本發(fā)明涉及鐵損特性優(yōu)異的方向性電磁鋼板及其制造方法，尤其是能夠廉價(jià)地得到具有優(yōu)異的磁特性的方向性電磁鋼板。

背景技術(shù)：

方向性電磁鋼板是作為變壓器、發(fā)電機(jī)的鐵芯材料使用的軟磁性材料，具有屬于鐵的易磁化軸的＜001＞方位在鋼板的軋制方向高度整合的結(jié)晶組織。這種集合組織通過(guò)二次再結(jié)晶形成，該二次再結(jié)晶在方向性電磁鋼板的制造工序中在二次再結(jié)晶退火時(shí)使被稱為所謂的高斯(goss)方位的(110)〔001〕方位的晶粒優(yōu)先地巨大生長(zhǎng)。

以往，這種方向性電磁鋼板可以經(jīng)由如下的工序來(lái)制造。

即，將含有4.5質(zhì)量％以下左右的si和mns、mnse、aln等抑制劑成分的板坯加熱至1300℃以上，使抑制劑成分暫時(shí)固溶后，進(jìn)行熱軋，根據(jù)需要實(shí)施熱軋板退火后，通過(guò)1次或隔著中間退火的2次以上的冷軋制成最終板厚。接下來(lái)，在濕潤(rùn)氫氣氛中實(shí)施一次再結(jié)晶退火而進(jìn)行一次再結(jié)晶和脫碳。其后，涂布以氧化鎂(mgo)為主劑的退火分離劑后，為了提純二次再結(jié)晶和抑制劑成分，以1200℃進(jìn)行5h左右的最終退火(例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利第1965559號(hào)說(shuō)明書(shū)

專利文獻(xiàn)2：日本特公昭40－15644號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特公昭51－13469號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2000－129356號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)2004－353036號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如上所述，在以往的方向性電磁鋼板的制造時(shí)，可以采用以下工序：在板坯階段含有mns、mnse、aln等析出物(抑制劑成分)，通過(guò)超過(guò)1300℃的高溫的板坯加熱，使這些抑制劑成分暫時(shí)固溶，在后續(xù)工序中使其微細(xì)析出，從而顯現(xiàn)二次再結(jié)晶。這樣，以往的方向性電磁鋼板的制造工序中，需要超過(guò)1300℃的高溫下的板坯加熱，因此其制造成本極其高，因此在無(wú)法應(yīng)對(duì)近年的制造成本減少的要求的方面存在問(wèn)題。

與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)4中開(kāi)發(fā)了即使不含解決該問(wèn)題的抑制劑成分也能夠二次再結(jié)晶的技術(shù)(無(wú)抑制劑法)。該方法與以往的方向性電磁鋼板的制造方法的技術(shù)思想完全不同。

即，以往的方向性電磁鋼板利用mns、aln、mnse等析出物(抑制劑)顯現(xiàn)二次再結(jié)晶，與此相對(duì)，無(wú)抑制劑法是不使用這些抑制劑而進(jìn)行高純度化，從而通過(guò)織構(gòu)(集合組織的控制)顯現(xiàn)二次再結(jié)晶的技術(shù)。該無(wú)抑制劑法中，無(wú)需高溫的板坯加熱、高溫長(zhǎng)時(shí)間的二次再結(jié)晶退火，因此能夠以低成本制造方向性電磁鋼板。

但是，無(wú)抑制劑法具有能夠以低成本制造方向性電磁鋼板的優(yōu)點(diǎn)，但不能說(shuō)磁特性的水平和穩(wěn)定性一定充分。

為了解決該問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人等對(duì)板坯中不含抑制劑成分而顯現(xiàn)二次再結(jié)晶的技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行了研究。其結(jié)果，開(kāi)發(fā)并提出了即使在板坯中不含抑制劑成分的情況下，通過(guò)在一次再結(jié)晶退火后、二次再結(jié)晶結(jié)束前使基體鐵中的s量增加，也能夠穩(wěn)定地顯現(xiàn)二次再結(jié)晶的技術(shù)(“增硫法”)(專利文獻(xiàn)5)。

通過(guò)使用上述增硫法來(lái)增加基體鐵中的s量，向晶界偏析的s量增加，結(jié)果進(jìn)一步抑制包圍goss方位以外的方位的晶界的移動(dòng)，使二次再結(jié)晶穩(wěn)定化，且二次粒子向goss方位的尖銳性增加，可以使磁特性提高。

然而，存在如下問(wèn)題：伴隨著增硫藥劑的大量添加，二次再結(jié)晶退火中的氧化反應(yīng)過(guò)度發(fā)生，因此產(chǎn)生被稱為火花或者霜降的基底被膜缺損部。

