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JP5757693B2 - Low iron loss unidirectional electrical steel sheet manufacturing method - Google Patents

Low iron loss unidirectional electrical steel sheet manufacturing method Download PDF

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JP5757693B2 JP2010119471A JP2010119471A JP5757693B2 JP 5757693 B2 JP5757693 B2 JP 5757693B2 JP 2010119471 A JP2010119471 A JP 2010119471A JP 2010119471 A JP2010119471 A JP 2010119471A JP 5757693 B2 JP5757693 B2 JP 5757693B2
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Description

本発明は、熱延板焼鈍工程の条件改善によって、優れた磁気特性を有する、トランスの鉄心等に利用される一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a unidirectional electrical steel sheet having excellent magnetic properties and used for a transformer core or the like by improving the conditions of a hot-rolled sheet annealing process.

一方向性電磁鋼板は、トランス等の電気機器の鉄心材料として使用されており、磁気特性として、励磁特性と鉄損特性が良好でなくてはならない。しかも、近年、特に環境問題からエネルギーロスの少ない低鉄損素材への市場要求が強まっている。磁束密度の高い鋼板は、鉄損が低く、また、鉄心が小さくできるので、極めて重要な開発目標である。   Unidirectional electrical steel sheets are used as iron core materials for electrical equipment such as transformers, and must have good excitation characteristics and iron loss characteristics as magnetic characteristics. Moreover, in recent years, market demand for low iron loss materials with low energy loss has been increasing particularly due to environmental problems. A steel plate with a high magnetic flux density is a very important development goal because it has a low iron loss and a small iron core.

この高い磁束密度を有する一方向性電磁鋼板は、適切な冷延と焼鈍とにより、熱延板から最終板厚にした鋼板を仕上焼鈍して、通称、ゴス方位と呼ばれる{110}<001>方位を有する一次再結晶粒を選択成長させる、いわゆる、二次再結晶によって得られる。   This unidirectional electrical steel sheet having a high magnetic flux density is obtained by subjecting a steel sheet having a final thickness from a hot-rolled sheet to finish annealing by appropriate cold rolling and annealing, and is commonly called {110} <001>. It is obtained by so-called secondary recrystallization in which primary recrystallized grains having an orientation are selectively grown.

この二次再結晶は、鋼板中に、インヒビターとよばれる微細な析出物、例えば、MnS、AlN、MnSe、Cu2S、BN、(Al、Si)N等が存在すること、又は、Sn、Sb等の粒界偏析型の元素が存在することによって達成される。 This secondary recrystallization is caused by the presence of fine precipitates called inhibitors in the steel sheet, such as MnS, AlN, MnSe, Cu 2 S, BN, (Al, Si) N, or Sn, This is achieved by the presence of grain boundary segregation type elements such as Sb.

この二次再結晶を制御するための一つの方法として、微細析出物を、熱間圧延前のスラブ加熱時に完全固溶させ、その後に、熱間圧延及びその後の焼鈍工程で微細析出させる方法が、工業的に実施されている。しかし、この方法では、析出物を完全固溶させるために、1350℃ないし1400℃以上の高温で、スラブを加熱する必要がある。   As one method for controlling this secondary recrystallization, there is a method in which fine precipitates are completely dissolved during slab heating before hot rolling, and then finely precipitated in hot rolling and subsequent annealing steps. Has been implemented industrially. However, in this method, it is necessary to heat the slab at a high temperature of 1350 ° C. to 1400 ° C. or more in order to completely dissolve the precipitate.

この温度は、普通鋼のスラブ加熱温度に比べて約200℃高く、そのための専用の加熱炉が必要であり、また、溶融スケール量が多いことや、線状の二次再結晶不良が発生し易いため連続鋳造スラブの使用が困難という問題を含んでいる。   This temperature is approximately 200 ° C higher than the slab heating temperature of ordinary steel, and a dedicated heating furnace is required for that purpose, and there is a large amount of melt scale and linear secondary recrystallization failure. Since it is easy, use of a continuous casting slab is difficult.

そこで、上述の問題を回避するために、1350℃以下の低温でスラブを加熱して、方向性電磁鋼板を製造する方法について研究開発が進められた。低温スラブ加熱による製造方法として、例えば、小松らは、窒化処理により形成した(Al、Si)Nをインヒビターとして用いる方法を、特許文献1で開示している。また、小林らは、その際の窒化処理の方法として、脱炭焼鈍後にストリップ状で窒化する方法を、特許文献2で開示している。   Therefore, in order to avoid the above-mentioned problems, research and development has been advanced on a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet by heating a slab at a low temperature of 1350 ° C. or lower. As a manufacturing method by low-temperature slab heating, for example, Komatsu et al. Discloses a method using (Al, Si) N formed by nitriding as an inhibitor in Patent Document 1. Moreover, Kobayashi et al. Discloses a method of nitriding in strip form after decarburization annealing as a nitriding method at that time.

特公昭62−045285号公報Japanese Patent Publication No.62-045285 特開平02−077525号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-077525 特開昭62−040315号公報JP 62-040315 A 特開平02−274812号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-274812

一方向性電磁鋼板の磁気特性をより優れたものにする一方法として、{110}<001>ゴス方位二次再結晶の集積度を上げるため、一次再結晶集合組織において、ゴス方位に蚕食され易い{111}<112>方位等の面強度を高める方法が知られている。   As a method for improving the magnetic properties of the unidirectional electrical steel sheet, the {110} <001> goth orientation secondary recrystallization is increased in order to increase the degree of integration of the secondary recrystallization in the primary recrystallization texture. There is known a method of increasing the surface strength such as {111} <112> orientation which is easy.

例えば、熱間圧延における仕上圧延の最終3パスの累積圧下率や、最終パスの圧下率を高めることにより、歪の蓄積を促進し、その後、自らの熱エネルギーを利用して、極力、再結晶させ、結晶微細化を図ることで、冷間圧延後の一次再結晶で、{111}<112>方位等の面強度を高める製造方法が、特許文献4等に開示されている。   For example, by increasing the cumulative reduction rate of the final three passes of finish rolling in hot rolling and the reduction rate of the final pass, the accumulation of strain is promoted, and then, using its own thermal energy, recrystallization is performed as much as possible. Patent Document 4 and the like disclose a manufacturing method that increases the surface strength such as the {111} <112> orientation by primary recrystallization after cold rolling by reducing the crystal size.

しかし、この方法では、熱延後の自らの熱エネルギーを利用して再結晶を図るので、スラブ加熱時のスキッド上と、スキッドとの間における温度差や、鋼板の幅方向の温度差等により、再結晶集合組織及び/又は磁気特性のバラツキが生じ易いという問題がある。   However, in this method, since recrystallization is performed using the thermal energy of the own after hot rolling, the temperature difference between the skid and the skid during slab heating, the temperature difference in the width direction of the steel plate, etc. There is a problem that recrystallization textures and / or variations in magnetic properties are likely to occur.

このため、本発明は、優れた磁気特性を有する一方向性電磁鋼板を製造する方法を提供することを課題とする。   For this reason, this invention makes it a subject to provide the method of manufacturing the unidirectional electrical steel plate which has the outstanding magnetic characteristic.

