JP4288054B2 - 方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として変圧器その他の電気機器等の鉄心として利用される方向性珪素鋼板の製造方法に関するものである。特に、その表面を効果的に仕上げることにより、鉄損特性の向上を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
方向性珪素鋼板は、磁気鉄心として多くの電気機器に用いられている。方向性珪素鋼板は、Ｓｉを０．８〜４．８％含有し、製品の結晶粒の方位を｛１１０｝＜００１＞方位に高度に集積させた鋼板である。その磁気特性として磁束密度が高く（Ｂ８値で代表される）、鉄損が低い（Ｗ17/50値で代表される）ことが要求される。特に、最近では省エネルギーの見地から電力損失の低減に対する要求が高まっている。
【０００３】
この要求にこたえ、方向性珪素鋼板の鉄損を低減させる手段として、磁区を細分化する技術が開発された。
【０００４】
積み鉄心の場合、仕上げ焼鈍後の鋼板にレーザービームを照射して局部的な微少歪を与えることにより磁区を細分化して鉄損を低減させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、これらの磁区の動きを観察すると鋼板表面のグラス皮膜の凹凸によりピン止めされ、動かない磁区も存在していることが分かった。従って、方向性電磁鋼板の鉄損値を更に低減させるためには、磁区細分化と合わせて磁区の動きを阻害する鋼板表面のグラス皮膜の凹凸によるピン止め効果をなくすことが重要であると考えられる。
【０００６】
そのためには、磁区の動きを阻害する鋼板表面のグラス皮膜を形成させないことが有効と考えられ、その手段として、焼鈍分離剤として粗大高純アルミナを用いることによりグラス皮膜を形成させない方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では表面直下の介在物をなくすことができず、その介在物によるピニング効果のため、鉄損の向上代はＷ15/60で高々２％に過ぎない。
【０００７】
この表面直下の介在物を制御し、かつ、表面の平滑化（鏡面化）を達成する方法として、仕上げ焼鈍後に化学研磨或いは電解研磨を行う方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、化学研磨・電解研磨等の方法は、研究室レベルでの少試料の材料を加工することは可能であるが、工業的規模で行うには薬液の濃度管理、温度管理、公害設備の付与等の点で大きな問題があり、いまだ実用化されるに至っていない。
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々の実験を行い、脱炭焼鈍の露点を制御し、脱炭焼鈍時に形成される酸化層においてＦｅ系酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4、ＦｅＯ等）を形成させないことが、表面の介在物を消去することに有効であることを見いだした（特許文献４参照）。
【０００９】
このような酸化層を形成させた脱炭焼鈍板をアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー、もしくは、静電塗布法等によりドライ・コートすることにより、仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状に仕上げ、鉄損を大きく低下させることができる。
【特許文献１】
特開昭５８−２６４０５号公報
【特許文献２】
米国特許第３７８５８８２号明細書
【特許文献３】
特開昭６４−８３６２０号公報
【特許文献４】
特開平７−１１８７４９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布する方法は、静電塗布法等によるドライ・コートする方法に比べて簡単な設備で処理することが可能である。しかしながら、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布する方法において、場合によっては二次再結晶が不安定になることが分かった。本発明の目的は、二次再結晶の不安定化の原因を解明して二次再結晶を安定して行う方法を提示することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々の実験を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分及び仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を制御することにより二次再結晶を安定化させることを見出した。ここで仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧制御とは、より具体的には、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０００１以上０．２以下とし、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下とすることを意味するものである。
【００１２】
なお、ここで持ち込み水分とは焼鈍分離剤中に水和水分、結晶水等の形態で持ち込まれた水分を意味するものである。これらの形態で焼鈍分離剤中に持ち込まれた水分は、１０００℃まで焼鈍すると、ほぼ分解して消失されるので、持ち込み水分量は実用上、塗布・乾燥してから１０００℃に焼鈍した後の質量減量として測定される。
【００１３】
以下、詳細に説明する。
【００１４】
本発明者等は、特許文献４に開示した方法で作製した脱炭焼鈍板を用いても二次再結晶挙動が変動する原因を鋭意検討した。その結果、水スラリー状で塗布したアルミナを主体とした焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度によって二次再結晶挙動に大きな差が生じることを突き止めた。
【００１５】
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％の珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、板厚２．０ｍｍに熱延した。この熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。この冷延板を、雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０１の湿潤ガス中で、８３０℃で脱炭焼鈍した。
【００１６】
その後、各種アルミナを０〜５０℃の水に混入して攪拌し、スラリー状にして試料に塗布乾燥した。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して１０００℃まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。これらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１６の窒素−水素混合ガス雰囲気中で１０℃／ｈｒで１２００℃まで加熱し、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．００００３９の水素ガスに切り替え１２００℃で５時間焼鈍した。
【００１７】
焼鈍後の磁束密度（Ｂ８）を図１に示す。図１から、塗布乾燥後の水分量が１．５％を越えた場合には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）が低下していることが分かる。これは、塗布乾燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放出され、ＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量としては１．５％以下、好ましくは、１％以下とすればよい。
【００１８】
上記の結果から、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量は、仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気の酸化度を介して、二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられるので、次いで、雰囲気ガスの酸化度の影響を調査した。上記脱炭板を基に、塗布乾燥後の水分量が０．５％であった焼鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）の影響を、窒素／水素割合と水蒸気分圧を変え調査した。
【００１９】
図２に、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）に及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度の影響を示す。図２から、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１以上、０．２以下の範囲で二次再結晶が安定化して磁束密度（Ｂ８）が高くなることが分かる。
【００２０】
これは、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１未満では、脱炭焼鈍で形成された稠密なシリカ膜が仕上げ焼鈍中の二次再結晶完了前に還元されてしまい、鋼中窒素のガス化に起因するＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解を抑制できないことが原因であると推定される。また、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．２以上では、鋼板表面の雰囲気ガスの酸化度が高いので、ＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。
