本發(fā)明涉及適于發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等回轉(zhuǎn)機(jī)械的分裂型鐵芯、或變壓器·電抗器等靜態(tài)機(jī)械的疊鐵芯的方向性電磁鋼板。特別是涉及具有與以往相同程度的L方向的高頻磁特性、且優(yōu)選提高了C方向的高頻磁特性的方向性電磁鋼板。

本申請(qǐng)基于2014年9月1日在日本申請(qǐng)的特愿2014-177136號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。

背景技術(shù)：

結(jié)晶方位在被稱為高斯方位的{110}<001>方位高度集積的方向性電磁鋼板由于在軋制方向具有優(yōu)異的磁特性，所以作為變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等的鐵芯材料被廣泛使用。但是，受到近年來的功率電子學(xué)的進(jìn)展，在發(fā)動(dòng)機(jī)·發(fā)電機(jī)等回轉(zhuǎn)機(jī)械、或變壓器·電抗器等靜態(tài)機(jī)械中，作為其驅(qū)動(dòng)頻率，直至超過以往的商用周波域的高頻域進(jìn)行充分利用的情況變多。因此，對(duì)于方向性電磁鋼板，進(jìn)一步改善高頻域中的鐵損特性的需求提高。

此外，在作為混合動(dòng)力汽車(HEV)或電動(dòng)汽車(EV)使用采用分裂鐵芯的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，期望在該分裂鐵芯中，在分裂鐵芯的齒及后軛的兩個(gè)方向，高頻域中的鐵損特性優(yōu)異。因此，對(duì)于方向性電磁鋼板，除了高頻域中的軋制方向(L方向)的鐵損特性以外，還進(jìn)一步改善高頻域中的與軋制方向成直角方向即板寬方向(C方向)的鐵損特性的需求提高。即，在方向性電磁鋼板中，要求除了L方向的高頻鐵損(L方向鐵損)優(yōu)異以外，而且要求作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻鐵損(LC平均鐵損)也優(yōu)異。

其中，所謂分裂鐵芯是構(gòu)成配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的外周的定子的部件。該分裂鐵芯按照發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的徑向與電磁鋼板的軋制方向(L方向)大致平行、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的周向與電磁鋼板的軋制直角方向(C方向)大致平行的方式由電磁鋼板沖裁而成。即，在分裂鐵芯中，一般而言磁特性重要的齒變得與電磁鋼板的軋制方向大致平行，后軛變得與軋制直角方向大致平行。另外，在后軛的磁特性變得重要的定子的情況下，有時(shí)也按照后軛與電磁鋼板的軋制方向大致平行的方式對(duì)分裂鐵芯進(jìn)行沖裁。

此外，所謂“鐵損”是指在電的能量與磁的能量相互轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的能量損耗。該鐵損的值越低越優(yōu)選。方向性電磁鋼板的鐵損可以分為磁滯損耗、渦流損耗這兩個(gè)損耗成分。特別是為了降低高頻鐵損，通過將鋼進(jìn)行高合金化而使鋼的電阻增加、使渦流損耗下降是有效的。另外，通過將電磁鋼板進(jìn)行薄壁化也能夠使渦流損耗下降，但在進(jìn)行電磁鋼板的薄壁化時(shí)，不能避免因冷軋、退火等的能效下降而引起的制造成本增高。

以往的方向性電磁鋼板由于作為集合組織控制的結(jié)果被賦予磁各向異性，所以L方向的磁特性極為優(yōu)異，但C方向的磁特性顯著差。因此，將以往的方向性電磁鋼板應(yīng)用于要求L方向鐵損與LC平均鐵損兼顧的分裂鐵芯并不合適。

此外，如上述那樣，鋼的高合金化對(duì)于高頻鐵損的降低是有效的。但是，若比以往多更多地添加作為電磁鋼板的主要添加元素即Si，則使鋼板脆化而難以進(jìn)行冷軋。此外，Al與Si相比為難以使鋼脆化的添加元素，但若添加大量Al到鋼中，則控制在利用二次再結(jié)晶的結(jié)晶方位控制中發(fā)揮重要作用的抑制劑AlN的分散狀態(tài)變得困難。

專利文獻(xiàn)1中，提出了通過對(duì)含有Si：2.0～4.0％、Mn：0.5％以下、sol.Al：0.003～0.020％等的鋼板坯進(jìn)行熱軋、熱軋板退火、夾有中間退火的二次的冷軋、一次再結(jié)晶退火、及二次再結(jié)晶退火，來制造L方向及C方向的磁特性的平衡優(yōu)異的電磁鋼板的方法。

專利文獻(xiàn)2中，提出了通過對(duì)含有Si：2.5～4.0％、Mn：2.0～4.0％、酸可溶性Al：0.003～0.030％等的鋼板坯進(jìn)行熱軋、熱軋?jiān)瓨踊驘彳埌逋嘶?、冷軋、一次再結(jié)晶退火、及二次再結(jié)晶退火，來制造L方向及C方向的磁特性的平衡優(yōu)異的電磁鋼板的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-350032號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平7-18334號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

在通過專利文獻(xiàn)1中公開的制造方法而制造的電磁鋼板中，合金添加量少，無法充分地降低高頻鐵損。

此外，在專利文獻(xiàn)2中，僅考慮了50～60Hz的商用頻率域中的鐵損，在專利文獻(xiàn)2所述的電磁鋼板中，無法充分地降低高頻鐵損。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開的制造方法中，二次再結(jié)晶容易變得不穩(wěn)定，因此，電磁鋼板的穩(wěn)定的制造困難。

本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的。本發(fā)明的目的是提供L方向的高頻磁特性和作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性這兩者優(yōu)異的方向性電磁鋼板。

用于解決問題的方法

本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，通過根據(jù)Si含量而使鋼中大量地含有與Al同樣難以使鋼脆化的Mn，控制鋼中的Sn及Sb的合計(jì)含量，且嚴(yán)密地控制制造條件，可以得到具有與以往相同程度的L方向的高頻磁特性、且優(yōu)選提高了C方向的高頻磁特性的電磁鋼板。

另外，在本發(fā)明的一方式所述的方向性電磁鋼板中，板厚變成0.1～0.40mm，軋制方向的磁通密度B8變成1.60～1.77T。當(dāng)軋制方向的磁通密度B8變成1.60～1.77T時(shí)，L方向鐵損與LC平均鐵損被均衡地控制。本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，在軋制方向的磁通密度B8低于1.60T時(shí)，L方向鐵損不充分，另一方面，在軋制方向的磁通密度B8超過1.77T時(shí)，雖然L方向鐵損優(yōu)異，但C方向鐵損惡化而使LC平均鐵損大幅地惡化。

