JPS6112823A - 方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法 - Google Patents

方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法

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JPS6112823A
JPS6112823A JP13195884A JP13195884A JPS6112823A JP S6112823 A JPS6112823 A JP S6112823A JP 13195884 A JP13195884 A JP 13195884A JP 13195884 A JP13195884 A JP 13195884A JP S6112823 A JPS6112823 A JP S6112823A
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Tomoji Kumano
知二 熊野
Osamu Tanaka
収 田中
Hiroshi Sato
弘 佐藤
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山松 文男
Masahiro Fukumoto
昌弘 福本
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は極めて均一性に富んだ絶縁皮膜と優れた磁気特
性を得ることのできる方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法に
関する。
(従来の技術) 方向性電磁鋼板の製造工程においては鋼中のC量の所定
量の存在は鋼の金属組織のコントロールに重要な役割が
あるため通常0.02〜0.07%を含有させて鋳込ま
れる。しかし製品に存在するC量は磁気特性を著しく劣
化させるので最終仕上焼鈍前に0.0030%程度以下
にまで減少させる脱炭焼鈍工程を有しているのが普通で
ある。
との脱炭焼鈍工程は鋼中のCを鋼板表面に拡散させ雰囲
気中の酸素と結合させ一酸化炭素として除外する機構か
らなる。しかし、この脱炭焼鈍工程では脱炭のみならず
後の仕上焼鈍工程でのグラス皮膜形成に重要な5IO2
及びファイヤライト(Fayalite 2FeO−8
i02 )主体の酸化膜の形成という重要な役割がある
ため雰囲気中の酸素量のコントロールが重要である。
通常は水素或いは水素+窒素を主体とする混合ガスを所
定温度の水中に通すなどして所定露点を確保して露点を
コントロールすることが多い。この酸素量の表示として
の露点は雰囲気ガス中の水素ガス量によシ実質内容が異
なるので一般にはPHo/PH値を酸化度として表示す
る。
従来の方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍工程は雰囲気の酸化度
をPH2O/PH2値として約0.15〜0.75の範
囲内の一定値とされるのが普通であった。その後検討さ
れ特公昭57−1575号公報記載の方法では、脱炭焼
鈍工程を前部と後部に分け、脱炭焼鈍温度、例えば75
0〜880℃での前部領域の雰囲気の酸化度PH2O/
PH2を0.15以上とし、後部領域の雰囲気の酸化度
PH2゜/PH2を0.75以下でかつ前部領域の酸化
度PH2O/PH2よシ小さくする方法が提案されてい
る。との脱炭焼鈍工程において前部と後部に分け、後部
の雰囲気の酸化度を前部よ如小さくすることによシ、製
品の磁気特性と皮膜特性が改善されるという作用効果が
あり有用である。
(発明が解決しよう仁する問題点)  、ところで本発
明者らは、時代の要請である省エネルギーに対処すべく
、方向性電磁銅板の磁メ特性、皮膜特性ともさらに改善
し、かつより安定した製品が製造されるように脱炭焼鈍
工程について検討した。
(問題点を解決するだめの手段) その結果、これまでは脱炭焼鈍に際して均熱後の冷却帯
の雰囲気には着目されていなかったものをこの冷却帯に
おける750℃以下の雰囲気の酸化度P□2O/PH2
を0,1以下にすると、鋼板は追加酸化されることがな
く脱炭焼鈍温度域つまり均熱帯で形成されたファイヤラ
イ) (Fayalite )層の一部がシリカ(5i
lica )層に変化する反応があって鋼板表面の酸化
膜層中のFe酸化物を低減し5IO2比率を高め、S1