【００２１】
以上は、仕上げ焼鈍雰囲気に水素が含まれる場合を示したが、水素が含まれない場合についても検討した結果、水スラリー状で塗布したアルミナを主体とした焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの露点によって二次再結晶挙動に大きな差が生じることを突き止めた。
【００２２】
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％の珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、板厚２．０ｍｍに熱延した。この熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。この冷延板を雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０１の湿潤ガス中で８３０℃で脱炭焼鈍を施した。
【００２３】
その後、各種アルミナを０℃〜５０℃の水に混入して攪拌しスラリー状にして試料に塗布乾燥した。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して１０００℃まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。これらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍の雰囲気は露点−５０℃の窒素ガス雰囲気中で、１０℃／ｈｒで１２００℃まで加熱し、その後、露点−５０℃の水素ガスに切り替え１２００℃で５時間焼鈍した。
【００２４】
焼鈍後の磁束密度（Ｂ８）を図３に示す。図３から、塗布乾燥後の水分量が１．５％を越えた場合には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）が低下していることが分かる。これは塗布乾燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放出され、ＡｌＮや（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量としては１．５％以下、好ましくは１％以下とすれば良い。
【００２５】
上記の結果から、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量は仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気ガスの露点を介して二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられるので、次いで、雰囲気ガスの露点の影響を調査した。上記脱炭板を基に塗布乾燥後の水分量が０．５％であった焼鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の窒素ガスの露点の影響を調査した。
【００２６】
図４に焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）に及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気の窒素ガスの露点の影響を示す。図４から、露点が０℃以下で二次再結晶が安定化して磁束密度（Ｂ８）が高くなることが分かる。
これは、露点が０℃超では、鋼板表面の雰囲気ガスの露点が高いので、ＡｌＮや（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。
【００２７】
本発明は以上の知見に基づいてなされたもので、その要旨とするところは以下のとおりである。
【００２８】
（１）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下、及び仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH 2 O／ＰH 2 ）を０．０００１以上０．２以下、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下に制御することを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００２９】
（２）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３０】
（３）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３１】
（４）前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする前記（２）または（３）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３２】
（５）鋼中元素としてＳｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％添加することを特徴とする前記（２）、（３）または（４）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３３】
（６）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３４】
（７）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３５】
（８）前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする前記（６）または（７）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３６】
（９）前記鋼中元素として、Ｓｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％含有することを特徴とする前記（６）、（７）または（８）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
基本的な製造法としては、磁束密度（Ｂ８）が高い製品を製造できる小松等による（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に基づく製造法（例えば、特公昭６２−４５２８５号公報、参照）、または、田口・坂倉等によるＡｌＮとＭｎＳを主インヒビターとして用いる高温スラブ加熱に基づく製造法（例えば、特公昭４０−１５６４４号公報、参照）を適用すればよい。
【００３９】
次に、珪素鋼スラブの成分組成について説明する。なお、「％」は「質量％」を意味する。
【００４０】
Ｓｉは、電気抵抗を高め鉄損を下げる上で重要な元素である。含有量が４．８％を超えると、冷間圧延時に材料が割れ易くなり圧延不可能となる。一方、Ｓｉ量を下げると仕上げ焼鈍時にα→γ変態を生じ、結晶の方向性が損なわれるので、実質的に結晶の方向性に影響を及ぼさない０．８％を下限とする。
【００４１】
酸可溶性Ａｌは、Ｎと結合してＡｌＮまたは（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎとしてインヒビターとして機能するために必須の元素である。磁束密度が高くなる０．０１２〜０．０５％を限定範囲とする。
【００４２】
Ｎは、製鋼時に０．０１％を超えて添加すると、ブリスターとよばれる鋼板中の空孔を生じるので、０．０１％を上限とする。
【００４３】
Ｍｎ、Ｓは、田口・坂倉等による高温スラブ加熱に基づく製造法では、ＭｎＳとしてインヒビターとして機能するために必須の元素である。磁束密度が高くなるＭｎ：０．０３〜０．１５％、および、Ｓ：０．０１〜０．０５％を限定範囲とする。
【００４４】
なお、Ｓは、小松等による（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に基づく製造法では、磁気特性に悪影響を及ぼすので０．０１５％以下とすることが望ましい。
【００４５】
Ｃは、残留すると製品特性（鉄損）の低下を引き起こすので０．００３％未満に抑えることが必要とされている。しかしながら、製鋼段階でＣ量を低くすると熱延板の結晶組織に粗大な｛１００｝伸長粒が存在し、二次再結晶に悪影響を及ぼす。また、析出物や一次再結晶集合組織制御の観点からも、Ｃはある程度製鋼段階で添加することが必要である。
【００４６】
したがって、製鋼段階では０．００３％以上、好ましくは、α／γ変態が生じる０．０２％以上添加することが望ましい。０．１％より多く添加しても、上述の結晶組織、析出物等への影響はほぼ飽和し、脱炭に必要な時間が長くなるので、０．１％を上限とする。
【００４７】
Ｓｎは、鋼板表面に偏析して仕上げ焼鈍中のインヒビターの分解を抑制し、磁束密度の高い製品を安定して製造することに有効な元素である。０．０３〜０．１５％添加することが望ましい。この下限値未満ではインヒビターの分解抑制効果が少なく、実質的な磁束密度向上効果が得られない。また、この上限値を超えると、鋼板中への窒化が難しくなり、二次再結晶が不安定になる場合が生じる。
【００４８】
Ｃｒは、脱炭焼鈍の酸化層の改善に有効な元素である。０．０３〜０．２％添加することが望ましい。その他、微量のＢ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｍｏ等を鋼中に含有することは、本発明の主旨を損なうものではない。
【００４９】
上記成分組成の溶鋼は、通常の工程により熱延板とされるか、もしくは、溶鋼を連続鋳造して薄帯とされる。上記熱延板または連続鋳造薄帯は、ただちに、もしくは、短時間焼鈍を経て冷間圧延される。
【００５０】
