JP2002030340A - 磁気特性が優れた一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インヒビターとしてＡｌＮとＭｎＳｅ，Ｍｎ
Ｓを複合して用い、スラブ加熱温度を１３５０℃以下と
する磁気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造を可能と
する。 【解決手段】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｎ、Ｓｅ、Ｓを
適当量含有するけい素鋼スラブを１２００℃以上１３５
０℃以下の温度に加熱してから熱間圧延し、仕上げ圧延
終了温度を８５０〜１１００℃の範囲とし、仕上げ圧延
終了後巻き取りまでの冷却を下記式の関係を満足するよ
うに処理し、７００℃以下で巻き取り、その後熱延板焼
鈍、冷間圧延、脱炭焼鈍および仕上げ焼鈍を行い、脱炭
焼鈍から二次再結晶開始の間で窒化させる。 ２≦ｔ≦６において、Ｔ（ｔ）＜ＦＤＴ−（ＦＤＴ−７
００）×ｔ／６

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方向性珪素鋼板
の製造方法に関し、特に低鉄損高磁束密度の一方向性珪
素鋼板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一方向性珪素鋼板は、主として変圧器そ
の他の電気機器の鉄心材料として使用されており、磁束
密度および鉄損値等の磁気特性に優れることが要求され
る。この一方向珪素鋼板を製造するために、一般に採用
されている方法は、厚さ１００〜３００ｍｍのスラブを
１２００℃以上の温度で加熱してから、熱間圧延し、得
られた熱延板を１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の
冷間圧延によって最終板厚とし、さらに脱炭焼鈍後、焼
鈍分離剤を塗布してから二次再結晶および純化を目的と
した仕上げ焼鈍を行うのが一般的である。すなわち、ま
ず、スラブを高温加熱してインヒビター成分を完全に固
溶させたのち、熱間圧延、さらには、１回または２回以
上の冷間圧延および１回または２回以上の焼鈍によって
得られる一次再結晶粒組織を制御し、しかるのち、仕上
げ焼鈍でその一次再結晶粒をGOSS方位（｛１１０｝〈０
０１〉）方位の結晶粒に二次再結晶させることにより必
要な磁気特性を確保するようにしたものである。

【０００３】このような二次再結晶を効果的に促進させ
るためには、まず、一次再結晶粒の正常粒成長を抑制す
るためのインヒビターと呼ばれる分散相を、鋼中に均一
かつ適正なサイズで分散するようにその析出状態を制御
し、かつ一次再結晶粒組織を板厚全体にわたって適当な
大きさの結晶粒で、しかも均一な分布とすることが重要
である。かかるインヒビターの代表的なものとして、Ｍ
ｎＳ、ＭｎＳｅ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｃｕ₂ ＳおよびＣｕＳ
ｅのような硫化物、セレン化物や窒化物等で、鋼中への
溶解度が極めて小さい物質が用いられている。また、Ｓ
ｂ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｃｅ、ＣｕおよびＭｏ等の粒界
偏析型元素もインヒビターとして利用されている。いず
れにしても、良好な二次再結晶組織を得るためには、熱
間圧延に於けるインヒビターの析出から、それ以降の二
次再結晶焼鈍に至までのインヒビターの制御が重要な要
件であり、より優れた磁気特性を確保するためには、か
かるインヒビター制御は極めて重要であることは一方向
性電磁鋼板製造において自明の理である。

【０００４】ところで、インヒビター制御の観点から、
熱間圧延工程における仕上げ圧延から巻き取りまでの温
度履歴に着目した従来技術として、例えば、特公昭３８
−１４００９号公報、特開昭５６−３３４３１号公報、
特開昭５９−５０１１８号公報、特開昭６４−７３０２
３号公報、特開平２−２６３９２４号公報、特開平４−
３２３号公報、特開平２−２７４８１１号公報、特開平
５−２９５４４２号公報記載の技術が知られている。