進(jìn)而，眾所周知，作為變壓器的鐵芯，主要使用單方向性電磁鋼板，根據(jù)其鐵芯結(jié)構(gòu)而大致區(qū)分為疊鐵芯變壓器和卷鐵芯變壓器。

疊鐵芯變壓器通過(guò)將切斷成所需的形狀的鋼板層疊而形成鐵芯。另一方面，卷鐵芯變壓器通過(guò)將切割成所需的寬度的鋼帶進(jìn)行卷繞重疊而形成鐵芯。作為大容量用的變壓器，使用專門(mén)疊鐵芯變壓器。

然而，作為變壓器所要求的重要的特性，可舉出變壓器鐵損。該變壓器鐵損是變壓器鐵芯被勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的能量損失，若其較大則功率損耗變大，因此需要盡量減少。

然而，有時(shí)伴隨著鋼板向變壓器的加工而鐵損變差。

例如，有時(shí)在將用于輸送鋼板的夾送輥、用于測(cè)量鋼板的長(zhǎng)度的測(cè)量輥推到鋼板時(shí)，無(wú)法維持低鐵損。因此，即使使用通過(guò)線狀瑕疵等磁疇細(xì)分化效果進(jìn)行了低鐵損化的鋼板來(lái)組合變壓器，有時(shí)鐵損值也不會(huì)如期待那樣低。尤其是在用于疊鐵芯變壓器時(shí)，在鐵芯加工后不進(jìn)行去應(yīng)力退火，因此擔(dān)心有鐵損值劣化、噪音增大等問(wèn)題。

關(guān)于添加以往的增硫藥劑的技術(shù)，由于難以形成基底被膜，因此也存在如下問(wèn)題：伴隨著在變壓器中的加工的應(yīng)變的影響較大，變壓器鐵損劣化。

本發(fā)明有利地解決了上述問(wèn)題，其目的在于提出一種方向性電磁鋼板以及其有利的制造方法，即，在制造方向性電磁鋼板時(shí)，無(wú)需實(shí)施高溫的板坯加熱，能夠以低成本制造磁特性優(yōu)異的方向性電磁鋼板，并且，減少伴隨著變壓器加工的應(yīng)變的影響而有效地改善變壓器鐵損。

本發(fā)明的發(fā)明人等為了解決上述問(wèn)題，對(duì)在板坯中不含抑制劑成分而顯現(xiàn)二次再結(jié)晶，且通過(guò)增硫處理來(lái)提高磁特性的技術(shù)反復(fù)進(jìn)行了深入研究。

其結(jié)果，開(kāi)發(fā)了一種即使在進(jìn)行了滲硫處理的情況下，通過(guò)使坯料成分適當(dāng)化也能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)良好的基底被膜形成的技術(shù)。

以下，對(duì)來(lái)自本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，與成分相關(guān)的“％”表達(dá)只要沒(méi)有特別說(shuō)明則意味著質(zhì)量％。

實(shí)驗(yàn)1

將以質(zhì)量％計(jì)含有si：3.3％、c：0.03％、mn：0.07％、s：0.002％、al：0.006％和n：0.003％，進(jìn)而，在p：0～0.2％、sb：0～0.2％的范圍含有p和sb的硅鋼坯在1220℃加熱30分鐘后，通過(guò)熱軋制成2.5mm厚的熱軋板，在1025℃、1分鐘的熱軋板退火后，通過(guò)冷軋制成最終板厚。

接下來(lái)，一次再結(jié)晶退火后，將以mgo為主劑且含有10％的硫酸鎂的退火分離劑以12.5g/m²涂布于一次再結(jié)晶板并干燥。其后，在升溫速度：15℃/h，氣氛氣體：到900℃為止為n2氣體、900℃以上為h2氣體，均熱處理：1160℃、5h的條件下實(shí)施二次再結(jié)晶退火。

對(duì)p添加量、sb添加量與磁通密度的關(guān)系進(jìn)行研究，將其結(jié)果示于圖1。

根據(jù)圖1，單獨(dú)添加p時(shí)，不能期望磁通密度的提高效果，反而通過(guò)添加p，磁通密度存在劣化的趨勢(shì)。在添加sb的情況下得到如下結(jié)果：直至p的添加量達(dá)到sb添加量為止，磁通密度隨著p的添加而提高，若p添加量增加超過(guò)sb添加量，則磁通密度緩慢地下降。即，可知通過(guò)將sb和p添加至同等程度，可得到由添加p帶來(lái)的磁通密度提高效果。

關(guān)于p和sb的復(fù)合添加效果，雖然尚不明確，但本發(fā)明的發(fā)明人等推定如下。

p為晶界偏析元素，具有通過(guò)抑制來(lái)自晶界的再結(jié)晶核形成且促進(jìn)來(lái)自晶粒內(nèi)的再結(jié)晶核形成來(lái)增加一次再結(jié)晶集合組織中的高斯方位的作用，具有使二次再結(jié)晶核的形成穩(wěn)定化而提高磁特性的效果。但是，通過(guò)添加p，存在如下不良影響：促進(jìn)二次再結(jié)晶退火時(shí)的表面氧化，在阻礙滲硫效果的同時(shí)阻礙正常的基底被膜形成。

