(57)【要約】  【課題】磁気特性に優れ、かつ、磁気特性のばらつきを抑制できる、方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。  【解決手段】本発明による方向性電磁鋼板の製造方法は、質量％で、Ｓｉ、Ｃ、Ｍｎ、ｓｏｌ．Ａｌ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｔｉ、Ｃｕを含有する化学組成を有する鋼材からなる熱延鋼板を１０８０〜１２００℃で７０〜１２０秒間保持する第１焼鈍工程と、熱延鋼板を９００〜９８０℃で４５０秒以下保持する第２焼鈍工程と、熱延鋼板が９００℃から７５０℃になるまで３０〜１５０℃／秒での平均冷却速度で冷却を実施する冷却工程とを実施する熱延板焼鈍工程と、冷間圧延する工程と、冷延鋼板を脱炭焼鈍する工程と、窒化処理を実施して、鋼中におけるＣｕＳ析出物が質量％で５ｐｐｍ以下にする工程と、仕上げ焼鈍を実施する工程とを備える。【選択図】図２
2019035120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｓｉ：２．５〜４．０％、
Ｃ：０．０１０〜０．０６０％、
Ｍｎ：０．０５〜０．２０％、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％、
Ｎ：０．００２〜０．０１２％、
Ｓ：０．００１〜０．０１０％、
Ｐ：０．０１〜０．０８％、
Ｔｉ：０．００２８〜０．０１０％、
Ｃｕ：０．０１０〜０．５０％、
Ｃｒ：０〜０．２０％、
Ｓｎ：０〜０．２０％、
Ｓｂ：０〜０．２０％、
Ｎｉ：０〜０．２０％、
Ｓｅ：０〜０．０２０％、
Ｂｉ：０〜０．０２０％、
Ｐｂ：０〜０．０２０％、
Ｂ：０〜０．０２０％、
Ｖ：０〜０．０２０％、
Ｍｏ：０〜０．０２０％、
Ａｓ：０〜０．０２０％、及び、
残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有する鋼材に対して熱間圧延を実施して鋼板とする圧延工程と、前記圧延工程後の前記鋼板を冷却して熱延鋼板とし、前記鋼板の表面温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする圧延後冷却工程とを含む、熱間圧延工程と、
前記熱延鋼板を１０８０〜１２００℃で７０〜１２０秒間保持する第１焼鈍工程と、前記第１焼鈍工程後、前記熱延鋼板を９００〜９８０℃まで冷却し、前記熱延鋼板を９００〜９８０℃で３０〜４５０秒保持する第２焼鈍工程と、前記第２焼鈍工程後、前記熱延鋼板を冷却して焼鈍鋼板とし、前記熱延鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする第２焼鈍後冷却工程とを含む、熱延板焼鈍工程と、
前記焼鈍鋼板に対して冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
前記冷延鋼板を８００〜９５０℃で脱炭焼鈍する脱炭工程と、前記脱炭工程後の前記冷延鋼板を冷却して脱炭焼鈍鋼板とし、前記冷延鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする脱炭後冷却工程とを含む、脱炭焼鈍工程と、
前記脱炭焼鈍鋼板に対して７００〜８５０℃で窒化処理を実施する窒化工程と、前記窒化工程後の前記脱炭焼鈍鋼板を冷却して、鋼中におけるＣｕＳ析出物が質量％で５ｐｐｍ以下である窒化処理鋼板とし、前記脱炭焼鈍鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする窒化後冷却工程とを含む、窒化処理工程と、
前記窒化処理鋼板の表面にＭｇＯを含有する焼鈍分離剤を塗布して、前記焼鈍分離剤が塗布された前記窒化処理鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する仕上げ焼鈍工程と、
を備える、方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記鋼材の化学組成は、
Ｃｒ：０．０１〜０．２０％、及び、
Ｓｎ：０．０１〜０．２０％からなる群から選択される１種以上を含有する、方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記化学組成は、
Ｓｂ：０．０１〜０．２０％、
Ｎｉ：０．０１〜０．２０％、
Ｓｅ：０．００５〜０．０２０％、
Ｂｉ：０．００５〜０．０２０％、
Ｐｂ：０．００５〜０．０２０％、
Ｂ：０．００５〜０．０２０％、
Ｖ：０．００５〜０．０２０％、
Ｍｏ：０．００５〜０．０２０％、及び、
Ａｓ：０．００５〜０．０２０％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有する、方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、質量％で、Ｓｉを０．５〜７％程度含有し、結晶方位を｛１１０｝＜００１＞方位（ゴス方位）に集積させた鋼板である。結晶方位の制御には、二次再結晶と呼ばれるカタストロフィックな粒成長現象が利用される。二次再結晶には、インヒビターと呼ばれる微細析出物が利用される。
【０００３】
二次再結晶を制御する方法として、次の二つの方法がある。第１の方法では、素材（スラブ）を１２８０℃以上の温度で加熱して、インヒビターをほぼ完全に固溶させる。そして、加熱後の鋼材に対して、熱間圧延、冷間圧延、及び焼鈍等を行い、熱間圧延及び焼鈍の際にインヒビターを析出させる。第２の方法では、素材（スラブ）を１２８０℃未満の温度で加熱した後に、熱間圧延、冷間圧延、脱炭焼鈍、窒化処理、及び仕上焼鈍等を行い、脱炭焼鈍及び窒化処理時にインヒビターとしてＡｌＮ等を析出させる。
【０００４】
第２の方法で二次再結晶を発現させる方向性電磁鋼板の製造方法においては、ＣＯ２排出低減の観点から、脱炭焼鈍時間を短縮できる方が好ましい。そこで、方向性電磁鋼板の素材であるスラブのＣ含有量の低減が行われている。具体的には、Ｃ含有量を０．０６０％以下とすることで、脱炭焼鈍時間の短縮を行っている。
【０００５】
しかしながら、スラブのＣ含有量を低減した場合、製造された方向性電磁鋼板において、部位による磁気特性のばらつき（磁気特性偏差）が大きくなる。
【０００６】
このような磁気特性のばらつきを抑えた方向性電磁鋼板の製造方法が、国際公開第２０１１／１０２４５６号（特許文献１）に開示されている。特許文献１では、Ｓｉ：２．５質量％〜４．０質量％、Ｃ：０．０１質量％〜０．０６０質量％、Ｍｎ：０．０５質量％〜０．２０質量％、酸可溶性Ａｌ：０．０２０質量％〜０．０４０質量％、Ｎ：０．００２質量％〜０．０１２質量％、Ｓ：０．００１質量％〜０．０１０質量％、及びＰ：０．０１質量％〜０．０８質量％を含有し、更に、Ｔｉ：０．００２０質量％〜０．０１０質量％及びＣｕ：０．０１０質量％〜０．５０質量％からなる群から選択された少なくとも１種を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼の熱間圧延を行って熱延鋼板を得る工程と、熱延鋼板の焼鈍を行って焼鈍鋼板を得る工程と、焼鈍鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る工程と、冷間圧延鋼板の脱炭焼鈍を８００℃〜９５０℃の温度で行って脱炭焼鈍鋼板を得る工程と、脱炭焼鈍鋼板の窒化処理を７００℃〜８５０℃で行って窒化処理鋼板を得る工程と、窒化処理鋼板の仕上げ焼鈍を行う工程とを有する。
【０００７】
特許文献１では、鋼（スラブ）に所定量のＴｉ及びＣｕを含有し、ＴｉＮ及びＣｕＳ析出物を析出させる。ＴｉＮ及びＣｕＳ析出物をインヒビターとして活用することにより、仕上げ焼鈍時の二次再結晶による粒成長を均一化し、これにより、方向性電磁鋼板の磁気特性の偏差を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１０２４５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の方向性電磁鋼板の製造方法においても、磁気特性のばらつきを抑制することができる。しかしながら、他の方法によっても、磁気特性のばらつきが抑制できる方が好ましい。また、方向性電磁鋼板では、優れた磁気特性も求められる。
【００１０】
本発明の目的は、磁気特性に優れ、かつ、磁気特性のばらつきを抑制できる、方向性電磁鋼板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による方向性電磁鋼板の製造方法は、熱間圧延工程と、熱延板焼鈍工程と、冷間圧延工程と、脱炭焼鈍工程と、窒化処理工程と、仕上げ焼鈍工程とを備える。
熱間圧延工程は、圧延工程と、圧延後冷却工程とを含む。圧延工程は、質量％で、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｃ：０．０１０〜０．０６０％、Ｍｎ：０．０５〜０．２０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％、Ｎ：０．００２〜０．０１２％、Ｓ：０．００１〜０．０１０％、Ｐ：０．０１〜０．０８％、Ｔｉ：０．００２８〜０．０１０％、Ｃｕ：０．０１０〜０．５０％、Ｃｒ：０〜０．２０％、Ｓｎ：０〜０．２０％、Ｓｂ：０〜０．２０％、Ｎｉ：０〜０．２０％、Ｓｅ：０〜０．０２０％、Ｂｉ：０〜０．０２０％、Ｐｂ：０〜０．０２０％、Ｂ：０〜０．０２０％、Ｖ：０〜０．０２０％、Ｍｏ：０〜０．０２０％、Ａｓ：０〜０．０２０％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有する鋼材に対して熱間圧延を実施して鋼板とする。圧延後冷却工程は、圧延工程後の鋼板を冷却して熱延鋼板とし、鋼板の表面温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
熱延板焼鈍工程は、第１焼鈍工程と、第２焼鈍工程と、第２焼鈍後冷却工程とを含む。第１焼鈍工程は、熱延鋼板を１０８０〜１２００℃で７０〜１２０秒間保持する。第２焼鈍工程は、第１焼鈍工程後、熱延鋼板を９００〜９８０℃まで冷却し、熱延鋼板を９００〜９８０℃で３０〜４５０秒保持する。第２焼鈍後冷却工程は、第２焼鈍工程後、熱延鋼板を冷却して焼鈍鋼板とし、熱延鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
