JPH0364417A - 打抜性の良好な方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は磁気特性の良好な方向性ｋＪい素鋼１板の製
造方法に関し、特に打抜加工に最適の方向性けい素鋼板
を提供しようとするものである。

（従来の技術） 一方向性けい素鋼板は（１１０）　（００１）方位の二
次再結晶粒を発達させたもので、二次再結晶粒を発達さ
せるための焼鈍は、最終板厚において脱炭を兼ねた１次
再結晶焼鈍後に８００〜１２００″Ｃの高い温度域で施
される。この焼鈍中にけい素鋼板表面上には、焼鈍分離
剤であるＭｇＯと１次再結晶焼鈍中に生成したＳｉＯ□
を主成分とする表層酸化物とが反応して、２〜５μｍ厚
のフォルステライト質の被膜（以下フォルステライト被
膜と示す）が形成されるとともに、鋼中の不純物が除去
されて鉄損が向上し、時効による劣化は防止される。通
常はさらに絶縁性を付与するため、りん酸塩系コーティ
ングを施して製品とする。

ところでこのフォルステライト被膜は極めて硬いため、
鋼板を打抜加工する場合に打抜き工具が容易に摩耗する
。したがって打抜加工をする場合はフォルステライト被
膜のないことが好ましい。

このフォルステライト被膜を機械的に研削して除去する
ことは可能であるが、被膜の密着性は強固で強力な研削
を必要とするため、その結果磁気特性は著しく劣化して
しまうので、実際の工程では採用されていない。

そこで打抜加工に供するけい素鋼板に関して、種々の技
術が提案されてきた。例えば特開昭５３２２１１３号公
報には、Ａｌ２Ｏ３および含水けい酸塩鉱物を焼鈍分離
剤として塗布し、フォルステライト被膜を形成させない
技術が開示されている。さらに特公昭５８−４４１５２
号公報には、鋼中残留酸化物の除去性を改善するために
、Ａｌ２Ｏ２および含水けい酸塩鉱物に加え、Ｓｒまた
はＢａを含む化合物とＣａＯまたはＣａ　（０１１）　
ｚとを含有した分離剤を用いることが示されている。ま
た特開昭５９−９６２７８号公報には、鋼中酸化物の除
去性をさらに改善する分離剤として、Ａ１゜（Ｌ＋　１
００重量部に対して不活性Ｍｇ０１５〜７０重量部とＳ
とを含むものが開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこれらの焼鈍分離剤を実際に用いてコイル
を作成すると、コイルの中央部から内奏にかけて不純物
の除去が不充分になる。

すなわちいずれの焼鈍分離剤を用いても不純物の除去は
不完全であり、部分的または全体的に磁気特性が劣化す
る。

さらに上記の従来技術は、鋼板表面に生しる酸化物（フ
ォルステライト被膜）の生成を極力抑制することを特徴
としているが、一方では次のような不利をまねく。すな
わち方向性けい素鋼板は２次再結晶焼鈍後冷却されるが
、その期間内に表層より窒素等の不純物成分が鋼中に逆
拡散して、窒化物等の析出物を形成する。これらの析出
物は製品の機械的性質、中でもヘント特性を著しく害す
る。

この発明は、磁気特性およびヘンド特性に優れかつフォ
ルステライト被膜のない打抜加工に適した方向性けい素
鋼板の製造方法について提案することを目１１勺とする
。

（課題を解決するための手段） 方向性けい素鋼板において、下地被膜であるフォルステ
ライト被膜は打抜性を劣化させる主因ではあるが、方向
性けい素鋼板の製造プロセス上、重要な役割を担ってい
る。

すなわち第１に、８００〜１２００’Ｃの高温で行なわ
れる２次再結晶焼鈍中に不純物のシンクとなり、鋼板中
の不純物を分解あるいは除去するために積極的役割をは
たす。第２に冷却時に不純物ガスが鋼中に逆拡散してく
ることを防止する。

したがって不純物の除去を充分に行いかつ、冷却中のガ
ス成分の逆拡散を防止するためには、フォルステライト
被膜を生成させる条件で２次再結晶焼鈍を行い、その後
フォルステライト被膜を除去することが有利である。

