WO2022250160A1 - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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文香 芳川
雅紀 竹中
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets suitable for core materials of transformers.
  • Electrical steel sheet is a material that is widely used as iron cores for transformers and motors. Magnetic steel sheets are roughly classified into grain-oriented magnetic steel sheets and non-oriented magnetic steel sheets.
  • a grain-oriented electrical steel sheet is characterized by having a texture in which the ⁇ 001> orientation, which is the axis of easy magnetization of iron, is highly aligned in the rolling direction of the steel sheet. Such a texture is formed by causing secondary recrystallization in the final annealing. This secondary recrystallization is a phenomenon in which crystal grains of ⁇ 110 ⁇ 001> orientation, so-called Goss orientation, preferentially grow into large grains by utilizing grain boundary energy.
  • a typical technique for causing the above secondary recrystallization is a technique that uses precipitates called inhibitors.
  • a method using AlN or MnS described in Patent Document 1 a method using MnS or MnSe described in Patent Document 2, and the like are mentioned, and these have been industrially put into practical use.
  • the method using these inhibitors is useful for stably developing secondary recrystallized grains. , it is necessary to dissolve the inhibitor component once.
  • Patent Document 3 and the like disclose a technique for developing Goss-oriented crystal grains by secondary recrystallization in a material that does not contain an inhibitor component. By eliminating impurities such as inhibitor components as much as possible, the dependence of the grain boundary energy on the grain boundary during primary recrystallization on the grain boundary misorientation angle is revealed, and the Goss orientation can be obtained without using an inhibitor. It is a technique for secondary recrystallization of grains having Since this method does not require fine dispersion of the inhibitor in the steel, it has manufacturing advantages over the method using the inhibitor, such as not requiring high-temperature slab heating.
  • Patent Document 4 discloses a technique for improving film adhesion by performing a pickling treatment before applying a coating during flattening annealing.
  • the type of acid, acid concentration, temperature, and treatment time in the pickling treatment can be improved to improve the coating adhesion, but the coating adhesion is reduced in the steel sheet coil.
  • the coil becomes non-uniform, and in some cases, a defective portion occurs in a part of the coil, and further improvement is desired.
  • it is desired to improve coating properties in the longitudinal and widthwise central portions of steel coils.
  • the present invention addresses the issue of coating adhesion within the steel sheet coil, and provides a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet that can stably obtain good coating properties over the entire length and width of the steel sheet coil. intended to
  • Example 1 A steel slab for grain-oriented electrical steel sheets containing C: 0.025%, Si: 3.14%, Mn: 0.15%, and Se: 0.021% by mass was reheated to a temperature of 1400°C and hot rolled to a thickness of 2.7 mm. Then, hot-rolled sheet annealing was performed at 1000° C. for 15 seconds, scales on the surface of the steel sheet were removed by pickling, and cold rolling was performed to a thickness of 0.55 mm. Then, after performing intermediate annealing at 1080° C. for 100 seconds, the second cold rolling was performed to finish the plate to a thickness of 0.23 mm.
  • decarburization annealing was performed at 850°C x 90 seconds, 50% H 2 +50% N 2 , dew point 62°C.
  • final annealing was performed at 1200° C. for 15 hours.
  • the annealing separator only the annealing separator on the steel sheet was sampled, and the ignition loss was measured by the method described in JIS K0067:1992, which was 3.2% by mass.
  • the atmosphere during final annealing is a N2 atmosphere during temperature rise up to 1000°C, and H2 from over 1000°C to 1200°C until the temperature reaches 1000°C during cooling. Ar atmosphere. At this time, the dew point of the atmosphere and the flow rate of the atmosphere gas (N 2 or H 2 ) were variously changed.
  • pickling treatment was performed with phosphoric acid having a concentration of 5% and a temperature of 60°C for 5 seconds. A coating liquid was applied, and flattening annealing was performed at 850° C. for 50 seconds to bake the coating (coating treatment) and flatten the steel sheet.
  • the film adhesion of the obtained steel plate was evaluated. Coating adhesion was evaluated by winding steel sheets around cylinders having various diameters and determining the minimum diameter at which the coating did not peel off. The smaller the minimum diameter, the better the film adhesion.
  • the points where samples were taken for evaluation were two points at both ends in the longitudinal direction of the coil and one point at the center of the same at each end and at each central part of the same in the longitudinal direction of the coil. Samples with a size of 280 mm in the rolling direction and 30 mm in the width direction were taken from different locations, and the minimum diameter at which the film did not peel off was measured.
  • Fig. 1 summarizes the above evaluation results in terms of the relationship between the atmospheric dew point and atmospheric gas flow rate during final annealing and the film adhesion. From the results shown in FIG. 1, it can be seen that good film adhesion can be obtained by setting the flow rate of the atmosphere gas to 0.2 L/min or more per ton of steel material and the dew point to 10° C. or less in the finish annealing atmosphere.
  • the portion of the coil that showed the representative value that is, the portion with the poorest film adhesion was mostly the central portion in the longitudinal direction and the width direction of the coil.
  • a steel slab for grain-oriented electrical steel sheets containing 0.075% C, 2.88% Si, 0.05% Mn, 0.015% Se, 0.08% Sb, 0.021% Al, and 0.008% N, in mass%, is 1380
  • a hot-rolled sheet with a thickness of 2.4 mm is produced by hot rolling, and this hot-rolled sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing at 900°C for 30 seconds, and the scale on the surface of the steel sheet is pickled. After removing it, it was cold rolled to a thickness of 1.6 mm. Then, after performing intermediate annealing at 1125° C.
  • the second cold rolling was performed to finish the plate to a thickness of 0.23 mm.
  • decarburization annealing was performed at 850°C x 90 seconds, 50% H 2 +50% N 2 , dew point 64°C.
  • final annealing was performed at 1200° C. for 20 hours. After the annealing separator was applied and dried, only the annealing separator on the steel sheet was sampled, and the ignition loss was measured by the method described in JIS K0067:1992 and found to be 1.4% by mass.
  • the atmosphere of the final annealing was N2 atmosphere during heating up to 850°C, H2 atmosphere from 850°C to 1200°C, and Ar atmosphere during subsequent cooling. At this time, the atmospheric dew point was ⁇ 50° C., and the atmospheric gas flow rate was 1.0 L/min per ton of steel material.
  • pickling treatment is performed for various times with hydrochloric acid having various concentrations and temperatures.
  • flattening annealing which combines coating baking (coating treatment) at 870° C. for 20 seconds and flattening of the steel sheet, was performed.
  • the film adhesion of the obtained steel plate was evaluated.
  • Coating adhesion was evaluated by winding steel sheets around cylinders having various diameters and determining the minimum diameter at which the coating did not peel off.
  • the points where samples were taken for evaluation were two points at both ends in the longitudinal direction of the coil and one point at the center of the same at each end and at each central part of the same in the longitudinal direction of the coil. Samples with a size of 280 mm in the rolling direction and 30 mm in the width direction were taken from different locations, and the minimum diameter at which the film did not peel off was measured.
  • Figs. 2 to 4 show the relationship between the acid concentration, acid temperature, pickling treatment time and film adhesion in the pickling treatment before applying the coating liquid.
