JPH0474871A - 方向性けい素鋼板用焼鈍分離剤 - Google Patents

方向性けい素鋼板用焼鈍分離剤

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JPH0474871A
JPH0474871A JP18433190A JP18433190A JPH0474871A JP H0474871 A JPH0474871 A JP H0474871A JP 18433190 A JP18433190 A JP 18433190A JP 18433190 A JP18433190 A JP 18433190A JP H0474871 A JPH0474871 A JP H0474871A
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JP
Japan
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steel sheet
annealing
grain
mgo
silicon steel
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JP18433190A
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English (en)
Inventor
Hirotake Ishitobi
石飛 宏威
Bunjiro Fukuda
福田 文二郎
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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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、低鉄損方向性けい素鋼板の製造に用いて好
適な焼鈍分離剤に関するものである。
方向性けい素鋼板は、所望の最終厚みに冷間圧延した後
、湿水素中で700°Cから900°Cの温度で連続焼
鈍を行なって、脱炭と同時に酸化により、SiO□を含
むサブスケールを鋼板表面に生成させる。
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又は非酸化性雰囲気中
で1000°Cから1200°Cの温度で高温仕上げ焼
鈍を施すことにより、フォルステライト質絶縁被膜を被
成させる。
この工程に使用される焼鈍分離剤は、その組成により、
絶縁被膜の性状や、鋼板の磁気特性に大きく影響するこ
とから多くの研究が行なわれ、改善されてきている。
(従来の技術) 焼鈍分離剤の主成分であるMgOにTi化合物を添加配
合することにより、絶縁被膜の外観や密着性を大幅に向
上させる技術が、特公昭51−12451号公報、特公
昭56−15466号公報、及び特開昭59−1857
81号公報等に開示されている。
しかしながら、焼鈍分離剤へのT1化合物の添加は、絶
縁被膜の外観、密着性などは改善するものの、高温仕上
げ焼鈍時に、このTi化合物が分解し、Tiが鋼中に侵
入して鉄損を劣化させるという問題がある。
そして、この鉄損劣化に及ぼすTiの影響は、方同性け
い素鋼板の板厚が薄くなるほど大きくなることから、鉄
損改善のため、0.27mm以下と板厚の薄い綱板が主
流になる現状にあっては、前記Tiによる鉄損の劣化が
、より大きな問題となってきている。
なお、鋼中にTiが侵入することにより鉄損が劣化する
理由は、鋼中のTiが微細な析出物をつくって磁化の際
の磁壁移動を妨げ、ヒステリシス損を増大させることに
よると考えられる。
(発明が解決しようとする課題) この発明は、良好なフォルステライト質絶縁被膜が得ら
れ、かつ、鉄損を劣化させることの少ない方向性けい素
鋼板用焼鈍分離剤を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 発明者らは、フォルステライト質絶縁被膜の品質を損な
うことなく、Tiの網中への侵入と、それに伴う鉄損劣
化を阻止するための焼鈍分離剤組成について種々検討し
た結果この発明にいたったもので、その要旨は、 Ti化合物を含むMgO系の焼鈍分離剤であって、該焼
鈍分離剤中のMgO10’0重量部に対し、Ti化合物
を、Ti0zとして、1重量部以上、20重量部以下を
、 RAffi20.でRは、Mn、 Mg、 Zn、Fe
であるスピネル型複合酸化物をA I2203に換算し
て、1重量部以上、50重量部以下と共に、添加配合し
てなる方向性けい素鋼板用焼鈍分離剤である。
ここに、 この発明の焼鈍分離剤の適用に関し、方向性けい素鋼板
の成分組成については、2次再結晶のために利用するイ
