JPH06184638A - 均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH06184638A JPH06184638A JP4336429A JP33642992A JPH06184638A JP H06184638 A JPH06184638 A JP H06184638A JP 4336429 A JP4336429 A JP 4336429A JP 33642992 A JP33642992 A JP 33642992A JP H06184638 A JPH06184638 A JP H06184638A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく
優れた方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 方向性電磁鋼板の製造に当り、脱炭焼鈍工程
において生成する酸化膜成分が〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a
・〔ＳｉＯ2 〕b中Ｆｅ、Ｍｎ分が（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）
／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜０．５０とな
り、且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６０〜１．７０ｇ／
ｍ2 となるように脱炭焼鈍する。また、脱炭焼鈍後の酸
化膜中全ＳｉＯ2 形成量を下記式により制御することか
らなる。 【数１】 （ｔ：板厚（ｍｍ）、Ｗ：酸化膜中全ＳｉＯ2量（ｇ／
ｍ2）、０．１５≦ｔ≦０．４ ）
優れた方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 方向性電磁鋼板の製造に当り、脱炭焼鈍工程
において生成する酸化膜成分が〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a
・〔ＳｉＯ2 〕b中Ｆｅ、Ｍｎ分が（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）
／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜０．５０とな
り、且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６０〜１．７０ｇ／
ｍ2 となるように脱炭焼鈍する。また、脱炭焼鈍後の酸
化膜中全ＳｉＯ2 形成量を下記式により制御することか
らなる。 【数１】 （ｔ：板厚（ｍｍ）、Ｗ：酸化膜中全ＳｉＯ2量（ｇ／
ｍ2）、０．１５≦ｔ≦０．４ ）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、方向性電磁鋼板の製造
方法に関わり、グラス皮膜が優れ磁気特性の優れた高磁
束密度方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
方法に関わり、グラス皮膜が優れ磁気特性の優れた高磁
束密度方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は一般に軟磁性材料とし
て主としてトランスその他の電気機器の鉄心材料として
使用されるもので、磁気特性として励磁特性と鉄損特性
の良好なものが要求される。良好な磁気特性を得るため
には磁化容易軸である＜００１＞軸を圧延方向に高度に
揃えることが重要である。また、板厚、結晶粒度、固有
抵抗、皮膜等も磁気特性に大きい影響を与えるため重要
である。結晶の方向性については、ＡｌＮ、ＭｎＳをイ
ンヒビターとする高圧下最終冷延を特徴とする方法によ
り大幅に向上し、現在では磁束密度がほぼ理論値に近い
ものまで製造されるようになって来た。
て主としてトランスその他の電気機器の鉄心材料として
使用されるもので、磁気特性として励磁特性と鉄損特性
の良好なものが要求される。良好な磁気特性を得るため
には磁化容易軸である＜００１＞軸を圧延方向に高度に
揃えることが重要である。また、板厚、結晶粒度、固有
抵抗、皮膜等も磁気特性に大きい影響を与えるため重要
である。結晶の方向性については、ＡｌＮ、ＭｎＳをイ
ンヒビターとする高圧下最終冷延を特徴とする方法によ
り大幅に向上し、現在では磁束密度がほぼ理論値に近い
ものまで製造されるようになって来た。
【０００３】さらに近年では板厚の薄手化や高Ｓｉ鋼化
への技術が進歩し、鉄損特性もかなりのレベルまで改善
されて来ている。方向性電磁鋼板の需要家における使用
時において、磁気特性と共に重要なのは皮膜特性であ
る。これは、皮膜特性が方向性電磁鋼板を利用したトラ
ンス鉄心において絶縁性のみならず、ビルディングファ
クターや騒音に影響する磁歪、歪敏感度等に対して大き
い影響を与えるからである。この方向性電磁鋼板の皮膜
特性は、このように製品特性に対する多大な影響を与え
ると共に、その皮膜形成過程においては鋼板中のインヒ
ビターの制御の面から重要な役割をもっているため、高
磁束密度、低鉄損の方向性電磁鋼板を得るためにも製造
過程での形成速度、量、質を厳密にコントロールして形
成することが重要である。
への技術が進歩し、鉄損特性もかなりのレベルまで改善
されて来ている。方向性電磁鋼板の需要家における使用
時において、磁気特性と共に重要なのは皮膜特性であ
る。これは、皮膜特性が方向性電磁鋼板を利用したトラ
ンス鉄心において絶縁性のみならず、ビルディングファ
クターや騒音に影響する磁歪、歪敏感度等に対して大き
い影響を与えるからである。この方向性電磁鋼板の皮膜
特性は、このように製品特性に対する多大な影響を与え
ると共に、その皮膜形成過程においては鋼板中のインヒ
ビターの制御の面から重要な役割をもっているため、高
磁束密度、低鉄損の方向性電磁鋼板を得るためにも製造
過程での形成速度、量、質を厳密にコントロールして形
成することが重要である。
【０００４】通常、方向性電磁鋼板は最終仕上焼鈍過程
で形成するグラス皮膜（一次皮膜：フォルステライト＋
スピネル）とヒートフラットニング時に形成される絶縁
皮膜（二次皮膜）の２層皮膜によって表面処理がなされ
ている。グラス皮膜は焼鈍分離剤のＭｇＯと脱炭焼鈍時
に形成したＳｉＯ2 主体の酸化膜との反応により形成す
るフォルステライト皮膜を主成分とし、本発明のように
Ａｌ鋼成分に利用する場合にはＡｌ2 Ｏ3 や他の焼鈍分
離剤添加物等によりもたらされる酸化物成分やこれらに
よるスピネル構造の化合物によって構成されている。こ
のグラス皮膜はその張力効果によって絶縁性、鉄損、磁
歪等を改善する一方、形成状態によっては磁束密度、占
積率、密着性、加工性、製品外観を低下させたり、張力
による鉄損改善効果にも差異を生じる。また、このグラ
ス皮膜は本発明のようにインヒビターとしてＡｌＮ、Ｍ
ｎＳ等を利用する場合には、その形成時期、形成速度、
形成量等が鋼板界面において雰囲気ガスからのＮの侵入
をコントロールしたり、逆に鋼中からのインヒビターの
分解挙動に多大な影響を及ぼす。このため、適正量のグ
ラス皮膜を適正時期に形成させることは皮膜特性と磁気
特性を両立した製品を得る上で重要で、このための新技
術開発のニーズは高まっている。
で形成するグラス皮膜（一次皮膜：フォルステライト＋