上記焼鈍は７５０〜１２００℃の温度域で３０秒〜３０分間行われ、この焼鈍は製品の磁気特性を高めるために有効である。望む製品の特性レベルとコストを勘案して採否を決めるとよい。
【００５１】
冷間圧延は、基本的には特公昭４０−１５６４４号公報に開示されているように、最終冷延圧下率８０％以上の冷間圧延とすればよい。
【００５２】
冷間圧延後の材料は、鋼中に含まれる炭素を除去するために湿水素雰囲気中で、脱炭焼鈍される。
【００５３】
この脱炭焼鈍においては、Ｆｅ系の酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4、ＦｅＯ等の低級酸化物）を形成させない低い酸化度で焼鈍を行うことが、表面の鏡面化を達成する上で必須の要件である。
【００５４】
例えば、通常、脱炭焼鈍が行われる８００℃〜８５０℃の温度域においては、雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．１５以下に調整することにより、Ｆｅ系酸化物の生成を抑制することができる。但し、あまりに酸化度を下げると、脱炭速度が遅くなってしまう。この両者を勘案すると、この温度域において雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）は、０．０１〜０．１５の範囲が好ましい。
【００５５】
この脱炭焼鈍板に、（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる製造法（例えば、特公昭６２−４５２８５号公報、参照）においては、窒化処理を施す。この窒化処理の方法は特に限定されるものではなく、アンモニア等の窒化能のある雰囲気ガス中で行う方法等がある。量的には、０．００５％以上、望ましくは、Ｎ／酸可溶性Ａｌの比率が２／３以上となる窒化すればよい。
【００５６】
これらの脱炭焼鈍板を、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥後コイル状に巻き取る際に、塗布乾燥後の持ち込み水分を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０００１以上０．２以下の雰囲気ガスを吹き込み、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下の不活性ガスを吹き込むことが本発明のポイントである。
【００５７】
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の持ち込み水分を制御するためには、アルミナのＢＥＴ値、粒径等と共に、水スラリーにする際の水温、攪拌時間等を管理すればよい。
【００５８】
焼鈍分離剤として、特願２００１−２２０２２８号で出願済みの技術であるが、ＢＥＴ比表面積を制御したアルミナとマグネシアを一定比率範囲で混合した粉体を用いることは、表面の鏡面化を促進するうえで有効な方法である。
【００５９】
また、鋼板との密着性不足が懸念されたり、あるいは、スラリー状態での沈降に問題が生じるようであれば、必要に応じて、増粘剤などを添加してもよい。また、鋼中の硫黄成分の純化を促進させる目的で酸化カルシウム等を加えることも本技術の効果を損ねるものではない。
【００６０】
仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．０００１以上０．２以下の雰囲気ガスあるいは露点；０℃以下の不活性ガスを吹き込む温度域は、表面酸化層の酸化、還元が実質的に起こる６００℃を下限とし、また、二次再結晶がほぼ完了する１１００℃を上限とする。少なくとも、この範囲内で雰囲気ガス制御を行えばよい。ここで、不活性ガスとは、鋼板との反応性に乏しいガスを意味するものであり、具体的には、窒素及びＡｒ等の希ガス（周期律表のＯ族のガス）を意味するものである。
【００６１】
この積層した脱炭焼鈍板を仕上げ焼鈍して、二次再結晶と窒化物の純化を行う。二次再結晶を特開平２−２５８９２９号公報に開示されるように、一定の温度で保持する、または、加熱速度を制御する等の手段により、二次再結晶を所定の温度域で行わせることは、製品の磁束密度（Ｂ８）を高めるうえで有効である。
【００６２】
二次再結晶完了後、窒化物等の純化と表面酸化膜の還元を行うために、１００％水素で１１００℃以上の温度で焼鈍する。この場合、雰囲気ガスの露点は低い方が好ましい。
【００６３】
仕上げ焼鈍後、表面に張力コーテイング処理を行い、必要に応じてレーザー照射等の磁区細分化処理を施す。
【００６４】
【実施例】
（実施例１）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：０．０５％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００６５】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２５％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【００６６】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。
【００６７】
仕上げ焼鈍は以下（１）〜（５）の各条件の窒素−水素混合ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
（１）酸化度０．０６１の雰囲気ガス（室温−１２００℃）、
（２）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．０６１の雰囲気ガス（６００℃−１２００℃）、
（３）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．０６１の雰囲気ガス（６００℃−１１００℃）−酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（１１００℃−１２００℃）、
（４）酸化度０．０６１の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（６００−１２００℃）、
（５）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−１２００℃）。
【００６８】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
（実施例２）
実施例１と同じ脱炭板試料に、ＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を変えた。
【００７１】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００７２】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表２に示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
（実施例３）
実施例２において、塗布乾燥後の焼鈍分離剤中の水分量を０．６％とした試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は、酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１０００℃まで加熱し、同一の雰囲気ガス中で５℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００７５】
この試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表３に示す。
【００７６】
【表３】
【００７７】
（実施例４）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブ、及び、この成分にＳｎ：０．０５％、及び、０．０８％添加した珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００７８】
この冷延板を、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２６〜０．０２９％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【００７９】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。仕上げ焼鈍は酸化度０．０６１の窒素−水素混合ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
【００８０】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表４に示す。
【００８１】
【表４】
【００８２】
（実施例５）
質量％で、Ｓｉ：３．１％、Ｃ：０．０７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、Ｃｕ：０．１％、Ｓｎ：０．１２％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３５０℃に加熱し、板厚２．３ｍｍに熱延した。
【００８３】
この熱延板を、１．５ｍｍに冷間圧延し、更に、１１２０℃で２分間焼鈍を施した後、０．２２ｍｍに冷間圧延した。この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度１００℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍した。
【００８４】
この脱炭板試料に、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００８５】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
