WO2007135877A1

WO2007135877A1 - 鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板

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Publication number: WO2007135877A1
Application number: PCT/JP2007/059812
Authority: WO
Inventors: Yoshiyuki Ushigami; Norikazu Fujii; Kenichi Murakami; Nobusato Morishige
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2008-11-24
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Abstract

Ｓｉを０．８～７質量％含有し、｛１１０｝＜００１＞方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の｛１１０｝＜００１＞理想方位からの平均ずれ角α、β、及び、γが、（α2＋β2）1/2≦γ　を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。但し、α：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（ＮＤ）周りにおける｛１１０｝＜００１＞理想方位からの平均ずれ角、β：二次再結晶集合組織の、圧延直角方向（ＴＤ）周りにおける｛１１０｝＜００１＞理想方位からの平均ずれ角、γ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（ＲＤ）周りにおける｛１１０｝＜００１＞理想方位からの平均ずれ角。

Description

鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板

技術分野

本発明は、軟磁性材料として、変圧器、電気機器等の鉄芯として用いる、鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板に関するものである。明

背景技術

田

一方向性電磁鋼板は、通常、 S i を 7 %以下含有し、二次再結晶書

粒が { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位（Goss方位）に集積した二次再結晶集合組織を有する鋼板である。一方向性電磁鋼板の磁気特性は、基本的には、二次再結晶粒の { 1 1 0 } < 0 0 1 >集積度に大きく影響される。それ故、これまで、二次再結晶粒の集積度の向上を図る製造方法の研究開発が、数多くなされてきた（例えば、米国特許第 3 2 8 7 1 8 3号明細書及び特公昭 6 2— 4 5 2 8 5号公報、参照

しかしながら、「IEEE Transactions on Magnetics」 MAG - 14 (197 8)、 pp350- 352に述べられているように、方位集積度があまりにも高くなると、逆に、鉄損特性が劣化することが判明した。そこで、例えば、 { 1 1 0 } < 0 0 1〉理想方位からの圧延面法線方向（N D) 周りにおけるずれ角（ひ）、圧延直角方向（TD) 周りにおけるずれ角 ( β ) 、及び、圧延方向（R D) 周りにおけるずれ角（ァ ) を指標として用い、方位集積度をさらに詳細に分類し、鉄損特性との関係を検討するようになった。

ここで、図 1に、上記ずれ角の定義を { 1 0 0 } 極点図上に示す ( ΙΕΕΕ Transactions on Magnetics」 MAG- 14 (1978)、 pp252-257 、参照）。また、図 2に、理想的な { 1 1 0 } く 0 0 1〉方位粒を模式的に示す。さらに、図 3 ( a ) に、二次再結晶方位とずれ角（ α及ぴ j8 ) を模式的に示し、図 3 ( b ) に、二次再結晶方位とずれ角（ r ) を模式的に示す。

そして、上記検討のなかから、鉄損特性を高める方策として、上記ずれ角指標を基に、二次再結晶粒の集積度を規定した方向性電磁鋼板が、幾つか提案されている。

例えば、特公昭和 5 7 - 9 4 1 8号公報には、個々の結晶粒の < 0 0 1 >軸が鋼板の圧延方向に一致し、かつ、鋼板面に平行な結晶面の指数が圧延方向を軸として回転分散している { h、 k、 0 } 面からなる結晶組織を有する磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板が開示されている。

しかしながら、実際の製品の結晶粒の < 0 0 1 >軸は、図 3 ( a ) に示すように、 ND及び/又は TD周りにも分散するので、個々の結晶粒の < 0 0 1 >軸を鋼板の圧延方向に一致させるのは困難である。 .