冷間圧延工程は、焼鈍鋼板に対して冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する。
脱炭焼鈍工程は、脱炭工程と、脱炭後冷却工程とを含む。脱炭工程は、冷延鋼板を８００〜９５０℃で脱炭焼鈍する。脱炭後冷却工程は、脱炭工程後の鋼板を冷却して脱炭焼鈍鋼板とし、鋼板の表面温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
窒化処理工程は、窒化工程と、窒化後冷却工程とを含む。窒化工程は、脱炭焼鈍鋼板に対して７００〜８５０℃で窒化処理を実施する。窒化後冷却工程は、窒化工程後の鋼板を冷却して、鋼中におけるＣｕＳ析出物が質量％で５ｐｐｍ以下である窒化処理鋼板とし、鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
仕上げ焼鈍工程は、窒化処理鋼板の表面にＭｇＯを含有する焼鈍分離剤を塗布して、焼鈍分離剤が塗布された窒化処理鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による方向性電磁鋼板の製造方法は、製造された方向性電磁鋼板の部位における磁気特性のばらつきを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による方向性電磁鋼板の製造方法のフロー図である。
【図２】図２は、図１中の熱延板焼鈍工程の詳細を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、方向性電磁鋼板の磁気特性の向上、及び、磁気特性のばらつき抑制について調査及び検討を行った。
【００１５】
従前の方向性電磁鋼板の製造方法では、熱延板焼鈍工程において、インヒビターとしてＡｌＮを析出させ、さらに、ＡｌＮとは異なるインヒビターである、ＭｎＳ、ＴｉＮ及びＣｕＳ析出物を析出させる。これらのインヒビターにより、仕上げ焼鈍時において二次再結晶の発現が促進される、と考えられてきた。
【００１６】
しかしながら、ＣｕＳ析出物をインヒビターとして活用する場合、最終製品である方向性電磁鋼板にＣｕＳ析出物が残存する場合がある。この場合、ＣｕＳ析出物が磁壁移動を阻害して、磁気特性が低下する。
【００１７】
本明細書において、ＣｕＳ析出物とは、ＣｕとＳとを含有する化合物を意味する。ＣｕＳ析出物のＣｕとＳの化学量論比には変動幅が考えられるが、後述のとおり、本明細書において、窒化処理鋼板中のＣｕＳ析出量は、計算上、ＣｕのＳに対する原子比を２／１として、その含有量を求める。詳細は後述する。
【００１８】
本発明者らは、これらのインヒビターの二次再結晶発現に対する効果について、詳細な検証を行った。その結果、以下の新たな知見を得た。なお、本知見には、推定のメカニズムについても記載している。しかしながら、この推定のメカニズムが出願後に否定されることがあっても、本発明の効果（磁気特性のばらつき低減及び磁気特性の向上）は変わらない。
【００１９】
熱延板焼鈍工程において、ＭｎＳが析出する温度域において、固溶Ｃｕは微細ＭｎＳの析出を促進する。つまり、固溶Ｃｕにより、微細ＭｎＳの析出量が増加する。ＭｎＳは、ＡｌＮの析出核となり得る。そのため、熱延板焼鈍工程において、初めに、固溶Ｃｕにより、鋼中に微細ＭｎＳを析出させ、微細ＭｎＳが十分に析出した後、微細ＭｎＳを析出核として微細ＡｌＮを析出させるように熱処理条件を制御すれば、インヒビターとして機能する微細ＡｌＮの量が顕著に増加し、かつ、鋼中に均一に分散する。微細ＡｌＮ量が増加し、かつ、均一に分散されれば、仕上げ焼鈍時に鋼板の各部位において二次再結晶が均一に発現しやすくなる。その結果、方向性電磁鋼板の磁気特性のばらつきを抑制できる。
【００２０】
上記のメカニズムを活用すれば、ＣｕＳ析出物をインヒビターとして活用しなくても、十分な量の微細ＡｌＮにより、二次再結晶を均一に発現できると考えられる。この場合、ＣｕＳ析出物をインヒビターとして活用しないため、従来技術のように、ＣｕＳ析出物を析出させる必要がない。そのため、ＣｕＳ析出物の析出を抑制でき、鋼中にＣｕＳ析出物が残存することによる磁気特性の低下を抑制できる。
【００２１】
そこで、本発明者らは、上述のメカニズムを発現させ、かつ、ＣｕＳ析出物の生成を抑制するための熱間圧延工程、熱延板焼鈍工程、脱炭焼鈍工程、及び、窒化処理工程の製造条件についてさらに検討を行った。その結果、熱間圧延工程、脱炭焼鈍工程、及び窒化処理工程における冷却条件を次に示すとおりとし、かつ、熱延板焼鈍工程において、次の３つの工程を実施すれば、微細ＭｎＳの析出を促進し、微細ＡｌＮの析出量を増加させることができ、かつ、ＣｕＳ析出物の析出を抑制できることを見出した。
【００２２】
［熱間圧延工程における冷却条件］
熱間圧延工程は、鋼材を圧延して鋼板とする圧延工程と、圧延工程後の鋼板を冷却する圧延後冷却工程とを含む。圧延後冷却工程において、鋼板の表面温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。以降の説明において、９００〜７５０℃の温度域を「特定温度域」という。鋼板の特定温度域での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にすることにより、熱延鋼板中でのＣｕＳ析出物の析出を抑えることができる。この場合、鋼中に固溶Ｃｕが十分に存在する状態で、次工程である第１焼鈍工程（熱延板焼鈍工程）を実施できる。そのため、十分な量の固溶Ｃｕにより、微細ＭｎＳを多数析出させることができる。
【００２３】
［熱延板焼鈍工程での３工程］
熱延板焼鈍工程は、次の３つの工程を含む。
第１焼鈍工程：熱延鋼板の温度が第１焼鈍温度（１０８０〜１２００℃）になるように、熱延鋼板を加熱する。そして、第１焼鈍温度となった熱延鋼板を第１保持時間（７０〜１２０秒）保持して焼鈍を実施する。これにより、熱延鋼板中において、ＣｕＳ析出物の析出を抑制しつつ、固溶Ｃｕを利用して、微細ＭｎＳの析出を促進する。
第２焼鈍工程：第１焼鈍工程後、熱延鋼板の温度を第２焼鈍温度（９００〜９８０℃）に下げる。その後、第２焼鈍温度で第２保持時間（３０秒〜４５０秒）保持して焼鈍を実施する。これにより、第１焼鈍工程で生成した微細ＭｎＳを生成核として、十分な量の微細ＡｌＮを析出させる。
第２焼鈍後冷却工程：第２焼鈍工程後の熱延鋼板を冷却して焼鈍鋼板とする。このとき、冷却中の熱延鋼板温度が９００〜７５０℃の範囲（特定温度域）では、３０〜１５０℃／秒の平均冷却速度で冷却する。特定温度域において上記平均冷却速度で冷却を実施することにより、鋼中におけるＣｕＳ析出物の析出を抑え、かつ、微細なＡｌＮを追加で析出させる。
【００２４】
［脱炭焼鈍工程における冷却条件］
脱炭焼鈍工程は、冷延鋼板を脱炭焼鈍する脱炭工程と、脱炭工程後の鋼板を冷却して脱炭鋼板とする脱炭後冷却工程とを含む。脱炭後冷却工程中の鋼板の特定温度域での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。鋼板の特定温度域での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にすることにより、脱炭後冷却工程後の脱炭鋼板中でのＣｕＳ析出物の析出を抑えることができる。
【００２５】
［窒化処理工程における冷却条件］
窒化処理工程は、脱炭鋼板を窒化する窒化工程と、窒化工程後の鋼板を冷却して窒化鋼板とする窒化後冷却工程とを含む。窒化後冷却工程において、鋼板の特定温度域（９００〜７５０℃）での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。鋼板の特定温度域での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にすることにより、窒化鋼板中でのＣｕＳ析出物の析出を抑えることができる。
【００２６】
以上の製造条件を全て満たすことにより、窒化鋼板中でのＣｕＳ析出物量が質量％で５ｐｐｍになる。この場合、仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板において、ＣｕＳ析出物量を低減することができ、磁気特性が高まる。
【００２７】
以上のとおり、本発明者らは、従来のように、方向性電磁鋼板中のＣｕをＣｕＳ析出物として析出させ、インヒビターとして活用するのではなく、Ｃｕを、微細ＭｎＳの析出を促進するための固溶Ｃｕとして活用することにより、微細ＭｎＳを析出核として多量の微細ＡｌＮを析出させ、かつ、ＣｕＳ析出物の生成を抑制するという、従来とは全く異なる技術思想に基づいて、本発明を完成させた。
【００２８】
以上の技術思想に基づいて完成した、本発明による方向性電磁鋼板の製造方法は、熱間圧延工程と、熱延板焼鈍工程と、冷間圧延工程と、脱炭焼鈍工程と、窒化処理工程と、仕上げ焼鈍工程とを備える。
熱間圧延工程は、圧延工程と、圧延後冷却工程とを含む。圧延工程は、質量％で、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｃ：０．０１０〜０．０６０％、Ｍｎ：０．０５〜０．２０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％、Ｎ：０．００２〜０．０１２％、Ｓ：０．００１〜０．０１０％、Ｐ：０．０１〜０．０８％、Ｔｉ：０．００２８〜０．０１０％、Ｃｕ：０．０１０〜０．５０％、Ｃｒ：０〜０．２０％、Ｓｎ：０〜０．２０％、Ｓｂ：０〜０．２０％、Ｎｉ：０〜０．２０％、Ｓｅ：０〜０．０２０％、Ｂｉ：０〜０．０２０％、Ｐｂ：０〜０．０２０％、Ｂ：０〜０．０２０％、Ｖ：０〜０．０２０％、Ｍｏ：０〜０．０２０％、Ａｓ：０〜０．０２０％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有する鋼材に対して熱間圧延を実施して鋼板とする。圧延後冷却工程は、圧延工程後の鋼板を冷却して熱延鋼板とし、鋼板の表面温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
