JP2002115034A - 無方向性電磁鋼板とその冷延用素材ならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気特性と表面性状に優れた無方向性電磁鋼
板の製造に好適な無方向性電磁鋼板の冷延用素材および
その製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ≦0.005％、[Ｓi(%)＋Ａl
(%)＋0.5 Ｍn(%)] ：0.1〜3.0％、Ｐ≦0.20％、Ｓ≦0.0
30％、Ｎ≦0.0050％、残部が実質的にＦeからなり、Ｆe
の質量分率と鋼の密度との積が7.40以上、かつ、板厚中
央部での[200]面集積度がランダム比で1.10以上である
無方向性電磁鋼板。および、板厚中央部での[200] 面集
積度がランダム比で6.0以上である無方向性電磁鋼板の
冷延用素材。この鋼板は、上記化学組成を有するスラブ
を熱間圧延し、圧下率が4〜15％の圧延、または伸び率
が0.5〜3％の引張り曲げ加工による冷間加工と焼鈍とを
施して冷延用素材とし、これを冷間圧延し、仕上焼鈍し
て製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた磁気特性を
有し表面性状の良好な無方向性電磁鋼板とその冷延用素
材ならびに上記無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題などから省エネルギ
ーへの取り組みが一段と盛んになっている。このような
動向に対応して、電気機器の小型化、高効率化が進めら
れており、モータ、変圧器などの鉄心材料として広く用
いられている無方向性電磁鋼板の磁気特性の改善が求め
られている。

【０００３】無方向性電磁鋼板は、所定の化学組成を備
えた鋼を熱間圧延して熱延板とし、これを冷間圧延して
最終製品の厚さを有する冷延板とし、仕上焼鈍を施して
所望の磁気特性を有する鋼板（最終製品）として製造さ
れる。

【０００４】磁気特性向上には、最終製品の厚さに冷間
圧延する前の鋼板（以下、「冷延用素材」と記す）の結
晶粒径を大きくするのがよいことが知られており、その
方法として、冷間圧延前の熱延板に焼鈍を施す方法があ
る（以下、この焼鈍を単に「熱延板焼鈍」と記す）。

【０００５】しかしながら熱延板焼鈍のみによる磁気特
性向上には限界があるうえ、熱延板の結晶粒が過度に粗
大化すると製品の表面性状が劣化するという問題もあっ
た。これを解決する手段として、特開平１−３０６５２
３号公報、特開平１−３０９９２１号公報、あるいは特
開平５−１７１２８０号公報などには、熱延板に軽度の
圧下率の冷間圧延を施して焼鈍することにより冷延用素
材の結晶粒を粗大にし、その後最終製品厚さに冷間圧延
して仕上焼鈍を施す方法が提案されている。

【０００６】しかしながらこれらの方法は熱延板焼鈍方
法におけるのと同様に、冷延用素材の結晶粒径の粗大化
のみに着目した方法であり、過度に結晶粒径が粗大化し
た場合の製品の表面性状劣化は避けられず、得られる磁
気特性改善効果には限界があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
磁気特性と表面性状に優れた無方向性電磁鋼板、その製
造に好適な無方向性電磁鋼板の冷延用素材、および上記
無方向性電磁鋼板の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】鋼の結晶方位において[1
00] 面は面内に磁化容易方向を２つ有し、[110] 面は１
つ有する。従って無方向性電磁鋼板の磁束密度を高める
には、製品鋼板の結晶集合組織において、鋼板面に平行
な[100] 面あるいは[110] 面の集積度を高め、結晶面内
に磁化容易方向のない[111] 面の集積度を低めるのがよ
いことが知られている。通常、板厚中央部には[111] 面
が強く集積するが、これが鋼板の磁気特性の向上を妨げ
る大きい原因である。従って無方向性電磁鋼板の磁気特
性は最終製品の板厚中央部における鋼板面に平行な[20
0] 面の集積度（以下、単に「[200] 面集積度」と記
す）を高めることにより改善することができる。周知の
ように、[200] 面集積度は[100] 面集積度に対応するも
のである。

