JPH11310882A - Ultralow iron loss grain oriented silicon steel sheet and its production - Google Patents

Ultralow iron loss grain oriented silicon steel sheet and its production

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JPH11310882A
JPH11310882A JP10257333A JP25733398A JPH11310882A JP H11310882 A JPH11310882 A JP H11310882A JP 10257333 A JP10257333 A JP 10257333A JP 25733398 A JP25733398 A JP 25733398A JP H11310882 A JPH11310882 A JP H11310882A
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JP
Japan
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steel sheet
silicon steel
iron loss
ultra
colloidal silica
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Withdrawn
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JP10257333A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Iguchi
征夫 井口
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably produce an ultralow iron loss grain oriented silicon steel sheet exceedingly low in iron loss and moreover excellent in magnetostriction characteristics at a low cost. SOLUTION: In a grain oriented silicon steel sheet of 0.05 to 0.5 mm sheet thickness provided with a tensile insulating film essentially consisting of a phosphate and colloidal silica on the surface and subjected to finish annealing, on the boundary between the surface of the steel sheet and the tensile insulating film, an extra thin base film in which the nitrides ore oxides of one or >= two kinds selected from Fe, Si, Al and B are finely dispersed into the film components the same as those in the tensile insulating film is interposed.

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】本発明は、超低鉄損一方向性
珪素鋼板およびその製造方法に関し、特に仕上焼鈍済み
の珪素鋼板の表面または線状の凹領域をそなえる仕上焼
鈍済みの珪素鋼板の表面に、張力絶縁被膜を、該被膜成
分中にFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種または
2種以上の窒化・酸化物を微細に分散させた極薄下地被
膜を介して被成することにより、被膜密着性の向上を図
り、もって鉄損特性の一層の向上を磁歪の圧縮応力特性
の改善と共に、低コストの下で実現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 an ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet and a method for producing the same, and more particularly, to a method of finishing annealed silicon steel sheet having a surface or a linear concave region of the finish annealed silicon steel sheet. The surface is coated with a tensile insulating film via an ultra-thin undercoating film in which one or more kinds of nitrides / oxides selected from Fe, Si, Al and B are finely dispersed in the film components. By doing so, it is intended to improve the adhesion of the coating film, and to further improve the iron loss characteristics at the same time as improving the compression stress characteristics of magnetostriction and at a low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】一方向性珪素鋼板は、主として変圧器そ
の他の電機機器の鉄心として利用され、磁化特性として
磁束密度(B8 値で代表される)が高く、鉄損(W
17/50 で代表される)が低いことが要求される。
BACKGROUND ART grain oriented silicon steel sheet is mainly being used as transformer cores and other electrical equipment, (represented by 8 value B) flux density as the magnetization characteristic is high, the iron loss (W
17/50 ) is required to be low.

【0003】一方向性珪素鋼板の磁気特性を向上させる
ためには、第一に鋼板中の2次再結晶粒の〈001〉軸
を圧延方向に高度に揃える必要があり、第二には最終製
品中に残存する不純物や析出物をできるだけ少なくする
必要がある。
In order to improve the magnetic properties of a grain-oriented silicon steel sheet, it is necessary to first align the <001> axis of the secondary recrystallized grains in the steel sheet in the rolling direction, and secondly, to make the final It is necessary to minimize impurities and precipitates remaining in the product.

【0004】このため、N.P.Gossによって一方向性珪素
鋼板の2段冷延による基本的な製造技術が提案されて以
来、その製造技術に数多くの改良が重ねられ、一方向性
珪素鋼板の磁束密度および鉄損値は年を追って改善され
てきた。その中で特に代表的なものは、SbとMnSeまたは
MnSとをインヒビターとして利用する特公昭51-13469号
公報に記載の方法、もう一つはAlNとMnSをインヒビタ
ーとして利用する特公昭33−4710号公報、特公昭40-156
44号公報および特公昭46-23820号公報等に記載の方法で
あり、これらの方法によればB8 が1.88Tを超える高磁
束密度を有する製品が得られるようになった。
[0004] For this reason, since NPGoss proposed a basic manufacturing technique by two-stage cold rolling of a grain-oriented silicon steel sheet, a number of improvements have been made to the technique, and the magnetic flux density and the density of the grain-oriented silicon steel sheet have been improved. Iron loss values have improved over the years. Among them, the most typical ones are Sb and MnSe or
JP-B-51-13469 using MnS as an inhibitor, and JP-B-33-4710 and JP-B-40-156 using AlN and MnS as inhibitors.
The method according to 44 JP and Sho 46-23820 Patent Publication, according to these methods B 8 is now the product is obtained having a high magnetic flux density exceeding 1.88T.

【0005】さらに高磁束密度の製品を得るために、特
公昭57-14737号公報では素材中にMoを複合添加したり、
また特公昭62-42968号公報では素材中にMoを複合添加さ
せたのち、最終冷延直前の中間焼鈍後に急冷処理を施す
などの改良を加えて、B8 が1.90T以上の高磁束密度
で、かつ鉄損W17/50 が 1.05 W/kg(製品板厚:0.30m
m) 以下の低鉄損が得られることが、開示提案されてい
るが、なお十分な低鉄損化については改善すべき余地が
残されていた。
In order to obtain a product having a higher magnetic flux density, Japanese Patent Publication No. 577-14737 discloses a method in which Mo is added to a material in a complex manner.
In Japanese Patent Publication No. 62-42968, Mo is added to the material in a complex manner, and then the quenching treatment is applied after intermediate annealing immediately before the final cold rolling, so that B 8 has a high magnetic flux density of 1.90 T or more. And iron loss W 17/50 is 1.05 W / kg (product thickness: 0.30m
m) It is disclosed that the following low iron loss can be obtained, but there is still room for improvement in sufficiently reducing iron loss.

【0006】とくに、十数年前のエネルギー危機を境と
して電力損失を極力低減することへの要請が著しく強ま
り、それに伴って鉄心材料の用途においても、より一層
の改善が望まれている。そのため、渦電流損をできる限
り小さくすることを目的として、製品板厚を薄くした0.
23mm厚(9mil)以下のものが数多く使用されるようにな
ってきた。
[0006] In particular, the demand for reducing power loss as much as possible after the energy crisis of more than ten years ago has been remarkably increased, and accordingly, further improvements in the use of iron core materials are desired. Therefore, in order to minimize eddy current loss, the product thickness was reduced.
Many of those having a thickness of 23 mm (9 mil) or less have come to be used.

【0007】これとは別に、一方向性珪素鋼板の絶縁被
膜の観点からも、改良が加えられた。すなわち、現在商
品化されている珪素鋼板は、鋼板表面とフォルステライ
ト系下地被膜上の絶縁被膜との熱膨張係数の差を利用す
ることによって、鋼板に張力を付加することによって鉄
損の低減と磁歪の改善が図られている。この代表的な絶
縁被膜形成方法として、特公昭53-28375号公報に開示さ
れたリン酸アルミニウムとコロイダルシリカと無水クロ
ム酸を主成分とするコ−ティング液を利用する方法、お
よび特公昭56-52117号公報に開示されたリン酸マグネシ
ウムとコロイダルシリカと無水クロム酸を主成分とする
コ−ティング液を利用する方法が挙げられる。
[0007] Apart from this, improvements have also been made from the standpoint of insulating coatings on unidirectional silicon steel sheets. In other words, silicon steel sheets currently being commercialized can reduce iron loss by applying tension to the steel sheet by utilizing the difference in the coefficient of thermal expansion between the steel sheet surface and the insulating coating on the forsterite-based undercoat. Magnetostriction is improved. As a typical method of forming an insulating film, a method using a coating solution containing aluminum phosphate, colloidal silica and chromic anhydride as main components disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-28375, and Japanese Patent Publication No. 56-28375. No. 52117 discloses a method using a coating solution containing magnesium phosphate, colloidal silica and chromic anhydride as main components.

【0008】上記した技術はいずれも、主に冶金学的な
手法であるが、これらの方法とは別に、特公昭57−2252
号公報に提案されているような、仕上焼鈍後の鋼板の表
面にレーザー照射やプラズマ照射(B.Fukuda, K.Sato,
T.Sugiyama, A.Honda and Y.Ito : Proc. of ASM Con.
of Hard and Soft Magnetic Materials, 8710-008,(US
A), (1987) )を行い、人為的に 180°磁区幅を減少さ
せて鉄損を低減する方法(磁区細分化技術)が開発され
た。この技術の開発により、一方向性珪素鋼板の鉄損
は、大幅に低減された。しかしながら、この技術は、高
温での焼鈍に耐え得ないという欠点があり、用途が歪取
焼鈍を必要としない積鉄心変圧器に限定されるという問
題があった。
[0008] All of the above-mentioned techniques are mainly metallurgical techniques, but apart from these methods, Japanese Patent Publication No. 57-2252
Irradiation of laser or plasma on the surface of the steel sheet after finish annealing as proposed in Japanese Patent Publication (B. Fukuda, K. Sato,
T.Sugiyama, A.Honda and Y.Ito: Proc. Of ASM Con.
of Hard and Soft Magnetic Materials, 8710-008, (US
A), (1987)), and a method for reducing iron loss by artificially reducing the magnetic domain width by 180 ° (magnetic domain refinement technology) was developed. With the development of this technology, the iron loss of the grain-oriented silicon steel sheet has been significantly reduced. However, this technique has a disadvantage that it cannot withstand annealing at high temperatures, and has a problem that its application is limited to a laminated iron core transformer that does not require strain relief annealing.

【0009】この点、歪取焼鈍に耐え得る磁区細分化技
術として、一方向性珪素鋼板の仕上焼鈍後の鋼板表面
に、線状の溝を導入し、溝による反磁界効果を応用して
磁区の細分化を図る方法が工業化された(H.Kobayashi,
E.Sasaki, M.Iwasaki and N.Takahashi : Proc. SMM-
8., (1987), P.402 )。また、これとは別に、一方向性
珪素鋼板の最終冷延板に局所的な電解エッチングを施す
ことによって溝を形成し、磁区を細分化する方法(特公
平8−6140号公報)も開発され、工業化されている。
In this regard, as a domain refining technique capable of withstanding strain relief annealing, a linear groove is introduced into the surface of a steel sheet after finish annealing of a unidirectional silicon steel sheet, and the demagnetizing effect by the groove is applied to the magnetic domain. Has been industrialized to subdivide the technology (H. Kobayashi,
E.Sasaki, M.Iwasaki and N.Takahashi: Proc.SMM-
8., (1987), P.402). Separately, a method has been developed in which a final cold-rolled sheet of unidirectional silicon steel sheet is subjected to local electrolytic etching to form grooves and subdivide magnetic domains (Japanese Patent Publication No. 8-6140). , Has been industrialized.

【0010】さらに、上記した珪素鋼板の製造方法とは
別に、特公昭55-19976号公報、特開昭56−127749号公報
および特開平2−3213号公報に開示されているように、
非晶質合金が通常の電力用トランスや高周波トランス等
の材料として注目されている。しかしながら、このよう
な非晶質材料では、通常の一方向性珪素鋼板に比較して
非常に優れた鉄損特性が得られる反面、熱的安定性に欠
ける、占積率が悪い、切断が容易でない、あまりにも薄
く脆いためトランスの組み立て工数のコストアップが大
きい等実用上の不利が多いことから、現状では大量に使
用されるまでには至っていない。
Further, apart from the above-described method for producing a silicon steel sheet, as disclosed in JP-B-55-19976, JP-A-57-127749 and JP-A-2-3213,
Amorphous alloys are receiving attention as materials for ordinary power transformers and high-frequency transformers. However, such an amorphous material can provide extremely excellent iron loss characteristics as compared with a normal unidirectional silicon steel sheet, but lacks thermal stability, has a low space factor, and is easy to cut. However, since it is too thin and brittle, there are many practical disadvantages such as a large increase in the cost of assembling the transformer, so that it has not been used in large quantities at present.

【0011】その他にも、特公昭52-24499号公報におい
て、珪素鋼板の仕上焼鈍後に形成されるフォルステライ
ト下地被膜を除去し、鋼板表面を研磨した後、この鋼板
表面に金属メッキを施すことからなる方法が提案されて
いる。しかしながら、この方法は、低温では低鉄損が得
られるものの、高温処理を施すと金属が珪素鋼板中に拡
散するため、かえって鉄損が劣化するという欠点があっ
た。
[0011] In addition, Japanese Patent Publication No. 52-24499 discloses that a forsterite undercoat formed after finish annealing of a silicon steel sheet is removed, the steel sheet surface is polished, and then the metal surface is plated with metal. A method has been proposed. However, this method has a disadvantage that although a low iron loss can be obtained at a low temperature, the metal is diffused into the silicon steel sheet when subjected to a high temperature treatment, so that the iron loss is rather deteriorated.

【0012】この点、発明者らは先に、上記の不利を解
消するものとして、特公昭63-54767号公報等において、
研磨により平滑化した一方向性珪素鋼板上にCVDやイ
オンプレーティング, イオンインプランテーション等の
ドライプレーティング(PVD)により、Si, Mn, Cr,
Ni, Mo, W,V,Ti, Nb, Ta, Hf, Al,Cu, ZrおよびB
の窒化物、炭化物のうちから選んだ1種または2種以上
の張力被膜を被成させることによって超低鉄損が得られ
ることを開示した。この製造法により、電力用トランス
や高周波トランス等の材料として非常に優れた鉄損特性
が得られるようになったが、それでもなお、最近の低鉄
損化に対する要求に対しては十分に応えているとはいい
難かった。
In this regard, the inventors have previously disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-54767 and the like, as solutions to the above disadvantages.
Si, Mn, Cr, Si, Mn, Cr, etc. are applied on a grain-oriented silicon steel sheet by dry plating (PVD) such as CVD, ion plating and ion implantation.
Ni, Mo, W, V, Ti, Nb, Ta, Hf, Al, Cu, Zr and B
It has been disclosed that an ultra-low iron loss can be obtained by forming one or two or more kinds of tension films selected from nitrides and carbides. This manufacturing method has made it possible to obtain extremely excellent iron loss characteristics as a material for power transformers and high frequency transformers, but nevertheless, it has sufficiently responded to recent demands for low iron loss. It was hard to be there.

【0013】そこで、発明者らは、従来に比べて鉄損の
一層の低減を図るべく、あらゆる観点から根本的な再検
討を加えた。すなわち、発明者は、安定した工程で平滑
化した一方向性珪素鋼板表面上に種々の窒化物、炭化物
のうちから選んだ1種または2種以上の張力被膜を被成
させて超低鉄損の製品を得るためには、一方向性珪素鋼
板の素材成分から最終の処理工程に至るまでの根本的な
再検討が必要であるとの認識に立って、珪素鋼板の集合
組織の追跡から、鋼板表面の平滑度や最終のCVDやP
VD処理工程に至るまで鋭意検討を重ねた。その結果、
以下に述べる知見を得た。
Therefore, the present inventors have made a fundamental reexamination from all viewpoints in order to further reduce iron loss as compared with the prior art. That is, the inventor formed one or two or more kinds of tension films selected from various nitrides and carbides on the surface of a grain-oriented silicon steel sheet smoothed in a stable process to form an ultra-low iron loss. In order to obtain a product of the following, from the recognition that a fundamental review from the raw material composition of the unidirectional silicon steel sheet to the final processing step is necessary, from tracking the texture of the silicon steel sheet, Smoothness of steel sheet surface and final CVD and P
Intensive studies were conducted up to the VD processing step. as a result,
The following findings were obtained.

