JPH09143562A - Production of aluminum-containing grain oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property and shape of steel sheet end - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a grain oriented silicon steel sheet excellent in the shape of the end of steel sheet as well as in magnetic properties by exposing a steel sheet to a wet atmosphere and performing specific purification treatment at the time of subjecting an Al-containing slab for grain oriented silicon steel sheet to annealing just before final cold rolling. SOLUTION: An Al-containing slab for grain oriented silicon steel sheet is hot-rolled and cold-rolled to final sheet thickness. At the time of annealing just before the final cold rolling, the steel sheet is exposed to a wet atmosphere of 30-70 deg.C dew point at least for 10sec. After cold rolling, the steel sheet is subjected to decarburizing annealing and to final finish annealing which doubles secondary recrystallization treatment and purification treatment. The purification treatment at this final finish annealing is performed under the conditions satisfying 352-0.3T<=t<=476-0.4T [where T is the maximum ultimate temp. and (t) is treatment time in a temp. region between T and (T-20 deg.C)].

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】この発明は、変圧器や発電機
の鉄心材料に使用される方向性電磁鋼板の製造方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet used as a core material for transformers and generators.

【０００２】[0002]

【従来の技術】変圧器あるいは発電機などの鉄心材料に
は、特定方向の磁気的性質が優れている方向性電磁鋼板
が用いられる。かかる方向性電磁鋼板は、一次再結晶粒
の成長を抑制するインヒビターと呼ばれる成分を含有さ
せたスラブを、熱間圧延次いで冷間圧延を施して最終板
厚とした後、脱炭焼鈍を施し、次いで鋼板表面に焼鈍分
離剤を塗布してから最終仕上焼鈍を行って製造される。
このような一連の製造工程のなかで最終仕上焼鈍は、脱
炭焼鈍で再結晶した結晶粒の成長をインヒビターで抑制
しつつ特定の結晶方位の粒のみを急激に成長させる、二
次再結晶と呼ぶ現象を利用して結晶方位を揃えること、
さらに高温度域で、インヒビターを分解し、鋼板地鉄中
から排除する純化処理を行うことを特徴としている。2. Description of the Related Art A grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties in a specific direction is used as an iron core material for a transformer or a generator. Such a grain-oriented electrical steel sheet is a slab containing a component called an inhibitor that suppresses the growth of primary recrystallized grains, hot rolled and then cold rolled to a final sheet thickness, and then decarburized and annealed. Next, an annealing separator is applied to the surface of the steel sheet, and then final finish annealing is performed to manufacture the steel sheet.
The final finishing annealing in such a series of manufacturing steps, while suppressing the growth of the crystal grains recrystallized by decarburization annealing with the inhibitor, only rapidly grow the grains of a specific crystal orientation, secondary recrystallization and Align the crystal orientation using the phenomenon called
It is characterized in that the inhibitor is decomposed in a higher temperature range and purified to remove it from the steel plate base iron.

【０００３】ここに、インヒビターは、MnS ，MnSeやAl
N 等のような析出物の分散第２相を利用するものであ
り、熱間圧延の前段階で鋼中に固溶させ、熱間圧延によ
り均一微細分散の当該析出物を得ることにより、良好な
インヒビター効果を得る。実際のインヒビターとして
は、上記析出物を単独又は複合して用いるが、AlN を主
インヒビターとして用いる手法は、特公昭４６−２３８
２０号公報に示されるように古くから行われている。Here, the inhibitors are MnS, MnSe and Al.
It utilizes a dispersed second phase of precipitates such as N. It is preferable to form a solid solution in the steel prior to hot rolling and obtain the precipitates with uniform fine dispersion by hot rolling. Obtains a strong inhibitory effect. As the actual inhibitor, the above precipitates are used alone or in combination, but the method of using AlN as the main inhibitor is described in JP-B-46-238.
As shown in Japanese Patent Publication No. 20, it has been performed since ancient times.

【０００４】このAlN インヒビターは、最終仕上焼鈍に
おける純化処理により最終的には分解、消失させる必要
があるが、かかる純化処理においても脱Ｎ反応は進行し
難い。例えば、特公昭５８−３２２１５号公報には、Al
N をインヒビターとしない成分組成の鋼であるが1180℃
で５時間保持する純化処理でも脱Ｎ反応が進行し難く、
Ｎが15ppm 以上鋼中に残留することが記載されている。
そこで上掲特公昭５８−３２２１５号公報では、950 〜
1050℃間の昇温速度を低下させることにより、脱Ｎ反応
を十分に進行させ、満足できる純化処理を達成する技術
が開示されている。This AlN inhibitor must be finally decomposed and eliminated by the purification treatment in the final annealing, but the de-N reaction is difficult to proceed even in such purification treatment. For example, Japanese Patent Publication No. 58-32215 discloses Al
Steel with a composition that does not use N as an inhibitor, but at 1180 ℃
It is difficult for the de-N reaction to proceed even with the purification treatment in which it is held for 5 hours,
It is stated that N remains in steel at 15 ppm or more.
Therefore, in Japanese Patent Publication No. 58-32215, listed above, 950-
A technique is disclosed in which the denitrification reaction is sufficiently advanced and a satisfactory purification treatment is achieved by decreasing the temperature rising rate between 1050 ° C.

【０００５】このようにして、脱Ｎ反応を十分に進行さ
せる純化処理が行われるようになったが、AlN を主イン
ヒビターとするAl含有方向性電磁鋼板は、やはり鋼中に
Ｎが滞留し易く、このため例えば特開昭６２−９６６１
５号公報の実施例中に1200℃で20時間の処理例が示され
ているように、純化処理には高温、長時間を要すること
が常であった。In this way, a purification treatment for sufficiently promoting the denitrification reaction has been carried out. However, in an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet containing AlN as a main inhibitor, N is likely to stay in the steel. For this reason, for example, JP-A-62-9661
As shown in the example of JP-A No. 5 publication, a treatment example at 1200 ° C. for 20 hours, the purification treatment always required high temperature and long time.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】高温、長時間の最終仕
上焼鈍は、AlN をインヒビターとする鋼において脱Ｎ反
応を十分に進行させるために必要であるが、かかる高
温、長時間の最終仕上焼鈍により鋼板は軟化する。この
ためコイル荷重を受けるコイル下端はクリープによる座
屈のために耳歪が発生し、また、コイル上端部はコイル
外、中、内巻部の温度不均一による熱膨張量の不均一に
起因して生じる応力により耳伸びが発生する。つまりい
ずれの場合もコイル幅方向の耳端部における形状不良と
なる。かかる形状不良は片側で50〜100 mmにも達するた
め、著しい形状不良を生じた場合には、スリット製品を
採取した際に大量の不良品発生の原因となる。The final finish annealing at high temperature and for a long time is necessary for sufficiently promoting the denitrification reaction in the steel containing AlN as an inhibitor. Causes the steel sheet to soften. For this reason, ear strain occurs due to buckling due to creep at the lower end of the coil that receives the coil load, and the upper end of the coil is caused by uneven thermal expansion due to uneven temperature outside, inside, and inside the coil. The resulting stress causes ear extension. That is, in either case, the shape at the edge portion in the coil width direction becomes defective. Since such a defective shape reaches 50 to 100 mm on one side, if a remarkable defective shape occurs, it causes a large amount of defective products when the slit product is sampled.

【０００７】このためコイル幅方向の端部形状不良の改
善が強く望まれていたが、最終仕上焼鈍温度を低下させ
る手法では、前述のように純化不良を招き、製品の磁気
特性を劣化させるという問題を有していた。For this reason, there has been a strong demand for improvement in the end shape defect in the coil width direction. However, the method of lowering the final finish annealing temperature causes the purification failure as described above and deteriorates the magnetic properties of the product. Had a problem.

【０００８】そこでこの発明は、上記の問題を有利に解
決し、製品の磁気特性を劣化させることなく短時間で十
分な純化焼鈍を可能とすることにより、形状不良を極力
軽減した磁気特性及び鋼板端部形状に優れるAl含有方向
性電磁鋼板の製造方法を提案することを目的とする。Therefore, the present invention advantageously solves the above-mentioned problems and enables sufficient purification annealing in a short time without deteriorating the magnetic characteristics of the product, thereby reducing the shape defects as much as possible and the steel sheet. It is an object of the present invention to propose a method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent edge shape.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】さて発明者らは、上記の
目的を達成すべく種々の方策を検討したところ、最終冷
延圧延の直前に行う焼鈍において、焼鈍雰囲気の酸素ポ
テンシャルを少なくとも10秒間は0.35以上とすることに
より、従来より低温、短時間の純化処理で十分な脱Ｎ処
理が可能であり、よって磁気特性の劣化もないことを新
規に見出し、かかる知見に基づいてこの発明を完成させ
るに至ったのである。かかる新規知見に基づくこの発明
の要旨構成は、次のとおりである。Means for Solving the Problems The inventors have studied various measures to achieve the above-mentioned object, and in the annealing performed immediately before the final cold rolling, the oxygen potential of the annealing atmosphere is at least 10 seconds. By setting the value to 0.35 or more, it has been newly found that sufficient denitrification treatment can be performed with a purification treatment at a lower temperature and a shorter time than before, and therefore magnetic characteristics are not deteriorated, and the present invention has been completed based on this finding. It was made to let. The gist of the present invention based on such new knowledge is as follows.

【００１０】Alを含有する方向性電磁鋼板用スラブを熱
間圧延及び冷間圧延により最終板厚となすその最終冷間
圧延直前に焼鈍工程を有し、この冷間圧延の後に脱炭焼
鈍工程、及び二次再結晶処理及び純化処理を兼ねる最終
仕上焼鈍工程を有するAl含有方向性電磁鋼板の製造方法
において、この最終冷間圧延直前の焼鈍の際に、少なく
とも10秒間は30℃以上70℃以下の露点を有する湿潤雰囲
気に鋼板を曝すこと、及び最終仕上焼鈍での純化処理
を、最高到達温度Ｔ（℃）と、ＴないしＴ−20（℃）の
温度域における熱処理時間ｔ(hr)との関係につき次式 352 −0.3 Ｔ≦ｔ≦476 −0.4 Ｔ を満たす条件で行うことを特徴とする磁気特性及び鋼板
端部形状に優れるAl含有方向性電磁鋼板の製造方法（第
１発明）。A slab for grain-oriented electrical steel sheets containing Al is subjected to hot rolling and cold rolling to obtain a final plate thickness, which has an annealing step immediately before the final cold rolling, and a decarburizing annealing step after the cold rolling. , And in a method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having a final finishing annealing step that also serves as a secondary recrystallization treatment and a purification treatment, at the time of annealing immediately before the final cold rolling, at least 10 seconds is 30 ° C or higher and 70 ° C or higher. The steel sheet is exposed to a wet atmosphere having the following dew point, and the refining treatment in the final finish annealing is performed in the temperature range of the maximum attainable temperature T (° C) and T to T-20 (° C), and the heat treatment time t (hr). With respect to the following formula 352 −0.3 T ≦ t ≦ 476 −0.4 T, which is characterized in that it is performed under the condition that the magnetic properties and the steel plate edge shape are excellent. .

