(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．００１〜０．１％、ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％、Ｃ：０．００５％以下（０％を除く）、Ａｌ：０．００５％以下（０％を除く）、Ｎ：０．００５５％以下（０％を除く）、およびＳ：０．００５５％以下（０％を除く）含み、残部はＦｅおよびその他不可避に混入する不純物からなり、下記式１を満足することを特徴とする方向性電磁鋼板。
［式１］
０．５≦（［Ｂａ］＋［Ｙ］）／（［Ｂ］＊１０）≦３
（ただし、式１中、［Ｂａ］、［Ｙ］、［Ｂ］は、それぞれＢａ、Ｙ、Ｂの含有量（重量％）を示す。）
【請求項２】
Ｍｎ：０．０１％〜０．５％をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項３】
２ｍｍ以上の粒径を有する結晶粒の平均粒径は、１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項４】
結晶粒界に偏析したＢ並びに、ＢａまたはＹを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項５】
重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．００１〜０．１％、ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％、Ｃ：０．００１〜０．１％、Ａｌ：０．０１％以下（０％を除く）、Ｎ：０．００５５％以下（０％を除く）、およびＳ：０．００５５％以下（０％を除く）含み、残部はＦｅおよびその他不可避に混入する不純物からなり、下記式１を満足する、スラブを加熱する段階；
前記スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階；
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階；
前記冷延板を１次再結晶焼鈍する段階；および；
前記１次再結晶焼鈍が完了した前記冷延板を２次再結晶焼鈍する段階；を含むことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
［式１］
０．５≦（［Ｂａ］＋［Ｙ］）／（［Ｂ］＊１０）≦３
（ただし、式１中、［Ｂａ］、［Ｙ］、［Ｂ］は、それぞれＢａ、Ｙ、Ｂの含有量（重量％）を示す。）
【請求項６】
前記スラブは、Ｍｎ：０．０１％〜０．５％をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記スラブを加熱する段階で、１０００〜１２８０℃に加熱することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階で、最終圧下率が８０％以上であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記２次再結晶焼鈍する段階は、昇温段階および均熱段階を含み、前記均熱段階の温度は、９００〜１２５０℃であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の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、方向性電磁鋼板およびその製造方法に係り、より詳しくは、Ｂ、Ｂａ、Ｙを一定量含ませて、結晶粒界に偏析させた方向性電磁鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、鋼板の結晶方位が｛１１０｝＜００１＞である、別名、ゴス（Ｇｏｓｓ）方位を有する結晶粒からなる、圧延方向への磁気的特性に優れた軟磁性材料である。
一般に、磁気特性は、磁束密度と鉄損で表現され、高い磁束密度は、結晶粒の方位を｛１１０｝＜００１＞方位に正確に配列することにより得られる。磁束密度が高い電磁鋼板は、電気機器の鉄心材料の大きさを小さくできるだけでなく、履歴損失が低くなって電気機器の小型化と同時に高効率化を高めることができる。鉄損は、鋼板に任意の交流磁場を加えた時、熱エネルギーとして消費される電力損失であって、鋼板の磁束密度と板厚さ、鋼板中の不純物量、比抵抗、そして２次再結晶粒の大きさなどによって大きく変化し、磁束密度と比抵抗が高いほど、そして板厚さと鋼板中の不純物量が低いほど、鉄損が低くなって電気機器の効率が増加する。