【0014】(1) 珪素鋼板に被覆したセラミック (代表
例として TiN膜を使用) の薄膜は、1.5 μm 以上の厚み
に被成しても、鉄損向上の度合いは少なくなる。すなわ
ち1.5 μm 以上の厚みのTiN 膜は、鉄損については僅か
の向上しか期待できず、むしろ占積率および磁束密度の
劣化を招く。 (2) この場合の TiNの役割は、セラミック特有の張力付
加に加えて、珪素鋼板との密着性の役割の方がより重要
である。すなわち TiN横断面の透過電子顕微鏡観察 (井
口征夫:日本金属学会誌, 60 (1996), P.781〜786 参
照) では、10nmの横縞が観察され、これは珪素鋼板の
〔011〕方向のFe−Fe原子の5原子層に相当する。 (3) TiN 被覆領域および化学研磨領域のX線による二層
の集合組織の同時測定(Y.Inokuti:ISIJ Internationa
l, 36 (1996), P.347〜352 参照) では、研磨領域のFe
の{200}ピーク形状は円形である。しかし TiN被覆
領域でのFeの{200}ピーク形状は楕円形であり、珪
素鋼板の〔100〕si-steel方向に強力に張力付加され
た状況になっている。 (4) TiN 薄膜の張力 (井口征夫、鈴木一弘、小林康宏:
日本金属学会誌、60 (1996), P.674〜678 参照) は8〜
10 MPaで、これにより 0.014〜0.016 T程度の磁束密度
の向上が期待できる。(これは約1°のGoss方位集積度
を向上させたことに相当する。)
(1) Even if a thin film of ceramic (a TiN film is used as a representative example) coated on a silicon steel sheet is formed to a thickness of 1.5 μm or more, the degree of improvement in iron loss is reduced. In other words, a TiN film having a thickness of 1.5 μm or more can only expect a slight improvement in iron loss, but rather causes a decrease in space factor and magnetic flux density. (2) In this case, the role of TiN is more important in the role of adhesion to the silicon steel sheet, in addition to the addition of tension specific to ceramic. That is, in the transmission electron microscope observation of the cross section of TiN (see Iguchi, Y .: Journal of the Japan Institute of Metals, 60 (1996), pp. 781-786), horizontal stripes of 10 nm are observed, which are caused by the [011] -Corresponds to a 5-atomic layer of Fe atoms. (3) Simultaneous measurement of texture of two layers by X-ray in TiN coating area and chemical polishing area (Y. Inokuti: ISIJ Internationala)
l, 36 (1996), pp. 347-352).
The {200} peak shape is circular. However, the shape of the {200} peak of Fe in the TiN coating region is elliptical, and the silicon steel sheet is strongly tensioned in the [100] si-steel direction. (4) Tension of TiN thin film (Ichio Iguchi, Kazuhiro Suzuki, Yasuhiro Kobayashi:
Journal of the Japan Institute of Metals, 60 (1996), p.674-678)
At 10 MPa, an improvement in magnetic flux density of about 0.014 to 0.016 T can be expected. (This is equivalent to increasing the degree of Goss orientation integration by about 1 °.)

【0015】以上が、セラミック被覆についての新規知
見であるが、さらにセラミック膜と鋼板の表面状態に関
し、以下に述べる知見を得た。 (5) 珪素鋼板の最終冷延板に局所的な電解エッチングを
施すことによって溝を形成し、さらに2次再結晶処理後
の鋼板表面を研磨により平滑化した後、 TiNセラミック
膜を被覆した場合には、導入した溝に起因した反磁界効
果による磁区細分化に加えて、さらにセラミック被膜に
よる張力付加により、効果的に鉄損が低減する。 (6) セラミック被覆前に、鋼板表面上に凹状の溝を形成
した場合の引張りによる鉄損の低減効果は、通常の研磨
により平滑化した珪素鋼板の場合よりも大きい(特公平
3-32889号公報参照)。すなわち、溝を導入した場合に
は珪素鋼板表面上に異張力が作用し、引張り張力による
鉄損の低減度合いが増大する。 (7) 凹状の溝を形成した珪素鋼板上にセラミック膜を被
覆した場合は、通常の研磨により平滑化しセラミック膜
を被覆した場合よりも、鉄損の低減効果がより効果的で
ある。すなわち、線状の溝を導入し、溝による反磁界効
果を応用して磁区を細分化したのち、セラミック張力被
膜を被成して、さらに 180°主磁区を細分化する方が一
層効果的で、超低鉄損が得られる。 (8) 珪素鋼板の最終冷延板に局所的な電解エッチングを
施すことによって溝を形成した場合は、2次再結晶処理
を施した後の鋼板表面を研磨により平滑化しない表面状
態で TiNセラミック膜を被成した場合であっても、かな
りの鉄損低減効果が発揮される。すなわち、研磨により
平滑化しない状態、例えば酸洗処理等により表面に小さ
な凹凸が存在する状態であっても、熱膨張係数の小さな
セラミック膜を被覆することによって、珪素鋼板の表面
に強力な張力を付加することが可能であり、これによっ
て鉄損を有利に低減することができる。
The above is new findings on ceramic coating. Further, the following findings concerning the surface condition of the ceramic film and the steel sheet have been obtained. (5) When the final cold-rolled silicon steel sheet is subjected to local electrolytic etching to form grooves, and after the secondary recrystallization treatment, the steel sheet surface is smoothed by polishing and then coated with a TiN ceramic film In addition, in addition to the magnetic domain segmentation caused by the demagnetizing field effect caused by the introduced grooves, the core loss is effectively reduced by the addition of tension by the ceramic coating. (6) The effect of reducing iron loss by tension when a concave groove is formed on the surface of a steel sheet before ceramic coating is greater than that of a silicon steel sheet smoothed by ordinary polishing (Japanese Patent Publication No. 3-32889). Gazette). That is, when grooves are introduced, different tension acts on the surface of the silicon steel sheet, and the degree of reduction in iron loss due to tensile tension increases. (7) When the ceramic film is coated on the silicon steel plate having the concave grooves, the effect of reducing iron loss is more effective than the case where the ceramic film is smoothed by ordinary polishing and coated with the ceramic film. In other words, it is more effective to introduce a linear groove and subdivide the magnetic domain by applying the demagnetizing effect of the groove, and then form a ceramic tension coating and further subdivide the 180 ° main domain. And extremely low iron loss. (8) If grooves are formed by performing local electrolytic etching on the final cold-rolled sheet of silicon steel sheet, the surface of the steel sheet after the secondary recrystallization treatment is not smoothed by polishing and the TiN ceramic Even when a film is formed, a considerable iron loss reduction effect is exhibited. In other words, even when the surface is not smoothed by polishing, for example, even when there are small irregularities on the surface due to pickling treatment or the like, a strong tension is applied to the surface of the silicon steel sheet by coating the ceramic film having a small coefficient of thermal expansion. It is possible to add, and thereby the iron loss can be advantageously reduced.

【0016】そこで、発明者は、上記の新規知見を基
に、所期した目的を達成すべく数多くの実験と検討を重
ねた結果、表面を平滑化した珪素鋼板および線状の溝を
導入した珪素鋼板いずれであっても、該珪素鋼板の表面
に被成するセラミック張力被膜を複数種とし、しかもこ
のセラミック張力被膜について、その熱膨張係数が外側
にいくほど小さくすることが、鉄損の低減に極めて有効
であることの知見を得、これに基づき極めて鉄損の低い
一方向性珪素鋼板を新たに開発した(特願平9−328042
号明細書)。
Therefore, based on the above-mentioned new findings, the inventor repeated numerous experiments and studies in order to achieve the intended purpose, and as a result, introduced a silicon steel sheet having a smooth surface and linear grooves. Regardless of the silicon steel sheet, it is possible to reduce the iron loss by using a plurality of types of ceramic tension coatings formed on the surface of the silicon steel sheet, and reducing the coefficient of thermal expansion of the ceramic tension coating as it goes outward. Was found to be extremely effective, and based on this, a unidirectional silicon steel sheet with extremely low iron loss was newly developed (Japanese Patent Application No. 9-328042).
Specification).

【0017】かくして得られた一方向性珪素鋼板は、極
めて薄く、かつ密着性に優れたセラミック膜の張力被膜
をそなえ、超低鉄損の達成が可能なだけでなく、絶縁性
を具備し、しかも占積率にも優れているため、まさに理
想的な珪素鋼板といえる。
The thus obtained grain-oriented silicon steel sheet has an extremely thin ceramic film having excellent adhesion and a tensile film, and is capable of achieving not only an ultra-low iron loss but also an insulating property. Moreover, since it has an excellent space factor, it can be said that it is an ideal silicon steel sheet.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな緻密なセラミック膜を被成するには、高真空中でプ
ラズマ雰囲気下での処理が不可欠であり、かような方法
ではセラミック膜の高速成膜ができず、生産性が低いた
め、工業化に際して、コストアップになるというところ
に問題を残していた。
However, in order to form such a dense ceramic film, processing in a plasma atmosphere in a high vacuum is indispensable. In such a method, high-speed formation of the ceramic film is required. Since a film could not be formed and the productivity was low, there was a problem that the cost would increase when industrialized.

【0019】なお、これとは別に、最近、特許第 26624
82号および 2664326号各公報において、平滑化した鋼板
の表面に酸化Al−酸化B系の複合膜を形成させることに
よって、被膜密着性と鉄損を改善した低鉄損一方向性珪
素鋼板が提案された。しかしながら、この方法による珪
素鋼板の鉄損値W17/50 は、0.2 mm板厚の製品で0.77〜
0.83 W/kg 程度にすぎず、製品板厚が薄いにもかかわら
ずこの程度の到達鉄損値では、やはり改良すべき余地が
残されているといわざるを得ない。さらにこの珪素鋼板
の絶縁被膜は、化学的安定性が十分でなく耐食性、耐水
性の面での問題が指摘されている。
In addition, separately from this, recently, Patent No. 26624
Nos. 82 and 2664326 each propose a low iron loss unidirectional silicon steel sheet having improved coating adhesion and iron loss by forming a composite film of Al oxide-B oxide on the surface of a smoothed steel sheet. Was done. However, the iron loss value W 17/50 of the silicon steel sheet by this method is 0.77 to
It is only about 0.83 W / kg, and it cannot be said that there is still room for improvement with this ultimate iron loss value despite the small product plate thickness. Further, it has been pointed out that the insulating coating of this silicon steel sheet has insufficient chemical stability and has problems in corrosion resistance and water resistance.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは、上
記の新規知見を基に、再度、珪素鋼板の表面状態、さら
にはその表面に被成する張力絶縁被膜について検討を行
った。また、その際、磁歪の圧縮応力特性(以下、単に
磁歪特性という)の改善についても併せて検討した。こ
こに、珪素鋼板の磁歪とは、鋼板を磁化した時に鋼板が
伸縮振動する現象で、変圧器騒音の最も大きな原因とな
るものである。
Therefore, based on the above-mentioned new findings, the present inventors have again examined the surface condition of the silicon steel sheet and the tension insulating film formed on the surface. At that time, improvement of the compressive stress characteristic of magnetostriction (hereinafter, simply referred to as magnetostriction characteristic) was also studied. Here, the magnetostriction of a silicon steel sheet is a phenomenon in which the steel sheet expands and contracts and vibrates when the steel sheet is magnetized, and is the largest cause of transformer noise.

【0021】この磁歪挙動は、鋼板の磁化過程が90°磁
壁移動および回転磁化を含むことに起因し、鋼板にかか
る圧縮応力に応じて磁歪は増大する。変圧器の組み立て
時には、不可避的に鋼板に圧縮応力が加わることから、
予め鋼板に張力を与えておけば、磁歪特性の面では有利
である。勿論、鋼板に張力が付加されることは、方向性
珪素鋼板の鉄損の改善にも有効に寄与する。従来、方向
性珪素鋼板は、2次再結晶前の脱炭・1次再結晶焼鈍時
に鋼板表面に形成されるサブスケール(SiO2)と、MgO
を主成分とする焼鈍分離剤との仕上げ焼鈍の際における
高温反応によって形成されるフォルステライト質下地被
膜とその上に重ねて被成されるリン酸塩とコロイダルシ
リカを主成分とする張力絶縁被膜とによって張力が加え
られ、磁歪特性の改善が図られていたのであるが、この
ような従来法では十分満足いくほどの磁歪特性の改善は
望み得なかったのである。
This magnetostrictive behavior is caused by the fact that the magnetization process of the steel sheet includes 90 ° domain wall movement and rotational magnetization, and the magnetostriction increases in accordance with the compressive stress applied to the steel sheet. When assembling the transformer, compressive stress is inevitably applied to the steel plate.
Pre-tensioning the steel sheet is advantageous in terms of magnetostriction characteristics. Of course, the addition of tension to the steel sheet effectively contributes to the improvement of the iron loss of the grain-oriented silicon steel sheet. Conventionally, grain-oriented silicon steel sheets have a sub-scale (SiO 2 ) formed on the steel sheet surface during decarburization and primary recrystallization annealing before secondary recrystallization, and MgO.
Forsterite-based undercoat formed by high-temperature reaction during finish annealing with an annealing separator mainly composed of iron and a tensile insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica formed thereon Thus, the tension is applied to improve the magnetostriction characteristics, but such a conventional method cannot provide a sufficiently satisfactory improvement in the magnetostriction characteristics.

【0022】さて、上記の検討の結果、珪素鋼板の表面
に、リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜を被成するに先立ち、この張力絶縁被膜用のコー
ティング液を水で希釈し、かつその希釈液中にFe, Si,
AlおよびBのうちから選んだ1種または2種以上を含む
無機化合物を添加した処理液を薄く塗布し、鋼板の表面
に微量のFe等を含む無機化合物を付着させたのち、非酸
化性雰囲気中で短時間の熱処理を施してやると、基本的
に張力絶縁被膜と同じ被膜成分になる極薄被膜が形成さ
れる共に、該被膜中に存在するFe等を含む無機化合物が
活性度の高いFe等の窒化・酸化物に変化し、これが鋼板
表面に強固に固着する結果、上記極薄被膜は高い密着性
の下で鋼板表面に被成され、一方この極薄被膜はその上
に被成する張力絶縁被膜と同質であるため、これらの密
着性も極めて良好であることから、結果として、従来に
比較して密着性が格段に優れた張力絶縁被膜を鋼板の表
面に被成することができ、かくして鉄損が極めて低くか
つ磁歪特性に優れた一方向性珪素鋼板を、生産性良く、
低コストの下で製造できることの知見を得た。本発明
は、上記の知見に立脚するものである。
As a result of the above study, prior to forming a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica on the surface of a silicon steel sheet, the coating solution for the tension insulating film was diluted with water. And Fe, Si,
A thin coating of a treatment solution containing an inorganic compound containing one or more selected from Al and B is applied, and a small amount of an inorganic compound containing Fe or the like is attached to the surface of the steel sheet. When a short heat treatment is performed in the film, an ultrathin film basically having the same film component as the tensile insulating film is formed, and the inorganic compound containing Fe and the like present in the film has high activity. As a result, the ultra-thin film is formed on the steel surface with high adhesion, while the ultra-thin film is formed thereon. Since they are of the same quality as the tensile insulation coating, their adhesion is also very good, and as a result, a tension insulation coating with much better adhesion than before can be formed on the steel sheet surface. Thus, extremely low iron loss and excellent magnetostriction characteristics The grain-oriented silicon steel sheet, with good productivity,
The knowledge that it can be manufactured at low cost was obtained. The present invention is based on the above findings.

