CN1263872C - 方向性电磁钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：对使用包含质量%为C：0.08%以下、Si：1.0-8.0%、Mn：0.005-3.0%的钢水所制造的板进行轧制来形成薄钢板后，对轧制后的薄钢板进行一次再结晶退火，在将一次再结晶退火后的薄钢板的C量调节到0.005-0.025质量%的范围后，进行二次再结晶退火，并进行脱碳退火。在这里，最好实施追加的高温连续退火或追加的高温分批退火，即使在不使用抑制剂来制造的情况下，也能得到磁通密度非常高且铁损低的方向性电磁钢板。脱碳退火也可兼作平坦化退火，另外，在二次再结晶退火时，也可通过在900度以上的温度区内导入分压：10vol%以上的氢气氛来进行脱碳。

Description

方向性电磁钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种主要用作大型马达、发电机或变压器的铁心材料的、没有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)的、磁通密度高且最好是磁损低的方向性(晶粒取向)电磁钢板的制造方法。
背景技术
由于重视铁损引起的能量损失，所以使用铁损少的方向性电磁钢板作为大型马达、发电机或变压器的铁心材料。
图1中示出使用层叠方向性电磁钢板的大型发电机的铁心(定子)的冲压形状的实例。如图所示，使用以带状提供的方向性电磁钢板1冲压成多个扇形形状的段2，将这些段层叠后组装的方法。
在使用这种层叠方法的情况下，必须冲压成具有齿(teeth)部3的复杂形状。
冲模在处理数吨以上的铁心材料时冲压次数非常多。因此，在冲压时，需要对冲模摩损少、即冲压加工性好的方向性电磁钢板。
在方向性电磁钢板的表面中，通常覆盖以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)。因为镁橄榄石底涂层与其上层的涂层(通常由磷酸盐和胶状SiO2构成)牢固地粘接，所以该上层涂层可能对钢板施加张力。由于该张力具有降低铁损的效果，所以为了确保好的电磁特性，事实上必须有镁橄榄石涂层。但是，与覆盖在无方向性电磁钢板上的有机树脂系涂层相比，该镁橄榄石涂层明显硬，所以冲压模具的摩损大。因此，必须频繁再研磨或更换冲模，导致需求者在铁心加工时的作业效率降低和成本上升。另外，切开性和切断性也同样由于镁橄榄石涂层的存在而恶化。
作为改善方向性电磁钢板冲压加工性的方法，可使用酸洗或机械方法去除镁橄榄石涂层的方法，但这种方法不但成本高，而且表面特性恶化，并且存在磁特性也恶化的大问题。
另外，在特公平6-49948号公报和特公平6-49949号公报中提出了通过在最后完成的退火时使用的以MgO为主体的退火分离剂中混合药剂来抑制镁橄榄石涂层形成的技术，在特开平8-134542号公报中提出了在含有Mn的原材料中使用以二氧化硅、氧化铝为主体的退火分离剂的技术。
但是，在这些方法中，由于线圈层之间的最后完成退火气氛的变动，多是部分地形成镁橄榄石，很难完全得到抑制镁橄榄石生成的制品板。
关于这个方面，发明者们首先在特开2000-129356号公报中提出在不含有抑制剂成分的高纯度原材料中利用固溶氮的晶粒边界移动抑制效果来进行二次再结晶的技术，另外，在特开2001-32021号公报中提出了通过使用降低C的成分、低氧化再结晶退火的气氛来抑制氧化涂层生成的技术。
通过这些技术可廉价地制造不形成镁橄榄石的方向性电磁钢板。另外，由于这种方向性电磁钢板在表面不具有硬的镁橄榄石涂层，所以适用于重视冲压加工性的大型马达或大型发电机。
但是，与使用抑制剂来制造的情况相比，在不使用抑制剂进行制造的情况下，存在得到的磁通密度低的问题。
发明内容
为了有利解决上述问题，本发明的目的在于提供一种即使在不使用抑制剂进行制造的情况下，也能制造磁通密度非常高且最好是铁损低的方向性电磁钢板的新的制造方法。
本申请在使用抑制剂来制造方向性电磁钢板的情况下也能制造磁通密度非常高、铁损低的方向性电磁钢板。
为此，发明者为了实现上述目的而潜心研究的结果，发现：使用不含抑制剂成分的原材料制造不具有镁橄榄石涂层的方向性电磁钢板的情况下，通过在残留一定程度C的状态下实现最后完成退火(二次再结晶退火)，提高磁通密度，在脱碳退火后，在非氧化性或低氧化性气氛中进行高温连续退火或高温分批退火，可大幅度提高磁特性。另外，还发现，在上述二次再结晶退火中，通过向后半的高温域中导入氢气氛，可同时实现脱碳退火。
本发明立足于上述发现。
因此，本发明提供一种方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：对使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：1.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板进行轧制来形成薄钢板后，对轧制后的薄钢板进行一次再结晶退火，在将一次再结晶退火后的薄钢板的C量调节到0.005-0.025质量％的范围后，进行二次再结晶退火，并进行脱碳退火。
在上述方向性电磁钢板的制造方法中，可以使用含有质量％为C：0.005％以上的钢水来制造所述板。此外，最好通过所述脱碳退火使C量降低到小于50质量ppm。或者，使用Al降低到150质量ppm以下、N降低到50质量ppm以下的钢水来作为上述钢水。最好使用Al降低到100质量ppm以下、N、S、Se降低到50质量ppm以下的钢水来作为上述钢水。上述钢水中最好还包含从质量％为Ni：0.01-1.50％、Sn：0.01-0.50％、Sb：0.005-0.50％、Cu：0.01-0.50％、P：0.005-0.50％和Cr：0.01-1.50％中选择的至少一种。上述轧制为热轧和冷轧，该步骤是热轧上述板，在进行完热轧板退火之后，或者不实施热轧板退火，进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上的冷轧来形成上述轧制后的薄钢板。最好通过在热轧板退火、中间退火、上述一次再结晶退火的至少一个中进行脱碳，将上述一次再结晶后的薄钢板的C量调节到0.005-0.025质量％的范围内。在这种情况下，如果要制造高斯组织的方向性电磁钢板，最好在800-1000度的温度区内且优选是1000度以上的温度区内实施上述热轧板退火。
在本发明的方向性电磁钢板的制造方法种，最好在露点为40度以下的气氛中进行上述一次再结晶退火。如果要制造没有底涂层的方向性电磁钢板，最好不使用退火分离剂进行最后完工退火。如果要制造没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的方向性电磁钢板，最好在使用MgO含量约为0.1％以下的退火分离剂之后，进行所述二次再结晶退火。
在本发明的方向性电磁钢板的制造方法中，可以在露点为0度以下的气氛中进行上述二次再结晶退火。或者，在含有氮的气氛中进行上述二次再结晶退火。此外，在上述二次再结晶退火后，进行平坦化退火。在这里，上述平坦化退火最好作为上述脱碳退火。此外，在分批退火中进行上述二次再结晶退火，在分批退火的后半部分进行上述脱碳退火。另外，可以在上述二次再结晶退火中导入分压：10体积％以上的氢气氛，在900度以上的温度区内进行处理，使C量降低到小于50ppm。而且，在上述二次再结晶退火中，可以在导入上述氢气氛之前在800-900度的温度区中进行300分钟以上的热处理。此外，可以在二次再结晶退火后在湿润气氛中进行上述脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下，在800度以上的温度区内实施至少停留10秒钟的追加连续退火。
此外，上述追加连续退火也可以作为平坦化退火。而且，上述追加连续退火最好是在上述脱碳退火之后与上述脱碳退火一起实施。此外，最好在上述二次再结晶退火后在湿润气氛中进行上述脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下，在800-1050度的温度区内实施至少保持5小时的追加分批退火。此外，可以使用含有质量％为C：0.025％以下的钢水来制造上述板。
如果要制造没有底涂层的方向性电磁钢板，则最好在上述二次再结晶退火和上述追加分批退火前不使用退火分离剂。如果要制造没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的方向性电磁钢板，则最好在二次再结晶退火或追加分批退火前使用MgO含量约为0.1％以下的退火分离剂。
本发明还提供一种没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％、Al降低到150ppm以下、N降低到50ppm以下的钢水所制造的板，在进行一次或包括中间退火地进行两次以上冷轧之后，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，此时，将一次再结晶退火后的C量调节到0.005-0.025％的范围内，在露点为0度以下的气氛中进行二次再结晶退火，之后进行兼为脱碳退火的平坦化退火。
本发明又提供一种没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，在该二次再结晶退火时，通过在900度以上的温度区内导入分压：10体积％以上的氢气氛，将C量降低到小于50ppm。
本发明再提供一种没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，之后在湿润气氛中进行脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下在800度以上的温度区内进行至少停留10秒钟的追加连续退火。