另一方面，sb為表面偏析元素，具有通過(guò)抑制二次再結(jié)晶退火時(shí)的氧化使氧化量適當(dāng)化而使二次再結(jié)晶顯現(xiàn)和基底被膜形成穩(wěn)定化的作用。即，具有緩和由添加p所致的不良影響的作用。

因此，認(rèn)為為了發(fā)揮前述的由添加p所致的集合組織改善效果，sb和p的復(fù)合添加是極其有效的。

此外，由于增硫而磁特性提高的現(xiàn)象是在板坯中不含抑制劑成分的鋼的情況下特有的現(xiàn)象。即，鋼中不存在aln、mns等抑制劑(析出物)時(shí)，一次再結(jié)晶組織中的包圍goss方位晶粒的晶界與包圍其它方位的晶粒的晶界相比移動(dòng)性較大，其結(jié)果，goss方位優(yōu)先生長(zhǎng)(二次再結(jié)晶)。

通過(guò)在一次再結(jié)晶后增加基體鐵中的s量來(lái)提高磁特性的理由尚不明確，但本發(fā)明的發(fā)明人等認(rèn)為如下。

認(rèn)為這是因?yàn)椋粼黾踊w鐵中的s量，則向晶界偏析的s量增加，其結(jié)果，進(jìn)一步抑制包圍goss方位以外的方位的晶界的移動(dòng)，使二次再結(jié)晶穩(wěn)定化，并且，二次粒子向goss方位的尖銳性增加。而且，同樣地，認(rèn)為這是因?yàn)?，由于屬于偏析于晶界的趨?shì)強(qiáng)的元素的p和s共存，磁特性改善效果進(jìn)一步提高。

進(jìn)而，本發(fā)明的發(fā)明人等通過(guò)對(duì)減少伴隨著變壓器加工的應(yīng)變的影響的方法研究平坦化退火的氣氛的條件，獲得如下見(jiàn)解：在軋制直角方向的磁特性產(chǎn)生變化，且在軋制直角方向的磁特性與伴隨著變壓器加工的應(yīng)變的影響之間存在極高的相關(guān)關(guān)系。

然后，如下所述，發(fā)現(xiàn)了在減少應(yīng)變的影響的方面有效的軋制直角方向的磁特性的優(yōu)選范圍，完成了本發(fā)明。

實(shí)驗(yàn)2

將以質(zhì)量％計(jì)含有si：3.3％、c：0.03％、mn：0.07％、s：0.002％、al：0.006％、n：0.003％、p：0.05％和sb：0.05％的硅鋼板坯在1220℃加熱30分鐘后，通過(guò)熱軋制成2.5mm厚的熱軋板，在1025℃、1分鐘的熱軋板退火后，通過(guò)冷軋制成最終板厚。

接下來(lái)，一次再結(jié)晶退火后，將以mgo為主劑且含有10％的硫酸鎂的退火分離劑以12.5g/m²涂布于一次再結(jié)晶板并干燥。其后，在升溫速度：15℃/h、氣氛氣體：到900℃為止為n2氣體、900℃以上為h2、均熱處理：1160℃、5h的條件下實(shí)施二次再結(jié)晶退火。

進(jìn)而，涂布以膠體二氧化硅和磷酸鎂為主成分的絕緣涂層后，按表1所示的條件變更平坦化退火的均熱溫度(均熱時(shí)間10秒)和退火氣氛中的h2分壓(剩余為n2氣氛)的實(shí)驗(yàn)。

對(duì)所得的制品的軋制方向和軋制直角方向的磁特性進(jìn)行測(cè)定。在軋制方向，測(cè)定以50hz勵(lì)磁至1.7t時(shí)的鐵損(w17/50)，在軋制直角方向，測(cè)定以50hz勵(lì)磁至1.0t時(shí)的磁化力(td-h10)和鐵損(td-w10)。對(duì)于應(yīng)變靈敏度，以一邊以輥壓下力：1.5mpa(15kgf/cm)按壓由直徑：100mm、寬度：50mm的鋼輥構(gòu)成的測(cè)量輥一邊通板時(shí)的鐵損w17/50值的變化量(δw)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

將所得的結(jié)果一并記于表1。

[表1]

[表1]

此外，將平坦化退火溫度對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)產(chǎn)生的影響和退火氣氛中的h2分壓對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)產(chǎn)生的影響進(jìn)行整理而示于圖2中的(a)、(b)。

根據(jù)圖2可知，平坦化退火溫度對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)的影響大，為了改善鐵損，需要設(shè)為830℃以上。此外，可知平坦化退火氣氛的h2分壓對(duì)鐵損(w17/50)幾乎沒(méi)有影響。

接著，將平坦化退火溫度對(duì)壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)產(chǎn)生的影響和退火氣氛中的h2分壓對(duì)壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)產(chǎn)生的影響進(jìn)行整理而示于圖3中的(a)、(b)。