【0023】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 1.表面にリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする
張力絶縁被膜をそなえる、板厚が0.05〜0.5 mmの仕上焼
鈍済みの一方向性珪素鋼板であって、該鋼板表面と張力
絶縁被膜との界面に、該張力絶縁被膜と同じ被膜成分中
にFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種または2種
以上の窒化・酸化物を微細に分散させた極薄下地被膜を
有することを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板。
That is, the gist of the present invention is as follows. 1. A finish-annealed unidirectional silicon steel sheet having a thickness of 0.05 to 0.5 mm and having a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica on its surface, wherein an interface between the steel sheet surface and the tensile insulating coating is provided. And an ultra-thin undercoat in which one or more nitrides or oxides selected from the group consisting of Fe, Si, Al and B are finely dispersed in the same coating component as the tensile insulating coating. Ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet.

【0024】2.上記1において、鋼板の地鉄表面に、
圧延方向と交差する向きに2〜10mmの間隔で、幅:50〜
500 μm 、深さ:0.1 〜50μm の線状の凹領域をそなえ
ることを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板。
2. In the above item 1, on the surface of the steel plate
At a distance of 2 to 10 mm in the direction crossing the rolling direction, width: 50 to
An ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet having a linear concave area of 500 μm and a depth of 0.1 to 50 μm.

【0025】3.上記1または2において、仕上焼鈍済
みの一方向性珪素鋼板の表面が、平滑化処理を施した表
面である超低鉄損一方向性珪素鋼板。
3. The ultra low iron loss unidirectional silicon steel sheet according to 1 or 2, wherein the surface of the finish-annealed unidirectional silicon steel sheet is a surface subjected to a smoothing treatment.

【0026】4.上記1または2において、仕上焼鈍済
みの一方向性珪素鋼板の表面が、平滑化処理を施さな
い、酸洗処理ままの表面である超低鉄損一方向性珪素鋼
板。
4. The ultra low iron loss unidirectional silicon steel sheet according to 1 or 2 above, wherein the surface of the finish-annealed unidirectional silicon steel sheet is an as-picked surface that is not subjected to a smoothing treatment.

【0027】5.板厚が0.05〜0.5 mmの仕上焼鈍済みの
一方向性珪素鋼板の表面に、リン酸塩とコロイダルシリ
カを主成分とする張力絶縁被膜用コーティング液を水で
希釈し、かつその希釈液中にFe, Si, AlおよびBのうち
から選んだ1種または2種以上を含む無機化合物を微量
添加した処理液を、塗布・乾燥することにより、鋼板表
面に微量のFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種ま
たは2種以上を含む無機化合物を付着させたのち、常法
に従ってリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張
力絶縁被膜を被成することを特徴とする超低鉄損一方向
性珪素鋼板の製造方法。
5. A coating solution for a tensile insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is diluted with water on the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel sheet having a thickness of 0.05 to 0.5 mm, and By applying and drying a treatment liquid containing a small amount of an inorganic compound containing one or more selected from Fe, Si, Al and B, a small amount of Fe, Si, Al and B An ultra-low iron loss characterized by applying an inorganic compound containing one or more kinds selected from the above, and then forming a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica according to a conventional method. A method for producing a unidirectional silicon steel sheet.

【0028】6.板厚が0.05〜0.5 mmの仕上焼鈍済みの
一方向性珪素鋼板の表面に、リン酸塩とコロイダルシリ
カを主成分とする張力絶縁被膜用コーティング液を水で
希釈し、かつその希釈液中にFe, Si, AlおよびBのうち
から選んだ1種または2種以上を含む無機化合物を微量
添加した処理液を、塗布・乾燥することにより、鋼板表
面に微量のFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種ま
たは2種以上を含む無機化合物を付着させたのち、非酸
化性雰囲気中で短時間の熱処理を施して、該鋼板の表面
に張力絶縁被膜成分中にFe, Si, AlおよびBのうちから
選んだ1種または2種以上の窒化・酸化物を微細に分散
させた極薄下地被膜を被成し、ついで常法に従ってリン
酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜を
被成することを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の
製造方法。
6. A coating solution for a tensile insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is diluted with water on the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel sheet having a thickness of 0.05 to 0.5 mm, and By applying and drying a treatment liquid containing a small amount of an inorganic compound containing one or more selected from Fe, Si, Al and B, a small amount of Fe, Si, Al and B After attaching an inorganic compound containing one or two or more kinds selected from the above, a short-time heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere, and Fe, Si, Al And B, forming an ultra-thin undercoat in which one or more nitrides or oxides selected from the group consisting of fine particles are dispersed finely, and a tension insulating material mainly composed of phosphate and colloidal silica according to a conventional method. Ultra low iron loss unidirectional silicon steel characterized by forming a coating Plate manufacturing method.

【0029】7.上記5または6において、鋼板の地鉄
表面に、圧延方向と交差する向きに2〜10mmの間隔で、
幅:50〜500 μm 、深さ:0.1 〜50μm の線状の凹領域
を設けたことを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の
製造方法。
7. In the above 5 or 6, on the surface of the steel plate of the steel sheet, at an interval of 2 to 10 mm in a direction crossing the rolling direction,
A method for producing an ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet, comprising a linear concave region having a width of 50 to 500 μm and a depth of 0.1 to 50 μm.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。まず、本発明による成功が導かれるに至った経過に
ついて説明する。C:0.067 wt%、Si:3.38wt%、Mn:
0.077 wt%、Se:0.020 wt%、Sb:0.023 wt%、Al:0.
021 wt%、N:0.0078wt%およびMo:0.012 wt%を含有
し、残部は実質的にFeの組成になる珪素鋼連鋳スラブ
を、1340℃、5 時間の加熱処理後、熱間圧延を施して板
厚:2.0 mmの熱延板とした。この熱延板に 980℃、3分
間の均一化焼鈍を施した後、1030℃の中間焼鈍を挟む2
回の圧延を施して板厚:0.23mmの最終冷延板とした。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. First, the process that led to success according to the present invention will be described. C: 0.067 wt%, Si: 3.38 wt%, Mn:
0.077 wt%, Se: 0.020 wt%, Sb: 0.023 wt%, Al: 0.
021 wt%, N: 0.0078 wt% and Mo: 0.012 wt%, the remainder being a silicon steel continuous cast slab having substantially the composition of Fe, heat-treated at 1340 ° C for 5 hours, and then hot-rolled. This was a hot-rolled sheet having a thickness of 2.0 mm. After subjecting this hot-rolled sheet to uniform annealing at 980 ° C for 3 minutes, intermediate annealing at 1030 ° C is performed.
Rolling was performed twice to obtain a final cold-rolled sheet having a sheet thickness of 0.23 mm.

【0031】その後、最終冷延板を次のように処理し
た。 この最終冷延板の表面に、アルキド系樹脂を主成分
とするエッチングレジストインキをグラビアオフセット
印刷により、非塗布部が圧延方向にほぼ直角に幅:200
μm 、間隔:4mmで線状に残存するように塗布したの
ち、200 ℃で3分間焼き付けた。このときのレジスト厚
は2μm であった。このようにしてエッチングレジスト
を塗布した鋼板に、電解エッチングを施すことにより、
幅:200 μm 、深さ:20μm の線状の溝を形成し、つい
で有機溶剤中に浸漬してレジストを除去した。このとき
の電解エッチングは、NaCl電解液中で電流密度:10 A/d
m2、処理時間:20秒の条件で行った。 比較のためこれらの処理を行わない珪素鋼板も用意
した。
Thereafter, the final cold rolled sheet was processed as follows. On the surface of the final cold-rolled sheet, an etching resist ink containing an alkyd-based resin as a main component is subjected to gravure offset printing so that a non-applied portion has a width of approximately 200 at right angles to the rolling direction.
The coating was performed so as to remain in a linear shape at a distance of 4 mm and baked at 200 ° C. for 3 minutes. At this time, the resist thickness was 2 μm. By performing electrolytic etching on the steel sheet coated with the etching resist in this way,
A linear groove having a width of 200 μm and a depth of 20 μm was formed, and then immersed in an organic solvent to remove the resist. At this time, the current density in the electrolytic etching was 10 A / d in a NaCl electrolytic solution.
m 2 , treatment time: 20 seconds. For comparison, a silicon steel sheet not subjected to these treatments was also prepared.

【0032】その後、これらおよびの鋼板は、 840
℃の湿H2中で脱炭・1 次再結晶焼鈍を行った後、鋼板表
面に MgO(15%), Al2O3(75%), CaSiO3(10%) の組
成になる焼鈍分離剤をスラリ−塗布し、ついで 850℃で
15時間の焼鈍後、 850℃から12℃/hの速度で1150℃まで
昇温してゴス方位に強く集積した2次再結晶粒を発達さ
せた後、1220℃の乾H2中で純化処理した。
Thereafter, these and these steel plates were 840
After decarburization and primary recrystallization annealing in wet H 2 at ℃ C, the steel sheet surface is separated by MgO (15%), Al 2 O 3 (75%), CaSiO 3 (10%) Apply the slurry and then at 850 ° C
After annealing for 15 hours, the temperature was raised from 850 ° C to 1150 ° C at a rate of 12 ° C / h to develop secondary recrystallized grains that were strongly integrated in the Goss orientation, and then purified in dry H 2 at 1220 ° C. did.

【0033】かくして得られた製品の表面被膜を除去
し、ついで化学研磨により珪素鋼板の表面を平滑化した
のち、以下に述べる6つの処理を施した。 (A) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈し、さらにその希釈液中に SiCl4溶液:50ccを添加し
た80℃の処理液中に、珪素鋼板を20秒間浸積し、水洗後
乾燥した。 (B) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈し、さらにその希釈液中に SiCl4溶液:25ccと FeC
l3:25gを複合添加した80℃の処理液中に、珪素鋼板を
20秒間浸積し、水洗後乾燥した。 (C) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈し、さらにその希釈液中に SiCl4溶液:25ccと AlP04
・3/2H2O:25gを複合添加した80℃の処理液中に、珪素
鋼板を20秒間浸積し、水洗後乾燥した。 (D) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈し、さらにその希釈液中に FeCl3:20gとAl(NO3) :
20g、H3BO3 :10gを複合添加した80℃の処理液中に、
珪素鋼板を20秒間浸積し、水洗後乾燥した。 (E) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈した80℃の処理液中に、珪素鋼板を20秒間浸積し、水
洗後乾燥した。 (F) リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希
釈し、さらにその希釈液中に SiCl4溶液:50ccを添加し
た80℃の処理液中に、珪素鋼板を20秒間浸積し、水洗後
乾燥した。 (G) 仕上焼鈍後、珪素鋼板の表面の酸化物を酸洗により
除去した。ついで (A)〜(E) の処理を施した珪素鋼板に
ついては、 N2(50%)+H2(50%)混合ガス中にて 950℃, 10
分間の熱処理を行った。その後、さらにこれらの鋼板表
面にリン酸マグネシウムとコロイダルシリカを主成分と
する張力絶縁被膜 (約2μm 厚)を被成(800 ℃)し
た。
After removing the surface coating of the product thus obtained and then smoothing the surface of the silicon steel sheet by chemical polishing, the following six treatments were performed. (A) A coating solution for a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica: 250 cc diluted with 1500 cc of distilled water, and further added with 50 cc of a SiCl 4 solution in the diluted solution at 80 ° C. A silicon steel plate was immersed in the solution for 20 seconds, washed with water and dried. (B) Dilute 250 cc of a coating solution for tensile insulation coating mainly composed of phosphate and colloidal silica with 1500 cc of distilled water, and further dilute the solution with 25 cc of SiCl 4 solution and FeC
l 3 : A silicon steel sheet was placed in a treatment
It was immersed for 20 seconds, washed with water and dried. (C) tension insulating film coating liquid mainly composed of phosphate and colloidal silica: a 250 cc was diluted with distilled water 1500cc, further SiCl 4 solution in its diluted solution: 25 cc and AlP0 4
· 3 / 2H 2 O: 25g into the processing liquid of 80 ° C. was added in combination, the silicon steel sheet for 20 seconds immersion, washed with water, and then dried. (D) A coating solution for a tensile insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica: 250 cc is diluted with 1500 cc of distilled water, and further, 20 g of FeCl 3 and Al (NO 3 ) are contained in the diluted solution.
20 g, H 3 BO 3 : In a treatment liquid at 80 ° C. to which 10 g was added in combination,
A silicon steel plate was immersed for 20 seconds, washed with water and dried. (E) Coating solution for tension insulating coating containing phosphate and colloidal silica as main components: immersing silicon steel sheet for 20 seconds in a treatment solution of 250 cc diluted with 1500 cc of distilled water at 80 ° C., and after washing with water Dried. (F) Treatment at 80 ° C. by diluting 250 cc of a coating solution for tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica with 1500 cc of distilled water, and further adding 50 cc of a SiCl 4 solution to the diluted solution. A silicon steel plate was immersed in the solution for 20 seconds, washed with water and dried. (G) After finish annealing, oxides on the surface of the silicon steel sheet were removed by pickling. Then (A) for the silicon steel sheet was subjected to treatment of ~ (E), N 2 ( 50%) + H 2 (50%) 950 ℃ a mixed gas, 10
Heat treatment for a minute. Thereafter, a tensile insulating coating (about 2 μm thick) containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components was formed on the surface of the steel sheet (at 800 ° C.).

【0034】かくして得られた各製品の磁気特性および
密着性について調べた結果を、表1に示す。
Table 1 shows the results obtained by examining the magnetic properties and adhesion of each product thus obtained.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1に示した結果から明らかなように、
−A〜−Dの発明例、すなわち表面を化学研磨により
平滑化した珪素鋼板を、リン酸塩とコロイダルシリカを
主成分とする張力絶縁被膜用コーティング液を蒸留水で
希釈し、さらにその希釈液中に微量のFe, Si, Al, B等
を含む無機化合物を添加した処理液中に浸積したのち、
非酸化性雰囲気中で焼鈍処理を行って鋼板の表面に張力
絶縁被膜成分中にFe,Si, AlおよびBのうちから選んだ
1種または2種以上の窒化・酸化物を微細に分散させた
極薄下地被膜を被成し、その後常法に従ってリン酸塩と
コロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜を被成し
た場合には、鉄損W17/50 が 0.6 W/kg以下の超低鉄損
と共に、180 °曲げを行っても剥離しない直径が15mm以
下という優れた密着性を併せて得ることができた。
As is clear from the results shown in Table 1,
The invention examples of -A to -D, that is, a silicon steel sheet whose surface has been smoothed by chemical polishing, a coating solution for a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica is diluted with distilled water, and further a diluent thereof. After immersion in a processing solution containing a trace amount of an inorganic compound containing Fe, Si, Al, B, etc.,
Annealed in a non-oxidizing atmosphere to finely disperse one or more nitrides / oxides selected from Fe, Si, Al and B in the tensile insulating coating component on the steel sheet surface When an ultra-thin undercoating is applied and then a tensile insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is applied according to a conventional method, the iron loss W 17/50 is extremely low at 0.6 W / kg or less. Along with the iron loss, it was possible to obtain an excellent adhesiveness having a diameter of 15 mm or less that does not peel off even after being bent at 180 °.