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有するものである。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

(1)本発明は、まず、質量%で、Si:0.8〜7%、C:0.085%以下、酸可溶性Al:0.01〜0.065%、N:0.0075%以下、Mn:0.02〜0.20%、Seq.=S+0.406×Se:0.003〜0.05%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを、下記式で表す温度T1、T2、及び、T3(℃)のいずれの温度以上、1350℃以下となる温度で加熱し、その後、熱間圧延し、得られた熱延板を焼鈍し、一回の冷間圧延又は焼鈍を介する複数の冷間圧延を施して最終板厚の鋼板とし、その鋼板を脱炭焼鈍した後、焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を施すとともに、脱炭焼鈍から仕上焼鈍の二次再結晶開始までの間に、鋼板の窒素量を増加させる処理を施すことよりなる一方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延における仕上圧延時の終了温度を950℃以下とし、かつ、圧延終了後2秒以内に冷却速度10℃/sec以上の急冷を開始して、巻取温度700℃以下で巻き取り、引き続き、熱延板焼鈍を施す際に、板温800〜1000℃の間の昇温速度を5℃/sec以上とすることを特徴とする。 (1) In the present invention, first, by mass, Si: 0.8 to 7%, C: 0.085% or less, acid-soluble Al: 0.01 to 0.065%, N: 0.0075% or less , Mn: 0.02 to 0.20%, Seq. = S + 0.406 × Se: 0.003 to 0.05%, and a silicon steel slab composed of the remaining Fe and inevitable impurities is any of temperatures T1 , T2, and T3 (° C.) represented by the following formula Heat at a temperature of 1350 ° C. or higher, then hot-rolled, anneal the resulting hot-rolled sheet, and perform a single cold-rolling or multiple cold-rolling through the final plate After the steel sheet is decarburized and annealed, the steel sheet is coated with an annealing separator, finish annealing is performed, and the nitrogen content of the steel sheet is increased between the decarburization annealing and the start of secondary recrystallization of the finish annealing. In the method for producing a unidirectional electrical steel sheet comprising performing the treatment, the finishing temperature at the time of finish rolling in hot rolling is 950 ° C. or less, and the cooling rate is 10 ° C./sec or more within 2 seconds after the rolling is finished. Starts rapid cooling and coiling temperature is 700 ℃ or less Winding taken, subsequently, when subjected to hot rolled sheet annealing, characterized in that the heating rate during the sheet temperature 800 to 1000 ° C. and 5 ° C. / sec or higher.

T1=10062/(2.72−log([Al]×[N]))−273
T2=14855/(6.82−log([Mn]×[S]))−273
T3=10733/(4.08−log([Mn]×[Se]))−273
こで、[Al]、[N]、[Mn]、[S]、及び[Se]は、それぞれ、酸可溶性Al、N、Mn、S、及びSeの含有量(質量%)である。
T1 = 10062 / (2.72−log ([Al] × [N])) − 273
T2 = 14855 / (6.82-log ([Mn] × [S]))-273
T3 = 10733 / (4.08-log ([Mn] × [Se]))- 273
In here, [Al], [N] , [Mn], [S], and [Se] are respectively the content of acid-soluble Al, N, Mn, S, and Se (wt%).

(2)本発明は、前記(1)の発明において、熱間圧延における仕上圧延の累積圧下率が93%以上であることを特徴とする。   (2) The present invention is characterized in that, in the invention of (1), the cumulative rolling reduction of finish rolling in hot rolling is 93% or more.

(3)本発明は、前記(1)、又は、(2)の発明において、熱間圧延における仕上圧延の最終3パスの累積圧下率が40%以上であることを特徴とする。   (3) The present invention is characterized in that, in the invention of (1) or (2), the cumulative reduction ratio of the final three passes of finish rolling in hot rolling is 40% or more.

(4)本発明は、前記(1)、(2)、又は、(3)の発明において、前記珪素鋼スラブが、質量%で、Cu:0.01〜0.30%含有し、かつ、珪素鋼スラブを、前記式で表す温度T1〜T3および下記式で表す温度T4の全てが1350℃以下となるように、インヒビター成分の含有量を調整し、かつ、T1〜T4(℃)の温度以上、1350℃以下で加熱することを特徴とする。
T4=43091/(25.09−log([Cu]×[Cu]×[S]))−273
ここで、[Cu]及び[S]は、それぞれ、Cu及びSの含有量(質量%)である。
(4) The present invention is the invention of (1), (2), or (3), wherein the silicon steel slab contains Cu: 0.01 to 0.30% in mass% , and In the silicon steel slab, the content of the inhibitor component is adjusted so that all of the temperatures T1 to T3 represented by the above formula and the temperature T4 represented by the following formula are 1350 ° C. or less, and the temperature of T1 to T4 (° C.). As described above, the heating is performed at 1350 ° C. or lower .
T4 = 43091 / (25.09-log ([Cu] * [Cu] * [S]))-273
Here, [Cu] and [S] are the contents (mass%) of Cu and S, respectively.

(5)本発明は、前記(1)、(2)、(3)、又は、(4)の発明において、前記珪素鋼スラブが、質量%で、Cr:0.3%以下、P:0.5%以下、Sn:0.3%以下、Sb:0.3%以下、Ni:1%以下、及び、Bi:0.01%以下の1種又は2種以上を含有することを特徴とする。   (5) The present invention is the invention (1), (2), (3), or (4), wherein the silicon steel slab is in% by mass, Cr: 0.3% or less, P: 0 0.5% or less, Sn: 0.3% or less, Sb: 0.3% or less, Ni: 1% or less, and Bi: 0.01% or less. To do.

本発明は、二次再結晶制御のための主たるインヒビターを脱炭焼鈍工程以降の窒化処理により形成する低温スラブ加熱方式であるので、二次再結晶を制御するインヒビターへの影響を及ぼすことなく、仕上げ圧延時の板温を容易に低く抑えることができ、さらに、熱間圧延でのコイル巻取りまでの板温も急速に低く抑えることで再結晶及び粒成長を抑制し、続く、熱延板焼鈍を施す際に急速加熱することにより、鋼板の長さ及び幅方向とも、均一かつ効果的に再結晶の微細化を図ることができる。   Since the present invention is a low-temperature slab heating method in which the main inhibitor for secondary recrystallization control is formed by nitriding after the decarburization annealing step, without affecting the inhibitor that controls secondary recrystallization, The plate temperature during finish rolling can be easily kept low, and the plate temperature until coil winding in hot rolling is also kept low rapidly, thereby suppressing recrystallization and grain growth, followed by hot rolling. By rapid heating during annealing, recrystallization can be refined uniformly and effectively in both the length and width directions of the steel sheet.

これらのことにより、一次再結晶集合組織が改善されて、{110}<001>方位二次再結晶の集積度が上がり、コイル内で磁気特性が均一でかつ優れた方向性電磁鋼板をより容易に製造することができる。   As a result, the primary recrystallization texture is improved, the degree of integration of {110} <001> -oriented secondary recrystallization is increased, and it is easier to obtain a grain-oriented electrical steel sheet having uniform magnetic properties and excellent magnetic properties in the coil. Can be manufactured.

さらに、本発明では、熱間圧延における仕上圧延の累積圧下率の制御をより厳格に行うことにより、一次再結晶集合組織がさらに改善されて、二次再結晶をより安定的に行い、一層の磁気特性向上効果を得ることができる。   Furthermore, in the present invention, by controlling the cumulative reduction ratio of finish rolling in hot rolling more strictly, the primary recrystallization texture is further improved, and secondary recrystallization is performed more stably. An effect of improving magnetic characteristics can be obtained.

さらに、本発明では、熱間圧延での仕上圧延における後段パスの圧下率をより高めることにより、一次再結晶集合組織がさらに改善されて、二次再結晶をより安定的に行い、一層の磁気特性向上効果を得ることができる。   Furthermore, in the present invention, the primary recrystallization texture is further improved by further increasing the reduction ratio of the subsequent pass in the finish rolling in the hot rolling, so that the secondary recrystallization can be performed more stably and further magnetic A characteristic improvement effect can be obtained.

さらに、本発明によれば、添加元素に応じて磁気特性を改良した一方向性電磁鋼板を製造することができる。   Furthermore, according to this invention, the unidirectional electrical steel plate which improved the magnetic characteristic according to the additive element can be manufactured.

熱間圧延における仕上げ圧延時の終了温度の条件と磁束密度B8の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the conditions of completion | finish temperature at the time of finish rolling in hot rolling, and magnetic flux density B8. 熱延板焼鈍の昇温速度の条件と磁束密度B8を示す図である。It is a figure which shows the conditions of the temperature increase rate of hot-rolled sheet annealing, and magnetic flux density B8.

