JPS5920745B2 - 鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼板の圧延方向に磁化容易軸〈１００〉を有し
、かつ板面に｛１１０卜を有する一方向性珪素鋼板に関
するものである。

一方向性珪素鋼板は軟磁性材料として主に変圧器等の電
気機器の鉄心に使用されており、特に近年、電気機器等
の高性能化、小型化、および低騒音化が強く要求され、
さらにエネルギー節約の観点からも一段と優れた電磁特
性を有する電気鉄板が必要とされている。

鋼板の電磁特性は鉄損特性と磁化特性の両方で評価され
るのが一般的である。

磁化特性（１０００Ａ／ｍの磁場を加えたときの磁束密
度ＢｌＯで代表される）を高めることは設計磁束密度を
高め機器の小型化に特に有効である。一方鉄損特性（５
０Ｈｚで１７ＫＧまで磁化したときの１坊当りの鉄損Ｗ
ｌ７／５０で代表される）を高めることは電気機器とし
て使用する際熱エネルギーとして失なわれるものを少な
くし、消費電力を節約できる点で有効である。製品の方
向性を高めることすなわち製品結晶粒のく１００〉軸を
高度に圧延方向に揃えることにより磁化特性のみならず
、鉄損特性を高めることができることから近年特に、こ
の面で多大の研究が重ねられ、Ｂ，Ｏが１．９０Ｔ以上
の製品が製造されるまでに至つている。さて周知のよう
に鉄損は大きく分けて履歴損と渦流損の二つからなり、
これらの損失に影響を与える物理的な要因としては、ま
ず履歴損に対しては上述の結晶方位の他に材料の純度や
内部歪がある。

また渦流損に対しては鋼板の電気抵抗（例えばＳｉ量）
や板厚、磁区の大きさ（結晶粒度）や鋼板に及ぼす張力
がある。通常の方向性珪素鋼では渦流損が全鉄損の３／
４以上を占めるため履歴損より渦流損を下げる方が全鉄
損を下げる上でより効果的である。このため渦流損を下
げる試みがこれまで色色なされている。その１つとして
Ｓｉ量を増す方法があるが、４．０％近くまで高めると
冷延性が著しく損われるため、限界があり、あまり実用
的とはいえない。鋼板に張力を付加する方法としては下
地皮膜や上塗コーテイングと地鉄との熱膨脹率の違いを
利用する方法が知られているがこれも工業的に利用出来
るコーテイングからの張力に限界があり、皮膜の均一性
．密着性．外観等からの制約もあつてあまり大きな鉄損
低減は期待できない。また最近製品板の表面に圧延方向
と直角方向にスクラツチを入れ磁区微細化によつて渦流
損を下げる方法が提案されている。しかしこの方法は製
品板の形状、平均結晶粒径、板厚などで必ずしもその効
一果が十分に発揮できない場合があり、さらに、スクラ
ツチを入れた製品板に歪取焼鈍を施すと、低下した鉄損
が元に戻つてしまうという致命的な欠陥があるため、あ
まり実用的でない。本発明は、従来の一方向性珪素鋼板
の有する前記欠点を除去、改善した鉄損の極めて低い一
方向性珪素鋼板とその製造方法を提供することを目的と
するものであり、特許請求の範囲記載の一方向性珪素鋼
板とその製造方法を提供することによつて前記目的を達
成することができる。

次に本発面を詳細に説明する。

本発明者らは、製品板厚を薄くし、かつ鋼板表面に形成
されるフオルステライト皮膜の厚さを適当な範囲に制御
した上で、製品の結晶粒径を微細化することの３つを組
合せることによつて極めて低い鉄損が得られることを新
たに知見して本発明を完成した。

すなわち本発明のものはＷ，７／５０が０．９０Ｗ／Ｋ
７以下の超低鉄損一方向性珪素鋼板であり、かかる鋼板
は製品板厚を０．１５〜０．２５Ｔｒｒｒｆ１とし、か
つ製品の表面に形成されるフオルステライト皮膜の量を
片面当り１〜４７／Ｍ２とした上で、製品の平均結晶粒
径を１〜６ｗｍとする３つの要因を同時に満足させるこ
とによつて上記の如き超低鉄損の一方向性珪素鋼板とな
る。ところで一般に方向性珪素鋼板の製品板厚を化学研
磨や機械研磨等の方法で薄くしていくと渦流損は減少す
ることが知られている。

