WO2022158541A1 - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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mass
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grain
electrical steel
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拓弥 山田
誠 渡邉
敬 寺島
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Ｊｆｅスチール株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, particularly in the case of using Ti, Zr, Hf, V, Nb, and Ta as inhibitors, to promote their purification and to stably produce a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties. and manufacturing method.
  • a grain-oriented electrical steel sheet is a soft magnetic material that is mainly used in the iron cores of transformers, etc., and is required to have low iron loss and high magnetic flux density as its magnetic properties.
  • Such a grain-oriented electrical steel sheet is produced by accumulating ⁇ 110 ⁇ 001> orientation, called Goss orientation, in the steel sheet structure by utilizing the secondary recrystallization phenomenon.
  • inhibitors such as MnS, MnSe, and AlN
  • Patent Documents 1 and 2 propose a method using Nb or the like as an inhibitor. Nb and the like can strengthen the grain growth suppressing power and increase the degree of integration of the Goss orientation.
  • Patent Document 3 can purify nitrogen, it cannot purify Nb and the like, and the problem of increased iron loss remains.
  • the present invention advantageously solves the above problems, and proposes a method for stably producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties by effectively purifying an inhibitor such as Nb. With the goal.
  • the present invention has been completed based on these findings and further studies. That is, the gist of the configuration of the present invention is as follows. 1. In mass%, C: 0.01 to 0.1%, Si: 2.0 to 5.0% and Mn: 0.01 to 1%, and further Ti, Zr, Hf, V, Nb and Ta A steel slab containing a total of 0.0010 to 0.0100% of any one or two or more of the above, with the balance being Fe and inevitable impurities, is subjected to hot rolling and then subjected to one-time or intermediate annealing.
  • a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that coating is performed as follows.
  • the metal compound is at least one of oxides, hydroxides, nitrates and sulfates selected from Ti, Cr, Mo, W, Mn, Zn, Sn, Pb, Sb and Bi. 2.
  • the steel slab further contains, in mass%, B: 0.0001 to 0.005%, N: 0.002 to 0.01%, Al: 0.004 to 0.04%, P: 0.005 to 0 .1%, S: 0.002-0.03%, Cr: 0.01-0.5%, Ni: 0.01-1.5%, Cu: 0.01-0.5%, Se: 0.002-0.03%, Mo: 0.005-0.1%, Sn: 0.005-0.5%, Sb: 0.005-0.5%, and Bi: 0.001-0 3.
  • B 0.0001 to 0.005%
  • N 0.002 to 0.01%
  • Al 0.004 to 0.04%
  • P 0.005 to 0 .1%
  • S 0.002-0.03%
  • Cr 0.01-0.5%
  • Ni 0.01-1.5%
  • Cu 0.01-0.5%
  • Se Se: 0.002-0.03%
  • Sn: 0.005-0.5% Sb: 0.005-0.5%
  • Bi 0.001-0 3.
  • an annealing separator in which metal compounds are uniformly dispersed is used for finishing. Annealing promotes the refinement of the steel, making it possible to stably produce a grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties.
  • FIG. 10 compares the dispersion state of SnO 2 when stirred at shear rates of 10 s ⁇ 1 and 15 s ⁇ 1 .
  • the ratio of SnO particles with a particle size of 1 ⁇ m or more was about 0.0080 / ⁇ m 2 , whereas at a shear rate of 15 s ⁇ 1 When stirred, the ratio became 0.0010/ ⁇ m 2 or less.
  • a metal compound such as SnO 2 is an important component for promoting the purification of the steel sheet. is not obtained.
  • the ratio of MgO is reduced, degrading the film properties and, in turn, the magnetic properties. Therefore, in the present invention, the range is limited to 1 to 10 parts by mass.
  • the metal compound in the present invention is decomposed by the element used as the inhibitor, and if the metal in the metal compound has oxides, hydroxides, nitrates and sulfates, they Any metal compound can be suitably used. This is because the element used as the inhibitor is thought to be incorporated into the film and the annealing separator as a compound in place of the metal of the metal compound, thereby promoting its purification. More specifically, the metal compound is at least one oxide, hydroxide, nitrate and sulfuric acid selected from Ti, Cr, Mo, W, Mn, Zn, Sn, Pb, Sb and Bi. Any one or more of salt.
  • Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, V, Fe, Co, Ni, Cu, Sr, Ba, lanthanide oxides, hydroxides, borates, carbonates, nitrates, phosphates, sulfates and halides can be added together.
  • these compounds may be used singly or in combination.
  • the content is preferably in the range of 0.01 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of MgO. If the content is less than 0.01 parts by mass, a sufficient effect cannot be obtained.
  • C is an important element for improving the texture, but if the content is less than 0.01% by mass, a sufficient effect cannot be obtained. becomes difficult and deteriorates the magnetic properties. Therefore, in the present invention, the range is limited to 0.01 to 0.1% by mass.
  • Si is an important element for increasing specific resistance and improving eddy current loss. %, the cold rolling property deteriorates. Therefore, in the present invention, the range is limited to 2.0 to 5.0% by mass.
  • Mn increases the resistivity and improves the eddy current loss like Si.
  • the content is less than 0.01% by mass, a sufficient effect cannot be obtained. Degrades magnetic properties. Therefore, in the present invention, the range is limited to 0.01 to 1% by mass.
  • Ti, Zr, Hf, V, Nb, and Ta are important elements for enhancing the suppressing force and improving the magnetic properties, but the total content is less than 0.0010% by mass. On the other hand, if it exceeds 0.0100% by mass, it becomes difficult to purify it. Therefore, in the present invention, one or more of Ti, Zr, Hf, V, Nb and Ta is limited to a range of 0.0010 to 0.0100% by mass in total.
  • MnS, MnSe, AlN, and the like which are commonly used in grain-oriented electrical steel sheets, can be used as inhibitors.
  • MnS or MnSe it is desirable to add 0.01 to 1% by mass of Mn and 0.002 to 0.03% by mass of S or 0.002 to 0.03% by mass of Se.
  • AlN it is desirable to add 0.004 to 0.04% by mass of Al and 0.002 to 0.01% by mass of N.
  • the above inhibitor may be used singly or in combination.
  • B 0.0001 to 0.005%
  • P 0.005 to 0.1%
  • Cr 0.01 to 0.5 %
  • Ni 0.01-1.5%
  • Cu 0.01-0.5%
  • Mo 0.005-0.1%
  • Sn 0.005-0.5%
  • Sb 0.005-0.5%
  • Bi 0.001 to 0.05%, or two or more thereof may be added as appropriate.
  • the steel slab adjusted to the suitable chemical composition is subjected to hot rolling according to a known method, hot-rolled sheet annealing is performed as necessary, and cold rolling is performed once or twice or more with intermediate annealing. It is subjected to decarburization annealing, and then coated with an annealing separator containing 1 to 10 parts by mass of a metal compound added to 100 parts by mass of MgO.
  • the method of stirring is not particularly limited, but for example, when using a stirring blade, by changing the rotation speed, and when using a static mixer, by changing the discharge pressure. It is preferable to adjust the shear rate and stir.
  • the ratio of particles of the metal compound having a particle diameter of 1 ⁇ m or more is 0.0010 particles/ ⁇ m 2 or less when viewed from the surface of the steel sheet.
  • the ratio of particles of the metal compound is preferably 0.0005 particles/ ⁇ m 2 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and may be 0/ ⁇ m 2 .
  • the shear rate is more preferably 20 s ⁇ 1 or higher.
  • the upper limit is not particularly limited, but industrially it is about 300 s ⁇ 1 . Further, after decarburization annealing, if necessary, nitriding treatment is advantageous for improving magnetic properties.
  • Example 1 % by mass, containing C: 0.03%, N: 0.004%, Al: 0.007%, Si: 3.2%, Mn: 0.06%, Nb: 0.0050%, and the balance
  • a steel slab consisting of Fe and unavoidable impurities is subjected to slab heating at 1380 ° C. for 30 minutes, subjected to hot rolling, further cold rolled, and then subjected to intermediate rolling at 1050 ° C. for 1 minute. It was annealed and cold rolled again to obtain a 0.23 mm cold-rolled sheet, which was decarburized and annealed in a wet hydrogen atmosphere at 840°C for 2 minutes to obtain a decarburized annealed sheet.
  • the decarburized annealed sheet was heated to 850 ° C. , secondary recrystallization annealing for 50 hours, further purification annealing for 5 hours at 1200°C, and then applying a phosphate-based coating, followed by 850°C for 1 minute. Flattening annealing was applied to prepare a test piece. After that, the magnetic measurement of the test piece was performed, and after removing the coating, Nb was analyzed. The magnetic measurement was performed according to JISC2550, and the component analysis was performed using an emission spectroscopic analysis method. Table 2 also shows the results of each measurement and analysis.