  • An experiment was also conducted under the condition that the pickling treatment was not performed before the application of the coating liquid, and the evaluation result of the film adhesion is shown in FIG. 4 as pickling treatment time dependence of pickling treatment time of 0 seconds. From the results shown in FIGS. 2 to 4, in the flattening annealing, an acid having a concentration of 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less was used at a temperature of 15° C. or more for 1 second or more and 60 seconds or less before applying the coating liquid. It can be seen that good film adhesion is exhibited by washing treatment.
  • the portion that exhibited the representative value of the coil that is, the portion with the poorest film adhesion was mostly the central portion in each of the longitudinal and width directions of the coil.
  • the deterioration of coating adhesion is presumed to be due to the concentration of S and Se in the vicinity of the base iron coating interface.
  • the S and Se exist in the steel by forming precipitates such as MnS and MnSe before final annealing. During long-term final annealing, these precipitates are decomposed, and S and Se are liberated and diffused to the surface, reacting with H on the surface and released into the gas phase as H 2 S and H 2 Se. , part of which remains in the vicinity of the base metal film interface, and induces the deterioration of film adhesion as described above.
  • MgO which is used as an annealing separator, to improve the circulation of atmosphere gas between the steel sheets.
  • the annealing separator is suspended in water and applied in the form of a slurry, but the surface layer of the MgO particles is hydrated by the water to form Mg(OH) 2 . For this reason, it shows some volume expansion, but it is thought that by keeping the atmospheric dew point in the final annealing below a certain level, the moisture is released and the volume shrinks, and the flowability of the atmospheric gas is improved.
  • MgO is hydrated and expanded to some extent before the final annealing because it is expected that the volume shrinks during the final annealing and the gas flowability improves. It is presumed that there is an effect if there is a hydration amount of 1% by mass or more.
  • the fact that MgO has a hydration amount of 1% by mass or more means that the ignition loss after drying (in accordance with JIS K0067: 1992) is 1% by mass or more in the annealing separator containing MgO as the main component. means that
  • the present inventors determined the conditions of the pickling treatment before the application of the coating liquid and the conditions of the atmosphere introduced in the final annealing to stably obtain good coating properties. I came to know what I could get. The present invention is based on the above findings.
  • the gist and configuration of the present invention are as follows. 1. % by mass, Si: 2.0% or more and 5.0% or less, Mn: 0.01% or more and 0.50% or less, and either one of S and Se or a total of 0.001% and 0.100% or less of both S and Se After rolling, the steel is cold-rolled once or cold-rolled twice or more with intermediate annealing, then decarburized and annealed.
  • finish annealing is performed in an atmosphere in which the atmosphere gas has a flow rate of 0.2 L/min or more per ton of steel sheet and a dew point of 10°C or less
  • the planarization annealing is accompanied by a coating process including application of a coating liquid
  • pickling treatment is performed using an acid having a concentration of 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less at a temperature of 15° C. or more for 1 second or more and 60 seconds or less.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the atmosphere dew point and the flow rate of the atmosphere gas during final annealing and the film adhesion.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between acid concentration and film adhesion in pickling treatment before application of a coating liquid.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between acid temperature and film adhesion in pickling treatment before application of a coating liquid.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the pickling treatment time and film adhesion in the pickling treatment before applying the coating liquid.
  • Si 2.0% to 5.0% Si is an element necessary to increase the resistivity of steel and improve iron loss. The content is made 2.0% or more and 5.0% or less because the steel properties deteriorate and rolling becomes difficult. Si is desirably 3.0% or more. Si is desirably 3.6% or less.
  • Mn 0.01% or more and 0.50% or less Mn is an element necessary for good hot workability, but if it is less than 0.01%, the effect is poor. Therefore, the content should be 0.01% or more and 0.50% or less. Mn is desirably 0.03% or more. Mn is desirably 0.15% or less.
  • Any one or two of S and Se 0.001% or more and 0.100% or less in total
  • the problem solved by the present invention is considered to be mainly caused by S and Se in steel. , is premised on containing these elements. That is, if the sum of any one or two of S and Se is less than 0.001%, the problem itself does not occur, whereas if it exceeds 0.100%, secondary recrystallization becomes difficult, so 0.001 % or more and 0.100% or less.
  • the above sum is desirably 0.003% or more.
  • the above sum is desirably 0.030% or less.
  • C can be contained by 0.01% or more and 0.10% or less.
  • C is desirably 0.03% or more and 0.08% or less.
  • AlN 0.01% or more and 0.04% or less and N: 0.003% or more and 0.010% or less can be included.
  • Ni 0% to 1.50%
  • Cr 0% to 0.50%
  • Cu 0% to 0.50%
  • P 0% to 0.50%
  • Sb 0% more than 0.50%
  • Sn more than 0% and less than 0.50%
  • Bi more than 0% and less than 0.50%
  • Mo more than 0% and less than 0.50%
  • B more than 0 ppm and less than 25 ppm
  • Nb more than 0% and less than 0.020%
  • V More than 0% and 0.010% or less
  • Zr more than 0% and 0.10% or less
  • Co more than 0% and 0.050% or less
  • Pb more than 0% and 0.0100% or less
  • One of W: more than 0% and 0.0100% or less, Ge: more than 0% and 0.0050% or less, and Ga: more than 0% and 0.0050% or less can be added sing
  • the steel material having the above-described components may be produced as a slab by a normal ingot casting method or continuous casting method, or may be produced as a thin slab having a thickness of 100 mm or less by a direct casting method. These slabs and thin cast pieces as steel materials are usually hot rolled after being reheated, but may be hot rolled immediately after casting without heating.
  • Hot rolling especially hot rolling after reheating, includes one pass or more of rough rolling at 900°C or higher and 1200°C or lower, followed by two or more passes of finish rolling at 700°C or higher and 1000°C or lower. is desirable from the viewpoint of structure control of the hot-rolled sheet. Moreover, after hot rolling, it can be wound into a coil. In that case, it is desirable to set the coiling temperature to 400° C. or higher and 750° C. or lower from the viewpoint of both carbide morphology control and defect prevention such as cracking.
  • the winding temperature is more desirably 500°C or higher and 700°C or lower.
  • hot-rolled sheet annealing After hot rolling, hot-rolled sheet annealing can be applied as needed.
  • the structure When the hot-rolled sheet is annealed, the structure can be homogenized, and variations in magnetic properties can be reduced.
  • the temperature condition for hot-rolled sheet annealing is desirably 800° C. or higher and 1250° C. or lower, and the holding time for hot-rolled sheet annealing is desirably 5 seconds or longer. More preferably, the temperature condition for hot-rolled sheet annealing is 900° C. or more and 1150° C. or less, and the holding time for hot-rolled sheet annealing is 10 seconds or more and 180 seconds or less. After the hot-rolled sheet is annealed, it can be cooled.
  • Such cooling is preferably performed at a cooling rate of 5°C/s or more and 100°C/s or less in the temperature range from 800°C to 350°C from the viewpoint of controlling the morphology of the second phase and precipitates. More desirably, the cooling rate is 15° C./s or higher and 45° C./s or lower.
  • the steel sheet is subjected to one cold rolling or two or more cold rollings with intermediate annealing between them to obtain a final thickness, and then subjected to decarburization annealing.
