JP2005187941A - 方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤、方向性電磁鋼板の焼鈍方法および方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の焼鈍分離剤は、Al化合物を溶液またはコロイド溶液の状態で含有し、さらに、高温で安定な化合物を含有し、粘度が25 (mPa・s)以下である。また、鋼板に前記焼鈍分離剤を塗布し、塗布された鋼板を焼鈍する。さらに、所定の成分を含む溶鋼から作製したスラブを最終板厚まで圧延して鋼板とし、再結晶焼鈍、前記の焼鈍方法で第1のバッチ焼鈍を施し、次いで連続焼鈍、第2の焼鈍分離剤を塗布し、第2のバッチ焼鈍を施し、方向性電磁鋼板を製造する。ここで、再結晶焼鈍は、第1の焼鈍分離剤の塗布の前に施すか、あるいは前記第1の焼鈍分離剤の塗布の後であってバッチ焼鈍の前に施すかのいずれかである。また、第1の焼鈍分離剤の片面当りの塗布量は0.005〜5g/m2とする。
【選択図】 なし
Description
(1) 加工性の良い(加工性を重視した)方向性電磁鋼板を得る手段として、加工性に不利なフォルステライト質被膜自体を形成させずに方向性電磁鋼板を製造する方法、
(2) 低鉄損等を重視し、歪取り焼鈍後に曲げなどの加工を施しても剥離しない良好な耐曲げ剥離性を有するフォルステライト質被膜を形成させる方法、などが提案されている。
他方、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を用いずに1回目のバッチ焼鈍を施そうとすると、(1)と同様の諸問題が発生する。
(1)方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤
本発明は、Al化合物を溶液またはコロイド溶液の状態で含有し、かつ、高温で安定な化合物を含有し、さらに粘度が25mPa・s以下である、方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤である。
ただし、前記Al化合物の固形分はAl2O3に換算し、前記高温で安定な化合物は、前記焼鈍分離剤を塗布した後に焼き付けた場合に生成される主要化合物に換算するものとする。
ここで各化合物の固形分は下記の各化合物の重量に換算された値である
Al化合物・・・Al2O3、 Si化合物・・・SiO2、
Sr化合物・・・SrO、 Ca化合物・・・CaO、
Zr化合物・・・ZrO2、 Ti化合物・・・TiO2、
Ba化合物・・・BaO。
(2)方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
(3)フォルステライト質被膜を有する方向性電磁鋼板の製造方法
本発明は、C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含む溶鋼から作製したスラブ(薄スラブ等も含む。以下同様)を最終板厚まで圧延して鋼板とする工程と、前記鋼板に再結晶焼鈍を施す工程と、前記鋼板にバッチ焼鈍を(1)に記載の焼鈍方法で施す第1のバッチ焼鈍工程とを有し、ここで、第1のバッチ焼鈍工程において焼鈍前に塗布する上記焼鈍分離剤を第1の焼鈍分離剤と呼ぶものとすると、前記再結晶焼鈍は、前記第1の焼鈍分離剤の塗布の前に施すか、あるいは、前記第1の焼鈍分離剤の塗布の後であって前記バッチ焼鈍の前に施すかのいずれかであって、かつ、第1の焼鈍分離剤の片面当りの塗布量を0.005〜5g/m2とし、その後、前記鋼板に連続焼鈍を施す工程と、前記鋼板にMgOを含有する第2の焼鈍分離剤を塗布し、その後バッチ焼鈍を施す第2のバッチ焼鈍工程とを有する方向性電磁鋼板の製造方法である。
(4)フォルステライト質被膜を有しない方向性電磁鋼板の製造方法
本発明は、C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含む溶鋼から作製したスラブを最終板厚まで圧延して鋼板とする工程と、前記鋼板に再結晶焼鈍を施す工程と、前記鋼板にバッチ焼鈍を(1)に記載の焼鈍方法で施す仕上げ焼鈍工程とを有し、ここで前記再結晶焼鈍は、前記仕上げ焼鈍工程における焼鈍分離剤の塗布の前に施すか、あるいは、(1)に記載の焼鈍分離剤の塗布の後であって前記バッチ焼鈍の前に施すかのいずれかであって、かつ、前記焼鈍分離剤の片面当りの塗布量を0.005〜5g/m2とする、方向性電磁鋼板の製造方法である。
C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含んだ溶鋼から作製したスラブを熱間圧延熱する工程と、次いで1回の冷間圧延もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施して最終板厚とする工程と、次いで再結晶焼鈍を施す工程と、次いで(1)に記載の焼鈍方法で仕上げ焼鈍を施す工程を有し、かつ、前記仕上げ焼鈍において焼鈍前に塗布する焼鈍分離剤の塗布量を片面当り0.005〜5g/m2とする、方向性電磁鋼板の製造方法、または、