本發(fā)明的主旨如下所述。

(1)本發(fā)明的一方式所述的方向性電磁鋼板具備鋼層和配置于上述鋼層上的絕緣被膜，上述鋼層以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.0003～0.005％、Si：2.9～4.0％、Mn：2.0～4.0％、sol.Al：0.003～0.018％、S：0.005％以下、Sn：0～0.20％、Sb：0～0.20％作為化學(xué)成分，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的硅含量和錳含量以質(zhì)量％計(jì)滿足1.2％≤Si-0.5×Mn≤2.0％，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的錫含量和銻含量以質(zhì)量％計(jì)滿足0.005％≤Sn+Sb≤0.20％，上述絕緣被膜與上述鋼層直接相接地配置。

(2)在上述(1)所述的方向性電磁鋼板中，上述鋼層也可以以質(zhì)量％計(jì)含有Sn：0.004～0.20％、Sb：0.001～0.20％作為化學(xué)成分。

(3)上述(1)或(2)所述的方向性電磁鋼板的制造方法具有鑄造工序、熱軋工序、冷軋工序、一次再結(jié)晶退火工序、退火分離劑涂布工序、二次再結(jié)晶退火工序和絕緣被膜形成工序，在上述鑄造工序中，鑄造下述鋼，所述鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.0003～0.005％、Si：2.9～4.0％、Mn：2.0～4.0％、sol.Al：0.003～0.018％、N：0.001～0.01％、S：0.005％以下、Sn：0～0.20％、Sb：0～0.20％作為化學(xué)成分，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述化學(xué)成分中的硅含量和錳含量以質(zhì)量％計(jì)滿足1.2％≤Si-0.5×Mn≤2.0％，上述化學(xué)成分中的錫含量和銻含量以質(zhì)量％計(jì)滿足0.005％≤Sn+Sb≤0.20％；在上述一次再結(jié)晶退火工序中，對(duì)上述鋼，在將升溫過程中的升溫速度平均設(shè)定為100℃/秒～5000℃/秒、將上述升溫過程中的氣氛設(shè)定為H₂：10～100vol％且H₂+N₂＝100vol％、將均熱溫度設(shè)定為800～1000℃、將均熱時(shí)間設(shè)定為5秒～10分鐘、將均熱過程中的氣氛設(shè)定為H₂：10～100vol％且H₂+N₂＝100vol％且露點(diǎn)-10℃以下的條件下進(jìn)行一次再結(jié)晶退火；在上述退火分離劑涂布工序中，對(duì)上述鋼，僅涂布含有氧化鋁作為主要成分的退火分離劑；在上述二次再結(jié)晶退火工序中，對(duì)上述鋼，在將升溫過程中的氣氛設(shè)定為N₂：0～80vol％且H₂+N₂＝100vol％、將上述升溫過程中的500℃以上的溫度域設(shè)定為露點(diǎn)0℃以下、將均熱溫度設(shè)定為850～1000℃、將均熱時(shí)間設(shè)定為4～100小時(shí)、將均熱過程中的氣氛設(shè)定為N₂：0～80vol％且H₂+N₂＝100vol％且露點(diǎn)0℃以下的條件下進(jìn)行二次再結(jié)晶退火。

(4)在上述(3)所述的方向性電磁鋼板的制造方法中，在上述鑄造工序中，上述鋼也可以以質(zhì)量％計(jì)含有Sn：0.004～0.20％、Sb：0.001～0.20％作為化學(xué)成分。

(5)在上述(3)或(4)所述的方向性電磁鋼板的制造方法中，在上述二次再結(jié)晶退火工序中，也可以在上述升溫過程中在使上述升溫速度恒定的狀態(tài)下使上述鋼升溫至上述均熱溫度。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的上述方式，能夠提供L方向的高頻磁特性和作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性這兩者優(yōu)異的方向性電磁鋼板。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的截面示意圖。

圖2是表示以往的方向性電磁鋼板的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，本發(fā)明并不僅限制于本實(shí)施方式中公開的構(gòu)成，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。此外，在下述的數(shù)值限定范圍內(nèi)，下限值及上限值包含于該范圍內(nèi)。表示為“超過”或“低于”的數(shù)值，該值不包含在數(shù)值范圍內(nèi)。

以下對(duì)本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明人們通過徹底重新研究鋼的化學(xué)組成、及制造條件，成功得到L方向及C方向的高頻鐵損的平衡優(yōu)異的方向性電磁鋼板。

本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板具備鋼層(基底鐵)和配置于該鋼層上的絕緣被膜，上述鋼層以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.0003～0.005％、Si：2.9～4.0％、Mn：2.0～4.0％、sol.Al：0.003～0.018％、S：0.005％以下、Sn：0～0.20％、Sb：0～0.20％作為化學(xué)成分，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的硅含量和錳含量以質(zhì)量％計(jì)滿足1.2％≤Si-0.5×Mn≤2.0％，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的錫含量和銻含量以質(zhì)量％計(jì)滿足0.005％≤Sn+Sb≤0.20％，上述絕緣被膜與上述鋼層直接相接地配置。此外，優(yōu)選上述方向性電磁鋼板的板厚為0.1～0.40mm，上述方向性電磁鋼板的軋制方向的磁通密度B8為1.60～1.77T。

圖1中表示由板厚方向與切斷方向變得平行的截面看時(shí)的本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板。本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，絕緣被膜2與上述鋼層(基底鐵)1直接相接地配置。圖2中表示由板厚方向與切斷方向變得平行的截面看時(shí)的以往的方向性電磁鋼板。在以往的方向性電磁鋼板中，在鋼層(基底鐵)1上配置玻璃被膜(鎂橄欖石被膜)3，在玻璃被膜(鎂橄欖石被膜)3上配置絕緣被膜2。

(1)關(guān)于鋼層(基底鐵)的化學(xué)組成

對(duì)本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層的化學(xué)組成進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，以下只要沒有特別說明，各元素的含量的“％”表示“質(zhì)量％”。

本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層的化學(xué)成分中，C、Si、Mn、Al為基本元素。

[C：0.0003～0.005％]

C(碳)為鋼中包含的基本元素，但是引起鐵損劣化的元素。因此，C的含量越少越好。因此，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，將C的含量的上限設(shè)定為0.005％。若C的含量變得超過0.005％，則方向性電磁鋼板的鐵損劣化，無法得到良好的磁特性。C的含量的上限優(yōu)選為0.004％，更優(yōu)選為0.003％。另一方面，C的含量的下限沒有特別限制，但設(shè)定為0.0003％。為了使C的含量降低至低于0.0003％，制鋼工藝耗費(fèi)成本，在操作上并不現(xiàn)實(shí)。