本発明は、AlNを二次再結晶の主なインヒビターとする一方向性電磁鋼板の製造方法において、1350℃以下の低温でスラブを加熱することが前提である。即ち、本発明は、熱間圧延前の低温スラブ加熱において、インヒビターを完全に固溶させ、かつ、後工程の窒化により、インヒビターの補強を行うものであり、例えば、特許文献3で開示されている、二次再結晶に必要なインヒビターを、脱炭焼鈍(一次再結晶)完了以降から、仕上げ焼鈍における二次再結晶発現以前までに造り込む技術を利用するものである。   The present invention is premised on heating a slab at a low temperature of 1350 ° C. or lower in a method for producing a unidirectional electrical steel sheet using AlN as a main inhibitor for secondary recrystallization. That is, the present invention is to completely dissolve the inhibitor in the low-temperature slab heating before hot rolling, and to reinforce the inhibitor by nitriding in the subsequent process. For example, disclosed in Patent Document 3 In other words, a technique is used in which an inhibitor necessary for secondary recrystallization is made after completion of decarburization annealing (primary recrystallization) and before the occurrence of secondary recrystallization in finish annealing.

1350℃以下の低温スラブ加熱を前提とする製造方法においては、二次再結晶を制御するインヒビターに影響を及ぼすことなく、仕上げ圧延時の板温を低く抑えることができる。本発明者らは、このことを活用し、さらに、熱間圧延でのコイル巻取りまでの板温も低く抑えることで、再結晶・粒成長を抑制し、続いて、熱延板焼鈍を施す際に急速加熱することにより、効果的に、再結晶粒の微細化を図ることができる。   In the manufacturing method premised on low-temperature slab heating at 1350 ° C. or lower, the plate temperature during finish rolling can be kept low without affecting the inhibitor that controls secondary recrystallization. The present inventors make use of this fact, and further suppress the recrystallization and grain growth by keeping the plate temperature until coil winding in hot rolling low, and subsequently perform hot-rolled sheet annealing. In this case, the recrystallized grains can be effectively refined by rapid heating.

この現象の解明は充分なされているわけではないが、熱間圧延時の加工歪蓄積を増大し、保持した後、この熱延板を急速加熱することにより、再結晶粒の微細化が促進されるものと推定される。   Although this phenomenon has not been fully elucidated, increasing the strain accumulated during hot rolling and holding it, and then rapidly heating the hot-rolled sheet promotes refinement of recrystallized grains. It is estimated that.

この方法によれば、冷延後の一次再結晶集合組織において、素材粒界近傍から発生する{111}<112>方位を増やすことができ、その結果、{110}<001>方位二次再結晶の集積度が上がり、効果的に、磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板を製造できることを見出し、本発明を完成させた。   According to this method, in the primary recrystallization texture after cold rolling, it is possible to increase the {111} <112> orientation generated from the vicinity of the material grain boundary. As a result, the {110} <001> orientation secondary reconstruction The present inventors have found that a unidirectional electrical steel sheet excellent in magnetic properties can be produced effectively by increasing the degree of crystal integration, and completed the present invention.

次に、本発明で用いる珪素鋼素材の成分組成を限定する理由について説明する。以下、%は、質量%を意味する。   Next, the reason for limiting the component composition of the silicon steel material used in the present invention will be described. Hereinafter,% means mass%.

本発明は、少なくとも、Si:0.8〜7%、C:0.085%以下、酸可溶性Al:0.01〜0.065%、N:0.0075%以下、Mn:0.02〜0.20%、Seq.=S+0.406×Se:0.003〜0.05%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる成分組成、又は、この成分組成に、さらに、Cu:0.01〜0.30%、Cr:0.3%以下、P:0.5%以下、Sn:0.3%以下、Sb:0.3%以下、Ni:1%以下、及び、Bi:0.01%以下の1種又は2種以上を含有させた成分組成を基本とし、必要に応じて、他の成分を含有する方向性電磁鋼板用の珪素鋼スラブを素材として用いる。成分組成の限定理由は次の通りである。   In the present invention, at least Si: 0.8-7%, C: 0.085% or less, acid-soluble Al: 0.01-0.065%, N: 0.0075% or less, Mn: 0.02- 0.20%, Seq. = S + 0.406 × Se: 0.003 to 0.05%, the component composition consisting of the remaining Fe and inevitable impurities, or this component composition, further Cu: 0.01 to 0.30%, Cr: 0.3% or less, P: 0.5% or less, Sn: 0.3% or less, Sb: 0.3% or less, Ni: 1% or less, and Bi: 0.01% or less Or based on the component composition containing 2 or more types, the silicon steel slab for grain-oriented electrical steel sheets containing another component is used as a raw material as needed. The reasons for limiting the component composition are as follows.

Siは、添加量を多くすると電気抵抗が高くなり、鉄損特性が改善される。しかし、7%を超えると、冷延が極めて困難となり、圧延時に、鋼板が割れてしまうので、7%以下とする。より工業生産に適するのは4.8%以下である。一方、0.8%より少ないと、仕上焼鈍時にγ変態が生じ、鋼板の結晶方位が損なわれてしまうので、0.8%以上とする。好ましくは、2.8〜4.0%である。   When Si is added in an increased amount, the electrical resistance increases and the iron loss characteristics are improved. However, if it exceeds 7%, cold rolling becomes extremely difficult, and the steel plate is cracked during rolling. More suitable for industrial production is 4.8% or less. On the other hand, if less than 0.8%, γ transformation occurs during finish annealing and the crystal orientation of the steel sheet is impaired, so the content is made 0.8% or more. Preferably, it is 2.8 to 4.0%.

Cは、一次再結晶組織を制御するうえで有効な元素であるが、磁気特性に悪影響を及ぼすので、仕上焼鈍前に脱炭する必要がある。Cが0.085%より多いと、脱炭焼鈍時間が長くなり、工業生産における生産性が損なわれてしまうので、0.085%以下とする。好ましくは、0.05〜0.08%である。   C is an effective element for controlling the primary recrystallization structure, but it adversely affects the magnetic properties, so it is necessary to decarburize before finish annealing. When C is more than 0.085%, the decarburization annealing time becomes long and the productivity in industrial production is impaired, so the content is made 0.085% or less. Preferably, it is 0.05 to 0.08%.

酸可溶性Alは、本発明においてNと結合し、(Al、Si)Nとして、インヒビターとしての機能を確保するのに必須の元素である。インヒビター機能を確保するため、0.01%以上含有する必要があるが、0.065%を超えると、二次再結晶が不安定となるので、酸可溶性Alは、二次再結晶が安定する0.01〜0.065%とする。好ましくは、0.022〜0.035%である。 In the present invention, acid-soluble Al is an element essential for binding to N and securing the function as an inhibitor as (Al, Si) N. In order to ensure the inhibitor function, it is necessary to contain 0.01% or more. However, if it exceeds 0.065 %, secondary recrystallization becomes unstable, so that acid-soluble Al stabilizes secondary recrystallization. 0.01 to 0.065%. Preferably, it is 0.022 to 0.035%.

Nは、0.012%を超えると、冷延時、鋼板中にブリスターとよばれる空孔を生じ、また、インヒビターとして機能させるためには、0.0075%以下とすることが必要である。0.0075%を超えると析出物の分散状態が不均一となり、二次再結晶が不安定になる。好ましくは、0.006〜0.0075%である。   If N exceeds 0.012%, voids called blisters are formed in the steel sheet during cold rolling, and it is necessary to be 0.0075% or less in order to function as an inhibitor. If it exceeds 0.0075%, the dispersion state of the precipitates becomes non-uniform and secondary recrystallization becomes unstable. Preferably, it is 0.006 to 0.0075%.

