JP3480332B2 - Method for producing grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties and coating properties - Google Patents

Method for producing grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties and coating properties

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JP3480332B2
JP3480332B2 JP26104198A JP26104198A JP3480332B2 JP 3480332 B2 JP3480332 B2 JP 3480332B2 JP 26104198 A JP26104198 A JP 26104198A JP 26104198 A JP26104198 A JP 26104198A JP 3480332 B2 JP3480332 B2 JP 3480332B2
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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】この発明は、変圧器その他の
電気機器の鉄心等の使途に用いて好適な方向性けい素鋼
板の製造方法に関し、特に中間焼鈍を施さない冷延1回
法において、熱延板焼鈍工程、冷間圧延工程及び脱炭焼
鈍工程の3者を工夫することにより磁気特性及びフォル
ステライト質被膜特性を大幅に改善しようとするもので
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 suitable for use as an iron core or the like of a transformer or other electric equipment, and particularly, in a cold rolling single-pass method not subjected to intermediate annealing, It is intended to greatly improve the magnetic properties and the properties of the forsterite coating by devising the three members of the hot rolled sheet annealing process, the cold rolling process and the decarburizing annealing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】方向性けい素鋼板は、主として変圧器あ
るいは回転機器等の鉄心材料として使用され、磁気特性
として磁束密度が高く、鉄損及び磁気歪が小さいことが
要求される。特に近年、省エネルギー、省資源の観点か
ら磁気特性に優れた方向性けい素鋼板のニーズはますま
す高まっている。
2. Description of the Related Art Grained silicon steel sheets are mainly used as iron core materials for transformers and rotating equipment, and are required to have high magnetic flux density and small iron loss and magnetostriction as magnetic characteristics. In particular, in recent years, the need for grain-oriented silicon steel sheets having excellent magnetic properties has been increasing more and more from the viewpoint of energy saving and resource saving.

【0003】磁気特性に優れる方向性けい素鋼板を得る
には、{110}〈001〉方位、いわゆるゴス方位に
高度に集積した二次再結晶組織を得ることが肝要であ
る。かかる方向性けい素鋼板は一般に、二次再結晶に必
要なインヒビター、例えばMnS 、MnSe、AlN 等を含むけ
い素鋼スラブを加熱して熱間圧延を行ったのち、必要に
応じて焼鈍を行い、1回あるいは中間焼鈍を挟む2回以
上の冷間圧延によって最終板厚とし、次いで脱炭焼鈍を
行ったのち、鋼板にMgO を主成分とする焼鈍分離剤を塗
布してから最終仕上焼鈍を行うことによって製造され
る。そして、この方向性けい素鋼板の表面には、特殊な
場合を除いて、フォルステライト(Mg2SiO4 )を主体と
する絶縁被膜(以下、単に「フォルステライト絶縁被
膜」又は「フォルステライト被膜」という。)が形成さ
れているのが普通である。この被膜は表面の電気的絶縁
の役目だけでなく、その低熱膨張性に起因する引張応力
を鋼板に付与することにより、鉄損更には磁気歪をも効
果的に改善する。
In order to obtain a grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties, it is important to obtain a secondary recrystallized structure highly integrated in the {110} <001> orientation, the so-called Goss orientation. Such a grain-oriented silicon steel sheet is generally an inhibitor necessary for secondary recrystallization, for example, a silicon steel slab containing MnS, MnSe, AlN, etc. is heated and hot-rolled, and then annealed if necessary. One or two or more cold rollings with intermediate annealing sandwiched to obtain the final plate thickness, then decarburization annealing, then apply the annealing separator containing MgO as the main component to the final finish annealing. Manufactured by doing. And, on the surface of this grain-oriented silicon steel sheet, except for special cases, an insulating film mainly composed of forsterite (Mg 2 SiO 4 ) (hereinafter, simply “forsterite insulating film” or “forsterite film”). Is usually formed. This coating not only serves to electrically insulate the surface but also effectively improves iron loss and magnetostriction by imparting tensile stress to the steel sheet due to its low thermal expansion.

【0004】製造方法の工夫による方向性けい素鋼板の
磁気特性の改善技術は、多種多様にわたっているが、そ
の一つとして熱延板焼鈍あるいは中間焼鈍条件とその際
の冷却制御技術が挙げられる。例えば特開昭58−55
530号公報では、最終冷延圧下率が40〜80%の場合
に、熱延工程終了後、冷延工程終了前の工程途中にCを
0.006 〜0.020 %脱炭させる脱炭工程を有することを特
徴とする技術が、また、特開昭62−50528号公報
では、最終冷延圧下率が80%以上の場合に熱延板焼鈍で
50〜250 ppm 脱炭した後、室温まで急冷することを特徴
とする技術が、更に、特公昭62−50529号公報で
は、中間焼鈍を行って最終冷延圧下率が80〜95%で板厚
0.10〜0.23mmの製品を製造する際に、熱間圧延終了後、
最終冷間圧延前の工程途中にCを0.007 〜0.030 %脱炭
させる工程を有することを特徴とする技術が開示されて
いる。これらの方法はいずれも熱延板焼鈍あるいは中間
焼鈍時に鋼板表面の表層脱炭を行い、ゴス方位({11
0}〈001〉方位)の集積を促進するとともに、二次
再結晶を安定化させる技術である。
There are a wide variety of techniques for improving the magnetic properties of grain-oriented silicon steel sheets by devising the manufacturing method. One of them is hot-rolled sheet annealing or intermediate annealing conditions and cooling control technology at that time. For example, JP-A-58-55
According to Japanese Patent No. 530, when the final cold rolling reduction is 40 to 80%, C is added after the hot rolling process and before the cold rolling process.
A technique characterized by having a decarburization step of decarburizing 0.006 to 0.020% is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-50528, in which hot rolling sheet annealing is performed when the final cold rolling reduction is 80% or more.
After decarburizing 50 to 250 ppm, a technique characterized by rapid cooling to room temperature is further disclosed in JP-B-62-50529, in which an intermediate annealing is performed to obtain a final cold rolling reduction of 80 to 95% and a plate thickness.
When manufacturing 0.10 ~ 0.23 mm product, after hot rolling,
A technique characterized by having a step of decarburizing C by 0.007 to 0.030% in the middle of the step before the final cold rolling is disclosed. In all of these methods, the surface layer decarburization of the steel sheet surface is performed during hot-rolled sheet annealing or intermediate annealing, and the Goss orientation ({11
0} <001> orientation) and promotes secondary recrystallization.

【0005】また、特公昭63−5454号公報におい
ては、最終冷延前の焼鈍において750 〜870 ℃での焼鈍
により脱炭量を制御して板厚表面層付近の炭素濃度を30
0 ppm 以下にするとともに、引き続く880 〜1050℃での
焼鈍により板厚表面付近における再結晶粒の平均粒径を
17μm 以上にすることを特徴とする技術が開示されてい
る。この方法も鋼板表面の表層脱炭を行い、ゴス方位の
集積を促進する技術である。
Further, in Japanese Patent Publication No. 63-5454, in the annealing before final cold rolling, the decarburization amount is controlled by annealing at 750 to 870 ° C. to control the carbon concentration near the surface layer of the plate thickness to 30.
The average grain size of the recrystallized grains near the surface of the plate thickness was reduced to 0 ppm or less and subsequently annealed at 880 to 1050 ° C.
A technique characterized by making it 17 μm or more is disclosed. This method is also a technique for promoting surface layer decarburization on the surface of the steel sheet and promoting the accumulation of Goss orientation.

【0006】しかしながら、これらの方法で達成される
磁気特性は、いずれも十分な値とはいえなった。すなわ
ち、上掲特開昭58−55530号公報、特開昭62−
50528号公報及び特公昭63−5454号公報の実
施例から、これらの技術で得られるB10は高くても1.95
(T)(B8 で1.93(T))と低い値であることがわかる。ま
た、特公昭62−50529号公報の技術では、磁束密
度B8 が1.95(T) 近くの高い値が得られているものの、
これは中間焼鈍を必要不可欠とする冷延2回法の技術で
あり、製造コストが上昇するおそれがあった。いずれに
しても、これらの方法は熱延板焼鈍条件あるいは中間焼
鈍条件のみに着目した技術であるため、極めて優れた磁
気特性を得るには検討が不十分だったといえる。
However, the magnetic characteristics achieved by these methods have not been sufficient values. That is, the above-mentioned JP-A-58-55530 and JP-A-62-55
From the examples of 50528 and Japanese Examined Patent Publication No. 63-5454, B 10 obtained by these techniques is 1.95 at most.
It can be seen that the value is as low as (T) (1.93 (T) at B 8 ). Further, in the technique of Japanese Patent Publication No. 62-50529, although the magnetic flux density B 8 has a high value near 1.95 (T),
This is a technique of the cold rolling twice method in which the intermediate annealing is indispensable, and there is a possibility that the manufacturing cost may increase. In any case, since these methods focus on only hot-rolled sheet annealing conditions or intermediate annealing conditions, it can be said that the studies were insufficient to obtain extremely excellent magnetic properties.

【0007】その他に、例えば特公昭56−3892号
公報では、2回冷延法における最終冷延前の焼鈍後の冷
却において、600 〜300 ℃までの間を150 ℃/min以上の
冷却速度で冷却する技術が開示されている。また、特開
昭58−157917号公報では、中間焼鈍後の冷却を
300 ℃までは急冷とする一方、300 〜150 ℃までの温度
域については8秒から30秒かけて徐冷することによっ
て、100 Åから500 Åのサイズの微細炭化物を析出さ
せ、これにより再結晶後の(110)強度を増大して磁
気特性を向上させる技術が開示されている。しかしなが
ら、これらの方法で得られる磁気特性は、いずれも十分
な値ではなかった。なぜなら炭化物や窒化物の分散を制
御するためには、冷却条件の検討のみでは不十分だから
である。上記の問題を解決するものとして、特開昭61
−149432号公報では、中間焼鈍の冷却中に1〜30
%の加工歪を鋼板に導入した後、100 〜400 ℃の温度で
最終圧延を行う方法が開示されている。この技術は、加
工により転位を導入して固溶C量を増加させることによ
る組織改善を狙ったものであった。しかし、この方法で
得られる磁束密度B10は1.92(T) と低かった。また、こ
の技術は、冷延2回法であることから中間焼鈍が必要不
可欠であるため製造コストが上昇するおそれがあった。
In addition, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 56-3892, in the cooling after annealing before the final cold rolling in the double cold rolling method, a cooling rate of 150 ° C./min or more between 600 and 300 ° C. is used. Techniques for cooling are disclosed. Further, in JP-A-58-157917, cooling after the intermediate annealing is performed.
While quenching up to 300 ℃, while gradually cooling in the temperature range from 300 to 150 ℃ for 8 to 30 seconds, fine carbides of 100 Å to 500 Å size are precipitated and recrystallized. A technique for increasing the (110) intensity and improving the magnetic properties is disclosed later. However, the magnetic properties obtained by these methods were not sufficient values. This is because it is not sufficient to study the cooling conditions alone in order to control the dispersion of carbides and nitrides. As a solution to the above problems, Japanese Patent Laid-Open No. 61-61
In Japanese Patent No. 149432, 1-30 during cooling of the intermediate annealing.
After introducing a working strain of% to the steel sheet, a method of performing final rolling at a temperature of 100 to 400 ° C. is disclosed. This technique was aimed at improving the structure by introducing dislocations by working to increase the amount of dissolved C. However, the magnetic flux density B 10 obtained by this method was as low as 1.92 (T). In addition, since this technique is a cold rolling two-time method, intermediate annealing is indispensable, and there is a risk that the manufacturing cost will increase.

【0008】そこで、これらの方法を改善するための技
術が、特開平4−83828号公報に開示されている。
この技術は、析出分散相としてAlN を用い、かつ、Sbを
素材成分として含む場合の最終冷延前の軟化焼鈍(熱延
板焼鈍あるいは中間焼鈍)の急冷停止後に0.05〜3.0 %
程度の微小歪を付与することによって磁気特性を改善す
る技術である。この方法の技術思想は、Sbの炭化物析出
抑制効果によって再結晶集合組織中の{111}〈11
2〉強度を増加させることにより、磁束密度を向上させ
ようとするものである。この技術の開発により磁束密度
は大幅に向上したが、一方で二次再結晶粒が粗大化する
傾向が強いため鉄損がばらつき易いという問題があっ
た。また、二次再結晶粒の粗大化により、最終仕上焼鈍
をバッチ式のコイル焼鈍で行った場合には、曲率半径に
比例して平坦化焼鈍時に二次再結晶粒の方位の傾き角
(β角)が増大するため、コイル内巻部の磁束密度が外
巻部よりも200 ガウス(G) 程度劣化するいう問題もあっ
た。更に、中間焼鈍を施さない冷延1回法によって板厚
の薄い、特に0.23mm以下の製品を作る場合には、磁気特
性が安定しないところにも問題を残していた。
Therefore, a technique for improving these methods is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-83828.
This technique uses 0.05% to 3.0% after stopping quenching of softening annealing (hot-rolled sheet annealing or intermediate annealing) before final cold rolling when AlN is used as the precipitation-dispersed phase and Sb is included as a material component.
This is a technique for improving the magnetic characteristics by imparting a small amount of strain. The technical idea of this method is that the carbide precipitation suppressing effect of Sb causes {111} <11 in the recrystallized texture.
2) It is intended to improve the magnetic flux density by increasing the strength. Although the magnetic flux density has been significantly improved by the development of this technique, there is a problem that the iron loss tends to vary because the secondary recrystallized grains have a strong tendency to coarsen. Further, when the final finish annealing is performed by batch type coil annealing due to the coarsening of the secondary recrystallized grains, the inclination angle (β of the orientation of the secondary recrystallized grains during the flattening annealing is proportional to the radius of curvature. However, there is also a problem that the magnetic flux density in the inner winding portion of the coil deteriorates by about 200 gauss (G) as compared with the outer winding portion. Further, when a product having a thin plate thickness, particularly 0.23 mm or less, is produced by the cold rolling once method without intermediate annealing, there remains a problem in that the magnetic properties are not stable.