【0037】また、−Fの、微量のFe, Si, Al, Bを
含む無機化合物を添加した張力絶縁被膜用コーティング
液の希釈液を塗布したのち、その後の焼鈍処理を省略し
て、直ちに常法に従い、リン酸塩とコロイダルシリカを
主成分とする張力絶縁被膜を被成した場合にも、上記し
た−A〜−Dの場合と遜色のない優れた鉄損特性お
よび被膜密着性を得ることができた。
Further, after applying a diluting solution of a coating solution for a tensile insulating film to which a small amount of -F containing an inorganic compound containing Fe, Si, Al, and B has been added, the subsequent annealing treatment is omitted, and the coating solution is immediately treated immediately. According to the method, even when a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is formed, excellent iron loss characteristics and coating adhesion comparable to those of the above-described cases -A to -D are obtained. Was completed.

【0038】これに対し、−Eの、下地被膜の処理液
として、微量のFe, Si, Al, Bを含む無機化合物を添加
しない、単なる張力絶縁被膜用コーティング液の希釈液
を用いた場合には、化学研磨による平滑化処理よってか
なりの鉄損改善効果は見られるものの、密着性が極めて
悪く曲げ試験において直ぐ剥離が生じるために珪素鋼板
として使用することができない。また、−Gの、化学
研磨およびその後の極薄下地被膜形成処理を行わなかっ
た場合は、磁区細分化による鉄損改善向上のみであるた
め、本発明に比較すると珪素鋼板の鉄損レベルははるか
に劣っている。
On the other hand, when a simple diluting solution of a coating solution for a tension insulating film, which does not contain a trace amount of an inorganic compound containing Fe, Si, Al, and B, is used as a treatment solution for the base film of -E. Although a considerable iron loss improving effect can be seen by the smoothing treatment by chemical polishing, it cannot be used as a silicon steel sheet because the adhesion is extremely poor and peeling occurs immediately in a bending test. Further, when the chemical polishing of -G and the subsequent formation of the ultrathin undercoat film were not performed, only the improvement of iron loss improvement by magnetic domain subdivision was performed. Is inferior to

【0039】次に、図1に、従来の一方向性珪素鋼板
(同図(a), (b))および本発明に従う一方向性珪素鋼板
(同図(c) )の被膜構造を比較して示す。図1中 (a)
は、特開平5−311353号公報に開示されたような、仕上
焼鈍済みの一方向性珪素鋼板の表面に単にリン酸塩とコ
ロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜を被成した
場合であるが、この場合は、珪素鋼板と絶縁被膜との密
着性が大きな問題となるため実用製品としての使用は難
しい。また、同図(b) は、特公昭63-35686号公報に開示
されたような、研磨により平滑化した一方向性珪素鋼板
の表面に、CVDやPVDによってTiNやCrN等の極薄
セラミック被膜を形成したのち、さらにその表面に張力
絶縁被膜を被成した場合であるが、この場合は、鉄損の
低減については非常に有効であるものの、前述したとお
り、高真空中でのプラズマ処理が必要であるため、コス
トアップを招くという不利がある。
Next, FIG. 1 compares the coating structures of a conventional unidirectional silicon steel sheet (FIGS. 1A and 1B) and a unidirectional silicon steel sheet according to the present invention (FIG. 1C). Shown. Fig. 1 (a)
Is a case where a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is simply formed on the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel sheet as disclosed in JP-A-5-311353. However, in this case, the adhesion between the silicon steel sheet and the insulating film becomes a major problem, and it is difficult to use the product as a practical product. FIG. 2B shows an ultra-thin ceramic coating such as TiN or CrN on the surface of a grain-oriented unidirectional silicon steel sheet as disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-35686 by CVD or PVD. Is formed, and then a tensile insulating film is further formed on the surface.In this case, although it is very effective in reducing iron loss, as described above, plasma treatment in a high vacuum is required. Since it is necessary, there is a disadvantage that the cost is increased.

【0040】これに対し、同図(c) の本発明例は、一方
向性珪素鋼板と張力絶縁被膜との界面に、微量のFe, S
i, AlおよびB等の窒化・酸化物が微細に分散した極薄
下地被膜が形成されているので、珪素鋼板との密着性が
格段に向上し、それ故より効果的に張力絶縁被膜による
張力の付与が行われるものと考えられる。すなわち、本
発明では、極薄の下地被膜中にFe, Si, AlおよびB等の
窒化・酸化物を微細に分散させることによって、該下地
被膜を珪素鋼地鉄に強固に被着させ、一方この下地被膜
の主成分は、その上に被成する張力絶縁被膜と同質であ
るので、この下地被膜と上塗り張力絶縁被膜との密着性
も良く、従ってかかる下地被膜を介在させることによっ
て、上塗り張力絶縁被膜のもつ張力付与機能を十分に発
揮させることができ、その結果、一層の鉄損改善効果が
達成されるのである。従って、この極薄下地被膜は、珪
素鋼板と張力絶縁被膜との密着性(バインダーの役割)
に関し、傾斜機能性をもつ被膜と言うことができる。
On the other hand, in the example of the present invention shown in FIG. 3 (c), a small amount of Fe, S was present at the interface between the unidirectional silicon steel sheet and the tensile insulating film.
The formation of an ultra-thin undercoat in which nitrides and oxides such as i, Al and B are finely dispersed makes it possible to significantly improve the adhesion to silicon steel sheets, and thus more effectively tension the tensile insulation coating. Is considered to be performed. That is, in the present invention, the undercoat is firmly adhered to the silicon steel ground iron by finely dispersing nitride / oxide such as Fe, Si, Al and B in the ultra-thin undercoat. Since the main component of this undercoat is the same as that of the tension insulating film formed thereon, the adhesion between the undercoat and the overcoat tension insulating film is also good. Therefore, by interposing such an undercoat, the overcoat tension is increased. The tension imparting function of the insulating coating can be sufficiently exerted, and as a result, a further iron loss improving effect is achieved. Therefore, this ultra-thin undercoat film has the adhesion between the silicon steel sheet and the tensile insulation film (the role of the binder).
Can be said to be a coating having a gradient functionality.

【0041】ここに、上記した極薄下地被膜としては、
該被膜中にFe, Si, AlおよびB等を窒化・酸化物の形で
含有することが重要で、そのためには処理液としては、
原料であるFe, Si, AlおよびB等を含む無機化合物が窒
化・酸化物になり易いように通常の張力絶縁被膜用コー
ティング液を水で薄めた希釈液として使用することが肝
要であり、またその膜厚も必要厚を満たした上で極力薄
くすることが重要である。
Here, as the above-mentioned ultra-thin undercoat,
It is important that Fe, Si, Al and B are contained in the film in the form of nitrided oxides.
It is important to use a coating solution for a normal tension insulating film as a diluting solution diluted with water so that inorganic compounds including Fe, Si, Al and B, which are raw materials, are likely to be nitrided or oxide. It is important that the film thickness also satisfies the required thickness and is as thin as possible.

【0042】このように、張力絶縁被膜用コーティング
液を希釈しておけば、該希釈液中に含まれるFe, Si, Al
およびB等の無機化合物が、その後の熱処理によって容
易に窒化・酸化物になることを、表2に例示する。表2
は、X線光電子顕微鏡分光装置(X-ray Photoelectron S
pectroscopy, XPS法) を用いて測定した張力絶縁被膜被
成前における珪素鋼板表面のFe, Si, N,Oの分析値を
示したものであるが、同表に示したとおり、本発明例で
はFe, N,Oが多量に観察されるのが特徴で、非酸化性
雰囲気中で処理したにもかかわらずOの量も多く観察さ
れ、Feは酸素とも結合し易いことを示している。また、
この場合Siも若干増加しているが、これは下地被膜中の
コロイダルシリカも含まれるためと考えられる。
As described above, if the coating solution for the tension insulating film is diluted, Fe, Si, Al contained in the diluted solution is diluted.
Table 2 shows that inorganic compounds such as B and B easily become nitrided / oxide by subsequent heat treatment. Table 2
Is an X-ray photoelectron microscope (X-ray Photoelectron S)
It shows the analysis values of Fe, Si, N, and O on the surface of the silicon steel sheet before the formation of the tensile insulating film, which was measured by using the spectroscopy method (XPS method). A feature is that a large amount of Fe, N, and O are observed, and a large amount of O is also observed despite treatment in a non-oxidizing atmosphere, indicating that Fe is easily bonded to oxygen. Also,
In this case, the amount of Si is slightly increased, which is considered to be due to the inclusion of colloidal silica in the undercoating.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】また、図2に、Fe, Si, AlおよびB等の無
機化合物として SiCl4を利用して、鋼板の表面にSiの窒
化・酸化物を分散させた極薄下地被膜を被成した場合に
おける、該窒化・酸化物中の酸化物組成を、 XPS法で測
定した結果を示す。同図から明らかなように、この方法
によって形成される酸化物は、主にFeSiO3(Clinoferros
ilite)とFe2SiO4(Fayalite)からなっていることが注目
される (なお、厳密には、FeSiO3の生成量の方が Fe2Si
O4よりも多い)。ここに、上記のような酸化物は、次式 SiCl4 + 2H2O + 2FeO → Fe2SiO4+ 4HCl のような反応によって形成されるものと考えられる。そ
して、上記したような酸化物は、従来からのSiO2のサブ
スケールとは異なり、極めて緻密であり、かような緻密
な酸化物が微細な窒化物と共に生成するために、従来に
比べると格段に密着性が向上するものと考えられる。
FIG. 2 shows that an ultra-thin undercoating in which Si nitride / oxide is dispersed was formed on the surface of a steel sheet using SiCl 4 as an inorganic compound such as Fe, Si, Al and B. The results obtained by measuring the oxide composition in the nitrided / oxide in this case by the XPS method are shown. As is clear from the figure, the oxide formed by this method is mainly composed of FeSiO 3 (Clinoferros
It is noted that ILite) and consist Fe 2 SiO 4 (Fayalite) (Strictly speaking, towards the production of FeSiO 3 is Fe 2 Si
O 4 ). Here, it is considered that the above-mentioned oxide is formed by a reaction represented by the following formula: SiCl 4 + 2H 2 O + 2FeO → Fe 2 SiO 4 + 4HCl. The oxides described above are extremely dense, unlike the conventional SiO 2 subscale, and such dense oxides are formed together with fine nitrides. It is considered that the adhesion is improved.

【0045】なお、この種の従来技術として、特開昭60
−131976号、特開平6−184762号および特開平9-78252
号各公報において、研磨した珪素鋼板表面上に外部酸化
型のSiO2膜の酸化層を形成させる方法が提案されてい
る。しかしながら、これらの手法の骨子は、珪素鋼板の
有害なCを除去するために行われる脱炭・1次再結晶焼
鈍時の湿H2中での処理によるSiO2を主成分とするサブス
ケ−ルの形成と類似の方法である。特に、このような鋼
板の酸化処理によって得られるSiO2を利用する手法は、
珪素鋼板の鏡面化による鉄損低減効果が激殺されること
が既に指摘されている。
As a prior art of this kind, Japanese Patent Application Laid-Open
No. 131976, JP-A-6-184762 and JP-A-9-78252
In each of the publications, there is proposed a method of forming an oxide layer of an external oxidation type SiO 2 film on a polished silicon steel sheet surface. However, the gist of these methods is a subscale mainly composed of SiO 2 by a treatment in wet H 2 at the time of decarburization and primary recrystallization annealing performed to remove harmful carbon of a silicon steel sheet. Is similar to the formation of In particular, the method of utilizing SiO 2 obtained by such oxidation treatment of a steel sheet,
It has already been pointed out that the effect of reducing the iron loss due to the mirror finishing of the silicon steel sheet is severely killed.

【0046】[0046]

【作用】本発明の素材である含珪素鋼としては、従来公
知の成分組成いずれもが適合するが、代表組成を掲げる
と次のとおりである。 C:0.01〜0.08wt% Cは、0.01wt%より少ないと熱延集合組織の抑制が不十
分となって大きな伸長粒が形成されるため磁気特性が劣
化し、一方0.08wt%より多いと脱炭工程で脱炭に時間が
かかり経済的でないので、0.01〜0.08wt%程度とするの
が好ましい。
The silicon-containing steel used as the material of the present invention is compatible with any of the conventionally known component compositions, but typical compositions are as follows. C: 0.01 to 0.08 wt% If the content of C is less than 0.01 wt%, the suppression of hot rolled texture is insufficient and large elongated grains are formed, thereby deteriorating the magnetic properties. Since it takes a long time to decarburize in the charcoal process and is not economical, it is preferable to set the content to about 0.01 to 0.08 wt%.

【0047】Si:2.0 〜4.0wt % Siは、 2.0wt%より少ないと十分な電気抵抗が得られな
いため渦電流損が増大して鉄損の劣化を招き、一方 4.0
wt%より多いと冷延の際に脆性割れが生じ易くなるの
で、 2.0〜4.0 wt%程度の範囲とすることが好ましい。
Si: 2.0 to 4.0 wt% If the content of Si is less than 2.0 wt%, sufficient electric resistance cannot be obtained, so that eddy current loss increases and iron loss deteriorates.
If the content is more than wt%, brittle cracks are likely to occur during cold rolling, so it is preferable to be in the range of about 2.0 to 4.0 wt%.

【0048】Mn:0.01〜0.2 wt% Mnは、一方向性珪素鋼板の2次再結晶を左右する分散析
出相としてのMnSあるいはMnSeを決定する重要な成分で
ある。Mn量が0.01wt%を下回ると2 次再結晶を生じさせ
るのに必要なMnS等の絶対量が不足し、不完全2次再結
晶を起こすと同時に、ブリスタ−と呼ばれる表面欠陥が
増大する。一方、 0.2wt%を超えると、スラブ加熱等に
おいてMnS等の解離固溶が行われたとしても、熱延時に
析出する分散析出相が粗大化し易く、抑制剤として望ま
れる最適サイズ分布が損なわれて磁気特性が劣化するの
で、Mnは0.01〜0.2 wt%程度とすることが好ましい。
Mn: 0.01 to 0.2 wt% Mn is an important component that determines MnS or MnSe as a dispersed precipitation phase that affects secondary recrystallization of a unidirectional silicon steel sheet. If the amount of Mn is less than 0.01% by weight, the absolute amount of MnS or the like necessary for causing secondary recrystallization becomes insufficient, causing incomplete secondary recrystallization and increasing the number of surface defects called blisters. On the other hand, if the content exceeds 0.2 wt%, even if dissociated solid solution of MnS or the like is performed in slab heating or the like, the dispersed precipitate phase precipitated during hot rolling is likely to be coarse, and the optimal size distribution desired as an inhibitor is impaired. Therefore, Mn is preferably set to about 0.01 to 0.2 wt%.

【0049】S:0.008 〜0.1 wt%、Se:0.003 〜0.1
wt% SおよびSeはいずれも、 0.1wt%以下、中でもSは 0.0
08〜0.1 wt%、またSeは 0.003〜0.1 wt%の範囲とする
ことが好ましい。というのは、これらが 0.1wt%を超え
ると熱間および冷間加工性が劣化し、一方それぞれ下限
値に満たないとMnS、MnSeとしての1 次粒成長抑制機能
に格別の効果を生じないからである。その他、インヒビ
タ−として従来公知のAl, Sb, Cu, SnおよびB等を複合
添加することは、本発明の効果を妨げるものではない。
S: 0.008 to 0.1 wt%, Se: 0.003 to 0.1
wt% S and Se are each 0.1 wt% or less, and S is 0.0
Preferably, the content of Se is in the range of 08 to 0.1 wt%, and the content of Se is in the range of 0.003 to 0.1 wt%. The reason is that if these contents exceed 0.1 wt%, the hot and cold workability deteriorates, and if they do not reach the lower limits, respectively, there is no particular effect on the primary grain growth suppressing function as MnS and MnSe. It is. In addition, the composite addition of Al, Sb, Cu, Sn, B and the like, which are conventionally known as inhibitors, does not hinder the effects of the present invention.

