[go: up one dir, main page]

JPS62167822A - Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss - Google Patents

Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss

Info

Publication number
JPS62167822A
JPS62167822A JP20269186A JP20269186A JPS62167822A JP S62167822 A JPS62167822 A JP S62167822A JP 20269186 A JP20269186 A JP 20269186A JP 20269186 A JP20269186 A JP 20269186A JP S62167822 A JPS62167822 A JP S62167822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
product
annealing
steel sheet
thickness
iron loss
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20269186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0258326B2 (en
Inventor
Hiroshi Shimizu
洋 清水
Hiroshi Shishido
宍戸 浩
Isao Ito
伊藤 庸
Hiroshi Shimanaka
嶋中 浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP20269186A priority Critical patent/JPS62167822A/en
Publication of JPS62167822A publication Critical patent/JPS62167822A/en
Publication of JPH0258326B2 publication Critical patent/JPH0258326B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an extremely low iron loss by combining three things; the reduction of the sheet thickness of a product, the formation of a forsterite film on the surface of a steel sheet to an adequate thickness and the reduction of the crystal grain size of the product. CONSTITUTION:A grain oriented silicon steel stock contg., by weight %, 2-4 Si, 0.01-0.035>=1 kinds of Se and S as an inhibitor, and 0.01-0.08>=1 kinds among Sb, As, Bi, and Sn is used. Such steel stock is subjected to hot rolling then to one pass or >=2 passes of cold rolling including intermediate annealing to a final sheet thickness of 0.15-0.25mm thickness. The steel sheet is then subjected to decarburization annealing and after a separating agent for annealing is coated thereon, the steel sheet is subjected to the final annealing to effect secondary recrystallization and to form the forsterite film at 1-4g/m<2> per face on the surface of the steel sheet. The steel sheet is held for 0.1-15min at 900-1,050 deg.C and the secondary recrystallization is completed at 800-900 deg.C prior to the final annealing to maintain the average crystal grain size after the secondary recrystallization at 1-6mm.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板の圧延方向に磁化容易軸<ioo>を有
し、かつ板面に平行に(110)を有する鉄損の極めて
低い一方向性珪素鋼板の製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention The present invention provides a method for producing a unidirectional silicon steel plate having an extremely low core loss and having an easy axis of magnetization <ioo> in the rolling direction of the steel plate and (110) parallel to the plate surface. It is related to.

一方向性珪素鋼板は軟磁性材料として主に変圧器等の電
気機器の鉄心に使用されており、特に近年、電気機器等
の高性能化、小型化、および低騒音化が強く要求され、
さらにエネルギー節約の観点からも一段と優れた電磁特
性を有する電気鉄板が必要とされている。
Unidirectional silicon steel sheets are soft magnetic materials that are mainly used in the cores of electrical equipment such as transformers.In recent years, there has been a strong demand for higher performance, smaller size, and lower noise in electrical equipment.
Furthermore, there is a need for electric iron plates with even better electromagnetic properties from the standpoint of energy conservation.

鋼板の電磁特性は鉄損特性と磁化特性の両方で評価され
るのが一般的である。磁化特性(1000八/mの磁場
を加えたときの磁束密度Bgoで代表される)を高める
ことは設計磁束密度を高め機器の小型化に特に有効であ
る。一方鉄損特性(5011zで17kGまで磁化した
ときの1kg当りの鉄tMW+t/s。で代表される)
を高めることは電気機器として使用する際熱エネルギー
として失なわれるものを少なくし、消費電力を節約でき
る点でを効である。製品の方向性を高めることすなわち
製品結晶粒の<100>軸を高度に圧延方向に揃えるこ
とにより磁化特性のみならず、鉄損特性を高めることが
できるから、近年特にこの面で多大の研究が重ねられ、
BIGが1.90T以上の製品が製造されるまでに至っ
ている。
The electromagnetic properties of steel sheets are generally evaluated based on both iron loss properties and magnetization properties. Increasing the magnetization characteristics (represented by the magnetic flux density Bgo when a magnetic field of 1000/m is applied) is particularly effective in increasing the design magnetic flux density and downsizing the device. On the other hand, iron loss characteristics (represented by iron tMW+t/s per 1 kg when magnetized to 17 kG with 5011z)
Increasing the energy consumption is effective in reducing the amount of heat energy lost when used as electrical equipment and saving power consumption. Increasing the directionality of the product, that is, aligning the <100> axes of the product grains to a high degree in the rolling direction, can improve not only the magnetization properties but also the iron loss properties, and in recent years a great deal of research has been done in this area in particular. overlapped,
Products with a BIG of 1.90T or more have even been manufactured.

さて周知のように鉄損は大きく分けて履歴損と渦流損の
二つからなり、これらの損失に影響を与える物理的な要
因としては、まず履歴損に対しては上述の結晶方位の他
に材料の純度や内部歪がある。また渦流損に対しては鋼
板の電気砥抗(例えばSi量)や板厚、磁区の大きさく
結晶粒度)や鋼板に及ぼす張力がある。通常の方向性珪
素鋼では渦流損が全鉄損の3ノ4以上を占めるため履歴
…より渦流損を下げる方が全鉄損を下げる上でより効果
的である。このため渦流損を下げる試みがこれまで色々
なされている。その1つとしてSilを増す方法がある
が、4.0%近くまで高めると冷延性が著しく損われる
ため、1@界があり、あまり実用的とはいえない。鋼板
に張力を付加する方法としては、下地皮膜や上塗コーテ
ィングと地鉄との熱膨張率の違いを利用する方法が知ら
れているが、これも工業的に利用出来るコーティングか
らの張力に限界があり、皮膜の均一性・密着性・外観等
からの制約もあってあまり大きな鉄損低減は期待できな
い。また最近製品板の表面に圧延方向と直角方向にスク
ラッチを入れ磁区微細化によって渦流損を下げる方法が
提案されている。しかしこの方法は製品板の形状、平均
結晶粒径、板厚などで必ずしもその効果が十分に発揮で
きない場合があり、さらに、スクラッチを入れた製品板
に歪取焼鈍を施すと、低下した鉄損が元に戻ってしまう
という致命的な欠陥があるため、あまり実用的でない。
Now, as is well known, iron loss can be broadly divided into two parts: hysteresis loss and eddy current loss.As for the physical factors that affect these losses, first of all, in addition to the crystal orientation mentioned above, hysteresis loss The purity of the material and internal distortion. In addition, the eddy current loss includes the electric abrasive resistance of the steel plate (for example, the amount of Si, the plate thickness, the size of the magnetic domain, and the crystal grain size), and the tension exerted on the steel plate. In normal grain-oriented silicon steel, eddy current loss accounts for more than 3/4 of the total iron loss, so lowering eddy current loss from the history is more effective in reducing total iron loss. For this reason, various attempts have been made to reduce the eddy current loss. One method is to increase Sil, but if it is increased to nearly 4.0%, cold rollability is significantly impaired, and there is a 1@ boundary, which is not very practical. A known method for applying tension to a steel plate is to utilize the difference in thermal expansion coefficient between the base film or top coating and the base steel, but this method also has a limit to the tension that can be applied industrially from the coating. However, due to constraints such as the uniformity, adhesion, and appearance of the film, it is not possible to expect much reduction in iron loss. Recently, a method has been proposed in which the surface of a product plate is scratched in a direction perpendicular to the rolling direction to refine the magnetic domains and thereby reduce eddy current loss. However, this method may not always be fully effective depending on the shape, average grain size, thickness, etc. of the product plate.Furthermore, if a product plate with scratches is subjected to strain relief annealing, the iron loss may be reduced. It is not very practical because it has the fatal flaw that it returns to its original state.

本発明は、従来の一方向性珪素鋼板の有する前記欠点を
除去、改善した鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板の製
造方法を提供することを目的とするものであり、特許請
求の範囲記載の一方向性珪素鋼板の製造方法を提供する
ことによって前記目的を達成することができる。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a unidirectional silicon steel sheet with extremely low core loss, which eliminates and improves the above-mentioned drawbacks of conventional unidirectional silicon steel sheets, and the scope of the invention is as set forth in the claims. The above object can be achieved by providing a method for manufacturing a unidirectional silicon steel sheet.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

本発明者らは、製品板厚を薄くし、かつ鋼板表面に形成
されるフォルステライト皮膜の厚さを適当な範囲に制御
した上で、製品の結晶粒径を微細化することの3つを組
合せることによって極めて低い鉄損が得られることを新
たに知見して本発明を完成した。
The present inventors have developed three methods: reducing the thickness of the product, controlling the thickness of the forsterite film formed on the surface of the steel sheet within an appropriate range, and refining the crystal grain size of the product. The present invention was completed based on the new finding that extremely low iron loss can be obtained by combining the two.

すなわち本発明のものはWI?150が0.90W/k
g以下の超低鉄損一方向性珪素鋼板であり、かがる鋼板
は製品板厚を0.15〜0.25mmとし、かつ製品の
表面に形成されるフォルステライト皮膜の量を片面当り
1〜4B7m”として上で、製品の平均結晶粒径を1〜
6龍とする3つの要因を同時に満足させ名ことによって
上記の如き超低鉄損の一方向性珪素鋼板となる。
In other words, is the product of the present invention WI? 150 is 0.90W/k
It is an ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet with a core loss of 1.5 g or less, and the steel sheet to be bent has a product thickness of 0.15 to 0.25 mm, and the amount of forsterite film formed on the surface of the product is 1. 〜4B7m'', and the average grain size of the product is 1〜4B7m''.
By simultaneously satisfying the three important factors, the above-mentioned unidirectional silicon steel sheet with ultra-low core loss can be obtained.

ところで一般に方向性珪素鋼板の製品板厚を化学研磨や
機械研磨等の方法で薄くしていくと渦流損は減少するこ
とが知られている。しかしながら逆に履歴損は板厚の薄
化にともなって増加する。
By the way, it is generally known that the eddy current loss decreases when the thickness of a grain-oriented silicon steel sheet product is reduced by a method such as chemical polishing or mechanical polishing. However, conversely, the hysteresis loss increases as the plate thickness decreases.

履歴損の増加は板厚が比較的厚目の間は緩慢であるが薄
くなるに従って急激に増加し、トータル鉄損が最低にな
る製品の板厚は0.15〜0.25mmの間に存在する
。しかしながら単に板厚を薄くしただけでは本発明の目
的であるLtzs。0.90W/kg以下の製品は得ら
れない。特に、冷延と焼鈍を繰返し最後に高温焼鈍を加
えることによって、得られる鋼板表面にフォルステライ
ト皮膜を有する通常の製法によって上記製品板厚の薄い
ものをつくる場合、方向性が若干損われるために、0.
90W/kg以下の超低鉄損を得ることはより一層むづ
がしかった。
The increase in hysteresis loss is slow when the plate thickness is relatively thick, but increases rapidly as the thickness becomes thinner, and the plate thickness of the product with the lowest total iron loss is between 0.15 and 0.25 mm. do. However, simply reducing the plate thickness will not meet the objective of the present invention. Products with a weight of less than 0.90 W/kg cannot be obtained. In particular, when producing a thin product using the normal manufacturing method in which a forsterite film is formed on the surface of the resulting steel sheet by repeating cold rolling and annealing and finally adding high-temperature annealing, the directionality may be slightly impaired. ,0.
It was even more difficult to obtain ultra-low iron loss of 90 W/kg or less.