【０００９】このような観点から本発明者は、無方向性
電磁鋼板の磁気特性改善における集合組織制御の重要性
に着目し、最終製品の板厚中央部の[200] 面集積度に影
響する要因を明らかにすべく以下の実験をおこなった。

【００１０】ａ．質量％で（以下、化学組成の％表示は
質量％を意味する）Ｃ：０．００３１％、Ｓi ：０．４
６％、Ｍn ：０．１８％、Ｐ：０．０７４％、Ｓ：０．
０１５、sol.Ａl ：０．０００２％を含有する鋼を１１
５０℃に加熱し、８５０℃で仕上げる熱間圧延して厚
さ：２．３ｍｍの熱延板とし、これに種々の加工度の冷
間加工と種々の温度での焼鈍を施して冷延用素材を得
た。これらの冷延用素材を厚さ：０．５ｍｍの鋼板に冷
間圧延し、仕上焼鈍として８５０℃で３０秒間保持する
連続焼鈍を施した。

【００１１】上記実験で得られた冷延用素材と、連続焼
鈍後の鋼板（最終製品）の板厚中央部のＸ線回折試験を
おこない、それぞれの板厚中央部における[200] 面集積
度を、[200] 面のＸ線積分強度（Ｉ）と集積状況がラン
ダムである試料のＸ線積分強度（Ｉ₀ ）との比（Ｉ／
Ｉ₀ ；以下、単に「ランダム比」と記す）として評価し
た。

【００１２】図１は、上記実験で得られた冷延用素材の
[200] 面集積度と最終製品の[200]面集積度との関係を
示すグラフである。図１に示すように冷延用素材の[20
0] 面集積度と最終製品のそれとの間には極めて良好な
相関があり、冷延用素材の板厚中央部での[200] 面集積
度が高ければ、これを冷間圧延し仕上焼鈍して得られる
最終製品においても[200] 面、すなわち[100] 面が強く
残存し、磁気特性が向上する。

【００１３】従来のような単に冷延用素材の結晶粒径の
粗大化のみによる方法では、このように[200] 面集積度
を高める効果は得られない。従来法による冷延用素材の
[200] 面集積度はランダム比で６に満たず、最終製品の
[200] 面集積度はランダム比で高々１．０前後以下であ
る。

【００１４】図２は冷延用素材の板厚中央部の集合組織
を示す極点図であり、図２（ａ）は熱延板をそのまま焼
鈍した鋼板、図２（ｂ）は熱延板に冷間加工を施しその
後に焼鈍した鋼板に関するものである。図２（ｂ）に示
すように、冷間加工後に焼鈍した鋼板では、熱延板をそ
のまま焼鈍した鋼板（図２（ａ））に比較して[100]<01
1> 方位が強く集積している。このことから、冷延用素
材の板厚中央部の[200] 面集積度、すなわち[100] 面集
積度が高い状態とは、[100] <011> 方位の集積度が高い
状態に対応することがわかる。

【００１５】[100] <011> 方位は再結晶し難い結晶方位
であり、通常は、冷間圧延−仕上焼鈍の工程において、
再結晶し易い[111] 方位に蚕食されてしまう。しかしな
がら本実験結果が示すように、冷延用素材の[100] <011
> 方位の集積度を高めておくことにより、仕上焼鈍時の
[111] 方位の発達が抑制され、冷延用素材が有していた
[100] <011> 方位が最終製品に残存し、最終製品の磁気
特性が向上する。このような知見は、単に冷延前の結晶
粒径を粗大化する従来の方法では認められなかったもの
である。

【００１６】ｂ．本発明者はさらに、上記冷延用素材の
板厚中央部における[200] 面集積度を高める方法を検討
した。すなわち、前記ａ項に記載した熱延板に種々の圧
下率で冷間圧延を施し、７５０℃で１０時間保持する焼
鈍を施した鋼板の板厚中央部の[200] 面集積度を調査し
た。

