JPS60121222A - 一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁束密度が高くかつ鉄損が低い、優れた磁
気特性を有する一方向性珪素鋼板の製造方法に関し、特
にその２次再結晶焼鈍前の脱炭・１次再結晶焼鈍に関す
るものである。

周知のように一方向性珪素銅板は、主として変圧器その
他の電気機器の鉄芯として使用されているものでアシ、
このような一方向性珪素鋼板の磁気特性としては、磁化
特性が優れていることすなわちＢ、。値で代表される磁
束密度が高いこと、およびＷ１７．、。値で代表される
鉄損が低いことが要求される。

このような一方向性珪素鋼板の磁気特性を向上させるた
めには、鋼板の２次再結晶の＜ｏｏｉ＞軸を圧延方向に
高度に揃える必要があシ、また最終製品中に残存する不
純物や析出物をできる限シ少なくする必要がある。この
ためＮ、Ｐ、　Ｇｏｓｓによって一方向性珪素鋼板の２
段々延による基本的な製造方法が提案されて以来、その
製造方法に種々の改良が加えられ、磁束密度と鉄損は年
を追って改善されて来た。その改良方法のうち特に代表
的なものとしては、ＡｌＮ析出相を利用する特公昭４０
−１５６４４号公報の提案による方法、および少量のＭ
ｏ　、　ｓｂと微量のＳｅもしくはＳをインヒビターと
して利用する特公昭５７−１４７３７号公報の提案によ
る方法があシ、さらにこれらの方法に改善を加えた方法
、例えば前者のＡＡ’Ｎ析出相を利用する方法に対して
は、強冷間圧延途中に温間圧延を施す特公昭５４．１３
８４６号公報記載の方法、また後者の方法に関しては最
終冷延の中間焼鈍後に急冷処理を施す特開昭５６−９３
８２３号公報記載の方法などが提案され、とれらの方法
によって磁束密度Ｂ１ｏ値が１．８９　Ｔ以上、鉄損Ｗ
１７１５゜値が１．０５　ＷＡ９以下にも達する、高磁
束密度で低鉄損の製品を得ることが可能となった。

さらに最近では数年前のエネルギー危機を境として、変
圧器等における電力損失を著しく少なくすることがよシ
一層強く要請されるようになシ、鉄芯材料に対してもよ
り一層の鉄損低減が強く望まれている。このような極低
鉄損の一方向性珪素鋼板を製造する手法としては、最近
に至シ特公昭５７−２２５２号公報に開示されているよ
うに、Ａ／Ｎ析出相を利用した最終製品板表面に圧延方
向に対し直角にレーザービームを数咽間隔で照射し、鋼
板表面に人工粒界（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＧｒａｉｎ　
Ｂｏｕｎｄａｒｙ　）を導入することによ）鉄損を低く
する方法が提案されている。しかしながらこのような人
工粒界の導入による方法は、局部的に高転位密度領域を
形成するため、それによる製品は３５０　℃以下の低温
状態でしか安定に使用できないという決定的な欠点があ
る。

ところで本発明者等は以前から一方向性珪素鋼板のゴス
方位の２次再結晶粒の発生・成長機構に関する研究を進
めて来たが、よシ高い磁束密度でしかもよシ低い鉄損の
一方向性珪素鋼板を得る目的に対しては、従来からのＸ
線回折による調査・検討だけでは現象論的な考察しかで
きず、余りに不充分であるところから、特開昭５５−３
３６６０号公報および実開昭５５−３８３３４９号公報
に開示しているように新たに走査電子像を用いた透過コ
ツセル装置の開発を進め、この装置の使用によシ一方向
性珪素鋼板の製造工程中途から採取した熱延板、中間焼
鈍板、脱炭・１次再結晶板あるいは初期２次再結晶板等
を詳細に検討した結果、次のような新規な知見を得た。

（Ｙ、　Ｉｎｏｋｕｃｈｉ　ｅｔａｌｌ　：　Ｔｒａｎ
ｓ　ｌ５ＩＪ、　ｖｏｌ、　２３　（１９８３）　、　
Ｐ４４０参照） （１）　（１１０）　［００１）方位の２次再結晶粒の
核発生は、熱延板表面近傍の（１１０）［００１）方位
の未再結晶粒中の歪みの存在しない領域から起こシ、ス
ト２クチャ−・メモリーによって受け継がれる。

（２）２次再結晶焼鈍前の脱炭・１次再結晶・焼鈍後の
鋼板表面近傍に優先生成した（１１ｏ）〔ｏｏ１〕方位
の２次再結晶核は、数個の（１１ｏ）〔ｏｏｉ　）方位
の１次再結晶粒が合体して大きな２次再結晶核となる。