【0009】これらの問題を有利に解決するために発明
者らは先に、特開平7−188756号公報において、
析出分散相としてAlN を利用する基本成分系を用い、冷
延1回法で安定して磁気特性を向上させる技術を提案し
た。この技術は熱延板焼鈍を1000〜1200℃の温度で行っ
た後、その後の冷却過程中900 〜600 ℃の温度域におい
て圧下率5%以上の圧延を施すこと、及び上記熱延板焼
鈍中に0.005 〜0.025%の表層脱炭を施すことを特徴と
する技術である。この技術によって磁束密度B8 が1.96
(T) 程度の高い値が得られるようになったが、ストリッ
プの全幅及び全長にわたって欠陥のない均一で密着性に
優れた十分な品質を有するフォルステライト質被膜が得
られない場合もあった。また、フォルステライト質絶縁
被膜の品質劣化が生じた箇所では、磁気特性も劣化して
いる場合が多く、コイル全幅及び全長において磁気特性
と被膜特性の両者に優れる製品を得るという観点から
は、十分ではなかった。
In order to advantageously solve these problems, the inventors of the present invention previously described in Japanese Patent Laid-Open No. 188756/1995.
We have proposed a technique that uses a basic component system that uses AlN as the precipitation-dispersed phase to stably improve the magnetic properties by the cold rolling once method. This technique involves performing hot-rolled sheet annealing at a temperature of 1000 to 1200 ° C., and then performing rolling at a rolling reduction of 5% or more in a temperature range of 900 to 600 ° C. during the subsequent cooling process, and during the hot-rolled sheet annealing. Is a technology characterized by subjecting the surface layer to decarburization of 0.005 to 0.025%. With this technology, the magnetic flux density B 8 is 1.96.
Although a value as high as (T) has been obtained, there have been cases where a forsterite coating having a sufficient quality with no defects and having excellent adhesion over the entire width and the entire length of the strip has been obtained. In addition, the magnetic properties are often deteriorated at the location where the quality deterioration of the forsterite insulating coating occurs, and from the viewpoint of obtaining a product excellent in both magnetic properties and coating properties in the entire coil width and full length, it is sufficient. Was not.

【0010】また、特公昭54−29182号公報で
は、熱延板を950 〜1200℃の温度範囲で焼鈍後に急冷す
る工程の後、81〜95%の強冷延により最終板厚とする工
程において、上記冷延中のいずれか1回以上のパス間に
300 〜600 ℃の温度範囲で1〜30秒の時間保持する技術
が開示されている。しかし、この技術では、磁束密度
(B8 )が高くても1.94(T) 程度しか得られていないこ
とが実施例からわかる。したがって、熱延板焼鈍後の急
冷処理と冷延時のパス間時効処理のみに着目した技術で
は、B8 が1.95(T) を超える高磁束密度は得られないこ
とがわかる。
Further, in Japanese Examined Patent Publication No. 54-29182, in a process of annealing a hot-rolled sheet in a temperature range of 950 to 1200 ° C. and then rapidly cooling it, a strong cold rolling of 81 to 95% is performed to obtain a final sheet thickness. , During any one or more of the above cold rolling passes
A technique for keeping the temperature in the temperature range of 300 to 600 ° C. for 1 to 30 seconds is disclosed. However, it can be seen from the examples that with this technique, even if the magnetic flux density (B 8 ) is high, only about 1.94 (T) is obtained. Therefore, it can be seen that a high magnetic flux density in which B 8 exceeds 1.95 (T) cannot be obtained by the technique focusing only on the rapid cooling treatment after annealing the hot rolled sheet and the interpass aging treatment during cold rolling.

【0011】更に、特公昭59−48934号公報で
は、熱延板焼鈍時の昇温速度と焼鈍後の急冷開始温度と
を規定する技術が開示されている。実際の実施例では、
冷間圧延時にパス間で200 ℃での時効処理を行うことに
より、磁束密度B8 が1.94(T)の磁気特性が得られてい
ることが分かる。しかし、この技術でも、B8 が1.95
(T) を超える高磁束密度は得られていないことが分か
る。
Further, Japanese Examined Patent Publication No. 59-48934 discloses a technique for defining the rate of temperature rise during annealing of hot-rolled sheet and the quenching start temperature after annealing. In a working example,
It can be seen that magnetic characteristics with a magnetic flux density B 8 of 1.94 (T) were obtained by performing aging treatment at 200 ° C. between passes during cold rolling. However, even with this technology, B 8 is 1.95.
It can be seen that a high magnetic flux density exceeding (T) has not been obtained.

【0012】なお、特開昭63−100127号公報で
は、熱延板焼鈍の急冷と1回目の冷間圧延との間に、鋼
板を50〜300 ℃の温度範囲に1分間以上の時間保持する
熱処理を施す技術と、それに加えて1回目の冷間圧延で
パス間時効を行う技術が開示され、磁束密度B8 が1.95
(T) 程度の磁気特性が得られていることが分かる。しか
し、これは中間焼鈍を施す冷延2回法の技術であり、製
造コストが上昇するおそれがあった。
In Japanese Patent Laid-Open No. 63-100127, a steel sheet is held in a temperature range of 50 to 300 ° C. for a period of 1 minute or more between the rapid cooling of hot-rolled sheet annealing and the first cold rolling. The technology of heat treatment and the technology of aging between passes in the first cold rolling are disclosed, and the magnetic flux density B 8 is 1.95.
It can be seen that magnetic characteristics of about (T) are obtained. However, this is a technique of the cold rolling twice method in which the intermediate annealing is performed, and there is a possibility that the manufacturing cost may increase.

【0013】結局のところ、これまでの技術では、析出
分散相としてAlN を利用する基本成分系を用いて、冷延
1回法で安定して高い磁束密度(B8 が1.95(T) を超え
る)を得て、かつ、被膜特性も良好な製品を得ることは
できなかった。
After all, in the conventional techniques, a basic composition system utilizing AlN as a precipitation-dispersed phase is used, and a stable high magnetic flux density (B 8 exceeds 1.95 (T) is obtained by the cold rolling once method. ) And good film characteristics could not be obtained.

【0014】これまで述べたところから明らかなよう
に、従来から、熱延板焼鈍の処理条件と冷間圧延条件の
両者を考慮した技術は開示されているものの、被膜特性
及び磁気特性に大きな影響を及ぼす脱炭焼鈍条件を考慮
して熱延板焼鈍の処理条件や冷間圧延条件を規定した技
術は、次に述べる特公平7−42503号公報などしか
開示されていない。この特公平7−42503号公報で
は、熱延板焼鈍時の雰囲気と脱炭焼鈍条件の雰囲気を規
定し、良好な一次絶縁被膜を形成される方法が開示され
ているが、それは熱延板焼鈍工程において下地に緻密な
SiO2のリッチな内部酸化層を形成される方法である。し
たがって、この発明のような熱延板焼鈍・酸洗後の鋼板
表層に、ある程度の脱珪層を確保する技術とは異なって
いる。
As is clear from the above description, although a technique which takes into consideration both the hot rolling sheet annealing condition and the cold rolling condition has been disclosed, it has a great influence on the film properties and the magnetic properties. Only the Japanese Patent Publication No. 7-42503 described below discloses the technology that defines the treatment conditions of hot-rolled sheet annealing and the cold rolling conditions in consideration of the decarburization annealing conditions that affect the temperature. This Japanese Patent Publication No. 7-42503 discloses a method of forming an excellent primary insulating coating by defining an atmosphere during annealing of a hot rolled sheet and an atmosphere of decarburizing annealing conditions. Precise on the base in the process
This is a method of forming an internal oxide layer rich in SiO 2 . Therefore, it is different from the technique of securing a desiliconized layer to some extent on the surface layer of the steel sheet after annealing and pickling of the hot rolled sheet as in the present invention.

【0015】ところで、方向性けい素鋼板の表面に被成
されるフォルステライト被膜は、仕上焼鈍において形成
されるが、その被膜形成挙動は鋼中のMnS 、MnSe、AlN
等のインヒビターの挙動に影響するため、優れた磁気特
性を得るために必須の過程である二次再結晶そのものに
も影響を及ぼす。また、形成されたフォルステライト被
膜は、二次再結晶が完了したあとには不要となるインヒ
ビター成分を被膜中に吸い上げて鋼を純化することによ
っても鋼板の磁気特性の向上に貢献する。したがって、
このフォルステライト被膜形成過程を制御して被膜を均
一に生成させることは、優れた磁気特性の方向性けい素
鋼板を得るうえで非常に重要である。
By the way, the forsterite coating formed on the surface of grain-oriented silicon steel sheet is formed by finish annealing, and the coating formation behavior is MnS, MnSe, AlN in the steel.
Since it affects the behavior of inhibitors such as, it also affects secondary recrystallization itself, which is an essential process for obtaining excellent magnetic properties. The formed forsterite coating also contributes to the improvement of the magnetic properties of the steel sheet by absorbing the inhibitor component, which becomes unnecessary after the secondary recrystallization is completed, into the coating to purify the steel. Therefore,
It is very important to control the forsterite film formation process to uniformly form a film in order to obtain a grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties.

【0016】また、当然のことながら、形成されたフォ
ルステライト被膜は外観が均一で欠陥のないこと、か
つ、せん断、打ち抜き及び曲げ加工等において被膜のは
く離を生じないようにするため、密着性に優れることが
要求される。
Further, as a matter of course, the formed forsterite coating has a uniform appearance and is free from defects, and in order to prevent peeling of the coating during shearing, punching, bending, etc., adhesion is improved. It is required to be excellent.

【0017】かように製品品質に多大な影響を及ぼすフ
ォルステライト絶縁被膜は一般に、先に述べた方向性け
い素鋼板の製造工程中、以下のような工程で形成され
る。まず、所望の製品板厚に冷間圧延された方向性けい
素鋼板用の最終冷延板を、湿水素中で700 〜900 ℃の温
度で連続焼鈍を行う。この焼鈍(脱炭焼鈍)により、
(1) 冷間圧延後の組織を、最終仕上焼鈍において適正な
二次再結晶が起こるように一次再結晶させ、(2) 最終仕
上焼鈍における二次再結晶を完全に行わせるとともに、
製品の磁気特性の時効劣化を防止するため、鋼中に0.03
〜0.12%程度含まれる炭素を0.003 %以下までに脱炭
し、(3) 鋼中Siの酸化によって、SiO2を含むサブスケー
ルを鋼板表層に生成させる。
Thus, the forsterite insulating coating having a great influence on the product quality is generally formed by the following steps during the above-described manufacturing process of the grain-oriented silicon steel sheet. First, the final cold-rolled sheet for grain-oriented silicon steel sheet cold-rolled to a desired product sheet thickness is continuously annealed at a temperature of 700 to 900 ° C in wet hydrogen. By this annealing (decarburization annealing),
(1) The structure after cold rolling is recrystallized so that proper secondary recrystallization occurs in final finishing annealing, and (2) secondary recrystallization in final finishing annealing is performed completely, and
0.03% in steel to prevent aging deterioration of product magnetic properties
Carbon contained in about 0.12% is decarburized to 0.003% or less, and (3) the subscale containing SiO 2 is generated on the surface of the steel sheet by the oxidation of Si in the steel.

【0018】その後、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を
鋼板上に塗布し、コイル状に巻き取って還元あるいは非
酸化性雰囲気にて二次再結晶焼鈍と純化焼鈍を兼ねた最
終仕上焼鈍を最高1200℃程度の温度で行うことにより、
主として以下の反応式で示される固相反応によってフォ
ルステライト質絶縁被膜を形成させるのである。2MgO
+SiO2→Mg2SiO4
After that, an annealing separator containing MgO as a main component is applied to the steel sheet, wound into a coil and subjected to a final finishing annealing that combines secondary recrystallization annealing and purification annealing in a reducing or non-oxidizing atmosphere. By performing at a temperature of up to 1200 ℃,
The forsterite insulating film is formed mainly by a solid-phase reaction represented by the following reaction formula. 2MgO
+ SiO 2 → Mg 2 SiO 4

【0019】このフォルステライト質絶縁被膜は、1μ
m 前後の微細結晶が緻密に集積したセラミックス被膜で
あり、上述の如く、脱炭焼鈍により鋼板表層に生成した
SiO2を含有するサブスケールを一方の原料として、その
鋼板上に生成させるものであるから、このサブスケール
の種類、量、分布等はフォルステライトの核生成や粒成
長挙動に関与するとともに、被膜結晶粒の粒界や粒その
ものの強度にも影響を及ぼし、したがって、仕上焼鈍後
の被膜品質にも多大な影響を及ぼす。
This forsterite insulating coating has a thickness of 1 μm.
It is a ceramic film in which fine crystals before and after m are densely integrated. As described above, it was formed on the surface layer of the steel sheet by decarburization annealing.
Since the subscale containing SiO 2 is generated on the steel sheet as one raw material, the type, amount, distribution, etc. of this subscale are involved in the nucleation and grain growth behavior of forsterite, and the coating film. It also affects the grain boundaries of the crystal grains and the strength of the grains themselves, and thus greatly affects the film quality after finish annealing.

【0020】また、他方の原料物質であるMgO を主体と
する焼鈍分離剤は、水に懸濁したスラリーとして鋼板に
塗布されるため、乾燥させたのちも物理的に吸着したH2
O を保有するほか、一部が水和してMg(OH)2 に変化して
いる。そのため、仕上焼鈍中は800 ℃付近まで少量なが
らH2O を放出し続ける。このH2O により仕上焼鈍中に鋼
板表面は酸化される。この酸化もフォルステライトの生
成挙動に影響を及ぼすとともにインヒビターの挙動にも
影響を与え、この追加酸化が多いと磁気特性が劣化する
要因となる。このMgO が放出するH2O による酸化し易さ
も、脱炭焼鈍で形成されたサブスケールの物性に大きく
影響される。また、当然ながら、焼鈍分離剤中に配合さ
れるMgO 以外の添加物も、たとえ添加量が少量であって
も被膜形成及び二次再結晶過程に大きく影響する。
Since the annealing separating agent mainly composed of MgO, which is the other raw material, is applied to the steel sheet as a slurry suspended in water, H 2 which is physically adsorbed even after being dried is used.
In addition to possessing O 2 , it is partially hydrated and converted to Mg (OH) 2 . Therefore, during finishing annealing, a small amount of H 2 O is continuously released up to around 800 ° C. The H 2 O oxidizes the steel sheet surface during finish annealing. This oxidation also affects the behavior of forsterite as well as the behavior of the inhibitor, and if this additional oxidation is large, it becomes a factor that deteriorates the magnetic properties. The easiness of oxidation by H 2 O released from this MgO is also greatly affected by the physical properties of the subscale formed by decarburization annealing. Also, as a matter of course, additives other than MgO 2 mixed in the annealing separator greatly influence the film formation and the secondary recrystallization process even if the amount added is small.