【０００５】特公昭３８−１４００９号公報には、粒子
一配向の珪素電気鋼の熱ロール帯鋼を７９０℃と９５０
℃の間の温度で固溶化処理することにより炭素を固溶体
として維持し、且つ粒子界炭化物の生成を防ぐために、
かかる温度から５４０℃以下の温度に烈しく急冷し、粒
子内にレンズ状析出物が現出する３１０〜４８０℃の温
度に保持し、急冷したのち、粒子一配向組織を現出する
ために冷間圧延及び焼鈍を交互に行うことによりなる粒
子一配向性珪素電気鋼の製造方法が開示されている。し
かしながら、この技術は、インヒビター成分を積極的に
添加しておらず、主としてカ−バイトの析出形態を制御
する手法であり、７００℃近辺のカーバイト析出温度域
での冷却速度や保持時間を制御するものである。従っ
て、実際にこの技術を、ＡｌＮとＭｎＳｅ、ＭｎＳを含
む一方向性電磁鋼板の製造に適用すると、特性改善は全
く期待できなかった。

【０００６】特開昭５６−３３４３１号公報には、巻取
温度を７００〜１０００℃の温度範囲にコントロールす
る方法、および７００〜１０００℃の高温巻取後該コイ
ルを１０分〜５時間保熱する方法、および７００〜１０
００℃の高温巻取後該コイルを急冷する方法が開示され
ている。この技術は、インヒビターとしてのＡｌＮの析
出分散状態を改善する方法であるが、巻き取り後のコイ
ル形状での自己焼鈍により不均一な脱炭が進み、その後
の冷延集合組織の形成も不安定となり製品特性のばらつ
きが大きくなる。特にコイル形状での水冷等は、冷却速
度の不均一を招くことで製品特性ばらつきの要因とな
る。

【０００７】特開昭５９−５０１１８号公報には熱延鋼
帯を仕上最終スタンドを離れてから下記の（１）、
（２）式より算出される温度の範囲まで７〜４０℃／秒
の冷却速度で冷却し、その後巻取り放冷する方法および
熱延鋼帯を仕上最終スタンドを離れてから下記の（３）
式より算出される温度以下に７〜３０℃／秒で冷却した
後、巻取り、更に該巻取り鋼帯を水冷する方法が開示さ
れている。 （３５×ｌｏｇＶ＋５１５）℃ ・・・・・・（１） （４４５×ｌｏｇＶ−５７０）℃ ・・・・・・（２） （２０×ｌｏｇＶ＋５５５）℃ ・・・・・・（３） ここで、Ｖ：仕上げ最終スタンドを離れてから巻取るま
での熱延鋼帯の冷却速度（℃／秒） ただし、この技術が対象とするのはインヒビターとして
ＡｌＮを用いない場合であり、ＡｌＮとＭｎＳｅ、Ｍｎ
Ｓを複合して用いた一方向性電磁鋼板の製造に関しては
効果が期待できない。

【０００８】特開昭６４−７３０２３号公報には熱延で
の仕上圧延完了後巻取迄の平均冷却速度と巻取温度の範
囲が平均冷却速度１０℃／秒以上４０℃／秒未満で巻取
温度６００℃以上７５０℃以下とする方法、および平均
冷却速度４０〜８０℃／秒で巻取温度５５０〜７５０℃
とする方法が開示されている。この技術も、特開昭５９
−５０１１６号公報に開示の技術と同じくインヒビター
としてＭｎＳ、ＭｎＳｅを用いることを特徴としてお
り、ＡｌＮを使用した一方向性電磁鋼板の製造法に関し
ては言及してはいない。また、これらはいずれも、冷却
速度に関しても仕上げ終了から巻き取りまでの平均冷却
速度を究明しただけに止まる。すなわち、本発明のよう
に、インヒビターとしてのＡｌＮとＭｎＳｅ、ＭｎＳと
の複合析出状態に本質的に影響する仕上げ圧延終了直後
の高温滞留時間についてなんら言及していない。