Mnは、0.02%より少ないと、熱間圧延において、割れが発生し易くなる。Mnは、インヒビターとして機能するMnS及び/又はMnSeを形成するが、0.20%を超えると、MnS及び/又はMnSeの析出分散が不均一になり易く、二次再結晶が不安定になるので、0.20%以下とする。好ましくは、0.03〜0.09%である。   If Mn is less than 0.02%, cracking is likely to occur during hot rolling. Mn forms MnS and / or MnSe that functions as an inhibitor. However, if it exceeds 0.20%, the precipitation dispersion of MnS and / or MnSe tends to be uneven, and secondary recrystallization becomes unstable. 0.20% or less. Preferably, it is 0.03 to 0.09%.

S及びSeは、Mnと結合して、インヒビターとして機能するMnS及び/又はMnSeを形成するので、含有量は、Seq.=S+0.406×Seで規定する。Seq.=S+0.406×Seが0.003%より少ないと、インヒビターとしての機能が減じてしまうので、Seq.は0.003%以上とする。一方、0.05%を超えると、析出物の分散が不均一になり易く、二次再結晶が不安定になるので、0.05%以下とする。好ましくは、0.005〜0.05%である。   Since S and Se combine with Mn to form MnS and / or MnSe that function as an inhibitor, the content is Seq. = S + 0.406 × Se. Seq. = S + 0.406 × Se is less than 0.003%, the function as an inhibitor is reduced. Is 0.003% or more. On the other hand, if it exceeds 0.05%, the dispersion of precipitates tends to be non-uniform and secondary recrystallization becomes unstable, so 0.05% or less. Preferably, it is 0.005 to 0.05%.

本発明では、さらに、インヒビター構成元素としてCuを添加してもよい。Cuも、SやSeと結合し、インヒビターとして機能する析出物を形成する。0.01%より少ないと、インヒビターとしての機能が減じてしまうので、0.01%以上とする。一方、0.3%を超えると、析出物の分散が不均一になり易く、鉄損低減効果が飽和してしまうので、0.3%以下とする。好ましくは、0.05〜0.3%である。 In the present invention, Cu may be further added as an inhibitor constituent element. Cu also binds to S and Se to form precipitates that function as inhibitors. If it is less than 0.01%, the function as an inhibitor is reduced. On the other hand, if it exceeds 0.3%, the dispersion of precipitates tends to be non-uniform and the effect of reducing iron loss is saturated, so the content is made 0.3% or less. Preferably, it is 0.05 to 0.3%.

本発明の珪素鋼スラブは、上記成分に加え、必要に応じて、さらに、Cr、P、Sn、Sb、Ni、Biの少なくとも1種類を、Cr:0.3%以下、P:0.5%以下、Sn:0.3%以下、Sb:0.3%以下、Ni:1%以下、Bi:0.01%以下の範囲で含有してもよい。   In addition to the above components, the silicon steel slab of the present invention further contains at least one of Cr, P, Sn, Sb, Ni, and Bi, if necessary, Cr: 0.3% or less, P: 0.5 %, Sn: 0.3% or less, Sb: 0.3% or less, Ni: 1% or less, Bi: 0.01% or less.

Crは、脱炭焼鈍の酸化層を改善し、グラス被膜形成に有効な元素であり、0.3%以下とする。好ましくは、0.02〜0.3%である。   Cr improves the decarburization annealing oxide layer and is an effective element for glass coating formation, and is 0.3% or less. Preferably, it is 0.02 to 0.3%.

Pは、比抵抗を高めて鉄損を低減させることに有効な元素である。0.5%を超えると、圧延性に問題が生じるので、0.5%以下とする。好ましくは、0.02〜0.3%である。   P is an element effective for increasing the specific resistance and reducing the iron loss. If it exceeds 0.5%, a problem arises in rollability, so the content is made 0.5% or less. Preferably, it is 0.02 to 0.3%.

SnとSbは、粒界偏析元素である。本発明は、Alを含有しているので、仕上げ焼鈍の条件によっては、焼鈍分離剤から放出される水分によりAlが酸化されて、コイル位置でインヒビター強度が変動し、磁気特性がコイル位置で変動する場合がある。この対策の一つとして、Sn及び/又はSbの粒界偏析元素を添加して酸化を防止する方法がある。   Sn and Sb are grain boundary segregation elements. Since the present invention contains Al, depending on the conditions of final annealing, Al is oxidized by moisture released from the annealing separator, and the inhibitor strength varies at the coil position, and the magnetic characteristics vary at the coil position. There is a case. As one of countermeasures, there is a method of preventing oxidation by adding grain boundary segregation elements of Sn and / or Sb.

本発明では、コイル位置での磁気特性の変動を抑制するため、Sn及び/又はSbを0.30%以下添加する。0.30%を超えると、脱炭焼鈍時に酸化され難く、グラス皮膜の形成が不十分となるとともに、脱炭焼鈍性が著しく阻害される。好ましくは、0.02〜0.30%である。   In the present invention, Sn and / or Sb is added in an amount of 0.30% or less in order to suppress fluctuations in magnetic characteristics at the coil position. If it exceeds 0.30%, it is difficult to be oxidized at the time of decarburization annealing, and the formation of the glass film becomes insufficient, and the decarburization annealing property is remarkably inhibited. Preferably, it is 0.02 to 0.30%.

Niは、比抵抗を高めて鉄損を低減させることに有効な元素である。また、熱延板の金属組織を制御して、磁気特性を向上させるうえで有効な元素である。しかし、1%を超えると、二次再結晶が不安定になるので、1%以下とする。好ましくは、0.02〜0.30%である。   Ni is an element effective for increasing the specific resistance and reducing the iron loss. It is also an effective element for improving the magnetic properties by controlling the metal structure of the hot-rolled sheet. However, if it exceeds 1%, secondary recrystallization becomes unstable. Preferably, it is 0.02 to 0.30%.

Biは、0.01%以上添加すると硫化物などの析出物を安定化してインヒビターとしての機能を強化する効果がある。しかし、0.01%を超えると、グラス被膜形成に悪影響を及ぼすので、0.01%以下とする。好ましくは、0.0005〜0.01%である。   Bi, when added in an amount of 0.01% or more, has the effect of stabilizing precipitates such as sulfides and strengthening the function as an inhibitor. However, if it exceeds 0.01%, the glass film formation is adversely affected. Preferably, it is 0.0005 to 0.01%.

さらに、本発明で用いる珪素鋼スラブは、磁気特性を損なわない範囲で、上記以外の元素及び/又は他の不可避的混入元素を含有していてもよい。   Furthermore, the silicon steel slab used in the present invention may contain elements other than those described above and / or other inevitable elements as long as the magnetic properties are not impaired.

次に、本発明の製造条件について説明する。   Next, the manufacturing conditions of the present invention will be described.

上記成分組成を有する珪素鋼スラブは、転炉又は電気炉等により鋼を溶製し、必要に応じて、溶鋼を真空脱ガス処理し、次いで、連続鋳造又は造塊後分塊圧延によって得られる。   A silicon steel slab having the above component composition is obtained by melting steel with a converter or an electric furnace, etc., and vacuum-degassing the molten steel as necessary, and then performing continuous casting or block rolling after ingot forming. .

珪素鋼スラブは、通常、150〜350mm、好ましくは、220〜280mmの厚みに鋳造されるが、30〜70mmの薄スラブであってもよい。薄スラブの場合は、熱延板を製造する際に、中間厚みに粗加工を行う必要がないという利点がある。   The silicon steel slab is usually cast to a thickness of 150 to 350 mm, preferably 220 to 280 mm, but may be a thin slab of 30 to 70 mm. In the case of a thin slab, there is an advantage that when a hot-rolled sheet is manufactured, it is not necessary to perform roughing to an intermediate thickness.