最后，本发明提供一种没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，之后在湿润气氛中进行脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下在800-1050度的温度区内进行至少保持5小时的追加分批退火。
附图说明
图1是表示大型发电机用铁心(定子)的冲压形状的图。
图2是表示一次再结晶退火后的C量与制品板的轧制方向磁通密度B8的关系的图。
图3是表示二次再结晶退火(最后完成退火)后段的氢分压与磁通密度(B8)的关系的曲线图。
图4是表示二次再结晶退火(最后完成退火)后段的氢分压与铁损(W17/50)的关系的曲线图。
图5是表示二次再结晶退火(最后完成退火)后段的氢分压与该退火后钢中C量的关系的曲线图。
图6A是表示追加的连续退火前后磁通密度(B8)的变化的曲线图。
图6B是表示追加的连续退火前后铁损(W17/50)的变化的曲线图。
图7A是表示追加的分批退火前后磁通密度(B8)的变化的曲线图。
图7B是表示追加的分批退火前后铁损(W17/50)的变化的曲线图。
具体实施方式
下面说明得到本发明的实验。
实验1
通过连续铸造来制造包含在质量％中C：0.055％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al降低到25ppm、N降低到10ppm、其它成分降低到30ppm以下的、不含有抑制剂成分的钢板。之后，在加热到1120度后，通过热轧形成2.4mm厚的热轧板后，在氮气氛中在900度下退火均热热轧板20秒后，快速冷却，通过冷轧形成板厚：0.34mm的最终冷轧板。
之后，在氢：50vol％、氮：50vol％下，在使露点进行各种变化的气氛中，在900度下进行均热30秒的再结晶退火(一次再结晶退火)，对再结晶退火后的C量进行各种调整。之后，进行最终完成退火(二次再结晶退火)，在露点为-20度的氮气氛中从常温以50度/h的速度上升到900度并在该温度下保持75小时的条件下进行该最终完成退火。
图2中表示对所得最终完成退火后的钢板中轧制方向的磁通密度B8与一次再结晶退火后的C量的关系进行研究的结果。这里，B8是指磁化力为800A/m的磁通密度。
如图所示，在一次再结晶退火后的C量为0.005-0.025％的范围下、换言之在钢中存在0.005-0.025％的C的状态下进行二次再结晶退火的情况下，可知提高了磁通密度。
在特开昭58-11738号公报中公开了以下技术：在完成退火前使用以MgO为主体的退火分离剂，在通过该完成退火来形成玻璃涂层的方向性电磁钢板的制造方法中，在脱碳退火后，含有30-200ppm的C后再进行完工退火，从而实现磁通密度的提高。
但是，在上述技术的通过最终完成退火来形成玻璃涂层的方法中，由于玻璃涂层的存在妨碍脱碳，所以难以在最终完成退火时进行脱碳，在最终完成退火后仍残留C。因此，在该技术的情况下，为了防止铁损因磁气时效现象而恶化，需要在最终完成退火后，通过酸洗来去除最终完成退火时形成的玻璃涂层，然后通过再次脱碳退火或真空退火来减少碳，这是成本非常高的制造步骤。
另外，在用酸洗去除玻璃涂层的方法中，由于损坏了表面的平滑性，所以将会导致铁损的恶化。
本发明所采用的不依赖于抑制剂和镁橄榄石涂层的磁特性的提高是基于已例举的特开2000-129356号公报中公开的通过高纯度化或微量固溶氮确保晶粒边界间的移动速度差的技术思想。因此，在上述含有一定量C的方法中，纯度下降，妨碍退火时的渗氮，预料磁特性反而会进一步恶化。
因此，本发明的结果在预料之外，根据本发明，通过在C残留0.005-0.025％的状态下进行二次再结晶退火，根据得到高的磁通密度的理由，就会明白。但是，作为推测，认为可能是与N同样是侵入型元素的C的固溶状态下的存在可能提高了二次再结晶的晶粒边界移动的选择性。
因为本发明是不依赖于抑制剂而在最终完成退火时不形成镁橄榄石涂层的方法，与特开昭58-11738号公报的技术不同，在二次再结晶退火后的平坦化退火时可容易地进行脱碳。另外，由于维持平滑的表面，所以不会产生铁损的恶化。
实验2
通过连续铸造来制造包含在质量％中C：0.015％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al降低到25ppm、N降低到10ppm、其它成分降低到30ppm以下的、不含有抑制剂成分的钢A和经过脱气处理后大大降低C的包含C：0.003％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al降低到35ppm、N降低到8ppm、其它成分降低到30ppm以下的、不含有抑制剂成分的钢B的各板。
之后，在加热到1120度后，通过热轧形成2.4mm厚的热轧板，在氮气氛中在900度下退火均热热轧板20秒后，快速冷却，通过冷轧形成板厚：0.34mm的最终冷轧板。
之后，在氢：50vol％、氮：50vol％下，在露点为-30度的气氛中，在900度下进行均热30秒的再结晶退火(一次再结晶退火)后，进行最终完成退火(一次再结晶退火)。在以10度/h的速度升温到1000度的条件下，代替露点为-20度的氮气氛中从常温以50度/h的速度升温到900度并在该温度下保持50小时后、使氢分压进行各种变化的氢-氮混合气氛(露点：-30度)进行该二次再结晶退火。
图3中表示对代替退火气氛后的氢分压与最终完成退火板的磁通密度(B8)的关系进行研究的结果。
如图所示，可知含有大量C的钢A在磁通密度上比C量低的钢B好。
在钢A中，认为氢分压为10vol％以上时磁通密度急剧提高，但超过30vol％时，磁通密度的改善效果达到饱和。
图4中表示对代替退火气氛后的氢分压与最终完成退火板的铁损(W17/50)的关系进行研究的结果。这里，W17/50表示频率50Hz、最大磁通密度1.7的值。
如图所示，在钢A中，通过增加氢分压，认为铁损明显改善，钢B中的铁损改善量不明显。
图5中表示对代替退火气氛后的氢分压与最终完成退火板的钢中C量的关系进行研究的结果。
根据图5，当氢分压超过10％时，可知在钢A中，钢中C量降低到小于50ppm。
即，通过在900度以上的温度区内导入氢气氛，有效进行脱碳，可明显提高磁通密度并改善铁损。
对于在最终完成退火步骤的高温区下导入氢气氛来进行脱碳的结构，虽然推测钢板表面的碳化氢的生成引起碳的消耗，但不详细。
如上所述，在上述方法中，通过在C残留的状态下进行二次再结晶退火，可得到高的磁通密度，之后在高温下导入氢气氛，在最终完成退火工序中进行脱碳，可降低铁损。
如特开昭58-11738号公报所示技术，在因酸洗而损失钢板表面平滑性的情况下，对于在氧化性气氛中进行通常的脱碳退火而在表面形成氧化膜，铁损多多少少会恶化，上述方法不形成镁橄榄石涂层，通过与二次再结晶退火气氛中的氢反应，可原样保持平滑表面，进行脱碳。
实验3
通过连续铸造来制造包含在质量％中C：0.015％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al降低到25ppm、N降低到10ppm、其它成分降低到30ppm以下的、不含有抑制剂成分的钢A和经过脱气处理后大大降低C的包含C：0.002％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al降低到30ppm、N降低到15ppm、其它成分降低到30ppm以下的、不含有抑制剂成分的钢B的各板。
之后，在加热到1100度后，通过热轧形成2.6mm厚的热轧板后，在氮气氛中在900度下退火均热热轧板退火30秒后，快速冷却，通过冷轧形成最终板厚：0.34mm的冷轧板。
之后，在氢：30vol％、氮：70vol％下，在露点为-20度的气氛中，在920度下进行均热20秒的一次再结晶退火后，不使用退火分离剂，进行二次再结晶退火。在露点为-20度的氮气氛中从常温以50度/h的速度升温到900度并在该温度下保持75小时的条件下进行二次再结晶退火。接着，在氢：30vol％、氮：70vol％下，在露点为40度的气氛中，在850度下进行60秒的脱碳退火。
之后，在氢：30vol％、氮：70vol％下，在露点为-20度的气氛中，在各种温度下进行均热20秒的追加连续退火。
图6A和图6B表示上述追加连续退火前后的磁特性的变化。
如图所示，对于钢A，在800度、最好是900度以上的高温区进行追加的连续退火时，发现磁特性明显改善。该改善效果在1050度左右基本达到饱和。
相反，对于钢B，无论追加的连续退火温度如何，都发现磁通密度低，另外，追加的连续退火引起的铁损基本未提高。
通过以上实验，使用含有一定量以上C的原材料，在进行二次再结晶退火后进行脱碳退火，通过在非氧化气氛下实施追加的高温连续退火，可同时改善磁通密度和铁损。
接着，在上述脱碳退火后，不使用退火分离剂，以50度/h的速度升温到各种温度，在露点为-20度的氢气氛中进行在该温度下保持20小时的追加分批退火的实验。
图7A和图7B表示上述追加的分批退火前后的磁特性的变化。
如图所示，对于钢A，在追加的分批退火温度为800度以上特别是900度以上的高温区内，磁特性改善效果明显。
另外，与图6A和图6B相比，追加的分批退火比追加的连续退火铁损改善效果大。在1050度左右以上，磁特性的改善效果基本达到饱和。
相反，对于钢B，磁通密度低，另外，追加的分批退火引起的铁损的提高量也小。
在二次再结晶退火后进行脱碳退火，另外，在低氧化性或非氧化性气氛下进行800度以上的追加高温连续退火或高温分批退火，得到格外好的磁特性，其原因虽然不清楚，但在二次再结晶后的高温连续退火或高温分批退火时，可推测以任何理由都可缓和二次再结晶粒内生成的内部变形。在追加分批退火中，除了上述内部变形的缓和效果外，可推测由于热蚀刻效果表面平滑或在不含有氮的气氛下进行，通过降低钢中的氮，可大幅度改善铁损。