（実施例６）
実施例５と同じ脱炭板試料に、ＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００８８】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表６に示す。
【００８９】
【表６】
【００９０】
（実施例７）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：０．０５％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００９１】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２５％に増加して、インヒビターの強化を行った。
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。
【００９２】
仕上げ焼鈍は以下の各条件の窒素ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
（１）露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（室温−１２００℃）、
（２）露点１０℃の窒素雰囲気ガス（室温−６００℃）、露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（６００℃−１２００℃）、
（３）露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（室温−６００℃）、露点１０℃の窒素雰囲気ガス（６００℃−１１００℃）、露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（１１００℃−１２００℃）、
（４）露点１０℃の窒素雰囲気ガス（室温−１２００℃）。
【００９３】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表７に示す。
【００９４】
【表７】
【００９５】
（実施例８）
実施例７と同じ脱炭板試料にＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）によりアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
【００９６】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、露点−６０℃（酸化度０．００００１１）の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００９７】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表８に示す。
【００９８】
【表８】
【００９９】
（実施例９）
実施例８において、塗布乾燥後の焼鈍分離剤中の水分量を０．６％とした試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素５０％−アルゴン５０％の混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１０００℃まで加熱し同一の雰囲気ガス中で５℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１００】
この試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表９に示す。
【０１０１】
【表９】
【０１０２】
（実施例１０）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブ及び、この成分にＳｎ：０．０５％、及び０．０８％添加した珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【０１０３】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いでアンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２６〜０．０２９％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【０１０４】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
【０１０５】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１０に示す。
【０１０６】
【表１０】
【０１０７】
（実施例１１）
質量％で、Ｓｉ：３．１％、Ｃ：０．０７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、Ｃｕ：０．１％、Ｓｎ：０．１２％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３５０℃に加熱し、板厚２．３ｍｍに熱延した。
【０１０８】
この熱延板を、１．５ｍｍに冷間圧延し、更に１１２０℃で２分間焼鈍を施した後０．２２ｍｍに冷間圧延した。この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度１００℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。
【０１０９】
この脱炭板試料にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１１０】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１１に示す。
【０１１１】
【表１１】
【０１１２】
（実施例１２）
実施例１１と同じ脱炭板試料にＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）によりアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
【０１１３】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、露点−６０℃（酸化度０．００００１１）の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１１４】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１２に示す。
【０１１５】
【表１２】
【０１１６】
【発明の効果】
本発明により、二次再結晶の安定化と表面の鏡面化が安定的に達成させることができる。製品の表面を効果的に仕上げることにより、従来製品よりも低い鉄損の方向性電磁鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図２】仕上げ焼鈍における酸化度（ＰH2O／ＰH2）と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図３】水素を含まない仕上げ焼鈍の雰囲気ガスの露点を変更した実験における持ち込み水分量と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図４】仕上げ焼鈍雰囲気中に水素を含まない場合、その露点と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として変圧器その他の電気機器等の鉄心として利用される方向性珪素鋼板の製造方法に関するものである。特に、その表面を効果的に仕上げることにより、鉄損特性の向上を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
方向性珪素鋼板は、磁気鉄心として多くの電気機器に用いられている。方向性珪素鋼板は、Ｓｉを０．８〜４．８％含有し、製品の結晶粒の方位を｛１１０｝＜００１＞方位に高度に集積させた鋼板である。その磁気特性として磁束密度が高く（Ｂ８値で代表される）、鉄損が低い（Ｗ17/50値で代表される）ことが要求される。特に、最近では省エネルギーの見地から電力損失の低減に対する要求が高まっている。
【０００３】
この要求にこたえ、方向性珪素鋼板の鉄損を低減させる手段として、磁区を細分化する技術が開発された。
【０００４】
積み鉄心の場合、仕上げ焼鈍後の鋼板にレーザービームを照射して局部的な微少歪を与えることにより磁区を細分化して鉄損を低減させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、これらの磁区の動きを観察すると鋼板表面のグラス皮膜の凹凸によりピン止めされ、動かない磁区も存在していることが分かった。従って、方向性電磁鋼板の鉄損値を更に低減させるためには、磁区細分化と合わせて磁区の動きを阻害する鋼板表面のグラス皮膜の凹凸によるピン止め効果をなくすことが重要であると考えられる。
【０００６】
そのためには、磁区の動きを阻害する鋼板表面のグラス皮膜を形成させないことが有効と考えられ、その手段として、焼鈍分離剤として粗大高純アルミナを用いることによりグラス皮膜を形成させない方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では表面直下の介在物をなくすことができず、その介在物によるピニング効果のため、鉄損の向上代はＷ15/60で高々２％に過ぎない。
【０００７】
この表面直下の介在物を制御し、かつ、表面の平滑化（鏡面化）を達成する方法として、仕上げ焼鈍後に化学研磨或いは電解研磨を行う方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、化学研磨・電解研磨等の方法は、研究室レベルでの少試料の材料を加工することは可能であるが、工業的規模で行うには薬液の濃度管理、温度管理、公害設備の付与等の点で大きな問題があり、いまだ実用化されるに至っていない。