<スラブ加熱温度>
珪素鋼スラブは、その後、熱間圧延に先だってスラブ加熱がなされる。本発明においては、スラブ加熱温度は1350℃以下として、熱間圧延前のスラブ加熱において、インヒビターを完全に固溶させ、かつ、高温スラブ加熱における諸問題(専用の加熱炉が必要であり、また、溶融スケール量が多い等の問題)を回避する。
<Slab heating temperature>
The silicon steel slab is then slab heated prior to hot rolling. In the present invention, the slab heating temperature is set to 1350 ° C. or less, and in the slab heating before hot rolling, the inhibitor is completely dissolved, and various problems in high-temperature slab heating (a dedicated heating furnace is necessary, And problems such as a large amount of melt scale).

本発明では、インヒビター(AlN、MnS、及び、MnSeなど)が完全溶体化する必要があるので、スラブ加熱温度を、下記式で表す温度T1、T2、及び、T3(℃)の全ての温度以上とするとともに、インヒビター構成元素量を制御する必要がある。 In the present invention, the inhibitor (AlN, MnS, MnSe, etc.) needs to be completely in solution, so that the slab heating temperature is equal to or higher than all the temperatures T1, T2, and T3 (° C.) represented by the following formulas. In addition, it is necessary to control the amount of the element constituting the inhibitor.

AlとNの含有量に関しては、下記式T1が1350℃以下となるようにする必要がある。同様に、MnとSの含有量、また、MnとSeの含有量、さらに、CuとSの含有量に関しては、それぞれ、下記式T2、T3、及び、T4が、1350℃以下となるようにする必要がある。   Regarding the contents of Al and N, the following formula T1 needs to be 1350 ° C. or lower. Similarly, regarding the contents of Mn and S, the contents of Mn and Se, and the contents of Cu and S, the following formulas T2, T3, and T4 are set to 1350 ° C. or lower, respectively. There is a need to.

T1=10062/(2.72−log([Al]×[N]))−273
T2=14855/(6.82−log([Mn]×[S]))−273
T3=10733/(4.08−log([Mn]×[Se]))−273
T4=43091/(25.09−log([Cu]×[Cu]×[S]))−273
ここで、[Al]、[N]、[Mn]、[S]、[Se]、及び、[Cu]は、それぞれ、酸可溶性Al、N、Mn、S、Se、及び、Cuの含有量(質量%)である。
T1 = 10062 / (2.72−log ([Al] × [N])) − 273
T2 = 14855 / (6.82-log ([Mn] × [S]))-273
T3 = 10733 / (4.08-log ([Mn] × [Se]))-273
T4 = 43091 / (25.09-log ([Cu] * [Cu] * [S]))-273
Here, [Al], [N], [Mn], [S], [Se], and [Cu] are the contents of acid-soluble Al, N, Mn, S, Se, and Cu, respectively. (Mass%).

<熱延仕上圧延終了温度>
スラブ加熱は、上述したように1350℃以下で行い、引続き熱間圧延され、所要板厚の熱延板とされる。その際、仕上圧延時の終了温度は、950℃以下とすることで、磁気特性が明確に向上する。
<Hot-roll finish finish temperature>
As described above, the slab heating is performed at 1350 ° C. or lower, followed by hot rolling to obtain a hot rolled sheet having a required thickness. At that time, by setting the finishing temperature at the time of finish rolling to 950 ° C. or less, the magnetic characteristics are clearly improved.

この作用は、充分、解明されてはいないが、圧延歪の蓄積が増大すると、その後の急冷により、熱延終了まで再結晶が抑制され、かつ、熱延板焼鈍での急速加熱による再結晶の際に、結晶微細化が促進され、冷延後の一次再結晶集合組織において素材粒界近傍から発生する{111}<112>方位が増加し、その結果、{110}<001>方位二次再結晶が成長し易くなるためと考えられる。   Although this effect has not been fully elucidated, if the accumulation of rolling strain increases, the subsequent rapid cooling suppresses recrystallization until the end of hot rolling, and the recrystallization caused by rapid heating in hot-rolled sheet annealing. At this time, the refinement of the crystal is promoted, and the {111} <112> orientation generated from the vicinity of the grain boundary in the primary recrystallization texture after the cold rolling increases, and as a result, the {110} <001> orientation secondary This is thought to be because recrystallization tends to grow.

仕上圧延時の終了温度は、磁気特性にとって低い方が好ましいので下限を定めないが、下げ過ぎると、圧延性等の生産上の支障が生じるので、下限温度はこの支障が生じない温度を選択する。仕上げ圧延時の終了温度の好ましい温度範囲は、750〜900℃である。   The lower end temperature during finish rolling is preferably lower for magnetic properties, so a lower limit is not set. However, if it is too low, production problems such as rolling properties will occur. Therefore, the lower limit temperature should be selected so as not to cause this problem. . A preferable temperature range of the end temperature during finish rolling is 750 to 900 ° C.

以下に、本発明の基礎をなす知見が得られた実験について説明する。なお、磁気測定は、60×300mmの単板を用いたJIS C 2556 記載の単板磁気特性試験方法(SST試験法)で行い、B8(800A/mのときの磁束密度、単位はテスラ)を測定した。   Hereinafter, experiments in which knowledge that forms the basis of the present invention has been obtained will be described. The magnetic measurement is performed by a single plate magnetic property test method (SST test method) described in JIS C 2556 using a single plate of 60 × 300 mm, and B8 (magnetic flux density at 800 A / m, unit is Tesla). It was measured.

(実験例1)
まず、熱間圧延における仕上げ圧延時の終了温度の条件と磁束密度B8の関係を調査した。
(Experimental example 1)
First, the relationship between the condition of the end temperature during finish rolling in hot rolling and the magnetic flux density B8 was investigated.

Si:3.26%、C:0.055%、酸可溶性Al:0.028%、N:0.005%、Mn:0.05%、S:0.01%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる40mm厚のスラブを、1320℃の温度で加熱した後、2.3mm厚に熱間圧延した。その際、仕上圧延の終了温度を760〜1010℃の範囲で変化させた。   Si: 3.26%, C: 0.055%, acid-soluble Al: 0.028%, N: 0.005%, Mn: 0.05%, S: 0.01%, the balance Fe and A 40 mm thick slab composed of inevitable impurities was heated at a temperature of 1320 ° C. and then hot rolled to a thickness of 2.3 mm. At that time, the finishing temperature of finish rolling was changed in the range of 760 to 1010 ° C.

熱間圧延における仕上圧延の累積圧下率は94.3%、仕上圧延の最終3パスの累積圧下率は45%とした。仕上圧延後から巻取りまでの冷却速度は16℃/sとした。   The cumulative rolling reduction of finish rolling in hot rolling was 94.3%, and the cumulative rolling reduction of the final three passes of finish rolling was 45%. The cooling rate from finish rolling to winding was 16 ° C./s.

この熱延板を、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を7.2℃/secとして加熱して、1100℃の温度で焼鈍した。その後、焼鈍した熱延板を0.23mm厚まで冷間圧延し、その後、850℃で脱炭焼鈍し、続いて、アンモニア含有雰囲気で焼鈍して、鋼板中の窒素を0.019%に増加させ、次いで、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、その後、1200℃で20時間の仕上焼鈍を施した。   The hot-rolled sheet was heated at a temperature of 1100 ° C. by heating at a rate of temperature increase of 800 to 1000 ° C. at a rate of 7.2 ° C./sec. Then, the annealed hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.23 mm, then decarburized and annealed at 850 ° C., and then annealed in an ammonia-containing atmosphere to increase the nitrogen in the steel sheet to 0.019%. Then, an annealing separator containing MgO as a main component was applied, and then finish annealing was performed at 1200 ° C. for 20 hours.

得られた仕上焼鈍後の鋼板の磁気特性を図1に示す。図1から、仕上圧延の終了温度を950℃以下にすることにより、B8で1.91T以上の高磁束密度が得られることが分かる。   The magnetic properties of the obtained steel sheet after finish annealing are shown in FIG. From FIG. 1, it can be seen that a high magnetic flux density of 1.91 T or more can be obtained with B8 by setting the finish rolling finishing temperature to 950 ° C. or lower.

