行軋制的溫軋。
[0072] 接下來,對最終冷軋板實施一次再結(jié)晶退火。
[0073] 該一次再結(jié)晶退火的目的是使具有軋制組織的冷軋板一次再結(jié)晶,調(diào)整成最適合 二次再結(jié)晶的一次再晶粒徑。因此,一次再結(jié)晶退火的退火溫度優(yōu)選設(shè)為800°C以上且小于 950°C左右。此外,通過將此時的退火氣氛設(shè)為濕氫氮或濕氫氬氣氛,還可以兼具脫碳退火。
[0074] 然后,本發(fā)明中,在上述冷軋后、二次再結(jié)晶退火開始為止之間實施氮化處理。對 于該氮化方法,只要可以控制氮化量即可,沒有特別的限定。例如,可以是過去實施的鋼圈 形態(tài)原樣下使用冊1 3氣氛氣體進(jìn)行氣體氮化,也可以對移動的帶鋼連續(xù)地進(jìn)行氣體氮化。這 種情況下的優(yōu)選處理條件為處理溫度:600~800°C、處理時間:10~300s。此外,也可以利 用與氣體氮化相比氮化能力高的鹽浴氮化處理。這里,作為鹽浴,優(yōu)選為NaCN-Na 2C03-NaCl 系的鹽浴。這種情況下的優(yōu)選處理條件為鹽浴溫度:400~700°C、處理時間:10~300s。
[0075] 上述氮化處理中重要的方面是在表層形成氮化物層。為了抑制擴散至鋼中,優(yōu)選 以800°C以下的溫度進(jìn)行氮化處理,但通過將時間設(shè)為短時間(例如30秒左右),即使更高 的溫度也可以使氮化物層僅形成于表面。
[0076] 這里,氮化后的氮量需要設(shè)為50質(zhì)量ppm~1000質(zhì)量ppm。氮量小于50質(zhì)量ppm 時,無法充分得到其效果,另一方面,若超過1000質(zhì)量ppm則氮化硅的析出量變得過多,難 以產(chǎn)生二次再結(jié)晶。優(yōu)選為200質(zhì)量ppm以上且小于1000質(zhì)量ppm的范圍。
[0077] 實施上述一次再結(jié)晶退火和氮化處理后,在鋼板表面涂布退火分離劑。為了在二 次再結(jié)晶退火后的鋼板表面形成鎂橄欖石被膜,需要使用以氧化鎂(MgO)為主體的退火分 離劑,但在無需鎂橄欖石被膜的形成時,作為退火分離劑主劑,可以使用氧化鋁(A1203)、氧 化鈣(CaO)等具有高于二次再結(jié)晶退火溫度的熔點的適當(dāng)?shù)难趸铩?br>[0078] 應(yīng)予說明,以氧化鎂(MgO)為主體的退火分離劑是指含有50質(zhì)量%以上、優(yōu)選含 有80質(zhì)量%以上的氧化鎂(MgO)的退火分離劑。
[0079] 這里,退火分離劑中含有0. 2~15質(zhì)量%的硫化物和/或硫酸鹽可在二次再結(jié)晶 退火中使MnS形成而確保晶粒生長抑制力,提高在二次再結(jié)晶取向的理想高斯取向的集合 度,因此很重要。
[0080] 這是因為若退火分離劑中的硫化物和/或硫酸鹽的含量小于0.2質(zhì)量%,則無法 出現(xiàn)如上述的效果,另一方面,若超過15質(zhì)量%則基底被膜形成變得困難。
[0081] 因此,退火分離劑中的硫化物和/或硫酸鹽的含量設(shè)為0.2~15質(zhì)量%的范圍。 優(yōu)選為2~10質(zhì)量%的范圍。
[0082] 另外,含有Cu作為鋼成分時,除MnS以外一并析出CuS作為硫化物,該CuS也與 MnS同樣有助于晶粒生長抑制力的提尚。
[0083] 此外,作為退火分離劑中添加的硫酸鹽、硫化物,優(yōu)選為選自Ag、Al、La、Ca、Co、Cr、 Cu、Fe、In、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Sn、Sb、Sr、Zn和Zr的硫化物以及硫酸鹽中的1種或2種 以上。
[0084] 隨后進(jìn)行二次再結(jié)晶退火。該二次再結(jié)晶退火中需要確保升溫過程的300~ 800°C的溫度區(qū)域中的滯留時間為5小時以上。在此期間,通過氮化處理形成的表層的以 Fe 2N、Fe4N為主體的氮化物層分解,N擴散至鋼中。本發(fā)明的成分系統(tǒng)中未殘留可形成A1N 的A1,因此作為晶界偏析元素的N以晶界為擴散路徑,擴散至鋼中。
