JP2003268450A - 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
鏡面方向性珪素鋼板の製造方法Info
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Abstract
向性珪素鋼板の製造方法において、界面でのインヒビタ
ー反応に起因する二次再結晶のバラツキ(不安定化)を
無くし、磁気特性の安定した製品を製造する。 【解決手段】 焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布する鏡
面方向性珪素鋼板の製造方法において、アルミナを主成
分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の持ち込み水分量を
1.5%以下とするとともに、仕上げ焼鈍の雰囲気ガス
の水蒸気分圧を制御する。
Description
の他の電気機器等の鉄心として利用される方向性珪素鋼
板の製造方法に関するものである。特に、その表面を効
果的に仕上げることにより、鉄損特性の向上を図ろうと
するものである。
の電気機器に用いられている。方向性珪素鋼板は、Si
を0.8〜4.8%含有し、製品の結晶粒の方位を{1
10}<001>方位に高度に集積させた鋼板である。
その磁気特性として磁束密度が高く(B8値で代表され
る)、鉄損が低い(W17/50値で代表される)ことが要
求される。特に、最近では省エネルギーの見地から電力
損失の低減に対する要求が高まっている。
を低減させる手段として、磁区を細分化する技術が開発
された。
ーザービームを照射して局部的な微少歪を与えることに
より磁区を細分化して鉄損を低減させる方法が開示され
ている(例えば、特許文献1参照)。
すると鋼板表面のグラス皮膜の凹凸によりピン止めさ
れ、動かない磁区も存在していることが分かった。従っ
て、方向性電磁鋼板の鉄損値を更に低減させるために
は、磁区細分化と合わせて磁区の動きを阻害する鋼板表
面のグラス皮膜の凹凸によるピン止め効果をなくすこと
が重要であると考えられる。
表面のグラス皮膜を形成させないことが有効と考えら
れ、その手段として、焼鈍分離剤として粗大高純アルミ
ナを用いることによりグラス皮膜を形成させない方法が
開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしな
がら、この方法では表面直下の介在物をなくすことがで
きず、その介在物によるピニング効果のため、鉄損の向
上代はW15/60で高々2%に過ぎない。
面の平滑化(鏡面化)を達成する方法として、仕上げ焼
鈍後に化学研磨或いは電解研磨を行う方法が開示されて
いる(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、化学
研磨・電解研磨等の方法は、研究室レベルでの少試料の
材料を加工することは可能であるが、工業的規模で行う
には薬液の濃度管理、温度管理、公害設備の付与等の点
で大きな問題があり、いまだ実用化されるに至っていな
い。
種々の実験を行い、脱炭焼鈍の露点を制御し、脱炭焼鈍
時に形成される酸化層においてFe系酸化物(Fe2S
iO4、FeO等)を形成させないことが、表面の介在
物を消去することに有効であることを見いだした(特許
文献4参照)。
をアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー、も
しくは、静電塗布法等によりドライ・コートすることに
より、仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状に仕上げ、鉄損を大
きく低下させることができる。
ー状で塗布する方法は、静電塗布法等によるドライ・コ
ートする方法に比べて簡単な設備で処理することが可能
である。しかしながら、アルミナを主成分とする焼鈍分
離剤を水スラリー状で塗布する方法において、場合によ
っては二次再結晶が不安定になることが分かった。本発
明の目的は、二次再結晶の不安定化の原因を解明して二
次再結晶を安定して行う方法を提示することである。
を解決するために種々の実験を行い、アルミナを主成分
とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持
ち込み水分及び仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を制御するこ
とにより二次再結晶を安定化させることを見出した。こ
こで仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧制御とは、より具体的に
は、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度
(PH2O/PH2)を0.0001以上0.2以下とし、
仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合
は、露点を0℃以下とすることを意味するものである。
中に水和水分、結晶水等の形態で持ち込まれた水分を意
味するものである。これらの形態で焼鈍分離剤中に持ち
込まれた水分は、1000℃まで焼鈍すると、ほぼ分解
して消失されるので、持ち込み水分量は実用上、塗布・
乾燥してから1000℃に焼鈍した後の質量減量として
測定される。
で作製した脱炭焼鈍板を用いても二次再結晶挙動が変動
する原因を鋭意検討した。その結果、水スラリー状で塗
布したアルミナを主体とした焼鈍分離剤の塗布乾燥後の
水分量と仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度によって二
次再結晶挙動に大きな差が生じることを突き止めた。
%、C:0.06%、S:0.007%、酸可溶性A
l:0.028%、N:0.008%の珪素鋼スラブを
1150℃で加熱した後、板厚2.0mmに熱延した。
この熱延板を1120℃で2分間焼鈍した後、最終板厚
0.22mmに冷延した。この冷延板を、雰囲気ガスの
酸化度(PH2O/PH2):0.01の湿潤ガス中で、8
30℃で脱炭焼鈍した。
混入して攪拌し、スラリー状にして試料に塗布乾燥し
た。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して1000℃
まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。こ
れらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍は酸化度(PH2O/PH2):0.00016の窒素−
水素混合ガス雰囲気中で10℃/hrで1200℃まで
加熱し、酸化度(PH2O/PH2);0.000039の
水素ガスに切り替え1200℃で5時間焼鈍した。
図1から、塗布乾燥後の水分量が1.5%を越えた場合
には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密
度(B8)が低下していることが分かる。これは、塗布
乾燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放
出され、AlNや(Al、Si)N等のインヒビターの
分解がAlの酸化により促進されることが原因であると
推定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量
としては1.5%以下、好ましくは、1%以下とすれば
よい。
の水分量は、仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気の酸化度
を介して、二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられる
ので、次いで、雰囲気ガスの酸化度の影響を調査した。
上記脱炭板を基に、塗布乾燥後の水分量が0.5%であ
った焼鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の
雰囲気ガスの酸化度(PH2O/PH2)の影響を、窒素/
水素割合と水蒸気分圧を変え調査した。
に及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度の影響を示
す。図2から、酸化度(PH2O/PH2):0.0001
以上、0.2以下の範囲で二次再結晶が安定化して磁束
密度(B8)が高くなることが分かる。
001未満では、脱炭焼鈍で形成された稠密なシリカ膜
が仕上げ焼鈍中の二次再結晶完了前に還元されてしま
い、鋼中窒素のガス化に起因するAlNや(Al、S
i)N等のインヒビターの分解を抑制できないことが原
因であると推定される。また、酸化度(PH2O/P
H2):0.2以上では、鋼板表面の雰囲気ガスの酸化度
が高いので、AlNや(Al、Si)N等のインヒビタ
ーの分解がAlの酸化により促進されることが原因であ
ると推定される。
る場合を示したが、水素が含まれない場合についても検
討した結果、水スラリー状で塗布したアルミナを主体と
した焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と仕上げ焼鈍中の
雰囲気ガスの露点によって二次再結晶挙動に大きな差が
生じることを突き止めた。
%、C:0.06%、S:0.007%、酸可溶性A
l:0.028%、N:0.008%の珪素鋼スラブを
1150℃で加熱した後、板厚2.0mmに熱延した。
この熱延板を1120℃で2分間焼鈍した後、最終板厚
0.22mmに冷延した。この冷延板を雰囲気ガスの酸
化度(PH2O/PH2):0.01の湿潤ガス中で830
℃で脱炭焼鈍を施した。
に混入して攪拌しスラリー状にして試料に塗布乾燥し
た。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して1000℃
まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。こ
れらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍の雰囲気は露点−50℃の窒素ガス雰囲気中で、10
℃/hrで1200℃まで加熱し、その後、露点−50
℃の水素ガスに切り替え1200℃で5時間焼鈍した。
図3から、塗布乾燥後の水分量が1.5%を越えた場合
には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密
度(B8)が低下していることが分かる。これは塗布乾
燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放出
され、AlNや(Al,Si)N等のインヒビターの分
解がAlの酸化により促進されることが原因であると推
定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と
しては1.5%以下、好ましくは1%以下とすれば良
い。
の水分量は仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気ガスの露点
を介して二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられるの
で、次いで、雰囲気ガスの露点の影響を調査した。上記
脱炭板を基に塗布乾燥後の水分量が0.5%であった焼
鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の窒素ガ
スの露点の影響を調査した。
及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気の窒素ガスの露点の影響を
示す。図4から、露点が0℃以下で二次再結晶が安定化
して磁束密度(B8)が高くなることが分かる。これ
は、露点が0℃超では、鋼板表面の雰囲気ガスの露点が
高いので、AlNや(Al,Si)N等のインヒビター
の分解がAlの酸化により促進されることが原因である
と推定される。
ので、その要旨とするところは以下のとおりである。
%、C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.0
12〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを熱間圧延に
より熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一
回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により
最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成
しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカ
を主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成
分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後
の表面を鏡面状にすることを特徴とする鏡面方向性珪素
鋼板の製造方法において、アルミナを主成分とする焼鈍
分離剤を水スラリー状で塗布乾燥後の持ち込み水分及び
仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を制御することにより二次再
結晶を安定化させることを特徴とする磁束密度の高い鏡
面方向性電磁鋼板の製造方法。
%、C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.0
12〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1280℃
以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板とな
し、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間
焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、
次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の
雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする
酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを
主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することに
より仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素
鋼板の製造方法において、アルミナを主成分とする焼鈍
分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分
量を1.5%以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度
(PH2O/PH2);0.0001以上、0.2以下の雰
囲気ガスを吹き込むことを特徴とする鉄損特性の良い鏡
面方向性珪素鋼板の製造方法。
%、C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.0
12〜0.05%、N≦0.01%、Mn:0.03〜
0.15%、S:0.01〜0.05%、残部実質的に
