JPS63114981A - グラス皮膜および磁気特性のすぐれた方向性珪素鋼板の製造法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグラス皮膜および磁気特性のすぐれた方向性珪
素鋼板の製造法に関する。

〔従来の技術〕

方向性珪素鋼板においては、励磁特性および鉄損値が優
れていること、また、良好なグラス皮膜を形成すること
が不可欠である。方向性珪素鋼板は、二次再結晶現象を
利用して圧延面に（１１０）面、圧延方向に（００１）
軸をもりたいわゆるゴス方位を有する結晶粒を発達させ
ることによシ得られる。

この二次再結晶は周知のように仕上焼鈍で生じるが、二
次再結晶の発現を十分に図るためには仕上焼鈍での二次
再結晶温度域まで一次再結晶粒の成長を抑制する微細な
ＡｔＮ、　ＭｎＳ　、　ＭｎＳｅ等の析出物いわゆるイ
ンヒビターを存在させる必要がある。このため、方向性
珪素鋼のスラブは１３５０〜１４００℃程度の高温度に
加熱され、インヒビターを形成する成分、例えばＡｊ、
Ｍｎ、Ｓ、Ｓｓ。

Ｎ等を完全に固溶させ、熱延板、あるいは最終冷延前の
中間板においてインヒビターを微細に析出させる焼鈍が
行なわれている。熱延板は前述の如く焼鈍され、１回ま
たは中間焼鈍をはさんで２回以上の冷間圧延により所定
の板厚にされる。仁の方向性珪素鋼冷延板に対し、磁気
特性に有害なＣを除去し、１次再結晶を形成し、さらに
該鋼板上にＳ　ｉＯ２を含む酸化層を形成する、いわゆ
る脱炭焼鈍が施される。次いでＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤をスラリー状とし、塗付乾燥し、鋼板に付着さ
せ、該鋼板をコイルに捲取る。該コイルは、２次再結晶
の発現とグラス皮膜形成及びインヒビターとしての役目
を終わったＮ、Ｓなどの不純物を除去するための長時間
の仕上焼鈍を施される。

ところで仕上焼鈍における該コイルの加熱は次のようか
状況となる。コイルは焼鈍炉内にコイル中心の中空部を
垂直方向にして１段又は多段に置かれ、マツフルをかぶ
せられ、加熱装置例えば電気ヒーター、バーナ等により
加熱される。この加熱作用をコイルが受ける時の伝熱は
大部分がコイルとマツフル間の輻射であり、コイル内外
側周面全通してのコイル厚さ方向（コイルの半径方向）
の熱流成分が圧倒的に多く、コイル上下端面を通しての
コイル幅方向の熱流成分は少ない。一方コイル厚さ方向
の熱伝導率は焼鈍分離剤を介しての伝導であるために遅
く、コイル幅方向の熱伝導は方向性珪素鋼板自体内の伝
導であるために速い。この結果、被焼鈍コイルの加熱時
にはコイルの外捲部、内捲部と中間部とで温度偏差が生
じる６ｆた前述のごとく鋼板には焼鈍分離剤が塗布され
ているが、焼鈍分離剤は水に懸濁させてスラリー状とし
て塗布するため、ＭｇＯの一部にＭｇ（ＯＨ）２への水
和反応が生じ、焼鈍までの乾燥では除きえない水酸化マ
グネシウム（Ｍｇ　（ＯＨ）　２　）が不可避的に焼鈍
分離剤中に含まれる。この水酸化マグネシウム（Ｍｇ（
ＯＨ）２）は仕上焼鈍の加熱時に熱分解し、水蒸気を放
出するが、被焼鈍コイルは前述の如く温度偏差を持つの
で、水蒸気の放散程度はコイル内の位置によシ差異を生
じる。鋼板表面に形成されるグラス皮膜は水蒸気放散程
度差異の影響を受けて、コイル全長もしくはコイル全幅
にわたって良好なものとならず、シモフリ、ガスマーク
等の欠陥が生じることがある。又コイル位置による温度
偏差や焼鈍雰囲気の差異などに起因し、磁気特性にバラ
ツキが生じる。

これらの問題に対する対策としては、例えば仕上焼鈍の
加熱時、加熱途中の中間温度で所定時間保定して、該中
間温度での保定でコイル内の温度偏差を減少し次いで所
定温度に加熱し焼鈍する方法が経験的になされている。

これはそれなシの効果はあるが焼鈍に要する時間が長く
なる事は否めない。焼鈍における加熱を速めかつ温度偏
差を減少させるために低炭素冷延鋼板のコイル焼鈍に適
用されている１例えば特公昭５７−２６３３０号公報に
示されるような循環用ファンで強制的に循環する方法を
用いることも考えられるが、方向性珪素鋼板の仕上焼鈍
は１０００℃以上の高温で行なわれる為に、コイルは占
積率が９５％以上でタイトに捲かれているから、コイル
板間に雰囲気ガスが入りにくく、コイル内の温度偏差の
解消は容易でない。

