JP2007131880A - Method of manufacturing grain oriented silicon steel without forsterite film - Google Patents

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JP2007131880A JP2005323983A JP2005323983A JP2007131880A JP 2007131880 A JP2007131880 A JP 2007131880A JP 2005323983 A JP2005323983 A JP 2005323983A JP 2005323983 A JP2005323983 A JP 2005323983A JP 2007131880 A JP2007131880 A JP 2007131880A
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誠司 岡部
Takeshi Imamura
今村  猛
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a grain oriented silicon steel without forsterite film by which side distortions of lower and upper ends of a coil caused in the finish annealing can be reduced. <P>SOLUTION: An Si-containing steel slab is hot-rolled to form a hot-rolled plate, which is formed into a cold-rolled plate by performing one time of cold rolling or two or more times of cold rolling including an intermediate annealing. The cold-rolled plate is subjected to the primary re-crystallization annealing, and thereafter, the annealing separating agent is coated on the surface of the steel plate, and the finish annealing is performed. In the method for manufacturing a grain oriented silicon steel without any forsterite film having small side distortions by a series of steps, the forsterite film is formed only one side end or on both ends of the width direction of the steel plate during the finish annealing. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法に関し、特にコイル状態で仕上焼鈍を行う際に、コイルのエッジ部に発生する側歪を軽減することができるフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite coating, and particularly in a direction without a forsterite coating that can reduce the side distortion generated at the edge of the coil when finish annealing is performed in a coil state. The present invention relates to a method for producing a heat-resistant electrical steel sheet.

方向性電磁鋼板は、所定の成分組成に調整した含けい素(Si)鋼スラブを、所定の温度に再加熱したのち熱間圧延して熱延板とし、必要に応じて熱延板焼鈍を施し、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延により冷延板とし、その後、脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を行い、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布・乾燥して巻取張力の付与下でコイル状に巻き取り、そのコイルを所定の雰囲気ガス中で二次再結晶焼鈍と純化焼鈍を兼ねた仕上焼鈍を行うことにより製造される。   The grain-oriented electrical steel sheet is obtained by reheating a silicon-containing (Si) steel slab adjusted to a predetermined component composition to a predetermined temperature and then hot-rolling it into a hot-rolled sheet, and if necessary, performing hot-rolled sheet annealing. And cold-rolled sheet by cold rolling at least once with intermediate or intermediate annealing, followed by primary recrystallization annealing that also serves as decarburization annealing, coating and drying the steel sheet surface with an annealing separator. It is manufactured by winding in a coil shape under application of a take-up tension and performing a final annealing that combines secondary recrystallization annealing and purification annealing in a predetermined atmosphere gas.

上記仕上焼鈍において焼鈍されるコイルは、その巻取軸が垂直方向となるいわゆるアップエンドの状態にしてコイル受台の上面に載置して焼鈍炉に装入され、高温・長時間の熱処理を施される。そのため、コイル受台と接するコイル下端側のエッジ部(側部)には「側歪」と呼ばれる歪が発生することがある。この側歪の発生は、特に板厚が0.30mm以下の薄物材において起こり易い。   The coil annealed in the above-mentioned finish annealing is placed in the so-called up-end state in which the winding shaft is in the vertical direction, placed on the top surface of the coil cradle, and inserted into the annealing furnace for high-temperature and long-time heat treatment. Applied. Therefore, distortion called “side distortion” may occur at the edge (side) on the lower end side of the coil in contact with the coil cradle. This side strain is likely to occur particularly in a thin material having a plate thickness of 0.30 mm or less.

一方、コイルの上端側のエッジ部にも、コイルの下端側とは異なる形態の側歪が生じることがある。この歪は、高温・長時間の焼鈍によって、コイルの上端部が、コイル外周方向に倒れ込むように変形することにより起こるものである。   On the other hand, the side distortion of the form different from the lower end side of a coil may arise also in the edge part of the upper end side of a coil. This distortion occurs when the upper end portion of the coil is deformed so as to fall in the outer circumferential direction of the coil by annealing at a high temperature for a long time.

かかるコイルの両エッジ部に発生する側歪は、積層されて使用される方向性電磁鋼板においては、磁気特性の面から、また加工性の面からも大きな障害となる。したがって、このような両エッジ部に発生する側歪は極力低減する必要がある。   The side strain generated at both edge portions of the coil is a major obstacle in terms of magnetic properties and workability in the grain-oriented electrical steel sheets used by being laminated. Therefore, it is necessary to reduce the side distortion generated at both edge portions as much as possible.

仕上焼鈍において発生するコイルエッジ部の側歪を軽減する技術については、幾つかの方法が提案されている。例えば、特許文献1には、コイルエッジ部における単位面積当たりの分離剤塗布量をコイル中央部における単位面積当たりの分離剤塗布量の30〜80%とすることによって焼鈍時のエッジ部変形を小さくする技術が開示されている。しかし、コイルエッジ部の焼鈍分離剤の量が少ないと、エッジ部の磁気特性の劣化を招き易い。また、焼鈍分離剤の量が多いと、製品に被膜欠陥が発生し易くなるという問題もある。   Several techniques have been proposed for reducing the side distortion of the coil edge portion that occurs in finish annealing. For example, Patent Document 1 discloses that the edge deformation during annealing is reduced by setting the amount of the separating agent applied per unit area in the coil edge portion to 30 to 80% of the amount of the separating agent applied per unit area in the coil central portion. Techniques to do this are disclosed. However, when the amount of the annealing separator at the coil edge portion is small, the magnetic properties of the edge portion are liable to be deteriorated. Moreover, when there is much quantity of an annealing separation agent, there also exists a problem that a film defect becomes easy to generate | occur | produce in a product.