【００１１】Alを含有する方向性電磁鋼板用スラブを熱
間圧延及び冷間圧延により最終板厚となすその最終冷間
圧延直前に焼鈍工程を有し、この冷間圧延の後に脱炭焼
鈍工程、及び二次再結晶処理及び純化処理を兼ねる最終
仕上焼鈍工程を有するAl含有方向性電磁鋼板の製造方法
において、この最終冷間圧延直前の鋼板表面及び表面層
に、それぞれ酸素目付量にして0.03〜0.8 g/m²のサブス
ケール及び0.5 〜40μm 厚の脱珪層を存在させること、
及び最終仕上焼鈍での純化処理を、最高到達温度Ｔ
（℃）と、ＴないしＴ−20（℃）の温度域における熱処
理時間ｔ(hr)との関係につき次式 352 −0.3 Ｔ≦ｔ≦476 −0.4 Ｔ を満たす条件で行うことを特徴とする磁気特性及び鋼板
端部形状に優れるAl含有方向性電磁鋼板の製造方法（第
２発明）。The slab for grain-oriented electrical steel sheet containing Al is hot-rolled and cold-rolled to obtain the final plate thickness, which has an annealing step immediately before the final cold rolling, and a decarburizing annealing step after the cold rolling. , And a method of manufacturing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having a final finishing annealing step that also serves as a secondary recrystallization treatment and a purification treatment, in the steel sheet surface and surface layer immediately before the final cold rolling, respectively, with an oxygen basis weight of 0.03 to 0.8 g / subscale and 0.5 m ² ~40μm be present de珪層thickness,
And the purification process in the final finish annealing, the maximum temperature T
The relationship between (° C.) and the heat treatment time t (hr) in the temperature range of T to T-20 (° C.) is characterized in that it is performed under the condition that the following formula 352 −0.3 T ≦ t ≦ 476 −0.4 T is satisfied. A method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and a steel sheet end shape (second invention).

【００１２】第１発明又は第２発明において、最終冷間
圧延直前の焼鈍に引き続く酸洗処理を、鋼板温度が70℃
未満に下がらない間に70℃以上の酸洗浴で５〜30秒間行
うことを特徴とする磁気特性及び鋼板端部形状に優れる
Al含有方向性電磁鋼板の製造方法（第３発明）。In the first invention or the second invention, the pickling treatment subsequent to the annealing immediately before the final cold rolling is performed at a steel plate temperature of 70 ° C.
Excellent in magnetic properties and steel plate edge shape, characterized by being performed in a pickling bath at 70 ° C or higher for 5 to 30 seconds while the temperature does not drop below
Method for producing Al-containing grain-oriented electrical steel sheet (third invention).

【００１３】第３発明において、最終冷間圧延直前の焼
鈍の冷却過程で、200 〜500 ℃間に定める冷却停止点ま
でを冷却速度20℃/s以上で冷却し、この冷却停止点到達
時から10〜120 秒間の処理として、当該温度に保持する
か、２℃/s以下の速度で徐冷するか、冷却停止点＋35℃
以内で昇温させるかのいずれかの処理を施すことを特徴
とする磁気特性及び鋼板端部形状に優れるAl含有方向性
電磁鋼板の製造方法（第４発明）。In the third aspect of the present invention, in the cooling process of the annealing just before the final cold rolling, the cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more up to the cooling stop point defined between 200 and 500 ° C. As a treatment for 10 to 120 seconds, keep at the temperature concerned, slowly cool at a rate of 2 ℃ / s or less, or stop at the cooling point + 35 ℃
A method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet excellent in magnetic properties and steel sheet edge shape, characterized by performing one of treatments for raising the temperature within (4th invention).

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の基礎となった実
験結果について説明する。 （実験１）Si：3.25wt％、Mn：0.08wt％、Al：0.025 wt
％、Se：0.018 wt％、Sb：0.020wt％及びＮ：0.008 wt
％を含有し、残部は実質的にFeの組成になる珪素鋼スラ
ブを1420℃に加熱した後、熱間圧延を施して板厚2.2 mm
の熱延コイルとした。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, experimental results on which the present invention is based will be described. (Experiment 1) Si: 3.25 wt%, Mn: 0.08 wt%, Al: 0.025 wt
%, Se: 0.018 wt%, Sb: 0.020 wt% and N: 0.008 wt
%, And the balance is essentially Fe composition. A silicon steel slab is heated to 1420 ° C and then hot-rolled to a plate thickness of 2.2 mm.
Hot rolled coil.

【００１５】かかる熱延コイル（ａ，ｂの２コイル）に
つき、コイルａは乾N₂（露点−20℃）中で1000℃，均熱
30秒間の熱延板焼鈍を施し、コイルｂは湿N₂（露点35
℃）中で1000℃，均熱30秒間の熱延板焼鈍を施した。そ
の後、コイルａ，ｂはいずれも酸洗し、1.5 mmの厚みに
冷間圧延した。Regarding such hot rolled coils (two coils of a and b), the coil a is soaked at 1000 ° C. in dry N ₂ (dew point -20 ° C.).
After hot-rolled sheet annealing for 30 seconds, coil b is wet N ₂ (dew point 35
Hot-rolled sheet was annealed at 1000 ° C for 30 seconds. After that, both coils a and b were pickled and cold-rolled to a thickness of 1.5 mm.

【００１６】次いで1100℃の中間焼鈍を、コイルａは乾
水素（露点−20℃）中で、ｂは湿水素中（露点40℃）
で、いずれも在炉120 秒間で行い、酸洗処理の後、200
℃の温間圧延で0.22mmの最終板厚に圧延した。さらに、
これらａ，ｂのコイルに脱炭焼鈍を、850 ℃で均熱120
秒間を湿水素及び窒素中で行った後、２％のSr(OH)₂ ・
8H₂Oと10％のTiO₂とを含有するMgO を焼鈍分離剤として
塗布してからそれぞれを２分割し、コイル状に巻き取っ
た。Next, an intermediate anneal at 1100 ° C. was performed. Coil a was in dry hydrogen (dew point -20 ° C.), b was in wet hydrogen (dew point 40 ° C.)
In each case, it is performed in the furnace for 120 seconds, and after the pickling process, 200
It was rolled by warm rolling at ℃ to a final plate thickness of 0.22 mm. further,
Decarburization annealing is performed on the coils of a and b at a temperature of 850 ° C for 120 hours.
After 2 seconds in wet hydrogen and nitrogen, 2% Sr (OH) ₂ ·
MgO ₂ containing 8H ₂ O and 10% TiO ₂ was applied as an annealing separator, and then each was divided into two and wound into a coil.

【００１７】続いて行う最終仕上焼鈍において、各分割
コイルの一方は、850 ℃で20時間をN₂中で保持の後、12
00℃までを15℃/hr の昇温速度、25％N₂と75％H₂の雰囲
気下で昇温し、この1200℃で10時間保持をH₂中でした
後、降温した。残る一方のコイルは850 ℃で20時間をN₂
中で保持の後、1160℃までを15℃/hの昇温速度、25％N₂
と75％H₂の雰囲気下で昇温し、この1160℃で８時間保持
をH₂中で行った後、降温した。In the subsequent final annealing, one of each split coil was held at 850 ° C. for 20 hours in N ₂ and then
The temperature was raised up to 00 ° C. in the atmosphere of 25% N ₂ and 75% H _{2 at} a heating rate of 15 ° C./hr, kept at 1200 ° C. for 10 hours in H ₂ , and then lowered. The other coil is N ₂ for 20 hours at 850 ° C.
After holding in, up to 1160 ℃, heating rate of 15 ℃ / h, 25% N ₂
The temperature was raised in an atmosphere of 75% H ₂ and 75% H ₂ , held at 1160 ° C. for 8 hours in H ₂ , and then lowered.

【００１８】これら４コイルは、未反応の焼鈍分離剤を
除去した後、平坦化処理を兼ねて800 ℃で張力コーティ
ングを塗布焼付けて製品とした。これらの製品の磁気特
性と鋼中不純物量、及びコイル幅方向の端部における耳
形状不良部の領域の最大値を表１に示す。After removing the unreacted annealing separator, these 4 coils were coated with a tension coating at 800 ° C. and baked to serve as a flattening treatment to obtain products. Table 1 shows the magnetic properties of these products, the amount of impurities in the steel, and the maximum value of the area of the ear-shaped defective portion at the end in the coil width direction.

【００１９】[0019]

【表１】 [Table 1]

【００２０】表１に示されるように、熱延板焼鈍及び中
間焼鈍の雰囲気の露点を高露点としたコイルｂにおいて
は、最終仕上焼鈍の温度を1160℃に低下し、かつ時間も
８時間と短縮した条件下においても脱Ｎ反応は進行して
おり、磁気特性、コイル端部耳形状の点からも有利であ
る。As shown in Table 1, in the coil b in which the dew points of the hot-rolled sheet annealing and the intermediate annealing are high, the temperature of the final finish annealing is lowered to 1160 ° C. and the time is 8 hours. The de-N reaction proceeds even under shortened conditions, which is also advantageous in terms of magnetic characteristics and coil end ear shape.

【００２１】（実験２）実験１と同一の熱延板を用い
て、コイルｂと同一条件の冷間圧延工程及び脱炭焼鈍工
程を行い、２％の Sr(OH)₂・8H₂Oと５％のTiO₂を添加し
たMgO を焼鈍分離剤として塗布し、コイル状に巻きとっ
た後、各種ヒートパターンで最終仕上焼鈍を行って、純
化の程度と端部コイル形状不良の程度を調査した。(Experiment 2) Using the same hot-rolled sheet as in Experiment 1, a cold rolling step and a decarburization annealing step under the same conditions as for the coil b were carried out to obtain 2% Sr (OH) ₂ .8H ₂ O. MgO with 5% TiO ₂ was applied as an annealing separator, wound into a coil, and then subjected to final finishing annealing with various heat patterns to examine the degree of purification and the degree of end coil shape failure. .

【００２２】最終仕上焼鈍の純化及び耳形状には、温度
と時間の双方が影響を及ぼし、かつヒートパターンには
種々の種類が存在するので、最高到達温度Ｔ（℃）と、
それより20℃低いＴ−20（℃）以上の温度域（Ｔ〜（Ｔ
−20℃））での熱処理時間ｔ(hr)との関係によって、図
１にまとめた。Since both temperature and time influence the purification and ear shape of the final finish annealing, and there are various kinds of heat patterns, the maximum attainable temperature T (° C.),
Temperature range (T ~ (T
It is summarized in FIG. 1 according to the relationship with the heat treatment time t (hr) at −20 ° C.).

【００２３】図１より、Ｔ乃至Ｔ−20（℃）の温度域で
の熱処理時間が476 −0.4 Ｔ(hr)を超える場合は、コイ
ル端部形状の劣化が甚だしく、また、352 −0.3 Ｔ(hr)
より短い場合は鋼中Ｎの純化が不良となることがわか
る。したがって、ｔの値を476−0.4 Ｔと352 −0.3 Ｔ
との間に制御することで、純化にとっても、コイル端部
形状にとっても良好な製品が得られることがわかる。From FIG. 1, when the heat treatment time in the temperature range of T to T-20 (° C.) exceeds 476 −0.4 T (hr), the coil end shape is significantly deteriorated and 352 −0.3 T. (hr)
It can be seen that when the length is shorter, the N in steel is poorly purified. Therefore, the values of t are 476-0.4 T and 352-0.3 T.
It can be seen that by controlling between the above-mentioned conditions, it is possible to obtain a good product for both purification and coil end shape.