しかしながら逆に履歴損は板厚の薄化にともなつて増加
する。履歴損の増加は板厚が比較的厚目の間は緩慢であ
るが薄くなるに従つて急激に増加し、トータル鉄損が最
低になる製品の板厚は０．１５〜０．２５ＴＷＬの間に
存在する。しかしながら単に板厚を薄くしただけでは本
発明の目的であるＷｌ７／，０，０．９０Ｗ／Ｋ９以下
の製品はえられない。特に、冷延と焼鈍を繰返し最後に
高温焼鈍を加えることによつて得られる表面に、フオル
ステライト皮膜を有する通常の製法によつて上記製品板
厚の薄いものをつくる場合、方向性が若干損われるため
に、０．９０Ｗ／Ｋ７以下の超低鉄損を得ることはより
一層むづかしかつた。粒径と鉄損の関係については製品
の粒径が小さくなると一般に鉄損が低下することが知ら
れている。

例えば、Ｍ．Ｆ．Ｌｉｔｔｎａｎ（Ｊ．Ａｐｐ｝ ，Ｐ
ｈｙｓ．ｌ９６７．３８，ｌｌＯ４）によると鉄損の最
低値は粒径０．５ｍｒｒ１付近にあり、製品板厚が０．
１ｗｎの場合の鉄損最低値がＷｌ５／６０で、０．４５
ｗ／ＴｂでＷｌ７／５０に換算すると大体０．９６Ｗ／
蛇であることが示されている。しかしながらこれ以上粒
径を小さくしても方向性が損われるため、これまでの技
術では本発明の目的とするＷｌ７／５０，０．９０Ｗ／
蛇以下の低鉄損材の製造は不可能であつた。鋼板表面に
形成されるフオルステライト皮膜の量と鉄損の関係につ
いては製品板厚が、０．２７ｗｒＬ以上の従来の製品で
はあまり明瞭な相関がなかつた。しかし製品板厚が０．
１５〜０．２５ｍと薄い場合にはこの量を板厚に応じて
適当量にコントロールすることが重要であり、その量は
片面当り１〜４７／Ｍ２の範囲であることを突き止めた
。製品板厚が薄い場合にフオルステライト皮膜が厚すぎ
ることによつて鉄損が劣化するのは全重量に占めるフオ
ルステライト皮膜重量が増すことだけでなく、４７／ｄ
よりも多い場合皮膜と地鉄界面の平滑性が損われるとと
もに界面近傍に残留する歪の影響が特に大きくなり鉄損
を劣化せしめるからである。なおフオルステライト量の
下限を１７／ｄとしている理由は表面の絶縁性を維持す
るためであり、良質の上塗コーテイングを得るためにも
下限を１７／ｄに規制する必要がある。製品表面のフオ
ルステライト量をコントロールする方法としては脱炭焼
鈍時の雰囲気、分離剤として塗布されるＭｇＯの量と性
質、ボツクス焼鈍雰囲気の３つが関連する。

脱炭焼鈍時の雰囲気は通常水素ないし水素と窒素の混合
ガス中で行なわれるが、このときの混合比および雰囲気
露点を正しく、制御し必要以上に過酸化にならないよう
にすることが必要となる。またＭｇＯの性質の中では鋼
板の酸化量に影響するＭｇＯの水和量が特に重要で、フ
オルステライト量を４７／ｄ以下にするためには水和量
のできるだけ低いものを使用する必要があり、例えば２
０℃３０分間の水和試験では水相量が５（ｆ）以下のも
のを使用することが望ましい。製品表面のフオルステラ
イト量のコントロールは脱炭焼鈍後の表層酸化量と塗布
されるＭｇＯの量や水和量で制御することが最も容易で
あることから最終高温ＢＯｘ焼鈍の雰囲気は出来る限り
低酸化にし、焼鈍中の追加酸化を防止することが必要で
ある。このように本発明者らは、製品板厚を０．１５〜
０．２５ｗｒ１に薄くすると同時に鋼板表面のフオルス
テライト皮膜重量を片面当り１〜４ｙ／ｒｌ？にコント
ロールした上で、以下述べるとおり平均粒径を１〜６ｗ
ｎの範囲に制御することにより初めてＷｌ７／５０，０
。

