晶粒取向电磁钢板的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及晶粒取向电磁钢板的制造方法，具体而言，涉及铁损特性在制品卷材 的全长范围优良的晶粒取向电磁钢板的制造方法。
【背景技术】
[0002] 电磁钢板大致具有晶粒取向电磁钢板和无方向性电磁钢板，作为变压器、发电机 等的铁心材料而被广泛使用。尤其是前者即晶粒取向电磁钢板由于高度集积在结晶取向 称为高斯取向的{110}〈001>取向，因此具有对减少变压器、发电机的能量损失有效的磁特 性。另外，作为进一步减少晶粒取向电磁钢板的铁损的技术，一直以来公知有板厚的减少、 Si含量的增加、结晶取向的取向性提高、对钢板的张力施加、钢板表面的平滑化、二次再结 晶晶粒的细粒化等方法。
[0003] 在上述铁损减少技术中，作为使二次再结晶晶粒细粒化的技术，公知有通过在脱 炭退火时迅速加热、或在脱炭退火不久之前迅速加热处理来改善一次再结晶织构的方法。 例如，专利文献1公开了如下技术，即在对轧制至最终板厚的带钢进行脱炭退火之前，在 气氛氧浓度为500ppm以下、加热速度100°C /s以上的条件下，迅速加热处理至800°C~ 950°C，并在使脱炭退火工序的前部区域的温度为比通过迅速加热所达到的温度低的 775~840°C、使随后的后部区域的温度为比前部区域高的815~875°C的条件下，实施脱炭 退火，由此获得低铁损的晶粒取向电磁钢板，专利文献2公开了如下技术，即在对轧制至最 终板厚的带钢进行脱炭退火不久之前，在P_/P H2S〇. 2以下的非氧化性气氛下按照100°C / s以上的加热速度加热处理至700°C以上的温度，由此获得低铁损的晶粒取向电磁钢板。
[0004] 另外，专利文献3公开了如下技术，即使脱炭退火工序的升温阶段的至少600°C以 上的温度区域按照95°C /s以上的升温速度加热至800°C以上，并且该温度区域的气氛气 体由含有体积分数为10-6~ICT 1的氧气的惰性气体构成，脱炭退火的均热时的气氛气体的 构成成分为4与H 20、或H2、H2O以及惰性气体，并且H2O分压相对于4分压的比P H2()/PH2S 0. 05~0. 75,另外，每单位面积的气氛气体流量为0. 01Nm3/min ·ηι2~lNm3/min ·ηι2的范围， 由此获得皮膜特性与磁特性优良的电磁钢板，另外，专利文献4公开了如下技术，即使脱炭 退火工序的升温阶段的至少650°C以上的温度区域按照100°C /s以上的升温速度加热至 800°C以上，并且该温度区域的气氛由含有体积分数为KT6~KT2的氧气的惰性气体构成， 另一方面，脱炭退火的均热时的气氛气体的构成成分为4与H 20、或!12、H2O以及惰性气体， 并且H2O分压相对于4分压的比P Η2(/ΡΗ$ 0. 15~0. 65,由此获得皮膜特性与磁特性优良 的晶粒取向电磁钢板。
[0005] 专利文献1 :日本特开平10-298653号公报
[0006] 专利文献2 :日本特开平07-062436号公报
[0007] 专利文献3 :日本特开2003-027194号公报
[0008] 专利文献4 :日本特开2000-204450号公报
[0009] 通过应用上述专利文献1~4所记载的技术，而能够使二次再结晶晶粒细粒化，由 此能够实现铁损的减少。然而，在上述现有技术中，受到材料成分的变动、一次再结晶退火 以前的工序的制造条件的变动等的影响，而在制品卷材内的细粒化效果存在偏差，由此存 在难以在制品卷材的全长范围稳定地获得铁损减少效果的问题。
【发明内容】
[0010] 本发明是鉴于现有技术所存在的上述问题点而完成的，其目的在于提出一种在制 品卷材的全长范围稳定地使二次再结晶晶粒细粒化从而能够在卷材全长范围实现低铁损 化的晶粒取向电磁钢板的有利的制造方法。
[0011] 发明人们为了解决上述课题，着眼于一次再结晶退火的升温过程，寻求在制品卷 材全长范围稳定地使二次再结晶晶粒细化的技术。其结果发现：将一次再结晶退火的升温 过程分为低温区域与高温区域，在低温区域迅速加热且在高温区域反而减缓升温速度是有 效的。即，一直以来就知晓通过提高一次再结晶的升温速度能够使二次再结晶晶粒细粒化， 但发明人们进一步进行研宄的结果发现：在一次再结晶退火的升温过程中，使发生恢复的 低温区域的升温速度比通常的脱炭退火的升温速度高，并使发生一次再结晶的高温区域的 升温速度为上述低温区域的升温速度的50%以下，从而即便材料成分、前工序的制造条件 发生变动，也能够在制品卷材全长范围稳定地使二次再结晶晶粒细粒化，由此导致完成本 发明。
[0012] 即，本发明涉及一种晶粒取向电磁钢板的制造方法，对含有C :0. 001~0. 20质 量％、Si :1. 0~5. 0质量％、Mn :0. 03~I. 0质量％、从S以及Se中选择的1种或2种的 合计：0· 005 ~0· 040 质量％、sol. Al :0· 003 ~0· 050 质量％、N :0· 0010 ~0· 020 质量％ 且剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成的组成成分的钢坯进行热轧，并实施1次或夹着 中间退火的2次以上的冷轧而形成最终板厚，进行一次再结晶退火，然后，涂覆以MgO为主 要成分的退火分离剂，实施最终退火，上述晶粒取向电磁钢板的制造方法的特征在于，上述 一次再结晶退火的升温过程的500°C~600°C区间的升温速度S 1S 100°C /s以上，600°C~ 700°C区间的升温速度&为30°C /s~（0· 5XS J °C /s的范围。