【００２４】（実験３）第３の実験として、かかる良好
な結果が得られるための、最終冷延直前の焼鈍における
雰囲気の露点範囲と必要処理時間について実験により調
べた。すなわち、実験１と同一の熱延板を用いて、乾N₂
中で1000℃、均熱30秒間の熱延板焼鈍を施した後、酸洗
し、1.5 mmの厚みに冷間圧延した。この後、コイルから
中間焼鈍用の試験片を多数採取し、二連の炉室からなる
研究用小型炉を用いて1100℃、在炉90秒間の中間焼鈍を
50％H₂と50％N₂の雰囲気で行った。この時、一室を乾燥
雰囲気（露点−20℃）、他室を湿雰囲気（露点50℃）と
し、それぞれの室における滞在時間を変化することによ
って、湿雰囲気中での滞在時間を０秒間，４秒間，８秒
間，10秒間, 20秒間, 40秒間, 60秒間及び90秒間に変更
した。また、湿雰囲気の炉室での滞在時間を30秒間に固
定し、湿雰囲気の露点を０℃，10℃, 20℃, 30℃, 40
℃, 50℃, 60℃及び70℃と変更した実験も行った。(Experiment 3) As a third experiment, in order to obtain such good results, the dew point range of the atmosphere and the required treatment time in the annealing just before the final cold rolling were examined by an experiment. That is, using the same hot-rolled sheet as in Experiment 1, dry N ₂
After hot-rolled sheet annealing was performed at 1000 ° C for 30 seconds in the same, it was pickled and cold-rolled to a thickness of 1.5 mm. After this, a large number of test pieces for intermediate annealing were taken from the coil and subjected to intermediate annealing at 1100 ° C for 90 seconds using a small research furnace consisting of two furnace chambers.
It was performed in an atmosphere of 50% H ₂ and 50% N ₂ . At this time, one room is a dry atmosphere (dew point -20 ° C) and the other room is a wet atmosphere (dew point 50 ° C). By changing the staying time in each room, the staying time in the wet atmosphere is 0 seconds, It was changed to 4 seconds, 8 seconds, 10 seconds, 20 seconds, 40 seconds, 60 seconds and 90 seconds. Also, the dwell point of the moist atmosphere was fixed at 30 seconds and the dwell point of the moist atmosphere was fixed at 0 ℃, 10 ℃, 20 ℃, 30 ℃, 40 ℃.
Experiments were also carried out with changes to ℃, 50 ℃, 60 ℃ and 70 ℃.

【００２５】中間焼鈍後は酸洗を行い、180 ℃の温度で
の温間圧延により、0.22mmの最終板厚とした。次いでこ
れらの試料に、脱炭焼鈍を湿水素と窒素雰囲気中で850
℃、均熱120 秒間行い、さらに５％TiO₂を含有するMgO
を焼鈍分離剤として塗布した後、積層して最終仕上焼鈍
を施した。この最終仕上焼鈍の際は、850 ℃でN₂中15時
間保持した後、15℃/hr の昇温速度、25％N₂と75％H₂の
雰囲気下で1160℃まで昇温し、この温度でH₂中で10時間
保持した後、降温した。これらの試料の磁気特性と鋼中
のＮ含有量の分析値を表２、表３に示す。After the intermediate annealing, pickling was performed and warm rolling was performed at a temperature of 180 ° C. to obtain a final plate thickness of 0.22 mm. These samples were then decarburized and annealed at 850 in a wet hydrogen and nitrogen atmosphere.
℃, soaking for 120 seconds, MgO containing 5% TiO ₂
Was applied as an annealing separator, then laminated and subjected to final finish annealing. During this final finish annealing, after holding at 850 ℃ in N _{2 for} 15 hours, the temperature was raised to 1160 ℃ in the atmosphere of 25% N ₂ and 75% H _{2 at} a heating rate of 15 ℃ / hr. The temperature was maintained in H ₂ for 10 hours, then the temperature was lowered. The magnetic properties of these samples and the analysis values of the N content in steel are shown in Tables 2 and 3.

【００２６】[0026]

【表２】 [Table 2]

【００２７】[0027]

【表３】 [Table 3]

【００２８】表２、表３より、低温度、短時間の最終仕
上焼鈍の純化処理で十分なＮの純化を得るには、焼鈍雰
囲気の露点として30〜70℃で、かつ処理時間として10秒
間以上が必要であることがわかる。焼鈍雰囲気の露点を
高めることにより、当然、脱炭が進行し、脱炭焼鈍工程
後の残留Ｃの低減効果が得られるが、これは最終仕上焼
鈍におけるＮの純化促進効果をもたらすものではない。From Tables 2 and 3, in order to obtain sufficient N purification in the final finishing annealing treatment at low temperature for a short time, the dew point of the annealing atmosphere is 30 to 70 ° C. and the treatment time is 10 seconds. It turns out that the above is necessary. By increasing the dew point of the annealing atmosphere, of course, decarburization proceeds and the effect of reducing the residual C after the decarburization annealing step can be obtained, but this does not bring about the effect of promoting the purification of N in the final finish annealing.

【００２９】かかるＮの純化促進効果が得られた機構に
ついて発明者らは鋭意研究を重ねたところ、冷間圧延工
程の焼鈍、より詳しくは最終冷間圧延直前の焼鈍におい
て酸化性雰囲気を使用することによって、鋼板表層部に
脱珪層が形成され、これが脱炭焼鈍時に形成する脱炭焼
鈍サブスケールの質を変化させ、そのために鋼中Alの含
有量が高いにも拘わらず、最終仕上焼鈍中、鋼中へ侵入
するＮを抑制し、純化処理における脱Ｎを促進している
ことがわかった。かかる脱珪層の存在がない場合、最終
仕上焼鈍時における吸Ｎ量は最高200 ppm にも及ぶ。こ
れが、Al含有方向性電磁鋼板のＮの純化処理を妨げ、結
果として高温、長時間の最終仕上焼鈍を必要としていた
理由であったことが判明した。また、かかる脱珪層の形
成と同時に形成されるサブスケールも脱炭焼鈍時に形成
する脱炭焼鈍サブスケールの質を改善するのに補助的作
用を果たしていることがわかった。The inventors of the present invention have conducted extensive studies on the mechanism by which the effect of promoting N purification is obtained. As a result, an oxidizing atmosphere is used in the annealing in the cold rolling step, more specifically in the annealing just before the final cold rolling. As a result, a desiliconization layer is formed on the surface layer of the steel sheet, which changes the quality of the decarburization annealing subscale formed during decarburization annealing.Thus, despite the high Al content in the steel, the final finish annealing is performed. It was found that N, which penetrates into the steel, is suppressed and promotes denitrification in the purification treatment. In the absence of such a desiliconized layer, the amount of absorbed N in the final annealing is up to 200 ppm. It was found that this was the reason why the purification treatment of N in the Al-containing grain-oriented electrical steel sheet was hindered, and as a result, high temperature and long time final finishing annealing were required. It was also found that the subscale formed at the same time as the formation of the desiliconized layer also plays an auxiliary role in improving the quality of the decarburization annealed subscale formed during decarburization annealing.

【００３０】以上のことから、この発明で上記効果を得
るためには、冷間圧延工程の焼鈍、特に最終冷間圧延直
前の焼鈍（例えば２回冷延法の場合は中間焼鈍、１回冷
延法の場合は熱延板焼鈍）において、鋼板表面層に0.5
〜40μm の脱珪層（鋼中Si含有量に対し、Si濃度の低下
している領域層）存在が必要である。また、さらに、鋼
板表面に0.03〜0.8 ｇ／m²のサブスケールが付加的に存
在していることが好ましい。From the above, in order to obtain the above effects in the present invention, annealing in the cold rolling step, particularly annealing immediately before the final cold rolling (for example, in the case of the double cold rolling method, intermediate annealing, single cooling, In the case of the hot-rolled sheet annealing), 0.5
It is necessary to have a desiliconization layer of ~ 40 μm (regional layer where Si concentration is lower than Si content in steel). Further, it is preferable that 0.03 to 0.8 g / m ² of subscale is additionally present on the surface of the steel sheet.

【００３１】また、かかるサブスケール及び脱珪層は、
当該焼鈍後に行う酸洗によって消失されないことが必要
であり、そのためには、外部スケールのみが迅速に除去
できる酸洗条件が好ましい。The subscale and desiliconization layer are
It is necessary that it is not removed by pickling performed after the annealing, and for that purpose, pickling conditions that allow only the external scale to be rapidly removed are preferable.

【００３２】この条件としては、高温で短時間の酸洗処
理が好ましく、かくして外部スケールのみを優先的に除
去できる。なお、焼鈍の冷却過程から酸洗処理にかけて
鋼板温度を室温まで冷却すると、鋼板の昇温に時間を要
するので、外部スケールと同時にサブスケールや脱珪層
も除去され易くなるので好ましくない。As this condition, pickling treatment at high temperature for a short time is preferable, and thus only the external scale can be removed preferentially. If the steel sheet temperature is cooled to room temperature from the cooling process of annealing to the pickling treatment, it takes a long time to raise the temperature of the steel sheet, so that the subscale and the desiliconized layer are easily removed together with the external scale, which is not preferable.

【００３３】こうした高温、短時間の酸洗処理としては
酸洗浴の液温を70℃以上とし、５〜30秒間の短時間で外
部スケールを除去する条件が最適である。また、サブス
ケールの除去を回避するために、ある程度外部スケール
が残存した状態で酸洗処理を終了し、引き続いて残存す
る外部スケールを機械的に除去することも可能である。
すなわち、酸洗液への浸漬により鋼板の外部スケールは
機械的衝撃に対して剥落し易い状態になっている一方
で、サブスケールは機械的衝撃に対して強固に固着して
いるから、例えばブラシがけをすることは、外部スケー
ルのみを択一的に除去するのに有効である。For such high temperature and short time pickling treatment, the optimum conditions are that the liquid temperature of the pickling bath is 70 ° C. or higher and the external scale is removed in a short time of 5 to 30 seconds. Further, in order to avoid the removal of the subscale, it is also possible to finish the pickling treatment with the external scale remaining to some extent and subsequently mechanically remove the remaining external scale.
That is, the outer scale of the steel sheet is in a state of being easily peeled off by mechanical shock by immersion in the pickling solution, while the sub-scale is firmly fixed to mechanical shock. The cliffing is effective in selectively removing only the external scale.

【００３４】なお、ここで云う外部スケールとは、Feの
外部への拡散によって生成した酸化物で、FeO, Fe₃O₄,
Fe₂O₃ を称し、サブスケールとは酸素の内部への拡散に
よって生成した酸化物で、SiO₂やAl₂O₃ を主体とした酸
化物を称す。The external scale mentioned here is an oxide produced by diffusion of Fe to the outside, and is FeO, Fe ₃ O ₄ ,
Fe ₂ O ₃ is referred to, and the subscale is an oxide generated by diffusion of oxygen into the interior, and is an oxide mainly composed of SiO ₂ or Al ₂ O ₃ .

【００３５】次に、製品の磁気特性を向上させる手法と
して特開平 4−83823 号公報に開示されているように、
最終冷間圧延直前の焼鈍において微細炭化物を析出させ
る技術が知られている。Next, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-83823, as a method for improving the magnetic characteristics of a product,
A technique for precipitating fine carbides in the annealing immediately before the final cold rolling is known.

【００３６】これは、200 〜500 ℃間の所定冷却停止温
度までを急冷とし、その後、一定時間、徐熱又は温度保
持又は徐冷でもって、一定サイズの微細炭化物を析出さ
せる技術であり、かかる処理によって飛躍的に製品の磁
気特性は向上する。This is a technique of rapidly cooling to a predetermined cooling stop temperature between 200 and 500 ° C., and then slowly heating or maintaining the temperature or slowly cooling for a certain period of time to precipitate fine carbides of a certain size. The magnetic properties of the product are dramatically improved by the treatment.

