JPS6270525A - フオルステライト皮膜の良好な一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特にフォルステライト皮膜の良好な一方向性電
磁鋼板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一方向性電磁鋼板は主にトランス鉄心に用いられる軟磁
性材料である。この種の鋼板は透磁率を磁束の流れる方
向にのみ著しく高める目的で磁化容易軸が圧延方向に対
し数度の範囲内にそろった結晶粒（（１１０）　Ｃ００
Ｌ　）方位粒）により構成され、また成分的にはＳｉを
含有することにより固を抵抗を高め、ジュール熱に起因
する鉄損を低減している。その表面には鋼板製造過程の
脱炭焼鈍時に選択酸化されたＳｉＯ□とその上に塗布さ
れたＭｇＯとが仕上焼鈍時に固相反応することにより生
じたフォルステライト、ＭｇＳｉＯ４、が数μｍの厚さ
で付着しており、絶縁皮膜の役目を果たすとともに、磁
区の細分化を行ない。磁気特性的にも重要な役割りを任
っている。通常はさらに張力付加の目的でコロイダルシ
リカを主体とした２次皮膜が施された後、トランス鉄心
として利用されている。このような観点からすれば一方
向性電磁鋼板は圧延方向に（１１０）　［００１）方位
を持つ結晶粒によりおおわれ、表層部にフォルステライ
トを主体とするセラミックス皮膜及び２次皮膜を有する
複合材料であると言える。

さて、このような一方向性電磁鋼板における（１１０）
　（００１）方位の高い集積度の達成と、酸化物系セラ
ミックスであるところのフォルステライト皮膜の生成は
通常、最終仕上焼鈍と呼ばれるＢｏｘ焼鈍中はぼ時期を
同しくして起こる。前者は２次再結晶と呼ばれる　（１
１０）　（００１）方位粒の異常粒成長、後者は銅板表
面におけるＳｉＯ□−ＭｇＯ系固相反応により達成され
、この２つの反応は本質的にまったく異った現象である
にもかかわらず、間接的に干渉しあいながら現実の反応
は進行している。

周知のようにフォルステライト、Ｍｇ２５ｉＯｎ　、は
１２．５０５　（１９６５））。方向性型ｍｍ板製造に
関する研究分野においては、この反応系にＭｎ０ｚ、Ｔ
ｉＯ□、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｓ　ｒ化合物などの物質が
微量存在することにより、生成したフォルステライトの
性質が変わることが経験的に知られている。例えば特公
昭５１−１２４５０号公報においてＭｎＯ□の添加が、
同５１−１２４５１号公報においてＴｉＯ□の添加がそ
れぞれ開示された。また、特公昭５７−３２７１６号公
報、特開昭５５−８９４２２号公報及び特開昭５６−７
５５７７号公報においてＳｒ化合物のフォルステライト
皮膜特性に及ぼす効果が開示された。特開昭５４−６６
９３５号公報ではＭｇＯを主体とした焼鈍分離済中に含
まれるＣａＯ成分の量に応じて主に水酸化マグネシウム
の形で持ちこまれる水分量を管理する方法が開示されて
いる。

これらの微量添加物がどのようなメカニズムでＭｇＯ−
５ｉＯ□系固相反応の反応メカニズムに影響を及ぼし、
また生成したフォルステライトの結晶粒度、フォルステ
ライト結晶粒で構成されるいわゆるフォルステライト皮
膜と鋼板との密着性などの諸性質を変化させているかと
いうことは現時点で必ずしも明らかになっていない。し
かし、これらの物質が共通してＭｇＯ、ＳｉＯ□、Ｍｇ
２ＳｉＯ４などＭｇＯ−３ｉＯ□系酸化物の融点を下げ
る性質を具備していることから、これらの添加物はＭｇ
”や０−の拡散速度を速める形で反応に寄与しているも
のと考えられている。また、場合によっては通常の方向
性電磁鋼板の仕上焼鈍の最高温度１２００°Ｃ付近にお
いて、一部液相を形成することにより系の反応速度を著
しく高めていると推測されている。