【0021】このサブスケールの物性は、特にインヒビ
ター成分としてAlN を含む方向性けい素鋼板において、
仕上焼鈍中の脱窒挙動あるいは焼鈍雰囲気からの浸窒挙
動に大きく影響を及ぼし、したがって磁気特性にも大き
な影響を与える。以上述べたように、脱炭焼鈍において
鋼板表層に形成されるサブスケールの物性を制御するこ
とは、優れたフォルステライト質絶縁被膜を適切な温度
で均一に形成させるために、また、二次再結晶を正常に
発現させるために欠かせない技術であり、方向性けい素
鋼板の製造技術の重要な項目の一つである。
The physical properties of this subscale are as follows: especially in grain-oriented silicon steel sheets containing AlN as an inhibitor component.
It has a great influence on the denitrification behavior during finish annealing or the nitriding behavior from the annealing atmosphere, and thus also on the magnetic properties. As described above, controlling the physical properties of the subscale formed on the surface layer of the steel sheet during decarburization annealing is effective in order to form an excellent forsterite insulating coating uniformly at an appropriate temperature, and also to prevent secondary re-formation. It is a technology that is essential for the normal expression of crystals, and is one of the important items in the manufacturing technology for grain-oriented silicon steel sheets.

【0022】これまで方向性けい素鋼板の脱炭焼鈍に関
しては、例えば、特開昭59−185725号公報に開
示されているように、脱炭焼鈍後の鋼板の酸素含有量を
制御する方法、特公昭57−1575号公報に開示され
ているように、雰囲気の酸化度を脱炭焼鈍の前部領域で
は0.15以上とし、引き続く後部領域の酸化度を0.75以下
でかつ前部領域よりも低くする方法、特開平2−240
215号公報や特公昭54−24686号公報に示され
ているように脱炭焼鈍後に非酸化性雰囲気中で850 〜10
50℃の熱処理を行う方法、また、特公平3−57167
号公報に開示されているように、脱炭焼鈍後の冷却を75
0 ℃以下の温度域では酸化度を0.008 以下として冷却す
る方法、あるいは特開平6−336616号公報に開示
されているように、均熱過程における水素分圧に対する
水蒸気分圧の比を0.70未満に、かつ、昇温過程における
水素分圧に対する水蒸気分圧の比を均熱過程よりも低い
値にする方法、更に、特開平7−278668号公報に
開示されているように昇温速度と焼鈍雰囲気を規定する
方法などが知られている。
Regarding decarburization annealing of grain-oriented silicon steel sheets, a method of controlling the oxygen content of the steel sheet after decarburization annealing, as disclosed in, for example, JP-A-59-185725, As disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-1575, the degree of oxidation of the atmosphere is set to 0.15 or more in the front region of decarburization annealing, and the degree of oxidation of the subsequent rear region is set to 0.75 or less and lower than that of the front region. Method, JP-A-2-240
No. 215 and Japanese Patent Publication No. 54-24686, 850-10 in a non-oxidizing atmosphere after decarburization annealing.
Method of heat treatment at 50 ° C, and Japanese Patent Publication No. 3-57167
As disclosed in Japanese Patent Publication No.
In the temperature range of 0 ° C. or lower, the oxidation degree is set to 0.008 or less and cooling is performed, or as disclosed in JP-A-6-336616, the ratio of water vapor partial pressure to hydrogen partial pressure in the soaking process is set to less than 0.70. And a method of making the ratio of the partial pressure of water vapor to the partial pressure of hydrogen in the temperature raising process lower than that in the soaking process, and further, as disclosed in JP-A-7-278668, the temperature raising rate and the annealing atmosphere. There are known methods for prescribing.

【0023】しかしながら、上述した脱炭焼鈍時の雰囲
気制御法は、いずれも一定の効果は認められるとはい
え、必ずしも十分なものではなく、ストリップの幅方向
あるいは長手方向で磁気特性やフォルステライト絶縁被
膜の密着性、厚みあるいは均一性などが劣化する場合が
あり、優れた品質を有する製品を安定生産し、更なる歩
留り向上を図るためには、未だ改善の余地を残すもので
あった。特に前述したようにAlN をインヒビターとして
利用することにより高磁束密度の方向性けい素鋼板を製
造する場合には、二次再結晶が不安定になって磁気特性
がばらつく傾向が往々にしてみられた。
However, although the above-mentioned atmosphere control method at the time of decarburization annealing can be recognized to have a certain effect, it is not always sufficient, and the magnetic characteristics and the forsterite insulation in the width direction or the longitudinal direction of the strip are not necessarily sufficient. In some cases, the adhesion, thickness, or uniformity of the coating film may deteriorate, and there is still room for improvement in order to stably produce products with excellent quality and to further improve the yield. In particular, as mentioned above, when AlN is used as an inhibitor to manufacture grain-oriented silicon steel sheets with high magnetic flux density, secondary recrystallization becomes unstable and magnetic properties often tend to vary. It was

【0024】要するに、脱炭焼鈍により生成するサブス
ケールを制御するのに、熱延板焼鈍の処理条件と冷間圧
延条件の両者を考慮して検討した例はほとんどなかっ
た。付け加えれば、熱延板焼鈍の処理条件を制御する技
術において、従来は冷却速度・脱炭量や板厚表面層付近
の再結晶粒の平均粒径などが着目されていて、表面の脱
珪層(脱Si層)に着目した技術はなかった。
In short, in controlling the subscale produced by decarburization annealing, there have been few studies in which both the treatment conditions of hot-rolled sheet annealing and the cold rolling conditions are taken into consideration. In addition, in the technology for controlling the treatment conditions for hot-rolled sheet annealing, the cooling rate, decarburization amount, average grain size of recrystallized grains near the surface layer of the sheet thickness, etc. have been focused on in the past. There was no technology focusing on (Si layer removal).

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、析出分散相としてAlN を利
用する基本成分系を用い、冷延1回法で安定して磁気特
性を向上させ、かつ、ストリップの全幅及び全長におい
て良好な被膜特性を得ることができる方向性けい素鋼板
の製造方法を提案することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention advantageously solves the above problems by using a basic component system using AlN as a disperse phase for precipitation, and stably obtaining magnetic properties by the cold rolling once method. It is an object of the present invention to propose a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet which can improve and obtain good coating properties over the entire width and length of the strip.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、AlN
を析出分散相として利用する基本成分系の素材を用い、
熱延板焼鈍の処理条件と冷間圧延条件について綿密な検
討を行ったところ、従来着目されていなかった冷延前の
脱珪層の深さが磁気特性に大きな影響を及ぼすことを新
たに見いだした。また 通常、脱珪層の深さはコイル内
及びコイル間で大きく変動していること、そして、この
脱珪層の深さをある範囲内に制御して、冷間圧延時に少
なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度が150 ℃
以上350℃以下になる圧延を実施し、かつ、脱炭焼鈍時
の昇温温度が5℃/s以上である場合に磁気特性及び被膜
特性が飛躍的に向上することを見いだした。この発明
は、以上の知見に立脚してなされたものである。
[Means for Solving the Problems] Now, the inventors have found that AlN
Using the material of the basic component system that utilizes
A close examination was conducted on the treatment conditions of hot-rolled sheet annealing and cold rolling conditions, and it was newly found that the depth of the desiliconized layer before cold rolling, which had not been noticed in the past, had a great effect on the magnetic properties. It was Usually, the depth of the desiliconized layer greatly varies within the coil and between the coils, and the depth of the desiliconized layer is controlled within a certain range, and at least twice during cold rolling. The steel plate temperature immediately after the roll exit side is 150 ° C
It was found that the magnetic properties and the coating properties were dramatically improved when the rolling was performed at 350 ° C. or lower and the temperature rise temperature during decarburization annealing was 5 ° C./s or higher. The present invention is based on the above findings.

【0027】すなわち、この発明は、 C:0.03〜0.12wt%、 Si:2.0 〜4.5 wt%、 酸可溶Al:0.01〜0.05wt%及び N:0.004 〜0.012 wt% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物の成分組成を有
する、けい素鋼スラブを熱間圧延し、熱延板焼鈍を施し
た後、圧下率を80〜95%とする冷間圧延を行い、次いで
脱炭焼鈍を施したのち、鋼板表面にMgO を主成分とする
焼鈍分離剤を塗布してから、二次再結晶焼鈍及び純化焼
鈍を施す一連の工程からなる冷延一回法の方向性けい素
鋼板の製造方法において、熱延板焼鈍後かつ冷間圧延前
の板厚がtI (mm)、冷間圧延後の板厚がtR (mm)である
とき、800 〜1200℃の温度域で行われる熱延板焼鈍にお
ける雰囲気酸化性および焼鈍温度と、その後の酸洗処理
での酸洗時間とを変更することにより、冷間圧延前の状
態にて板厚中心部のSi濃度に対するSi濃度の比が0.98以
下である領域が表面から厚み方向に0.5 ×tI /tR μ
m 以上、8×tI /tR μm 以下とすること、冷間圧延
時に、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度
が150 ℃以上350 ℃以下になる圧延を実施すること、及
び脱炭焼鈍工程における昇温速度を5℃/s以上とするこ
と、を特徴とする磁気特性及び被膜特性に優れる方向性
けい素鋼板の製造方法である。この発明においては、熱
間圧延後、熱延板焼鈍を行う前に圧下率20%以下のスキ
ンパス圧延を施すことが、より好適である。
That is, the present invention contains C: 0.03-0.12 wt%, Si: 2.0-4.5 wt%, acid-soluble Al: 0.01-0.05 wt% and N: 0.004-0.012 wt%, and the balance Fe and Has inevitable impurity component composition
After hot-rolling the silicon steel slab and annealing the hot-rolled sheet, cold rolling with a reduction rate of 80-95% is performed, and then decarburization annealing is performed, and then the surface of the steel sheet is coated with MgO. After applying the annealing separating agent as the main component, in the method for producing the grain-oriented silicon steel sheet of the cold rolling once method consisting of a series of steps of performing secondary recrystallization annealing and purification annealing, after hot-rolled sheet annealing and When the sheet thickness before cold rolling is t I (mm) and the sheet thickness after cold rolling is t R (mm), hot-rolled sheet annealing is performed in the temperature range of 800 to 1200 ° C.
Oxidizing atmosphere and annealing temperature and subsequent pickling treatment
By changing the pickling time at 0.5, the region where the ratio of Si concentration to Si concentration in the central part of the plate thickness is 0.98 or less in the state before cold rolling is 0.5 × t I / t from the surface in the thickness direction. R μ
m or more and 8 × t I / t R μm or less, at least twice during cold rolling, the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side is 150 ° C. or more and 350 ° C. or less, and A method for producing a grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic characteristics and coating characteristics, which is characterized in that a temperature rising rate in a carbon annealing step is set to 5 ° C./s or more. In the present invention, it is more preferable to carry out skin pass rolling with a reduction of 20% or less after hot rolling and before hot-rolled sheet annealing.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】まず、発明者らは、熱延板焼鈍後
(冷間圧延前)の板厚方向に形成されている脱珪層プロ
ファイルが磁気特性に及ぼす影響を詳細に調査した。以
下に、この実験結果について述べる。 〔実験1〕C:0.07wt%(以下、単に「%」で示
す。)、Si:3.2 %、Mn:0.076 %、Al:0.025 %、
N:0.0085%、Se:0.020 %及びSb:0.025 %を含むけ
い素鋼スラブを、1430℃で20分間加熱後、熱間圧延し2.
3 mm厚の熱延板とした。次いで1100℃にして、種々の雰
囲気及び焼鈍時間で熱延板焼鈍を施し、かつ、その後の
酸洗時間を種々に変更することで、板厚方向の脱珪層深
さが異なる試料を用意した。形成された脱珪層は、試料
断面のSi分布をEPMAマッピングすることにより調べ
た。次いで、冷間圧延を施して0.26mm厚に仕上げた。こ
のとき、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温
度が250 ℃となるような圧延を実施した。これは特公昭
54−29182号公報あるいは特開昭63−1001
27号公報で開示されているような冷延圧延時のパス間
で時効させるような技術とは異なり、鋼板がロールに噛
み込んで圧延された直後の温度が所定温度に達するよう
な圧延である。したがって、パス間での温度は50℃未満
の低い温度でも構わない。その後、10℃/sの昇温速度で
昇温し、湿潤水素中で850 ℃、2分間の脱炭焼鈍(雰囲
気P(H2O) /P(H2)を昇温過程で0.40、均熱過程で0.45
とした。)を行い、次いでMgO :100 重量部、TiO2:6
重量部の配合の焼鈍分離剤を塗布してから、窒素雰囲気
中での850 ℃・20時間の保定に続いて、窒素:25%、水
素:75%の雰囲気中で15℃/hr の速度で1150℃まで昇温
する二次再結晶焼鈍を施したのち、1200℃の水素雰囲気
中で5時間の純化焼鈍を行った。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First of all, the present inventors investigated in detail the influence of the desiliconized layer profile formed in the sheet thickness direction after hot-rolled sheet annealing (before cold rolling) on the magnetic properties. The results of this experiment will be described below. [Experiment 1] C: 0.07 wt% (hereinafter referred to simply as "%"), Si: 3.2%, Mn: 0.076%, Al: 0.025%,
A silicon steel slab containing N: 0.0085%, Se: 0.020% and Sb: 0.025% is heated at 1430 ° C for 20 minutes and then hot rolled 2.
A hot rolled sheet having a thickness of 3 mm was used. Then, the hot-rolled sheet was annealed at 1100 ° C. in various atmospheres and annealing times, and the pickling time was changed variously to prepare samples with different desiliconized layer depths in the sheet thickness direction. . The formed desiliconized layer was investigated by EPMA mapping the Si distribution in the sample cross section. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.26 mm. At this time, rolling was carried out at least twice such that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll was 250 ° C. This is disclosed in JP-B-54-29182 or JP-A-63-1001.
Unlike the technique of aging between passes during cold rolling as disclosed in Japanese Patent Publication No. 27, the rolling is such that the temperature immediately after the steel sheet is rolled into the roll reaches a predetermined temperature. . Therefore, the temperature between the passes may be as low as less than 50 ° C. After that, the temperature is raised at a heating rate of 10 ° C./s, and decarburization annealing is performed in wet hydrogen at 850 ° C. for 2 minutes (atmosphere P (H 2 O) / P (H 2 ) is 0.40 in the heating process, and is evened out. 0.45 in thermal process
And ), Then MgO: 100 parts by weight, TiO 2 : 6
After applying an annealing separator with a weight ratio of 20 parts, hold it in a nitrogen atmosphere at 850 ° C for 20 hours, and then in a nitrogen: 25%, hydrogen: 75% atmosphere at a rate of 15 ° C / hr. After performing the secondary recrystallization annealing to raise the temperature to 1150 ° C., purification annealing was performed for 5 hours in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C.