スピネル）とヒートフラットニング時に形成される絶縁
皮膜（二次皮膜）の２層皮膜によって表面処理がなされ
ている。グラス皮膜は焼鈍分離剤のＭｇＯと脱炭焼鈍時
に形成したＳｉＯ2 主体の酸化膜との反応により形成す
るフォルステライト皮膜を主成分とし、本発明のように
Ａｌ鋼成分に利用する場合にはＡｌ2 Ｏ3 や他の焼鈍分
離剤添加物等によりもたらされる酸化物成分やこれらに
よるスピネル構造の化合物によって構成されている。こ
のグラス皮膜はその張力効果によって絶縁性、鉄損、磁
歪等を改善する一方、形成状態によっては磁束密度、占
積率、密着性、加工性、製品外観を低下させたり、張力
による鉄損改善効果にも差異を生じる。また、このグラ
ス皮膜は本発明のようにインヒビターとしてＡｌＮ、Ｍ
ｎＳ等を利用する場合には、その形成時期、形成速度、
形成量等が鋼板界面において雰囲気ガスからのＮの侵入
をコントロールしたり、逆に鋼中からのインヒビターの
分解挙動に多大な影響を及ぼす。このため、適正量のグ
ラス皮膜を適正時期に形成させることは皮膜特性と磁気
特性を両立した製品を得る上で重要で、このための新技
術開発のニーズは高まっている。
【０００５】脱炭焼鈍酸化膜の形成条件によってグラス
皮膜や磁気特性を改善する技術としては数々の提案がな
されている。特開昭５９−１８５７２５号公報には本発
明と同様な素材の高磁束密度方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍
工程において、脱炭焼鈍後における鋼板の酸素量を、−
２５００Ｘ＋１１６３≦Ｙ≦−２５００＋１４１３（但
しＸ：鋼板の板厚（ｍｍ）、Ｙ：鋼板の酸素量（ｐｐ
ｍ））式で与えられる範囲に制御するものである。前記
公報記載の発明は磁気特性の優れる高磁束密度方向性電
磁鋼板の製造方法として、脱炭焼鈍で形成する酸化皮膜
の〔Ｏ〕量を特定域にコントロールすることで、高磁束
密度且つ低鉄損の特性が得られるというもので、〔Ｏ〕
量と板厚の関係で磁気特性への影響が述べられている。
また、特開昭６０−１０３１７３号公報には低鉄損を得
るための製造方法として、最終冷延された冷延板に脱炭
焼鈍を施すに際し、冷延鋼板が０．２５ｍｍ以下の板厚
を有し、該鋼板の表面に脱炭焼鈍で形成される酸化層の
酸素目付量Ｏｓ（ｇ／ｍ2 ）を上記板厚に応じ、次式４
ｔ＋１．６≧Ｏｓ≧−８ｔ＋８．１（ｔは板厚（ｍ
ｍ））の範囲に制御する一方向性珪素鋼板の製造方法が
提案されている。しかし、これらの酸化皮膜によるグラ
ス皮膜、磁性等の制御技術は酸化膜の酸素量に注目して
いるもので、質、反応性等に関する研究には至っていな
い。このため、高磁束密度の方向性電磁鋼板の製造にお
いてグラス皮膜や磁気特性を向上する上で未だ安定した
技術を提供するに至っていない。
皮膜や磁気特性を改善する技術としては数々の提案がな
されている。特開昭５９−１８５７２５号公報には本発
明と同様な素材の高磁束密度方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍
工程において、脱炭焼鈍後における鋼板の酸素量を、−
２５００Ｘ＋１１６３≦Ｙ≦−２５００＋１４１３（但
しＸ：鋼板の板厚（ｍｍ）、Ｙ：鋼板の酸素量（ｐｐ
ｍ））式で与えられる範囲に制御するものである。前記
公報記載の発明は磁気特性の優れる高磁束密度方向性電
磁鋼板の製造方法として、脱炭焼鈍で形成する酸化皮膜
の〔Ｏ〕量を特定域にコントロールすることで、高磁束
密度且つ低鉄損の特性が得られるというもので、〔Ｏ〕
量と板厚の関係で磁気特性への影響が述べられている。
また、特開昭６０−１０３１７３号公報には低鉄損を得
るための製造方法として、最終冷延された冷延板に脱炭
焼鈍を施すに際し、冷延鋼板が０．２５ｍｍ以下の板厚
を有し、該鋼板の表面に脱炭焼鈍で形成される酸化層の
酸素目付量Ｏｓ（ｇ／ｍ2 ）を上記板厚に応じ、次式４
ｔ＋１．６≧Ｏｓ≧−８ｔ＋８．１（ｔは板厚（ｍ
ｍ））の範囲に制御する一方向性珪素鋼板の製造方法が
提案されている。しかし、これらの酸化皮膜によるグラ
ス皮膜、磁性等の制御技術は酸化膜の酸素量に注目して
いるもので、質、反応性等に関する研究には至っていな
い。このため、高磁束密度の方向性電磁鋼板の製造にお
いてグラス皮膜や磁気特性を向上する上で未だ安定した
技術を提供するに至っていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は均一なグラス
皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の
製造方法を提供することを目的とする。
皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の方向性電磁鋼板
の製造方法は、鋼成分としてＣ；０．０２１〜０．０７
５％、Ｓｉ；２．５〜４．５％、Ｍｎ；０．０５〜０．
４５％、Ｓ≦０．０１４％、Ａｌ；０．０１０〜０．０
４０％、Ｎ；０．００３０〜０．０１３０％、Ｓｎ；
０．０３〜０．５０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避
の不純物からなるスラブを、１２８０℃未満の温度に加
熱後、熱延し、得られた熱延板を必要に応じて熱延板焼
鈍した後、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷延に
より最終板厚とし、脱炭焼鈍し、窒化処理の後、焼鈍分
離剤を塗布し、高温仕上焼鈍することを基本工程とす
る。
の製造方法は、鋼成分としてＣ；０．０２１〜０．０７
５％、Ｓｉ；２．５〜４．５％、Ｍｎ；０．０５〜０．
４５％、Ｓ≦０．０１４％、Ａｌ；０．０１０〜０．０
４０％、Ｎ；０．００３０〜０．０１３０％、Ｓｎ；
０．０３〜０．５０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避
の不純物からなるスラブを、１２８０℃未満の温度に加
熱後、熱延し、得られた熱延板を必要に応じて熱延板焼
鈍した後、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷延に
より最終板厚とし、脱炭焼鈍し、窒化処理の後、焼鈍分
離剤を塗布し、高温仕上焼鈍することを基本工程とす
る。
【０００８】このような成分と工程における、本発明の
均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく良好な方向
性電磁鋼板の製造方法は、脱炭焼鈍〜仕上焼鈍工程に特
徴がある。最終冷延された素材は連続ラインにおいて脱
炭焼鈍される。この脱炭焼鈍により鋼中のＣの除去と一
次再結晶が行われ、同時に鋼板表面にＳｉＯ2 を主成分
とする酸化膜の形成が行われる。本発明においてはその
際に脱炭焼鈍雰囲気の酸化度として熱化学平衡上ＦｅＯ
を生成しないＦｅ2 ＳｉＯ4 生成領域で行うのが良質の
酸化膜を得る上で重要である。本発明の成分系では、こ
のような雰囲気条件では鋼板最表層部に｛（Ｆｅ、Ｍ
ｎ）Ｏ｝a ・｛ＳｉＯ2 ｝b の酸化層を生成し、内層部
にＳｉＯ2 主体のヌードル状に発達した酸化層を生成す
るのが特徴である。生成条件としては表層部の｛（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ｝a ・｛ＳｉＯ2 ｝b が（ＦｅＯ＋Ｍｎ
Ｏ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜０．５０、
