磁特性和被膜密合性优异的方向性电磁钢板的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及磁特性和被膜密合性优异的方向性电磁钢板。
【背景技术】
[0002] 方向性电磁钢板是作为变压器、发电机的铁忍材料使用的软磁性材料，特征在于 具有作为铁的易磁化轴的<〇〇1>方位在钢板的社制方向高度地对准的结晶组织。运种集 合组织通过二次再结晶退火形成，该二次再结晶退火是在方向性电磁钢板的制造工序的最 终退火中使被称为所谓的高斯(Goss)方位的{110}<001>方位的晶粒优先地巨大生长。
[0003] 在方向性电磁钢板的表面，通常从钢板侧形成有W儀橄揽石等氧化物为主体的被 膜层W及W憐酸盐系的玻璃质为主体的被膜层运2层被膜。憐酸盐系的玻璃质被膜是W赋 予绝缘性、加工性和防诱性等为目的而制成的，但由于玻璃与金属的密合性低，因此通过将 W儀橄揽石等氧化物为主体的陶瓷层介于其间来使被膜密合性提高。运些被膜在高溫下形 成且与钢板相比具有低的热膨胀率，因此利用溫度下降至室溫时的钢板与被膜的热膨胀率 的差对钢板赋予张力(拉伸应力），产生减少铁损的效果。顺便指出，根据专利文献1，为了得 到上述铁损减少效果，认为适宜的是对钢板赋予8MPaW上的高的张力。
[0004] 为了对钢板赋予如上述的高的张力，W往提出了各种玻璃质的被膜。例如，专利文 献2中提出了 W憐酸儀、胶体状二氧化娃和Ξ氧化铭为主体的被膜，此外，专利文献3中提出 了 W憐酸侣、胶体状二氧化娃和铭酸酢为主体的被膜。
[0005] 此外，作为改善被膜的密合性的技术，例如在专利文献4中公开了通过在专口于直 接点火用途的基础上将对被膜的钢板的赋予张力设为8MPaW下、且使儀橄揽石层与无机系 绝缘被膜的每单位面积质量比适当化来提高被膜密合性的技术。
[0006] 另一方面，从提高磁特性、尤其是减少铁损的观点出发，已知板厚的减少、Si含量 的增加、结晶方位的取向性提高、对钢板的张力赋予、钢板表面的平滑化、二次再结晶晶粒 的细粒化等是有效的。尤其是，近年来，作为使二次再结晶晶粒细粒化的技术，开发了 W - 次再结晶退火或兼具脱碳退火的一次再结晶退火进行快速加热的方法;在即将进行一次再 结晶退火之前进行快速加热处理，改善一次再结晶集合组织的方法等。
[0007] 例如，专利文献5中公开了如下技术:在将社制至最终板厚的钢带进行脱碳退火之 前，将气氛氧浓度设为50化pmW下，W加热速度100°C/sW上快速加热至800~950°C的溫 度，将脱碳退火工序的前部区域的溫度设为低于快速加热中的到达溫度的775~840°C，接 下来，将后部区域的溫度设为高于前部区域的815~875°C的溫度而施行脱碳退火，从而得 到低铁损的方向性电磁钢板;此外，在专利文献6中公开了如下技术:在即将对社制至最终 板厚的钢带进行脱碳退火之前，在P也0/p也为0.2W下的非氧化性气氛中W100 °C/sW上的 加热速度快速加热至700°CW上的溫度，从而得到低铁损的方向性电磁钢板。
[000引此外，专利文献7中公开了如下技术:通过将脱碳退火工序的升溫阶段的至少600 °CW上的溫度区域W95°C/sW上的升溫速度加热至800°CW上，且由W体积分率计含有10一6~10-?的氧的非活性气体构成该溫度区域的气氛，将脱碳退火的均热时的气氛的构成成分 设为此和出ο或此、此ο和非活性气体，且将此ο分压相对于此分压的比P此0/p出设为0.05~ 0.75,此外，将每单位面积气氛气体的流量设为0.01~INm3/min · m2的范围，从而将被膜与 钢板的混杂区域中的从钢板晶粒的结晶方位的Goss方位起的偏差角度为10度W内的晶粒 的比例设为50% W下，得到皮膜特性和磁特性优异的方向性电磁钢板;此外，专利文献8中 公开了如下技术:通过将脱碳退火工序的升溫阶段的至少650°CW上的溫度区域WlOOr/s W上的升溫速度加热至80(TCW上，且将该溫度区域的气氛设为W体积分率计含有10-6~ 10-2的氧的非活性气体，另一方面，将脱碳退火的均热时的气氛的构成成分设为此与此0或 出、出0与非活性气体，且将此0分压相对于出分压的比抑20/ρ出设为0.15~0.65,从而得到皮 膜特性和磁特性优异的方向性电磁钢板。
[0009]现有技术文献 [0010]专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开平08-67913号公报