熱延板焼鈍工程は、第１焼鈍工程と、第２焼鈍工程と、第２焼鈍後冷却工程とを含む。第１焼鈍工程は、熱延鋼板を１０８０〜１２００℃で７０〜１２０秒間保持する。第２焼鈍工程は、第１焼鈍工程後、熱延鋼板を９００〜９８０℃まで冷却し、熱延鋼板を９００〜９８０℃で３０〜４５０秒保持する。第２焼鈍後冷却工程は、第２焼鈍工程後、熱延鋼板を冷却して焼鈍鋼板とし、熱延鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
冷間圧延工程は、焼鈍鋼板に対して冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する。
脱炭焼鈍工程は、脱炭工程と、脱炭後冷却工程とを含む。脱炭工程は、冷延鋼板を８００〜９５０℃で脱炭焼鈍する。脱炭後冷却工程は、脱炭工程後の鋼板を冷却して脱炭焼鈍鋼板とし、鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
窒化処理工程は、窒化工程と、窒化後冷却工程とを含む。窒化工程は、脱炭焼鈍鋼板に対して７００〜８５０℃で窒化処理を実施する。窒化後冷却工程は、窒化工程後の鋼板を冷却して、鋼中におけるＣｕＳ析出物が質量％で５ｐｐｍ以下である窒化処理鋼板とし、鋼板が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。
仕上げ焼鈍工程は、窒化処理鋼板の表面にＭｇＯを含有する焼鈍分離剤を塗布して、焼鈍分離剤が塗布された窒化処理鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する。
【００２９】
上記鋼材の化学組成は、Ｃｒ：０．０１〜０．２０％、Ｓｎ：０．０１〜０．２０％からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。また、上記鋼材の化学組成は、Ｓｂ：０．０１〜０．２０％、Ｎｉ：０．０１〜０．２０％、Ｓｅ：０．００５〜０．０２０％、Ｂｉ：０．００５〜０．０２０％、Ｐｂ：０．００５〜０．０２０％、Ｂ：０．００５〜０．０２０％、Ｖ：０．００５〜０．０２０％、Ｍｏ：０．００５〜０．０２０％、及び、Ａｓ：０．００５〜０．０２０％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。
【００３０】
以下、本発明による方向性電磁鋼板の製造方法について詳述する。なお、本明細書において、元素の含有量に関する％は、特に断りのない限り、質量％を意味する。
【００３１】
［製造工程フロー］
図１は、本発明による方向性電磁鋼板の製造方法のフロー図である。図１を参照して、本製造方法は、鋼材に対して熱間圧延を実施して熱延鋼板を製造する熱間圧延工程（Ｓ１）と、熱延鋼板に対して２段階焼鈍及び冷却を実施して焼鈍鋼板を製造する熱延板焼鈍工程（Ｓ２）と、焼鈍鋼板に対して冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程（Ｓ３）と、冷延鋼板に対して脱炭焼鈍を実施して脱炭焼鈍鋼板を製造する脱炭焼鈍工程（Ｓ４）と、脱炭焼鈍工程に対して窒化処理を実施して窒化処理鋼板を製造する窒化処理工程（Ｓ５）と、窒化処理鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）とを含む。以下、各工程Ｓ１〜Ｓ６について説明する。
【００３２】
［熱間圧延工程（Ｓ１）］
熱間圧延工程（Ｓ１）は、圧延工程（Ｓ１１）と、圧延後冷却工程（Ｓ１２）とを含む。圧延工程（Ｓ１１）では、準備された鋼材に対して熱間圧延を実施して鋼板を製造する。圧延後冷却工程（Ｓ１２）では、圧延工程後の鋼板を冷却する。以上の工程により、熱間圧延工程では、熱延鋼板を製造する。以下、圧延工程及び圧延後冷却工程について説明する。
【００３３】
［圧延工程（Ｓ１１）］
圧延工程では、準備された鋼材に対して熱間圧延を実施して鋼板を製造する。鋼材は、方向性電磁鋼板の素材に相当し、たとえば、スラブである。鋼材の化学組成は、次の元素を含有する。
【００３４】
［鋼材の化学組成中の必須元素］
Ｓｉ：２．５〜４．０％
シリコン（Ｓｉ）は、方向性電磁鋼板の電気抵抗を高めて、鉄損の一部を構成する渦電流損を低減する。Ｓｉ含有量が２．５％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｓｉ含有量が４．０％を超えれば、鋼の冷間加工性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は２．５〜４．０％である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は２．８％であり、さらに好ましくは３．０％である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は３．７％であり、さらに好ましくは３．５％である。
【００３５】
Ｃ：０．０１０〜０．０６０％
炭素（Ｃ）は、製造工程中における脱炭焼鈍工程完了までの組織制御に有効である。しかしながら、Ｃ含有量が０．０１０％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｃ含有量が０．０６０％を超えれば、脱炭焼鈍に要する時間が長くなりすぎ、ＣＯ２の排出量が多くなる。なお、脱炭焼鈍が不十分であれば、良好な磁気特性が得られにくい。したがって、Ｃ含有量は０．０１０〜０．０６０％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．０３０％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。Ｃ含有量の好ましい上限は０．０５５％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【００３６】
Ｍｎ：０．０５〜０．２０％
マンガン（Ｍｎ）は、方向性電磁鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させる。Ｍｎはさらに、熱間加工性を高めて、熱間圧延における割れの発生を抑制する。Ｍｎはさらに、熱延板焼鈍工程において、Ｓと結合して微細なＭｎＳを形成する。微細ＭｎＳは、インヒビターとして活用される微細ＡｌＮの析出核となる。そのため、熱延板焼鈍工程において、微細ＭｎＳの析出量が多ければ、十分な量の微細ＡｌＮが得られる。Ｍｎ含有量が０．０５％未満であれば、十分な量の微細ＭｎＳが析出しない。一方、Ｍｎ含有量が０．２０％を超えれば、方向性電磁鋼板の磁束密度が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は０．０５〜０．２０％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０７％であり、さらに好ましくは０．０８％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．１７％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
【００３７】
ｓｏｌ．Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％
アルミニウム（Ａｌ）は、方向性電磁鋼板の製造工程中において、Ｎと結合してＡｌＮを形成し、インヒビターとして機能する。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０２０％未満であれば、インヒビターとして機能する十分な量のＡｌＮが得られない。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０４０％を超えれば、ＡｌＮが粗大化して、インヒビター強度が低下する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０２０〜０．０４０％である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０２２％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０３５％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。なお、本明細書において、ｓｏｌ．Ａｌは酸可溶Ａｌを意味する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、酸可溶Ａｌの含有量である。
【００３８】
Ｎ：０．００２〜０．０１２％
窒素（Ｎ）は、方向性電磁鋼板の製造工程中において、Ａｌと結合してＡｌＮを形成し、インヒビターとして機能する。後述のとおり、本実施形態による方向性電磁鋼板の製造方法では、冷間圧延工程後に窒化処理工程が実施される。そのため、鋼材に多量のＮが含有される必要はない。しかしながら、Ｎ含有量を０．００２％未満とするためには、製鋼工程において過度の精錬を必要とする。したがって、Ｎ含有量の下限は０．００２％である。一方、鋼材中のＮ含有量が０．０１２％を超えれば、冷間圧延時に鋼板にブリスタ（空孔）が多数生成しやすくなる。したがって、Ｎ含有量は０．００２〜０．０１２％である。Ｎ含有量の好ましい下限は０．００５％であり、さらに好ましくは０．００６％である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．０１０％であり、さらに好ましくは０．００９％である。
【００３９】
Ｓ：０．００１〜０．０１０％
硫黄（Ｓ）は、製造工程中において、Ｍｎと結合して、上述の微細ＭｎＳを形成する。Ｓ含有量が０．００１％未満であれば、十分な量の微細ＭｎＳが得られない。一方、Ｓ含有量が０．０１０％を超えれば、仕上げ焼鈍後の鋼板中においてもＭｎＳが残存する場合がある。この場合、磁気特性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．００１〜０．０１０％である。Ｓ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｓ含有量の好ましい上限は０．００９％である。
【００４０】