[Si：2.9～4.0％]

Si(硅)具有使鋼的電阻上升而使渦流損耗降低、改善高頻鐵損的效果。為了有效地發(fā)揮該效果，將Si的含量的下限設(shè)定為2.9％。Si的含量的下限優(yōu)選為3.0％。另一方面，將Si的含量的上限設(shè)定為4.0％。若Si的含量變得超過4.0％，則加工性顯著劣化而冷軋變得困難。Si的含量的上限優(yōu)選為3.8％。

[Mn：2.0～4.0％]

Mn(錳)具有不使鋼的加工性劣化而使鋼的電阻上升并降低渦流損耗、改善高頻鐵損的效果。為了有效地發(fā)揮其效果，將Mn的含量的下限設(shè)定為2.0％。Mn的含量低于2.0％時(shí)，高頻鐵損的降低效果不充分。Mn的含量的下限優(yōu)選為2.2％，更優(yōu)選為2.6％。另一方面，將Mn的含量的上限設(shè)定為4.0％。在Mn的含量變得超過4.0％的情況下，磁通密度大大下降。Mn的含量的上限優(yōu)選為3.8％，更優(yōu)選為3.4％。

[Si-0.5×Mn：1.2～2.0％]

進(jìn)而，本實(shí)施方式中，彼此關(guān)聯(lián)地規(guī)定Si及Mn的含量。為了產(chǎn)生穩(wěn)定的二次再結(jié)晶，必須使熱軋鋼板的結(jié)晶組織均勻微細(xì)化。因此，本實(shí)施方式中，充分利用α(鐵素體)-γ(奧氏體)相變。在以往的方向性電磁鋼板中，在熱軋鋼板的階段，含有作為奧氏體形成元素的C，但本實(shí)施方式所述的電磁鋼板中，在熱軋鋼板的階段，C為低含量。因此，本實(shí)施方式所述的電磁鋼板中，α-γ相變主要受到作為鐵素體形成元素的Si的含量與作為奧氏體形成元素的Mn的含量的平衡的影響。因此，必須彼此關(guān)聯(lián)地規(guī)定Si及Mn的含量。

具體而言，將以(Si的含量)-0.5×(Mn的含量)表示的值的上限設(shè)定為2.0％。在該值變得超過2.0％時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生充分的α-γ相變，熱軋鋼板的結(jié)晶組織沒有均勻微細(xì)化，二次再結(jié)晶變得不穩(wěn)定?！癝i-0.5×Mn”的上限優(yōu)選為1.8％，更優(yōu)選為1.75％。另一方面，“Si-0.5×Mn”的下限沒有特別限制，但設(shè)定為1.2％。為了產(chǎn)生穩(wěn)定的二次再結(jié)晶，“Si-0.5×Mn”的下限優(yōu)選為1.6％。在Si及Mn的含量滿足上述條件時(shí)，能夠優(yōu)選得到L方向及C方向的高頻鐵損的平衡優(yōu)異的方向性電磁鋼板。

[sol.Al：0.003～0.018％]

sol.Al(酸可溶性鋁)形成在利用二次再結(jié)晶的結(jié)晶方位控制中發(fā)揮重要作用的抑制劑。該抑制劑為作為析出物的氮化物、例如(Al、Si、Mn)復(fù)合氮化物。本實(shí)施方式中，將sol.Al的含量的下限設(shè)定為0.003％。在sol.Al的含量低于0.003％的情況下，無法得到充分的抑制劑效果。另一方面，將sol.Al的含量的上限設(shè)定為0.018％。在sol.Al的含量變得超過0.018％的情況下，氮化物的分散狀態(tài)變得不恰當(dāng)，不產(chǎn)生穩(wěn)定的二次再結(jié)晶。sol.Al的含量的上限優(yōu)選為0.016％。

本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層含有雜質(zhì)作為化學(xué)成分。另外，所謂“雜質(zhì)”是指在工業(yè)上制造鋼時(shí)從作為原料的礦石、廢鐵、或制造環(huán)境等混入的物質(zhì)。關(guān)于這些雜質(zhì)中的S，為了充分地發(fā)揮本實(shí)施方式的效果，優(yōu)選如以下那樣限制。此外，由于雜質(zhì)的含量?jī)?yōu)選少，所以沒有必要限制下限值，雜質(zhì)的下限值也可以為0％。

[S：0.005％以下]

S(硫)為雜質(zhì)。S與鋼中的Mn結(jié)合而形成MnS，使磁特性惡化。因此，S的含量限制為0.005％以下。S的含量的上限優(yōu)選為0.004％，更優(yōu)選為0.003％。

如上述那樣，本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層含有基本元素和作為剩余部分的Fe及雜質(zhì)。但是，本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層含有Sn或Sb中的至少1種來代替上述作為剩余部分的Fe的一部分。

[Sn：0～0.20％]、

[Sb：0～0.20％]、且

[Sn+Sb：0.005～0.20％]

Sn(錫)及Sb(銻)是穩(wěn)定地產(chǎn)生二次再結(jié)晶、同時(shí)將二次再結(jié)晶粒徑微細(xì)化而使高頻鐵損降低的元素。為了得到這些效果，將Sn的含量設(shè)定為0～0.20％，將Sb的含量設(shè)定為0～0.20％，且將Sn+Sb的合計(jì)含量設(shè)定為0.005～0.20％。由于在鋼層中包含Sn或Sb中的一種時(shí)，剩下的一種不一定需要包含于鋼層中，所以Sn及Sb的各含量的下限值也可以為0％。但是，將Sn+Sb的合計(jì)含量的下限設(shè)定為0.005％。Sn+Sb的合計(jì)含量的下限優(yōu)選為0.01％。另一方面，將Sn+Sb的合計(jì)含量的上限設(shè)定為0.20％。在Sn+Sb的合計(jì)含量變得超過0.20％的情況下，上述效果飽和。Sn+Sb的合計(jì)含量的上限優(yōu)選為0.15％，更優(yōu)選為0.13％。

如上述那樣，只要使鋼層中包含Sn或Sb中的一種即可。但是，優(yōu)選使鋼層中同時(shí)包含Sn及Sb這兩者。例如，優(yōu)選Sn的含量的下限為0.004％，且Sb的含量的下限為0.001％。即，本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層優(yōu)選同時(shí)含有Mn和Sn和Sb。在滿足該條件時(shí)，作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻鐵損優(yōu)選地提高。

