策進一步反復(fù)研究,其結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過將形成于鋼板側(cè)的W氧化物為 主體的被膜層(W下也稱為"鋼板側(cè)被膜層"或"被膜層A")對鋼板給予的張力OA與形成于表 面?zhèn)鹊腤玻璃質(zhì)為主體的被膜層(W下也稱為"表面?zhèn)缺荒?或"被膜層B")對鋼板給予的 張力OB的比m下也簡稱為"張力比")R(=〇b/〇a)控制在適當(dāng)范圍,不僅磁特性優(yōu)異,而且可 W顯著改善鋼板側(cè)被膜層與鋼板的密合性。
[0031] 目P,本發(fā)明的方向性電磁鋼板是在鋼板的表面上具有由形成于鋼板側(cè)的W氧化物 為主體的被膜層A和形成于表面?zhèn)鹊腤玻璃質(zhì)為主體的被膜層B運2層構(gòu)成的張力賦予型絕 緣被膜的方向性電磁鋼板,且表面?zhèn)缺荒覤對鋼板給予的張力OB相對于上述鋼板側(cè)被膜 層A對鋼板給予的張力OA的比(張力比)R(〇b/〇a)需要為1.20~4.0的范圍。
[0032] 上述張力比R小于1.20時,無法充分得到對鋼板賦予高于鋼板側(cè)被膜層的張力的 表面?zhèn)缺荒拥蔫F損減少效果。另一方面,若上述張力比R大于4.0,則鋼板側(cè)被膜層從表面 側(cè)被膜層受到的張力變得過度,因此對鋼板與鋼板側(cè)被膜層的界面的密合強度產(chǎn)生不良影 響,使被膜密合性下降。另外,上述張力比R優(yōu)選為1.4~3.ο的范圍。
[0033] 另外,鋼板表面的被膜對鋼板賦予的上述張力設(shè)為社制方向的張力,其尺寸的測 定方法可W由使用堿、酸等除去鋼板單面?zhèn)鹊谋荒r的鋼板的翅曲的尺寸,使用下述式算 出。
[0034] 對鋼板賦予的張力(Μ化)=(鋼板的楊氏模量(G化))Χ板厚(mm)X翅曲的尺寸 (mm)今(翅曲的測定試驗片長度(mm))2Xl〇3
[0035] (其中,上述鋼板的楊氏模量使用132G化。)
[0036] 應(yīng)予說明,被膜由2層構(gòu)成時的各個被膜的張力可W通過首先僅除去最外層(B層) 而測定翅曲,由該翅曲算出B層的張力,接下來,除去內(nèi)層(A層)而測定翅曲,由該翅曲算出 (A層+B層)的張力,將上述B層與(A層+B層)的張力的差分設(shè)為內(nèi)層(A層)的張力來進行測 定。
[0037] 運里,本發(fā)明的方向性電磁鋼板中的W氧化物為主體的鋼板側(cè)被膜層優(yōu)選為儀橄 攬石、堇青石等的陶瓷層,其中,優(yōu)選為儀橄攬石。若為W儀橄攬石為主體的氧化物被膜,貝U 通過在脫碳退火后涂布WMgO為主體的退火分離劑并進行最終退火的方法,能夠W低成本 制造。
[0038] 另一方面,W玻璃質(zhì)為主體的表面?zhèn)缺荒觾?yōu)選由娃憐酸鹽系玻璃構(gòu)成。運是因 為,若為娃憐酸鹽系玻璃,則即使Wiooorw下的低溫般燒,也可W對鋼板賦予高的拉伸張 力。另外,W提高作為缺點的耐水性為目的,上述娃憐酸鹽系玻璃優(yōu)選含有選自Mg、AlXa、 11、炯、]\1〇、化、8、了曰、〇1和胞中的1種或巧巾^上的金屬元素。
[0039] 此外,本發(fā)明的方向性電磁鋼板中,鋼板側(cè)被膜層對鋼板給予的張力OA優(yōu)選為 6MPaW下。若為6MPaW下,則鋼板與鋼板側(cè)被膜層之間的應(yīng)力較小,因此在彎曲剝離試驗中 剝離產(chǎn)生的臨界應(yīng)力值也會變高,被膜密合性提高。但是,為了得到鐵損減少效果,張力OA 優(yōu)選為1. OMPa W上。更優(yōu)選為1.5~4. OMPa的范圍。