Ｐ：０．０１〜０．０８％
リン（Ｐ）は、方向性電磁鋼板の比抵抗を高め、鉄損を低減する。Ｐ含有量が０．０１％未満であれば、この効果が十分に得られない。一方、Ｐ含有量が０．０８％を超えれば、鋼板の冷間加工性が低下する。したがって、Ｐ含有量は０．０１〜０．０８％（０．０１０〜０．０８０％）である。Ｐ含有量の好ましい下限は０．０１５％である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．０４％である。
【００４１】
Ｔｉ：０．００２８〜０．０１０％
チタン（Ｔｉ）は、Ｎと結合してＴｉＮ（析出物）を形成する。ＴｉＮはインヒビターとして機能して、仕上げ焼鈍工程の二次再結晶を発現させる。ＴｉＮは特に、仕上げ焼鈍工程における高温域での粒成長のばらつきを抑制し、方向性電磁鋼板の磁気特性の偏差を小さくする。Ｔｉ含有量が０．００２８％未満であれば、これらの効果が十分には得られない。一方、Ｔｉ含有量が０．０１０％を超えれば、ＴｉＮ析出物が過剰に生成して、仕上げ焼鈍後にも残存してしまう。ＴｉＮ析出物が仕上げ焼鈍後に残存すれば、方向性電磁鋼板の磁気特性が低下する。したがって、Ｔｉ含有量は０．００２８〜０．０１０％である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００３０％である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．００３５％である。
【００４２】
Ｃｕ：０．０１０〜０．５０％
銅（Ｃｕ）は熱延板焼鈍工程において、ＡｌＮの生成核となる微細ＭｎＳの析出を促進する。Ｃｕ含有量が０．０１０％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｃｕ含有量が高すぎれば、ＣｕＳ析出物が析出し、ＣｕＳ析出物が仕上げ焼鈍後にも残存する場合が生じる。鋼中にＣｕＳ析出物が残存していれば、方向性電磁鋼板の磁気特性が低下する。したがって、Ｃｕ含有量は０．０１０〜０．５０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０５％であり、さらに好ましくは０．１０％である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％である。
【００４３】
なお、従前の方向性電磁鋼板の製造方法では、熱延板焼鈍工程において、積極的にＣｕＳ析出物を生成して、ＣｕＳ析出物を二次再結晶のインヒビターとして活用している。しかしながら上記知見のとおり、ＣｕＳ析出物は鋼中に残存すれば、方向性電磁鋼板の磁気特性を低下してしまう。したがって、本発明においては、ＣｕＳ析出物の析出をなるべく抑制し、窒化処理工程後の鋼板（窒化処理鋼板）中でのＣｕＳ析出物の含有量を質量％で５ｐｐｍ以下にする。
【００４４】
本発明による鋼材の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、方向性電磁鋼板の素材である鋼材を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境などから混入されるもの、又は、純化焼鈍において完全に純化されずに鋼中に残存する下記の元素等であって、本発明の製造方法により製造される方向性電磁鋼板に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【００４５】
［鋼材の化学組成中の任意元素］
上述の鋼材は、Ｆｅの一部に代えて、Ｃｒ及びＳｎからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
【００４６】
Ｃｒ：０〜０．２０％
Ｓｎ：０〜０．２０％
クロム（Ｃｒ）及びすず（Ｓｎ）はいずれも、脱炭焼鈍工程時に生成される酸化層の性質を向上し、仕上げ焼鈍工程時に、この酸化層を用いて生成する一次被膜の性質も向上する。さらに、Ｃｒ及びＳｎは、酸化層及び一次被膜の形成の安定化を実現することにより、方向性電磁鋼板の磁気特性を向上し、磁気特性のばらつきを抑制する。Ｓｎはさらに、粒界偏析元素であり、二次再結晶を安定化する。しかしながら、Ｃｒ含有量が０．２０％を超えれば、一次被膜の形成が不安定になる場合がある。また、Ｓｎ含有量が０．２０％を超えれば、鋼板の表面が酸化されにくくなり、一次被膜の形成が不十分になる場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は０〜０．２０％であり、Ｓｎ含有量は０〜０．２０％である。上記効果をより有効に得るためのＣｒ含有量の好ましい下限は０．０１％である。上記効果をより有効に得るためのＳｎ含有量の好ましい下限は０．０１％である。Ｃｒ含有量のさらに好ましい下限は０．０５％であり、さらに好ましい上限は０．１５％である。Ｓｎ含有量のさらに好ましい下限は０．０４％であり、さらに好ましい上限は０．１５％である。
【００４７】
上述の鋼材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｓｅ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｂ、Ｖ、Ｍｏ及びＡｓからなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも、インヒビターを強化する。
Ｓｂ：０〜０．２０％、
Ｎｉ：０〜０．２０％、
Ｓｅ：０〜０．０２０％、
Ｂｉ：０〜０．０２０％、
Ｐｂ：０〜０．０２０％、
Ｂ：０〜０．０２０％、
Ｖ：０〜０．０２０％、
Ｍｏ：０〜０．０２０％、
Ａｓ：０〜０．０２０％、
アンチモン（Ｓｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、セレン（Ｓｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、ボロン（Ｂ）、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）及び砒素（Ａｓ）はいずれも、副インヒビターとして機能して、二次再結晶を安定化する。しかしながら、これらの元素が過剰に含有されれば、その効果が飽和する。したがって、Ｓｂ含有量は０〜０．２０％、Ｎｉ含有量は０〜０．２０％、Ｓｅ含有量は０〜０．０２０％、Ｂｉ含有量は０〜０．０２０％、Ｐｂ含有量は０〜０．０２０％、Ｂ含有量は０〜０．０２０％、Ｖ含有量は０〜０．０２０％、Ｍｏ含有量は０〜０．０２０％、Ａｓ含有量は０〜０．０２０％であり、これらの元素からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。なお、Ｓｂ含有量の好ましい下限は０．０１％である。Ｎｉ含有量の好ましい下限は０．０１％である。Ｓｅ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｂｉ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｐｂ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｂ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｖ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．００５％である。Ａｓ含有量の好ましい下限は０．００５％である。
【００４８】
以上の化学組成を有する鋼材はたとえば、上述のとおり、スラブである。鋼材の製造方法の一例は次のとおりである。上記化学組成を有する溶鋼を製造（溶製）する。溶鋼を用いて鋼材を製造する。連続鋳造法により鋼材を製造してもよい。溶鋼を用いてインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延して鋼材を製造してもよい。他の方法により鋼材を製造してもよい。
【００４９】
準備された鋼材（スラブ）に対して、熱間圧延機を用いて熱間圧延を実施して鋼板（熱延鋼板）を製造する。初めに、鋼材を加熱する。たとえば、スラブを周知の加熱炉又は周知の均熱炉に装入して、加熱する。スラブの好ましい加熱温度は１２８０℃未満であり、さらに好ましくは、１１００〜１２５０℃である。
【００５０】
加熱された鋼材（スラブ）に対して、熱間圧延機を用いた熱間圧延を実施して、鋼板（熱延鋼板）を製造する。熱間圧延機は、粗圧延機と、粗圧延機の下流に配置された仕上げ圧延機とを備える。粗圧延機は、一列に並んだ粗圧延スタンドを備える。各粗圧延スタンドは、上下に配置された複数のロールを含む。仕上げ圧延機も同様に、一列に並んだ仕上げ圧延スタンドを備える。各仕上げ圧延スタンドは、上下に配置される複数のロールを含む。加熱された鋼材を粗圧延機により圧延した後、さらに、仕上げ圧延機により圧延して、熱延鋼板を製造する。
【００５１】
熱間圧延により製造される熱延鋼板の厚さは特に限定されず、公知の厚さとすることができる。熱間圧延工程における仕上げ温度（仕上げ圧延機において最後に鋼板を圧下する仕上げ圧延スタンドの出側での鋼板温度）は、たとえば９００〜１０００℃である。以上の圧延工程により、鋼板を製造する。
【００５２】
［圧延後冷却工程（Ｓ１２）］
圧延後冷却工程（Ｓ１２）では、圧延工程（Ｓ１１）後の鋼板に対して、冷却を実施して熱延鋼板とする。このとき、鋼板の温度が９００℃から７５０℃になるまでの（つまり、鋼板温度が特定温度域での）平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にする。ここで、鋼板温度は次の方法で特定する。仕上げ圧延機の最後に圧下する圧延スタンドの出側及びその下流には、鋼板の幅中央部の温度を測定できる測温計（放射温度計、サーモグラフィ等）が下流に向かって複数取付けられている。各測温計により、鋼板幅方向中央部での鋼板の表面温度を測定する。各測温計で測定された鋼板の表面温度、各測温計の配置位置、仕上げ圧延機の最後に圧下する圧延スタンドの出側以降の熱延鋼板の通板速度等に基づいて、鋼板温度が９００℃から７５０℃になるまでに掛かった時間を求め、求めた時間に基づいて、平均冷却速度を求める。
【００５３】