さて、本発明者らは先に、このフォルステライト形成反
応時に鋼中のＭｎ活量と雰囲気の酸素分圧（Ｐ　ＩＩ□
０／Ｐ）１２で表わす）を制御することにより、フォル
ステライト結晶粒度が小さく、皮膜の密着性が良好で、
皮膜が鋼板に与える張力が従来の技術によって得られる
もの以上に大きいフォルステライト皮膜を形成する方法
を開示した（特願昭５９−５３８１９号）。この方法は
、焼鈍分離材中に添加する微量添加物により皮膜の性質
向上を図ってきたこれまでの方法と異なり、鋼中の成分
、すなわちＭｎ活量と外部雰囲気の酸素分圧により皮膜
の特性向上を狙うものである。そのメカニズムのポイン
トはＭｇＯ−３ｉＯ□固相反応時に高温酸化によりＭｎ
Ｏを生成させるところにあると考えられ、微量添加物の
種類が少なくて済む工業的観点からも従来技術と異った
特徴を持つものといえる。

ｌＯトン、２０トンという単重の大きなコイルにおいて
実施する段階で、良好なフォルステライト皮膜の近傍に
、一般にしもふりと呼ばれる地金の露出した皮膜欠陥部
が多発することが判明した。

これらの皮膜欠陥は成品外観を悪くするだけでなく、絶
縁特性や鋼板に与える張力の劣化という磁気特性的にも
好ましくない影響を与える。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は良好なフォルステライト皮膜の生成を目
的とした本発明者らによる特願昭５９−５３８１９号に
おいてその後発生したこれらの問題点を除去改善し、単
重の大きなコイルにおいて良好なフォルステライ１〜皮
膜を形成しうる仕上焼鈍方法を提供することにある。

すなわち本発明は重量でＳｉ：３．０％以上４．５％以
下、Ｓ　＋　０．４０５　Ｓｅ：　０．０１０％以下、
Ｍｎ：　｛０．０５＋７（Ｓ　＋　０．４０５５ｅ）｝
％以上０．８％以下を含有するスラブから出発し、通常
の方法で一方向性電磁鋼板を作成する方法において、仕
上焼鈍開始から６５０°Ｃまでの温度範囲の雰囲気の酸
素分圧（Ｐ　Ｈ２Ｏ／Ｐ１１□）を０．０１５以下と限
定し、かつ脱炭焼鈍板にマグネシアを主体とした焼鈍分
離剤を塗布する工程において、焼鈍分離剤をスラリー状
にした後、塗布・乾燥する下塗り塗布量を片面４　ｇ　
／　ｒｌ以下にし、その上に３〜６ｇ／ｍ（片面）のマ
グネシアを静電塗装するいわゆる静電塗装法を並用する
ことによりフォルステライト皮膜に発生する欠陥を除去
する方法を提供するものである。この方法に加え、仕上
焼鈍中８００〜９００℃の温度域で鋼板を１０〜３０時
間検定することにより、皮膜欠陥部の除去はより完全と
なり、また８００〜９００℃の温度域から１１００℃ま
での昇温時の酸素分圧を鋼中のＭｎ及びＳ、５ｅｉｌに
対して特定の範囲に規定することにより皮膜特性が向上
することが明らかとなった。

以下、本発明の詳細な説明する。

第２図はＣ：０．０５５％、Ｓｉ：３．２５％、Ｍｎ：
０．１８％、Ｓ　：０．００６％、　Ｐ　　：　　０．
０２％、　　ＡＩ！：　　０．０３％、　Ｎ　：０．０
０７％を含有する８Ｃ１ｌｌ　Ｘ　３　ｃｍの大きさの
冷延板を湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍した後、ＴｉＯ□を
５重量部含んだマグネシアを主成分とする焼鈍分離材を
片面７　ｇ／ｍ２塗布し、仕上焼鈍を行なった後得られ
たフォルステライト皮膜に現れたしもふり状皮膜欠陥の
発生頻度を示したものである。この実験で仕上焼鈍雰囲
気はＮ２２５％、８２７５％とし、かつ６５０℃に至る
までの酸素分圧をパラメータとして種々の値に設定した
。この実験からしもふり状皮膜欠陥の発生頻度は仕上焼
鈍前半の雰囲気の酸素分圧がＰ　Ｈ２０／　Ｐ　Ｉ＋□
で０．０１５を越える時に特に著しいことが判明した。

また、鋼中のＭｎ’活量の違う素材について脱炭焼鈍時
の露点を変化させて同様の実験を行なったところ、この
種の皮膜欠陥はＭｎ活量の高い材料においてその発生頻
度が高く、さらに脱炭焼鈍時の酸素分圧が高い場合に発
生しやすいことがわかった。