【0029】かくして得られた各コイルのフォルステラ
イト被膜の外観及び曲げ密着性を評価するとともに、磁
気特性(磁束密度B8 、鉄損W17/50)を評価した。
脱珪層深さが磁性に及ぼす影響を図1に、被膜に及ぼす
影響を表1に示す。ここで、脱珪層深さとは、鋼板にお
いて板厚中心部のSi濃度に対するSi濃度の比が0.98以下
である領域と定義する(この明細書において以下同
じ。)。なお、被膜の曲げ密着性は、5mm間隔の種々の
径を有する丸棒に試験片を巻き付け、 被膜がはく離し
ない最小径を測定したものである。
The appearance and bending adhesion of the forsterite coating film of each coil thus obtained were evaluated, and the magnetic properties (magnetic flux density B 8 , iron loss W 17/50 ) were evaluated.
The effect of the depth of the desiliconized layer on magnetism is shown in FIG. 1, and the effect on the coating is shown in Table 1. Here, the desiliconized layer depth is defined as a region where the ratio of the Si concentration to the Si concentration in the central portion of the plate thickness is 0.98 or less in the steel sheet (the same applies hereinafter in this specification). The bending adhesion of the coating is measured by winding a test piece around a round bar having various diameters at 5 mm intervals and measuring the minimum diameter at which the coating does not peel.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】図1及び表1から、冷間圧延前の脱珪層深
さが約5μm 以上、70μm 以下のとき、磁性と被膜特性
が著しく向上していることがわかる。
From FIG. 1 and Table 1, it is understood that when the depth of the desiliconized layer before cold rolling is about 5 μm or more and 70 μm or less, the magnetic properties and the coating properties are remarkably improved.

【0032】そこで、次に、冷間圧延時の圧延ロール出
側直後の鋼板温度の影響を調べる実験を行った。 〔実験2〕C:0.07%、Si:3.2 %、Mn:0.078 %、A
l:0.024 %、N:0.0082%、Se:0.019 %及びSb:0.0
25 %を含むけい素鋼スラブを、1430℃で20分間加熱
後、熱間圧延し2.3 mm厚の熱延板とした。次いで、1100
℃にして酸化性雰囲気で熱延板焼鈍を施したのち、酸洗
することにより板厚方向の脱珪層深さが約30μm である
試料を用意した。脱珪層の調査は、実験1と同様に断面
試料のSi分布をEPMAマッピングすることによる。次
いで、冷間圧延を施して0.26mm厚に仕上げた。このと
き、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度が
50〜450 ℃となるような圧延、あるいは1回のみ圧延ロ
ール出側直後の鋼板温度が50〜450 ℃となるような圧延
を実施した。かかる圧延は、鋼板がロールに噛み込んで
圧延された直後の温度が所定温度に達するような圧延で
あり、パス間での温度は50℃未満の低い温度でも構わな
い。その後、30℃/sの昇温速度で昇温し湿潤水素中で85
0 ℃,2分間の脱炭焼鈍を行い(雰囲気P(H2O) /P(H
2)を昇温過程で0.40、均熱過程で0.40とした。)、次い
でMgO :100 重量部、TiO2:8重量部、Sr(OH)2 ・8H
2O:3重量部の配合の焼鈍分離剤を塗布してから、窒素
雰囲気中での850 ℃、20時間の保定に続いて、窒素:25
%、水素:75%の雰囲気中で15℃/hr の速度で1150℃ま
で昇温する二次再結晶焼鈍を施したのち、1200℃の水素
雰囲気中で5時間の純化焼鈍を行った。
Then, next, an experiment was conducted to examine the influence of the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side during cold rolling. [Experiment 2] C: 0.07%, Si: 3.2%, Mn: 0.078%, A
l: 0.024%, N: 0.0082%, Se: 0.019% and Sb: 0.0
A silicon steel slab containing 25% was heated at 1430 ° C. for 20 minutes and then hot-rolled into a hot-rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. Then 1100
After hot-rolled sheet annealing was performed at ℃ in an oxidizing atmosphere, pickling was performed by pickling to prepare a sample having a desiliconized layer depth of about 30 μm in the sheet thickness direction. The investigation of the desiliconized layer is based on EPMA mapping of the Si distribution of the cross-section sample as in Experiment 1. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.26 mm. At this time, the steel plate temperature immediately after the rolling roll exit side is at least twice.
Rolling was carried out at 50 to 450 ° C, or rolling was carried out only once such that the temperature of the steel sheet immediately after the rolling roll exit side was 50 to 450 ° C. Such rolling is rolling in which the temperature of the steel sheet immediately after being rolled into the roll reaches a predetermined temperature, and the temperature between passes may be as low as less than 50 ° C. After that, the temperature is raised at a heating rate of 30 ° C./s and the temperature is raised to 85
Decarburization annealing was performed at 0 ° C for 2 minutes (atmosphere P (H 2 O) / P (H
2 ) was set to 0.40 during the heating process and 0.40 during the soaking process. ), Followed by MgO: 100 parts by weight, TiO 2: 8 parts by weight, Sr (OH) 2 · 8H
2 O: After applying 3 parts by weight of the annealing separator, hold it in a nitrogen atmosphere at 850 ° C. for 20 hours and then add nitrogen: 25
%, Hydrogen: After performing secondary recrystallization annealing in which the temperature was raised to 1150 ° C. at a rate of 15 ° C./hr in an atmosphere of 75%, purification annealing was performed in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C. for 5 hours.

【0033】かくして得られた各コイルのフォルステラ
イト被膜の外観及び曲げ密着性を評価するとともに、磁
気特性を評価した。冷間圧延時での圧延ロール出側直後
の鋼板温度が磁性(磁束密度B8 )に及ぼす影響を図2
に、被膜特性に及ぼす影響を表2に示す。なお、被膜の
曲げ密着性の測定は、実験1と同じである。
The appearance and bending adhesion of the thus obtained forsterite coating of each coil were evaluated, and the magnetic properties were evaluated. Fig. 2 shows the effect of the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side during cold rolling on magnetism (magnetic flux density B 8 ).
Table 2 shows the effects on the coating properties. The measurement of the bending adhesion of the coating is the same as in Experiment 1.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】図2及び表2から、冷間圧延前の脱珪層深
さが約30μm であって、前述した実験1で磁性が良好な
範囲の脱珪層深さである場合、冷間圧延時での圧延ロー
ル出側直後の鋼板温度が150 ℃以上350 ℃以下の範囲で
ある圧延が2回以上実施されたときに、磁性と被膜特性
が著しく向上していることがわかる。
From FIG. 2 and Table 2, when the desiliconized layer depth before cold rolling was about 30 μm and the desiliconized layer depth in the above-mentioned Experiment 1 was within the range of good magnetism, cold rolling was performed. It can be seen that the magnetic properties and the coating properties are remarkably improved when the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side is in the range of 150 ° C. to 350 ° C. for two or more rollings.

【0036】また、次に、熱延板焼鈍温度の影響を調べ
る実験を行った。 〔実験3〕C:0.07%、Si:3.2 %、Mn:0.072 %、A
l:0.025 %、N:0.0086%、Se:0.018 %及びSb:0.0
25 %を含むけい素鋼スラブを、1430℃で20分間加熱
後、熱間圧延し2.3 mm厚の熱延板とした。次いで700 〜
1250℃にて、種々の酸化性雰囲気及び焼鈍時間で熱延板
焼鈍を施したのち、酸洗することにより、板厚方向の脱
珪層深さが約30μm である試料を用意した。なお、形成
された脱珪層の調査は、実験1と同様である。それか
ら、冷間圧延を施して、0.26mm厚に仕上げた。このと
き、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度が
250 ℃となるような圧延を実施した。これは、鋼板がロ
ールに噛み込んで圧延された直後の温度が所定温度に達
するような圧延である。その後、20℃/sの昇温速度で昇
温し、湿潤水素中で850 ℃、2分間の脱炭焼鈍を行い、
(雰囲気P(H2O) /P(H2)を昇温過程で0.35、均熱過程
で0.45とした)、次いでMgO :100 重量部、TiO2:6重
両部、SnO2:5重量部の配合の焼鈍分離剤を塗布してか
ら、窒素雰囲気中での850 ℃、20時間の保定に続いて、
窒素:25%、水素:75%の雰囲気で15℃/hr の速度で11
50℃まで昇温する二次再結晶焼鈍を施したのち、1200℃
の水素雰囲気中で5時間の純化焼鈍を行った。
Next, an experiment was conducted to examine the effect of the hot-rolled sheet annealing temperature. [Experiment 3] C: 0.07%, Si: 3.2%, Mn: 0.072%, A
l: 0.025%, N: 0.0086%, Se: 0.018% and Sb: 0.0
A silicon steel slab containing 25% was heated at 1430 ° C. for 20 minutes and then hot-rolled into a hot-rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. Then 700 ~
A hot rolled sheet was annealed at 1250 ° C. in various oxidizing atmospheres and annealing times, and then pickled to prepare a sample having a desiliconized layer depth of about 30 μm in the sheet thickness direction. The investigation of the formed desiliconized layer is the same as in Experiment 1. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.26 mm. At this time, the steel plate temperature immediately after the rolling roll exit side is at least twice.
Rolling was performed so that the temperature reached 250 ° C. This is a rolling process in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. After that, the temperature is raised at a heating rate of 20 ° C / s, decarburization annealing is performed in wet hydrogen at 850 ° C for 2 minutes,
(Atmosphere P (H 2 O) / P (H 2 ) was set to 0.35 in the temperature rising process and 0.45 in the soaking process), then MgO: 100 parts by weight, TiO 2 : 6 parts both parts, SnO 2 : 5 parts by weight Part of the annealing separator is applied, followed by 20 hours of holding at 850 ° C in a nitrogen atmosphere,
11 at a rate of 15 ° C / hr in an atmosphere of nitrogen: 25%, hydrogen: 75%
After performing secondary recrystallization annealing to raise the temperature to 50 ℃, 1200 ℃
Purification annealing was performed for 5 hours in the hydrogen atmosphere.

【0037】かくして得られた各コイルのフォルステラ
イト被膜の外観及び曲げ密着性を評価するとともに、磁
気特性を評価した。熱延板焼鈍温度が磁性(磁束密度B
8 )に及ぼす影響を図3に、被膜特性に及ぼす影響を表
3に示す。なお、被膜の曲げ密着性の測定は、実験1と
同様である。
The appearance and bending adhesion of the forsterite coating of each coil thus obtained were evaluated, and the magnetic properties were evaluated. The hot rolled sheet annealing temperature is magnetic (magnetic flux density B
Fig. 3 shows the effect on 8 ) and Table 3 shows the effect on the coating properties. The measurement of the bending adhesion of the coating is the same as in Experiment 1.

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】冷間圧延前の脱珪層深さが約35μm であっ
て、前述した実験1で磁性が良好な範囲の脱珪層深さで
あるときでも、熱延板焼鈍温度が800 ℃以上1200℃以下
の範囲であるときに、磁性と被膜特性が著しく向上して
いることがわかる。
Even when the desiliconized layer depth before cold rolling was about 35 μm and the desiliconized layer depth was within the range of good magnetism in Experiment 1 described above, the hot rolled sheet annealing temperature was 800 ° C. or more. It can be seen that the magnetic properties and the film properties are remarkably improved in the range of 1200 ° C or lower.