【0050】次に、本発明に従う超低鉄損一方向性珪素
鋼板の製造工程について説明する。まず、素材を溶製す
るには、LD転炉、電気炉、平炉、その他公知の製鋼炉
を使用し得ることは言うまでもなく、真空溶解やRH脱
ガス処理を併用することもできる。
Next, the manufacturing process of the ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet according to the present invention will be described. First, in order to melt the raw material, it is needless to say that an LD converter, an electric furnace, an open hearth furnace, and other known steelmaking furnaces can be used, and vacuum melting and RH degassing can also be used together.

【0051】本発明に従い、素材中に含有されるS、Se
あるいはその他の1 次粒成長抑制剤を溶鋼中に微量添加
する方法としては、従来公知の何れの方法を用いても良
く、例えばLD転炉、RH脱ガス終了時あるいは造塊時
の溶鋼中に添加することができる。また、スラブ製造
は、コスト低減、さらにはスラブ長手方向における成分
あるいは品質の均一性等の経済的・技術的利点のため連
続鋳造法の採用が有利ではあるが、従来の造塊スラブの
使用を妨げるものではない。
According to the present invention, S, Se contained in the material
Alternatively, as a method of adding a small amount of another primary grain growth inhibitor to molten steel, any conventionally known method may be used. For example, LD converter, RH degassing at the end of molten steel or at the time of ingot casting Can be added. In slab production, it is advantageous to use the continuous casting method because of economic and technical advantages such as cost reduction and uniformity of components or quality in the slab longitudinal direction. It does not hinder.

【0052】連続鋳造スラブは、スラブ中のインヒビタ
−を解離・固溶させるために、1300℃以上の温度に加熱
される。その後、このスラブは熱間粗圧延ついで熱間仕
上圧延が施されて、通常厚み 1.3〜3.3 mm程度の熱延板
とされる。
The continuously cast slab is heated to a temperature of 1300 ° C. or more in order to dissociate and form a solid solution of the inhibitor in the slab. Thereafter, the slab is subjected to hot rough rolling and then hot finish rolling to form a hot-rolled sheet having a thickness of usually about 1.3 to 3.3 mm.

【0053】次に熱延板は、必要に応じ 850〜1100℃程
度の温度範囲で熱延板焼鈍(均一化焼鈍ともいう)を施
したのち、1回または中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を
施して最終板厚とするが、高磁束密度で低鉄損の特性を
有する製品を得るには最終冷延率(通常55〜90%)に注
意を払う必要がある。このとき、珪素鋼板の渦電流損を
できるかぎり小さくする観点から、製品厚の上限は0.5
mmに、またヒステリシス損の弊害を避けるために板厚の
下限は0.05mmに限定した。
Next, the hot-rolled sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing (also referred to as homogenizing annealing) in a temperature range of about 850 to 1100 ° C. as necessary, and then is subjected to one or two cold-pressing steps including intermediate annealing. Rolling is performed to obtain a final thickness, but in order to obtain a product having high magnetic flux density and low iron loss, attention must be paid to the final cold rolling rate (normally 55 to 90%). At this time, the upper limit of the product thickness is 0.5 from the viewpoint of minimizing the eddy current loss of the silicon steel sheet.
mm, and the lower limit of the plate thickness was limited to 0.05 mm in order to avoid the adverse effect of hysteresis loss.

【0054】鋼板表面に線状の溝を形成する場合には、
この最終冷延を終え製品板厚となった鋼板に対して行う
のがとりわけ有利である。すなわち、最終冷延板または
2次再結晶前後の鋼板の表面に、圧延方向と交差する向
きに2〜10mmの間隔で、幅:50〜500 μm 、深さ:0.1
〜50μm の線状の凹領域を形成させるのである。ここ
に、線状凹領域の間隔を2〜10mmの範囲に限定したの
は、2mmに満たないと鋼板凹凸があまりにも顕著で磁束
密度が低下し経済的でなくなり、一方10mmを超えると磁
区細分化効果が小さくなるからである。また、凹領域の
幅が50μm に満たないと反磁界効果を利用することが困
難となり、一方 500μm を超えると磁束密度が低下し経
済的でなくなるので、凹領域の幅は50〜500 μm の範囲
に限定した。さらに、凹領域の深さが 0.1μm に満たな
いと反磁界効果を効果的に利用することができず、一方
50μm を超えると磁束密度が低下し経済的でなくなるの
で、凹領域の深さは 0.1〜50μm の範囲に限定した。な
お、線状凹領域の形成方向は、圧延方向と直角方向すな
わち板幅方向とするのが最適であるが、板幅方向に対し
±30°以内であればほぼ同様の効果を得ることができ
る。
When forming a linear groove on the surface of the steel sheet,
It is particularly advantageous to carry out the process on a steel sheet which has finished the final cold rolling and has a product thickness. That is, on the surface of the final cold-rolled sheet or the steel sheet before and after the secondary recrystallization, the width: 50 to 500 μm, the depth: 0.1 at intervals of 2 to 10 mm in a direction crossing the rolling direction.
That is, a linear concave region of about 50 μm is formed. Here, the interval between the linear concave regions is limited to the range of 2 to 10 mm. If it is less than 2 mm, the unevenness of the steel sheet is too remarkable, the magnetic flux density is lowered and it is not economical. This is because the conversion effect is reduced. If the width of the concave region is less than 50 μm, it will be difficult to use the demagnetizing effect, while if it exceeds 500 μm, the magnetic flux density will decrease and it will not be economical, so the width of the concave region will be in the range of 50 to 500 μm. Limited to. Furthermore, if the depth of the concave region is less than 0.1 μm, the demagnetizing effect cannot be effectively used.
If the thickness exceeds 50 μm, the magnetic flux density decreases and it becomes not economical. Therefore, the depth of the concave region is limited to the range of 0.1 to 50 μm. In addition, the forming direction of the linear concave region is optimally set to a direction perpendicular to the rolling direction, that is, the sheet width direction, but substantially the same effect can be obtained as long as it is within ± 30 ° with respect to the sheet width direction. .

【0055】さらに、線状凹領域の形成方法としては、
最終冷延板の表面に、印刷によりエッチングレジストを
塗布、焼き付けた後、エッチング処理を施し、しかるの
ち該レジストを除去する方法が、従来のナイフの刃先や
レーザー等を用いる方法に比較して、工業的に安定して
実施できる点、および引張り張力により一層効果的に鉄
損を低減できる点で有利である。
Further, as a method of forming the linear concave region,
On the surface of the final cold-rolled sheet, an etching resist is applied by printing, after baking, an etching process is performed, and then the method of removing the resist is compared with a method using a conventional knife edge or a laser, This is advantageous in that it can be carried out industrially stably, and that iron loss can be more effectively reduced by tensile tension.

【0056】以下、上記のエッチングによる線状溝形成
技術の典型例について具体的に説明する。最終冷延板の
表面に、アルキド系樹脂を主成分とするエッチングレジ
ストインキをグラビアオフセット印刷により、非塗布部
が圧延方向にほぼ直角に幅:200μm 、間隔:4mmで線
状に残存するように塗布したのち、 200℃で約20秒間焼
き付ける。このとき、レジスト厚は2μm 程度とする。
このようにしてエッチングレジストを塗布した鋼板に、
電解エッチングまたは化学エッチングを施すことによ
り、幅:200 μm 、深さ:20μm の線状の溝を形成し、
ついで有機溶剤中に浸漬してレジストを除去する。この
時の電解エッチング条件は、NaCl電解液中で電流密度:
10 A/dm2、処理時間:20秒程度、また化学エッチング条
件は、HNO3液中で浸漬時間:10秒間程度とすれば良い。
Hereinafter, a typical example of the above-described linear groove forming technique by etching will be specifically described. An etching resist ink containing an alkyd resin as a main component is gravure offset printed on the surface of the final cold-rolled sheet so that the non-applied portion remains linearly at a right angle to the rolling direction with a width of 200 μm and a spacing of 4 mm in a line. After applying, bake at 200 ° C for about 20 seconds. At this time, the resist thickness is about 2 μm.
The steel plate coated with the etching resist in this way,
By performing electrolytic etching or chemical etching, a linear groove having a width of 200 μm and a depth of 20 μm is formed.
Next, the resist is removed by immersion in an organic solvent. The electrolytic etching conditions at this time are as follows:
10 A / dm 2 , treatment time: about 20 seconds, and chemical etching conditions: immersion time in HNO 3 solution: about 10 seconds.

【0057】ついで、鋼板には脱炭焼鈍が施される。こ
の焼鈍は、冷延組織を1次再結晶組織にすると同時に、
最終焼鈍(仕上焼鈍とも呼ばれる)で{110}〈00
1〉方位の2次再結晶粒を発達させる場合に有害なCを
除去することを目的とし、例えば 750〜880 ℃の湿水素
中で行う。
Next, the steel sheet is subjected to decarburization annealing. This annealing makes the cold rolled structure the primary recrystallized structure,
{110} <00 in final annealing (also called finish annealing)
1) For the purpose of removing harmful carbon when secondary recrystallized grains having an orientation are developed, the process is performed in, for example, 750 to 880 ° C. in wet hydrogen.

【0058】最終焼鈍は、{110}〈001〉方位の
2次再結晶粒を十分発達させるために施されるもので、
通常箱焼鈍によって直ちに1000℃以上に昇温し、その温
度に保持することによって行われる。この最終焼鈍は通
常、マグネシア等の焼鈍分離剤を塗布して行い、表面に
フォルステライトと呼ばれる下地被膜も同時に形成す
る。しかしながら、この発明では、フォルステライト下
地被膜を形成させたとしても、次工程でこの下地被膜を
除去するため、かようなフォルステライト下地被膜を形
成させないような焼鈍分離剤の方が有利である。すなわ
ち、フォルステライト下地被膜を形成させる MgOの含有
比率を低減し(50%以下)、代わってかかる被膜を形成
させない Al2O3, CaSiO3, PbCl3 等の含有比率を高く
(50%以上)した焼鈍分離剤が有利である。
The final annealing is performed to sufficiently develop secondary recrystallized grains having a {110} <001> orientation.
Usually, it is carried out by immediately raising the temperature to 1000 ° C. or higher by box annealing and maintaining the temperature. This final annealing is usually performed by applying an annealing separating agent such as magnesia, and a base coat called forsterite is simultaneously formed on the surface. However, in the present invention, even if a forsterite undercoat is formed, an annealing separator that does not form such a forsterite undercoat is more advantageous because the undercoat is removed in the next step. That is, the content ratio of MgO for forming the forsterite undercoat is reduced (50% or less), and the content ratio of Al 2 O 3 , CaSiO 3 , PbCl 3 or the like which does not form such a coating is increased (50% or more). Preferred is an annealed separator.

【0059】この発明において{110}〈001〉方
位に高度に集積した2次再結晶組織を発達させるために
は、 820℃から900 ℃の低温で保定焼鈍する方が有利で
あるが、その他、例えば 0.5〜15℃/h程度の昇温速度の
徐熱焼鈍でも良い。
In the present invention, in order to develop a secondary recrystallized structure highly integrated in the {110} <001> orientation, it is more advantageous to carry out the constant annealing at a low temperature of 820 ° C. to 900 ° C. For example, slow annealing at a heating rate of about 0.5 to 15 ° C./h may be used.

【0060】この純化焼鈍後に、鋼板表面のフォルステ
ライト下地被膜や酸化物被膜は、公知の酸洗などの化学
的方法や切削、研磨などの機械的方法またはそれらの組
み合わせにより除去して、鋼板表面を平滑化する。すな
わち、鋼板表面の種々の被膜を除去した後、化学研磨、
電解研磨等の化学研磨やバフ研磨等の機械的研磨あるい
はそれらの組み合わせなど従来の手法により、中心線平
均粗さRaで 0.4μm 以下程度まで鋼板表面を平滑化す
る。
After this purification annealing, the forsterite undercoat or oxide film on the surface of the steel sheet is removed by a known chemical method such as pickling, a mechanical method such as cutting and polishing, or a combination thereof, and the surface of the steel sheet is removed. Is smoothed. That is, after removing various coatings on the steel sheet surface, chemical polishing,
The surface of the steel sheet is smoothed to a center line average roughness Ra of about 0.4 μm or less by a conventional method such as chemical polishing such as electrolytic polishing or mechanical polishing such as buff polishing or a combination thereof.

【0061】なお、本発明では、珪素鋼板の表面を必ず
しも平滑化する必要はない。従ってこの場合には、コス
トアップを伴う平滑化処理を行わなくても、酸洗処理の
みで十分な鉄損低減効果を発揮できるという利点があ
る。とはいえ、やはり平滑化処理を施すことが有利であ
ることに変わりはない。また、この段階で鋼板表面に凹
形状の溝を導入することもできる。溝の導入方法は、最
終冷延板または2次再結晶前後の鋼板の表面に施す場合
と同じ方法を用いれば良い。
In the present invention, it is not always necessary to smooth the surface of the silicon steel sheet. Therefore, in this case, there is an advantage that a sufficient iron loss reducing effect can be exerted only by the pickling treatment without performing the smoothing treatment accompanied by the cost increase. Nevertheless, it is still advantageous to perform the smoothing process. At this stage, a concave groove can be introduced into the surface of the steel sheet. The grooves may be introduced by the same method as that used for the surface of the final cold-rolled sheet or the steel sheet before and after the secondary recrystallization.

【0062】上記の処理後、鋼板表面にリン酸塩とコロ
イダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜を被成するに
先立ち、下地被膜として上記した張力絶縁被膜と同じ被
膜成分中にFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種ま
たは2種以上の窒化・酸化物を微細に分散させた極薄被
膜を形成する。この極薄下地被膜を形成するには、ま
ず、リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶
縁被膜用コーティング液を水で希釈し、この希釈液中に
Fe, Si,AlおよびBのうちから選んだ1種または2種以
上を含む無機化合物を微量添加したものを処理液として
用いる。なお、鋼板表面への塗布に際しては、かかる処
理液を珪素鋼板の表面に直接塗布すればよいが、予め、
Fe, Si, AlおよびB等の無機化合物を添加した水溶液を
鋼板表面に塗布した後、かかる処理液を塗布するように
してもよい。
After the above treatment, prior to forming a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica on the steel sheet surface, Fe, Si, An ultra-thin film in which one or two or more kinds of nitrides / oxides selected from Al and B are finely dispersed is formed. In order to form this ultra-thin undercoat, first, a coating solution for a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica is diluted with water, and the diluted solution is added to the diluted solution.
A treatment liquid to which a trace amount of an inorganic compound containing one or more selected from Fe, Si, Al and B is added is used. In addition, when applying to the surface of the steel sheet, such a treatment liquid may be applied directly to the surface of the silicon steel sheet.
After applying an aqueous solution to which an inorganic compound such as Fe, Si, Al, and B is added to the surface of the steel sheet, the treatment liquid may be applied.