【００３７】しかしながら、この技術は、冷却停止温度
近辺で一定時間滞留させるために酸化性の高い雰囲気で
は鋼板の外部酸化の進行が甚だしく、これにより、酸洗
処理が過剰となり勝ちとなってサブスケールや脱珪層も
除去されてしまう。それ故に、最終仕上焼鈍中での侵窒
を招き、磁気特性が劣化する傾向があった。このような
不利益を、高温短時間の酸洗処理を行うことによって回
避でき、かつ最終仕上焼鈍時の純化処理の低温化、短時
間化を可能とし、コイル端部の耳形状を改善することも
可能となる利益も、もたらされる。However, according to this technique, the external oxidation of the steel sheet is extremely advanced in the highly oxidizing atmosphere because it stays at a temperature near the cooling stop temperature for a certain period of time, which makes the pickling process excessive and tends to cause subscale. The desiliconized layer is also removed. Therefore, there was a tendency that nitriding was caused during the final finish annealing and the magnetic properties were deteriorated. Such disadvantages can be avoided by performing high-temperature short-time pickling treatment, and it is possible to lower the temperature and shorten the purification treatment during final finishing annealing, and improve the edge shape of the coil end. It also brings possible profits.

【００３８】さらに第３の利益として、焼鈍後の冷却過
程で上記した微細炭化物析出処理を行った場合において
も、高温、短時間の酸洗処理を行えば、鋼板温度を高く
保つことにより炭素の炭化物への凝集が完全に行われ、
磁気特性がさらに向上するという効果が得られる。As a third benefit, even when the above-mentioned fine carbide precipitation treatment is carried out in the cooling process after annealing, if the pickling treatment is carried out at a high temperature for a short time, the steel sheet temperature can be kept high to maintain the carbon content. Complete agglomeration into carbide,
The effect that the magnetic characteristics are further improved is obtained.

【００３９】ともあれ、この発明の冷間圧延工程の焼鈍
方法と最終仕上焼鈍方法との組合わせにより、磁気特性
が良好でかつ、コイル端部形状に優れる方向性電磁鋼板
を得ることができる。In any case, by combining the annealing method of the cold rolling step of the present invention with the final finishing annealing method, it is possible to obtain a grain-oriented electrical steel sheet having good magnetic properties and excellent coil end shape.

【００４０】以下、この発明の方向性電磁鋼板の製造方
法を、各構成要件の数値限定理由を含め、より具体的に
説明する。まず、この発明で出発材料とする電磁鋼スラ
ブは、連続鋳造法又は造塊−分塊圧延法によって得られ
た方向性電磁鋼用のスラブを対象とするが、その成分組
成は、次の範囲が好適である。Hereinafter, the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention will be described more specifically, including the reasons for limiting the numerical values of the respective constituents. First, the electromagnetic steel slab used as a starting material in the present invention is intended for a slab for a grain-oriented electrical steel obtained by a continuous casting method or an ingot-slump rolling method, and its component composition has the following range. Is preferred.

【００４１】Ｃは、鋼板の結晶組織を改善する有用元素
であるが、0.01wt％未満ではその添加効果に乏しく、一
方0.10wt％を超えると脱炭性が劣化するので、通常は0.
01〜0.10wt％の範囲が好ましい。C is a useful element for improving the crystal structure of the steel sheet, but if it is less than 0.01 wt%, its addition effect is poor, and if it exceeds 0.10 wt%, the decarburizing property deteriorates, so C is usually 0.
The range of 01 to 0.10 wt% is preferred.

【００４２】Siは、鋼板の比抵抗を高め鉄損を下げるた
めに必要であるが、２wt％未満ではα−γ変態を生じて
最終仕上焼鈍で結晶方位が揃わず、一方5.5 wt％を超え
ると冷延性が劣化するので２〜5.5 wt％の範囲が好まし
い。Si is necessary in order to increase the specific resistance of the steel sheet and reduce the iron loss, but if it is less than 2 wt%, α-γ transformation occurs and the crystal orientation is not aligned in the final annealing, while it exceeds 5.5 wt%. Therefore, the range of 2 to 5.5 wt% is preferable because the cold rolling property deteriorates.

【００４３】Mnは、インヒビターとして作用させるため
には少なくとも0.02wt％を必要とし、また、熱間圧延性
を改善するにも有効である。しかし、2.0 wt％を超える
と変態を促進し、最終仕上焼鈍で結晶方位が揃わなくな
るので、通常は0.02〜2.0 wt％程度の範囲とする。Mn requires at least 0.02 wt% to act as an inhibitor, and is also effective for improving hot rolling property. However, if it exceeds 2.0 wt%, the transformation is promoted and the crystal orientation is not aligned in the final finish annealing. Therefore, the range is usually 0.02 to 2.0 wt%.

【００４４】Alはこの発明のために必須の元素であり、
インヒビター成分として0.01wt％以上含有させることが
必要である。但し、0.04wt％を超えるとAlN の析出物の
粗大化をもたらすので、0.01〜0.04wt％含有させる。Al is an essential element for this invention,
It is necessary to contain 0.01 wt% or more as an inhibitor component. However, if it exceeds 0.04 wt%, the precipitate of AlN 3 becomes coarse, so 0.01 to 0.04 wt% is contained.

【００４５】なお、インヒビターAlN の一方の成分であ
るＮは途中工程における窒化処理で含有させることも可
能であるので、含有量の下限は不純物程度でも有効であ
るが、0.013 wt％を超えるとスラブ中に気泡となって存
在し、ふくれの原因となるので上限を0.013 wt％とす
る。Since N, which is one component of the inhibitor AlN, can be contained in the nitriding treatment in the intermediate step, the lower limit of the content is effective even if it is an impurity. The upper limit is set to 0.013 wt% because it exists as bubbles inside and causes blistering.

【００４６】また、上記した成分の他にインヒビター成
分としてＳ，Se, Cu, Sn, Sb, Mo,Ｐ，Cr, Te, Ｖ，Ｂ
及びBiのうちから選ばれる１種又は２種以上を少量含有
させることも可能である。In addition to the above-mentioned components, S, Se, Cu, Sn, Sb, Mo, P, Cr, Te, V and B are used as inhibitor components.
It is also possible to contain a small amount of one or more selected from Bi and Bi.

【００４７】上記の好適成分組成になるスラブは、ガス
燃焼炉、誘導加熱炉、もしくは両者の併用により、1150
〜1460℃の高温のスラブ加熱に供される。なお、このス
ラブ加熱の前工程として、厚みの低減又は幅の低減の処
理を行うこともできる。The slab having the above-mentioned preferable composition is 1150 by a gas combustion furnace, an induction heating furnace, or a combination of both.
It is used for high temperature slab heating at ~ 1460 ℃. In addition, as a pre-process of the slab heating, a treatment of reducing the thickness or the width can be performed.

【００４８】加熱後のスラブを常法により熱間圧延し、
熱延コイルとする。この熱延コイルは、必要に応じて熱
延板焼鈍を施し、１回もしくは中間焼鈍を挟む複数回の
冷間圧延によって最終板厚とされる。ここに、この発明
における「最終冷間圧延直前の焼鈍」とは、１回冷延法
における熱延板焼鈍や二回冷延法における中間焼鈍のこ
とをいい、少なくとも部分的には再結晶を伴う温度以上
での熱処理であって雰囲気ガスの使用を伴うものを称す
る。また、この発明の「冷間圧延」とは、先に述べた実
験にもあるように、温間圧延を含めて称するものであ
る。この冷間圧延は通常のタンデム機を用いた圧延でも
ゼンジマー機を用いた圧延でも良い。圧延温度も常温か
ら300 ℃までの温間圧延で良いが、温間圧延の方がより
磁気特性上好ましい。The slab after heating is hot-rolled by a conventional method,
Use a hot rolled coil. This hot-rolled coil is subjected to hot-rolled sheet annealing as necessary, and is made into a final sheet thickness by cold rolling once or a plurality of times with intermediate annealing sandwiched. Here, the "annealing just before the final cold rolling" in the present invention refers to hot-rolled sheet annealing in the single cold rolling method or intermediate annealing in the double cold rolling method, and at least partially recrystallization is performed. It refers to a heat treatment at a temperature higher than that accompanied by the use of atmospheric gas. Further, the "cold rolling" of the present invention includes the warm rolling, as described in the experiment described above. This cold rolling may be rolling using an ordinary tandem machine or rolling using a Zenzimer machine. The rolling temperature may be room temperature to 300 ° C., but warm rolling is more preferable in terms of magnetic properties.

【００４９】かかる最終冷間圧延直前の焼鈍において、
少なくとも10秒間は30℃以上、70℃以下の露点を有する
湿潤雰囲気に鋼板を曝すことが必要である。このような
処理によって、鋼板表面にサブスケールを形成させ、か
つ、鋼板表層部に脱珪層を形成させる。かかる鋼板表層
部の組織は脱炭焼鈍時に形成するサブスケールの性状を
変え、最終仕上焼鈍時の雰囲気から鋼中への侵Ｎを抑制
する作用をもち、この発明の技術の根幹をなす。In the annealing just before the final cold rolling,
It is necessary to expose the steel sheet to a humid atmosphere having a dew point of 30 ° C or higher and 70 ° C or lower for at least 10 seconds. By such a treatment, a subscale is formed on the surface of the steel sheet and a desiliconized layer is formed on the surface layer of the steel sheet. The structure of the steel sheet surface layer portion changes the properties of the subscale formed during decarburization annealing, has the effect of suppressing the penetration N into the steel from the atmosphere during final finishing annealing, and forms the basis of the technique of the present invention.

【００５０】したがって、湿潤雰囲気の露点としては30
〜70℃、処理時間は10秒間以上とする。すなわち、十分
な脱珪層を形成させるという観点からは雰囲気露点にし
て30℃以上、処理時間として10秒間以上を必要とする
が、雰囲気露点が70℃を超えると脱珪層が過剰となり、
脱炭焼鈍における十分なサブスケールの形成が困難とな
る。なお、処理時間の上限については特に定める必要は
なく焼鈍時間すべてにわたって湿潤雰囲気とすることが
可能である。また、このような湿潤雰囲気に鋼板を曝す
処理を、２回冷延法の場合は中間焼鈍以外にも、熱延板
焼鈍にも適用することができ、この場合は、脱珪層の制
御がより容易となり、有利である。Therefore, the dew point of the wet atmosphere is 30.
~ 70 ℃, processing time is 10 seconds or more. That is, from the viewpoint of forming a sufficient desiliconization layer, an atmospheric dew point of 30 ° C. or higher and a treatment time of 10 seconds or longer are required, but when the atmospheric dew point exceeds 70 ° C., the desiliconized layer becomes excessive,
It becomes difficult to form sufficient subscale in decarburization annealing. The upper limit of the treatment time does not have to be specified in particular, and a wet atmosphere can be used for the entire annealing time. Further, the treatment of exposing the steel sheet to such a wet atmosphere can be applied not only to the intermediate annealing in the case of the double cold rolling method but also to the hot rolled sheet annealing, and in this case, the control of the desiliconized layer can be performed. It is easier and advantageous.