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々の実験を行い、脱炭焼鈍の露点を制御し、脱炭焼鈍時に形成される酸化層においてＦｅ系酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4、ＦｅＯ等）を形成させないことが、表面の介在物を消去することに有効であることを見いだした（特許文献４参照）。
【０００９】
このような酸化層を形成させた脱炭焼鈍板をアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー、もしくは、静電塗布法等によりドライ・コートすることにより、仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状に仕上げ、鉄損を大きく低下させることができる。
【特許文献１】
特開昭５８−２６４０５号公報
【特許文献２】
米国特許第３７８５８８２号明細書
【特許文献３】
特開昭６４−８３６２０号公報
【特許文献４】
特開平７−１１８７４９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布する方法は、静電塗布法等によるドライ・コートする方法に比べて簡単な設備で処理することが可能である。しかしながら、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布する方法において、場合によっては二次再結晶が不安定になることが分かった。本発明の目的は、二次再結晶の不安定化の原因を解明して二次再結晶を安定して行う方法を提示することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々の実験を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分及び仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を制御することにより二次再結晶を安定化させることを見出した。ここで仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧制御とは、より具体的には、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０００１以上０．２以下とし、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下とすることを意味するものである。
【００１２】
なお、ここで持ち込み水分とは焼鈍分離剤中に水和水分、結晶水等の形態で持ち込まれた水分を意味するものである。これらの形態で焼鈍分離剤中に持ち込まれた水分は、１０００℃まで焼鈍すると、ほぼ分解して消失されるので、持ち込み水分量は実用上、塗布・乾燥してから１０００℃に焼鈍した後の質量減量として測定される。
【００１３】
以下、詳細に説明する。
【００１４】
本発明者等は、特許文献４に開示した方法で作製した脱炭焼鈍板を用いても二次再結晶挙動が変動する原因を鋭意検討した。その結果、水スラリー状で塗布したアルミナを主体とした焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度によって二次再結晶挙動に大きな差が生じることを突き止めた。
【００１５】
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％の珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、板厚２．０ｍｍに熱延した。この熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。この冷延板を、雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０１の湿潤ガス中で、８３０℃で脱炭焼鈍した。
【００１６】
その後、各種アルミナを０〜５０℃の水に混入して攪拌し、スラリー状にして試料に塗布乾燥した。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して１０００℃まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。これらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１６の窒素−水素混合ガス雰囲気中で１０℃／ｈｒで１２００℃まで加熱し、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．００００３９の水素ガスに切り替え１２００℃で５時間焼鈍した。
【００１７】
焼鈍後の磁束密度（Ｂ８）を図１に示す。図１から、塗布乾燥後の水分量が１．５％を越えた場合には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）が低下していることが分かる。これは、塗布乾燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放出され、ＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量としては１．５％以下、好ましくは、１％以下とすればよい。
【００１８】
上記の結果から、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量は、仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気の酸化度を介して、二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられるので、次いで、雰囲気ガスの酸化度の影響を調査した。上記脱炭板を基に、塗布乾燥後の水分量が０．５％であった焼鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）の影響を、窒素／水素割合と水蒸気分圧を変え調査した。
【００１９】
図２に、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）に及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの酸化度の影響を示す。図２から、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１以上、０．２以下の範囲で二次再結晶が安定化して磁束密度（Ｂ８）が高くなることが分かる。
【００２０】
これは、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０００１未満では、脱炭焼鈍で形成された稠密なシリカ膜が仕上げ焼鈍中の二次再結晶完了前に還元されてしまい、鋼中窒素のガス化に起因するＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解を抑制できないことが原因であると推定される。また、酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．２以上では、鋼板表面の雰囲気ガスの酸化度が高いので、ＡｌＮや（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。
【００２１】
以上は、仕上げ焼鈍雰囲気に水素が含まれる場合を示したが、水素が含まれない場合についても検討した結果、水スラリー状で塗布したアルミナを主体とした焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量と仕上げ焼鈍中の雰囲気ガスの露点によって二次再結晶挙動に大きな差が生じることを突き止めた。
【００２２】
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％の珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、板厚２．０ｍｍに熱延した。この熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。この冷延板を雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．０１の湿潤ガス中で８３０℃で脱炭焼鈍を施した。
【００２３】
その後、各種アルミナを０℃〜５０℃の水に混入して攪拌しスラリー状にして試料に塗布乾燥した。塗布乾燥したアルミナの一部を採取して１０００℃まで加熱して、その質量減量から水分量を測定した。これらの試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍の雰囲気は露点−５０℃の窒素ガス雰囲気中で、１０℃／ｈｒで１２００℃まで加熱し、その後、露点−５０℃の水素ガスに切り替え１２００℃で５時間焼鈍した。
【００２４】
焼鈍後の磁束密度（Ｂ８）を図３に示す。図３から、塗布乾燥後の水分量が１．５％を越えた場合には二次再結晶が不安定になり、焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）が低下していることが分かる。これは塗布乾燥後の水分量が多い場合には、この水分が焼鈍中に放出され、ＡｌＮや（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。従って、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量としては１．５％以下、好ましくは１％以下とすれば良い。
【００２５】