また、特開昭 5 9— 1 7 7 3 4 9号公報、及び、「IEEE Transac tions on Magnetics] MAG-14 (1978)、 pp252_257には、二次再結晶粒の [ 0 0 1 ] 軸が圧延面に対して 4 ° 以下、好ましくは 2 ° 程度に傾いた結晶組織からなる低鉄損の一方向性電磁鋼板が開示されている。

しかしながら、この一方向性電磁鋼板は、個々の結晶粒の < 0 0 1 >軸が、圧延直角方向（TD) 周りに傾いたものであるが、圧延面法線方向（ND) 周りのずれ角（ a) 、及び、圧延方向（R D) 周りのずれ角（ァ）に関しては規定されていない。

このように、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からのずれ角と鉄損特性との関係について、特公昭和 5 7 — 9 4 1 8号公報や特開昭 5 9 - 1 7 7 3 4 9号公報に記載されているような単純系については、幾つかの知見が得られているが、現実の { 1 1 0 } < 0 0 1 >周りの方位分布と鉄損特性との関係については、総合的に把握しきれていない。発明の開示

本発明は、一方向性電磁鋼板に対し、さらなる鉄損特性の向上が求められている現状を踏まえ、実際の二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位回りの分散状態と鉄損特性の関係の実態を解明し、鉄損特性が従来の限界を超えて向上した一方向性電磁鋼板を提供することを課題とする。

本発明者は、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の方位を、 { 1 1 0 } < 0 0 1〉理想方位に近づけるだけでは、鉄損特性の向上に限界がある（「IEEE Transactions on Magnetics] MAG- 14(1 978)、 pp350-352. 及び、特開昭 5 9— 1 7 7 3 4 9号公報、参照 ) ことの原因を鋭意調査した。その結果、従来以上に鉄損特性を高めるためには、

( i ) 二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からのずれ程度について、圧延面法線方向（ND) 周りのずれ角、及び、圧延直角方向（TD) 周りのずれ角 iSの他、圧延方向（RD) 周りのずれ角ァも含めて評価する必要があること、さらに、

(ii) 上記ずれ角ァを、ずれ角 .0；、 3で定まる所定の角度以上に調整する必要があること、

が判明した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

( 1 ) S i を 0. 8〜 7質量％含有し、 { 1 1 0 } く 0 0 1〉方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角ひ、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( ² + β ² ) ^{1 / 2}≤ r ·····■ ( 1 ) 但し、 a ：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（N D) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

β ：二次再結晶集合組織の、圧延直角方向（T D) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

r ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（R D) 周りにおける { 1 1 0 } ぐ 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角 ( 2 ) S i を 0 . 8〜 7 %質量含有し、 { 1 1 0 } < 0 0 1 > 方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角 _α、 β、及び、 γが、下記式（ 1 ) 及び（ 2 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( ² + j8² ) ^{1 / 2}≤ 4. 4 ° ··· ··, ( 2 ) 但し、 a ：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（N D ) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

r ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（R D ) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

( 3 ) S i を 0. 8〜 7 %質量含有し、 { 1 1 0 } く 0 0 1 > 方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } ぐ 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角 α、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) 及び（ 3 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( α ² + β ² ) ^{l /2}≤ r …… ( 1 )

( «² + ²) ^{1 / 2}≤ 3. 6 ° ····,· ( 3 ) 但し、：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（ND) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

r ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（RD) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

( 4 ) 前記式（ 1 ) を満たす結晶粒の面積が、 4 0 %以上であることを特徴とする前記（ 1 ) 〜（ 3 ) のいずれかに記載の鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( 5 ) 前記一方向性電磁鋼板が、質量％で、 S i ： 0. 8〜 7 %の他、 n ： 1 %以下、 C r ： 0. 3 %以下、 C u ： 0. 4 %以下、 P : 0. 5 %以下、 N i : l %以下、 M o : 0. 1 %以下、 S n ： 0. 3 %以下、 S b : 0. 3 %以下の少なくとも 1種を含有することを特徴とする前記（ 1 ) 〜（ 4 ) のいずれかに記載の鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

本発明によれば、従来の限界を超える優れた鉄損特性を有する方向性電磁鋼板を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1 は、二次再結晶集合組織の集積度を評価する手法において、 { 1 1 0 } < 0 0 1〉理想方位からのずれ角 οί、 β、 Tの定義を示す図である。