根據(jù)圖3可知，平坦化退火溫度對(duì)壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)的影響也大，為了減少鐵損劣化量，需要設(shè)為820℃以上。此外，明確了平坦化退火氣氛的h2分壓對(duì)鐵損劣化量(δw)的影響也大，在不導(dǎo)入氫氣氛時(shí)，壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)變得極大。

此外，將平坦化退火溫度對(duì)在軋制直角方向的鐵損(td-w10)的影響和退火氣氛中的h2分壓對(duì)軋制直角方向的鐵損(td-w10)的影響進(jìn)行整理而示于圖4中的(a)、(b)。

根據(jù)圖4可知，平坦化退火溫度對(duì)軋制直角方向的鐵損(td-w10)的影響大，越是高溫化，軋制直角方向的鐵損(td-w10)越會(huì)增大。此外，可知平坦化退火氣氛的h2分壓對(duì)軋制直角方向的鐵損(td-w10)幾乎沒(méi)有影響。

進(jìn)而，將平坦化退火溫度對(duì)在軋制直角方向的磁化力(td-h10)的影響和退火氣氛中的h2分壓對(duì)軋制直角方向的磁化力(td-h10)的影響進(jìn)行整理而示于圖5。

根據(jù)圖5可知，平坦化退火溫度對(duì)軋制直角方向的磁化力(td-h10)的影響大，越是高溫化，軋制直角方向的磁化力(td-h10)越會(huì)增大。此外，可知?dú)錃夥盏挠绊懸泊?，在不?dǎo)入氫氣氛時(shí)，軋制直角方向的磁化力(td-h10)減少。

由以上實(shí)驗(yàn)明確，平坦化退火溫度和平坦化退火氣氛的氫分壓對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)、壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)、軋制直角方向的鐵損(td-w10)、軋制直角方向的磁化力(td-h10)產(chǎn)生影響，因此接下來(lái)對(duì)它們之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究。

圖6中示出了對(duì)軋制直角方向的鐵損(td-w10)與軋制方向的鐵損(w17/50)的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果。

根據(jù)圖6可知，若軋制直角方向的鐵損增加，則軋制方向的鐵損反而減少，將軋制直角方向的鐵損(td-w10)設(shè)為1.6w/kg以上對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)的改善是有效的。如上述圖4(a)所示，軋制直角方向的鐵損在提高平坦化退火溫度時(shí)增大。認(rèn)為在殘留因形狀矯正所致的應(yīng)變時(shí)，180°磁疇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降，軋制直角方向的鐵損增大。

即，軋制直角方向的鐵損也被認(rèn)為是殘留應(yīng)變的指標(biāo)。

因此，由圖6和圖4的結(jié)果可知，為了改善軋制方向鐵損，應(yīng)該將軋制直角方向的鐵損設(shè)為1.6w/kg以上，需要將平坦化退火溫度升高至830℃以上。

接著，圖7中示出了軋制直角方向的磁化力(td-h10)與軋制方向的鐵損劣化量(δw)的關(guān)系。

根據(jù)圖7可知，若軋制直角方向的磁化力增大，則壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)減少。如上述圖5所示，軋制直角方向的磁化力因提高平坦化退火溫度和導(dǎo)入氫氣氛而增大。

即，軋制直角方向的磁化力成為被膜張力的指標(biāo)。

因此，由圖7和圖5的結(jié)果可知，為了將壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)抑制在0.01w/kg以下的低水平，要將軋制直角方向的磁化力(td-h10)設(shè)為200a/m以上，需要將平坦化退火溫度升高至810℃以上、優(yōu)選升高至830℃以上，且在平坦化退火氣氛中導(dǎo)入0.30％以上的氫。

推定升高平坦化退火溫度和導(dǎo)入氫氣氛是通過(guò)減少以磷酸鹽為主體的涂層中的水分來(lái)強(qiáng)化涂層被膜張力。

本發(fā)明是基于上述2個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步反復(fù)研究而完成的。

即，本發(fā)明的構(gòu)成如下。

1.一種方向性電磁鋼板，由如下組成構(gòu)成：以質(zhì)量％計(jì)含有c：0.005％以下、si：2.0～4.5％和mn：0.5％以下，且在分別滿足0.01％≤[％sb]≤0.20％、0.02％≤[％p]≤2.0×[％sb]的范圍含有sb和p，剩余部分為fe和不可避免的雜質(zhì)，進(jìn)而，在軋制直角方向以50hz勵(lì)磁至1.0t時(shí)的磁化力(td-h10)和鐵損(td-w10)分別為(td-h10)≥200a/m、(td-w10)≥1.60w/kg。

2、如上述1所述的方向性電磁鋼板，由如下組成構(gòu)成：進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)含有選自ni：0.005～1.50％、sn：0.03～0.20％、cu：0.02～0.50％、cr：0.02～0.50％、mo：0.01～0.50％和nb：0.002～0.01％中的1種或2種以上。