上記の結果から、焼鈍分離剤の塗布乾燥後の水分量は仕上げ焼鈍中の鋼板表面の雰囲気ガスの露点を介して二次再結晶挙動に影響を及ぼすと考えられるので、次いで、雰囲気ガスの露点の影響を調査した。上記脱炭板を基に塗布乾燥後の水分量が０．５％であった焼鈍分離剤を塗布した試料を積層し、仕上げ焼鈍の窒素ガスの露点の影響を調査した。
【００２６】
図４に焼鈍後の試料の磁束密度（Ｂ８）に及ぼす仕上げ焼鈍中の雰囲気の窒素ガスの露点の影響を示す。図４から、露点が０℃以下で二次再結晶が安定化して磁束密度（Ｂ８）が高くなることが分かる。
これは、露点が０℃超では、鋼板表面の雰囲気ガスの露点が高いので、ＡｌＮや（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎ等のインヒビターの分解がＡｌの酸化により促進されることが原因であると推定される。
【００２７】
本発明は以上の知見に基づいてなされたもので、その要旨とするところは以下のとおりである。
【００２８】
（１）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下、及び仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH 2 O／ＰH 2 ）を０．０００１以上０．２以下、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下に制御することを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００２９】
（２）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３０】
（３）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３１】
（４）前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする前記（２）または（３）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３２】
（５）鋼中元素としてＳｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％添加することを特徴とする前記（２）、（３）または（４）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３３】
（６）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３４】
（７）質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３５】
（８）前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする前記（６）または（７）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３６】
（９）前記鋼中元素として、Ｓｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％含有することを特徴とする前記（６）、（７）または（８）記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
基本的な製造法としては、磁束密度（Ｂ８）が高い製品を製造できる小松等による（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に基づく製造法（例えば、特公昭６２−４５２８５号公報、参照）、または、田口・坂倉等によるＡｌＮとＭｎＳを主インヒビターとして用いる高温スラブ加熱に基づく製造法（例えば、特公昭４０−１５６４４号公報、参照）を適用すればよい。
【００３９】
次に、珪素鋼スラブの成分組成について説明する。なお、「％」は「質量％」を意味する。
【００４０】
Ｓｉは、電気抵抗を高め鉄損を下げる上で重要な元素である。含有量が４．８％を超えると、冷間圧延時に材料が割れ易くなり圧延不可能となる。一方、Ｓｉ量を下げると仕上げ焼鈍時にα→γ変態を生じ、結晶の方向性が損なわれるので、実質的に結晶の方向性に影響を及ぼさない０．８％を下限とする。
【００４１】
酸可溶性Ａｌは、Ｎと結合してＡｌＮまたは（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎとしてインヒビターとして機能するために必須の元素である。磁束密度が高くなる０．０１２〜０．０５％を限定範囲とする。
【００４２】
Ｎは、製鋼時に０．０１％を超えて添加すると、ブリスターとよばれる鋼板中の空孔を生じるので、０．０１％を上限とする。
【００４３】
Ｍｎ、Ｓは、田口・坂倉等による高温スラブ加熱に基づく製造法では、ＭｎＳとしてインヒビターとして機能するために必須の元素である。磁束密度が高くなるＭｎ：０．０３〜０．１５％、および、Ｓ：０．０１〜０．０５％を限定範囲とする。
【００４４】
なお、Ｓは、小松等による（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に基づく製造法では、磁気特性に悪影響を及ぼすので０．０１５％以下とすることが望ましい。
【００４５】
Ｃは、残留すると製品特性（鉄損）の低下を引き起こすので０．００３％未満に抑えることが必要とされている。しかしながら、製鋼段階でＣ量を低くすると熱延板の結晶組織に粗大な｛１００｝伸長粒が存在し、二次再結晶に悪影響を及ぼす。また、析出物や一次再結晶集合組織制御の観点からも、Ｃはある程度製鋼段階で添加することが必要である。
【００４６】
したがって、製鋼段階では０．００３％以上、好ましくは、α／γ変態が生じる０．０２％以上添加することが望ましい。０．１％より多く添加しても、上述の結晶組織、析出物等への影響はほぼ飽和し、脱炭に必要な時間が長くなるので、０．１％を上限とする。
【００４７】
Ｓｎは、鋼板表面に偏析して仕上げ焼鈍中のインヒビターの分解を抑制し、磁束密度の高い製品を安定して製造することに有効な元素である。０．０３〜０．１５％添加することが望ましい。この下限値未満ではインヒビターの分解抑制効果が少なく、実質的な磁束密度向上効果が得られない。また、この上限値を超えると、鋼板中への窒化が難しくなり、二次再結晶が不安定になる場合が生じる。
【００４８】
Ｃｒは、脱炭焼鈍の酸化層の改善に有効な元素である。０．０３〜０．２％添加することが望ましい。その他、微量のＢ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｍｏ等を鋼中に含有することは、本発明の主旨を損なうものではない。
【００４９】
上記成分組成の溶鋼は、通常の工程により熱延板とされるか、もしくは、溶鋼を連続鋳造して薄帯とされる。上記熱延板または連続鋳造薄帯は、ただちに、もしくは、短時間焼鈍を経て冷間圧延される。
【００５０】
上記焼鈍は７５０〜１２００℃の温度域で３０秒〜３０分間行われ、この焼鈍は製品の磁気特性を高めるために有効である。望む製品の特性レベルとコストを勘案して採否を決めるとよい。
【００５１】
冷間圧延は、基本的には特公昭４０−１５６４４号公報に開示されているように、最終冷延圧下率８０％以上の冷間圧延とすればよい。
【００５２】
冷間圧延後の材料は、鋼中に含まれる炭素を除去するために湿水素雰囲気中で、脱炭焼鈍される。
【００５３】
この脱炭焼鈍においては、Ｆｅ系の酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4、ＦｅＯ等の低級酸化物）を形成させない低い酸化度で焼鈍を行うことが、表面の鏡面化を達成する上で必須の要件である。
【００５４】
例えば、通常、脱炭焼鈍が行われる８００℃〜８５０℃の温度域においては、雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．１５以下に調整することにより、Ｆｅ系酸化物の生成を抑制することができる。但し、あまりに酸化度を下げると、脱炭速度が遅くなってしまう。この両者を勘案すると、この温度域において雰囲気ガスの酸化度（ＰH2O／ＰH2）は、０．０１〜０．１５の範囲が好ましい。
【００５５】
この脱炭焼鈍板に、（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる製造法（例えば、特公昭６２−４５２８５号公報、参照）においては、窒化処理を施す。この窒化処理の方法は特に限定されるものではなく、アンモニア等の窒化能のある雰囲気ガス中で行う方法等がある。量的には、０．００５％以上、望ましくは、Ｎ／酸可溶性Ａｌの比率が２／３以上となる窒化すればよい。
【００５６】
これらの脱炭焼鈍板を、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥後コイル状に巻き取る際に、塗布乾燥後の持ち込み水分を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０００１以上０．２以下の雰囲気ガスを吹き込み、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下の不活性ガスを吹き込むことが本発明のポイントである。
【００５７】
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の持ち込み水分を制御するためには、アルミナのＢＥＴ値、粒径等と共に、水スラリーにする際の水温、攪拌時間等を管理すればよい。
【００５８】
焼鈍分離剤として、特願２００１−２２０２２８号で出願済みの技術であるが、ＢＥＴ比表面積を制御したアルミナとマグネシアを一定比率範囲で混合した粉体を用いることは、表面の鏡面化を促進するうえで有効な方法である。
【００５９】
また、鋼板との密着性不足が懸念されたり、あるいは、スラリー状態での沈降に問題が生じるようであれば、必要に応じて、増粘剤などを添加してもよい。また、鋼中の硫黄成分の純化を促進させる目的で酸化カルシウム等を加えることも本技術の効果を損ねるものではない。