９０Ｗ／幻以下の低鉄損方向性珪素鋼板の工業的規嘆で
の安定した製造を実現したのである。

第１図はこれを説明するもので種種の平均２次粒径を有
する３．１０％Ｓｉ含有方向性珪素鋼板の製品板厚と鉄
損Ｗｌ７／５０の関係を示したものである。

製品はいずれも表面に片面当り２〜３ｔ／イのフオルス
テライト皮膜を有し、磁束密度ＢｌＯは１．８９〜１．
９３Ｔであつた。製品の平均結晶粒径によつて最低値を
示す板厚が少しずつ変化し、平均粒径が、１〜６Ｗｒ１
ｆＬの範囲でＷ，，／，０，０．９０Ｗ／Ｋｆ以下の鉄
損を示すことが明らかである。第２図は３．０２％Ｓｉ
含有方向性珪素鋼板の表面のフオルステライト量と鉄損
の関係を製品板厚の異なるものについて示している。製
品厚が薄いときフオルステライト重量を片面当り１〜４
ｒ／ｄにすることが低鉄損材を得る上で必要であること
がわかる。次に本発明の超低鉄損方向性珪素鋼板の製造
方法と製造条件について説明する。

先ず成分元素として方向性珪素鋼素材は最終高温焼鈍工
程において不都合な結晶粒の成長を抑制しゴス方位の２
次再結晶を可能ならしめるためインヒビターとよばれる
微細な析出分散相、例えばＭｎＳ，ＭｎＳｅ，ＡΔ ，
ＢＮ，Ｎや粒界偏析型元素として知られるＳｂ，Ａｓ，
Ｂｉ，Ｓｎ等が含まれている。

これらのなかから選ばれるいずれか１種ないし２種以上
を必要量含有する珪素鋼素材を用い製品の板厚と２次粒
径を本発明の範囲コントロールすることによつて、Ｗ，
，／５０，０．９０Ｗ／蛇以下の超低鉄損方向性珪素鋼
をつくることができる。本発明者らは種種のインヒビタ
ー組成をもつ５０幻真空溶解鋼塊（Ｓｉ２．９Ｏ〜３．
３５％，ＣＯ．Ｏ３Ｏ〜０．０４８％，ＭｎＯ．Ｏ４５
〜０．０８０％）を用い冷延２回法工程によつて０．１
５〜０．２５Ｗｆ１厚の製品をつくり、このとき本発明
で目指した特性を満足する製品を得るための工程条件を
調べる目的で最終冷延圧下率を５５〜８５％の範囲内で
変更し、さらに脱炭焼鈍時の昇温速度の変更を組合せ同
一組成の素材について各１０種の工程条件を変更して特
性の安定性を比較した。

その結果、インヒビターとしてＳｅおよびＳのうち少な
くともいずれか一種を０．０１０〜０．０３５％と、Ｓ
ｂ，Ｂｉ，ＡｓおよびＳｎのうち一種または二種合計で
０．０１０〜０．０８０％とを複合金有させることが、
鉄損の低い製品を安定して得る上で、とりわけ有効であ
ることを突き止めたのである。得られた実験データーの
一部を第１表に示す。

第１表は各インヒビター組成に対して得られた鉄損の最
低値、平均値およびいくつかの工程条件に対してＷｌ７
／５０が０．９０Ｗ／蛇以下を満足するものの合格率等
をまとめたものである。ＳｅやＳをＳｂ，Ａｓ，Ｂｉ，
Ｓｎ等と共存させてすぐれた磁気特性を有する方向性珪
素鋼板を製造する方法に関しては特公昭５１−２９４９
６や特公昭５４−３２４１２においてすでに知られてい
る。

ただし、これらは、いずれも０．３０Ｔｒｒｍないし０
．３５ｍの板厚を有する製品に対するものであり、製品
の鉄損水準もＷ，７／，。が１．０Ｗ／幻以上のものに
ついての製法を示したものであつた。この場合ＳｅやＳ
量に対しては多くの場合夫夫単独もしくは両者の和とし
て０．００５〜０．１％であり、Ｓｂ，Ａｓ，Ｂｉ，Ｓ
ｎ等に関してもこれらの１種ないし２種以上の含有量と
して０．０１５〜０．４０％の広い成分範囲が許された
。これに対して本発明では成品板厚を０．１５〜０．２
５ｗｎ、フオルステライト皮膜の被覆量を片面当り１〜
４ｆ／ｄとし、さらに平均粒径を１〜６簡にすることに
よつてＷｌ７／５０，０．９０Ｗ／Ｋｆ以下を満すのが
特徴であり、そのためにはこれらインヒビターの成分範
囲は従来の方法より更に狭い範囲に規制されなければな
らない。