（３）　微量Ｍｏが添加されれば、熱延板表面近傍の再
結晶が抑制され、（１１０）［００１］方位の未再結晶
粒が優先生成される。また２次再結晶核となる（１１０
）［００１）方位の未再結晶粒が優先生成される。また
２次再結晶核となる（　ｉ　ｔｏ）［００１］方位の未
再結晶粒中の歪みの存在しない領域は、ＭＯを添加しな
い場合と比較して占有率で約３倍大きく、（１１０）’
［００１）方位の２次再結晶核の発生頻度も約３倍多い
。（井目ら：鉄と鋼、ｖｏ１６９　（１９８３）　、　
Ｓ　１２８４参照）以上のような新規の知見に基いて本
発明者等は一方向性珪素鋼板に最適な脱炭・１次再結晶
焼鈍条件について根本的な検討を加え、特に最近本発明
者等が特願昭５８−９００４０号において提案した、微
量Ｍｏ添加による表面性状の改善を図った高級一方向性
珪素鋼板について最適な脱炭・１次再結晶焼鈍条件を見
出すべく種々実験・検討を行なった。すなわち、微量Ｍ
ｏを添加した場合には、■再結晶を遅らせ、２次再結晶
核の発生頻度を多くシ、■２次再結晶焼鈍後のフォルス
テライトが均一な薄型被膜となる、という効果が得られ
るが、このような微量Ｍｏ添加の効果を最大限に生かす
だめの焼鈍条件を見出すべく詳細な検討を加えた結果、
脱炭・１次再結晶焼鈍の際に、４００〜７５０’Ｃまで
１０　’Ｃ／ｓｅｃ以上の平均昇温速度で急熱して、７
８０〜８２０℃の間ではＰＨ２０／ＰＨ２＝　０．４〜
０．７の酸化雰囲気中で５０秒〜１０分間焼鈍し、引続
き８３０〜８７０℃の間ではＰＨ２０／ＰＨ２＝　０．
００８〜０．４の酸化雰囲気中で１０秒〜５分間焼鈍す
ることによって、高磁束密度で低鉄損の優れた一方向性
珪素鋼板が得られることを見出し、この発明の完成に至
ったのである。

したがってこの発明は、より磁束密度が高く、しかも鉄
損が著しく低い一方向性珪素鋼板を製造する方法を提供
することを目的とするものであって、その特徴は、ｃｏ
、ｏｉ〜０．０６％、Ｓｉ２．０〜４．０　％、Ｍｎ　
０．０１〜０．２％、ＳおよびＳｅのいずれか１種また
は２種を合計で０．００５〜０．１チ含有する珪素鋼素
材を熱間圧延し、１回またンユ中間焼鈍を挾む２回以上
の冷間圧延を施して最終板厚とし、次いで脱炭・１次再
結晶焼鈍を施した後、さらに最終仕上焼鈍を施して（１
１０）［００１）方位の２次再結晶粒を発達させる一連
の工程よシなる一方向性珪素鋼板の製造方法において、
前記脱炭・１次再結晶焼鈍の際に４００　’Ｃから７５
０℃までの温度範囲を平均昇温速度１０　’Ｃ／ｓｅｅ
以上で急熱して、７８０〜８２０’Ｃの温度範囲内にお
いてＨ２０分圧Ｐ　Ｈ２ＯとＨ２分圧ＰＨ２との比Ｐｕ
２ｏ／Ｐｎ２が０．４〜０．７の範囲内の酸化雰囲気中
で５０秒〜１０分間焼鈍した後、８３０〜８７０　℃の
温度範囲内においてＰｉ２ｏ／ＰＨ２が０．０８〜０．
４　ノ範囲内の酸化雰囲気中で１０秒〜５分間焼鈍する
ことを特徴とするものである。また第２発明の方法は、
上述のような珪素鋼素材成分のほか、さらにＭ。

Ｏ，ＯＯ５〜０．１．　％およびＳｂ　Ｏ，００５〜０
．２９１７）Ｚずれか１種または２種を含有する珪素鋼
素材を用い、上述と同様な処理を施すものである。

以下この発明の方法についてさらに詳細に説明する。

先ずこの発明の基礎となった実験について説明する。

Ｃ０，０４５％、Ｓｉ　３．３５　％、　Ｍｏ　０．０
１３　％、ＳｅＯ，０１８％、ＳｂＯ，０２５％、Ｍｎ
　０．０６５　％を含有する珪素鋼素材を２．７園厚に
熱間圧延した後、９００℃で３分間の均一化焼鈍を施し
、７５チの圧下率で冷間圧延した後、９５０℃で３分間
の中間焼鈍を施し、さらに６３係の圧下率で冷間圧延し
て０３椙の最終板厚に仕上げた。次いで脱炭・１次再結
晶焼鈍を行なったが、その焼鈍は次の２種類の手法Ａ、
Ｂで行なった。