在本发明中，作为在二次再结晶时不形成镁橄榄石涂层的方法，通过在二次再结晶退火后的湿润气氛下的脱碳退火(连续退火)，可容易脱碳，另外，由于维持平滑的表面，所以铁损不恶化。
下面，说明本发明中将作为原材料的板的组成成分限定在上述范围内的理由。除非特别指定，关于成分的％表示和ppm表示分别表示质量％(质量％)或质量ppm。
C：0.08％以下
当C量在溶解阶段超过0.08％时，难以通过再结晶退火将C降低到0.025％以下，所以C被限制在0.08％以下。当C量过少时，在再结晶退火后不容易得到最低必要的C：0.005％(即必需渗碳等处理)，导致磁通密度降低，所以C量的下限优选在0.005％左右。更优选的下限为0.006％，最好超过0.01％。
当C量为0.025％以下时，可减轻二次再结晶退火前的脱碳负担，或省略脱碳。
Si：1.0-8.0％
Si是有利于增大钢的电阻和改善铁损的元素，所以含有1.0％以上。但是，当含量超过8.0％时，加工性明显降低，冷轧困难。因此，将Si限定在1.0-8.0％的范围内。在想改善铁损的情况下，期望Si量大于2.0％。
Mn：0.005-3.0％
Mn虽然是可用于改善热加工性的元素，但含量小于0.005％时，缺乏添加效果，另一方面，当超过3.0％时，磁通密度下降，所以Mn量在0.005-3.0％的范围内。
在本发明中，可使用已知的AlN、MnSe、MnS等抑制剂，适用不使用抑制剂来实现二次再结晶的方法，但省略抑制剂固溶用的高温板加热或去除抑制剂用的高温精炼退火，有利于通过简单的制造步骤得到低的铁损。
此时，作为抑制剂形成元素的Al降低到150ppm以下，最好是100ppm以下，另外，N降低到50ppm以下，最好降低到30ppm以下，可实现好的二次再结晶。
另外，其它作为抑制剂形成元件的S、Se分别降低到50ppm以下，最好降低到30ppm以下。另外，对于作为氮化物形成元素的Ti、Nb、B、Ta、V等，分别降低到50ppm以下可防止铁损恶化，确保加工性。
上面说明了必需成分和抑制成分，在本发明中，可适当包含除此之外的下述元素：从Ni：0.01-1.50％、Sn：0.01-0.50％、Sb：0.005-0.50％、Cu：0.01-0.50％、P：0.005-0.50％、Cr：0.01-1.50％中选择的至少一种。
Ni是用于改善热轧板组织并提高磁特性的元素。但是，当含量小于0.01％时，磁特性的提高量小，另一方面，当超过1.50％时，二次再结晶变得不稳定，磁特性恶化，所以Ni量为0.01-1.50％。
Sn、Sb、Cu、P、Cr分别是用于提高铁损的元素，当任一个不满上述范围的下限值时，铁损的提高效果小，另一方面，当超过上限量时，妨碍二次再结晶粒的生长，最好分别包含在下述范围内：Sn：0.01-0.50％、Sb：0.005-0.50％、Cu：0.01-0.50％、P：0.005-0.50％、Cr：0.01-1.50％。
为了改善磁特性，可添加Mo或Bi。二者的添加范围最好为Mo：0.01-0.30％、Bi：0.001-0.01％。
此外，虽然允许含有次要的含有元素或不可避免的杂质，允许含有0.001％以下的由脱硫等添加的Ca。
下面，确保良好的冲压性的大前提是钢板表面上不具有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层。另外，如上所述，从防止成本上升和确保平滑表面的观点来看，不期望去除暂时形成的镁橄榄石，所以在本申请的方法中，不生成镁橄榄石涂层。
下面说明本发明的制造步骤。
通过使用转炉、电炉等的公知方法来精炼调整到上述最好组成成分的溶钢，必要时进行真空处理等，然后使用通常的造块法或连续铸造法来制造板。另外，也可使用直接铸造法来直接制造例如100mm以下厚度的薄铸片。
虽然用通常方法通过加热后进行热轧，但也可在铸造后不加热就直接热轧来提供板。另外，在薄铸片的情况下，也可进行热轧，省略热轧，原样进行以后的步骤。
板的加热温度通常在不使用抑制剂的情况下为1050-1250度，在使用的情况下为1350-1450度。另外，热轧结束温度通常为750-950度。
根据需要时进行热轧板退火。为了在制品板中高度生长高斯组织({110}<001>)，热轧板退火温度最好在800-1100度的范围内。具体而言，在连续退火时，在900-1100度下进行20-180秒，在分批退火时，在800-900度下进行2小时。较好的退火温度范围为800-1000度。
另一方面，在制品板中生长正立方体组织({100}<001>)的情况下，热轧板退火温度为1000度以上，冷轧前粒径最好为150微米以上。
热轧板退火后(在不进行热轧板退火的情况下为热轧后)，进行冷轧，达到规定的板厚(通常为最终板厚)。冷轧一次即可，但在一次冷轧而达到目的板厚对设备等形成负担的情况下，也可插入用于铜板的集合组织控制或软化钢板的中间退火来进行二次以上的冷轧。
在冷轧时，将轧制温度上升到100-250度进行冷轧，或在冷轧过程中，进行一次或多次的100-250度范围下的时效处理(处理时间：10秒-10小时左右)，对生长高斯组织或正立方体组织有效。
在最终的冷轧后，用通常连续退火进行一次再结晶退火(所谓的再结晶退火)(时间：5-180秒左右)。
最好在低氧化性或非氧化性气氛中在800-1000度范围下进行一次再结晶退火。所谓低氧化性或非氧化性气氛是指实质上不含有氧、露点为40度以下、最好露点在0度以下的气氛，工业上常使用氮、氢、惰性气(Ar等)气氛或它们的混合气氛。
将下一步骤的二次再结晶退火前(通常是一次再结晶退火后的材料)的C量调整到0.005-0.025％，对于确保高的磁通密度而言是非常重要的。
即，在二次再结晶退火前的C量小于0.005％的情况下，不能得到固溶C引起的磁通密度提高效果，另一方面，在超过0.025％的情况下，由于γ变换，不能生长二次再结晶粒，所以磁特隆部大幅度恶化。
作为控制C量的方法，在制钢阶段将C量控制在该范围内，在非脱氢气氛下进行其后的所有退火步骤的方法最简便，但在制钢阶段降低是困难的情况下，也可使用设一次再结晶退火或热轧板退火、中间退火的气氛为湿润的含氢气氛(露点为20度以上)，仅在适当时间进行退火，在二次再结晶退火前脱碳到适当量的方法。一次再结晶退火的气氛露点为40度以下，有利于控制C量。另外，将二次再结晶退火前的C量控制在上述范围内的方法不限于上述实例，也可在例如一次再结晶退火结束后或二次再结晶退火前的任意时刻用其他方法进行控制C量的处理。
可同时使用在最终冷轧后或在一次再结晶退火后，通过渗硅法使钢中的Si量增加到6.5％左右的技术。
在本发明中，之后，在低氧化性或非氧化性气氛下在通常的分批退火中，进行二次再结晶退火(所谓的完成退火或最终完成退火)(时间1-50小时左右)，在分批退火时，在钢板表面上不形成以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层，这是确保良好的冲压性、保持均匀的平滑表面、得到良好的铁损的大前提。这里，所谓不形成以镁橄榄石为主体的底涂层是指即使形成底涂层，镁橄榄石的含量也在约0.1％以下。
因此，不使用(事先涂布)退火分离剂来进行二次再结晶退火等分批退火特别有利于得到不具有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)均匀表面。
为了实现二次再结晶而需要引起线圈密封的高温的情况下，使用退火分离剂，此时不将形成镁橄榄石的MgO用作主要成分，而使用二氧化硅或氧化铝、氧化锆、氧化钙、氧化铍、氧化钛、氧化锶、氧化铬、氧化钡等。其中，所谓不将MgO用作主要成分是指在退火分离材料中MgO的含量约为0.1％以下。
在进行涂布时，为了抑制不带有水分的氧化物生成，进行静电涂布是有效的。另外，也可使用耐热无机材料片(二氧化硅、氧化铝、云母)。
为了实现二次再结晶，最好在800度以上进行二次再结晶退火，加热到800度的速度由于对磁特性无大的影响，可以是任意条件。另一方面，在不含有抑制剂成分的情况下，最高到达温度在1000度以下就足够了。在含有抑制剂的情况下，为了精炼抑制剂成分，二次再结晶退火温度的到达值最好在1100度以上。
为了生长二次再结晶组织，二次再结晶退火的气氛含有氮分压为10vol％以上的氮，在固溶氮的晶粒边界移动抑制效果下促进二次再结晶，所以非常好。
另外，在二次再结晶退火时，为了抑制氧化物的生成，使用非氧化性或低氧化性气氛是重要的。非氧化特或低氧化性气氛的定义是一次再结晶退火中的定义，但最好露点在0度以下。在将非氧化气体用作气氛气体的情况下，在露点高时，表面氧化物的生成量变多，铁损恶化，还担心冲压性恶化。
二次再结晶后，进行脱碳退火。其中示例了下述变化，但不限于这些示例。
脱碳处理中，将C量降低到小于50质量ppm，避免了磁时效，得到低铁损。最好是降低到30ppm以下。
(1)在二次再结晶退火的二次再结晶结束后(最好是800度以上处理5小时以上后)，接着进行脱碳。作为最佳条件，退火温度在900度以上，且导入氢气氛，进行脱碳。其中，即使导入氢气氛，由于温度小于900度，脱碳反应进行得非常慢，所以最好导入氢气氛，且温度在900度以上。另外，在氢气氛的分压小于10vol％时，脱碳进行得非常慢，所以氢气氛的分压最好在10vol％以上。
(2)如后所述，最终完成退火后，通常进行平坦化退火(连续退火)来纠正形状，但在本发明中，平坦化退火也可以作为脱碳退火。兼作脱碳退火的平坦化退火最好在湿润气氛中进行。最好的处理条件是退火温度为800-1000度，气氛露点为0-40度。
(3)在上述二次再结晶退火后，最好在湿润气氛(露点为20度以上)中进行连续退火形式(时间为20-300秒左右)的脱碳退火。为了高效进行脱碳，最好是750-950度的温度区。同时使用在脱碳退火后，通过渗硅来增加Si量的技术。
在上述脱碳退火后，进行追加的(高温)连续退火或追加的(高温)分批退火，以进一步提高磁特性。
