JP2002030340A - Method for producing grain-oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property - Google Patents

Method for producing grain-oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property

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JP2002030340A
JP2002030340A JP2000213208A JP2000213208A JP2002030340A JP 2002030340 A JP2002030340 A JP 2002030340A JP 2000213208 A JP2000213208 A JP 2000213208A JP 2000213208 A JP2000213208 A JP 2000213208A JP 2002030340 A JP2002030340 A JP 2002030340A
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annealing
temperature
steel sheet
rolling
hot
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JP2000213208A
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Japanese (ja)
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Tomoji Kumano
知二 熊野
Yoshifumi Ohata
喜史 大畑
Nobunori Fujii
宣憲 藤井
Norihiro Yamamoto
紀宏 山本
Katsuro Kuroki
克郎 黒木
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
Original Assignee
Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a grain-oriented silicon steel sheet excellent in magnetic properties by using AlN, MnSe and MnS compositely as an inhibitor, and controlling slab heating temperature to <=1,350 deg.C. SOLUTION: A silicon steel slab containing C, Si, Mn, Al, N, Se and S by suitable amounts is heated at 1,200 to 1,350 deg.C and is then hot-rolled, the finishing temperature in finish rolling is controlled to the range of 850 to 1,100 deg.C, after the completion of the finish rolling, cooling till coiling is treated so as to satisfy the relation in the following inequality, the steel sheet is coiled at <=700 deg.C, is thereafter subjected to hot rolled sheet annealing, cold rolling, decarburizing annealing and finish annealing and is nitrided in the meanwhile from the decarburizing annealing to the start of secondary recrystallization: in 2<=t<=6, T(t)< FDT-(FDT-700)×t/6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet, and more particularly to a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet having a low iron loss and a high magnetic flux density.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A grain-oriented silicon steel sheet is mainly used as an iron core material for transformers and other electric equipment, and is required to have excellent magnetic properties such as magnetic flux density and iron loss value. In order to manufacture this unidirectional silicon steel sheet, a generally adopted method is to heat a slab having a thickness of 100 to 300 mm at a temperature of 1200 ° C. or more, then hot-roll the slab, and obtain the obtained hot-rolled sheet. The final thickness is obtained by cold rolling once or twice or more with intermediate annealing, and after decarburizing annealing, an annealing separator is applied, and then finish annealing for the purpose of secondary recrystallization and purification is performed. General. That is, first, the slab is heated at a high temperature to completely dissolve the inhibitor component, and then obtained by hot rolling, furthermore, one or more times of cold rolling and one or more times of annealing. The primary recrystallized grain structure is controlled, and then the primary recrystallized grains are subjected to GOSS orientation ({110} <0
01>) The required magnetic properties are ensured by secondary recrystallization of crystal grains of the orientation.

【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。
In order to effectively promote such secondary recrystallization, first, a dispersed phase called an inhibitor for suppressing normal grain growth of primary recrystallized grains is uniformly and appropriately sized in steel. It is important to control the precipitation state so as to disperse the particles and to make the primary recrystallized grain structure have crystal grains of an appropriate size and a uniform distribution over the entire sheet thickness. Representative of such inhibitors are M
nS, MnSe, AlN, VN, Cu 2 S and CuS
Materials having extremely low solubility in steel, such as sulfides, selenides and nitrides such as e, are used. Also, S
Grain boundary segregation elements such as b, Sn, As, Pb, Ce, Cu and Mo are also used as inhibitors. In any case, in order to obtain a good secondary recrystallization structure, control of the inhibitor from precipitation of the inhibitor in hot rolling to subsequent secondary recrystallization annealing is an important requirement. In order to ensure better magnetic properties, it is obvious that such inhibitor control is extremely important in the production of a grain-oriented electrical steel sheet.

【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。
By the way, from the viewpoint of inhibitor control,
As a prior art focusing on the temperature history from finish rolling to winding in a hot rolling process, for example, Japanese Patent Publication No. 38
No. 14009, JP-A-56-33431,
JP-A-59-50118, JP-A-64-7302
JP-A-3-263924, JP-A-2-263924, JP-A-4-
The techniques described in JP-A-323-323, JP-A-2-27481, and JP-A-5-295442 are known.