Fe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを132
0℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板と
なし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中
間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚と
し、次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化
度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分と
する酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡
面状にする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法において、ア
ルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布
乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以下とするとと
もに、仕上げ焼鈍で酸化度(PH2O/PH2);0.00
01以上、0.2以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特
徴とする鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。
0℃の温度域において、酸化度(PH2O/PH2);0.
0001以上、0.2以下の雰囲気ガスを吹き込むこと
を特徴とする前記(2)または(3)記載の鉄損特性の
良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。
質量%で、0.03〜0.15%添加することを特徴と
する前記(2)、(3)または(4)記載の鉄損特性の
良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。
%、C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.0
12〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1280℃
以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板とな
し、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間
焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、
次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の
雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする
酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを
主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することに
より仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素
鋼板の製造方法において、アルミナを主成分とする焼鈍
分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分
量を1.5%以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気
ガスとして露点0℃以下の不活性ガスを吹き込むことを
特徴とする鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。
%、C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.0
12〜0.05%、N≦0.01%、Mn:0.03〜
0.15%、S:0.01〜0.05%、残部実質的に
Fe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを132
0℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板と
なし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中
間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚と
し、次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化
度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分と
する酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼
鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍
後の表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法
において、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラ
リー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以
下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点
0℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする鉄損
特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。
0℃の温度域において雰囲気ガスとして露点0℃以下の
不活性ガスを吹き込むことを特徴とする前記(6)また
は(7)記載の鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製
造方法。
bを、質量%で、0.03〜0.15%含有することを
特徴とする前記(6)、(7)または(8)記載の鉄損
特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。
する。
8)が高い製品を製造できる小松等による(Al、S
i)Nを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に
基づく製造法(例えば、特公昭62−45285号公
報、参照)、または、田口・坂倉等によるAlNとMn
Sを主インヒビターとして用いる高温スラブ加熱に基づ
く製造法(例えば、特公昭40−15644号公報、参
照)を適用すればよい。
明する。なお、「%」は「質量%」を意味する。
重要な元素である。含有量が4.8%を超えると、冷間
圧延時に材料が割れ易くなり圧延不可能となる。一方、
Si量を下げると仕上げ焼鈍時にα→γ変態を生じ、結
晶の方向性が損なわれるので、実質的に結晶の方向性に
影響を及ぼさない0.8%を下限とする。
は(Al、Si)Nとしてインヒビターとして機能する
ために必須の元素である。磁束密度が高くなる0.01
2〜0.05%を限定範囲とする。
ると、ブリスターとよばれる鋼板中の空孔を生じるの
で、0.01%を上限とする。
ブ加熱に基づく製造法では、MnSとしてインヒビター
として機能するために必須の元素である。磁束密度が高
くなるMn:0.03〜0.15%、および、S:0.
