(57)【要約】  磁気特性に優れるとともに一次被膜の鋼板への密着性に優れる方向性電磁鋼板を提供する。Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳとＳｅの合計：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以下およびＮ：０．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する母材鋼板と、母材鋼板の表面上に形成され、Ｍｇ2ＳｉＯ4を主成分として含有する一次被膜とを備える方向性電磁鋼板である。一次被膜の表面から板厚方向にグロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピーク位置が一次被膜の表面から板厚方向へ２．０〜１２．０μｍの範囲に存在し、Ａｌ発光強度のピーク位置でのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2であり、かつＡｌ酸化物の個数密度が０．０２〜０．２０個／μｍ2である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳとＳｅの合計：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以下およびＮ：０．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する母材鋼板と、該母材鋼板の表面上に形成され、Ｍｇ2ＳｉＯ4を主成分として含有する一次被膜とを備える方向性電磁鋼板であって、
前記一次被膜の表面から前記方向性電磁鋼板の板厚方向にグロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピーク位置が、前記一次被膜の表面から前記板厚方向へ２．０〜１２．０μｍの範囲に存在し、
前記Ａｌ発光強度のピーク位置でのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2であり、かつ
Ａｌ酸化物の個数密度が０．０２〜０．２０個／μｍ2である、方向性電磁鋼板。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．１００％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳとＳｅの合計：０．００２〜０．０５０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５０％およびＮ：０．００１〜０．０３０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する熱延鋼板に８０％以上の冷延率で冷間圧延を行って冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
前記冷延鋼板に脱炭焼鈍を行う脱炭焼鈍工程と、
前記脱炭焼鈍後の前記冷延鋼板の表面に、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を含有する水性スラリーを塗布し、４００〜１０００℃の炉で該冷延鋼板の表面の水性スラリーを乾燥した後、該冷延鋼板に仕上げ焼鈍を行う仕上げ焼鈍工程を含み、
前記焼鈍分離剤は、前記ＭｇＯと、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩を一種以上と、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物を一種以上とを含有し、
前記ＭｇＯの粒度分布は、前記ＭｇＯの含有量に対して、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０質量％であるとともに粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５質量％であり、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０質量％の範囲で含有され、かつ、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、及び前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値をそれぞれ［Ｃａ］、［Ｓｒ］、及び［Ｂａ］としたとき、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が０．８０〜１．００の範囲を満たし、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであるとともに、前記ＭｇＯのメジアン径に対する前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５であり、
前記Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計１．０〜１５．０質量％である、請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
ただし、Ｘは、［Ｃａ］、［Ｓｒ］または［Ｂａ］のうち最も高い値を意味する。
【請求項３】
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩のうち含有量が最も高い元素の水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍである、請求項２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記熱延鋼板は、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの一種以上を、合計で０．３０質量％以下含有する、請求項２または３に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記熱延鋼板は、Ｂｉ、ＴｅまたはＰｂの一種以上を、合計で０．０３００質量％以下含有する、請求項２〜４のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項６】
ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤であって、
Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩を一種以上と、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物を一種以上とを含有し、
前記ＭｇＯの粒度分布は、前記ＭｇＯの含有量に対して、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０質量％であるとともに粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５質量％であり、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０質量％の範囲で含有され、かつ、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、及び前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値をそれぞれ［Ｃａ］、［Ｓｒ］、及び［Ｂａ］としたとき、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が０．８０〜１．００の範囲を満たし、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであるとともに、前記ＭｇＯのメジアン径に対する前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５であり、
前記Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計１．０〜１５．０質量％である、焼鈍分離剤。
ただし、Ｘは、［Ｃａ］、［Ｓｒ］または［Ｂａ］のうち最も高い値を意味する。
【請求項７】
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩のうち含有量が最も高い元素の水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍである、請求項６に記載の焼鈍分離剤。
【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、ならびに焼鈍分離剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、Ｓｉを０．５〜７質量％程度含有し、結晶方位を｛１１０｝＜００１＞方位（Ｇｏｓｓ方位）に集積させた鋼板である。結晶方位の制御には、二次再結晶による粒成長現象が利用される。【０００３】
方向性電磁鋼板の製造方法は次の通りである。スラブを加熱して熱間圧延を行って熱延鋼板を製造する。熱延鋼板に必要に応じて焼鈍を行う。熱延鋼板を酸洗する。酸洗後の熱延鋼板に、８０％以上の冷延率で冷間圧延を行って冷延鋼板を製造する。冷延鋼板に脱炭焼鈍を行って、一次再結晶を発現する。脱炭焼鈍後の冷延鋼板に仕上げ焼鈍を行って二次再結晶を発現する。以上の工程により、方向性電磁鋼板が製造される。【０００４】
上述の脱炭焼鈍後であって仕上げ焼鈍前に、冷延鋼板の表面に、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を含有する水性スラリーを塗布し、乾燥（焼付け）する。焼鈍分離剤が焼付けられた冷延鋼板をコイルに巻取った後、仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍時において、焼鈍分離剤中のＭｇＯと、脱炭焼鈍時に冷延鋼板の表面に形成された内部酸化層中のＳｉＯ2とが反応し、フォルステライト（Ｍｇ2ＳｉＯ4）を主成分とする一次被膜が表面に形成される。【０００５】
一次被膜を形成した後、一次被膜上に、例えばコロイダルシリカおよびリン酸塩からなる絶縁被膜（二次被膜ともいう）を形成する。一次被膜および絶縁被膜は、鋼板よりも熱膨脹率が小さい。そのため、一次被膜は、絶縁被膜とともに、鋼板に張力を付与して鉄損を低減する。一次被膜はさらに、絶縁被膜の鋼板への密着性を高める。したがって、一次被膜の鋼板への密着性は高いほうが好ましい。【０００６】
一方、方向性電磁鋼板の低鉄損化には、磁束密度を高くしてヒステリシス損を低下することも有効である。方向性電磁鋼板の磁束密度を高めるためには、母鋼板の結晶方位をＧｏｓｓ方位に集積させることが有効である。Ｇｏｓｓ方位への集積を高めるための技術が、特許文献１〜３に記載されている。特許文献１〜３により記載された技術では、インヒビターの作用を強化する磁気特性改善元素（Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｅ等）を鋼板に添加する。これにより、Ｇｏｓｓ方位への集積が高まり、磁束密度を高めることができる。【０００７】
しかし、鋼板が磁気特性改善元素を含有すると、一次被膜の一部が凝集し、鋼板と一次被膜との界面が平坦化し易くなり、一次被膜の鋼板への密着性が低下する。【０００８】
一次被膜の鋼板への密着性を高める技術が特許文献４、５に記載されている。