本発明者らはこれらの皮膜欠陥の発生状況を詳細に調査
し、次の結論を得た。すなわち、これらの皮膜欠陥は１
２００°Ｃ付近の高温焼鈍の際、フォルステライトを構
成するところのＭｇＯとＳｉＯ□、あるいは焼鈍分離材
中に意図的に加えられるＴｉＯ□やＢ、不可避的に混入
するＮａｚＯなどアルカリあるいはアルカリ土類酸化物
、そして鋼中成分が高温酸化することにより生成するＦ
ｅＯ、Ｍｎ０１Ａ　６２（ｈなど、これらの複合酸化物
系の組成が、共晶点が１２００℃以下の共晶組成を満た
したことにより生ずる溶融物形成に起因する。そして仕
上焼鈍前半６５０℃までの焼鈍雰囲気の酸素分圧の過度
の上昇は（Ｆｅ、Ｍｎ）０系の酸化物を過剰に生成し、
これらの酸化物の存在によりフォルステライト生成後も
、その複合酸化物系の融点が１２００”ｃ以下となり結
果的にしもふり状皮膜欠陥を生成するとの結論に達した
。

さて、これらの知見に基づいて本発明者らは仕上焼鈍雰
囲気をＰ　ＩＩｚＯ／　Ｐ　Ｈｚで０．０１５以下に保
った状態で１０トンコイルで同様の実験を行なった。

しかしながらその結果、本発明者らは小試料試験におい
ては消滅したしもふり状皮膜欠陥が１０トンコイル試験
では除去されないという新たな問題に直面した。

この問題を解決するために本発明者らは次のような考察
に基づきひき続き実験を行なった。焼鈍分離材の塗布に
は通常、マグネシアと各種添加物を純水に溶き、スラリ
ー状態だく液として鋼板に塗布・乾燥するという方法が
とられる。この際、マグネシアの水和反応が進み、Ｍｇ
　（ＯＨ）　ｚが一部形成される。この水和成分が仕上
焼鈍中４００〜５００°Ｃの温度範囲で放出され、コイ
ル板間の酸素分圧を上昇させる。コイル外部雰囲気の酸
素分圧をＰ　Ｈ２０／　Ｐ　Ｈ２で０．０１５以下に制
御しても、実際に綱板直上の雰囲気の酸素分圧がそのよ
うな値になるまで時間がかかり、結果的にしもふり状皮
膜欠陥を誘発してしまう。第３図にはこのようなコイル
板間の酸素分圧（この場合は水蒸気分圧）の経時ｉ化を
コンピューターを用いてシミュレーションした例を示す
。このようなコイル板間の酸素分圧の過度の上昇を押さ
えるためには、板間に不必要に持ち込まれる水和成分を
できるだけ減らすこと、板間のガス通気性を高めること
という２つの方策が基本的に有効である。本発明者らに
よる特開昭５８−６７８７１号公報において開示された
マグネシアを主成分とする懸だく液の塗布後に非水和性
死焼マグネシア粉体を静電的に付着する方法（以下静電
塗装法という）はコイル内に持ち込む水和成分量を制御
するという本目的にかなうものである。第１表に前記外
部雰囲気の条件を満足させた状態でコイル中１ｍの１０
トンコイルに通常のマグネシアコーティング法（塗布量
片面７ｇ／ｎ？）及び静電塗装法（塗布量下塗り片面３
　ｇ　／　ｒｄ、静電塗装片面５ｇ）によりマグネシア
を塗布し、仕上焼鈍して得た成品のコイル中央部のしも
ふり状皮膜欠陥の発生頻度を示す。このように静電塗装
法を採用することにより、実際のコイルで仕上焼鈍を行
なっても、しもふり状皮膜欠陥の発生を防ぐことが可能
となった。

以上述べたごとく、静電塗装法の採用によりフォルステ
ライト皮膜は安定生成することが明らかになったが、さ
らに工業的には第２表に示すように仕上焼鈍中８００〜
９００℃の温度域において鋼板を１０〜３０時間検定す
ることによりフォルステライト皮膜の欠陥はより確実に
減少する。これを次に説明する。

