JPS6179780A - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に係わシ、特に磁
気特性に優れた方向性・ム磁ダ４板の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術） 方向性電磁鋼板は軟磁性材料として、主に変圧器、その
他の電気（ｐ器の鉄芯材料として使用されるもので磁気
特性として励磁特性と鉄損１４性が良好でなければなら
ない。磁気特性の優れた材讐を得るには板面に平行に（
１１０）面を有し、磁化容易軸である（００１）軸が圧
延方向に高度にｆｉｉｌｉっだいわゆるＧａ５５方位が
高度に集積していることが必要である。

一般に方向性′な磁鋼板は、Ｓｉ　４　ｗｔ％以下を含
有する珪素鋼素材を熱間圧延し、１回又は２回以上の焼
鈍、冷間圧延工程によシ最終成品板厚とし、次いで、連
続焼鈍により１呪炙、１次再１話晶を行なった後ＭｇＯ
ヲ主成分とする焼鈍分Ｗａｉｆ剤を塗布、乾燥し、次い
で仕上焼鈍により（１１０）＜００１＞方位を有する２
次再結晶粒を発達させると同時に材料の磁気特性に有害
な不純物を除去するとともにフォルステライト系のグラ
ス皮膜を形成する。

上記２次再結晶を有効に進行させるには、仕上１基鈍中
の１次再結晶粒の正常粒成長（Ｎｏｒｍａｌｇｒａｉｎ
　ｇｒｏｗｔｈ　）を強く抑制する必要があり、このた
めｆ重々の析出分散相、粒界偏析相を正常粒成長抑制剤
（以下、インヒビタと呼ぶ）として使用する技術が公開
され、製鋼段階において、例えば、特公昭４０−１５６
４４号公報によるＭｎ、　Ｓ、　Ａｔ。

Ｎ、特公昭５１−１３４６９号公報によるＭｎ　。

Ｓ　、Ｓｅ　、Ｓｂ　＋　＠　’＝ｎ’４昭５８−２３
４１４号公報によるＳｎ、　Ｃｕ等を溶鋼成分として含
有させ、ＭｎＳ、　Ｍｎ（Ｓ、　Ｓｅ）　、　ＡｔＮ、
　ＣｕｘＳ、　Ｓｂ、　Ｓｎ等の形でインヒビターとし
て利用される。

ところがこれら、インヒビタは、仕上焼鈍時、イ板表面
近傍で雰囲気の影響により表面層で酸化、分解したり最
表面に濃化してバルク濃度を低下させることによってイ
ンヒビタ効果が弱くなり、銅ｉ板表面層の結晶粒が正常
粒成長して２次再結晶粒の有効な成長を阻害してＧｏｓ
ｓ方位の集が１度全低下させて磁気特性が充分に得られ
ず、Ｓｂ、　Ｓｎ等の粒界偏析型元素では脱炭焼鈍時に
鋼板最表面あるいは粒界に濃化することにより鋼板中の
（Ｃａｌの移動をさまたげ、脱炭不足による磁気特性不
良の原因ともなる等の問題点を有していた。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、これらの問題を改善する技術として、上記焼鈍
分離剤塗布工程において、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤にインヒビタとして有効な成分を配合又は含有させ
る方法が提案されておシ、例えば特公昭５６−１５７６
８号公報により、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤にＳ
ｂもしく　ｖ′ｉＳｂを含む化合物又はＳｎもしくはＳ
ｎを含む化合物の１種又は２種以上全Ｓｂ及びＳｎとし
ての合計で０．２〜２％を対ＭｇＯ重量比で添加し、Ｓ
もしくはＳを含む化合物又はＳｅもしくはＳｅを含む化
合物の１前又は２種以上をＳ及びＳｅとしての合計で対
ＭｇＯ重是比で０．０２〜０．５％添加させる方法が試
みられており、上記問題点は一応改善されたが、さらに
高品質の方向性’Ｑｉ　ｍ　＠４板の提供が強く要求さ
れている。

本発明は、上記の如き従来の方法の欠点を除去し、品質
向上の強い要求に答えるべく、なされたものであり、Ｍ
ｇＯを主成分とする焼鈍分ン；（剤に含・りさせるＳｂ
もしくは５ｂｆｆ含む化合物およびＳｎもしくはＳｎ　
ｆ含有する化合物の形態を規定することによシ、磁気特
性に優れた方向性電磁外・１板の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