【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。
[0005] Japanese Patent Publication No. 38-14209 discloses a hot rolled steel strip of silicon electric steel having a grain orientation of 790 ° C and 950 ° C.
In order to maintain the carbon as a solid solution by performing a solution treatment at a temperature between ℃ and prevent the generation of intergranular carbide,
From this temperature, it is rapidly quenched to a temperature of 540 ° C. or less, maintained at a temperature of 310 to 480 ° C. at which lens-like precipitates appear in the particles, and quenched. A method for producing a grain-oriented silicon electric steel by alternately performing rolling and annealing is disclosed. However, this technique does not actively add an inhibitor component, and is a technique for mainly controlling the precipitation form of the carbide, and controlling the cooling rate and the holding time in the carbide precipitation temperature range around 700 ° C. Is what you do. Therefore, when this technology was actually applied to the production of a grain-oriented electrical steel sheet containing AlN, MnSe, and MnS, no improvement in characteristics could be expected.

【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。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 56-33431 discloses a method for controlling a winding temperature in a temperature range of 700 to 1000 ° C., and keeping the coil for 10 minutes to 5 hours after winding at a high temperature of 700 to 1000 ° C. And 700 to 10
A method of rapidly cooling the coil after winding at a high temperature of 00 ° C. is disclosed. This technique is a method of improving the precipitation and dispersion of AlN as an inhibitor. However, non-uniform decarburization proceeds due to self-annealing in the coil shape after winding, and the formation of the cold rolled texture is also unstable. And the variation in product characteristics becomes large. In particular, water cooling or the like in a coil shape causes unevenness in the cooling rate, which causes a variation in product characteristics.

【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。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 59-50118 discloses that the following (1)
A method of cooling at a cooling rate of 7 to 40 ° C./sec to a temperature range calculated from the formula (2), and then winding and cooling the hot rolled steel strip and leaving the final stand after finishing the following (3)
There is disclosed a method of cooling at a temperature of 7 to 30 ° C./sec below the temperature calculated by the formula, winding, and then water cooling the wound steel strip. (35 × logV + 515) ° C. (1) (445 × logV-570) ° C. (2) (20 × logV + 555) ° C. (3) V: Cooling rate of hot-rolled steel strip from leaving the final finishing stand to winding up (° C./sec) However, this technology is intended for the case where AlN is not used as an inhibitor, and AlN and MnSe, Mn are used.
No effect can be expected for the production of a grain-oriented electrical steel sheet using S in combination.

【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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-73023 discloses that the average cooling rate and the winding temperature range from 10 ° C./sec. To less than 40 ° C./sec. A method in which the take-up temperature is from 600 ° C. to 750 ° C., and a take-up temperature of 550 to 750 ° C. at an average cooling rate of 40 to 80 ° C./sec
Is disclosed. This technology is also disclosed in
As in the technology disclosed in Japanese Patent No. -50116, MnS and MnSe are used as inhibitors, and there is no mention of a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet using AlN. In addition, all of these methods only determine the average cooling rate from the end of finishing to winding up with respect to the cooling rate. That is, there is no mention of the high-temperature residence time immediately after the end of finish rolling, which essentially affects the composite precipitation state of AlN as an inhibitor and MnSe and MnS as in the present invention.

【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。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-263924, C: 0.02 to 0.100% by mass%, Si: 2.
Containing 5-4.5% as well as the usual inhibitor components,
The remainder is hot-rolled with a silicon steel slab consisting of Fe and unavoidable impurities, and without being subjected to hot-rolled sheet annealing, the reduction rate is kept at 80%.
% Of cold-rolled, decarburized annealing, and final finish annealing to produce a grain-oriented electrical steel sheet, wherein the hot-rolling end temperature is 750 to 1150 ° C, and at least 1 second or more, 700 ° C or more after hot-rolling ends. And the winding temperature is 700
A technique for lowering the temperature to less than ° C. is disclosed. From the viewpoint of cost reduction, this technique promotes recrystallization by maintaining a high temperature after finish rolling, improves the structure, and eliminates hot-rolled sheet annealing. By promoting recrystallization after hot rolling by this technique, the structure is improved, and annealing of the hot rolled sheet can be omitted, but a better inhibitor precipitation state than before has not been obtained. Moreover, this technology omits hot rolled sheet annealing,
There is a problem in that the precipitation control of the inhibitor must be sacrificed.