【００１７】図３は上記実験で得られた冷延用素材の[2
00] 面集積度と冷間加工度との関係を示すグラフであ
る。図３に示すように、熱延板に冷間加工を施して焼鈍
した板の板厚中央部の[200] 面集積度は特定の冷間加工
度の部分で強くなる。この現象は、冷間加工を引張り曲
げ変形による加工とした場合でも同様に認められた。こ
れらのことから、適度な冷間加工を施した後に焼鈍する
ことにより、冷延用素材の板厚中央部の[200] 集合組織
を発達させられることが判明した。

【００１８】上記集合組織の発達は板厚中央部の粒成長
に伴い進行するが、異常粒成長のように過度に結晶粒が
粗大化する場合には、板厚中央部の[100] <011> 方位粒
が異常粒に蚕食されるため、所望の集合組織は得られな
い。本発明では冷延用素材の[100] <011> 方位の集積度
を高くするために、結晶粒の粗大化を生じさせない条件
で製造する。このような冷延用素材を用いれば、粗大粒
に起因する最終製品における凹凸欠陥など、従来の方法
では発生していた欠陥が生じるおそれもない。

【００１９】ｃ．無方向性電磁鋼板には、鉄損低減のた
めに鋼の固有抵抗を高める作用があるＳi 、Ａl 、Ｍn
などを含有させる。しかしながら鋼の固有抵抗が同程
度、かつ、その集合組織が同程度であっても、これらの
合金元素の含有内容により磁気特性、とくに磁束密度が
異なることがある。本発明者はこのような磁気特性に影
響する固有抵抗および集合組織以外の要因を明らかにす
るために以下の実験をおこなった。

【００２０】Ｓi 、Ａl およびＭn 含有量が異なる種々
の鋼を熱間圧延し、さらに圧下率を８％とする冷間圧延
を施し、その後８００℃で１０時間保持する焼鈍を施し
て冷延用素材とし、これを冷間圧延して厚さが０．３０
ｍｍの冷延板とし、その後仕上焼鈍を施して最終製品と
した。得られた最終製品の集合組織と磁束密度Ｂ₅₀を測
定した。その結果、集合組織はほぼ同一であったが磁束
密度が異なっていた。

【００２１】本発明者は、この磁束密度の差異は鋼板の
飽和磁束密度の差に起因すると思考し、磁気特性と単位
体積当たりのＦe 原子の個数（以下、単に「Ｆe 原子密
度」とも記す）との関係を解析した。

【００２２】飽和磁束密度は単位体積に含まれるＦe 原
子がそれぞれ有する磁気モーメントの総和として発現さ
れる。すなわち、飽和磁束密度はＦe 原子密度に比例
し、Ｆe 原子密度は単位体積当たりの総原子数とＦe の
原子分率との積に等しい。

【００２３】単位体積あたりの総原子数は、単位体積当
たりの質量（密度）を原子の質量で除せばよく、原子の
質量は原子量をアボガドロ数で除せばよい。これらのこ
とから単位体積あたりの総原子数は、密度とアボガドロ
数の積を原子量で除した値となる。鋼のような合金の場
合には、上記原子量として各構成元素の原子量と原子分
率より算出した平均の原子量を用いればよい。

【００２４】また、Ｆe の原子分率は質量％から換算で
きる。原子％と質量％の換算により、平均の原子量の項
は相殺され、単位体積あたりのＦe 原子の個数であるＦ
e 原子密度は、鋼の密度とＦe の質量分率との積に比例
することになる（以下、この積を「Ｆe^*」とも記す）。
ここで本発明でいう「Ｆe の質量分率」は、Ｃ、Ｓi、
Ａl 、Ｍn 、Ｐ、Ｓ、Ｎの各元素の質量分率（％表示の
含有量の１／１００）を１から差し引いた値を意味す
る。

【００２５】図４は、上記調査の結果得られた、集合組
織が同程度である最終製品の磁束密度Ｂ₅₀（５０００Ａ
／ｍの磁界中での磁束密度）と、それぞれのＦe^*との関
係を示すグラフである。図４に示す様に、集合組織が同
じ場合、磁束密度Ｂ₅₀とＦe^*との間には良好な相関関係
があり、Ｆe^*が大きいほど磁束密度Ｂ₅₀が良好となる。