且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６〜１．７ｇ／ｍ2 とな
るように脱炭焼鈍される。また、その際のＳｉＯ2 量は
板厚に応じて、下記式により制御される。
均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく良好な方向
性電磁鋼板の製造方法は、脱炭焼鈍〜仕上焼鈍工程に特
徴がある。最終冷延された素材は連続ラインにおいて脱
炭焼鈍される。この脱炭焼鈍により鋼中のＣの除去と一
次再結晶が行われ、同時に鋼板表面にＳｉＯ2 を主成分
とする酸化膜の形成が行われる。本発明においてはその
際に脱炭焼鈍雰囲気の酸化度として熱化学平衡上ＦｅＯ
を生成しないＦｅ2 ＳｉＯ4 生成領域で行うのが良質の
酸化膜を得る上で重要である。本発明の成分系では、こ
のような雰囲気条件では鋼板最表層部に｛（Ｆｅ、Ｍ
ｎ）Ｏ｝a ・｛ＳｉＯ2 ｝b の酸化層を生成し、内層部
にＳｉＯ2 主体のヌードル状に発達した酸化層を生成す
るのが特徴である。生成条件としては表層部の｛（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ｝a ・｛ＳｉＯ2 ｝b が（ＦｅＯ＋Ｍｎ
Ｏ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜０．５０、
且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６〜１．７ｇ／ｍ2 とな
るように脱炭焼鈍される。また、その際のＳｉＯ2 量は
板厚に応じて、下記式により制御される。
【０００９】
【数２】
【００１０】（ｔ；板厚（ｍｍ）、Ｗ；酸化膜中全Ｓｉ
Ｏ2 量（ｇ／ｍ2 ）、０．１５≦ｔ≦０．４） 本発明ではこのように酸化膜を制御するために脱炭焼鈍
条件としては、好ましくは８００〜８７５℃の温度にお
いて、Ｎ2 ＋Ｈ2 雰囲気下で、ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ 2 、均熱
時間、加熱速度、ガス量等を調節して焼鈍を行う。
Ｏ2 量（ｇ／ｍ2 ）、０．１５≦ｔ≦０．４） 本発明ではこのように酸化膜を制御するために脱炭焼鈍
条件としては、好ましくは８００〜８７５℃の温度にお
いて、Ｎ2 ＋Ｈ2 雰囲気下で、ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ 2 、均熱
時間、加熱速度、ガス量等を調節して焼鈍を行う。
【００１１】次いで脱炭焼鈍の後半あるいは別ラインに
おいて窒化処理が行われる。その際の最適窒化量は一次
再結晶粒にもよるが、好ましくは１５０〜３００ｐｐｍ
として処理される。次いで、焼鈍分離剤として水和水分
１．５〜５．０％のＭｇＯ１００重量部に対し、Ｔｉ、
Ｓｂ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋの酸化物、硫
化物、硫酸塩、硼酸塩、塩化物の１種または２種以上を
０．１〜１０重量部添加した焼鈍分離剤が塗布され、コ
イルに巻取られる。
おいて窒化処理が行われる。その際の最適窒化量は一次
再結晶粒にもよるが、好ましくは１５０〜３００ｐｐｍ
として処理される。次いで、焼鈍分離剤として水和水分
１．５〜５．０％のＭｇＯ１００重量部に対し、Ｔｉ、
Ｓｂ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋの酸化物、硫
化物、硫酸塩、硼酸塩、塩化物の１種または２種以上を
０．１〜１０重量部添加した焼鈍分離剤が塗布され、コ
イルに巻取られる。
【００１２】次いで、１２００℃×２０ｈｒの最終仕上
焼鈍が行われる。本発明においてはこの仕上焼鈍の昇温
時の雰囲気が重要で、１２００℃までの雰囲気ガスとし
てＮ 2 ／（Ｎ2 ＋Ｈ2） ≧０．２５のガスが用いられ
る。１２００℃に到達後の雰囲気ガスはＨ2 １００％と
して焼鈍される。この仕上焼鈍では二次再結晶、純化、
グラス皮膜形成が行われる。
焼鈍が行われる。本発明においてはこの仕上焼鈍の昇温
時の雰囲気が重要で、１２００℃までの雰囲気ガスとし
てＮ 2 ／（Ｎ2 ＋Ｈ2） ≧０．２５のガスが用いられ
る。１２００℃に到達後の雰囲気ガスはＨ2 １００％と
して焼鈍される。この仕上焼鈍では二次再結晶、純化、
グラス皮膜形成が行われる。
【００１３】このようにして得られたグラス皮膜つきの
鋼帯は、連続ラインにおいて８００〜９００℃で絶縁皮
膜処理とヒートフラットニングが行われる。方向性電磁
鋼板においては、前述の如く、グラス皮膜の形成状態と
共に皮膜張力が鉄損特性、磁歪特性の改善に効果的であ
り、このため、例えば特公昭５３−２８３７５号公報に
記載されているようなリン酸−コロイダルシリカ系の張
力付与型のコーティング剤を塗布し、焼付処理される。
また、さらに鉄損の改善を行う場合には、ヒートフラッ
トニングの前または後にレーザー、歯形ロール、プレス
ロール、ケガキ、局部エッチング等により、深さ１〜３
０μｍ、間隔２〜１５ｍｍで圧延方向に対し、４５〜９
０°の方向に点状または線状の歪あるいは溝が付与され
る。
鋼帯は、連続ラインにおいて８００〜９００℃で絶縁皮
膜処理とヒートフラットニングが行われる。方向性電磁
鋼板においては、前述の如く、グラス皮膜の形成状態と
共に皮膜張力が鉄損特性、磁歪特性の改善に効果的であ
り、このため、例えば特公昭５３−２８３７５号公報に
記載されているようなリン酸−コロイダルシリカ系の張
力付与型のコーティング剤を塗布し、焼付処理される。
また、さらに鉄損の改善を行う場合には、ヒートフラッ
トニングの前または後にレーザー、歯形ロール、プレス
ロール、ケガキ、局部エッチング等により、深さ１〜３
０μｍ、間隔２〜１５ｍｍで圧延方向に対し、４５〜９
０°の方向に点状または線状の歪あるいは溝が付与され
る。
【００１４】本発明者等は、本発明の如く脱炭焼鈍後に
窒化処理を行い、（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ主体のインヒビター
を形成し、焼鈍分離剤と最終仕上焼鈍条件によって良質
のグラス皮膜と優れた磁気特性を得るためには、脱炭酸
化膜の質、量、焼鈍分離剤、仕上焼鈍条件を特定域に制
御することが重要であることを膨大な実験と研究を行い
つきとめた。
窒化処理を行い、（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎ主体のインヒビター
を形成し、焼鈍分離剤と最終仕上焼鈍条件によって良質
のグラス皮膜と優れた磁気特性を得るためには、脱炭酸
化膜の質、量、焼鈍分離剤、仕上焼鈍条件を特定域に制
御することが重要であることを膨大な実験と研究を行い
つきとめた。
【００１５】即ち、これらの工程条件の適切な制御を行
うことにより、グラス皮膜の形成が昇温時低温側で開始
し、シール性の良好な皮膜を形成することにより、昇温
時後段の９００℃以後における鋼板表面の追加酸化等を
防止して、均一で、磁性に有害な内部皮膜層の少ない良
好な皮膜と優れた磁気特性を有する方向性電磁鋼板の製
造技術の開発に至ったものである。
うことにより、グラス皮膜の形成が昇温時低温側で開始
し、シール性の良好な皮膜を形成することにより、昇温
時後段の９００℃以後における鋼板表面の追加酸化等を
防止して、均一で、磁性に有害な内部皮膜層の少ない良