【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。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2-74811, C: 0.021 to 0.075% by mass%, Si:
2.0-4.5%, acid-soluble Al: 0.010-0.0
60%, N: 0.0030 to 0.000130%, S +
0.405Se: 0.014% or less, Mn: 0.05 to
A slab containing 0.8%, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, was heated at a temperature below 1280 ° C.,
Perform hot rolling, then perform hot rolled sheet annealing as necessary,
Then, the steel sheet is subjected to one or more cold rolling steps including intermediate annealing as necessary, including final cold rolling at a reduction ratio of 80% or more, and then subjected to decarburizing annealing and final finishing annealing to produce a unidirectional electrical steel sheet. In the method, the hot rolling end temperature is set at 750 to 1150
A technique is disclosed in which the temperature is maintained at 700 ° C or higher for at least 1 second or more after the completion of hot rolling, and the winding temperature is lower than 700 ° C. This technique is intended to promote recrystallization by maintaining a high temperature after finish rolling in a manufacturing process in which low-temperature slab heating is performed, thereby improving and stabilizing magnetic properties. However, in low-temperature slab heating, A
Although 1N can form a solid solution, a solid solution of MnS and MnSe is not sufficiently achieved. In particular, when applied to hot rolling cooling according to a production method in which a high-temperature slab heating is performed to sufficiently dissolve the inhibitor, it is not possible to stably produce a product having excellent magnetic properties because the precipitation behavior of the inhibitor is different. . That is, in the step of performing the low-temperature slab heating, there is a problem that the control of the inhibitor is not effective, so that a product having excellent magnetic properties cannot be stably manufactured.

【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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-295442 discloses that after exiting a hot-rolling finishing stand,
When the relationship between the average cooling rate Ta (° C./sec) to 0 ° C. and the Ti content is Ta ≧ 30 ° C./sec and Ti ≦ 0.003% by mass, T
When a ≧ −7 / 3Ti + 100 0.003 <Ti ≦ 0.008% by mass, Ta ≦ −1
1 / Ti + 206 Here, the steel sheet after hot rolling with Ta: ° C./sec and Ti: 10 -4 mass% is subjected to a final cold rolling reduction of 80%.
The method of cold rolling has been disclosed above. This method is a technique aimed at reducing the influence of Ti as an unavoidable impurity under hot rolling conditions.

【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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-100126 discloses that the slab heating temperature is specified to be 1280 ° C. or higher using AlN and MnS or MnSe as inhibitors.
The finish rolling temperature of hot rolling, the temperature history up to winding, and the winding temperature are specified.

【0013】[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。
What the above prior arts have in common is that good inhibitor deposition control is not realized. That is, in these conventional techniques, since the precipitation control of the inhibitor was not properly performed, there was a problem that a unidirectional silicon steel sheet excellent in both the magnetic flux density and the iron loss value could not be manufactured.

【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。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties in the production of a grain-oriented electrical steel sheet using a combination of AlN, MnSe, and MnS as an inhibitor. It is in. Another object of the present invention is to provide AlN and MnSe as inhibitors.
In the production of a grain-oriented electrical steel sheet using MnS in combination, nitriding is performed between decarburization annealing and the start of secondary recrystallization to promote the development of a secondary recrystallization structure that effectively contributes to the improvement of magnetic properties. An object of the present invention is to establish a technology for manufacturing a unidirectional silicon steel sheet having high magnetic flux density and low iron loss.