  • intermediate annealing it is desirable from the viewpoint of structure control to hold the steel in the temperature range of 800° C. or higher and 1250° C. or lower for 5 seconds or longer.
  • the cooling rate from 800° C. to 350° C.
  • the cooling rate is 15° C./s or higher and 45° C./s or lower.
  • a lubricant such as rolling oil in order to reduce the rolling load and improve the rolling shape. Further, it is desirable to set the total rolling reduction in the final cold rolling to 50% or more and 92% or less in order to obtain a good recrystallized texture before secondary recrystallization.
  • the cold-rolled steel sheet after the final cold rolling is subjected to decarburization annealing, but before that, it is desirable to clean the steel sheet surface by degreasing and pickling.
  • Decarburization annealing is carried out in a temperature range of 750°C or higher and 950°C or lower for 10 seconds or more, the atmospheric gas contains H2 and N2 , and the dew point is 20°C or higher in part or all of the decarburization annealing.
  • a moist atmosphere of 80°C or less is desirable. More desirable conditions for the atmosphere are conditions in which the temperature range is 800° C. or higher and 900° C. or lower and the dew point is 30° C. or higher and 70° C. or lower.
  • an annealing separator mainly composed of MgO is applied to the steel sheet and dried.
  • the amount of the annealing separating agent applied to the surface of the steel sheet is desirably 2.5 g/m 2 or more per side.
  • "mainly composed of MgO” means that the content of MgO in the annealing separator is 60% by mass or more in terms of solid content.
  • the content of MgO in the annealing separator is preferably 80% by mass or more in terms of solid content.
  • MgO is applied to the steel plate as a slurry solution suspended in water.At that time, the slurry solution is maintained at a constant temperature within the range of 5°C to 30°C in order to suppress the increase in viscosity. It is desirable that
  • the annealing separator preferably has an ignition loss after drying of 1.0% by mass or more and 7.0% by mass or less. The ignition loss is measured according to JIS K0067:1992.
  • the annealing separator it is desirable to separate the slurry solution of the annealing separator into a mixing tank and a coating tank in order to keep the slurry concentration constant when coating.
  • This annealing separating agent is made into a slurry solution, applied, dried, and then subjected to finish annealing, whereby secondary recrystallized grains can be developed and a forsterite coating can be formed.
  • the temperature is desirably raised to 800°C or higher in order to complete the secondary recrystallization, and in the case of forming a forsterite film, the temperature is desirably raised to 1050°C or higher.
  • finish annealing generally takes a long time, so the coil is charged in the finish annealing furnace in an up-end state and subjected to annealing. Therefore, it is desirable to wind a band or the like around the coil before finish annealing to prevent the outer winding of the up-end coil from unwinding.
  • the temperature is maintained at a temperature of 1050 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower for 3 hours or more, and the temperature is 1050 ° C. or higher. It is desirable to introduce an atmosphere containing H 2 partly or entirely within the temperature range of .
  • the atmosphere gas flow rate per ton of steel it is important to set the atmosphere gas flow rate per ton of steel to 0.2 L/min or more and the atmosphere dew point to 10°C or less.
  • the atmospheric dew point is preferably 0° C. or lower.
  • the flow rate of atmospheric gas per ton of steel material is preferably 0.5 L/min or more.
  • the flattening annealing is accompanied by a coating process including application of a coating liquid.
  • an acid with a concentration of 1.0% or more and 20.0% or less is used for pickling at a temperature of 15° C. or more for 1 second or more and 60 seconds or less.
  • concentration of the acid is preferably 2.0% or more and 10.0% or less.
  • the temperature of the acid is preferably 40°C or higher and preferably 90°C or lower.
  • the time for the pickling treatment is preferably 2 seconds or more and 15 seconds or less.
  • the acid used for the pickling treatment is desirably phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid.
  • the insulating coating is preferably a coating that can apply tension to the steel sheet to reduce iron loss.
  • Example 1 A steel slab for grain-oriented electrical steel sheets containing Si: 2.99%, Mn: 0.09%, and Se: 0.014% by mass is reheated to a temperature of 1400°C and hot-rolled into a 2.7mm thick hot-rolled sheet. After the scale on the surface of the steel sheet was removed by pickling, the steel sheet was cold-rolled to a thickness of 0.68 mm. Then, it was subjected to intermediate annealing at 900° C. for 100 seconds, and then to cold rolling for the second time, finishing to a plate thickness of 0.23 mm. After that, decarburization annealing was performed at 850°C for 120 seconds, 50% H 2 +50% N 2 , dew point 62°C.
  • the surface of the steel sheet was coated with an annealing separator mainly composed of MgO, dried, and then finished annealed at 1210° C. for 10 hours.
  • an annealing separator mainly composed of MgO, dried, and then finished annealed at 1210° C. for 10 hours.
  • the annealing separator only the annealing separator on the steel sheet was sampled, and the ignition loss was measured by the method described in JIS K0067:1992, which was 2.5%.
  • the atmosphere of the final annealing is an N2 atmosphere during the temperature rise up to 1000°C, an H2 atmosphere from 1100°C to 1210°C, and an Ar atmosphere during cooling until the temperature reaches 1000°C. did.
  • the atmosphere dew point and the atmosphere gas flow rate were changed as shown in Table 1.
  • pickling treatment is performed with phosphoric acid at the acid concentration and acid temperature shown in Table 1 for the time shown in Table 1, and then, A coating solution mainly composed of phosphate was applied, and flattening annealing was performed at 820°C for 100 seconds to bake the coating (coating treatment) and to flatten the steel plate.
  • Coating adhesion was evaluated by winding steel sheets around cylinders having various diameters and determining the minimum diameter at which the coating did not peel off. In addition, the evaluation was carried out at two locations in the width direction of the coil and one location in the center of the coil at each end portion and center portion of both sides in the longitudinal direction of the coil, that is, a total of nine locations in one coil to a length of 280 mm in the rolling direction. , and 30 mm in the width direction, the minimum diameter at which the film does not peel off was measured, and the maximum value at the nine locations was taken as the representative value for each coil.
  • Example 2 A steel slab for grain-oriented electrical steel sheets containing C: 0.075%, Si: 3.66%, Mn: 0.24%, and S: 0.028% by mass was reheated to a temperature of 1420°C and hot rolled to a thickness of 2.2 mm.
  • a hot-rolled sheet was produced, subjected to hot-rolled sheet annealing at 980° C. for 30 seconds, and after removing scales from the surface of the steel sheet by pickling, it was cold-rolled to a thickness of 1.20 mm. Then, it was subjected to intermediate annealing at 1100° C. for 100 seconds, and then to cold rolling for the second time to finish the plate to a thickness of 0.23 mm.
  • decarburization annealing was performed at 850°C for 120 seconds, 48% H 2 +52% N 2 , dew point 63°C. Thereafter, the surface of the steel sheet was coated with an annealing separator mainly composed of MgO, dried, and then finished annealed at 1200° C. for 10 hours.
  • the temperature of the coating solution for the annealing separator was adjusted to 10° C., and the hydration amount of MgO was changed as shown in Table 2 by changing the mixing time.
  • the annealing separator only the annealing separator on the steel sheet was sampled, and the ignition loss was measured by the method described in JIS K0067:1992, and the hydration amount was taken as the value.