また、例えば、特開昭５５−７３８２３号公報のように
、焼鈍分離剤をスラリー状としたときの水利反応性を減
じ、持込み水分を減少させるように、高温で焼成した焼
鈍分離剤を用いる方法がある。これＫよるとそれなりの
作用効果がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし方向性電磁鋼板の仕上焼鈍は前述の如くコイル状
で行われ、また、生産性などの面から例えばコイルは１
０トン、２０トンというように大重量であるから、コイ
ル内の位置による温度偏差は大きく、さらに高温焼成し
た焼鈍分離剤といえどもスラリー状としたとき、水酸化
マグネシウムの生成がある。

このようなことから、方向性電磁鋼板のコイルの全長、
食中にわたってすぐれたグラス皮膜が十分に満足し得る
ように形成されているとはいえず、さらに検討し、改善
しなければならないというのが実情である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は密着性、外観ともすぐれたグラス皮膜を有する
とともに、磁気特性もすぐれ、コイルの全長、食中にわ
たってそれらのバラツキが少ない方向性電磁鋼板を得る
ことを目的とする。その要旨は、珪素鋼スラブを熱間圧
延し、焼鈍し１回または中間焼鈍をはさんで２回以上の
冷間圧延し、脱炭焼鈍し、鋼板表面にＳｉＯ□を含む酸
化層を形成し、焼鈍分離剤をスラリー状として塗布し、
仕上焼鈍する方向性電磁鋼板の製造法において、酸化マ
グネシャを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー状として
鋼板に塗布し、該鋼板を板状で通板し５００℃超の温度
に７１１１１１熱して焼鈍分離剤中の水分を除去し、次
いで高温の状態でコイルに捲取シ。

該高温状態のコイルを仕上焼鈍炉に装入し、仕上焼鈍す
ることを特徴とするグラス皮膜および磁気特性のすぐれ
た方向性電磁鋼板の製造法にある。

以下に、本発明の詳細な説明する。本発明は方向性珪素
鋼板の製造方法に広く用いられるものであシ、方向性珪
素鋼板の鋼成分、およびスラブの加熱から、所定の板厚
に冷間圧延され、次いで脱炭焼鈍されてその後、焼鈍分
離剤ｔｌ−塗付されるまでの製造条件は特定する必要は
ない。例えば仕上焼鈍にて二次再結晶を発現するための
インヒビターとしてＡｔＮ　、　ＭｎＳ　、　ＭｎＳｅ
　、　ＢＮ等が用いられ、必要に応じてＳｎ　、　Ｃｒ
　、　Ｎｉ　、　Ｍｏ　、　Ｓｂ　、　Ｐ等の元素が含
有される。また、製造条件としては珪素鋼スラブを熱間
圧延し、焼鈍して１回または中間焼鈍をはさんで２回以
上の冷間圧延によシ、所定最終板厚とし、脱炭焼鈍され
る。この脱炭焼鈍によシ方向性珪素鋼板は脱炭されると
ともに、その鋼板表面には５１０２を含む酸化層が形成
される。

次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤に水を加え懸濁さ
せδラリー状とし、ロールコータ−等の塗布手段によシ
鋼板上に塗付する。次に乾燥炉にて該鋼板を板状で通板
し非酸化雰囲気例えばＮ２１　Ｎ２　ｅＡｒ　、　　こ
れらの混合雰囲気で５００℃超の温度に加熱して鋼板上
のスラリーから付着水分及び水和した水酸化マグネシウ
ム中の結晶水が完全に除去される。５００℃超に加熱す
るのは、鋼板に塗布された焼鈍分離剤中の水分を完全に
除くためと、その後、コイルに捲取りたとき該コイルを
高温状態として、仕上焼鈍炉に装入し、コイルの温度偏
差の発生を防ぎ、すぐれたグラス皮膜と磁気特性を得る
ためである。

また、この焼鈍分離剤の乾燥は前述のように非酸化雰囲
気で行なうが、その露点を２０℃以下、好ましくは１０
℃以下とすることが望ましい。

乾燥時の鋼板の加熱温度の上限は限定する必要はないが
、捲取装置の設備的なものから９５０℃程度まである。

加熱装置としては、ラジアントチューブ加熱、誘導加熱
、抵抗加熱、通電加熱、遠赤外加熱、マイクロ波加熱等
の方法があり、いづれの装置を用いてもよい。ただ繰り
返し曲げの多いラインでは焼鈍分離剤がはく離すること
もあシ、増粘結剤として上述のＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤の懸濁液に例えばＳ　ｉ　Ｏ２のコロイダル粒
子を添加してもよい。