また、特許文献2には、バッチ式焼鈍炉による薄板コイルの焼鈍において、コイル受台上に、セラミック繊維の下敷板を起き、その下敷板上に、焼鈍される薄板コイルと同じ材質の上敷板を置き、その上に鋼板コイルを載置して焼鈍することにより、薄板コイル下端部の歪発生を防止する技術が開示されている。しかし、この方法では、被焼鈍材が含Si素鋼の場合には、敷板の材質もSi鋼とする必要がある。Si鋼を初めとするフェライト鋼は、高温強度が低いため、高温での仕上焼鈍時にコイル端面が上敷板に食い込み易い。その結果、上敷板によりコイル端面の動きが拘束されて、却って側歪が発生し易いという問題がある。   Further, in Patent Document 2, in the annealing of a thin plate coil by a batch type annealing furnace, an underlay plate of a ceramic fiber is raised on a coil pedestal, and an overlay plate made of the same material as the thin plate coil to be annealed is formed on the underlay plate. , And a steel plate coil is placed thereon and annealed to prevent distortion at the lower end of the thin plate coil. However, in this method, when the material to be annealed is a Si-containing steel, it is necessary that the material of the floor plate is also Si steel. Since ferritic steels such as Si steel have low high-temperature strength, the coil end face tends to bite into the top plate during finish annealing at high temperatures. As a result, the movement of the coil end face is constrained by the overlay, and there is a problem that side distortion is likely to occur.

また、特許文献3には、高温仕上焼鈍するに当たり、被焼鈍コイルとコイル受台との間に該コイルよりも堅く巻いたフープコイルを載置してコイルとコイル受台との熱膨張差を吸収することにより、側歪の発生を軽減する技術が開示されている。しかし、この方法は、わずか数回の焼鈍でフープコイルが座屈変形し、逆に被焼鈍コイルに大きな歪を発生させるため、フープコイルを頻繁に取り替える必要があり、コストの上昇が著しいという問題がある。   In addition, in Patent Document 3, a hoop coil wound tighter than the coil is placed between the coil to be annealed and the coil pedestal for high-temperature finish annealing to absorb the difference in thermal expansion between the coil and the coil pedestal. Thus, a technique for reducing the occurrence of side distortion is disclosed. However, this method has a problem that the hoop coil is buckled and deformed by only a few annealings, and on the contrary, a large strain is generated in the annealed coil, so that it is necessary to frequently replace the hoop coil and the cost is significantly increased. .

また、特許文献4には、珪素鋼コイルをコイル受台上に載置して仕上焼鈍するに際して、仕上焼鈍前のコイルのコイル受台と接する片側縁部の平均結晶粒径を15μm以上とし、粒界すべりに起因する高温クリープ変形を防止することによって、コイル下端部に発生する側歪を低減する技術が開示されている。しかし、この方法は、コイル下端部の座屈歪をある程度は軽減できるものの、却ってコイルの形状を悪化させてしまうことが往々にして見られた。また、コイル端部の磁気特性を劣化させてしまうという問題もある。   Further, in Patent Document 4, when the silicon steel coil is placed on the coil pedestal and subjected to finish annealing, the average crystal grain size of one side edge portion in contact with the coil pedestal of the coil before finish annealing is set to 15 μm or more, A technique for reducing the side strain generated at the lower end of the coil by preventing high-temperature creep deformation due to grain boundary sliding has been disclosed. However, although this method can reduce the buckling strain at the lower end of the coil to some extent, it has often been found that the shape of the coil is deteriorated. There is also a problem that the magnetic characteristics of the coil end are deteriorated.

さらに、特許文献5には、方向性電磁鋼板コイルとコイル受台との間に、0.2mass%以上のCを含有し、かつ変態点を有する鋼材を敷板として介挿させた状態で高温仕上焼鈍し、コイル受台の変態に伴う変形を緩やかに起こさせることにより、コイル受台と接する側のコイル端部における側歪を軽減する技術が開示されている。しかし、この方法も、それなりの側歪低減効果を示すが、例えば、AlNをインヒビターとして使用する方向性電磁鋼板のように、高温で二次再結晶を起こさせる仕上焼鈍に適用した場合には、側歪低減には必ずしも有効とはいえなかった。
上述したように、従来の技術は、いずれも実用上かなりの問題を残していた。
特開昭55−110721号公報 特開昭58−61231号公報 特開昭62−56526号公報 特開平2−97622号公報 特開平5−179353号公報
Furthermore, Patent Document 5 discloses that high-temperature finishing is performed with a steel material containing 0.2 mass% or more of C and having a transformation point interposed between the grain-oriented electrical steel sheet coil and the coil cradle as a floor plate. A technique for reducing the side distortion at the coil end portion on the side in contact with the coil cradle by annealing and causing the deformation accompanying the transformation of the coil cradle slowly is disclosed. However, this method also shows a moderate side strain reduction effect.For example, when applied to finish annealing that causes secondary recrystallization at a high temperature, such as a grain-oriented electrical steel sheet using AlN as an inhibitor, It was not necessarily effective in reducing side distortion.
As described above, all of the conventional techniques have left considerable problems in practical use.
Japanese Patent Laid-Open No. 55-110721 JP 58-61231 A JP-A-62-56526 Japanese Patent Laid-Open No. 2-97622 JP-A-5-179353