ンヒビター成分として、Mn5e−5b系、へj2N−
MnS系、八j2 N−MnSe系、MnS系などある
が、これら従来より公知のものいずれも適合する。
つぎに、この発明の焼鈍分離剤の主成分であるMgOに
ついては、従来より使用されている種類のものであれば
よく、これに添加配合するTi化合物は、Tiの酸化物
や水酸化物、すなわち、TiO2,TiO,TizO3
,Ti(OH)4.さらには各種Ti酸塩、すなわち、
CaTiO3,5rTiO:+、 MgTi0:+、 
BaTiO3,BaTiO4゜MnTi0z、 FeT
iO3などを用いてよい。また、磁気特性、被膜特性を
改善するためのその他の添加物、たとえば、H:1BO
3及びその塩、 Mg+ Ca、 Sr、 Ba等の硫
酸塩、 Mn、 Cr、 V等の酸化物などを添加適合
したものであっても一向にさしつかえない。
さらに、前記焼鈍分離剤に添加配合する、RA l 2
04でPは、Mn、 Mg、 Zn、 Feであるスピ
ネル型複合酸化物(以下単にスピネル型複合酸化物とい
う)の粒度は、大きすぎると効果が減少するので、平均
粒径で2μm以下が望ましい。
(作 用) この発明は、MgO系の焼鈍分離剤において、焼鈍分離
剤中に含まれるTi化合物の良好な被膜の被成効果を損
なうことなく、鋼中へのTiの侵入を阻止し、鉄損劣化
を招かない焼鈍分離剤組成として、スピネル型複合酸化
物を前記焼鈍分離剤組成に添加配合することが有効であ
ることを見出したことによるものである。
以下、この発明の基礎となった実験結果を説明する。
3.3wt%Siを含有し、MnSe、 Sbをインヒ
ビターとする0、23肛厚の方向性けい素鋼最終冷延板
を、脱炭焼鈍した後、焼鈍分離剤を塗布し、1200°
Cで最終仕上げ焼鈍を行なって絶縁被膜を被成した。
ここに、前記絶縁被膜の被成に用いた焼鈍分離剤は、M
gO100重量部に対し、 スピネル型複合酸化物としてMgA l 204 (マ
グネシアスピネル)を、1203に換算してOかう16
重量部、 Ti化合物をTi0zとして0から5重量部、添加配合
した合計10種類である。
かくして得られた鋼板について、フォルステライト質被
膜の均一性、曲げ密着性の調査を行なうとともに、鉄損
(W 1?150)の測定、鋼中のTiの分析を行なっ
た。
これらの調査結果を前記焼鈍分離剤の添加配合割合とと
もに表1にまとめて示す。
なお、絶縁被膜の曲げ密着性試験は、円筒に180°巻
き付け、絶縁被膜の剥離が生しない最小巻付は直径を測
定するもので、試験値はこの最小曲げ直径を示す。
表1より、試料No、 1のようにTiO□が無添加の
場合、及び試料No、 2のようにTiO2の添加が0
.5重量部とすくない場合は、被膜は均一性に劣り曲げ
密着性も悪い。これに対しTi0zを1重量部以上添加
している試料No、 3から10の被膜は均一で密着性
もよい。
しかしながら、TiO□を1重量部以上添加し、MgA
 f 20.が無添加の試料No、3.5.7は、Ti
0zの添加量が多くなるにつれ鉄損が高くなり、また、
それに対応して鋼中のTiも多くなっている。これらに
対しTiO□とMgA 12.04を複合添加した試料
N。
4.6.8,9.10は、被膜の均一性、密着性ともに
良好で、鉄損も低く、鋼中のTiも少ない。
以上より、TiO□単独添加の場合は、被膜特性は改善
するが、Tiの鋼中への侵入により鉄損を劣化させる。
しかし、TiO□とMgA l 204を複合添加する
ことにより、良好な被膜特性とともに、TiO鋼中への
侵入がなくなり、さらに鋼中Tiの減少を促進し、優れ
た鉄損も得られることになる。
なお、スピネル型複合酸化物が、Tiの鋼中への侵入を
阻止する機構は、今のところ明確になっていないが、最
終仕上げ焼鈍過程において、スピネル型複合酸化物が、
Tiを化学的に安定な化合物にする作用を持っているこ
とによるようである。
つぎにこの発明の限定理由について述べる。
Ti化合物の添加量を、MgO100重量部に対し、T
iO□として1重量部以上20重量部以下とする理由は
、 1重量部に満たないと、フォルステライト質被膜の均一
性や密着性が改善できず、20重量部を超えて添加して
も、それ以上の密着性の改善効果は得られず、逆に均一
性が劣化するためである。
また、スピネル型複合酸化物の添加量を、MgO100
重量部に対し、A l 203に換算して、1重量部以
上50重量部以下とする理由は、 1重量部に未満では、Tiの鋼中への侵入を阻止する効
果が十分でなく、したがって鉄損の改善効果が不十分で
あり、50重量部を超えると、フォルステライト質被膜
の均−性及び密着性が劣化するためである。
(実施例) 実施■土 2次再結晶インヒビターとしてMnSe、 Sbを含む
3.35 ivt%Siの方向性けい素鋼素材を、2.