手法Ａ：　４００℃から７５０′Ｃまマノ間を１５’Ｃ
／ｓｅｃの平均昇温速度で急熱し、７６０℃から８６０
℃までの間の範囲内の種々の保定温度において島２ｏ／
ＰＩ（２＝　０．１８〜１．６の範囲内の種々の酸化雰
囲気中で６〜１３００秒の間の種々の保定時間焼鈍し、
引続いて保定温度８３５℃、ＰＨ２０／ＰＨ２＝　０．
３５の酸化雰囲気中で保定時間６０秒の条件で焼鈍した
。

手法Ｅ：　４００℃から７５０ｏｃｔでの間ヲ１５’Ｃ
／ｓｅｃの平均昇温速度で急熱し、保定温度８２０°Ｃ
にてｐＨ２０／ｐＨ２＝　０．５０の酸化雰囲気で保定
時間１５０秒の条件で焼鈍した後、引続いて７９０〜９
１０°Ｃの範囲内の種々の保定温度においてＰＨ２ｏ／
ＰＨ２＝００１６〜１．８の範囲内の種々の酸化雰囲気
中で２．５〜９００秒の間の種々の保定時間焼鈍した。

手法（５）まだは手法（Ｂ）により処理された試料は、
その鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
した後、８５０℃で５０時間Ａｒガス雰囲気中にて２次
再結晶焼鈍を施し、次いで１１８０℃で５時間水素ガス
中にて純化焼鈍を施した。得られた各製品の磁気特性を
、脱炭・１次再結晶焼鈍の条件（手法Ａおよび手法Ｂ）
別に保定温度、保定時間、雰囲気のＰＨ２ｏ／’Ｈ２に
対応した三角図表として第１図（４）、（Ｂ）に示す。

第１図（Ａ）は手法囚の条件、すなわち脱炭・１次再結
晶焼鈍における前半の焼鈍条件を変えた場合について示
すものであるが、この第１図（Ａ）から、前半の条件は
保定温度７８０〜８２０℃、保定時間５０〜６００秒、
ＰＨ２Ｑ／ＰＨ２が０，４〜０．７の範囲内において磁
束密度Ｂ１０値が１．９１Ｔ以上、鉄損Ｗ１７１５゜値
が１．００　ｖｔ７ｋｇ以下の極めて良好な磁気特性が
得られることが判明した。また第１図（Ｂ）は手法（Ｂ
）の条件、すなわち脱炭・１次再結晶焼鈍における後半
の焼鈍条件を変えた場合について示すものであるが、こ
の第１図（Ｂ）から、後半の条件は保定温度８３０〜８
７０℃、保定時間１０〜３００秒、雰囲気のＰＨ２ｏ／
ＰＨ２が０．０８〜０．４の範囲内において磁束密度Ｂ
１１値が１．９１　Ｔ以上、鉄損Ｗ１７１５０値が１．
　ＯＯｗ１ｋｇ以下の極めて良好な磁気特性が得られる
ことが判明した。ここで手法（４）の実験では後半の焼
鈍条件は手法（Ｂ）の実験における優れた磁気特性が得
られる条件範囲内であシ、−男手法（Ｂ）の実験では前
半の焼鈍条件は手法（Ａ）の実験における優れた磁気特
性が得られる条件範囲内である。したがって両者の条件
を組合せ、前半は７８０〜８２０℃の範囲内の温度にて
ＰＨ２ｏ／Ｐｌ＋２が０．４〜０．７の範囲内の酸化雰
囲気中で５０〜６００秒焼鈍し、引続き８３０〜８７０
℃の範囲内の温度にてＰＨ２ｏ／ＰＨ２が０．０８〜０
，４の範囲内の酸化雰囲気中で１０〜３００秒焼鈍する
ことによって、上述のような優れた磁気特性が得られる
ことが判る。

上述のように優れた磁気特性が得られる理由は、脱炭・
１次再結晶焼鈍の昇温過程における急熱処理が（１１０
）＜００１＞方位の２次粒の優先核生成を促進させ、し
かもその脱炭・１次再結晶焼鈍工程を前半と後半に分け
てそれぞれを適切な条件とすることによって前述の微量
Ｍｏ添加の効果を充分に生かした１次再結晶集合組織を
作シ出すことが出来たためと考えられる。

