方向性電磁鋼板の製造方法
【課題】粒径分布が適切に調整された焼鈍分離剤を用いることによって、優れたグラス被膜特性と磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】一次再結晶焼鈍後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、仕上焼鈍を行う。
【解決手段】一次再結晶焼鈍後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、仕上焼鈍を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器や発電機の鉄芯に利用される方向性電磁鋼板の製造方法に関し、特に、フォルステライト系絶縁被膜形成のための焼鈍分離剤に工夫を凝らすことによって、磁気特性・被膜特性に優れ、かつ、平坦化焼鈍ラインを安定的に通板させることができる優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、方向性電磁鋼板は、熱間圧延工程においてインヒビターを鋼中に微細分散させ、冷延工程によって最終板厚にするとともに、脱炭焼鈍（さらに必要に応じ窒化処理）、一次再結晶焼鈍を経た後、ＭｇＯ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、乾燥後、コイルに巻き取り、仕上焼鈍において二次再結晶させると同時に鋼板表面にグラス被膜を形成させ、最終工程として、高温の仕上焼鈍工程で発生した熱歪を解消するため、平坦化焼鈍工程を経ることにより製造されている。
このようにして得られる方向性電磁鋼板は、主として電気機器、トランス等の鉄心材料として使用されており、そして、これらの用途には、磁束密度が高く、鉄損が優れる方向性電磁鋼板が求められている。
【０００３】
上記製造法における仕上焼鈍において、焼鈍分離剤の主成分をなすＭｇＯと脱炭焼鈍時に形成されるＳｉＯ２主体の酸化膜との反応により、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）主成分のグラス被膜が形成されるが、このグラス被膜の特性は、電磁鋼板の磁歪、鉄心加工作業性等の諸特性に多大な影響を与える。また、このフォルステライト系被膜は、その形成過程において、鋼中インヒビター制御にも重要な役割を果たし、鋼板の磁区を細分化する効果を有している。
高磁束密度、低鉄損の方向性電磁鋼板を得るためには、製造過程におけるフォルステライト系被膜の形成速度、質、量だけでなく、均一性に優れた被膜を得る必要があり、フォルステライト系被膜の改善に関する技術は、これまで数多く提案されている。
【０００４】
例えば、焼鈍分離剤ＭｇＯに関しては、特開平１１−１８１５２５号公報（特許文献１）には、 粒径２０％値粒子径の小さい方から体積２０％の点の二次粒子径が１．２μｍ以下のＭｇＯを用いること、特開 ２００３−２７２５１号公報（特許文献２）には、 比表面積が６〜１６ｍ２／ｇかつ二次粒子径の分布において１μｍ以下が２５％以上あるような粒径の細かい高活性なＭｇＯを用いること、特開２０００−２７３５５０号公報（特許文献３）には、１μｍ以下の粒径のものが１０％以上あるＭｇＯを用いること等が提案されている。
しかしながら、上記高活性ＭｇＯの使用によりフォルステライト系被膜の形成反応の改善および品質改善は図られるものの、その半面、仕上焼鈍中に、フォルステライト系被膜形成に使用されなかったＭｇＯ同士が焼結し、鋼板間に占有しているＭｇＯの体積収縮が発生してしまうためにコイル形状が崩れ、後の平坦化焼鈍ラインの生産性を阻害してしまうという問題が発生したため、更なる改善が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８１５２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２５１号公報
【特許文献３】特開２０００−２７３５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、すぐれたグラス被膜及び磁気特性を有し、かつ、平坦化焼鈍ラインを安定的に通板させることができる方向性電磁鋼板を得ることを目的とするものであり、特に、焼鈍分離剤の粒径分布を改善することによって、均一ですぐれたフォルステライト系被膜を形成し、かつ、仕上焼鈍中のコイル崩れを防止し、平坦化焼鈍工程において安定的に通板可能な方向性電磁鋼板の製造法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定の粒径分布を有する超微粒子からなるＭｇＯを使用した反応性の優れる焼鈍分離剤を用いることによって、均一で優れたフォルステライト系被膜を形成し、かつ、仕上焼鈍中のコイル崩れを防止し、平坦化焼鈍工程において安定的に通板可能な方向性電磁鋼板の製造法を提供するものであり、以下の構成を要旨とする。
「方向性電磁鋼板用スラブを加熱後熱間圧延し、冷間圧延し、次いで脱炭焼鈍し、一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を施した後、平坦化焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、
焼鈍分離剤は、苦汁及び海水の何れか一方または双方を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、乾燥後、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を行うことを特徴とする優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法。」
【０００８】
本発明者等は、方向性電磁鋼板の製造に際し、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯの粒径分布を適正範囲に調整することによって、優れたグラス被膜及び磁気特性を備え、かつ、仕上焼鈍後の平坦化焼鈍工程においても安定的に通板可能な方向性電磁鋼板を得ることができることを見出した。
【０００９】
本発明で用いる焼鈍分離剤は、苦汁及び海水を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％のものである。
【００１０】