【0063】ここに、リン酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする張力絶縁被膜用コーティング液としては、例
えば特公昭53-28375号公報に開示のような、コロイド状
シリカ:4〜16wt%、リン酸アルミニウム:3〜24wt
%、無水クロム酸および/またはクロム酸塩:0.2 〜4.
5 wt%を添加したコ−ティング液や、特公昭56-52117号
公報に開示のような、コロイド状シリカ:7〜24wt%、
リン酸マグネシウム:5〜30wt%(ただし、リン酸マグ
ネシウムとコロイド状シリカとのモル比:20/80〜30/
70)、さらに必要に応じて無水クロム酸、クロム酸塩お
よび/または重クロム酸塩:0.01〜5wt%を添加したコ
−ティング液が有利に適合する。
Here, as a coating solution for a tension insulating film containing phosphate and colloidal silica as main components, for example, as disclosed in JP-B-53-28375, colloidal silica: 4 to 16 wt%, phosphorus Aluminum oxide: 3-24wt
%, Chromic anhydride and / or chromate: 0.2-4.
Coating liquid containing 5 wt%, colloidal silica: 7 to 24 wt% as disclosed in JP-B-56-52117,
Magnesium phosphate: 5 to 30 wt% (however, the molar ratio of magnesium phosphate to colloidal silica: 20/80 to 30 /
70), and, if necessary, a coating liquid to which chromic anhydride, chromate and / or dichromate: 0.01 to 5% by weight is advantageously applied.

【0064】また、上記コーティング液の希釈程度につ
いては、 0.1〜60%程度好ましくは1〜20%(例えば、
1500ccの水溶液中に10〜1000ccのコーティング液を溶解
した程度の量)程度まで希釈することが好ましい。とい
うのは、本発明において、地鉄に強固に密着した下地被
膜を被成するためには、下地処理液中に含有させたFe,
Si, AlおよびB等の無機化合物を窒化・酸化物に変化さ
せる必要があるが、この下地処理液の濃度が濃すぎる
と、その際の処理雰囲気(好適には N2(50%)+H2(50%)混
合ガス雰囲気)では無機化合物をうまく窒化・酸化物に
変化させることが難しく、かかる窒化・酸化を効果的に
促進させるためには適量の水で希釈することが効果的だ
からである。
Further, the degree of dilution of the coating solution is about 0.1 to 60%, preferably 1 to 20% (for example,
It is preferable to dilute the solution to the extent that 10 to 1000 cc of the coating solution is dissolved in a 1500 cc aqueous solution). That is, in the present invention, in order to form an undercoat film firmly adhered to the base iron, Fe,
It is necessary to convert inorganic compounds such as Si, Al, and B into nitrides and oxides. However, if the concentration of the underlayer treatment solution is too high, the treatment atmosphere (preferably N 2 (50%) + H 2 (50%) mixed gas atmosphere), it is difficult to convert inorganic compounds into nitrides / oxides well, and it is effective to dilute with an appropriate amount of water to effectively promote such nitridation / oxidation. is there.

【0065】さらに、Fe, Si, AlおよびBのうちから選
んだ1種または2種以上を含む無機化合物の希釈液中に
おける添加量は、無機化合物の量にして5〜500 g程度
( 0.001〜0.5 mol/l 程度)とすることが好ましい。と
いうのは、これらの無機化合物の量が少なすぎるとその
効果を発揮することができず、一方多すぎる場合には経
済的でないだけでなく、かえって被膜特性が劣化するか
らである。ここに、上記した各種無機化合物のうち、Fe
を含む無機化合物としてはFeCl3,Fe(NO3)3等が、Siを含
む無機化合物としてはSiCl4, Na2SiO3等が、Alを含む無
機化合物としてはAlCl3, Al(NO3)3, AlPO4等が、Bを含
む無機化合物としてはH3BO 3, Na2B4O7等がとりわけ有利
に適合する。
Further, a selection is made from among Fe, Si, Al and B.
In a diluted solution of an inorganic compound containing one or more
Addition amount of inorganic compound is about 5 to 500 g
(About 0.001 to 0.5 mol / l). When
This is because if the amount of these inorganic compounds is too small,
If the effect cannot be achieved,
Is not only economical, but does the coating properties deteriorate instead?
It is. Here, among the various inorganic compounds described above, Fe
FeCl as an inorganic compound containingThree, Fe (NOThree)ThreeEtc. include Si
SiCl as an inorganic compoundFour, NaTwoSiOThreeEtc. containing Al
AlCl as the organic compoundThree, Al (NOThree)Three, AlPOFourEtc. include B
H as an inorganic compoundThreeBO Three, NaTwoBFourO7Etc. are particularly advantageous
Complies with

【0066】さて、上記したような、張力絶縁被膜用コ
ーティング液の希釈液中にFe, Si,AlおよびB等の無機
化合物を微量添加した処理液を、鋼板表面に塗布・乾燥
することにより、地鉄表面に微量のFe, Si, AlおよびB
等の無機化合物を付着させたのち、非酸化性雰囲気中で
短時間の熱処理を施して、該鋼板の表面に張力絶縁被膜
成分中にFe, Si, AlおよびB等の窒化・酸化物を微細に
分散させた極薄下地被膜を被成する。また、本発明にお
いては、上記したような短時間の熱処理は必ずしも必要
とはしない。というのは、このような短時間の熱処理を
施さなくても、その後の絶縁被膜形成時の熱処理によっ
て、鋼板表面に上記したようなFe, Si, AlおよびB等の
窒化・酸化物を微細に分散させた極薄下地被膜が優先的
に形成されるからである。
The above-mentioned treatment liquid obtained by adding a small amount of an inorganic compound such as Fe, Si, Al and B to a diluting liquid of a coating liquid for a tension insulating film as described above is applied to a steel sheet surface and dried. Traces of Fe, Si, Al and B on the surface
After attaching inorganic compounds such as Fe, Si, Al, B and other nitrides and oxides to the surface of the steel plate, a short heat treatment is applied in a non-oxidizing atmosphere. To form an ultra-thin undercoating dispersed in In the present invention, the above-mentioned short-time heat treatment is not always necessary. This is because even without such a short-time heat treatment, the heat treatment at the time of forming the insulating film makes it possible to finely form nitrides and oxides such as Fe, Si, Al and B on the steel sheet surface as described above. This is because the dispersed ultrathin undercoat is formed preferentially.

【0067】ここに、塗布方法としては、通常のロール
コーター等による塗布の他、鋼板そのものを処理液中に
漬ける浸漬方法、また処理液を鋼板表面に直接噴霧ある
いは噴射する方法、さらには電解処理法など公知の方法
いずれもが使用できる。処理温度は、常温でもかまわな
いが、より有効に付着させるためには50〜100 ℃程度の
温溶液中で処理する方が好ましい。また、浸漬処理を利
用する場合には、浸漬時間は1〜100 秒程度とすること
が望ましい。
Here, as a coating method, in addition to coating with a normal roll coater or the like, a dipping method in which the steel sheet itself is immersed in a processing liquid, a method in which the processing liquid is directly sprayed or sprayed on the steel sheet surface, and an electrolytic processing method Any known method such as the method can be used. The treatment temperature may be normal temperature, but it is preferable to perform the treatment in a warm solution of about 50 to 100 ° C. for more effective adhesion. When immersion treatment is used, the immersion time is desirably about 1 to 100 seconds.

【0068】ついで、水洗後、乾燥したのち、微細なF
e, Si, AlおよびB等の窒化・酸化物を鋼板の表面に形
成させるために、より好ましくは、非酸化性雰囲気中で
短時間の熱処理を施す。処理雰囲気としては、窒化の促
進を図るため含N非酸化性雰囲気とすることが好まし
く、例えば(N2+H2)混合ガス雰囲気およびアンモニア
を含む(NH3+H2)混合雰囲気がとりわけ好適である。ま
た、処理温度は 200〜1200℃程度(好ましくは 500〜10
00℃程度)、処理時間は1〜100 分間程度(好ましくは
3〜30分間程度)が好適である。
Then, after washing with water and drying, fine F
In order to form a nitrided / oxide such as e, Si, Al and B on the surface of the steel sheet, more preferably, a short-time heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere. The treatment atmosphere is preferably an N-containing non-oxidizing atmosphere in order to promote nitriding, and for example, a (N 2 + H 2 ) mixed gas atmosphere and an ammonia-containing (NH 3 + H 2 ) mixed atmosphere are particularly suitable. . The processing temperature is about 200 to 1200 ° C (preferably 500 to 10
The processing time is about 1 to 100 minutes (preferably about 3 to 30 minutes).

【0069】かくして、被膜中に微細に分散させたFe,
Si, AlおよびB等の窒化・酸化物の存在により、鋼板の
表面に強固に被着した極薄下地被膜を被成することがで
きる。なお、下地処理液の塗布量は、 0.001〜0.5 g/m2
程度とすることが好ましく、この程度の量を塗布したの
ち熱処理を施すことによって、最終的に 0.001〜3.0μm
程度の好適厚みになる極薄下地被膜を得ることができ
る。
Thus, the finely dispersed Fe,
Due to the presence of nitrides / oxides such as Si, Al and B, it is possible to form an ultra-thin undercoat firmly adhered to the surface of the steel sheet. The coating amount of the undercoating solution is 0.001 to 0.5 g / m 2
It is preferable to apply this amount, and then apply a heat treatment to finally obtain 0.001 to 3.0 μm
It is possible to obtain an ultrathin undercoat having a suitable thickness.

【0070】その後、上記した極薄下地被膜の表面に、
上述したコロイダルシリカとリン酸塩を主成分とする張
力絶縁被膜用コーティング液を塗布したのち、 500〜10
00℃の温度で焼き付けて、張力絶縁被膜(0.5〜5μm
厚) を形成する。ここに、上記した極薄下地被膜とその
上に被成した張力絶縁被膜は同質であるので、これらの
密着性は極めて高く、それ故結果として、従来に比較し
て格段に密着性に優れた張力絶縁被膜を鋼板の表面に被
成することができ、かくして鉄損の極めて低い一方向性
珪素鋼板を、生産性良く、また低コストの下で得ること
ができるのである。
Then, on the surface of the above-mentioned ultrathin undercoat,
After applying the above-mentioned coating solution for the tensile insulating film mainly composed of colloidal silica and phosphate, 500 to 10
Baking at a temperature of 00 ° C, a tensile insulating coating (0.5 to 5 μm
Thickness). Here, since the above-mentioned ultra-thin base film and the tensile insulating film formed thereon are of the same quality, their adhesion is extremely high, and as a result, as a result, the adhesion is remarkably superior to the conventional one. A tensile insulating coating can be formed on the surface of the steel sheet, and thus a unidirectional silicon steel sheet having extremely low iron loss can be obtained with good productivity and at low cost.

【0071】なお、場合によっては、絶縁被膜として、
被膜中にコロイダルシリカを添加しない、リン酸塩とク
ロム酸を主成分とする絶縁被膜の使用も可能である。ま
た、珪素鋼板に対して一層良好な傾斜機能を発揮させる
ためには、珪素鋼板側には通常の絶縁被膜を被成し、そ
の上に重ねて張力絶縁被膜を被成することが有利であ
る。
In some cases, as the insulating film,
It is also possible to use an insulating coating containing phosphate and chromic acid as main components without adding colloidal silica in the coating. Further, in order to exert a better tilting function on the silicon steel sheet, it is advantageous to apply a normal insulating coating on the silicon steel sheet side and apply a tensile insulating coating on the silicon steel sheet side. .

【0072】[0072]

【実施例】実施例1 C:0.076 wt%, Si:3.38wt%, Mn:0.069 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb:0.025 wt%, Al:0.021 wt%, N:0.
0076wt%およびMo:0.012 wt%を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる珪素鋼連鋳スラブを、1360℃で5 時間
の加熱処理後、熱間圧延を施して厚み:2.2 mmの熱延板
とした。ついで1000℃の均一化焼鈍を施した後、1050℃
の中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施して0.23mm厚の最
終冷延板とした。ついで、 840℃の湿H2中で脱炭・1次
再結晶焼鈍を行った後、鋼板表面にMgO(20%), Al2O3(70
%), CaSiO3(10%)の組成になる焼鈍分離剤をスラリ−塗
布し、ついで 850℃で15時間の焼鈍後、 850℃から10℃
/hの速度で1180℃まで昇温してゴス方位に強く集積した
2次再結晶粒を発達させた後、1200℃の乾H2中で純化処
理を施した。
EXAMPLES Example 1 C: 0.076 wt%, Si: 3.38 wt%, Mn: 0.069 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb: 0.025 wt%, Al: 0.021 wt%, N: 0.
A continuously cast slab of silicon steel containing 0076 wt% and Mo: 0.012 wt%, with the balance being substantially Fe, was subjected to a heat treatment at 1360 ° C. for 5 hours, followed by hot rolling to a thickness of 2.2 mm. A hot rolled sheet was used. Then, after subjecting to homogenization annealing at 1000 ° C, 1050 ° C
Was subjected to two times of cold rolling with intermediate annealing being carried out to obtain a final cold-rolled sheet having a thickness of 0.23 mm. Then, after decarburization and primary recrystallization annealing in wet H 2 at 840 ° C., MgO (20%), Al 2 O 3 (70
%), CaSiO 3 (10%), and then applied with a slurry, followed by annealing at 850 ° C for 15 hours.
After the temperature was raised to 1180 ° C. at a rate of / h to develop secondary recrystallized grains strongly integrated in the Goss orientation, a purification treatment was performed in dry H 2 at 1200 ° C.

【0073】かくして得られた珪素鋼板の表面の酸化物
被膜を除去した後、化学研磨による平滑化処理、10
%HClによる酸洗処理を施した。ついで、珪素鋼板を、リ
ン酸マグネシウムとコロイダルシリカを主成分とする張
力絶縁被膜用コーティング液:250cc を1500ccの蒸留水
で希釈し、さらにこの希釈液中に SiCl4:20cc, FeC
l3:20g, Al(NO3)3:10gを添加した処理液(80℃)中
に20秒間浸漬したのち、950 ℃で7分間、N2(50%)+H2(5
0%) 混合ガス中で処理し、厚み:0.2 μm の極薄下地被
膜を被成した。その後、鋼板表面にコロイダルシリカと
リン酸マグネシウムを主成分とする張力絶縁被膜 (約2
μm 厚) を被成し、 800℃で焼き付け処理を行った。
After removing the oxide film on the surface of the silicon steel sheet thus obtained, a smoothing treatment by chemical polishing was performed.
A pickling treatment with% HCl was performed. Then, the silicon steel sheet is diluted with a coating solution for tension insulating coating mainly composed of magnesium phosphate and colloidal silica: 250 cc with 1500 cc of distilled water, and further, SiCl 4 : 20 cc, FeC
l 3 : 20 g, Al (NO 3 ) 3 : immersed in a treatment liquid (80 ° C.) added with 10 g for 20 seconds, then at 950 ° C. for 7 minutes, N 2 (50%) + H 2 (5
(0%) It was treated in a mixed gas to form an ultra-thin undercoat having a thickness of 0.2 μm. After that, a tension insulating coating consisting mainly of colloidal silica and magnesium phosphate (approximately 2
μm thick) and baked at 800 ° C.