さらに本発明者等は次のような実験を行なった。

すなわちＣ０，０４０％、Ｓｉ３．１６％、ＳｅＯ，０
１８％、ＳｂＯ，０２５％、Ｍｎ　０．０７２　％を含
有する珪素鋼素材（１）、およびＣＯ，０３９％、Ｓ１
３、３６　％、８０．０１８％、Ｍｎ　０．０６８％を
含有する珪素鋼素材（Ｉｔ）をそれぞれ常法に従って熱
間圧延し、得られた各熱延板に９５０°Ｃで３分間の中
間焼鈍を挾んで２回の冷間圧延を施して板厚０．３震の
最終冷延板とした。その後火の（ａ）　、　（ｂ）　、
　（Ｃ）　。

（ｄ）に示すような４種類の条件で脱炭・１次再結晶焼
鈍を行なった。

（ａ）４００℃から７５０℃まで工５°Ｃ／ｓｅｅの昇
温速度で急熱し、ＰＨ２Ｑ／ＰＨ２〜０．５０の酸化雰
囲気中において８２０℃で２分間焼鈍した後、引続いて
ＰＨ２Ｑ／ＰＨ２＝Ｏ−３５の酸化雰囲気において８３
５℃で１分間焼鈍。

（ｂ）４００℃から７５０℃まで７°Ｃ／ｓｅｃの速度
で昇温し、ＰＨ２０７’Ｈ２＝　０．５０の酸化雰囲気
中において８２０℃で２分間焼鈍した後、引続いてＰＨ
２Ｑ／ＰＨ２＝　０．３５の酸化雰囲気において８３５
８Ｃで１分間焼鈍。

（ｃ）４００℃から７５０℃まで１５　′Ｃ／ｓｅｃの
昇温速度で急熱し、ＰＨ２０７’Ｈ２＝＝　ｏ、　５０
の酸化雰囲気において８２０℃で３分間焼鈍。

（ｄ）　４００℃から７５０℃まで７′Ｇ／／ｓｅｃの
速度で昇温し、ＰＨ２Ｑ／ＰＨ２”’　ｏ、　５０の酸
化雰囲気において８２０℃で３分間焼鈍。

このような条件て脱炭・１次再結晶焼鈍を行なった後、
鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、
８５０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍を施し、引続いて
１１８０℃で５時間水素ガス中での純化焼鈍を施した。

得られた各製品の磁気特性を、それぞれの焼鈍・１次再
結晶焼鈍条件および素材成分に応じて第１表に示す。

第１表 第１表から、（ａ）の条件、すなわちこの発明の限定範
囲内の条件で脱炭・１次再結晶焼鈍を施した製品は、他
の（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）の条件で脱炭・１次
再結晶焼鈍の昇温過程における４００〜７５０℃の温度
範囲内の昇温速度を遅くシ、その他の条件は条件（ａ）
と同一としたものであるが、この場合には条件（ａ）よ
シも磁気特性が劣シ、特に鉄損が大きかった。このこと
から脱炭・１次再結晶焼鈍での昇温過程の昇温速度も磁
気特性を左右する大きな因子であることが判る。

ここで、第１表の実験に用いた珪素鋼素材はＭＯを含有
しないものであり、゛そのため前述の微量ＭＯ添加高級
一方向性珪素鋼板はど良好な磁気特性は得られていない
が、上記の如く条件（、）では条件（ｂ）〜（ｄ）より
も磁気特性が向上しており、したがって微量ＭＯ添加の
場合と同様に適切な１次再結晶集合組織を形成すること
ができるものと考えられる。

なお、既に特公昭５６−３８６５２号公報あるいは特公
昭４０−１６７６９号公報においては、一方向性珪素鋼
板の脱炭・１次再結晶焼鈍工程を前段低温再結晶焼鈍お
よび後段高温再結晶焼鈍との二つの工程に分離する方法
が開示されており、また特公昭５４−１６０５１４号公
報においては、脱炭焼鈍工程の前部と後部の雰囲気酸化
度を変える方法が開示されており、さらに特公昭５４−
２４６８６号公報においては、脱炭焼鈍を７５０〜８７
０℃の温度で行なった後、最終焼鈍前に８９０〜１０５
０℃の高温で非酸化雰囲気中で焼鈍する方法が開示され
ている。しかしながらこれらの方法ではいずれも脱炭焼
鈍の昇温過程での昇温速度が明らかにされておらず、ま
た脱炭焼鈍条件もこの発明の方法の如く明確に規定され
ておらず、この発明の方法とは発想の基盤を異にするも
のであって、また得られる製品の磁気特性もこの発明の
方法よシ劣るものである。