まず、本発明の焼鈍分離剤に使用するＭｇＯは、苦汁及び海水の何れか一方または双方のＭｇイオン原料を用いてＣａ（ＯＨ）２等との反応により得た水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）を焼成して得られるＭｇＯの１種又は２種以上を混合して得られるものである。
【００１１】
ロータリーキルンによる焼成には、直火方式と間熱方式があるが、純度、活性分布、粒径等の条件を満足するためには直火炉焼成品が安定して良好なことから、本発明では直火式ロータリーキルン焼成品に限定する。
即ち、間熱方式は、焼成時の焼成効率が劣るため、目的の純度を得ようとすると必然的に高温、長時間の焼成が必要であり、直火式ロータリーキルンに比して過焼成にせざるを得ない問題がある。このため、直火式焼成に比し、同一原料で同様の活性粒子を得ようとすると粒子の活性が極めて低下する。
【００１２】
本発明では、焼成前のＭｇ（ＯＨ）２としては苦汁法、海水法の単独或いは両者の２種以上の原料を混合原料として焼成し製造されるが、焼成後において２種以上のＭｇＯ製品を混合して本発明の焼鈍分離剤を調整しても良い。
【００１３】
本発明の焼鈍分離剤で使用するＭｇＯに求められる特性としては、先ず、その粒径分布が所定条件を満足していることが必要とされる。
即ち、従来技術（例えば、特許文献１〜３）として示したように、一般的には、粒径の小さいＭｇＯの存在によって活性が高まることから、例えば、１μｍ以下の粒径の微粒子ＭｇＯが多量に存在することが好ましいとされているが、本発明では、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯが１５〜３０重量％存在することを必要とすると同時に、粒径が１０μｍ以上である粗粒子ＭｇＯが２重量％以上存在することを必要とする。
【００１４】
本発明者等は、方向性電磁鋼板のグラス被膜特性、磁気特性および平坦化焼鈍ラインの通板性に及ぼす焼鈍分離剤の粒径分布の影響を鋭意検討した。
その結果を、例えば、表１に示す。
まず、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯの含有割合による影響をみると、表１から明らかなように、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が１５重量％未満である場合には、最終仕上焼鈍後の平坦化焼鈍ラインの通板性は良好であるものの、バインダーとしての鋼板への密着効果が不足したり、微粒子ＭｇＯが中心となるグラス被膜形成反応性が不足するために、コイルエッジ部のグラス被膜にムラが多く発生するようになることがわかる。
一方、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が３０重量％を超えると、ほぼ均一で良好なグラス被膜が形成されるものの、仕上焼鈍時のコイル形状を保てなくなりコイル形状不良となることが分かる。
したがって、本発明では、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯの含有割合を、１〜３０重量％と定めた。
次に、粒径１０μｍ以上の粗粒子ＭｇＯの含有割合による影響をみると、同様に表１から、粒径１０μｍ以上のＭｇＯの含有割合が２重量％未満である場合には、コイル巻きが緩くなり平坦化焼鈍ラインにおける通板性が阻害されたり、あるいは、仕上焼鈍時のコイル形状を保てなくなるという問題点が生じた。
したがって、本発明では、粒径１０μｍ以上の粗粒子ＭｇＯの含有割合を、２重量％以上と定めた。
本発明において、焼鈍分離剤のより好ましい粒径分布は、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が１５〜３０重量％、粒径が１μｍを超え１０μｍ未満のＭｇＯの含有割合が６５〜８３重量％、粒径が１０μｍ以上１５μｍ未満のＭｇＯの含有割合が２〜５重量％、である。
なお、本発明における焼鈍分離剤の粒径は、堀場製作所製ＨＯＲＩＢＡ ＬＡ−５００（超音波あり）を用いて測定を行った。
【００１５】
本発明の焼鈍分離剤のＣＡＡ４０％値は、１００ｓｅｃ以上であることが必要である。
ここで、ＣＡＡ４０％値とは、クエン酸とＭｇＯとの反応活性度を測定する活性試験によるもので、０．４Ｎのクエン酸水溶液に４０％の最終反応当量のＭｇＯを投与し撹拌しつつ、最終反応までの時間（クエン酸が消費され溶液が中性となるまでの時間）を３０℃で測定し、この時間で評価する方法である。
本発明においては、ＣＡＡ４０％値が１００ｓｅｃ未満であると、方向性電磁鋼板の磁気特性が劣化し、鋼板の被膜中に多数の点状被膜欠陥が発生するようになることから、ＣＡＡ４０％値を１００ｓｅｃ以上と定めた。
ただ、ＣＡＡ４０％値が３００ｓｅｃを超えると、グラス被膜形成において反応性低下が生じるので、本発明ではＣＡＡ４０％値を、１００ｓｅｃ以上３００ｓｅｃ未満とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の焼鈍分離剤の比表面積は、５〜３０ｍ２／ｇであることが必要である。焼鈍分離剤の比表面積が５ｍ２／ｇ未満では、グラス被膜反応性が低下し、また、鋼板への密着性が十分得られない。一方、比表面積が３０ｍ２／ｇを超えると、被膜中に多数の点状被膜欠陥が発生するようになる。焼鈍分離剤の比表面積が５〜３０ｍ２／ｇであれば、安定したスラリーと塗布性が得られることから、本発明の焼鈍分離剤の比表面積は、５〜３０ｍ２／ｇと定めた。
なお、比表面積はＢＥＴ法など、１点や多点のガス吸着量を基に粉体の表面積を求める一般的測定法により求めることができる。
【００１７】
本発明の焼鈍分離剤は、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値を、０．７〜２．０重量％の範囲に調整することが必要である。
Ｉｇ−ｌｏｓｓは、ＭｇＯを１０００℃まで加熱した際の重量減少率であるが、このＩｇ−ｌｏｓｓの値によって、主としてＭｇＯ が含有する微量なＭｇ（ＯＨ）２の含有率を推定することができる。そして、ＭｇＯ 中の微量Ｍｇ（ＯＨ）２は、グラス被膜形成反応促進のために微量の存在が必要であるが、過多に存在すると（Ｉｇ−ｌｏｓｓの値が２．０重量％を超えると）、点状被膜欠陥の原因となる。一方、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値が０．７未満の場合は、グラス被膜反応性が低下し、また、鋼板への密着性が十分得られない。そこで、本発明では、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値を０．７〜２．０重量％の範囲に定めた。