特許文献４には、焼鈍分離剤へＣｅ、Ｌａ等を添加することにより一次被膜中にＣｅ、Ｌａ等を目付量で片面当たり０．００１〜１０００ｍｇ／ｍ2含有させることが記載されている。
さらに、特許文献５には、焼鈍分離剤の主剤ＭｇＯの比表面積を制御するとともに、焼鈍分離剤へＣａ、ＳｒおよびＢａの化合物の１種以上を添加し、被膜特性を改善することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−８８１７１号公報
【特許文献２】特開平８−２６９５５２号公報
【特許文献３】特開２００５−２９０４４６号公報
【特許文献４】特開２０１２−２１４９０２号公報
【特許文献５】特開平１１−３０２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、方向性電磁鋼板のいっそうの性能向上を図るべく鋭意検討を重ねた結果、方向性電磁鋼板において、特許文献４に記載されるように焼鈍分離剤へのＣｅまたはＬａの含有量を高める、あるいは特許文献５に記載されるように焼鈍分離剤へのＣａ、Ｓｒ、またはＢａの含有量を高めると、方向性電磁鋼板の被膜密着性は向上するものの、磁気特性が劣化する場合があることが判明した。また、鋼板面内には被膜密着性に劣る領域も存在し、さらなる被膜密着性の改善が求められることも判明した。【００１１】
本発明の目的は、被膜密着性の低下を改善し、磁気特性に優れ、一次被膜の鋼板への密着性に優れた方向性電磁鋼板およびその製造方法、ならびに焼鈍分離剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以下に列記の通りである。
（１）質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳとＳｅの合計：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以下およびＮ：０．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する母材鋼板と、該母材鋼板の表面上に形成され、Ｍｇ2ＳｉＯ4を主成分として含有する一次被膜とを備える方向性電磁鋼板であって、
前記一次被膜の表面から前記方向性電磁鋼板の板厚方向にグロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピーク位置が、前記一次被膜の表面から前記板厚方向へ２．０〜１２．０μｍの範囲に存在し、
前記Ａｌ発光強度のピーク位置でのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2であり、かつ
Ａｌ酸化物の個数密度が０．０２〜０．２０個／μｍ2である、方向性電磁鋼板。【００１３】
（２）質量％で、Ｃ：０．１００％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳとＳｅの合計：０．００２〜０．０５０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５０％およびＮ：０．００１〜０．０３０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する熱延鋼板に８０％以上の冷延率で冷間圧延を行って冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
前記冷延鋼板に脱炭焼鈍を行う脱炭焼鈍工程と、
前記脱炭焼鈍後の前記冷延鋼板の表面に、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を含有する水性スラリーを塗布し、４００〜１０００℃の炉で該冷延鋼板の表面の水性スラリーを乾燥した後、該冷延鋼板に仕上げ焼鈍を行う仕上げ焼鈍工程を含み、
前記焼鈍分離剤は、前記ＭｇＯと、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩を一種以上と、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物を一種以上とを含有し、
前記ＭｇＯの粒度分布は、前記ＭｇＯの含有量に対して、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０質量％であるとともに粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５質量％であり、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０質量％の範囲で含有され、かつ、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、及び前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値をそれぞれ［Ｃａ］、［Ｓｒ］、及び［Ｂａ］としたとき、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が０．８０〜１．００の範囲を満たし、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであるとともに、前記ＭｇＯのメジアン径に対する前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５であり、
前記Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計１．０〜１５．０質量％である、（１）に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
ただし、Ｘは、［Ｃａ］、［Ｓｒ］または［Ｂａ］のうち最も高い値を意味する。【００１４】
（３）前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩のうち含有量が最も高い元素の水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍである、（２）に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。【００１５】
（４）前記熱延鋼板は、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの一種以上を、合計で０．３０質量％以下含有する、（２）または（３）に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。【００１６】
（５）前記熱延鋼板は、Ｂｉ、ＴｅまたはＰｂの一種以上を、合計で０．０３００質量％以下含有する、（２）〜（４）のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。【００１７】
（６）ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤であって、
Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩を一種以上と、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物を一種以上とを含有し、
前記ＭｇＯの粒度分布は、前記ＭｇＯの含有量に対して、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０質量％であるとともに粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５質量％であり、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩は、前記ＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０質量％の範囲で含有され、かつ、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｃａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｓｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、及び前記ＭｇＯの含有量に対する前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量を前記Ｂａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値をそれぞれ［Ｃａ］、［Ｓｒ］、及び［Ｂａ］としたとき、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が０．８０〜１．００の範囲を満たし、
前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであるとともに、前記ＭｇＯのメジアン径に対する前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５であり、
前記Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量は、前記ＭｇＯに対して合計１．０〜１５．０質量％である、焼鈍分離剤。
ただし、Ｘは、［Ｃａ］、［Ｓｒ］または［Ｂａ］のうち最も高い値を意味する。【００１８】
（７）前記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩のうち含有量が最も高い元素の水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍである、（６）に記載の焼鈍分離剤。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物を小径化することにより、内部酸化層中のＳｉＯ2が凝集および粗大化する前に一次被膜の根が形成され、一次被膜と鋼板の界面の嵌入構造を発達させることができる。よって、本発明の一態様によれば、従来の技術における被膜密着性の低下を改善でき、磁気特性に優れるとともに一次被膜の鋼板への密着性に優れる方向性電磁鋼板を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をその原理とともに説明する。移行の説明において、化学組成に関する「％」は特に断りがない限り「質量％」を意味する。また、特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。
【００２１】
１．方向性電磁鋼板
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板は、母材鋼板と、フォルステライト（Ｍｇ2ＳｉＯ4）を主成分とし母材鋼板の表面に形成される一次被膜とを備える。一次被膜の上に、例えば、コロイダルシリカおよびリン酸塩で構成された絶縁被膜を有してもよい。一次被膜および絶縁被膜は、いずれも、鋼板よりも熱膨脹率が小さいため、鋼板に張力を付与して鉄損を低減する。一次被膜の密着性が低いと、二次被膜が一次被膜とともに鋼板から剥離するため、一次被膜の鋼板への密着性は高いほうが好ましい。
ここで、「主成分」とはある物質に５０質量％以上含まれている成分のことを言い、当該主成分は、ある物質に好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上含まれる。
【００２２】
１．１．母材鋼板の化学組成