  • Example 2 A steel slab containing various components listed in Table 3 was subjected to slab heating at 1380°C for 30 minutes, subjected to hot rolling, further subjected to cold rolling, and then subjected to conditions of 1050°C for 1 minute. and cold-rolled again to obtain a 0.23 mm cold-rolled sheet, which was decarburized and annealed at 840°C for 2 minutes in a wet hydrogen atmosphere to obtain a decarburized annealed sheet.
  • the ratio of particles with a particle diameter of 1 ⁇ m or more was 0.0010 [particles/ ⁇ m 2 ] or less in all test pieces. After that, magnetic measurement was performed on the test piece, and after removing the film, component analysis was performed. The magnetic measurement was performed according to JISC2550, and the component analysis was performed using an emission spectroscopic analysis method. The respective measurement and analysis results are also shown in Table 3.

Abstract

インヒビターを効果的に純化することで磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を安定して製造する方法を提案する。方向性電磁鋼板の製造方法は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａのうちのいずれか一種以上を所定量含有する鋼スラブを用い、焼鈍分離剤を、ＭｇＯ：１００質量部に対して金属化合物：１～１０質量部添加し、金属化合物の粒子径：１μｍ以上の粒子の比率を鋼板表面において０．００１０個／μｍ２以下として塗布する。

Description

方向性電磁鋼板の製造方法
　本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に関し、特にＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａをインヒビターとして用いた場合において、その純化を促進し、磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を安定して製造する方法に関する。
　方向性電磁鋼板は、主に変圧器等の鉄心に用いられる軟磁性材料であって、その磁気特性として、低鉄損で、かつ高磁束密度であることが求められる。かかる方向性電磁鋼板は、二次再結晶現象を利用して、Ｇｏｓｓ方位と呼ばれる｛１１０｝＜００１＞方位を鋼板組織に集積することによって製造される。
　そして、かかるＧｏｓｓ方位の集積度を高める方法として、インヒビターと呼ばれる析出物、例えば、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、およびＡｌＮを利用し、二次再結晶を制御することが一般的である。
　ところで、近年、省エネルギー化を目的として、より低鉄損、かつ高磁束密度な方向性電磁鋼板の需要が高まっている。かかる方向性電磁鋼板を製造する方法として、例えば、特許文献１および２には、Ｎｂ等をインヒビターとして用いる方法が提案されている。Ｎｂ等は粒成長の抑制力を強化し、Ｇｏｓｓ方位の集積度を高めることができる。
　ここで、インヒビターは鋼中から排除（純化）する必要があるが、インヒビターの純化を促進する方法として、例えば、特許文献３には、純化焼鈍における窒素分圧を低減することによって、窒素の純化を促進する方法が提案されている。
特開平６－２５７４７号公報 特開２００８－１１５４２１号公報 特開平９－１４３５６２号公報
　前述のように、インヒビターを用いた場合、インヒビターは製品に残存すると、磁壁移動を妨げ、鉄損を増大する。従って、仕上げ焼鈍の際、二次再結晶焼鈍を施した後、高温で純化焼鈍を施すことによって、これを分解し、鋼中から排除（純化）する必要がある。