【００１８】
また、本発明製造方法において使用する方向性電磁鋼板用スラブとしては、例えば、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１００％、Ｓｉ：２．５〜４．５％を含有する鋼スラブを用いることができる。Ｃはその含有量が０．０３質量％未満では二次再結晶が不安定になり、また、二次再結晶した場合でも製品の磁気特性の変動が大ききなることから制限される。一方、Ｃが０．１００質量％を超えると、脱炭焼鈍における酸化膜の形成が不利になったり、焼鈍時間が長くなり生産性を阻害する。また、Ｓｉ含有量が２．５質量％未満であると低鉄損の製品が得られ難く、一方、Ｓｉ含有量が４．５質量％を超えると、冷間圧延時に割れ破断が多発し、安定した冷延作業を困難にする。
なお、本発明における方向性電磁鋼板は上記Ｃ，Ｓｉに加えて他の鋼成分を添加することが出来るが、本発明においてはそれら成分の種類、量について特に限定するものではない。
【００１９】
次に、本発明の方向性電磁鋼板の製造条件について述べると、例えば、以下のとおりである。
【００２０】
例えば、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１００％、Ｓｉ：２．５〜４．５％の範囲内の成分組成に調整した方向性電磁鋼板用スラブを、スラブ加熱した後熱間圧延し、１回又は焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を行って最終板厚とし、次いで８００〜９００℃で雰囲気ガスの酸化度を調整して脱炭焼鈍を行って鋼板表面にＳｉＯ２を主成分とする酸化膜を形成する。
その後、インヒビターとしてＡｌＮを利用する低温スラブ過熱の場合には、同一ラインあるいは別ラインにおいて窒化処理を行ってインヒビターを形成する。
なお、脱炭焼鈍後に窒化処理を行うか否かは必要に応じて定めれば良いことであって、本発明の方向性電磁鋼板の製造方法は、脱炭焼鈍後に窒化処理を行うことを、何ら排除するものではない。
この脱炭焼鈍後の鋼板上に、あるいは、さらに窒化処理を行った鋼板上に、本発明の焼鈍分離剤をスラリー状としてコーテイングロール等で塗布、乾燥し、コイルにして巻き取る。
この際、焼鈍分離剤には、グラス被膜の反応促進補助、板間雰囲気調整あるいはインヒビター強化の目的で、ホウ素化合物、硫黄化合物、窒素化合物、酸化物を鋼成分や処理条件に応じて併用添加することができる。
【００２１】
この様に処理されたコイルは、仕上焼鈍として、１１００〜１２００℃の温度範囲に保持された炉内で２０時間程度の長時間焼鈍が行われ、この焼鈍工程においてグラス被膜形成と二次再結晶及び純化処理が行われる。
その後、余剰焼鈍分離剤の水洗除去、軽酸洗の後、絶縁被膜剤を塗布し、その焼付けとコイル形状矯正、歪取り焼鈍をかねて平坦化焼鈍を行うことにより、グラス被膜及び磁気特性の優れる本発明の方向性電磁鋼板が製造される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、一次再結晶焼鈍後の鋼板に、ＭｇＯを主成分とし、かつ、特定の粒径分布を有する焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻き取って仕上焼鈍を施すことにより、安定して均一なグラス被膜を形成することができるとともに、最終仕上焼鈍後の平坦化焼鈍において、安定的に通板可能な磁気特性の優れる方向性電磁鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
実施例１：
質量％で、Ｃ；０．０８％、Ｓｉ；２．３％、Ｍｎ；０．０７％、酸可溶Ａｌ０．０３％、Ｓ；０．０２４％、Ｎ；０．００８％、Ｓｎ；０．１％、Ｃｕ；０．０８％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板用スラブを１３５０℃で加熱した後、熱間圧延し、焼鈍後、酸洗し、最終板厚０．２３ｍｍに冷延した。
次いで、８４０℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ７０℃で連続脱炭焼鈍を行った。
この脱炭焼鈍を行った鋼板表面に、
粒径１μｍ以下：１５重量％、
粒径１０μｍ以上：２〜５重量％、
ＣＡＡ４０％値：１２０〜２００秒、
比表面積：１０〜２０ｍ２／ｇ、
Ｉｇ−ｌｏｓｓ：１〜１．５重量％、
という物性を備える表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤１，本発明分離剤２）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明１，本発明２）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
比較のため、上記実施例１と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例１と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、
この脱炭焼鈍を行った鋼板表面に、
粒径１μｍ以下：１０〜１５重量％、
粒径１０μｍ以上：０〜５重量％、
ＣＡＡ４０％値：1５０〜３１０秒、
比表面積：８〜１６ｍ２／ｇ、
Ｉｇ−ｌｏｓｓ：０．５〜１．０重量％、
という物性を備える表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤１〜４）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例１〜４）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】
表２に示される本発明１，２と、表４に示される比較例１〜４の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤１，本発明分離剤２）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れたものである。
これに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤１〜４）を使用した場合には、コイルエッジ部にムラが多い（比較例１〜３）、あるいは、コイル巻きが緩くコイル形状が不良である（比較例４）という欠点があるとともに、磁気特性も本発明１，２に比して劣ったものであることがわかる。