【０００９】また、特開平２−２６３９２４号公報で
は、質量％でＣ：０．０２〜０．１００％、Ｓｉ：２．
５〜４．５％ならびに通常のインヒビター成分を含み、
残部はFeおよび不可避的不純物よりなる珪素鋼スラブを
熱延し、熱延板焼鈍することなく、引き続き圧下率８０
％以上の冷延、脱炭焼鈍、最終仕上げ焼鈍を施して一方
向性電磁鋼板を製造する方法において、熱延終了温度を
７５０〜１１５０℃とし、熱延終了後少なくとも１秒以
上、７００℃以上の温度に保持し、巻取り温度を７００
℃未満とする技術が開示されている。この技術はコスト
ダウンの観点から、仕上げ圧延後に高温保持することに
より再結晶を促進させ、組織を改善し、熱延板焼鈍を省
略しようというものである。この技術により熱延後の再
結晶を促進することで、組織的には改善され、熱延板焼
鈍を省略することはできるけれども、従来に増して良好
なインヒビター析出状態を得るには至っていない。しか
も、この技術は、熱延板焼鈍を省略していることから、
インヒビターの析出制御を犠牲にしなければならないと
いう問題点がある。

【００１０】また、特開平２−２７４８１１号公報で
は、質量％でＣ：０．０２１〜０．０７５％、Ｓｉ：
２．０〜４．５％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０
６０％、Ｎ：０．００３０〜０．０００１３０％、Ｓ＋
０．４０５Ｓｅ：０．０１４％以下、Ｍｎ：０．０５〜
０．８％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よ
りなるスラブを１２８０℃未満の温度で加熱してから、
熱延を行い、引き続き必要に応じて熱延板焼鈍を行い、
次いで圧下率８０％以上の最終冷延を含み、必要に応じ
て中間焼鈍をはさむ一回以上の冷延を行い、その後、脱
炭焼鈍と最終仕上げ焼鈍を施して一方向性電磁鋼板を製
造する方法において、熱延終了温度を７５０〜１１５０
℃とし、熱延終了後少なくとも１秒以上、７００℃以上
の温度に保持し、巻き取り温度を７００℃未満とする技
術が開示されている。この技術は、低温スラブ加熱を施
す製造プロセスにおいて仕上げ圧延後に高温保持するこ
とにより再結晶を促進させ、磁気特性を向上、安定化し
ようとするものである。しかし、低温スラブ加熱ではＡ
ｌＮは固溶できるけれどもＭｎＳ，ＭｎＳｅの固溶が充
分に達成されない。とくに、高温スラブ加熱を行って十
分インヒビターの固溶をさせる製造法にかかる熱延冷却
に適用する場合、インヒビターの析出挙動が異なるた
め、磁気特性に優れた製品を安定して製造することはで
きない。すなわち、低温スラブ加熱を行う工程では、イ
ンヒビターの制御が効を奏さないため、磁気特性に優れ
た製品を安定して製造することができないという問題が
ある。

【００１１】そして、特開平５−２９５４４２号公報に
は、熱延の仕上げスタンドを出た後、８５０℃以下６０
０℃までの平均冷却速度Ｔａ（℃／秒）とＴｉ含有量の
関係が Ｔａ≧３０℃／秒で、Ｔｉ≦０．００３質量％の時、Ｔ
ａ≧−７／３Ｔｉ＋１００ ０．００３＜Ｔｉ≦０．００８質量％の時、Ｔａ≦−１
１／５Ｔｉ＋２０６ ここで、Ｔａ：℃／秒、Ｔｉ：１０^-4質量％ である熱間圧延後の鋼板を、最終冷間圧延圧下率８０％
以上で冷間圧延する方法が開示されている。この方法
は、不可避的不純物としてのＴｉの影響を熱延条件で緩
和することを目的とした技術である。

【００１２】また、特開平８−１００２１６号公報に
は、ＡｌＮ及びＭｎＳまたはＭｎＳｅをインヒビターと
して用いてスラブ加熱温度を１２８０℃以上と規定し、
熱間圧延の仕上げ圧延終了温度と巻き取りまでの温度履
歴および巻き取り温度を指定している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術に共通
していることは、良好なインヒビター析出制御が実現さ
れていないということである。すなわち、これらの従来
技術ではインヒビターの適切な析出制御ができていない
ために、磁束密度と鉄損値の両方に優れた一方向性珪素
鋼板を製造することができないという問題があった。