しかしフォルステライト被膜を除去するために研削ロー
ル等にて機械研削を行うと、地鉄の除去量が多くなる上
、加工時に組成歪を生しるため、鋼板の磁性が致命的に
劣化する。また酸洗を用いても、フォルステライト被膜
の密着性が強固で強力な酸洗を行わなければならず、よ
って地鉄の溶解量は大きくなるため、工業的に用いるこ
とは難しい。

そこで発明者等は、このフォルステライト被膜を、地鉄
に著しい歪を与えることなく除去する方法について種々
検刺した結果、研磨面が弾性素材になる、研磨ロールや
研磨ブラシなどの弾性研磨材および遊離砥粒または砥粒
入り弾性研磨材を用いて研磨をすれば、上記の目的を遠
戚できることを見出すに至った。

すなわちこの発明は、含けい素鋼スラブを加熱後熱間圧
延し、次いで１回または中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧
延によって最終板厚にし、その後脱炭を兼ねた１次再結
晶焼鈍を施してから、鋼板表面上にＭｇＯを主成分とす
る焼鈍分離剤を塗布し、引き続き仕上焼鈍を施し、次い
で鋼板に短時間の酸洗を施したのち、鋼板表面に、弾性
研磨材および遊離砥粒または砥粒入り弾性研磨材を用い
た研磨処理を施すことを特徴とする打抜性の良好な方向
性けい素鋼板の製造方法である。

この発明に従う方向性けい素鋼板の製造方法において、
まず出発素材は従来公知のＭｎＳ＋ＭｎＳｅ、　ＡＩＮ
＋Ｓｂ、　Ｂなど種々のインヒビター成分を添加した溶
鋼成分をスラブにしたのち熱間圧延し、さらに冷間圧延
および焼鈍を適宜組み合わセて、最終板厚にしたもので
あれば、如何なるプロセスを経てもよい。

例えば出発素材は従来公知の一方向性けい素鋼索材成分
、例えば ■　Ｃ：　０．０１−０．０５０％、　Ｓｉ：　２．５
０〜４．５％、　Ｍｎ：０．０１〜０．２％、　Ｍｏ：
　０．００３〜０．１％、　Ｓｂ：　０．００５〜０．
２％、ＳあるいはＳｅの１種あるいは２種合計で、０．
００５〜０．０５％を含有する組成■　Ｃ：　０．０１
〜０．０８％、　Ｓｉ：　２．０〜４．０％、Ｓ：０．
００５　〜０．０５％、　へｌ：　　０．００５　〜０
．０６％、Ｎ：　　０．００１〜０．０１％、　Ｓｎ：
　０．０１〜０．５％、　Ｃｕ：０．０１〜０．３％Ｍ
ｎ：　０．０１〜０．２％を含有する組成■　Ｃ：　０
．０１１〜０．０６％、　Ｓｉ：　２．０〜４．０％、
Ｓ・０．００５〜０．０５％、　Ｂ：０．０００３〜０
．００４０％、　Ｎ　：０．００１〜０．０１％、　Ｍ
ｎ：０．０１〜０．２％を含有する組成の如きにおいて
適用可能である。

次に熱延板ば８００〜１１００°Ｃの均一化焼鈍を経て
１回の冷間圧延で最終板厚とする１回冷延法か又は、通
常８５０°Ｃから１０５０’Ｃの中間焼鈍をはさんでさ
らに冷間圧延する２回冷延法にて、後者の場合最初の圧
下率は５０％から８０％程度、最終の圧下率は５０％か
ら８５％程度で０．１５ｍｍから０．３５ｍｍの最終冷
延板厚とする。

（作　用） この発明においては上記の冷延板に、脱炭を兼ねた１次
再結晶焼鈍後にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
する。ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布する理由
は、ＭｇＯと、脱炭１次再結晶焼鈍時に鋼板表面に生し
る５ｉ０２を主成分とする酸化物とを反応させフォルス
テライト質（２ＭｇＯ−５ｉ（ｈ）の下地被膜を生成さ
せるためである。フォルステライト質の下地被膜が生成
ずれば、２次再結晶焼鈍中に進行する不純物成分の鋼板
からの除去が良好になる。