【００３１】
実施例２：
質量％で、Ｃ；０．０６％、Ｓｉ；３．３０％、Ｍｎ；０．１％、Ａｌ；０．０３％、Ｓ；０．００７０％、Ｎ；０．００７５％。Ｓｎ；０．０５％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板スラブを、実施例１と同様にして処理し、最終板厚０．２２５ｍｍとした。この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ ６８℃の雰囲気中で脱炭焼鈍し、引き続き７５０℃×３０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％＋ＮＨ３雰囲気中で鋼板窒素量２１５ｐｐｍになるよう焼鈍した。
【００３２】
この鋼板上に、表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤３，本発明分離剤４）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明３，本発明４）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００３３】
比較のため、上記実施例２と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例２と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、鋼板表面に、表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤５，６）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例５，６）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００３４】
表２に示される本発明３，４と、表４に示される比較例５，６の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤３，本発明分離剤４）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れているのに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤５，６）を使用した場合には、グラス被膜外観は本発明同様ほぼ均一で良好であるが、コイル巻きが緩くコイル形状が不良であるばかりか、磁気特性は本発明３，４に比して劣ったものである。
【００３５】
実施例３：
質量％で、Ｃ；０．１％、Ｓｉ；３．０％、Ｍｎ；０．１％、Ａｌ；０．３％、Ｓ；０．１％、Ｎ；０．０１％、Ｓｎ；０．００５〜０．０１５％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板スラブを、実施例１と同様にして処理し、最終板厚０．２ｍｍとした。この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ ６８℃の雰囲気中で脱炭焼鈍し、引き続き７５０℃×３０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％＋ＮＨ３雰囲気中で鋼板窒素量２１５ｐｐｍになるよう焼鈍した。
【００３６】
この鋼板上に、表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤５，本発明分離剤６）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明５，本発明６）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００３７】
比較のため、上記実施例３と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例３と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、鋼板表面に、表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤７〜９）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例７〜９）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００３８】
表２に示される本発明５，６と、表４に示される比較例７〜９の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤５，本発明分離剤６）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れているのに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤７、８、９）を使用した場合には、グラス被膜外観は点状欠陥が多くみられ、平坦化焼鈍ラインに通板させるに際し、コイル形状を保持することができず、通板性が極めて悪く、しかも、磁気特性についても本発明５，６に比して大きく劣ったものである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による方向性電磁鋼板の製造方法によれば、特に、焼鈍分離剤の粒径分布を適切に調整することによって、製造工程に大きな変更を加えることなく、グラス被膜特性と磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を容易に得ることができ、実用上の有用性が非常に大きい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器や発電機の鉄芯に利用される方向性電磁鋼板の製造方法に関し、特に、フォルステライト系絶縁被膜形成のための焼鈍分離剤に工夫を凝らすことによって、磁気特性・被膜特性に優れ、かつ、平坦化焼鈍ラインを安定的に通板させることができる優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、方向性電磁鋼板は、熱間圧延工程においてインヒビターを鋼中に微細分散させ、冷延工程によって最終板厚にするとともに、脱炭焼鈍（さらに必要に応じ窒化処理）、一次再結晶焼鈍を経た後、ＭｇＯ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、乾燥後、コイルに巻き取り、仕上焼鈍において二次再結晶させると同時に鋼板表面にグラス被膜を形成させ、最終工程として、高温の仕上焼鈍工程で発生した熱歪を解消するため、平坦化焼鈍工程を経ることにより製造されている。