[0012] 专利文献2:日本特公昭56-52117号公报（日本特开昭50-79442号公报）
[0013] 专利文献3:日本特公昭53-28375号公报（日本特开昭48-39338号公报）
[0014] 专利文献4:日本特开2002-60957号公报
[0015] 专利文献5:日本特开平10-298653号公报
[0016] 专利文献6:日本特开平07-62436号公报
[0017] 专利文献7:日本特开2003-27194号公报
[0018] 专利文献8:日本专利第3537339号公报（日本特开2000-204450号公报）
【发明内容】
[0019] 通过使上述的专利文献中公开的技术、尤其是一次再结晶退火(脱碳退火）中的加 热条件适当化，可W实现由二次再结晶晶粒的微细化所致的磁特性的改善和被膜特性的改 善。然而，无论如何组合上述技术，也处处可见被膜特性、尤其是被膜密合性差的事例。
[0020] 本发明是鉴于现有技术中存在的上述问题而作出的，其目的在于提供一种即使在 一次再结晶退火(脱碳退火）中进行快速加热时磁特性和被膜密合性也稳定地优异的方向 性电磁钢板。
[0021] 本发明的发明人等为了解决上述课题，着眼于方向性电磁钢板的表面被膜由形成 于钢板侧的W氧化物为主体的被膜层和形成于表面侧的W玻璃质为主体的被膜层运2层的 被膜构成的情况，对改善被膜密合性的对策反复进行了深入研究。其结果发现，通过使形成 于钢板侧的W氧化物为主体的被膜层对钢板给予的张力与形成于表面侧的W玻璃质为主 体的被膜层对钢板给予的张力的比进行适当化，不仅磁特性优异，而且可W显著改善钢板 侧被膜层与钢板的密合性，完成了本发明。
[0022] 目Ρ，本发明是一种方向性电磁钢板，该方向性电磁钢板在钢板表面上具有由形成 于钢板侧的W氧化物为主体的被膜层A和形成于表面侧的W玻璃质为主体的被膜层Β运2层 构成的张力赋予型绝缘被膜，其特征在于，表面侧被膜层B对钢板给予的张力OB相对于上述 钢板侦贩膜层A对钢板给予的张力OA的比R(〇b/〇a)为1.20~4.0的范围。
[0023] 本发明的上述方向性电磁钢板的特征在于，钢板侧被膜层A的氧化物为儀橄揽石， 表面侦贩膜层B的玻璃质是含有选自1邑、41、化、11、炯無、化、8、了曰、化和胞中的1种或巧中^ 上的金属元素的娃憐酸盐系玻璃。
[0024] 此外，本发明的上述方向性电磁钢板的特征在于，钢板侧被膜层A对钢板给予的张 力〇A为6MPaW下。
[0025] 此外，本发明的上述方向性电磁钢板的特征在于，钢板侧被膜层A的每单位面积质 量W氧换算为1.0~3.0g/m2(双面）。
[0026] 此外，本发明的上述方向性电磁钢板的特征在于，是对社制成最终板厚的冷社板 进行在100~700°C之间W升溫速度50°C/sW上来加热的一次再结晶退火后，进行二次再结 晶退火而得到的。
[0027] 根据本发明，在一次再结晶退火或兼具脱碳退火的一次再结晶退火、二次再结晶 退火中，无需为了形成被膜而进行致密控制，而仅将W氧化物为主体的钢板侧被膜层和W 玻璃质为主体的表面侧被膜层对钢板给予的张力比控制在适当范围，就可W稳定地制造磁 特性和被膜特性优异的方向性电磁钢板。进而，根据本发明，对于在一次再结晶退火或兼具 脱碳退火的一次再结晶退火中不进行快速加热的钢板，也能够兼具被膜密合性和磁特性， 因此在产业上取得的效果极大。
【具体实施方式】
[0028] 如上所述，在现有技术中，通过使一次再结晶退火或兼具脱碳退火的一次再结晶 退火下也简称为"一次再结晶退火"）中的加热条件适当化，可实现兼具由二次再结晶晶 粒的微细化所致的磁特性的改善和被膜特性的改善，但对于被膜密合性，实际情况是未必 得到稳定的效果。本发明的发明人等对其原因反复进行大量的实验而进行研究，结果作如 下考虑。
[0029] 通过在一次再结晶退火中进行快速加热而使二次再结晶晶粒微细化的技术是使 磁特性提高的非常优异的技术，但对钢板表面的初期氧化状态产生巨大影响，尤其是使通 过脱碳退火而形成的内部氧化层的致密度下降，对二次再结晶退火时形成的陶瓷质被膜的 致密度，甚至与钢板的密合性产生不良影响，因此引起被膜特性的劣化。
[0030] 因此，本发明的发明人等着眼于方向性电磁钢板的表面被膜由形成于钢板侧的W 氧化物为主体的被膜层和形成于表面侧的W玻璃质为主体的被膜层运2层的被膜构成，对 改善被膜密合性的对