しかしながらインヒビターの成分と含有量だけでは必ず
しも所期の特性値のものが得られるわけではなく、珪素
鋼板の製造条件について種種の配慮が必要である。

本発明者らは種種の方法を試みた結果以下に記すいくつ
かの有効な方法を見出した。その一つは最終冷延前の鋼
板中のＣの分散をコントロールする方法である。

冷延前に一定Ｉの固溶炭素ないし微細炭化物を均一に分
散せしめることは、冷延後の加工組織を改善し、その後
の１次再結晶処理によつて得られる１次粒径を小さくす
ると同時に、数多くのゴス核を鋼板表面層近くに形成せ
しめる。その結果最終焼鈍後の２次粒径として１〜６Ｔ
ｍｎが得られるのである。そのための好ましい炭化物の
分散は冷延前の状態で、０．５μ以下の微細炭化物が平
均間隔０．５μ以下で一様に分布していることであるが
、そのための条件は炭素量として０．０２０−０．０６
０％含まれること（上限は、これ以上になると表面層の
ゴス強度が弱まり、製品の磁束密度低下を伴うために設
けられる）と最終冷延前の熱処理で炭化物の分散を上記
したようにコントロールするために、８５０〜１１００
℃で０．５ｍｉｎ以上加熱したあとの冷却過程で７００
〜２００℃の温度範囲を１５０℃／Ｍｉｎ以上の速さで
冷却し、そのあと、５５〜８５％の冷間圧延を加えるこ
とである。第３図に、Ｓｉ３．ｌＯ％，ＳｅＯ．Ｏ２５
Ｏｌ），ＳｂＯ．Ｏ３Ｏ％を含有し、さらにＣをそれぞ
れ０．０１５％，０．０２８０Ｉ）および０．０３５％
添加配合した２．４Ｔｒｍ厚の珪素鋼熱延板を１次冷延
で０．６７ｍに仕上げた後中間焼鈍を１０００℃で５ｍ
ｉｎ間行ない、その後の冷却過程で、７００℃〜２００
℃の範囲の冷却速度を幾通りか選び次いで２次冷延で０
．２０ＴＷＬの製品厚にした後脱炭焼鈍と高温仕上焼鈍
とによつて得られた製品の２次粒径と中間焼鈍後の冷却
速度との関係について調べた結果を、２次冷却前の炭素
量をパラメータとして示す。本発明の条件ＣＯ．Ｏ２〜
０．０６％を満足するＣＯ．Ｏ２８％，０．０３５％の
場合に、製品の平均２次粒径１〜６ｍを満すことがわか
る。製品板厚の薄い材料の２次粒径を方向性を損うこと
なく微細にする第２の方法は、最終冷延時の圧延温度の
コントロールである。

すなわち冷延途中の鋼板温度が５０〜４００℃の温度範
囲になるよう冷延前ないし冷延途中に５０〜４００℃の
温度範囲で予熱ないし中間加熱を施し、５５〜８５％の
圧下率で０．１５〜０．２５ＴＷＬに仕上げることが、
製品の２次粒径製御に有効に寄与するのである。第４図
はこの関係を示すもので、ＣＯ．Ｏ４２％，Ｓｌ３．３
Ｏ％，ＳｅＯ．Ｏ２５％，ＳｂＯ．Ｏ４Ｏ％を含有する
熱延板を冷延して得た０．６ｗｔｍ厚の冷延板を慣例に
従うたとえば１０００℃で５ｍｉｎ中間焼鈍を行なつた
後の２次冷延において種種の条件で予熱ないし中間加熱
を行なつて、０．１６，０．２０，０．２４ｗｆｎの３
種の製品板厚を得、このあと脱炭焼鈍と高温仕上焼鈍に
よつて得た製品の２次粒径を圧延中の鋼板温度の最高値
に対して示している。本発明の条件にかなう鋼板温度５
０〜４００℃の範囲で圧延されたものの２次粒径が微細
で鉄損Ｗｌ７／５０が０．９０Ｗ／Ｋ９以下であること
がわかる。温度圧延を行なうことによつて２次粒径が微
細になるのは圧延中におこる一種の歪時効現象によつて
鋼中の炭素が変形中の転位を固着し、転位の移動を妨げ
るため、転位の絡み合いが促進されることで１次再結晶
核発生頻度を高めるとともにゴス粒の２次再結晶核数を
増すことになるためと推察される。したがつて最終冷延
前に一定量以上の炭素が含まれていることが重要であり
、さらに鋼中の固溶炭素量を増す処置として最終冷延
５前の中間焼鈍後の冷却速度を速める方法と組合せるこ
とは２次粒径の微細化により一層効果的である。第３の
方法は最終冷延に続く、脱炭焼鈍時の昇温速度をコント
ロールする方法である。