0mm厚に熱延後、900°Cで均一化焼鈍を行ない、
さらに1000°Cの中間焼鈍を挟む2回の冷延によっ
て0.23mm厚の冷延板とし、ついで820°Cで3
分間湿水素雰囲気中で脱炭、1次再結晶焼鈍を施した。
その後、スピネル型複合酸化物としてMgAn204ま
たはZnA 12204を、Ti化合物としてTi0z
を表2に示す副台で添加配合した焼鈍分離剤(比較例2
種類、この発明の適合例2種類)をそれぞれ塗布し、8
50°Cで50時間の2次再結晶焼鈍を行ない、引き続
きH2雰囲気中で1180″C85時間の純化焼鈍を施
した。
かくして得られた鋼板について、フォルステライト質被
膜の均一性、曲げ発着性を調査するとともに、鉄損(i
m 17150)の測定、鋼中のTiの分析を行なった
。これらの結果も前記表2にあわせて示す。
表2より、TiO□の少ない試料No、 1−1の比較
例は被膜特性が劣り、MgAl2O3の少ない試料No
、 12の比較例は鋼中Tiが多く鉄損が劣っている。
これらに対し、MgA1.zoa 、TiO□を適量添
加配合した試料Nα1−3.及びZnA 4220a+
 Ti0zを適量添加配合した試料No、 1−4の適
合例は、被膜特性が良好で、鋼中Tiも少なく優れた鉄
損を示している。
実mλ 2次再結晶インヒビターとしてA I N、 Mn5e
sbを含む3.31 wt%Si の方向性けい素鋼素
材を、2.3 mm厚に熱延後、1150°Cで均一化
焼鈍を行ない、その後1回の冷間圧延で0.23mm厚
の冷延板とし、ついで840°Cで5分間湿水素中で脱
炭、1次再結晶焼鈍を施した。
その後、スピネル型複合酸化物としてMgA ff 2
0、を、Ti化合物としてTi (OH) aまたは5
rTi03を表3に示す割合で添加配合した焼鈍分離剤
(比較例2種類、この発明の適合例2種類)をそれぞれ
塗布し、H2雰囲気中で1200°C110時間の2次
再結晶、純化焼鈍を施した。
かくして得られた鋼板について、実施例1と同様の調査
を行なった。これらの結果も前記表3にあわせて示す。
表3より、MgA i、 204は添加しているものの
Ti化合物が無添加の試料No、 2−1の比較例は被
膜特性が劣り、MgA It z04が無添加でTi 
(OH) aを添加した試料No、 2−2の比較例は
釦中のTiが多く、鉄損が劣っている。これらに対し、
MgA j2204 と5rTi03、またはTi (
OH) aを適量添加配合した試料N。
2−3.及びNo、 2−4の適合例は、共に被膜特性
が良好で、鋼中Tiも少なく優れた鉄損を示している。
亥新l」1 2次再結晶インヒビターとしてA I N、 MnSを
含む3.33騙t%Si の方向性けい素鋼素材を、2
.3mm厚に熱延後、1050°Cで焼鈍を行ない、そ
の後1回の冷間圧延で0.23n+m厚の冷延板とし、
ついで850°Cで3分間湿水素中で脱炭、1次再結晶
焼鈍を施した。
その後、スピネル型複合酸化物としてMgA f220
4またはMnA 120. 、またTi化合物としてT
i12またはBaTi0:+を表4に示す割合で添加配
合した焼鈍分離剤(比較例2種類、この発明の適合例2