3、一種方向性電磁鋼板的制造方法，將由如下組成構(gòu)成的鋼坯根據(jù)需要再加熱后，進(jìn)行熱軋，根據(jù)需要實(shí)施熱軋板退火后，實(shí)施1次或隔著中間退火的2次以上的冷軋而制成最終板厚，接下來(lái)，脫碳·一次再結(jié)晶退火后，涂布以mgo為主體的退火分離劑后，實(shí)施二次再結(jié)晶退火，進(jìn)而，實(shí)施平坦化退火，上述組成為以質(zhì)量％計(jì)含有c：0.08％以下、si：2.0～4.5％和mn：0.5％以下，且將s、se和o抑制為分別小于50ppm，將n抑制為小于60ppm，將sol.al抑制為小于100ppm，進(jìn)而，在分別滿足0.01％≤[％sb]≤0.20％、0.02％≤[％p]≤2.0×[％sb]的范圍含有sb和p，剩余部分為fe和不可避免的雜質(zhì)，

在上述退火分離劑中含有2.0～15.0質(zhì)量％的硫酸鎂，并且，

將平坦化退火溫度設(shè)為830℃以上，且將平坦化退火氣氛中的h2分壓設(shè)為0.3％以上，將在軋制直角方向以50hz勵(lì)磁至1.0t時(shí)的磁化力(td-h10)和鐵損(td-w10)分別設(shè)為(td-h10)≥200a/m、(td-w10)≥1.60w/kg。

如此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在工業(yè)上穩(wěn)定且廉價(jià)地制造變壓器鐵損優(yōu)異的方向性電磁鋼板，其工業(yè)價(jià)值極高。

附圖說(shuō)明

圖1是表示p添加量、sb添加量與磁通密度的關(guān)系的圖。

圖2是表示平坦化退火溫度和退火氣氛中的h2分壓對(duì)軋制方向的鐵損(w17/50)的影響的圖。

圖3是表示平坦化退火溫度和退火氣氛中的h2分壓對(duì)壓下測(cè)量輥時(shí)的鐵損劣化量(δw)的影響的圖。

圖4是表示平坦化退火溫度和退火氣氛中的h2分壓對(duì)在軋制直角方向的鐵損(td-w10)的影響的圖。

圖5是表示平坦化退火溫度和退火氣氛中的h2分壓對(duì)在軋制直角方向的磁化力(td-h10)的影響的圖。

圖6是表示軋制直角方向的鐵損(td-w10)與軋制方向的鐵損(w17/50)的關(guān)系的圖。

圖7是表示軋制直角方向的磁化力(td-h10)與軋制方向的鐵損劣化量(δw)的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

以下，具體地說(shuō)明本發(fā)明。

首先，對(duì)將本發(fā)明中鋼坯的成分組成限定為上述范圍的理由進(jìn)行說(shuō)明。

c：0.08％以下

c是在改善一次再結(jié)晶集合組織的方面有用的元素，但若其含量大于0.08％則反而會(huì)導(dǎo)致一次再結(jié)晶集合組織的劣化，因此c量限定于0.08％以下。從磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)的優(yōu)選添加量為0.01～0.06％的范圍是適合的。應(yīng)予說(shuō)明，在所需的磁特性的水平?jīng)]有那么高的情況下，為了省略或者簡(jiǎn)化一次再結(jié)晶退火中的脫碳，也可以將c設(shè)為0.01％以下。

此外，最終的制品板中，為了防止磁時(shí)效，需要將c量減少至0.005％以下。

si：2.0～4.5％

si是通過(guò)提高電阻來(lái)改善鐵損的有用元素，因此使其含有2.0％以上。但是，若c含量大于4.5％，則冷軋性顯著劣化，因此si量的上限設(shè)為4.5％。另外，也可以根據(jù)所需的鐵損水平而不添加si。

mn：0.5％以下

mn具有提高制造時(shí)的熱加工性的效果，但在其含量大于0.5％時(shí)，一次再結(jié)晶集合組織變差而導(dǎo)致磁特性的劣化，因此mn量限定為0.5％以下。mn量的優(yōu)選下限為0.05％。

s、se和o：分別小于50ppm

若s、se和o量分別為50ppm以上，則二次再結(jié)晶變難。其理由是因?yàn)椋执蟮难趸?、或通過(guò)加熱板坯而粗大化的mns、mnse使一次再結(jié)晶組織不均勻。因此，將s、se和o均抑制為小于50ppm。

n：小于60ppm

若n也與s或se、o同樣地過(guò)量存在，則使二次再結(jié)晶變困難。尤其是若n量為60ppm以上，則難以產(chǎn)生二次再結(jié)晶，使磁特性劣化，因此將n抑制為小于60ppm。

sol.al：小于100ppm

此外，若al也過(guò)量地存在，則難以二次再結(jié)晶。尤其是若sol.al量大于100ppm，則在低溫板坯加熱的條件下難以二次再結(jié)晶，使磁特性劣化，因此將al抑制為以sol.al量計(jì)小于100ppm。

sb和p分別為0.01％≤[％sb]≤0.20％、0.02％≤[％p]≤2.0×[％sb]