【0040】したがって、次に、冷間圧延板の板厚が異
なる場合に、冷間圧延前の最適脱珪層深さの範囲を調べ
るための実験を行った。 〔実験4〕C:0.07%、Si:3.2 %、Mn:0.075 %、A
l:0.026 %、N:0.0088%、Se:0.021 %及びSb:0.0
25 %を含むけい素鋼スラブを、1430℃で20分間加熱
後、熱延し、2.0 mm厚の熱延板とした。次いで1100℃に
て種々の雰囲気及び焼鈍時間で熱延板焼鈍を施し、か
つ、その後の酸洗時間を種々変更することで、板厚方向
の脱珪素層深さが異なる試料を用意した。形成された脱
珪層は、試料断面のSi分布をEPMAマッピングするこ
とにより調べた。それから、冷間圧延を施して0.19mm、
0.22mm及び0.34mm厚に仕上げた。このとき、少なくとも
2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度が250 ℃となるよ
うな圧延を実施した。これは、鋼板がロールに噛み込ん
で圧延された直後の温度が所定温度達するような圧延で
ある。その後、15℃/sの昇温速度で昇温し、湿潤水素中
で850 ℃、3分間の脱炭焼鈍を行い、(雰囲気P(H2O)
/P(H2)を昇温過程で0.50、均熱過程で0.50とし
た。)、次いでMgO 100 重量部、TiO2:10重量部の配合
の焼鈍分離剤を塗布してから、窒素雰囲気中での850
℃、20時間の保定に続いて、窒素:25%、水素75%の雰
囲気で10℃/hr の速度で1150℃まで昇温する二次再結晶
焼鈍を施したのち、1200℃の水素雰囲気中で5時間の純
化焼鈍を行った。
Therefore, next, an experiment was conducted to investigate the range of the optimum desiliconized layer depth before cold rolling when the plate thicknesses of the cold rolled plates were different. [Experiment 4] C: 0.07%, Si: 3.2%, Mn: 0.075%, A
l: 0.026%, N: 0.0088%, Se: 0.021% and Sb: 0.0
A silicon steel slab containing 25% was heated at 1430 ° C. for 20 minutes and then hot-rolled to obtain a hot-rolled sheet having a thickness of 2.0 mm. Then, hot rolled sheet annealing was performed at 1100 ° C. in various atmospheres and annealing times, and the pickling time thereafter was variously changed to prepare samples having different desiliconized layer depths in the sheet thickness direction. The formed desiliconized layer was investigated by EPMA mapping the Si distribution in the sample cross section. Then, cold rolling 0.19mm,
Finished 0.22mm and 0.34mm thick. At this time, rolling was carried out at least twice such that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll was 250 ° C. This is rolling in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. Then, the temperature was raised at a rate of 15 ° C./s, decarburization annealing was performed in wet hydrogen at 850 ° C. for 3 minutes, and the atmosphere (P (H 2 O)
/ P (H 2 ) was set to 0.50 during the temperature raising process and 0.50 during the soaking process. ), Then 100 parts by weight of MgO and 10 parts by weight of TiO 2 are applied as an annealing separator, and then 850 in a nitrogen atmosphere.
After holding at ℃ for 20 hours, after performing secondary recrystallization annealing to increase the temperature to 1150 ℃ at a rate of 10 ℃ / hr in an atmosphere of nitrogen: 25%, hydrogen 75%, in a hydrogen atmosphere at 1200 ℃. Then, purification annealing was performed for 5 hours.

【0041】かくして得られた各コイルのフォルステラ
イト被膜の外観及び曲げ密着性を評価するとともに、磁
気特性を評価した。脱珪層深さが磁性(磁束密度B8
に及ぼす影響を図4,5,6に、被膜特性に及ぼす影響
を表4,5,6に示す。また、被膜の曲げ密着性の測定
は、実験1と同様である。
The appearance and bending adhesion of the thus obtained forsterite coating of each coil were evaluated, and the magnetic properties were evaluated. Desiliconization layer depth is magnetic (magnetic flux density B 8 )
4, 5 and 6 show the effect on the film properties, and Tables 4, 5 and 6 show the effect on the film properties. The measurement of bending adhesion of the coating is the same as in Experiment 1.

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】[0043]

【表5】 [Table 5]

【0044】[0044]

【表6】 [Table 6]

【0045】これらの結果から、磁性及び被膜特性が著
しく向上している冷間圧延前の脱珪層深さの範囲は、冷
間圧延後板厚により異なっていることが分かる。しか
し、熱延板焼鈍後(冷間圧延前)の板厚をtI (mm)、冷
間圧延後の板厚をtR (mm)として整理すると、脱珪層深
さが0.5 ×tI /tR μm 以上、8×tI /tR μm 以
下のとき、磁性と被膜特性が著しく向上していることが
わかる。
From these results, it is understood that the range of the depth of the desiliconized layer before cold rolling, in which the magnetic properties and the film properties are remarkably improved, varies depending on the plate thickness after cold rolling. However, when the sheet thickness after annealing of the hot rolled sheet (before cold rolling) is t I (mm) and the sheet thickness after cold rolling is t R (mm), the desiliconized layer depth is 0.5 × t I. It can be seen that the magnetic properties and the film characteristics are remarkably improved when the ratio is / t R μm or more and 8 × t I / t R μm or less.

【0046】次に、脱炭焼鈍時の昇温速度の影響を調べ
る実験を行った。 〔実験5〕C:0.068 %、Si:3.35%、Mn:0.072 %、
Al:0.025 %、N:0.0086%、Se:0.018 %及びSb:0.
045 %を含むけい素鋼スラブを、1430℃で20分間加熱
後、熱間圧延し2.3 mmの熱延板とした。次いで1125℃に
て、酸化性雰囲気で熱延板焼鈍を施したのち、酸洗する
ことにより、板厚方向の脱珪層深さが約20μm である試
料を用意した。次いで、冷間圧延を施して0.22mm厚に仕
上げた。このとき、少なくとも2回は圧延ロール出側直
後の鋼板温度が250 ℃となるような圧延を実施した。こ
れは、鋼板がロールに噛み込んで圧延された直後の温度
が所定温度に達するような圧延である。その後、3℃/s
以上の種々の昇温温度で、速度を変えて昇温し湿潤水素
中で850 ℃、2分間の脱炭焼鈍を行い、次いでMgO を主
成分とする焼鈍分離剤を塗布してから、窒素雰囲気中で
の850 ℃、20時間の保定に続いて、窒素:25%、水素:
75%の雰囲気中で15℃/hr の速度で1150℃まで昇温する
二次再結晶焼鈍を施したのち、1200℃の水素雰囲気中で
5時間の純化焼鈍を行った。
Next, an experiment was conducted to examine the influence of the heating rate during decarburization annealing. [Experiment 5] C: 0.068%, Si: 3.35%, Mn: 0.072%,
Al: 0.025%, N: 0.0086%, Se: 0.018% and Sb: 0.
A silicon steel slab containing 045% was heated at 1430 ° C. for 20 minutes and then hot rolled into a hot rolled 2.3 mm plate. Then, the hot-rolled sheet was annealed at 1125 ° C. in an oxidizing atmosphere and then pickled to prepare a sample having a desiliconized layer depth of about 20 μm in the sheet thickness direction. Then, it was cold-rolled to a thickness of 0.22 mm. At this time, rolling was carried out at least twice such that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll was 250 ° C. This is a rolling process in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. After that, 3 ℃ / s
Decarburization annealing is performed at 850 ° C for 2 minutes in wet hydrogen at various heating temperatures at various speeds, then an annealing separator containing MgO as the main component is applied, and then a nitrogen atmosphere is applied. Incubation at 850 ° C for 20 hours followed by nitrogen: 25%, hydrogen:
After performing secondary recrystallization annealing in which the temperature was raised to 1150 ° C. at a rate of 15 ° C./hr in a 75% atmosphere, purification annealing was performed in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C. for 5 hours.

【0047】かくして得られた各コイルのフォルステラ
イト被膜の外観及び曲げ密着性を評価するとともに、磁
気特性を評価した。脱炭焼鈍時の昇温速度が磁性(磁束
密度B8 )に及ぼす影響を図7に、被膜特性に及ぼす影
響を表7に示す。なお、被膜の曲げ密着性は実験1と同
じ評価法である。
The appearance and bending adhesion of the thus obtained forsterite coating of each coil were evaluated, and the magnetic properties were evaluated. FIG. 7 shows the effect of the heating rate during decarburization annealing on magnetism (magnetic flux density B 8 ), and Table 7 shows the effect on coating properties. The bending adhesion of the coating is the same evaluation method as in Experiment 1.

【0048】[0048]

【表7】 [Table 7]

【0049】冷間圧延前の脱珪層深さが約20μm であっ
て、前述した実験1で磁性が良好な範囲の脱珪層深さで
あるときでも、脱炭焼鈍時の昇温速度が5℃/s以上であ
るときに、磁性と被膜特性が著しく向上していることが
わかる。
Even when the desiliconization layer depth before cold rolling was about 20 μm and the desiliconization layer depth was within the range of good magnetism in Experiment 1 described above, the rate of temperature rise during decarburization annealing was It can be seen that the magnetic properties and the film properties are remarkably improved at 5 ° C / s or more.

【0050】以上の実験から、磁性及び被膜特性は、熱
延板焼鈍後、冷間圧延前の鋼板板厚をtI (mm)、最終冷
延後の板厚をtR (mm)とするとき、冷間圧延前の状態で
板厚中心部のSi濃度に対するSi濃度の比が0.98以下であ
る領域が表面から厚み方向に0.5 ×tI /tR μm 以
上、8×tI /tR μm 以下となるように、熱延板焼鈍
を800 〜1200℃の温度で行い、かつ、その後の酸洗処理
を実施すること、最終冷間圧延時に、少なくとも2回は
圧延ロール出側直後の鋼板温度が150 ℃以上350 ℃以下
になる圧延を実施すること及び脱炭焼鈍工程における昇
温速度を5℃/s以上とすることにより、著しく向上する
ことがわかった。
From the above experiments, regarding the magnetic properties and coating properties, the thickness of the steel sheet after hot-rolled sheet annealing and before cold rolling is t I (mm), and the thickness after final cold rolling is t R (mm). In the state before cold rolling, the region where the ratio of Si concentration to Si concentration in the central portion of the plate thickness is 0.98 or less is 0.5 × t I / t R μm or more in the thickness direction from the surface, 8 × t I / t R The hot-rolled sheet should be annealed at a temperature of 800 to 1200 ° C and the subsequent pickling treatment should be performed so that the thickness becomes equal to or less than μm. At the final cold rolling, the steel sheet immediately after the rolling roll exit side is at least twice. It was found that by performing rolling at a temperature of 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, and by setting the rate of temperature rise in the decarburization annealing step to 5 ° C./s or higher, it is significantly improved.

【0051】この発明に従う、800 〜1200℃での熱延板
焼鈍とその後の酸洗処理により、鋼板表層の脱珪層深さ
を制御し、かつ、最終冷延時の圧延ロール出側直後の鋼
板温度を制御することで、磁気特性が向上する理由につ
いては、まだ明確に解明されたわけではないが、発明者
らは以下のように考えている。二次再結晶粒となるゴス
方位粒は、鋼板の板厚方向で考えると主に表層に近い側
から発現すると従来考えられている。鋼板表層に適当な
深さの脱珪層を形成させて、かつ、圧延時の温度を適当
な範囲に制御して冷間圧延を行うと、おそらく鋼板表層
での変形応力ないしはせん断応力が、ゴス方位の集積を
促進するとともに二次再結晶を安定化させるのに有利な
ように作用するものと思われ、これが磁気特性が向上す
るのに寄与すると考えられる。
According to the present invention, the depth of the desiliconized layer of the steel sheet surface layer is controlled by hot-rolled sheet annealing at 800 to 1200 ° C. and the subsequent pickling treatment, and the steel sheet immediately after the rolling roll exit side at the time of final cold rolling. The reason why the magnetic characteristics are improved by controlling the temperature has not been clarified yet, but the inventors consider the following. It has been conventionally considered that the Goss-oriented grains, which are secondary recrystallized grains, appear mainly from the side closer to the surface layer when considered in the plate thickness direction of the steel sheet. If a desiliconized layer with an appropriate depth is formed on the steel sheet surface and cold rolling is performed with the rolling temperature controlled to an appropriate range, deformation stress or shear stress on the steel sheet surface layer may be It seems to act favorably to promote the accumulation of orientation and stabilize the secondary recrystallization, and this is considered to contribute to the improvement of magnetic properties.

【0052】また、上述の冷間圧延前の脱珪層深さと、
冷間圧延条件とを制御することで、冷間圧延後で一次再
結晶前の最終冷延板の脱珪層深さを制御できる。かよう
な脱珪層深さを制御し、かつ、脱炭焼鈍時の昇温速度は
5℃/s以上とすることで良好な被膜及び磁気特性が得ら
れる理由については、まだ、明確に解明されたわけでは
ないが、発明者らは次のように考えている。冷延板の脱
珪層が過少である場合には、表面付近のSi濃度が高すぎ
るため昇温過程でのサブスケール生成が過剰に進行する
結果、酸化初期に生成する酸化物の形態が均熱過程にお
ける酸素の鋼中への拡散に好影響を及ぼす結果になら
ず、逆に脱珪層が過大である場合には、表面付近のSi濃
度が低すぎるためサブスケール形成が遅滞する結果とな
り、いずれの場合も良好なサブスケールが形成されない
ために良好な磁気特性、被膜特性が得られないものと考
えられる。また、昇温速度を5℃/s以上とすることで、
昇温過程でのサブスケール形成をすみやかに進行させる
ことにより、酸化初期に生成する酸化物の形態や物性が
変化し、その後の均熱過程における酸素の鋼中への拡散
に影響を及ぼすために良好な特性を得るのに寄与するも
のと考えられる。
Further, the depth of the desiliconized layer before the cold rolling,
By controlling the cold rolling conditions, it is possible to control the depth of the desiliconized layer of the final cold rolled sheet after cold rolling and before primary recrystallization. The reason why good coating and magnetic properties can be obtained by controlling the depth of the desiliconization layer and by setting the heating rate during decarburization annealing to 5 ° C / s or more is still clear. Although it was not done, the inventors think as follows. If the desiliconized layer of the cold-rolled sheet is too small, the Si concentration near the surface is too high and the subscale formation proceeds excessively during the temperature rise process, resulting in a uniform oxide morphology at the initial stage of oxidation. This does not result in a favorable effect on the diffusion of oxygen into the steel during the thermal process. Conversely, when the desiliconized layer is too large, the Si concentration near the surface is too low, which results in a delay in subscale formation. In any of these cases, it is considered that good magnetic properties and coating properties cannot be obtained because good subscales are not formed. Also, by setting the heating rate to 5 ° C / s or more,
By promptly promoting the formation of subscales during the temperature rise process, the morphology and physical properties of the oxides formed during the initial stage of oxidation change, which affects the diffusion of oxygen into the steel during the subsequent soaking process. It is considered to contribute to obtaining good characteristics.

【0053】以上の構成要件を具備するこの発明によ
り、磁性及び被膜特性は著しく向上した。
According to the present invention having the above constitutional requirements, the magnetic properties and the film properties are remarkably improved.