【０００３】
現在、全世界的にＣＯ２発生を低減することで地球温暖化に対処するために、エネルギー節約と共に高効率製品化を目指す傾向にあり、電気エネルギーを少なく使用する高効率化された電気機器の拡大普及に対する需要が増加するに伴い、より優れた低鉄損特性を有する方向性電磁鋼板の開発に対する社会的要求が増大している。
一般に、磁気特性に優れた方向性電磁鋼板は、鋼板の圧延方向に｛１１０｝＜００１＞方位のゴス組織（Ｇｏｓｓ  ｔｅｘｔｕｒｅ）が強く発達しなければならず、このような集合組織を形成させるためには、ゴス方位の結晶粒が２次再結晶という異常な結晶粒成長を形成させなければならない。このような異常な結晶成長は、通常の結晶粒成長とは異なり、正常な結晶粒成長が析出物、介在物やあるいは固溶または粒界に偏析する元素によって正常に成長する結晶粒界の移動が抑制された時に発生する。このように結晶粒成長を抑制する析出物や介在物などを特に結晶粒成長抑制剤（ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）と呼び、｛１１０｝＜００１＞方位の２次再結晶による方向性電磁鋼板の製造技術に関する研究は、強い結晶粒成長抑制剤を用いて｛１１０｝＜００１＞方位に対する集積度が高い２次再結晶を形成して優れた磁気特性を確保するのに力を注いできた。
【０００４】
既存の方向性電磁鋼板技術では、主に、ＡｌＮ、ＭｎＳ［Ｓｅ］などの析出物を結晶粒成長抑制剤として用いている。一例として、１回の強冷間圧延後、脱炭を実施した後に、アンモニアガスを用いた別途の窒化工程により、鋼板の内部に窒素を供給して強い結晶粒成長抑制効果を発揮するＡｌ系の窒化物によって２次再結晶を起こす製造方法がある。
しかし、高温焼鈍過程で炉内雰囲気による脱窒または復窒による析出物の不安定性の深刻化および高温で３０時間以上の長時間の純化焼鈍が必要であるという点は、製造工程上の複雑性とコスト負担を伴う。
【０００５】
このような理由から、最近、ＡｌＮ、ＭｎＳなどの析出物を結晶粒成長抑制剤として使用せずに方向性電磁鋼板を製造する方法が提案されている。一例として、バリウム（Ｂａ）およびイットリウム（Ｙ）などの粒界偏析元素を用いる製造方法がある。
ＢａおよびＹは、２次再結晶の形成が可能なほど結晶粒成長抑制効果に優れ、高温焼鈍過程で炉内雰囲気の影響を受けないなどの利点があるが、粒界の結合力を弱めるという欠点がある。したがって、強圧下が必要な冷間圧延過程で粒界クラックが多数発生して生産性の低下を避けられなくなる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的とするところは、方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．００１〜０．１％、およびＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％含み、残部はＦｅおよびその他の不可避不純物を含むこと位を特徴とする。
【０００８】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、下記式１を満足することができる。
［式１］
０．５≦（［Ｂａ］＋［Ｙ］）／（［Ｂ］＊１０）≦３
（ただし、式１中、［Ｂａ］、［Ｙ］、［Ｂ］は、それぞれＢａ、Ｙ、Ｂの含有量（重量％）を示す。）
Ｃ：０．００５％以下（０％を除く）、Ａｌ：０．００５％以下（０％を除く）、Ｎ：０．００５５％以下（０％を除く）、およびＳ：０．００５５％以下（０％を除く）をさらに含むことができる。
【０００９】
Ｍｎ：０．０１％〜０．５％をさらに含むことができる。
２ｍｍ以上の粒径を有する結晶粒の平均粒径は、１０ｍｍ以上であること位が好ましい。
結晶粒界に偏析したＢ並びに、ＢａまたはＹを含むことができる。