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板を構成する母材鋼板は以下に列記の元素を含有する。なお、後述する２項で説明するように、母材鋼板は、後述する化学組成を有する熱延鋼板に冷間圧延、脱炭焼鈍、および仕上げ焼鈍を行うことにより製造される。初めに、必須元素を説明する。
【００２３】
（１）Ｃ：０．００５％以下
Ｃは、製造工程における脱炭焼鈍工程の完了までの組織制御に有効な元素である。しかし、Ｃ含有量が０．００５％を超えると、製品板である方向性電磁鋼板の磁気特性が低下する。したがって、Ｃ含有量は、０．００５％以下であり、好ましくは０．００３％以下である。
一方、Ｃ含有量は低いほうが好ましいが、Ｃ含有量を０．０００１％未満に低減しても、組織制御の効果は飽和し、製造コストが嵩むだけとなる。したがって、Ｃ含有量は、好ましくは０．０００１％以上である。
【００２４】
（２）Ｓｉ：２．５〜４．５％
Ｓｉは、鋼の電気抵抗を高めて渦電流損を低減する。Ｓｉ含有量が２．５％未満では渦電流損の低減効果を十分に得られない。一方、Ｓｉ含有量が４．５％を超えると鋼の冷間加工性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は２．５〜４．５％である。Ｓｉ含有量は、好ましくは２．７％以上であり、さらに好ましくは２．８％以上である。一方、Ｓｉ含有量は好ましくは４．２％以下であり、さらに好ましくは４．０％以下である。
【００２５】
（３）Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％
Ｍｎは、製造工程中に後述のＳおよびＳｅと結合してＭｎＳおよびＭｎＳｅを形成する。これらの析出物は、インヒビター（正常結晶粒成長の抑制剤）として機能し、鋼において、二次再結晶を発現する。Ｍｎは、さらに鋼の熱間加工性も高める。
Ｍｎ含有量が０．０５０％未満であると、これらの効果を十分に得られない。一方、Ｍｎ含有量が１．０００％を超えると、二次再結晶が発現せず、鋼の磁気特性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は０．０５０〜１．０００％である。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．０６０％以上であり、さらに好ましくは０．０６５％以上である。一方、Ｍｎ含有量は好ましくは０．４００％以下であり、さらに好ましくは０．２００％以下である。
【００２６】
（４）ＳおよびＳｅの合計：０．００５％以下
ＳおよびＳｅは、製造工程においてＭｎと結合して、インヒビターとして機能するＭｎＳおよびＭｎＳｅを形成する。しかし、Ｓ、Ｓｅ含有量が合計で０．００５％を超えると、残存するインヒビターにより、磁気特性が低下するとともに、ＳおよびＳｅの偏析により、方向性電磁鋼板において表面欠陥が発生することがある。したがって、ＳおよびＳｅの合計含有量は０．００５％以下である。
方向性電磁鋼板におけるＳおよびＳｅの合計含有量はなるべく低いほうが好ましい。しかし、方向性電磁鋼板中のＳおよびＳｅの合計含有量を０．０００１％未満に低減しても、製造コストが嵩むだけとなる。したがって、方向性電磁鋼板中のＳおよびＳｅの合計含有量は、好ましくは０．０００１％以上である。
【００２７】
（５）ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以下
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、インヒビターとして機能するＡｌＮを形成する。しかし、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．００５％を超えると、母材鋼板中にインヒビターが過剰に残存するため、磁気特性が低下する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００５％以下である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、好ましくは０．００４％以下であり、さらに好ましくは０．００３％以下である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量はなるべく低いほうが好ましい。しかし、ｓｏｌ．Ａｌ含有量を０．０００１％未満に低減しても、製造コストが嵩むだけとなる。したがって、方向性電磁鋼板中のｓｏｌ．Ａｌ含有量は、好ましくは０．０００１％以上である。なお、本明細書において、ｓｏｌ．Ａｌは酸可溶Ａｌを意味する。
【００２８】
（６）Ｎ：０．００５％以下
Ｎは、製造工程においてＡｌと結合して、インヒビターとして機能するＡｌＮを形成する。しかし、Ｎ含有量が０．００５％を超えると、方向性電磁鋼板中にインヒビターが過剰に残存して磁気特性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．００５％以下である。
Ｎ含有量は、好ましくは０．００４％以下であり、さらに好ましくは０．００３％以下である。Ｎ含有量はなるべく低いほうが好ましい。しかし、Ｎ含有量を０．０００１％未満に低減しても、製造コストが嵩むだけとなる。したがって、Ｎ含有量は、好ましくは０．０００１％以上である。
【００２９】
（７）残部：Ｆｅおよび不純物
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板の母材鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅおよび不純物である。ここで、不純物とは、母材鋼板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、仕上げ焼鈍中に鋼中から取り除かれず（純化されず）に鋼中に残存する下記の元素であって、本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板の作用に悪影響を及ぼさない含有量で含有することを許容される元素を意味する。
【００３０】
本発明の一態様による方向性電磁鋼板の母材鋼板中の不純物において、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｂｉ、ＴｅまたはＰｂの１種以上の合計含有量は０．０３％以下である。
これらの元素はいずれも方向性電磁鋼板の磁束密度を高めるが、仕上げ焼鈍にて母材鋼板から除去されるためいずれも不純物であり、上述のとおり、合計で０．０３％以下である。
【００３１】
１．２．一次被膜
（１）化学成分
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板は一次被膜を備える。一次被膜は、母材鋼板の表面に形成される。一次被膜の主成分は、フォルステライト（Ｍｇ2ＳｉＯ4）である。
【００３２】
一次被膜は、脱炭焼鈍工程において鋼板の表層に形成される内部酸化層中のＳｉＯ2と、仕上げ焼鈍前に鋼板に塗布および乾燥される焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯとが、仕上げ焼鈍中に反応することにより、形成される。
【００３３】
本発明の一態様では、方向性電磁鋼板の製造に際し、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物のうち一種以上を含有し、さらに、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の一種以上を含有する焼鈍分離剤を用いる。これにより、方向性電磁鋼板の磁気特性を高め、一次被膜の被膜密着性も高めることができる。
【００３４】
（２）グロー放電発光分析法（ＧＤＳ法）によるＡｌ発光強度のピーク位置：一次被膜
の表面から板厚方向に２．０〜１２．０μｍの範囲内
一次被膜の表面から方向性電磁鋼板の板厚方向にグロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピーク位置が、一次被膜の表面から板厚方向に２．０〜１２．０μｍの範囲内に存在する。
【００３５】
方向性電磁鋼板において、一次被膜と鋼板（地金）の界面は嵌入構造を有する。具体的には、一次被膜の一部が、鋼板の表面から鋼板の内部に進入している。鋼板の表面から鋼板の内部に進入している一次被膜の一部は、いわゆるアンカー効果を発揮して、一次被膜の鋼板に対する密着性を高める。以降、本明細書では、鋼板の表面から鋼板の内部に進入する一次被膜の一部を、「一次被膜の根」と定義する。
【００３６】
一次被膜の根が鋼板の内部に深く入り込んでいる領域において、一次被膜の根の主成分は、Ａｌ酸化物の一種であるスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）である。グロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピークは、スピネルの存在位置を示す。
【００３７】
Ａｌ発光強度ピークの一次被膜の表面からの深さ位置をＡｌピーク位置ＤAl（μｍ）と定義する。Ａｌピーク位置ＤAlが２．０μｍ未満であることは、スピネルが鋼板の表面から浅い位置に形成されていること、つまり、一次被膜の根が浅いことを意味する。この場合、一次被膜の密着性が低い。一方、Ａｌピーク位置ＤAlが１２．０μｍを超えることは、一次被膜の根が過度に発達していることを意味し、鋼板の内部の深い部分まで一次被膜の根が進入する。この場合、一次被膜の根が磁壁移動を阻害し、磁気特性が低下する。
【００３８】
Ａｌピーク位置ＤAlが２．０〜１２．０μｍであれば、優れた磁気特性を維持しつつ、一次被膜の密着性を高めることができる。Ａｌピーク位置ＤAlは、好ましくは３．０μｍ以上であり、さらに好ましくは４．０μｍ以上である。一方、Ａｌピーク位置ＤAlは好ましくは１１．０μｍ以下であり、さらに好ましくは１０．０μｍ以下である。
【００３９】
Ａｌピーク位置ＤAlは次の方法により測定される。周知のグロー放電発光分析法（ＧＤＳ法）を用いて元素分析を行う。具体的には、方向性電磁鋼板の表面上をＡｒ雰囲気にする。方向性電磁鋼板に電圧をかけてグロープラズマを発生させ、鋼板の表層をスパッタリングしながら板厚方向へ分析する。グロープラズマ中で原子が励起されて発生する元素特有の発光スペクトル波長に基づいて、鋼板の表層に含まれるＡｌを同定する。さらに、同定されたＡｌの発光強度を深さ方向へプロットする。プロットされたＡｌ発光強度に基づいて、Ａｌピーク位置ＤAlを求める。
【００４０】
元素分析における一次被膜の表面からの深さ位置は、スパッタ時間に基づいて算定される。具体的には、予め標準サンプルにおいて、スパッタ時間とスパッタ深さの関係（以下、サンプル結果という）を求めておき、サンプル結果を用いてスパッタ時間をスパッタ深さに変換する。変換されたスパッタ深さを、元素分析（Ａｌ分析）した深さ位置（一次被膜の表面からの深さ位置）と定義する。本開示におけるＧＤＳ法では、市販の高周波グロー放電発光分析装置を用いることができる。
【００４１】
（３）Ａｌ発光強度のピーク位置でのＡｌ酸化物の周長の総和：０．２０〜１．００μｍ／μｍ2
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板では、さらに、Ａｌピーク位置ＤAlでのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2である。
【００４２】
上述のとおり、Ａｌピーク位置ＤAlは、一次被膜の根の部分に相当する。一次被膜の根には、Ａｌ酸化物であるスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）が多く存在する。したがって、Ａｌピーク位置ＤAlでの任意の領域（たとえば、グロー放電の放電痕の底部）におけるＡｌ酸化物の周長の総和は一次被膜の根（スピネル）の拡がりを示す指標となる。