最終冷延１を圧下率５５〜８５％の範囲で加えられた０
．１５〜０．２５調厚の鋼板に対し、脱炭焼鈍時の昇温
過程で４５０℃〜７５０℃の温度範囲を１００℃／Ｍｉ
ｎ以上で昇温し、１次再結晶開始、完了温度を高めるこ
とは製品の２次粒径を微細にし鉄損を向 １上させる上
で、効果的である。第５図は、この関係を示すもので、
最終冷延を４０〜９００！）の圧下率範囲で行なつた０
．１８ｗｒＬ厚の冷延板を脱炭するに際し、４５０〜７
５０℃の間を種種の昇温速度で昇温し、８２０℃で５ｍ
ｉｎ湿水素中で脱炭焼鈍二したのち高温焼鈍を加えて得
られた最終製品の平均２次粒径を脱炭焼鈍時の昇温速度
に対して示したものである。最終冷延圧下率が５５〜８
５％で圧延された鋼板の脱炭焼鈍時の昇温速度が、４５
０℃〜７５０℃の温度範囲で１００℃／Ｍｉｎ以上であ
る場合に、本発明の条件である１〜６ｗｎの平均粒径を
満足し低い鉄屓がえられるのがわかる。脱炭焼鈍時の昇
温速度を前記したように規制することによつて２次粒径
が微細になる理由については必ずしも明らかでないが、
種種の昇温速度で脱炭焼鈍を行なつた鋼板の１次再結晶
集合組織を最終製品の２次粒径と対比させて調べた結果
、昇温速度を速くするほど１次再結晶集合組織において
｛１１１｝〈１１２〉方位に対する｛１１０｝〈００１
〉方位の占める割合が増し、ゴス方位の２次再結晶核が
増えることによつて製品の２次粒径が微細になることが
わかつた。さらにこのような１次再結晶集合組織の形成
は鋼板中のＣが脱炭しはじめる時期と一致して進行する
ことが重要であり、このため４５０〜７５０℃の範囲の
昇温速度を特に規制した。第４の方法は、脱炭焼鈍後に
行なう２次再結晶核生成処理である。

これまでの方法はいずれも一次再結晶粒を微細にし、ゴ
ス方位の結晶粒の数をフ増すことで、２次粒の微細化を
はかろうとしたものであつたがこの方法は脱炭焼鈍後に
９００〜１０５０℃で０．１〜１５ｍｉｎの短時間熱処
理を加え表面層のゴス粒が２次再結晶核として機能し易
いサイズすなわち平均結晶粒径の２倍以上のサイズにな
ることをはかるものである。

そしてこのような核生成処理を加えた後で最終ボツクス
焼鈍を行なうに際し、８００〜９００℃の範囲で、２次
再結晶が完了するようこの間の温度で１時間以上の保持
等を加えることで、製品の磁束密度を損うことなく、平
均２次粒径を本発明の条件である１〜６ｗｎにすること
ができる。この場合核生成処理温度を９００〜１０５０
℃に規制しているのは最適核生成処理温度がインヒビタ
ーの種類や最終冷延圧下率によつて多少ずれるためであ
る。しかし、上限の１０５０℃を上廻ると不都合な結晶
方位をもつた粒も粗大になり、製品の方位性が損われる
からで保持時間の上限を１５ｍｉｎとしているのも同じ
理由にもとづく。０．１５〜０．２５Ｔｍの薄い製品板
厚を有する一方向性珪素鋼板の２次粒径を方向性を損う
ことなく微細にする手段として以上４つの手段を提案し
たが、これらは夫友が独立に効果をもつものであるが、
同時にこれらの２つ以上の手段をそれぞれの手段のうち
重複する部分は重複を避けて組合せることもできる。