【００５１】かかるサブスケール及び脱珪層の形成は最
終冷間圧延の直前の状態で制御されていることが好まし
く、サブスケールの量としては酸素目付量とて0.03〜0.
8 g/m²のサブスケールと、0.5 〜20μm の脱珪層を存在
させていることが好ましい。すなわち、脱珪層が0.5 μ
m よりも薄い場合、脱炭焼鈍で形成されるサブスケール
が粗鬆状態となり、緻密性が失われるため、最終仕上焼
鈍での侵Ｎが甚大となり、低温短時間での純化処理が不
可能となる。また、逆に脱珪層が20μm よりも厚い場合
は、脱炭焼鈍で形成されるサブスケール量が不足し、最
終仕上焼鈍での鋼中への侵Ｎを許すことになる。さら
に、サブスケールが0.03ｇ／m²より少ない場合、脱炭焼
鈍で形成されるサブスケールの緻密性が失われる傾向と
なり、最終仕上焼鈍での侵Ｎを助長し、低温短時間での
純化を妨げる場合が多くなり、逆に0.8 ｇ／m²より多い
場合はやはり、脱炭焼鈍での酸化を抑制し、脱炭焼鈍後
のサブスケール量が不足し、最終仕上焼鈍時の鋼中への
侵Ｎを許す傾向となる。The formation of the subscale and desiliconized layer is preferably controlled in the state immediately before the final cold rolling, and the amount of the subscale is 0.03 to 0.
It is preferable that a subscale of 8 g / m ² and a desiliconized layer of 0.5 to 20 μm are present. That is, the desiliconization layer is 0.5 μ
If the thickness is smaller than m, the subscale formed by decarburization annealing becomes a rough state and loses the denseness, so the penetration N in the final finishing annealing becomes enormous and it becomes impossible to carry out purification treatment at low temperature in a short time. Become. On the other hand, if the desiliconization layer is thicker than 20 μm, the amount of subscale formed by decarburization annealing will be insufficient, and penetration N into the steel during final finishing annealing will be allowed. Further, if the subscale is less than 0.03 g / m ^2, the denseness of the subscale formed by decarburization annealing tends to be lost, which promotes penetration N in the final finishing annealing, and purification at low temperature and in a short time. When it is more than 0.8 g / m ² , conversely, when it is more than 0.8 g / m ² , the oxidation during decarburization annealing is suppressed and the amount of subscale after decarburization annealing is insufficient, so that the steel in the final finish annealing is It tends to allow invasion N.

【００５２】次に、かかるサブスケールを伴う脱珪層を
十分に保持するためには、最終冷間圧延直前の焼鈍に引
き続いて行う酸洗処理に留意することが有利である。す
なわち、酸洗処理を高温短時間とすることにより、サブ
スケールを保持したまま、外部スケールを除去すること
が可能となる。これは、高温短時間の場合、酸洗反応は
鋼板表面層から進行し、しかも、FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ か
らなる外部スケールは酸に溶解しやすいために、サブス
ケールを侵さずに当該外部スケールを溶解させることが
可能になるのである。これに対して、低温長時間の酸洗
処理では、酸化物の粒界中や地鉄酸化物の境界中へ酸洗
液が侵入して、サブスケールの剥離や脱珪層の腐食が進
行する。Next, in order to sufficiently maintain the desiliconized layer with such subscale, it is advantageous to pay attention to the pickling treatment which is performed immediately after the annealing just before the final cold rolling. That is, by performing the pickling treatment at a high temperature for a short time, it is possible to remove the external scale while maintaining the subscale. This is because, in the case of short hot, pickling reaction proceeds from the surface of the steel sheet layer, moreover, FeO, for Fe ₃ O _4, external scale consisting of Fe ₂ O ₃ is easily dissolved in acid, affected the subscale It is possible to dissolve the external scale without having to do so. On the other hand, in the low temperature and long time pickling treatment, the pickling solution penetrates into the grain boundaries of oxides and into the boundaries of base iron oxides, and the descaling of the subscale and the corrosion of the desiliconized layer proceed. .

【００５３】かかるサブスケール及び脱珪層の保持に好
適な酸洗浴の温度は70℃以上であり、処理時間としては
５〜30秒間である。処理時間が５秒間よりも短いと、外
部スケールの残存量が大きくなり、30秒間よりも長いと
サブスケールの侵食が大きくなる。また、酸洗浴の温度
が70℃より低いと、短時間の酸洗処理によっては外部ス
ケールが除去されないという弊害がある。なお、酸洗浴
の温度の上限は、特に限定しなくても実施可能な限度と
して自ずと定まるが、操業の安定性、安全性の観点から
は90℃程度とするのが好ましい。The temperature of the pickling bath suitable for holding the subscale and the desiliconized layer is 70 ° C. or higher, and the treatment time is 5 to 30 seconds. When the treatment time is shorter than 5 seconds, the residual amount of the external scale becomes large, and when it is longer than 30 seconds, the subscale erosion becomes large. Further, if the temperature of the pickling bath is lower than 70 ° C., there is an adverse effect that the external scale is not removed by the pickling treatment for a short time. Note that the upper limit of the temperature of the pickling bath is naturally determined as a limit that can be carried out without particular limitation, but it is preferably about 90 ° C. from the viewpoint of operation stability and safety.

【００５４】このような酸洗に際する鋼板の降温過程に
おいて、鋼板の温度を酸洗浴の温度より低下させない方
が外部スケールは剥落し易くなる。さらに、外部スケー
ルを酸洗処理で意図的に残存させておき、ブラシ等によ
って機械的に剥落させる方法は、外部スケールが酸浴浸
漬により剥落し易くなっているので、より好適である。In the temperature decreasing process of the steel sheet during such pickling, the external scale is easily peeled off if the temperature of the steel sheet is not lowered below the temperature of the pickling bath. Further, the method of intentionally leaving the external scale by pickling treatment and mechanically peeling it off with a brush or the like is more preferable because the external scale is easily peeled off by immersion in an acid bath.

【００５５】上述のような酸洗法の技術が有利に適用さ
れる技術として、最終冷間圧延直前の焼鈍の冷却過程
で、鋼板を急冷時効する技術が挙げられる。この急冷時
効する処理を行えば、該処理に伴う酸化及び酸化性の高
い雰囲気における冷却停止点近傍での滞留などにより鋼
板の外部酸化が甚だしいため、通常の酸洗処理では、外
部スケールのみを除去することがでは困難になってく
る。この点、上述のような酸洗法では、急冷時効処理を
行ってもサブスケールや脱珪層が除去されることなく外
部スケールのみを除去することができる。As a technique to which the above-mentioned pickling technique is advantageously applied, there is a technique in which a steel sheet is rapidly cooled and aged in the cooling process of annealing just before final cold rolling. If this quenching aging treatment is performed, the external oxidation of the steel sheet is extremely caused by the oxidation accompanying the treatment and the retention near the cooling stop point in the highly oxidizing atmosphere.Therefore, in the normal pickling treatment, only the external scale is removed. It becomes difficult to do it. In this respect, in the above-mentioned pickling method, only the external scale can be removed without removing the subscale and the desiliconized layer even if the rapid cooling aging treatment is performed.

【００５６】かかる急冷時効の処理は、磁気特性の向上
に有利であり、そのための有利な条件としては、まず50
0 〜200 ℃の間の冷却停止点までを20℃/s以上の冷却速
度で急冷し、Ｃの鋼中過飽和度を高める。かようにＣの
鋼中過飽和度を高めるためには、冷却停止点が500 〜20
0 ℃間であることが必要で、500 ℃より高いと、それ以
下の温度域でＣは粒界に拡散していき、粒界Fe₃C とな
って粗大化してしまい、逆に200 ℃より低いと、Ｃの拡
散速度が十分でなく、時効処理における微細カーバイト
の析出が十分に得られずに、50Å程度の極微細カーバイ
トの析出に留まってしまう。The quenching aging treatment is advantageous for improving the magnetic properties, and the advantageous condition therefor is first 50
The steel is rapidly cooled to a cooling stop point between 0 and 200 ° C at a cooling rate of 20 ° C / s or more to increase the supersaturation degree of C in steel. As described above, in order to increase the supersaturation degree of C in steel, the cooling stop point is 500 to 20.
It is necessary to be between 0 ℃, and if it is higher than 500 ℃, C diffuses to the grain boundary in the temperature range lower than that, and becomes grain boundary Fe ₃ C to become coarse. If it is low, the diffusion rate of C is not sufficient, and the precipitation of fine carbide in the aging treatment cannot be sufficiently obtained, and the precipitation of ultrafine carbide of about 50 Å remains.

【００５７】時効処理の温度は冷却停止点近傍の温度域
で十分であり、必ずしも、一定温度に保持する必要はな
く、徐加熱や徐冷でも十分である。前者の場合は35℃以
内の昇温に留めることが必要であり、後者の場合は２℃
/s以下の徐冷とすることが必要である。時効処理の時間
としては、微細カーバイト析出のためには10秒間以上必
要であるが、120 秒間を超えると効果が飽和し、また工
業的に設備が過剰となるので意味がない。The temperature of the aging treatment is sufficient in the temperature range near the cooling stop point, and it is not always necessary to keep it at a constant temperature, and slow heating or slow cooling is also sufficient. In the former case, it is necessary to keep the temperature within 35 ℃, and in the latter case, it is 2 ℃.
It is necessary to slow down the temperature to less than / s. The aging treatment time is 10 seconds or more for the precipitation of fine carbide, but if it exceeds 120 seconds, the effect is saturated and the facilities are industrially excessive, which is meaningless.

【００５８】冷間圧延工程によって最終板厚とされた後
には、脱炭焼鈍によって、脱炭と一次再結晶及び脱炭サ
ブスケールの形成がなされる。脱炭焼鈍は一般に750 〜
950℃の温度域で１〜５分の時間、湿水素と窒素ガスの
雰囲気でなされ、雰囲気の露点としては20〜70℃の値が
常用される。After the final thickness is obtained by the cold rolling process, decarburization annealing is performed to perform decarburization, primary recrystallization, and decarburization subscale formation. Decarburization annealing is generally 750-
It is carried out in a temperature range of 950 ° C. for 1 to 5 minutes in an atmosphere of wet hydrogen and nitrogen gas, and the dew point of the atmosphere is usually 20 to 70 ° C.

【００５９】脱炭焼鈍後は、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗
布した後、コイル状に巻き取り、最終仕上焼鈍に供され
る。この最終仕上焼鈍は二次再結晶と、高温での純化処
理を兼ねる焼鈍であるが、二次再結晶にかかわる部分に
関しては公知のいかなるヒートパターン及び雰囲気が適
用できる。After the decarburization annealing, the surface of the steel sheet is coated with an annealing separator, which is then wound into a coil for final finishing annealing. This final finish annealing is an annealing that also serves as a secondary recrystallization and a purification treatment at a high temperature, but any known heat pattern and atmosphere can be applied to the portion related to the secondary recrystallization.

【００６０】この発明に係わる重要な要件は純化処理に
関する部分であり、最終仕上焼鈍の最高到達温度Ｔ
（℃）と、ＴないしＴ−20（℃）の温度域における熱処
理時間ｔ(hr)との関係について 352 −0.3 Ｔ≦ｔ≦476 −0.4 Ｔ を満たすことが必要である。これにより、この発明の特
徴とする磁気特性とコイル端部形状のともに優れる方向
性電磁鋼板が製造できる。The important requirement relating to the present invention is the part relating to the purification treatment, and the maximum attainable temperature T of the final finish annealing.
It is necessary that the relation between (° C.) and the heat treatment time t (hr) in the temperature range of T to T-20 (° C.) satisfies 352 −0.3 T ≦ t ≦ 476 −0.4 T. As a result, it is possible to manufacture a grain-oriented electrical steel sheet which is excellent in both the magnetic characteristics and the coil end shape, which are the characteristics of the present invention.