次にこの発明の方法において使用される珪素鋼素材成分
の限定理由について説明する。

Ｓｉは２．０％未満では電気抵抗が低く、渦電流損失に
基づく鉄損が大きくなり、一方４０チを越えれば冷間圧
延の際に脆性割れが生じ易くなるから、２．０〜４０％
の範囲内とする必要がある。

Ｃは０．０１　％未満では熱延集合組織制御が困難で大
きな伸長粒が形成されるため磁気特性が劣化し、またＣ
が０．０６　％を越えれば脱炭焼鈍において脱炭に要す
る時間が長くなり、不経済となる。

したがってＣは００１％〜０．０６％の範囲内とする必
要がある。

Ｍｎは一方向性珪素鋼板の２次再結晶を左右する分散析
出相（インヒビター）のＭｎＳあるいはＭｎ　Ｓｅを決
定する重要成分である。Ｍｎ量が０，０１％をド廻れば
２次再結晶を起こさせるに必要なＭｎＳあるいはＭｎＳ
ｅの絶対量が不足し、不完全２次再結晶を起こすと同時
にブリスターと称される表面欠陥が増大する。一方Ｍｎ
量が０．２％を越えれば、スンプ加熱時においてＭｎＳ
などの解離固溶が困難となり、また仮に解離固溶が行な
われたとしても、熱延板に析出する分散析出相が粗大化
し易く、インヒビターとして望まれる最適サイズ分布が
損なわれ、磁気特性が劣化する。したがってＭｎは０．
０１〜０．２裂の範囲内とした。

Ｓ　、　Ｓｅは前述の分散析出相（インヒビター）のＭ
ｎＳもしくはＭｎＳｅを形成するためにいずれか一方を
単独もしくは両者複台して添加されるが、その含有量は
合計で０．１チ以ｆとし、なかでもＳは０．００８〜０
．１％の範囲、Ｓｅは０．００３〜Ｏ，１％の範囲とす
ることが好ましい。Ｓ　、　Ｓｅの合計含有量、単独含
有量が０．１％を越えれば熱間加工性、冷間加工性が損
なわれ、一方Ｓがｏ、　ｏ　ｏ　ｓ　’％朱満、Ｓｅが
０．００３４未満ではＭｎＳ　、　ＭｎＳｅとしての１
次再結晶成長抑制機能がほとんど作用しなくなるからで
あるが、この発明の方法ではＭｏ　、　Ｓｂなどの既知
１次粒成長抑制剤を有利に併用し得るから、Ｓ　、　Ｓ
ｅの丁限値は合計で０．００５　％あれば足りる。

ｓｂはＭｎＳ　、　ＭｎＳｅと併用されることによって
１次再結晶粒抑制効果を補強する機能を有するが、０．
００５’Ｓ未満ではその効果が少なく、−万〇、２チを
越えれば磁束密度を低下させて磁気特性を劣化させるか
ら、０．００５〜０．２％の範囲内とする必要がある。

Ｍｏもその添加によシ１次再結晶粒成長を抑制する機能
を発揮するが、０．１％を越えれば熱間加工性、冷間加
工性が低下し、また鉄損を大きくし、一方０．　ＯＯ３
％未満では１次再結晶粒成長抑制効果が小さいから、０
．００３〜０．１チの範囲内とするＯ この発明の方法においては、素材として、Ｓｉ２、０〜
４．０　％、Ｃ０，０１〜０．０６％、Ｍｎ　０．０１
〜０．２％、ＳおよびＳｅのいずれか１種または２種を
合計で０．００５〜０，１％を含有する珪素鋼素材、・
あるいはＳｉ２．０〜４．０チ、Ｃ０１０１〜００６チ
、Ｍｎ　０．０１〜０．２　’４、ＳおよびＳｅのいず
れか１種または２種を合計で０．００５〜０，１′％を
含有しかつＭｏ　０．００５〜０．１％およびＳｂ　Ｏ
，００５〜０．２チのいずれか一種または２種を含有す
る珪素鋼素材を基本とするが、その他通常の珪素鋼中に
含有される公知の元素、例えばＯｒ　、　Ｔｉ　、　Ｖ
　、　Ｚｒ　。