0゜主体の緻密な酸化膜層が形成され、製品の磁気特性
、皮膜特性がともに改善されることを見出した。
以下に本発明を詳細に述べる。
通常、脱炭焼鈍工程においては鋼板の脱炭性及び酸化膜
形成の点から脱炭焼鈍時の昇温中及び均熱時の雰囲気ガ
ス、その流源、酸化度、均熱温度と時間等のコントロー
ルは重要であシ種々検討されて来た。
近年では方向性電磁鋼板は高St化に伴って2次再結晶
の安定化等の目的で鋼成分としてSb +Cu +S 
n + Mo等の種々の元素がインヒビターあるいはイ
ンヒビター強化の目的で添加されている。これらの微量
の添加元素は何れも脱炭性を阻害する傾向がある。雰囲
気の酸化度、脱炭温度、時間等の通板条件は重要であシ
脱炭反応と酸化膜形成の主反応域である脱炭焼鈍炉での
鋼板の昇温および均熱過程については充分な検討がなさ
れて来たが、均熱終了後の冷却帯の雰囲気条件について
は従来あまり検討がなされていなかった。このため脱炭
焼鈍工程での昇温過程、均熱過程の雰囲気条件を充分管
理してもガラス皮膜形成及び磁性が変動することが多か
った。
この原因1について検討したところ、脱炭焼鈍炉内の冷
却帯の雰囲気の変動が原因していることが判った。そこ
で冷却帯での鋼板温度と雰囲気ガスの酸化度との関係に
ついて種々検討した。これを実験データを参照して述べ
る。
供試材としてC:0.073%、St:3.30チ、M
n : 0.075 %、S : 0.024%、A7
:0.026f%、N:0.008%をペース成分とす
るスラブを、公知の方法により、熱間圧延→熱延板焼鈍
耐冷間圧延して0.225mm厚とした鋼板を用いた。
この鋼板をN  ’50チ+H2:50チ、酸化度2 
PI□2O/P1(2−052の雰囲気ガス中で840
℃×2分間脱炭焼鈍し、この脱炭焼鈍の冷却帯にて75
0℃から200℃以下に冷却するさいの雰囲気ガスの酸
化度PT(。/PHをo、ooi〜0.5に変えて通板
した。
この脱炭焼鈍後の鋼板にMg0100垂部部にT r 
02を3重量部配合した焼鈍分離剤を塗布し、1200
℃で20時間の最終仕上焼鈍を行々っだ。
この鋼板の鉄損値W  を測定し、その結果を第1図に
示す。この図から明らかなように、鉄損値に冷却過程の
雰囲気ガスの酸化度PH2O/PH2が大きな影響を及
はし、該酸化度PH2O/PH2を0.10以下に低減
して冷却すると鉄損値が大幅に改善され、その値も変動
が少なく安定することが見出された。この図には示して
いないが、酸化度〜2O/PH2を0.10以下で冷却
したものは、皮膜も良好で全板幅にわたって外観、密着
性とも均一であった。
本発明が適用される方向性電磁鋼板の鋼成分は、特別な
規制は必要でなく、C:0.02〜0.10%、Si:
2.5〜40チにインヒビターを形成するMn。
S、AA、NやCu+Sn+Se+Sb等を1稲または
2種以上が含まれうるものである。
またスラブの熱間圧延に先立つ加熱温度や、熱間圧延の
条件、熱延板焼鈍の条件、冷間圧延条件は公知のもので
よい。さらに1回冷間圧延または中間焼鈍をはさんで2
回以上の冷間圧延によシ最終板厚とする方法であっても
よい。
次いで行なう脱炭焼鈍は850℃で2分間行なわれ、該
脱炭焼鈍の冷却過程では750℃以下を雰囲気ガスの酸
化度PH2O/PH2を0,10以下として一冷却する
冷却帯雰囲気酸化度を750℃以下の温度でPI(2O
/PH2≦0.1に規定した理由はPH2O/ PH2
0,1超ではファイヤライト(Fayalite )或
いはウスタイ) (Wustite )形成域であり鋼
板酸化膜層の変質、追加酸化の影響で酸化膜中のFe酸
化物量を増大してグラス皮膜形成条件にバラツキをもた
らし、極端な場合には仕上焼鈍でのコイルラップ間雰囲
気の酸化度を高めるのと同じ悪影響によシ金属斑点模様
等の皮膜欠陥を生じ、さらに酸化膜層を変質させ仕上焼
鈍の昇温過程でインヒビターの変質分解等を生じさせ2
次再結晶の発達に悪影響を及はして磁性を劣化させるか
らである。
冷却過程において雰囲気酸化度を規定する温度を750
℃以下とするのは750℃超では脱炭及び酸化膜形成が
さかんな温度域であるのに対し、これ以下では段階的で
はあるが脱炭及び酸化膜形成反応が弱まシ有効な温度域
とならないからである。
脱炭焼鈍の後は、MgOを主成分とじTiO2等のTI
酸化物や硫酸アンチモンやSrS等の硫化物等の1種ま
たは2種以上が配合された焼鈍分離剤が鋼板に塗布され
、次いで仕上焼鈍される。
本発明によると、脱炭焼鈍工程での冷却帯で鋼板の追加