其中，在连续退火的情况下，800度、最好是900度以上的温度可改善磁特性。在高温连续退火的情况下，不特别设定上限温度，但超过1050度时，因为磁特性的改善饱和，所以从经济上讲1050度以下是有利的。另外，连续退火在800度以上的停留时间确保为10秒以上，期望去除残留变形，改善磁特性。连续退火的气氛使用低氧化性或非氧化性气氛(定义以一次再结晶退火的说明为准)，期望可抑制表面氧化，确保良好的铁损。
上述脱碳退火后的追加连续退火兼作平坦化退火，可以在其它生产线上进行，当在同一生产线上前半进行湿润气氛的脱碳退火、后半进行低氧化性或非氧化性气氛的高温退火时，同时施加张力(2-6Mpa左右)，可纠正形状，并平坦化，效率高。
另一方面，在上述脱碳退火后进行追加高温分批退火时，800度以上的温度可期望得到良好的铁损。另外，在该追加分批退火中，由于必需退火5小时以上，所以当退火温度上限超过1050度时，不可避免生成表面氧化物，由于损坏了冲压加工性，所以期望在1050度以下。当超过1050度时，铁损改善效果饱和，所以在1050度以下对经济也有利。追加的分批退火在800度以上的停留时间至少确保5小时，可确保良好的铁损。
在追加的分批退火中，最好不使用退火分离剂，但为了防止烧结等需要，可在本申请的二次再结晶退火中使用，也可使用不含MgO的退火分离剂。
在上述二次再结晶退火后，或追加的分批退火后，可进行平坦化退火，纠正形状。除非此前特别指出，在干燥气氛中进行平坦化退火可防止表面气氛，得到良好的铁损。
上述平坦化退火后(省略平坦化的情况下，在完成退火或追加退火后)，在钢板表面进行绝缘涂布。在平坦化退火后的表面上形成皮下氧化，对该皮下氧化原样进行绝缘涂布。为了确保良好的冲压性，期望形成含有树脂的有机或半有机涂层，在重视溶解性的情况下，使用无机涂层。
作为绝缘涂布的方法，可使用在钢板上涂布绝缘涂层用涂布液，并在100-400度左右进行烧结的方法。在处理液涂布后进行上述平坦化退火，进行兼作绝缘涂层烧结的平坦化退火。
本发明的方向性电磁钢板适用于重视冲压性的大型马达或(大型)发电机，由于轧制方向的磁通密度高，所以不特别限定，方向性电磁钢板可适用于非常重视冲压加工性的方向性电磁钢板的所有用途中。特别是在脱碳退火后，进行追加的分批退火的方法中，特别有利于得到低铁损。
在不使用抑制剂作为原材料的情况下，不必进行板的高温加热、高温纯化退火，所以有利于低成本大量生产。
实施例
实施例1
连续铸造制造由表1所示材料成分构成的钢板。对表1未示的成分，全部降低到50ppm以下。通过在1030度下加热板20分钟后进行热轧来将这些板形成2.2mm厚的热轧板。在1000度下进行30秒的均热热轧板退火后，通过常温下的冷轧来完成0.30mm的最终板厚。
在氢：25vol％、氮：75vol％、露点：-30度的气氛中进行930度下均热10秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，在氮：50vol％、氩：50vol％的混合气氛中(露点：-30度)以50度/h的速度加热到800度，在800度以上以10度/h的速度加热到880度，在该温度下保持50小时，进行二次再结晶退火(最终完成退火)。
在二次再结晶退火后，对钢板施加4Mpa的张力，在露点为30度的湿润氢气氛中进行875度、60秒的兼作脱碳的平坦化退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下。
涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。B8是磁化力为800A/m的磁通密度值，W17/50是频率为50Hz、最大磁通密度为1.7的值。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11：JIS G 4404-1982中规定)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度(毛边侧的平滑板面到毛边部前端的高度)到达50微米。
所得结果如表1所示。
                                           表1
  No.                             原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)        制品板轧制方向   冲压次数(次) 备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.008   3.3   0.04   0.03   20   12   0.006   1.905   1.10   ＞300万   发明实例
  2   0.013   3.3   0.05   0.03   25   10   0.010   1.908   1.05   ＞300万   发明实例
  3   0.018   3.3   0.06   0.03   30   7   0.016   1.915   1.07   ＞300万   发明实例
  4   0.025   3.3   0.04   0.03   45   12   0.021   1.905   1.10   ＞300万   发明实例
  5   0.005   3.3   0.05   0.03   40   20   0.003   1.855   1.30   ＞300万   比较实例
  6   0.035   3.3   0.04   0.03   30   13   0.030   1.578   2.13   ＞300万   比较实例
  7                                市售的通用方向性电磁钢板   1.855   1.33   10万   现有实例
*Al，N用ppm表示
从表中可知，在一次再结晶退火后残留的0.005-0.025％C量不变，进行二次再结晶退火，可得到轧制方向的磁通密度好且冲压加工性好的制品板。
实施例2
将表2所示材料成分构成的钢板加热到1125度后，通过热轧，形成2.8mm厚的热轧板。对表2未示的成分，全部降低到50ppm以下。
对这些冷轧板在1000度下进行均热60秒的热轧板退火，通过冷轧来完成0.30mm的最终板厚。在氢：50vol％、氮：50vol％、露点：-50度的气氛中进行920度下均热20秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，以10度/h的速度升温到900度，在露点为-40度的氮气氛中进行在900度下保持75小时的二次再结晶退火(最终完成退火)。
在二次再结晶退火后，对钢板施加4Mpa的张力，在露点为35度的湿润氢气氛中进行875度、60秒的兼作脱碳的平坦化退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下。
涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表2所示。
                                             表2
  No                                    原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)        制品板轧制方向   冲压次数(次) 备注
  C   Si   Mn   Ni   Sn   Sb   Cu   P   Cr   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.023   3.3   0.14   tr   tr   tr   tr   tr   tr   30   14   0.020   1.885   1.18   ＞300万   发明例
  2   0.022   3.2   0.13   0.6   tr   0.02   tr   tr   tr   55   20   0.021   1.923   1.05   ＞300万   发明例
  3   0.015   3.3   0.21   tr   0.04   tr   tr   tr   tr   70   5   0.013   1.897   1.08   ＞300万   发明例
  4   0.020   3.4   0.12   tr   tr   0.03   0.2   tr   tr   45   21   0.019   1.908   1.10   ＞300万   发明例
  5   0.012   3.4   0.10   tr   tr   0.03   tr   0.03   tr   20   20   0.011   1.893   1.11   ＞300万   发明例
  6   0.020   3.4   0.22   tr   tr   0.03   tr   tr   0.5   40   15   0.019   1.887   1.09   ＞300万   发明例
  7   0.014   3.3   0.13   tr   tr   tr   tr   tr   tr   250   10   0.010   1.553   2.66   ＞300万   比较例
  8   0.021   3.3   0.13   tr   tr   tr   tr   tr   tr   50   70   0.019   1.577   2.38   ＞300万   比较例
*Al，N用ppm表示
如表2所示，使用本发明中规定的成分的原材料，进行二次再结晶退火直到残留0.005-0.025％的C量，可得到轧制方向的磁通密度好且冲压加工性好的制品板。