【００１４】そこで、本発明の目的は、インヒビターと
してＡｌＮとＭｎＳｅ，ＭｎＳを複合して用いる一方向
性電磁鋼板の製造において、上記磁気特性の優れた一方
向性珪素鋼板の製造技術を提供することにある。本発明
の他の目的は、インヒビターとしてＡｌＮとＭｎＳｅ，
ＭｎＳを複合して用いる一方向性電磁鋼板の製造におい
て、脱炭焼鈍から二次再結晶開始の間で窒化させ、磁気
特性の向上に有効に寄与する二次再結晶組織の発達を促
し、もって高磁束密度かつ低鉄損の特性を有する一方向
性珪素鋼板の製造技術を確立することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
目的の実現に向けて、熱間圧延工程における各種要因に
ついて詳細に検討した結果、熱間圧延における仕上げ圧
延終了後の冷却履歴によって製品の二次再結晶不良率が
低減し、高磁束密度かつ低鉄損を実現せしめ得ることを
見出した。本発明は上記の知見に立脚するものであり、
その要旨は、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓ
ｉ：２．０〜４．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．１２％、
Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：０．００２〜０．
０１％を含み、かつＳｅ：０．００３〜０．０５％、
Ｓ：０．００３〜０．０５％のうちから選ばれる１種ま
たは２種を含有し、残部は実質的にＦｅからなる珪素鋼
スラブを１２００℃以上１３５０℃以下の温度で加熱
し、熱間圧延し、得られた熱延鋼板に熱延板焼鈍を施
し、次いで１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間
圧延を行い、さらに脱炭焼鈍ののち、脱炭焼鈍から二次
再結晶開始の間で窒化させ、仕上げ焼鈍を行う工程を経
て一方向性けい素鋼板を製造するに当たり、前記熱間圧
延の仕上げ圧延終了温度を８５０〜１１００℃の範囲と
し、前期仕上げ圧延終了温度、鋼板温度および仕上げ圧
延終了からの時間の間に下記式の関係を満たして冷却
し、７００℃以下で巻き取ることを特徴とする磁気特性
に優れる一方向性珪素鋼板の製造方法である。 ２≦ｔ≦６において、Ｔ（ｔ）＜ＦＤＴ−（ＦＤＴ−７
００）×ｔ／６ ただし、Ｔ（ｔ）：鋼板温度（℃）、ＦＤＴ：仕上げ圧
延終了温度（℃）、ｔ：熱間圧延の仕上げ圧延終了から
の時間（秒）

【００１６】

【発明の実施の形態】先に延べた従来技術は、特開平２
−２７４８１１号公報に示されたものを除き、全て熱間
圧延でのスラブ（再）加熱での固溶によるインヒビター
の造り込みを前提にしているが、本発明はスラブ加熱温
度をノロが出ない１３５０℃以下でインヒビター元素を
完全固溶させるが二次再結晶のためのインヒビター強度
の不足分を脱炭焼鈍から二次再結晶開始の間で窒化させ
ることを最大の特徴としている。