[0085] 氮化硅與鋼的整合性差(misfit率較大),因此析出速度極慢。然而,氮化硅的析 出是以抑制正常晶粒生長為目的,因此在進(jìn)行正常晶粒生長的800°C的階段需要使足夠的 量選擇性地析出于晶界上。對于該方面,通過將300~800°C的溫度區(qū)域中的滯留時間設(shè)為 5小時以上,雖然無法使氮化硅在晶粒內(nèi)析出,但可以從晶界擴散而來的N和Si結(jié)合,選擇 性地析出于晶界上。對滯留時間的上限不必一定設(shè)置,但即使進(jìn)行超過150小時的退火效 果也不會提高,因此,上限優(yōu)選設(shè)為150小時。更優(yōu)選的滯留時間為10~100時間的范圍。 應(yīng)予說明,退火氣氛適合N 2,Ar,H2或它們的混合氣體中的任一者。
[0086] S的情況下,在二次再結(jié)晶退火中的硫化物和/或硫酸鹽的分解開始后,與N相比 擴散速度較小,因此從表層形成MnS (進(jìn)而為CuS)且進(jìn)行擴散,與氮化物相比表層中的S濃 度顯著提高。其結(jié)果,強烈抑制在表層的晶粒生長,因此二次再結(jié)晶的開始從板厚內(nèi)部進(jìn) 行。在板厚表層通過熱軋或冷軋利用與軋制輥的摩擦力而集合組織變化較大,因此,其結(jié) 果,生成取向偏移的二次再晶粒的概率提高。因此,提高加強在表層部的晶粒生長抑制力, 與單獨的氮化處理相比,格外地提高向二次再晶粒取向的理想高斯方位的集合。
[0087] 如上所述,添加抑制鋼中的A1量且相對于A1N析出過量的N,進(jìn)一步相對于幾乎不 含以MnS、MnSe等為代表的抑制劑成分的板坯,經(jīng)過上述工序制造的方向性電磁鋼板在二 次再結(jié)晶退火的升溫過程中,二次再結(jié)晶開始為止的階段中,可以使與以往抑制劑相比粗 大的尺寸(lOOnm以上)的氮化硅在晶界上選擇性地形成,此外,退火分離劑中含有的硫化 物或硫酸鹽在二次再結(jié)晶退火中分解而擴散,從而可以在表層使MnS(進(jìn)而為CuS)以高密 度析出。另外,對氮化硅的粒徑的上限值沒有特別的限制,優(yōu)選設(shè)為10 um以下。
[0088] 圖1(a)、(b)是將在脫碳退火后分別進(jìn)行成為100質(zhì)量ppm、500質(zhì)量ppm的氮量 的氮化處理,以300~800°C的溫度區(qū)域中的滯留時間為8小時的升溫速度升溫至800°C 后,立即進(jìn)行水冷的組織利用電子顯微鏡進(jìn)行觀察、鑒定而成的圖。此外,圖1(c)是表示利 用上述組織中的析出物的EDX(能量分散型X射線分光法)的鑒定結(jié)果的圖。
[0089] 由圖1可明確,與以往使用的微細(xì)析出物(<100nm)不同,確認(rèn)了最小也超過 lOOnm的粗大的氮化娃被在晶界上析出。
[0090] 在作為本發(fā)明的特征的利用不是與A1的復(fù)合析出的純粹的氮化硅的方面,在鋼 中以數(shù)%的等級存在且有效地活用對鐵損改善具有效果的Si的方面具有極高的穩(wěn)定性。 即,目前為止的技術(shù)中使用的Al、Ti這樣的成分是與氮的親和力較高、在高溫下穩(wěn)定的析 出物,因此有可能最終容易殘留于鋼中,且由于殘留而成為使磁特性劣化的主要原因。
[0091] 然而,利用氮化硅時,僅通過提純擴散相對快的氮、以及硫就可達(dá)成對磁特性有害 的析出物的提純。此外,對于Al、Ti,從最終必須提純的觀點以及必須可靠地得到抑制劑效 果的觀點出發(fā),需要ppm等級的控制,但利用Si和S時,在制鋼時無需這樣的控制也是本發(fā) 明的重要特征。
[0092] 另外,毫無疑問在制造上在氮化硅的析出中利用二次再結(jié)晶升溫過程是在能量效 率上最有效的,但若利用同樣的熱循環(huán)則有可能氮化硅的晶界選擇析出,因此在長時間的 二次再結(jié)晶退火之前,也可以通過氮化硅分散退火的方式實施而制造。
[0093] 上述二次再結(jié)晶退火后,也可以在鋼板表面進(jìn)一步涂布、燒結(jié)絕緣被膜。對于該絕 緣被膜的種類,沒有特別的限定,以往公知的所有絕緣被膜是適合的。例如,優(yōu)選將日本特 開昭50-79442號公報、日本特開昭48-39338號公報中記載的含有磷酸鹽-絡(luò)酸鹽-膠體 二氧化硅的涂布液涂布于鋼板,在800°C左右燒結(jié)的方法。
[0094] 此外,也能夠通過平坦化退火調(diào)整鋼板的形狀,進(jìn)而也可以兼具該平坦化退火與 絕緣被膜的燒結(jié)處理。
[0095] 實施例
[0096](實施例1)
[0097