  • the atmosphere of the final annealing is an N2 atmosphere during the temperature rise up to 900°C, an H2 atmosphere from 900°C to 1200°C, and an Ar atmosphere during the subsequent cooling until the temperature reaches 900°C. did.
  • the atmospheric dew point was set at ⁇ 55° C.
  • the atmosphere gas was introduced at a flow rate of 1.5 L/min per ton of steel material.
  • pickling treatment was carried out at 60° C. for 5 seconds using the kind of acid and acid concentration shown in Table 2. After that, a coating solution mainly containing phosphate was applied, and flattening annealing was performed at 860° C. for 35 seconds to bake the coating (coating treatment) and flatten the steel sheet.
  • Coating adhesion was evaluated by winding steel sheets around cylinders having various diameters and determining the minimum diameter at which the coating did not peel off. In addition, the evaluation was carried out at two locations in the width direction of the coil and one location in the center of the coil at each end portion and center portion of both sides in the longitudinal direction of the coil, that is, a total of nine locations in one coil to a length of 280 mm in the rolling direction. , and 30 mm in the width direction, the minimum diameter at which the film does not peel off was measured, and the maximum value at the nine locations was taken as the representative value for each coil.

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Abstract

鋼板コイルの全長および全幅にわたって良好な被膜特性を安定して得ることができる、方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。方向性電磁鋼板の製造方法は、質量％で、Si：2.0％以上5.0％以下、Mn：0.01％以上0.50％以下、ＳおよびSeのうちいずれか１種または２種合計で0.001％以上0.100％以下を含む鋼素材に、熱間圧延を施した後、１回の冷間圧延または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施し、次いで脱炭焼鈍を施し、さらにMgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布した後、仕上焼鈍を施し、次いで平坦化焼鈍を施す、工程を含み、前記仕上焼鈍は、雰囲気ガスの流量が鋼板１トン当たり0.2L/min以上および露点が10℃以下である雰囲気にて施し、前記平坦化焼鈍は、コーティング液の塗布を含むコーティング処理を伴い、前記コーティング液の塗布前に、濃度１％以上20％以下の酸を用いて、温度15℃以上で１秒以上60秒以下の酸洗処理を行う。

Description

方向性電磁鋼板の製造方法
　本発明は、変圧器の鉄心材料に好適な方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。
　電磁鋼板は、変圧器やモータ等の鉄心として広く用いられている材料である。電磁鋼板は、方向性電磁鋼板と無方向性電磁鋼板とに大別される。方向性電磁鋼板は、鉄の磁化容易軸である＜００１＞方位が、鋼板の圧延方向に高度に揃った集合組織を有していることが特徴である。かかる集合組織は、仕上焼鈍において二次再結晶を生じさせることにより形成される。この二次再結晶とは、粒界エネルギーを利用して、いわゆるGoss方位と称される｛１１０｝＜００１＞方位の結晶粒を優先的に巨大粒成長させる現象をいう。
　上記の二次再結晶を生じさせる代表的な技術として、インヒビタと呼ばれる析出物を利用する技術がある。具体的には、例えば、特許文献１に記載のAlNやMnSを使用する方法、特許文献２に記載のMnSやMnSeを使用する方法等が挙げられ、これらは工業的に実用化されている。これらのインヒビタを用いる方法は、安定して二次再結晶粒を発達させるのに有用な方法であるが、インヒビタを鋼中に微細分散させるために、1300℃以上の高温でのスラブ加熱を行い、インヒビタ成分を一度固溶させることが必要である。
　一方、インヒビタ成分を含有しない素材において、ゴス方位結晶粒を二次再結晶により発達させる技術が、特許文献３等に開示されている。これは、インヒビタ成分のような不純物を極力排除することで、一次再結晶時の結晶粒界が持つ粒界エネルギーの粒界方位差角依存性を顕在化させ、インヒビタを利用せずともGoss方位を有する粒を二次再結晶させる技術であり、その効果はテクスチャーインヒビション効果と呼ばれている。この方法では、インヒビタの鋼中微細分散が必要ではないため、高温スラブ加熱を必要としないことなど、インヒビタを利用する方法よりも、製造面でメリットを有する。
　また、方向性電磁鋼板は、磁気特性と並んで被膜密着性が重要な指標となる。これは、変圧器の巻鉄心に使用される場合、コーナー部では曲げ加工が施されるため、この部位でも被膜が鋼板と密着していることが絶縁性確保のために重要なためである。この点に関し、特許文献４は、平坦化焼鈍の際、コーティング塗布前に酸洗処理を行うことで、被膜密着性を良好とする技術を開示している。
特公昭４０－１５６４４号公報 特公昭５１－１３４６９号公報 特開２０００－１２９３５６号公報 特開平２－３０７７８号公報
　しかしながら、特許文献４に記載の通り、酸洗処理における酸の種類、酸濃度、温度、処理時間を規定することによって被膜密着性の向上がはかられるが、鋼板コイル内において、被膜密着性が不均一になる場合や、コイル内の一部に不良部が発生する場合があり、さらなる改善が希求されている。特に、鋼板コイルにおける、長手方向および幅方向での中央部における被膜特性を改善することが希求されている。
　本発明は、上記鋼板コイル内での被膜密着性を課題とするものであり、鋼板コイルの全長および全幅にわたって良好な被膜特性を安定して得ることができる、方向性電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
　以下、本発明を成功に至らしめた実験について説明する。
＜実験１＞