【００１７】まず、本発明を想到する契機となった実験
について説明し、併せて本発明の構成を説明する。実験１ 表１に示す、成分の鋼を真空溶解法により溶製し、鋳込
み後１２００℃に再加熱し厚み４０mmに圧延した。これ
より厚み４０mm×幅３００mm×長さ４００mmサイズの試
料を採取し、１２８０℃で加熱しインヒビター成分の溶
体化をした後、板厚を２．３ｍｍとする熱間圧延を９２
５℃で終了したあと、５００℃まで図１に示すような種
々の冷却を行い、引き続き熱延での巻き取りを模擬する
ため５００℃の炉中に１時間保持した後室温まで空冷し
た。これらの熱延板を熱延板焼鈍した後一次冷間圧延、
次いで中間焼鈍を施した後二次冷間圧延により０．２３
ｍｍの最終板厚に仕上げた。その後、湿水素雰囲気中で
８５０℃、２分の脱炭焼鈍を施し、Ｎ増量として１２０
〜１３０ｐｐｍの窒化処理を施し、ＭｇＯを主成分とす
る焼鈍分離剤を塗布してから水素雰囲気中で１２００
℃、２０時間の最終仕上げ焼鈍を施した。かくして得ら
れた製品の磁気特性について調査した結果を表２に示
す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】条件Ａ，Ｂでは、二次再結晶性は良好なる
も、ＪＩＳに規定されている一方向性電磁鋼板の規格値
Ｂ８≧１．８０Ｔを満たしていない。実験２ 表３に示す成分の鋼を真空溶解法により溶製し、鋳込み
後１２００℃に再加熱し厚み４０ｍｍに圧延した。これ
より厚み４０ｍｍ×幅３００ｍｍ×長さ４００ｍｍサイ
ズの試料を採取し、１３３０℃で加熱しインヒビター成
分の溶体化をした後、板厚を２．３ｍｍとする熱間圧延
を１０２５℃で終了したあと、６００℃まで図２に示す
ような種々の冷却を行い、引き続き熱延での巻き取りを
模擬するため６００℃の炉中に１時間保持した後室温ま
で空冷した。これらの熱延板を熱延板焼鈍した後１．５
５ｍｍに一次冷間圧延、次いで中間焼鈍を施した後二次
冷間圧延により０．２３ｍｍの最終板厚に仕上げた。そ
の後、湿水素雰囲気中で８５０℃、２分の脱炭焼鈍を施
し、窒素増量で１５０〜１６０ｐｐｍの窒化処理を施
し、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布してから水
素雰囲気中で１２００℃、２０時間の最終仕上げ焼鈍を
施した。かくして得られた製品の磁気特性について調査
した結果を表４に示す。

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】実験３ 表５に示す成分の鋼を真空溶解法により溶製し、鋳込み
後１２００℃に再加熱し厚み４０ｍｍに圧延した。これ
より厚み４０ｍｍ×幅３００ｍｍ×長さ４００ｍｍサイ
ズの試料を採取し、１４００℃で加熱しインヒビター成
分の溶体化をした後、板厚を ２．３ｍｍとする熱間圧
延を１０７５℃で終了したあと、５５０℃まで図３に示
すような種々の冷却を行い、引き続き熱延での巻き取り
を模擬するため５５０℃の炉中に１時間保持した後室温
まで空冷した。これらの熱延板を熱延板焼鈍した後一次
冷間圧延、次いで中間焼鈍を施した後二次冷間圧延によ
り０．２３ｍｍの最終板厚に仕上げた。その後、湿水素
雰囲気中で８５０℃、２分の脱炭焼鈍を施し、窒化する
条件としない条件で材料を準備してその後ＭｇＯを主成
分とする焼鈍分離剤を塗布してから水素雰囲気中で１２
００℃、２０時間の最終仕上げ焼鈍を施した。かくして
得られた製品の磁気特性について調査した結果を表６に
示す。

【００２４】

【表５】

【００２５】

【表６】

【００２６】以上の各実験結果より、スラブ加熱温度が
１３５０℃以下で製品の特性は仕上げ圧延終了から巻き
取りまでの平均冷却速度に直接的には関係せず、温度履
歴が、２≦ｔ≦６の範囲で、Ｔ（ｔ）＜ＦＤＴ−（ＦＤ
Ｔ−７００）×ｔ／６、〔ただし、Ｔ（ｔ）：鋼板温度
（℃）、ＦＤＴ：仕上げ圧延終了温度（℃）、ｔ：仕上
げ圧延終了からの経過時間（秒）〕の関係を満たして仕
上げ圧延終了後の冷却をすることにより良好となること
を見出した。すなわち、たとえ部分的であっても、鋼板
温度履歴が上記条件を外れ、高温域を推移すると、二次
再結晶不良の発生が増したりGOSS方位からのズレが大き
くなり、それに伴い磁束密度の低下および高鉄損化が起
こる。ここで、二次再結晶不良率というのは、仕上げ焼
鈍後の製品板において、二次再結晶粒以外の、直径２ｍ
ｍ以下の細粒で構成された領域が板面に占める面積率を
表す。