第　　２　表 第４図にＭｎ：０．２％、Ｓ　：０．００４％を含む冷
延板をＰ　ＨｚＯ／　Ｐ　Ｈ２０，３６６の雰囲気で脱
炭焼鈍したのち、Ｔｉｅ、を５重量部含むマグネシアを
塗布仕上焼鈍した素材の仕上焼鈍中各温度における酸化
皮膜の組成変化をＧ　Ｄ　Ｓ　（Ｇｌｏｗ　Ｄｉｓｃｈ
ａｒｇｅ　０ｐｔｉｃａｌ　ＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐａｃ
　ｔｒｏｓｃｏｐｙ）で調べた結果を示す。この図から
れかるように８００〜９００℃の温度域でＳｔが表面に
集まってくる。赤外線反射スペクトルを用い存在形態を
調べたところ、これらのＳｉは５ｉ０２として存在する
ことがわかった。これらのことがら脱炭焼鈍時に形成さ
れた酸化皮膜は仕上焼鈍中８００〜９００℃の温度域で
ＳｉＯ□の濃化という変質を遂げていることが明らかに
なった。従って、このようなＳｉＯ□の濃化、すなわち
複合酸化物系のＳｉＯ□ｒｉｃｈ側への組成の変更が系
の共晶点を１２００℃以上とし、結果的にしもふり状皮
膜欠陥の発生を押えているという結論に達した。なお、
このような仕上焼鈍中８００〜９００℃におけるＳｉＯ
□の４化はＭｎ活量の高い素材について特に顕著にあら
れれる。この理由について本発明者らの見解を次に述べ
る。周知のように３％５ｔ−Ｒｅ系の高温酸化挙動はＭ
ｎ活量により変動し、Ｍｎ量がある程度以上であると、
素材の酸化速度は大きく上昇する（Ｎ、Ｍｏｒｉｔｏ　
＆Ｔ。

ｒｃｈｉｄａ　１７９６Ｈ１９７７））。このようにし
て形成された皮膜を仕上焼鈍中におけるような低酸素分
圧雰囲気にさらすことにより、皮膜組成は新たな平衡状
態、すなわち５ｉＯｚ／　（Ｆｅ、　Ｍｎ）　２Ｓｉ０
４比の高い状態に近ずくものと考えられる。このような
変化は初期の皮膜の５ｉＯｚ／　（Ｆｅ、Ｍｎ）ｚｓｉ
ｏ４比の低いものほどより強く現れると考えられるので
ある。

以上述べた仕上焼鈍方法は、鋼中のＭｎ活量に応じて仕
上焼鈍雰囲気の酸素分圧を制御することを骨子とした本
発明者らによる特願昭５９−５３８１９号と組み合わせ
ることにより、さらに有効にその効果を発揮することが
できる。第３表にＭｎ：０．１８％、Ｓ　：０．００６
％の素材を脱炭焼鈍し、Ｔｉ０１を５重量部含むマグネ
シアを通常の方法と静電塗装法により塗布し、仕上焼鈍
して得た素材のフォルステライト皮膜に現れた皮膜欠陥
発生率と平均フォルステライト結晶粒径を示す。

上段：しもふり欠陥発生率 下段：フォルステライト結晶粒径 第３表 このように仕上焼鈍中８５０−１１００°Ｃの雰囲気の
露点をある程度高めることによりフォルステライト皮膜
の結晶粒径を小さくすることができる。その理由は必ず
しも明らかではないが本発明者等は特願昭５９−５３８
１９号に記載の通り、鋼中Ｍｎ活量と雰囲気の酸素分圧
との組み合わせにより酸化皮膜側に適当量のＭｎＯが生
成し、このＭｎＯがＭｇＯ−３ｉＯ□系固相反応に対し
て触媒的効果をもったものと考えている。

このような仕上焼鈍後半においである程度の酸素分圧を
かける方法は先に述べた８００〜９００℃の検定により
５ｉＯｚ／　（Ｆｅ、Ｍｎ）ｚｓｉ０４比を上げしもふ
り欠陥をなくすという考え方と一見矛盾するように見え
る。しかしすでに述べたように実験的にこれらの方法は
Ｍｎ活量の高い素材において良好なフォルステライト皮
膜を生成する上で効果を持っている。これらの事象に対
する本発明者らの見解を次に述べる。

まず固相反応を促進するという観点から適当量のＭｎＯ
はＭｇＯ−５ｉ０２皮膜形成に有効である。従ってＭｎ
活量の高い素材についてこのＭｎＯの安定性が問題とな
る。第５図にこのＭｎ０Ｏ熱力学的な安定性をＭｎ活量
をパラメータにとって示した。なお、この図を作成する
にあたって必要な数値は”　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ
ｌ　Ｔｈｅｒｍｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”（５ｔｈ６ｄｉ
ｔｉｏｎ。