【００６０】
仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．０００１以上０．２以下の雰囲気ガスあるいは露点；０℃以下の不活性ガスを吹き込む温度域は、表面酸化層の酸化、還元が実質的に起こる６００℃を下限とし、また、二次再結晶がほぼ完了する１１００℃を上限とする。少なくとも、この範囲内で雰囲気ガス制御を行えばよい。ここで、不活性ガスとは、鋼板との反応性に乏しいガスを意味するものであり、具体的には、窒素及びＡｒ等の希ガス（周期律表のＯ族のガス）を意味するものである。
【００６１】
この積層した脱炭焼鈍板を仕上げ焼鈍して、二次再結晶と窒化物の純化を行う。二次再結晶を特開平２−２５８９２９号公報に開示されるように、一定の温度で保持する、または、加熱速度を制御する等の手段により、二次再結晶を所定の温度域で行わせることは、製品の磁束密度（Ｂ８）を高めるうえで有効である。
【００６２】
二次再結晶完了後、窒化物等の純化と表面酸化膜の還元を行うために、１００％水素で１１００℃以上の温度で焼鈍する。この場合、雰囲気ガスの露点は低い方が好ましい。
【００６３】
仕上げ焼鈍後、表面に張力コーテイング処理を行い、必要に応じてレーザー照射等の磁区細分化処理を施す。
【００６４】
【実施例】
（実施例１）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：０．０５％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００６５】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２５％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【００６６】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し、乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。
【００６７】
仕上げ焼鈍は以下（１）〜（５）の各条件の窒素−水素混合ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
（１）酸化度０．０６１の雰囲気ガス（室温−１２００℃）、
（２）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．０６１の雰囲気ガス（６００℃−１２００℃）、
（３）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．０６１の雰囲気ガス（６００℃−１１００℃）−酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（１１００℃−１２００℃）、
（４）酸化度０．０６１の雰囲気ガス（室温−６００℃）−酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（６００−１２００℃）、
（５）酸化度０．００００１４の雰囲気ガス（室温−１２００℃）。
【００６８】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１に示す。
【００６９】
【表１】
（実施例２）
実施例１と同じ脱炭板試料に、ＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を変えた。
【００７１】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００７２】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表２に示す。
【００７３】
【表２】
（実施例３）
実施例２において、塗布乾燥後の焼鈍分離剤中の水分量を０．６％とした試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は、酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１０００℃まで加熱し、同一の雰囲気ガス中で５℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００７５】
この試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表３に示す。
【００７６】
【表３】
（実施例４）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブ、及び、この成分にＳｎ：０．０５％、及び、０．０８％添加した珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００７８】
この冷延板を、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２６〜０．０２９％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【００７９】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。仕上げ焼鈍は酸化度０．０６１の窒素−水素混合ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
【００８０】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表４に示す。
【００８１】
【表４】
（実施例５）
質量％で、Ｓｉ：３．１％、Ｃ：０．０７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、Ｃｕ：０．１％、Ｓｎ：０．１２％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３５０℃に加熱し、板厚２．３ｍｍに熱延した。
【００８３】
この熱延板を、１．５ｍｍに冷間圧延し、更に、１１２０℃で２分間焼鈍を施した後、０．２２ｍｍに冷間圧延した。この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度１００℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍した。
【００８４】
この脱炭板試料に、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布し乾燥した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００８５】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表５に示す。
【００８６】
【表５】
（実施例６）
実施例５と同じ脱炭板試料に、ＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤の塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は酸化度０．０００１１の窒素−水素混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００８８】
これらの試料を張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表６に示す。
【００８９】
【表６】
（実施例７）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：０．０５％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【００９１】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いで、アンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２５％に増加して、インヒビターの強化を行った。
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。
【００９２】
仕上げ焼鈍は以下の各条件の窒素ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
（１）露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（室温−１２００℃）、
（２）露点１０℃の窒素雰囲気ガス（室温−６００℃）、露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（６００℃−１２００℃）、
（３）露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（室温−６００℃）、露点１０℃の窒素雰囲気ガス（６００℃−１１００℃）、露点−５０℃の窒素雰囲気ガス（１１００℃−１２００℃）、
（４）露点１０℃の窒素雰囲気ガス（室温−１２００℃）。
【００９３】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表７に示す。
【００９４】
【表７】
（実施例８）
実施例７と同じ脱炭板試料にＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）によりアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