本發(fā)明中，在分別滿足上述條件的范圍復(fù)合含有sb和p是重要的。通過(guò)在上述范圍復(fù)合地添加sb和p，可有效地發(fā)揮本發(fā)明所期望的增硫效果，而且也抑制因表面氧化所致的磁性劣化，因此可以遍及鋼卷(coil)全長(zhǎng)地得到良好的磁特性和基底被膜特性。在sb、p量低于上述范圍的情況下沒(méi)有效果，另一方面，在sb、p量高于上述范圍的情況下，不僅磁性會(huì)劣化，而且基底被膜的形成也變難。

以上，對(duì)必需成分進(jìn)行了說(shuō)明，但在本發(fā)明中，作為在工業(yè)上更穩(wěn)定地改善磁特性的成分，可以適當(dāng)含有以下元素。

ni：0.005～1.50％

ni具有通過(guò)提高熱軋板組織的均勻性來(lái)改善磁特性的作用，為此，優(yōu)選含有0.005％以上，但若其含量大于1.50％，則二次再結(jié)晶變難，磁特性劣化。所以，ni優(yōu)選在0.005～1.50％的范圍含有。

sn：0.03～0.20％

sn具有抑制二次再結(jié)晶退火中的鋼板的氮化、氧化，且促進(jìn)具有良好的結(jié)晶方位的晶粒的二次再結(jié)晶而有效地提高磁特性、尤其是鐵損特性的作用，為此，優(yōu)選含有0.03％以上，但若含有大于0.20％則會(huì)導(dǎo)致冷軋性的劣化。所以，sn優(yōu)選在0.03～0.20％的范圍含有。

cu：0.02～0.50％

cu是抑制二次再結(jié)晶退火中的鋼板的氮化、氧化，且促進(jìn)具有良好的結(jié)晶方位的晶粒的二次再結(jié)晶而有效地提高磁特性的有用元素，為了該目的，優(yōu)選含有0.02％以上，但若含有大于0.50％則冷軋性會(huì)劣化。所以，cu優(yōu)選在0.02～0.50％的范圍含有。

cr：0.02～0.50％

cr具有使鎂橄欖石基底被膜的形成穩(wěn)定化的作用，為此，優(yōu)選含有0.02％以上，另一方面，若其含量大于0.50％，則二次再結(jié)晶變難，磁特性劣化。所以，cr優(yōu)選在0.02～0.50％的范圍含有。

mo：0.01～0.50％

mo具有抑制高溫氧化，且減少被稱為起皮的表面缺陷的產(chǎn)生的作用，為此，優(yōu)選含有0.01％以上，但若其含量大于0.50％，則冷軋性劣化。所以，mo優(yōu)選在0.01～0.50％的范圍含有。

nb：0.002～0.01％

nb是抑制一次再結(jié)晶粒的生長(zhǎng)，且促進(jìn)具有良好的結(jié)晶方位的晶粒的二次再結(jié)晶而提高磁特性的有用元素，為此，優(yōu)選含有0.002％以上，但若含有大于0.01％則會(huì)在基體鐵中殘留而使鐵損劣化。所以，nb優(yōu)選在0.002～0.01％的范圍含有。

接著，對(duì)本發(fā)明的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

將調(diào)整為上述成分組成范圍的鋼坯不進(jìn)行再加熱或者進(jìn)行再加熱后，供給至熱軋。應(yīng)予說(shuō)明，再加熱板坯時(shí)，再加熱溫度設(shè)為1000℃以上，優(yōu)選設(shè)為1300℃以下左右。因?yàn)榇笥?300℃的板坯加熱在板坯中不含抑制劑的本發(fā)明中是無(wú)意義的，不僅成本上升，而且由于晶粒的巨大化而使磁特性顯著劣化。另一方面，在小于1000℃時(shí)，軋制負(fù)荷變高，軋制變難。

接下來(lái)，對(duì)熱軋板根據(jù)需要實(shí)施熱軋板退火后，實(shí)施1次冷軋或隔著中間退火的2次以上的冷軋而制成最終冷延板。該冷軋可以在常溫下進(jìn)行，也可以為將鋼板溫度提高至高于常溫的溫度例如250℃左右而進(jìn)行軋制的溫軋。