粒径と鉄損の関係については製品の粒径が小さくなると
一般に鉄損が低下することが知られている。例えば、M
、F、 Littnan (J、静pl、 Phys。
Regarding the relationship between particle size and iron loss, it is known that the iron loss generally decreases as the particle size of the product becomes smaller. For example, M
, F. Littnan (J, static pl, Phys.

1967、38.1104)によると鉄損の最低値は粒
径0.5 am付近にあり、製品板厚が0.1+nの場
合の鉄損最低値は1,76゜で0.45W/ 7!bで
、W+7/S。に換算すると大体0.96W/kgであ
ることが示されている。
According to 1967, 38.1104), the lowest value of iron loss is around the particle size of 0.5 am, and the lowest value of iron loss when the product plate thickness is 0.1+n is 0.45W/7 at 1,76°! b, W+7/S. It is shown that it is approximately 0.96 W/kg when converted to .

しかしながらこれ以上粒径を小さくしても方向性が損わ
れるため、これまでの技術では本発明で目的とする1、
7.。0.90W/kg以下の低鉄損材の製造は不可能
であった。
However, even if the particle size is reduced further, the directionality will be impaired, so conventional techniques have been used to achieve the objectives of the present invention.
7. . It was impossible to manufacture a material with a low core loss of 0.90 W/kg or less.

鋼板表面に形成されるフォルステライト皮膜の量と鉄損
の関係については、製品板厚が0.27m以上の従来の
製品ではあまり明瞭な相関はなかった。
Regarding the relationship between the amount of forsterite film formed on the steel plate surface and iron loss, there was not a very clear correlation in conventional products with a product plate thickness of 0.27 m or more.

しかし製品板厚が0.15〜0.25n+と薄い場合に
はこの量を板厚に応じて適当量にコントロールすること
が重要であり、その量は片面当り1〜4 g/a+”の
範囲であることを突き止めた。製品板厚が薄い場合にフ
ォルステライト皮膜が厚すぎることによって鉄損が劣化
するのは、全重量に占めるフォルステライト皮膜重量が
増すことによるだけでなく、4 g/m”よりも多くな
ると皮膜と地鉄界面との平滑性が損われるとともに界面
近傍に残留する歪°の影響が特に大きくなり鉄損を劣化
せしめるからである。なおフォルステライト量の下限を
1 g/m”としている理由は表面の絶縁性を維持する
ためであり、良質の上塗コーティングを得るためにも下
限を1g / m 2に規制する必要がある。
However, when the product board thickness is as thin as 0.15 to 0.25n+, it is important to control this amount to an appropriate amount depending on the board thickness, and the amount is in the range of 1 to 4 g/a+" per side. The reason for the deterioration of iron loss due to an excessively thick forsterite film when the product board is thin is not only due to an increase in the weight of the forsterite film relative to the total weight, but also due to an increase in the thickness of 4 g/m. This is because if the amount exceeds 1, the smoothness of the interface between the film and the base metal is impaired, and the influence of strain remaining near the interface becomes particularly large, degrading the iron loss. Note that the reason why the lower limit of the amount of forsterite is set at 1 g/m 2 is to maintain the insulation properties of the surface, and it is necessary to regulate the lower limit to 1 g/m 2 in order to obtain a high-quality top coating.

製品表面のフォルステライト量をコントロールする方法
としては、脱炭焼鈍時の雰囲気、分離剤として塗布され
るMgOの量と性質、ボックス焼鈍雰囲気の3つが関連
する。脱炭焼鈍時の雰囲気は通常水素ないし水素と窒素
の混合ガス中で行なわれるが、このときの混合比および
雰囲気露点を正しく制御し、必要以上に過酸化にならな
いようにすることが必要となる。またMgOの性質の中
では鋼板の酸化量に影響するMgOの水和量が特に重要
で、フォルステライト量を4g/m”以下にするために
は水和量のできるだけ低いものを使用する必要があり、
例えば20℃、30分間の水和試験では水和量が5%以
下のものを使用することが望ましい。
Three factors are involved in controlling the amount of forsterite on the product surface: the atmosphere during decarburization annealing, the amount and nature of MgO applied as a separating agent, and the box annealing atmosphere. The atmosphere during decarburization annealing is usually hydrogen or a mixed gas of hydrogen and nitrogen, but it is necessary to properly control the mixture ratio and the dew point of the atmosphere to prevent excessive overoxidation. . Also, among the properties of MgO, the amount of hydration of MgO, which affects the amount of oxidation in steel sheets, is particularly important, and in order to reduce the amount of forsterite to 4 g/m" or less, it is necessary to use one with the lowest possible amount of hydration. can be,
For example, in a hydration test at 20° C. for 30 minutes, it is desirable to use a material with a hydration amount of 5% or less.

製品表面のフォルステライト量のコントロールは、脱炭
焼鈍後の表層酸化量と塗布されるMgOの量や水和量で
制御することが最も容易であることから、最終高温Bo
x焼鈍の雰囲気は出来る限り低酸化にし、焼鈍中の追加
酸化を防止することが必要である。
The amount of forsterite on the product surface is most easily controlled by the amount of surface oxidation after decarburization annealing, the amount of applied MgO, and the amount of hydration.
x It is necessary to make the annealing atmosphere as low in oxidation as possible to prevent additional oxidation during annealing.

このように本発明者らは、製品板厚を0.15〜0.2
5mに薄くすると同時に鋼板表面のフォルステライト皮
膜の目付量を片面当り1〜4g/m”にコントロールし
た上で、以下述べるとおり平均粒径を1〜6msの範囲
に制御することにより初めて1.7.。0.90W/k
g以下の低鉄損方向性珪素鋼板の工業的規模での安定し
た製造を実現したのである。
In this way, the inventors have determined that the product board thickness is 0.15 to 0.2.
At the same time as thinning the steel sheet to 5 m, the weight of the forsterite film on the surface of the steel sheet was controlled to 1 to 4 g/m'' per side, and as described below, the average grain size was controlled to be in the range of 1 to 6 ms. ..0.90W/k
We have achieved stable production on an industrial scale of grain-oriented silicon steel sheets with a low core loss of less than 100 g.

第1図はこれを説明するもので種々の平均2次粒径を有
する3、10%Si含有方向性珪素鋼板の製品板厚と鉄
損Wl’l/S。の関係を示したものである。製品はい
ずれも表面に片面当り2〜3 g/m”のフォルステラ
イト皮膜を有し、磁束密度B1゜は1.89〜1.93
7であった。製品の平均結晶粒径によって最低値を示す
板厚は幾分変化するけれども、平均粒径が1〜6龍の範
囲でWI?/S。が0.90W/kg以下の低鉄損を示
すことが明らかである。
Figure 1 explains this, and shows the product thickness and core loss Wl'l/S of grain-oriented silicon steel sheets containing 3 and 10% Si with various average secondary grain sizes. This shows the relationship between All products have a forsterite film on the surface of 2 to 3 g/m" per side, and the magnetic flux density B1° is 1.89 to 1.93.
It was 7. Although the plate thickness that shows the lowest value varies somewhat depending on the average grain size of the product, it is WI? /S. It is clear that the steel exhibits a low iron loss of 0.90 W/kg or less.

第2図は3.02%Si含有方向性珪素鋼板の表面のフ
ォルステライト量と鉄損の関係を製品板厚の異なるもの
について示している。製品厚が薄いときフォルステライ
ト目付量を片面当り1〜4 g/m”にすることが低鉄
を具材を得る上で必要であることがわかる。
FIG. 2 shows the relationship between the amount of forsterite on the surface of grain-oriented silicon steel sheets containing 3.02% Si and iron loss for products with different thicknesses. It can be seen that when the product thickness is thin, it is necessary to set the forsterite basis weight to 1 to 4 g/m'' per side in order to obtain a low-iron ingredient.

次に本発明の超低鉄損方向性珪素鋼板の製造方法と製造
条件について説明する。
Next, the method and conditions for manufacturing the ultra-low core loss grain-oriented silicon steel sheet of the present invention will be explained.

先ず成分元素として方向性珪素鋼素材は最終高温焼鈍工
程において不都合な結晶粒の成長を抑制しゴス方位の2
次再結晶を可能ならしめるためインヒビターとよばれる
微細な析出分散相、例えばMnS、 MnSe、 A 
I N、 BN、 VNや粒界偏析型元素として知られ
るSb、 As、 Bi、 Sn等が含まれている。こ
れらのなかから選ばれるいずれか1種ないし2種以上を
必要量含有する珪素鋼素材を用い製品の板厚と2次粒径
を本発明の範囲にコントロールすることによって、w+
、/soが0.90W/kg以下の超低鉄損方向性珪素
鋼をつくることができる。
First of all, the grain-oriented silicon steel material as a constituent element suppresses the growth of undesirable crystal grains in the final high-temperature annealing process and improves the Goss orientation.
In order to enable the next recrystallization, a fine precipitated dispersed phase called an inhibitor, such as MnS, MnSe, A
It contains IN, BN, VN, and grain boundary segregation type elements such as Sb, As, Bi, and Sn. By using a silicon steel material containing the necessary amount of one or more selected from these and controlling the thickness and secondary grain size of the product within the range of the present invention, w+
, /so of 0.90 W/kg or less can be produced.

本発明者らは種々のインヒビター組成をもつ50kg真
空溶解鋼塊(Si 2.90〜3.35%、G O,0
30〜0.048%、Mn O,045〜0.080%
)を用い冷延2同法工程によって0.15〜0.25m
m厚の製品をつくり、このとき本発明で目脂した特性を
満足する製品を得るための工程条件を調べる目的で最終
冷延圧下率を55〜85%の範囲内で変更し、さらに脱
炭焼鈍時の昇温速度の変更を組合せ同一組成の素材につ
いて各10種の工程条件を変更して特性の安定性を比較
した。
The present inventors prepared 50 kg vacuum melted steel ingots with various inhibitor compositions (Si 2.90-3.35%, GO, 0
30-0.048%, MnO, 045-0.080%
0.15~0.25m by cold rolling 2 same process using )
A product with a thickness of m was produced, and the final cold rolling reduction was varied within the range of 55 to 85% in order to investigate the process conditions for obtaining a product satisfying the properties specified in the present invention. The stability of properties was compared by changing the temperature increase rate during annealing and changing 10 different process conditions for materials with the same composition.