（問題点を＃ｒｓ決するための手段） 不発明の基本（；・Ｖ成は以下の如くである。

すなわち、最終板厚にまで圧延された珪素鋼素材に脱炭
焼鈍を施して鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離
剤塗布工乾燥した後、仕上焼鈍を施す一連の方向性６．
Ｌ磁鋼板の製造方法において、上記貌鈍分−ｉ１’ｈ剤
のスラリーにコロイド状のＳｂもしくはＳｂをきむ化合
物、又はコロイド状のＳｎもしくはＳｎを含む化合物の
１４’ｉｆｉ又は２ｆ・５以上を含有させることを特徴
とする方向性７ｆｉ磁鋼板の製造方法である。

ここで言うコロイド状とは、一般にコロイド溶液、又は
ゾルと呼ばれるもので、大きさが０．１〜０．００１μ
ｍ程度の極微粒子が溶媒中に分散した系を言う。コロイ
ド液の特徴は、分散粒子の表面積が著しく大きいことで
あり、その反応性、分散性が一般の粉体に比べて極めて
高く、又液体中に分散するコロイド粒子は多くの場合、
帯電していて電気二重層と呼ばれる静電効果のために安
定化されているため、一般に重力場では凝集や沈降が起
こらない。

本発明において、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分子、：［
剤のスラリーに含有させるＳｂもしくはＳｂヲ含む化合
物又はＳｎもしくはＳｎを含む化合物の形態ヲコロイド
状と限定したのは粒子径が０．１〜０．００１μｍの極
微粒子であること及び、上記電気二重層と呼ばれる静電
効果のために安定化されているため一般に重力場では沈
降や演集が起こらないことによるものである。粒子径が
０．１〜０．００１μｍ　の極微粒子であることは、分
散粒子の表面積が著しく大きく、このためＭｇＯの主成
分とともに鋼板表面に塗布された場合、仕上焼鈍におい
て啄めて大きなＳｂあるいはＳｎの拡散の駆動力が得ら
れ、インヒビター効果を強化するに極めて有効であり、
また沈降や炭果が起こらないため焼鈍分離剤中で微粒子
のまま完全な均一分散が得られるために、Ｃ２島板表面
でのＳｂおよびＳｎの仕上焼鈍中のポテンシャルがどこ
も均一となることから、均一かつ高いＳｂおよびＳｎの
拡散の駆動力が得られ、均一かつ有効なインヒビター効
果による２次再結晶の進行が得られる結末、極めて優れ
た磁気特性を有する方向性電磁ｐ板の製造が可能である
。

さらに、ＭｇＯｆ主成分とする焼鈍分離剤のスラリーに
含有させるＳｂもしくはＳｂ　１含む化合物、又ハＳｎ
もしくｖ′ｉ、Ｓｎを含む化合物をコミイト９状とした
場合、実際のスラリー製造工程が極めて＠便であり、通
常の焼鈍分離剤スラリーの撹拌、混合設備のみでよく、
これに対しＳｂもしくはＳｂを含む化合物又はＳｎもし
くはＳｎを含む化合物が粉体である場合、単にＭｇＯを
主成分とする焼鈍分詑剤に投入するのみでは容易に分散
せず、粒子径が大きければグラス皮膜に点状の欠損が発
生し、品質を低下させる原因となシ、微粉化すると分散
住が低下して２次粒子を形成したり、粉塊となって沈降
が生じ、その効果を充分に得ることができなくなる。

本発明におけるＭｇＯを主成分とする貌鈍分店剤へのコ
ロイド状のＳｂもしくはＳｂを宮む化合物又はコロイド
状のＳｎ又はＳｎを含む化合物の１種又は２種以上の含
有量はＳｂとしては対ＭｇＯ屯量比で０．０１〜３％、
Ｓｎとしては対ＭｇＯ重址比で０．０１〜２％が好まし
く、これら未満では顕著な磁気特性の向上が認められず
、これらを超えると仕上焼鈍中の一１板内へのＳｂ、　
Ｓｎの拡散量が過多とな９、却りて＜ｏｏｉ＞軸の圧延
方向への集積度が低下して磁気特性を劣化し、好ましく
ない。