　しかしながら、特許文献１および２に記載の方法のように、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂまたはＴａ（以下、Ｎｂ等とも称する）をインヒビターとして用いた場合、これらを純化することができないという問題があった。すなわち、高温で分解したＮｂ等が再度析出し、この析出物が鉄損を増大させてしまうという問題があった。
　また、前記特許文献３に記載の方法では、窒素を純化することはできても、やはりＮｂ等を純化することはできず、鉄損が増大するという問題が残っていた。
　本発明は、上記した問題を有利に解決するものであって、特にＮｂ等のインヒビターを効果的に純化することで磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を安定して製造する方法を提案することを目的とする。
　発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、金属化合物を均一に分散した焼鈍分離剤を用いて仕上げ焼鈍を行うことによって、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａの酸化が促進し、その純化が促進することを新たに見出した。
　本発明は、かかる知見に基づき、更に検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の構成要旨は以下のとおりである。
　１．質量％で、Ｃ：０．０１～０．１％、Ｓｉ：２．０～５．０％およびＭｎ：０．０１～１％を含有し、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａのうちのいずれか一種、または二種以上を合計で０．００１０～０．０１００％含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である鋼スラブに、熱間圧延を施し、一回、または中間焼鈍を挟む二回以上の冷間圧延を施した後、脱炭焼鈍を施し、次いで焼鈍分離剤を塗布して、仕上げ焼鈍を施す一連の工程からなる方向性電磁鋼板の製造方法であって、
　上記焼鈍分離剤は、ＭｇＯ：１００質量部に対して金属化合物：１～１０質量部添加し、上記金属化合物のうち粒子径：１μｍ以上の粒子の比率を、鋼板表面において０．００１０個／μｍ２以下として塗布することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
　２．前記金属化合物が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢｉのうちから選んだ少なくとも一種の酸化物、水酸化物、硝酸塩および硫酸塩のうちのいずれか一種以上であることを特徴とする、前記１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
　３．前記鋼スラブが、さらに質量％で、Ｂ：０．０００１～０．００５％、Ｎ：０．００２～０．０１％、Ａｌ：０．００４～０．０４％、Ｐ：０．００５～０．１％、Ｓ：０．００２～０．０３％、Ｃｒ：０．０１～０．５％、Ｎｉ：０．０１～１．５％、Ｃｕ：０．０１～０．５％、Ｓｅ：０．００２～０．０３％、Ｍｏ：０．００５～０．１％、Ｓｎ：０．００５～０．５％、Ｓｂ：０．００５～０．５％、およびＢｉ：０．００１～０．０５％のうちのいずれか一種、または二種以上を含有することを特徴とする、前記１または２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
　本発明によれば、特にＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａのいずれか１または２以上をインヒビターとして用いた場合であっても、金属化合物を均一に分散した焼鈍分離剤を用いて仕上げ焼鈍を行うことによって、その純化を促進し、磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を安定して製造することができる。
１０ｓ－１および１５ｓ－１のせん断速度で撹拌した場合のＳｎＯ２の分散状態を比較した図である。
　以下、本発明を開発する契機となった実験について説明する。
　質量％で、Ｃ：０．０３％、Ｎ：０．００４％、Ａｌ：０．００７％、Ｓｉ：３．２％、Ｍｎ：０．０６％を含有し、さらにインヒビター成分としてＮｂ：０．００７０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを、１３８０℃、３０分間の条件で加熱し、さらに熱間圧延を施した後、冷間圧延を施し、次いで、１０５０℃、１分間の条件で中間焼鈍を施し、さらに再度冷間圧延を施して０．２３ｍｍ厚の冷延板とした。かかる冷延板に、湿水素雰囲気中、８４０℃、２分間の条件で脱炭焼鈍を施した。