その結果、インヒビターとしてSeおよびSのうち少な
くともいずれか一種を0.010〜0.035%と、S
b、 Bi、 AsおよびSnのうち一種または二種合
計で0.010〜0.080%とを複合含有させること
が、鉄損の低い製品を安定して得る上で、とりわけ有効
であることを突き止めたのである。
As a result, it was found that at least one of Se and S was contained in an amount of 0.010 to 0.035% as an inhibitor;
It has been found that the combined inclusion of 0.010 to 0.080% of one or both of Bi, As, and Sn is particularly effective in stably obtaining products with low iron loss. I found out.

得られた実験データーの一部を第1表に示す。Some of the experimental data obtained are shown in Table 1.

第1表は各インヒビター組成に対して得られた鉄損の最
低値、平均値およびいくかつの工程条件に対してW+、
/S。が0.90W/kg以下を満足するものの合格率
等をまとめたものである。
Table 1 shows the lowest and average values of iron loss obtained for each inhibitor composition and W+,
/S. This is a summary of the pass rate of those who satisfy 0.90W/kg or less.

ここに合格率とは、粒径が1〜611を満足し、従って
この発明鋼板において不可欠とする、板厚。
The pass rate here refers to a plate thickness that satisfies the grain size of 1 to 611 and is therefore essential for this invention steel plate.

粒径およびフォルステライト皮膜量の3要件を満たし、
ひいてはこの発明で目標とする−1,7.。が0.90
W/kg以下の低鉄損値が得られた製品の全製品(各使
用インヒビター毎)に対する比率である。
Satisfying the three requirements of particle size and forsterite film amount,
Furthermore, this invention aims to achieve -1, 7. . is 0.90
This is the ratio of products with a low core loss value of W/kg or less to all products (for each inhibitor used).

同表より明らかなように、この発明で所期した3要件を
満足し、Lt/sa≦0.90W/kgの低鉄損を得る
には、インヒビターとしてはMnS系およびMnSe系
が最適である。しかしながらかかるMnS系やMnSe
系にA7!N系を少量添加配合したもの、あるいはMn
Seのみをインヒビターとして使用した場合であっても
、合格率は低いものの上記3要件を満足し、ひいては所
定の鉄損特性を呈する製品が得られている。
As is clear from the table, MnS-based and MnSe-based inhibitors are optimal in order to satisfy the three requirements of this invention and obtain a low core loss of Lt/sa≦0.90W/kg. . However, such MnS-based and MnSe
A7 for the system! Contains a small amount of N, or Mn
Even when only Se is used as an inhibitor, although the pass rate is low, a product is obtained that satisfies the above three requirements and exhibits predetermined iron loss characteristics.

SeやS ;IcSb+ ASI I3i+ Sn等と
共存させてすぐれた磁気特性を有する方向性珪素鋼板を
製造する方法に関しては特公昭50−29496号や特
公昭54−32412号各公報においてすでに知られて
いる。ただし、これらは、いずれも0.30mmないし
0.35mの板厚を有する製品に対するものであり、製
品の鉄損水準も一1?7.。が1.OW/kg以上のも
のについての製法を示したものであった。この場合Se
?Sftに対しては多くの場合それぞれ単独もしくは両
者の和として 0.005〜0.1%であり、またSb
、 As+旧、 Sn等に関してもこれらの1種ないし
2種以上の含有量として0.015〜0.40%の広い
成分範囲が許された。
A method of manufacturing a grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties by coexisting with Se, S; IcSb + ASI I3i + Sn, etc. is already known in Japanese Patent Publication No. 50-29496 and Japanese Patent Publication No. 54-32412. . However, these are all for products with a plate thickness of 0.30 mm to 0.35 m, and the iron loss level of the product is also between 11 and 7. . is 1. It showed a manufacturing method for products with OW/kg or more. In this case Se
? For Sft, it is often 0.005 to 0.1% each alone or as the sum of both, and Sb
, As+Old, Sn, etc., a wide range of content of 0.015 to 0.40% of one or more of these is allowed.

これに対して本発明では成品板厚を0.15〜0.25
1層、フォルステライト皮膜の目付量を片面当り1〜4
 g/m”とし、さらに平均粒径を1〜6flにするこ
とによってLt/s。0.90W/kg以下を満たすの
が特徴であり、そのためにはこれらインヒビターの成分
範囲は従来の方法より更に狭い範囲に規制されなければ
ならない。
In contrast, in the present invention, the thickness of the finished product is 0.15 to 0.25.
1 layer, the basis weight of forsterite film is 1 to 4 per side.
g/m" and furthermore, by setting the average particle size to 1 to 6 fl, it is possible to satisfy Lt/s of 0.90 W/kg or less. To achieve this, the range of ingredients of these inhibitors must be further adjusted than in conventional methods. must be regulated within a narrow range.

しかしながらインヒビターの成分と含有量だけでは必ず
しも所期した特性値のものが得られるわけではなく、珪
素鋼板の製造条件について種々の配慮が必要である。本
発明者らは種々の方法を試みた結果以下に記す有効な方
法を見出した。
However, it is not always possible to obtain the desired characteristic values based on the ingredients and content of the inhibitor alone, and various considerations must be made regarding the manufacturing conditions of the silicon steel sheet. The present inventors tried various methods and found the effective method described below.

すなわちその方法とは、脱炭焼鈍後に行なう2次再結晶
核生成処理である。従来の方法はいずれも一次再結晶粒
を微細にし、ゴス方位の結晶粒の数を増すことで、2次
粒の微細化をはかろうとしたものであったが、この方法
は脱炭焼鈍後に900〜1050℃で0.1〜15mi
nの短時間熱処理を加え表面層のゴス粒が2次再結晶核
として機能し易いサイズすなわち平均結晶粒径の2倍以
上のサイズになることをはかるものである。そしてこの
ような核生成処理を加えた後で最終ボックス焼鈍を行な
うに際し、800〜900℃の範囲で、2次再結晶が完
了するようこの間の温度で1時間以上の保持等を加える
ことで、製品の磁束密度を損うことなく、平均2次粒径
を本発明の条件である1〜6龍にすることができる。こ
の場合核生成処理温度を900〜1050℃に規制して
いるのは最適核生成処理温度がインヒビターの種類や最
終冷延圧下率によって多少ずれるためである。しかし、
上限の1050℃を上田ると不都合な結晶方位をもった
粒も粗大になり、製品の方位性が損われるからで保持時
間の上限を15minとしているのも同じ理由にもとづ
く。
That is, the method is a secondary recrystallization nucleation treatment performed after decarburization annealing. All conventional methods attempted to refine the secondary grains by making the primary recrystallized grains finer and increasing the number of Goss-oriented crystal grains, but this method 0.1-15mi at 900-1050℃
The goal is to increase the Goss grains in the surface layer to a size that easily functions as secondary recrystallization nuclei, that is, to a size that is at least twice the average crystal grain size by applying a short-time heat treatment of n. Then, when performing the final box annealing after applying such nucleation treatment, by holding the box at a temperature in the range of 800 to 900°C for one hour or more to complete the secondary recrystallization, The average secondary particle size can be adjusted to 1 to 6, which is the condition of the present invention, without damaging the magnetic flux density of the product. In this case, the nucleation temperature is regulated to 900 to 1050°C because the optimum nucleation temperature varies somewhat depending on the type of inhibitor and the final cold rolling reduction. but,
If the upper limit of 1050° C. is set at Ueda, grains with unfavorable crystal orientation will also become coarse and the orientation of the product will be impaired, and this is the same reason why the upper limit of the holding time is set at 15 min.

次に本発明において、成分組成ならびに処理条件を限定
する理由について説明する。
Next, the reason for limiting the component composition and processing conditions in the present invention will be explained.

本発明の適用をうける珪素鋼素材は、公知のいかなる方
法によっても溶製することができるが、成分としてSi
が2.0〜4.0%含有されることが必要である。Si
量の下限はこれを下潮ると本発明の目的とする低鉄損材
かえられなくなるからで上限は冷延性が悪(なることか
ら設けた。その他の成分は特に規制しないが前記したよ
うにインヒビターとして知られる窒化物、硫化物、セレ
ン化物の他に必要に応じ粒界偏析型元素が必要母台まれ
る。
The silicon steel material to which the present invention is applied can be produced by any known method, but it contains Si as a component.
is required to be contained in an amount of 2.0 to 4.0%. Si
The lower limit of the amount was set because if it goes down, the low iron loss material that is the object of the present invention cannot be changed, and the upper limit is set because the cold rollability will be poor.Other components are not particularly regulated, but as mentioned above. In addition to nitrides, sulfides, and selenides known as inhibitors, grain boundary segregation type elements are also included as necessary.

そして製品の鉄損が−、マ/、。0.90W/kg以下
を安定して満たすためには特にSeなしいSのいずれか
1種ないし2種合計で0.010〜0.035%とさら
にsb。
And the iron loss of the product is -, ma/,. In order to stably satisfy 0.90 W/kg or less, the total amount of any one or both of S and Se is 0.010 to 0.035%, and further sb.

As、 Bi、 Snのいずれか1種ないし2種以上の
組合せで0.010〜0.080%含まれることが有利
である。
It is advantageous that any one or a combination of two or more of As, Bi, and Sn is contained in an amount of 0.010 to 0.080%.

上記成分を有する素材すなわちスラブないしインゴット
は公知の方法にしたがって熱間圧延(インゴットの場合
は分塊圧延工程が加わる)され、1.5〜3.0fl厚
の熱延板となる。熱延に際しインヒビターとして含有さ
れるMnSeないしMns、その他の窒化物の好ましい
分散を得るためスラブは十分高温、例えば1300℃以
上で加熱される。熱延板の板厚はインヒビターの種類組
成に応じ、必ずしも一定しないが、通常採用される2回
冷延法に対しては2.0〜3.0mが好ましく、1回冷
延法を採用する場合1.5〜2.0鶴と薄目にする方が
好ましい。
A material having the above components, that is, a slab or an ingot, is hot-rolled according to a known method (in the case of an ingot, a blooming step is added) to form a hot-rolled plate having a thickness of 1.5 to 3.0 fl. During hot rolling, the slab is heated to a sufficiently high temperature, for example, 1300° C. or higher, in order to obtain a preferable dispersion of MnSe, Mns, and other nitrides contained as inhibitors. The thickness of the hot-rolled sheet is not necessarily constant depending on the type and composition of the inhibitor, but it is preferably 2.0 to 3.0 m for the normally adopted two-time cold rolling method, and the one-time cold rolling method is preferred. In this case, it is preferable to make it as thin as 1.5 to 2.0 Tsuru.