【００４３】
Ａｌ酸化物の周長の総和が０．２０μｍ／μｍ2未満であると、一次被膜の根が十分に形成されていない。そのため、一次被膜の鋼板に対する密着性が低い。一方、Ａｌ酸化物の周長の総和が１．００μｍ／μｍ2を超えると、一次被膜の根が過剰に発達し、鋼板の内部の深い部分まで一次被膜の根が進入するため、一次被膜の根が二次再結晶および磁壁移動を阻害し、磁気特性が低下する。したがって、Ａｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2である。
【００４４】
Ａｌ酸化物の周長の総和は、好ましくは０．２５μｍ／μｍ2以上であり、さらに好ましくは０．２７μｍ／μｍ2以上である。一方、Ａｌ酸化物の周長の総和は、好ましくは０．９８μｍ／μｍ2以下であり、さらに好ましくは０．９５μｍ／μｍ2以下である。
【００４５】
Ａｌ酸化物の周長の総和は、次の方法により求めることができる。グロー放電発光分析装置により、Ａｌピーク位置ＤAlまでグロー放電を行う。Ａｌピーク位置ＤAlでの放電痕のうち、任意の３６μｍ×５０μｍの領域（観察領域）に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）による元素分析を行い、観察領域中のＡｌ酸化物を特定する。具体的には、観察領域におけるＯの特性Ｘ線の最大強度に対して、５０％以上のＯの特性Ｘ線の強度が分析される領域を酸化物と特定する。特定された酸化物の領域において、Ａｌの特定Ｘ線の最大強度に対して、３０％以上のＡｌの特定Ｘ線の強度が分析される領域をＡｌ酸化物と特定する。特定されたＡｌ酸化物は主としてスピネルであり、他に、種々のアルカリ土類金属とＡｌを高濃度で含むケイ酸塩である可能性がある。ＥＤＳ画像データの分析結果における特定されたＡｌ酸化物の形状からそれぞれ周長（μｍ）を算出し、これに基づいて観察領域の単位面積（μｍ2）当たりのＡｌ酸化物の周長の総和（μｍ）（単位：μｍ／μｍ2）を求める。このように、本開示におけるＡｌ酸化物の周長の総和とは、観察領域の単位面積当たりのＡｌ酸化物の周長の総和を意味する。
【００４６】
（４）Ａｌ酸化物の個数密度：０．０２〜０．２０個／μｍ2
本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板では、さらに、Ａｌピーク位置ＤAlでのＡｌ酸化物の個数密度が０．０２〜０．２０個／μｍ2である。
【００４７】
上述のとおり、Ａｌピーク位置ＤAlは、一次被膜の根の部分に相当する。一次被膜の根には、Ａｌ酸化物であるスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）が多く存在する。したがって、Ａｌピーク位置ＤAlでの任意の領域（たとえば、グロー放電の放電痕の底部）におけるＡｌ酸化物の個数密度をＡｌ酸化物個数密度ＮＤと定義すると、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤは一次被膜の根（スピネル）の鋼板表層での分散状態を示す指標となる。
Ａｌ酸化物個数密度ＮＤが０．０２個／μｍ2未満であると、一次被膜の根が十分に形成されないため、一次被膜の鋼板に対する密着性が低い。一方、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤが０．２０個／μｍ2を超えると、一次被膜の根が過剰に発達して鋼板の内部の深い部分まで一次被膜の根が進入し、一次被膜の根が二次再結晶および磁壁移動を阻害するため、磁気特性が低下する。したがって、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤは０．０２〜０．２０個／μｍ2である。
【００４８】
Ａｌ酸化物個数密度ＮＤは、好ましくは０．０２５個／μｍ2以上である。一方、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤは、好ましくは０．１８個／μｍ2以下であり、さらに好ましくは０．１５個／μｍ2以下である。
【００４９】
Ａｌ酸化物個数密度ＮＤは次の方法により求めることができる。グロー放電発光分析装置により、Ａｌピーク位置ＤAlまでグロー放電を行う。Ａｌピーク位置ＤAlでの放電痕のうち、任意の３６μｍ×５０μｍの領域（観察領域）に対して、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）による元素分析を行い、観察領域中のＡｌ酸化物を特定する。
【００５０】
具体的には、観察領域におけるＯの特性Ｘ線の最大強度に対して、５０％以上のＯの特性Ｘ線の強度が分析される領域を酸化物と特定する。特定された酸化物領域において、Ａｌの特定Ｘ線の最大強度に対して、３０％以上のＡｌの特定Ｘ線の強度が分析される領域をＡｌ酸化物と特定する。
特定されたＡｌ酸化物は主としてスピネルであり、他に、種々のアルカリ土類金属とＡｌを高濃度で含むケイ酸塩である可能性がある。特定されたＡｌ酸化物の個数をカウントし、ＮＤ＝特定されたＡｌ酸化物の個数／観察領域の面積として、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤ（個／μｍ2）を求める。
【００５１】
２．方向性電磁鋼板の製造方法
上記した方向性電磁鋼板は、例えば本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板の製造方法で製造することができる。
本発明の一態様に係る製造方法は、冷間圧延工程、脱炭工程、および仕上げ焼鈍工程を含む。以下、各工程を順次説明する。
【００５２】
（１）冷間圧延工程
冷間圧延工程では、Ｃ：０．１００％以下、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％、ＳおよびＳｅの１種以上：合計で０．００２〜０．０５０％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５０％、およびＮ：０．００１〜０．０３０％を必須元素として含有し、Ｓｂ、ＳｎおよびＣｕのうちの１種以上：合計で０．３０％以下、および、Ｂｉ、ＴｅおよびＰｂのうちの１種以上：合計で０．０３００％以下の一方または双方を任意元素として含有し、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する熱延鋼板に８０％以上の冷延率で冷間圧延を行って冷延鋼板を製造する。熱延鋼板の化学組成の限定理由を説明する。
【００５３】
（１−１）熱延鋼板の化学組成
初めに必須元素を説明する。
【００５４】
（１−１−１）Ｃ：０．１００％以下
熱延鋼板のＣ含有量が０．１００％を超えると、脱炭焼鈍に必要な時間が長くなり、製造コストが嵩み、かつ、生産性も低下する。したがって、熱延鋼板のＣ含有量は０．１００％以下である。熱延鋼板のＣ含有量は、好ましくは０．０８０％以下であり、さらに好ましくは０．０７０％以下である。
【００５５】
（１−１−２）Ｓｉ：２．５〜４．５％
上記した方向性電磁鋼板の化学組成の項目で説明したように、Ｓｉは、鋼の電気抵抗を高めるが、過剰に含有すると冷間加工性が低下する。Ｓｉ含有量が２．５〜４．５％であれば、仕上げ焼鈍工程後の方向性電磁鋼板のＳｉ含有量が２．５〜４．５％となる。
【００５６】
（１−１−３）Ｍｎ：０．０５０〜１．０００％
上記した方向性電磁鋼板の化学組成の項目で説明したとおり、製造工程中において、ＭｎはＳおよびＳｅと結合して、インヒビターとして機能する析出物を形成する。Ｍｎはさらに、鋼の熱間加工性を高める。熱延鋼板のＭｎ含有量が０．０５０〜１．０００％であれば、仕上げ焼鈍工程後の方向性電磁鋼板のＭｎ含有量が０．０５０〜１．０００％となる。
【００５７】
（１−１−４）ＳおよびＳｅの合計：０．００２〜０．０５０％
製造工程において、ＳおよびＳｅは、Ｍｎと結合して、ＭｎＳおよびＭｎＳｅを形成する。ＭｎＳおよびＭｎＳｅは、いずれも、二次再結晶中の結晶粒成長を抑制するために必要なインヒビターとして機能する。
ＳおよびＳｅの合計含有量が０．００２％未満であると、ＭｎＳおよびＭｎＳｅを形成する効果を得られ難い。一方、ＳおよびＳｅの合計含有量が０．０５０％を超えると、製造工程において二次再結晶が発現せず、鋼の磁気特性が低下する。
したがって、ＳおよびＳｅの合計含有量は０．００２〜０．０５０％である。ＳおよびＳｅの合計含有量は、好ましくは０．０４０％以下であり、さらに好ましくは０．０３０％以下である。
【００５８】
（１−１−５）ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０５０％
製造工程中において、Ａｌは、Ｎと結合してＡｌＮを形成する。ＡｌＮはインヒビターとして機能する。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．００５％未満であると、Ｎと結合してＡｌＮを形成する効果を得られない。一方、熱延鋼板のｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０５０％を超えると、ＡｌＮが粗大化し、ＡｌＮがインヒビターとして機能し難くなり、二次再結晶が発現しないことがある。
したがって、熱延鋼板のｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００５〜０．０５０％である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、好ましくは０．０４０％以下であり、さらに好ましくは０．０３０％以下である。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、好ましくは０．０１０％以上であり、さらに好ましくは０．０２０％以上である。
【００５９】
（１−１−６）Ｎ：０．００１〜０．０３０％
製造工程中において、Ｎは、Ａｌと結合して、インヒビターとして機能するＡｌＮを形成する。Ｎ含有量が０．００１％未満であると、この効果を得られない。一方、Ｎ含有量が０．０３０％を超えると、ＡｌＮが粗大化し、ＡｌＮがインヒビターとして機能し難くなり、二次再結晶が発現しない場合がある。
したがって、Ｎ含有量は０．００１〜０．０３０％である。Ｎ含有量は、好ましくは０．０１２％以下であり、さらに好ましくは０．０１０％以下である。一方、Ｎ含有量は、好ましくは０．００５％以上であり、さらに好ましくは０．００６％以上である。
【００６０】
次に、任意元素を説明する。
【００６１】
（１−１−７）Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの１種以上：合計で０．３０％以下
熱延鋼板は、さらに、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの１種以上を任意元素として合計で０．３０％以下含有してもよい。
Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕは、いずれも必要に応じて含有する任意元素であり、含有しなくてもよい。含有すると、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕは、いずれも、方向性電磁鋼板の磁束密度を高める。Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕが少しでも含有されれば磁束密度を高める。