　質量％で、Ｃ：0.025％、Si：3.14％、Mn：0.15％、Se：0.021％を含む方向性電磁鋼板用鋼スラブを、1400℃の温度に再加熱し、熱間圧延により2.7mm厚の熱延板を作製し、次いで1000℃で15秒の熱延板焼鈍を施し、鋼板表面のスケールを酸洗にて除去した後に、冷間圧延を施して0.55mmの板厚とした。次いで、1080℃で100秒の中間焼鈍を施した後に２回目の冷間圧延を施し、板厚0.23mmに仕上げた。その後、850℃×90秒、50％Ｈ２＋50％Ｎ２、露点62℃で脱炭焼鈍を施した。次いで、鋼板表面にMgO主体の焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、1200℃で15時間の仕上焼鈍を施した。この焼鈍分離剤の塗布および乾燥の後に、鋼板上の焼鈍分離剤だけを採取し、JIS Ｋ0067：1992記載の方法で強熱減量を測定したところ、3.2質量％であった。
　仕上焼鈍時の雰囲気は、昇温中1000℃まではＮ２雰囲気とし、1000℃超から1200℃の保定終了を経て、冷却時の温度が1000℃となるまでをＨ２とし、その後の冷却ではAr雰囲気とした。この際、雰囲気露点と、雰囲気ガス（Ｎ２またはＨ２）の流量とを種々変更した。次いで、鋼板表面に残存した未反応の焼鈍分離剤を水洗にて除去した後、濃度５％、温度60℃のリン酸で５秒の酸洗処理を行い、その後、リン酸塩を主体としたコーティング液を塗布し、850℃で50秒のコーティング焼付（コーティング処理）と鋼板の平坦化とを兼ねた、平坦化焼鈍を施した。
　得られた鋼板の被膜密着性を評価した。被膜密着性は、鋼板を種々の直径を有した円筒に巻き付けて、被膜が剥がれない最小径で評価した。この最小径が小さいほど、被膜密着性に優れることを表す。また、評価したサンプルの採取箇所は、コイルの長手方向の両側端の各端部分および同中央部分の各部分において、コイル幅方向の両端２ヶ所と同中央１ヶ所、すなわち１コイルで合計９か所から圧延方向280mm、幅方向30mmのサイズで採取したサンプルに対して、被膜が剥がれない最小径を測定し、上記の９か所における最大値を、コイル毎の代表値とした。
　以上の評価結果について、仕上焼鈍時の雰囲気露点および雰囲気ガスの流量と被膜密着性との関係に整理して、図１に示す。図１に示す結果から、仕上焼鈍の雰囲気において、雰囲気ガスの流量を鋼材１トン当たり0.2L/min以上、露点を10℃以下とすることにより、良好な被膜密着性を示すことがわかる。
　なお、本実験では、コイルの代表値を示した部位、すなわち最も被膜密着性が劣った部位は、大多数がコイルの長手方向および幅方向の、各々中央の部分であった。
＜実験２＞
　質量％で、Ｃ：0.075％、Si：2.88％、Mn：0.05％、Se：0.015％、Sb：0.08％、Al：0.021％、Ｎ：0.008％を含む方向性電磁鋼板用鋼スラブを、1380℃の温度に再加熱し、熱間圧延により2.4mm厚の熱延板を作製し、この熱延板に900℃で30秒の熱延板焼鈍を施し、鋼板表面のスケールを酸洗にて除去した後に、冷間圧延を施して1.6mmの板厚とした。次いで、1125℃で120秒の中間焼鈍を施した後に２回目の冷間圧延を施し、板厚0.23mmに仕上げた。その後、850℃×90秒、50％Ｈ２＋50％Ｎ２、露点64℃の脱炭焼鈍を施した。次いで、鋼板表面にMgO主体の焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、1200℃で20時間の仕上焼鈍を施した。この焼鈍分離剤の塗布および乾燥の後に、鋼板上の焼鈍分離剤だけを採取し、JIS Ｋ0067：1992記載の方法で強熱減量を測定したところ、1.4質量％であった。
　仕上焼鈍の雰囲気は、昇温中850℃まではＮ２雰囲気とし、850℃以上から1200℃の保定終了までをＨ２とし、その後の冷却ではAr雰囲気とした。この際、雰囲気露点は－50℃、雰囲気ガスの流量は鋼材１トン当たり1.0L/minとした。次いで、鋼板表面に残存した未反応の焼鈍分離剤を水洗にて除去した後、濃度および温度を種々変更した塩酸にて種々の時間での酸洗処理を行い、その後、リン酸塩を主体としたコーティング液を塗布し、870℃で20秒のコーティング焼付（コーティング処理）と鋼板の平坦化とを兼ねた、平坦化焼鈍を施した。
　得られた鋼板の被膜密着性を評価した。被膜密着性は、鋼板を種々の直径を有した円筒に巻き付けて、被膜が剥がれない最小径で評価した。また、評価したサンプルの採取箇所は、コイルの長手方向の両側端の各端部分および同中央部分の各部分において、コイル幅方向の両端２ヶ所と同中央１ヶ所、すなわち１コイルで合計９か所から圧延方向280mm、幅方向30mmのサイズで採取したサンプルに対して、被膜が剥がれない最小径を測定し、上記の９か所における最大値を、コイル毎の代表値とした。
　以上の評価結果について、コーティング液の塗布前の酸洗処理に係る酸濃度、酸温度および酸洗処理時間と、被膜密着性との関係を、図２～図４にそれぞれ示す。コーティング液の塗布前に酸洗処理を行っていない条件についても実験を行い、その被膜密着性の評価結果は、図４において酸洗処理時間依存性の酸洗処理時間０秒として示す。これら図２～図４に示す結果から、平坦化焼鈍においてコーティング液の塗布前に、濃度1.0質量％以上20.0質量％以下の酸を用いて、温度15℃以上で１秒以上60秒以下の酸洗処理を行うことによって、良好な被膜密着性を示すことがわかる。
　なお、本実験においても、コイルの代表値を示した部位、すなわち最も被膜密着性が劣った部位は、大多数がコイルの長手方向および幅方向の、各々中央の部分であった。
　上記実験の結果、コーティング液の塗布前の酸洗処理の条件を規定すると共に、仕上焼鈍で導入される雰囲気の条件を規定することにより、鋼板コイルの全長および全幅で良好な被膜特性を得られることが判明した。また、被膜密着性が悪かった部位は、コイルの長手方向、幅方向の各々中央部であることも明らかとなった。これらの理由については必ずしも明らかではないが、発明者らは次のように考えている。
　被膜密着性の劣化は、上記した特許文献４でも指摘されているように、ＳやSeの地鉄被膜界面近傍での濃化が原因と推測される。このＳやSeは、仕上焼鈍前にはMnSやMnSeの様な析出物を形成して鋼中に存在している。長時間の仕上焼鈍時には、これら析出物が分解し、ＳおよびSeが遊離して表面に拡散し、表面でＨと反応してH２SやH２Seとなって気相に放出されるが、一部が地鉄被膜界面近傍に留まり、上記のような被膜密着性劣化を誘発すると考えられる。特許文献４に記載の技術では、酸洗処理によりこのＳやSeを除去することが目的であったが、上記した実験の結果から判断すると、コイル長手方向および幅方向の各々中央部は、鋼板端部から距離があり、コイル状で焼鈍する仕上焼鈍では雰囲気が到達し難いこともあり、ＳやSeが気相に放出されにくく、地鉄－被膜界面近傍のＳやSeの濃化度が極めて高くなり、酸洗処理だけでは被膜密着性の劣化を抑制するには不十分であった可能性がある。仕上焼鈍における雰囲気ガスの流量を一定以上とすることで、コイル長手方向および幅方向の各々中央部における、雰囲気ガスの流通を促し、H２SやH２Seの気相放出を促進することにより、地鉄－被膜界面近傍での濃化量を減少させることができる、と考えられる。
　また、露点に関しては、焼鈍分離剤として使用されているMgOに作用し、鋼板間の雰囲気ガスの流通性を良好にしたと推測される。焼鈍分離剤は、水に懸濁されてスラリー状で塗布されるが、MgO粒子の表層は水の影響で水和化されMg(OH)２となっている。このため若干の体積膨張を示しているが、仕上焼鈍での雰囲気露点を一定以下とすることにより、水分が離脱して体積が収縮し、雰囲気ガスの流通性が良くなると考えられる。このメカニズムから推測すると、MgOは、仕上焼鈍前にある程度水和されて膨張していることが、仕上焼鈍時に体積収縮してガス流通性が良くなると期待されるため望ましく、実験２の結果から鑑みると、１質量％以上の水和量があれば効果があると推測される。ここで、MgOが１質量％以上の水和量を有するということは、このMgOを主成分とする焼鈍分離剤において、乾燥後の強熱減量（JIS Ｋ0067：1992に準拠）が１質量％以上であることを意味する。
　以上のように、本発明者らは、コーティング液の塗布前の酸洗処理の条件を規定すると共に、仕上焼鈍で導入される雰囲気の条件を規定することによって、良好な被膜特性を安定して得られることを知見するに到った。本発明は、上記の知見に立脚するものである。
　すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．質量％で、Si：2.0％以上5.0％以下、Mn：0.01％以上0.50％以下、ＳおよびSeのうちいずれか１種または２種合計で0.001％以上0.100％以下を含む鋼素材に、熱間圧延を施した後、１回の冷間圧延または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施し、次いで脱炭焼鈍を施し、さらにMgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、仕上焼鈍を施し、次いで平坦化焼鈍を施す、工程を含む、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
　前記仕上焼鈍は、雰囲気ガスの流量が鋼板１トン当たり0.2L/min以上および露点が10℃以下である雰囲気にて施し、
　前記平坦化焼鈍は、コーティング液の塗布を含むコーティング処理を伴い、
　前記コーティング液の塗布前に、濃度1.0質量％以上20.0質量％以下の酸を用いて、温度15℃以上で１秒以上60秒以下の酸洗処理を行う、方向性電磁鋼板の製造方法。
２．前記酸は、リン酸、塩酸、硫酸、または硝酸のいずれかである、前記１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
３．前記焼鈍分離剤は、乾燥後の強熱減量が1.0質量％以上7.0質量％以下である、前記１または２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
　本発明によれば、コーティング液の塗布前の酸洗処理の条件を規定すると共に、仕上焼鈍で導入される雰囲気の条件を規定することによって、鋼板コイルの全長および全幅にわたって良好な被膜特性を安定して得ることができる。
仕上焼鈍時の雰囲気露点および雰囲気ガスの流量と被膜密着性との関係を示す図である。 コーティング液の塗布前の酸洗処理における酸濃度と被膜密着性との関係を示す図である。 コーティング液の塗布前の酸洗処理における酸温度と被膜密着性との関係を示す図である。 コーティング液の塗布前の酸洗処理における酸洗処理時間と被膜密着性との関係を示す図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
＜鋼素材＞
　まず初めに、方向性電磁鋼板の鋼素材（鋼スラブ）の成分組成について、以下に望ましい成分組成の範囲を記載する。なお、成分に関する「％」表示は、特に断らない限り「質量％」を意味するものとする。
Si：2.0％以上5.0％以下
　Siは、鋼の比抵抗を高め、鉄損を改善させるために必要な元素であるが、2.0％未満であると効果が乏しく、5.0％を超えると鋼の加工性が劣化し、圧延が困難となることから2.0％以上5.0％以下とする。Siは、望ましくは、3.0％以上である。Siは、望ましくは、3.6％以下である。
Mn：0.01％以上0.50％以下
　Mnは、熱間加工性を良好にするために必要な元素であるが、0.01％未満であると効果が乏しく、0.50％を超えると製品板の磁束密度が低下するため、0.01％以上0.50％以下とする。Mnは、望ましくは0.03％以上である。Mnは、望ましくは、0.15％以下である。
ＳおよびSeのうちいずれか１種または２種：合計で0.001％以上0.100％以下
　本発明で解決された課題は、鋼中のＳやSeが主因であると考えられることから、本発明においては、これら元素を含むことが前提となる。すなわち、ＳおよびSeのうちいずれか１種または２種の合計は、0.001％未満では課題自体が発生することがなく、一方0.100％超であれば、二次再結晶が困難となるため、0.001％以上0.100％以下に限定する。上記合計は、望ましくは、0.003％以上である。上記合計は、望ましくは、0.030％以下である。
　以上、本発明の基本成分について説明してきたが、本発明ではその他にも以下に述べる元素を鋼素材に適宜含有させることができる。
　すなわち、鋳込み時や熱間圧延時の端部割れや表面欠陥を抑制するために、Ｃを0.01％以上0.10％以下含有させることができる。Ｃは、望ましくは、0.03％以上であり、また、0.08％以下である。
　また、インヒビタとしてAlNを利用する際は、Al：0.01％以上0.04％以下およびＮ：0.003％以上0.010％以下を含むことができる。
　さらに、磁気特性を向上させる目的で、Ni：０％超1.50％以下、Cr：０％超0.50％以下、Cu：０％超0.50％以下、Ｐ：０％超0.50％以下、Sb：０％超0.50％以下、Sn：０％超0.50％以下、Bi：０％超0.50％以下、Mo：０％超0.50％以下、Ｂ：０ppm超25ppm以下、Nb：０％超0.020％以下、Ｖ：０％超0.010％以下、Zr：０％超0.10％以下、Ｃｏ：０％超0.050％以下、Ｐｂ：０％超0.0100％以下、As：０％超0.0200％以下、Zn：０％超0.020％以下、Ｗ：０％超0.0100％以下、Ge：０％超0.0050％以下、およびGa：０％超0.0050％以下のうち１種を単独でまたは２種以上を複合して添加できる。それぞれ添加量が上限量を超えると、二次再結晶粒の発達が抑制され磁気特性が劣化する、おそれがある。
＜製造工程＞
　上記成分を有する鋼素材は、通常の造塊法、連続鋳造法でスラブとして製造してもよいし、直接鋳造法で100mm以下の厚さの薄鋳片として製造してもよい。これら鋼素材としてのスラブや薄鋳片は、通常は再加熱された後に熱間圧延を施すが、鋳造後加熱せずに直ちに熱間圧延を施してもよい。
　熱間圧延、特に上記の再加熱後の熱間圧延では、900℃以上1200℃以下で１パス以上の粗圧延と、続いて700℃以上1000℃以下で２パス以上の仕上圧延とを施すことが、熱延板の組織制御の観点で望ましい。また、熱間圧延後は、コイルに巻き取ることができる。その場合、巻取り温度を400℃以上750℃以下とすることが炭化物形態制御と割れ等の欠陥防止の両方の観点で望ましい。巻取り温度は、さらに望ましくは500℃以上700℃以下である。
　熱間圧延後は、必要に応じて熱延板焼鈍を施すことができる。熱延板焼鈍を施す場合は組織の均一化がはかれ、磁気特性のばらつきを小さくすることが可能となる。この組織均一化の観点から、熱延板焼鈍の温度条件は、800℃以上1250℃以下であることが望ましく、また、熱延板焼鈍の保持時間は、５秒以上であることが望ましい。より好ましくは、熱延板焼鈍の温度条件は900℃以上1150℃以下であり、また、熱延板焼鈍の保持時間は10秒以上180秒以下である。熱延板焼鈍後は、冷却することができる。かかる冷却は、800℃から350℃までの温度域で５℃/s以上100℃/s以下の冷却速度とすることで、第二相や析出物の形態制御の観点で望ましい。上記冷却速度は、さらに望ましくは15℃/s以上であり、また、45℃/s以下である。
　次いで、熱間圧延時に生成した鋼板表面のスケールを除去することが望ましい。手法としては、加熱された酸を使用する方法や、機械的にスケールを除去するなど、公知の方法を用いることができる。その後、１回の冷間圧延または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終板厚とした後、脱炭焼鈍を施す。中間焼鈍を施す場合は、800℃以上1250℃以下の温度域で５秒以上保持することが、組織制御の観点から望ましい。この中間焼鈍における保持後の冷却では、800℃から350℃までの冷却速度を５℃/s以上100℃/s以下とすることが、第二相や析出物の形態制御の観点で望ましい。上記冷却速度は、さらに望ましくは15℃/s以上であり、また、45℃/s以下である。なお、中間焼鈍前には前工程の圧延油を除去するために鋼板を脱脂することが望ましい。一方、中間焼鈍後は、鋼板表面のスケールを除去することが望ましい。手法としては、加熱された酸を使用する方法や、機械的にスケールを除去するなど、公知の方法を用いることができる。
　冷間圧延では、圧延荷重低減および圧延形状良化のため、圧延油等の潤滑剤を使用することが望ましい。また、最終冷間圧延の総圧下率を50％以上92％以下とすることが、二次再結晶前に良好な再結晶集合組織を得るために望ましい。