次いで熱延板は1回以上の冷間圧延と必要に応じ850
〜1150℃の温度範囲で、0.5〜15minの中間
焼鈍を施して0.15〜0.25+nの最終製品板厚を
有する冷・延板となる。
The hot rolled sheet is then cold rolled one or more times and optionally 850
Intermediate annealing is performed for 0.5 to 15 minutes at a temperature range of ~1150°C to obtain a cold rolled plate having a final product thickness of 0.15 to 0.25+n.

0.15〜0.25m厚の製品板厚を有する冷延板は次
に780〜880℃で0.5〜15min湿水素中で脱
炭焼鈍に供せられ、鋼板の炭素が 0.005%以下に
脱炭される。ついでかかる脱炭焼鈍の後900〜105
0℃で、0.5〜15minの核生成処理加熱を加える
ことが、製品の2次粒径を微細にし低鉄損材を得る上で
好ましい。ここに脱炭焼鈍雰囲気は前記したように脱炭
焼鈍後の酸化量が製品のフォルステライト量に影響する
ことから過酸化にならないよう雰囲気の酸素ポテンシャ
ルをコントロールする必要がある0次いでMgOなとの
分離剤を塗布した後2次再結晶と純化のための高温ボッ
クス焼鈍に供される。純化焼鈍は通常1100℃以上の
温度で1時間以上水素中で行なわれるが、その前に方向
性を高めるための処置として800〜900℃の温度範
囲で2次再結晶を完了させるために、この間の温度に5
時間以上保持するかまたはこの間を15℃/Hr以下で
除熱することは本発明の効果を高める上で有効である。
The cold-rolled sheet with a product thickness of 0.15-0.25 m is then subjected to decarburization annealing in wet hydrogen at 780-880°C for 0.5-15 min to reduce the carbon content of the steel sheet to 0.005%. It is decarburized below. After the subsequent decarburization annealing, 900 to 105
It is preferable to apply nucleation treatment heating at 0° C. for 0.5 to 15 minutes in order to make the secondary particle size of the product fine and obtain a low iron loss material. Here, the decarburization annealing atmosphere is a 0-order MgO atmosphere in which the oxygen potential of the atmosphere must be controlled to avoid overoxidation, as the amount of oxidation after decarburization annealing affects the amount of forsterite in the product, as mentioned above. After applying a separating agent, it is subjected to secondary recrystallization and high-temperature box annealing for purification. Purification annealing is usually carried out in hydrogen at a temperature of 1100°C or higher for 1 hour or more, but before that, as a treatment to improve directionality, in order to complete secondary recrystallization at a temperature range of 800 to 900°C, during this period to a temperature of 5
It is effective to maintain the temperature for a period of time or more or to remove heat at 15° C./Hr or less during this period in order to enhance the effects of the present invention.

その後必要に応じて絶縁と張力付加のためのコーティン
グが施され製品となるが、かくして得られた製品は2次
粒径が微細で著しく低い鉄損を有する。
Thereafter, a coating for insulation and tension addition is applied as necessary to produce a product, and the product thus obtained has a fine secondary particle size and a significantly low core loss.

次に本発明を実施例について説明する。Next, the present invention will be explained with reference to examples.

スIIL CO,042%、  Si  3.28%、  Mn 
O,068%、  Se0.022  %、  Sb 
O,035%、  Sn 0.020%、  As O
,010%、残部Feよりなる珪素鋼スラブを1340
℃、311r加熱後熱間圧延して2 、2 me厚の熱
延板とした。次いで950℃、  5w+inの加熱後
、1次冷延を75%で行なって0.55m厚の中間厚と
し再度950℃、  5minの中間焼鈍を行なった後
、圧下率64%の2次冷延によって0.20m5厚の冷
延板とした。その後湿水素中で800℃、  5min
の脱炭焼鈍を行なうに際し、450〜750℃の昇温速
度を70℃/lll1n 、 150℃/min 。
SIL CO, 042%, Si 3.28%, Mn
O,068%, Se0.022%, Sb
O,035%, Sn 0.020%, AsO
,010%, balance Fe 1340 silicon steel slab
After heating at 311° C., hot rolling was performed to obtain a hot rolled sheet having a thickness of 2.2 me. Next, after heating at 950°C for 5w+in, primary cold rolling was performed at 75% to give an intermediate thickness of 0.55m, and intermediate annealing was performed again at 950°C for 5min, followed by secondary cold rolling at a rolling reduction of 64%. A cold-rolled plate with a thickness of 0.20 m5 was used. Then in wet hydrogen at 800℃ for 5 minutes
When performing decarburization annealing, the temperature increase rate from 450 to 750°C was 70°C/lll1n and 150°C/min.

300℃/ll1in、 600℃/winの4条件で
行なった。また一部の試料については脱炭後、950℃
+  5minの2次再結晶核生成処理を加えた。次い
で分離剤としてMgOを塗布した後、Ar中で860℃
、 24Hrの2次再結晶焼鈍とひきつづき水素中で1
200℃、5Hrの純化焼鈍を行なって最終製品とした
The test was carried out under four conditions: 300°C/ll1in and 600°C/win. In addition, some samples were heated to 950°C after decarburization.
+ 5 min of secondary recrystallization nucleation treatment was added. Next, after applying MgO as a separating agent, the temperature was heated at 860°C in Ar.
, followed by secondary recrystallization annealing for 24 hours in hydrogen.
Purification annealing was performed at 200° C. for 5 hours to obtain a final product.

かくして得られた製品の磁気特性、平均2次粒径は第2
表のとおりであった。
The magnetic properties and average secondary particle size of the product thus obtained are
It was as shown in the table.

第2表 150        無      5.2    
0.88   1.92300        無  
    3.8    0.86   1.92300
        有      3.2    0.8
4   1.92600       無      
3.5    0.84   1.92600    
  を     3.0   0.83  1.91
Table 2 150 None 5.2
0.88 1.92300 None
3.8 0.86 1.92300
Yes 3.2 0.8
4 1.92600 None
3.5 0.84 1.92600
3.0 0.83 1.91