１９７９）Ｋｕｂａｓｃｈｅｗｓｋｉ　＆　Ａｌｃｏｃ
ｋ　（Ｐｅｒｇａｍｏｎ　Ｐｒｅｓｓ）より引用した。

この図から明らかなようにＭｎＯの平衡論的な安定性は
温度雰囲気の酸素分圧及び鋼中のＭｎ活量に強く依存す
る。しかもいったん形成したＭｎＯを還元するためには
さらに速度論的因子が強く働くはずである。本発明者ら
の見解はフォルステライト皮膜の特性向上には適当量の
ＭｎＯが必要であるということであり、過剰のＭｎ０１
ＦｅＯあるいは一般に（Ｆ　ｅ　＋　Ｍ　ｎ　）　０系
酸化物はＭｇｏ−５ｔｏ、を主体とした複合酸化物系の
共晶点を下げしもふり欠陥を誘発するという意味で好ま
しくない。第５図から明らかなように熱力学的平衡状態
が常に実現されているとすれば適当量のＭｎＯを確保す
るためにはＭｎ活量に応じて例えば第５図中矢印で示し
たように推移させればよい。節単に表現すれば温度の上
昇とともに少しずつ雰囲気の酸素分圧も上昇させればよ
いのである。しかし、現実の方向性電磁鋼板の製造工程
においてはこのようなことは最初の段階からあてはまら
ない。なぜならば脱炭焼鈍時の酸素分圧は１）脱炭を行
なうため、２）フォルステライトを形成するのに必要な
ＳｉＯ□、もしくは酸素量、を短時間で確保するために
ｌｏｇ（ＰＩＩｚＯ／ＰＨｚ）　：　　０．３程度に設
定されており、第５図かられかるようにこの値は仕上焼
鈍時に問題にされる酸素分圧の領域よりずっと高いので
ある。このようにして形成された酸化皮膜から出発して
良好なフォルステライト皮膜を形成するためには、本発
明で述べられた方法、すなわち仕上焼鈍前半の追加酸化
を押さえ（６５０℃以下でＰ　ＨｚＯ／　Ｐ　Ｈ□≦０
．０１５）、特に実コイルにおいてはＭｇ　（Ｏｆ（）
　ｚ　として持ち込まれる水和成分量を制限し、（静電
塗装法）酸化皮膜の組成をある程度Ｓｉｎ、　ｒｉｃｈ
する（８００−９００℃の検定）方法が有効なのである
。そしていったんこのような状態に２１：ったあとは逆
に温度の上昇とともにある程度の酸素分圧をかけＭｎＯ
を必要量確保することが有効に働くのである。

以上述べた技術的な進歩により、Ｓ　＋　０．４０５Ｓ
ｅ：０．０１０以下かつＭｎ：　｛０．０５＋７（Ｓ　
＋　０．４０５Ｓｅ））以上０．８％以下というＭｎ＠
量の高い素材について、しもふり欠陥を伴なわずにフォ
ルステライト皮膜を安定して、得ることが可能となった
。

次に本発明の構成要因の限定条件を述べる。

鋼中のＭｎ５Ｓ及びＳｅに対する規定は主に鋼中Ｍｎ活
量を確保しフォルステライト皮膜特性の向上をはかると
いう観点から定めた。すなわち、前述したように鋼中の
Ｍｎが酸化してできたＭｎＯが成品のフォルステライト
皮膜の特性を向上させるのであるが、このために必要な
ｆｒｅｅＭｎ量を確保するためにはＳが０．０１０％以
下であることが望ましい。Ｍｎをトラップするという意
味からはＳｅも同様の効果を持つのでＳｅを増やすこと
も好ましくない。以上の点からＳとＳｅに対する上限値
をＳ　＋　０．４０５　Ｓ　ｅでｏ、ｏｉｏ％とした。

これ以上Ｓを増やすと材質的には線状細粒と呼ばれる２
次再結晶不良部が発生し、表面皮膜の特性も劣化する。

Ｍｎの下限値は良好なフォルステライト皮膜を得るため
に必要なＭｎ活量を得るという観点からＳ及びＳｅ量に
対しく０．０５＋７（Ｓ　＋　０．４０５５ｅ）１％と
した。Ｍｎがこの値以下であると皮膜が劣化し、２次再
結晶も不安定となるので好ましくない。