　その後、前記脱炭焼鈍後の１１枚の冷延板に対し、表１に示すように、そのうち６枚の冷延板にＭｇＯ：１００質量部に対して、ＳｎＯ２を５質量部添加した焼鈍分離剤を適用し、残りの５枚の冷延板にはＭｇＯによる焼鈍分離剤を適用した。いずれの焼鈍分離剤もせん断速度を変えて撹拌してから冷延板の表面に塗布し、８５０℃、５０時間の条件で二次再結晶焼鈍を施した後、乾水素雰囲気中、１２００℃、５時間の条件で純化焼鈍を施し、さらに、リン酸塩を主体とするコーティングを塗布して、８５０℃、１分間の条件で平坦化焼鈍を施し試験片とした。その後、かかる試験片の磁気測定を行い、さらに、かかる試験片から被膜を除去した後、Ｎｂの分析を行った。
　なお、磁気測定はＪＩＳＣ２５５０の規定に準じ、また、成分分析は発光分光分析を用いて行った。さらに、ＳｎＯ２を添加しない焼鈍分離剤を用いた場合も上記測定等と同様に測定等を行った。
　それぞれの測定等の結果を表１に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　同表に示したように、ＳｎＯ２を添加した場合において、特に１５ｓ－１以上のせん断速度で撹拌すると、Ｎｂが１０質量ｐｐｍ（０．００１０質量％）未満となり、純化が促進した。
　この純化の促進の理由の詳細は明らかではないが、発明者らは、以下のように考えている。
　すなわち、二次再結晶焼鈍では、ＮｂはＮｂＮとして析出し、インヒビターによる鋼板組織の粒成長を抑制する力を強化することが知られているが、より高温の純化焼鈍では、これが分解し、ＮとＮｂがそれぞれ固溶する。ここで、かかる純化焼鈍時に、ＳｎＯ２が添加されると、ＳｎＯ２よりもＮｂ２Ｏ５の方が安定であるため、鋼板の表層では、以下の反応が生じることによって、Ｎｂが酸化して純化が進むものと考えられる。
　４Ｎｂ＋５ＳｎＯ２→２Ｎｂ２Ｏ５＋５Ｓｎ
　また、かかる酸化反応の結果、Ｎｂの活量勾配が生じ、Ｎｂが拡散することによって、ＮｂはＮｂ２Ｏ５として被膜、および焼鈍分離剤中に取り込まれる形で、その純化が促進すると考えられる。
　なお、ＳｎＯ２の分散状態を評価するため、鋼板に焼鈍分離剤を塗布し、焼き付けた後、走査型電子顕微鏡を用いて、その表面を、７５０μｍ２程度大きさの視野を１０視野程度選択し、倍率：２０００倍の条件で、観察した。
　焼鈍分離剤にＳｎＯ２を添加後、１０ｓ－１および１５ｓ－１のせん断速度で撹拌した場合のＳｎＯ２の分散状態を、それぞれ観察した結果を図１に示す。
　同図に示すように、せん断速度が遅い場合、粒子径が１μｍ以上のＳｎＯ２粒子が随所に確認された。一方、せん断速度が速い場合、かような粒子はほとんど確認されなかった。具体的には、１０ｓ－１のせん断速度で撹拌した場合、粒子径が１μｍ以上のＳｎＯ２粒子の比率が０．００８０個／μｍ２程度であったのに対し、１５ｓ－１のせん断速度で撹拌した場合、その比率は０．００１０個／μｍ２以下になった。
　この結果から、ＳｎＯ２を添加後の撹拌において、せん断速度が遅い場合は、ＳｎＯ２が凝集し、その分布にむらが生じ、粒子径が１μｍ以上のＳｎＯ２粒子の比率が０．００１０個／μｍ２以下にならなかった。そのため、Ｎｂの酸化が不均一となって、その純化が促進しなかったと考えられる。
　次に、本発明における焼鈍分離剤の成分組成について説明する。
　本発明において、ＳｎＯ２のような金属化合物は鋼板の純化を促進するために重要な成分であるが、含有量が、ＭｇＯ：１００質量部に対して、１質量部に満たないと十分な効果が得られない。その一方で、１０質量部を超えると、ＭｇＯの比率が低減し、被膜特性、ひいては磁気特性を劣化する。そのため、本発明では１～１０質量部の範囲に限定した。
　本発明における前記金属化合物は、インヒビターとして用いる元素により分解するものであって、かかる金属化合物中の金属が、酸化物、水酸化物、硝酸塩および硫酸塩を有しているものであれば、それら金属化合物は何れも好適に使用することができる。インヒビターとして用いた元素は、かかる金属化合物の金属の代わりに化合物として被膜、および焼鈍分離剤中に取り込まれる形で、その純化が促進すると考えられるからである。
　なお、より具体的には、前記金属化合物が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢｉのうちから選んだ少なくとも一種の酸化物、水酸化物、硝酸塩および硫酸塩のうちのいずれか一種以上である。
　また、本発明では、かかる焼鈍分離剤に対し、被膜特性、および磁気特性の改善を目的として、従来公知のＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｂａ、ランタノイドの酸化物、水酸化物、硼酸塩、炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物を併せて添加することができる。