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は製品板厚(−と鉄損1,7.。(W/に’g)
の関係を製品の平均2次粒径(me )を変数として示
す図、 第2図は製品表面に形成されたフォルステライトの片面
当りの重Wk (g/m”)  と鉄tjmW+t/s
。(W/kg)の関係の製品板厚による変化を示す図で
ある。 第1図 0.14 0.fe) 0.220,26 0.30籾
厚(mm ) 246f3 フォルステライトtl(y/m2ン 手  続  補  正  書 昭和61年10月23日 特許庁長官  黒゛ 1) 明  雄  殿■、事件の
表示 昭和61年特許願第202691号 2、発明の名称 鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板の製造方法3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 (125)川崎製鉄株式会社 4、代理人 5、補正の対象 明細り全文 (訂正)明   細   書 1、発明の名称  鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板
の製造方法 2、特許請求の範囲 1、 5i  2〜4%を含み、かつインヒビターとし
てSn、  Sの何れか少なくとも一種0.010〜0
.035%と、Sn+ As、■およびSnのうちから
選ばれる何れか少なくとも一種0.010〜0.080
%とを含有する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで1回
もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷延を施して厚み0
.15〜0.25mmの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍
を施し、さらに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施
して2次再結晶と共に鋼板の表面に片面当り1〜4g/
m2のフォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素
鋼板の製造方法において、 最終焼鈍に先立ち、900〜1050℃の温度範囲内に
0.1〜15min保持し、引続き800〜900℃の
温度範囲で2次再結晶を完了させることにより、2次再
結晶後の平均結晶粒径を1〜6鵞鳳の範囲とすることを
特徴とする鉄損の極めて低い一方向性珪素銅板の製造方
法。 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は、鋼板の圧延方向に磁化容易軸<100>を有
し、かつ板面に平行に(1101を存する鉄損の極めて
低い一方向性珪素鋼板の製造方法に関するものである。 一方向性珪素鋼板は軟磁性材料として主に変圧器等の電
気機器の鉄心に使用されており、特に近年、電気機器等
の高性能化、小型化、および低騒音化が強く要求され、
さらにエネルギー節約の観点からも一段と優れた電磁特
性を有する電気鉄板が必要とされている。 (従来の技術) 鋼板の電磁特性は鉄損特性と磁化特性の両方で評価され
るのが一般的である。磁化特性(100OA/mの磁場
を加えたときの磁束密度BIGで代表される)を高める
ことは設計磁束密度を高め機器の小型化に特に有効であ
る。一方鉄損特性(50)1zで17kGまで磁化した
ときのLkg当りの鉄損WM77S。で代表される)を
高めることは電気機器として使用する際熱エネルギーと
して失なわれるものを少なくし、消費電力を節約できる
点で有効である。製品の方向性を高めることすなわち製
品結晶粒の<100>軸を高度に圧延方向に揃えること
により磁化特性のみならず、鉄損特性を高めることがで
きるから、近年特にこの面で多大の研究が重ねられ、B
、。が1.907以上の製品が製造されるまでに至って
いる。 さて周知のように鉄損は大きく分けて履歴損と渦流損の
二つからなり、これらの損失に影響を与える物理的な要
因としては、まず履歴損に対しては上述の結晶方位の他
に材料の純度や内部歪がある。また渦流損に対しては鋼
板の電気抵抗(例えばSi量)や板厚、磁区の大きさく
結晶粒度)や鋼板に及ぼす張力がある。通常の方向性珪
素鋼では渦流損が全鉄損の374以上を占めるため履歴
損より渦流損を下げる方が全鉄損を下げる上でより効果
的である。このため渦流損を下げる試みがこれまで色々
なされている。その1つとしてSi量を増す方法がある
が、4.0%近くまで高めると冷延性が著しく損われる
ため、限界があり、あまり実用的とはいえない。鋼板に
張力を付加する方法としては、下地皮膜や上塗コーティ
ングと地鉄との熱膨張率の違いを利用する方法が知られ
ているが、これも工業的に利用出来るコーティングから
の張力に限界があり、皮膜の均一性・密着性・外観等か
らの制約もあってあまり大きな鉄損低減は期待できない
。また最近製品板の表面に圧延方向と直角方向にスクラ
ッチを入れ磁区微細化によって渦流損を下げる方法が提
案されている。しかしこの方法は製品板の形状、平均、
結晶粒径、板厚などで必ずしもその効果が十分に発揮で
きない場合があり、さらに、スクラッチを入れた製品板
に歪取焼鈍を施すと、低下した鉄損が元に戻ってしまう
という致命的な欠陥があるため、あまり実用的でない。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記した従来技術の有する諸問題を有利に解
決するもので、鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板を安
定して製造することができる有利な製造方法を提案する
ことを目的とするものであり。 (問題点を解決するための手段) さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、製品板厚を薄くし、かつ鋼板表面に形成され
るフォルステライト皮膜の厚さを適当な範囲に制御した
上で、製品の結晶粒径を微細化することの3つを組合せ
ることによって極めて低い鉄損が得られることの新規知
見を得た。 すなわち一方向性珪素鋼板において、製品板厚を0.1
5〜0.25mmとし、かつ製品の表面に形成されるフ
ォルステライト皮膜の量を片面当り1〜4g/m2とし
た上で、製品の平均結晶粒径を1〜6■lとする3つの
要因を同時に満足させるこ゛とによって、1、/、。が
0.90W/に、以下の優れた鉄損特性をそなえる一方
向性珪素鋼板が安定して得られることが究明されたので
ある。 本発明は、上記の知見に立脚するものである。 すなわち本発明は、Si2〜4%を含み、かつインヒビ
ターとしてSn、  Sの何れか少なくとも一種0.0
10〜0.035%と、Sn、 As、 BiおよびS
nのうちから選ばれる何れか少なくとも一種0.010
〜0.080%とを含有する一方向性珪素鋼素材に、熱
延ついで1回もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷延を
施して厚み0.15〜0.25mの最終板厚としたのち
、脱炭焼鈍を施し、さらに焼鈍分離剤を塗布してから最
終焼鈍を施して2次再結晶と共に鋼板の表面に片面当り
1〜4 g/m”のフォルステライト皮膜を形成させる
一方向性珪素鋼板の製造方法において、最終焼鈍に先立
ち、900〜1050℃の温度範囲内に0.1〜15m
in保持し、引続き800〜900℃の温度範囲で2次
再結晶を完了させることにより、2次再結晶後の平均結
晶粒径を1〜6鶴の範囲とすることを特徴とする鉄損の
挽めて低い一方向性珪素鋼板の製造方法である。 以下本発明を具体的に説明する。 まず本発明の解明経緯について説明する。 一般に方向性珪素鋼板の製品板厚を化学研磨や機械研摩
等の方法で薄(していくと渦流損は減少することが知ら
れている。しかしながら逆に履歴損は板厚の薄化にとも
なって増加する。順歴撰の増加は板厚が比較的厚目の間
は緩慢であるが薄くなるに従って急激に増加し、トータ
ル鉄構が最低になる製品の板厚は0.15〜0.25+
uの間に存在する。 しかしながら単に板厚を薄くしただけでは本発明の目的
であるー、77、。0.90W/kg以下の製品は得ら
れない。特に、冷延と焼鈍を繰返し最後に高温焼鈍を加
えることによって、得られる鋼板表面にフォルステライ
ト皮膜を有する通常の製法によって上記製品板厚の薄い
ものをつくる場合、方向性が若干槓われるために、0.
90W/kg以下の超低鉄損を得ることはより一層むづ
かしかった。 粒径と鉄損の関係については製品の粒径が小さくなると
一触に鉄損が低下することが知られている。例えば、M
、F、 Littnan (J、^pp1. Phys
。 1967、38.1104)によると鉄損の最低値は粒
径0.5鶴付近にあり、製品板厚が0.1mmの場合の
鉄損最低値はWI5/6゜で0,45W/ 7!bで、
WIT/S。に換算すると大体0.96W/kgである
ことが示されている。 しかしながらこれ以上粒径を小さくしても方向性が損わ
れるため、これまでの技術では本発明で目的とするー、
115゜0.9(V/kg以下の低鉄損材の製造は不可
能であった。 鋼板表面に形成されるフォルステライト皮膜の量と鉄損
の関係については、製品板厚が0.27mm以上の従来
の製品ではあまり明瞭な相関はなかった。 しかし製品板厚が0.15〜0.25mmと薄い場合に
はこの量を板厚に応じて適当量にコントロールすること
が重要であり、その量は片面当り1〜4 g/m”の範
囲であることを突き止めた。製品板厚が薄い場合にフォ
ルステライト皮膜が厚すぎることによって鉄1員が劣化
するのは、全重量に占めるフォルステライト皮膜重量が
増すことによるだけでなく、4 g/m2よりも多くな
ると皮膜と地鉄界面との平滑性が順われるとともに界面
近傍に残留する歪の影響が特に大きくなり鉄損を劣化せ
しめるからである。なおフォルステライト量の下限をl
 g/m”としている理由は表面の絶縁性を維持するた
めであり、良質の上塗コーティングを得るためにも下限
を1g / m tに規制する必要がある。 製品表面のフォルステライト量をコントロールする方法
としては、脱炭焼鈍時の雰囲気、分離剤として塗布され
るMgOの量と性質、ボックス焼鈍雰囲気の3つが関連
する。脱炭焼鈍時の雰囲気は通常水素ないし水素と窒素
の混合ガス中で行なわれるが、このときの混合比および
雰囲気露点を正しく制御し、必要以上に過酸化にならな
いようにすることが必要となる。またMgOの性質の中
では鋼板の酸化量に影響するMgOの水和量が特に重要
で、フォルステライト量を4g/m2以下にするために
は水和量のできるだけ低いものを使用する必要があり、
例えば20℃、30分間の水和試験では水和量が5%以
下のものを使用することが望ましい。 製品表面の)オルステライ+−iのコントロールは、脱
炭焼鈍後の表層酸化量と塗布されるMg0O量や水和量
で制御することが最も容易であることから、最終高温1
3ox焼鈍の雰囲気は出来る限り低酸化にし、焼鈍中の
追加酸化を防止することが必要である。 このように本発明者らは、製品板厚を0615〜0.2
5m■に薄くすると同時に綱板表面のフォルステライト
皮膜の目付量を片面当り1〜4 g/m”にコントロー
ルした上で、以下述べるとおり平均粒径を1〜61mの
範囲に制御することにより初めてWI?/!i。0.9
0W/kg以下の低鉄損方向性珪素鋼板の工業的規模で
の安定した製造を実現したのである。 第1図はこれを説明するもので種々の平均2次粒径を有
する3、10%Si含有方向性珪素鋼板の製品板厚と鉄
IMLyzs。の関係を示したものである。製品はいず
れも表面に片面当り2〜3 g、7m”のフォルステラ
イト皮膜を有し、磁束密度B1゜は1.89〜1.93
7であった。製品の平均結晶粒径によって最低値を示す
板厚は幾分変化するけれども、平均粒径が1〜6龍の範
囲で1./、。が0.90W/kg以下の低鉄損を示す
ことが明らかである。 第2図は3.02%SS含有方向性珪素鋼板の表面のフ
ォルステライト量と鉄損の関係を製品板厚の異なるもの
について示している。製品厚が薄いときフォルステライ
ト目付量を片面当り1〜4 g/m”にすることが低鉄
損材を得る上で必要であることがわかる。 次に本発明に従う超低鉄損方向性珪素鋼板の具体的な製
造条件について説明する。 先ず成分元素として方向性珪素鋼素材は最終高温焼鈍工
程において不都合な結晶粒の成長を抑制しゴス方位の2
次再結晶を可能ならしめるためインヒビターとよばれる
微細な析出分散相、例えばMnS、 MnSe+^lN
、 ON、 VNや粒界偏析型元素として知られるSb
、 As、 Bi、 Sn等が含まれている。これらの
なかから選ばれるいずれか1種ないし2種以上を必要量
含有する珪素鋼素材を用い製品の板厚と2次粒径を本発
明の範囲にコントロールすることによって、W1150
が0.90W/kg以下の超低鉄損方向性珪素鋼をつく
ることができる。 本発明者らは種々のインヒビター組成をもつ50に、真
空溶解鋼塊(St 2.90〜3.35%、CO,03
0〜0.048%、Mn 0.045〜0.080%)
を用い冷延2図法工程によって0.15〜0.25tm
厚の製品をつくり、このとき本発明で目脂した特性を満
足する製品を得るための工程条件を調べる目的で最終冷
延圧下率を55〜85%の範囲内で変更し、さらに脱炭
焼鈍時の昇温速度の変更を組合せ同一組成の素材につい
て各10種の工程条件を変更して特性の安定性を比較し
た。 その結果、インヒビターとしてSeおよびSのうち少な
くともいずれか一種を0.010〜0.035%と、S
b、 Bi、 AsおよびSnのうち一種または二種合
計で0.010−0.080%とを複合含有させること
が、鉄損の低い製品を安定して得る上で、とりわけ有効
であることを突き止めたのである。 得られた実験データーの一部を第1表に示す。 第1表は各インヒビター組成に対して得られた鉄損の最
低値、平均値およびいくかつの工程条件に対してWl?
/S。が0.90W/kg以下を満足するものの合格率
等をまとめたものである。 ここに合格率とは、粒径が1〜6鰭を満足し、従ってこ
の発明鋼板において不可欠とする、板厚。 粒径およびフォルステライト皮膜量の3要件を満たし、
ひいてはこの発明で目標とする一1?/SOが0.90
W/kg以下の低鉄損値が得られた製品の全製品(各使
用インヒビター毎)に対する比率である。 同表より明らかなように、この発明で所期した3要件を
満足し、”I’l/S6≦0.90W/kgの低鉄損を
得るには、インヒビターとしてはMnS系およびMnS
e系が最適である。しかしながらかかるMnS系やMn
Se系にA7!N系を少量添加配合したもの、あるいは
MnSeのみをインヒビターとして使用した場合であっ
ても、合格率は低いものの上記3要件を満足し、ひいて
は所定の鉄損特性を呈する製品が得られてい°る。 SeやSをsb、八s、 Bi、 Sn等と共存させて
すぐれた磁気特性を有する方向性珪素鋼板を製造する方
法に関しては特公昭50−29496号や特公昭54−
32412号各公報和合いてすでに知られている。ただ
し、これらは、いずれも0.30籠ないし0.35鶴の
板厚を有する製品に対するものであり、製品の鉄損水準
も臀、フ/、。がl 、 OH1kg以上のものについ
ての製法を示したものであった。この場合SeやSlに
対しては多くの場合それぞれ単独もしくは両者の和とし
て 0.005〜0.1%であり、またSb、 As、
 Bi+ Sn等に関してもこれらの1種ないし2種以
上の含有量としてo、ois〜0.40%の広い成分範
囲が許された。 これに対して本発明では成品板厚を0.15〜0.25
龍、フォルステライト皮膜の目付量を片面当り1〜4 
g/m”とし、さらに平均粒径を1〜61mにすること
によってW+y/S。0.90W/kg以下を満たすの
が特徴であり、そのためにはこれらインヒビターの成分
範囲は従来の方法より更に狭い範囲に規制されなければ
ならない。 しかしながらインヒビターの成分と含有量だけでは必ず
しも所期した特性値のものが得られるわけではなく、珪
素鋼板の製造条件について種々の配慮が必要である。本
発明者らは種々の方法を試みた結果以下に記す有効な方
法を見出した。 すなわちその方法とは、脱炭焼鈍後に行なう2次再結晶
核生成処理である。従来の方法はいずれも一次再結晶粒
を微細にし、ゴス方位の結晶粒の数を増すことで、2次
粒の微細化をはかろうとしたものであったが、この方法
は脱炭焼鈍後に900〜1050℃で0.1〜15mi
nの短時間熱処理を加え表面層のゴス粒が2次再結晶核
として機能し易いサイズすなわち平均結晶粒径の2倍以
上のサイズになることをはかるものである。そしてこの
ような核生成処理を加えた後で最終ボックス焼鈍を行な
うに際し、800〜900℃の範囲で、2次再結晶が完
了するようこの間の温度で1時間以上の保持等を加える
ことで、製品の磁束密度を損うことなく、平均2次粒径
を本発明の条件である1〜6鶴にすることができる。こ
の場合核生成処理温度を900〜1050℃に規制して
いるのは最適核生成処理温度がインヒビターの種類や最
終冷延圧下率によって多少ずれるためである。しかし、
上限の1050℃を土建ると不都合な結晶方位をもった
粒も粗大になり、製品の方位性が損われるからで保持時
間の上限を15minとしているのも同じ理由にもとづ
く。 (作 用) 次に本発明において、成分組成ならびに処理条件を限定
する理由について説明する。 本発明の適用をうける珪素鋼素材は、公知のいかなる方
法によっても溶製することができるが、成分としてSi
が2.0〜4.0%含有されることが必要である。Si
量の下限はこれを上廻ると本発明の゛目的とする低鉄損
材かえられなくなるからで上限は冷延性が悪くなること
から設けた。その他の成分は特に規制しないが前記した
ようにインヒビターとして知られる窒化物、硫化物、セ
レン化物の他に必要に応じ粒界偏析型元素が必要置台ま
れる。 そして製品の鉄損が−1,7,。0.90W/kg以下
を安定して満たすためには特にSeなしいSのいずれか
1種ないし2種合計で0.010〜0.035%とさら
にsb。 ^s、 Bi、 Snのいずれか1種ないし2種以上の
組合せで0.010〜o、oso%含まれることが有利
である。 上記成分を有する素材すなわちスラブないしインゴット
は公知の方法にしたがって熱間圧延(インゴットの場合
は分塊圧延工程が加わる)され、1.5〜3.0龍厚の
熱延板となる。熱延に際しインヒビターとして含有され
るMnSeないしMnS %その他の窒化物の好ましい
分散を得るためスラブは十分高温、例えば1300℃以
上で加熱される。熱延板の板厚はインヒビターの種類組
成に応じ、必ずしも一定しないが、通常採用される2回
冷延法に対しては2.0〜3.0■lが好ましく、1回
冷延法を採用する場合1.5〜2.0鰭と薄目にする方
が好ましい。 次いで熱延板は1回以上の冷間圧延と必要に応じ850
〜1150℃の温度範囲で、0.5〜15minの中間
焼鈍を施して0.15〜0.25mmの最終製品板厚を
有する冷延板となる。 0.15〜0.25mm厚の製品板厚を有する冷延板は
次に780〜880℃で0.5〜15min15min
脱炭焼鈍に供せられ、鋼板の炭素が 0.005%以下
に脱炭される。ついでかかる脱炭焼鈍の後900〜10
50℃で、0.5〜15minの核生成処理加熱を加え
ることが、製品の2次粒径を微細にし低鉄損材を得る上
で好ましい。ここに脱炭焼鈍雰囲気は前記したように脱
炭焼鈍後の酸化量が製品のフォルステライト量に影響す
ることから過酸化にならないよう雰囲気の酸素ポテンシ
ャルをコントロールする必要がある。次いでMgOなど
の分離剤を塗布した後2次再結晶と純化のための高温ボ
ックス焼鈍に供される。純化焼鈍は通常1100℃以上
の温度で1時間以上水素中で行なわれるが、その前に方
向性を高めるための処置として800〜900℃の温度
範囲で2次再結晶を完了させるために、この間の温度に
5時間以上保持するかまたはこの間を15℃/Ilr以
下で除熱することは本発明の効果を高める上で有効であ
る。 その後必要に応じて絶縁と張力付加のためのコーティン
グが施され製品となるが、かくして得られた製品は2次
粒径が微細で著しく低い鉄損を有する。 (実施例) 爽施奥−し CO,042%、Si3.28%、 Mn 0.068
%、 Se0.022%、 Sb O,035%、 S
n 0.020%、 As O,010%、残部Feよ
りなる珪素鋼スラブを1340℃、3Hr加熱後熱間圧
延して2,2鶴厚の熱延板とした。次いで950℃+ 
 5minの加熱後、1次冷延を75%で行なって0.
55sn厚の中間厚とし再度950℃r  5minの
中間焼鈍を行なった後、圧下率64%の2次冷延によっ
て0.20sn厚の冷延板とした。その後湿水素中で8
00℃、  5minの脱炭焼鈍を行なった。 かかる脱炭焼鈍後、950℃+  5minの2次再結
晶核生成処理を加えた。次いで分離剤としてMgOを塗
布した後、行中で860℃、 24Hrの2次再結晶焼
鈍とひきつづき水素中で1200℃、5Hrの純化焼鈍
を行なって最終製品とした。 かくして得られた製品板の磁気特性、平均2次粒径は第
2表のとおりであった。 なお同表には比較のため、上記の如き2次再結晶核生成
処理を施さない従来法によって得られた製品板について
の調査結果も併記した。 第2表 無     7.6   0.91  1.91   
比較個有     4.0   0.86  1.92
   適合例4、図面の簡単な説明 第1図は製品板厚(am )と鉄FNW+ ty5o 
(W/kg)の関係を製品の平均2次粒径(w)を変数
として示す図、 第2図は製品表面に形成されたフォルステライトの片面
当りの重量(g/m”)  と鉄tjlW+yzs。(
W/kg)の関係の製品板厚による変化を示す図である
Figure 1 shows the product board thickness (- and iron loss 1,7.. (W/'g)
Figure 2 shows the relationship between the average secondary particle size (me) of the product as a variable, and Figure 2 shows the weight Wk (g/m'') per side of forsterite formed on the product surface and the iron tjmW+t/s.
. FIG. 3 is a diagram showing changes in the relationship (W/kg) depending on product board thickness. Figure 1 0.14 0. fe) 0.220,26 0.30 Rice thickness (mm) 246f3 Forsterite tl (y/m2 Procedure Amendment Written by the Commissioner of the Patent Office on October 23, 1986) 1) Mr. Akio, of the case Indication Patent Application No. 202691 of 1985 2, Name of invention Method for manufacturing unidirectional silicon steel sheet with extremely low iron loss 3, Relationship with the amended case Patent applicant (125) Kawasaki Steel Corporation 4, Attorney Person 5, Subject of amendment Full text (corrected) statement 1, Title of the invention Method 2 for manufacturing unidirectional silicon steel plate with extremely low iron loss, Claim 1, 5i Contains 2 to 4%, and At least one of Sn and S as an inhibitor 0.010 to 0
.. 035% and at least one selected from Sn + As, ■ and Sn 0.010 to 0.080
A unidirectional silicon steel material containing
.. After the final thickness of the steel plate is 15 to 0.25 mm, decarburization annealing is performed, and an annealing separator is applied, followed by final annealing, and with secondary recrystallization, 1 to 4 g per side is applied to the surface of the steel plate.
In a method for producing a grain-oriented silicon steel sheet in which a forsterite film of m2 is formed, prior to final annealing, the temperature range is maintained at 900 to 1050°C for 0.1 to 15 minutes, and then the temperature range is maintained at 800 to 900°C for 2 minutes. A method for producing a unidirectional silicon copper plate with extremely low iron loss, characterized in that the average crystal grain size after secondary recrystallization is in the range of 1 to 6 mm by completing secondary recrystallization. 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to a steel plate having an easy axis of magnetization <100> in the rolling direction and parallel to the plate surface (1101), which has an extremely low iron loss. Unidirectional silicon steel sheet is a soft magnetic material that is mainly used in the cores of electrical equipment such as transformers. , and there is a strong demand for low noise.