図 2は、 { 1 1 0 } く 0 0 1 >方位を模式的に示す図である。図 3は、二次再結晶集合組織の集積度の評価手法（ { 1 1 0 } <

0 0 1 >方位からのずれ角ひ、 β、 γ ) を模式的に示す図である。

( a ) は、ずれ角ひと ιδを示し、（ b ) は、ずれ角ァを示す。

図 4は、鉄損： W 17/50 (W/ k g ) と（ ² + /6²) ^{1 /2} ）の関係を示す図である。

図 5は、磁束密度： B₈ (T) と（ひ ² + ；6²) ^{1 /2} ）の関係を示す図である。

図 6は、二次再結晶集合組織の、 { 1 1 0 } < 0 0 1〉理想方位からのずれ角ひ、 β、及び、ァに対する二次再結晶粒の存在率を示す図である。（ a ) 、 ( c ) 及び（ e ) は、米国特許第 3 2 8 7 1 8 3号明細書に基づく製造方法で作製した一方向電磁鋼板における、ずれ角ひ、 β、及び、ァの分布を示す。（b ) 、 ( d ) 及び（ f ) は、特開 2 0 0 2 — 6 0 8 4 2号公報に基づく製造方法で作製した一方向性電磁鋼板におけるずれ角 a、 13、及び、ァの分布を示す図 7は、一方向性電磁鋼板における三つの磁化容易軸を模式的に示す図である。

図 8は、米国特許第 3 2 8 7 1 8 3号明細書に基づく製造方法で作製した一方向性電磁鋼板、及び、特開 2 0 0 2 — 6 0 8 4 2号公報に基づく製造方法で作製した一方向性電磁鋼板における _r (° ) と（ ² + 0² ) ^{1 /2} ）の関係を示す図である。発明を実施するための最良の形態

本発明を、図面に基づいて詳細に説明する。図 3 (a) に示すように、従来は、主として、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度を、磁化容易軸である結晶 < 0 0 1 >軸と鋼板の圧延方向とのずれ角（ずれ角 αとずれ角 i6 ) で評価していた。しかしながら、前述したように、この従来の評価手法のみでは、厳密には、実際の製品の鉄損特性を評価することができない。

{ 1 1 0 } < 0 0 1〉方位は、実際には、図 3 ( b ) に示すように、圧延方向（RD) 周りにも回転し、ずれ角ひ、；6に加え、 { 1 1 0 } 面が、理想の { 1 1 0 } 面から、ずれ角ァで傾いている。本発明者は、前述のように、より一層の鉄損低減のため、前提となる二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位への集積度については、磁化容易軸である結晶の < 0 0 1 >軸と鋼板の圧延方向とのずれ角（ずれ角 £¾とずれ角 |S ) と併せて、 "ずれ角ァ " も含めて評価すべきであるとの発想に至り、磁気特性と、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位への集積度（ずれ角 0!、ずれ角 β、ずれ角ァ）との関係を鋭意調査した。

本調査を行うためには、 { 1 1 0 } ぐ 0 0 1 >方位の集積度（ずれ角 α、ずれ角 i3、ずれ角ァ）を種々変更したものを製造して評価する必要がある。

本発明者は、「Proceedings of 12th International Conference on Textures of Materials」（ 1998) 、 pp98卜 990に示すように、一次再結晶後の集合組織を制御することにより、単に、磁化容易軸 < 0 0 1 >の圧延方向への集積度だけではなく、圧延面法線方向（ ND) 周りにおけるずれ角（ひ）、圧延直角方向（TD) 周りにおけるずれ角（jS ) 、及び、圧延方向（RD) 周りにおけるずれ角（ T ) を制御できることを見いだした。そこで、この手法を応用して、一次再結晶集合組織を制御することにより、種々の二次再結晶方位分布（ずれ角、ずれ角 iS、ずれ角ァ）を有する製品を製造し、結晶方位と鉄損特性との関係を調査した。