【００２６】Ｆe^*を高めるには合金元素の含有量を抑制
すればよいが、鉄損を低減する場合には所望の固有抵抗
を得るためにある程度合金元素を含有させる必要があ
る。従って、所望の固有抵抗を得たうえでＦe^*を高める
には、鋼の密度に及ぼす合金元素の影響を考慮してＳi
、Ａl 、Ｍn などの含有量を定めればよい。

【００２７】本発明は、これらの新たな知見に基づいて
完成されたものであり、その要旨は下記（１）および
（２）に記載の無方向性電磁鋼板、（３）に記載のその
冷延用素材、および（４）に記載のその製造方法にあ
る。

【００２８】（１）化学組成が質量％で、Ｃ：０．００
５％以下、下記式で表されるＳi 当量が０．１％以上、
３．０％以下なる範囲でＳi 、Ａl およびＭn からなる
群の内で１種または２種以上を含有し、Ｓ：０．０３０
％以下、Ｎ：０．００５０％以下、残部が実質的にＦe
からなり、Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４０
以上、かつ、板厚中央部における[200] 面の集積度がラ
ンダム比で１．１０以上であることを特徴とする無方向
性電磁鋼板； Ｓi当量＝Ｓi(%)＋Ａl(%)＋０．５Ｍn(%)。

【００２９】（２）前記化学組成が、さらに、質量％で
Ｐ：０．０５〜０．２０％を含有することを特徴とする
上記（１）記載の無方向性電磁鋼板。 （３）上記（１）または（２）記載の化学組成を備え、
Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４０以上、か
つ、板厚中央部における[200] 面の集積度がランダム比
で６．０以上であることを特徴とする無方向性電磁鋼板
の冷延用素材； Ｓi当量＝Ｓi(%)＋Ａl(%)＋０．５Ｍn(%)。

【００３０】（４）上記（１）または（２）記載の化学
組成を備え、Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４
０以上であるスラブに熱間圧延をおこない、得られた熱
延板に圧下率が４〜１５％の圧延、または伸び率が０．
５〜３％の引張り曲げ加工による冷間加工を施し、次い
で焼鈍を施して冷延用素材とし、これに冷間圧延と仕上
焼鈍を施すことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方
法。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を詳細に述べ
る。 鋼の化学組成； Ｃ：最終製品に残存すると磁気時効の原因となり、鉄損
にも悪影響を及ぼすのでＣは少ないほど好ましい。特に
磁気時効を抑制するためにＣ含有量は０．００５％以下
とする。好ましくは０．００３％以下であるＳi 、Ａl
およびＭn ：これらの元素はいずれも鋼の固有抵抗を高
め、渦電流損を低減して鉄損を小さくする作用がある。
鋼の固有抵抗上昇に対する各元素の効果を調査した結
果、Ａl はＳi と同程度であり、Ｍn はＳi の１／２程
度であった。従って鉄損低減に対するこれらの元素の影
響は｛Ｓi(%)＋Ａl(%) ＋０．５Ｍn(%) ｝で表される合
計量として考えるのが合理的である（以下、上記合計量
を「Ｓi 当量」とも記す）。

【００３２】鉄損低減効果を得るために鋼のＳi 当量を
０．１％以上とする。好ましくは０．２％以上、より好
ましくは０．５％以上である。Ｓi 当量が３．０％を超
えると、後述するようにＦe 原子の個数の減少に起因し
て磁気特性が劣化する。また、鋼板の硬度が過度に高く
なり、打抜性が低下して鉄心製造工程の生産性が著しく
低下する場合がある。これらの不都合を避けるためにＳ
i 当量は３．０％以下とする。磁束密度を特に高くする
場合にはＳi 当量は低いことが望ましく、１．５％以下
とするのが望ましい。

【００３３】本発明においては、Ｓi 、Ａl およびＭn
からなる群の内の１種または２種以上をＳi 当量が上記
範囲になるように含有させる。各元素の含有量の上限
は、Ｓi は３．０％以下、Ａl は３．０％以下、Ｍn は
６．０％以下である。なお、Ｍn 含有量が増すと共に変
態点が低下し、仕上焼鈍時にα−γ変態が生じるおそれ
が増すので、Ｍn は３％以下とするのが好ましい。