Furthermore, there is a need for electric iron plates with even better electromagnetic properties from the standpoint of energy conservation. (Prior Art) The electromagnetic properties of steel sheets are generally evaluated based on both iron loss properties and magnetization properties. Increasing the magnetization characteristics (represented by the magnetic flux density BIG when a magnetic field of 100 OA/m is applied) is particularly effective in increasing the design magnetic flux density and downsizing the device. On the other hand, iron loss characteristics (50) Iron loss per Lkg when magnetized to 17kG at 1z WM77S. ) is effective in reducing the amount of heat energy lost when used as electrical equipment and saving power consumption. Increasing the directionality of the product, that is, aligning the <100> axes of the product grains to a high degree in the rolling direction, can improve not only the magnetization properties but also the iron loss properties, and in recent years a great deal of research has been done in this area in particular. stacked, B
,. Products with a value of 1.907 or higher have even been manufactured. Now, as is well known, iron loss can be broadly divided into two parts: hysteresis loss and eddy current loss.As for the physical factors that affect these losses, first of all, in addition to the crystal orientation mentioned above, hysteresis loss The purity of the material and internal distortion. In addition, the eddy current loss includes the electrical resistance of the steel plate (for example, the amount of Si), the plate thickness, the size of the magnetic domain, and the crystal grain size), and the tension exerted on the steel plate. In ordinary grain-oriented silicon steel, the eddy current loss accounts for 374 or more of the total iron loss, so lowering the eddy current loss than the hysteresis loss is more effective in lowering the total iron loss. For this reason, various attempts have been made to reduce the eddy current loss. One method is to increase the amount of Si, but increasing it to nearly 4.0% significantly impairs cold rollability, so there is a limit and it cannot be said to be very practical. A known method for applying tension to a steel plate is to utilize the difference in thermal expansion coefficient between the base film or top coating and the base steel, but this method also has a limit to the tension that can be applied industrially from the coating. However, due to constraints such as the uniformity, adhesion, and appearance of the film, it is not possible to expect much reduction in iron loss. Recently, a method has been proposed in which the surface of a product plate is scratched in a direction perpendicular to the rolling direction to refine the magnetic domains and thereby reduce eddy current loss. However, this method does not depend on the shape of the product plate, the average
The effect may not always be fully demonstrated depending on the grain size, plate thickness, etc. Furthermore, if strain relief annealing is applied to a scratched product plate, the reduced iron loss will return to its original level, which is a fatal problem. It is not very practical due to its flaws. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention advantageously solves the problems of the prior art described above, and has the advantage of being able to stably produce a grain-oriented silicon steel sheet with extremely low core loss. The purpose is to propose a new manufacturing method. (Means for Solving the Problems) As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors have reduced the thickness of the product sheet and reduced the thickness of the forsterite film formed on the surface of the steel sheet. We have obtained new knowledge that extremely low iron loss can be obtained by combining the following three steps: controlling the iron to an appropriate range and making the crystal grain size of the product fine. In other words, for unidirectional silicon steel sheets, the product thickness is 0.1
5 to 0.25 mm, and the amount of forsterite film formed on the surface of the product to be 1 to 4 g/m2 per side, and three factors to make the average crystal grain size of the product 1 to 6 l. By simultaneously satisfying 1, /,. It was found that a unidirectional silicon steel sheet having the following excellent core loss characteristics of 0.90 W/ could be stably obtained. The present invention is based on the above findings. That is, the present invention contains 2 to 4% Si, and 0.0% of at least one of Sn and S as an inhibitor.
10-0.035%, Sn, As, Bi and S
At least one selected from n 0.010
A unidirectional silicon steel material containing ~0.080% was hot-rolled and then cold-rolled once or twice or more with intermediate annealing to give a final plate thickness of 0.15 to 0.25 m. Afterwards, decarburization annealing is performed, and an annealing separator is applied, followed by final annealing to form a forsterite film of 1 to 4 g/m'' per side on the surface of the steel sheet along with secondary recrystallization. In the manufacturing method of silicon steel sheet, 0.1 to 15 m is heated within a temperature range of 900 to 1050°C prior to final annealing.
In this method, the average crystal grain size after the secondary recrystallization is made to be in the range of 1 to 6 by holding it in the temperature range of 800 to 900°C and completing the secondary recrystallization. This is a method for manufacturing unidirectional silicon steel sheets that are easy to grind. The present invention will be specifically explained below. First, the background to the elucidation of the present invention will be explained. Generally, it is known that eddy current loss decreases when the product thickness of grain-oriented silicon steel sheet is thinned using methods such as chemical polishing or mechanical polishing.However, conversely, hysteresis loss decreases as the sheet thickness decreases. The increase in mechanical strength is slow when the plate thickness is relatively thick, but increases rapidly as the plate thickness becomes thinner, and the plate thickness of the product with the lowest total steel structure is 0.15 to 0. 25+
exists between u. However, simply reducing the plate thickness is not the objective of the present invention.77. Products with a weight of less than 0.90 W/kg cannot be obtained. In particular, when making thin products using the normal manufacturing method that has a forsterite film on the surface of the resulting steel sheet by repeating cold rolling and annealing and finally adding high-temperature annealing, the directionality may be slightly distorted. ,0.
It was even more difficult to obtain ultra-low iron loss of 90 W/kg or less. Regarding the relationship between particle size and iron loss, it is known that as the particle size of the product becomes smaller, the iron loss suddenly decreases. For example, M
, F. Littnan (J, ^pp1. Phys.
. 1967, 38.1104), the lowest value of iron loss is around the grain size of 0.5 Tsuru, and the lowest value of iron loss when the product plate thickness is 0.1 mm is 0.45 W/7 at WI5/6°! In b,
WIT/S. It is shown that it is approximately 0.96 W/kg when converted to . However, even if the particle size is reduced further, the directionality will be impaired, so with the conventional technology, the objective of the present invention is
It was impossible to manufacture a material with low iron loss of less than 115° 0.9 (V/kg). Regarding the relationship between the amount of forsterite film formed on the steel plate surface and iron loss, the product plate thickness was 0.27 mm. There was not a very clear correlation in the above conventional products. However, when the product plate thickness is as thin as 0.15 to 0.25 mm, it is important to control this amount to an appropriate amount according to the plate thickness. We found that the amount is in the range of 1 to 4 g/m'' per side.When the product board is thin, the deterioration of the iron member due to an excessively thick forsterite film is due to the amount of forsterite relative to the total weight. This is not only due to the increase in the weight of the stellite coating, but also because if the weight exceeds 4 g/m2, the smoothness of the interface between the coating and the base steel deteriorates, and the influence of strain remaining near the interface becomes particularly large, degrading iron loss. In addition, the lower limit of the amount of forsterite is l
The reason for this is to maintain the insulation properties of the surface, and the lower limit must be regulated to 1 g/mt in order to obtain a high quality top coat. Control the amount of forsterite on the product surface. Three factors are related to the method: the atmosphere during decarburization annealing, the amount and nature of MgO applied as a separating agent, and the box annealing atmosphere.The atmosphere during decarburization annealing is usually hydrogen or a mixed gas of hydrogen and nitrogen. However, it is necessary to properly control the mixing ratio and atmospheric dew point at this time to prevent excessive overoxidation.Also, among the properties of MgO, MgO's water content, which affects the amount of oxidation of the steel sheet, is necessary. The amount of hydration is particularly important, and in order to keep the amount of forsterite below 4g/m2, it is necessary to use one with the lowest possible hydration amount.
For example, in a hydration test at 20° C. for 30 minutes, it is desirable to use a material with a hydration amount of 5% or less. Orsterite+-i on the product surface is most easily controlled by the amount of surface oxidation after decarburization annealing, the amount of applied Mg0O, and the amount of hydration.
The atmosphere for 3ox annealing must be as low in oxidation as possible to prevent additional oxidation during annealing. In this way, the inventors have determined that the product board thickness is 0.615 to 0.2.
By thinning the steel plate to 5m and at the same time controlling the weight of the forsterite film on the surface of the steel plate to 1 to 4 g/m'' per side, and controlling the average grain size to a range of 1 to 61m, as described below. WI?/!i.0.9
We have achieved stable production on an industrial scale of grain-oriented silicon steel sheets with a low core loss of 0 W/kg or less. Figure 1 explains this and shows the product thickness and iron IMLyzs of grain-oriented silicon steel sheets containing 3 and 10% Si with various average secondary grain sizes. This shows the relationship between All products have a forsterite film of 2 to 3 g per side and 7 m'' on the surface, and the magnetic flux density B1° is 1.89 to 1.93.
It was 7. Although the plate thickness that shows the lowest value varies somewhat depending on the average grain size of the product, it is 1.5mm when the average grain size is in the range of 1 to 6. /,. It is clear that the steel exhibits a low iron loss of 0.90 W/kg or less. FIG. 2 shows the relationship between the amount of forsterite on the surface of grain-oriented silicon steel sheets containing 3.02% SS and iron loss for products with different thicknesses. It can be seen that when the product thickness is thin, it is necessary to set the forsterite basis weight to 1 to 4 g/m" per side in order to obtain a low iron loss material. Next, the ultra-low iron loss oriented silicon according to the present invention The specific manufacturing conditions of the steel plate will be explained. First, the grain-oriented silicon steel material as a constituent element suppresses the growth of unfavorable crystal grains in the final high-temperature annealing process and improves the Goss orientation.
In order to enable the next recrystallization, a fine precipitated dispersed phase called an inhibitor, such as MnS, MnSe+^lN, is added.
, ON, VN and Sb, which is known as a grain boundary segregation type element.
, As, Bi, Sn, etc. By using a silicon steel material containing the required amount of one or more selected from these, and controlling the thickness and secondary grain size of the product within the range of the present invention, W1150 can be produced.
It is possible to produce grain-oriented silicon steel with ultra-low core loss of 0.90 W/kg or less. The present inventors investigated vacuum melted steel ingots (St 2.90-3.35%, CO, 03) with various inhibitor compositions.
0-0.048%, Mn 0.045-0.080%)
0.15-0.25tm by cold rolling process using