好な皮膜と優れた磁気特性を有する方向性電磁鋼板の製
造技術の開発に至ったものである。
【００１６】次に、本発明における構成技術の限定理由
について述べる。出発材のスラブは、重量でＣ；０．０
２１〜０．０７５％、Ｓｉ；２．５〜４．５％、Ｍｎ；
０．０５〜０．４５％、Ｓ；≦０．０１４％、Ａｌ；
０．０１０〜０．０４０％、Ｎ；０．００３０〜０．０
１３０％、Ｓｎ；０．０３〜０．５０％を含有し、残部
はＦｅ及び不可避の不純物からなる。
について述べる。出発材のスラブは、重量でＣ；０．０
２１〜０．０７５％、Ｓｉ；２．５〜４．５％、Ｍｎ；
０．０５〜０．４５％、Ｓ；≦０．０１４％、Ａｌ；
０．０１０〜０．０４０％、Ｎ；０．００３０〜０．０
１３０％、Ｓｎ；０．０３〜０．５０％を含有し、残部
はＦｅ及び不可避の不純物からなる。
【００１７】Ｃはその含有量が０．０２１％未満では二
次再結晶が不安定となり、二次再結晶した場合にも製品
の磁束密度がＢ8 で１．８０Ｔｅｓｌａ程度と低いもの
になる。一方、０．０７５％超になると、脱炭焼鈍工程
で長時間を要するため、生産性を阻害する。Ｓｉはその
含有量によって製品板の固有抵抗が変化する。２．５％
未満では良好な鉄損値が得られず、一方４．５％超と多
くなりすぎると冷延時に割れ、破断が多発し、安定した
冷延作業を不可能にする。
次再結晶が不安定となり、二次再結晶した場合にも製品
の磁束密度がＢ8 で１．８０Ｔｅｓｌａ程度と低いもの
になる。一方、０．０７５％超になると、脱炭焼鈍工程
で長時間を要するため、生産性を阻害する。Ｓｉはその
含有量によって製品板の固有抵抗が変化する。２．５％
未満では良好な鉄損値が得られず、一方４．５％超と多
くなりすぎると冷延時に割れ、破断が多発し、安定した
冷延作業を不可能にする。
【００１８】本発明の出発材の成分系の特徴の一つは、
Ｓを０．０１４％以下とすることである。従来の公知技
術の例えば特公昭４７−２５２２０号公報に開示されて
いる技術においては、ＳはＭｎＳとして二次再結晶を生
起させるに必要な析出物を形成する元素で、前記公知技
術において最も効果を発現するＳ量の範囲があり、それ
は熱延に先立って行われるスラブ加熱段階でＭｎＳを固
溶できる量として規定されていた。しかし、近年の研究
において二次再結晶に必要な析出物として（Ａｌ、Ｓ
ｉ）Ｎを用いる一方向性電磁鋼板の製造プロセスにおい
て、素材中のＳｉ量の多いスラブを低温で加熱して熱延
する場合、Ｓは二次再結晶不良を助長することが見出さ
れた。素材中のＳｉ量が４．５％以下の場合には、Ｓは
０．０１４％以下、好ましくは０．００７０％以下であ
れば二次再結晶の発生は全く生じない。
Ｓを０．０１４％以下とすることである。従来の公知技
術の例えば特公昭４７−２５２２０号公報に開示されて
いる技術においては、ＳはＭｎＳとして二次再結晶を生
起させるに必要な析出物を形成する元素で、前記公知技
術において最も効果を発現するＳ量の範囲があり、それ
は熱延に先立って行われるスラブ加熱段階でＭｎＳを固
溶できる量として規定されていた。しかし、近年の研究
において二次再結晶に必要な析出物として（Ａｌ、Ｓ
ｉ）Ｎを用いる一方向性電磁鋼板の製造プロセスにおい
て、素材中のＳｉ量の多いスラブを低温で加熱して熱延
する場合、Ｓは二次再結晶不良を助長することが見出さ
れた。素材中のＳｉ量が４．５％以下の場合には、Ｓは
０．０１４％以下、好ましくは０．００７０％以下であ
れば二次再結晶の発生は全く生じない。
【００１９】本発明では、二次再結晶に必要な析出物と
して（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを用いる。従って必要最小限のＡ
ｌＮを確保するためには酸可溶Ａｌは０．０１０％以
上、Ｎは０．００３０％以上必要である。しかしなが
ら、酸可溶Ａｌが０．０４０％を超えると熱延中のＡｌ
Ｎ量が不適切となり、二次再結晶が不安定となるため
０．０１０〜０．０４０％に制限される。一方、Ｎの含
有量としては０．０１３０％を超えるとブリスターと呼
ばれる鋼板表面の割れが発生し、また、一次再結晶の粒
径が調整できないため、０．００３０〜０．０１３０％
に限定する。
して（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎを用いる。従って必要最小限のＡ
ｌＮを確保するためには酸可溶Ａｌは０．０１０％以
上、Ｎは０．００３０％以上必要である。しかしなが
ら、酸可溶Ａｌが０．０４０％を超えると熱延中のＡｌ
Ｎ量が不適切となり、二次再結晶が不安定となるため
０．０１０〜０．０４０％に制限される。一方、Ｎの含
有量としては０．０１３０％を超えるとブリスターと呼
ばれる鋼板表面の割れが発生し、また、一次再結晶の粒
径が調整できないため、０．００３０〜０．０１３０％
に限定する。
【００２０】Ｍｎは０．０５％未満では二次再結晶が不
安定になる。しかし多くなるとＢ8値は高くなるが一定
量以上の添加はコスト面で不利となる。このため、０．
０５〜０．４５％に制限される。本発明において最も特
徴があるのは、次の脱炭焼鈍における酸化膜の形成であ
る。この酸化膜の構成は表層に形成する〔（ＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ）〕a ・〔ＳｉＯ2〕b 中のＦｅ、Ｍｎ分が（Ｆｅ
Ｏ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜
０．５０となり、且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６〜
１．７ｇ／ｍ2 となるようにする。またＳｉＯ2 生成量
は下記式
安定になる。しかし多くなるとＢ8値は高くなるが一定
量以上の添加はコスト面で不利となる。このため、０．
０５〜０．４５％に制限される。本発明において最も特
徴があるのは、次の脱炭焼鈍における酸化膜の形成であ
る。この酸化膜の構成は表層に形成する〔（ＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ）〕a ・〔ＳｉＯ2〕b 中のＦｅ、Ｍｎ分が（Ｆｅ
Ｏ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．１０〜
０．５０となり、且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６〜
１．７ｇ／ｍ2 となるようにする。またＳｉＯ2 生成量
は下記式
【００２１】
【数３】
【００２２】（ｔ；板厚（ｍｍ）、Ｗ；酸化膜中全Ｓｉ
Ｏ2 量（ｇ／ｍ2 ）、０．１５≦ｔ≦０．４）によって
制御される。本発明における成分系素材では、脱炭焼鈍
で形成される酸化膜は表層部の〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a
・ 〔ＳｉＯ2 〕b の薄膜層と内層のＳｉＯ2 主体のヌ
ードル状に発達する酸化膜によって構成される。本発明
者らは膨大な実験と研究により、酸化膜性状のグラス皮
膜形成や磁気特性への影響を検討しこれらの形成条件を
確立するに至った。
Ｏ2 量（ｇ／ｍ2 ）、０．１５≦ｔ≦０．４）によって
制御される。本発明における成分系素材では、脱炭焼鈍
で形成される酸化膜は表層部の〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a
・ 〔ＳｉＯ2 〕b の薄膜層と内層のＳｉＯ2 主体のヌ