[0040] 此外,本發(fā)明的方向性電磁鋼板中的鋼板側(cè)被膜層氧化物為主體的層)的每單 位面積質(zhì)量W氧換算優(yōu)選為1.0~3.0g/m2的范圍。通過設(shè)為l.Og/VW上,被膜層的鋼板被 覆率充分變高,即使形成W玻璃質(zhì)為主體的表面?zhèn)缺桓矊?,也可得到被膜外觀的均勻性優(yōu) 異的方向性電磁鋼板。另一方面,若為3.Og/VW下,則鋼板側(cè)被膜層的厚度薄,因此被膜密 合性優(yōu)異。更優(yōu)選為1.5~3. Og/m2的范圍。
[0041] 另外,本發(fā)明作為對象的方向性電磁鋼板只要是W通常公知的方法制造的、且在 鋼板表面具有W氧化物為主體的鋼板側(cè)被膜層和W玻璃質(zhì)為主體的表面?zhèn)鹊谋荒舆\2 層,就均可使用,但上述鋼板優(yōu)選通過W下說明的方法制造。
[0042] 首先,成為本發(fā)明的方向性電磁鋼板的原材料的鋼原材料(鋼巧)優(yōu)選具有W下成 分組成。
[0043] C:0.001 ~0.10 質(zhì)量 %
[0044] C是對使高斯方位晶粒產(chǎn)生有用的成分,為了有效地體現(xiàn)運樣的效果,優(yōu)選含有 0.001質(zhì)量%^上。但是,若大于0.10質(zhì)量%,則在后工序的脫碳退火中,難W將脫碳進行至 不發(fā)生磁時效的水平(0.005質(zhì)量% ^下)。因此,C優(yōu)選設(shè)為0.001~0.10質(zhì)量%的范圍。更 優(yōu)選為0.010~0.08質(zhì)量%的范圍。
[0045] Si: 1.0 ~5.0 質(zhì)量 %
[0046] Si是為了提高鋼的電阻而使鐵損下降,并且使鐵的BCC組織穩(wěn)定化,使高溫下的熱 處理成為可能而需的成分,優(yōu)選至少添加1.0質(zhì)量%。但是,大于5.0質(zhì)量%的添加會使冷社 變難。因此,Si優(yōu)選設(shè)為1.0~5.0質(zhì)量%的范圍。更優(yōu)選為2.0~4.5質(zhì)量%的范圍。
[0047] Mn:0.01 ~1.0 質(zhì)量 %
[004引 Μη不僅有效地有助于鋼的熱脆性的改善,而且在S、Se進行混雜時形成MnS、MnSe等 析出物,發(fā)揮作為抑制劑(inhibitor)的機能。若Μη的含量少于0.01質(zhì)量%,則上述的效果 變得不充分,另一方面,若大于1.0質(zhì)量%,則MnSe等析出物的粒徑粗大化而喪失作為抑制 劑的效果。因此,Μη優(yōu)選設(shè)為0.01~1.0質(zhì)量%的范圍。更優(yōu)選為0.015~0.80質(zhì)量%的范 圍。
[0049] sol.Α1:0.003 ~0.050 質(zhì)量 %
[0050] Α1是在鋼中形成Α1Ν而成為分散第二相,作為抑制劑發(fā)揮作用的有用成分,若其添 加量小于0.003質(zhì)量%,則無法充分確保Α1Ν的析出量,另一方面,若添加大于0.050質(zhì)量%, 貝1JA1N粗大地析出而喪失作為抑制劑的作用。因此,Α1優(yōu)選Wsol.Al計設(shè)為0.003~0.050質(zhì) 量%的范圍。更優(yōu)選為0.005~0.045質(zhì)量%的范圍。