C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含み、かつAlを150ppm以下およびN,S,Seを各々50ppm以下に低減した成分組成を有する溶鋼から作製したスラブを熱間圧延熱する工程と、次いで1回の冷間圧延もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施して最終板厚とする工程と、次いで再結晶焼鈍を施す工程と、次いで(1)に記載の焼鈍方法で仕上げ焼鈍を施す工程を有し、かつ、前記仕上げ焼鈍において焼鈍前に塗布する焼鈍分離剤の塗布量を片面当り0.005〜5g/m2とする、方向性電磁鋼板の製造方法である。
・塗布性
焼鈍分離剤を塗布後の鋼板を目視にて評価した。
△:全体に塗布されているが不均一である
×:塗布されているところとされていないところがある
・乾燥後の密着性
焼鈍分離剤を焼き付け後、鋼板をブラッシングしながら10秒間、流速約1.0m/sの条件で流水洗浄した。その後、リンガーロールで水切りし、200℃×10sの条件で乾燥させた。その後、鋼板重量を再測定して焼鈍分離剤の付着量を再度算出した。そして水洗前後の焼鈍分離剤付着量の差を求めて、これを剥離量とした。得られた剥離量に基づき、次のように評価した。
△:焼鈍分離剤の剥離量が塗布量の10超〜80%未満
×:焼鈍分離剤の剥離量が塗布量の80%以上
・焼鈍分離効果
焼鈍分離剤を塗布し、0.74MPaの押し付け荷重をかけながら、仕上げ焼鈍を施した。その後、焼き付いた鋼板を引張試験機で剥がし、剥離に要する強度(剥離強度)を測定することによって次のように評価した。
△:鋼板の焼き付きが一部分で認められる(剥離強度10N超〜60N未満)
×:完全に鋼板が焼き付いている(剥離強度60N以上)
表1に試験結果を示す。
実験1と同じ製造工程において、仕上げ焼鈍前の鋼板表面(両面)に、アルミナゾル(コロイド状アルミナ)およびシリカゾルを主成分とした水性コロイド溶液からなる焼鈍分離剤(固形分濃度2.0mass%)を、片面あたり0.5g/m2の塗布量で、ロールコーターを用いて塗布した。次いで鋼板の到達温度250℃で焼き付けて放冷した。その後、実験1と同様に、850℃で30時間、窒素雰囲気で保定した後に1000℃で5時間、Ar雰囲気で保定する仕上げ焼鈍を施した。
次に、実験1と同じ製造工程において、仕上げ焼鈍前の鋼板表面(両面)にロールコーターを用いて、アルミナゾルおよびシリカゾルを主成分とした水性コロイド溶液からなる焼鈍分離剤(固形分濃度2.5mass%)を、塗布量を片面当り0.001〜6g/m2の範囲の各条件として塗布した。焼鈍分離剤の粘度は2.5mPa・sとし、アルミナゾルとシリカゾルの比率はAl2O3 /(Al2O3+SiO2)換算で75mass%とした。
ただし、Al化合物の固形分はAl2O3に換算し、前記高温で安定な化合物は焼き付け後の主要化合物に換算するものとする。例えばシリカゾルならば、シリカすなわちSiO2が主要化合物となり、チタニアゾルならばチタニアすなわちTiO2が主要化合物となる。なお、焼き付け工程をとくに設けていない場合であっても、焼き付け処理を施した場合に生成される主要化合物に換算する。
Al化合物の固形分比率=(Al化合物の固形分)/(全固形分)・・・・・・ 式(3)
ここで、固形分は乾燥後の焼鈍分離剤成分に含まれる分量を指す。
ただし、各化合物の固形分は下記の各化合物の重量に換算された値を用いることが好ましい。
Sr化合物・・・SrO、 Ca化合物・・・CaO、
Zr化合物・・・ZrO2、 Ti化合物・・・TiO2、
Ba化合物・・・BaO。
C:0.08mass%以下
Cは、その含有量が0.08mass%を超えると、磁気時効の起こらない50massppm以下までCを低減することが、製造工程中では達成が困難になるので、0.08mass%以下とすることが好ましい。とくに下限は不要であるが、工業的には5massppm程度が低減の限界である。
Si:2.0〜8.0mass%
Siは、鋼の電気抵抗を高め、鉄損を改善するのに有効な元素であり、その効果を得るためには2.0mass%以上含有させることが好ましい。一方、8.0mass%を超えると加工性や磁束密度が低下するので、上限は8.0mass%とすることが好ましい。したがって、好ましいSiの含有量は、2.0〜8.0mass%である。
Mn:0.005〜1.0mass%
Mnは熱間加工性を良好にするために有効な元素であり、0.005mass%以上の添加が好ましい。他方、過剰のMnは製品板の磁束密度を低下させる。この観点から好ましいMnの含有量は、1.0mass%以下である。したがって、好ましいMnの含有量は、0.005〜1.0 mass %である。