　最終冷間圧延後の冷延鋼板は、脱炭焼鈍に供されるが、その前に、脱脂や酸洗を行い、鋼板表面を清浄化することが望ましい。脱炭焼鈍は、750℃以上950℃以下の温度域で10秒以上保持し、雰囲気ガスがＨ２とＮ２とを含み、かつ脱炭焼鈍の一部もしくはすべての範囲で露点を20℃以上80℃以下の湿潤雰囲気とすることが望ましい。上記雰囲気のさらに望ましい条件は、800℃以上900℃以下の温度域で、上記露点を30℃以上70℃以下とする条件である。
　その後、MgOを主体とする焼鈍分離剤を鋼板に塗布し、乾燥する。上記焼鈍分離剤の塗布量は、鋼板表面に片面当たり2.5g/m２以上であることが望ましい。ここで、MgOを主体とするとは、焼鈍分離剤中におけるMgOの含有量が、固形分換算で60質量％以上であることを意味する。焼鈍分離剤中におけるMgOの含有量は、好ましくは固形分換算で80％質量以上である。MgOは、水に懸濁させたスラリー溶液として鋼板に塗布されるが、その際は、粘度上昇を抑制するために、スラリー溶液は、５℃以上30℃以下の範囲内の一定の温度で保持されることが望ましい。
　ここで、上述の通り、仕上焼鈍時の雰囲気ガスの流通性確保のため、MgOを1.0質量％以上水和させることが望ましい。また、水和量を増加させるためには、調合時間を延ばす必要があることから、所要時間削減のため水和量は7.0質量％以下とすることが望ましい。すなわち、焼鈍分離剤は、乾燥後の強熱減量が1.0質量％以上7.0質量％以下であることが好ましい。なお、上記強熱減量は、JIS Ｋ0067：1992に準拠して測定される。
　また、焼鈍分離剤のスラリー溶液は、塗布する際のスラリー濃度を一定に保つために、調合用のタンクと、塗布に供するタンクとに分けることが望ましい。この焼鈍分離剤をスラリー溶液にして塗布して乾燥した後、仕上焼鈍を施すことにより、二次再結晶粒を発達させると共にフォルステライト被膜を形成させることが可能である。仕上焼鈍では、二次再結晶を完了させるために800℃以上に昇温させることが望ましく、フォルステライト被膜を形成させる場合は1050℃以上に昇温させることが望ましい。
　ちなみに、一般的に仕上焼鈍は長時間費やすために、仕上焼鈍炉にはコイルをアップエンド状態で装入し焼鈍に供する。そこで、仕上焼鈍前にコイルの周囲にバンド等を巻き付けて、アップエンドコイルの外巻が巻ほぐれるのを防止することが望ましい。
　また、仕上焼鈍では、ＳやSe等のインヒビタ形成元素を鋼中から純化させて良好な鉄損特性を得るために、1050℃以上1300℃以下の温度で３時間以上保持し、かつ1050℃以上の温度範囲内の一部もしくはすべてでＨ２を含む雰囲気を導入することが望ましい。
　仕上焼鈍において、鋼材１トン当たりの雰囲気ガスの流量を0.2L/min以上とし、かつ雰囲気露点を10℃以下とすることが肝要であるのは、上述の通りである。雰囲気露点は、好ましくは０℃以下である。鋼材１トン当たりの雰囲気ガスの流量は、好ましくは0.5L/min以上である。一方、雰囲気露点の下限および雰囲気ガスの流量の上限については特に規制する必要はないが、コストの観点から、雰囲気露点は、－60℃以上とすることが好ましく、雰囲気ガスの流量は、5.0L/min以下とすることが好ましい。
　仕上焼鈍後には、付着した焼鈍分離剤を除去するため、水洗やブラッシング、酸洗を行うことが有用である。
　その後、平坦化焼鈍を施す。上記平坦化焼鈍は、コーティング液の塗布を含むコーティング処理を伴う。また、コーティング液の塗布前に、濃度1.0％以上20.0％以下の酸を用いて、温度15℃以上で１秒以上60秒以下の酸洗処理を行う。かかる酸洗処理が必須であるのは、上述の通りである。また、上記酸の濃度は、2.0％以上10.0％以下であることが好ましい。また、上記酸の温度は、40℃以上であることが好ましく、90℃以下であることが好ましい。また、上記酸洗処理の時間は、２秒以上15秒以下であることが好ましい。ここで、酸洗処理に用いる酸は、リン酸、塩酸、硫酸、または硝酸のいずれかであることが望ましい。
　さらに、電磁鋼板は鋼板を積層して使用することが多いので、絶縁性を確保するために、鋼板表面に絶縁コーティングを施すことが有効である。該絶縁コーティングは、鉄損低減のために鋼板に張力を付与できるコーティングが望ましい。
（実施例１）
　質量％で、Si：2.99％、Mn：0.09％、Se：0.014％を含む方向性電磁鋼板用鋼スラブを、1400℃の温度に再加熱し、熱間圧延により2.7mm厚の熱延板を作製し、鋼板表面のスケールを酸洗にて除去した後に冷間圧延を施して、0.68mmの板厚とした。次いで、900℃で100秒の中間焼鈍を施し、その後２回目の冷間圧延を施し、板厚0.23mmに仕上げた。その後、850℃×120秒、50％Ｈ２＋50％Ｎ２、露点62℃の脱炭焼鈍を施した。その後、鋼板表面にMgO主体の焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、1210℃で10時間の仕上焼鈍を施した。焼鈍分離剤の塗布および乾燥後に、鋼板上の焼鈍分離剤だけを採取し、JIS Ｋ0067：1992記載の方法で強熱減量を測定したところ、2.5％であった。
　仕上焼鈍の雰囲気は、昇温中1000℃まではＮ２雰囲気とし、1100℃以上から1210℃の保定終了を経て、冷却時の温度が1000℃までをＨ２とし、その後の冷却ではAr雰囲気とした。この際、雰囲気露点と、雰囲気ガス流量とを表１に記載のごとく変更した。次いで、鋼板表面に残存した未反応の焼鈍分離剤を水洗にて除去した後、表１に記載の酸濃度、酸温度のリン酸で表１に記載の時間の酸洗処理を行い、その後、リン酸塩を主体としたコーティング液を塗布し、820℃で100秒のコーティング焼付（コーティング処理）と鋼板の平坦化とを兼ねた平坦化焼鈍を施した。
　得られた鋼板の被膜密着性を評価した。被膜密着性は鋼板を種々の直径を有した円筒に巻き付けて、被膜が剥がれない最小径で評価した。また、評価は、コイルの長手方向の両側端の各端部分および同中央部分の各部分において、コイル幅方向の両端２ヶ所と同中央１ヶ所、すなわち１コイルで合計９か所から圧延方向280mm、幅方向30mmのサイズで採取したサンプルに対して、被膜が剥がれない最小径を測定し、上記の９か所における最大値を、コイル毎の代表値とした。また、被膜密着性の代表値を示した箇所から、別途、磁性評価用サンプルを採取し、鉄損Ｗ17/50（磁束密度1.7T、周波数50Hz励磁時の鉄損）をJIS Ｃ2550-1（2011）記載の方法で測定した。その結果を表１に示す。同表から、本発明に従うことによって、被膜密着性並びに鉄損特性に優れた方向性電磁鋼板が得られることがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例２）
　質量％で、Ｃ：0.075％、Si：3.66％、Mn：0.24％、Ｓ：0.028％を含む方向性電磁鋼板用鋼スラブを、1420℃の温度に再加熱し、熱間圧延により2.2mm厚の熱延板を作製し、980℃で30秒の熱延板焼鈍を施し、鋼板表面のスケールを酸洗にて除去した後に冷間圧延を施して、1.20mmの板厚とした。次いで、1100℃で100秒の中間焼鈍を施し、その後２回目の冷間圧延を施し、板厚0.23mmに仕上げた。その後、850℃×120秒、48％Ｈ２＋52％Ｎ２、露点63℃の脱炭焼鈍を施した。その後、鋼板表面にMgO主体の焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、1200℃で10時間の仕上焼鈍を施した。焼鈍分離剤の塗布液を調合したときの液温を10℃とし、調合時間を変更してMgOの水和量を表２に記載のごとく変化させた。水和量は、焼鈍分離剤の塗布および乾燥後に、鋼板上の焼鈍分離剤だけを採取し、JIS K0067：1992記載の方法で強熱減量を測定し、その値とした。