另外，本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的特征在于，如上述那樣，作為鋼層的化學(xué)成分，同時(shí)提高M(jìn)n含量和Sn+Sb的合計(jì)含量。通過提高M(jìn)n含量，鋼的電阻上升而渦流損耗降低，其結(jié)果是，能夠提高作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性(鐵損)。此外，通過提高Sn+Sb的合計(jì)含量，二次再結(jié)晶粒微細(xì)化而異常渦流損耗降低，其結(jié)果是，能夠提高作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性(鐵損)。

但是，在以往的方向性電磁鋼板中，同時(shí)提高M(jìn)n含量和Sn+Sb的合計(jì)含量不一定容易。特別是在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上，同時(shí)含有Sn和Sb不一定容易。在以往的方向性電磁鋼板中，在同時(shí)含有Mn和Sn和Sb時(shí)，產(chǎn)生絕緣被膜的密合性顯著下降的問題。本發(fā)明人們認(rèn)為，上述問題起因于在一次再結(jié)晶退火中及二次再結(jié)晶退火中產(chǎn)生的鋼層的表面附近的過度的氧化。

在以往的方向性電磁鋼板中，通常，鋼板坯含有在退火溫度及熱軋溫度下使奧氏體穩(wěn)定化的量的C，以低于100℃/秒的升溫速度實(shí)施一次再結(jié)晶退火中的升溫，在濕潤(rùn)氣氛(脫碳?xì)夥?中實(shí)施一次再結(jié)晶退火，作為退火分離劑使用氧化鎂系分離劑，然后實(shí)施二次再結(jié)晶退火。在一次再結(jié)晶退火中，由于氣氛為濕潤(rùn)(脫碳?xì)夥?，所以在鋼板(鋼層)中除了脫碳以外，氧化也被促進(jìn)。此外，氧化鎂退火分離劑由于涂布于鋼板(鋼層)上，所以若漿料化，則退火分離劑中的MgO變化成Mg(OH)₂，所以容易使鋼板(鋼層)氧化。然后，在二次再結(jié)晶退火中，氧化鎂退火分離劑與鋼板(鋼層)表面的氧化層(二氧化硅)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成玻璃被膜(鎂橄欖石被膜)。

認(rèn)為在對(duì)這樣的以往的制造方法應(yīng)用同時(shí)提高了Mn含量和Sn+Sb的合計(jì)含量的鋼板(鋼層)時(shí)，起因于鋼的特異的化學(xué)成分，鋼層的表面附近被過度氧化。認(rèn)為其結(jié)果是，產(chǎn)生絕緣被膜的密合性顯著下降的問題。本實(shí)施方式中，通過嚴(yán)密地控制鋼層的化學(xué)成分和制造條件，同時(shí)提高M(jìn)n含量和Sn+Sb的合計(jì)含量變得可能。特別是能夠在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上，同時(shí)含有Sn和Sb。制造條件的詳細(xì)情況在后面敘述，但本實(shí)施方式中，將鋼板坯中的C設(shè)定為低含量，在一次再結(jié)晶退火的升溫過程中進(jìn)行以往以上的急速加熱，在干燥氣氛(非脫碳?xì)夥?中實(shí)施一次再結(jié)晶退火，作為退火分離劑使用氧化鋁系分離劑，且在干燥氣氛中實(shí)施二次再結(jié)晶退火。

在本實(shí)施方式所特有的制造條件下制造的方向性電磁鋼板中，由于一次再結(jié)晶退火在干燥氣氛(非脫碳?xì)夥?中實(shí)施，作為退火分離劑使用氧化鋁系分離劑，且二次再結(jié)晶退火在干燥氣氛中實(shí)施，所以在鋼層上不具有玻璃被膜(鎂橄欖石被膜)。即，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，絕緣被膜與鋼層直接相接地配置。

通過應(yīng)用本實(shí)施方式所特有的制造條件，即使是在同時(shí)提高鋼層的Mn含量和Sn+Sb的合計(jì)含量的情況下，特別是在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上同時(shí)含有Sn和Sb的情況下，由于鋼層的表面附近的過度的氧化得到抑制，所以能夠抑制絕緣被膜的密合性的下降。其結(jié)果是，能夠比以往更優(yōu)選地提高作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性(鐵損)。

此外，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，即使是在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上提高Sn+Sb的合計(jì)含量的情況下，也能夠優(yōu)選抑制沖裁加工性的下降。

Sn、Sb為容易使鋼脆化的元素。對(duì)于加工性本質(zhì)上不足的Si鋼(鋼層)，雖然難以將鋼脆化但在大量含有Mn的基礎(chǔ)上提高Sn+Sb的合計(jì)含量時(shí)，有可能使鋼的加工性顯著下降。

詳細(xì)情況不清楚，但認(rèn)為在Si鋼(鋼層)含有高含量的Mn時(shí)，在鋼層的表面附近，除了Si氧化物以外還容易形成Mn氧化物，在這樣的Si氧化物或Mn氧化物的附近，Sn、Sb容易偏析，其結(jié)果是，沖裁加工性變得容易下降。因此，在以往的方向性電磁鋼板中，同時(shí)提高M(jìn)n含量和Sn+Sb的合計(jì)含量不一定容易。特別是在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上，同時(shí)含有Sn和Sb不一定容易。

在本實(shí)施方式所特有的制造條件下，在一次再結(jié)晶退火中鋼層的表面附近的Mn氧化被抑制，且在二次再結(jié)晶退火中不形成玻璃被膜。由于Mn氧化被抑制而不形成玻璃被膜，所以鋼層的表面附近的氧化物少。特別是在除了本實(shí)施方式所特有的制造條件以外，而且鋼同時(shí)含有Sn及Sb、且作為退火分離劑使用氧化鋁系分離劑的情況下，氧化層更加變薄。于是，Sn、Sb的偏析也被抑制。其結(jié)果是，沖裁加工性的下降被優(yōu)選地抑制。認(rèn)為也許是由于通過鋼層的表面附近的氧化層變薄，以表面附近作為起點(diǎn)的(以鋼層與絕緣被膜的界面作為起點(diǎn)的)脆性破壞被抑制的緣故。

具體而言，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層(除去了絕緣被膜的鋼層整體)中，優(yōu)選O(氧)的含量以質(zhì)量％計(jì)成為0.03％(300ppm)以下。此外，當(dāng)將從與絕緣被膜的界面開始向著鋼層側(cè)深度為10μm為止的區(qū)域設(shè)定為鋼層的表面區(qū)域時(shí)，在除該表面區(qū)域以外的鋼層的本體區(qū)域中，O的含量以質(zhì)量％計(jì)優(yōu)選為低于0.01％(100ppm)。若鋼層整體中的O含量為0.03％(300ppm)以下，則沖裁加工性的下降被優(yōu)選地抑制。鋼層整體中的O含量?jī)?yōu)選為0.02％(200ppm)以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.01％(100ppm)以下。另外，鋼層整體中的O含量的下限沒有特別限制，但也可以將其下限設(shè)定為0.001％(10ppm)。鋼層的O含量只要使用例如不活潑氣體熔化-非分散型紅外線吸收法進(jìn)行測(cè)定即可。