【００３４】Ａl が鋼中で微細な窒化物を形成すると焼
鈍時の結晶粒成長を阻害し鉄損改善の障害になる場合が
ある。これを避けるために、Ａl 含有量を０．００２％
以下とするか、上記範囲内で０．１５％以上とするのが
望ましい。

【００３５】Ｐ：Ｐは磁気特性への影響は少なく、必須
元素ではない。しかしながらＰは鋼の打ち抜き性を向上
させるための硬度上昇に有効である。従って硬度を調整
する目的でＰを含有させても構わない。その場合に所望
の効果を得るには、Ｐを０．０５％以上含有させるのが
好ましい。過度にＰを含有させると鋼が脆くなり、冷間
圧延時に板が破断するおそれがあるので、これを避ける
ために、含有させる場合でも０．２０％以下とするのが
よい。

【００３６】Ｓ：Ｓは鋼中で硫化物となり、磁気特性を
損なうので０．０３０％以下とする。 Ｎ：Ｎは微細な窒化物を形成し結晶粒成長を阻害して磁
気特性を劣化させる作用があるので０．００５０％以下
とする。

【００３７】残部は実質的にＦe である。実質的にとの
意味は、鋼にＳｂ、ＳｎあるいはＢを含有させると、集
合組織形成時に[111] 方位の発達を抑制し、最終製品の
磁束密度を改善する作用がある。従って特に磁束密度を
改善したい場合には、これらの元素の内の１種以上を含
有させても構わないことを意味する。その場合の含有量
は、Ｓｂ：０．０１％以上、０．３％以下、Ｓｎ：０．
０１％以上、０．３％以下、Ｂ：０．０００５％以上、
０．０１％以下とするのが望ましい。

【００３８】鋼の密度とＦe の質量分率との積（Ｆ
e^*）；Ｆe 原子密度が高いほど高い磁束密度が得られ
る。鉄損低減のために合金元素を含有させる場合に、磁
束密度の著しい低下を避けるために、Ｆe 原子密度に比
例する数値である鋼の密度とＦe の質量分率との積（Ｆ
e^*）が７．４０以上であるものとする。特に優れた磁束
密度が要求される場合には、Ｆe^*は７．６以上とするの
が好ましい。鋼のＦe^*は、鋼の密度を大気中と水中での
重量から求め、Ｆe の質量分率を鋼の化学組成から求め
ることで計算できる。

【００３９】鋼の化学組成はＦe^*が上記限界値以上にな
るようには、Ｃ、Ｓi 、Ａl 、Ｍnなどの元素の含有量
を調整する。具体的にいえば、Ｆe^*を高めるには、鋼の
密度を小さくする作用が大きいＡl 含有量を少なくし、
Ｓi 、Ｍn 等の含有量を増すことにより、同一の固有抵
抗でもＦe^*を高めることができる。

【００４０】集合組織；最終製品の板厚中央部の[200]
面集積度は、良好な磁気特性を得るために、ランダム比
で１．１０以上とする。好ましくは１．２０以上であ
る。

【００４１】冷延用素材の[200] 面集積度と、これを冷
間圧延し仕上焼鈍して製造される最終製品の[200] 面集
積度との間には良好な関係がある。また、この集積度は
[100] <011> 方位の集積度と対応している。冷延用素材
の板厚中央部の[200] 面集積度がランダム比で６．０以
上であれば、最終製品の板厚中央部の[200] 面集積度を
ランダム比で１．１０以上とすることができ、最終製品
の磁気特性改善効果が得られる。従って、冷延用素材の
板厚中央部の[200] 面のランダム比は６．０以上とする
のがよい。より好ましくは７．０以上である。[200] 面
集積度が高いほど磁気特性が良好になるため、上限は特
に定めない。