【００２７】さらに、スラブ加熱温度を規定する理由
は、１３５０℃を越える温度では、良く知られているよ
うに温度が高すぎるため加熱炉設備の建設費用高騰およ
びノロの発生によるメンテナンスの困難性が生じる等の
ためである。下限の１２００℃では、インヒビター成分
元素が十分固溶せず脱炭焼鈍での操業に困難が生じるた
めである。望ましくは、１２７０℃から１３１５℃であ
る。また、１３５０℃を越えて加熱する場合は後工程で
の窒化が不要になるインヒビター構成元素の成分範囲が
あるが工業的には利益は極めて少ない。

【００２８】仕上げ圧延終了温度（ＦＤＴ）を８５０〜
１１００℃としたのは、８５０℃未満では仕上げ圧延ス
タンド内で望ましくないインヒビターの不均一析出が起
こり、１１００℃を超えて高温になると通板と冷却の両
立が極めて困難となるためである。なお、好ましい仕上
げ圧延終了温度範囲は９００〜１０５０である。巻き取
り温度を７００℃以下としたのは、７００℃を超えた高
温では巻き取り後の自己焼鈍による不均一な脱炭とイン
ヒビターの不均一析出が生じ磁気特性の不安定要因とな
るためである。なお、好ましい巻き取り温度範囲は５０
０〜６００℃である。

【００２９】仕上げ熱延終了後の温度履歴によってかか
る効果の得られる理由についてはスラブ加熱時にインヒ
ビター成分を固溶させる方法を採用する一方向性珪素鋼
板製造に関して既に明らかであり、添加されたインヒビ
ター成分のＡｌＮとＭｎＳｅ、ＭｎＳの複合析出形態が
コイル位置で不均一となるためである。すなわち、図４
に模式的に示すように２つの複合析出物形態があり、こ
れらは互いに析出する温度域、時間域が異なる。仕上げ
熱延終了後速やかに冷却し、Ｉの領域を避け、IIで示さ
れる低温域で析出させたインヒビターは抑制力が強く良
好であるのに対してＩの高温域で析出したインヒビター
は抑制力が弱く不安定であるためである。従って、仕上
げ熱延終了直後の高温滞留時間を短くすることが良好な
インヒビターの複合析出形態を得るために基本的に重要
であり特開平５−２９５４４２号公報に述べられている
通りである。

【００３０】本発明においては、上述した条件以外の、
熱間圧延、熱延板焼鈍、酸洗、中間焼鈍、冷間圧延、脱
炭焼鈍、焼鈍分離剤塗布および仕上げ焼鈍などの各工程
における製造条件はそれぞれ公知の方法にしたがって行
えばよい。この発明の素材である含珪素鋼としては、Ａ
ｌＮとＭｎＳｅ、ＭｎＳをインヒビターとして複合添加
したものに適合する。その成分組成をあげると次のとお
りである。なお、ここで説明する含有量は全て質量％で
ある。

【００３１】Ｃは、熱間圧延、冷間圧延中の組成の均一
微細化のみならず、ゴス方位の発達に有用な元素であ
り、少なくとも０．０１％は含有させる必要がある。し
かしながら、０．１０％を超えて含有すると脱炭が困難
となり、かえってゴス方位に乱れが生じるので上限は
０．１０％とする。好ましくは０．０３〜０．０８％の
範囲である。

【００３２】Ｓｉは、鋼板の比抵抗を高め、鉄損の低減
に寄与する。Ｓｉ含有量が、２ .０％未満では鉄損低減
効果が十分ではなく、また純化と２次再結晶のため行わ
れる高温での仕上げ焼鈍において、α−γ変態による結
晶方位のランダム化が生じ十分な磁気特性が得られな
い。一方、４．５％を超えると冷間圧延性が損なわれ製
造が困難となる。従って、Ｓｉ含有量は、２．０〜４．
５％とする。好ましくは３．０〜３．５％の範囲であ
る。