【0074】かくして得られた製品の磁気特性、密着性
および磁歪特性は次のとおりであった。 平滑化処理を施した場合 磁気特性 B8 : 1.94 T W17/50 : 0.64 W/kg 密着性 直径:25mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。 磁歪特性 圧縮応力σ=0.4 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 0.8×10-6 〃 =0.6 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 0.9×10-6 であり良好な値を示した。 酸洗処理を施した場合 磁気特性 B8 : 1.93 T W17/50 : 0.68 W/kg 密着性 直径:25mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。 磁歪特性 圧縮応力σ=0.4 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 0.7×10-6 〃 =0.6 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 0.9×10-6 であり良好な値を示した。
The magnetic properties, adhesion and magnetostriction properties of the product thus obtained were as follows. Smoothing processing applied was the case where the magnetic properties B 8: 1.94 T W 17/50: 0.64 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 25mm round bar no peeling was better. Magnetostriction characteristics Magnetostriction at compressive stress σ = 0.4 kg / mm 2 λ PP = 0.8 × 10 -6磁 気 = Magnetostriction at 0.6 kg / mm 2 λ PP = 0.9 × 10 -6 Indicated. Magnetic properties when subjected to pickling treatment B 8: 1.93 T W 17/50: 0.68 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 25mm round bar no peeling was better. Magnetostriction characteristics Magnetostriction at compressive stress σ = 0.4 kg / mm 2 λ PP = 0.7 × 10 -6磁 気 = Magnetostriction at 0.6 kg / mm 2 λ PP = 0.9 × 10 -6 Indicated.

【0075】その後、上記の製品板に 800℃で3時間の
歪取り焼鈍を行った後の磁気特性についても調査したと
ころ、以下に示すとおり、およびいずれの場合も特
性の劣化は見られなかった。
Thereafter, the magnetic properties of the above product plate after the strain relief annealing at 800 ° C. for 3 hours were examined. As shown below, no deterioration of the properties was observed in any case. .

【0076】なお、比較のため、 840℃の湿H2中で脱炭
・1次再結晶焼鈍を行った後、鋼板表面にMgO を主成分
とする焼鈍分離剤をスラリ−塗布し、ついで 850℃で15
時間の焼鈍後、 850℃から10℃/hの速度で1180℃まで昇
温してゴス方位に強く集積した2次再結晶粒を発達させ
たのち、1200℃の乾H2中で純化処理を施し、その後さら
にフォルステライト質下地被膜の上にコロイダルシリカ
とリン酸マグネシウムを主成分とする張力絶縁被膜 (約
2μm 厚) を被成し、 800℃で焼き付け処理を施して得
た方向性珪素鋼板の磁気特性、密着性および磁歪の圧縮
応力特性について調べた結果は、次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.94 T W17/50 :0.76 W/kg 密着性 直径: 20 mmの丸棒上で 180°曲げを行っても剥離が無かった。 磁歪 圧縮応力σ=0.4 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 1.6×10-6 〃 =0.6 kg/mm2の時の磁気ひずみλPP= 4.8×10-6 とかなり大きな値を呈した。
For comparison, after decarburization and primary recrystallization annealing were performed in wet H 2 at 840 ° C., an annealing separator containing MgO as a main component was slurry-coated on the surface of the steel sheet. 15 ° C
After annealing time, after developed a secondary recrystallized grains accumulated strongly Goss orientation was heated to 1180 ° C. at a rate of 10 ° C. / h from 850 ° C., a purification treatment in dry of H 2 1200 ° C. After that, a tensile insulating coating (about 2 μm thick) mainly composed of colloidal silica and magnesium phosphate is formed on the forsterite base coating, and baked at 800 ° C to obtain a directional silicon steel sheet. The results obtained by examining the magnetic properties, adhesion and compressive stress properties of magnetostriction were as follows. Magnetic properties B 8: 1.94 T W 17/50: 0.76 W / kg adhesion diameter: even if the bending 20 mm 180 ° in a round bar on there was no peeling. Magnetostriction Magnetostriction at compressive stress σ = 0.4 kg / mm 2 λ PP = 1.6 × 10 -6磁 気 Magnetostriction at λ = 0.6 kg / mm 2 λ PP = 4.8 × 10 -6 .

【0077】実施例2 C:0.069 wt%, Si:3.42wt%, Mn:0.073 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb:0.023 wt%, Al:0.020 wt%, N:0.
0072wt%およびMo:0.013 wt%を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる珪素鋼連鋳スラブを、1360℃で4 時間
の加熱処理後、熱間圧延を施してて厚み:2.0 mmの熱延
板とした。ついで 980℃の均一化焼鈍を施した後、1050
℃の中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施して0.23mm厚の
最終冷延板とした。ついで、最終冷延板の表面に、アル
キド系樹脂を主成分とするエッチングレジストインキを
グラビアオフセット印刷により、非塗布部が圧延方向と
ほぼ直角な方向に幅:200 μm 、圧延方向の間隔:4mm
で線状に残存するように塗布したのち、200 ℃で約20秒
間焼付けた。このときのレジスト厚は2μm であった。
このようにしてエッチングレジストを塗布した鋼板に、
電解エッチングを施すことにより、幅:200 μm 、深
さ:20μm の線状の溝を形成し、ついで有機溶剤中に浸
漬してレジストを除去した。この時の電解エッチング
は、NaCl電解液中で電流密度:10 A/dm2、処理時間:20
秒間の条件で行った。
Example 2 C: 0.069 wt%, Si: 3.42 wt%, Mn: 0.073 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb: 0.023 wt%, Al: 0.020 wt%, N: 0.
A continuous cast slab of silicon steel containing 0072 wt% and Mo: 0.013 wt%, with the balance being substantially Fe, was heated at 1360 ° C. for 4 hours and then hot-rolled to a thickness of 2.0 mm. Hot rolled sheet. After 980 ° C uniform annealing, 1050
Cold rolling was performed twice with intermediate annealing at a temperature of ° C to obtain a final cold-rolled sheet having a thickness of 0.23 mm. Then, on the surface of the final cold-rolled sheet, an etching resist ink containing an alkyd resin as a main component is subjected to gravure offset printing so that the non-applied portion has a width of approximately 200 μm in a direction substantially perpendicular to the rolling direction, and a distance between the rolling directions of 4 mm.
And then baked at 200 ° C. for about 20 seconds. At this time, the resist thickness was 2 μm.
The steel plate coated with the etching resist in this way,
By performing electrolytic etching, a linear groove having a width of 200 μm and a depth of 20 μm was formed, and then immersed in an organic solvent to remove the resist. At this time, the electrolytic etching was performed in a NaCl electrolyte at a current density of 10 A / dm 2 and a processing time of 20 A / dm 2 .
The test was performed under the condition of seconds.

【0078】その後、 850℃の湿H2中で脱炭・1次再結
晶焼鈍を行った後、鋼板表面にMgO(20%), Al2O3(70%),
CaSiO3(10%)の組成になる焼鈍分離剤をスラリ−塗布
し、ついで 850℃で15時間の焼鈍後、 850℃から12℃/h
の速度で1150℃まで昇温してゴス方位に強く集積した2
次再結晶粒を発達させた後、1200℃の乾H2中で純化処理
を施した。かくして得られた珪素鋼板の表面の酸化物被
膜を除去した後、化学研磨により一方向性珪素鋼板の表
面を平滑化した。ついで、珪素鋼板を、1500ccの水中に
SiCl4:20ccを溶解して80℃の水溶液中に10秒間浸漬し
た後、950 ℃でN2(50%)+H2(50%) 混合ガス中で3分間処
理した。その後、さらにリン酸マグネシウムとコロイダ
ルシリカを主成分とする張力絶縁被膜用コーティング
液:250 ccを1500ccの蒸留水で希釈し、さらにこの希釈
液中に SiCl4:20cc, AlPO4:15g, H3BO3:10gを添
加した処理液(80℃)中に20秒間浸漬したのち、900 ℃
で10分間、N2(93%)+H2(7%)混合ガス中で処理し、厚み:
0.4 μm の極薄下地被膜を被成した。その後、鋼板表面
にコロイダルシリカとリン酸マグネシウムを主成分とす
る張力絶縁被膜 (約2μm 厚) を被成し、 800℃で焼き
付け処理を行った。
Then, after performing decarburization and primary recrystallization annealing in 850 ° C. wet H 2 , MgO (20%), Al 2 O 3 (70%),
Slurry coating of an annealing separating agent with the composition of CaSiO 3 (10%), then annealing at 850 ° C for 15 hours, 850 ° C to 12 ° C / h
Temperature increased to 1150 ° C at high speed and strongly accumulated in Goss direction 2
After developing the next recrystallized grains, a purification treatment was performed in dry H 2 at 1200 ° C. After removing the oxide film on the surface of the silicon steel sheet thus obtained, the surface of the unidirectional silicon steel sheet was smoothed by chemical polishing. Then, put the silicon steel plate in 1500cc of water
After dissolving 20 cc of SiCl 4 and immersing it in an aqueous solution at 80 ° C. for 10 seconds, it was treated at 950 ° C. in a mixed gas of N 2 (50%) + H 2 (50%) for 3 minutes. Thereafter, 250 cc of a coating solution for a tensile insulating film containing magnesium phosphate and colloidal silica as main components is further diluted with 1500 cc of distilled water, and the diluted solution further contains 20 cc of SiCl 4 , 15 g of AlPO 4 and 15 g of H 3. BO 3 : immersed in a treatment solution (80 ° C) containing 10 g for 20 seconds, then 900 ° C
For 10 minutes in N 2 (93%) + H 2 (7%) mixed gas, thickness:
An ultra-thin 0.4 μm undercoat was applied. Thereafter, a tension insulating coating (about 2 μm thick) containing colloidal silica and magnesium phosphate as main components was formed on the surface of the steel sheet, and baked at 800 ° C.

【0079】かくして得られた製品の磁気特性および密
着性は次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.91 T W17/50 : 0.57 W/kg 密着性 直径:20mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。
The magnetic properties and adhesion of the product thus obtained were as follows. Magnetic properties B 8: 1.91 T W 17/50: 0.57 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 20mm round bar no peeling was better.

【0080】その後、上記の製品板に 800℃で3時間の
歪取り焼鈍を行った後の磁気特性についても調査したと
ころ、 であり、歪取り焼鈍による磁気特性の劣化は見られなか
った。
Thereafter, the magnetic properties of the above product sheet after the strain relief annealing at 800 ° C. for 3 hours were also investigated. No deterioration in magnetic properties due to strain relief annealing was observed.

【0081】また、化学研磨をせず、酸洗処理ままの鋼
板を、上記と同様にして、リン酸マグネシウムとコロイ
ダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜用コーティング
液:250 ccを1500ccの蒸留水で希釈し、さらにこの希釈
液中に SiCl4:20cc, AlPO4:15g, H3BO3:10gを添
加した処理液(80℃)中に20秒間浸漬した後、900 ℃で
10分間、N2(93%)+ H2(7%) 混合ガス中で処理した。その
後、張力絶縁被膜を被成して得た製品の磁気特性および
密着性は次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.91 T W17/50 : 0.65 W/kg 密着性 直径:25mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。
Further, a steel plate which had not been subjected to chemical polishing and which had been subjected to pickling treatment was used in the same manner as described above, and 250 cc of a coating solution for a tension insulating film mainly composed of magnesium phosphate and colloidal silica was mixed with 1500 cc of distilled water. And then immersed in a treatment solution (80 ° C.) containing 20 cc of SiCl 4 , 15 g of AlPO 4 , and 10 g of H 3 BO 3 added to the diluted solution for 20 seconds.
Treated in a N 2 (93%) + H 2 (7%) mixed gas for 10 minutes. Thereafter, the magnetic properties and adhesion of the product obtained by forming the tension insulating film were as follows. Magnetic properties B 8: 1.91 T W 17/50: 0.65 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 25mm round bar no peeling was better.

【0082】この製品板についても、 800℃で3時間の
歪取り焼鈍を行った後の磁気特性についても調査したと
ころ、 であり、歪取り焼鈍による磁気特性の劣化は見られなか
った。
This product plate was also examined for magnetic properties after performing strain relief annealing at 800 ° C. for 3 hours. No deterioration in magnetic properties due to strain relief annealing was observed.

【0083】実施例3 C:0.042 wt%, Si:3.46wt%, Mn:0.070 wt%, Se:
0.021 wt%, Sb:0.025 wt%およびMo:0.012 wt%を含
有し、残部は実質的にFeの組成になる珪素鋼連鋳スラブ
を、1340℃で4 時間加熱処理後、熱間圧延を施して厚
み:2.4 mmの熱延板とした。ついで、 900℃の均一化焼
鈍後、 950℃の中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施して
0.23mm厚の最終冷延板とした。その後、最終冷延板の表
面に、アルキド系樹脂を主成分とするエッチングレジス
トインキをグラビアオフセット印刷により、非塗布部が
圧延方向とほぼ直角な方向に幅:200 μm 、圧延方向の
間隔:4mmで線状に残存するように塗布したのち、200
℃で約20秒間焼付けた。このときのレジスト厚は2μm
であった。このようにしてエッチングレジストを塗布し
た鋼板に、電解エッチングを施すことにより、幅:200
μm 、深さ:20μm の線状の溝を形成し、ついで有機溶
剤中に浸漬してレジストを除去した。この時の電解エッ
チングは、NaCl電解液中で電流密度:10 A/dm2、処理時
間:20秒間の条件で行った。
Example 3 C: 0.042 wt%, Si: 3.46 wt%, Mn: 0.070 wt%, Se:
A continuous cast steel slab containing 0.021 wt%, Sb: 0.025 wt% and Mo: 0.012 wt%, with the balance being substantially Fe, was heated at 1340 ° C for 4 hours and then hot-rolled. And a hot-rolled sheet having a thickness of 2.4 mm. Then, after cold annealing at 900 ° C, cold rolling is performed twice with intermediate annealing at 950 ° C.
The final cold-rolled sheet was 0.23 mm thick. Then, on the surface of the final cold-rolled sheet, an etching resist ink containing an alkyd-based resin as a main component is subjected to gravure offset printing so that the non-applied portion has a width of approximately 200 μm in a direction substantially perpendicular to the rolling direction, and a distance between the rolling directions of 4 mm. After applying so that it remains in a line with
Bake at ℃ for about 20 seconds. The resist thickness at this time is 2 μm
Met. The steel plate coated with the etching resist in this manner is subjected to electrolytic etching to obtain a width: 200
A linear groove having a thickness of 20 .mu.m and a depth of 20 .mu.m was formed, and then immersed in an organic solvent to remove the resist. The electrolytic etching at this time was performed in a NaCl electrolytic solution under the conditions of a current density of 10 A / dm 2 and a processing time of 20 seconds.

【0084】ついで、840 ℃の湿H2中で脱炭・1次再結
晶焼鈍を行った後、鋼板表面にMgO(25%), Al2O3(70%),
CaSiO3(5%) の焼鈍分離剤をスラリ−塗布し、ついで 85
0℃で50時間の保定焼鈍によりゴス方位に強く集積した
2次再結晶粒を発達させた後、1200℃の乾H2中で純化処
理を施した。かくして得られた珪素鋼板の表面の酸化物
被膜を除去した後、化学研磨により一方向性珪素鋼板の
表面を平滑化した。さらにこの珪素鋼板を、リン酸アル
ミニウムとコロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被
膜用コーティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希釈
し、さらにこの希釈液中に SiCl4:50ccを添加した処理
液(80℃)中に20秒間浸漬した後、950 ℃で10分間、N2
(50%)+H2(50%) 混合ガス中で処理し、厚み:0.6 μm の
極薄下地被膜を被成した。その後、鋼板表面にコロイダ
ルシリカとリン酸アルミニウムを主成分とする張力絶縁
被膜 (約2μm 厚) を被成し、 800℃で焼き付け処理を
行った。
Then, after decarburization and primary recrystallization annealing in wet H 2 at 840 ° C., MgO (25%), Al 2 O 3 (70%),
Slurry with CaSiO 3 (5%) annealing separator, then
After the secondary recrystallized grains strongly integrated in the Goss orientation were developed by holding annealing at 0 ° C. for 50 hours, purification treatment was performed in dry H 2 at 1200 ° C. After removing the oxide film on the surface of the silicon steel sheet thus obtained, the surface of the unidirectional silicon steel sheet was smoothed by chemical polishing. Further, this silicon steel plate is diluted with 1500 cc of distilled water of a coating solution for tension insulating coating consisting mainly of aluminum phosphate and colloidal silica: 250 cc, and a treatment solution obtained by adding 50 cc of SiCl 4 to the diluted solution. (80 ° C) for 20 seconds, then 950 ° C for 10 minutes, N 2
(50%) + H 2 (50%) The mixture was treated in a mixed gas to form an extremely thin undercoating having a thickness of 0.6 μm. Thereafter, a tension insulating coating (about 2 μm thick) containing colloidal silica and aluminum phosphate as main components was formed on the surface of the steel sheet, and baked at 800 ° C.