米国特許第 3 2 8 7 1 8 3号明細書に記載の製造方法で作製した板厚 0. 2 3 mmの一方向性電磁鋼板（試料 A) から、 6 0 X 3 0 0 mmの測定試料を採取し、鉄損と磁束密度を測定した。また、この測定試料につき、 5 mm間隔で結晶粒の方位を 1 7 1点測定し、平均のずれ角、 β、及び、ァを計算した。

さらに、特開 2 0 0 2— 6 0 8 4 2公報に記載の製造方法で作製した板厚 0. 2 3 mmの一方向性電磁鋼板（試料 B) についても、同様の測定試料を採取し、同様の測定を行った。

図 4に、鉄損： W 17/50 (W/ k g ) と（ α² + )8²) ^{1 /2} ）の関係を示し、また、図 5に、磁束密度： Β₈ (Τ) と（ 0；² + )6²) ¹ ）の関係を示す。磁束密度： Β₈ (Τ) に関しては、鋼板の二次再結晶集合組織との関係を明確にするため、製品表面の非磁性体（グラス被膜とコーティング）を除去した後に測定した。なお、図中、口は、試料 Αの磁気特性を示し、 ·は、試料 Bの磁気特性を示す。

本発明においては、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度を評価する一つの指標として、軸ずれ指標：（ ² + ^ ² ) ¹ ² ）を採用した。この指標は、磁化容易軸である結晶の < 0 0 1 >軸と鋼板の圧延方向とのずれ角を表わすものである。本発明においては、 { 1 1 0 } く 0 0 1 >二次再結晶集合組織の'集積度を評価する指標として、単に、ずれ角ひ、ずれ角 jSではなく、上記の軸ずれ指標を採用することが特徴である。

図 4に示すように、鉄損： W 17/50は、（ ² + |6²) ^{1 /2} ）の減少に伴い、直線的に向上している。また、図 5に示すように、磁束密度： B₈は、（ひ ² + ιδ ²) ^{1 / 2} ( ° ) の減少に伴い、やはり、直線的に向上している。

一般に、ずれ角 α、 βが小さくなり、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度が向上すれば、鉄損が低減したり、磁束密度が増加したりするが、図 4及び図 5において注目すべき点は、（ + β ² ) ^{1 /2} ）と、鉄損特性及び磁束密度が、直線的な相関関係を示すことである。

このことは、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度を、ずれ角 α、 /3を用いて評価する場合、単に、ずれ角 α、 3を用いるのではなく、本発明者が考案した軸ずれ指標：（ ² + 3²) ¹⁷ ² ）を用いることの適確性及び有意性を示している。

この点が、本発明者が見いだした知見の一つ（知見 Υ) であり、本発明の基礎をなす知見である。

本発明者は、知見 Υを踏まえ、さらに、ずれ角ァ）を含む { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度と磁気特性との関係について鋭意調査した。

ここで、図 6 ( a ) 、 ( c ) 及び（ e ) に、試料 A (図 4及び 5 中「口」）のずれ角、 β、及び、ァの分布を示し、図 6 ( b ) 、 ( d) 及び（ f ) に、試料 B (図 4及び 5中「暴」）のずれ角 α、 β、及び、 7の分布を示す。

図 6から、鉄損特性が優れている試料 Βにおいては、ずれ角ァが広がっていることが解る。このことは、良好な鉄損特性の確保において、

( i ) ずれ角、 /3は、できるだけ小さい方が好ましく、一方、 (ii) ずれ角ァは、ある程度広がっている方が好ましい

ことを意味している。良好な鉄損特性を確保するために、ずれ角ァが、ある程度広がつている方が好ましい理由は、次のように推察される。

図 7に示すように、一方向性電磁鋼板には三つの磁化容易軸 < 0 0 1 >が存在し、一つの磁化容易軸： [ 0 0 1 ] は、圧延方向と平行にあり、他の二つの磁化容易軸の [ 1 0 0 ] と [ 0 1 0 ] は、鋼板の圧延直角方向に、内部表面と 4 5 ° の角度をなす方向にある。