上記特定温度域における平均冷却速度が３０℃／秒未満であれば、圧延後冷却工程（Ｓ１２）後の熱延鋼板中において、ＣｕＳ析出物が多く生成する。この場合、次工程の第１焼鈍工程（Ｓ２１）において固溶Ｃｕが不足するため、十分な微細ＭｎＳが生成しない。さらに、圧延後冷却工程（Ｓ１２）にて生成したＣｕＳ析出物は仕上げ焼鈍後においても残存しやすいため、方向性電磁鋼板中にＣｕＳ析出物が残存し、磁気特性を低下する。一方、平均冷却速度が１５０℃／秒を超えれば、ＡｌＮが不均一に析出する。そのため、磁気特性が低下する。
【００５４】
特定温度域における平均冷却速度が３０〜１５０℃／秒であれば、熱延鋼板でのＣｕＳ析出物の生成を十分に抑制できる。
【００５５】
特定温度域での冷却は、たとえば、次のとおり実施する。仕上げ圧延機の後段に、たとえば、冷却装置が配置されている。仕上げ圧延後の鋼板はそのまま冷却装置に装入され、連続的に冷却される。冷却後、鋼板は巻き取られてコイル状になる。冷却装置内において、鋼板の表面に対して冷却流体を噴射して、上述の平均冷却速度で鋼板を冷却してもよい。冷却流体はたとえば、水や、水と空気との混合流体である。また、鋼板を冷却流体が貯留された冷却槽に通過させて、鋼板を冷却してもよい。
【００５６】
熱間圧延工程（Ｓ１）では、上述の圧延工程（Ｓ１１）及び圧延後冷却工程（Ｓ１２）により、熱延鋼板を製造する。
【００５７】
［熱延板焼鈍工程（Ｓ２）］
製造された熱延鋼板に対して、熱延板焼鈍工程を実施して、焼鈍鋼板を製造する。図２は、図１中の熱延板焼鈍工程の詳細を示すフロー図である。図２を参照して、熱延板焼鈍工程（Ｓ２）は、第１焼鈍工程（Ｓ２１）と、第２焼鈍工程（Ｓ２２）と、第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）とを含む。熱延板焼鈍工程では、第１焼鈍工程（Ｓ２１）、第２焼鈍工程（Ｓ２２）、第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）の順に、各工程を実施する。第１焼鈍工程（Ｓ２１）では主として、Ｃｕを利用して微細ＭｎＳを多数析出させる。第２焼鈍工程（Ｓ２２）では主として、微細ＭｎＳを析出核として微細ＡｌＮを多数析出させる。第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）では、微細ＡｌＮをさらに追加して析出させ、かつ、ＣｕＳ析出物の析出を抑制する。以下、各工程Ｓ２１〜Ｓ２３について詳述する。
【００５８】
［第１焼鈍工程（Ｓ２１）］
第１焼鈍工程では、熱処理炉を用いて、熱延鋼板の温度が第１焼鈍温度（１０８０〜１２００℃）になるように、熱延鋼板を加熱する。そして、第１焼鈍温度となった熱延鋼板を第１保持時間（７０〜１２０秒）保持して焼鈍を実施する。これにより、熱延鋼板中に、微細ＡｌＮの析出核となる微細ＭｎＳを析出させる。鋼中の固溶Ｃｕは、第１焼鈍工程において、微細ＭｎＳの析出を促進させる。第１焼鈍工程（Ｓ２１）での製造条件は次のとおりである。
【００５９】
第１焼鈍温度：１０８０〜１２００℃
第１保持時間：７０〜１２０秒
第１焼鈍温度は、熱処理炉の炉温に相当する。第１焼鈍温度が１０８０℃未満であれば、微細ＡｌＮを析出させるための十分な量の微細ＭｎＳが析出しない。一方、第１焼鈍温度が１２００℃を超えれば、析出したＭｎＳが粗大化する。ＭｎＳが粗大化すれば、ＡｌＮの析出挙動が変化して、第２焼鈍工程（Ｓ２２）において、十分な量の微細ＡｌＮが析出しない。第１焼鈍温度が１０８０〜１２００℃であれば、第１保持時間が適切であることを前提として、十分な量の微細ＭｎＳが析出する。
【００６０】
また、第１保持時間が７０秒未満であれば、微細ＡｌＮを析出させるための十分な量の微細ＭｎＳが析出しない。一方、第１保持時間が１２０秒を超えれば、ＭｎＳが粗大化してしまう。その結果、第２焼鈍工程（Ｓ２２）において、十分な量の微細ＡｌＮが析出しない。第１保持時間が７０〜１２０秒であれば、熱延板焼鈍工程での他の条件が適切であることを前提として、十分な量の微細ＭｎＳが析出する。
【００６１】
［第２焼鈍工程（Ｓ２２）］
第１焼鈍工程（Ｓ２１）後、引き続き、第２焼鈍工程を実施する。第２焼鈍工程では、第１焼鈍工程と同じ熱処理炉内において、熱延鋼板の温度を第２焼鈍温度（９００〜９８０℃）に下げる。具体的には、第１焼鈍工程（Ｓ２１）後、炉温を第１焼鈍温度（１０８０〜１２００℃）から第２焼鈍温度（９００〜９８０℃）に下げる。炉温を下げて熱延鋼板の温度を第２焼鈍温度とした後、第２焼鈍温度で第２保持時間（３０〜４５０秒）保持して焼鈍を実施する。第２焼鈍工程（Ｓ２２）を実施することにより、第１焼鈍工程（Ｓ２１）で生成した微細ＭｎＳを析出核として、十分な量の微細ＡｌＮを析出させる。第２焼鈍工程（Ｓ２２）ではさらに、インヒビターとして機能する微細なＴｉＮも析出する。第２焼鈍工程（Ｓ２２）での製造条件は次のとおりである。
【００６２】
第２焼鈍温度：９００〜９８０℃
第２保持時間：３０〜４５０秒
第２焼鈍温度は、熱処理炉の炉温に相当する。第２焼鈍温度が９００℃未満である場合、十分な量の微細ＡｌＮが析出せず、非常に微細なＡｌＮが不安定に少量析出する。この場合、ＡｌＮがインヒビターとして機能しにくい。一方、第２焼鈍温度が９８０℃を超える場合、粗大なＡｌＮが少量析出するものの、適切な量の微細ＡｌＮが析出しにくい。第２焼鈍温度が９００〜９８０℃であれば、熱延板焼鈍工程での他の条件が適切であることを前提として、十分な量の微細ＡｌＮが析出する。
【００６３】
第２保持時間が３０秒未満であれば、十分な量の微細ＡｌＮが析出しない。一方、第２保持時間が４５０秒を超えれば、ＡｌＮが粗大化して、インヒビターとして機能しにくい。第２保持時間が３０〜４５０秒であれば、第１焼鈍工程における各条件が適切であり、かつ、第２保持温度が適切であることを前提として、十分な量の微細ＡｌＮが析出する。
【００６４】
［第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）］
第２焼鈍工程（Ｓ２２）後に、第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）を実施する。第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）では、第２焼鈍工程（Ｓ２２）後の鋼板（熱延鋼板）を冷却する。このとき、鋼板温度が９００〜７５０℃の範囲（特定温度域）では、３０〜１５０℃／秒の平均冷却速度で冷却する。特定温度域において上記平均冷却速度で冷却を実施することにより、微細なＡｌＮを追加で析出させる。さらに、ＣｕＳ析出物は特定温度域で生成しやすいため、上述の平均冷却速度で鋼板を冷却することにより、ＣｕＳ析出物の析出を抑制する。第２焼鈍後冷却工程（Ｓ２３）での製造条件は次のとおりである。
【００６５】
特定温度域での平均冷却速度：３０〜１５０℃／秒
特定温度域での平均冷却速度が３０℃／秒未満の場合、過剰なＣｕＳ析出物が析出する。この場合、仕上げ焼鈍後においても鋼中にＣｕＳ析出物が残存する。そのため、磁気特性が低下する。一方、特定温度域での平均冷却速度が１５０℃／秒を超える場合、鋼板の冷却が不均一になる。この場合、特定温度域において微細なＡｌＮが不均一に追加析出してしまう。そのため、二次再結晶が均一に発生しにくくなり、方向性電磁鋼板における磁気特性のばらつきが大きくなる。特定温度域での平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とすれば、特定温度域について、鋼板中に微細なＡｌＮを均一に析出しやすくなり、かつ、ＣｕＳ析出物の過剰な析出を抑制できる。
【００６６】
特定温度域での冷却は、たとえば、次のとおり実施する。上記熱処理炉の後段に冷却装置が配置されている。熱処理炉から抽出された鋼板はそのまま冷却装置に装入され、連続的に冷却される。冷却後、鋼板は巻き取られてコイル状になる。冷却装置内において、鋼板の表面に対して冷却流体を噴射して、上述の平均冷却速度で鋼板を冷却してもよい。冷却流体はたとえば、水や、水と空気との混合流体である。また、鋼板を冷却流体が貯留された冷却槽に通過させて、鋼板を冷却してもよい。
【００６７】
特定温度域での平均冷却速度は、次の方法で測定可能である。鋼板の温度はたとえば、サーモグラフィ、放射温度計等の温度センサにより、鋼板の表面温度を測定して求める。測定された温度に基づいて、鋼板の温度が９００℃から７５０℃に下がるまでに掛かった時間を求め、求めた時間に基づいて、平均冷却速度（℃／秒）を求める。
【００６８】
なお、９８０〜９００℃超の温度域、及び、７５０℃未満の温度域での鋼板の冷却方法は特に限定されないが、好ましくは、１０℃／秒以上で冷却を行う。
【００６９】
以上の工程により、熱延板焼鈍工程を実施して、焼鈍鋼板を製造する。熱延板焼鈍工程では、上述の３つの工程を実施することにより、微細ＭｎＳを析出核とした微細ＡｌＮを多数析出させる。これにより、仕上げ焼鈍工程において、二次再結晶を均一に発現させやすく、方向性電磁鋼板の磁気特性のばらつきを抑制できる。さらに、ＣｕＳ析出物の析出を抑制する。これにより、他の製造条件も満たすことを前提として、窒化処理工程後の鋼板中のＣｕＳ析出物の含有量は質量％で５ｐｐｍ以下になる。そのため、方向性電磁鋼板の磁気特性の低下を抑制できる。
【００７０】
［冷間圧延工程（Ｓ３）］
冷間圧延工程（Ｓ３）では、製造された焼鈍鋼板に対して、冷間圧延を実施して、冷延鋼板を製造する。冷間圧延は、冷間圧延機を用いて実施する。冷間圧延機は、一列に配列された複数の冷間圧延スタンドを備える。各冷間圧延スタンドは、複数の冷間圧延ロールを含む。
【００７１】
冷間圧延工程において、冷間圧延は１回のみ実施してもよいし、複数回実施してもよい。冷間圧延を複数回実施する場合、冷間圧延を実施した後、軟化を目的とした中間焼鈍を実施し、その後、冷間圧延を実施する。中間焼鈍条件は、公知の方法が用いられる。中間焼鈍を実施する場合、焼鈍後の鋼板の特定温度域（９００〜７５０℃）における平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒とする。中間焼鈍により、前段の冷間圧延にて鋼板に導入された歪みを低減した（鋼板を軟化した）後、次段の冷間圧延を実施する。
【００７２】