01〜0.05%を限定範囲とする。
Nを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に基づ
く製造法では、磁気特性に悪影響を及ぼすので0.01
5%以下とすることが望ましい。
を引き起こすので0.003%未満に抑えることが必要
とされている。しかしながら、製鋼段階でC量を低くす
ると熱延板の結晶組織に粗大な{100}伸長粒が存在
し、二次再結晶に悪影響を及ぼす。また、析出物や一次
再結晶集合組織制御の観点からも、Cはある程度製鋼段
階で添加することが必要である。
上、好ましくは、α/γ変態が生じる0.02%以上添
加することが望ましい。0.1%より多く添加しても、
上述の結晶組織、析出物等への影響はほぼ飽和し、脱炭
に必要な時間が長くなるので、0.1%を上限とする。
焼鈍中のインヒビターの分解を抑制し、磁束密度の高い
製品を安定して製造することに有効な元素である。0.
03〜0.15%添加することが望ましい。この下限値
未満ではインヒビターの分解抑制効果が少なく、実質的
な磁束密度向上効果が得られない。また、この上限値を
超えると、鋼板中への窒化が難しくなり、二次再結晶が
不安定になる場合が生じる。
被膜形成に有効な元素である。0.03〜0.2%添加
することが望ましい。その他、微量のB、Bi、Cu、
Se、Pb、Ti、Mo等を鋼中に含有することは、本
発明の主旨を損なうものではない。
熱延板とされるか、もしくは、溶鋼を連続鋳造して薄帯
とされる。上記熱延板または連続鋳造薄帯は、ただち
に、もしくは、短時間焼鈍を経て冷間圧延される。
30秒〜30分間行われ、この焼鈍は製品の磁気特性を
高めるために有効である。望む製品の特性レベルとコス
トを勘案して採否を決めるとよい。
644号公報に開示されているように、最終冷延圧下率
80%以上の冷間圧延とすればよい。
を除去するために湿水素雰囲気中で、脱炭焼鈍される。
(Fe2SiO4、FeO等の低級酸化物)を形成させな
い低い酸化度で焼鈍を行うことが、表面の鏡面化を達成
する上で必須の要件である。
℃〜850℃の温度域においては、雰囲気ガスの酸化度
(PH2O/PH2)を0.15以下に調整することによ
り、Fe系酸化物の生成を抑制することができる。但
し、あまりに酸化度を下げると、脱炭速度が遅くなって
しまう。この両者を勘案すると、この温度域において雰
囲気ガスの酸化度(PH2O/PH2)は、0.01〜0.
15の範囲が好ましい。
インヒビターとして用いる製造法(例えば、特公昭62
−45285号公報、参照)においては、窒化処理を施
す。この窒化処理の方法は特に限定されるものではな
く、アンモニア等の窒化能のある雰囲気ガス中で行う方
法等がある。量的には、0.005%以上、望ましく
は、N/酸可溶性Alの比率が2/3以上となる窒化す
ればよい。
とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥後コイ
ル状に巻き取る際に、塗布乾燥後の持ち込み水分を1.
5%以下とするとともに、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含
有する場合は、酸化度(PH2O/PH2)を0.0001
以上0.2以下の雰囲気ガスを吹き込み、仕上げ焼鈍雰
囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を0
℃以下の不活性ガスを吹き込むことが本発明のポイント
である。
乾燥後の持ち込み水分を制御するためには、アルミナの
BET値、粒径等と共に、水スラリーにする際の水温、
攪拌時間等を管理すればよい。
228号で出願済みの技術であるが、BET比表面積を
制御したアルミナとマグネシアを一定比率範囲で混合し
た粉体を用いることは、表面の鏡面化を促進するうえで
有効な方法である。
り、あるいは、スラリー状態での沈降に問題が生じるよ
うであれば、必要に応じて、増粘剤などを添加してもよ
い。また、鋼中の硫黄成分の純化を促進させる目的で酸
化カルシウム等を加えることも本技術の効果を損ねるも
のではない。
0.0001以上0.2以下の雰囲気ガスあるいは露
点;0℃以下の不活性ガスを吹き込む温度域は、表面酸
化層の酸化、還元が実質的に起こる600℃を下限と
し、また、二次再結晶がほぼ完了する1100℃を上限
とする。少なくとも、この範囲内で雰囲気ガス制御を行
えばよい。ここで、不活性ガスとは、鋼板との反応性に
乏しいガスを意味するものであり、具体的には、窒素及
びAr等の希ガス(周期律表のO族のガス)を意味する
ものである。
て、二次再結晶と窒化物の純化を行う。二次再結晶を特
開平2−258929号公報に開示されるように、一定
の温度で保持する、または、加熱速度を制御する等の手
段により、二次再結晶を所定の温度域で行わせること
は、製品の磁束密度(B8)を高めるうえで有効であ
る。
酸化膜の還元を行うために、100%水素で1100℃
以上の温度で焼鈍する。この場合、雰囲気ガスの露点は
低い方が好ましい。
理を行い、必要に応じてレーザー照射等の磁区細分化処
理を施す。
n:0.1%、C:0.06%、S:0.007%、酸
可溶性Al:0.03%、N:0.008%、Sn:
0.05%、残部実質的にFe及び不可避的不純物から
なる珪素鋼スラブを1150℃で加熱した後、熱間圧延
して板厚2.3mmとした。この珪素鋼熱延板を112
0℃で2分間焼鈍した後、最終板厚0.22mmに冷延
した。
0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇
温速度40℃/秒で830℃の温度まで昇温し、2分間
焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中
で焼鈍することにより、窒素量を0.025%に増加し
て、インヒビターの強化を行った。
鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥した。塗布乾燥
後の持ち込み水分量は0.3%であった。
の窒素−水素混合ガス中で、1200℃まで昇温し、水
素ガスに切り替えて20時間焼鈍を行った。 (1)酸化度0.061の雰囲気ガス(室温−1200
℃)、(2)酸化度0.000014の雰囲気ガス(室
温−600℃)−酸化度0.061の雰囲気ガス(60
0℃−1200℃)、(3)酸化度0.000014の
雰囲気ガス(室温−600℃)−酸化度0.061の雰
囲気ガス(600℃−1100℃)−酸化度0.000
014の雰囲気ガス(1100℃−1200℃)、
(4)酸化度0.061の雰囲気ガス(室温−600
℃)−酸化度0.000014の雰囲気ガス(600−
1200℃)、(5)酸化度0.000014の雰囲気
ガス(室温−1200℃)。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表1に示す。
に、BET比表面積が23.1m2/gのアルミナとB
ET比表面積が2.4m2/gのマグネシアを8:2の
比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布し
た。水スラリーの作製条件(水温、攪拌時間等)によ
り、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状
で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を変えた。
施した。仕上げ焼鈍は酸化度0.00011の窒素−水