本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的鋼層中除了上述說明的元素以外，還可以含有選擇元素。例如，代替上述作為剩余部分的Fe的一部分，也可以含有N、P、Ni、Cr、Cu、Mo中的至少1種作為選擇元素。這些選擇元素只要根據(jù)其目的而含有即可。因此，沒有必要限制這些選擇元素的下限值，下限值也可以為0％。此外，即使這些選擇元素作為雜質(zhì)含有，也不會(huì)損害上述效果。

[N：0～0.01％]

N(氮)形成作為抑制劑的氮化物。因此，在鋼板坯中優(yōu)選含有0.0010％以上。但是，若N大量地殘留在作為最終制品的方向性電磁鋼板的鋼層中，則有可能對(duì)磁特性給予不良影響。因此，N的含量的上限優(yōu)選為0.0100％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0050％。

[P：0～0.15％]

P(磷)具有提高鋼的電阻而使渦流損耗降低的效果。因此，也可以將P的含量設(shè)定為0～0.15％。P的含量的下限優(yōu)選為0.0001％。

[Ni：0～0.3％]

Ni(鎳)具有提高鋼的電阻而使渦流損耗降低、此外使磁通密度提高的效果。因此，也可以將Ni的含量設(shè)定為0～0.3％。Ni的含量的下限優(yōu)選為0.0001％。

[Cr：0～0.3％]

Cr(鉻)具有提高鋼的電阻而使渦流損耗降低的效果。因此，也可以將Cr的含量設(shè)定為0～0.3％。Cr的含量的下限優(yōu)選為0.0001％。

[Cu：0～0.3％]

Cu(銅)具有提高鋼的電阻而使渦流損耗降低的效果。因此，也可以將Cu的含量設(shè)定為0～0.3％。Cu的含量的下限優(yōu)選為0.0001％。

[Mo：0～0.3％]

Mo(鉬)具有提高鋼的電阻而使渦流損耗降低的效果。因此，也可以將Mo的含量設(shè)定為0～0.3％。Mo的含量的下限優(yōu)選為0.0001％。

上述的鋼層的化學(xué)成分只要通過鋼的一般的分析方法進(jìn)行測(cè)定即可。例如，鋼層的化學(xué)成分只要使用ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法)進(jìn)行測(cè)定即可。具體而言，可以從被膜除去后的鋼層的中央的位置采集粒狀的試驗(yàn)片，在基于預(yù)先制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線的條件下進(jìn)行化學(xué)分析來確定。另外，C及S只要使用燃燒-紅外線吸收法，N使用不活潑氣體熔化-熱導(dǎo)率法，O使用不活潑氣體熔化-非分散型紅外線吸收法進(jìn)行測(cè)定即可。

(2)關(guān)于方向性電磁鋼板的板厚

接著，對(duì)本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的優(yōu)選的板厚進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，只要將板厚的上限設(shè)定為0.40mm即可。在板厚變得超過0.40mm時(shí)，有可能渦流損耗增大，高頻鐵損劣化。另一方面，板厚的下限沒有特別限制，但只要設(shè)定為0.1mm即可。在板厚低于0.1mm時(shí)，由于生產(chǎn)率下降，所以不優(yōu)選。

(3)關(guān)于方向性電磁鋼板的磁特性

接著，對(duì)本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的優(yōu)選的磁特性進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，軋制方向(L方向)的磁通密度B8的下限優(yōu)選為1.60T。在軋制方向的磁通密度B8變得低于1.60T的情況下，有可能L方向鐵損、及LC平均鐵損均發(fā)生惡化。軋制方向的磁通密度B8的下限優(yōu)選為1.62T。另一方面，軋制方向的磁通密度B8的上限優(yōu)選為1.77T。在軋制方向的磁通密度B8變得超過1.77T時(shí)，雖然L方向鐵損優(yōu)異，但有可能C方向的鐵損惡化而使LC平均鐵損大幅惡化。軋制方向的磁通密度B8的上限優(yōu)選為1.76T。

此外，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板中，L方向的鐵損W10/400優(yōu)選為13.0W/kg以下。并且，作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的鐵損W10/400優(yōu)選為14.5W/kg以下。另外，鐵損特性由于其值越低越優(yōu)選，所以下限沒有特別限制。而且，C方向的鐵損W10/400優(yōu)選與L方向的鐵損W10/400相比為1.0～2.0倍。在滿足上述條件時(shí)，作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻鐵損優(yōu)選地提高。

其中，磁通密度或鐵損等磁特性例如只要通過JIS C 2550中規(guī)定的基于愛潑斯坦試驗(yàn)的方法、JIS C 2556中規(guī)定的單板磁特性試驗(yàn)法(Single Sheet Tester：SST)等公知的方法進(jìn)行測(cè)定即可。另外，磁通密度B8是指800A/m的磁場(chǎng)中的磁通密度，鐵損W10/400是指在最大磁通密度為1.0T且頻率為400Hz的條件下產(chǎn)生的鐵損。

接著，對(duì)本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的制造方法具有鑄造工序、熱軋工序、冷軋工序、一次再結(jié)晶退火工序、退火分離劑涂布工序、二次再結(jié)晶退火工序和絕緣被膜形成工序。此外，根據(jù)需要，還可以在熱軋工序后且冷軋工序前具有熱軋板退火工序。另外，在冷軋工序中，只要進(jìn)行1次或夾有中間退火的2次以上的冷軋即可。

[鑄造工序]

在鑄造工序中，鑄造下述鑄片(板坯)，所述鑄片(板坯)以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.0003～0.005％、Si：2.9～4.0％、Mn：2.0～4.0％、sol.Al：0.003～0.018％、N：0.001～0.01％、S：0.005％以下、Sn：0～0.20％、Sb：0～0.20％作為化學(xué)成分，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述化學(xué)成分中的硅含量和錳含量以質(zhì)量％計(jì)滿足1.2％≤Si-0.5×Mn≤2.0％，上述化學(xué)成分中的錫含量和銻含量以質(zhì)量％計(jì)滿足0.005％≤Sn+Sb≤0.20％。例如，只要通過通常的連續(xù)鑄造法、鋼錠法、薄板坯鑄造法等鑄造方法來鑄造板坯即可。另外，在連續(xù)鑄造的情況下，可以將鋼一度冷卻至低溫(例如室溫)，再加熱后，將該鋼進(jìn)行熱軋，也可以將剛鑄造后的鋼(鑄造板坯)連續(xù)地進(jìn)行熱軋。