このようにして得られる方向性電磁鋼板は、主として電気機器、トランス等の鉄心材料として使用されており、そして、これらの用途には、磁束密度が高く、鉄損が優れる方向性電磁鋼板が求められている。
【０００３】
上記製造法における仕上焼鈍において、焼鈍分離剤の主成分をなすＭｇＯと脱炭焼鈍時に形成されるＳｉＯ２主体の酸化膜との反応により、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）主成分のグラス被膜が形成されるが、このグラス被膜の特性は、電磁鋼板の磁歪、鉄心加工作業性等の諸特性に多大な影響を与える。また、このフォルステライト系被膜は、その形成過程において、鋼中インヒビター制御にも重要な役割を果たし、鋼板の磁区を細分化する効果を有している。
高磁束密度、低鉄損の方向性電磁鋼板を得るためには、製造過程におけるフォルステライト系被膜の形成速度、質、量だけでなく、均一性に優れた被膜を得る必要があり、フォルステライト系被膜の改善に関する技術は、これまで数多く提案されている。
【０００４】
例えば、焼鈍分離剤ＭｇＯに関しては、特開平１１−１８１５２５号公報（特許文献１）には、 粒径２０％値粒子径の小さい方から体積２０％の点の二次粒子径が１．２μｍ以下のＭｇＯを用いること、特開 ２００３−２７２５１号公報（特許文献２）には、 比表面積が６〜１６ｍ２／ｇかつ二次粒子径の分布において１μｍ以下が２５％以上あるような粒径の細かい高活性なＭｇＯを用いること、特開２０００−２７３５５０号公報（特許文献３）には、１μｍ以下の粒径のものが１０％以上あるＭｇＯを用いること等が提案されている。
しかしながら、上記高活性ＭｇＯの使用によりフォルステライト系被膜の形成反応の改善および品質改善は図られるものの、その半面、仕上焼鈍中に、フォルステライト系被膜形成に使用されなかったＭｇＯ同士が焼結し、鋼板間に占有しているＭｇＯの体積収縮が発生してしまうためにコイル形状が崩れ、後の平坦化焼鈍ラインの生産性を阻害してしまうという問題が発生したため、更なる改善が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８１５２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２５１号公報
【特許文献３】特開２０００−２７３５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、すぐれたグラス被膜及び磁気特性を有し、かつ、平坦化焼鈍ラインを安定的に通板させることができる方向性電磁鋼板を得ることを目的とするものであり、特に、焼鈍分離剤の粒径分布を改善することによって、均一ですぐれたフォルステライト系被膜を形成し、かつ、仕上焼鈍中のコイル崩れを防止し、平坦化焼鈍工程において安定的に通板可能な方向性電磁鋼板の製造法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定の粒径分布を有する超微粒子からなるＭｇＯを使用した反応性の優れる焼鈍分離剤を用いることによって、均一で優れたフォルステライト系被膜を形成し、かつ、仕上焼鈍中のコイル崩れを防止し、平坦化焼鈍工程において安定的に通板可能な方向性電磁鋼板の製造法を提供するものであり、以下の構成を要旨とする。
「方向性電磁鋼板用スラブを加熱後熱間圧延し、冷間圧延し、次いで脱炭焼鈍し、一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を施した後、平坦化焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、
焼鈍分離剤は、苦汁及び海水の何れか一方または双方を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、乾燥後、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を行うことを特徴とする優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法。」
【０００８】
本発明者等は、方向性電磁鋼板の製造に際し、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯの粒径分布を適正範囲に調整することによって、優れたグラス被膜及び磁気特性を備え、かつ、仕上焼鈍後の平坦化焼鈍工程においても安定的に通板可能な方向性電磁鋼板を得ることができることを見出した。
【０００９】
本発明で用いる焼鈍分離剤は、苦汁及び海水を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％のものである。
【００１０】
まず、本発明の焼鈍分離剤に使用するＭｇＯは、苦汁及び海水の何れか一方または双方のＭｇイオン原料を用いてＣａ（ＯＨ）２等との反応により得た水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）を焼成して得られるＭｇＯの１種又は２種以上を混合して得られるものである。
【００１１】
ロータリーキルンによる焼成には、直火方式と間熱方式があるが、純度、活性分布、粒径等の条件を満足するためには直火炉焼成品が安定して良好なことから、本発明では直火式ロータリーキルン焼成品に限定する。
即ち、間熱方式は、焼成時の焼成効率が劣るため、目的の純度を得ようとすると必然的に高温、長時間の焼成が必要であり、直火式ロータリーキルンに比して過焼成にせざるを得ない問題がある。このため、直火式焼成に比し、同一原料で同様の活性粒子を得ようとすると粒子の活性が極めて低下する。
【００１２】
本発明では、焼成前のＭｇ（ＯＨ）２としては苦汁法、海水法の単独或いは両者の２種以上の原料を混合原料として焼成し製造されるが、焼成後において２種以上のＭｇＯ製品を混合して本発明の焼鈍分離剤を調整しても良い。
【００１３】
本発明の焼鈍分離剤で使用するＭｇＯに求められる特性としては、先ず、その粒径分布が所定条件を満足していることが必要とされる。