酸化が生じない上に均熱過程で形成されたファイヤライ
トの一部がシリカ層に変化する反応が起って鋼板表面の
酸化膜層中の5io2比率が高くな、!l) 5io2
主体の緻密な酸化膜層となる。このため仕上焼鈍昇温過
程でのコイルラップ間の露点を下け、雰囲気ガスによる
酸化、還元反応を受は難くシ、脱炭焼鈍時に形成した5
102主体の酸化膜は変質することなくグラス皮膜形成
反応が生じ良質のガラス皮膜を形成する。
又とのS t O2主体の酸化膜は仕上焼鈍昇温過程で
の雰囲気ガスによるインヒビターの変質、分解等からの
保護作用があるため2次再結晶を安定化し、磁性も向上
するものと思われる。
(実施例) 次に実施例を示す。
実施例1 c:o、068%、Si : 3.15 %、 Mn 
: 0.070%、AJl: 0.026%、Cu:0
.08’%、sn:o、10%、N:o、oosチ、S
:0.025%のスラブを公知の方法によシ熱間圧延−
熱延板焼鈍一冷間圧延により 0.29間板厚の鋼板と
した。
この鋼板を連続焼鈍炉で840CにてN225%+a2
75%、PH2O/PH2士o、52の雰囲タガスで2
分間脱炭焼鈍後、冷却帯における750℃からの冷却を
雰囲気ガスN225%十H2751)でPH2O/PH
2を0.5 、0.2.0.08 、O,00,8、0
,001にて行った。このときの冷却帯750〜200
′Cまでの冷却帯通過時間は60秒であった。
との脱炭焼鈍後の鋼板にMg0100重量部にTi02
5重量部を配合した焼鈍分離剤を塗布後、1200℃、
20時間の最終仕上焼鈍を行った。
このときの鋼板表面の酸化膜の酸素量及び磁性、皮膜特
性の測定結果を第1表に示す。
実施例2 C:0.075%、Sf:3.25%、Mn:0.07
2%、At: 0.027%、Cu:0.09%、Sn
:0.10%、N:o、oosチ、S:0.025係の
スラブを公知の方法によυ熱間圧延−熱延板焼鈍−冷間
圧延によυ0.225胡板厚の鋼板とした。
この鋼板を連続焼鈍炉中で840℃にて雰囲気がスN2
25%−4−H27s qbXPH20/pH2O、 
52で2分間脱炭焼鈍後、冷却帯において750℃から
200℃以下に冷却するさい温度の降下につれてN2と
N2の混合されてなる雰囲気のN2の割合を25%から
80係に増加させた雰囲気ガスにて酸化度P□2(、/
P□2を0.5,0.2,0.08,0.008,0.
001として冷却した。
このときの冷却帯750〜200℃までの通過時間は6
0秒であった。この脱炭焼鈍後の鋼板に実施例1と同様
に焼鈍分離剤を塗布し、最終仕上焼鈍を行った。かくし
て得られた銅板表面の酸化膜の酸素量、磁気特性、皮膜
特性を第2表に示す。
実施例3 C:0.048%、Si:3.18%、Mn : 0.
068%、A/、:0.010チ、S:0.024%を
含有するスラブを公知の方法によシ熱延した。これを酸
洗後0.68調まで冷間圧延し、980℃で中間焼鈍を
行った後、最終板厚0.27ttanまで冷間圧延した
次いで脱炭焼鈍を連続炉中で実施例1と同様にして行い
、冷却帯における雰囲気の酸化度へ。。/PH2を変え
て冷却した。
との脱炭焼鈍後の鋼板に焼鈍分離剤としてMg0100
重量部に対しT+021重量部を添加して塗布し、12
00℃X 20 hrの最終仕上焼鈍を行った。
このときの磁気特性、皮膜特性を第3表に示す。
以上のように、本発明によると磁気的性がすぐれ、皮膜
特性にもすぐれた方向性電磁鋼板が製造される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における鉄損値W1715oに及はす脱
炭焼鈍の冷却過程における雰囲気ガスの酸化度PH2O
/PH2の影響を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍前の脱炭焼鈍工程において、
    脱炭焼鈍後に冷却するにさいし750℃以下を、雰囲気
    ガスの酸化度P_H__2_O/P_H_2を0.10
    以下として冷却することを特徴とする方向性電磁鋼板の
    脱炭焼鈍方法。
JP13195884A 1984-06-28 1984-06-28 方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法 Granted JPS6112823A (ja)

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