一般に、全体のエネルギーを最小にする観点から、この三つの磁化容易軸の中で、圧延方向に平行な磁化容易軸： [ 0 0 1 ] に励磁され易く、その結果、短冊状の 1 8 0 ° 軸が形成される。

鉄損を低下させるためには、 1 8 0 ° 磁区の幅を狭くする必要がある。 1 8 0 ° 磁区幅を狭くするためには、前述の三つの磁化容易軸の中で、後述の鋼板の圧延直角方向に、内部表面と 4 5 ° の角度をなす方向にある磁化容易軸に励磁させて、 1 8 0 ° 磁区内に還流磁区を形成させることが有効である。この還流磁区は、鋼板表面に存在するグラス被膜やコーティングからの張力効果によって、 1 8 0 ° 磁区に再構成されて、最終的には 1 8 0 ° 磁区の細分化に寄与すると考えられる。

ずれ角ァが、ある程度広がっている場合に鉄損が低減するのは、ずれ角ァが大きい場合には、前述の三つの磁化容易軸のエネルギー • バランスが変化して、圧延軸に平行な < 0 0 1 >軸よりも、圧延直角方向に内部表面と 4 5 ° の角度をなす方向に存在する二つのぐ 0 0 1 >軸の何れかに励磁する場合が増え、その結果、 1 8 0 ° 磁区が細分化されるものと推定される。

また、軸ずれ指標：（ Q!² + i6²) ^{1 / 2}は、圧延軸に平行な磁化容易軸の励磁特性を規定する指標であり、ずれ角ァは、圧延直角方向に内部表面と 4 5。の角度をなす方向に存在する二つのく 0 0 1 > 軸の励磁特性を規定する指標である。したがって、 Ξつの磁化容易軸の中のどの軸が励磁されるかは、上記二つの指標の相対関係に基づくものであり、還流磁区を形成するために必要なずれ角ァの臨界値は絶対的な値ではなく、（α² + /3²) ^{1 /2}との相対関係で決まると考えられる。

本発明者は、この考察を確認し、ずれ角：ァの臨界値を評価するため、さらに、 γ ）と軸ずれ指標：（ ² + /3²) ^{1 /2} ）との関係について調査した。

図 8 に、ずれ角：ァ）と、軸ずれ指標：（ ² + /3²) ^{1 /2} ( ° ) の関係を示す。図 8において、口群（試料 Α) と秦群（試料 Β ) が、了 = ( α ² + β ² ) ^{1 /2}で分離されていることが解る。

即ち、試料 Β (秦群）は、鉄損特性が、試料 Α (口群）より優れている（図 4、参照）ことから、鉄損特性の優れた方向性電磁鋼板の { 1 1 0 } < 0 0 1 >二次再結晶集合組織の集積度は、

( α ² + β ² ) ^1/2≤ r

の関係を満たす必要があることが判明した。

この結果は、「圧延軸に平行な < 0 0 1 >軸よりも、圧延直角方向に内部表面と 4 5 ° の角度をなす方向に存在する二つの < 0 0 1 >軸の何れかが励磁して還流磁区が形成されるのは、これらの磁区の相対関係に基づくものであるので、還流磁区を形成するために必要なずれ角ァの臨界値は絶対的な値ではなく、（ 0!² + )8²) ^{1 /2}との相対関係で決まる」という前述した推測を裏付けるものである。以上の結果を総括すると、良好な鉄損特性を確保するためには、ずれ角 0!、；8は、できるだけ小さい方が好ましく、かつ、ずれ角ァは、ずれ角ひ、 ιδで定まる（ひ ² + ；6²) ^{1 /2} ）以上であればよい。

この点が、本発明者が、知見 Υを前提に見いだした知見（知見 Ζ ) であり、知見 Υとともに本発明の基礎をなす知見である。したがって、本発明は、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角ひ、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) を満たすことを特徴とする。

