[发明专利]方向性电磁钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于变压器等的铁芯材料的铁损极低的方向性电磁钢板的制造方法。

背景技术

电磁钢板被广泛用作变压器和发电机的铁芯材料。尤其是方向性电磁钢板，其结晶取向高度地集聚于被称为高斯取向的(110)[001]取向，具有与变压器、发电机的能量损失的降低直接相关的良好的铁损特性。在此，作为降低方向性电磁钢板的铁损特性的方法，公知有效的是降低板厚、增加Si含量、提高结晶取向的配向性、对钢板赋予张力、使钢板表面平滑化、使二次再结晶晶粒细粒化等。

其中，例如，作为使二次再结晶晶粒细粒化的技术，在专利文献1～4等中分别公开了在脱碳退火时急速加热的方法、在脱碳退火之前进行急速加热处理而改善一次再结晶织构的方法等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-298653号公报

专利文献2：日本特开平7-62436号公报

专利文献3：日本特开2003-27194号公报

专利文献4：日本特开2000-204450号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述技术虽然各自具有改善铁损特性的效果，但是，对于近年来节能化潮流中所要求的进一步的铁损特性的改善而言，并未获得令人充分满足的结果。

本发明是积极地响应上述要求而开发的，其目的在于，提供一种与现有技术相比使铁损特性进一步提高的方向性电磁钢板的制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人为了实现上述目的反复进行了深入研究。其结果获得如下见解，即，通过在脱碳退火时同时实现升温速度的最佳化带来的织构的改善和退火气氛的控制带来的次生氧化皮形态的改善，同时表现出对铁损降低有效的二次再结晶晶粒(二次晶粒)的细粒化和来自镁橄榄石被膜的赋予张力提高，通过二者的协同效果，可获得与以往相比进一步提高的铁损特性。

在此，在脱碳退火时，与二次晶粒的细粒化及镁橄榄石被膜张力的提高相关的要点具体如下。

(a)关于二次晶粒的细粒化

在脱碳退火时，至少以50℃/秒以上的升温速度在500～700℃的温度范围进行加热，使一次再结晶织构中的高斯取向晶粒的存在频率增加。

(b)关于来自镁橄榄石被膜的赋予张力提高

要使被膜张力提高，重要的是在钢板中没有应变的状态下形成次生氧化皮。即，脱碳退火时，在非氧化性气氛中加热到700～750℃的温度范围，由此释放导入钢板的应变，之后，当在氧化性气氛中形成次生氧化皮时，与现有技术不同，成为适于被膜张力提高的次生氧化皮的形态。

另外，这时，重要的是从低于700℃开始形成次生氧化皮。即，要在连续退火中形成良好的次生氧化皮，需要在释放应变后，暂时冷却到低于700℃。

下面，对获得上述见解的试验内容进行说明。

＜实验1＞

通过连续铸造制造以质量%计含有Ｃ：0.05%、Si：3.2%、Mn：0.05%、Al：0.025%及N：0.006%，余量由Fe及不可避免的杂质构成的钢坯，加热至1400℃后，通过热轧制成板厚：2.3mm的热轧板，在1100℃实施80秒的热轧板退火。接着，通过冷轧使板厚为0.50mm，在气氛氧化性P(H₂O)/P(H₂)＝0.30中、850℃、300秒的条件下实施中间退火。之后，通过盐酸酸洗除去表面的次生氧化皮，再次实施冷轧，精轧为板厚：0.23mm的冷轧板后，在气氛氧化性P(H₂O)/P(H₂)＝0.50中、830℃、200秒的条件下实施脱碳退火。在进行该脱碳退火时，在500～700℃的范围内使升温速度变化。之后，涂敷以MgO为主要成分的退火分离剂之后，实施最终退火，制成样品。

图1是表示上述样品的二次再结晶晶粒的粒径(二次晶粒粒径)与升温速度的关系的图。需要说明的是，二次晶粒粒径通过测定在长度：1m、宽度：1m的大小的样品内存在的二次晶粒的个数，换算为圆相当直径而求得。

由图1可知，通过将升温速度设为50℃/秒以上，二次晶粒粒径细粒化。优选100℃/秒以上。

＜实验2＞