ードル状に発達する酸化膜によって構成される。本発明
者らは膨大な実験と研究により、酸化膜性状のグラス皮
膜形成や磁気特性への影響を検討しこれらの形成条件を
確立するに至った。
【００２３】即ち、皮膜形成反応においては表層の
〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕 b の形成量によ
ってグラス皮膜の形成反応速度が著しく影響を受け、酸
化膜中全ＳｉＯ2 量によってグラス皮膜（フォルステラ
イト＋スピネル）の形成量、形成状態が支配される。こ
れらを適正化することにより、グラス皮膜の性状の適正
化とグラス皮膜形成過程での鋼中インヒビターの安定化
がもたらされて良好なグラス皮膜と良好な磁気特性の両
立が得られることを発見するに至ったものである。
〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕 b の形成量によ
ってグラス皮膜の形成反応速度が著しく影響を受け、酸
化膜中全ＳｉＯ2 量によってグラス皮膜（フォルステラ
イト＋スピネル）の形成量、形成状態が支配される。こ
れらを適正化することにより、グラス皮膜の性状の適正
化とグラス皮膜形成過程での鋼中インヒビターの安定化
がもたらされて良好なグラス皮膜と良好な磁気特性の両
立が得られることを発見するに至ったものである。
【００２４】〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b
は（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．
１０〜０．５０に制限される。０．１０未満ではグラス
皮膜形成時の反応促進効果が弱く、形成反応が遅れると
共に良好なグラス皮膜が得られない。このため、仕上焼
鈍昇温過程での表面のシール効果が得られず、脱インヒ
ビターも早まって、磁気特性の劣化傾向が見られる。逆
に０．５０を超えるとグラス皮膜形成時に皮膜の融点が
下がりすぎたり、ＦｅＯ、ＭｎＯリッチなグラス皮膜層
を形成する。このような場合には、ピンホール状の欠陥
が生じたり、極端な場合にはグラス皮膜中のＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ等が仕上焼鈍の均熱中で還元され、薄膜化して密着
性、低張力のポーラスな皮膜となる。
は（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として０．
１０〜０．５０に制限される。０．１０未満ではグラス
皮膜形成時の反応促進効果が弱く、形成反応が遅れると
共に良好なグラス皮膜が得られない。このため、仕上焼
鈍昇温過程での表面のシール効果が得られず、脱インヒ
ビターも早まって、磁気特性の劣化傾向が見られる。逆
に０．５０を超えるとグラス皮膜形成時に皮膜の融点が
下がりすぎたり、ＦｅＯ、ＭｎＯリッチなグラス皮膜層
を形成する。このような場合には、ピンホール状の欠陥
が生じたり、極端な場合にはグラス皮膜中のＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ等が仕上焼鈍の均熱中で還元され、薄膜化して密着
性、低張力のポーラスな皮膜となる。
【００２５】次に酸化膜中の全ＳｉＯ2 量は０．６〜
１．７ｇ／ｍ2 とする。前述のようにグラス皮膜の主成
分はフォルステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）であり、本発
明の成分系素材では鋼中のＡｌによりもたらされるＡｌ
2 Ｏ3 や焼鈍分離剤のＭｇＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＴｉＯ2 等によりスピネル構造皮膜によって構成され
る。全ＳｉＯ2 量はこれらの最終的なグラス皮膜の形成
量と形成状態を支配するために重要である。ＳｉＯ2 量
が０．６ｇ／ｍ2 未満ではグラス皮膜形成量が不足して
良好な密着性が得られず、皮膜張力による鉄損の改善効
果も小さい。また、昇温過程での過剰な追加窒化や脱イ
ンヒビターが早まって磁束密度が低下する。逆に１．７
ｇ／ｍ2 を超えるとグラス皮膜が厚くなりすぎたり、内
部のスピネル構造部の厚みや凹凸が増大して、鉄損特性
や磁束密度の低下をもたらすため好ましくない。０．６
〜１．７ｇ／ｍ2 の範囲では、これらの問題がなく、良
好な皮膜と磁性が得られる。
１．７ｇ／ｍ2 とする。前述のようにグラス皮膜の主成
分はフォルステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）であり、本発
明の成分系素材では鋼中のＡｌによりもたらされるＡｌ
2 Ｏ3 や焼鈍分離剤のＭｇＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＴｉＯ2 等によりスピネル構造皮膜によって構成され
る。全ＳｉＯ2 量はこれらの最終的なグラス皮膜の形成
量と形成状態を支配するために重要である。ＳｉＯ2 量
が０．６ｇ／ｍ2 未満ではグラス皮膜形成量が不足して
良好な密着性が得られず、皮膜張力による鉄損の改善効
果も小さい。また、昇温過程での過剰な追加窒化や脱イ
ンヒビターが早まって磁束密度が低下する。逆に１．７
ｇ／ｍ2 を超えるとグラス皮膜が厚くなりすぎたり、内
部のスピネル構造部の厚みや凹凸が増大して、鉄損特性
や磁束密度の低下をもたらすため好ましくない。０．６
〜１．７ｇ／ｍ2 の範囲では、これらの問題がなく、良
好な皮膜と磁性が得られる。
【００２６】また、ＳｉＯ2 量は、前述の如く最終的な
グラス皮膜量と皮膜の界面状態を決めるため、板厚に応
じて形成するのが好ましい。ＳｉＯ2 量は下記式
グラス皮膜量と皮膜の界面状態を決めるため、板厚に応
じて形成するのが好ましい。ＳｉＯ2 量は下記式
【００２７】
【数４】
【００２８】（ｔ；板厚、Ｗ；酸化膜中全ＳｉＯ2 量
（ｇ／ｍ2）、０．１５≦ｔ≦０．４ ）によって制御さ
れる。このように制御されれば各板厚において同一の皮
膜張力が得られ、磁性に対するグラス皮膜の悪影響がな
い。また、これによってグラス皮膜下部に存在するスピ
ネルによるサブスケール層も適正に制御され、最終成品
をレーザー等で磁区細分化処理する場合の鉄損改善効果
も顕著に得られる。また、皮膜の密着性も各板厚におい
て良好に保たれる。このような酸化膜成分、性状のコン
トロールは焼鈍温度、雰囲気露点、均熱時間、雰囲気ガ
ス量等によって行われる。
（ｇ／ｍ2）、０．１５≦ｔ≦０．４ ）によって制御さ
れる。このように制御されれば各板厚において同一の皮
膜張力が得られ、磁性に対するグラス皮膜の悪影響がな
い。また、これによってグラス皮膜下部に存在するスピ
ネルによるサブスケール層も適正に制御され、最終成品
をレーザー等で磁区細分化処理する場合の鉄損改善効果
も顕著に得られる。また、皮膜の密着性も各板厚におい
て良好に保たれる。このような酸化膜成分、性状のコン
トロールは焼鈍温度、雰囲気露点、均熱時間、雰囲気ガ
ス量等によって行われる。
【００２９】脱炭焼鈍温度は８００〜８７５℃の範囲が
好ましい。他の焼鈍条件は板厚、鋼成分等に応じて選択
される。図１は脱炭焼鈍後の全酸化膜中ＳｉＯ2 と（Ｆ
ｅＯ＋ＭｎＯ）の最適領域を示し、図２は酸化膜中全Ｓ
ｉＯ2 と鋼板板厚の最適領域を示す。次に、焼鈍分離剤
としては水和水分１．５〜５．０％のＭｇＯ１００重量