【００１０】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の製造方法は、重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．００１〜０．１％並びに、ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％含み、残部はＦｅおよびその他の不可避不純物を含むスラブを加熱する段階、スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階、熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階、冷延板を１次再結晶焼鈍する段階、および、１次再結晶焼鈍が完了した冷延板を２次再結晶焼鈍する段階、を含むことを特徴とする
【００１１】
スラブは、下記式１を満足することができる。
［式１］
０．５≦（［Ｂａ］＋［Ｙ］）／（［Ｂ］＊１０）≦３
（ただし、式１中、［Ｂａ］、［Ｙ］、［Ｂ］は、それぞれＢａ、Ｙ、Ｂの含有量（重量％）を示す。）
スラブは、Ｃ：０．００１〜０．１％、Ａｌ：０．０１％以下（０％を除く）、Ｎ：０．００５５％以下（０％を除く）、およびＳ：０．００５５％以下（０％を除く）をさらに含むことができる。
【００１２】
スラブは、Ｍｎ：０．０１％〜０．５％をさらに含むことができる。
スラブを加熱する段階で、１０００〜１２８０℃に加熱することがよい。
熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階で、最終圧下率が８０％以上になることが好ましい。
２次再結晶焼鈍する段階は、昇温段階および均熱段階を含み、均熱段階の温度は、９００〜１２５０℃になることがよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、ゴス結晶粒を安定的に形成させることによって、磁気的特性に優れている。
また、結晶粒成長抑制剤としてＡｌＮおよびＭｎＳを使用しないので、１３００℃以上の高温にスラブを加熱する必要がない。
さらに、結晶粒界強化効果によって、強冷間圧延下でも粒界クラックの発生が低減され、生産性の向上および製造費用が節減される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】試料番号２番の発明材の製造過程における冷延鋼板の写真である。
【図２】試料番号１番の比較材の製造過程における冷延鋼板の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１、第２および第３などの用語は、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用されるが、これらに限定されない。これらの用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを、他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下に述べる第１部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２部分、成分、領域、層またはセクションとして言及される。
ここで使用される専門用語は、単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用される単数形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数形態も含む。明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外させるわけではない。
【００１６】
ある部分が他の部分の「上に」あると言及する場合、これは、まさに他の部分の上にあるか、その間に他の部分が伴ってもよい。対照的にある部分が他の部分の「真上に」あると言及する場合、その間に他の部分が介在しない。
別途に定義しないものの、ここに使用される技術用語および科学用語を含むすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同じ意味を有する。通常使用される辞書に定義された用語は、関連技術文献と現在開示された内容に符合する意味を有するものとして追加解釈され、定義されない限り、理想的または非常に公式的な意味で解釈されない。
また、特に言及しない限り、％は、重量％を意味し、１ｐｐｍは、０．０００１重量％である。
【００１７】
以下、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