Ｍｎの上限値は０．８％と定めた。これ以上Ｍｎｉが増
えると成品の磁束密度が劣化するので好ましくない。

仕上焼鈍開始から６５０℃までの雰囲気の酸素分圧はＰ
Ｉ（□Ｏ／ＰＩ＋□＜０．０１５でなければならない。

これ以上であると成品フォルステライト皮膜中にしもふ
り欠陥が発生する。静電塗装法における塗布量は次のよ
うにして限定する。まず下塗りとする通常の方法でスラ
リー状に塗布・乾燥することによる焼鈍分離材の塗布量
はこれを片面４ｇ／ｍ以下とする。これ以上であるとコ
イル板間内に持ち込む水和成分量を不必要に多くし、仕
上焼鈍時の雰囲気の酸素分圧を制御するという本来の目
的が達成されない。また焼き付けを防止する意味で静電
塗布するマグネシアの塗布量は片面あたり３〜６　ｇ／
ｍとする。３ｇ／ｍ未満であるとコイルの焼き付けが発
生する場合が生じ、また６ｇ／ｍを越える量を塗布して
も焼き付は防止の効果は同じで経済的でない。

８００℃〜９００℃の温度域で鋼板を検定し、皮膜特性
の向上を狙う場合その検定時間は１０〜３０時間と限定
する。これより短ければ皮膜特性向上に対する効果はあ
まり期待できず、これ以り長くしてもその効果は３０時
間検定の場合とくらべ大差ない。従って３０時間を越え
る時間コイルを保持するのは経済的でない。

次に本発明中の請求範囲（３）に示した仕上焼鈍後半８
００〜９００°Ｃの温度域から１１００℃に至るまでの
温度範囲における雰囲気酸素分圧の限定理由と説明する
（第１図）。この発明の目的は成品表面に生成されるフ
ォルステライト皮膜の特性向上にあり、発明の詳しい内
容は本発明者らによる特願昭５９−５３８１９号と同じ
である。すなわち、本発明の骨子はフォルステライト生
成反応であるところのＭｇＯ−５ｉＯ□固相反応におい
て触媒的機能を有するＭｎＯを、ＳｉＯ□を主体とした
酸化皮膜中に必要量確保することにある。その方法とし
て鋼中のＭｎ活量、具体的には鋼中Ｍｎ１ｌ及びＭｎを
トラップするＳ及びＳｅ量に対して、ＭｇＯ−５ｉＯｚ
固相反応が進行する８００−９００℃の温度域から１１
００℃に至るまでの温度範囲における、仕上焼鈍雰囲気
の酸素分圧、具体的にはＰＩ（□Ｏ／ＰＨ２を第１図で
示す範囲に限定したのである。

第１図中ＡＢ及びＤＣは成分に関する限定（前述）でそ
の限定理由は説明したが、繰り返すとＭｎ４．７１９（
Ｓ＋　０．４０５　Ｓｅ）が０．０５（ＡＢ）以下であ
ると皮膜特性向上に有効なＭｎＯが必要量得られず、ま
た０、　８　（ＤＣ）以上であると成品の磁束密度が劣
化するので好ましくない。

ＢＣはフォルステライト皮膜の特性向上に必要なＭｎＯ
を確保するのに必要な酸素分圧で、これはでなくてはな
らないことから図で示した勾配を有する直線となった。

Ｐｉ１□０／Ｐｌｈがこれ以下であるとフォルステライ
ト結晶の平均粒径が０．５μｍを越えた値となり不適当
である。ｐＨ□Ｏ／Ｐ）１．の上限値ＤＥは、これ以上
Ｍｎ活量を高くしたり雰囲気を酸化性にすると過剰に生
成した液相に起因すると思われる皮膜不良部が発生し、
成品の層間抵抗を劣化させるので、図中に示したように
設定した。また、上限値ＡＥは現場操業における問題か
ら限定される。すなわちＰ１１□０／ｐＨ□を５Ｘ１０
−”以上で仕上焼鈍を行なうためには大容量の加湿器が
必要であり、さらにコイル幅方向、長手方向に均等に酸
素分圧を与えることが難しくなり、成品歩留りも低下す
るので上限値はＡＥとする必要がある。以上のＰ　Ｈｚ
Ｏ／　Ｐ　ＩＩ□とａ□に対する制約により仕上焼鈍中
８００〜９００℃の温度域から１１００℃に至る間の酸
素分圧は第工図ＡＢＣＤＥに示される範囲内に保持する
必要がある。