<仕上圧延の累積圧下率>
仕上圧延の累積圧下率を93%以上とすることで、さらに、磁気特性が向上する。この作用は、仕上圧延時の終了温度を下げる場合と同様に、歪蓄積効果が増大するためと考えられる。仕上圧延の累積圧下率の好ましい範囲は、93〜97%である。
<Cumulative rolling reduction of finish rolling>
By setting the cumulative rolling reduction of finish rolling to 93% or more, the magnetic properties are further improved. This effect is thought to be due to an increase in the strain accumulation effect, as in the case of lowering the finishing temperature during finish rolling. A preferred range of the cumulative rolling reduction of finish rolling is 93 to 97%.

<仕上圧延の最終3パスの累積圧下率>
最終3パスの累積圧下率を40%以上とすることにより、同様な作用が得られ、磁気特性が向上する。
<Cumulative rolling reduction of final 3 passes of finish rolling>
By setting the cumulative rolling reduction ratio of the final three passes to 40% or more, the same action is obtained and the magnetic characteristics are improved.

上記圧下率は、いずれも、上限を定めるものではないが、圧延能力等の生産上の理由で制限される。上記圧下率の好ましい範囲は、45〜60%である。   Neither of the above-mentioned rolling reductions defines an upper limit, but is limited for production reasons such as rolling capacity. A preferable range of the rolling reduction is 45 to 60%.

<仕上圧延終了後、冷却開始までの時間>
上記方法で歪蓄積を増大させても、圧延終了後2秒以内に冷却を開始しなければ、熱延での再結晶抑制、かつ、熱延板焼鈍での急速加熱に伴う結晶微細化効果による磁気特性の向上が充分に果たせない。これは、鋼板の長さ及び幅方向の温度バラツキにより、不均一に再結晶が始まるためと考えられる。
<Time from finish rolling to cooling start>
Even if the strain accumulation is increased by the above method, if cooling is not started within 2 seconds after the end of rolling, recrystallization is suppressed by hot rolling, and the effect of crystal refining accompanying rapid heating by hot-rolled sheet annealing Magnetic properties cannot be improved sufficiently. This is presumably because recrystallization begins unevenly due to temperature variations in the length and width of the steel sheet.

<仕上圧延終了後から巻取りまでの冷却速度>
仕上圧延後から巻取りまでの冷却速度についても、10℃/sec以上にしなければ、上記冷却開始時間と同様な作用により、再結晶抑制・結晶微細化効果による磁気特性向上が充分果たせない。冷却速度の上限は定めるものではないが、冷却設備能力等の生産上の理由で制限される。
<Cooling rate from finish rolling to winding>
If the cooling rate from finish rolling to winding is not 10 ° C./sec or more, the magnetic properties cannot be sufficiently improved due to recrystallization suppression and crystal refining effects due to the same action as the cooling start time. The upper limit of the cooling rate is not stipulated, but is limited for production reasons such as cooling facility capacity.

<巻取温度>
巻取温度についても、700℃以下にしなければ、上記冷却開始時間・冷却速度と同様な作用により、結晶微細化効果による磁気特性向上が充分果たせない。この温度は低いほど効果があり、下限を定めるものではないが、熱延板形状等の生産上の理由で制限される。好ましくは、450〜600℃である。
<Taking-up temperature>
If the coiling temperature is not set to 700 ° C. or lower, the magnetic characteristics cannot be sufficiently improved by the crystal refining effect due to the same action as the cooling start time and cooling rate. The lower the temperature, the more effective and not the lower limit, but it is limited for production reasons such as hot-rolled plate shape. Preferably, it is 450-600 degreeC.

<熱延板焼鈍加熱時の昇温速度>
熱延板の焼鈍工程の昇温の際に、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を5℃/sec以上に急速加熱することにより、効果的に磁気特性を向上させることができる。この作用は充分解明されてはいないが、熱延での圧延加工強化・再結晶抑制により蓄積された圧延歪を活用して、急速加熱により再結晶粒の微細化促進を図り、かつ、連続焼鈍により、鋼板の長さ・幅方向の温度バラツキがなく均一に再結晶させることができるので、前述したような集積度の高い{110}<001>方位二次再結晶を得るのに好ましい冷延前素材となると考えられる。
<Temperature increase rate during hot-rolled sheet annealing>
The magnetic properties can be effectively improved by rapidly heating the temperature increase rate between 800 to 1000 ° C. to 5 ° C./sec or more during the temperature increase in the annealing process of the hot-rolled sheet. . Although this effect has not been fully elucidated, the rolling strain accumulated by strengthening the rolling process and suppressing recrystallization in hot rolling is utilized to promote the refinement of recrystallized grains by rapid heating and continuous annealing. Therefore, the steel sheet can be uniformly recrystallized without temperature variations in the length and width directions of the steel sheet, so that cold rolling preferable for obtaining a {110} <001> -oriented secondary recrystallization with a high degree of integration as described above. It is considered to be a pre-material.

(実験例2)
熱延板焼鈍の昇温速度の条件と磁束密度B8の関係を調査した。
(Experimental example 2)
The relationship between the temperature rise rate condition of the hot-rolled sheet annealing and the magnetic flux density B8 was investigated.

Si:3.25%、C:0.057%、酸可溶性Al:0.027%、N:0.004%、Mn:0.06%、S:0.011%、Cu:0.1%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる40mm厚のスラブを1320℃の温度で加熱した後、2.3mm厚に熱間圧延した。その際、仕上圧延の終了温度を840℃とした。   Si: 3.25%, C: 0.057%, acid-soluble Al: 0.027%, N: 0.004%, Mn: 0.06%, S: 0.011%, Cu: 0.1% A 40 mm thick slab containing the remaining Fe and inevitable impurities was heated at a temperature of 1320 ° C. and then hot rolled to a thickness of 2.3 mm. At that time, the finish temperature of finish rolling was set to 840 ° C.

熱間圧延における仕上圧延の累積圧下率は94.3%、仕上圧延の最終3パスの累積圧下率は45%とし、仕上圧延後から巻取りまでの冷却速度は16℃/sとした。   The cumulative rolling reduction of finish rolling in hot rolling was 94.3%, the cumulative rolling reduction of the final three passes of finish rolling was 45%, and the cooling rate from finish rolling to winding was 16 ° C./s.

この熱延板を、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を約3〜8℃/secで加熱して、1100℃の温度で焼鈍した。その後、焼鈍した熱延板を0.23mm厚まで冷間圧延し、その後、850℃で脱炭焼鈍し、続いて、アンモニア含有雰囲気で焼鈍して、鋼板中の窒素を0.017%に増加させ、次いで、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、その後、1200℃で20時間の仕上焼鈍を施した。   This hot-rolled sheet was annealed at a temperature of 1100 ° C. by heating at a heating rate of 800 to 1000 ° C. at a temperature of about 3 to 8 ° C./sec. Then, the annealed hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.23 mm, then decarburized and annealed at 850 ° C., and then annealed in an ammonia-containing atmosphere to increase the nitrogen in the steel sheet to 0.017%. Then, an annealing separator containing MgO as a main component was applied, and then finish annealing was performed at 1200 ° C. for 20 hours.

得られた仕上焼鈍後の鋼板の磁気特性を図2に示す。図1から、熱延板焼鈍時に、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を5℃/sec以上とすることにより、B8で1.91T以上の高磁束密度が得られることが分かる。   The magnetic properties of the obtained steel sheet after finish annealing are shown in FIG. From FIG. 1, it is understood that a high magnetic flux density of 1.91 T or more can be obtained with B8 by setting the heating rate between 800 to 1000 ° C. of the plate temperature to 5 ° C./sec or more during hot-rolled sheet annealing. .