素混合ガス中で10℃/hrの加熱速度で1200℃ま
で加熱し、酸化度0.000011の水素ガスに切り替
え20時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表2に示す。
後の焼鈍分離剤中の水分量を0.6%とした試料を積層
して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は、酸化度0.
00011の窒素−水素混合ガス中で10℃/hrの加
熱速度で1000℃まで加熱し、同一の雰囲気ガス中で
5℃/hrの加熱速度で1200℃まで昇温し、酸化度
0.000011の水素ガスに切り替え20時間焼鈍し
た。
後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の
磁気特性を表3に示す。
Mn:0.1%、C:0.06%、S:0.007%、
酸可溶性Al:0.03%、N:0.008%、残部実
質的にFe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブ、
及び、この成分にSn:0.05%、及び、0.08%
添加した珪素鋼スラブを1150℃で加熱した後、熱間
圧延して板厚2.3mmとした。この珪素鋼熱延板を1
120℃で2分間焼鈍した後、最終板厚0.22mmに
冷延した。
0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇
温速度40℃/秒で830℃の温度まで昇温し、2分間
焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中
で焼鈍することにより、窒素量を0.026〜0.02
9%に増加して、インヒビターの強化を行った。
鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。塗布乾燥後
の持ち込み水分量は0.3%であった。仕上げ焼鈍は酸
化度0.061の窒素−水素混合ガス中で、1200℃
まで昇温し、水素ガスに切り替えて20時間焼鈍を行っ
た。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表4に示す。
C:0.07%、酸可溶性Al:0.028%、N:
0.007%、Mn:0.08%、S:0.025%、
Cu:0.1%、Sn:0.12%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1350℃
に加熱し、板厚2.3mmに熱延した。
更に、1120℃で2分間焼鈍を施した後、0.22m
mに冷間圧延した。この冷延板を酸化度(PH2O/P
H2):0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中におい
て、昇温速度100℃/秒で830℃の温度まで昇温
し、2分間焼鈍し脱炭焼鈍した。
る焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。水スラ
リーの作製条件(水温、攪拌時間等)により、塗布乾燥
後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層し
て、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度0.00
011の窒素−水素混合ガス中で10℃/hrの加熱速
度で1200℃まで加熱し、酸化度0.000011の
水素ガスに切り替え20時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表5に示す。
に、BET比表面積が23.1m2/gのアルミナとB
ET比表面積が2.4m2/gのマグネシアを8:2の
比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布し
た。水スラリーの作製条件(水温、攪拌時間等)によ
り、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の
持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、
仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度0.0001
1の窒素−水素混合ガス中で10℃/hrの加熱速度で
1200℃まで加熱し、酸化度0.000011の水素
ガスに切り替え20時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表6に示す。
Mn:0.1%、C:0.06%、S:0.007%、
酸可溶性Al:0.03%、N:0.008%、Sn:
0.05%、残部実質的にFe及び不可避的不純物から
なる珪素鋼スラブを1150℃で加熱した後、熱間圧延
して板厚2.3mmとした。この珪素鋼熱延板を112
0℃で2分間焼鈍した後、最終板厚0.22mmに冷延
した。
0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇
温速度40℃/秒で830℃の温度まで昇温し、2分間
焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中
で焼鈍することにより、窒素量を0.025%に増加し
て、インヒビターの強化を行った。これらの鋼板にアル
ミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾
燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は0.3%であっ
た。
で、1200℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて20
時間焼鈍を行った。 (1)露点−50℃の窒素雰囲気ガス(室温−1200
℃)、(2)露点10℃の窒素雰囲気ガス(室温−60
0℃)、露点−50℃の窒素雰囲気ガス(600℃−1
200℃)、(3)露点−50℃の窒素雰囲気ガス(室
温−600℃)、露点10℃の窒素雰囲気ガス(600
℃−1100℃)、露点−50℃の窒素雰囲気ガス(1
100℃−1200℃)、(4)露点10℃の窒素雰囲
気ガス(室温−1200℃)。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表7に示す。
BET比表面積が23.1m2/gのアルミナとBET
比表面積が2.4m2/gのマグネシアを8:2の比率
で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水
スラリーの作製条件(水温、攪拌時間等)によりアルミ
ナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥
し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
施した。仕上げ焼鈍は露点−50℃の窒素ガス中で10
℃/hrの加熱速度で1200℃まで加熱し、露点−6
0℃(酸化度0.000011)の水素ガスに切り替え
20時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表8に示す。
後の焼鈍分離剤中の水分量を0.6%とした試料を積層
して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−50℃
の窒素50%−アルゴン50%の混合ガス中で10℃/