実施例　Ｉ Ｃ：０．０５４％、Ｓｉ：３．３％、Ｍｎ：０．１５％
、Ｐ　：ｏ、ｏ２％、Ｓ　：０．００６％、Ｓｅ：Ｏ，
０Ｏ０６％、酸可溶性１１７！　：０．０３０％、Ｎ：
０．００７％を含有する溶鋼から連鋳法で鋳片を作成、
１１５０℃のスラブ加熱後、熱間圧延にて１．３ｍｍ厚
の熱延板とした。この熱延板を１１００℃×２分間の熱
延板焼鈍後、０．１８ｍｍまで冷延し、８１０℃の温度
で温水素中の脱炭焼鈍を行なった。この板に通常の方法
（塗布量、片面６ｇ／ｍ）及び静電塗装法（下塗り片面
３　ｇ／ｒｒｒ＋静電塗装法（ｈＯのみ）片面４ｇ／％
）でＴｉＯ□を５重量部含むマグネシアを塗布した。こ
のようにして作成した１０トンコイルを窒素２５％水素
７５％露点−２０°Ｃ（Ｐ１１□ｏ　／　ＰＨｚ＝　０
．００２）、０℃（Ｐ１１□０／ＰＨ２＝０．００８）
及び２０℃（Ｐｌ＋、０　／Ｐｌ＋□−０，０３２）の
雰囲気で６５０℃まで昇温、その後の露点を一２０℃に
切り換え１２００℃まで昇温速度１０℃／ｈｒで昇温し
た。

得られた鋼板のしもふり状皮膜欠陥の発生率を第４表に
示す。

以下＃亡 第　　４　表 １１内は本発明 実施例　２ Ｃ：０．０５８％、Ｓｉ：３．４％、Ｍｎ：０．托％、
Ｐ：０．０３％、Ｓ　：０．００７％、酸可溶性Ａｆｆ
　：０．０２９％、Ｎ　：０．００８％を含有する溶鋼
からインゴットを作った。１１５０°Ｃのスラブ加熱の
後、圧延して２．３龍の熱延板とした。この熱延板を１
１２０°ＣＸ　２，５ｍ１ｎ焼鈍した後、０．２８１ｍ
まで冷延し８５０”Ｃの温度で湿水素中の脱炭焼鈍を行
なった。この板に通常の方法（塗布量片面６ｇ／ｍ２）
及び静電塗装法（下塗り片面３ｇ／Ｍ十静電塗装法（Ｍ
ｇＯのみ片面４ｇ／ｍ）でＴｉＯ２を３％含むＭｇＯを
塗布した。これらの鋼板を窒素２５％、水素７５％、露
点５°Ｃ（ＰＨｚＯ／　ｐＨｚ”０．０１２）の雰囲気
中で加熱し、６００℃〜８６０℃の昇温速度を６℃／ｈ
ｒとして８６０℃まで昇温、その後同温度、同雰囲気中
で０．１０．２０時間恒温保持した後、さらに同雰囲気
中で１２００℃まで１２°Ｃ／ｈｒで昇温した。得られ
た綱板のしもふり状皮膜欠陥の発生率を第５表に示す。