<熱延板焼鈍の加熱温度>
熱延板の焼鈍は、熱延で生じた温度履歴の差による結晶組織・析出物分散の不均一性を解消するために、1000〜1150℃の温度範囲で行う。
<Heating temperature for hot-rolled sheet annealing>
Annealing of the hot-rolled sheet is performed in a temperature range of 1000 to 1150 ° C. in order to eliminate non-uniformity of the crystal structure / precipitate dispersion due to the difference in temperature history caused by hot rolling.

<冷間圧延>
一回又は焼鈍を挟んだ二回以上の冷間圧延により、最終板厚の冷延板とする。冷間圧延の回数は、望む製品の特性レベルとコストとを勘案して適宜選択する。冷間圧延に際しては、最終冷間圧延率を80%以上とすることが、{110}<001>方位二次再結晶の集積度を高めるために有利な{111}等の一次再結晶方位を発達させる上で必要である。
<Cold rolling>
A cold-rolled sheet having a final thickness is obtained by cold rolling at least once with or without annealing. The number of cold rollings is appropriately selected in consideration of the desired product characteristic level and cost. In the cold rolling, the primary recrystallization orientation such as {111} is advantageous in order to increase the accumulation degree of secondary recrystallization of {110} <001> orientation by setting the final cold rolling rate to 80% or more. Necessary for development.

<脱炭・窒化>
冷間圧延後の鋼板に、鋼中に含まれるCを除去するために、湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍を施す。この後、二次再結晶発現前に、鋼中にNを侵入させることによって、インヒビターとして機能する(Al、Si)Nを形成させ、磁束密度の高い製品を安定して製造する。
<Decarburization / Nitriding>
In order to remove C contained in the steel, the steel sheet after cold rolling is subjected to decarburization annealing in a humid atmosphere. After that, before secondary recrystallization appears, N is allowed to penetrate into the steel to form (Al, Si) N that functions as an inhibitor, and a product with high magnetic flux density is stably manufactured.

窒素を増加させる窒化処理としては、脱炭焼鈍工程において、アンモニア等の窒化能のあるガスを含有する雰囲気中で焼鈍する方法、MnN等の窒化能のある粉末を焼鈍分離剤中に添加すること等により仕上げ焼鈍中に行う方法等がある。   As the nitriding treatment for increasing nitrogen, in the decarburization annealing step, a method of annealing in an atmosphere containing a nitriding gas such as ammonia, and adding a nitriding powder such as MnN into the annealing separator. For example, there is a method performed during finish annealing.

脱炭焼鈍工程では、一次再結晶粒径が7〜18μmとなるよう、800〜900℃で加熱する。この加熱により、二次再結晶をより安定して発現でき、さらに優れた方向性電磁鋼板を製造することができる。その後、マグネシアを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、次いで、仕上焼鈍を行い{110}<001>方位粒を、二次再結晶により優先成長させる。   In the decarburization annealing step, heating is performed at 800 to 900 ° C. so that the primary recrystallized grain size becomes 7 to 18 μm. By this heating, secondary recrystallization can be expressed more stably and a more excellent grain-oriented electrical steel sheet can be produced. Thereafter, an annealing separator containing magnesia as a main component is applied, and then finish annealing is performed to preferentially grow {110} <001> oriented grains by secondary recrystallization.

以上、説明したように、本発明によれば、珪素鋼スラブを、所定の析出物が完全溶体化する温度以上、かつ、1350℃以下の温度で加熱し、その後に熱間圧延し、熱延板焼鈍し、次いで、一回の冷間圧延又は焼鈍を介する複数の冷間圧延を施して最終板厚とし、脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を施すとともに、脱炭焼鈍から仕上焼鈍の二次再結晶開始までの間に鋼板に窒化処理をして、一方向性電磁鋼板を製造する際に、熱間圧延工程における仕上圧延時の終了温度を950℃以下とし、かつ、圧延終了後2秒以内に急冷開始して巻取温度を700℃未満とするとともに、引き続き、熱延板焼鈍を施す際に、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を5℃/sec以上とすることにより、磁束密度の高い方向性電磁鋼板を製造することができる。   As described above, according to the present invention, the silicon steel slab is heated at a temperature not lower than the temperature at which a predetermined precipitate is completely solutionized and not higher than 1350 ° C., and then hot-rolled and hot rolled. Sheet annealing, then multiple cold rolling through a single cold rolling or annealing to the final sheet thickness, after decarburization annealing, apply annealing separator, perform finish annealing and decarburization annealing When the unidirectional electrical steel sheet is manufactured by nitriding the steel sheet from the start of secondary recrystallization to finish annealing, the finish temperature at the time of finish rolling in the hot rolling process is 950 ° C. or less, and In addition, the rapid cooling is started within 2 seconds after the end of rolling, and the coiling temperature is set to less than 700 ° C. When the hot-rolled sheet annealing is subsequently performed, the temperature increase rate between 800 to 1000 ° C of the plate temperature is set to 5 ° C. / Sec or more to produce a grain-oriented electrical steel sheet with a high magnetic flux density. It can be.

以下に本発明の実施例を説明するが、実施例で採用した条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するための一条件例である。従って、本発明はこの一条件例に限定されるものではなく、本発明を逸脱せず本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。   Examples of the present invention will be described below. The conditions employed in the examples are one example of conditions for confirming the feasibility and effects of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to this one condition example, and various conditions can be adopted as long as the object of the present invention is achieved without departing from the present invention.

なお、磁気測定はSST試験法(前述)で行い、B8(800A/mのときの磁束密度、単位はテスラ)を測定した。   Magnetic measurement was performed by the SST test method (described above), and B8 (magnetic flux density at 800 A / m, unit is Tesla) was measured.

<実施例1>
表1に示す化学成分を有する40mm厚の珪素鋼スラブを1320℃の温度で加熱し、その後、2.3mm厚に熱間圧延した。その際、仕上熱延の終了温度を875〜885℃、仕上圧延後から冷却開始までの時間を1秒、冷却開始から巻取りまでの冷却速度を13〜14℃/sec、巻取温度を580〜610℃とした。熱間圧延における仕上圧延の累積圧下率は94%、仕上圧延の最終3パスの累積圧下率は45%とした。
<Example 1>
A 40 mm thick silicon steel slab having the chemical components shown in Table 1 was heated at a temperature of 1320 ° C. and then hot rolled to a thickness of 2.3 mm. At that time, finish hot rolling finish temperature is 875-885 ° C., time from finish rolling to cooling start is 1 second, cooling rate from cooling start to winding is 13-14 ° C./sec, winding temperature is 580 ˜610 ° C. The cumulative rolling reduction of finish rolling in hot rolling was 94%, and the cumulative rolling reduction of the final three passes of finish rolling was 45%.

これらの熱延板について、板温の800〜1000℃の間の昇温速度を7℃/secとして加熱して、1100℃の温度で焼鈍した。その後、焼鈍を施した熱延板を0.23mm厚まで冷間圧延し、その後、850℃で脱炭焼鈍し、続いて、アンモニア含有雰囲気で焼鈍して、鋼板中の窒素を0.016%に増加させ、次いで、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、その後、1200℃で20時間の仕上焼鈍を施した。   About these hot-rolled sheets, it heated at the temperature increase rate between 800-1000 degreeC of plate temperature at 7 degreeC / sec, and annealed at the temperature of 1100 degreeC. Thereafter, the hot-rolled sheet that has been annealed is cold-rolled to a thickness of 0.23 mm, then decarburized and annealed at 850 ° C., and subsequently annealed in an ammonia-containing atmosphere to reduce the nitrogen in the steel sheet by 0.016%. Then, an annealing separator containing MgO as a main component was applied, followed by a finish annealing at 1200 ° C. for 20 hours.

仕上焼鈍後の鋼板の磁気特性(B8)を、表2の発明例B10〜B16に示す。仕上熱延及び熱延板焼鈍とも、本発明の条件を満たしており、本発明のいずれかの成分組成の場合も、高い磁束密度が得られた。   The magnetic properties (B8) of the steel plates after finish annealing are shown in Invention Examples B10 to B16 in Table 2. Both the finish hot rolling and the hot rolled sheet annealing satisfy the conditions of the present invention, and a high magnetic flux density was obtained in the case of any of the component compositions of the present invention.