Ｎｂ　、　Ｔａ　、　Ｃｏ　、　Ｎｉ　、　Ｓｎ　、　
Ｐ　、　Ａｓなどが微量含有されることは妨げない。

次にこの発明の製造方法における一連の工程について説
明する。

先ず前述のような成分の素材を溶製してスラブとする。

ここで溶製方法としては、ＬＤ転炉、電気炉、平炉その
他の公知の製鋼方法を用い得ることは勿論、真空処理、
真空溶解を併用することも可能である。またこの発明に
おいて素材中に含有されるＳ、Ｓｅ、さらにはｓｂ　、
　Ｍｏを溶鋼中に添加するには従来公知の如何なる方法
を用いても良く、例えばＬＤ転炉、ＲＨ脱ガス終了時あ
るいは造塊時の溶鋼中に添加することができる。一方ス
ラブ製造は、歩留シ向上と工程省略による大幅なコスト
低減、スラブ長手方向における成分あるいは品質の均−
性等の観点から連続鋳造法を適用することが好ましいが
、その他従来の造塊−分塊法も適用できる。

上述のようにして得られたスラブには、公知の方法によ
って熱間圧延を施す。熱延板の厚みは後続の冷間圧延工
程および製品厚みによって支配されるが、通常は１．６
〜３．５ｍ厚程度とする。この熱延板は必要に応じて均
一化焼鈍を施した後、冷間圧延工程に付される。

冷間圧延は、通常は８５０℃から１０５０℃の温度範囲
内での中間焼鈍を挾んで２回以上にわたって施す。第１
次冷間圧延における圧下率は通常５０〜８０係程度とし
、その後の圧下率は５５〜７５チ程度として、最終板厚
は０．２３〜０．３４Ｍ１ｌ１１程度とするのが通常で
ある。

このようにして最終板厚となった鋼板には、脱炭・１次
再結晶焼鈍を施す。この焼鈍は、冷延組織を１次再結晶
組織にすると同時に、最終仕上焼”鈍にて（１１０）＜
００．１＞方位の２次再結晶粒を発達させる際に有害な
作用を引起こすＣを除去することを主目的とするもので
あシ、この発明では極めて重要な工程である。

この脱炭・１次再結晶焼鈍に至る昇温過程においては、
この発明に従って高磁束密度・超低鉄損の製品を得るた
めに、昇温速度特に４００℃から７５０°Ｃに至る間の
昇温速度を１０°Ｃ／ｓｅｃ以上に管理しなければなら
ない。この間の昇温速度が１０　″Ｇ／／ｓｅｅ未満で
は焼鈍の保定温度、雰囲気、時間がこの発明の限定範囲
内であっても所期の高磁束密度、超低鉄損が得られない
。このように脱炭・１次再結晶焼鈍に際して急速昇温す
る具体的手段は従来公知のいずれの方法を用いても良く
、例えば連続炉を用いて急速昇温する場合、連続炉の加
熱帯（昇温帯）の能力上昇を図ったり、あるいは加熱帯
に誘導炉を別途設置して急熱することができる。

上述のようにして急速昇温した後の脱炭・１次再結晶焼
鈍は、従来は雰囲気酸化度および保定温度を所定範囲内
の一定値としていたのに対し、この発明の方法ではこの
工程を前半と後半とに分け、その前半ではＰ　ｎ２０／
ＰＨ２＝：　ｏ、　４〜０７の酸化雰囲気中で７８０〜
８２０℃にて３０秒〜１０分間焼鈍し、後半ではＰＨ２
０／／ｌ１）Ｈ２＝０．０８〜０．４の酸化雰囲気中で
８３０〜８７０℃にて１０秒〜５分間焼鈍する。工程管
理をしなければならない。このように前半の焼鈍温度を
後半よシ低く、かつ雰囲気酸化度を前半は高く後半は低
くすることによって、磁気特性、被膜ともに優れた製品
を得ることができる。ここで前半の焼鈍温度および雰囲
気酸化度、後半の焼鈍温度および雰囲気酸化度は、上述
の範囲内であれば必ずしも一定値とする必要はなく、上
述の範囲内で徐々に変化させても良い。また実際の操業
では前半と後半とを必ずしも明確に区分する必要はなく
、要は前半の条件と後半の条件とがその順に満足されて
いれば良い。このような脱炭・１次再結晶焼鈍は、通常
は連続炉を用いて行なわれるが、その場合前半のゾーン
と後半のゾーンの保定温度条件および雰囲気設定を変え
ることによって容易に前記各条件を達成することができ
る。また連続炉を使用せずに、前半の条件を設定したバ
ッチ炉および後半の条件を設定したバッチ炉を別に用い
ても良い。この場合前半の条件で処理した後、一旦鋼板
温度を室温あるいは室温近くまで降下させ、改めて後半
の条件で処理してもこの発明の目的は達成される。