しかし、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの合計含有量が０．３０％を超えると、脱炭焼鈍時に内部酸化層が形成し難くなり、仕上げ焼鈍時に、焼鈍分離剤のＭｇＯおよび内部酸化層のＳｉＯ2が反応して進行する一次被膜の形成が遅延するため、形成される一次皮膜の密着性が低下する。
したがって、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの合計含有量は、０．００〜０．３０％である。Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの合計含有量は、好ましくは０．００５％以上であり、さらに好ましくは０．００７％以上である。一方、Ｓｂ、ＳｎまたはＣｕの合計含有量は、好ましくは０．２５％以下であり、さらに好ましくは０．２０％以下である。
【００６２】
（１−１−８）Ｂｉ、ＴｅまたはＰｂの１種以上：合計で０．０３００％以下
熱延鋼板は、さらに、Ｂｉ、ＴｅまたはＰｂの１種以上を、任意元素として、合計で０．０３００％以下含有してもよい。
Ｂｉ、ＴｅおよびＰｂは、いずれも、任意元素であり、含有しなくてもよい。これらの元素の１種以上を少しでも含有することにより、方向性電磁鋼板の磁束密度をいっそう高めることができる。
しかし、これらの元素の合計含有量が０．０３００％を超えると、仕上げ焼鈍時にこれらの元素が表面に偏析し、一次被膜と鋼板の界面が平坦化するために一次被膜の被膜密着性が低下する。
したがって、Ｂｉ、ＴｅおよびＰｂの１種以上の合計含有量は０．００００〜０．０３００％である。Ｂｉ、ＴｅおよびＰｂの１種以上の合計含有量は、好ましくは０．０００５％以上であり、さらに好ましくは０．００１０％以上である。
【００６３】
（１−１−９）残部：Ｆｅおよび不純物
熱延鋼板の化学組成の残部はＦｅおよび不純物である。ここで、不純物とは、熱延鋼板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であり、本発明の一態様に係る方向性電磁鋼板の作用に悪影響を及ぼさない範囲で許容されるものを意味する。
【００６４】
（１−２）熱延鋼板の製造方法
上述の化学組成を有する熱延鋼板は、周知の方法により製造される。熱延鋼板の製造方法の一例は次のとおりである。上述の熱延鋼板と同じ化学組成を有するスラブを準備する。スラブは周知の精錬工程および鋳造工程を経て、製造される。
スラブを加熱する。スラブの加熱温度は、例えば１２８０℃超１３５０℃以下である。加熱されたスラブに対して熱間圧延を行い、熱延鋼板を製造する。
【００６５】
（１−３）冷間圧延の条件
準備された熱延鋼板に冷間圧延を行って、母材鋼板である冷延鋼板を製造する。冷間圧延は１回のみ行ってもよいし、複数回行ってもよい。冷間圧延を複数回行う場合、冷間圧延を行った後に軟化を目的として中間焼鈍を行い、その後に冷間圧延を行う。１回または複数回の冷間圧延を行うことにより、製品板厚（製品としての板厚）を有する冷延鋼板を製造する。
１回または複数回の冷間圧延における冷延率は８０％以上である。ここで、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熱延鋼板の板厚）｝×１００
なお、冷延率は好ましくは９５％以下である。また、熱延鋼板に冷間圧延を行う前に、熱延鋼板に熱処理を行ってもよいし、酸洗を行ってもよい。
【００６６】
（２）脱炭焼鈍工程
脱炭工程では、冷間圧延工程を経て得られた冷延鋼板に対して脱炭焼鈍を行う。
冷間圧延工程により製造された鋼板に脱炭焼鈍を行い、必要に応じて窒化焼鈍を行う。脱炭焼鈍は、周知の水素−窒素含有湿潤雰囲気中で行われる。脱炭焼鈍により、方向性電磁鋼板のＣ濃度を、５０ｐｐｍ以下に低減する。
脱炭焼鈍では、鋼板に、一次再結晶が発現して、冷間圧延工程により導入された加工ひずみが解放される。さらに、脱炭焼鈍工程では、鋼板の表層部にＳｉＯ2を主成分とする内部酸化層が形成される。脱炭焼鈍での焼鈍温度は周知であり、例えば７５０〜９５０℃である。焼鈍温度での保持時間は、例えば１〜５分間である。
【００６７】
（３）仕上げ焼鈍工程
脱炭焼鈍工程後の鋼板に対して、仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍工程では、はじめに、脱炭焼鈍後の冷延鋼板の表面に、焼鈍分離剤を含有する水性スラリーを塗布し、４００〜１０００℃の炉で冷延鋼板の表面上の水性スラリーを乾燥する。水性スラリーを塗布・乾燥された鋼板に対して焼鈍（仕上げ焼鈍）を行う。
【００６８】
（３−１）水性スラリー
水性スラリーは、後述する焼鈍分離剤に水（典型的には工業用純水）を加え攪拌して精製する。焼鈍分離剤と水の比率は、ロールコーターで塗布した時に、所要の塗布量となるように決定すればよく、例えば、焼鈍分離剤に対する水の比率は質量基準で２倍以上２０倍以下が好ましい。焼鈍分離剤に対する水の比率が２倍以上である場合、水スラリーの粘度が高くなり過ぎず、焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布でき好ましい。焼鈍分離剤に対する水の比率が２０倍以下である場合、引き続く乾燥工程で水スラリーの乾燥が不十分とならず、仕上焼鈍において残存した水分が鋼板を追加酸化させることによる一次被膜の外観の劣化が生じにくく好ましい。
【００６９】
（３−２）本発明の一態様に係る焼鈍分離剤
仕上げ焼鈍工程で使用される本発明の一態様に係る焼鈍分離剤は、ＭｇＯを主成分とする。焼鈍分離剤の鋼板への付着量は、片面あたり、例えば、２ｇ／ｍ2以上１０ｇ／ｍ2以下が好ましい。焼鈍分離剤の鋼板への付着量が２ｇ／ｍ2以上である場合、仕上焼鈍において、鋼板同士が焼き付きにくく好ましい。焼鈍分離剤の鋼板への付着量が１０ｇ／ｍ2以下である場合、製造コストが増大せず好ましい。
以下、本発明の一態様に係る焼鈍分離剤について説明する。なお、本開示で説明するＭｇＯの粒度分布、ＭｇＯのメジアン径、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径（すなわち体積平均径ＭＶ）は、ＪＩＳ  Ｚ８８２５（２０１３）に従ってレーザー回折・散乱法により測定される体積基準の値である。したがって、ＭｇＯの粒径１．０μｍ以下の粒子及び粒径１０μｍ以上の粒子のそれぞれの含有量は上記体積基準の値を質量基準で表記したものである。
【００７０】
（３−２−１）ＭｇＯの粒度分布
焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯは次の粒度分布を有する。焼鈍分離剤に含まれるＭｇＯの含有量に対して、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０％であり、かつ、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５％である。
【００７１】
（３−２−２）Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩
焼鈍分離剤はＣａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩を１種以上含有する。Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量は、焼鈍分離剤に含有されるＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０％である。当該量は、例えば、１．０％以上、または１．５％以上、または２．０％以上であってよく、例えば、９．５％以下、または９．０％以下、または８．５％以下であってよい。さらに、ＭｇＯの含有量に対するＣａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量をＣａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、ＭｇＯの含有量に対するＳｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量をＳｒの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値、及びＭｇＯの含有量に対するＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量をＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の分子量で割った値をそれぞれ［Ｃａ］、［Ｓｒ］、及び［Ｂａ］としたとき、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）：０．８０〜１．００の範囲を満たす。ただし、Ｘは、［Ｃａ］、［Ｓｒ］または［Ｂａ］のうち最も高い値を意味する。Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）は、例えば、０．８５以上、または０．９０以上、または０．９５以上であってよい。
【００７２】
（３−２−３）Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径
上記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径は、一態様において、１．０〜１０．０μｍである。当該平均粒径は、例えば、１．５μｍ以上、または２．０μｍ以上、または２．５μｍ以上であってよく、例えば、８．０μｍ以下、または６．０μｍ以下、または５．０μｍ以下であってよい。一態様において、Ｃａ、ＳｒまたはＢａのうち含有量（すなわち質量基準での含有量）が最も高い元素の化合物の平均粒径が上記範囲であることが好ましい。
一態様においては、Ｃａ水酸化物、Ｃａ硫酸塩、Ｃａ炭酸塩、Ｓｒ水酸化物、Ｓｒ硫酸塩、Ｓｒ炭酸塩、Ｂａ水酸化物、Ｂａ硫酸塩およびＢａ炭酸塩のうち焼鈍分離剤に含まれている化合物の全体での平均粒径が上記範囲内である。
【００７３】
（３−２−４）ＭｇＯのメジアン径に対するＣａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比
ＭｇＯのメジアン径（粒度分布の中央値に対応する粒径）に対する上記Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比は、一態様において、０．８〜２．５である。当該比は、例えば、１．０以上、または１．１以上であってよく、例えば、２．３以下、または２．０以下であってよい。
一態様においては、ＭｇＯのメジアン径に対する、Ｃａ水酸化物、Ｃａ硫酸塩、Ｃａ炭酸塩、Ｓｒ水酸化物、Ｓｒ硫酸塩、Ｓｒ炭酸塩、Ｂａ水酸化物、Ｂａ硫酸塩およびＢａ炭酸塩のうち焼鈍分離剤に含まれている化合物の全体での平均粒径の比が、上記範囲内である。
【００７４】
ＭｇＯのメジアン径（すなわちＤ50粒径）は、一態様において、１．５０μｍ以上、または１．８０μｍ以上、または２．００μｍ以上であってよく、一態様において、５．００μｍ以下、または３．００μｍ以下であってよい。
【００７５】
（３−２−５）Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物
焼鈍分離剤は、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物を１種以上含有する。Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量は、焼鈍分離剤に含まれるＭｇＯの含有量に対して、合計１．０〜１５．０％である。上記量は、例えば、１．５％以上、または２．０％以上、または２．５％以上であってよく、例えば、１４．０％以下、または１３．５％以下、または１３．０％以下であってよい。