　仕上焼鈍の雰囲気は、昇温中900℃まではＮ２雰囲気とし、900℃以上から1200℃の保定終了を経て、冷却時の温度が900℃までをＨ２とし、その後の冷却ではAr雰囲気とした。この際、雰囲気露点を－55℃、鋼材１トン当たりの雰囲気ガスの流量を1.5L/minで導入した。次いで、鋼板表面に残存した未反応の焼鈍分離剤を水洗にて除去した後、表２に記載の酸の種類および酸濃度での、60℃で５秒の酸洗処理を行った。その後、リン酸塩を主体としたコーティング液を塗布し、860℃で35秒のコーティング焼付（コーティング処理）と鋼板の平坦化とを兼ねた平坦化焼鈍を施した。
　得られた鋼板の被膜密着性を評価した。被膜密着性は鋼板を種々の直径を有した円筒に巻き付けて、被膜が剥がれない最小径で評価した。また、評価は、コイルの長手方向の両側端の各端部分および同中央部分の各部分において、コイル幅方向の両端２ヶ所と同中央１ヶ所、すなわち１コイルで合計９か所から圧延方向280mm、幅方向30mmのサイズで採取したサンプルに対して、被膜が剥がれない最小径を測定し、上記の９か所における最大値を、コイル毎の代表値とした。また、被膜密着性の代表値を示した箇所から、別途、磁性評価用サンプルを採取し、鉄損Ｗ17/50（磁束密度1.7T、周波数50Hz励磁時の鉄損）をJIS Ｃ2550-1（2011）記載の方法で測定した。その結果を表２に示す。同表から、本発明に従うことによって、被膜密着性並びに鉄損特性に優れた方向性電磁鋼板が得られることがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (3)

  1. 　質量％で、Si：2.0％以上5.0％以下、Mn：0.01％以上0.50％以下、ＳおよびSeのうちいずれか１種または２種合計で0.001％以上0.100％以下を含む鋼素材に、熱間圧延を施した後、１回の冷間圧延または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施し、次いで脱炭焼鈍を施し、さらにMgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布して乾燥した後、仕上焼鈍を施し、次いで平坦化焼鈍を施す、工程を含む、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
    　前記仕上焼鈍は、雰囲気ガスの流量が鋼板１トン当たり0.2L/min以上および露点が10℃以下である雰囲気にて施し、
    　前記平坦化焼鈍は、コーティング液の塗布を含むコーティング処理を伴い、
    　前記コーティング液の塗布前に、濃度1.0質量％以上20.0質量％以下の酸を用いて、温度15℃以上で１秒以上60秒以下の酸洗処理を行う、方向性電磁鋼板の製造方法。
  2. 　前記酸は、リン酸、塩酸、硫酸、または硝酸のいずれかである、請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
  3. 　前記焼鈍分離剤は、乾燥後の強熱減量が1.0質量％以上7.0質量％以下である、請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS4015644B1 (ja) 1963-04-05 1965-07-21
JPS5113469B2 (ja) 1972-10-13 1976-04-28
JPH0230778A (ja) 1988-07-21 1990-02-01 Kawasaki Steel Corp 電磁特性とコーディング密着性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法
JPH02125815A (ja) * 1988-07-20 1990-05-14 Kawasaki Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法
JPH09111346A (ja) * 1995-10-17 1997-04-28 Nippon Steel Corp 超低鉄損超高磁束密度一方向性電磁鋼帯の製造方法
JPH10158744A (ja) * 1996-12-03 1998-06-16 Nippon Steel Corp 表面性状および磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法
JP2000129356A (ja) 1998-10-28 2000-05-09 Kawasaki Steel Corp 方向性電磁鋼板の製造方法
US20160108488A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Sms Siemag Ag Process for producing grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel strip obtained according to said process

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6049852A (ja) * 1983-08-30 1985-03-19 Ube Ind Ltd 金型用ガス抜き装置の制御方法
EP0525467B1 (en) * 1991-07-10 1997-03-26 Nippon Steel Corporation Grain oriented silicon steel sheet having excellent primary glass film properties
JPH0762439A (ja) * 1993-08-25 1995-03-07 Nippon Steel Corp 方向性電磁鋼板の品質制御方法
JP4015644B2 (ja) 2004-05-31 2007-11-28 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント 画像処理装置及び画像処理方法
JP6512412B2 (ja) * 2016-01-29 2019-05-15 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN109112283A (zh) * 2018-08-24 2019-01-01 武汉钢铁有限公司 低温高磁感取向硅钢的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4015644B1 (ja) 1963-04-05 1965-07-21
JPS5113469B2 (ja) 1972-10-13 1976-04-28
JPH02125815A (ja) * 1988-07-20 1990-05-14 Kawasaki Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法
JPH0230778A (ja) 1988-07-21 1990-02-01 Kawasaki Steel Corp 電磁特性とコーディング密着性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法
JPH09111346A (ja) * 1995-10-17 1997-04-28 Nippon Steel Corp 超低鉄損超高磁束密度一方向性電磁鋼帯の製造方法
JPH10158744A (ja) * 1996-12-03 1998-06-16 Nippon Steel Corp 表面性状および磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法
JP2000129356A (ja) 1998-10-28 2000-05-09 Kawasaki Steel Corp 方向性電磁鋼板の製造方法
US20160108488A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Sms Siemag Ag Process for producing grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel strip obtained according to said process

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