【００３３】Ｍｎは、熱間脆性による熱間圧延時の割れ
を防止するのに有効な元素であり、その効果は０．０２
％未満では得られない。一方、０．１２％を超えて添加
すると磁気特性を劣化させる。従って、Ｍｎ含有量は、
０．０２〜０．１２％とする。好ましくは０．０３〜
０．０９％の範囲である。Ａｌは、ＡｌＮを形成してイ
ンヒビターとして作用する元素である。Ａｌ含有量が、
０．００５％未満では抑制力の確保が十分ではなく、一
方、０．０５％を超えるとその効果が損なわれるので、
０．００５〜０．０５％とする。好ましくは０．０２〜
０．０３５％の範囲である。

【００３４】Ｎは、ＡｌＮを形成してインヒビターとし
て作用する元素である。Ｎ含有量が、０．００２％未満
では抑制力の確保が十分ではなく、一方、０．１０％を
超えるとブリスターと呼ばれる鋼板の欠陥疵（二枚板）
が生じるので、０．００２〜０．０１％とする。好まし
くは０．００３〜０．００７％の範囲である。Ｓｅは、
ＭｎＳｅを形成してインヒビターとして作用する有力な
元素である。Ｓｅ含有量が、０．００３％未満では抑制
力の確保が十分ではなく、一方、０．０５％を超えると
その効果が損なわれる。従って、単独添加、またはＳと
の複合添加いずれの場合とも０．００３〜０．０５％と
する。なお、好ましくは０．０１〜０．０２％の範囲で
ある。

【００３５】Ｓは、ＭｎＳを形成してインヒビターとし
て作用する有力な元素である。Ｓ含有量が、０．００３
％未満では抑制力の確保が十分ではなく、一方、０．０
５％を超えるとその効果が損なわれるので、単独添加、
またはＳｅとの複合添加いずれの場合とも０．００３〜
０．０５％とする。なお、好ましくは０．０１〜０．０
２％の範囲である。

【００３６】なお、本発明においては、インヒビター成
分として上記したＳ、Ｓｅ、Ａｌのほかに、Ｃｕ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｍｏ、ＴｅおよびＢｉ等も有利に作用するの
でそれぞれ前記成分に併せて含有させることもできる。
これらの成分の好適添加範囲はそれぞれ、Ｃｕ、Ｓｎ：
０．０１〜０．１５％、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｔｅ、Ｂｉ：０．
００５〜０．１％である。また、これらの各インヒビタ
ー成分についても、単独使用および複合使用のいずれも
が可能である。

【００３７】脱炭焼鈍後二次再結晶開始間で窒化処理を
行う理由は、以下のとおりである。スラブ加熱温度が超
高温度（１３５０℃以上）では工業的に困難性が伴い本
発明外である。この温度を超高温度より低くして、イン
ヒビターを熱延加熱炉で完全固溶させるためには、イン
ヒビター構成元素の含有量をより少なくする必要があ
る。こうしたインヒビター構成元素の含有量を少なくす
る場合、窒化しないと二次再結晶のためのインヒビター
強度を保つことが出来なくなるためである。

【００３８】その窒化方法は、既に公知であるストリッ
プ走行状態下で水素、窒素、アンモニアの混合ガス中で
の行うことでも可能であるし、MgO を主体とする仕上げ
焼鈍時の焼き付き防止剤に窒化物（CrN 、MnN 等）を混
合させることでも可能である。この窒化増量は０．００
１〜０．０３％である。最適値は、鋼成分とスラブ加熱
温度で決めることができる。

【００３９】

【実施例】表７に示す化学組成を有し、残部は実質的に
Ｆｅよりなる厚み２００ｍｍ、幅１０００ｍｍのけい素
鋼連続鋳造スラブを通常のガス加熱炉にて加熱し、誘導
式加熱炉にて１２７０℃で加熱しインヒビター成分を溶
体化し、熱間粗圧延した後、圧延終了温度１０５０℃の
熱間仕上げ圧延を行い２．３ｍｍ厚とした後、図５に示
す各温度履歴で制御冷却し、５５０℃で巻き取った。こ
の熱延板に、熱延板焼鈍、酸洗を施した後、中間板厚ま
での冷間圧延、中間焼鈍を経たのち、最終板厚（０．２
３ｍｍ）まで冷間圧延した。次いで、得られた冷延板
を、湿水素雰囲気中で８５０℃、２分の脱炭焼鈍を施
し、ストリップ走行状態で窒素増量として０．０１２％
窒化した後、ＭｇＯを主体成分とする焼鈍分離剤を塗布
し、水素雰囲気中で１２００℃、２０時間の最終仕上げ
焼鈍を施し成品とした。かくして得られた成品につい
て、磁気特性を測定した。その結果を、表８に示す。