既存の方向性電磁鋼板技術では、結晶粒成長抑制剤としてＡｌＮ、ＭｎＳなどのような析出物を使用しており、すべての工程が析出物の分布を厳格に制御し、２次再結晶された鋼板内に残留した析出物が除去されるようにするための条件によって工程条件が極めて限られていた。
反面、本発明の一実施例では、結晶粒成長抑制剤としてＡｌＮ、ＭｎＳなどのような析出物を使用しない。本発明の一実施例では、Ｂ並びに、ＢａまたはＹを結晶粒成長抑制剤として使用することによって、Ｇｏｓｓ結晶粒の分率を増加させ、磁性に優れた電磁鋼板を得ることができる。
【００１８】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｍｎ：０．０１％〜０．５％、Ｂ：０．００１〜０．１％並びに、ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％含み、残部はＦｅおよびその他の不可避不純物を含む。
以下、各成分について具体的に説明する。
【００１９】
バリウム（Ｂａ）およびイットリウム（Ｙ）は、本発明の一実施例において、結晶粒成長抑制剤として作用し、２次再結晶焼鈍時、ゴス結晶粒以外の他の方位の結晶粒が成長するのを抑制して電磁鋼板の磁性を向上させる。ＢａおよびＹは、それぞれ単独で添加されるか、複合添加されてもよい。ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％含むことができる。つまり、ＢａまたはＹがそれぞれ単独で添加される場合、ＢａまたはＹの含有量がそれぞれ０．００５重量％〜０．５重量％になってもよく、ＢａおよびＹが同時に添加される場合、ＢａおよびＹの含有量の合計が（つまり、合量が）０．００５重量％〜０．５重量％になってもよい。ＢａまたはＹまたはその合量が少なすぎると、十分な抑制力を発揮しにくく、ＢａまたはＹまたはその合量が多すぎると、鋼板の脆性が増加して、圧延時にクラックが発生することがある。
【００２０】
ホウ素（Ｂ、ボロン）は、粒界に偏析して粒界結合力を強化するので、圧延時のクラック発生および圧延回数を低減する役割を果たす。また、鋼中の窒素と反応してＢＮ析出物を一部形成するが、ＢＮは、高温安定性に優れていて、前述したＢａおよびＹと共に結晶粒成長を抑制する補助インヒビターの作用が可能である。Ｂの含有量は、０．００１〜０．１重量％になってもよい。Ｂが過度に少なく含まれると、ＢａおよびＹによる粒界脆性を緩和させるのに不足しうる。Ｂが過度に多く含まれると、ＢａおよびＹの粒界偏析を抑制し、高温焼鈍過程で介在物を多数形成して磁気特性が低下しうる。
Ｂは、ＢａおよびＹとの関係において下記式１を満足することができる。
［式１］
０．５≦（［Ｂａ］＋［Ｙ］）／（［Ｂ］＊１０）≦３
（ただし、式１中、［Ｂａ］、［Ｙ］、［Ｂ］は、それぞれＢａ、Ｙ、Ｂの含有量（重量％）を示す。）
式１の値が０．５未満の場合、ＢａおよびＹの粒界偏析を抑制し、高温焼鈍過程で介在物を多数形成して磁気特性が低下しうる。式１の値が３超過の場合、ＢａおよびＹによる粒界脆性を緩和させるのに不足しうる。
【００２１】
シリコン（Ｓｉ）は、素材の比抵抗を増加させて鉄損を低くする役割を果たす。スラブおよび電磁鋼板においてＳｉ含有量が１．０重量％未満の場合、比抵抗が減少して鉄損特性が低下しうる。逆に、方向性電磁鋼板においてＳｉ含有量が７重量％を超える場合、変圧器の製造時に加工が難しいので、方向性電磁鋼板におけるＳｉ含有量は、７重量％以下であるのが良い。
炭素（Ｃ）は、オーステナイト安定化元素であって、０．００１重量％以上スラブ中に添加されて、連鋳過程で発生する粗大な柱状組織を微細化し、Ｓのスラブ中心偏析を抑制することができる。また、冷間圧延中に鋼板の加工硬化を促進して、鋼板内に｛１１０｝＜００１＞方位の２次再結晶の核生成を促進したりすることができる。しかし、０．１％を超えると、熱延中にエッジ−クラック（ｅｄｇｅ−ｃｒａｃｋ）が発生することがある。ただし、電磁鋼板の製造時に脱炭焼鈍を経るようになり、脱炭焼鈍後の最終電磁鋼板内のＣ含有量は、０．００５重量％以下であるのが良い。より具体的には０．００３重量％以下である。
【００２２】
本発明の一実施例において、ＡｌＮ、ＭｎＳなどの析出物を結晶粒成長抑制剤として使用しないので、アルミニウム（Ａｌ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）など一般的な方向性電磁鋼板で必須として使用される元素は、不純物範囲で管理される。つまり、不可避にＡｌ、Ｎ、Ｓなどをさらに含む場合、Ａｌを０．００５重量％以下、Ｓを０．００５５重量％以下、およびＮを０．００５５重量％以下でさらに含んでもよい。