To produce a thick product, the final cold rolling reduction was varied within the range of 55 to 85% in order to investigate the process conditions for obtaining a product satisfying the characteristics specified in the present invention, and further decarburization annealing was performed. The stability of properties was compared by changing ten different process conditions for materials with the same composition in combination with changes in the heating rate. As a result, it was found that at least one of Se and S was contained in an amount of 0.010 to 0.035% as an inhibitor;
It has been found that the combined inclusion of 0.010-0.080% of one or both of Bi, As and Sn is particularly effective in stably obtaining products with low iron loss. I found out. Some of the experimental data obtained are shown in Table 1. Table 1 shows the lowest and average values of iron loss obtained for each inhibitor composition and Wl? for several process conditions.
/S. This is a summary of the pass rate of those who satisfy 0.90W/kg or less. The pass rate here refers to the plate thickness that satisfies the grain size of 1 to 6 fins and is therefore essential for the steel plate of this invention. Satisfying the three requirements of particle size and forsterite film amount,
What is the goal of this invention? /SO is 0.90
This is the ratio of products with a low core loss value of W/kg or less to all products (for each inhibitor used). As is clear from the table, in order to satisfy the three requirements of this invention and obtain a low iron loss of "I'l/S6≦0.90W/kg, MnS-based and MnS-based inhibitors are required.
The e system is optimal. However, such MnS-based and Mn
A7 for Se series! Even when a small amount of N-based material is added or only MnSe is used as an inhibitor, although the pass rate is low, a product that satisfies the above three requirements and exhibits the specified iron loss characteristics is obtained. . Regarding the method of producing grain-oriented silicon steel sheets having excellent magnetic properties by coexisting Se and S with sb, 8s, Bi, Sn, etc., Japanese Patent Publication No. 50-29496 and Japanese Patent Publication No. 1984-
No. 32412 is already known. However, these are all for products with a plate thickness of 0.30 to 0.35 Tsuru, and the iron loss level of the products is also 0.30 to 0.35 Tsuru. It showed a manufacturing method for products with a weight of 1 kg or more. In this case, in most cases, the content of Se and Sl is 0.005 to 0.1% each alone or as the sum of both, and Sb, As,
Regarding Bi+Sn, etc., a wide range of content of one or more of these components was allowed, from o, ois to 0.40%. In contrast, in the present invention, the thickness of the finished product is 0.15 to 0.25.
Ryu, the basis weight of forsterite film is 1 to 4 per side.
g/m", and furthermore, by setting the average particle size to 1 to 61 m, W+y/S is 0.90 W/kg or less. To achieve this, the range of ingredients of these inhibitors must be further adjusted than in conventional methods. It must be regulated within a narrow range.However, it is not always possible to obtain the desired characteristic values only by the ingredients and content of the inhibitor, and various considerations must be made regarding the manufacturing conditions of silicon steel sheets.The present inventor As a result of trying various methods, they found the effective method described below. That is, the method is a secondary recrystallization nucleation treatment performed after decarburization annealing. All conventional methods This method attempted to refine the secondary grains by making the grains finer and increasing the number of Goss-oriented crystal grains.
The goal is to increase the Goss grains in the surface layer to a size that easily functions as secondary recrystallization nuclei, that is, to a size that is at least twice the average crystal grain size by applying a short-time heat treatment of n. Then, when performing the final box annealing after applying such nucleation treatment, by holding the box at a temperature in the range of 800 to 900°C for one hour or more to complete the secondary recrystallization, The average secondary particle size can be adjusted to 1 to 6 grains, which is the condition of the present invention, without impairing the magnetic flux density of the product. In this case, the nucleation temperature is regulated to 900 to 1050°C because the optimum nucleation temperature varies somewhat depending on the type of inhibitor and the final cold rolling reduction. but,
If the upper limit of 1050° C. is maintained, grains with an unfavorable crystal orientation will become coarse and the orientation of the product will be impaired. This is the same reason why the upper limit of the holding time is set at 15 min. (Function) Next, the reason for limiting the component composition and processing conditions in the present invention will be explained. The silicon steel material to which the present invention is applied can be produced by any known method, but it contains Si as a component.
is required to be contained in an amount of 2.0 to 4.0%. Si
The lower limit of the amount was set because if it exceeded this, it would be impossible to obtain the low core loss material that is the object of the present invention, and the upper limit was set because cold rollability would deteriorate. Other components are not particularly restricted, but as described above, in addition to the nitrides, sulfides, and selenides known as inhibitors, grain boundary segregation type elements may be added as necessary. And the iron loss of the product is -1.7. In order to stably satisfy 0.90 W/kg or less, the total amount of any one or both of S and Se is 0.010 to 0.035%, and further sb. It is advantageous that any one or a combination of two or more of ^s, Bi, and Sn is contained in an amount of 0.010 to o, oso%. A material having the above components, that is, a slab or an ingot, is hot-rolled according to a known method (in the case of an ingot, a blooming step is added) to form a hot-rolled plate having a thickness of 1.5 to 3.0 mm. During hot rolling, the slab is heated to a sufficiently high temperature, for example, 1300° C. or higher, to obtain a preferable dispersion of MnSe, MnS%, and other nitrides contained as inhibitors. Although the thickness of the hot-rolled sheet is not necessarily constant depending on the type and composition of the inhibitor, it is preferably 2.0 to 3.0 l for the two-time cold rolling method that is usually adopted, and If adopted, it is preferable to use a thin fin of 1.5 to 2.0 fins. The hot rolled sheet is then cold rolled one or more times and optionally 850
Intermediate annealing is performed for 0.5 to 15 minutes at a temperature range of ~1150°C to obtain a cold rolled sheet having a final product thickness of 0.15 to 0.25 mm. The cold-rolled sheet with a product thickness of 0.15-0.25 mm is then heated at 780-880°C for 0.5-15 min for 15 min.
The steel sheet is subjected to decarburization annealing to reduce the carbon content of the steel sheet to 0.005% or less. After the subsequent decarburization annealing, 900 to 10
It is preferable to apply nucleation treatment heating at 50° C. for 0.5 to 15 minutes in order to make the secondary particle size of the product fine and obtain a low iron loss material. Here, in the decarburization annealing atmosphere, as mentioned above, the amount of oxidation after decarburization annealing affects the amount of forsterite in the product, so it is necessary to control the oxygen potential of the atmosphere to avoid overoxidation. After applying a separating agent such as MgO, the material is subjected to secondary recrystallization and high-temperature box annealing for purification. Purification annealing is usually carried out in hydrogen at a temperature of 1100°C or higher for 1 hour or more, but before that, as a treatment to improve directionality, in order to complete secondary recrystallization at a temperature range of 800 to 900°C, during this period It is effective to maintain the temperature for 5 hours or more or to remove the heat at 15° C./Ilr or less during this time in order to enhance the effects of the present invention. Thereafter, a coating for insulation and tension addition is applied as necessary to produce a product, and the product thus obtained has a fine secondary particle size and a significantly low iron loss. (Example) Souse Oku-shi CO, 042%, Si 3.28%, Mn 0.068
%, Se0.022%, SbO,035%, S
A silicon steel slab consisting of 0.020% n, 010% As O, and the balance Fe was heated at 1340° C. for 3 hours and then hot rolled to obtain a hot rolled plate with a thickness of 2.2 mm. Then 950℃+
After heating for 5 minutes, primary cold rolling was carried out at 75%.
After performing intermediate annealing at 950° C. for 5 minutes to obtain an intermediate thickness of 55 sn, a cold-rolled sheet having a thickness of 0.20 sn was obtained by secondary cold rolling at a rolling reduction of 64%. Then 8 in wet hydrogen
Decarburization annealing was performed at 00°C for 5 minutes. After the decarburization annealing, a secondary recrystallization nucleation treatment was performed at 950°C for 5 minutes. Next, after applying MgO as a separating agent, secondary recrystallization annealing was performed at 860° C. for 24 hours in-line, followed by purification annealing at 1200° C. for 5 hours in hydrogen to obtain a final product. The magnetic properties and average secondary particle size of the product plate thus obtained were as shown in Table 2. For comparison, the same table also includes the results of investigation on product boards obtained by the conventional method without performing the secondary recrystallization nucleation treatment as described above. No Table 2 7.6 0.91 1.91
Comparative individuality 4.0 0.86 1.92
Compatibility example 4, brief explanation of drawings Figure 1 shows product plate thickness (am) and iron FNW+ ty5o
(W/kg) using the product's average secondary particle size (w) as a variable. (
FIG. 3 is a diagram showing changes in the relationship (W/kg) depending on the product board thickness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、Si2〜4%を含み、かつインヒビターとしてSn
、Sの何れか少なくとも一種0.010〜0.035%
と、Sn、As、BiおよびSnのうちから選ばれる何
れか少なくとも一種0.010〜0.080%とを含有
する一方向性珪素鋼素材に、熱延ついで1回もしくは中
間焼鈍を挟む2回以上の冷延を施して厚み0.15〜0
.25mmの最終板厚としたのち、脱炭焼鈍を施し、さ
らに焼鈍分離剤を塗布してから最終焼鈍を施して2次再
結晶と共に鋼板の表面に片面当り1〜4g/m^2のフ
ォルステライト皮膜を形成させる一方向性珪素鋼板の製
造方法において、 最終焼鈍に先立ち、900〜1050℃の温度範囲内に
0.1〜15min保持し、引続き800〜900℃の
温度範囲で2次再結晶を完了させることにより、2次再
結晶後の平均結晶粒径を1〜6mmの範囲とすることを
特徴とする鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板の製造方
法。
[Claims] 1. Contains 2 to 4% of Si, and contains Sn as an inhibitor.
, S 0.010-0.035%
and 0.010 to 0.080% of at least one selected from Sn, As, Bi and Sn, hot rolled and then once or twice with intermediate annealing in between. After cold rolling, the thickness is 0.15~0.
.. After the final thickness of the steel sheet is 25 mm, decarburization annealing is performed, and an annealing separator is applied, and final annealing is performed to produce secondary recrystallization and forsterite of 1 to 4 g/m^2 per side on the surface of the steel sheet. In the method for producing a grain-oriented silicon steel sheet in which a film is formed, prior to final annealing, the temperature is held within a temperature range of 900 to 1050°C for 0.1 to 15 minutes, and then secondary recrystallization is performed in a temperature range of 800 to 900°C. A method for producing a unidirectional silicon steel sheet with extremely low iron loss, characterized in that by completing the process, the average grain size after secondary recrystallization is in the range of 1 to 6 mm.
JP20269186A 1986-08-30 1986-08-30 Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss Granted JPS62167822A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20269186A JPS62167822A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20269186A JPS62167822A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55116927A Division JPS5920745B2 (en) 1980-08-27 1980-08-27 Unidirectional silicon steel plate with extremely low iron loss and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62167822A true JPS62167822A (en) 1987-07-24
JPH0258326B2 JPH0258326B2 (en) 1990-12-07