また、Ｓｂを含む化合物あるいはＳｎを含む化合物の内
、ＳｂやＳｎがスラリー中で陽イオンに電離するような
水に易溶性のものでは、焼鈍分離剤中での均一性は極め
て高いが、仕上焼鈍中に比較的低温から分解が起こジイ
ンヒビター効果を示さなかったり、鋼板と焼鈍分￥を剤
との界面を完全にシールしてしまうため、ＭｇＯと脱炭
焼鈍時に形成された５ｔＯ２を主体とするスケール層と
の仕上焼鈍中での反応力不充分となり、フォルステライ
ト形成不良となって却って品質を劣化させる原因ともな
るため、好ましくなく本発明の如き、水に難溶性の粒子
を有するコロイド液であることが最も有効である。

不発明に使用されるコロイド状のＳｂもしくはＳｂを含
む化合物又はコロイド状のＳｎもしくはＳｎ？含む化合
物は、例えばＳｂ、５ｂ２０３，５ｂ２０５あるいはＳ
ｂｆ、（含む複合化合物、Ｓｎ、　５ｎ０２．ＳｎＯあ
るい１１ｓｎを含む複合化合物等であれば、何ら限定さ
れるもので（−ｆ、ないが、現状では工業的に製造され
、容易に入手可能なものとしては、例えば％開昭５２−
１１４５７３号、同３８４９６号、同３８４９５号、同
２９４９９号、同１７３６．１号公報等による５ｂ２０
５、特開昭５２−１１４５７３号、特開昭４７−１１３
５６号公報等による５ｂ２０３、％開昭５２−１１４５
７３号、特開昭４７−１１３５６号、特開昭５０−１４
３７９８号公報等によるＳｎＯ□等が挙げられるが２本
発明はこれらにとどまらず、将来、新規にＳｂもしくは
Ｓｂを含む化合物又はｓｎもしくはＳｎ′ｆ！：含む化
合物のコロイド液が工業的に生産されるならば、それら
をも使用するに何ら支障はない。

以上の如く、本発明の目的は、ＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤にコロイド状のＳｂもしくはＳｂ　２含む化合
物又はコロイド状のＳｎもしく　ｕ　Ｓｎ　ｆ含む化合
物の１種又は２種以上を含有させることによシｌへ足さ
れるがさらに本発明者が特公昭５７−０１１３９３号公
報に記載される如く提案した静電塗装による焼鈍分離剤
の塗布技術との組合わせによシー１１〈優れた磁気特性
が得られることが判明した。

すなわち、焼鈍分離剤潰布工程において、グラス皮膜形
成用としてＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤中 む化合物又はコロイド状のＳｎ又はＳｎを含む化合物の
ｌ　Ｍ又は２種以上を含有させたものを塗布、乾燥し、
その上に鋼板焼付防止用焼鈍分離剤粉体を静電的に付着
させた後、仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性電磁
鋼板の製造方法である。

上記グラス皮膜形成用のＭｇＯを主成分とする焼鈍分離
剤スラリーへのコロイド状のＳｂもしくはＳｂを含む化
合物又はＳｎもしくはＳｎを含む化合物の１枦又は２！
ｉ以上の配合量は、対ＭｇＯ重量比でＳｂとしては０．
０２〜５％、Ｓｎとしては０．０２〜４係が好ましく、
これら未満では磁気特性の向上の傾向は顕著には認めら
れず、これらを超えると、仕上焼鈍中の鋼板へのＳｂあ
るいはＳｎの拡散量が過大とな９、却って２次再結晶粒
の成長を阻害し、磁気特性が劣化するため好ましくない
。

また、本発明は従来提案されているようなＭｇＯを主成
分とする焼鈍分離剤に特定物質を配合又は含有させる技
術（例えば、特公昭４６−４２２９８号公報・・朋索あ
るいは硼素を含む化合物、特開昭５４−１４３７１８号
公報・・・Ｓｒ化合物、特開昭５５−８９４２２号公報
＝・ＳｒＳＯ４、特開Ｅｆ３５８−１０７４１７号公報
−Ｍｏ化合物、Ｓｒ化合物、ＴＩ化合物）との組合わせ
も可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１ 重量パーセントで００．０４％、Ｓ１３．２０チ、Ｍｎ
０．０５％、８０．０１６％’に含有する珪素ｔｌｉ＋
＋ｉ９３片を１３００℃に加熱後、熱間圧延して２．３
団の熱延板とした。この熱延板を酸洗後、冷間圧延し、
０．８ｍの板厚とした後、９００℃で４分間露点＋３０
℃のＮ２とＮ２の混合ガス気流中で焼鈍した。