( α ² + β ² ) ^{1 / 2}≤ γ …… （ 1 ) 良好な鉄損特性を確保するためには、平均ずれ角ァが、（ひ ² +

^{1 / 2}を超えることが必要である。さらに、平均ずれ角： Ύカ ( α ² + β ² ) ^{1 /2}を超える結晶粒の面積率が、 4 0 %以上であることが好ましい。

また、鉄損特性は、ずれ角 α、 ι6が小さいほうが好ましく、図 4 によれば、 0. 8 5 WZ k g以下の鉄損： W17/50を確保するためには、軸ずれ指標：（ α² + /3²) ^{1 / 2}は、下記式（ 2 ) を満たすことが好ましい。

( ひ ² + ;6²) ^{1 /2}≤ 4. 4 ° ·,,··' ( 2 ) さらに、 0. 8 0 W/ k g以下の鉄損： W17/50を確保するためには、軸ずれ指標：（ ² + ） ^{1 /2}は、下記式（ 3 ) を満たすことが好ましい。

( a² + )S ²) ^{1 / 2}≤ 3. 6 ° …… （ 3 ) 一方向性電磁鋼板は、通常、質量％で、 ≤ 1 を 0. 8〜 7 %含有するので、本発明の一方向性電磁鋼板も、 1 を 0. 8〜 7 %含有するが、 3 1 の他、 1^ 11 : 1 %以下、 C r : 0. 3 %以下、 C u : 0. 4 %以下、 P : 0. 5 %以下、 N : l %以下、 M o : 0， 1 % 以下、 S n : 0. 3 %以下、 S b : 0. 3 %以下の少なくとも 1種を含有していてもよい。なお、以下、 %は、質量％を意味する。

M nは、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素である。また、 Mnは、製造工程において、熱間圧延における割れの発生を防止するためにも有効な元素であるが、添加量が 1 %を超えると、製品の磁束密度が低下してしまうので、上限を 1 %とする。

C r も、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素である。さらに、 C rは、脱炭焼鈍後の表面酸化層を改善し、グラス被膜形成に有効な元素であり、 0. 3 %以下の範囲で添加する。

C uも、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素であるが、添加量が 0. 4 %を超えると、鉄損低減効果が飽和してしまうとともに、製造工程において、熱間圧延時に "カッパ一へゲ" なる表面疵の原因になるので、上限を、 0. 4 %とする。

Pも、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素であるが、添加量が 0. 5 %を超えると、鋼板の圧延性に問題が生じるので、上限を 0. 5 %とする。

N i も、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素である。また、 N i は、熱延板の金属組織を制御して、磁気特性を高めるうえで有効な元素であるが、添加量が 1 %を超えると、二次再結晶が不安定になるので、上限を 1 %とする。

M oも、比抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素であるが、添加量が 0. 1 %を超えると、鋼板の圧延性に問題が生じるので、上限を 0. 1 %とする。

S nと S bは、二次再結晶を安定化させ、 { 1 1 0 } < 0 0 1 > 方位を発達させるのに有効な元素であるが、 0. 3 %を超えると、グラス被膜の形成に悪影響を及ぼすので、上限を 0. 3 %とする。

C、 N、 S、 T i 、及び、 A l に関しては、二次再結晶を安定的に発現させるための集合組織制御及びインヒビ夕一制御のために、製鋼段階で添加する場合もあるが、最終製品の鉄損特性を劣化させる元素でもあるので、脱炭焼鈍後及び仕上げ焼鈍等において、低減する必要がある。それ故、これら元素の含有量は、 0. 0 0 5 %以下、好ましくは 0. 0 0 3 %以下にする。さらに、本発明の一方向性電磁鋼板は、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。