ここで、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物は酸化物、または水酸化物であることが好ましい。
【００７６】
これらの条件の理由を説明する。方向性電磁鋼板の一次被膜と鋼板との界面は嵌入構造を有する。具体的には、一次被膜と鋼板との界面付近では、一次被膜の根が鋼板の内部に張り巡らされている。一次被膜の根が鋼板の内部に進入するほど、鋼板に対する一次被膜の密着性は高まる。さらに、一次被膜の根が鋼板の内部に分散するほど（張り巡らされているほど）、鋼板に対する一次被膜の密着性は高まる。
【００７７】
しかし、一次被膜の根が鋼板の内部に深く進入し過ぎる、あるいは、一次被膜の根が鋼板の内部に過剰に分散すると、一次被膜の根がＧｏｓｓ方位の二次再結晶を妨げ、ランダム方位の結晶粒が表層において増加する。さらに、一次被膜の根が磁壁移動の阻害要因となり、磁気特性が劣化する。
【００７８】
従来の技術における一次被膜の密着性の低下は、一次被膜の根の凝集により鋼板と一次被膜との界面構造が平坦化することに起因する。このため、焼鈍分離剤へのＣｅ、Ｌａ等の化合物の添加、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の添加により被膜密着性を向上させてきた。
【００７９】
しかし、Ｃｅ、Ｌａ等の化合物、あるいはＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物を多量に添加すると、磁気特性が劣化する場合がある。また、これらの化合物を添加しても、被膜密着性に差異が生じる場合がある。
【００８０】
本発明者らは、被膜密着性を向上させるために鋭意検討を重ねた結果、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物を複合して添加する場合には、むしろ被膜形成が阻害されること、および、一次被膜の密着性の向上にはＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化が有効であることを知見した。
【００８１】
また、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯは、一次被膜の形成に寄与する微細な粒子が必要であるばかりか、仕上げ焼鈍後の鋼板の形状に影響を及ぼすより大きな径の粒子も含めた特定の粒度分布を有することが重要であり、前記のＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化による被膜密着性の向上の効果を得るには、ＭｇＯのメジアン径とＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の平均粒径の比が重要であることが判明した。
【００８２】
なお、特許文献４、５には、焼鈍分離剤へ添加するＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化およびＭｇＯとの粒径制御による被膜密着性の向上は、記載も示唆もされていない。
【００８３】
ここで、一次被膜の根の主成分はスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）であるため、グロー放電発光分析法（ＧＤＳ法）による板厚方向のＡｌ発光強度ピーク位置は、スピネルの存在位置、すなわち、一次被膜の根の深さに対応する。
【００８４】
また、Ａｌ発光強度ピーク位置での元素分布は、一次被膜の根の位置での元素分布に対応し、Ａｌの分布状態はスピネルの分散状態、すなわち一次被膜の根の分散状態に相当する。
【００８５】
本発明者らは、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の径が異なる条件で得られた方向性電磁鋼板の一次被膜の構造を上記手法により調査し、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化によりＡｌ発光強度ピーク位置でのＡｌ酸化物の個数密度および周長の総和が増加する、すなわちＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化により一次被膜の根が発達するという新規な知見を得た。
【００８６】
Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａはＳｉＯ2中の拡散がＭｇよりも早い。そのため、焼鈍分離剤へＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物を添加すると、内部酸化層中のＳｉＯ2が凝集および粗大化する前にこれらの元素と反応し、内層において低酸素ポテンシャルで安定な酸化物を形成すると推定される。
【００８７】
この安定な酸化物の形成により鋼板と一次被膜との界面構造の平坦化が抑制され、一次被膜の根が発達する。Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化および焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯとの粒径制御は、鋼板の表面のＳｉＯ2とＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物との接触頻度の増加を通じて一次被膜の根を形成する効果を高め、被膜密着性の向上に寄与すると推定される。Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物を複合添加した場合、鋼板への付着状態が不均一になり、一次被膜の形成が阻害されやすくなると推定される。
【００８８】
すなわち、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０μｍ未満または１０μｍ超であると、鋼板と一次被膜との界面構造の平坦化を十分に抑制できず、一次被膜の根が十分に発達しないおそれがある。このため、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径は１．０〜１０．０μｍであることが望ましい。一態様において、Ｃａ、ＳｒまたはＢａのうち含有量（すなわち質量基準での含有量）が最も高い元素の化合物の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであることが好ましい。
【００８９】
なお、焼鈍分離剤への添加物は、二次再結晶によるＧｏｓｓ方位の発達に必要不可欠なインヒビターにも影響を及ぼす。Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物は表層での酸化物の形成を通じて一次被膜の根を発達させる。表層での酸化物の形成挙動の変化は仕上げ焼鈍中のインヒビターの変化の挙動にも大きな影響を及ぼし、磁気特性を不安定化させる傾向がある。
【００９０】
Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物との複合添加により、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の小径化による被膜密着性の向上と優れた磁気特性を両立できる。
【００９１】
Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の１種以上の合計含有量が、ＭｇＯの含有量に対して、０．５％未満であると一次被膜の根が発達せず密着性に劣り、１０．０％超であると一次被膜の生成が抑制され、結果的に密着性にも劣る。
【００９２】
また、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）（ここで、Ｘは［Ｃａ］、［Ｓｒ］、［Ｂａ］のうち最も高い値である）が０．８０未満であると一次被膜の形成が不均一となり、密着性にも劣ることとなる。
【００９３】
さらに、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物のうち１種以上の合計含有量がＭｇＯの含有量に対して１．０％未満であると一次被膜の根が発達せず密着性に劣り、かつ磁気特性にも劣り、１５．０％超であると、一次被膜の根は形成されるものの、磁気特性に劣る。
【００９４】
ＭｇＯは、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が質量基準で２０〜３０％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が質量基準で２〜５％の粒度分布を有し、ＭｇＯのメジアン径に対するＣａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５である。
【００９５】
焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯは、一次被膜の形成に寄与する微細な粒子が必要である。粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０％未満であると一次被膜の形成が不十分となり、一方、３０％を超えると反応性が過度に高まり、鋼板の形状や塗布時の作業性に悪影響を及ぼす。さらに、磁気特性、被膜密着性にも悪影響を及ぼす場合もある。また、粗な粒子が少ない場合にも、鋼板の形状に悪影響を及ぼし、過度に多い場合は一次被膜の形成に悪影響を及ぼす。このため、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量は２〜５％である。
【００９６】
このような粒度分布を有するＭｇＯにおいて、大きい側と小さい側が等量となるメジアン径と焼鈍分離剤への添加剤であるＣａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が同等であることが、焼鈍分離剤を塗布、焼き付けた後の鋼板の表面とＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物との接触頻度の増加につながる。メジアン径は粒子群中の代表粒子（すなわち累積体積５０％における粒子）のサイズを反映する一方、平均粒径は粒子群中に存在する粒子全体のサイズを反映する。鋼板の表面とＣａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物との接触頻度は当該Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の表面積に左右され得ることから、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの化合物の平均粒径の制御は当該接触頻度の増加に有利であり得る。添加剤の粉末は、互いが凝集した二次粒子を形成しており、この二次粒子の粒径で考えると、ＭｇＯのメジアン径に対するＣａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩に対する平均粒径の比が０．８〜２．５であることにより一次被膜の根を形成する効果が高まり、被膜密着性が向上する。
【００９７】
ここで、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩のうち、Ｓｒの水酸化物、Ｂａの水酸化物および炭酸塩は発明の効果に遜色はないものの、取扱い中に変質し易いために管理に注意を要し、生産性を阻害する懸念がある。このため、特に理由がなければ、あえてこれらを使用する必要性はない。