【0015】[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)
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have studied in detail various factors in the hot rolling process for realizing the above-mentioned object, and have found that the cooling history after the finish rolling in the hot rolling is completed. It has been found that the secondary recrystallization defect rate of the product is reduced, and high magnetic flux density and low iron loss can be realized. The present invention is based on the above findings,
The gist is mass%, C: 0.01 to 0.10%, S
i: 2.0 to 4.5%, Mn: 0.02 to 0.12%,
Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.002 to 0.
01%, and Se: 0.003 to 0.05%,
S: A silicon steel slab containing one or two selected from 0.003 to 0.05%, the balance being substantially Fe, is heated at a temperature of 1200 ° C. to 1350 ° C. Rolled, hot-rolled steel sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing, and then cold-rolled once or twice or more with intermediate annealing, followed by decarburizing annealing, and secondary recrystallization from decarburizing annealing In producing a unidirectional silicon steel sheet through a step of performing nitriding during the start and finish annealing, the finish rolling end temperature of the hot rolling is set to a range of 850 to 1100 ° C., This is a method for producing a unidirectional silicon steel sheet having excellent magnetic properties, wherein the steel sheet is cooled while satisfying the relationship of the following expression between the temperature and the time from the end of the finish rolling, and is wound at 700 ° C. or less. When 2 ≦ t ≦ 6, T (t) <FDT- (FDT-7
00) × t / 6, where T (t): steel sheet temperature (° C.), FDT: finish rolling finish temperature (° C.), t: time from finish finish of hot rolling (second)

【0016】[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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The prior art described above is disclosed in
Except for those described in Japanese Patent No. 274811, it is assumed that the inhibitor is built by solid solution in the slab (re) heating in hot rolling, but the present invention does not slag the slab heating temperature. Although the inhibitor element is completely dissolved at a temperature of 1350 ° C. or less, the greatest feature is that an insufficient amount of inhibitor strength for secondary recrystallization is nitrided between decarburization annealing and the start of secondary recrystallization.

【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。
First, a description will be given of an experiment which has led to the present invention, and a configuration of the present invention. Experiment 1 Steel having the components shown in Table 1 was melted by a vacuum melting method, cast, reheated to 1200 ° C., and rolled to a thickness of 40 mm. A sample having a size of 40 mm × 300 mm × 400 mm in length was taken from this, heated at 1280 ° C. to form a solution of the inhibitor component, and then subjected to hot rolling to a sheet thickness of 2.3 mm.
After finishing at 5 ° C., various coolings as shown in FIG. 1 were performed to 500 ° C., and subsequently, it was kept in a furnace at 500 ° C. for 1 hour to simulate winding by hot rolling, and then air-cooled to room temperature. Primary cold rolling after annealing these hot rolled sheets,
Then, after performing intermediate annealing, it was subjected to secondary cold rolling to obtain 0.23
mm. Thereafter, decarburizing annealing is performed at 850 ° C. for 2 minutes in a wet hydrogen atmosphere to increase N by 120%.
130130 ppm, and after applying an annealing separator containing MgO as a main component, 1200
A final finish annealing at 20 ° C. for 20 hours was performed. Table 2 shows the results of an investigation on the magnetic properties of the product thus obtained.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】[0019]

【表2】 [Table 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。
Under the conditions A and B, the secondary recrystallization is good, but does not satisfy the standard value B8 ≧ 1.80T of the grain-oriented electrical steel sheet specified in JIS. Experiment 2 Steel having the components shown in Table 3 was melted by a vacuum melting method, cast, reheated to 1200 ° C., and rolled to a thickness of 40 mm. A sample having a size of 40 mm × 300 mm × 400 mm in length was taken from this, and after heating at 1330 ° C. to form a solution of the inhibitor component, hot rolling at a plate thickness of 2.3 mm was completed at 1025 ° C. 2 was cooled to 600 ° C., and subsequently kept in a furnace at 600 ° C. for 1 hour to simulate winding by hot rolling, and then air-cooled to room temperature. After annealing these hot rolled sheets, 1.5 hours
5 mm was subjected to primary cold rolling and then intermediate annealing, followed by secondary cold rolling to a final thickness of 0.23 mm. Thereafter, decarburizing annealing is performed at 850 ° C. for 2 minutes in a wet hydrogen atmosphere, nitriding is performed at 150 to 160 ppm by increasing nitrogen, and an annealing separator mainly containing MgO is applied. A final finish annealing at 20 ° C. for 20 hours was performed. Table 4 shows the results of investigation on the magnetic properties of the products thus obtained.