次いで、冷間圧延により板厚０．３ｎｍとした後、８２
０Ｃで５分間、露点＋５０℃のＮ２とＮ２の混合ガス気
流中で脱炭した。

脱炭焼鈍後の鋼板両面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離
剤のスラリーに本発明のコロイド状の５ｂ２０５および
ＳｎＯ□ｉＳｂ、Ｓｎとして対ＭｇＯ重量比として、■
　　０．３　％Ｓｂ ■　　０．３　％Ｓｎ ■　　０．３　％Ｓｂ　＋　０．３　％Ｓｎとなるよう
配合し、この焼鈍分離剤のスラリーをぐ布、乾燥して片
面当たり、６〜７１７ｍ　　の付着量とした後、コイル
状に捲き取った。これを２０’Ｃ／　Ｈｒで１２００℃
までＮ２　＋　Ｎ２混合ガス中で昇温し、次いでＮ２ガ
スに切換えて２０時間、均熱した。

冷却後、未反応の焼鈍分離剤をブラシ水洗して除去し、
各コイルよりサンプルを採取して８００℃で２時間、Ｎ
２中で歪取焼鈍を施した後、磁気特注を測定しだ。この
結果を第１表に示す。

比≦ツ例１ 実施１りｌＪ　ｌと同一素材、同一条件で脱炭焼鈍まで
を廁し、脱炭焼鈍後の３＠板両面にＭｇＯを主成分とす
る：ＬｆｂＱ分七よ剤のスラリーを塗布乾燥して片面当
たり６〜７．９／ＦＦＩ２の付着量とした後、コイル状
に捲取ってこれを実施例１と同一条件で仕上焼鈍以下の
工程を施した。この結果を第１表に示す。

比・′シ例２ 比ρ例１においてＭｇＯを主成分とする焼鈍分：擢剤の
スラリーに最大粒子径０．３μｍに微粉砕した５ｂ２０
３．　ＳｎＯを対ＭｇＯ重号比でＳｂ、　Ｓｎとして、
■　０．３％Ｓｂ ■　０．３チＳｎ ■　０．３％Ｓｂ＋０．３％Ｓｎ となるよう配合し、充分に攪拌、混合し他の工程は全て
比較例１と同一条件とした。

この結果を第１表に示す。

第　　１　　表 実施例２ 重量・ンーセントで００．０６％、Ｓ１３．１０％、Ｍ
ｎ　０．０７５％、８０．０２３％、酸可溶Ａｔ０．０
３０チ、ＮＯ，００８％、ＣｕＯ，０９％を含む珪素鋼
ｙ４片を、１３００℃に加熱後、熱間圧延し、２．０醜
の熱延板とした。この熱延板を１１００℃で５分間均熱
後、酸洗し、次いで冷間圧延によｐｏ、３ｍの板縁とし
た。この冷延板を８５０℃で４分間、露点＋４５℃のＮ
２とＮ２の混合ガス気流中で脱炭した。脱炭焼１鈍後の
画板画面に、グラス皮膜形成用としてＭｇＯを主成分と
する焼鈍分離剤のスラＩＪ−に本発明のコロイド状の５
ｂ２０５および５ｎ０２とＳｂ。

Ｓｎとして対ＭｇＯ重是比で、 ■　０．４５チＳｂ ■　０．４５チＳｎ ■　０．４％Ｓｂ＋０．３％Ｓｎ となるよう配合した後、塗布、乾燥して片面当たり３．
！ｉ１′／Ｉ　　の付着量とした。次いで、この上に鋼
板焼付防止用として、高温焼成した３２５メツシー・等
スのマグネシアクリンカを静電塗装装置を用いて、−１
００ｋＶで負に帯電させて付着させに片面で１０１／ｍ
２の付着量とした後、直ちにコイル状に捲取った。これ
を２５℃／Ｈｒで１２００℃までＮ２＋Ｈ２混合ガス中
で昇温し、次いでＮ２ガスに切換えて２５時間均熱した
。

冷却後、未反応の焼鈍分離剤をプラン水洗して除去し、
各コイルよりサンプルを採取して８００℃で２時間、Ｎ
２中で歪取焼鈍した後、磁気特性を測定した。この結果
を第２表に示す。