hrの加熱速度で1000℃まで加熱し同一の雰囲気ガ
ス中で5℃/hrの加熱速度で1200℃まで昇温し、
酸化度0.000011の水素ガスに切り替え20時間
焼鈍した。
後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の
磁気特性を表9に示す。
%、Mn:0.1%、C:0.06%、S:0.007
%、酸可溶性Al:0.03%、N:0.008%、残
部実質的にFe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラ
ブ及び、この成分にSn:0.05%、及び0.08%
添加した珪素鋼スラブを1150℃で加熱した後、熱間
圧延して板厚2.3mmとした。この珪素鋼熱延板を1
120℃で2分間焼鈍した後、最終板厚0.22mmに
冷延した。
0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇
温速度40℃/秒で830℃の温度まで昇温し、2分間
焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いでアンモニア雰囲気中で
焼鈍することにより、窒素量を0.026〜0.029
%に増加して、インヒビターの強化を行った。
鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。塗布乾燥後の
持ち込み水分量は0.3%であった。仕上げ焼鈍は露点
−50℃の窒素ガス中で、1200℃まで昇温し、水素
ガスに切り替えて20時間焼鈍を行った。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表10に示す。
%、C:0.07%、酸可溶性Al:0.028%、
N:0.007%、Mn:0.08%、S:0.025
%、Cu:0.1%、Sn:0.12%、残部実質的に
Fe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを135
0℃に加熱し、板厚2.3mmに熱延した。
更に1120℃で2分間焼鈍を施した後0.22mmに
冷間圧延した。この冷延板を酸化度(PH2O/PH2):
0.1に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇
温速度100℃/秒で830℃の温度まで昇温し、2分
間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。
焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。水スラリー
の作製条件(水温、攪拌時間等)により塗布乾燥後の持
ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕
上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−50℃の窒素ガ
ス中で10℃/hrの加熱速度で1200℃まで加熱
し、酸化度0.000011の水素ガスに切り替え20
時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表11に示す。
料にBET比表面積が23.1m2/gのアルミナとB
ET比表面積が2.4m2/gのマグネシアを8:2の
比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布し
た。水スラリーの作製条件(水温、攪拌時間等)により
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
施した。仕上げ焼鈍は露点−50℃の窒素ガス中で10
℃/hrの加熱速度で1200℃まで加熱し、露点−6
0℃(酸化度0.000011)の水素ガスに切り替え
20時間焼鈍した。
した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製
品の磁気特性を表12に示す。
面の鏡面化が安定的に達成させることができる。製品の
表面を効果的に仕上げることにより、従来製品よりも低
い鉄損の方向性電磁鋼板を製造することができる。
ー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量と製品の磁束密
度(B8)の関係を示す図である。
製品の磁束密度(B8)の関係を示す図である。
を変更した実験における持ち込み水分量と製品の磁束密
度(B8)の関係を示す図である。
の露点と製品の磁束密度(B8)の関係を示す図であ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 質量%で、Si:0.8〜4.8%、
C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.012
〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe及び
不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを熱間圧延により
熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回も
しくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終
板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しな
い酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主
成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分と
する焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表
面を鏡面状にする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法におい
て、 アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥した後の持ち込み水分及び仕上げ焼鈍中の水蒸気
分圧を制御することにより二次再結晶を安定化させるこ
とを特徴とする磁束密度の高い鏡面方向性電磁鋼板の製
造方法。 - 【請求項2】 質量%で、Si:0.8〜4.8%、
C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.012
〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe及び
不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1280℃以下
の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そ
のままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍を
はさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の雰囲
気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化
層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成