【００９８】
焼鈍分離剤における粒度分布の制御は、これに限定されないが例えば、所望の粒度分布を有するＭｇＯと、所望の粒度分布を有するＣａ、Ｓｒ、またはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩（１種でも２種以上の混合物でもよい）と、液体媒体（例えば水）とを当業者に公知の手段で混合すること等によって実現できる。一態様において、粒度分布に関する本開示の値は焼鈍分離剤の調製に用いた粒子の値であってよい。
【００９９】
（３−２−６）仕上げ焼鈍工程の製造条件
仕上げ焼鈍工程は、例えば次の条件で行う。仕上げ焼鈍の前に焼付け処理を行う。初めに、鋼板の表面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、鋼板の表面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秒間である。
【０１００】
焼鈍分離剤を乾燥した後、仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍では、焼鈍温度を、例えば１１５０〜１２５０℃とし、母材鋼板（焼鈍分離剤を塗布・乾燥させた鋼板）を均熱する。均熱時間は例えば１５〜３０時間である。仕上げ焼鈍における炉内雰囲気は周知の雰囲気である。
【０１０１】
以上の製造工程により製造された方向性電磁鋼板では、Ｍｇ2ＳｉＯ4を主成分として含有する一次被膜が形成される。Ａｌピーク位置ＤAlが、一次被膜の表面から板厚方向に２．０〜１２．０μｍの範囲に存在する。Ａｌピーク位置ＤAlでのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2である。さらに、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤが０．０２〜０．２０個／μｍ2である。
【０１０２】
脱炭焼鈍工程および仕上げ焼鈍工程により、熱延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等は仕上げ焼鈍工程において大幅に取り除かれる。そのため、熱延鋼板の化学組成と比較して、方向性電磁鋼板の母材鋼板の化学組成中の上記の元素含有量は上記のように低くなる。上述の化学組成の熱延鋼板を用いて上記製造方法を行えば、上記化学組成の母材鋼板を有する方向性電磁鋼板を製造できる。
【０１０３】
（４）二次被膜形成工程
本発明の一態様による方向性電磁鋼板の製造方法の一例では、さらに、仕上げ焼鈍工程後に二次被膜形成工程を経てもよい。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に、コロイド状シリカおよ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。
【０１０４】
（５）磁区細分化処理工程
本発明の一態様による方向性電磁鋼板は、さらに、仕上げ焼鈍工程または二次被膜形成工程後に、磁区細分化処理工程を行ってもよい。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ー光を照射したり、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】
【０１０５】
本発明を、実施例によりさらに具体的に説明する。
表１に示す化学組成を有する溶鋼を真空溶解炉で製造した。製造された溶鋼を用いて、スラブを製造した。スラブを１３５０℃で１時間加熱し、加熱されたスラブに熱間圧延を行って２．３ｍｍの板厚を有する熱延鋼板を製造した。熱延鋼板の化学組成は溶鋼と同じであり、表１に示す通りであった。なお、表１、２における「−」は含有しないことを示す。【０１０６】
【表１】
2020145315.tif 000002
【０１０７】
【表２】
2020145315.tif 000003
【０１０８】
熱延鋼板に１１００℃、１２０秒間の条件で焼鈍処理を行って、その後、熱延鋼板に酸洗を行った。熱延鋼板への焼鈍処理条件および酸洗条件は、いずれの熱延鋼板も同じとした。酸洗後の熱延鋼板に冷間圧延を行い、０．２２ｍｍの板厚を有する冷延鋼板を製造した。いずれの冷延鋼板においても冷延率は９０．４％であった。【０１０９】
冷延鋼板に脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を行った。一次再結晶焼鈍での焼鈍温度はいずれの冷延鋼板においても８５０℃であり、焼鈍温度での保持時間は２分間であった。【０１１０】
一次再結晶焼鈍後の冷延鋼板に対して、水性スラリーを塗布した。水性スラリーは、焼鈍分離剤と水とを質量基準で１：７の配合比で混合して調製した。表２に焼鈍分離剤の条件をまとめて示す。表２における下線は本発明の一態様の範囲を外れることを示す。なお、表２に記載の含有量（％）は、焼鈍分離剤に含有されるＭｇＯの含有量に対する質量％である。【０１１１】
表２において、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯの粒子には、粒度分布の異なる下記（Ａ）〜（Ｅ）の５種類を使用した。それぞれの粒度分布は、
（Ａ）ＭｇＯ全体の含有量に対して粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が４質量％、Ｄ20粒径が０．９μｍ、Ｄ30粒径が１．１μｍ、Ｄ50粒径（メジアン径）が２．２５μｍ、
（Ｂ）ＭｇＯ全体の含有量に対して粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が１０質量％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が４質量％、Ｄ20粒径が１．５μｍ、Ｄ30粒径が１．８μｍ、Ｄ50粒径（メジアン径）が４．５６μｍ、
（Ｃ）ＭｇＯ全体の含有量に対して粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が３５質量％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が４質量％、Ｄ20粒径が０．５μｍ、Ｄ30粒径が０．７μｍ、Ｄ50粒径（メジアン径）が１．８１μｍ、
（Ｄ）ＭｇＯ全体の含有量に対して粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が１質量％、Ｄ20粒径が０．９μｍ、Ｄ30粒径が１．１μｍ、Ｄ50粒径（メジアン径）が２．０８μｍ、
（Ｅ）ＭｇＯ全体の含有量に対して粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が８質量％、Ｄ20粒径が０．９μｍ、Ｄ30粒径が１．１μｍ、Ｄ50粒径（メジアン径）が４．００μｍ、
である。【０１１２】
【表３】
2020145315.tif 000004
【０１１３】
【表４】
2020145315.tif 000005
【０１１４】
水性スラリーが表面に塗布された冷延鋼板に対して、いずれの試験番号においても９００℃にて１０秒間焼付け処理を行って水性スラリーを乾燥した。ここで、乾燥後の鋼板に対する焼鈍分離剤の塗布量は、片面当たり５ｇ／ｍ2であった。
焼付け後、仕上げ焼鈍処理を行った。仕上げ焼鈍処理では、いずれの試験番号においても、１２００℃で２０時間保持した。以上の製造工程により、母材鋼板と一次被膜とを有する方向性電磁鋼板を製造した。【０１１５】
［方向性電磁鋼板の母材鋼板の化学組成分析］
製造された試験番号１〜４８の方向性電磁鋼板の一次被膜を硫酸と硝酸により除去し、母材鋼板を得た。母材鋼板に対して、スパーク放電発光析法および、原子吸光分析法により、母材鋼板の化学組成を求めた。求めた化学組成を表３に示す。ここで、試験番号１〜４８のいずれも、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｐｂの合計含有量は０．０３％以下であった。なお、表３における下線は本発明の一態様の範囲外であることを示す。【０１１６】
【表５】
2020145315.tif 000006
【０１１７】
【表６】
2020145315.tif 000007
【０１１８】
［評価試験］
［Ａｌピーク位置ＤAl測定試験］
各試験番号の方向性電磁鋼板に対して、次の測定方法によりＡｌピーク位置ＤAlを求めた。具体的には、後述の条件で、方向性電磁鋼板の表層に対してＧＤＳ法を用いた元素分析を行い、任意に選んだ３６μｍ×５０μｍの観察領域において、方向性電磁鋼板の表面から深さ方向に１００μｍの範囲（表層）で元素分析を行い、表層中の各深さ位置に含まれるＡｌを同定した。同定されたＡｌの発光強度を表面から深さ方向にプロットした。
（ＧＤＳ元素分析条件）
装置：高周波グロー放電発光分析装置（ＲＩＧＡＫＵ社製、型番「ＧＤＡ７５０」
Ａｒガス圧力：３ｈＰａ
アノード径：６ｍｍφ
電力：２０Ｗ
計測時間：３０〜１００秒
プロットされたＡｌ発光強度のグラフに基づいて、Ａｌピーク位置ＤAlを求めた。求めたＡｌピーク位置ＤAlを表３に示す。【０１１９】
［Ａｌ酸化物周長総和測定試験］
Ａｌ酸化物の周長の総和は、上記［Ａｌピーク位置ＤAl測定試験］と同様の条件で、グロー放電発光分析装置により、Ａｌピーク位置ＤAlまでグロー放電を行い、Ａｌピーク位置ＤAlでの放電痕のうち、任意の３６μｍ×５０μｍの領域（観察領域）に対して、後述の条件で、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）による元素分析を行った。観察領域中のＡｌ酸化物を特定し（観察領域におけるＯの特性Ｘ線の最大強度に対して、５０％以上のＯの特性Ｘ線の強度が分析される領域を酸化物と特定し、特定された酸化物の領域において、Ａｌの特定Ｘ線の最大強度に対して、３０％以上のＡｌの特定Ｘ線の強度が分析される領域をＡｌ酸化物と特定する）、特定されたＡｌ酸化物の周長の総和（μｍ／μｍ2）を求めた。
（ＥＤＳ元素分析条件）
装置：走査型電子顕微鏡（日本電子社製、型番「ＪＳＭ−６６１０ＬＡ」）
ＥＤＳ検出器：ＪＥＤ−２３００
加速電圧：１５ｋＶ
照射電流：１１．３２０５７ｎＡ
入力カウント：３００００ｃｐｓ以上
測定時間：１０００秒以上
求めたＡｌ酸化物の周長の総和を表３に示す。【０１２０】
［Ａｌ酸化物の数密度ＮＤ測定試験］
各試験番号の方向性電磁鋼板に対して、Ａｌピーク位置ＤAlでのＡｌ酸化物個数密度ＮＤ（個／μｍ2）を次の方法で求めた。上記［Ａｌピーク位置ＤAl測定試験］と同様の条件で、グロー放電発光分析装置により、Ａｌピーク位置ＤAlまでグロー放電を行った。Ａｌピーク位置ＤAlでの放電痕のうち、任意の３６μｍ×５０μｍの領域（観察領域）に対して、上記［Ａｌ酸化物周長総和測定試験］と同様の条件で、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）による元素分析を行った。観察領域中のＡｌ酸化物を特定し（観察領域におけるＯの特性Ｘ線の最大強度に対して、５０％以上のＯの特性Ｘ線の強度が分析される領域を酸化物と特定し、特定された酸化物の領域において、Ａｌの特定Ｘ線の最大強度に対して、３０％以上のＡｌの特定Ｘ線の強度が分析される領域をＡｌ酸化物と特定する）、特定されたＡｌ酸化物の個数をカウントし、ＮＤ＝特定されたＡｌ酸化物の個数／観察領域の面積として、Ａｌ酸化物個数密度ＮＤ（個／μｍ2）を求めた。求めたＡｌ酸化物個数密度ＮＤを表３に示す。【０１２１】