【0085】かくして得られた製品の磁気特性および密
着性は次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.88 T W17/50 : 0.63 W/kg 密着性 直径:25mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。
The magnetic properties and adhesion of the product thus obtained were as follows. Magnetic properties B 8: 1.88 T W 17/50: 0.63 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 25mm round bar no peeling was better.

【0086】また、化学研磨をせず、酸洗処理ままの鋼
板の表面に、上記と同様にして、Siの酸化物を微細に分
散させた極薄張力被膜を被成したのち、リン酸アルミニ
ウム系の張力絶縁被膜を被成して得た製品の磁気特性お
よび密着性は次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.88 T W17/50 : 0.67 W/kg 密着性 直径:20mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。
[0086] An ultra-thin tension film in which Si oxide is finely dispersed is formed on the surface of the steel plate which has not been chemically polished and which has been pickled as described above. The magnetic properties and adhesion of the product obtained by applying the tension insulating film of the system were as follows. Magnetic properties B 8: 1.88 T W 17/50: 0.67 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 20mm round bar no peeling was better.

【0087】さらに、これらの製品板に 800℃で3時間
の歪取り焼鈍を行った後の磁気特性についても調査した
ところ、以下に示すとおり、いずれの場合も特性の劣化
は見られなかった。
Further, when the magnetic properties of these product sheets after the strain relief annealing at 800 ° C. for 3 hours were examined, no deterioration of the properties was observed in any case as shown below.

【0088】実施例4 C:0.073 wt%, Si:3.40wt%, Mn:0.072 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb:0.023 wt%, Al:0.019 wt%, N:0.
0074wt%およびMo:0.013 wt%を含有し、残部は実質的
にFeの組成になる珪素鋼連鋳スラブを、1340℃で5 時間
の加熱処理後、熱間圧延を施してて厚み:2.0 mmの熱延
板とした。ついで1000℃の均一化焼鈍を施した後、1050
℃の中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施して0.23mm厚の
最終冷延板とした。ついで、最終冷延板の表面に、アル
キド系樹脂を主成分とするエッチングレジストインキを
グラビアオフセット印刷により、非塗布部が圧延方向と
ほぼ直角な方向に幅:200 μm 、圧延方向の間隔:4mm
で線状に残存するように塗布したのち、200 ℃で約20秒
間焼付けた。このときのレジスト厚は2μm であった。
このようにしてエッチングレジストを塗布した鋼板に、
電解エッチングを施すことにより、幅:200 μm 、深
さ:20μm の線状の溝を形成し、ついで有機溶剤中に浸
漬してレジストを除去した。この時の電解エッチング
は、NaCl電解液中で電流密度:10 A/dm2、処理時間:20
秒間の条件で行った。
Example 4 C: 0.073 wt%, Si: 3.40 wt%, Mn: 0.072 wt%, Se:
0.020 wt%, Sb: 0.023 wt%, Al: 0.019 wt%, N: 0.
A continuous cast slab of silicon steel containing 0074 wt% and Mo: 0.013 wt%, with the balance being substantially Fe, was subjected to a heat treatment at 1340 ° C. for 5 hours, followed by hot rolling to a thickness of 2.0 mm. Hot rolled sheet. Then, after subjecting to homogenization annealing at 1000 ° C, 1050
Cold rolling was performed twice with intermediate annealing at a temperature of ° C to obtain a final cold-rolled sheet having a thickness of 0.23 mm. Then, on the surface of the final cold-rolled sheet, an etching resist ink containing an alkyd resin as a main component is subjected to gravure offset printing so that the non-applied portion has a width of approximately 200 μm in a direction substantially perpendicular to the rolling direction, and a distance between the rolling directions of 4 mm.
And then baked at 200 ° C. for about 20 seconds. At this time, the resist thickness was 2 μm.
The steel plate coated with the etching resist in this way,
By performing electrolytic etching, a linear groove having a width of 200 μm and a depth of 20 μm was formed, and then immersed in an organic solvent to remove the resist. At this time, the electrolytic etching was performed in a NaCl electrolyte at a current density of 10 A / dm 2 and a processing time of 20 A / dm 2 .
The test was performed under the condition of seconds.

【0089】その後、 840℃の湿H2中で脱炭・1次再結
晶焼鈍を行った後、鋼板表面にMgO(20%), Al2O3(70%),
CaSiO3(10%)の組成になる焼鈍分離剤をスラリ−塗布
し、ついで 850℃で15時間の焼鈍後、 850℃から12℃/h
の速度で1100℃まで昇温してゴス方位に強く集積した2
次再結晶粒を発達させた後、1200℃の乾H2中で純化処理
を施した。かくして得られた珪素鋼板の表面の酸化物被
膜を除去した後、化学研磨により一方向性珪素鋼板の表
面を平滑化した。ついで、珪素鋼板を、1500ccの水中に
SiCl4:25ccと AlNO3:5gを溶解して90℃の水溶液中
に40秒間浸漬した。その後、さらにリン酸マグネシウム
とコロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜用コー
ティング液:250 ccを1500ccの蒸留水で希釈し、さらに
この希釈液中に SiCl4:20cc, AlPO4:15g, H3BO3
10gを添加した処理液(80℃)中に20秒間浸漬した。さ
らにその後鋼板表面にコロイダルシリカとリン酸マグネ
シウムを主成分とする張力絶縁被膜 (約1.5 μm 厚) を
被成し、 800℃で焼き付け処理を行った。
Then, after performing decarburization and primary recrystallization annealing in 840 ° C. wet H 2 , MgO (20%), Al 2 O 3 (70%),
Slurry coating of an annealing separating agent with the composition of CaSiO 3 (10%), then annealing at 850 ° C for 15 hours, 850 ° C to 12 ° C / h
Temperature rises to 1100 ° C at a high speed and strongly accumulates in Goss direction 2
After developing the next recrystallized grains, a purification treatment was performed in dry H 2 at 1200 ° C. After removing the oxide film on the surface of the silicon steel sheet thus obtained, the surface of the unidirectional silicon steel sheet was smoothed by chemical polishing. Then, put the silicon steel plate in 1500cc of water
25 cc of SiCl 4 and 5 g of AlNO 3 were dissolved and immersed in an aqueous solution at 90 ° C. for 40 seconds. Thereafter, further tension insulating film coating liquid mainly composed of magnesium and colloidal silica phosphate: 250 cc was diluted with distilled water 1500cc, SiCl 4 further into this diluted solution: 20cc, AlPO 4: 15g, H 3 BO 3 :
It was immersed in a treatment liquid (80 ° C.) to which 10 g was added for 20 seconds. After that, a tensile insulation film (about 1.5 μm thick) composed mainly of colloidal silica and magnesium phosphate was formed on the surface of the steel sheet, and baked at 800 ° C.

【0090】かくして得られた製品の磁気特性および密
着性は次のとおりであった。 磁気特性 B8 : 1.91 T W17/50 : 0.59 W/kg 密着性 直径:20mmの丸棒上での 180°曲げを行っても剥離が無く、良好 であった。
The magnetic properties and adhesion of the product thus obtained were as follows. Magnetic properties B 8: 1.91 T W 17/50: 0.59 W / kg adhesion diameter: even if the 180 ° bending on a 20mm round bar no peeling was better.

【0091】[0091]

【発明の効果】かくして、本発明によれば、従来材に比
較して鉄損が格段に低く、かつ磁歪特性にも優れた超低
鉄損一方向性珪素鋼板を、極めて安価にしかも高生産性
の下で得ることができる。
Thus, according to the present invention, an ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet having extremely low iron loss and excellent magnetostriction characteristics as compared with conventional materials can be produced at very low cost and high productivity. You can get under sex.

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

【図1】(a) は、仕上焼鈍済みの一方向性珪素鋼板の表
面に単にリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張
力絶縁被膜を被成した従来の一方向性珪素鋼板、(b)
は、平滑化した一方向性珪素鋼板の表面に、TiNやCrN
等の極薄セラミック被膜を形成したのち、さらにその表
面に張力絶縁被膜を被成した従来の一方向性珪素鋼板、
(c) は一方向性珪素鋼板と張力絶縁被膜との界面に、微
量のFe, Si, AlおよびB等の窒化・酸化物を微細に分散
させた極薄下地被膜が形成した本発明に従う一方向性珪
素鋼板である。
FIG. 1 (a) shows a conventional unidirectional silicon steel sheet in which the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel sheet is simply coated with a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica, )
Is to add TiN or CrN on the surface of
After forming an ultra-thin ceramic coating such as, a conventional unidirectional silicon steel sheet further coated with a tensile insulating coating on its surface,
(c) is an embodiment according to the present invention in which an ultra-thin undercoating in which minute amounts of nitrides and oxides such as Fe, Si, Al and B are finely dispersed is formed at the interface between the unidirectional silicon steel sheet and the tensile insulating coating. It is a grain-oriented silicon steel sheet.

【図2】極薄下地被膜中に分散させたSiの窒化・酸化物
中における酸化物組成を示した図である。
FIG. 2 is a view showing an oxide composition in a nitride / oxide of Si dispersed in an ultrathin undercoat.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面にリン酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする張力絶縁被膜をそなえる、板厚が0.05〜0.5
mmの仕上焼鈍済みの一方向性珪素鋼板であって、該鋼板
表面と張力絶縁被膜との界面に、該張力絶縁被膜と同じ
被膜成分中にFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種
または2種以上の窒化・酸化物を微細に分散させた極薄
下地被膜を有することを特徴とする超低鉄損一方向性珪
素鋼板。
1. A surface having a tension insulating film mainly composed of phosphate and colloidal silica, and having a thickness of 0.05 to 0.5.
1 mm selected from the group consisting of Fe, Si, Al and B at the interface between the surface of the steel sheet and the tensile insulating film, in the same film component as the tensile insulating film. An ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet having an ultra-thin undercoat in which one or more kinds of nitrides / oxides are finely dispersed.
【請求項2】 請求項1において、鋼板の地鉄表面に、
圧延方向と交差する向きに2〜10mmの間隔で、幅:50〜
500 μm 、深さ:0.1 〜50μm の線状の凹領域をそなえ
ることを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板。
2. The steel sheet according to claim 1, wherein
At a distance of 2 to 10 mm in the direction crossing the rolling direction, width: 50 to
An ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet having a linear concave area of 500 μm and a depth of 0.1 to 50 μm.
【請求項3】 請求項1または2において、仕上焼鈍済
みの一方向性珪素鋼板の表面が、平滑化処理を施した表
面である超低鉄損一方向性珪素鋼板。
3. The ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet according to claim 1, wherein the surface of the finish-annealed unidirectional silicon steel sheet is a surface subjected to a smoothing treatment.
【請求項4】 請求項1または2において、仕上焼鈍済
みの一方向性珪素鋼板の表面が、平滑化処理を施さな
い、酸洗処理ままの表面である超低鉄損一方向性珪素鋼
板。
4. The ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the surface of the finish-annealed unidirectional silicon steel sheet is a surface that has not been subjected to a smoothing treatment and is still pickled.
【請求項5】 板厚が0.05〜0.5 mmの仕上焼鈍済みの一
方向性珪素鋼板の表面に、リン酸塩とコロイダルシリカ
を主成分とする張力絶縁被膜用コーティング液を水で希
釈し、かつその希釈液中にFe, Si, AlおよびBのうちか
ら選んだ1種または2種以上を含む無機化合物を微量添
加した処理液を、塗布・乾燥することにより、鋼板表面
に微量のFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種また
は2種以上を含む無機化合物を付着させたのち、常法に
従ってリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力
絶縁被膜を被成することを特徴とする超低鉄損一方向性
珪素鋼板の製造方法。
5. A coating solution for a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica is diluted with water on the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel sheet having a thickness of 0.05 to 0.5 mm, and By applying and drying a treatment solution in which a small amount of an inorganic compound containing one or more selected from Fe, Si, Al and B is added to the diluent, a small amount of Fe, Si , After applying an inorganic compound containing at least one selected from the group consisting of Al, B and B, forming a tension insulating coating mainly composed of phosphate and colloidal silica according to a conventional method. For producing ultra low iron loss unidirectional silicon steel sheet.
【請求項6】 板厚が0.05〜0.5 mmの仕上焼鈍済みの一
方向性珪素鋼板の表面に、リン酸塩とコロイダルシリカ
を主成分とする張力絶縁被膜用コーティング液を水で希
釈し、かつその希釈液中にFe, Si, AlおよびBのうちか
ら選んだ1種または2種以上を含む無機化合物を微量添
加した処理液を、塗布・乾燥することにより、鋼板表面
に微量のFe, Si, AlおよびBのうちから選んだ1種また
は2種以上を含む無機化合物を付着させたのち、非酸化
性雰囲気中で短時間の熱処理を施して、該鋼板の表面に
張力絶縁被膜成分中にFe, Si, AlおよびBのうちから選
んだ1種または2種以上の窒化・酸化物を微細に分散さ
せた極薄下地被膜を被成し、ついで常法に従ってリン酸
塩とコロイダルシリカを主成分とする張力絶縁被膜を被
成することを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の製
造方法。
6. A coating solution for a tensile insulating film containing phosphate and colloidal silica as main components is diluted with water on the surface of a finish-annealed unidirectional silicon steel plate having a thickness of 0.05 to 0.5 mm, and By applying and drying a treatment solution in which a small amount of an inorganic compound containing one or more selected from Fe, Si, Al and B is added to the diluent, a small amount of Fe, Si , Al and B, and then heat-treated in a non-oxidizing atmosphere for a short time after the inorganic compound containing one or two or more selected from the group consisting of An ultra-thin undercoating is formed by finely dispersing one or more nitrides / oxides selected from Fe, Si, Al and B. Then, phosphate and colloidal silica are mainly used according to a conventional method. Ultra-low iron loss characterized by forming a tensile insulating coating as a component Method for producing a grain-oriented silicon steel sheet.
【請求項7】 請求項5または6において、鋼板の地鉄
表面に、圧延方向と交差する向きに2〜10mmの間隔で、
幅:50〜500 μm 、深さ:0.1 〜50μm の線状の凹領域
を設けたことを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の
製造方法。
7. The method according to claim 5, wherein the surface of the steel plate of the steel sheet is disposed at an interval of 2 to 10 mm in a direction crossing the rolling direction.
A method for producing an ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet, comprising a linear concave region having a width of 50 to 500 μm and a depth of 0.1 to 50 μm.
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