なお、中間焼鈍工程を実施することなく、複数の冷間圧延工程を実施する場合、製造された方向性電磁鋼板において、均一な特性が得られにくい場合がある。一方、複数回の冷間圧延工程を実施し、かつ、各冷間圧延工程の間に中間焼鈍工程を実施する場合、製造された方向性電磁鋼板において、磁束密度が低くなる場合がある。したがって、冷間圧延工程の回数、及び、中間焼鈍工程の有無は、最終的に製造される方向性電磁鋼板に要求される特性及び製造コストに応じて決定される。
【００７３】
１回又は複数回での冷間圧延における、好ましい累計の冷延率は８０〜９５％である。ここで、累計の冷延率（％）は次のとおり定義される。
冷延率（％）＝１−最後の冷間圧延後の冷延鋼板の板厚／最初の冷間圧延開始前の焼鈍鋼板の板厚×１００
【００７４】
なお、焼鈍鋼板に対して冷間圧延を実施する前に、焼鈍鋼板に対して酸洗処理を実施してもよい。製造された冷延鋼板は、コイル状に巻き取られる。
【００７５】
［脱炭焼鈍工程（Ｓ４）］
脱炭焼鈍工程（Ｓ４）では、冷間圧延工程（Ｓ３）により製造された冷延鋼板に対して、脱炭焼鈍を実施して一次再結晶を発現し、脱炭焼鈍鋼板を製造する。脱炭焼鈍工程（Ｓ４）は、脱炭工程（Ｓ４１）と、脱炭後冷却工程（Ｓ４２）とを含む。脱炭工程（Ｓ４１）では、冷延鋼板を脱炭して一次再結晶を発現させる。脱炭後冷却工程（Ｓ４２）では、脱炭後の鋼板を冷却する。以下、脱炭工程（Ｓ４１）及び脱炭後冷却工程（Ｓ４２）について説明する。
【００７６】
［脱炭工程（Ｓ４１）］
脱炭工程（Ｓ４１）では、冷間圧延工程（Ｓ３）により製造された冷延鋼板に対して、脱炭焼鈍を実施して一次再結晶を発現させる。脱炭焼鈍はたとえば、次の方法で実施する。冷間圧延鋼板を熱処理炉に装入する。熱処理炉の温度（脱炭焼鈍温度）を８００〜９５０℃とし、熱処理炉の雰囲気を、水素及び窒素を含有する湿潤雰囲気とする。脱炭焼鈍を実施することにより、鋼板中の炭素が鋼板から除去され、一次再結晶が発現する。脱炭焼鈍工程の製造条件は次のとおりである。
【００７７】
脱炭焼鈍温度：８００〜９５０℃
脱炭焼鈍温度は、上述のとおり、熱処理炉の炉温に相当し、脱炭焼鈍中の冷延鋼板の温度に相当する。脱炭焼鈍温度が８００℃未満であれば、一次再結晶発現後の脱炭焼鈍鋼板の結晶粒が小さすぎる。この場合、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）において、二次再結晶が十分に発現しない。一方、脱炭焼鈍温度が９５０℃を超えれば、一次再結晶発現後の脱炭焼鈍鋼板の結晶粒が大きすぎる。この場合も、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）において、二次再結晶が十分に発現しない。脱炭焼鈍温度が８００〜９５０℃であれば、一次再結晶後の脱炭焼鈍鋼板の結晶粒が適切なサイズとなり、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）において、二次再結晶が十分に発現する。
【００７８】
なお、脱炭焼鈍工程（Ｓ４）における、脱酸焼鈍温度での保持時間は特に限定されないが、たとえば、１５〜１５０秒である。
【００７９】
［脱炭後冷却工程（Ｓ４２）］
脱炭後冷却工程（Ｓ４２）では、脱炭工程（Ｓ４１）後の鋼板に対して、冷却を実施する。脱炭後冷却工程において、鋼板の温度が９００℃から７５０℃になるまでの（つまり、鋼板温度が特定温度域での）平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にする。
【００８０】
特定温度域での冷却は、たとえば、次のとおり実施する。上記熱処理炉の後段に冷却装置が配置されている。熱処理炉から抽出された鋼板はそのまま冷却装置に装入され、連続的に冷却される。冷却後、鋼板は巻き取られてコイル状になる。冷却装置内において、鋼板の表面に対して冷却流体を噴射して、上述の平均冷却速度で鋼板を冷却してもよい。冷却流体はたとえば、水や、水と空気との混合流体である。また、鋼板を冷却流体が貯留された冷却槽に通過させて、鋼板を冷却してもよい。
【００８１】
特定温度域での平均冷却速度は、次の方法で測定可能である。鋼板の温度はたとえば、冷却装置に設置されたサーモグラフィ、放射温度計等の温度センサにより、鋼板の表面温度を測定して求める。測定された温度に基づいて、鋼板の温度が９００℃から７５０℃に下がるまでに掛かった時間を求め、求めた時間に基づいて、平均冷却速度（℃／秒）を求める。
【００８２】
上記鋼板温度が特定温度域における平均冷却速度が３０℃／秒未満であれば、脱炭後冷却工程後の鋼板中において、ＣｕＳ析出物が多く生成する。ＣｕＳ析出物は仕上げ焼鈍後においても残存しやすいため、方向性電磁鋼板中にＣｕＳ析出物が残存し、磁気特性を低下する。一方、平均冷却速度が１５０℃／秒を超えれば、ＡｌＮが不均一に析出する。そのため、磁気特性が低下する。
【００８３】
鋼板の特定温度域における平均冷却速度が３０〜１５０℃／秒であれば、脱炭鋼板でのＣｕＳ析出物の生成を十分に抑制できる。
【００８４】
脱炭焼鈍工程（Ｓ４）では、上述の脱炭工程（Ｓ４１）及び脱炭後冷却工程（Ｓ４２）により、脱炭焼鈍鋼板を製造する。
【００８５】
［窒化処理工程（Ｓ５）］
窒化処理工程（Ｓ５）では、脱炭焼鈍工程（Ｓ４）後の脱炭焼鈍鋼板に対して、窒化処理を実施して、窒化処理鋼板を製造する。窒化処理工程（Ｓ５）は、窒化工程（Ｓ５１）と、窒化後冷却工程（Ｓ５２）とを含む。窒化工程（Ｓ５１）では、脱炭鋼板を窒化する。窒化後冷却工程（Ｓ５２）では、窒化工程後の鋼板を冷却する。以下、窒化工程（Ｓ５１）及び窒化後冷却工程（Ｓ５２）について説明する。
【００８６】
［窒化工程（Ｓ５１）］
窒化工程（Ｓ５１）では、脱炭焼鈍工程（Ｓ４）後の脱炭焼鈍鋼板に対して窒化処理を実施する。これにより、二次再結晶までに鋼中にさらに微細ＡｌＮが析出する。好ましい窒化処理条件は次のとおりである。
【００８７】
窒化処理温度：７００〜８５０℃
窒化処理炉内の雰囲気（窒化処理雰囲気）：水素、窒素及びアンモニア等の窒化能を有するガスを含有する雰囲気
窒化処理温度が７００℃未満であれば、又は、窒化処理温度が８５０℃を超えれば、窒化処理において、窒素が鋼板中に侵入しにくい。この場合、窒化工程において鋼板内部での窒素量が不足する。そのため、二次再結晶直前での微細ＡｌＮ量との合計析出量が不足する。その結果、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）での二次再結晶が十分に発現しない。
【００８８】
窒化処理温度が７００〜８５０℃であれば、二次再結晶前での微細ＡｌＮが十分に得られる。そのため、脱炭焼鈍工程（Ｓ４）までに析出した微細ＡｌＮ量と、窒化処理工程を経たことで得られる微細ＡｌＮ量との合計析出量が十分な量になる。その結果、仕上げ焼鈍工程において二次再結晶が十分に発現する。
【００８９】
なお、窒化処理工程（Ｓ５）における、窒化処理温度での保持時間は特に限定されないが、たとえば、１０〜６０秒である。
【００９０】
［窒化後冷却工程（Ｓ５２）］
窒化後冷却工程（Ｓ５２）では、窒化工程（Ｓ５１）後の鋼板に対して、冷却を実施する。窒化後冷却工程において、鋼板の温度が９００℃から７５０℃になるまでの（つまり、鋼板温度が特定温度域での）平均冷却速度を３０〜１５０℃／秒にする。
【００９１】
特定温度域での冷却は、たとえば、次のとおり実施する。上記窒化処理炉の後段に冷却装置が配置されている。窒化処理炉から抽出された鋼板はそのまま冷却装置に装入され、連続的に冷却される。冷却後、鋼板は巻き取られてコイル状になる。冷却装置内において、鋼板の表面に対して冷却流体を噴射して、上述の平均冷却速度で鋼板を冷却してもよい。冷却流体はたとえば、水や、水と空気との混合流体である。また、鋼板を冷却流体が貯留された冷却槽に通過させて、鋼板を冷却してもよい。
【００９２】
特定温度域での平均冷却速度は、次の方法で測定可能である。鋼板の温度はたとえば、冷却装置に設置されたサーモグラフィ、放射温度計等の温度センサにより、鋼板の表面温度を測定して求める。測定された温度に基づいて、鋼板の温度が９００℃から７５０℃に下がるまでに掛かった時間を求め、求めた時間に基づいて、平均冷却速度（℃／秒）を求める。
【００９３】
上記鋼板温度が特定温度域における平均冷却速度が３０℃／秒未満であれば、脱炭後冷却工程後の脱炭鋼板中において、ＣｕＳ析出物が多く生成する。ＣｕＳ析出物は仕上げ焼鈍後においても残存しやすいため、方向性電磁鋼板中にＣｕＳ析出物が残存し、磁気特性を低下する。一方、平均冷却速度が１５０℃／秒を超えれば、ＡｌＮが不均一に析出する。そのため、磁気特性が低下する。
【００９４】
鋼板の特定温度域における平均冷却速度が３０〜１５０℃／秒であれば、窒化処理鋼板でのＣｕＳ析出物の生成を十分に抑制できる。
【００９５】
上述の窒化処理工程（Ｓ５）後であって、後述の仕上げ焼鈍工程前の、窒化処理鋼板において、鋼中のＣｕＳ析出物量は、質量％で５ｐｐｍ以下である。ここで、窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物量は次の方法で測定する。
【００９６】
［窒化処理鋼板中のＣｕＳ析出物量の測定方法］
まずＣｕＳ析出物の質量の測定に用いられる化学分析用のサンプルの採取方法について説明する。初めに、窒化処理鋼板の幅方向における中央部から、供試材を採取する。供試材の表面に形成されているスケール等の酸化被膜等を、化学的研磨、又は、機械的研磨処理により除去する。その後、供試材を電解して、介在物や析出物等を供試材から離脱させて残渣として回収する。この回収された残渣をサンプルとする。
【００９７】
サンプルを回収後、サンプルに含有されるＣｕの質量を定量する。さらに、ＣｕとＳの原子比（Ｃｕ／Ｓ）を２／１として、定量されたＣｕ質量に対するＳ質量を求める。得られたＳ質量とＣｕ質量とを合計して、供試材中のＣｕＳ析出物質量と定義する。得られたＣｕＳ析出物質量及び供試材の質量に基づいて、窒化処理鋼板中のＣｕＳ析出物量の含有量（ｐｐｍ）を求める。
【００９８】
なお、上述したサンプルに含有されるＣｕには、結晶構造や組成等から厳密にＣｕＳ析出物と判断される析出物に含有されないＣｕが含まれることがあるが、本発明におけるＣｕＳ析出物量を算出する場合には、このようなＣｕを含めてＳの質量に換算する。しかしながら、サンプル中のＣｕＳ析出物以外のＣｕはきわめて微量である。