次に本発明において、成分組成ならびに処理条件を限定
する理由について説明する。

本発明の適用をうける珪素鋼素材は、公知のいかなる方
法によつて溶製することができるが、成分としてＳｉが
２，０〜４．０％、含有されることが必要である。

Ｓｉ量の下限はこれを下廻ると本発明の目的とする低鉄
損材がえられなくなるからで上限は冷延性が悪くなるこ
とから設けた。その他の成分は特に規制しないが前記し
たようにインヒビターとして知られる窒化物、硫化物、
セレン化物の他に必要に応じ粒界偏析型元素が必要量含
まれる。そして製品の鉄損がＷｌ７／５０，０．９０Ｗ
／Ｋ７以下を安定して満すためには特にＳｅないしＳの
いずれか１種ないし２種の合計で０．０１０〜０．０３
５％とさらにＳｂ，Ａｓ，Ｂｉ，Ｓｎのいずれか１種な
いし２種以上の組合せで０．０１０〜０．０８０％含ま
れることが有利である。上記成分を有する素材すなわち
スラブないしインゴツトは公知の方法にしたがつて熱間
圧延、（インゴツトの場合は分塊圧延工程が加わる）さ
れ、１．５〜３．０ｗｍ厚の熱延板となる。熱延に際し
、インヒビターとして含有されるＭｎＳｅないしＭｎＳ
、その他の窒化物の好ましい分散をえるためスラブは十
分高温、例えば１３００℃以上で加熱される。熱延板の
板厚はインヒビターの種類組成に応じ、必ずしも一定し
ないが、通常採用される２回冷延法に対しては、２．０
〜３．０？ｍが好ましく１回冷延法を採用する場合１．
５〜２．０ｍと薄目にする方が好ましい。次いで熱延板
は１：１，１回以上の冷間圧延と必要に応じ８５０〜１
１５０℃の温度範囲で、０．５〜１５ｍｉｎ１：１の中
間焼鈍を施して０．１５〜０．２５ＴＷＬの最終製品板
厚を有する冷延板となる。この際最終冷延前に行なわれ
る中間焼鈍の冷却過程で７００〜２００℃の温度範囲を
１５℃／Ｍｉｎ以上で急冷し、さらに５５〜８５％の冷
延圧下率で圧延すること、まだこのときの炭素量が、０
．０２０〜０．０６０％であつて冷延時の鋼板温度が５
０〜４００℃になるよう冷延前ないし冷延途中に５０〜
４００℃の温度範囲で、予熱または中間加熱を加えるこ
とが方向性を損うことなく平均２次粒径を１〜６？ｍの
範囲に制御する上で特に好ましい。０．１５〜０．２５
７ｍ厚の製品板厚を有する冷延板は次に７８０〜８８０
℃で０．５〜１５ｍｉｎ湿水素中で脱炭焼鈍に供せられ
、鋼中の炭素が０．００５％以下に脱炭されるが、この
ときの昇温過程で４５０〜７５０℃を１００℃／Ｍｉｎ
以上で急熱することおよび脱炭焼鈍の後９００〜１０５
０℃で、０．５〜１５ｍｉｎの核生成処理加熱を加える
ことも、製品の２次粒径を微細にし低鉄損材を得る上で
好ましい。

また脱炭焼鈍雰囲気は前記したように脱炭焼鈍後の酸化
量が製品のフオルステライト量に影響することから過酸
化にならないよう雰囲気の酸素ポテンシヤルをコントロ
ールする必要がある。次いでＭｇＯなどの分離剤を塗布
した後２次再結晶と純化のための高温ボツクス焼鈍に供
される。純化焼鈍は通常１１００℃以上の温度で１時間
以上水素中で行なわれるが、その前に方向性を高めるた
めの処置として８００〜９００℃の温度範囲で２次再結
晶を完了させるためにし、この間の温度に５時間以上保
持するかまたはこの間を１５℃／Ｈｒ以下で徐熱するこ
とは本発明の効果を高める上で有効である。ボックス焼
鈍後の鋼板は絶縁と張力付加のためのコーテイングが施
され製品となるがかくして得られた製品は２次粒径が微
細で著しく低い鉄損を有する。次に本発明を実施例につ
いて説明する。実施例 １． Ｃ０．０５０％，Ｓｌ３．Ｏｌ％，ＭｎＯ．Ｏ７８ｆ）
，ＳＯ．Ｏ２５％，ＳｂＯ．Ｏ３５％、残部Ｆｅよりな
る珪素鋼スラブを１３４０℃３Ｈｒ加熱後熱間圧延によ
り２．４Ｔｒｍ厚の熱延板をえた。

この熱延板を９５０℃５ｍｉｎ加熱した後、冷延して０
．６ｍの中間厚とし、再度９５０℃５ｍｉｎの中間焼鈍
を行つた後、２次冷延を１５０℃の温間で、かつ圧下率
５０〜８３（ｆｌ）の範囲で行なつて０．１〜０．３０
ｗｒｍ厚さに仕上げた。脱炭焼鈍は８００℃５ｍｉｎ湿
水素と窒素の混合雰囲気中で行ない、分離剤としてＭｇ
Ｏを塗布した後１２００℃５Ｈｒ水素中でボツクス焼鈍
を行つた。このときの製品の磁気特性および製品の２次
粒径０，２Ｔｒｍ厚の冷延板については製品のフオルス
テライト量の影響をみるため脱炭焼鈍時の窒素配合比を
２０％から４０％まで変え、露点６０℃で行なつた。製
品表面の片面当りのフオルステライト量は第２表のとお
りであつた。

