[发明专利]方向性电磁钢板、方向性电磁钢板的制造方法及方向性电磁钢板的制造中利用的退火分离剂

说明书

本发明提供磁特性优异、一次被膜与钢板的密合性优异的方向性电磁钢板。本发明的方向性电磁钢板具备：母材钢板；和形成于母材钢板的表面上、且含有Mg₂SiO₄作为主要成分的一次被膜，所述母材钢板具有下述化学组成：以质量％计含有C：0.005％以下、Si：0.5～7.0％、Mn：0.05～1.00％、S及Se的合计：0.005％以下、sol.Al：0.005％以下及N：0.005％以下、剩余部分由Fe及杂质构成，其中，从一次被膜的表面起沿方向性电磁钢板的板厚方向利用辉光放电发光分析法实施元素分析时得到的Al发光强度的峰位置被配置在距离一次被膜的表面在板厚方向上为2.0～12.0μm的范围内，Al发光强度的峰位置处的、且以面积为基准的当量圆直径计为0.1μm以上的Al氧化物的个数密度为0.03～0.2个/μm²。

技术领域

本发明涉及方向性电磁钢板、方向性电磁钢板的制造方法及方向性电磁钢板的制造中利用的退火分离剂。

背景技术

方向性电磁钢板是以质量％计含有0.5～7％左右的Si、使晶体取向集中于{110}001取向(高斯取向)的钢板。对于晶体取向的控制，利用被称为二次再结晶的突变性(catastrophic)的晶粒生长现象。

方向性电磁钢板的制造方法如下所述。将板坯加热来实施热轧，制造热轧钢板。将热轧钢板根据需要进行退火。将热轧钢板进行酸洗。对酸洗后的热轧钢板以80％以上的冷轧率实施冷轧，制造冷轧钢板。对冷轧钢板实施脱碳退火，表现出一次再结晶。对脱碳退火后的冷轧钢板实施成品退火，表现出二次再结晶。通过以上的工序来制造方向性电磁钢板。

在上述的脱碳退火后且成品退火前，在冷轧钢板的表面上涂布含有以MgO作为主要成分的退火分离剂的水性浆料，进行干燥。将退火分离剂干燥后的冷轧钢板卷取成卷材后，实施成品退火。在成品退火时，退火分离剂中的MgO与脱碳退火时形成于冷轧钢板的表面的内部氧化层中的SiO₂发生反应，在表面上形成以Mg₂SiO₄(镁橄榄石)作为主要成分的一次被膜。形成一次被膜后，在一次被膜上形成例如由胶体二氧化硅及磷酸盐制成的绝缘被膜(也称为二次被膜)。一次被膜及绝缘被膜与钢板相比热膨胀率小。因此，一次被膜与绝缘被膜一起对钢板赋予张力而降低铁损。一次被膜进一步提高绝缘被膜与钢板的密合性。因此，优选一次被膜与钢板的密合性高。

另一方面，对于方向性电磁钢板的低铁损化，提高磁通密度来降低磁滞损耗也是有效的。

为了提高方向性电磁钢板的磁通密度，使母钢板的晶体取向集中于高斯(Goss)取向是有效的。用于提高高斯取向上的集中度的技术在专利文献1～3中被提出。在这些专利文献中，在钢板中含有强化抑制剂的作用的磁特性改善元素(Sn、Sb、Bi、Te、Pb、Se等)。由此，高斯取向上的集中度提高，能够提高磁通密度。

然而，在含有磁特性改善元素的情况下，一次被膜的一部分凝聚，钢板与一次被膜的界面容易平坦化。这种情况下，一次被膜与钢板的密合性降低。

提高一次被膜与钢板的密合性的技术被公开于专利文献4、5、6及7中。

在专利文献4中，使板坯中含有0.001～0.1％的Ce，在钢板表面形成包含0.01～1000mg/m²的Ce的一次被膜。在专利文献5中，在含有Si：1.8～7％、在表面具有以Mg₂SiO₄作为主要成分的一次被膜的方向性电磁钢板中，使一次被膜中以单位面积重量计每单面含有0.001～1000mg/m²的Ce。

在专利文献6中，通过使以MgO作为主要成分的退火分离剂中含有包含0.1～10％的稀土类金属元素化合物、0.1～10％的选自Ca、Sr或Ba中的1种以上的碱土类金属化合物和0.01～5％的硫化合物的化合物，从而形成一次被膜，该一次被膜的特征在于，在一次被膜中含有选自Ca、Sr或Ba中的1种以上的碱土类金属化合物和稀土类元素。