方向性珪素鋼板は冷却することなく、直ちに加熱装置に
連結したテンションリール軸に巻き取られ、高温のまま
次の仕上焼鈍炉に搬送される。リール軸はコイルが高温
の為に耐熱鋼、セラミックあるいは耐火物で被覆した水
冷管で形成されている。

仕上焼鈍炉までの搬送過程でコイルは冷却される懸念が
あるが、前述したようにコイルの半径方向の熱伝導率は
コイルの幅方向のそれに比し小さい為に、コイルの最内
外周だけしか実際は冷却されない。即ち、仕上焼鈍過程
で最も加熱され易いところが、本発明方法によるコイル
は最も温度が低くなる為に仕上げ焼鈍時には温度差がつ
きにくい。又、コイル自体が従来ｆ室温で入りてきたの
に対し例えば５００℃超と高い為に、仕上焼鈍過程にお
ける温度偏差を極端に小さくすることができる。第１図
に脱炭焼鈍から仕上げ焼鈍までの鋼板の平均温度の推移
の１例を示す。

この図において実線ａは本発明法による温度の推移を示
し、破線すは従来法の温度を示す。また第２図には仕上
焼鈍時におけるコイル内の最高温度と最低温度との差を
本発明法と従来法についてそれぞれ仕上げ焼鈍の開始よ
シ加熱の終了までを示した。この図において実線Ｃは本
発明法、破線ｄは従来法を示す。この図から明らかなよ
うに本発明では従来に比し、コイル内の温度偏差は極端
に小さいことがわかる。

これらの事実より、鋼板表面に形成されるグラス皮膜が
コイルの全長、全幅にわたり均質になり、シモフリ、ガ
スマーク、変色等の欠陥がなく、外観、密着性が良好に
なる。また二次再結晶の発現がコイルのあらゆる箇所で
同一条件のもとで生じ磁気特性のバラツキがなくなる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について述べる。

Ｓｉ２．２％、８０．０２％、　Ｍｎ　　０．０７％、
ＡｔＯ，０２８％　、　Ｎ　　Ｏ，００９チを含むスラ
ブを３閣厚に熱間圧延し、１１２０℃で３分間の熱延板
焼鈍を施した後、冷間圧延し、最終板厚を０．３　ｍと
した。次に８５０℃で３分間、露点４０℃、Ｎ２５０チ
からなる雰囲気下で連続脱炭焼鈍をした後、この方向性
珪素鋼板に、水を添加し懸濁した焼鈍分離剤をスラリー
状とし、ロールコータ−で塗付した。次に焼鈍分離剤を
塗付した該鋼板は、乾燥炉にて鋼板温度が６００℃にな
るまで昇熱するとともに付着水及び水酸化マグネシウム
の結晶水を除去した。水分除去後の固形物の重量は８Ｖ
Ｉｎ２（片面）であった。又乾燥炉には雰囲気を還元性
に確保する為にＮ２７５チ、　Ｎ２２　ｓ　％　＋露点
を１０℃以下に保った。加熱後の鋼板は冷却することな
く直ちに耐熱性のリールにコイル状に巻き取り、次工程
である仕上げ焼鈍炉に装入し、１１００℃で４０時間焼
鈍した。焼鈍後の方向性珪素鋼板の特性を調査し表−１
の結果を得た。

以下余日 表−１方向性珪素鋼板の特性 皮膜欠陥　斑点状のフォルステライト皮膜の存在しない
部分できらきら光多金属光 沢を有す。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によるとすぐれたグラス皮膜およ
び磁気特性を有する方向性電磁鋼板が製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例において鋼板の温度の推移を
示す図、第２図は本発明の一実施例において仕上焼鈍で
のコイル内の温度偏差を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、珪素鋼スラブを、熱間圧延し、焼鈍して１回または
   中間焼鈍をはさんで２回以上の冷間圧延し、脱炭焼鈍し
   、鋼板表面にＳｉＯ＿２を含む酸化層を形成し、焼鈍分
   離剤をスラリー状として塗布し、仕上焼鈍する方向性珪
   素鋼板の製造法において、酸化マグネシヤを主成分とす
   る焼鈍分離剤をスラリー状として鋼板に塗布し、５００
   ℃超の温度に加熱して焼鈍分離剤中の水分を除去し、高
   温状態でコイルに捲取り、該高温状態のコイルを仕上焼
   鈍炉に装入し仕上焼鈍することを特徴とするグラス皮膜
   および磁気特性のすぐれた方向性珪素鋼板の製造法。