【0054】次に、スキンパス圧延が磁気特性、被膜特
性に及ぼす影響について調べてみた。 〔実験6〕C:0.065 %、Si:3.4 %、Mn:0.071 %、
Al:0.026 %、N:0.0090%、Se:0.019 %及びSb:0.
041 %を含むけい素鋼スラブを1430℃で20分間加熱後、
熱延し、2.2 mm、2.3 mm、2.4 mm、2.6 mm、2.7 mm、2.
8 mm厚の各厚みになる熱延板とした。このとき、2.3 〜
2.8 mm厚の熱延板にはスキンパスを施し、板厚を2.2 mm
にした。このときの圧下率は2.3 mm、2.4 mm、2.6 mm、
2.7 mm、2.8 mmの熱延板について、それぞれ4.3 %、8.
3 %、15.4%、18.5%、21.4%である。次いで1100℃に
て熱延板焼鈍を施したのち、酸洗することにより、板厚
方向の脱珪層深さが約40μm となるようにした。それか
ら、冷延圧延を施して0.22mm厚に仕上げた。このとき、
少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板温度が250
℃となるような圧延を実施した。これは鋼板がロールに
噛み込んで圧延された直後の温度が所定温度に達するよ
うな圧延である。したがって、パス間での温度は50℃未
満の低い温度でも構わない。その後、5℃/sの昇温速度
で昇温し湿潤水素中で850 ℃、20時間の脱炭焼鈍を行っ
た(雰囲気P(H2O) /P(H2)を昇温過程で0.45、均熱過
程で0.40とした。)。
Next, the effect of skin pass rolling on the magnetic properties and coating properties was examined. [Experiment 6] C: 0.065%, Si: 3.4%, Mn: 0.071%,
Al: 0.026%, N: 0.0090%, Se: 0.019% and Sb: 0.
After heating the silicon steel slab containing 041% at 1430 ° C for 20 minutes,
Hot rolled, 2.2 mm, 2.3 mm, 2.4 mm, 2.6 mm, 2.7 mm, 2.
A hot-rolled sheet having each thickness of 8 mm was prepared. At this time, 2.3 ~
A 2.8 mm thick hot rolled sheet is skin-passed to a 2.2 mm thickness.
I chose The rolling reductions at this time are 2.3 mm, 2.4 mm, 2.6 mm,
2.7% and 2.8 mm hot-rolled sheets 4.3% and 8.
3%, 15.4%, 18.5% and 21.4%. Next, the hot-rolled sheet was annealed at 1100 ° C., and then pickled to make the desiliconized layer depth in the sheet thickness direction about 40 μm. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.22 mm. At this time,
The steel plate temperature immediately after the rolling roll exit side is 250 at least twice.
Rolling was carried out so that the temperature became 0 ° C. This is a rolling process in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. Therefore, the temperature between the passes may be as low as less than 50 ° C. Then, the temperature was raised at a heating rate of 5 ° C./s, and decarburization annealing was performed in wet hydrogen at 850 ° C. for 20 hours (atmosphere P (H 2 O) / P (H 2 ) was raised to 0.45 in the heating process. , 0.40 in the soaking process.).

【0055】次いで、MgO :100 重量部に対して、TiO2
を6重量部配合した焼鈍分離剤をスラリーとして脱炭焼
鈍板コイルにそれぞれ塗布し乾燥させたのち、窒素雰囲
気中での850 ℃、20時間の保定に続いて、窒素25%、水
素75%の雰囲気中で15℃/hrの速度で1150℃まで昇温す
る二次再結晶焼鈍を施したのち、1200℃の水素雰囲気中
で5時間の純化焼鈍を行った。しかるのち、りん酸マグ
ネシウムとコロイダルシリカを主成分とするコーティン
グを施した。
Then, TiO 2 was added to 100 parts by weight of MgO.
6 parts by weight of an annealing separator as a slurry was applied to each of the decarburized annealed plate coils and dried, followed by holding at 850 ° C. for 20 hours in a nitrogen atmosphere, followed by 25% nitrogen and 75% hydrogen. After performing secondary recrystallization annealing at a rate of 15 ° C./hr to 1150 ° C. in the atmosphere, purification annealing was performed in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C. for 5 hours. After that, a coating containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components was applied.

【0056】かくして得られた各製品コイルの磁気特性
(磁束密度B8 、鉄損W17/50)と被膜の曲げ密着
性、被膜外観を調査した。このとき、被膜特性はいずれ
の場合も良好であった。磁性に及ぼすスキンパス圧下率
の影響を調べた結果を図8に示す。これから圧下率20%
以下の条件では、スキンパス圧延を施さない場合に比べ
て磁気特性が更に向上していることがわかる。熱延板焼
鈍後の鋼板断面の表層部組織を図9に示すが、スキンパ
ス圧延を行うことにより、熱延板焼鈍後の表層粒は粗大
化している。したがって、相対的に粒界面積が減少し、
引き続く冷間圧延工程で生じる粒内の変形帯の割合が増
加することになる。故に、結果として一次再結晶集合組
織中のゴス方位粒の存在頻度を高めるとともに二次再結
晶粒を微細化して、鉄損を更に向上させたものと考えら
れる。
The magnetic properties (magnetic flux density B 8 , iron loss W 17/50 ) of each product coil thus obtained, the bending adhesion of the coating, and the coating appearance were examined. At this time, the coating properties were good in all cases. The results of examining the effect of the skin pass reduction ratio on the magnetism are shown in FIG. 20% reduction rate
Under the following conditions, it can be seen that the magnetic characteristics are further improved as compared with the case where skin pass rolling is not performed. The surface layer structure of the steel sheet cross section after hot-rolled sheet annealing is shown in FIG. 9, and the surface layer grains after hot-rolled sheet annealing are coarsened by performing skin pass rolling. Therefore, the grain boundary area decreases relatively,
The proportion of intra-granular deformation zones generated in the subsequent cold rolling step will increase. Therefore, it is considered that as a result, the frequency of existence of Goss-oriented grains in the primary recrystallized texture was increased and the secondary recrystallized grains were refined to further improve the iron loss.

【0057】次に、この発明の成分組成の限定理由及び
好適範囲について述べる。この発明の対象とするけい素
鋼板用スラブの成分組成については、C:0.03〜0.12
%、Si:2.0 〜4.5 %、酸可溶Al:0.01〜0.05%、N:
0.004 〜0.012 %を含有させることが必要である。その
他、必要に応じて、Mn:0.02〜0.20%、S及びSeのうち
から選んだ少なくとも一種:0.010 〜0.040 %、Sb:0.
01〜0.20%、Cu:0.01〜0.20%、Mo:0.01〜0.10%、S
n:0.02〜0.30%、Ge:0.02〜0.30%、Ni:0.01〜0.50
%、P:0.002 〜0.30%、Nb:0.003 〜0.10%、V:0.
003 〜0.10%、B:0.0005〜0.03%及びBi:0.001 〜0.
10%の範囲で各成分を含有させることもできる。
Next, the reasons for limiting the component composition of the present invention and the preferred ranges will be described. Regarding the component composition of the slab for silicon steel sheet which is the object of the present invention, C: 0.03 to 0.12
%, Si: 2.0 to 4.5%, acid-soluble Al: 0.01 to 0.05%, N:
It is necessary to contain 0.004 to 0.012%. In addition, if necessary, Mn: 0.02 to 0.20%, at least one selected from S and Se: 0.010 to 0.040%, Sb: 0.
01 to 0.20%, Cu: 0.01 to 0.20%, Mo: 0.01 to 0.10%, S
n: 0.02-0.30%, Ge: 0.02-0.30%, Ni: 0.01-0.50
%, P: 0.002-0.30%, Nb: 0.003-0.10%, V: 0.
003 to 0.10%, B: 0.0005 to 0.03% and Bi: 0.001 to 0.
Each component can be contained in the range of 10%.

【0058】Cは、熱間圧延時のα−γ変態を利用して
結晶組織の改善を行うために重要な成分である。含有量
が0.03%に満たないと良好な一次再結晶組織が得られ
ず、0.12%を超えると脱炭が難しくなって脱炭不良とな
り、磁気特性が劣化するので0.03〜0.12%に限定した。
C is an important component for improving the crystal structure by utilizing the α-γ transformation during hot rolling. If the content is less than 0.03%, a good primary recrystallization structure cannot be obtained, and if it exceeds 0.12%, decarburization becomes difficult and decarburization becomes poor and the magnetic properties deteriorate, so the content was limited to 0.03 to 0.12%.

【0059】Siは、製品の電気抵抗を高め、渦電流損を
低減させる上で重要な成分である。含有量が2.0 %に満
たないと最終仕上焼鈍中にα−γ変態によって結晶方位
が損なわれ、4.5 %を超えると冷延性に問題があるため
2.0 〜4.5 %に限定した。
Si is an important component for increasing the electric resistance of the product and reducing the eddy current loss. If the content is less than 2.0%, the crystal orientation is impaired by α-γ transformation during final finish annealing, and if it exceeds 4.5%, there is a problem in cold rolling.
Limited to 2.0-4.5%.

【0060】酸可溶Al及びNは、AlN インヒビターを形
成させるために必要である。良好に二次再結晶させるに
は、酸可溶Al:0.01〜0.05%、N:0.004 〜0.012 %の
範囲であることが要求される。これを超える量では、Al
N の粗大化を招いて抑制力を失い、これ未満ではAlN の
量が不足してインヒビターの効果が十分でない。
Acid soluble Al and N are needed to form the AlN inhibitor. For good secondary recrystallization, acid-soluble Al: 0.01 to 0.05% and N: 0.004 to 0.012% are required. If the amount exceeds this, Al
The inhibitory effect is lost due to the coarsening of N 2. Below this, the amount of AlN is insufficient and the effect of the inhibitor is not sufficient.

【0061】MnとSe及びSもインヒビターとして機能す
るもので、Mn量が0.02%未満、又はSとSeの単独もしく
は合計量が0.010 %未満であるとインヒビター機能が不
十分となり、Mn量が0.20%を超え、又はSとSeの単独も
しくは合計量が0.040 %を超えるとスラブ加熱の際に必
要とする温度が高すぎて実用的でないので、Mnは0.02〜
0.20%、S又はSeは単独あるいは合計量として0.010 〜
0.040 %の範囲であることが望ましい。
Mn, Se and S also function as inhibitors. If the amount of Mn is less than 0.02% or the amount of S and Se alone or in total is less than 0.010%, the inhibitor function becomes insufficient and the amount of Mn is 0.20. %, Or if S and Se alone or in total amount exceeds 0.040%, the temperature required for slab heating is too high to be practical, so Mn is 0.02 to
0.20%, S or Se alone or as a total amount of 0.010-
It is desirable to be in the range of 0.040%.

【0062】更に、磁束密度を向上させるためにSb、C
u、Sn、Ge、Ni、P、Nb、V、B、Biなどを単独又は複
合して添加することが可能である。Sbは含有量が0.20%
を超えると脱炭性が悪くなり、0.01%に満たないと効果
がないので、その含有量は0.01〜0.20%が好ましい。Cu
は含有量が0.20%を超えると酸洗性が悪化し、0.01%に
満たないと効果がないので、その含有量は0.01〜0.20%
が好ましい。Sn、Geは含有量が0.30%を超えると良好な
一次再結晶組織が得られず、0.02%未満では効果がない
ので、それぞれの含有量は0.02〜0.30%が好ましい。Ni
は含有量が0.50%を超えると熱間強度が低下し、0.01%
未満では効果がないので、その含有量は0.01〜0.50%が
好ましい。
Further, in order to improve the magnetic flux density, Sb, C
It is possible to add u, Sn, Ge, Ni, P, Nb, V, B, Bi or the like alone or in combination. Sb content is 0.20%
If it exceeds 0.1%, the decarburizing property becomes poor, and if it is less than 0.01%, there is no effect. Therefore, the content is preferably 0.01 to 0.20%. Cu
If the content exceeds 0.20%, the pickling property deteriorates, and if it is less than 0.01%, there is no effect, so the content is 0.01 to 0.20%.
Is preferred. If the content of Sn and Ge exceeds 0.30%, a good primary recrystallization structure cannot be obtained, and if it is less than 0.02%, there is no effect. Therefore, the content of each is preferably 0.02 to 0.30%. Ni
When the content exceeds 0.50%, the hot strength decreases, and 0.01%
If it is less than the above range, no effect is obtained, so the content is preferably 0.01 to 0.50%.

【0063】Pは、含有量が0.30%を超えると良好な一
次再結晶組織が得られず、0.002 未満では効果がないの
で、その含有量は0.002 〜0.30%が好ましい。Nb、Vは
含有量が0.10%を超えると脱炭性が悪くなり、0.003 %
に満たないと効果がないので、それぞれの含有量は0.00
3 〜0.10%が好ましい。Bは含有量が0.03%を超えると
良好な一次再結晶組織が得られず、0.0005%に満たない
と効果がないので、その含有量は0.0005〜0.03%が好ま
しい。Biは含有量が0.10%を超えると良好な一次再結晶
組織が得られず、0.001 %に満たないと効果がないの
で、その含有量は0.001 〜0.10%が好ましい。
When the content of P exceeds 0.30%, a good primary recrystallized structure cannot be obtained, and when it is less than 0.002, there is no effect. Therefore, the content of P is preferably 0.002 to 0.30%. When the content of Nb and V exceeds 0.10%, the decarburizing property deteriorates, and 0.003%
If it does not meet the requirements, the content is 0.00.
3 to 0.10% is preferable. If the content of B exceeds 0.03%, a good primary recrystallized structure cannot be obtained, and if it is less than 0.0005%, there is no effect. Therefore, the content is preferably 0.0005 to 0.03%. If the Bi content exceeds 0.10%, a good primary recrystallization structure cannot be obtained, and if it does not reach 0.001%, the effect is not obtained. Therefore, the Bi content is preferably 0.001 to 0.10%.