实施例3
连续铸造制造含有C：0.030％、Si：3.3％、Mn：0.05％和Sb：0.02％、且Al降低到40ppm、N降低到20ppm、其它成分全部降低到50ppm以下、剩余部分为Fe和不可避免的杂质组成构成的钢板。在1100度下对板加热30分钟后，通过热轧形成3.2mm厚的热轧板，在表3所示的条件下，进行热轧板退火。之后，通过250度温度的冷轧来完成0.50mm的最终板厚。
在露点为30度、氮75vol％、氢25vol％所混合气氛中在900度下进行均热30秒的一次再结晶退火。之后，使用镁橄榄石作为退火分离剂，在露点为-20度的氮气氛中，以50度/h的速度升温到1000度的方法，进行最终完成退火。
在二次再结晶退火后，对钢板施加8Mpa的张力，在露点为50度的湿润氢气氛中进行850度、60秒的兼作脱碳的平坦化退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下。
涂布混合第一磷酸铝、丙烯基、苯乙烯树脂、硼酸组成的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向和轧制直角方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表3所示。
                                                            表3
  No.       热轧板退火   一次再结晶退火后   制品板轧制方向   制品板轧制直角方向  冲压次数(次)   备注
  温度(℃)   时间(s)   粒径(μm)   C量(质量％)   B8(T)   W15/50(W/kg)   B8(T)   W15/50(W/kg)
  1   900   60   80   0.013   1.88   1.10   1.35   2.35  ＞300万   发明例
  2   1000   60   130   0.012   1.86   1.13   1.55   1.99  ＞300万   发明例
  3   1050   60   280   0.011   1.84   1.17   1.66   1.75  ＞300万   发明例
  4   1100   60   350   0.011   1.83   1.23   1.75   1.44  ＞300万   发明例
如表所示，本发明的方法所制造的钢在任何轧制方向的磁特性都好，通过在1000度以上的温度下进行热轧板退火，可得到轧制方向和轧制直角方向的磁特性好且冲压加工性好的制品板。
实施例4
连续铸造制造由表4所示材料成分构成的钢板。对表4未示的成分，全部降低到50ppm以下。将这些板加热到1080度后，通过热轧来形成2.3mm厚的热轧板。在850度下进行30秒的均热热轧板退火后，通过常温下的冷轧来完成0.34mm的最终板厚。
在氢：25vol％、氮：75vol％、露点：-30度的气氛中进行930度下均热10秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，在氮：50vol％、氩：50vol％的混合气氛中(露点：-20度)以50度/h的速度升温到800度，在800度以上以10度/h的速度升温到880度，在该温度下保持50小时后，代替为在露点为-30度的氢气氛中，以10度/h的速度升温到1070度，进行二次再结晶退火-脱碳退火(最终完成退火)。各钢中该二次再结晶退火-脱碳退火后的C量降低到0.0030％以下。
在干燥氮-氢混合气氛中(50vol％-50vol％)进行张力3Mpa、875度、60秒的平坦化退火，纠正形状后，涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表4所示。
                                                                            表4
  No                       原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   二次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向   冲压次数(104×次)   备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.008   3.3   0.04   0.03   20   12   0.006   0.002   1.935   0.98   ＞300   发明例
  2   0.013   3.3   0.05   0.03   25   10   0.010   0.002   1.938   0.94   ＞300   发明例
  3   0.018   3.3   0.06   0.03   30   7   0.016   0.003   1.945   0.91   ＞300   发明例
  4   0.025   3.3   0.04   0.03   45   12   0.021   0.003   1.935   0.96   ＞300   发明例
  5   0.005   3.3   0.05   0.03   40   20   0.003   0.002   1.835   1.30   ＞300   比较例
  6   0.035   3.3   0.04   0.03   30   13   0.030   0.004   1.567   2.10   ＞300   比较例
  7                               市售的通用方向性电磁钢板   1.855   1.33   5   现有例
*Al，N用ppm表示
从表中可知，在一次再结晶退火后残留的0.005-0.025％C量不变，进行二次再结晶退火，之后，在高温区下进行脱C处理，可得到磁通密度和铁损好且冲压加工性好的制品板。
实施例5
将表5所示材料成分构成的钢板加热到1125度后，通过热轧，形成2.5mm厚的热轧板。对表5未示的成分，全部降低到50ppm以下。对这些冷轧板在1000度下进行均热60秒的热轧板退火，通过冷轧来完成0.34mm的最终板厚。
在氢：50vol％、氮：50vol％、露点：-50度的气氛中进行900度下均热20秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，以10度/h的速度升温到900度，在该温度下保持75小时后，代替为在露点为-20度的氢气氛中以10度/h的速度升温到1000度，进行二次再结晶退火-脱碳退火(最终完成退火)。各钢中该二次再结晶退火-脱碳退火后的C量降低到0.0030％以下。
在露点为-35度的氢气氛中进行张力为2.5Mpa、875度、60秒的平坦化退火，纠正形状后，涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表5所示。
                                                                            表5
  No.                                     原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向   冲压次数(104×次) 备注
  C   Si   Mn   Ni   Sn   Sb   Cu   P   Cr   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.023   3.3   0.14   tr   tr   tr   tr   tr   tr   30   14   0.020   1.925   0.98   ＞300   发明例
  2   0.022   3.2   0.13   0.6   tr   0.02   tr   tr   tr   55   20   0.021   1.933   0.95   ＞300   发明例
  3   0.015   3.3   0.21   tr   0.04   tr   tr   tr   tr   70   5   0.013   1.930   0.93   ＞300   发明例
  4   0.020   3.4   0.12   tr   tr   0.03   0.2   tr   tr   45   21   0.019   1.940   0.93   ＞300   发明例
  5   0.012   3.4   0.10   tr   tr   0.03   tr   0.03   tr   20   20   0.011   1.933   0.95   ＞300   发明例
  6   0.020   3.4   0.22   tr   tr   0.03   tr   tr   0.5   40   15   0.019   1.927   0.94   ＞300   发明例
*Al，N用ppm表示
根据该表，使用本发明中规定的成分的原材料，进行二次再结晶退火直到残留0.005-0.025％的C量，可得到磁通密度和铁损都好且冲压加工性好的制品板。
实施例6
将表6所示含有抑制剂成分的原材料成分构成的钢板高温加热到1280度后，通过热轧，形成2.2mm厚的热轧板。对表6未示的成分，全部降低到50ppm以下。对这些热轧板在900度下进行均热30秒的热轧板退火，通过250度温度的冷轧来完成0.26mm的最终板厚。