[0013] 本发明的晶粒取向电磁钢板的制造方法的特征在于，上述一次再结晶退火的升温 过程的500°C~700°C区间的气氛的氧势P H2Q/PH$ 0. 05以下。
[0014] 另外，本发明的晶粒取向电磁钢板的制造方法的特征在于，除上述组成成分之外， 还含有从Cu :0· 01~0· 5质量％、Ni :0· 01~L 0质量％、Cr :0· 01~L 0质量％、Sb : 0· 01 ~0· 3 质量％、Sn :0· 01 ~I. 0 质量％、Mo :0· 01 ~I. 0 质量％ 以及 Bi :0· 001 ~0· 5 质量％中选择的1种或2种以上。
[0015] 另外，本发明的晶粒取向电磁钢板的制造方法的特征在于，除上述组成成分之外， 还含有从 B :0· 001 ~0· 01 质量％、Ge :0· 001 ~0· 1 质量％、As :0· 005 ~0· 1 质量％、P : 0· 005 ~0· 1 质量％、Te :0· 005 ~0· 1 质量％、Nb :0· 005 ~0· 1 质量％、Ti :0· 005 ~0· 1 质量％以及V :0.005~0. 1质量％中选择的1种或2种以上。
[0016] 根据本发明，能够在晶粒取向电磁钢板的制品卷材全长范围使二次再结晶晶粒细 粒化，而低铁损化，因此能够大幅度提高制品合格率，并非常有助于变压器等的铁损特性的 提尚。
【具体实施方式】
[0017] 对本发明的晶粒取向电磁钢板的组成成分进行说明。
[0018] C :0· 001 ~0· 10 质量％
[0019] C是对高斯取向晶粒的产生有用的成分，为了有效地体现上述作用，需要含有 0. 001质量％以上。然而，若添加 C超过0. 10质量％，则即便进行脱炭退火也会引起脱炭不 足。因此，C为0.001~0.10质量％的范围。优选为0.01~0.08质量％的范围。
[0020] Si :1. 0 ~5. 0 质量％
[0021] Si是提高钢的电阻减少铁损并且使铁的BCC组织（铁素体组织）稳定化能够实现 高温热处理所需要的成分，至少需要添加 I. 0质量％以上。然而，若添加超过5. 0质量％， 则钢硬质化，难以进行冷轧。因此，Si为1.0~5.0质量％的范围。优选为2. 5~4.0质 量％的范围。
[0022] Mn :0· 01 ~I. 0 质量％
[0023] Mn是对改善钢的热加工性有效的成分，并是与S、Se结合形成MnS、MnSe等析出物 而作为抑制剂（inhibitor)起作用的有用成分。然而，若Mn的含量少于0. 01质量％，则无 法获得上述效果，另一方面，若添加超过I. 〇质量％，则MnSe等析出物粗大化，失去作为抑 制剂的功能。因此，Mn为0.01~1.0质量％的范围。优选为0.04~0.20质量％的范围。
[0024] sol. Al :0· 003 ~0· 050 质量％
[0025] Al在钢中形成A1N，是作为分散第二相而发挥抑制剂的作用的有用成分。然而，若 作为sol. Al的添加量不足0. 003质量％，则无法充分确保AlN析出量，因此无法得到上述 效果，另一方面，若添加超过0. 050质量％，则AlN粗大化，失去作为抑制剂的作用。因此， Al作为sol. A1，为0. 003~0. 050质量％的范围。优选为0. 005~0. 040质量％的范围。
[0026] N :0· 0010 ~0· 020 质量％
[0027] N与Al相同，是为了形成AlN所需要的成分。然而，若N添加量少于0. 0010质量％， 则无法形成足够的A1N，因此无法获得上述效果，另一方面，若添加超过0. 020质量％，则在 钢坯加热时，会产生膨胀等而引起表面缺陷。因此，N为0.001~0.020质量％的范围。优 选为0. 0030~0. 015质量％的范围。
[0028] S以及Se中的1种或者2种的合计：0. 01~0. 05质量％
[0029] S以及Se是与Mn、Cu结合而形成MnSe、MnS、Cu2_xSe、Cu2_ xS，并在钢中作为分散第二 相析出而发挥抑制剂作用的有用成分。然而，若S以及Se的总含量不足0. 01质量％，则添 加效果不足，另一方面，若添加超过0.05质量％，则钢坯加热时的固溶不完全，此外，还成 为引起表面缺陷的原因。因此，在单独添加、复合添加的任一种情况下，总添加量为0.01~ 0. 05质量％的范围。优选为0. 012~0. 030质量％的范围。
[0030] 对本发明的晶粒取向电磁钢板而言，除上述必需成分之外，还能够添加从Cu : 0· 01 ~0· 5 质量 ％、Ni :0· 01 ~I. 0 质量 ％、Cr :0· 01 ~I. 0 质量％、Sb :0· 01 ~0· 3 质 量％、Sn :0. 01~I. 0质量％、Mo :0. 01~I. 0质量％以及Bi :0. 001~0. 5质量％中选择 的1种或2种以上。
[0031] 上述元素均是容易在晶粒边界、表面发生偏析的元素，是作为辅助抑制剂发挥作 用、对实现磁特性的进一步提高有效的成分。在上述元素的添加量不足上述下限值时，抑制 一次粒子在二次再结晶过程的在高温区域的粗大化的效果不足，因此无法获得足够的添加 效果，另一方面，超过上述上限值的添加容易产生覆膜外观的不良