No.14および19は焼鈍分離剤の粘度が本発明範囲外であるために塗布性が著しく悪く、塗布できていない部分で鋼板の密着が発生した。No.15は高温で安定な化合物が含有されておらず、反応性の高いAl化合物の量が多いため、塗液が安定せず均一な被膜が形成されなかった。その結果、外観不良となった。
Claims (20)
- Al化合物を溶液またはコロイド溶液の状態で含有し、さらに、高温で安定な化合物を含有し、粘度が25 (mPa・s)以下であることを特徴とする方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 前記焼鈍分離剤が、前記高温で安定な化合物を、溶液またはコロイド溶液の状態で含有することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 前記Al化合物の含有量が下記式(1)で表される固形分比率で40〜95mass%であ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用焼鈍分離剤。
Al化合物の固形分比率=(前記Al化合物の固形分)/{(前記Al化合物の固形分)+(前記高温で安定な化合物の固形分(和))} ・・・・・・ 式(1)
ただし、前記Al化合物の固形分はAl2O3に換算し、前記高温で安定な化合物は、前記焼鈍分離剤を塗布した後に焼き付けた場合に生成される主要化合物に換算するものとする。 - 前記高温で安定な化合物が、Si化合物、Sr化合物、Ca化合物、Zr化合物、Ti化合物およびBa化合物の群から選ばれる少なくとも1種の化合物からなり
前記Al化合物の含有量が下記式(2)で表される固形分比率で40〜95mass%であ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用焼鈍分離剤。
Al化合物の固形分比率=(Al化合物の固形分)/{(Al化合物の固形分)+(前記少なくとも1種の化合物の固形分(和))} ・・・・・・ 式(2)
ここで各化合物の固形分は下記の各化合物の重量に換算された値:
Al化合物・・・Al2O3、 Si化合物・・・SiO2、
Sr化合物・・・SrO、 Ca化合物・・・CaO、
Zr化合物・・・ZrO2、 Ti化合物・・・TiO2、
Ba化合物・・・BaO。 - 前記Al化合物が、水酸基および有機酸基を有するAl化合物、および、水酸基および有機酸基を有するAl化合物の脱水反応物の、いずれか一方または両方であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 前記Al化合物が、塩基性酢酸Al、塩基性ギ酸Al、塩基性塩酸Al、塩基性硝酸Al、塩基性シュウ酸Al、塩基性スルファミン酸Al、塩基性乳酸Alおよび塩基性クエン酸Alから選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項5に記載の方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 前記焼鈍分離剤が、さらにSまたはSを含有する化合物を、前記焼鈍分離剤を塗布した後に焼き付けた場合について求められた固形分比率で25mass%以下含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 前記SまたはSを含有する化合物が、硫酸Sr、硫酸Mgおよび硫化Mgから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項7に記載の方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤。
- 鋼板に焼鈍分離剤を塗布し、塗布された鋼板を焼鈍する、方向性電磁鋼板の焼鈍方法であって、
前記焼鈍分離剤が、Al化合物を溶液またはコロイド溶液の状態で含有し、さらに、高温で安定な化合物を含有し、粘度が25 (mPa・s)以下であることを特徴とする方向性電磁鋼板の焼鈍方法。 - 前記焼鈍分離剤が、前記高温で安定な化合物を、溶液またはコロイド溶液の状態で含有することを特徴とする請求項9に記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
- 前記Al化合物の含有量が下記式(1)で表される固形分比率で40〜95mass%であることを特徴とする請求項9または10に記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
Al化合物の固形分比率=(前記Al化合物の固形分)/{(前記Al化合物の固形分)+(前記高温で安定な化合物の固形分(和))} ・・・・・・ 式(1)
ただし、前記Al化合物の固形分はAl2O3に換算し、前記高温で安定な化合物は、前記焼鈍分離剤を塗布した後に焼き付けた場合に生成される主要化合物に換算するものとする。 - 前記高温で安定な化合物が、Si化合物、Sr化合物、Ca化合物、Zr化合物、Ti化合物およびBa化合物の群から選ばれる少なくとも1種の化合物からなり