在露点：-30度、氮：25vol％、氢：75vol％的混合气氛中在900度下进行均热30秒的一次再结晶退火后，将退火分离剂用作镁橄榄石，在露点为-20度的氮气氛中以50度/h的速度升温到900度后，在该温度下保持20小时，之后切换为在露点为-20度的氢气氛，以50度/h的速度升温到1150度，进行二次再结晶退火-脱碳退火(最终完成退火)。各钢中该二次再结晶退火-脱碳退火后的C量降低到0.0030％以下。
在露点为-20度的氮氢混合气氛中进行张力为4Mpa、900度、10秒的平坦化退火，纠正形状后，涂布混合第一磷酸铝、丙烯基、苯乙烯树脂、硼酸组成的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表6所示。
                                                                          表6
  No                              原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向   冲压次数(104×次) 备注
  C   Si   Mn   S   Se   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.025   3.3   0.04   0.012   tr   20   21   0.023   1.895   0.90   ＞300   发明例
  2   0.027   3.2   0.04   0.003   0.012   24   15   0.024   1.923   0.88   ＞300   发明例
  3   0.023   3.3   0.05   0.002   tr   140   65   0.022   1.937   0.85   ＞300   发明例
  4   0.025   3.4   0.05   0.002   0.010   110   60   0.023   1.938   0.84   ＞300   发明例
*Al，N用ppm表示
如表所示，使用本发明中规定的成分的原材料，进行二次再结晶退火直到残留0.005-0.025％的C量，可得到磁通密度和铁损都好且冲压加工性好的制品板。
实施例7
连续铸造制造由表7所示材料成分构成的钢板。对表7未示的成分，全部降低到50ppm以下。通过在1050度下加热板60分钟后进行热轧来将这些板形成2.8mm厚的热轧板。在900度下进行20秒的均热热轧板退火后，通过常温下的冷轧来完成0.34mm的最终板厚。
在氢：35vol％、氮：65vol％、露点：-40度的气氛中进行950度下均热5秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，在氮气氛中以50度/h的速度升温到800度，在800度以上以10度/h的速度升温到900度，在该温度下保持50小时，进行二次再结晶退火。
在二次再结晶退火后，在露点为40度的湿润氢气氛中进行835度、60秒的脱碳退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下。
在氢：25vol％、氮：75vol％的气氛中(露点：-40度)在980度下进行5秒兼作平坦化退火的连续退火。
该平坦化退火后，涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
所得结果如表7所示。
                                                                           表7
  No.                        原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)     制品板轧制方向   备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.007   3.3   0.04   0.02   30   11   0.006   1.895   1.20   发明例
  2   0.012   3.3   0.05   0.02   30   15   0.010   1.928   1.15   发明例
  3   0.018   3.3   0.06   0.02   30   12   0.016   1.935   1.10   发明例
  4   0.024   3.3   0.04   0.02   40   14   0.021   1.930   1.12   发明例
  5   0.005   3.3   0.05   0.02   40   20   0.002   1.850   1.40   比较例
  6   0.035   3.3   0.04   0.02   30   13   0.033   1.578   1.95   比较例
  7                             市售的通用方向性电磁钢板   1.855   1.35   现有例
*Al，N用ppm表示
如该表所示，在残留0.005-0.025％C量不变的情况下进行二次再结晶退火，在脱碳退火后，通过在低氧化性或非氧化性气氛中在800度以上的高温下进行连续退火，可得到轧制方向的磁通密度和铁损好、没有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)的制品板。
实施例8
在与实施例7相同的条件下进行到脱碳退火后，不使用退火分离剂，在氢气氛中(露点为-25度)，以50度/h的速度升温到1050度，在该温度下保持5小时，进行追加的分批退火。
之后，在露点为-30度的氢气氛中，在900度、10秒的条件下进行兼作平坦化退火的连续退火。平坦化退火后，涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
对如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)研究的结果如表8所示。
                                                                        表8
  No                          原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)       制品板轧制方向   备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.007   3.3   0.04   0.02   30   11   0.006   1.915   1.05   发明例
  2   0.012   3.3   0.05   0.02   30   15   0.010   1.940   1.00   发明例
  3   0.018   3.3   0.06   0.02   30   12   0.016   1.943   0.96   发明例
  4   0.024   3.3   0.04   0.02   40   14   0.021   1.945   0.97   发明例
  5   0.005   3.3   0.05   0.02   40   20   0.002   1.851   1.32   比较例
  6   0.035   3.3   0.04   0.02   30   13   0.033   1.612   1.74   比较例
  7                            市售的通用方向性电磁钢板   1.855   1.35   现有例
*Al，N用ppm表示
如该表所示，在残留0.005-0.025％C量不变的情况下进行二次再结晶退火，在脱碳退火后，通过在低氧化性或非氧化性气氛中在800度以上的高温下进行分批退火，可得到轧制方向的磁通密度和铁损好、没有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)的制品板。
实施例9
在与实施例7相同的条件下进行到脱碳退火后，将二氧化硅用作退火分离剂，在氢气氛中(露点为-30度)，以50度/h的速度升温到875度，在该温度下保持8小时，进行追加的分批退火。
之后，涂布在磷酸铝中混合胶态硅石的涂布液后，在露点为-30度的氢气氛中，在900度、10秒的条件下进行平坦化退火(连续退火)，形成制品。
对如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)研究的结果如表9所示。
                                                                         表9
  No.                      原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)       制品板轧制方向   备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.007   3.3   0.04   0.02   30   11   0.006   1.902   1.22   发明例
  2   0.012   3.3   0.05   0.02   30   15   0.010   1.924   1.15   发明例
  3   0.018   3.3   0.06   0.02   30   12   0.016   1.922   1.13   发明例