また焼鈍分離剤は２次再結晶焼鈍にも影響を与え、鋼板
の２次再結晶粒を（０１１）　（１００）方位へ揃える
には、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤が有利である。

さらにＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を用いると、優
れた機械的特性を確保できる。機械的特性はとくにヘン
ド特性に優れていることが要求され、このヘンド特性は
鋼板を９０°に曲げたときの破断の有無にて評価される
。表１は曲げ回数が３回以下の不良品の発生率である。

表　　１ 同表から、焼鈍分離剤としてＭｇＯを使用した場合は従
来の打抜用けい素鋼板の製造に使用されている焼鈍分離
剤に比して、ヘンド特性の優れた鋼板が得られることが
わかる。

次にＭｇＯを焼鈍分離剤として用いたので鋼板表面に生
したフォルステライト被膜を除去しなりればならない。

フォルステライ１−被膜を除去するためには、最初に短
時間の酸洗を施す。酸洗は塩酸でも硫酸でもかまわない
。例えば濃度が約１０％の硫酸を用い８０°Ｃで３０秒
はどの酸洗を行う。この酸洗を行わないと、続いて行う
研磨によってフォルステライト被膜を除去することはで
きない。また酸洗のみによってフォルステライト被膜を
除去するためには長時間の酸洗が必要となり、歩留まり
の低下のほか、製品の磁気特性の劣化ももたらす。

この短時間の酸洗によって、フォルステライト被膜の表
面に亀裂が入り、その後の研磨によって被膜が容易に破
砕し剥離されると考えられる。

短時間の酸洗に続いて行われる研磨処理は、弾性研磨材
と砥粒とを用いる。弾性研磨材は研磨ロールまたは研磨
ブラシの形で使用するのが好ましい。

研磨ロールは、研磨面を不織布やポリウレタンなどの、
好ましくはショア硬さＡ３０〜八７０程度の弾性素材で
形成したもので、弾性素材が柔か過ぎると作業能率が低
下するし、硬過ぎると歪みが地０ 鉄中に導入されて磁性が劣化する。

一方研磨ブラシはナイロン等からなるブラシ糸をロール
周面に植え付けてなるもので、ブラシ糸は充分柔らかな
弾性を有していることが望ましい。

具体的には、ブラシ糸を４ｃｍの間隔の支点」二で１ｃ
ｍ押し下げるのに必要な荷重が１０ｇ以下であることが
好ましい。

また鋼板と弾性研磨材との間に介在させる砥粒は、遊離
砥粒とするか、または砥粒を研磨面やブラシ糸に含有さ
せて用いることが好ましい。

遊離砥粒は、砥粒を研磨用のロールとかブラシに固着さ
せずに、研磨液中に混入して用いるもので、ここで用い
る砥粒はＪＩＳ　Ｒ６００１における＃２４０以上の微
粉が望ましい。なぜなら粗粒になるほど磁性の劣化が大
きくなるからである。

また砥粒を研磨ロールの研磨面や研磨ブラシのブラシ糸
に固着して使用してもよく、この場合もＪＴＳ　Ｒ６０
０１における＃２４０以上の微粉を用いるのが望ましい
。

以上のように、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を用い
て２次再結晶焼鈍を施し、次いで短時間の酸洗と、弾性
研磨材およびこれに含有させるか遊離させた砥粒を用い
た研磨処理とによって、磁気特性とヘント特性に優れた
、打抜性の良好な方向性けい素鋼板を製造することがで
きる。

（実施例） 夫旌燃よ Ｃ：　０．０２５％、　Ｓｉ　：　３．１０％、　Ｍｎ
　：　０．０８％、Ａ１：０．０２２％、　Ｓｅ　：　
０．０１８％、　Ｓ　：　０．０１％を含有する熱延板
を、１１５０’Ｃで３分間の均−化焼鈍後急冷処理を行
い、その後３００°Ｃの温間圧延を施して０．２０ｍｍ
厚の最終冷延板とした。