即ち、従来技術（例えば、特許文献１〜３）として示したように、一般的には、粒径の小さいＭｇＯの存在によって活性が高まることから、例えば、１μｍ以下の粒径の微粒子ＭｇＯが多量に存在することが好ましいとされているが、本発明では、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯが１５〜３０重量％存在することを必要とすると同時に、粒径が１０μｍ以上である粗粒子ＭｇＯが２重量％以上存在することを必要とする。
【００１４】
本発明者等は、方向性電磁鋼板のグラス被膜特性、磁気特性および平坦化焼鈍ラインの通板性に及ぼす焼鈍分離剤の粒径分布の影響を鋭意検討した。
その結果を、例えば、表１に示す。
まず、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯの含有割合による影響をみると、表１から明らかなように、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が１５重量％未満である場合には、最終仕上焼鈍後の平坦化焼鈍ラインの通板性は良好であるものの、バインダーとしての鋼板への密着効果が不足したり、微粒子ＭｇＯが中心となるグラス被膜形成反応性が不足するために、コイルエッジ部のグラス被膜にムラが多く発生するようになることがわかる。
一方、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が３０重量％を超えると、ほぼ均一で良好なグラス被膜が形成されるものの、仕上焼鈍時のコイル形状を保てなくなりコイル形状不良となることが分かる。
したがって、本発明では、粒径１μｍ以下の微粒子ＭｇＯの含有割合を、１〜３０重量％と定めた。
次に、粒径１０μｍ以上の粗粒子ＭｇＯの含有割合による影響をみると、同様に表１から、粒径１０μｍ以上のＭｇＯの含有割合が２重量％未満である場合には、コイル巻きが緩くなり平坦化焼鈍ラインにおける通板性が阻害されたり、あるいは、仕上焼鈍時のコイル形状を保てなくなるという問題点が生じた。
したがって、本発明では、粒径１０μｍ以上の粗粒子ＭｇＯの含有割合を、２重量％以上と定めた。
本発明において、焼鈍分離剤のより好ましい粒径分布は、粒径１μｍ以下のＭｇＯの含有割合が１５〜３０重量％、粒径が１μｍを超え１０μｍ未満のＭｇＯの含有割合が６５〜８３重量％、粒径が１０μｍ以上１５μｍ未満のＭｇＯの含有割合が２〜５重量％、である。
なお、本発明における焼鈍分離剤の粒径は、堀場製作所製ＨＯＲＩＢＡ ＬＡ−５００（超音波あり）を用いて測定を行った。
【００１５】
本発明の焼鈍分離剤のＣＡＡ４０％値は、１００ｓｅｃ以上であることが必要である。
ここで、ＣＡＡ４０％値とは、クエン酸とＭｇＯとの反応活性度を測定する活性試験によるもので、０．４Ｎのクエン酸水溶液に４０％の最終反応当量のＭｇＯを投与し撹拌しつつ、最終反応までの時間（クエン酸が消費され溶液が中性となるまでの時間）を３０℃で測定し、この時間で評価する方法である。
本発明においては、ＣＡＡ４０％値が１００ｓｅｃ未満であると、方向性電磁鋼板の磁気特性が劣化し、鋼板の被膜中に多数の点状被膜欠陥が発生するようになることから、ＣＡＡ４０％値を１００ｓｅｃ以上と定めた。
ただ、ＣＡＡ４０％値が３００ｓｅｃを超えると、グラス被膜形成において反応性低下が生じるので、本発明ではＣＡＡ４０％値を、１００ｓｅｃ以上３００ｓｅｃ未満とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の焼鈍分離剤の比表面積は、５〜３０ｍ２／ｇであることが必要である。焼鈍分離剤の比表面積が５ｍ２／ｇ未満では、グラス被膜反応性が低下し、また、鋼板への密着性が十分得られない。一方、比表面積が３０ｍ２／ｇを超えると、被膜中に多数の点状被膜欠陥が発生するようになる。焼鈍分離剤の比表面積が５〜３０ｍ２／ｇであれば、安定したスラリーと塗布性が得られることから、本発明の焼鈍分離剤の比表面積は、５〜３０ｍ２／ｇと定めた。
なお、比表面積はＢＥＴ法など、１点や多点のガス吸着量を基に粉体の表面積を求める一般的測定法により求めることができる。
【００１７】
本発明の焼鈍分離剤は、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値を、０．７〜２．０重量％の範囲に調整することが必要である。
Ｉｇ−ｌｏｓｓは、ＭｇＯを１０００℃まで加熱した際の重量減少率であるが、このＩｇ−ｌｏｓｓの値によって、主としてＭｇＯ が含有する微量なＭｇ（ＯＨ）２の含有率を推定することができる。そして、ＭｇＯ 中の微量Ｍｇ（ＯＨ）２は、グラス被膜形成反応促進のために微量の存在が必要であるが、過多に存在すると（Ｉｇ−ｌｏｓｓの値が２．０重量％を超えると）、点状被膜欠陥の原因となる。一方、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値が０．７未満の場合は、グラス被膜反応性が低下し、また、鋼板への密着性が十分得られない。そこで、本発明では、Ｉｇ−ｌｏｓｓの値を０．７〜２．０重量％の範囲に定めた。
【００１８】
また、本発明製造方法において使用する方向性電磁鋼板用スラブとしては、例えば、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１００％、Ｓｉ：２．５〜４．５％を含有する鋼スラブを用いることができる。Ｃはその含有量が０．０３質量％未満では二次再結晶が不安定になり、また、二次再結晶した場合でも製品の磁気特性の変動が大ききなることから制限される。一方、Ｃが０．１００質量％を超えると、脱炭焼鈍における酸化膜の形成が不利になったり、焼鈍時間が長くなり生産性を阻害する。また、Ｓｉ含有量が２．５質量％未満であると低鉄損の製品が得られ難く、一方、Ｓｉ含有量が４．５質量％を超えると、冷間圧延時に割れ破断が多発し、安定した冷延作業を困難にする。
なお、本発明における方向性電磁鋼板は上記Ｃ，Ｓｉに加えて他の鋼成分を添加することが出来るが、本発明においてはそれら成分の種類、量について特に限定するものではない。
【００１９】
次に、本発明の方向性電磁鋼板の製造条件について述べると、例えば、以下のとおりである。
【００２０】
例えば、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１００％、Ｓｉ：２．５〜４．５％の範囲内の成分組成に調整した方向性電磁鋼板用スラブを、スラブ加熱した後熱間圧延し、１回又は焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を行って最終板厚とし、次いで８００〜９００℃で雰囲気ガスの酸化度を調整して脱炭焼鈍を行って鋼板表面にＳｉＯ２を主成分とする酸化膜を形成する。