【００４２】板厚中央部の集合組織は、例えば、化学研
磨などの方法で鋼板の片側を板厚中央部まで除去して板
厚中央部を測定面とする試料を得、これをＸ線回折する
方法で測定される。ランダム比は、この測定値と配向性
が無い材料の[200] 面のＸ線積分強度を用いて求められ
る。

【００４３】上記冷延用素材は、結晶集合組織を最適化
しており、単位体積当たりのＦe 原子の個数が多い。従
って、従来法に比較して、冷延用素材の結晶粒をさほど
大きくしなくても優れた磁気特性を備えることができる
ので、冷延用素材の粗大な結晶粒に起因する製品鋼板表
面の畳み目状の凹凸欠陥などが生じるおそれがなく、表
面性状が良好で磁気特性も優れた無方向性電磁鋼板を容
易に製造することができる。冷延用素材の結晶粒径は、
特に限定するものではないが、表面性状を良好にするに
は、平均粒径で１５０μｍ以下とするのがよい。

【００４４】製造方法；本発明の無方向性電磁鋼板は、
以下に述べる方法で製造するの好ましい。上記（１）ま
たは（２）に記載の化学組成を備えた鋼を転炉、電気炉
など公知の方法で溶製し、必要があれば真空脱ガスなど
の処理を施し、これを連続鋳造あるいは鋼塊にして分塊
圧延する方法などによりスラブとする。

【００４５】スラブは公知の方法によって熱間圧延し、
酸洗など公知の方法により脱スケールして熱延板とす
る。熱間圧延条件は特に規定しないが、冷間加工後の焼
鈍中に[200] 面集積度を高めるために７００〜９５０℃
で仕上圧延を施し、７００℃以下で巻取るのが好まし
い。

【００４６】熱延板には、冷延用素材の板厚中央部の[1
00] 集合組織の集積度を高めるため、軽度の冷間加工と
焼鈍を施す。冷間加工は、冷間圧延法または引張り曲げ
加工法により施すのがよい。

【００４７】冷間圧延法で施す場合には、その圧下率を
４％以上、１５％以下の範囲とするのがよい。４％未満
では、板厚中央部での加工歪みが不足し、また、厚さ方
向に均一に歪みを与えることが出来ないために表層部で
異常粒成長が生じる、などにより板厚中央部での[100]
集合組織の発達が十分ではなく、[200] 面集積度が高く
ならない。良好な集積度を得るには圧下率を５％以上と
するのがより好ましい。

【００４８】圧下率が１５％を超えると通常の冷間圧延
と同じになり、次の焼鈍時に板厚中央部の[100] 集合組
織が他の方位の結晶粒に蚕食されてしまうことがある。
これを防ぐために圧下率は１５％以下とするのがよい。
より好ましくは１２％以下である。

【００４９】冷間加工を引張り曲げ加工法で施す場合に
は、伸び率で０．５％以上、３．０％以下の加工を与え
るのが好適である。伸び率が０．５％に満たない場合に
は[100] 集合組織を増す駆動力として不充分である。

【００５０】引張り曲げ加工手段としては、例えば酸洗
装置に設けられるテンションレベラなどを利用するのが
経済性に優れるので好適である。しかしながらこれらの
方法で工業的に付与できる伸び率は３％が限界であり、
それ以上の加工を加えることは設備の負荷が過大になる
などの理由で困難である。従って、引張り曲げ加工法に
よる場合の伸び率は３．０％以下とするのがよい。

【００５１】引張り曲げ加工法では小さな加工度で冷間
圧延法と同様の効果が生じる理由は明らかでないが、冷
間圧延法と異なり、変形様式の内で張力の作用が大きい
ためと考えられる。冷間加工は製造コストを低減するた
めに、大規模な冷間圧延設備を必要とする冷間圧延法よ
りも、酸洗設備などに装備されているテンションレベラ
などを活用して加工できる引張り曲げ加工法が好まし
い。