【００６１】ここでｔが352 −0.3 Ｔよりも短い場合、
この発明の技術をもってしてもＮ成分の純化が十分でな
く、逆に476 −0.4 Ｔよりも大きい場合、コイル端部形
状が従来どおり劣化し、改善効果が得られない。なお、
純化処理における雰囲気としてはH₂が最も好ましいが、
Ar雰囲気でも可能であり、また40％以下のN₂なら、H₂雰
囲気中に混合して使用しても良い。この最終仕上焼鈍後
の鋼板は必要に応じて絶縁コーティングと平坦化処理が
施され、製品とされる。さらに、かかる方向性電磁鋼板
の製造工程において、磁区細分化処理を施こすことによ
り、より鉄損の低減が可能である。公知のように溝を付
与することによる磁区細分化を行う技術においては、最
終冷間圧延後、脱炭焼鈍前の段階で溝を設ける技術と最
終仕上焼鈍後に溝を付与する技術があり、いずれもこの
発明の方向性電磁鋼板の製造方法に適用できる。また、
パルスレーザー処理、連続レーザー処理、プラズマジェ
ットによって、鋼板に局所的歪を導入する磁区細分化処
理を行う技術においては、最終仕上焼鈍以降の工程にお
いて適用される。If t is shorter than 352 −0.3 T,
Even with the technique of the present invention, if the N component is not sufficiently purified, and conversely, if it is larger than 476 −0.4 T, the coil end shape deteriorates as in the conventional case, and the improvement effect cannot be obtained. In addition,
H ₂ is most preferable as the atmosphere in the purification treatment,
It is also possible in an Ar atmosphere, and 40% or less of N ₂ may be used as a mixture in an H ₂ atmosphere. The steel sheet after the final finish annealing is subjected to an insulating coating and a flattening treatment, if necessary, to obtain a product. Furthermore, in the manufacturing process of such a grain-oriented electrical steel sheet, iron loss can be further reduced by performing magnetic domain subdivision processing. In the technique of performing magnetic domain refinement by imparting a groove as is known, there is a technique of providing a groove in a stage before final decarburization annealing after the final cold rolling and a technique of imparting a groove after final finishing annealing. Can also be applied to the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention. Also,
The technique of performing magnetic domain refinement treatment for introducing local strain to the steel sheet by pulse laser treatment, continuous laser treatment, or plasma jet is applied in the steps after the final annealing.

【００６２】[0062]

【実施例】【Example】

（実施例１）連続鋳造によって得たＣ：0.073 wt％、S
i：3.35wt％、Mn：0.077 wt％、Al：0.023 wt％、Se：
0.016 wt％、Sb：0.025 wt％及びＮ：0.008 wt％を含有
し、残部は不可避的不純物とFeの組成になる電磁鋼用ス
ラブ４本を常法の熱間圧延により2.0 mmの厚みの熱延コ
イルとした。(Example 1) C: 0.073 wt% obtained by continuous casting, S
i: 3.35 wt%, Mn: 0.077 wt%, Al: 0.023 wt%, Se:
Four slabs for electromagnetic steel containing 0.016 wt%, Sb: 0.025 wt% and N: 0.008 wt% with the balance being unavoidable impurities and Fe composition were heat-treated to a thickness of 2.0 mm by ordinary hot rolling. It was a rolled coil.

【００６３】これらの熱延コイルは、1000℃で均熱20秒
の熱延板焼鈍を乾燥N₂中で施した後、酸洗し、冷間圧延
により1.5 mmの中間板厚とした。ここで中間焼鈍の条件
として、60秒間の昇温と1100℃で均熱60秒間の熱処理を
行い、冷却条件として350 ℃まで40℃/sの急冷をミスト
水を用いて行った後、350 ℃で30秒間保持した後、80℃
まで徐冷してから、15％HCl 、80℃の酸洗浴に20秒間浸
漬した後、ブラシロールで表面を洗滌した。These hot-rolled coils were subjected to hot-rolled sheet annealing at 1000 ° C. for 20 seconds soaking in dry N ₂ , followed by pickling and cold rolling to give an intermediate plate thickness of 1.5 mm. Here, as the conditions of the intermediate annealing, the temperature is raised for 60 seconds, the heat treatment is performed at 1100 ° C for 60 seconds, and the cooling conditions are 40 ° C / s rapid cooling to 350 ° C using mist water, and then 350 ° C. Hold for 30 seconds at 80 ℃
After being slowly cooled to, it was immersed in a 15% HCl, 80 ° C. pickling bath for 20 seconds, and then the surface was washed with a brush roll.

【００６４】この中間焼鈍の際、Ｃ−１，Ｃ−２の２コ
イルは、昇温時の雰囲気を45℃の露点、50％H₂と50％の
N₂の雰囲気で行い、均熱雰囲気は乾燥（露点−５℃）N₂
＋H₂混合雰囲気（50％H₂と50％N₂) で行った（この発明
に従う焼鈍方法）。またｄ−１，ｄ−２の２コイルは昇
温、均熱ともに雰囲気を乾燥N₂＋H₂混合雰囲気（50％H₂
と50％N₂) とした。At the time of this intermediate annealing, the two coils of C-1 and C-2 were exposed to a dew point of 45 ° C., 50% H ₂ and 50% in the atmosphere during temperature increase.
Performed in an atmosphere of N ₂ , dry in a uniform atmosphere (dew point -5 ° C) N ₂
It was carried out in a + H ₂ mixed atmosphere (50% H ₂ and 50% N ₂ ) (annealing method according to the invention). The atmosphere of the two coils d-1 and d-2 is dry for both temperature raising and soaking, and is a mixed N ₂ + H ₂ atmosphere (50% H ₂
And 50% N ₂ ).

【００６５】次に最終冷間圧延をゼンジマー圧延機で20
0 ℃の温間圧延で行い0.22mmの最終板厚としたが、圧延
前の各コイルのサブスケールの量と脱珪層の厚みはＣ−
１がそれぞれ0.12 g/m² と 12 μm 、Ｃ−２が0.08 g/m
² と16μm ，ｄ−１が0.02 g/m² と0.4 μm , ｄ−２が
0.02 g/m² と 0.5μm であった。Then, the final cold rolling is performed by using a Zenzimer rolling machine.
The final plate thickness was 0.22 mm by warm rolling at 0 ° C, but the amount of subscale and the thickness of the desiliconized layer of each coil before rolling were C-
1 is 0.12 g / m ² and 12 μm, C-2 is 0.08 g / m 2, respectively.
² and 16 μm, d-1 is 0.02 g / m ² and 0.4 μm, d-2 is
The values were 0.02 g / m ² and 0.5 μm.

【００６６】最終冷間圧延後の各コイルは840 ℃で３分
間の脱炭焼鈍を施したが、雰囲気としては55％のH₂と露
点46℃、残部N₂バランスとした。脱炭焼鈍後は２％の S
r(OH)₂・８H₂O と５％のTiO₂を添加したMgO を焼鈍分離
剤として鋼板表面に塗布し、コイル状に巻きとった後、
最終仕上焼鈍を施した。Each coil after the final cold rolling was subjected to decarburization annealing at 840 ° C. for 3 minutes, and the atmosphere was 55% H ₂ and dew point 46 ° C., balance N ₂ balance. 2% S after decarburization annealing
The _{r (OH) 2 · 8H 2} O and 5% MgO was added TiO ₂ is applied to the surface of the steel sheet as an annealing separating agent, after O'by wound into a coil,
The final finish annealing was performed.

【００６７】この最終仕上焼鈍の条件としては、Ｃ−
１，ｄ−１のコイルはN₂中で850 ℃に15時間保持した
後、25％N₂と75％H₂の雰囲気下に1160℃まで15℃/hr の
昇温速度で昇温し、H₂雰囲気で最高到達温度1160℃に10
時間保持(1140 ℃以上の温度域の滞留時間：12時間) し
た後、降温した（この発明に従う焼鈍方法）。一方Ｃ−
２，ｄ−２のコイルはN₂中で850 ℃に15時間保持した
後、25％N₂と75H₂の雰囲気下に1200℃まで15℃/hr の昇
温速度で昇温し、H₂雰囲気で最高到達温度1200℃に10時
間保持(1180 ℃以上の温度域の滞留時間：13時間) した
後、降温した（従来の方法）。The conditions for this final finish annealing are C-
The coils of 1, d-1 were kept in N ₂ at 850 ° C. for 15 hours, and then heated to 1160 ° C. at a heating rate of 15 ° C./hr in an atmosphere of 25% N ₂ and 75% H ₂ , Maximum reached temperature of 1160 ℃ in H ₂ atmosphere 10
After holding for a time (retention time in the temperature range of 1140 ° C. or higher: 12 hours), the temperature was lowered (annealing method according to the present invention). On the other hand, C-
The coil of 2, d-2 was kept at 850 ℃ in N ₂ for 15 hours, then heated to 1200 ℃ in the atmosphere of 25% N ₂ and 75H _{2 at} a heating rate of 15 ℃ / hr, and H ₂ The maximum temperature reached was 1200 ° C in the atmosphere for 10 hours (retention time in the temperature range of 1180 ° C or higher: 13 hours), and then the temperature was lowered (conventional method).

【００６８】これらのコイルは未反応分離剤を除去した
後、平坦化処理を兼ねて張力コーティングを800 ℃で１
分間焼付けて製品とした。かかる製品の磁気特性と鋼中
不純物量及びコイル幅方向の端部における耳形状不良部
の領域の最大値を表４に示す。These coils were subjected to tension coating at 800 ° C. for 1 hour after removing unreacted separating agent and also for flattening treatment.
The product was baked for a minute. Table 4 shows the magnetic properties of the product, the amount of impurities in the steel, and the maximum value of the area of the ear-shaped defective portion at the end in the coil width direction.

【００６９】[0069]

【表４】 [Table 4]

【００７０】（実施例２）Ｃ：0.04wt％、Si：3.05wt
％、Mn：0.08wt％、Al：0.025 wt％及びＮ：0.008wt％
を含有し、残部は不可避的不純物とFeからなる電磁鋼ス
ラブ４本を常法の熱間圧延により、2.8 mmの厚みの熱延
コイルとした。これらの熱延コイルは1100℃で均熱60秒
の熱延板焼鈍を行い、引き続きミスト水で100 ℃まで急
冷してから、80℃の15％のHCl 液中で15秒間酸洗した。(Example 2) C: 0.04 wt%, Si: 3.05 wt%
%, Mn: 0.08 wt%, Al: 0.025 wt% and N: 0.008 wt%
Was added to the balance, and the balance was 4 electromagnetic steel slabs consisting of unavoidable impurities and Fe, which were hot-rolled by a conventional method to obtain hot-rolled coils having a thickness of 2.8 mm. These hot rolled coils were annealed at 1100 ° C. for 60 seconds soaking, then rapidly cooled to 100 ° C. with mist water, and then pickled for 15 seconds in a 15% HCl solution at 80 ° C. for 15 seconds.

【００７１】この熱延板焼鈍の雰囲気として、ｅ−１と
ｅ−２は35℃の露点を有するプロパン燃焼ガスを用い
（この発明に従う焼鈍方法）、ｆ−１，ｆ−２は乾燥N₂
ガス（比較のための焼鈍方法）を用いた。次に最終圧延
をゼンジマー圧延機にて180 ℃の温間圧延で行い、0.34
mmの最終板厚としたが、圧延前の各コイルのサブスケー
ルの量と脱珪層の厚みはｅ−１がそれぞれ0.53 g/m² と
18μm 、ｅ−２が0.62 g/m² と25μm であり、ｆ−１が
0.02 g/m² と0.2 μm 、ｆ−２が0.01 g/m² と0.2 μm
であった。As the atmosphere of this hot-rolled sheet annealing, propane combustion gas having a dew point of 35 ° C. was used for e-1 and e-2 (annealing method according to the present invention), and f-1 and f-2 were dry N ₂
Gas (annealing method for comparison) was used. Next, final rolling was performed by a Zenzimer rolling machine at a warm rolling temperature of 180 ° C,
Although the final plate thickness was set to mm, the amount of subscale of each coil before rolling and the thickness of the desiliconized layer were 0.53 g / m ² for e-1.
18 μm, e-2 is 0.62 g / m ² and 25 μm, and f-1 is
0.02 g / m ² and 0.2 μm, f-2 0.01 g / m ² and 0.2 μm
Met.