【0064】また、表面性状を改善するために、Moを添
加することができる。含有量が0.10%を超えると脱炭性
が悪くなり、また、0.01%に満たないと効果がないの
で、Moの含有量は0.01〜0.10%が好ましい。
Further, Mo can be added to improve the surface properties. If the content exceeds 0.10%, the decarburizing property deteriorates, and if it does not reach 0.01%, there is no effect, so the Mo content is preferably 0.01 to 0.10%.

【0065】次に、この発明の対象としている方向性け
い素鋼板の製造条件について述べる。従来より用いられ
ている製鋼法で上記成分組成に調製した溶鋼を連続鋳造
法あるいは造塊−分塊法によりスラブを得、1100〜1450
℃の温度範囲でスラブ加熱を行い、その後、熱間圧延を
行う。
Next, the manufacturing conditions of the grain-oriented silicon steel sheet which is the object of the present invention will be described. Obtained slab by continuous casting method or ingot-casting method of molten steel prepared to have the above-mentioned composition by the conventional steelmaking method, 1100 to 1450
Slab heating is performed in the temperature range of ° C, and then hot rolling is performed.

【0066】続いてこの発明に従って、800 〜1200℃の
温度域で行われる熱延板焼鈍における雰囲気酸化性およ
び焼鈍温度と、その後の酸洗処理での酸洗時間とを変更
することにより、熱延板焼鈍後(冷間圧延前)の板厚を
板厚をtI (mm)、最終冷延後の板厚をtR (mm)とすると
き、冷間圧延前の状態にて板厚中心部のSi濃度に対する
Si濃度の比が0.98以下である領域が表面から厚み方向に
0.5 ×tI /tR μm以上、8×tI /tR μm 以下と
する。なお、熱間圧延後、熱延板焼鈍を施す前に圧下率
20%以下のスキンパス圧延を行うことは、更なる鉄損の
低減に有効である。
Subsequently, according to the present invention, at 800 to 1200 ° C.
Atmospheric Oxidation and Oxidation in Hot Rolled Sheet Annealing in Temperature Range
Change the annealing temperature and pickling time in the subsequent pickling process
When the sheet thickness after hot-rolled sheet annealing (before cold rolling) is t I (mm) and the sheet thickness after final cold rolling is t R (mm), The Si concentration at the center of the plate thickness
The region where the Si concentration ratio is 0.98 or less is from the surface to the thickness direction.
0.5 × t I / t R μm or more and 8 × t I / t R μm or less. In addition, after hot rolling, before performing hot-rolled sheet annealing, the reduction ratio
Performing skin pass rolling of 20% or less is effective in further reducing iron loss.

【0067】その後、最終冷間圧延を圧下率が80〜95%
となるように実施するが、そのとき、少なくとも2回は
圧延ロール出側直後の鋼板温度が150 ℃以上350 ℃以下
になることが必要である。この圧延は、特公昭54−2
9182号公報あるいは特開昭63−100127号公
報で開示されているような冷延圧延時のパス間で時効さ
せるような技術とは異なり、鋼板がロールに噛み込んで
圧延された直後の温度が所定温度に達するような圧延で
ある。したがって、パス間での温度は50℃未満の低い温
度でも構わない。
Thereafter, the final cold rolling was carried out at a rolling reduction of 80 to 95%.
However, at that time, the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side must be 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower at least twice. This rolling is Japanese Patent Publication No.
Unlike the technique of aging between passes during cold rolling as disclosed in Japanese Patent No. 9182 or Japanese Patent Laid-Open No. 63-100127, the temperature immediately after the steel sheet is bitten into a roll and rolled. The rolling is such that it reaches a predetermined temperature. Therefore, the temperature between the passes may be as low as less than 50 ° C.

【0068】次いで、昇温速度を5℃/s以上にして脱炭
焼鈍を行うことが必要である。この脱炭焼鈍を施した鋼
板表面に、MgO を主成分にした焼鈍分離剤を、スラリー
状にして塗布したのち乾燥させる。ここで、焼鈍分離剤
に用いるMgO は、水和量(20℃,60分間にて水和後、10
00℃,1時間の強熱による減量)が1〜4%の範囲のも
のを用いるのがよい。これは、MgO の水和量が1%未満
ではフォルステライト被膜の生成が不十分となり、4%
を超えるとコイル層間への持ち込み水分量が多くなり過
ぎ、鋼板の追加酸化量が多くなるため、良好なフォルス
テライト被膜が得られなくおそれがあるからである。更
に、30℃でのクエン酸活性度(CAA40) が30秒から160 秒
のものを用いるのが良い。30秒未満では反応性が強過ぎ
てフォルステライトが急激に生成して剥落し易く、160
秒を超えると反応性が弱過ぎてフォルステライト生成が
進行しないからである。
Next, it is necessary to carry out decarburization annealing at a heating rate of 5 ° C./s or more. The decarburization-annealed steel sheet surface is coated with an annealing separator containing MgO as a main component in a slurry form and then dried. Here, the MgO used for the annealing separator has a hydration amount of 10% after hydration at 20 ° C for 60 minutes.
It is advisable to use one whose weight loss due to ignition at 00 ° C for 1 hour) is in the range of 1 to 4%. This is because when the hydration amount of MgO is less than 1%, the formation of forsterite film becomes insufficient and it becomes 4%.
If it exceeds, the amount of water brought into the coil layer becomes too large and the amount of additional oxidation of the steel sheet increases, so that a good forsterite coating may not be obtained. Further, it is preferable to use one having a citric acid activity (CAA40) of 30 seconds to 160 seconds at 30 ° C. If it is less than 30 seconds, the reactivity is too strong and forsterite is rapidly generated and easily peeled off.
This is because if it exceeds the second, the reactivity is too weak and the forsterite formation does not proceed.

【0069】また、焼鈍分離剤の塗布量は、鋼板片面当
たり4〜10g/m2の範囲で塗布するのが好ましい。これ
は、塗布量が4g/m2より少ないとフォルステライトの生
成が不十分となり、10g/m2を超えるとフォルステライト
被膜が過剰に生成し厚くなるため占積率の低下を来すか
らである。なお、磁気特性あるいは被膜特性の向上を目
的として、焼鈍分離剤中に酸化物や硫化物のような化合
物の1種又は2種以上をそれぞれ単独または複合して添
加しても良い。
The amount of the annealing separator applied is preferably in the range of 4 to 10 g / m 2 per one side of the steel sheet. This is because if the coating amount is less than 4 g / m 2, the production of forsterite becomes insufficient, and if it exceeds 10 g / m 2 , the forsterite film is excessively produced and becomes thick, resulting in a decrease in space factor. is there. For the purpose of improving magnetic properties or coating properties, one or more compounds such as oxides and sulfides may be added to the annealing separator alone or in combination.

【0070】次いで、二次再結晶・純化焼鈍(最終仕上
焼鈍)を行ったのち、りん酸塩系の絶縁コーティング好
ましくは張力を有する絶縁コーティングを施して製品を
得る。また、最終冷延後、最終仕上焼鈍後あるいは絶縁
コーティング後に既知の磁区細分化処理を行うこともよ
く、更なる鉄損の低減に有効である。
Next, secondary recrystallization / purification annealing (final finishing annealing) is performed, and then a phosphate-based insulating coating, preferably an insulating coating having tension is applied to obtain a product. Further, known domain refinement treatment may be performed after the final cold rolling, after the final finish annealing or after the insulating coating, which is effective for further reduction of iron loss.

【0071】[0071]

【実施例】(実施例1)C:0.068 %、Si:3.27%、M
n:0.069 %、Al:0.025 %、N:0.0090%、Se:0.020
%、Cu:0.01%及びSb:0.043 %を含むけい素鋼スラ
ブを、1430℃で30分間加熱後、熱間圧延を施して2.0 mm
の熱延板とした。次いで1100℃にて熱延板焼鈍を行った
のち酸洗することにより、板厚方向の脱珪層深さが約3
μm 、約15μm 、約50μm 、約80μm のそれぞれとなる
ようにした。なお、形成された脱珪層は、試料断面のSi
分布をEPMAマッピングすることにより調べた。それ
から、冷間圧延を施して0.22mm厚に仕上げた。このと
き、圧延ロール出側直後の鋼板温度が1回のみ50〜450
℃となる圧延と、少なくとも2回は圧延ロール出側直後
の鋼板温度が50〜450 ℃となるような圧延を表8に示す
ように実施した。その後、12℃/sの昇温速度で昇温し、
湿潤水素中で850 ℃、2分間の脱炭焼鈍を行った。
[Example] (Example 1) C: 0.068%, Si: 3.27%, M
n: 0.069%, Al: 0.025%, N: 0.0090%, Se: 0.020
%, Cu: 0.01% and Sb: 0.043%, a silicon steel slab heated at 1430 ° C for 30 minutes and hot-rolled to 2.0 mm.
It was a hot rolled sheet. Then, the hot-rolled sheet is annealed at 1100 ° C and then pickled to reduce the depth of the desiliconized layer in the sheet thickness direction to about 3
μm, about 15 μm, about 50 μm, and about 80 μm. The desiliconized layer formed is the Si of the sample cross section.
The distribution was examined by EPMA mapping. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.22 mm. At this time, the steel plate temperature immediately after the rolling roll exit side is 50 to 450 only once.
Table 8 shows rolling at a temperature of 50 ° C and rolling at least twice such that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll is 50 to 450 ° C. After that, the temperature is raised at a heating rate of 12 ° C / s,
Decarburization annealing was performed at 850 ° C. for 2 minutes in wet hydrogen.

【0072】次いでMgO を主成分とする焼鈍分離剤をス
ラリーとして脱炭焼鈍板コイルにそれぞれ塗布し乾燥さ
せたのち、窒素雰囲気中での850 ℃、10時間の保定に続
いて、窒素25%、水素75%の雰囲気中で10℃/hr の速度
で1150℃まで昇温する二次際結晶焼鈍を施したのち、12
00℃の水素雰囲気中で5時間の純化焼鈍を行った。しか
るのち、りん酸マグネシウムとコロイダルシリカを主成
分とするコーティングを施した。
Next, an annealing separator containing MgO as a main component was applied as a slurry to each of the decarburized annealed plate coils and dried, followed by holding at 850 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere, followed by 25% nitrogen. After performing secondary crystal annealing at a rate of 10 ℃ / hr to 1150 ℃ in an atmosphere of 75% hydrogen, 12
Purification annealing was performed for 5 hours in a hydrogen atmosphere at 00 ° C. After that, a coating containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components was applied.

【0073】[0073]

【表8】 [Table 8]

【0074】かくして得られた各製品コイルの磁気特性
(磁束密度B8 、鉄損W17/50)と被膜の曲げ密着性
・被膜外観を調査した。なお、被膜の曲げ密着性は5mm
間隔の種々の系を有する丸棒に試験片を巻き付け、被膜
がはく離しない最小径を測定したものである。これらの
調査結果を表8に示す。この表8から明らかなように、
この発明に従う条件で製造した適合例は、いずれも良好
な磁気特性及び被膜特性を示している。
The magnetic properties (magnetic flux density B 8 , iron loss W 17/50 ) of each product coil thus obtained, the bending adhesion of the coating, and the coating appearance were examined. The bending adhesion of the coating is 5 mm
The test piece was wound around a round bar having various intervals and the minimum diameter at which the coating did not peel was measured. The results of these investigations are shown in Table 8. As is clear from Table 8,
All of the adaptations produced under the conditions according to the invention show good magnetic and coating properties.

【0075】(実施例2)C:0.075 %、Si:3.4 %、
Mn:0.075 %、Al:0.026 %、N:0.0082%、Se:0.02
1 %、Cu:0.10%及びSb:0.024 %を含むけい素鋼スラ
ブを、1430℃で30分間加熱後、熱間圧延を施して2.4 mm
厚の熱延板とした。その後スキンパス圧延を行って、板
厚を2.2 mmにした。次いで、1150℃にて熱延板焼鈍を行
ったのち酸洗することにより、板厚方向の脱珪層深さが
約3μm 、約15μm 、約60μm 、約100 μm となるよう
にした。それから、冷間圧延を施して0.22mm厚に仕上げ
た。このとき、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の
鋼板温度が300 ℃となるような圧延を実施した。これ
は、鋼板がロールに噛み込んで圧延された直後の温度が
所定温度に達するような圧延である。したがって、パス
間での温度は50℃未満の低い温度でも構わない。その
後、50℃/sの昇温速度で昇温し、湿潤水素中で850℃、
2分間の脱炭焼鈍を行った。
(Example 2) C: 0.075%, Si: 3.4%,
Mn: 0.075%, Al: 0.026%, N: 0.0082%, Se: 0.02
A silicon steel slab containing 1%, Cu: 0.10% and Sb: 0.024% was heated at 1430 ° C for 30 minutes and then hot-rolled for 2.4 mm.
A thick hot rolled sheet was used. Then, skin pass rolling was performed to make the plate thickness 2.2 mm. Then, the hot-rolled sheet was annealed at 1150 ° C. and then pickled, so that the depth of the desiliconized layer in the sheet thickness direction became about 3 μm, about 15 μm, about 60 μm, and about 100 μm. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.22 mm. At this time, rolling was carried out at least twice so that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll would be 300 ° C. This is a rolling process in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. Therefore, the temperature between the passes may be as low as less than 50 ° C. After that, the temperature is raised at a heating rate of 50 ° C / s, and 850 ° C in wet hydrogen,
Decarburization annealing was performed for 2 minutes.

【0076】次いでMgO を主成分とする焼鈍分離剤をス
ラリーとして脱炭焼鈍板コイルにそれぞれ塗布し乾燥さ
せたのち、窒素雰囲気中での850 ℃・25時間の保定に続
いて、窒素25%、水素75%の雰囲気中で20℃/hr の速度
で1150℃まで昇温する二次再結晶焼鈍を施したのち、12
00℃の水素雰囲気中で5時間の純化焼鈍を行った。しか
るのち、りん酸マグネシウムとコロイダルシリカを主成
分とするコーティングを施した。
Then, an annealing separator containing MgO as a main component was applied as a slurry to each of the decarburized annealed plate coils and dried, followed by holding at 850 ° C. for 25 hours in a nitrogen atmosphere, followed by 25% nitrogen. After performing secondary recrystallization annealing at a rate of 20 ℃ / hr to 1150 ℃ in an atmosphere of 75% hydrogen, 12
Purification annealing was performed for 5 hours in a hydrogen atmosphere at 00 ° C. After that, a coating containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components was applied.