部に対し、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎ
ａ、Ｋの酸化物、硫化物、硫酸塩、硼酸塩、塩化物の１
種または２種以上を０．１〜１０重量部添加したものが
使用される。
好ましい。他の焼鈍条件は板厚、鋼成分等に応じて選択
される。図１は脱炭焼鈍後の全酸化膜中ＳｉＯ2 と（Ｆ
ｅＯ＋ＭｎＯ）の最適領域を示し、図２は酸化膜中全Ｓ
ｉＯ2 と鋼板板厚の最適領域を示す。次に、焼鈍分離剤
としては水和水分１．５〜５．０％のＭｇＯ１００重量
部に対し、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎ
ａ、Ｋの酸化物、硫化物、硫酸塩、硼酸塩、塩化物の１
種または２種以上を０．１〜１０重量部添加したものが
使用される。
【００３０】水和水分が１．５％未満では、仕上焼鈍昇
温過程でコイル板間の酸化度が下がり過ぎ、前記〔（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b の還元が進行し、
（ＦｅＯ、ＭｎＯ）が減少しグラス皮膜形成反応を阻害
するため制限される。一方、５．０％を超えると板間の
酸化度が高くなって表層部の追加酸化現象を生じ、この
ため（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の増加や、ＳｉＯ2 量の増加を
もたらし、脱炭焼鈍で形成した酸化膜成分が適正域から
外れるという問題が生じる。このため５．０％以下に制
限される。
温過程でコイル板間の酸化度が下がり過ぎ、前記〔（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b の還元が進行し、
（ＦｅＯ、ＭｎＯ）が減少しグラス皮膜形成反応を阻害
するため制限される。一方、５．０％を超えると板間の
酸化度が高くなって表層部の追加酸化現象を生じ、この
ため（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）の増加や、ＳｉＯ2 量の増加を
もたらし、脱炭焼鈍で形成した酸化膜成分が適正域から
外れるという問題が生じる。このため５．０％以下に制
限される。
【００３１】ＭｇＯ添加物は酸化膜中の〔（Ｆｅ、Ｍ
ｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b と同様にグラス皮膜特性を
向上し、表面のシール性を高め、インヒビターの安定化
をはかる目的で添加される、これにより、グラス皮膜の
形成時期まで（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が安定に保たれ、グラ
ス皮膜形成の促進効果とこれによりインヒビターの安定
化効果が得られる。この結果グラス皮膜と磁気特性が安
定向上する。
ｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b と同様にグラス皮膜特性を
向上し、表面のシール性を高め、インヒビターの安定化
をはかる目的で添加される、これにより、グラス皮膜の
形成時期まで（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）が安定に保たれ、グラ
ス皮膜形成の促進効果とこれによりインヒビターの安定
化効果が得られる。この結果グラス皮膜と磁気特性が安
定向上する。
【００３２】前記添加物が０．１重量部未満では、この
ような酸化膜の保護、グラス皮膜形成促進効果が弱く、
前記効果が得られ難い。一方、１０重量部超になると
（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）量との関係で過酸化現象を起こし易
く、特に酸化物、塩化物系物質の添加の場合にはシモフ
リ、スケール状の皮膜欠陥が生じ、さらに追加酸化等に
よる内部皮膜層の増加により磁性の劣化をもたらす。
ような酸化膜の保護、グラス皮膜形成促進効果が弱く、
前記効果が得られ難い。一方、１０重量部超になると
（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）量との関係で過酸化現象を起こし易
く、特に酸化物、塩化物系物質の添加の場合にはシモフ
リ、スケール状の皮膜欠陥が生じ、さらに追加酸化等に
よる内部皮膜層の増加により磁性の劣化をもたらす。
【００３３】次に本発明により、皮膜特性が優れ、磁気
特性の著しく優れた方向性電磁鋼板が得られるメカニズ
ムとしては次のように考えられる。本発明では脱炭焼鈍
時に形成した適正量のＳｉＯ2 と同時に適正量の｛（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ｝a・ ｛ＳｉＯ2 ｝b を形成することによ
り、焼鈍分離剤ＭｇＯとの反応性を著しく高めてフォル
ステライト皮膜形成を低温化、均一化し、最終的に適正
量のフォルステライト及びスピネル構造のグラス皮膜を
形成する。その際本発明領域では追加酸化抑制と表面層
均一化効果によって、磁性に有害な内部皮膜層（スピネ
ル主体）が適正な形成状態に制御され、均一緻密で密着
性が良く、磁区細分化効果能に優れるグラス皮膜を形成
する。このグラス皮膜形成過程においては昇温時前段に
おいて前記良質グラス皮膜の表面シール効果によって雰
囲気からのＮ2 の侵入等によるインヒビターの弱体化を
防止し、さらに昇温時後段においては追加酸化による酸
化膜中のＳｉＯ2 の増加を抑え、磁性に有害な内部皮膜
層の増加を防止する。これらにより、良好な磁束密度と
低鉄損が得られる。このようにして得られた製品では、
グラス皮膜界面が比較的スムースで鉄損改善のために行
われる磁区細分化処理において著しい改善効果が得ら
れ、低鉄損化が可能となる。
特性の著しく優れた方向性電磁鋼板が得られるメカニズ
ムとしては次のように考えられる。本発明では脱炭焼鈍
時に形成した適正量のＳｉＯ2 と同時に適正量の｛（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ｝a・ ｛ＳｉＯ2 ｝b を形成することによ
り、焼鈍分離剤ＭｇＯとの反応性を著しく高めてフォル
ステライト皮膜形成を低温化、均一化し、最終的に適正
量のフォルステライト及びスピネル構造のグラス皮膜を
形成する。その際本発明領域では追加酸化抑制と表面層
均一化効果によって、磁性に有害な内部皮膜層（スピネ
ル主体）が適正な形成状態に制御され、均一緻密で密着
性が良く、磁区細分化効果能に優れるグラス皮膜を形成
する。このグラス皮膜形成過程においては昇温時前段に
おいて前記良質グラス皮膜の表面シール効果によって雰
囲気からのＮ2 の侵入等によるインヒビターの弱体化を
防止し、さらに昇温時後段においては追加酸化による酸
化膜中のＳｉＯ2 の増加を抑え、磁性に有害な内部皮膜
層の増加を防止する。これらにより、良好な磁束密度と
低鉄損が得られる。このようにして得られた製品では、
グラス皮膜界面が比較的スムースで鉄損改善のために行
われる磁区細分化処理において著しい改善効果が得ら
れ、低鉄損化が可能となる。
【００３４】
【実施例】 実施例１ 重量でＣ；０．０５３％、Ｓｉ；３．４０％、Ｍｎ；
０．１３％、酸可溶Ａｌ；０．０２９％、Ｓ；０．００
６８％、Ｎ；０．００７０％、Ｓｎ；０．０３５％、残
部Ｆｅと不可避の不純物からなる素材を２．０ｍｍに熱
延し、１１２０℃で２分間焼鈍し、酸洗、冷延し、板厚