【００９９】
［仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）］
窒化処理工程（Ｓ５）後の窒化処理鋼板に対して、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）を実施する。仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）では、はじめに、窒化処理鋼板の表面に焼鈍分離剤を含有する水性スラリーを塗布する。そして、水性スラリーを塗布された鋼板に対して焼鈍（仕上げ焼鈍）を実施する。
【０１００】
水性スラリーは、後述する焼鈍分離剤に水を加え攪拌して精製する。焼鈍分離剤は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有する。好ましくは、ＭｇＯは焼鈍分離剤の主成分である。ここで、「主成分」とは、焼鈍分離剤中のＭｇＯ含有量が、質量％で６０．０％以上であることを意味する。焼鈍分離剤は、ＭｇＯ以外に、周知の添加剤を含有してもよい。
【０１０１】
仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）はたとえば、次の条件で実施する。仕上げ焼鈍の前に、焼付け処理を実施する。初めに、窒化処理鋼板の表面上に水性スラリーの焼鈍分離剤を塗布する。表面に焼鈍分離剤が塗布された窒化処理鋼板を巻取り、コイル状にする。コイル状の窒化処理鋼板を、４００〜１０００℃に保持した炉内に装入し、保持する（焼付け処理）。これにより、窒化処理鋼板表面上に塗布された焼鈍分離剤が乾燥する。保持時間はたとえば１０〜９０秒である。
【０１０２】
焼鈍分離剤を乾燥後、コイル状の窒化処理鋼板に対して、仕上げ焼鈍を実施する。仕上げ焼鈍は、熱処理炉を用いて実施する。仕上げ焼鈍の製造条件はたとえば、次のとおりである。なお、仕上げ焼鈍における炉内雰囲気は、周知の雰囲気である。
【０１０３】
仕上げ焼鈍温度：１１５０〜１２５０℃
仕上げ焼鈍温度での保持時間：５〜３０時間
仕上げ焼鈍温度が１１５０℃未満であれば、十分な二次再結晶が発現せず、また二次再結晶に用いた析出物を除去する純化が十分ではない。そのため、製造された方向性電磁鋼板の磁気特性が劣位となる。一方、仕上げ焼鈍温度が１２５０℃を超えても二次再結晶及び純化に対する効果が低いとともに、鋼板の変形などの問題が生じる。仕上げ温度が１１５０〜１２５０℃であれば、上記保持時間が適切であることを前提として、十分な二次再結晶が発現して、磁気特性が高まる。さらに、鋼板表面上にフォルステライトを含有する一次被膜が健全に形成される。
【０１０４】
なお、仕上げ焼鈍工程（Ｓ６）により、窒化処理鋼板の化学組成の各元素が鋼中成分からある程度取り除かれる。特に、インヒビターとして機能するＳ、Ａｌ、Ｎ等は大幅に取り除かれる。
【０１０５】
以上の製造工程により、本発明による方向性電磁鋼板が製造される。製造された方向性電磁鋼板では、熱延板焼鈍工程（Ｓ２）、及び、窒化処理工程（Ｓ５）において、インヒビターとして機能する微細ＡｌＮが十分な量だけ析出する。さらに、熱延板焼鈍工程（Ｓ２）において、磁気特性を低下するＣｕＳ析出物の生成が抑制される。その結果、優れた磁気特性を有し、磁気特性のばらつきが抑制された方向性電磁鋼板が製造される。
【０１０６】
なお、仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板の表面には、フォルステライトを含有する一次被膜が形成されている。
【０１０７】
［その他の製造工程］
本発明による方向性電磁鋼板の製造方法はさらに、必要に応じて次の製造工程を実施してもよい。
【０１０８】
［二次被膜形成工程］
本実施形態による方向性電磁鋼板の製造方法ではさらに、仕上げ焼鈍工程後に、二次被膜形成工程を実施してもよい。二次被膜形成工程では、仕上げ焼鈍の降温後の方向性電磁鋼板の表面（一次被膜上）に、コロイド状シリカ及びリン酸塩を主体とする絶縁コーティング剤を塗布した後、焼付けを実施する。これにより、一次被膜上に、張力絶縁被膜である二次被膜が形成される。
【０１０９】
［磁区細分化処理工程］
本実施形態による方向性電磁鋼板はさらに、仕上げ焼鈍工程又は二次被膜形成工程後に、磁区細分化処理工程を実施してもよい。磁区細分化処理工程では、方向性電磁鋼板の表面に、磁区細分化効果のあるレーザ光を照射したり、表面に溝を形成したりする。この場合、さらに磁気特性に優れる方向性電磁鋼板が製造できる。
【実施例】
【０１１０】
以下に、本発明の態様を実施例により具体的に説明する。これらの実施例は、本発明の効果を確認するための一例であり、本発明を限定するものではない。
【０１１１】
［各試験番号の方向性電磁鋼板の製造］
表１に示す化学組成の溶鋼を、真空溶解炉にて製造した。製造された溶鋼を用いて、連続鋳造法により鋼材（スラブ）を製造した。
【０１１２】
【表１】
2019035120.tif 000003
【０１１３】
表２に示す各試験番号の鋼材（スラブ）を表２に示す加熱温度（℃）で加熱した。加熱された鋼材に対して熱間圧延工程を実施して、板厚２．３ｍｍの熱延鋼板を製造した。仕上げ圧延温度（℃）は、いずれの試験番号においても９００〜１０００℃の範囲内であった。さらに、圧延後冷却工程において、鋼板温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度（℃／秒）は表２に示すとおりであった。
【０１１４】
【表２】
2019035120.tif 000004
【０１１５】
熱延鋼板に対して、表２に示す条件で熱延板焼鈍工程を実施して、焼鈍鋼板を製造した。具体的には、表２に示す第１焼鈍温度（℃）で第１保持時間（秒）保持して第１焼鈍工程を実施した。第１焼鈍工程後、第２焼鈍温度（℃）で第２保持時間（秒）保持して第２焼鈍工程を実施した。第２焼鈍工程後、冷却工程を実施した。冷却工程において、特定温度域（９００℃から７５０℃になるまで）の平均冷却速度（℃／秒）は表２に示すとおりであった。
【０１１６】
焼鈍鋼板に対して、冷間圧延工程を実施して、板厚０．２２ｍｍの冷延鋼板を製造した。いずれの試験番号においても、冷延率は９１〜９５％であった。
【０１１７】
冷延鋼板に対して、脱炭焼鈍工程を実施して、脱炭焼鈍鋼板を製造した。具体的には、表２に示す脱炭焼鈍温度（℃）で脱炭焼鈍を実施した。脱炭焼鈍温度での保持時間はいずれの試験番号も１００秒であった。さらに、脱炭後冷却工程において、鋼板温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度（℃／秒）は表２に示すとおりであった。
【０１１８】
脱炭焼鈍鋼板に対して、窒化処理工程を実施して、窒化処理鋼板を製造した。具体的には、表３に示す窒化処理温度（℃）で窒化処理を実施した。なお、窒化処理温度での保持時間はいずれの試験番号も３０秒であった。さらに、窒化後冷却工程において、鋼板温度が９００℃から７５０℃になるまでの平均冷却速度（℃／秒）は表２に示すとおりであった。
【０１１９】
窒化処理鋼板に対して、仕上げ焼鈍工程を実施した。初めに、窒化処理鋼板上に、ＭｇＯを主成分とする焼結分離剤（水スラリー）を塗布して、５００℃で１０秒間保持する焼付け処理を実施した。その後、表２に示す仕上げ焼鈍温度（℃）で、表２に示す保持時間（時間）鋼板を保持して、仕上げ焼鈍を実施した。
【０１２０】
仕上げ焼鈍後の鋼板に対して、コロイド状シリカ及びリン酸塩を主体とする周知の絶縁コーティング剤を塗布した後、９００℃で２００秒保持する焼付け処理を実施して、二次被膜を形成した。
【０１２１】
以上の製造工程により、各試験番号の方向性電磁鋼板を製造した。
【０１２２】
［評価試験］
［窒化処理工程後のＣｕＳ析出物含有量の測定試験］
各試験番号において、窒化処理工程後、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板において、窒化処理鋼板の幅方向における中央部から、供試材を採取した。採取された供試材を用いて、鋼中のＣｕＳ析出物含有量（質量％）を上述の方法により測定した。
【０１２３】
［磁気特性評価試験］
次の方法により、各試験番号の方向性電磁鋼板の磁気特性を評価した。具体的には、各試験番号の方向性電磁鋼板から圧延方向長さ３００ｍｍ×幅６０ｍｍのサンプルを１５個採取した。具体的には、方向性電磁鋼板の幅をｔ（ｍｍ）と定義した場合、方向性電磁鋼板の側縁から幅方向にｔ／２の位置において、圧延方向に２０００ｍｍピッチ（サンプルの重心間距離）で５つのサンプルを採取した。さらに、方向性電磁鋼板の側縁から幅方向ｔ／４の位置において、圧延方向に２０００ｍｍピッチで５つのサンプルを採取した。さらに、方向性電磁鋼板の側縁から３ｔ／４の位置において、圧延方向に２０００ｍｍピッチで５つのサンプルを採取した。以上の採取工程により、方向性電磁鋼板の異なる部位から１５個のサンプルを採取した。
【０１２４】
採取された１５個のサンプルに対して、８００Ａ／ｍの磁場を付与して、磁束密度Ｂ８（Ｔ）を求めた。１５個のサンプルで得られた磁束密度のうち、最高値をＢ８ｍａｘ（Ｔ）、最低値をＢ８ｍｉｎ（Ｔ）、平均値をＢ８ａｖｅ（Ｔ）と定義した。そして、最高値Ｂ８ｍａｘと最低値Ｂ８ｍｉｎとの差分値を、偏差ΔＢ８（Ｔ）と定義した。さらに、同じ１５個のサンプルに対してＳＳＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈｅｅｔ  Ｔｅｓｔｅｒ）試験を実施して、周波数５０Ｈｚ、最大磁束密度１．７Ｔのときの鉄損Ｗ１７／５０（Ｗ／ｋｇ）を求めた。
【０１２５】
［試験結果］
得られた試験結果を表２に示す。表２を参照して、試験番号１〜１５では、いずれも鋼材の化学組成が適切であり、かつ、各製造工程での条件も適切であった。その結果、窒化処理工程後であって、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は、いずれの試験番号においても、５ｐｐｍ以下であった。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ以上と高く、優れた磁気特性を示した。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔ以下であり、磁気特性のばらつきは抑えられていた。さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇ以下であった。