本発明の一実施例では、ＡｌＮを結晶粒成長抑制剤として使用しなくてよいので、アルミニウム（Ａｌ）含有量を積極的に抑制することができる。したがって、本発明の一実施例では、方向性電磁鋼板内にＡｌは添加されなかったり、０．００５重量％以下に制御することができる。また、スラブでは、製造工程過程でＡｌが除去されるので、Ａｌを０．０１重量％以下で含むことができる。
【００２３】
窒素（Ｎ）は、ＡｌＮ、（Ａｌ、Ｍｎ）Ｎ、（Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ）Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＮなどの析出物を形成するので、本発明の一実施例では、Ｎは添加されなかったり、０．００５５重量％以下に制御することができる。より具体的には０．００３０重量％以下であってもよい。本発明の一実施例では、浸窒工程を省略できるので、スラブ内のＮ含有量と最終電磁鋼板内のＮ含有量とが実質的に同一であり得る。
硫黄（Ｓ）は、熱間圧延時、固溶温度が高くて偏析が激しい元素であるので、本発明の一実施例では、添加されなかったり、０．００５５重量％以下に制御することができる。より具体的には０．００３５重量％以下であってもよい。
【００２４】
本発明の一実施例では、ＭｎＳを結晶粒成長抑制剤として使用しないので、マンガン（Ｍｎ）を添加しなくてよい。ただし、Ｍｎは、比抵抗元素であって磁性を改善する効果があるので、スラブおよび電磁鋼板に任意成分として、追加的にさらに含まれてもよい。Ｍｎが追加的に含まれる場合、Ｍｎの含有量は、０．０１重量％以上であってもよい。しかし、０．５重量％を超える場合、２次再結晶後に相変態を起こして磁性が劣化することがある。本発明の一実施例において、追加元素をさらに含む場合、残部の鉄（Ｆｅ）を代替して添加されることが理解される。
また、その他の不可避不純物として、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａのような成分は、鋼中で酸素と反応して酸化物を形成して、介在物として最終製品の磁区移動に妨害を与えて磁性劣化の原因になりうるので、強力抑制することが必要である。したがって、これらを不可避に含有する場合、それぞれの成分ごとに０．００５重量％以下で管理することができる。
【００２５】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、２ｍｍ以上の粒径を有する結晶粒の平均粒径が１０ｍｍ以上になる。２ｍｍ以上の粒径を有する結晶粒の平均粒径が１０ｍｍ未満の場合、結晶粒が十分に成長せずに磁性が低下しうる。本発明の一実施例において、結晶粒の粒径とは、円に相当する結晶粒に対する直径の長さを意味する。
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、ゴス結晶粒を安定的に形成させることによって、磁気的特性に優れている。具体的には、本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、８００Ａ／ｍの磁場で測定した磁束密度のＢ８が１．８８Ｔ以上であってもよい。
【００２６】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の製造方法は、重量％で、Ｓｉ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．００１〜０．１％並びに、ＢａおよびＹをそれぞれ単独または合量で０．００５重量％〜０．５重量％含み、残部はＦｅおよびその他の不可避不純物を含むスラブを加熱する段階、スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階、熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階、冷延板を１次再結晶焼鈍する段階、および、１次再結晶焼鈍が完了した冷延板を２次再結晶焼鈍する段階、を含む。
【００２７】
以下、各段階ごとに方向性電磁鋼板の製造方法を具体的に説明する。
まず、スラブを加熱する。
スラブの組成については、電磁鋼板の組成に関連して具体的に説明したので、重複する説明は省略する。