【００７２】最終冷間圧延後の各コイルは840 ℃で１分
間の脱炭焼鈍を施したが、雰囲気としては55％のH₂と露
点20℃、残部N₂バランスとした。この脱炭焼鈍後は２％
のSrSO₄ と５％のTiO₂を添加したMgO を焼鈍分離剤とし
て鋼板表面に塗布し、コイル状に巻きとった後、最終仕
上焼鈍を施した。After the final cold rolling, each coil was subjected to decarburization annealing at 840 ° C. for 1 minute, and the atmosphere was 55% H ₂ and dew point 20 ° C., balance N ₂ balance. 2% after this decarburization annealing
MgO with SrSO ₄ and 5% TiO ₂ added as an annealing separator was applied to the surface of the steel sheet, wound into a coil, and finally subjected to final annealing.

【００７３】この最終仕上焼鈍の条件としてはｅ−１、
ｆ−１のコイルはN₂中で900 ℃まで30℃/hr の昇温速度
で昇温した後、25％N₂と75％H₂の雰囲気下に1150℃まで
15℃/hr の昇温速度で昇温し、H₂雰囲気で最高到達温度
1150℃、10時間保持（1130℃以上の温度域の滞留時間：
13時間）した後、降温した（この発明に従う焼鈍方
法）。一方ｅ−２、ｆ−２のコイルはN₂中で900 ℃まで
30℃/hr の昇温速度で昇温した後、25％N₂と75％の雰囲
気下1200℃まで15℃/hr の昇温速度で昇温し、H₂雰囲気
で最高到達温度1200℃、10時間保持（1180℃以上の温度
域の滞留時間：12時間）した後、降温した（従来の焼鈍
方法）。The conditions for this final finish annealing are e-1,
The coil of f-1 was heated up to 900 ℃ in N ₂ at a heating rate of 30 ℃ / hr and then heated to 1150 ℃ in an atmosphere of 25% N ₂ and 75% H _2.
The maximum temperature is reached in H ₂ atmosphere by raising the temperature at a rate of 15 ° C / hr.
Hold at 1150 ℃ for 10 hours (retention time in the temperature range above 1130 ℃:
After 13 hours), the temperature was lowered (annealing method according to the present invention). On the other hand, the coils of e-2 and f-2 are up to 900 ° C in N _2.
After increasing the temperature at a rate of 30 ° C / hr, increase the temperature to 1200 ° C in an atmosphere of 25% N ₂ and 75% at a rate of 15 ° C / hr, and reach the maximum attainable temperature of 1200 ° C in the H ₂ atmosphere. After holding for 10 hours (retention time in the temperature range of 1180 ° C or higher: 12 hours), the temperature was lowered (conventional annealing method).

【００７４】これらのコイルは未反応分離剤を除去した
後、平坦化処理を兼ねて張力コーティングを800 ℃で１
分間焼付けて製品とした。かかる製品の磁気特性と鋼中
不純物量及びコイル幅方向の端部における耳形状不良部
の領域の最大値を表５に示す。These coils were subjected to tension coating at 800 ° C. for 1 hour after removing unreacted separating agent and also for flattening treatment.
The product was baked for a minute. Table 5 shows the magnetic properties of the product, the amount of impurities in the steel, and the maximum value of the region of the ear-shaped defective portion at the end in the coil width direction.

【００７５】[0075]

【表５】 [Table 5]

【００７６】（実施例３）表６に示される組成を有する
電磁鋼スラブＡ〜Ｈを常法の熱間圧延により、2.2 mmの
厚みの熱延コイルとした。これらの熱延コイルは酸洗し
た後、冷間圧延により、1.5 mmの中間板厚とした。Example 3 Electromagnetic steel slabs A to H having the compositions shown in Table 6 were hot-rolled by a conventional method to obtain hot-rolled coils having a thickness of 2.2 mm. These hot-rolled coils were pickled and then cold-rolled to an intermediate plate thickness of 1.5 mm.

【００７７】次いで中間焼鈍を行い、その焼鈍条件とし
て、60秒間の昇温と1100℃で均熱60秒間の熱処理を行
い、室温まで40℃/sの速度でミスト水を用いて急冷し
た。ここで焼鈍雰囲気としては露点35℃のN₂雰囲気を用
いた。中間焼鈍後は酸洗し、ゼンジマー圧延機で0.21mm
の厚みに圧延して最終板厚とした。最終圧延前のサブス
ケール量と脱珪層の厚みは、鋼Ａがそれぞれ0.20 g/m²
と15μm 、鋼Ｂが0.15 g/m ² と12μm 、鋼Ｃが0.18 g/m
² と13μm 、鋼Ｄが0.08 g/m² と８μm 、鋼Ｅが0.18 g
/m² と14μm 、鋼Ｆが0.23 g/m² と17μm 、鋼Ｇが0.22
g/m²と18μm 、鋼Ｈが0.24 g/m² と18μm であった。Next, an intermediate annealing is performed to set the annealing conditions.
The temperature for 60 seconds and soaking at 1100 ° C for 60 seconds.
Rapidly cool to room temperature with mist water at a rate of 40 ° C / s.
Was. The annealing atmosphere here is N with a dew point of 35 ° C._TwoUse the atmosphere
Was. After intermediate annealing, pickle and 0.21 mm with Zenzimer rolling mill
To the final plate thickness. Subs before final rolling
The amount of kale and the thickness of the desiliconized layer are 0.20 g / m for Steel A respectively.^Two
And 15 μm, Steel B 0.15 g / m ^TwoAnd 12 μm, steel C 0.18 g / m
^TwoAnd 13 μm, steel D 0.08 g / m^TwoAnd 8 μm, steel E 0.18 g
/ m^TwoAnd 14 μm, Steel F 0.23 g / m^TwoAnd 17 μm, steel G 0.22
g / m^TwoAnd 18 μm, steel H 0.24 g / m^TwoAnd 18 μm.

【００７８】最終冷間圧延後、各コイルは850 ℃で３分
間の脱炭焼鈍を施したが、雰囲気としては、55％のH₂と
露点60℃、残部N₂バランスとした。次いでこの脱炭焼鈍
後は８％のTiO₂を添加したMgO を焼鈍分離剤として鋼板
表面に塗布し、コイル状に巻きとった後、最終仕上焼鈍
を施した。After the final cold rolling, each coil was subjected to decarburization annealing at 850 ° C. for 3 minutes, and the atmosphere was 55% H ₂ and dew point 60 ° C., balance N ₂ balance. Then, after this decarburization annealing, MgO with 8% TiO ₂ added was applied to the surface of the steel sheet as an annealing separator, wound into a coil and then subjected to final finishing annealing.

【００７９】最終仕上焼鈍の条件としては850 ℃までN₂
中で25℃/hr の昇温速度で昇温した後、25％N₂と75％H₂
の雰囲気下、1180℃まで15℃/hr の昇温速度で昇温し、
H₂雰囲気で最高到達温度1180℃、１時間保持（1160℃以
上の温度域の滞留時間：2.5時間）した後、降温した。The conditions for final finishing annealing are N ₂ up to 850 ° C.
After heating at a heating rate of 25 ° C / hr in a vacuum chamber, 25% N ₂ and 75% H ₂
In an atmosphere of up to 1180 ℃ at a heating rate of 15 ℃ / hr,
The maximum temperature reached in the H ₂ atmosphere was 1180 ° C., and the temperature was maintained for 1 hour (retention time in the temperature range of 1160 ° C. or higher: 2.5 hours), and then the temperature was lowered.

【００８０】これらのコイルは未反応分離剤を除去した
後、平坦化処理を兼ねて張力コーティングを800 ℃で１
分間、焼付けて製品とした。かかるこれらの製品の磁気
特性と鋼中Ｎ残留量及びコイル幅方向端部における耳形
状不良部の領域の最大値を表６に併せて示す。また、磁
区細分化処理として、プラズマジェットを圧延直角方向
に線状に、また圧延方向において５mmの周期で照射し、
鉄損を測定した。After removing the unreacted separating agent, these coils were subjected to tension coating at 800 ° C. for 1 hour also as a flattening treatment.
The product was baked for a minute. Table 6 also shows the magnetic properties of these products, the residual amount of N in steel, and the maximum value of the region of the ear shape defective portion at the end portion in the coil width direction. In addition, as a magnetic domain refinement treatment, a plasma jet is irradiated linearly in the direction perpendicular to the rolling direction and at a cycle of 5 mm in the rolling direction,
The iron loss was measured.

【００８１】[0081]

【表６】 [Table 6]

【００８２】（実施例４）表６の記号Ｇで示される成分
からなる方向性電磁鋼スラブを６本用意し、熱間圧延に
より板厚2.6 mmの熱延コイルとした。これらのコイルは
1000℃で30秒間の熱延板焼鈍を施した後、酸洗し、1.8
mmの厚さに冷間圧延した。この後、１本目のコイルは11
00℃で60秒間、60％Ｈ₂ と40％Ｎ₂ の混合ガスからなる
乾燥雰囲気（露点−１２℃）中で中間焼鈍した後、330
℃までミスト水により冷却速度45℃／ｓで急冷し、引き
続き350 ℃の温度に維持すべく、25秒間加熱保持した
後、100 ℃まで冷却し、15％の濃度で85℃のHCl 浴中に
10秒間通入して酸洗処理を施した（記号ｇ−１）(Example 4) Six grain-oriented electrical steel slabs having the components indicated by the symbol G in Table 6 were prepared and hot rolled into hot rolled coils having a plate thickness of 2.6 mm. These coils are
After hot-rolled sheet annealing at 1000 ℃ for 30 seconds, pickled and then 1.8
Cold rolled to a thickness of mm. After this, the first coil is 11
After intermediate annealing in a dry atmosphere (dew point -12 ° C) consisting of a mixed gas of 60% H ₂ and 40% N ₂ at 00 ° C for 60 seconds, 330
It was rapidly cooled to 45 ° C with a mist water at a cooling rate of 45 ° C / s, and then kept at a temperature of 350 ° C for 25 seconds, then cooled to 100 ° C and placed in an 85 ° C HCl bath at a concentration of 15%.
It was passed through for 10 seconds and pickled (symbol g-1)

【００８３】残る５本のコイルは1100℃で60秒間、露点
45℃、60％Ｈ₂ と40％Ｎ₂ の混合ガスからなる湿潤雰囲
気中で中間焼鈍した後、330 ℃までをミスト水により、
冷却速度45℃／ｓで急冷し、引き続き350 ℃の温度に維
持すべく、25秒間加熱保持した後、100 ℃まで冷却し、
15％の濃度で85℃のHCl 浴中に通入して酸洗処理を施し
た。この時、１本のコイルは５秒間の酸洗処理を行い
（記号ｇ−２）、他の１本のコイルは15秒間酸洗処理を
行い（記号ｇ−３）、他の１本のコイルは30秒間酸洗処
理を行い（記号ｇ−４）、他の１本のコイルは45秒間酸
洗処理を行い（記号ｇ−５）、残る１本のコイルは10秒
間酸洗処理を行った後ブラシロールで外部スケールを除
去した（記号ｇ−６）。The remaining 5 coils were dew point at 1100 ° C. for 60 seconds.
After intermediate annealing in a wet atmosphere consisting of a mixed gas of 45%, 60% H ₂ and 40% N ₂ , up to 330 ° C with mist water,
It is rapidly cooled at a cooling rate of 45 ° C / s, and then it is heated and held for 25 seconds to maintain the temperature of 350 ° C, and then cooled to 100 ° C.
The pickling treatment was carried out by passing it through a 85 ° C. HCl bath at a concentration of 15%. At this time, one coil was pickled for 5 seconds (symbol g-2), the other coil was pickled for 15 seconds (symbol g-3), and the other coil was picked up. Was pickled for 30 seconds (symbol g-4), the other coil was pickled for 45 seconds (symbol g-5), and the remaining one coil was picked for 10 seconds. The external scale was removed with a post brush roll (symbol g-6).