その後、インヒビターとしてＡｌＮを利用する低温スラブ過熱の場合には、同一ラインあるいは別ラインにおいて窒化処理を行ってインヒビターを形成する。
なお、脱炭焼鈍後に窒化処理を行うか否かは必要に応じて定めれば良いことであって、本発明の方向性電磁鋼板の製造方法は、脱炭焼鈍後に窒化処理を行うことを、何ら排除するものではない。
この脱炭焼鈍後の鋼板上に、あるいは、さらに窒化処理を行った鋼板上に、本発明の焼鈍分離剤をスラリー状としてコーテイングロール等で塗布、乾燥し、コイルにして巻き取る。
この際、焼鈍分離剤には、グラス被膜の反応促進補助、板間雰囲気調整あるいはインヒビター強化の目的で、ホウ素化合物、硫黄化合物、窒素化合物、酸化物を鋼成分や処理条件に応じて併用添加することができる。
【００２１】
この様に処理されたコイルは、仕上焼鈍として、１１００〜１２００℃の温度範囲に保持された炉内で２０時間程度の長時間焼鈍が行われ、この焼鈍工程においてグラス被膜形成と二次再結晶及び純化処理が行われる。
その後、余剰焼鈍分離剤の水洗除去、軽酸洗の後、絶縁被膜剤を塗布し、その焼付けとコイル形状矯正、歪取り焼鈍をかねて平坦化焼鈍を行うことにより、グラス被膜及び磁気特性の優れる本発明の方向性電磁鋼板が製造される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、一次再結晶焼鈍後の鋼板に、ＭｇＯを主成分とし、かつ、特定の粒径分布を有する焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻き取って仕上焼鈍を施すことにより、安定して均一なグラス被膜を形成することができるとともに、最終仕上焼鈍後の平坦化焼鈍において、安定的に通板可能な磁気特性の優れる方向性電磁鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
実施例１：
質量％で、Ｃ；０．０８％、Ｓｉ；２．３％、Ｍｎ；０．０７％、酸可溶Ａｌ０．０３％、Ｓ；０．０２４％、Ｎ；０．００８％、Ｓｎ；０．１％、Ｃｕ；０．０８％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板用スラブを１３５０℃で加熱した後、熱間圧延し、焼鈍後、酸洗し、最終板厚０．２３ｍｍに冷延した。
次いで、８４０℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ７０℃で連続脱炭焼鈍を行った。
この脱炭焼鈍を行った鋼板表面に、
粒径１μｍ以下：１５重量％、
粒径１０μｍ以上：２〜５重量％、
ＣＡＡ４０％値：１２０〜２００秒、
比表面積：１０〜２０ｍ２／ｇ、
Ｉｇ−ｌｏｓｓ：１〜１．５重量％、
という物性を備える表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤１，本発明分離剤２）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明１，本発明２）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
比較のため、上記実施例１と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例１と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、
この脱炭焼鈍を行った鋼板表面に、
粒径１μｍ以下：１０〜１５重量％、
粒径１０μｍ以上：０〜５重量％、
ＣＡＡ４０％値：1５０〜３１０秒、
比表面積：８〜１６ｍ２／ｇ、
Ｉｇ−ｌｏｓｓ：０．５〜１．０重量％、
という物性を備える表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤１〜４）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例１〜４）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】
表２に示される本発明１，２と、表４に示される比較例１〜４の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤１，本発明分離剤２）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れたものである。
これに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤１〜４）を使用した場合には、コイルエッジ部にムラが多い（比較例１〜３）、あるいは、コイル巻きが緩くコイル形状が不良である（比較例４）という欠点があるとともに、磁気特性も本発明１，２に比して劣ったものであることがわかる。
【００３１】
実施例２：
質量％で、Ｃ；０．０６％、Ｓｉ；３．３０％、Ｍｎ；０．１％、Ａｌ；０．０３％、Ｓ；０．００７０％、Ｎ；０．００７５％。Ｓｎ；０．０５％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板スラブを、実施例１と同様にして処理し、最終板厚０．２２５ｍｍとした。この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ ６８℃の雰囲気中で脱炭焼鈍し、引き続き７５０℃×３０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％＋ＮＨ３雰囲気中で鋼板窒素量２１５ｐｐｍになるよう焼鈍した。
【００３２】
この鋼板上に、表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤３，本発明分離剤４）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明３，本発明４）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００３３】
比較のため、上記実施例２と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例２と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、鋼板表面に、表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤５，６）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例５，６）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００３４】