  4   0.024   3.3   0.04   0.02   40   14   0.021   1.925   1.15   发明例
  5   0.005   3.3   0.05   0.02   40   20   0.002   1.831   1.39   比较例
  6   0.035   3.3   0.04   0.02   30   13   0.033   1.602   1.78   比较例
  7                           市售的通用方向性电磁钢板   1.855   1.35   现有例
*Al，N用ppm表示
如该表所示，在残留0.005-0.025％C量不变的情况下进行二次再结晶退火，在脱碳退火后，通过涂布二氧化硅作为退火分离剂后，在低氧化性或非氧化性气氛中在800度以上的高温下进行高温分批退火，可得到轧制方向的磁通密度和铁损好、没有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)的制品板。
实施例10
将由表10所示原材料成分构成的钢板加热到1175度后，通过热轧形成2.7mm厚的热轧板。对表10未示的成分，全部降低到50ppm以下。之后，在850度下进行60秒的热轧板退火后，通过冷轧来完成最终板厚为0.29mm的冷轧板。
在氢：50vol％、氮：50vol％、露点：-40度的气氛中进行920度下均热10秒的一次再结晶退火。之后，不使用退火分离剂，以10度/h的速度升温到875度，在露点为-40度的氮气氛中，进行在该温度下保持50小时的二次再结晶退火。
在上述二次再结晶退火后，作为前级处理，在露点为35度的湿润氢气氛中进行875度、60秒的脱碳退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下，作为后级处理，在露点为-10度的氢气氛中，在1020度下进行20秒的兼作平坦化退火的追加高温连续退火。
之后，涂布以磷酸盐为主体的无机涂布液，在300度下烧结成制品。
对如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)研究的结果如表10所示。
                                                                                                表10
  No.                                       原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向 备注
  C   Si   Mn   Ni   Sn   Sb   Cu   P   Cr   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.021   3.3   0.14   tr   tr   tr   tr   tr   tr   30   14   0.020   1.905   1.05   发明例
  2   0.022   3.2   0.13   0.6   tr   0.02   tr   tr   tr   55   20   0.021   1.923   1.00   发明例
  3   0.013   3.3   0.21   tr   0.08   tr   tr   tr   tr   70   5   0.011   1.907   0.98   发明例
  4   0.015   3.4   0.12   tr   tr   0.03   0.1   tr   tr   45   21   0.013   1.918   1.00   发明例
  5   0.012   3.4   0.10   tr   tr   0.03   tr   0.03   tr   20   20   0.011   1.903   1.01   发明例
  6   0.008   3.4   0.22   tr   tr   0.03   tr   tr   0.2   40   15   0.007   1.907   1.00   发明例
*Al，N用ppm表示
如该表所示，使用本发明规定成分的原材料，在残留0.005-0.025％C量不变的情况下进行二次再结晶退火后，通过实施与脱碳退火连续一体的兼作平坦化退火的追加连续退火，可得到轧制方向的磁通密度好、没有以镁橄榄石(Mg2SiO4)为主体的底涂层(玻璃涂层)的制品板。
实施例11
将表11所示含有抑制剂成分的原材料成分构成的钢板高温加热到1280度后，通过热轧，形成2.2mm厚的热轧板。对表11未示的成分，全部降低到50ppm以下。在1050度下进行均热60秒的热轧板退火后，通过冷轧来完成0.26mm的最终板厚。
在氢：10vol％、氮：75vol％、露点：-30度的混合气氛中在950度下进行均热30秒的一次再结晶退火。
不使用退火分离剂，以30度/h的速度升温到1000度，在露点为-40度的氮气氛中，进行该温度下保持50小时的二次再结晶退火，在二次再结晶退火后，在露点为60度的湿润气氛中进行875度、60秒的脱碳退火，将铜中的C量降低到0.0030以下。使用氧化铝作为退火分离剂，在氢气氛中(露点为-20度)以50度/h的速度升温到900度，在该温度下保持5小时，进行追加的分批退火。
之后，涂布在磷酸镁中混合胶态硅石的涂布液，在露点为-30度的氢气氛中，在850度、10秒的条件下进行平坦化退火(连续退火)，形成制品。
对如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)研究的结果如表11所示。
                                                                               表11
  No.                             原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向 备注
  C   Si   Mn   S   Se   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.025   3.3   0.04   0.015   tr   20   21   0.023   1.895   0.90   发明例
  2   0.027   3.2   0.05   0.003   0.011   24   15   0.024   1.923   0.88   发明例
  3   0.023   3.3   0.05   0.002   tr   180   65   0.022   1.937   0.88   发明例
  4   0.025   3.4   0.05   0.001   0.013   210   60   0.023   1.938   0.84   发明例
*Al，N用ppm表示
实施例12
连续铸造制造由表12所示原材料成分构成的钢板。对表12未示的成分，全部降低到50ppm以下。通过在1030度下加热板20分钟后进行热轧来将这些板形成2.8mm厚的热轧板。之后，在通过第一次冷轧轧制到板厚1.80mm后，进行900度、30秒的中间退火，通过第二次冷轧来完成0.30mm的最终板厚。
在氢：25vol％、氮：75vol％、露点：-30度的气氛中进行930度下均热10秒的一次再结晶退火。之后，将氧化铝用作退火分离剂，在氮：50vol％、氩：50vol％的混合气氛中(露点：-25度)以50度/h的速度加热到800度，在800度以上以10度/h的速度加热到880度，在该温度下保持50小时，进行二次再结晶退火(最终完成退火)。
在二次再结晶退火后，对钢板施加4Mpa的张力，在露点为30度的湿润氢气氛中进行875度、60秒的兼作脱碳的平坦化退火，将钢中的C量降低到0.0030％以下。
涂布混合重铬酸铝、乳胶树脂、乙二醇的涂布液，在300度下烧结成制品。
测定如此得到的制品板中的轧制方向的磁通密度(B8)和铁损(W17/50)。
为了评价冲压性，用50吨冲压机，50mmφ(材质：SKD-11)、冲压速度：350冲程/分、间隙：6％，使用市售的冲压油来进行制品板的连续冲压，直到毛边高度到达50微米。
所得结果如表12所示。
                                                                           表12
  No                         原材料成分(质量％，ppm)*   一次再结晶退火后的C量(质量％)   制品板轧制方向   冲压次数(次)   备注
  C   Si   Mn   Sb   Al   N   B8(T)   W17/50(W/kg)
  1   0.010   2.0   0.10   0.03   28   10   0.008   1.955   1.35   ＞300万   发明例
  2   0.005   2.0   0.10   0.03   30   10   0.003   1.825   1.75   ＞300万   比较例
  3   0.010   5.0   0.10   0.03   29   9   0.008   1.843   1.01   200万   发明例
  4   0.005   5.0   0.10   0.03   29   9   0.003   1.744   1.55   200万   比较例
  5   0.010   3.0   1.5   0.03   30   10   0.008   1.913   1.20   ＞300万   发明例