在上述的鑄片(板坯)中，只要含有Sn或Sb中的一種即可。但是，優(yōu)選在該板坯中同時(shí)含有Sn及Sb這兩者。例如，優(yōu)選Sn的含量的下限為0.004％，且Sb的含量的下限為0.001％。即，在本實(shí)施方式所述的方向性電磁鋼板的制造方法中，優(yōu)選在鑄造工序中板坯同時(shí)含有Mn和Sn和Sb。

[熱軋工序]

在熱軋工序中，將鑄造工序后的板坯加熱至1050～1400℃后，對(duì)該板坯實(shí)施熱軋，在700～950℃的范圍內(nèi)結(jié)束熱軋。在熱軋工序中，只要按照得到具有1.8～3.5mm的厚度的熱軋鋼板的方式實(shí)施熱軋即可。

[熱軋板退火工序]

在熱軋工序后，根據(jù)需要進(jìn)行熱軋板退火。在熱軋板退火工序中，只要對(duì)熱軋工序后的熱軋鋼板，在連續(xù)退火時(shí)以750～1200℃實(shí)施10秒到10分鐘的均熱、在箱式退火時(shí)以650～950℃實(shí)施30分鐘～24小時(shí)的均熱即可。

[冷軋工序]

在冷軋工序中，對(duì)熱軋工序后的熱軋鋼板、或熱軋板退火工序后的熱軋退火板實(shí)施冷軋。在冷軋工序中，只要按照得到具有0.1～0.4mm的厚度的冷延鋼板的方式實(shí)施冷軋即可。在進(jìn)行夾有中間退火的2次以上的冷軋時(shí)，只要在中間退火前的冷軋中將壓下率設(shè)定為40～70％、在中間退火后在最終的冷軋中將壓下率設(shè)定為40～90％即可。中間退火只要在與上述的熱軋板退火同樣的均熱條件下進(jìn)行退火即可。

[一次再結(jié)晶退火工序]

在一次再結(jié)晶退火工序中，對(duì)冷軋工序的冷延鋼板實(shí)施一次再結(jié)晶退火。在該一次再結(jié)晶退火工序中，在升溫過程中進(jìn)行急速加熱。通過急速地進(jìn)行一次再結(jié)晶退火的升溫過程，能夠縮短加熱時(shí)間，其結(jié)果是，能夠抑制升溫過程中的表面氧化。進(jìn)而，在干燥氣氛(非脫碳?xì)夥?中實(shí)施均熱。具體而言，關(guān)于升溫過程，將升溫過程中的升溫速度平均設(shè)定為100℃/秒～5000℃/秒，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為H₂：10～100vol％且H₂+N₂＝100vol％，更優(yōu)選將升溫過程的氣氛的露點(diǎn)設(shè)定為0℃以下。關(guān)于均熱過程，只要將均熱溫度設(shè)定為800～1000℃、將均熱時(shí)間設(shè)定為5秒～10分鐘、將均熱過程中的氣氛設(shè)定為H₂：10～100vol％且H₂+N₂＝100vol％且露點(diǎn)-10℃以下即可。另外，升溫過程中的升溫速度優(yōu)選為100℃/秒～2000℃/秒。

升溫過程中的氣氛優(yōu)選H₂為低于50vol％，進(jìn)一步優(yōu)選H₂為低于25vol％。均熱過程中的氣氛也優(yōu)選H₂為低于50vol％，進(jìn)一步優(yōu)選H₂為低于25vol％。在滿足上述條件時(shí)，作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻鐵損優(yōu)選提高。

[退火分離劑涂布工序]

在退火分離劑涂布工序中，對(duì)一次再結(jié)晶退火工序后的一次再結(jié)晶退火板僅涂布含有氧化鋁(Al₂O₃)作為主要成分的退火分離劑。不使用含有在涂布時(shí)發(fā)生氫氧化而帶入的氧變多的氧化鎂(MgO)作為主要成分的退火分離劑。通過使用氧化鋁系分離劑，能夠抑制二次再結(jié)晶退火中的鋼層的表面附近的過度的氧化。

[二次再結(jié)晶退火工序]

在二次再結(jié)晶退火工序中，對(duì)退火分離劑涂布工序后的分離劑涂布鋼板實(shí)施二次再結(jié)晶退火。在該二次再結(jié)晶退火工序中，在升溫過程中進(jìn)行氣氛控制，在干燥氣氛中實(shí)施均熱。具體而言，只要將升溫過程中的氣氛設(shè)定為N₂：0～80vol％且H₂+N₂＝100vol％、將升溫過程中的500℃以上的溫度域設(shè)定為露點(diǎn)0℃以下、將均熱溫度設(shè)定為850～1000℃、將均熱時(shí)間設(shè)定為4～100小時(shí)、將均熱過程中的氣氛設(shè)定為N₂：0～80vol％且H₂+N₂＝100vol％且露點(diǎn)0℃以下即可。另外，均熱過程中的氣氛優(yōu)選為N₂：0～50vol％。

在升溫過程中，只要在使升溫速度大致恒定的狀態(tài)下(不進(jìn)行2階段均熱)，將鋼板升溫至850～1000℃即上述的均熱溫度范圍內(nèi)即可。該升溫速度優(yōu)選在800℃以上時(shí)平均為10～50℃/小時(shí)。升溫過程中的氣氛優(yōu)選N₂為低于30vol％，進(jìn)一步優(yōu)選N₂為低于20vol％。此外，均熱過程中的氣氛優(yōu)選為100％H₂。在滿足上述條件時(shí)，作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻鐵損優(yōu)選地提高。

[絕緣被膜形成工序]

在絕緣被膜形成工序中，相對(duì)于二次再結(jié)晶退火工序后的二次再結(jié)晶退火板，形成絕緣被膜。例如，只要將丙烯酸等樹脂與磷酸鹽等無機(jī)物混合而得到的混合物、或含有膠態(tài)二氧化硅及磷酸鹽的絕緣涂布液涂布于鋼板的表面，在含有有機(jī)成分的情況下在250～400℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施熱處理、在僅無機(jī)成分時(shí)在840～920℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施熱處理即可。