[0051] N:0.001 ~0.020 質(zhì)量 %
[0052] N與A1同樣是用于形成A1N所需的成分。若其添加量低于0.001質(zhì)量%,則A1N的析 出變得不充分,另一方面,若添加大于0.020質(zhì)量%,則在鋼巧再加熱時產(chǎn)生鼓起等而成為 表面缺陷的產(chǎn)生原因。因此,N優(yōu)選設(shè)為0.001~0.020質(zhì)量%的范圍。更優(yōu)選為0.002~ 0.015質(zhì)量%的范圍。
[0化3] 選自S和Se中的巧中或巧中:合計為0.001~0.05質(zhì)量%
[0054] S和Se是與Mn、Cu結(jié)合而形成胞56、1〇5、加2-<56、加2-<5而成為鋼中的分散第二相, 發(fā)揮抑制劑的作用的有用成分。若S和Se的合計含量小于0.001質(zhì)量%,則缺乏上述效果,另 一方面,若大于0.05質(zhì)量%,則不僅鋼巧再加熱時的固溶變得不充分,而且也成為制品板的 表面缺陷的原因。因此,在單獨添加或復(fù)合添加中的任一情況下均優(yōu)選設(shè)為合計0.01~ 0.05質(zhì)量%的范圍。更優(yōu)選為0.015~0.045質(zhì)量%的范圍。
[0055] 本發(fā)明的方向性電磁鋼板中使用的鋼原材料除上述成分W外還可W進一步含有 選自Cu:0.01 ~0.2質(zhì)量%、Ni :0.01 ~0.5質(zhì)量%、吐:0.01 ~0.5質(zhì)量%、Sb:0.01 ~0.1 質(zhì) 量%、511:0.01~0.5質(zhì)量%、]\1〇:0.01~0.5質(zhì)量%和81:0.001~0.1質(zhì)量%中的1種或巧中^ 上。上述元素容易偏析于晶粒邊界、表面,具有作為輔助的抑制劑的作用,因此通過添加,能 夠進一步提高磁特性。但是,任何元素在小于上述添加量時均無法得到上述添加效果。另一 方面,若大于上述添加量,則容易產(chǎn)生被膜的外觀不良、二次再結(jié)晶不良,因此在添加的情 況下,優(yōu)選成為上述范圍。
[0056] 此外,本發(fā)明的方向性電磁鋼板中使用的鋼原材料除上述成分W外還可W進一步 含有選自 B:0.001 ~0.01 質(zhì)量 %、Ge:0.001 ~0.1 質(zhì)量 %、43:0.005~0.1質(zhì)量%、?:0.005~ 0.1 質(zhì)量 %、Te :0.005 ~0.1 質(zhì)量 %、師:0.005 ~0.1 質(zhì)量 %、Ti :0.005 ~0.1 質(zhì)量 % 和¥: 0.005~0.1質(zhì)量%中的1種或巧巾W上。通過上述元素的添加,抑制劑的抑制力進一步被強 化,可穩(wěn)定地得到更高的磁通密度。
[0057] 接著,對使用具有上述成分組成的鋼原材料制造本發(fā)明的方向性電磁鋼板的方法 進行說明。
[0058] 本發(fā)明的方向性電磁鋼板可W通過將由如下一連串的工序構(gòu)成的制造方法來制 造,即,具有上述說明的成分組成的鋼W常法的精煉工藝進行烙煉,使用連續(xù)鑄造法或鑄 錠-開巧社制法制成鋼原材料(鋼巧)后,將上述鋼巧進行熱社而制成熱社板,施行或不施行 熱社板退火,其后,通過1次或夾著中間退火的1次W上的冷社制成最終板厚的冷社板,施行 一次再結(jié)晶退火或兼具脫碳退火的一次再結(jié)晶退火后,例如,將WMgO為主成分的退火分離 劑涂布于鋼板表面,進行干燥,卷取成線圈后,施行最終退火而形成W儀橄攬石