【００５２】焼鈍：冷延用素材の板厚中央部の[200] 面
集積度をランダム比で６．０以上にするため、冷間加工
に次いで焼鈍を施す。前述の様に、[100] 集合組織は板
厚中央部の結晶粒成長に伴い発達するため、安定的に所
望の集積度を得るには、焼鈍温度を６５０℃以上、８７
５℃以下とする箱焼鈍で施すのが好ましい。焼鈍温度が
６５０℃に満たない場合には、[200] 面集積度が十分に
向上せず、８７５℃を超える場合には、粗大粒が生じる
おそれがある上、[100] 集合組織の成長が飽和するため
に、経済性に欠けるからである。焼鈍時間は２時間以上
であればよい。２４時間を超える長時間焼鈍は効果が飽
和するので経済性に欠ける。これ以外の焼鈍条件は任意
である。

【００５３】上記冷延用素材を公知の方法で最終製品厚
さに冷間圧延し、公知の方法で仕上焼鈍する。冷延用素
材の厚さは、最終製品の厚さなどに応じて決定すればよ
く任意であるが、例えば最終製品の厚さが０．２〜０．
６ｍｍの範囲の場合であれば、冷延用素材の厚さは１．
５〜２．５ｍｍの範囲とすればよい。

【００５４】仕上焼鈍は、再結晶が十分に進行して適度
に結晶粒が成長する条件でおこなえばよい。その方法は
公知のものでよいが、例えば連続焼鈍方式で、焼鈍温度
を６５０〜１１５０℃の範囲内に選定して１０秒以上均
熱する方法などがよい。仕上焼鈍は脱炭焼鈍としてもよ
いし、非脱炭雰囲気で焼鈍しても構わない。仕上焼鈍後
は、必要に応じて表面に、絶縁、防錆、打抜加工性向上
を目的に、薄い皮膜を塗布焼き付けても良い。

【００５５】上記冷延用素材を用いることにより、従来
の冷延用素材を用いた場合に比較して、表面性状が良好
で磁気特性が優れた無方向性電磁鋼板を容易に製造する
ことができる。

【００５６】

【実施例】種々の化学組成を有する鋼を転炉で溶製し、
真空処理で成分調整した後、連続鋳造してスラブとし、
これを１１５０℃に加熱し、８９０℃の仕上温度で熱間
圧延し、厚さが２．３ｍｍの熱延板とした。巻取温度は
６００℃とした。

【００５７】熱延板は酸洗した後、種々の圧下率での冷
間圧延、あるいは種々の伸び率でのテンションレベラー
による引張り曲げ変形加工を施した後、種々の温度で１
０時間保持する箱焼鈍をおこない冷延用素材を得た。こ
れらの冷延用素材は厚さが０．５０ｍｍまたは０．３０
ｍｍの冷延板に冷間圧延し、８５０℃、９００℃または
１０００℃でそれぞれ０．５分間保持する連続焼鈍を実
施した。

【００５８】冷延用素材の板厚中央部の[200] 面のラン
ダム比をＸ線回折法により測定した。最終製品の磁気特
性は、圧延方向および幅方向から短冊状のエプスタイン
試験片を打ち抜き、打ち抜き状態の試験片を用いてＪＩ
Ｓ−Ｃ２５５０に規定される方法に従って測定した。

【００５９】Ｆe の質量分率は化学組成より算出し、鋼
の密度は鋼板の大気中と水中での重量より求め、これら
の積を計算してＦe^*を求めた。表１に鋼の化学組成を示
す。また、表２に各製造条件および得られた測定結果を
あわせて示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】 表１で鋼７〜１０はＦe^*、Ｓi 当量、Ｓ含有量またはＮ
含有量が本発明の規定する条件から外れるもので、いず
れも比較例として使用したものである。

【００６２】表２に示すように本発明の規定する条件を
満足する試験番号２〜４、１０、１３〜１５、１８、２
０、２２および２４は最終製品の磁気特性、表面性状共
に良好であった。これに対し、冷延用素材製造時に冷間
加工を施さなかったり、加工度が不適切であったために
冷延用素材の[200] 面集積度が低かった試験番号１、
５、６、８、９、１１、１２、１７、１９、２１、２３
および２５では、最終製品の磁気特性がよくなかった。