前記Al化合物の含有量が下記式(2)で表される固形分比率で40〜95mass%であることを特徴とする請求項9または10に記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
Al化合物の固形分比率=(Al化合物の固形分)/{(Al化合物の固形分)+(前記少なくとも1種の化合物の固形分(和))} ・・・・・・ 式(2)
ここで各化合物の固形分は下記の各化合物の重量に換算された値:
Al化合物・・・Al2O3、 Si化合物・・・SiO2、
Sr化合物・・・SrO、 Ca化合物・・・CaO、
Zr化合物・・・ZrO2、 Ti化合物・・・TiO2、
Ba化合物・・・BaO。 - 前記Al化合物が、水酸基および有機酸基を有するAl化合物、および、水酸基および有機酸基を有するAl化合物の脱水反応物の、いずれか一方または両方であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
- 前記Al化合物が、塩基性酢酸Al、塩基性ギ酸Al、塩基性塩酸Al、塩基性硝酸Al、塩基性シュウ酸Al、塩基性スルファミン酸Al、塩基性乳酸Alおよび塩基性クエン酸Alから選ばれる1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項13に記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
- 前記焼鈍分離剤が、さらにSまたはSを含有する化合物を、前記焼鈍分離剤を塗布した後に焼き付けた場合について求められた固形分比率で25mass%以下含有することを特徴とする請求項9〜14のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
- 前記SまたはSを含有する化合物が、硫酸Sr、硫酸Mgおよび硫化Mgから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項15に記載の方向性電磁鋼板の焼鈍方法。
- C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含む溶鋼から作製したスラブを最終板厚まで圧延して鋼板とする工程と、
前記鋼板に再結晶焼鈍を施す工程と、
前記鋼板にバッチ焼鈍を請求項9〜16のいずれかに記載の方法で施す第1のバッチ焼鈍工程とを有し、
ここで、第1のバッチ焼鈍工程において焼鈍前に塗布する上記焼鈍分離剤を第1の焼鈍分離剤と呼ぶものとし、かつ、
ここで前記再結晶焼鈍は、前記第1の焼鈍分離剤の塗布の前に施すか、あるいは、前記第1の焼鈍分離剤の塗布の後であって前記バッチ焼鈍の前に施すかのいずれかであって、かつ、第1の焼鈍分離剤の片面当りの塗布量を0.005〜5g/m2とし、
その後、前記鋼板に連続焼鈍を施す工程と、
前記鋼板にMgOを含有する第2の焼鈍分離剤を塗布し、その後バッチ焼鈍を施す第2のバッチ焼鈍工程とを有する
ことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。 - C:0.08mass%以下、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含む溶鋼から作製したスラブを最終板厚まで圧延して鋼板とする工程と、
前記鋼板に再結晶焼鈍を施す工程と、
前記鋼板にバッチ焼鈍を請求項9〜16のいずれかに記載の方法で施す仕上げ焼鈍工程とを有し、
ここで前記再結晶焼鈍は、前記仕上げ焼鈍工程における焼鈍分離剤の塗布の前に施すか、あるいは、該焼鈍分離剤の塗布の後であって前記バッチ焼鈍の前に施すかのいずれかであって、かつ、前記焼鈍分離剤の片面当りの塗布量を0.005〜5g/m2とする
ことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記スラブが、Alを150ppm以下、N,S,Seを各々50ppm以下に低減した組成を有する溶鋼から作製したスラブであることを特徴とする請求項17または18に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- スラブを最終板厚まで圧延して鋼板とする前記工程が、
前記スラブを熱間圧延して熱延鋼板とする工程と、
必要に応じて前記熱延鋼板を焼鈍する熱延板焼鈍を施す工程と、
1回の冷間圧延、もしくは、中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施して最終板厚とする工程とを有することを特徴とする請求項17〜19のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
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