［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のサンプルを採取した。サンプルに対して、単板磁気測定器を用い、８００Ａ／ｍの磁場を付与して、磁束密度Ｂ８を求めた。表３に試験結果を示す。表３において、磁束密度が１．９２Ｔ以上を「優」、１．９０Ｔ〜１．９２Ｔ未満を「良」、１．８８Ｔ〜１．９０Ｔ未満を「可」、１．８８Ｔ未満を「不良」で示した。磁束密度が１．９０Ｔ以上であれば（つまり、表３中「良」であれば）磁気特性に優れ、１．９２Ｔ以上であれば（つまり、表３中「優」であれば）特に磁気特性に優れる、と判断した。【０１２２】
［密着性評価試験］
次の方法により、各試験番号の方向性電磁鋼板の一次被膜の密着性を評価した。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６０ｍｍ×幅１５ｍｍのサンプルを採取した。サンプルに対して１０ｍｍの曲率で曲げ試験を行った。曲げ試験は、円筒型マンドレル屈曲試験機（ＴＰ技研株式会社製）を用いて、円筒の軸方向がサンプルの幅方向と一致するようにサンプルに設置して行った。曲げ試験後のサンプルの表面を観察し、一次被膜が剥離せずに残存している領域の総面積を求めた。具体的には、曲げ試験後のサンプルを平坦な状態に戻し、表面外観をスキャナー（ＥＰＳＯＮ社製、型番「ＥＳ−Ｈ７２００」）で取り込んだ。得られた画像をスキャナー内蔵ソフトで二値化処理し、サンプル表面のうちの一次被膜残存部位の面積を計測した。そして、一次被膜残存率＝一次被膜が剥離せず残存している領域の総面積／サンプルにおける曲げ部の面積×１００として、一次被膜残存率を求めた。
表３に試験結果を示す。一次被膜残存率が９０％以上を「良」、７０〜９０％未満を「可」、７０％未満を「不良」で示した。一次被膜残存率が９０％以上であれば（つまり、表３中「良」であれば）、一次被膜の母鋼板に対する密着性に優れると判断した。【０１２３】
［試験結果］
表３に試験結果を示す。
試験番号１〜２１の本発明例は、焼鈍分離剤の化学成分が本発明の一態様で規定する化学成分を満足する。具体的には、焼鈍分離剤のＭｇＯの粒度分布として、粒径１．０μｍ以下の粒子の含有量が２０〜３０％、粒径１０μｍ以上の粒子の含有量が２〜５％であり、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の含有量が、ＭｇＯの含有量に対して合計０．５〜１０．０％の範囲であり、かつ、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が０．８０〜１．００の範囲を満たし、Ｃａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径が１．０〜１０．０μｍであるとともに、ＭｇＯのメジアン径に対するＣａ、ＳｒまたはＢａの水酸化物、硫酸塩または炭酸塩の平均粒径の比が０．８〜２．５であり、さらに、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物またはＣｅ化合物の含有量が、ＭｇＯに含有量に対して合計１．０〜１５．０％である。
このため、一次被膜の表面から方向性電磁鋼板の板厚方向にグロー放電発光分析法による元素分析を行ったときに得られるＡｌ発光強度のピーク位置が、一次被膜の表面から板厚方向へ２．０〜１２．０μｍの範囲に存在し、Ａｌ発光強度のピーク位置でのＡｌ酸化物の周長の総和が０．２０〜１．００μｍ／μｍ2であり、かつ、Ａｌ酸化物の個数密度が０．０２〜０．２０個／μｍ2であった。
その結果、試験番号１〜２１では、一次被膜が優れた密着性を示し、かつ優れた磁性特性を示した。熱延鋼板がＳｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｐｂを含有する試験番号２〜２１は、試験番号１と比較して特に磁気特性に優れていた。【０１２４】
これに対し、試験番号２２〜４８の比較例は、本発明の一態様の条件を満足しないため、一次被膜の密着性または磁性特性の一方または双方が芳しくない値であった。【０１２５】
試験番号２２〜２４では、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ化合物の合計含有量が本発明の一態様で規定する上限を上回った。そのため、Ａｌピーク位置ＤAlおよびＡｌ酸化物の周長の総和が低く、その結果、一次被膜の密着性が低かった。【０１２６】
試験番号２５〜２７では、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ化合物の合計含有量が本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が低く、その結果、一次被膜の密着性が低かった。また、磁気特性も劣っていた。【０１２７】
試験番号２８では、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物、Ｃｅ化合物の合計含有量が本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が低く、その結果、一次被膜の密着性が低かった。【０１２８】
試験番号２９では、Ｘ／（［Ｃａ］＋［Ｓｒ］＋［Ｂａ］）が本発明の一態様で規定する下限を下回り、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が低かった。その結果、一次被膜の密着性が低かった。また、磁気特性も劣っていた。【０１２９】
試験番号３０では、Ｓｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。その結果、Ａｌ酸化物の周長の総和が低く、一次被膜の密着性が低かった。【０１３０】
試験番号３１では、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物、Ｃｅ化合物の合計含有量が本発明の一態様で規定する上限を上回った。そのため、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様の上限より高く、その結果、磁気特性が劣っていた。【０１３１】
試験番号３２では、Ｃａ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。さらに、Ｔｉ化合物、Ｙ化合物、Ｌａ化合物、Ｃｅ化合物の合計含有量が本発明の一態様で規定する上限を上回った。そのため、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様の上限より高く、磁気特性が劣っていた。【０１３２】
試験番号３３では、Ｓｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する下限を下回り、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様の下限より低く、密着性に劣っていた。また、磁気特性も劣っていた。【０１３３】
試験番号３４〜３６では、ＭｇＯの粒度分布において粒径１．０μｍ以下の粒子が本発明の一態様で規定する下限を下回った。試験番号３５では、さらにＣａ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。また、試験番号３６では、さらにＳｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する下限を下回り、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、試験番号３４〜３６では、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様で規定する下限を下回り、密着性が劣っていた。【０１３４】
試験番号３７〜３９では、ＭｇＯの粒度分布において粒径１．０μｍ以下の粒子が本発明の一態様で規定する上限を上回った。試験番号３８では、さらにＣａ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明で規定する上限を上回っていた。また、試験番号３９では、さらにＳｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する下限を下回り、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、試験番号３７〜３９では、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様で規定する下限より低く、密着性が劣っていた。【０１３５】
試験番号４０〜４２では、ＭｇＯの粒度分布において粒径１０μｍ以上の粒子が本発明の一態様で規定する下限を下回った。試験番号４１では、さらにＣａ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。また、試験番号４２では、さらにＳｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する下限を下回り、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、試験番号４０〜４２では、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様で規定する下限より低く、密着性が劣っていた。【０１３６】
試験番号４３〜４５では、ＭｇＯの粒度分布において粒径１０μｍ以上の粒子が本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。試験番号４４では、さらにＣａ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する上限を上回っており、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。また、試験番号４５では、さらにＳｒ化合物の平均粒径が本発明の一態様で規定する下限を下回り、ＭｇＯのメジアン径との比も本発明の一態様で規定する下限を下回った。そのため、試験番号４３〜４５では、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様で規定する下限より低く、密着性が劣っていた。【０１３７】
試験番号４６〜４８は、それぞれ、試験番号５、１５、２１のそれぞれに対して、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａの平均粒径とＭｇＯのメジアン径との比のみが異なる。試験番号４６ではＣａの平均粒径とＭｇＯのメジアン径との比が、試験番号４７ではＳｒの平均粒径とＭｇＯのメジアン径との比が、試験番号４８ではＢａの平均粒径とＭｇＯのメジアン径との比が、それぞれ本発明の一態様で規定する上限を上回っていた。そのため、試験番号４６〜４８では、Ａｌピーク位置ＤAl、Ａｌ酸化物の周長の総和およびＡｌ酸化物の個数密度が本発明の一態様で規定する下限より低く、密着性が劣っていた。
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月6日(2021.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下、本発明をその原理とともに説明する。以降の説明において、化学組成に関する「％」は特に断りがない限り「質量％」を意味する。また、特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。
【国際調査報告】
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