【００８４】次に最終冷間圧延をゼンジマー圧延機で20
0 ℃の温間圧延で行い、0.26mmの最終板厚としたが、圧
延前の各コイルのサブスケールの量と脱珪層の厚みはｇ
−１が、それぞれ0.01ｇ／m²と0.1 μm （比較例）、ｇ
−２が1.5 ｇ／m²と17μm であり外部スケールが残存し
ており、ｇ−３が0.5 ｇ／m²と16μm であり、ｇ−４
が、0.1 ｇ／m²と14μm であり、ｇ−５が0.01ｇ／m²と
11μm であり、これらは外部スケールが完全除去されて
おり、ｇ−６が0.2 ｇ／m²と17μm であり、外部スケー
ルの大半は除去されていた。また、ここでｇ−２からｇ
−６までは本発明の実施例である。Next, the final cold rolling is performed by using a Zenzimer rolling machine.
The final plate thickness was 0.26 mm after warm rolling at 0 ° C, but the amount of subscale and the thickness of the desiliconized layer of each coil before rolling were g.
−1 is 0.01 g / m ² and 0.1 μm (comparative example), g
-2 is 1.5 g / m ² and 17 μm and external scale remains, g-3 is 0.5 g / m ² and 16 μm, g-4
Is 0.1 g / m ² and 14 μm, and g-5 is 0.01 g / m ²
The external scale was completely removed, g-6 was 0.2 g / m ² and 17 μm, and most of the external scale was removed. Also, here g-2 to g
Up to -6 are examples of the present invention.

【００８５】この後、各コイルは脱脂処理を施し、マス
キング剤を鋼板表面に選択的に塗布し、非塗布部分を電
解エッチングすることにより、鋼板表面に深さ25μm 、
幅200 μm で圧延方向から85℃の方向に延びた溝を、圧
延方向における間隔４mmで鋼板表面に設けた。Thereafter, each coil is subjected to a degreasing treatment, a masking agent is selectively applied to the surface of the steel sheet, and a non-applied portion is electrolytically etched to give a depth of 25 μm on the surface of the steel sheet.
Grooves having a width of 200 μm and extending in the direction of 85 ° C. from the rolling direction were provided on the surface of the steel sheet at intervals of 4 mm in the rolling direction.

【００８６】この後、脱炭焼鈍として850 ℃で60％
Ｈ₂ 、40％Ｎ₂ 、露点45℃の雰囲気下で２分間の焼鈍を
施した。脱炭焼鈍後は２％のSr(OH)₂ ・８H₂O と５％の
TiO₂を添加したMgO を焼鈍分離剤として鋼板表面に塗布
し、コイル状に巻きとった後、最終仕上焼鈍を施した。Thereafter, decarburization annealing is performed at 850 ° C. for 60%.
Annealing was performed for 2 minutes in an atmosphere of H ₂ , 40% N ₂ , and a dew point of 45 ° C. After decarburization annealing of _{2% Sr (OH) 2 ·} 8H 2 O and 5%
MgO ₂ with TiO ₂ added was applied to the surface of the steel sheet as an annealing separator, wound into a coil and then subjected to final finish annealing.

【００８７】この最終仕上焼鈍の条件としてＮ₂ 中で85
0 ℃に25時間保持した後、25％Ｎ₂と75％Ｈ₂ の雰囲気
下に1150℃まで12℃／hrの昇温速度で昇温し、Ｈ₂ 雰囲
気で最高到達温度1150℃に５時間保持（1130℃以上の温
度域の滞留時間：８時間）した後、降温した。The conditions for this final finish annealing were 85 in N _2.
After holding at 0 ° C for 25 hours, the temperature is raised up to 1150 ° C at a heating rate of 12 ° C / hr in an atmosphere of 25% N ₂ and 75% H ₂ , and the maximum attainable temperature in H ₂ atmosphere is 1150 ° C for 5 hours. After maintaining (retention time in the temperature range of 1130 ° C. or higher: 8 hours), the temperature was lowered.

【００８８】これらのコイルは未反応分離剤を除去した
後、平坦化処理を兼ねて張力コーティングを800 ℃で１
分間焼付けて製品とした。かかる製品の磁気特性と鋼中
不純物量及びコイル幅方向の端部における耳形状不良部
の領域の最大値を表７に示す。After removing the unreacted separating agent, these coils were subjected to tension coating at 800 ° C. for 1 hour also as a flattening treatment.
The product was baked for a minute. Table 7 shows the magnetic properties of the product, the amount of impurities in the steel, and the maximum value of the region of the ear-shaped defective portion at the end in the coil width direction.

【００８９】[0089]

【表７】 [Table 7]

【００９０】[0090]

【発明の効果】かくして、この発明によれば、Alを含有
する方向性電磁鋼板の製造に関し、最終仕上焼鈍の高温
長時間の純化処理に伴うコイル端部の形状劣化を有利に
抑制することができ、磁気特性の上からも形状の点から
も高品質の方向性電磁鋼板を得ることができる。As described above, according to the present invention, regarding the production of the grain-oriented electrical steel sheet containing Al, it is possible to advantageously suppress the deterioration of the shape of the coil end portion due to the high-temperature long-term purification treatment of the final annealing. Therefore, it is possible to obtain a high-quality grain-oriented electrical steel sheet in terms of magnetic properties and shape.

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

【図１】冷間圧延工程の焼鈍雰囲気の露点を高めた鋼板
につき、最終仕上焼鈍における最高到達温度（℃）と、
Ｔ−20（℃）以上の温度域の熱処理時間ｔ（hr) との変
化によるコイル端部の形状変化と鋼中Ｎ残量の変化を調
べた図である。FIG. 1 shows the maximum attainable temperature (° C.) in final finishing annealing for a steel sheet with an increased dew point in the annealing atmosphere in the cold rolling process,
It is the figure which investigated the shape change of the coil end part and the change of N residual quantity in steel by the change with heat treatment time t (hr) of the temperature range of T-20 (° C) or more.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Alを含有する方向性電磁鋼板用スラブを
熱間圧延及び冷間圧延により最終板厚となすその最終冷
間圧延直前に焼鈍工程を有し、この冷間圧延の後に脱炭
焼鈍工程、及び二次再結晶処理及び純化処理を兼ねる最
終仕上焼鈍工程を有するAl含有方向性電磁鋼板の製造方
法において、 この最終冷間圧延直前の焼鈍の際に、少なくとも10秒間
は30℃以上70℃以下の露点を有する湿潤雰囲気に鋼板を
曝すこと、及び最終仕上焼鈍での純化処理を、最高到達
温度Ｔ（℃）と、ＴないしＴ−20（℃）の温度域におけ
る熱処理時間ｔ(hr)との関係につき次式 352 −0.3 Ｔ≦ｔ≦476 −0.4 Ｔ を満たす条件で行うことを特徴とする磁気特性及び鋼板
端部形状に優れるAl含有方向性電磁鋼板の製造方法。1. A slab for grain-oriented electrical steel sheet containing Al is formed into a final plate thickness by hot rolling and cold rolling. An annealing step is provided immediately before the final cold rolling, and decarburization is performed after the cold rolling. In the method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having an annealing step, and a final finishing annealing step that also serves as a secondary recrystallization treatment and a purification treatment, at the time of annealing immediately before the final cold rolling, at least 10 seconds is 30 ° C or more. Exposing the steel sheet to a humid atmosphere having a dew point of 70 ° C. or lower, and performing the purification treatment in the final finishing annealing, the heat treatment time t (T) in the temperature range of the maximum attainable temperature T (T) and T to T-20 (° C.) hr), a method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and steel plate edge shape, which is performed under the condition that the following formula 352 −0.3 T ≦ t ≦ 476 −0.4 T is satisfied. 【請求項２】 Alを含有する方向性電磁鋼板用スラブを
熱間圧延及び冷間圧延により最終板厚となすその最終冷
間圧延直前に焼鈍工程を有し、この冷間圧延の後に脱炭
焼鈍工程、及び二次再結晶処理及び純化処理を兼ねる最
終仕上焼鈍工程を有するAl含有方向性電磁鋼板の製造方
法において、 この最終冷間圧延直前の鋼板表面及び表面層に、それぞ
れ酸素目付量にして0.03〜0.8 g/m²のサブスケール及び
0.5 〜40μm 厚の脱珪層を存在させること、及び最終仕
上焼鈍での純化処理を、最高到達温度Ｔ（℃）と、Ｔな
いしＴ−20（℃）の温度域における熱処理時間ｔ(hr)と
の関係につき次式 352 −0.3 Ｔ≦ｔ≦476 −0.4 Ｔ を満たす条件で行うことを特徴とする磁気特性及び鋼板
端部形状に優れるAl含有方向性電磁鋼板の製造方法。2. A slab for grain-oriented electrical steel sheet containing Al is hot rolled and cold rolled to a final thickness, which has an annealing step immediately before the final cold rolling and, after this cold rolling, decarburization. In the method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having an annealing step, and a final finishing annealing step that also serves as a secondary recrystallization treatment and a purification treatment, the steel sheet surface and the surface layer immediately before the final cold rolling are each provided with an oxygen basis weight. 0.03 to 0.8 g / m ² subscale and
The heat treatment time t (hr) in the temperature range of the maximum temperature T (° C) and T to T-20 (° C) was set in the presence of the desiliconized layer of 0.5 to 40 μm thickness and the purification treatment in the final annealing. The method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and steel sheet edge shape, characterized in that the following equation 352 −0.3 T ≦ t ≦ 476 −0.4 T is satisfied. 【請求項３】 最終冷間圧延直前の焼鈍に引き続く酸洗
処理を、鋼板温度が70℃未満に下がらない間に70℃以上
の酸洗浴で５〜30秒間行うことを特徴とする請求項１又
は２記載の磁気特性及び鋼板端部形状に優れるAl含有方
向性電磁鋼板の製造方法。3. The pickling treatment subsequent to the annealing immediately before the final cold rolling is performed for 5 to 30 seconds in a pickling bath at 70 ° C. or higher while the steel sheet temperature does not drop below 70 ° C. Alternatively, the method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and the steel sheet edge shape described in 2. 【請求項４】 最終冷間圧延直前の焼鈍の冷却過程で、
200 〜500 ℃間に定める冷却停止点までを冷却速度20℃
/s以上で冷却し、この冷却停止点到達時から10〜120 秒
間の処理として、 当該温度に保持するか、２℃/s以下の速度で徐冷する
か、冷却停止点＋35℃以内で昇温させるかのいずれかの
処理を施すことを特徴とする請求項３記載の磁気特性及
び鋼板端部形状に優れるAl含有方向性電磁鋼板の製造方
法。4. In the cooling process of annealing just before the final cold rolling,
Cooling rate 20 ℃ up to the cooling stop point defined between 200 and 500 ℃
Cool at above / s and hold for 10 to 120 seconds after reaching this cooling stop point, keep at that temperature, cool slowly at a rate of 2 ℃ / s or less, or raise within the cooling stop point + 35 ℃. The method for producing an Al-containing grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and steel sheet edge shape according to claim 3, characterized in that the method is performed by heating.