【００９６】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、露点−６０℃（酸化度０．００００１１）の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【００９７】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表８に示す。
【００９８】
【表８】
（実施例９）
実施例８において、塗布乾燥後の焼鈍分離剤中の水分量を０．６％とした試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素５０％−アルゴン５０％の混合ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１０００℃まで加熱し同一の雰囲気ガス中で５℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１００】
この試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表９に示す。
【０１０１】
【表９】
（実施例１０）
質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１％、Ｃ：０．０６％、Ｓ：０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０３％、Ｎ：０．００８％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブ及び、この成分にＳｎ：０．０５％、及び０．０８％添加した珪素鋼スラブを１１５０℃で加熱した後、熱間圧延して板厚２．３ｍｍとした。この珪素鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚０．２２ｍｍに冷延した。
【０１０３】
この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度４０℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。次いでアンモニア雰囲気中で焼鈍することにより、窒素量を０．０２６〜０．０２９％に増加して、インヒビターの強化を行った。
【０１０４】
これらの鋼板にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。塗布乾燥後の持ち込み水分量は０．３％であった。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で、１２００℃まで昇温し、水素ガスに切り替えて２０時間焼鈍を行った。
【０１０５】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１０に示す。
【０１０６】
【表１０】
（実施例１１）
質量％で、Ｓｉ：３．１％、Ｃ：０．０７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、Ｃｕ：０．１％、Ｓｎ：０．１２％、残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３５０℃に加熱し、板厚２．３ｍｍに熱延した。
【０１０８】
この熱延板を、１．５ｍｍに冷間圧延し、更に１１２０℃で２分間焼鈍を施した後０．２２ｍｍに冷間圧延した。この冷延板を酸化度（ＰH2O／ＰH2）：０．１に調整した窒素と水素の混合ガス中において、昇温速度１００℃／秒で８３０℃の温度まで昇温し、２分間焼鈍し脱炭焼鈍を施した。
【０１０９】
この脱炭板試料にアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）により塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、酸化度０．００００１１の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１１０】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１１に示す。
【０１１１】
【表１１】
（実施例１２）
実施例１１と同じ脱炭板試料にＢＥＴ比表面積が２３．１ｍ2／ｇのアルミナとＢＥＴ比表面積が２．４ｍ2／ｇのマグネシアを８：２の比率で配合し、水スラリーとした焼鈍分離剤を塗布した。水スラリーの作製条件（水温、攪拌時間等）によりアルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥し、塗布乾燥後の持ち込み水分量を変えた。
【０１１３】
これらの各試料を積層して、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼鈍は露点−５０℃の窒素ガス中で１０℃／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで加熱し、露点−６０℃（酸化度０．００００１１）の水素ガスに切り替え２０時間焼鈍した。
【０１１４】
これらの試料に張力コーテイング処理を施した後、レーザー照射して磁区細分化した。得られた製品の磁気特性を表１２に示す。
【０１１５】
【表１２】
【発明の効果】
本発明により、二次再結晶の安定化と表面の鏡面化が安定的に達成させることができる。製品の表面を効果的に仕上げることにより、従来製品よりも低い鉄損の方向性電磁鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図２】仕上げ焼鈍における酸化度（ＰH2O／ＰH2）と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図３】水素を含まない仕上げ焼鈍の雰囲気ガスの露点を変更した実験における持ち込み水分量と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
【図４】仕上げ焼鈍雰囲気中に水素を含まない場合、その露点と製品の磁束密度（Ｂ８）の関係を示す図である。
Claims (9)
- 質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下、及び、仕上げ焼鈍中の水蒸気分圧を仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有する場合は、酸化度（ＰH 2 O／ＰH 2 ）を０．０００１以上０．２以下、仕上げ焼鈍雰囲気が水素を含有しない不活性ガスの場合は、露点を０℃以下に制御することを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。 - 質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。 - 質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で酸化度（ＰH2O／ＰH2 ）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。 - 前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において、酸化度（ＰH2O／ＰH2）；０．０００１以上、０．２以下の雰囲気ガスを吹き込むことを特徴とする請求項２または３記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
- 鋼中元素としてＳｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％添加することを特徴とする請求項２、３または４記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
- 質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後に増窒素処理を行い、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。 - 質量％で、Ｓｉ：０．８〜４．８％、Ｃ：０．００３〜０．１％、酸可溶性Ａｌ：０．０１２〜０．０５％、Ｎ≦０．０１％、Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを１３２０℃以上の温度で加熱した後、熱間圧延により熱延板となし、そのままあるいは熱延板焼鈍後、一回もしくは中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、次いで、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しない酸化度の雰囲気ガス中で行い、鋼板表面にシリカを主成分とする酸化層を形成させた後、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布することにより仕上げ焼鈍後の表面を鏡面状にする方向性珪素鋼板の製造方法において、
アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を水スラリー状で塗布乾燥した後の持ち込み水分量を１．５％以下とするとともに、仕上げ焼鈍で雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする方向性珪素鋼板の製造方法。 - 前記仕上げ焼鈍中の６００〜１１００℃の温度域において雰囲気ガスとして露点０℃以下の不活性ガスを吹き込むことを特徴とする請求項６または７記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
- 前記鋼中元素として、Ｓｎを、質量％で、０．０３〜０．１５％含有することを特徴とする請求項６、７または８記載の方向性珪素鋼板の製造方法。
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