種類)をそれぞれ塗布し、H2雰囲気中で1200°C
15時間の2次再結晶、純化焼鈍を施した。
かくして得られた鋼板について、実施例1と同様の調査
を行なった。これらの結果も前記表4にあわせて示す。
表4より、MgA j2 zoaの添加量、TiO□の
添加量が共に少ない試料No、 3−1の比較例は被膜
特性が劣り、スピネル型酸化物が無添加で、Ti化合物
としてBaTi0.を添加した試#JNα3−2の比較
例は鋼中のTiが多く鉄損が劣っている。これらに対し
、MnA E 204 とTiO2、またはBaTi0
zを適量添加配合した試料No、 3−3、及びNo、
 3−4の適合例は、共に被膜特性が良好で、鋼中Ti
も少なく優れた鉄損を示している。
夫施土土 2次再結晶インヒビターとしてMnSを含む3.20w
t%S1の方向性けい素鋼素材を2.2肛厚に熱延後、
900°Cで均一化焼鈍を行ない、その後1回の冷間圧
延で0.23mm厚の冷延板とし、ついで820″Cで
3分間湿水素中で脱炭、1次再結晶焼鈍を施した。
その後、スピネル型複合酸化物としてMgA 1204
、またはFeAEzO4、Ti化合物としてTiO2を
表5に示す割合で添加配合した焼鈍分離剤(比較例3種
類、この発明の適合例3種類)をそれぞれ塗布し、H2
雰囲気中で1180°C17時間の2次再結晶、純化焼
鈍を施した。
かくして得られた銅板について、実施例1と同様の調査
を行なった。これらの結果も前記表5にあわせて示す。
表5より、TiO□のみを添加した試料No、 4−1
の比較例は被鋼中Tiが多く鉄損が劣っているが、Mg
p、lzo<またはFeA l 204とTi0zを適
量添加した試料Nα4−2.Nα4−3.及びNo、 
4−4の適合例は、共に被膜特性が良好で鋼中Tiも少
なく優れた鉄損を示している。さらに、TiO□を過剰
に添加した試料Nα4−5の比較例、FeA l zo
aを過剰に添加した試料Nα4−6は共に被膜特性が劣
っている。
(発明の効果) この発明による、スピネル型複合酸化物を添加配合した
、Ti化合物を含有するMgO系の焼鈍分離剤を用いる
ことにより、フォルステライト質被膜特性が良好で、T
iの鋼中への侵入を防止することによる鉄損の劣化のな
い方向性けい素鋼板を得ることができる。
さらに、この焼鈍分離剤は、該焼鈍分離剤中のTiO調
中への侵入によって、鉄損の劣化に与える影響が大きく
なる0、27mm以下の板厚の薄い方向性けい素鋼板に
適用して好適である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Ti化合物を含むMgO系の焼鈍分離剤であって、
    該焼鈍分離剤中のMgO100重量部に対し、Ti化合
    物を、TiO_2として、1重量部以上、20重量部以
    下を、 RAl_2O_4でRは、Mn,Mg,Zn,Feであ
    るスピネル型複合酸化物をAl_2O_3に換算して、
    1重量部以上、50重量部以下と共に、添加配合してな
    る方向性けい素鋼板用焼鈍分離剤。
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