ところで、近年、フォルステライト被膜を有しない方向性電磁鋼板の開発が行われている。この鋼板は、フォルステライト被膜と地鉄との界面の凹凸をなくして平滑化することにより、磁壁の移動を容易にし、もって、鉄損の低減を図ろうとするものである。   By the way, in recent years, a grain-oriented electrical steel sheet having no forsterite film has been developed. This steel sheet is intended to facilitate the movement of the domain wall by eliminating the irregularities at the interface between the forsterite coating and the ground iron, thereby reducing the iron loss.

フォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法としては、従来の工程で製造した方向性電磁鋼板に酸洗あるいは研摩等を施してフォルステライト被膜を除去する方法がある。しかし、この方法は、工程が複雑で、製造コストが高いという問題がある。   As a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film, there is a method of removing the forsterite film by subjecting the grain-oriented electrical steel sheet produced in the conventional process to pickling or polishing. However, this method has a problem that the process is complicated and the manufacturing cost is high.

そこで、仕上焼鈍時に使われる焼鈍分離剤の主成分や添加剤を調整し、フォルステライト被膜の形成を防止することが提案されている。例えば、フォルステライトを生成しないアルミナ等を主成分とする焼鈍分離剤を用いる方法、あるいは、マグネシアを主成分とする焼鈍分離剤に、フォルステライト被膜を形成しないか形成したとしても、鋼板表面に密着(形成)せずに容易に剥離除去できるようなフォルステライト被膜を形成するような添加剤を配合する技術である。   Therefore, it has been proposed to adjust the main components and additives of the annealing separator used during finish annealing to prevent the formation of a forsterite film. For example, a method using an annealing separator mainly composed of alumina or the like that does not produce forsterite, or an annealing separator mainly composed of magnesia, even if a forsterite film is not formed or formed, it adheres to the steel plate surface. This is a technique of blending an additive that forms a forsterite film that can be easily removed without being formed.

しかし、このような焼鈍分離剤を塗布して仕上焼鈍を行う場合には、コイルの側歪が極めて大きくなり易い。その原因は、フォルステナイト被膜の形成されない鋼板の地鉄表面は平滑であるため、コイル層間の摩擦力が小さくなって、仕上焼鈍中に鋼板が重力によって下方あるいは径の外側にずれ易くなるためと考えられる。その結果、フォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の仕上焼鈍に、上述した従来技術を適用したとしても、側歪の低減には十分な効果を得ることができない。   However, when such annealing separator is applied and finish annealing is performed, the side distortion of the coil tends to be extremely large. The reason is that the surface of the steel sheet on which the forstenite coating is not formed is smooth, so that the frictional force between the coil layers becomes small, and the steel sheet tends to shift downward or outside the diameter due to gravity during finish annealing. Conceivable. As a result, even if the above-described conventional technique is applied to the finish annealing of the grain-oriented electrical steel sheet without the forsterite film, a sufficient effect cannot be obtained for reducing the side strain.

そこで、本発明の目的は、フォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板を製造する際に仕上焼鈍において発生するコイル下端部および上端部の側歪を低減する有利な製造方法を提案することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to propose an advantageous manufacturing method for reducing the side strain at the lower end and upper end of the coil that occurs during finish annealing when manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having no forsterite coating.

発明者らは、従来技術が抱える上記問題点を解決するため、成分およびその配合量を種々に変化させた焼鈍分離剤を用いて方向性電磁鋼板の高温仕上焼鈍を行い、コイルエッジ部に発生する側歪とフォルステライト被膜形成との関係を調査した。その結果、コイルの幅方向端部のみにフォルステライト被膜を形成させることにより、コイル下端部の座屈変形およびコイル上端部の変形を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-described problems of the prior art, the inventors perform high-temperature finish annealing of grain-oriented electrical steel sheets using an annealing separator having various components and blending amounts, and are generated at the coil edge portion. The relationship between lateral strain and forsterite film formation was investigated. As a result, it has been found that by forming a forsterite film only at the widthwise end of the coil, buckling deformation at the lower end of the coil and deformation at the upper end of the coil can be prevented, and the present invention has been completed. .

すなわち、本発明は、含Si鋼スラブを熱間圧延して熱延板とし、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行って冷延板とし、この冷延板に一次再結晶焼鈍を施し、その後、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布したのち仕上焼鈍を行う一連の工程によってフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板を製造する方法において、前記仕上焼鈍の際、フォルステライト被膜を鋼板の幅方向の片側端部または両側端部のみに形成させることを特徴とする側歪の小さいフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法である。   That is, in the present invention, a Si-containing steel slab is hot-rolled to form a hot-rolled sheet, which is cold-rolled by performing cold rolling twice or more times with one or more intermediate annealings. In the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film by a series of processes in which a crystal annealing is performed and then an annealing separator is applied to the surface of the steel sheet and then a finish annealing is performed, the forsterite film is applied during the finish annealing. It is a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film having a small side strain, which is formed only at one end or both end parts in the width direction of the steel sheet.