スラブの加熱温度は制限されないが、スラブを１２８０℃以下の温度に加熱すると、スラブの柱状晶組織が粗大に成長するのを防止して、熱間圧延工程で板のクラックが発生するのを防止することができる。したがって、スラブの加熱温度は、１０００℃〜１２８０℃であってもよい。特に、本発明の一実施例では、結晶粒成長抑制剤としてＡｌＮおよびＭｎＳを使用しないので、１３００℃以上の高温にスラブを加熱する必要がない。
【００２８】
次に、スラブを熱間圧延して熱延板を製造する。熱間圧延温度は制限されず、一実施例として９５０℃以下で熱延を終了することができる。この後、水冷して６００℃以下で巻取ることができる。
次に、必要に応じて、熱延板を熱延板焼鈍することができる。熱延板焼鈍を実施する場合、熱延組織を均一にするために、９００℃以上の温度に加熱し、均熱した後、冷却することができる。
次に、熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する。冷間圧延は、リバース（Ｒｅｖｅｒｓｅ）圧延機あるいはタンデム（Ｔａｎｄｅｍ）圧延機を用いて、１回の冷間圧延、複数回の冷間圧延、または中間焼鈍を含む複数回の冷間圧延法で０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さの冷延板を製造することができる。
また、冷間圧延中に鋼板の温度を１００℃以上に維持する温間圧延を実施できる。
【００２９】
さらに、冷間圧延による最終圧下率は、８０％以上になってもよい。本発明の一実施例では、前述のように、スラブ成分内にＢを特定の含有量含むことによって、粒界に偏析して粒界結合力を強化するので、圧延時のクラック発生および圧延回数を低減することができ、最終圧下率を高めることができる。
次に、冷間圧延された冷延板を１次再結晶焼鈍する。１次再結晶焼鈍段階でゴス結晶粒の核が生成される１次再結晶が起こる。１次再結晶焼鈍段階で冷延板の脱炭が行われる。脱炭のために、８００℃〜９００℃の温度で焼鈍することができる。また、雰囲気は、水素および窒素の混合ガス雰囲気であってもよい。さらに、脱炭が完了すると、冷延板内の炭素含有量は、０．００５重量％以下になってもよい。本発明の一実施例では、ＡｌＮ結晶粒成長抑制剤を使用しないので、窒化工程を省略することができる。
【００３０】
次に、１次再結晶焼鈍が完了した冷延板を２次再結晶焼鈍する。この時、１次再結晶焼鈍が完了した冷延板に焼鈍分離剤を塗布した後、２次再結晶焼鈍することができる。この時、焼鈍分離剤は特に制限せず、ＭｇＯを主成分として含む焼鈍分離剤を使用することができる。
２次再結晶焼鈍する段階は、昇温段階および均熱段階を含む。昇温段階は、１次再結晶焼鈍が完了した冷延板を均熱段階の温度まで昇温する段階である。均熱段階の温度は、９００℃〜１２５０℃であってもよい。９００℃未満であれば、ゴス結晶粒が十分に成長せずに磁性が低下し、１２５０℃超過時、結晶粒が粗大に成長して電磁鋼板の特性が低下しうる。昇温段階は水素および窒素の混合ガス雰囲気で、均熱段階は水素雰囲気で行われる。
【００３１】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の製造方法では、ＡｌＮ、ＭｎＳの結晶粒成長抑制剤を使用しないので、２次再結晶焼鈍が完了した後、純化焼鈍工程を省略することができる。従来のＭｎＳ、ＡｌＮを結晶粒成長抑制剤として使用する方向性電磁鋼板の製造方法では、ＡｌＮおよびＭｎＳのような析出物を除去するための高温の純化焼鈍が必要であったが、本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の製造方法では、純化焼鈍工程を必要としない。
この後、必要に応じて、方向性電磁鋼板の表面に絶縁被膜を形成したり、磁区微細化処理を行うことができる。本発明の一実施例において、方向性電磁鋼板の合金成分は、絶縁被膜などのコーティング層を除いた素地鋼板を意味する。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００３２】
実施例１
重量％で、Ｓｉ：３．２％、Ｃ：０．０５％、Ｍｎ：０．０６％、Ｓ：０．００４８％、Ｎ：０．００３２％、および、Ａｌ：０．００５％を含み、バリウム（Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、およびボロン（Ｂ）を下記表１のように含有し、残部Ｆｅとその他不可避に混入する不純物からなるスラブを準備した。