【0077】かくして得られた各製品について、磁気特
性(磁束密度B8 、鉄損W17/50)と被膜の曲げ密着
性・被膜外観を調査した。なお、被膜の曲げ密着性の評
価は実施例1と同様である。
The magnetic properties (magnetic flux density B 8 , iron loss W 17/50 ), the bending adhesion of the coating, and the coating appearance of each of the products thus obtained were examined. The evaluation of the bending adhesion of the coating is the same as in Example 1.

【0078】これらの調査結果を表9に示す。これから
明らかなように、この発明に従う条件で製造した適合例
は、いずれも良好な磁気特性及び被膜特性を示してい
る。
Table 9 shows the results of these investigations. As is apparent from this, all the conforming examples manufactured under the conditions according to the present invention show good magnetic properties and coating properties.

【0079】[0079]

【表9】 [Table 9]

【0080】(実施例3)表10に示す種々の成分組成か
らなるけい素鋼スラブを用意した。これらのけい素鋼ス
ラブを1430℃で30分間加熱後、熱間圧延を施して2.0 mm
厚の熱延板とした。次いで、1125℃にて熱延板焼鈍を行
ったのち酸洗することにより、板厚方向の脱珪層深さが
約3μm 、約10μm 、約50μm 、約80μm となるように
した。それから、冷間圧延を施し0.22mm厚に仕上げた。
このとき、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の鋼板
温度が250 ℃となるような圧延を実施した。これは、鋼
板がロールに噛み込んで圧延された直後の温度が所定温
度に達するような圧延である。その後、15℃/sの昇温速
度で昇温し、湿潤水素中で850 ℃、2分間の脱炭焼鈍を
行った。
Example 3 Silicon steel slabs having various component compositions shown in Table 10 were prepared. These silicon steel slabs were heated at 1430 ° C for 30 minutes and then hot-rolled to 2.0 mm.
A thick hot rolled sheet was used. Then, the hot-rolled sheet was annealed at 1125 ° C. and then pickled to make the desiliconized layer depth in the sheet thickness direction about 3 μm, about 10 μm, about 50 μm, about 80 μm. Then, it was cold rolled to a thickness of 0.22 mm.
At this time, rolling was carried out at least twice such that the temperature of the steel sheet immediately after the exit side of the rolling roll was 250 ° C. This is a rolling process in which the temperature immediately after the steel plate is bitten into a roll and rolled reaches a predetermined temperature. Then, the temperature was raised at a heating rate of 15 ° C./s, and decarburization annealing was performed in wet hydrogen at 850 ° C. for 2 minutes.

【0081】次いでMgO を主成分にした焼鈍分離剤をス
ラリーとして脱炭焼鈍板コイルにそれぞれ塗布し、乾燥
させたのち、窒素雰囲気中での850 ℃・10時間の保定に
続いて、窒素25%、水素75%の雰囲気中で15℃/hr の速
度で1150℃まで昇温する二次再結晶焼鈍を施したのち、
1200℃の水素雰囲気中で5時間の純化焼鈍を行った。し
かるのち、りん酸マグネシウムとコロイダルシリカを主
成分とするコーティングを施した。
Next, an annealing separator containing MgO as a main component was applied as a slurry to each of the decarburized annealed plate coils, dried, and then retained in a nitrogen atmosphere at 850 ° C. for 10 hours, followed by nitrogen 25%. After performing secondary recrystallization annealing in a 75% hydrogen atmosphere at a rate of 15 ° C / hr to 1150 ° C,
Purification annealing was performed for 5 hours in a hydrogen atmosphere at 1200 ° C. After that, a coating containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components was applied.

【0082】[0082]

【表10】 [Table 10]

【0083】かくして得られた各製品コイルについて、
磁気特性(磁束密度B8 、鉄損W17/50)と被膜の曲
げ密着性、被膜外観を調査した。なお、被膜の曲げ密着
性の評価は実施例1と同様である。これらの調査結果を
表11に示す。これから明らかなように、この発明に従
う条件で製造した適合例は、いずれも良好な磁気特性及
び被膜特性を示している。
For each product coil thus obtained,
The magnetic properties (flux density B 8 , iron loss W 17/50 ), the bending adhesion of the coating, and the appearance of the coating were investigated. The evaluation of the bending adhesion of the coating is the same as in Example 1. Table 11 shows the results of these investigations. As is apparent from this, all the conforming examples manufactured under the conditions according to the present invention show good magnetic properties and coating properties.

【0084】[0084]

【表11】 [Table 11]

【0085】[0085]

【発明の効果】この発明の方向性けい素鋼板の製造方法
は、AlN 系インヒビターを有する方向性けい素鋼板の製
造にあたり、特に中間焼鈍を施さない冷延1回法におい
て、熱延板焼鈍、冷間圧延及び脱炭焼鈍工程の3者の工
夫により、優れた被膜特性、磁気特性を得ることができ
る。
The method for producing a grain-oriented silicon steel sheet according to the present invention is a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet having an AlN 3 -based inhibitor. Excellent film characteristics and magnetic characteristics can be obtained by the three parties' ideas of cold rolling and decarburization annealing.

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

【図1】熱延板焼鈍・酸洗後の脱珪層深さが磁性(磁束
密度B8 と鉄損値W17/50)に及ぼす影響を示した図
である。
FIG. 1 is a diagram showing the effect of the desiliconized layer depth after annealing / pickling on a hot rolled sheet on magnetism (magnetic flux density B 8 and iron loss value W 17/50 ).

【図2】冷間圧延時での圧延ロール出側直後の鋼板温度
が、磁性(磁束密度B8 )に及ぼす影響を示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing the effect of the steel sheet temperature immediately after the rolling roll exit side during cold rolling on magnetism (magnetic flux density B 8 ).

【図3】熱延板焼鈍温度が、磁性(磁束密度B8 )に及
ぼす影響を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an influence of a hot rolled sheet annealing temperature on magnetism (magnetic flux density B 8 ).

【図4】0.19mm厚製品板の場合に、熱延板焼鈍・酸洗後
の脱珪層深さが磁性(磁束密度B8 )に及ぼす影響を示
した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the effect of the depth of the desiliconized layer after annealing / pickling on a hot rolled sheet on magnetism (magnetic flux density B 8 ) in the case of a 0.19 mm thick product sheet.

【図5】0.22mm厚製品板の場合に、熱延板焼鈍・酸洗後
の脱珪層深さが磁性(磁束密度B8 )に及ぼす影響を示
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the influence of the depth of the desiliconized layer after annealing / pickling on a hot rolled sheet on magnetism (magnetic flux density B 8 ) in the case of a 0.22 mm thick product sheet.

【図6】0.34mm厚製品板の場合に、熱延板焼鈍・酸洗後
の脱珪層深さが磁性(磁束密度B8 )に及ぼす影響を示
した図である。
FIG. 6 is a diagram showing the effect of the depth of the desiliconized layer after annealing and pickling on a hot rolled sheet on magnetism (magnetic flux density B 8 ) in the case of a 0.34 mm thick product sheet.

【図7】脱炭焼鈍時の昇温速度が磁性(磁束密度B8
に及ぼす影響を示した図である。
FIG. 7: Temperature rising rate during decarburization annealing is magnetic (magnetic flux density B 8 ).
It is a figure showing the influence on it.

【図8】熱延板焼鈍前のスキンパス圧延の圧下率が、磁
性(磁束密度B8 と鉄損値W17/50)に及ぼす影響を
示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the influence of the reduction ratio of skin pass rolling before hot-rolled sheet annealing on magnetism (magnetic flux density B 8 and iron loss value W 17/50 ).

【図9】スキンパス圧延の有無による熱延板焼鈍後の表
層の粒径の違いを示す写真である。
FIG. 9 is a photograph showing a difference in grain size of a surface layer after hot-rolled sheet annealing with and without skin pass rolling.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−143637(JP,A) 特開 平7−97631(JP,A) 特開 平9−143562(JP,A) 特開 平9−194942(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 8/12 C22C 38/00 303 C22C 38/06 H01F 1/16 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-143637 (JP, A) JP-A-7-97631 (JP, A) JP-A-9-143562 (JP, A) JP-A-9- 194942 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C21D 8/12 C22C 38/00 303 C22C 38/06 H01F 1/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】C:0.03〜0.12wt%、 Si:2.0 〜4.5 wt%、 酸可溶Al:0.01〜0.05wt%及び N:0.004 〜0.012 wt% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物の成分組成を有
する、けい素鋼スラブを熱間圧延し、熱延板焼鈍を施し
た後、圧下率を80〜95%とする冷間圧延を行い、次いで
脱炭焼鈍を施したのち、鋼板表面にMgO を主成分とする
焼鈍分離剤を塗布してから、二次再結晶焼鈍及び純化焼
鈍を施す一連の工程からなる冷延一回法の方向性けい素
鋼板の製造方法において、 熱延板焼鈍後かつ冷間圧延前の板厚がtI (mm)、冷間圧
延後の板厚がtR (mm)であるとき、800 〜1200℃の温度
域で行われる熱延板焼鈍における雰囲気酸化性および焼
鈍温度と、その後の酸洗処理での酸洗時間とを変更する
ことにより、冷間圧延前の状態にて板厚中心部のSi濃度
に対するSi濃度の比が0.98以下である領域が表面から厚
み方向に0.5 ×tI /tR μm 以上、8×tI /tR μ
m 以下とすること、 冷間圧延時に、少なくとも2回は圧延ロール出側直後の
鋼板温度が150 ℃以上350 ℃以下になる圧延を実施する
こと、及び 脱炭焼鈍工程における昇温速度を5℃/s以上とするこ
と、を特徴とする磁気特性及び被膜特性に優れる方向性
けい素鋼板の製造方法。
1. C: 0.03-0.12 wt%, Si: 2.0-4.5 wt%, acid-soluble Al: 0.01-0.05 wt% and N: 0.004-0.012 wt% , the balance Fe and unavoidable impurities. With component composition
After hot-rolling the silicon steel slab and annealing the hot-rolled sheet, cold rolling with a reduction rate of 80-95% is performed, and then decarburization annealing is performed, and then the surface of the steel sheet is coated with MgO. After applying the annealing separator as the main component, in the method for producing a grain-oriented silicon steel sheet of the cold rolling once method consisting of a series of steps of performing secondary recrystallization annealing and purification annealing, after hot-rolled sheet annealing and When the sheet thickness before cold rolling is t I (mm) and the sheet thickness after cold rolling is t R (mm), a temperature of 800 to 1200 ° C.
Oxidation and Annealing during Hot Rolled Sheet Annealing
Change the blunt temperature and pickling time in the subsequent pickling process
As a result, in the state before cold rolling, the region where the ratio of Si concentration to Si concentration in the central part of the plate thickness is 0.98 or less is 0.5 × t I / t R μm or more in the thickness direction from the surface, 8 × t I / t R μ
m or less, at least twice during cold rolling, the rolling at which the steel plate temperature immediately after the rolling roll exit side is 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower is performed, and the heating rate in the decarburization annealing process is 5 ° C. / s or more, a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties and coating properties.
【請求項2】 けい素鋼スラブが、さらに2. A silicon steel slab further comprising: Mn:0.02〜0.20wt%と、Mn: 0.02-0.20wt%, SおよびSeのいずれか1種または2種を合計で0.010 〜One or two kinds of S and Se in total of 0.010 ~
0.040 wt%とを含有することを特徴とする請求項1に記The content of 0.040 wt% is included.
載の磁気特性及び被膜特性に優れる方向性けい素鋼板のOf grain-oriented silicon steel sheet with excellent magnetic and coating properties
製造方法。Production method.
【請求項3】 けい素鋼スラブが、さらに3. A silicon steel slab further comprising: Sb:0.01〜0.20wt%、Sb: 0.01 to 0.20 wt%, Cu:0.01〜0.20wt%、Cu: 0.01 to 0.20 wt%, Sn:0.02〜0.30wt%、Sn: 0.02-0.30wt%, Ge:0.02〜0.30wt%、Ge: 0.02-0.30wt%, Ni:0.01〜0.50wt%、Ni: 0.01 to 0.50 wt%, P:0.002 〜0.30wt%、P: 0.002-0.30 wt%, Nb:0.003 〜0.10wt%、Nb: 0.003-0.10wt%, V:0.003 〜0.10wt%、V: 0.003 to 0.10 wt%, B:0.0005〜0.03wt%およびB: 0.0005 to 0.03 wt% and Bi:0.001 〜0.10wt%Bi: 0.001-0.10wt% のいずれか1種または2種以上を含有することを特徴とCharacterized in that it contains any one or more of
する請求項1または2に記載の磁気特性及び被膜特性にThe magnetic properties and coating properties according to claim 1 or 2
優れる方向性けい素鋼板の製造方法。An excellent grain-oriented silicon steel sheet manufacturing method.
【請求項4】 けい素鋼スラブが、さらに4. A silicon steel slab further comprising: Mo:0.01〜0.20wt%Mo: 0.01 to 0.20 wt% を含有することを特徴とする請求項1、2または3に記The material according to claim 1, 2 or 3, characterized in that
載の磁気特性及び被膜特性に優れる方向性けい素鋼板のOf grain-oriented silicon steel sheet with excellent magnetic and coating properties
製造方法。Production method.
【請求項5】 熱間圧延後、熱延板焼鈍を行う前に圧下
率20%以下のスキンパス圧延を施すことを特徴とする請
求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁気特性及び被
膜特性に優れる方向性けい素鋼板の製造方法。
5. The magnetic property and coating according to claim 1, wherein after hot rolling, skin pass rolling with a rolling reduction of 20% or less is performed before hot-rolled sheet annealing. A method for producing a grain-oriented silicon steel sheet having excellent characteristics.
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