本発明の上記製造方法は、フォルステライト被膜を、鋼板の幅方向端部から100mm以内に形成させることを特徴とする。   The production method of the present invention is characterized in that the forsterite film is formed within 100 mm from the widthwise end of the steel sheet.

また、本発明の上記製造方法は、フォルステライト被膜を、鋼板の幅方向の片側端部に形成させる場合、その形成される側が下側となるよう載置して仕上焼鈍することを特徴とする。 Moreover, the said manufacturing method of this invention, when forming a forsterite film in the one side edge part of the width direction of a steel plate, it mounts and the finish annealing is carried out so that the formed side may become a lower side. .

また、本発明は、含Si鋼スラブを熱間圧延して熱延板とし、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行って冷延板とし、この冷延板に一次再結晶焼鈍を施し、その後、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成しない焼鈍分離剤を塗布したのち仕上焼鈍を行う一連の工程によってフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板を製造する方法において、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成させることのできる焼鈍分離剤を鋼板の幅方向の片側端部または両側端部のみに塗布することを特徴とする側歪の小さいフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法である。   In addition, the present invention hot-rolls a Si-containing steel slab to form a hot-rolled sheet, which is cold-rolled by performing cold rolling twice or more with one or more intermediate annealings between the first and second cold-rolled sheets. In a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film by a series of processes in which a crystal annealing is performed and then an annealing separator that does not form a forsterite film is applied to the steel sheet surface and then a finish annealing is performed, An annealing separator capable of forming a stellite film is applied only to one end or both ends in the width direction of the steel sheet. is there.

本発明の上記製造方法は、フォルステライト被膜を形成させることのできる焼鈍分離剤を鋼板の幅方向端部から100mm以内に塗布することを特徴とする。   The manufacturing method of the present invention is characterized in that an annealing separator capable of forming a forsterite film is applied within 100 mm from the widthwise end of the steel sheet.

また、本発明の上記製造方法は、フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を鋼板の幅方向の片側端部に塗布した場合、その塗布した側を仕上焼鈍時に下側となるよう載置して仕上焼鈍することを特徴とする。   In addition, when the annealing separator for forming the forsterite film is applied to one end in the width direction of the steel sheet, the manufacturing method of the present invention is placed so that the applied side becomes the lower side during finish annealing. It is characterized by finish annealing.

本発明によれば、フォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板のコイル両エッジ部に発生する側歪を著しく軽減することができるので、製品歩留まりを向上できるほか、変圧器等に組み込む際の積層時の空隙を減少し、磁気特性を改善することができる。   According to the present invention, it is possible to remarkably reduce the side distortion generated at both edges of the coil of the grain-oriented electrical steel sheet without the forsterite film, so that the product yield can be improved, and at the time of lamination when being incorporated in a transformer or the like. Can be reduced and the magnetic properties can be improved.

本発明の方向性電磁鋼板の製造方法は、箱型焼鈍炉のコイル受台と接するコイル下端部および/またはその反対側のコイル上端部のみにフォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を塗布し、それ以外の部分には、フォルステライト被膜の形成を抑制する焼鈍分離剤を塗布することが特徴である。これにより、鉄損の向上を図りつつ側歪を効果的に軽減することができる。   The method for producing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention applies an annealing separator that forms a forsterite coating only on the lower end of the coil that contacts the coil cradle of the box-type annealing furnace and / or the upper end of the coil on the opposite side. The other part is characterized by applying an annealing separator that suppresses the formation of the forsterite film. Thereby, the side distortion can be effectively reduced while improving the iron loss.

本発明が対象とする方向性電磁鋼板の出発材である含Si鋼スラブは、方向性電磁鋼板として従来公知の成分組成に調整されたものであればいずれも適合する。以下に好ましい成分組成について説明する。
C:0.01〜0.10mass%
Cは、熱間圧延後の組織の均一微細化に寄与するほか、ゴス方位粒の発達にも寄与する有用な成分であり、少なくとも0.01mass%以上含有することが好ましい。しかし、0.10mass%を超えて含有させると、却ってゴス方位に乱れが生じるので、上限は0.10mass%程度が好ましい。
Any Si-containing steel slab, which is a starting material for the grain-oriented electrical steel sheet targeted by the present invention, is suitable as long as it is adjusted to a conventionally known component composition as the grain-oriented electrical steel sheet. A preferable component composition will be described below.
C: 0.01-0.10 mass%
C is a useful component that contributes to uniform refinement of the structure after hot rolling and also contributes to the development of goth-oriented grains, and is preferably contained in an amount of at least 0.01 mass%. However, if the content exceeds 0.10 mass%, the Goth orientation is disturbed, and therefore the upper limit is preferably about 0.10 mass%.

Si:2.0〜5.5mass%
Siは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損の低減に寄与するが、5.5mass%を上回ると、冷間圧延性が損なわれる。一方、2.0mass%に満たないと、比抵抗が低下するだけでなく、二次再結晶と純化のために行われる高温での仕上焼鈍中にα−γ変態を起こして結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄損改善効果が得られなくなる。よって、Siの含有量は2.0〜5.5mass%の範囲とするのが好ましい。
Si: 2.0 to 5.5 mass%
Si increases the specific resistance of the steel sheet and contributes to the reduction of iron loss, but if it exceeds 5.5 mass%, the cold rolling property is impaired. On the other hand, if it is less than 2.0 mass%, not only the specific resistance is lowered, but also the α-γ transformation is caused during the high temperature finish annealing for secondary recrystallization and purification, thereby randomizing the crystal orientation. And a sufficient iron loss improvement effect cannot be obtained. Therefore, the Si content is preferably in the range of 2.0 to 5.5 mass%.