実施例 ２ ｃ０．０４１０ｔ），Ｓｌ３．Ｏ８％，ＭｎＯ．Ｏ８Ｏ
％，ＳｅＯ．Ｏ２５％，ＳｂＯ．Ｏ３ｌ（ｆ）を含有す
る２．５醋厚熱延板を９５０℃５ｍｉｎ加熱後１次冷延
を７０１％で行なつて０．７５Ｔｒｔｍ厚の中間厚とし
中間焼鈍を１０００℃５ｍｉｎ間Ａｘガス中で行なつた
。

中間焼鈍後の冷却条件として７００℃〜２００℃の温度
範囲を１２０℃／Ｍｉｎで冷却したものと４００℃／Ｍ
ｉｎで冷却したものの２条件つくつた。次いで冷間圧延
によつて、０．２０Ｔｒｍ５厚に仕上げたが、圧延に際
し、３００℃で３Ｈｒ予熱を加えたものと３００℃３Ｈ
ｒ予熱の後冷延途中すなわち板厚０．４０Ｔｆｒ！ｎの
ときに再度３００℃１Ｈｒの中間加熱を行なつたもの、
および予備加熱、中間加熱なしのものの３条件を比較し
た。冷延板は８００℃５ｍｉｎ湿水素中で脱炭し、Ｍｇ
Ｏを塗布した後１２００℃５Ｈｒ水素中で仕上焼鈍し製
品をえた。このときの電磁特性や製品の２次粒径は第３
表のとうりであつた。実施例 ３． ｃ０．０４２０ｔ），Ｓｌ３，２８％，ＭｎＯ．Ｏ６８
％，ＳｅＯ．Ｏ２２％，ＳｂＯ．Ｏ３５％，ＳｎＯ．Ｏ
２Ｏ％，ＡｓＯ．ＯｌＯ％、残部Ｆｅよりなる珪素鋼ス
ラブを１３４０℃，３Ｈｒ加熱後熱間圧延して２．２ｍ
ｍ厚の熱延板をえた。