如上述那樣制造的方向性電磁鋼板具備鋼層(基底鐵)和配置于該鋼層上的絕緣被膜，上述鋼層以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.0003～0.005％、Si：2.9～4.0％、Mn：2.0～4.0％、sol.Al：0.003～0.018％、S：0.005％以下、Sn：0～0.20％、Sb：0～0.20％作為化學(xué)成分，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的硅含量和錳含量以質(zhì)量％計(jì)滿足1.2％≤Si-0.5×Mn≤2.0％，上述鋼層的上述化學(xué)成分中的錫含量和銻含量以質(zhì)量％計(jì)滿足0.005％≤Sn+Sb≤0.20％，上述絕緣被膜與上述鋼層直接相接地配置。

在通過嚴(yán)密且綜合地控制上述的各制造條件而制造的方向性電磁鋼板中，即使是同時(shí)提高鋼層的Mn含量和Sn+Sb的合計(jì)含量的情況下，特別是在提高了Mn含量的基礎(chǔ)上同時(shí)含有Sn和Sb的情況下，由于鋼層的表面附近的過度的氧化被抑制，所以能夠抑制絕緣被膜的密合性的下降，且能夠提高作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性(鐵損)。

[實(shí)施例1]

接著，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一個(gè)方式的效果更具體地進(jìn)行詳細(xì)說明，但實(shí)施例中的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的可實(shí)施性及效果而采用的一個(gè)條件例，本發(fā)明并不限制于該一個(gè)條件例。只要不脫離本發(fā)明的主旨且達(dá)成本發(fā)明的目的，本發(fā)明可以采用各種條件。

(實(shí)施例1)

將以下的表1中所示的組成且剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)的鋼板坯加熱至1250℃后，利用熱軋精軋成2.6mm厚度。接著，在冷軋中制成1.2mm厚度，將中間退火以900℃進(jìn)行30秒后，精軋成最終板厚0.30mm，以920℃進(jìn)行15秒的一次再結(jié)晶退火，進(jìn)而涂布退火分離劑，在最高溫度為940℃的二次再結(jié)晶退火之后，進(jìn)行絕緣被膜涂布。

另外，在一次再結(jié)晶退火中，將升溫過程中的升溫速度設(shè)定為400℃/秒，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為20％H₂+80％N₂，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為20％H₂+80％N₂且露點(diǎn)-20℃。退火分離劑使用氧化鋁系分離劑。在二次再結(jié)晶退火工序中，將800℃以上的升溫過程中的升溫速度設(shè)定為20℃/小時(shí)，在使升溫速度大致恒定的狀態(tài)下升溫至940℃，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為85％H₂+15％N₂，將升溫過程中的500℃以上的溫度域中設(shè)定為露點(diǎn)-10℃，將均熱時(shí)間設(shè)定為10小時(shí)，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為100％H₂且露點(diǎn)-30℃。另外，任一鋼板的絕緣被膜均與鋼層直接相接地配置，具有充分的密合性。

表1

※下劃線所示的數(shù)值表示為本發(fā)明的范圍外。

之后，沖裁成55mm見方，以750℃實(shí)施2小時(shí)的消除應(yīng)力退火，通過單板磁測(cè)定(SST)評(píng)價(jià)L方向及C方向的磁特性(磁通密度B8及鐵損W10/400)。并且，將L方向的磁通密度B8為1.60～1.77T的鋼板判斷為合格，將L方向的鐵損W10/400為13.0W/kg以下的鋼板判斷為合格，將作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的鐵損W10/400為14.5W/kg以下的鋼板判斷為合格。另外，為了與以往的方向性電磁鋼板比較，JIS標(biāo)準(zhǔn)30P105級(jí)的市售材料的磁特性也一并進(jìn)行了評(píng)價(jià)。將所得到的結(jié)果示于以下的表2中。

如表2中所示的那樣，在作為sol.Al含有材料的本發(fā)明例的鋼種B、D、E、F(No.2、4、5、6)中，在試樣整面中產(chǎn)生2次再結(jié)晶，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400優(yōu)異。另一方面，在sol.Al低于下限的鋼種A(No.1)及超過上限的鋼種C和G(No.3、7)中，沒有產(chǎn)生充分的2次再結(jié)晶，磁通密度B8差，L方向及LC平均的高頻鐵損W10/400差。

接著，若將作為本發(fā)明例的鋼種B、D、E、F(No.2、4、5、6)的鐵損W10/400與JIS標(biāo)準(zhǔn)的30P105級(jí)市售材料(No.8)的鐵損W10/400比較，則L方向?yàn)榇笾峦鹊母哳l鐵損，但LC平均的高頻鐵損大幅優(yōu)異。

(實(shí)施例2)

將以下的表3中所示的組成且剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)的鋼板坯加熱至1200℃后，利用熱軋精軋至2.1mm厚度。接著，以900℃進(jìn)行30秒的熱軋板退火后，在冷軋中精軋至0.35mm厚度，以920℃進(jìn)行15秒的一次再結(jié)晶退火，進(jìn)而涂布退火分離劑，在最高溫度為940℃的二次再結(jié)晶退火之后，進(jìn)行絕緣被膜涂布。此外，為了評(píng)價(jià)制品板厚的效果，還制作了在冷軋中精軋成0.50mm厚度的鋼板，但除精軋板厚以外的制造條件相同。

另外，在一次再結(jié)晶退火中，將升溫過程中的升溫速度設(shè)定為200℃/秒，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為25％H₂+75％N₂，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為25％H₂+75％N₂且露點(diǎn)-20℃。退火分離劑使用氧化鋁系分離劑。在二次再結(jié)晶退火工序中，將800℃以上的升溫過程中的升溫速度設(shè)定為15℃/小時(shí)，在使升溫速度大致恒定的狀態(tài)下升溫至940℃，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為90％H₂+10％N₂，將升溫過程中的500℃以上的溫度域中設(shè)定為露點(diǎn)-30℃，將均熱時(shí)間設(shè)定為10小時(shí)，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為100％H₂且露點(diǎn)-40℃。另外，任一鋼板的絕緣被膜均與鋼層直接相接地配置，具有充分的密合性。

表3

※下劃線所示的數(shù)值表示為本發(fā)明的范圍外。

之后，沖裁成55mm見方，以750℃實(shí)施2小時(shí)的消除應(yīng)力退火，通過單板磁測(cè)定(SST)評(píng)價(jià)L方向及C方向的磁特性(磁通密度B8及鐵損W10/400)。并且，將L方向的磁通密度B8為1.60～1.77T的鋼板判斷為合格，將L方向的鐵損W10/400為13.0W/kg以下的鋼板判斷為合格，將作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的鐵損W10/400為14.5W/kg以下的鋼板判斷為合格。將所得到的結(jié)果示于以下的表4中。