【０１２６】
一方、試験番号１６では、鋼材のＳｉ含有量が低すぎた。そのため、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。
【０１２７】
試験番号１７では、鋼材のＣ含有量が高すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１２８】
試験番号１８では、鋼材のＭｎ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１２９】
試験番号１９では、鋼材のＭｎ含有量が高すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３０】
試験番号２０では、鋼材のｓｏｌ．Ａｌ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３１】
試験番号２１では、鋼材のｓｏｌ．Ａｌ含有量が高すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３２】
試験番号２２では、鋼材のＳ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３３】
試験番号２３では、鋼材のＳ含有量が高すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３４】
試験番号２４では、鋼材のＰ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３５】
試験番号２５では、鋼材のＴｉ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３６】
試験番号２６では、鋼材のＴｉ含有量が高すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３７】
試験番号２７では、鋼材のＣｕ含有量が低すぎた。そのため、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３８】
試験番号２８では、鋼材のＣｕ含有量が高すぎた。そのため、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は、いずれの試験番号においても、５ｐｐｍを超えた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１３９】
試験番号２９では、鋼材の化学組成は適切であったものの、熱間圧延工程の圧延後冷却工程において、鋼板温度が特定温度域（９００〜７５０℃）における平均冷却速度が遅すぎた。そのため、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は５ｐｐｍを超えた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４０】
試験番号３０では、鋼材の化学組成は適切であったものの、熱間圧延工程の圧延後冷却工程において、鋼板温度が特定温度域（９００〜７５０℃）における平均冷却速度が速すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４１】
試験番号３１では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第１焼鈍工程における第１焼鈍温度が低すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４２】
試験番号３２では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第１焼鈍工程における第１焼鈍温度が高すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４３】
試験番号３３では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第１焼鈍工程における第１保持時間が短すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４４】
試験番号３４では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第１焼鈍工程における第１保持時間が長すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４５】
試験番号３５では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍工程における第２焼鈍温度が低すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４６】
試験番号３６では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍工程における第２焼鈍温度が高すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４７】
試験番号３７では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍工程における第２保持時間が短すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４８】
試験番号３８では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍工程における第２保持時間が長すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１４９】
試験番号３９及び４０では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が遅すぎた。そのため、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は、いずれの試験番号においても、５ｐｐｍを超えた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５０】
試験番号４１では、鋼材の化学組成は適切であったものの、第２焼鈍後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が速すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５１】
試験番号４２では、鋼材の化学組成は適切であったものの、脱炭焼鈍工程における脱炭焼鈍温度が低すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５２】
試験番号４３では、鋼材の化学組成は適切であったものの、脱炭焼鈍工程における脱炭焼鈍温度が高すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５３】
試験番号４４では、鋼材の化学組成は適切であったものの、脱炭焼鈍工程の脱炭後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が遅すぎた。そのため、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は、５ｐｐｍを超えた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５４】
試験番号４５では、鋼材の化学組成は適切であったものの、脱炭焼鈍工程の脱炭後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が速すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５５】
試験番号４６では、鋼材の化学組成は適切であったものの、窒化処理工程における窒化処理温度が低すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５６】
試験番号４７では、鋼材の化学組成は適切であったものの、窒化処理工程における窒化処理温度が高すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５７】
試験番号４８では、鋼材の化学組成は適切であったものの、窒化後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が遅すぎた。そのため、仕上げ焼鈍工程前の窒化処理鋼板におけるＣｕＳ析出物の含有量は５ｐｐｍを超えた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５８】
試験番号４９では、鋼材の化学組成は適切であったものの、窒化後冷却工程における、特定温度域での平均冷却速度が速すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１５９】
試験番号５０では、鋼材の化学組成は適切であったものの、仕上げ焼鈍工程における仕上げ焼鈍温度が低すぎた。その結果、平均磁気特性Ｂ８ａｖｅは１．９２０Ｔ未満であり、さらに、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１６０】
試験番号５１では、鋼材の化学組成は適切であったものの、仕上げ焼鈍工程における仕上げ焼鈍温度が高すぎた。その結果、鉄損Ｗ１７／５０は０．８６Ｗ／ｋｇを超え、磁気特性が低かった。さらに、偏差ΔＢ８は０．０１７Ｔを超え、磁気特性のばらつきが大きかった。
【０１６１】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【図１】
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【図２】
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