比較例３ 実施例２と同一素材、同一条件で脱炭焼鈍までを施し、
脱炭焼鈍後の鋼板両面にグラス皮膜形成用としてＭｇＯ
を主成分とする焼蔓屯分離剤のスラリーを塗布、乾燥し
て、片面当たシ３　ｊｉ／ｍ　　の付伍反とし、次いで
その上に鋼板焼付防止用として高温焼成した３２５メツ
シユｔ４スのマグネシアクリンカを静電塗装装置を用い
て、−１００ｋＶで負に帯電させて付着させ、片面当た
り１０１／ｒｎとした後、直ちにコイル状に捲取った。

これを実施例２と同一条件で仕上焼鈍以降の工程？施し
た。この結果を第２表に示す。

比較例４ 比較例３において、グラス皮膜形成用としてＭｇＯを主
成分とする焼鈍分離剤のスラリーに、最大粒子径０．３
μｍに微粉砕した５ｂ２０．、　ＳｎＯを対ＭｇＯ重量
比でＳｂ、　Ｓｎとして ■　０４チＳｂ ■　０．４％Ｓｎ ■　０．４　％　Ｓｂ＋０．３　％　Ｓｎとなるよう配
合し、充分に混合、攪拌したものを使用し、他は全て比
較例３と同一条件とした。その結果を第２表に示す。

第　　２　　表 実施例３ 重量／’？−セｙトでＣ０，０５５％、Ｓ１３．２０％
、Ｍｎ０．０７８％、８０．０２１％、α可溶ＡｔＯ，
０２５％、ＮＯ，００７５％、ＳｎＯ，１５％、ＣｕＯ
ｏｌＯ％を含有する珪素鋼鋳片を１３５１）　℃に加熱
後、熱間圧延して１．８朋の熱延板とした。この熱延板
を１１００℃で６分間均熱後、酸洗し、次いで冷間圧延
によ、９０．２３ｍｍの板厚とした。この冷間圧延に際
しては、各パス間で２５０℃、３分間の時効処理をした
。次いで、この冷延板を８５０℃で４分間、露点６０℃
のＮ２とＮ２の混合ガス気流中で脱炭した。脱炭焼鈍後
の鋼板両面に、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤にコロ
イド状の５ｂ２０５および５ｎＯ２ｆ　Ｓ、ｂ、Ｓｎと
して対ＭｇＯ重量比で、０６２％Ｓｂ＋０．２％Ｓｎと
なるように配合し、さらに対ＭｇＯ重邦比で ■　鉾配合 ■　０．２Ｌ％ＭｇＯ・Ｂ２０゜ ■　０５チＳｒＳ ■　０．８　％　５ｒＳＯｎ ■　０．３％Ｍｏ　Ｏ５ となるよう配合し、充分に攪拌、混合した後、塗布、乾
燥し、片面当たシロ〜７１／ｍ　の付着量とした。次い
で、これをコイル状に捲取９２Ｑ℃／）Ｉ　ｒで１２０
０ＣまでＮ２＋Ｈ２混合ガス中で昇温し、Ｎ２に切換え
、２０時間均熱した。

冷却後、未反応の焼鈍分離剤をブラン水洗により除去し
、各コイルよりサンプルを採取して８００Ｃで２時間、
Ｎ２中で歪取り焼鈍を施して、磁気特性および皮膜特性
を評価した。この結果を第３表に示す。

第　　３　　表 ＊密着性：絶縁皮膜（リン酸基＋クロム酸４１／ｍ２塗
布８００℃×７０秒焼付）処ＦＩ！後、例への生じた最
小曲げ直径 （発明の効果）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）最終板厚にまで圧延された珪素鋼素材に脱炭焼鈍
   を施して鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を
   塗布、乾燥した後、仕上焼鈍を施す一連の方向性電磁鋼
   板の製造方法において、上記焼鈍分離剤のスラリーにコ
   ロイド状のＳｂもしくはＳｂを含む化合物又はコロイド
   状のＳｎもしくはＳｎを含む化合物の１種又は２種以上
   を含有させることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方
   法。
2. （２）最終板厚にまで圧延された珪素鋼素材に脱炭焼鈍
   を施して、鋼板表面にグラス皮膜形成用のＭｇＯを主成
   分とする焼鈍分離剤を塗布、乾燥し、その上に鋼板焼付
   防止用焼鈍分離剤粉体を静電的に付着させた後、仕上焼
   鈍を施す一連の方向性電磁鋼板の製造方法において、上
   記ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤のスラリーにコロイ
   ド状のＳｂもしくはＳｂを含む化合物又はＳｎもしくは
   Ｓｎを含む化合物の１種又は２種以上を含有させること
   を特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。