Mn:0.02〜2.5mass%
Mnは、熱間脆化を防止するため、少なくとも0.02mass%程度含有することが好ましい。しかし、Mnが多くなり過ぎると、磁気特性の劣化を招くので、上限は2.5mass%程度に止めるのが好ましい。また、この範囲の含有量であれば、インヒビターとしてMnS,MnSeを析出させるのに十分である。
Mn: 0.02 to 2.5 mass%
In order to prevent hot embrittlement, Mn is preferably contained at least about 0.02 mass%. However, if Mn is excessively increased, the magnetic characteristics are deteriorated, so the upper limit is preferably limited to about 2.5 mass%. Moreover, if it is content of this range, it is enough to precipitate MnS and MnSe as an inhibitor.

次に、インヒビターを形成する成分について説明する。二次再結晶によりゴス方位に配向した結晶粒を高度に集積させるためには、二次再結晶に先立って鋼中に均一微細に析出するインヒビターが必要である。このインヒビターには大別して、MnS,Cu2−XS,MnSe、Cu2−XSe系やAlN系のいわゆる析出物型と、Sn,Sbなどの粒界偏析型とがある。 Next, components that form inhibitors will be described. In order to highly accumulate crystal grains oriented in the Goss direction by secondary recrystallization, an inhibitor that precipitates uniformly and finely in steel is required prior to secondary recrystallization. The inhibitors are roughly classified into MnS, Cu 2 -XS, MnSe, Cu 2 -X Se and AlN so-called precipitate types, and grain boundary segregation types such as Sn and Sb.

S,Seは、方向性電磁鋼板の二次再結晶を制御するインヒビターとして、析出物型のMnS,Cu2−XS,MnSe、Cu2−XSeを用いる場合に有用な成分である。インヒビターとしての効果を発現させるためには、S,Seの1種または2種を0.005mass%以上添加することが好ましい。しかし、0.06mass%を超えると、その効果が損なわれるようになる。よって、S,Seは、1種または2種合計で0.005〜0.06mass%の範囲で添加することが好ましい。なお、Cuをインヒビター成分として用いる場合には、Cuの添加量は0.005〜0.50mass%の範囲が望ましい。 S, Se as an inhibitor for controlling secondary recrystallization of grain-oriented electrical steel sheet, precipitates form of MnS, which is a useful component in the case of using the Cu 2-X S, MnSe, Cu 2-X Se. In order to exhibit the effect as an inhibitor, it is preferable to add 0.005 mass% or more of one or two of S and Se. However, if it exceeds 0.06 mass%, the effect is impaired. Therefore, it is preferable to add S and Se in a range of 0.005 to 0.06 mass% in one or a total of two. In addition, when using Cu as an inhibitor component, the addition amount of Cu is desirable in the range of 0.005 to 0.50 mass%.

また、インヒビターとして、析出物型のAlN系を用いる場合には、Al:0.005〜0.10mass%、N:0.004〜0.015mass%の範囲とすることが好ましい。上述したMnS,Cu2−XS,MnSe、Cu2−XSeの場合と同様、上記範囲を下回るとインヒビターとしての効果が十分に発現せず、逆に、高過ぎると、インヒビターとしての効果を損ねるからである。
なお、優れた電磁特性を有する鋼板を安定して製造するためには、上述したMnS,Cu2−XS,MnSe、Cu2−XSe系とAlN系のインヒビターは併用して用いることがより好ましい。
Moreover, when using a precipitate type AlN type | system | group as an inhibitor, it is preferable to set it as the range of Al: 0.005-0.10 mass% and N: 0.004-0.015 mass%. As in the case of MnS, Cu 2 -XS, MnSe, and Cu 2 -X Se described above, if it falls below the above range, the effect as an inhibitor is not sufficiently exhibited. Conversely, if it is too high, the effect as an inhibitor is achieved. It is because it loses.
In addition, in order to stably manufacture a steel plate having excellent electromagnetic characteristics, the above-described inhibitors of MnS, Cu 2 -XS, MnSe, Cu 2 -X Se and AlN are used in combination. preferable.

一方、粒界偏析型のインヒビターを用いる場合には、Snは0.01〜0.25mass%、Sbは0.005〜0.15mass%の範囲で添加することが好ましい。上記範囲未満では、インヒビターとしての効果が十分ではなく、逆に、上記範囲を超えて添加すると、飽和磁束密度が低下し、良好な磁気特性が得られなくなるためである。これらのインヒビター成分は、単独添加あるいは複合添加のいずれでもよい。   On the other hand, when a grain boundary segregation type inhibitor is used, it is preferable to add Sn in the range of 0.01 to 0.25 mass% and Sb in the range of 0.005 to 0.15 mass%. If the amount is less than the above range, the effect as an inhibitor is not sufficient. On the other hand, if the amount exceeds the above range, the saturation magnetic flux density decreases, and good magnetic properties cannot be obtained. These inhibitor components may be added alone or in combination.