　なお、これらの化合物は単体で用いても良いし、複数で用いても良い。かかる化合物を用いる場合は、含有量として、ＭｇＯ：１００質量部に対して、０．０１～１５質量部の範囲が好ましい。０．０１質量部より少ないと十分な効果が得られない一方で、１５質量部より多いと被膜形成が促進されすぎたり、前述した抑制力が強化されすぎたりして、磁気特性が劣化する。
　次に、鋼スラブの成分組成について説明する。
　Ｃは、集合組織を改善するために重要な元素であるが、含有量が０．０１質量％に満たないと十分な効果が得られない一方で、０．１質量％を超えると、脱炭が困難になり、磁気特性を劣化する。そのため、本発明では０．０１～０．１質量％の範囲に限定した。
　Ｓｉは、比抵抗を増大し、渦電流損を改善するために重要な元素であるが、含有量が２．０質量％に満たないと十分な効果が得られない一方で、５．０質量％を超えると冷延性を劣化する。そのため、本発明では２．０～５．０質量％の範囲に限定した。
　Ｍｎは、Ｓｉと同じく比抵抗を増大し、渦電流損を改善する。また、熱延性を改善するために重要な元素であるが、含有量が０．０１質量％に満たないと十分な効果が得られない一方で、１質量％を超えるとγ変態を誘起し、磁気特性を劣化する。そのため、本発明では０．０１～１質量％の範囲に限定した。
　Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａは、前記した抑制力を強化し、磁気特性を改善するために重要な元素であるが、含有量が合計で０．００１０質量％に満たないと十分な効果が得られない一方で、０．０１００質量％を超えると、その純化が困難になる。そのため、本発明では、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａのうちのいずれか一種、または二種以上を合計で０．００１０～０．０１００質量％の範囲に限定した。
　また、本発明では、一般的な方向性電磁鋼板に用いられるＭｎＳ、ＭｎＳｅ、およびＡｌＮ等をインヒビターとして用いることができる。ＭｎＳまたはＭｎＳｅを用いる場合、Ｍｎを０．０１～１質量％、および、Ｓを０．００２～０．０３質量％またはＳｅを０．００２～０．０３質量％添加することが望ましい。一方、ＡｌＮを用いる場合、Ａｌを０．００４～０．０４質量％、およびＮを０．００２～０．０１質量％添加することが望ましい。なお、上記インヒビターは単体で用いても良いし、複数で用いても良い。
　さらにまた上記成分の他、磁気特性の改善を目的として、質量％で、Ｂ：０．０００１～０．００５％、Ｐ：０．００５～０．１％、Ｃｒ：０．０１～０．５％、Ｎｉ：０．０１～１．５％、Ｃｕ：０．０１～０．５％、Ｍｏ：０．００５～０．１％、Ｓｎ：０．００５～０．５％、Ｓｂ：０．００５～０．５％、およびＢｉ：０．００１～０．０５％のうちのいずれか一種、または二種以上を適宜添加しても良い。
　次に、本発明における方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
　上記好適な成分組成に調整した鋼スラブに、公知の方法に従い、熱間圧延を施し、必要に応じて熱延板焼鈍を施し、一回、または中間焼鈍を挟む二回以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、さらに脱炭焼鈍し、次いで、ＭｇＯ：１００質量部に対して、金属化合物を１～１０質量部添加した焼鈍分離剤を塗布する。ここで、本発明において、撹拌の方式につき、特に限定するものではないが、例えば、撹拌翼を用いる場合は、その回転速度を変えることによって、またスタティックミキサーを用いる場合は、吐出圧力を変えることによって、せん断速度を調整して撹拌することが好ましい。なお、かかる撹拌の際、１５ｓ－１以上のせん断速度で撹拌することが好ましい。これは、鋼板表面から見て、その粒子径が１μｍ以上である金属化合物の粒子の比率を０．００１０個／μｍ２以下にするためである。なお、上記金属化合物の粒子の比率は、０．０００５個／μｍ２以下が好ましい。一方、その下限は特に限定されず、０個／μｍ２であって良い。また、上記せん断速度は、２０ｓ－１以上であることがより好ましい。一方、その上限は特に限定されないが、工業的には３００ｓ－１程度である。
　さらに、脱炭焼鈍後に、必要に応じて、窒化処理を施すことは磁気特性改善に有利である。
　その後、二次再結晶焼鈍を施した後、純化焼鈍を施し、必要に応じて、絶縁コーティング、平坦化焼鈍、および磁区細分化処理を施して、最終製品である方向性電磁鋼板とする。
　なお、本発明の製造方法では、本明細に記載のない項目は、いずれも常法を用いることができる。
　［実施例１］