本発明の一方向性電磁鋼板の製造方法は、基本的には、特開 2 0 0 2 - 6 0 8 4 2号公報に基づく製造方法などを適用すればよい。ずれ角 0!、 β、及び、ァカ確実に、前記式（ 1 ) を満たすためには、一次再結晶集合組織において、 Goss方位二次再結晶粒の成長を促進する、 { 4 1 1 } 方位粒、及び、 { 1 1 1 } 方位粒のなかで、 { 4 1 1 } 方位粒の存在比率を高めておく必要がある。 { 4 1 1 } 方位粒の存在比率を高める方法として、特開 2 0 0 2— 6 0 8 4 2 公報に記載の脱炭焼鈍の加熱速度を制御する技術は有効である。実施例

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例の条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、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。

(実施例 1 )

試料（A) として、質量％で、 S i : 3. 2 %、 C ： 0. 0 8 % 、酸可溶性 A 1 : 0. 0 2 4 %, N ： 0. 0 0 7 % , n ： 0. 0 8 %、 S ： 0. 0 2 5 %を含有するスラブを、 1 3 5 0 °Cの温度で加熱した後、 2. 3 mm厚に熱間圧延し、次いで、 1. 8 mm厚に冷間圧延し、その後、焼鈍を施して、さらに、 0. 2 3 mm厚まで冷間圧延をした。

その後、 8 5 0 °Cの温度まで加熱して、脱炭焼鈍を行い、次いで、 M g Oを主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後に、仕上げ焼鈍を施した。

試料（B) として、質量％で、 S i : 3. 3 %、 C ： 0. 0 6 % 、酸可溶性 A 1 : 0. 0 2 7 %, N ： 0. 0 0 7 %, M n ： 0. 1 %、 S ： 0. 0 7 %を含有するスラブを、 1 1 5 0 °Cの温度で加熱した後、 2. 3 mm厚に熱間圧延し、焼鈍を施した後、 0. 2 3 m m厚まで冷間圧延をした。

その後、 8 3 0 の温度まで加熱して脱炭焼鈍を行い、続いて、アンモニア含有雰囲気中で焼鈍を施して、鋼板中の Νを 0. 0 2 % に増加させ、次いで、 M g Oを主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後に、仕上げ焼鈍を施した。

仕上げ焼鈍後の C、 N、 S、 A 1 は、全て 0. 0 0 3 %以下に低減されていた。その後、絶縁性と張力付与を目的に、コーティングを施した。

製品の二次再結晶方位集積度及び磁気特性を測定した結果を、表 1 に示す。磁束密度： B₈に関しては、鋼板の二次再結晶方位との関係を明確にするために、製品表面の非磁性体（グラス被膜とコ一ティング) を除去した後に測定した。

また、（ Q!² + j6²) ^{1 /2}≤ r を満たす結晶粒の面積率は、試料 ( A) 及び試料（B) について、それぞれ、 1 8 %及び 4 7 %であつた。

表 1

(実施例 2 )

試料として、質量％で、 S i : 3. 3 %、 C ： 0. 0 6 %、酸可溶性 A 1 : 0. 0 2 8 %、 N : 0. 0 0 8 %を含有するスラブを、 1 1 5 0 の温度で加熱した後、 2. 3 mm厚に熱間圧延し、焼鈍を施した後、 0. 2 3 mm厚まで冷間圧延をした。

その後、（A) 5 ° / s、 (B) 1 0 0 ° Z s、及び、（C) 2 0 0 ° の加熱速度で、 8 3 0 ^の温度まで加熱して脱炭焼鈍を行い、続いて、アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して、鋼板中の Nを 0. 0 2 %に増加させ、次いで、 M g Oを主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後に、仕上げ焼鈍を施した。

仕上げ焼鈍後の C、 N、 A 1 は、全て 0. 0 0 3 %以下に低減されていた。その後、絶縁性と張力付与を目的に、コーティングを施した。

製品の二次再結晶方位集積度及び磁気特性を測定した結果を、表 2に示す。磁束密度： B₈に関しては、鋼板の二次再結晶方位との関係を明確にするために、製品表面の非磁性体（グラス被膜とコ一ティング) を除去した後に測定した。

表 2

(実施例 3 )

試料として、質量％で、 S i : 3. 3 %、 C ： 0. 0 5 5 %、酸可溶性 A 1 : 0. 0 2 7 %、 N ： 0. 0 0 8 %を含有するスラブを