分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより
仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素鋼板
の製造方法において、 アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以下とすると
ともに、仕上げ焼鈍で酸化度(PH2O/PH2);0.0
001以上、0.2以下の雰囲気ガスを吹き込むことを
特徴とする鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。 - 【請求項3】 質量%で、Si:0.8〜4.8%、
C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.012
〜0.05%、N≦0.01%、Mn:0.03〜0.
15%、S:0.01〜0.05%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1320℃
以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板とな
し、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間
焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、
次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の
雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする
酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分
離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状
にする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法において、 アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以下とすると
ともに、仕上げ焼鈍で酸化度(PH2O/PH2);0.0
001以上、0.2以下の雰囲気ガスを吹き込むことを
特徴とする鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。 - 【請求項4】 前記仕上げ焼鈍中の600〜1100℃
の温度域において、酸化度(PH2O/PH2);0.00
01以上、0.2以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特
徴とする請求項2または3記載の鉄損特性の良い鏡面方
向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項5】 鋼中元素としてSnまたはSbを、質量
%で、0.03〜0.15%添加することを特徴とする
請求項2、3または4記載の鉄損特性の良い鏡面方向性
珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項6】 質量%で、Si:0.8〜4.8%、
C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.012
〜0.05%、N≦0.01%、残部実質的にFe及び
不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1280℃以下
の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そ
のままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍を
はさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の雰囲
気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化
層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成
分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより
仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素鋼板
の製造方法において、 アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以下とすると
ともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点0℃以下の
不活性ガスを吹き込むことを特徴とする鉄損特性の良い
鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項7】 質量%で、Si:0.8〜4.8%、
C:0.003〜0.1%、酸可溶性Al:0.012
〜0.05%、N≦0.01%、Mn:0.03〜0.
15%、S:0.01〜0.05%、残部実質的にFe
及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを1320℃
以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板とな
し、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間
焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、
次いで、脱炭焼鈍をFe系酸化物の形成しない酸化度の
雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする
酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分
離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の
表面を鏡面状にする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法にお
いて、 アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗
布乾燥した後の持ち込み水分量を1.5%以下とすると
ともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点0℃以下の
不活性ガスを吹き込むことを特徴とする鉄損特性の良い
鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項8】 前記仕上げ焼鈍中の600〜1100℃
の温度域において雰囲気ガスとして露点0℃以下の不活
性ガスを吹き込むことを特徴とする請求項6または7記
載の鉄損特性の良い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項9】 前記鋼中元素として、SnまたはSb
を、質量%で、0.03〜0.15%含有することを特
徴とする請求項6、7または8記載の鉄損特性の良い鏡
面方向性珪素鋼板の製造方法。
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