接下來(lái)，對(duì)最終冷軋板實(shí)施脫碳·一次再結(jié)晶退火。

該脫碳·一次再結(jié)晶退火的第一目的是使具有軋制組織的冷軋板一次再結(jié)晶而調(diào)整為最適合于二次再結(jié)晶的一次再結(jié)晶集合組織。為此，一次再結(jié)晶退火的退火溫度優(yōu)選設(shè)為800℃以上且小于950℃左右。此外，此時(shí)的退火氣氛優(yōu)選設(shè)為濕氫氮?dú)夥栈蛘邼駳錃鍤夥铡?/p>

第二目的是脫碳。若在制品板中含有超過(guò)0.005％的碳，則鐵損劣化，因此碳優(yōu)選減少至0.005％以下。

第三目的是形成由作為以鎂橄欖石為主體的基底被膜的原料的sio2的內(nèi)部氧化層構(gòu)成的內(nèi)部氧化物(subscale)。這里，若脫碳退火的前段溫度小于800℃，則氧化反應(yīng)、脫碳反應(yīng)沒(méi)有充分進(jìn)行而無(wú)法使必要的氧化量和脫碳完成。

上述脫碳·一次再結(jié)晶退火后，在鋼板的表面涂布以氧化鎂(mgo)為主體的退火分離劑。然后，在一次再結(jié)晶退火后到二次再結(jié)晶結(jié)束之間，為了通過(guò)使基體鐵中的s量增加的增硫處理來(lái)提高磁特性，在以mgo為主體的退火分離劑中添加硫酸鎂。

這里，若硫酸鎂的添加量小于2.0％，則磁特性提高效果不充分。另一方面，若硫酸鎂的添加量大于15.0％，則晶粒生長(zhǎng)被過(guò)度抑制，磁特性提高效果仍然變得不充分，另外，對(duì)基底被膜的形成也不利。

應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中“氧化鎂主體”是指退火分離劑中含有50％以上的氧化鎂。此外，只要是少量，當(dāng)然也可以通過(guò)常規(guī)方法在該退火分離劑中添加na2s2o3、tio2等副成分。

其后，進(jìn)行二次再結(jié)晶退火。在該二次再結(jié)晶退火中硫酸鎂分解，發(fā)揮增硫效果而成為在高斯方位高度地集聚的結(jié)晶組織，可得到良好的磁特性。

另外，如日本專利第4321120號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的那樣，二次再結(jié)晶退火對(duì)于將升溫速度設(shè)為30℃/h以下而使s在基體鐵中擴(kuò)散是有效的。此外，對(duì)于退火氣氛而言，n2、ar或它們的混合氣體中的任一者均適合。但是，直至二次再結(jié)晶結(jié)束為止，不使用h2作為氣氛氣體。因?yàn)橥嘶鸱蛛x劑中的s以h2s(氣體)的形式逸出至體系外，尤其是在鋼卷的邊緣增硫的效果變小。

上述二次再結(jié)晶退火后，在鋼板表面進(jìn)一步涂布、燒上絕緣被膜。對(duì)于上述絕緣被膜的種類，沒(méi)有特別限定，以往公知的所有絕緣被膜均適合。例如，優(yōu)選將日本特開(kāi)昭50－79442號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)昭48－39338號(hào)公報(bào)所記載的含有磷酸鹽－鉻酸鹽－膠體二氧化硅的涂布液涂布于鋼板，同時(shí)進(jìn)行兼作平坦化退火的燒付的方法等。

接下來(lái)，實(shí)施平坦化退火，本發(fā)明中，該平坦化退火是重要的。

首先，平坦化退火溫度需要升高至830℃以上。若平坦化退火溫度小于830℃，用于形狀矯正的應(yīng)變會(huì)殘留，td方向的鐵損下降，同時(shí)，rd方向的鐵損也劣化。制品板中，不使rd方向的鐵損劣化的td方向的鐵損為1.60w/kg以上。

此外，需要在平坦化退火氣氛中導(dǎo)入0.30％以上的氫。若氣氛中的氫分壓小于0.30％，則涂層被膜張力下降，td方向的磁化力減少，因此由伴隨著變壓器加工的應(yīng)變賦予所致的變壓器鐵損的劣化量變大。為了減少由伴隨著變壓器加工的應(yīng)變賦予所致的鐵損劣化量而改善變壓器鐵損，需要在制品板中將在td方向以1.0t勵(lì)磁時(shí)的磁化力設(shè)為200a/m以上。

實(shí)施例

實(shí)施例1

將由含有c：0.03％、si：3.5％、mn：0.08％、sol.al：75ppm、n：45ppm、s：30ppm、se：1ppm、o：9ppm、p：0.06％和sb：0.10％，剩余部分為fe和不可避免的雜質(zhì)的組成構(gòu)成的連鑄板坯再加熱至1230℃后，通過(guò)熱軋制成板厚：2.5mm的熱軋板后，在1050℃實(shí)施10秒的熱軋板退火。接下來(lái)，通過(guò)200℃下的冷軋，將板厚制成0.27mm后，將500～700℃之間的升溫速度設(shè)為20℃/s，在h2：55％、n2：45％、露點(diǎn)：55℃的氣氛下在850℃實(shí)施兼作120s的脫碳的一次再結(jié)晶退火。該退火后的c量為30ppm。