脱炭・１次再結晶後の鋼板の表面には、最終焼鈍すなわ
ち２次再結晶および純化のだめの焼鈍中における焼付き
を防止するとともに良好な薄型の絶縁被膜を得るために
、通常はＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布する。

焼鈍分離剤塗布後の鋼板に対して行なう最終焼鈍は、（
１１０）＜００１＞方位の２次再結晶粒を充分発達させ
、さらには鋼中不純物除去のための純化の目的でなされ
るものであり、通常は箱焼鈍によって直ちに１０００℃
以上に昇温し、その温度に保持することによって行なわ
れるが、（１１０）＜ｏｏｉ＞方位に極度に揃った２次
再結晶組織を発達させるためには８２０〜９００℃程度
の低温で保定焼鈍する方が有利であシ、マた例えば０．
５〜１５°Ｃ／ｈｒの昇温速度で除熱焼鈍を行なっても
良い。

以下にこの発明の実施例を記す。

実施例Ｉ Ｃ０，０４５％、Ｓｉ３．３３％、Ｍｏ　０．０１８　
％、Ｓｂ　Ｏ，０２５％、ＳｅＯ，０１８％を含有し残
部がＦｅおよび不可避的不純物よシなる鋼塊を常法に従
って熱間圧延した後、９００℃で３分間の均一化焼鈍を
施し、次いで９５０℃で３分間の中間焼鈍を挾む２回の
冷間圧延を施して０６３咽厚の最終冷延板とした。その
後、脱炭・１次再結晶焼鈍を次のような条件で行なった
。すなわち、４００℃から７５００Ｃまでの温度範囲内
を１２°Ｃ／ｓｅｃの平均昇温速度で急熱した後、８２
０℃においてＰ　Ｈ２Ｏ７ＰＨ２＝０４０の酸化雰囲気
中で２分間焼鈍し、引続いて８３５℃においてＰ　Ｈ２
０／ｐＨ２＝＝　ｏ、　２０の酸化雰囲気中で１分間焼
鈍した。このようにして脱炭・１次再結晶焼鈍を施した
後、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
し、８５０℃で５時間の２次再結晶焼鈍と１１８０℃で
５時間の純化焼鈍とを組合せた最終焼鈍を施して、一方
向性珪素鋼板の製品を得た。その製品の磁気特性を調べ
たところ、磁束密度ｌ３１ｏ値が１．９１Ｔ１鉄損Ｗ１
７ＡＯ値が０９７ＷＡｇという優れた特性を示すことが
確認された。

実施例２ Ｃ０，０４１％、Ｓｉ３．４５％、Ｍｏ０．０１９％、
ＳｂＯ，０２５％、ＳｅＯ，０１８％を含有し残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物よシなる鋼塊を熱間圧延して得
られた２、２霧厚の熱延板（５５０℃から急冷したもの
）に対し、９５０℃で３分間の中間焼鈍を挾む２回の冷
間圧延を施して０．２３ｇ厚の最終冷延板とした。その
後、脱炭・１次再結晶焼鈍を次のような条件で行なった
。すなわち、４００°Ｃから７５０℃までの温度範囲内
を１５　’Ｃ／ｓｅｅで急熱した後、８００℃において
ＰＨ２ｏ／ＰＨ２＝　０．３８の酸化雰囲気中において
２分間焼鈍し、引続いて８４０℃においてＰＩｉ２０／
Ｐ）＋２　＝　０．１８の酸化雰囲気中において１分間
焼鈍した。その後、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布した後、８５０℃で５０時間の２次再結
晶焼鈍および１１８０℃で５時間の純化焼鈍を組合せた
最終焼鈍を施して、一方向性珪素鋼板の製品を得た。そ
の製品の磁気特性を調べたところ、磁束密度ＢＪ。