如表4中所示的那樣，在作為本發(fā)明例的鋼種H、I、J、K的0.35mm厚材(No.9、10、12、13)中，在試樣整面中產(chǎn)生2次再結(jié)晶，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400優(yōu)異。另一方面，即使是鋼種I，在板厚脫離上限的0.5mm厚度的情況(No.11)下，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400也顯示顯著大的值。此外，在Si-0.5×Mn的值超過上限的鋼種L、M(No.14、15)中，由于在許多部分中產(chǎn)生線狀的2次再結(jié)晶不良，所以磁通密度B8差，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400差。

(實(shí)施例3)

將以下的表5中所示的組成且剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)的鋼板坯加熱至1250℃后，利用熱軋制成2.8mm厚度。接著，在第1次的冷軋中制成1.4mm厚度，將中間退火以950℃進(jìn)行30秒后，在第2次的冷軋中精軋成最終板厚0.23mm，以920℃進(jìn)行15秒的一次再結(jié)晶退火，進(jìn)一步涂布退火分離劑，在最高溫度為940℃的二次再結(jié)晶退火之后，進(jìn)行絕緣被膜涂布。

另外，在一次再結(jié)晶退火中，將升溫過程中的升溫速度設(shè)定為1000℃/秒，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為15％H₂+85％N₂，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為15％H₂+85％N₂且露點(diǎn)-30℃。退火分離劑使用氧化鋁系分離劑。在二次再結(jié)晶退火工序中，將800℃以上的升溫過程中的升溫速度設(shè)定為20℃/秒，在使升溫速度大致恒定的狀態(tài)下升溫至940℃，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為95％H₂+5％N₂，將升溫過程中的500℃以上的溫度域中設(shè)定為露點(diǎn)-20℃，將均熱時(shí)間設(shè)定為15小時(shí)，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為100％H₂且露點(diǎn)-40℃。另外，任一鋼板的絕緣被膜均與鋼層直接相接地配置，具有充分的密合性。

表5

※下劃線所示的數(shù)值表示為本發(fā)明的范圍外

之后，沖裁成55mm見方，以750℃實(shí)施2小時(shí)的消除應(yīng)力退火，通過單板磁測(cè)定(SST)評(píng)價(jià)L方向及C方向的磁特性(磁通密度B8及鐵損W10/400)。并且，將L方向的磁通密度B8為1.60～1.77T的鋼板判斷為合格，將L方向的鐵損W10/400為13.0W/kg以下的鋼板判斷為合格，將作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的鐵損W10/400為14.5W/kg以下的鋼板判斷為合格。另外，為了與以往的方向性電磁鋼板比較，JIS標(biāo)準(zhǔn)23P95級(jí)的市售材料的磁特性也一并進(jìn)行了評(píng)價(jià)。將所得到的結(jié)果示于以下的表6中。

如表6中所示的那樣，在作為本發(fā)明例的鋼種N、O、P(No.16、17、18)中，產(chǎn)生2次再結(jié)晶，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400優(yōu)異。接著，若將作為本發(fā)明例的鋼種N、O、P(No.16、17、18)的鐵損W10/400與JIS標(biāo)準(zhǔn)的23P95級(jí)市售材料(No.19)的鐵損W10/400比較，則L方向?yàn)榇笾峦鹊母哳l鐵損，但LC平均的高頻鐵損大幅優(yōu)異。

(實(shí)施例4)

將以下的表7中所示的組成且剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)的鋼板坯加熱至1230℃后，利用熱軋精軋成2.0mm厚度。接著，以920℃進(jìn)行30秒的熱軋板退火后，在冷軋中精軋成0.30mm厚度，以930℃進(jìn)行15秒的一次再結(jié)晶退火，進(jìn)一步涂布退火分離劑，在最高溫度940℃的二次再結(jié)晶退火之后，進(jìn)行絕緣被膜涂布。

另外，在一次再結(jié)晶退火中，將升溫過程中的升溫速度設(shè)定為120℃/秒，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為20％H₂+80％N₂，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為20％H₂+80％N₂且露點(diǎn)為-25℃、-10℃、0℃、30℃的4個(gè)條件。退火分離劑使用氧化鋁系分離劑。在二次再結(jié)晶退火工序中，將800℃以上的升溫過程中的升溫速度設(shè)定為20℃/秒，在使升溫速度大致恒定的狀態(tài)下升溫至940℃，將升溫過程中的氣氛設(shè)定為85％H₂+15％N₂，將升溫過程中的500℃以上的溫度域中設(shè)定為露點(diǎn)0℃，將均熱時(shí)間設(shè)定為5小時(shí)，將均熱過程中的氣氛設(shè)定為100％H₂且露點(diǎn)-30℃。試驗(yàn)No.20、21的鋼板中，絕緣被膜與鋼層直接相接地配置，具有充分的密合性。另一方面，試驗(yàn)No.22、23的鋼板中，在絕緣被膜與鋼層之間形成氧化物，密合性不充分。

表7

※下劃線所示的數(shù)值表示為本發(fā)明的范圍外

之后，沖裁成55mm見方，以750℃實(shí)施2小時(shí)的消除應(yīng)力退火，通過單板磁測(cè)定(SST)評(píng)價(jià)L方向及C方向的磁特性(磁通密度B8及鐵損W10/400)。并且，將L方向的磁通密度B8為1.60～1.77T的鋼板判斷為合格，將L方向的鐵損W10/400為13.0W/kg以下的鋼板判斷為合格，將作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的鐵損W10/400為14.5W/kg以下的鋼板判斷為合格。將所得到的結(jié)果示于以下的表8中。

如表8中所示的那樣，在作為本發(fā)明例的試驗(yàn)No.20、21中，在試樣整面中產(chǎn)生2次再結(jié)晶，L方向鐵損及LC平均鐵損的W10/400優(yōu)異。此外，在作為本發(fā)明例的試驗(yàn)No.20、21中，若通過不活潑氣體熔化-非分散型紅外線吸收法來測(cè)定鋼層的O含量，則為0.03％(300ppm)以下。

另一方面，在作為比較例的試驗(yàn)No.22、23中，鋼層的O含量超過0.03％(300ppm)，在鋼層的表面存在厚的氧化層且絕緣被膜的密合性顯著下降，無法進(jìn)行磁特性等的評(píng)價(jià)。此外，在作為比較例的R、S、T(No.24～26)中，磁通密度B8、鐵損W10/400不充分。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的上述方式，能夠提供L方向的高頻磁特性和作為L(zhǎng)方向及C方向的平均的高頻磁特性這兩者優(yōu)異的方向性電磁鋼板。因此，產(chǎn)業(yè)上的可利用性高。

符號(hào)的說明

1 鋼層(基底鐵)

2 絕緣被膜

3 玻璃被膜(鎂橄欖石被膜)