【００４０】

【表７】

【００４１】

【表８】

【００４２】表８から、本発明の方法によれば、高磁束
密度かつ低鉄損の優れた磁気特性を示すことがわかる。
これに対し、本発明の範囲を外れた比較例では、二次再
結晶性は良好なるも維持磁気特性が劣っていることがわ
かる。

【００４３】

【発明の効果】上述したように、本発明方法によれば、
インヒビターとしてＡｌＮとＭｎＳｅ，ＭｎＳを複合し
て用い、スラブ加熱温度を１３５０℃を越える超高温度
とせずに脱炭焼鈍後二次再結晶開始までの間に窒化する
一方向性電磁鋼板の製造において、従来の方法が抱えて
いた問題点が解消され、磁気特性の優れた一方向性珪素
鋼板の製造が可能となる。さらに、本発明方法によれ
ば、インヒビターとしてＡｌＮとＭｎＳｅ，ＭｎＳを複
合して用いる一方向性電磁鋼板の製造において、磁気特
性の向上に有効に寄与する二次再結晶組織の発達を促
し、もって高磁束密度かつ低鉄損の特性を有する磁気特
性に優れる一方向性珪素鋼板の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験１における熱間圧延の仕上げ圧延終了後の
冷却履歴を示すグラフである。

【図２】実験２における熱間圧延の仕上げ圧延終了後の
冷却履歴を示すグラフである。

【図３】実験３における熱間圧延の仕上げ圧延終了後の
冷却履歴を示すグラフである。

【図４】インヒビターの複合析出と温度、時間とのとの
関係を示す模式図である。

【図５】実施例における熱間圧延の仕上げ圧延終了後の
冷却履歴を示すグラフである。

フロントページの続き (72)発明者 大畑 喜史 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 藤井 宣憲 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 山本 紀宏 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 黒木 克郎 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日鐵プラント設計株式会社内 Ｆターム(参考） 4K033 AA02 BA02 CA09 FA01 FA03 FA10 FA12 HA01 HA03 JA04 5E041 AA02 AA19 CA02 HB05 HB07 HB11 NN01 NN17 NN18

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、
   Ｓｉ：２．０〜４．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．１２
   ％、Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：０．００２〜
   ０．０１０％を含み、かつＳｅ：０．００３〜０．０５
   ％、Ｓ：０．００３〜０．０５％のうちから選ばれる１
   種または２種を含有する珪素鋼スラブを、１２００℃以
   上１３５０℃以下の温度に加熱し、熱間圧延し、次いで
   熱延板焼鈍を施した後、１回または中間焼鈍をはさむ２
   回以上の冷間圧延を行い、その後脱炭焼鈍および仕上げ
   焼鈍を行い、その脱炭焼鈍から二次再結晶開始の間で窒
   化させて一方向性珪素鋼板を製造するに当たり、前記熱
   間圧延の仕上げ圧延終了温度を８５０〜１１００℃の範
   囲とし、かつ前記仕上げ圧延終了後巻き取りまでの冷却
   を下記式の関係を満足するように処理し、７００℃以下
   で巻き取ることを特徴とする磁気特性が優れた一方向性
   珪素鋼板の製造方法。 ２≦ｔ≦６において、Ｔ（ｔ）＜ＦＤＴ−（ＦＤＴ−７
   ００）×ｔ／６ ただし、Ｔ（ｔ）：鋼板温度（℃）、ＦＤＴ：仕上げ圧
   延終了温度（℃）、ｔ：熱間圧延の仕上げ圧延終了から
   の経過時間（秒）