さらに、磁気特性向上を目的として、従来から知られているCr,Te,Ge,As,Bi,Pなどのインヒビター成分も添加することができる。これらの好適添加量は、Crは0.01〜0.15mass%、Te,As,GeおよびBiは0.005〜0.1mass%、Pは0.01〜0.2mass%の範囲である。これらのインヒビター成分も、単独添加または複合添加のいずれでもよい。   Furthermore, conventionally known inhibitor components such as Cr, Te, Ge, As, Bi, and P can be added for the purpose of improving magnetic characteristics. These preferable addition amounts are in the range of 0.01 to 0.15 mass% for Cr, 0.005 to 0.1 mass% for Te, As, Ge and Bi, and 0.01 to 0.2 mass% for P. These inhibitor components may be added alone or in combination.

次に、本発明の方向性電磁鋼板の製造方法について述べる。
方向性電磁鋼板の素材となる、上記好ましい成分組成を有する含Si鋼スラブは、連続鋳造法により製造されたもの、もしくは造塊で得られたインゴットを分塊圧延して製造されたもののいずれを用いてもよい。また、連続鋳造後、予備圧延したスラブを用いてもよい。
Next, the manufacturing method of the grain-oriented electrical steel sheet of this invention is described.
The Si-containing steel slab having the above preferred component composition, which is a raw material for grain-oriented electrical steel sheets, is either produced by a continuous casting method or produced by split rolling an ingot obtained by ingot casting. It may be used. Moreover, you may use the pre-rolled slab after continuous casting.

上記含Si鋼スラブは、熱間圧延に先立って、再加熱し、インヒビター成分を溶体化させる必要がある。本発明では、溶体化のための加熱条件については特に規定しないが、ガス炉または誘導式電気加熱炉もしくは上記両者を組み合わせて、各々のインヒビター成分の溶解度積以上となる温度で、5分間以上加熱することが望ましい。なお、スラブの加熱中もしくは加熱前に、20%程度以下の軽圧下圧延を行うことにより、加熱後のスラブ組織の細粒化を図ってもよい。   Prior to hot rolling, the Si-containing steel slab needs to be reheated to form a solution of the inhibitor component. In the present invention, heating conditions for solution treatment are not particularly specified, but a gas furnace, an induction electric furnace, or a combination of the above, is heated for 5 minutes or more at a temperature that is equal to or higher than the solubility product of each inhibitor component. It is desirable to do. Note that the slab structure after heating may be refined by performing light rolling under 20% or less during or before heating the slab.

加熱後のスラブは、通常の熱間粗圧延によりシートバーとしてから熱間仕上圧延を行い、熱延板とする。次いで、必要に応じて熱延板焼鈍を施したのち酸洗し、冷間圧延して目標板厚の冷延板とする。この際の冷間圧延は、一回の強圧延で目標板厚とする一回冷延法で行っても、中間焼鈍を挟む二回の冷延を行う二回冷延法で行ってもよいが、後者で行う場合には、一回目の冷間圧延の圧下率を5〜50%程度とするのが好ましい。また、最終の冷間圧延は、一次再結晶集合組織を改善するため、温間圧延もしくはパス間時効処理を採用することが好ましい。また、最終冷間圧延後、公知のように鋼板表面に線状の溝を設ける磁区細分化処理を施すことも可能である。   The slab after heating is subjected to hot finish rolling after being formed into a sheet bar by normal hot rough rolling to obtain a hot rolled sheet. Next, hot-rolled sheet annealing is performed as necessary, followed by pickling and cold rolling to obtain a cold-rolled sheet having a target thickness. In this case, the cold rolling may be performed by a single cold rolling method with a target sheet thickness by one strong rolling, or by a double cold rolling method in which cold rolling is performed twice with intermediate annealing interposed therebetween. However, when the latter is performed, it is preferable to set the reduction ratio of the first cold rolling to about 5 to 50%. The final cold rolling preferably employs warm rolling or aging treatment between passes in order to improve the primary recrystallization texture. Further, after the final cold rolling, it is possible to perform a magnetic domain refinement process in which a linear groove is provided on the surface of the steel plate as is well known.

上記のようにして得た冷延板には、公知の方法により脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を施す。その後、幅方向エッジ部(端部)の片側または両側には、フォルステライト被膜を形成させることのできる成分組成とした焼鈍分離剤を塗布し、残りの幅方向の中央部分には、フォルステライト被膜を形成しないように成分組成を調整された焼鈍分離剤を塗布し、最終仕上焼鈍を施す。   The cold-rolled sheet obtained as described above is subjected to primary recrystallization annealing that also serves as decarburization annealing by a known method. Then, an annealing separator having a component composition capable of forming a forsterite film is applied to one side or both sides of the width direction edge (end), and the forsterite film is applied to the remaining central portion in the width direction. An annealing separator whose component composition has been adjusted so as not to form a film is applied, and a final finish annealing is performed.

フォルステライト被膜を形成しない焼鈍分離剤としては、アルミナやシリカ、カルシア等を主成分とし、これにマグネシアを30mass%程度以下配合したもの、あるいは、マグネシアを主体にしながら、これに塩化物、臭化物、Pb合金またはその化合物、Bi合金またはその化合物等を添加剤として配合したものが好ましく適用できる。   As an annealing separator that does not form a forsterite film, the main component is alumina, silica, calcia, etc., and a composition containing about 30 mass% or less of magnesia, or a magnesia as a main component, chloride, bromide, Pb alloy or its compound, Bi alloy or its compound, etc. blended as additives can be preferably applied.