【0021】[0021]

【表3】 [Table 3]

【0022】[0022]

【表4】 [Table 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。
Experiment 3 Steel having the components shown in Table 5 was melted by a vacuum melting method, cast, reheated to 1200 ° C., and rolled to a thickness of 40 mm. A sample having a size of 40 mm × 300 mm × 400 mm in length was taken from this, heated at 1400 ° C. to form a solution of the inhibitor component, and hot rolling to 2.3 mm in thickness was completed at 1075 ° C. After cooling variously to 550 ° C. as shown in FIG. 3, the steel sheet was kept in a furnace at 550 ° C. for 1 hour to simulate winding by hot rolling, and then air-cooled to room temperature. These hot-rolled sheets were annealed, then subjected to primary cold rolling, then intermediate annealing, and then subjected to secondary cold rolling to finish to a final thickness of 0.23 mm. Thereafter, decarburizing annealing is performed at 850 ° C. for 2 minutes in a wet hydrogen atmosphere, the material is prepared under conditions not to perform nitriding, and then an annealing separating agent containing MgO as a main component is applied. 12
Final finish annealing was performed at 00 ° C. for 20 hours. Table 6 shows the results of an investigation on the magnetic properties of the product thus obtained.

【0024】[0024]

【表5】 [Table 5]

【0025】[0025]

【表6】 [Table 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。
From the results of the above experiments, when the slab heating temperature is 1350 ° C. or less, the characteristics of the product are not directly related to the average cooling rate from the end of finish rolling to winding, and the temperature history is 2 ≦ t ≦ 6, T (t) <FDT- (FD
T-700) × t / 6, where T (t): steel sheet temperature (° C.), FDT: finish rolling finish temperature (° C.), t: elapsed time from finish rolling finish (second). It has been found that the cooling after the completion of the finish rolling improves the performance. In other words, even if it is partial, when the steel sheet temperature history deviates from the above conditions and shifts to a high temperature range, the occurrence of secondary recrystallization failure increases and the deviation from the GOSS orientation increases, and the magnetic flux density decreases accordingly And high iron loss occurs. Here, the secondary recrystallization defect rate refers to the product sheet after the finish annealing, which has a diameter of 2 m other than the secondary recrystallized grains.
The area ratio occupied by the region composed of fine grains of m or less on the plate surface.

【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。
Further, the reason for defining the slab heating temperature is that at a temperature exceeding 1350 ° C., as is well known, the temperature is too high, so that the construction cost of the heating furnace equipment rises and maintenance becomes difficult due to the generation of slag. It is because it occurs. At a lower limit of 1200 ° C., the inhibitor component elements do not sufficiently form a solid solution, which makes it difficult to operate in decarburization annealing. Desirably, it is 1270 ° C to 1315 ° C. In the case where heating is performed at a temperature exceeding 1350 ° C., there is a component range of an inhibitor constituent element that does not require nitridation in a post-process, but the industrial profit is extremely small.

【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。
The finishing rolling end temperature (FDT) is set to 850 to
The reason why the temperature is set to 1100 ° C. is that if the temperature is lower than 850 ° C., undesirable non-uniform precipitation of the inhibitor occurs in the finishing rolling stand, and if the temperature is higher than 1100 ° C., it becomes extremely difficult to achieve both passing and cooling. The preferred finish rolling end temperature range is 900 to 1,050. The reason why the winding temperature is set to 700 ° C. or less is that at a high temperature exceeding 700 ° C., non-uniform decarburization due to self-annealing after winding and uneven precipitation of the inhibitor occur, which is a cause of unstable magnetic properties. . The preferred winding temperature range is 50.
0-600 ° C.

【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。
The reason why such an effect is obtained depending on the temperature history after finishing hot rolling is already evident in the production of a unidirectional silicon steel sheet employing a method in which an inhibitor component is dissolved during slab heating, and the added inhibitor component is used. This is because the composite precipitation form of AlN, MnSe, and MnS becomes uneven at the coil position. That is, FIG.
As shown schematically, there are two composite precipitate forms, which differ from each other in the temperature range and time range in which they precipitate. After finishing the hot rolling, it is cooled immediately, avoiding the region I, and the inhibitor precipitated in the low temperature region indicated by II has strong and good inhibitory power, whereas the inhibitor precipitated in the high temperature region of I has the inhibitory force. Is weak and unstable. Accordingly, it is basically important to shorten the high-temperature residence time immediately after the completion of the finishing hot rolling in order to obtain a good inhibitor precipitation morphology, as described in JP-A-5-295442.