第　　５　　表 実施例　３ Ｃ：０．０５５％、Ｓｉ：３．３５％、Ｍｎ：０．１４
％、Ｐ：０．０２５％、Ｓ　：０．００６％、酸可溶性
ＡＮ　：０．０３０％、Ｎ　：０．００７８％、Ｃｒ：
０．１２％を含有する溶鋼からインゴットを作った。１
１５０°Ｃのスラブ加熱の後、圧延して１．８１１の熱
延板とした。この熱延１ｊ・えを１１２０°ｃｘ２ｍｉ
ｎ焼鈍した後、０．１８０まで）イ、堰し、８３０’Ｃ
の温度で湿水素中の脱炭焼鈍を行なった。この板に通常
の方法（塗布量片面６ｇ／ｒｒ？）及び静電塗装法（下
塗り片面３ｇ／ｍ＋静電■装法（ＭｇＯのみ）片面４ｇ
／ｒｄ）でＴｉＯ２を３％含むＭｇＯを塗布した。また
この際通常の方法及び静電塗装法による下塗りにはベー
スとなるＭｇＯとＴｉＯ２に窒化フェロマンガン、Ｍｎ
ｏ、ａｓ　Ｆｅｏ、＋ｓ　Ｎｏ、ｔｓを４％含む方法も
採用した。これらの鋼板を窒素２５％、水素７５％、露
点−２０℃（Ｐ（１□ｏ　／ｐ　Ｈ２＝　０．００２）
の雰囲気中で加熱し、６５０℃〜８５０℃の昇温速度を
８℃／ｈｒとして８５０℃まで昇温、その後同温度、同
雰囲気中で１５時間恒温保持した後、１２００℃まで１
２℃／ｈｒで昇温した。この際、８５０℃〜１２００℃
までの雰囲気の露点を■−４０℃の＋１０℃とした。得
られた鋼板の磁気特性と皮膜特性は（フォルステライト
結晶粒径と皮膜の最小ばくり半径（ｍｍ））を第６表に
示す。この表から明らかなように、鋼板の磁束密度はす
べての素材ともＢ、≧１．９２　（Ｔ）となるが８５０
℃〜１２００℃の雰囲気の露点を＋１０℃にしたものの
方がより良好な鉄損値と皮膜特性を示す。

Ｂ　ｓ　　　：　８００Ａ／ｍにおける何株密度’Ａ＋
７ｙｓｏ　：　１．７（Ｔ）、５０Ｈｚにおける鉄１員
値Ｆｏ：フォルステライト平均粒径 ｒ　　：最小はくり半径 第一旦一表 〔発明の効果〕 以上、詳述したように本発明は方向性電磁鋼板表面のフ
ォルステライト皮膜中のしもふり状皮膜欠陥の発生をと
もなわない仕上焼鈍方法を提供するものであり、特に鋼
中のＭｎ活量の高い素材について効果を持つ。このこと
により成品外観が向上するばかりか、皮膜の密着性等機
械的性質も向上し産業上稗益するところが極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は仕上焼鈍中８００〜９００℃の温度領域から１
１００℃に至るまでの焼鈍雰囲気の酸素分圧ＰＨ□Ｏ／
ＰＩ＋、を鋼中のＭｎ、Ｓ及びＳｅ量すなわちＭｎ−１
，７１９（Ｓ　＋　０．４０５　Ｓｅ）に対して示した
図である。 第２図は仕上焼鈍開始から６５０’Ｃに至るまでの雰囲
気の酸素分圧とフォルステライト皮膜中に発生するしも
ふり状皮膜欠陥の量との関係を示した図である。第３図
は水酸化マグネシウムの分解によ料を図中に示された温
度で急冷し、ＧＤＳを用いて界面分析をした結果を表わ
す図である。第５図は温度と酸素分圧に対してＭｎＯの
熱力営的な安定性をＭｎ活量をパラメータにとって示し
た図で破線の上の領域がＭｎＯが安定に存在しろる領域
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量でＳｉ：３．０％以上４．５％以下、Ｓ＋０．
   ４０５　Ｓｅ：０．０１０％以下、Ｍｎ：｛０．０５＋
   ７（Ｓ＋０．４０５　Ｓｅ）｝％以上０．８％以下を含
   有するスラブを熱延、冷延、湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍
   、マグネシアを主体とする焼鈍分離材の塗布、仕上焼鈍
   という通常の方法で一方向性電磁鋼板を製造する方法に
   おいて、鋼板片面当り４ｇ／ｍ＾２以下のスラリー状焼
   鈍分離材を塗布、乾燥した後、その上に鋼板片面当り３
   ｇ／ｍ＾２以上６ｇ／ｍ＾２以下のマグネシアを静電塗
   布し、且つ、仕上焼鈍開始から６５０℃迄の温度範囲の
   雰囲気の酸素分圧（ＰＨ＿２Ｏ／ＰＨ＿２で表わす）を
   ０．０１５以下として焼鈍することを特徴とするフォル
   ステライト皮膜の良好な一方向性電磁鋼板の製造方法。 ２、仕上焼鈍中８００〜９００℃の温度域で鋼板を１０
   〜３０時間検定することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、仕上焼鈍中８００〜９００℃の温度域から１１００
   ℃迄の昇温時の雰囲気の酸素分圧を鋼中のＭｎ、Ｓｅ及
   びＳ量に対して第１図のＡＢＣＤＥに囲まれた領域の値
   にすることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは
   第２項記載の方法。