また、フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤としては、マグネシアを主体にした従来公知のものを用いることができるが、さらに、フォルステライトの密着性を向上させたり、フォルステライトの形成量を増加させたりする作用をもつ化合物(例えばLi,K,Na,Mg,Ca,Sr,Ba,Ti,V,Cr,Mn,Sn,Sb,BおよびAlの酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩等)を添加したものであってもよい。   In addition, as the annealing separator for forming the forsterite film, conventionally known ones mainly composed of magnesia can be used, and further, the adhesion of forsterite is improved or the amount of forsterite formed is increased. A compound having a function to act (for example, Li, K, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Sn, Sb, B and Al oxides, hydroxides, halides, sulfates) , Nitrates, carbonates, etc.) may be added.

フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を塗布するコイル両端部の幅は、コイル層間のすべりを防止して側歪を抑制する効果を得るためには、端部から10mm以上(片側)であることが好ましい。しかし、塗布する幅を大きくし過ぎると製品歩留まりが低下するので、塗布幅は100mm以下(片側)とすることが好ましい。より好ましくは、10〜50mmの範囲である。   The width of both ends of the coil to which the annealing separator for forming the forsterite film is applied is 10 mm or more (one side) from the end in order to prevent slipping between the coil layers and to suppress the side distortion. Is preferred. However, if the application width is too large, the product yield decreases, so the application width is preferably 100 mm or less (one side). More preferably, it is the range of 10-50 mm.

鋼板エッジ部にフォルステライト被膜を形成させる方法として、上記のように被膜形成能の異なる焼鈍分離剤を塗り分ける方法の他に、フォルステライト被膜を形成しない焼鈍分離剤を鋼板の全幅に塗布する前および/または後に、コイル端部にのみ、フォルステライト被膜の形成を促進する化合物(例えばLi,K,Na,Mg,Ca,Sr,Ba,Ti,V,Cr,Mn,Sn,Sb,B,Alの酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩等)を塗布して焼鈍分離剤の配合を変化させて、フォルステライト被膜を形成させる方法を用いてもよい。   As a method of forming a forsterite film on the edge of the steel sheet, in addition to the method of separately applying an annealing separator having a different film forming ability as described above, before applying an annealing separator that does not form a forsterite film to the entire width of the steel sheet. And / or later, compounds that promote the formation of forsterite coatings only at the coil ends (eg, Li, K, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Sn, Sb, B, A method of forming a forsterite film by applying an Al oxide, hydroxide, halide, sulfate, nitrate, carbonate, etc.) and changing the composition of the annealing separator may be used.

また、フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を、コイルエッジ部の片側にのみ塗布する場合には、その塗布した側は、仕上焼鈍時の上側または下側のいずれにしてもよいが、下側となるよう載置して仕上焼鈍したほうが側歪の発生抑制効果が大きい。   In addition, when the annealing separator for forming the forsterite film is applied only to one side of the coil edge portion, the applied side may be either the upper side or the lower side during finish annealing, but the lower side The effect of suppressing the occurrence of side strain is greater when the sample is placed and finished annealed.

仕上焼鈍後のコイルは、未反応の焼鈍分離剤を除去した後、鋼板表面に絶縁被膜をコーティングして製品とするが、必要に応じて、絶縁被膜のコーティング前に鋼板表面に鏡面化処理を施してもよいし、また、絶縁被膜として張力被膜を用いてもよい。また、絶縁被膜の塗布焼付け処理を、平坦化処理と兼ねて行ってもよい。さらに、二次再結晶後の鋼板には、鉄損低減効果をより高めるため、公知の磁区細分化処理、例えば、プラズマジェットやレーザー照射を線状に施したり、突起ロールにより線状のへこみ領域を設けたりする処理を施すこともできる。   After finishing annealing, after removing the unreacted annealing separator, the coil surface is coated with an insulating film to make a product, but if necessary, the surface of the steel sheet is mirror-finished before coating the insulating film. Alternatively, a tension coating may be used as the insulating coating. Moreover, you may perform the application | coating baking process of an insulating film and a planarization process. Furthermore, in order to further enhance the iron loss reduction effect, the steel sheet after the secondary recrystallization is subjected to a known magnetic domain refinement process, for example, a plasma jet or laser irradiation in a linear manner, or a linear dent region by a projecting roll. Or a process of providing