【００６３】図５は表２に記載の最終製品の鉄損と磁束
密度を示したグラフである。同図で図中の丸かっこ内の
数字は鋼番を表し、丸かっこにダッシュを付したものは
冷延用素材の[200] 面集積度が６．０に満たなかったこ
とを意味する。図５で同一鋼番の鋼の製品の磁束密度を
対比すれば、冷延用素材の[200] 面集積度の差異が磁気
特性に及ぼす影響を明瞭に理解できる。

【００６４】鋼７を用いた試験番号２６もＦe^*が本発明
の規定する下限よりも低かったために磁束密度がよくな
かった。Ｓi 当量が本発明の規定する上限を超えた鋼８
を用いた試験番号２７はＦe 原子密度が低く、冷延用素
材の[200] 面集積度は高かったが最終製品の磁束密度が
低かった。Ｓ含有量が本発明の規定する上限を超えた鋼
９を用いた試験番号７、Ｎ含有量が本発明の規定する上
限を超えた鋼１０を用いた試験番号１６も同様に冷延用
素材の[200] 面集積度は高かったが最終製品の磁束密度
が低かった。

【００６５】比較例として熱延板焼鈍を高温で施した試
験番号９は、最終製品の磁気特性がよくないうえ、異常
粒成長に起因する表面欠陥が生じていた。

【００６６】

【発明の効果】本発明の無方向性電磁鋼板は、Ｆe 原子
密度が高いため、飽和磁束密度が高く、かつ、板厚中央
部において[200] 面集積度が高いので、磁気特性と表面
性状に優れる。このため、モータ、変圧器などの高効率
化を実現する鉄心材料として極めて有用である。また、
本発明の無方向性電磁鋼板用の冷延用素材は、板厚中心
部の[200] 面集積度が高いので、これを用いることによ
り磁気特性と表面性状に優れた無方向性電磁鋼板を容易
に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷延用素材と最終製品の板厚中央部の[200] 面
のランダム比の関係を示すグラフである。

【図２】冷延用素材の板厚中央部の集合組織を示す極点
図であり、図２（ａ）は熱延板をそのまま焼鈍した鋼
板、図２（ｂ）は熱延板に冷間加工を施しその後に焼鈍
した鋼板である。

【図３】熱延板に冷間加工と焼鈍を施した冷延用素材の
板厚中央部の[200] 面集積度と冷間加工度の関係を示す
グラフである。

【図４】集合組織が同程度である最終製品の磁束密度Ｂ
₅₀が、Ｆe^*により変動する状況を示すグラフである。

【図５】実施例の磁束密度と鉄損の関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学組成が質量％で、Ｃ：０．００５％
   以下、下記式で表されるＳi 当量が０．１％以上、３．
   ０％以下なる範囲でＳi 、Ａl およびＭn からなる群の
   内の１種または２種以上を含有し、Ｓ：０．０３０％以
   下、Ｎ：０．００５０％以下、残部が実質的にＦe から
   なり、Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４０以
   上、かつ、板厚中央部における[200] 面の集積度がラン
   ダム比で１．１０以上であることを特徴とする無方向性
   電磁鋼板； Ｓi当量＝Ｓi(%)＋Ａl(%)＋０．５Ｍn(%)。
2. 【請求項２】 前記化学組成が、さらに、質量％でＰ：
   ０．０５〜０．２０％を含有することを特徴とする請求
   項１記載の無方向性電磁鋼板。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の化学組成を備
   え、Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４０以上、
   かつ、板厚中央部における[200] 面の集積度がランダム
   比で６．０以上であることを特徴とする無方向性電磁鋼
   板の冷延用素材； Ｓi当量＝Ｓi(%)＋Ａl(%)＋０．５Ｍn(%)。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の化学組成を備
   え、Ｆe の質量分率と鋼の密度との積が７．４０以上で
   あるスラブに熱間圧延をおこない、得られた熱延板に圧
   下率が４〜１５％の圧延、または伸び率が０．５〜３％
   の引張り曲げ加工による冷間加工を施し、次いで焼鈍を
   施して冷延用素材とし、これに冷間圧延と仕上焼鈍を施
   すことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。