Figure 0005757693
Figure 0005757693

Figure 0005757693
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<実施例2>
表1の鋼符号A1の成分組成の40mm厚の珪素鋼スラブを、表2に示す条件で製造した。表2に示す条件以外の条件は、以下の通りである。熱延板の焼鈍後、熱延板を0.23mm厚まで冷間圧延し、その後、850℃で脱炭焼鈍し、続いて、アンモニア含有雰囲気で焼鈍して、鋼板中の窒素を0.016%に増加させ、次いで、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、その後、1200℃で20時間の仕上焼鈍を施した。
<Example 2>
A 40 mm-thick silicon steel slab having the component composition of steel code A1 in Table 1 was produced under the conditions shown in Table 2. Conditions other than those shown in Table 2 are as follows. After the hot-rolled sheet is annealed, the hot-rolled sheet is cold-rolled to a thickness of 0.23 mm, and then decarburized and annealed at 850 ° C., followed by annealing in an ammonia-containing atmosphere, so that the nitrogen in the steel sheet is 0.016. %, And then an annealing separator mainly composed of MgO was applied, followed by finishing annealing at 1200 ° C. for 20 hours.

得られた仕上焼鈍後の鋼板の磁気特性を、表2の発明例B1〜B9及び比較例C1〜C6に示す。仕上熱延及び熱延板焼鈍とも、本発明の条件を満たす場合には、高い磁束密度が得られた。   The magnetic properties of the obtained steel sheets after finish annealing are shown in Invention Examples B1 to B9 and Comparative Examples C1 to C6 in Table 2. A high magnetic flux density was obtained when the conditions of the present invention were satisfied for both finish hot rolling and hot rolled sheet annealing.

本発明によれば、優れた磁気特性、特に、高い磁束密度を有する低鉄損の一方向性電磁鋼板を製造することができる。よって、本発明は、電磁鋼板製造及び利用産業において利用可能性が高いものである。   According to the present invention, a low iron loss unidirectional electrical steel sheet having excellent magnetic properties, in particular, a high magnetic flux density can be produced. Therefore, the present invention has high applicability in the manufacture and use industries of electrical steel sheets.

Claims (5)

質量%で、Si:0.8〜7%、C:0.085%以下、酸可溶性Al:0.01〜0.065%、N:0.0075%以下、Mn:0.02〜0.20%、Seq.=S+0.406×Se:0.003〜0.05%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素鋼スラブを、下記式で表す温度T1〜T3の全てが1350以下となるように、インヒビター成分の含有量を調整し、かつ、T1〜T3(℃)の温度以上、1350℃以下で加熱し、その後、熱間圧延し、得られた熱延板を焼鈍し、一回の冷間圧延、又は、焼鈍を介する複数の冷間圧延を施して最終板厚の鋼板とし、その鋼板を脱炭焼鈍した後、焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を施すとともに、脱炭焼鈍から仕上焼鈍の二次再結晶開始までの間に、鋼板の窒素量を増加させる処理を施すことよりなる一方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延における仕上圧延時の終了温度を950℃以下とし、かつ、圧延終了後2秒以内に冷却速度10℃/sec以上の急冷を開始して、巻取温度700℃以下で巻き取り、引き続き、熱延板焼鈍を施す際に、板温800〜1000℃の間の昇温速度を5℃/sec以上とすることを特徴とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。
T1=10062/(2.72−log([Al]×[N]))−273
T2=14855/(6.82−log([Mn]×[S]))−273
T3=10733/(4.08−log([Mn]×[Se]))−273
こで、[Al]、[N]、[Mn]、[S]、及び[Se]は、それぞれ、酸可溶性Al、N、Mn、S、及びSeの含有量(質量%)である。
In mass%, Si: 0.8-7%, C: 0.085% or less, acid-soluble Al: 0.01-0.065%, N: 0.0075% or less, Mn: 0.02-0. 20%, Seq. = S + 0.406 × Se: 0.003% to 0.05% of silicon steel slab composed of the balance Fe and inevitable impurities, so that all the temperatures T1 to T3 represented by the following formulas are 1350 ° C. or less. The content of the inhibitor component is adjusted and heated at a temperature of T1 to T3 (° C.) or higher and 1350 ° C. or lower, and then hot-rolled, and the obtained hot-rolled sheet is annealed and cooled once. The steel sheet of the final thickness is obtained by performing cold rolling or multiple cold rolling processes through annealing, and after decarburizing and annealing the steel sheet, it is applied with an annealing separator, subjected to finish annealing, and finished from decarburizing annealing. In the method for producing a unidirectional electrical steel sheet, which includes a treatment for increasing the amount of nitrogen in the steel sheet before the start of secondary recrystallization of annealing, the end temperature at the time of finish rolling in hot rolling is set to 950 ° C. or less. And cool down within 2 seconds after rolling. When rapid cooling at a rate of 10 ° C./sec or more is started, the coil is wound at a coiling temperature of 700 ° C. or less, and subsequently subjected to hot-rolled sheet annealing, the temperature increase rate between 800 to 1000 ° C. is increased to 5 ° C. / The manufacturing method of the low iron loss unidirectional electrical steel sheet characterized by setting it as sec or more.
T1 = 10062 / (2.72−log ([Al] × [N])) − 273
T2 = 14855 / (6.82-log ([Mn] × [S]))-273
T3 = 10733 / (4.08-log ([Mn] × [Se]))- 273
In here, [Al], [N] , [Mn], [S], and [Se] are respectively the content of acid-soluble Al, N, Mn, S, and Se (wt%).
前記熱間圧延における仕上圧延時の累積圧下率が93%以上であることを特徴とする請求項1に記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。   2. The method for producing a low iron loss unidirectional electrical steel sheet according to claim 1, wherein a cumulative rolling reduction during finish rolling in the hot rolling is 93% or more. 前記熱間圧延における仕上圧延時の最終3パスの累積圧下率が40%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。   The method for producing a low iron loss unidirectional electrical steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the cumulative reduction ratio of the final three passes during finish rolling in the hot rolling is 40% or more. 前記珪素鋼スラブが、さらに、質量%で、Cu:0.01〜0.30%を含有し、かつ、珪素鋼スラブを、前記式で表す温度T1〜T3および下記式で表す温度T4の全てが1350℃以下となるように、インヒビター成分の含有量を調整し、かつ、T1〜T4(℃)の温度以上、1350℃以下で加熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。
T4=43091/(25.09−log([Cu]×[Cu]×[S]))−273
ここで、[Cu]及び[S]は、それぞれ、Cu及びSの含有量(質量%)である。
The silicon steel slab further contains Cu: 0.01 to 0.30% by mass% , and all of the temperatures T1 to T3 represented by the above formula and the temperature T4 represented by the following formula are used. The content of the inhibitor component is adjusted so that the temperature is 1350 ° C. or lower, and heating is performed at a temperature of T1 to T4 (° C.) or higher and 1350 ° C. or lower. The manufacturing method of the low iron loss unidirectional electrical steel sheet as described in claim | item.
T4 = 43091 / (25.09-log ([Cu] * [Cu] * [S]))-273
Here, [Cu] and [S] are the contents (mass%) of Cu and S, respectively.
前記珪素鋼スラブが、さらに、質量%で、Cr:0.3%以下、P:0.5%以下、Sn:0.3%以下、Sb:0.3%以下、Ni:1%以下、及び、Bi:0.01%以下の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。   The silicon steel slab further includes, in mass%, Cr: 0.3% or less, P: 0.5% or less, Sn: 0.3% or less, Sb: 0.3% or less, Ni: 1% or less, And Bi: 0.01% or less of 1 type or 2 types or more are contained, The manufacturing method of the low iron loss unidirectional electrical steel sheet of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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