【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。
In the present invention, other than the conditions described above,
The production conditions in the respective steps such as hot rolling, hot rolled sheet annealing, pickling, intermediate annealing, cold rolling, decarburizing annealing, application of an annealing separator, and finish annealing may be performed according to known methods. As the silicon-containing steel which is a material of the present invention, A
Compatible with those in which 1N, MnSe, and MnS are added as inhibitors. The composition of the components is as follows. The contents described here are all mass%.

【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。
C is an element useful for not only making the composition uniform and fine during hot rolling and cold rolling, but also for developing the Goss orientation, and it is necessary to contain at least 0.01%. However, if the content exceeds 0.10%, decarburization becomes difficult, and the Goss orientation is rather disturbed. Therefore, the upper limit is set to 0.10%. Preferably it is in the range of 0.03 to 0.08%.

【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。
Si increases the specific resistance of the steel sheet and contributes to the reduction of iron loss. When the Si content is less than 2.0%, the effect of reducing iron loss is not sufficient, and in the finish annealing at a high temperature performed for purification and secondary recrystallization, randomization of crystal orientation due to α-γ transformation occurs. Sufficient magnetic properties cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 4.5%, the cold rollability is impaired, and the production becomes difficult. Therefore, the Si content is 2.0-4.
5%. Preferably, it is in the range of 3.0 to 3.5%.

【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。
Mn is an effective element for preventing cracking during hot rolling due to hot embrittlement, and its effect is 0.02%.
% Cannot be obtained. On the other hand, if added in excess of 0.12%, the magnetic properties deteriorate. Therefore, the Mn content is
0.02 to 0.12%. Preferably 0.03 to
It is in the range of 0.09%. Al is an element that forms AlN and acts as an inhibitor. Al content is
If the content is less than 0.005%, the suppression power is not sufficiently secured, while if the content exceeds 0.05%, the effect is impaired.
0.005 to 0.05%. Preferably 0.02-
It is in the range of 0.035%.

【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。
N is an element that forms AlN and acts as an inhibitor. If the N content is less than 0.002%, the suppression force is not sufficiently secured, while if it exceeds 0.10%, a defect of a steel sheet called a blister (two sheets)
Therefore, the content is made 0.002 to 0.01%. Preferably it is in the range of 0.003 to 0.007%. Se is
It is a powerful element that forms MnSe and acts as an inhibitor. If the Se content is less than 0.003%, the suppression power is not sufficiently secured, while if it exceeds 0.05%, the effect is impaired. Therefore, the content is set to 0.003 to 0.05% in either case of single addition or combination addition with S. In addition, it is preferably in the range of 0.01 to 0.02%.

【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。
S is a powerful element that forms MnS and acts as an inhibitor. S content is 0.003
%, The suppression power is not sufficiently secured.
If it exceeds 5%, its effect will be impaired.
Or 0.003 or more in any case of addition with Se
0.05%. Incidentally, preferably 0.01 to 0.0
It is in the range of 2%.

【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。
In the present invention, in addition to S, Se and Al described above as inhibitor components, Cu, S
Since n, Sb, Mo, Te, Bi, and the like also have an advantageous effect, they can be contained together with the above components.
The preferable addition ranges of these components are Cu, Sn:
0.01-0.15%, Sb, Mo, Te, Bi: 0.
005 to 0.1%. Each of these inhibitor components can be used alone or in combination.

【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。
The reason for performing the nitriding treatment between the start of the secondary recrystallization after the decarburizing annealing is as follows. If the slab heating temperature is extremely high (1350 ° C. or higher), industrial difficulty is involved and is outside the scope of the present invention. In order to make this temperature lower than the ultra-high temperature so that the inhibitor is completely dissolved in the hot-rolling heating furnace, it is necessary to further reduce the content of the inhibitor constituent element. This is because when the content of such an inhibitor constituent element is reduced, the inhibitor strength for secondary recrystallization cannot be maintained unless nitriding is performed.

【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。
The nitriding method can be carried out in a mixed gas of hydrogen, nitrogen, and ammonia under a known strip running condition, or it can be used as a nitriding agent containing MgO as a main component at the time of finish annealing. It is also possible to mix substances (CrN, MnN, etc.). This nitriding increase is 0.00
1 to 0.03%. The optimum value can be determined by the steel composition and the slab heating temperature.