次いで９５０℃５ｍｉｎ加熱後１次冷延を７５％で行な
つて０．５５Ｔｒｒｍ厚の中間厚とし再度９５０℃５ｍ
ｉｎの中間焼鈍を行なつた後、６４％圧下率の２次冷延
によつて０．２０能厚の製品板をえた。この後８００℃
５ｍｉｎ湿水素中で脱炭焼鈍を行なうに際し、４５０〜
７５０℃の昇温速度を７０℃／Ｍｉｎ，ｌ５Ｏ℃／Ｍｉ
ｎ，３ＯＯ℃／Ｍｉｎ，６ＯＯ℃／Ｍｉｎの４条件で行
なつた。また一部の試料に脱炭後９５０℃５ｍｉｎの２
次再結晶核生成処理を加えた。次いで分離剤としてＭｇ
Ｏを塗布した後８６０℃２４Ｈｒ，Ａｒ中での２次再結
晶焼鈍とひきつづき１２００℃５Ｈｒ水素中での純化焼
鈍を行なつて最終製品をえた。製品の磁気特性、平均２
次粒径は第４表のとうりであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は製品板厚（７ｍ）と鉄損Ｗｌ７／，０（Ｗ／Ｋ
ｆ）の関係を製品の平均２次粒径（ｍ）を変数として示
す図、第２図は製品の表面に形成されたフオルステライ
トの片面当りの重量（ｆ／ｄ）と鉄損Ｗ，７／，０（Ｗ
／幻）の関係の製品板厚による変化を示す図、第３図は
最終冷延前に行なう焼鈍後の冷却過程における７００℃
から２００℃までの冷却速度（℃／Ｍｉｎ）と製品の平
均２次粒径（７ｍ）との関係を最終冷延前のＣ量（イ）
の異なる試料について示す図、第４図は最終冷延時の圧
延中の鋼板温度と製品の平均２次粒径との関係を製品板
厚を変数として示す図、第５図は脱炭焼鈍時の昇温過程
における４５０〜７５０℃の温度範囲の昇温速度（℃／
Ｍｉｎ）と製品の平均結晶粒径との関係を最終冷延圧下
率（５）を変数として示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｓｉ２〜４％を含有し、かつ表面にフォルステライ
   ト皮膜をそなえる一方向性珪素鋼板であつて、該鋼板の
   板厚は０．１５〜０．２５ｍｍ、フォルステライト皮膜
   の目付量は片面当り１〜４ｇ／ｍ＾２であり、しかも該
   鋼板の平均結晶粒径が１〜６ｍｍである、鉄損Ｗ＿１＿
   ７＿／＿５＿０、０．９０Ｗ／ｋｇ以下の鉄損の極めて
   低い一方向性珪素鋼板。 ２ Ｓｉ２〜４％を含み、かつインヒビターとしてＳｅ
   、Ｓの何れか少なくとも一種０．０１０〜０．０３５％
   と、Ｓｂ、Ａｓ、ＢｉおよびＳｎのうちから選ばれる何
   れか少なくとも一種０．０１０〜０．０８０％とを含有
   する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで１回もしくは中
   間焼鈍を挟む２回以上の冷延を施して厚み０．１５〜０
   ．２５ｍｍの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍を施し、さ
   らに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施して２次再
   結晶と共に鋼板の表面に片面当り１〜４ｇ／ｍ＾２のフ
   ォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素鋼板の製
   造方法において、最終冷延前の鋼板中のＣを０．０２０
   〜０．０６０％に調整した上で、最終冷延前の熱処理と
   して８５０〜１１００℃に少なくとも０．５ｍｉｎ保持
   したのち７００〜２００℃の温度領域を１５０℃／ｍｉ
   ｎ以上の冷却速度で冷却し、しかるのち最終冷延を５５
   〜８５％の圧下率で施すことにより、２次再結晶後の平
   均結晶粒径を１〜６ｍｍの範囲とすることを特徴とする
   鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板の製造方法。 ３ Ｓｉ２〜４％を含み、かつインヒビターとしてＳｅ
   、Ｓの何れか少なくとも一種０．０１０〜０．０３５％
   と、Ｓｂ、Ａｓ、ＢｉおよびＳｎのうちから選ばれる何
   れか少なくとも一種０．０１０〜０．０８０％とを含有
   する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで１回もしくは中
   間焼鈍を挟む２回以上の冷延を施して厚み０．１５〜０
   ．２５ｍｍの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍を施し、さ
   らに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施して２次再
   結晶と共に鋼板の表面に片面当り１〜４ｇ／ｍ＾２のフ
   ォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素鋼板の製
   造方法において、最終冷延前の鋼板中のＣを０．０２０
   〜０．０６０％に調整した上で、最終冷延を圧下率５５
   〜８５％、圧延温度５０〜４００℃の条件下に行うこと
   により、２次再結晶後の平均結晶粒径を１〜６ｍｍの範
   囲とすることを特徴とする鉄損の極めて低い一方向性珪
   素鋼板の製造方法。 ４ Ｓｉ２〜４％を含み、かつインヒビターとしてＳｅ
   、Ｓの何れか少なくとも一種０．０１０〜０．０３５％
   と、Ｓｂ、Ａｓ、ＢｉおよびＳｎのうちから選ばれる何
   れか少なくとも一種０．０１０〜０．０８０％とを含有
   する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで１回もしくは中
   間焼鈍を挟む２回以上の冷延を施して厚み０．１５〜０
   ．２５ｍｍの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍を施し、さ
   らに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施して２次再
   結晶と共に鋼板の表面に片面当り１〜４ｇ／ｍ＾２のフ
   ォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素鋼板の製
   造方法において、最終冷延を５５〜８５％の圧下率で行
   つたのち、脱炭焼鈍温度に至る昇温速度につき４５０〜
   ７５０℃の温度範囲を１００℃／ｍｉｎ以上の速度で昇
   温することにより、２次再結晶後の平均結晶粒径を１〜
   ６ｍｍの範囲とすることを特徴とする鉄損の極めて低い
   一方向性珪素鋼板の製造方法。 ５ Ｓｉ２〜４％を含み、かつインヒビターとしてＳｅ
   、Ｓの何れか少なくとも一種０．０１０〜０．０３５％
   と、Ｓｂ、Ａｓ、ＢｉおよびＳｎのうちから選ばれる何
   れか少なくとも一種０．０１０〜０．０８０％とを含有
   する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで１回もしくは中
   間焼鈍を挟む２回以上の冷延を施して厚み０．１５〜０
   ．２５ｍｍの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍を施し、さ
   らに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施して２次再
   結晶と共に鋼板の表面に片面当り１〜４ｇ／ｍ＾２のフ
   ォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素鋼板の製
   造方法において、最終焼鈍に先立ち、９００〜１０５０
   ℃の温度範囲内に０．１〜１．５ｍｉｎ保持し、引続き
   ８００〜９００℃の温度範囲で２次再結晶を完了させる
   ことにより、２次再結晶後の平均結晶粒径を１〜６ｍｍ
   の範囲とすることを特徴とする鉄損の極めて低い一方向
   性珪素鋼板の製造方法。