値が１．９１Ｔ、鉄損Ｗ１７１５゜値が０．７　Ｂ　ｗ
７／ｋｇという極めて優れた磁気特性が得られた。

実施例３ Ｃ０，０４３チ、Ｓｉ３．１５チ、Ｓｏ、０１８チ、Ｍ
ｎ　０．０７２％を含有する鋼塊を熱間圧延して２．４
惰厚の熱延板とした後、９００℃で３分間の中間焼鈍を
挾んで２回の冷間圧延を施し、０．２７１＋ＩＩＩ＋厚
の最終冷延板を得た。その後、脱炭・１次再結晶焼鈍を
次のような条件で施した０すなわち、４００℃から７５
０℃までを２０　’Ｑ／ｓｅｃの平均昇温速度で急熱し
た後、８２０℃においてＰＨ２０／ＰＨ２＝０．５の酸
化雰囲気中で２分間焼鈍し、引続いて８４０℃において
ＰＨ２ｏ／ＰＨ２＝　０．２５の酸化雰囲気中で３０秒
間焼鈍した。次すで鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布した後、８２０℃から５℃／ｈｒの昇温
速度で一徐熱昇温する２次再結晶焼鈍と１１８０℃で５
時間の水素中での純化焼鈍とを組合せた最終焼鈍を施し
て、一方向性珪素鋼板の製品とした。その製品の磁気特
性を調べたところ、磁束密度Ｂ１ｏ値が１．８８Ｔ、鉄
損Ｗ１７１５０値が１−１２Ｗ淘であった。

以上のようにこの発明の方法によれば、脱炭・１次再結
晶焼鈍の条件を適切に設定することによって、磁束密度
が高くしかも鉄損が著しく低い、極めて優れた磁気特性
の一方向性珪素鋼板を実際的に得ることができる顕著な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（４）、（Ｂ）は脱炭・１次再結晶焼鈍における
焼鈍条件と製品の磁気特性との関係を示す図で、その囚
は脱炭・１次再結晶焼鈍における前半の保定温度、保定
時間および雰囲気のＰ　ｕ２ｏ／ｐＨ２と製品磁気特性
との関係を示し、（Ｂ）は後半の保定温度、保定時間お
よびＰ　ｇ２ｏ／Ｐｏ２と製品磁気特性との関係を示す
Ｏ 出願人　川崎製鉄株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ＣＯ，０１〜０．０６％（重量％、以下同じ）
   、Ｓｉ　２．０〜４．Ｏ％、Ｍｎ　０．０１〜０．２　
   ％、ＳおよびＳｅのいずれか１種または２種を合計で０
   ．００５〜ｏ、ｉｑｂ含有する珪素鋼素材を熱間圧延し
   、１回もしくは中間焼鈍を挾む２回以上の冷間圧延を施
   して最終板厚とし、次いで脱炭・１次再結晶焼鈍を施し
   た後、さらに最終仕上焼鈍を施して（１１０）ＣＯ，０
   １）方位の２次再結晶粒を発達させる一連の工程よシな
   る一方向性珪素鋼板の製造方法において、 前記脱炭・１次再結晶焼鈍の際に４００℃から７５０℃
   までの温度範囲を平均昇温速度１０°Ｃ，／：ｅｃ以上
   で急熱して、７８０〜８２０℃の温度範囲内においてＨ
   ２０分圧ＰＨ２０およびＨ２分圧ＰＨ２の比ｐＨ２□Ｈ
   ２が０．４〜０７の範囲内の酸化雰囲気中で５０秒〜１
   ０分間焼鈍した後、８３０〜８７０°Ｃの温度範囲内に
   おいてＰＨ２０／ＰＨ２が０．０８〜０．４の範囲内の
   酸化雰囲気中で１０秒〜５分間焼鈍することを特徴とす
   る一方向性珪素鋼板の製造方法。
2. （２）　ＣＯ，０１〜０．０６％、Ｓｉ２．０〜４．０
   チ、Ｍｎ　０．０１〜０．２　％、ＳおよびＳｅのいず
   れか１種または２種を合計で０．０　Ｏ５〜０．１チ含
   有し、さらにＭｏ　０．００５〜０．１　％および５ｂ
   ０００５〜０．２チのいずれか１種または２種を含有す
   る珪素鋼素材を熱間圧延し、１回もしくは中間焼鈍を挾
   む２回以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、次いで脱
   炭・１次再結晶焼鈍を施した後、さらに最終仕上焼鈍を
   施して（１１０）［００１）方位の２次再結晶粒を発達
   させる一連の工程よりなる一方向性珪素鋼板の製造方法
   において、 前記脱炭・１次再結晶焼鈍の際に、４００℃から７５０
   ℃までの温度範囲を１０　’Ｃ／ｓｅｃ以上の平均昇温
   速度で急熱して、７８０〜８２０℃の温度範囲内におい
   てＨ２０分圧ＰＨ２０およびＨ２分圧ＰＨ２の比ＰＨ２
   ｏ／ＰＨ２が０．４〜０．７の範囲内の酸化雰囲気中で
   ５０秒〜１０分間焼鈍した後、８３０〜８７０℃の温度
   範囲内においてＰ　Ｈ２ａ／／Ｐｎ２が０．０８〜０．
   ４の範囲内の酸化雰囲気中で１０秒〜５分間焼鈍するこ
   とを特徴とする一方向性珪素鋼板の製造方法。