【0039】[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。
EXAMPLE A continuously cast silicon steel slab having a chemical composition shown in Table 7 and a balance of substantially Fe and having a thickness of 200 mm and a width of 1000 mm was heated in a normal gas heating furnace, and then heated in an induction heating furnace. After heating at 1270 ° C. to form a solution of the inhibitor component, hot rough rolling, hot finishing rolling at a rolling end temperature of 1050 ° C. to a thickness of 2.3 mm, and controlled cooling at each temperature history shown in FIG. 550 ° C. This hot-rolled sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing and pickling, then cold-rolled to an intermediate sheet thickness, and subjected to intermediate annealing, and then to a final sheet thickness (0.2
3 mm). Next, the obtained cold-rolled sheet is subjected to decarburizing annealing at 850 ° C. for 2 minutes in a wet hydrogen atmosphere, and 0.012% as a nitrogen increase in a strip running state.
After nitriding, an annealing separator containing MgO as a main component was applied, and final finish annealing was performed in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C. for 20 hours to obtain a product. The magnetic properties of the obtained product were measured. Table 8 shows the results.

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】[0041]

【表8】 [Table 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。
Table 8 shows that the method of the present invention exhibits excellent magnetic properties such as high magnetic flux density and low iron loss.
On the other hand, in the comparative examples out of the range of the present invention, it can be seen that the secondary recrystallization is good but the maintenance magnetic properties are inferior.

【0043】[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。
As described above, according to the method of the present invention,
In the production of grain-oriented electrical steel sheets that use a combination of AlN, MnSe, and MnS as inhibitors, and nitridate between decarburization annealing and the start of secondary recrystallization without setting the slab heating temperature to an extremely high temperature exceeding 1350 ° C. In addition, the problems of the conventional method can be solved, and a unidirectional silicon steel sheet having excellent magnetic properties can be manufactured. Further, according to the method of the present invention, in the production of a grain-oriented electrical steel sheet using a combination of AlN, MnSe, and MnS as an inhibitor, the development of a secondary recrystallized structure that effectively contributes to the improvement of magnetic properties is promoted. It is possible to manufacture a unidirectional silicon steel sheet having high magnetic flux density and low iron loss and excellent magnetic properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a graph showing a cooling history after finish rolling of hot rolling in Experiment 1.

【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。
FIG. 2 is a graph showing a cooling history after finishing rolling of hot rolling in Experiment 2.

【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。
FIG. 3 is a graph showing a cooling history after finish rolling of hot rolling in Experiment 3.

【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。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between complex precipitation of an inhibitor and temperature and time.

【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。
FIG. 5 is a graph showing a cooling history after finish rolling of hot rolling in an example.

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 Continued on the front page (72) Yoshifumi Ohata 1-1, Tobata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Noriyoshi Fujii Tobita-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka 1-1 Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Norihiro Yamamoto 1-1 Nichihata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Katsuro Kuroki F-Term (reference) 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】[Claims] 【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)
1. A mass% of C: 0.01 to 0.10%,
Si: 2.0-4.5%, Mn: 0.02-0.12
%, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.002 to
0.010%, and Se: 0.003 to 0.05
%, S: 1 selected from 0.003 to 0.05%
A silicon steel slab containing one or two kinds is heated to a temperature of 1200 ° C. or more and 1350 ° C. or less, hot-rolled, and then subjected to hot-rolled sheet annealing, and then is subjected to one or intermediate annealing 2
Cold rolling at least twice, and then decarburizing annealing and finish annealing, and nitriding between the decarburizing annealing and the start of secondary recrystallization to produce a unidirectional silicon steel sheet. A magnetic property wherein the finish rolling end temperature is in the range of 850 to 1100 ° C., and cooling after finishing the finish rolling until winding is performed so as to satisfy the relationship of the following formula, and winding is performed at 700 ° C. or less. A method for producing a unidirectional silicon steel sheet with excellent performance. When 2 ≦ t ≦ 6, T (t) <FDT- (FDT-7
00) × t / 6, where T (t): steel sheet temperature (° C.), FDT: finish rolling end temperature (° C.), t: elapsed time from the end of hot rolling finish rolling (seconds)
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