從所得的一次再結(jié)晶退火板采取樣品，將以mgo為主劑且以表2所示的比例含有硫酸鎂的退火分離劑以12.5g/m²涂布于板面，進(jìn)行干燥。接下來(lái)，在以升溫速度：15℃/h升溫至800℃，在800℃～850℃之間以2.0℃/h升溫，在850℃保持50小時(shí)后，以5.0℃/h升溫至1160℃，均熱5h的條件下實(shí)施二次再結(jié)晶退火。作為氣氛氣體，至850℃為止使用n2氣體、850℃以上使用h2氣體。

在以上述條件得到的二次再結(jié)晶退火板的表面涂布以質(zhì)量比3：1：3的比例含有磷酸鹽－鉻酸鹽－膠體二氧化硅的處理液后，在表2所示的條件下實(shí)施平坦化退火。

其后，研究所得的制品板的磁特性。磁特性是通過(guò)在軋制方向以800a/m勵(lì)磁時(shí)的磁通密度b8和在50hz下以交流勵(lì)磁至1.7t時(shí)的鐵損w17/50、在軋制直角方向以50hz勵(lì)磁至1.0t時(shí)的磁化力(td-h10)和鐵損(td-w10)和應(yīng)變靈敏度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

另外，應(yīng)變靈敏度是通過(guò)一邊以輥壓下力：1.5mpa(15kgf/cm)按壓由直徑：100mm、寬度：50mm的鋼輥構(gòu)成的測(cè)量輥一邊通板時(shí)的鐵損w17/50值的變化量(δw)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

將所得的結(jié)果一并記于表2。應(yīng)予說(shuō)明，若磁通密度b8為1.94t以上、鐵損w17/50為0.82w/kg以下、δw為0.005w/kg以下，則可以說(shuō)這些特性優(yōu)異。

[表2]

由表2可明確，按照本發(fā)明，通過(guò)使用復(fù)合添加了p和sb的坯料，且涂布以mgo為主體、含有2.0％以上的硫酸鎂的退火分離劑而進(jìn)行二次再結(jié)晶退火，能夠得到良好的磁通密度。此外，通過(guò)將平坦化退火溫度升高至830℃以上，td方向的鐵損成為1.60w/kg以上，其結(jié)果，軋制方向的鐵損也變得良好。進(jìn)而，通過(guò)在平坦化退火氣氛中導(dǎo)入0.30％以上的氫氣氛，能夠確保在軋制直角方向勵(lì)磁至1.0t時(shí)的磁化力為200a/m以上，其結(jié)果，可以減小由伴隨著變壓器加工的應(yīng)變賦予所致的鐵損劣化量。

實(shí)施例2

將由表3所示的各種成分構(gòu)成的連鑄板坯再加熱至1230℃后，通過(guò)熱軋制成板厚：2.2mm的熱軋板后，在1050℃實(shí)施10秒的熱軋板退火。接下來(lái)，通過(guò)200℃下的冷軋制成板厚0.23mm后，將500～700℃之間的升溫速度設(shè)為20℃/s，在h2：55％、n2：45％、露點(diǎn)：55℃的氣氛下在850℃實(shí)施120s的脫碳退火。脫碳退火后的c量為30ppm。

從脫碳退火板采取樣品，將以mgo為主劑且以表4所示的比例含有硫酸鎂的退火分離劑以12.5g/m²涂布于板面，進(jìn)行干燥。接下來(lái)，在以升溫速度：15℃/h升溫至800℃，在800℃～850℃之間以2.0℃/h升溫，在850℃保持50小時(shí)后，以5.0℃/h升溫至1160℃，均熱5h的條件下實(shí)施二次再結(jié)晶退火。作為氣氛氣體，至850℃為止使用n2氣體、850℃以上使用h2氣體。

在以上述條件得到的二次再結(jié)晶退火板的表面涂布以質(zhì)量比3：1：3的比例含有磷酸鹽－鉻酸鹽－膠體二氧化硅的處理液，在表4所示的條件下實(shí)施平坦化退火。

其后，對(duì)所得的制品板的磁特性進(jìn)行研究。磁特性的評(píng)價(jià)方法與實(shí)施例1的情況相同。

將所得的結(jié)果一并記于表4。

[表3]

[表4]

由表4可明確，按照本發(fā)明，通過(guò)使用復(fù)合添加了適當(dāng)量的p和sb的坯料，且涂布以mgo為主劑、含有2.0％以上的硫酸鎂的退火分離劑而實(shí)施二次再結(jié)晶退火，進(jìn)而，在按照本發(fā)明的適當(dāng)條件下實(shí)施平坦化退火條件，從而可以不僅得到良好的磁通密度，而且減小由伴隨著變壓器加工的應(yīng)變賦予所致的鐵損劣化量。