　質量％で、Ｃ：０．０３％、Ｎ：０．００４％、Ａｌ：０．００７％、Ｓｉ：３．２％、Ｍｎ：０．０６％、Ｎｂ：０．００５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼スラブに、１３８０℃、３０分間の条件でスラブ加熱を施して、熱間圧延を施し、さらに冷間圧延を施した後、１０５０℃、１分間の条件で中間焼鈍を施し、再度冷間圧延を施して０．２３ｍｍの冷延板とし、湿水素雰囲気中、８４０℃、２分間の条件で脱炭焼鈍し脱炭焼鈍板とした。かかる脱炭焼鈍板にＭｇＯ：１００質量部に対して、金属化合物として表２に記載する各種酸化物を添加して表２に記載するせん断速度で撹拌した焼鈍分離剤を塗布した後、８５０℃、５０時間の条件の二次再結晶焼鈍、さらには１２００℃、５時間の条件の純化焼鈍を施し、次いで、リン酸塩を主体とするコーティングを塗布した後、８５０℃、１分間の条件で平坦化焼鈍を施し試験片とした。
　その後、かかる試験片の磁気測定を行い、さらに被膜を除去した後、Ｎｂの分析を行った。なお、磁気測定はＪＩＳＣ２５５０に準じ、成分分析は発光分光分析法を用いて行った。
　それぞれの測定および分析結果を表２に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　同表に示したように、本発明を適用した場合、Ｎｂ量が十分に低減（純化）しつつ、磁気特性が改善することが分かる。
　［実施例２］
　表３に記載の各種成分を含有する鋼スラブに、１３８０℃、３０分間の条件でスラブ加熱を施して、熱間圧延を施し、さらに冷間圧延を施した後、１０５０℃、１分間の条件で中間焼鈍を施し、再度冷間圧延を施して０．２３ｍｍの冷延板とし、湿水素雰囲気中、８４０℃、２分間の条件で脱炭焼鈍し脱炭焼鈍板とした。かかる脱炭焼鈍板に、ＭｇＯ：１００質量部に対して、金属化合物としてＭｏＯ３を５質量部添加して１５ｓ－１のせん断速度で撹拌した焼鈍分離剤を塗布した後、８５０℃、５０時間の条件の二次再結晶焼鈍、さらには１２００℃、５時間の条件の純化焼鈍を施し、次いで、リン酸塩を主体とするコーティングを塗布した後、８５０℃、１分間の条件で平坦化焼鈍を施し試験片とした。なお、１μm以上の粒子径の粒子の比率は、何れの試験片も０．００１０〔個/μm2〕以下であった。
　その後、かかる試験片の磁気測定を行い、さらに被膜を除去した後、成分分析を行った。なお、磁気測定はＪＩＳＣ２５５０に準じ、成分分析は発光分光分析法を用いて行った。
　それぞれの測定および分析結果を表３に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　同表に示したように、本発明を適用した場合、各元素が十分に低減（純化）しつつ、磁気特性が改善することが分かる。
 

Claims (3)

  1. 　質量％で、Ｃ：０．０１～０．１％、Ｓｉ：２．０～５．０％およびＭｎ：０．０１～１％を含有し、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、ＮｂおよびＴａのうちのいずれか一種、または二種以上を合計で０．００１０～０．０１００％含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である鋼スラブに、熱間圧延を施し、一回、または中間焼鈍を挟む二回以上の冷間圧延を施した後、脱炭焼鈍を施し、次いで焼鈍分離剤を塗布して、仕上げ焼鈍を施す一連の工程からなる方向性電磁鋼板の製造方法であって、
    　上記焼鈍分離剤は、ＭｇＯ：１００質量部に対して金属化合物：１～１０質量部添加し、上記金属化合物のうち粒子径：１μｍ以上の粒子の比率を、鋼板表面において０．００１０個／μｍ２以下として塗布することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
  2. 　前記金属化合物が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢｉのうちから選んだ少なくとも一種の酸化物、水酸化物、硝酸塩および硫酸塩のうちのいずれか一種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
  3. 　前記鋼スラブが、さらに質量％で、Ｂ：０．０００１～０．００５％、Ｎ：０．００２～０．０１％、Ａｌ：０．００４～０．０４％、Ｐ：０．００５～０．１％、Ｓ：０．００２～０．０３％、Ｃｒ：０．０１～０．５％、Ｎｉ：０．０１～１．５％、Ｃｕ：０．０１～０．５％、Ｓｅ：０．００２～０．０３％、Ｍｏ：０．００５～０．１％、Ｓｎ：０．００５～０．５％、Ｓｂ：０．００５～０．５％、およびＢｉ：０．００１～０．０５％のうちのいずれか一種、または二種以上を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
     
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