1 1 5 0 °Cの温度で加熱した後、 2. 3 mm厚に熱間圧延し、焼鈍を施した後、 0. 2 3 mm厚まで冷間圧延をした。

その後、 4 0 ° Z sの加熱速度で、（A) 7 9 0 °C , (B) 8 2 0 °C、及び、（C) 8 5 0 °Cまで加熱して脱炭焼鈍を行い、続いて、アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して、鋼板中の Nを 0. 0 2 %に増加させ、次いで、 M g〇を主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後に、仕上げ焼鈍を施した。

製品の二次再結晶方位集積度及び磁気特性を測定した結果を、表 3 に示す。磁束密度： B₈に関しては、鋼板の二次再結晶方位との関係を明確にするために、製品表面の非磁性体（グラス被膜とコーティング) を除去した後に測定した。

また、（ひ ² + /3²) ^{1 / 2}≤ r を満たす結晶粒の面積率は、試料

( A) 、試料（B) 、及び、試料（C ) について、それぞれ、 2 4 %、 3 8 %、及び、 4 9 %であった。

表 3

産業上の利用可能性

前述したように、本発明によれば、二次再結晶方位分布を制御することによって、従来の限界を超える優れた鉄損特性を有する一方向性電磁鋼板を提供することができる。よって、本発明は、方向性電磁鋼板を素材とする電気機器製造産業において、利用可能性が高いものである。

Claims

1. S i を 0. 8〜 7質量％含有し、 { 1 1 0 } く 0 0 1 >方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角ひ、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方請向性電磁鋼板。

( α ² + iS ²) ^{1 /2}≤ r …… ( 1 ) 但し、 α ：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（ND) 周りにおける { 1 1 0 } く 0 0 1 >理想方位からの平均ず範

れ角

β ：二次再結晶集合組織の、圧延直角方向（TD) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

r ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（RD) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角 2. S i を 0. 8〜 7 %質量含有し、 { 1 1 0 } く 0 0 1 >方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角《、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) 及び（ 2 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( α ² + β ² ) ^{1 / 2}≤ r ·'···■ ( 1 )

( ひ ² + /3 " ^{1 / 2}≤ 4， 4 ° …… ( 2 ) 但し、：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（ND) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

β ：二次再結晶集合組織の、圧延直角方向（TD) 周りにおける { 1 1 0 } く 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

3 . S i を 0 . 8〜 7 %質量含有し、 { 1 1 0 } < 0 0 1 >方位が主方位の二次再結晶集合組織を有する一方向性電磁鋼板において、二次再結晶集合組織の { 1 1 0 } ぐ 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角、 β、及び、ァが、下記式（ 1 ) 及び（ 3 ) を満たすことを特徴とする鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

( α + β ' ) ^1/2≤ r …… ( 1 )

( ひ ² + ι8²) ^{1 / 2}≤ 3 . 6 ° …… （ 3 ) 但し、 α ：二次再結晶集合組織の、圧延面法線方向（N D ) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

β ：二次再結晶集合組織の、圧延直角方向（T D ) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

ァ：二次再結晶集合組織の、圧延方向（R D) 周りにおける { 1 1 0 } < 0 0 1 >理想方位からの平均ずれ角

4. 前記式（ 1 ) を満たす結晶粒の面積が、 4 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲 1〜 3のいずれかに記載の鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。

5. 前記一方向性電磁鋼板が、質量％で、 S i ： 0 . 8〜 7 %の他、 M n ： 1 %以下、 C r ： 0 . 3 %以下、 C u ： 0 . 4 %以下、 P ： 0 . 5 %以下、 N i ： 1 %以下、 o ： 0 . 1 %以下、 S n ： 0 . 3 %以下、 S b ： 0 . 3 %以下の少なくとも 1種を含有することを特徴とする請求の範囲 1〜 4のいずれかに記載の鉄損特性に優れた一方向性電磁鋼板。