スラブを１１５０℃の温度に９０分間加熱した後、熱間圧延して２．６ｍｍの厚さの熱延板を製造した。この熱延板を１０５０℃以上の温度に加熱した後、９１０℃で９０秒間維持し、水冷した後、酸洗した。次に、リバース（Ｒｅｖｅｒｓｅ）圧延機を用いて、計７回のパスを経て０．３０ｍｍの厚さまで冷間圧延した。各パスあたりの圧下率は、試験条件ごとに同一に適用した。冷間圧延された鋼板は、炉中で昇温した後、水素：５０体積％および窒素：５０体積％の混合ガス雰囲気、および、焼鈍温度８５０℃で１２０秒間維持して炭素濃度０．００２重量％まで脱炭と共に１次再結晶焼鈍を行った。この後、ＭｇＯを塗布した後、コイル状に巻取って２次再結晶焼鈍した。２次再結晶焼鈍は、窒素：２５体積％および水素：７５体積％の混合ガス雰囲気で１２００℃まで昇温し、１２００℃到達後には水素：１００体積％のガス雰囲気で２０時間維持後、炉冷した。
【００３３】
最終的に得られた鋼板を表面洗浄後、ｓｉｎｇｌｅ  ｓｈｅｅｔ測定法を利用して、磁場の強さを８００Ａ／ｍの条件で磁束密度を測定した。
【表１】
0006808830.tif 000002
【００３４】
表１から確認できるように、ＢａおよびＹの含有量に応じてＢの含有量が本発明の範囲内で制御された場合に、圧延クラックの発生がなく、比較材に比べて優れた磁性を得ることができた。
また、図１、および図２に、試料番号２番の発明材の製造工程中の冷延鋼板の写真、および試料番号１番の比較材の製造工程中の冷延鋼板の写真を示した。比較材の場合、圧延クラックが明確に現れることを確認できる。
【００３５】
実施例２
重量％で、Ｓｉ：３．２％、Ｃ：０．０４８％、Ｍｎ：０．１１％、Ｓ：０．００５１％、Ｎ：０．００２８％、および、Ａｌ：０．００８％を含み、バリウム（Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、およびボロン（Ｂ）を下記表２のように含有し、残部Ｆｅとその他不可避に混入する不純物からなるスラブを準備した。
スラブを１１５０℃の温度に９０分間加熱した後、熱間圧延して２．６ｍｍの厚さの熱延板を製造した。この熱延板を１０５０℃以上の温度に加熱した後、９１０℃で９０秒間維持し、水冷した後、酸洗した。次に、リバース（Ｒｅｖｅｒｓｅ）圧延機を用いて、計７回のパスを経て０．３０ｍｍの厚さまで冷間圧延した。各パスあたりの圧下率は、試験条件ごとに同一に適用した。冷間圧延された鋼板は、炉中で昇温した後、水素：５０体積％および窒素：５０体積％の混合ガス雰囲気、および、焼鈍温度８５０℃で１２０秒間維持して炭素濃度０．００３重量％まで脱炭と共に１次再結晶焼鈍を行った。この後、ＭｇＯを塗布した後、コイル状に巻取って２次再結晶焼鈍した。２次再結晶焼鈍は、窒素：２５体積％および水素：７５体積％の混合ガス雰囲気で１２００℃まで昇温し、１２００℃到達後には水素：１００体積％のガス雰囲気で２０時間維持後、炉冷した。
【００３６】
最終的に得られた鋼板を表面洗浄後、ｓｉｎｇｌｅ  ｓｈｅｅｔ測定法を利用して、磁場の強さを８００Ａ／ｍの条件で磁束密度を測定した。また、結晶粒の粒径は６０℃に加熱された塩酸に５分間浸漬して表面のコーティング層を除去した後、面積に応じた平均値で計算した。
【表２】
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表２を参照すれば、本発明の一実施例による電磁鋼板において、２ｍｍ以上の粒径を有する結晶粒の平均粒径は１０ｍｍ以上となり、磁性に優れていることが明らかになった。
【００３７】
本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造可能であり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であることを理解するであろう。そのため、以上に述べた実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。
【図１】
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【図２】
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