その後８３０’Ｃ？Ｗ水素中で脱炭焼鈍後、表面にＭｇ
Ｏを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布した後
８００’Ｃから１２００’Ｃまで１２°Ｉ：’／ｈｒで
昇温しで２次再結晶させた後、軟水素中でＩ２００°Ｃ
で５時間の純化焼鈍を行った。

その後鋼板表面の焼鈍分離剤を除去してから、７０°Ｃ
で濃度１０％の硫酸水溶液中にて４０秒の酸洗を施した
。

次いで不織布からなる研磨ロール（３００ｍｍφ）と＃
６００の遊離砥粒とを用いて、鋼板表層のフォルステラ
イト被膜を除去した。研磨ロールは１０００Ｒ，Ｐ、Ｍ
、で回転させ、３パスの処理とした。その後鋼板表面に
りん酸塩系コーティングを施して製品とした。

また比較として、Ａｌ２Ｏ，を主成分とする焼鈍分離剤
を塗布して、１２００’Ｃで５時間の焼鈍を行ってから
、同様に鋼板表面にりん酸塩系コーティングを施して製
品とした。

得られた製品の打抜性とヘンド特性について調べた結果
を、表２に示した。

表２ 同表から、この発明に従って得られた製品は、打抜き性
およびヘンド特性ともに優れていることがわかる。

夫嵐班呈 ｃ　：　０．０３％、　Ｓｉ　：　３．０１％、　Ｍｎ
　：　０．０６５％、　ｓｂ　：０．０１８％、　Ｓｅ
　：　０．０２０％を含有する熱延板を、１１５０３ ４ °Ｃで３分間の均−化焼鈍後袋冷処理を行い、その後３
００°Ｃの温間圧延を施して０．２０ｍｍ厚の最終冷延
板とした。

その後８３０°Ｃ湿水素中で脱炭焼鈍後、表面にｈｇ。

を主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状で塗布した後８
００’Ｃから１２００’Ｃまで１５’Ｃ／ｈｒで昇温し
で２次再結晶させた後、軟水素中で１２００°Ｃで５時
間の純化焼鈍を行った。

その後ｆｉＡ板表面の焼鈍分離剤を除去してから、８０
°Ｃで濃度１０％の塩酸溶液中にて３０秒の酸洗を施し
た。

次いで＃６００の砥粒をブラシ系内に含有せしめた研磨
ブラシ（３００ｍｍφ）を１２０ＯＲ，Ｐ、Ｍ、で回転
させ、鋼板表層のフォルステライｌ−被膜を除去した。

その後鋼板表面にりん酸塩系コーティングを施して製品
とした。

また比較として、Ａ１□０３を主成分とする焼鈍分離剤
を塗布して、１２００’Ｃで５時間の焼鈍を行ってから
、同様に鋼板表面にりん酸塩系コーティングを施して製
品とした。

得られた製品の打抜性とベンド特性について調べた結果
を、表３に示した。

同表から、この発明に従って得られた製品は、打抜き性
およびベンド特性ともに優れていることがわかる。

（発明の効果） この発明によれば、恥Ｏを主成分とする焼鈍分離剤を用
いて２次再結晶焼鈍をしてから、酸洗とそれに続く研磨
処理を施すことによって、鋼板表面に生したフォルステ
ライト被膜を、磁気特性を劣化せしめることなくかつ優
れたベンド特性を確保した上で、除去することができ、
打抜性にすくれた方向性けい素鋼板を製造することがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、含けい素鋼スラブを加熱後熱間圧延し、次いで１回
   または中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延によって最終板
   厚にし、その後脱炭を兼ねた１次再結晶焼鈍を施してか
   ら、鋼板表面上にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗
   布し、引き続き仕上焼鈍を施し、次いで鋼板に短時間の
   酸洗を施したのち、鋼板表面に、弾性研磨材および遊離
   砥粒または砥粒入り弾性研磨材を用いた研磨処理を施す
   ことを特徴とする打抜性の良好な方向性けい素鋼板の製
   造方法。