０．２２５ｍｍとした。
０．１３％、酸可溶Ａｌ；０．０２９％、Ｓ；０．００
６８％、Ｎ；０．００７０％、Ｓｎ；０．０３５％、残
部Ｆｅと不可避の不純物からなる素材を２．０ｍｍに熱
延し、１１２０℃で２分間焼鈍し、酸洗、冷延し、板厚
０．２２５ｍｍとした。
【００３５】次いで８３０℃、Ｎ2 ２５％＋Ｈ2 ７５％
中で露点と均熱時間を変えて脱炭焼鈍を行い、さらにＮ
2 ２５％＋Ｈ2 ７５％ガス中にＮＨ3 ガス量を変えて添
加し、鋼板窒化量が２００ｐｐｍになるように窒化処理
し、表１に示すように酸化膜の成分を変更した。この鋼
板に焼鈍分離剤としてＭｇＯ１００重量部＋ＴｉＯ2５
重量部＋ホウ酸ソーダ０．３重量部からなるスラリーを
塗布し、乾燥した。この時の水和水分は２．０％であっ
た。この鋼板を昇温時雰囲気としてＮ2 ５０％＋Ｈ2 ５
０％、均熱時Ｈ2 １００％として最終仕上焼鈍を行っ
た。その後、絶縁皮膜剤として３０％コロイド状シリカ
７０ｍｌ＋５０％リン酸Ａｌ５０ｍｌ＋クロム酸５ｇか
らなる処理剤を乾燥後の重量で５ｇ／ｍ2 になるように
塗布し、８５０℃×３０秒の焼付処理を行って製品とし
た。この試験における皮膜特性と磁気特性の結果を表２
に示す。
中で露点と均熱時間を変えて脱炭焼鈍を行い、さらにＮ
2 ２５％＋Ｈ2 ７５％ガス中にＮＨ3 ガス量を変えて添
加し、鋼板窒化量が２００ｐｐｍになるように窒化処理
し、表１に示すように酸化膜の成分を変更した。この鋼
板に焼鈍分離剤としてＭｇＯ１００重量部＋ＴｉＯ2５
重量部＋ホウ酸ソーダ０．３重量部からなるスラリーを
塗布し、乾燥した。この時の水和水分は２．０％であっ
た。この鋼板を昇温時雰囲気としてＮ2 ５０％＋Ｈ2 ５
０％、均熱時Ｈ2 １００％として最終仕上焼鈍を行っ
た。その後、絶縁皮膜剤として３０％コロイド状シリカ
７０ｍｌ＋５０％リン酸Ａｌ５０ｍｌ＋クロム酸５ｇか
らなる処理剤を乾燥後の重量で５ｇ／ｍ2 になるように
塗布し、８５０℃×３０秒の焼付処理を行って製品とし
た。この試験における皮膜特性と磁気特性の結果を表２
に示す。
【００３６】実験の結果、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜
中全ＳｉＯ2 を本発明域に制御した条件では、いずれも
グラス皮膜が均一で、良好な外観を呈し、密着性も良好
な結果が得られた。また、この場合にはいずれも良好な
磁気特性が得られた。一方、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化
膜中全ＳｉＯ2 が０．０５と少ない場合にはグラス皮膜
がうすく、不均一で、磁気特性も不良であった。また、
（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．５５と
多すぎる場合はグラス皮膜は厚いが金属光沢状の斑点が
多く、部分的にはスケール状のムラが見られ、この場合
も磁気特性は劣化傾向であった。
中全ＳｉＯ2 を本発明域に制御した条件では、いずれも
グラス皮膜が均一で、良好な外観を呈し、密着性も良好
な結果が得られた。また、この場合にはいずれも良好な
磁気特性が得られた。一方、（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化
膜中全ＳｉＯ2 が０．０５と少ない場合にはグラス皮膜
がうすく、不均一で、磁気特性も不良であった。また、
（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．５５と
多すぎる場合はグラス皮膜は厚いが金属光沢状の斑点が
多く、部分的にはスケール状のムラが見られ、この場合
も磁気特性は劣化傾向であった。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】実施例２ 重量でＣ；０．０５８％、Ｓｉ；３．３５％、Ｍｎ；
０．１０％、Ａｌ；０．０３０％、Ｓ；０．００７０
％、Ｎ；０．００７５％、Ｓｎ；０．０３０％を含み、
残部Ｆｅと不可避不純物からなる高磁束密度素材を実施
例１と同様に処理し、最終板厚０．２２５ｍｍとした。
この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃、Ｎ2 ２５％＋Ｈ2
７５％雰囲気中で露点を変更して脱炭焼鈍し、Ｎ2 ２５
％＋Ｈ2 ７５％雰囲気中にＮＨ3 ガス量を変更して添加
し、窒化量２２０ｐｐｍになるように処理した。この時
の鋼板酸化膜成分は表３の如くであった。この鋼板上に
焼鈍分離剤として表３に示すように酸化物、硫化物、硫
酸塩、硼酸塩、塩化物を添加した焼鈍分離剤を塗布し、
乾燥した。この時の水和水分は３．０％であった。次い
で、昇温時の雰囲気ガスをＮ2 ７５％＋Ｈ2 ２５％、均
熱時Ｈ2 １００％の雰囲気中で１２００℃×２０ｈｒの
最終仕上焼鈍を行った。次いで、実施例１と同様にして
絶縁皮膜剤を処理して製品とした。この試験における皮
膜特性と磁気特性の結果を表４に示す。
０．１０％、Ａｌ；０．０３０％、Ｓ；０．００７０
％、Ｎ；０．００７５％、Ｓｎ；０．０３０％を含み、
残部Ｆｅと不可避不純物からなる高磁束密度素材を実施
例１と同様に処理し、最終板厚０．２２５ｍｍとした。
この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃、Ｎ2 ２５％＋Ｈ2
７５％雰囲気中で露点を変更して脱炭焼鈍し、Ｎ2 ２５
％＋Ｈ2 ７５％雰囲気中にＮＨ3 ガス量を変更して添加
し、窒化量２２０ｐｐｍになるように処理した。この時
の鋼板酸化膜成分は表３の如くであった。この鋼板上に
焼鈍分離剤として表３に示すように酸化物、硫化物、硫
酸塩、硼酸塩、塩化物を添加した焼鈍分離剤を塗布し、
乾燥した。この時の水和水分は３．０％であった。次い
で、昇温時の雰囲気ガスをＮ2 ７５％＋Ｈ2 ２５％、均
熱時Ｈ2 １００％の雰囲気中で１２００℃×２０ｈｒの
最終仕上焼鈍を行った。次いで、実施例１と同様にして
絶縁皮膜剤を処理して製品とした。この試験における皮
膜特性と磁気特性の結果を表４に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】この結果、本発明によるものはいずれも均
一で光沢があり、皮膜の密着性が良好で、磁気特性も良
好であった。一方、比較例のものは（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）
／酸化膜中全ＳｉＯ2 量の少ない場合は皮膜がうすく、
不均一であり、多い場合には厚いが不均一でスケール状
のムラが発生した。これらの場合磁気特性も不良であっ
た。
一で光沢があり、皮膜の密着性が良好で、磁気特性も良
好であった。一方、比較例のものは（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）
／酸化膜中全ＳｉＯ2 量の少ない場合は皮膜がうすく、
不均一であり、多い場合には厚いが不均一でスケール状
のムラが発生した。これらの場合磁気特性も不良であっ
た。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、仕上焼鈍昇温時前段で
タイトなグラス質皮膜が早期に形成され、最終製品とし
て、均一で適正な内部皮膜層を有する良好なグラス皮膜
が得られる。また、これにより鋼中のインヒビターが二
次再結晶時期まで安定に保たれ、良好な磁気特性を有す