  6   0.005   3.0   1.5   0.03   28   10   0.003   1.800   1.40   ＞300万   比较例
*Al，N用ppm表示
从表中可知，在一次再结晶退火后残留的0.005-0.025％C量不变，进行二次再结晶退火，可得到轧制方向的磁通密度好且冲压加工性好的制品板。
根据本发明，在非氧化性或低氧化性气氛中进行冷轧后的一次再结晶退火，残留0.005-0.025％C量不变，进行二次再结晶退火，并进行脱碳处理，最好通过800度以上的追加高温连续退火或追加高温分批退火，可得到没有以镁橄榄石为主体的底涂层的、高磁通密度、低铁损好且冲压加工性好的方向性电磁钢板。

Claims (31)

1.方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：对使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：1.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板进行轧制来形成薄钢板后，
对轧制后的薄钢板进行一次再结晶退火，在将一次再结晶退火后的薄钢板的C量调节到0.005-0.025质量％的范围后，
进行二次再结晶退火，并进行脱碳退火。
2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：使用含有质量％为C：0.005％以上的钢水来制造所述板。
3.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：通过所述脱碳退火使C量降低到小于50质量ppm。
4.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：使用Al降低到150质量ppm以下、N降低到50质量ppm以下的钢水来作为上述钢水。
5.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：使用Al降低到100质量ppm以下、N、S、Se降低到50质量ppm以下的钢水来作为上述钢水。
6.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：上述钢水中还包含从质量％为Ni：0.01-1.50％、Sn：0.01-0.50％、Sb：0.005-0.50％、Cu：0.01-0.50％、P：0.005-0.50％和Cr：0.01-1.50％中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：上述轧制为热轧和冷轧，该步骤是热轧上述板，在进行完热轧板退火之后，或者不实施热轧板退火，进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上的冷轧来形成上述轧制后的薄钢板。
8.根据权利要求7所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：通过在所述热轧板退火、中间退火、上述一次再结晶退火的至少一个中进行脱碳，将上述一次再结晶后的薄钢板的C量调节到0.005-0.025质量％的范围内。
9.形成高斯组织的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求7中，在800-1000度的温度区内实施上述热轧板退火。
10.形成正立方体组织的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求7中，在1000度以上的温度区内实施上述热轧板退火。
11.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在露点为40度以下的气氛中进行上述一次再结晶退火。
12.没有底涂层的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求1中，不使用退火分离剂，进行最后完工退火。
13.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求1中，在使用MgO含量为0.1％以下的退火分离剂之后，进行所述二次再结晶退火。
14.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在露点为0度以下的气氛中进行上述二次再结晶退火。
15.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在含有氮的气氛中进行上述二次再结晶退火。
16.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在上述二次再结晶退火后，进行平坦化退火。
17.根据权利要求16所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：上述平坦化退火作为上述脱碳退火。
18.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在分批退火中进行上述二次再结晶退火，在分批退火的后半部分进行上述脱碳退火。
19.根据权利要求18所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在上述二次再结晶退火中，导入分压：10体积％以上的氢气氛，在900度以上的温度区内进行处理，使C量降低到小于50ppm。
20.根据权利要求18所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在上述二次再结晶退火中，在导入上述氢气氛之前，在800-900度的温度区中进行300分钟以上的热处理。
21.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在上述二次再结晶退火后，在湿润气氛中进行上述脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下，在800度以上的温度区内实施至少停留10秒钟的追加连续退火。
22.根据权利要求21所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：上述追加连续退火也作为平坦化退火。
23.根据权利要求21所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：上述追加连续退火是在上述脱碳退火之后与上述脱碳退火一起实施。
24.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在上述二次再结晶退火后，在湿润气氛中进行上述脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下，在800-1050度的温度区内实施至少保持5小时的追加分批退火。
25.没有底涂层的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求24中，在上述二次再结晶退火和上述追加分批退火前不使用退火分离剂。
26.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：在权利要求24中，在上述二次再结晶退火或上述追加分批退火前，使用MgO含量为0.1％以下的退火分离剂。
27.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：使用含有质量％为C：0.025％以下的钢水来制造上述板。
28.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％、Al降低到150ppm以下、N降低到50ppm以下的钢水所制造的板，在进行一次或包括中间退火地进行两次以上冷轧之后，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，此时，将一次再结晶退火后的C量调节到0.005-0.025％的范围内，在露点为0度以下的气氛中进行二次再结晶退火，之后进行兼为脱碳退火的平坦化退火。
29.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，在该二次再结晶退火时，通过在900度以上的温度区内导入分压：10体积％以上的氢气氛，将C量降低到小于50ppm。
30.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，之后在湿润气氛中进行脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下在800度以上的温度区内进行至少停留10秒钟的追加连续退火。
31.没有以镁橄榄石Mg2SiO4为主体的底涂层的、磁通密度高且铁损低的方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于：热轧使用包含质量％为C：0.08％以下、Si：2.0-8.0％、Mn：0.005-3.0％的钢水所制造的板，随后进行一次冷轧或包括中间退火地进行两次以上冷轧，在露点为40度以下的气氛中进行一次再结晶退火，将一次再结晶退火后的C量设为0.005-0.025％的范围，进行二次再结晶退火，之后在湿润气氛中进行脱碳退火，随后在露点为40度以下的气氛下在800-1050度的温度区内进行至少保持5小时的追加分批退火。
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