C:0.07mass%、Si:3.2mass%、Mn:0.07mass%、S:0.0020mass%、Al:0.023mass%およびN:0.0090mass%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる含Si鋼スラブを、熱間圧延後、中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延によって板厚0.23mm、板幅1200mmの冷延板とし、次いで、連続脱炭焼鈍炉で860℃×140秒の脱炭焼鈍を施した。その後、そのコイルの幅方向片側端部または両側端部に、表1に示した条件で、フォルステライト被膜を形成させる配合の焼鈍分離剤を塗布し、残りの板幅中央部分には、マグネシアに塩化マグネシウムを塩素量で1%となるように配合したフォルステライト被膜を形成しない焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻き取り、アップエンドにしてコイル受台に載置し、仕上焼鈍を行った。このコイルから未反応の焼鈍分離剤を水洗およびリン酸酸洗で除去してから、コイルの両エッジ部に発生した側歪が、端部からどれほど内部まで生じているのかを測定し、その両エッジの発生幅の合計量で側歪の発生程度を評価した。   C: 0.07 mass%, Si: 3.2 mass%, Mn: 0.07 mass%, S: 0.0020 mass%, Al: 0.023 mass% and N: 0.0090 mass%, the balance being Fe and inevitable The Si-containing steel slab composed of mechanical impurities is hot-rolled and then cold-rolled with a thickness of 0.23 mm and a width of 1200 mm by two cold rollings with intermediate annealing, and then 860 in a continuous decarburization annealing furnace. Decarburization annealing was performed at a temperature of 140 ° C. for 140 seconds. Thereafter, an annealing separator having a composition for forming a forsterite film is applied to one end or both ends in the width direction of the coil under the conditions shown in Table 1, and magnesia is applied to the remaining central portion of the plate width. An annealing separator that does not form a forsterite coating containing 1% of magnesium chloride was applied, wound into a coil, placed on the coil cradle, and finished annealing. . After removing the unreacted annealing separation agent from this coil by washing with water and phosphoric acid, it was measured how much side distortion occurred at both edges of the coil from the end to the inside. The extent of side distortion was evaluated by the total amount of edge generation width.

上記測定の結果を、表1に併記して示した。表1から、フォルステライト被膜を有しない方向性電磁鋼板の仕上焼鈍でも、コイルエッジ部に、フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を塗布することにより、側歪を効果的に低減できることが確認された。   The results of the above measurements are shown together in Table 1. From Table 1, it is confirmed that even in the finish annealing of grain-oriented electrical steel sheets that do not have a forsterite coating, side strain can be effectively reduced by applying an annealing separator that forms a forsterite coating to the coil edge portion. It was.

Figure 2007131880
Figure 2007131880

Claims (6)

含Si鋼スラブを熱間圧延して熱延板とし、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行って冷延板とし、この冷延板に一次再結晶焼鈍を施し、その後、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布したのち仕上焼鈍を行う一連の工程によってフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板を製造する方法において、前記仕上焼鈍の際、フォルステライト被膜を鋼板の幅方向の片側端部または両側端部のみに形成させることを特徴とする側歪の小さいフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法。 A Si-containing steel slab is hot-rolled to form a hot-rolled sheet, which is cold-rolled by subjecting it to cold rolling at least once with one or more intermediate annealings, and subjected to primary recrystallization annealing, In the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film by a series of processes in which the annealing separator is applied to the surface of the steel sheet and then finish annealing, the forsterite film is applied to one side in the width direction of the steel sheet during the finish annealing. A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film having a small side strain, wherein the grain-shaped electrical steel sheet is formed only at an end portion or both end portions. フォルステライト被膜を、鋼板の幅方向端部から100mm以内に形成させることを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 The method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein the forsterite film is formed within 100 mm from an end in the width direction of the steel sheet. フォルステライト被膜を、鋼板の幅方向の片側端部に形成させる場合、その形成される側が下側となるよう載置して仕上焼鈍することを特徴とする請求項1または2に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 3. The directionality according to claim 1 or 2, wherein when the forsterite film is formed at one end portion in the width direction of the steel sheet, the forsterite film is placed and finished annealing so that the formed side is the lower side. A method for producing electrical steel sheets. 含Si鋼スラブを熱間圧延して熱延板とし、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行って冷延板とし、この冷延板に一次再結晶焼鈍を施し、その後、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成しない焼鈍分離剤を塗布したのち仕上焼鈍を行う一連の工程によってフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板を製造する方法において、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成させることのできる焼鈍分離剤を鋼板の幅方向の片側端部または両側端部のみに塗布することを特徴とする側歪の小さいフォルステライト被膜のない方向性電磁鋼板の製造方法。 A Si-containing steel slab is hot-rolled to form a hot-rolled sheet, which is cold-rolled by subjecting it to cold rolling at least once with one or more intermediate annealings, and subjected to primary recrystallization annealing, In a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film by a series of processes in which an annealing separator that does not form a forsterite film is applied to the steel sheet surface and then finish annealing, the forsterite film is formed on the steel sheet surface. A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet without a forsterite film having a small side strain, wherein an annealing separator that can be applied is applied only to one end or both ends in the width direction of the steel sheet. フォルステライト被膜を形成させることのできる焼鈍分離剤を、鋼板の幅方向端部から100mm以内に塗布することを特徴とする請求項4に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 The method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 4, wherein an annealing separator capable of forming a forsterite film is applied within 100 mm from an end in the width direction of the steel sheet. フォルステライト被膜を形成する焼鈍分離剤を、鋼板の幅方向の片側端部に塗布した場合その塗布した側を仕上焼鈍時に下側となるよう載置して仕上焼鈍することを特徴とする請求項4または5に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 The annealing separator for forming the forsterite film is applied to one side end in the width direction of the steel sheet, and the applied side is placed so as to be the lower side during finish annealing, and finish annealing is performed. A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to 4 or 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013545892A (en) * 2010-10-25 2013-12-26 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 Annealing separator for producing grain oriented silicon steel with mirror-like surface and good magnetic performance

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