る方向性電磁鋼板を得ることができる。
タイトなグラス質皮膜が早期に形成され、最終製品とし
て、均一で適正な内部皮膜層を有する良好なグラス皮膜
が得られる。また、これにより鋼中のインヒビターが二
次再結晶時期まで安定に保たれ、良好な磁気特性を有す
る方向性電磁鋼板を得ることができる。
【図１】本発明の脱炭焼鈍における酸化膜の成分ＳｉＯ
2 と〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b 中の（Ｆ
ｅＯ＋ＭｎＯ）量／酸化膜中全ＳｉＯ2 量の最適条件を
示す図である。本発明の条件域は図中の斜線域で示され
る。
2 と〔（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ〕a・ 〔ＳｉＯ2 〕b 中の（Ｆ
ｅＯ＋ＭｎＯ）量／酸化膜中全ＳｉＯ2 量の最適条件を
示す図である。本発明の条件域は図中の斜線域で示され
る。
【図２】本発明の鋼板板厚と最適ＳｉＯ2 形成域を示す
図である。本発明では良好な磁気特性と皮膜特性を得る
ため図中の斜線域にＳｉＯ2 量が制限される。
図である。本発明では良好な磁気特性と皮膜特性を得る
ため図中の斜線域にＳｉＯ2 量が制限される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/16 Ｂ (72)発明者 原谷 勤 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (5)
- 【請求項１】 重量でＣ；０．０２１〜０．０７５％、
Ｓｉ；２．５〜４．５％、Ｍｎ；０．０５〜０．４５
％、Ｓ；≦０．０１４％、酸可溶Ａｌ；０．０１０〜
０．０４０％、Ｎ；０．００３０〜０．０１３０％、Ｓ
ｎ；０．０３〜０．５０％を含有し、残部がＦｅ及び不
可避の不純物からなるスラブを１２８０℃未満の温度で
加熱した後、熱延し、得られた熱延板を１回または焼鈍
を挟む２回以上の冷延により最終板厚とし、次いで脱炭
焼鈍をした後、または脱炭焼鈍の後半と脱炭焼鈍を行っ
た後の両方で窒化処理をし、焼鈍分離剤を塗布し、高温
仕上焼鈍することからなる方向性電磁鋼板の製造方法に
おいて、脱炭焼鈍工程において生成する酸化膜成分
｛（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ｝a ・｛ＳｉＯ2 ｝b 中のＦｅ、Ｍ
ｎ分が（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）／酸化膜中全ＳｉＯ2 として
０．１０〜０．５０、且つ酸化膜中全ＳｉＯ2 が０．６
〜１．７ｇ／ｍ2 となるように脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤
を塗布し、最終仕上焼鈍することからなる均一なグラス
皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の
製造方法。 - 【請求項２】 熱延板焼鈍を行う請求項１記載の均一な
グラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁
鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 脱炭焼鈍における酸化膜中全ＳｉＯ2 形
成量を次式により制御することからなる請求項１または
２記載の均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優
れた方向性電磁鋼板の製造方法。 【数１】 （ｔ；板厚（ｍｍ）、Ｗ；酸化膜中全ＳｉＯ2 量（ｇ／
ｍ2 ）、０．１５≦ｔ≦０．４） - 【請求項４】 焼鈍分離剤として水和水分１．５〜５．
０％のＭｇＯ１００重量部に対し、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｓｒ、
Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋの酸化物、硫化物、硫酸
塩、硼酸塩、塩化物の１種または２種以上を０．１〜１
０重量部添加することからなる請求項１〜３のいずれか
に記載の均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優
れた方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 高温仕上焼鈍における雰囲気条件とし
て、昇温時１２００℃までの雰囲気をＮ2 ＋Ｈ2 雰囲気
で焼鈍するに際し、Ｎ2 分圧を０．２５以上とすること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の均一なグ
ラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336429A JP2663229B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336429A JP2663229B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184638A true JPH06184638A (ja) | 1994-07-05 |
| JP2663229B2 JP2663229B2 (ja) | 1997-10-15 |
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ID=18299040
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4336429A Expired - Lifetime JP2663229B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 均一なグラス皮膜を有し、磁気特性の著しく優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663229B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101410474B1 (ko) * | 2011-10-10 | 2014-06-30 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| JP2018135556A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 新日鐵住金株式会社 | 電磁鋼板、及びその製造方法 |
| JP2018141206A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 新日鐵住金株式会社 | 電磁鋼板、及びその製造方法 |
| CN112449656A (zh) * | 2018-07-13 | 2021-03-05 | 日本制铁株式会社 | 方向性电磁钢板及其制造方法 |
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1992
- 1992-12-16 JP JP4336429A patent/JP2663229B2/ja not_active Expired - Lifetime
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