Family

ID=16461556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20269186A Granted JPS62167822A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62167822A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452122A2 (en) * 1990-04-13 1991-10-16 Kawasaki Steel Corporation Method of producing grain oriented silicon steel sheets having less iron loss
US6020036A (en) * 1996-08-19 2000-02-01 Citizen Watch Co., Ltd. Method of forming hard carbon film over the inner surface of guide bush
JP2012031519A (en) * 2010-06-30 2012-02-16 Jfe Steel Corp Directional electromagnetic steel sheet and manufacturing method therefor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452122A2 (en) * 1990-04-13 1991-10-16 Kawasaki Steel Corporation Method of producing grain oriented silicon steel sheets having less iron loss
US5306353A (en) * 1990-04-13 1994-04-26 Kawasaki Steel Corporation Method of producing grain oriented silicon steel sheets having less iron loss
US6020036A (en) * 1996-08-19 2000-02-01 Citizen Watch Co., Ltd. Method of forming hard carbon film over the inner surface of guide bush
JP2012031519A (en) * 2010-06-30 2012-02-16 Jfe Steel Corp Directional electromagnetic steel sheet and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0258326B2 (en) 1990-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6562473B1 (en) Electrical steel sheet suitable for compact iron core and manufacturing method therefor
JPS5920745B2 (en) Unidirectional silicon steel plate with extremely low iron loss and its manufacturing method
JPS61117215A (en) Manufacture of grain oriented magnetic steel sheet of low iron loss
JPS60145382A (en) Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic and film properties
JP2001158950A (en) Silicon steel sheet for small-size electrical equipment, and its manufacturing method
KR940008933B1 (en) Method of producing non-oriented electromagnetic steel strip having superior magnetic properties and appearance
JP2003171718A (en) Manufacturing method of magnetic steel sheet of excellent mean magnetic characteristic in rolled surface
JPH0277524A (en) Production of thin high-flux-density grain-oriented electrical steel sheet having excellent iron loss
JPS5835245B2 (en) Method for manufacturing unidirectional silicon steel sheet with high magnetic flux density
JPS58217630A (en) Manufacturing method of thin, high magnetic flux density unidirectional electrical steel sheet with excellent core loss
JPH02298219A (en) Production of thin grain-oriented silicon steel sheet having high magnetic flux density and excellent in iron loss
JPS62167822A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss
JPS6332849B2 (en)
US5318639A (en) Method of manufacturing grain oriented silicon steel sheets
JPS6253572B2 (en)
US4269634A (en) Loss reduction in oriented iron-base alloys containing sulfur
JPS62167821A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss
JPS62167820A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet of extremely low iron loss
JPS59126722A (en) Manufacturing method of thin, high magnetic flux density unidirectional electrical steel sheet with excellent iron loss
JPH06256847A (en) Method for producing unidirectional electrical steel sheet with excellent magnetic properties
JPS58107417A (en) Method of making unidirectional silicon steel sheet excellent in iron loss
JPH04235221A (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet with low core loss
KR970007162B1 (en) Method for manufacturing oriented electrical steel sheet of low temperature slab heating method with excellent iron loss characteristics
JP2991613B2 (en) Method for producing grain-oriented silicon steel sheet with good magnetic properties
JPS63162814A (en) Manufacture of thin grain-oriented silicon steel sheet minimal in iron loss deterioration