表２に示される本発明３，４と、表４に示される比較例５，６の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤３，本発明分離剤４）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れているのに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤５，６）を使用した場合には、グラス被膜外観は本発明同様ほぼ均一で良好であるが、コイル巻きが緩くコイル形状が不良であるばかりか、磁気特性は本発明３，４に比して劣ったものである。
【００３５】
実施例３：
質量％で、Ｃ；０．１％、Ｓｉ；３．０％、Ｍｎ；０．１％、Ａｌ；０．３％、Ｓ；０．１％、Ｎ；０．０１％、Ｓｎ；０．００５〜０．０１５％、残部Ｆｅと不可避の不純物からなる方向性電磁鋼板スラブを、実施例１と同様にして処理し、最終板厚０．２ｍｍとした。この鋼板を連続焼鈍炉内で８４５℃×１１０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％、ＤＰ ６８℃の雰囲気中で脱炭焼鈍し、引き続き７５０℃×３０秒間、Ｎ２２５体積％＋Ｈ２７５体積％＋ＮＨ３雰囲気中で鋼板窒素量２１５ｐｐｍになるよう焼鈍した。
【００３６】
この鋼板上に、表１に示す焼鈍分離剤（本発明分離剤５，本発明分離剤６）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（本発明５，本発明６）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表２に示す。
【００３７】
比較のため、上記実施例３と同一の成分組成の鋼スラブに、実施例３と同一条件でスラブ加熱、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延および連続脱炭焼鈍を行った後、鋼板表面に、表３に示す焼鈍分離剤（比較例分離剤７〜９）をスラリー状にし、ロールコーターにより鋼板片面あたり５ｇ／ｍ２の割合で塗布し、乾燥し、コイルに巻き取った後、１２００℃×２０Ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。
その後、燐酸アルミとシリカを主成分とする方向性電磁鋼板用の絶縁被膜剤を焼付け後の質量で４．５ｇ／ｍ２の割合で焼き付け、連続炉内で８５０℃の板温で平坦化焼鈍を行った。
上記製造方法で製造した方向性電磁鋼板（比較例７〜９）のグラス被膜外観、平坦化焼鈍ライン通板性、磁気特性を表４に示す。
【００３８】
表２に示される本発明５，６と、表４に示される比較例７〜９の対比から明らかなように、本発明の焼鈍分離剤（本発明分離剤５，本発明分離剤６）を使用した場合には、グラス被膜はほぼ均一で良好であって、平坦化焼鈍ラインにおける通板性も良好であり、さらに、磁気特性も極めて優れているのに対して、比較例の焼鈍分離剤（比較例分離剤７、８、９）を使用した場合には、グラス被膜外観は点状欠陥が多くみられ、平坦化焼鈍ラインに通板させるに際し、コイル形状を保持することができず、通板性が極めて悪く、しかも、磁気特性についても本発明５，６に比して大きく劣ったものである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による方向性電磁鋼板の製造方法によれば、特に、焼鈍分離剤の粒径分布を適切に調整することによって、製造工程に大きな変更を加えることなく、グラス被膜特性と磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を容易に得ることができ、実用上の有用性が非常に大きい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向性電磁鋼板用スラブを加熱後熱間圧延し、冷間圧延し、次いで脱炭焼鈍し、一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を施した後、平坦化焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、
焼鈍分離剤は、苦汁及び海水の何れか一方または双方を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、乾燥後、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を行うことを特徴とする優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項１】
方向性電磁鋼板用スラブを加熱後熱間圧延し、冷間圧延し、次いで脱炭焼鈍し、一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を施した後、平坦化焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造方法において、
焼鈍分離剤は、苦汁及び海水の何れか一方または双方を原料して得られた水酸化マグネシウムを最終段階で直火式ロータリーキルンにより焼成して得られたＭｇＯの１種又は２種以上の混合物からなり、かつ、該焼鈍分離剤は、粒径１μｍ以下が１５〜３０重量％、粒径１０μｍ以上が２重量％以上である粒径分布を有し、さらに、ＣＡＡ４０％値が１００秒以上、比表面積が５〜３０ｍ２／ｇ、Ｉｇ−ｌｏｓｓが０．７〜２．０重量％である焼鈍分離剤をスラリー状にして鋼板表面に塗布し、乾燥後、コイル状に巻取り、仕上焼鈍を行うことを特徴とする優れたグラス被膜及び磁気特性を備える方向性電磁鋼板の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−２０２２２４（Ｐ２０１１−２０２２２４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６９９６７（Ｐ２０１０−６９９６７）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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