取向性電磁鋼板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及取向性電磁鋼板的制造方法，該制造方法是通過對冷軋后的取向性電磁鋼板用卷材進行一次再結晶退火、涂布退火分離劑、進行最終退火來制造取向性電磁鋼板的，其中，在上述一次再結晶退火的加熱過程中的500℃～700℃間以80℃/sec以上進行快速加熱，并且在最終退火的加熱過程的700℃～1000℃間實施保持2小時～100小時的保溫處理，優(yōu)選的是，進一步在用于最終退火的退火爐的卷材支座上表面，從外周側按照同心圓狀且卷材支座的半徑的20%以上的方式鋪設絕熱材料，然后進行最終退火，從而可以降低在最終退火中所發(fā)生的形狀不良、提高制品成品率。
【專利說明】取向性電磁鋼板的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及取向性電磁鋼板(grain-oriented electrical steel sheet)的制造方法；具體而言，涉及可以大幅減輕在最終退火時所發(fā)生的卷材形狀不良的取向性電磁鋼板的制造方法。
【背景技術】
[0002]取向性電磁鋼板是主要用作變壓器的鐵芯材料等的軟磁性材料，對于取向性電磁鋼板，要求其磁特性優(yōu)異、特別是鐵損要低。因此，在進行取向性電磁鋼板的制造時，實施最終退火，最終退火中，加熱至100CTC左右的聞溫而引起二次再結晶，使鋼板中的晶粒聞度集中于高斯取向({110}<001 >取向)。另外，在該最終退火中，通常情況下，接著上述二次再結晶而實施鈍化處理，該鈍化處理中，加熱至1200°c左右從而去除雜質(zhì)。因此，該最終退火最多需要10天左右的較長時間，因此通常使用將鋼板卷繞成卷材狀的狀態(tài)下進行退火的分批式退火爐來進行。
[0003]但是，進行這種經(jīng)過長時間高溫的最終退火時，卷材本身會因自重而發(fā)生蠕變、或熱膨脹受到約束從而引起各種各樣的的形狀不良，導致制品成品率降低，最壞的情況下會導致無法向平坦化退火設備進行送板。
[0004]作為解決該問題的技術，人們研究了各種方法。
[0005]例如，在專利文獻I中提出了一種技術，其中，在最終退火時，在覆蓋于卷材內(nèi)罩的內(nèi)側側壁部內(nèi)襯絕熱材料，從而降低在卷材外卷部所發(fā)生的褶皺狀的形狀不良。另外，在專利文獻2中提出了一種技術，其中，通過將絕熱材料被覆于最終退火爐的卷材支座(coilsupporting stand)的外周端面部,從而可防止在與卷材支座接觸的卷材下側面部所發(fā)生的側變形不良(side distortion defects)。進一步,在專利文獻3中提出了一種技術,其中，通過將金屬圈插入以顛倒狀態(tài)放置的卷材的中央部空間，從而可防止卷材內(nèi)卷部向中央空間側坍塌。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2006-257486號公報
[0009]專利文獻2:日本特開平05-051643號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2006-274343號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]通過適用上述現(xiàn)有技術，最終退火后的卷材形狀在某種程度上得到了改善，成品率也有所提高。但是，在上述方法中，消除了個別的形狀不良，但有時也會反而引起其它的形狀不良，實際情況是難以說得到了充分的改善效果。
[0013]例如，在專利文獻I的方法中，消除了卷材外周面的過加熱，褶皺狀的形狀不良減輕，但是會導致熱僅從卷材上側面部進入卷材，因此卷材上面部和內(nèi)部的溫度分布不均，其結果為，邊緣部在外周的外側方向上擴展，邊緣部不良傾向于增大。
[0014]另外，在專利文獻2的方法中，通過卷材支座的外周端面部的絕熱，使與卷材支座接觸的卷材下側面部的側變形不良難以產(chǎn)生，但僅利用該方法的情況下，效果不充分，并且卷材支座在退火中熱膨脹而導致絕熱材料局部性剝離，在對應于該剝離部的卷材部位側變形不良反而有時會增大。
[0015]進一步，在專利文獻3的方法中，為了提高用于防止坍塌的金屬圈的強度，需要增加圈的厚度，但這樣也會導致質(zhì)量增加，從而存在難以進行控制、或卷材側面部的側變形不良反而增大的問題。
[0016]本發(fā)明是鑒于以往技術所存在的上述問題點而完成的，其目的在于，降低與卷材支座接觸的卷材側面部的側變形不良、在卷材外卷部所發(fā)生的褶皺狀的形狀不良、卷材邊緣部在外周的外側方向上擴展的邊緣波狀不良等形狀不良，同時大幅提高制品成品率。
[0017]用于解決問題的手段
[0018]為了解決上述課題，發(fā)明人對于形狀不良的發(fā)生原因的解析和其有效的解決方案反復進行了深入研究。結果發(fā)現(xiàn)，通過在一次再結晶退火的加熱過程中進行快速加熱，同時在最終退火的加熱過程中實施保溫處理，可以大幅改善上述“褶皺狀的形狀不良”和“邊緣波狀不良”，進一步，通過在最終退火爐的卷材支座上表面鋪設絕熱材料，可以大幅改善“側變形不良”；由此完成了本發(fā)明。
[0019]即，本發(fā)明提出了一種取向性電磁鋼板的制造方法，該制造方法是通過對冷軋后的取向性電磁鋼板用卷材進行一次再結晶退火、涂布退火分離劑、進行最終退火來制造取向性電磁鋼板的，其特征在于，在上述一次再結晶退火的加熱過程中的500°C~700°C間以80°C /sec以上進行快速加熱，并且在最終退火的加熱過程的700°C~1000°C間實施保持2小時~100小時的保溫處理。
[0020]本發(fā)明的取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，在用于上述最終退火的退火爐的卷材支座上表面，以從外周側起呈同心圓狀且覆蓋卷材支座的20%以上半徑的面積的方式鋪設絕熱材料，從而進行最終退火。
[0021]另外，本發(fā)明的取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，利用先行于一次再結晶退火的其它熱處理來實施上述一次再結晶退火中的快速加熱。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，可以有效地降低在利用分批式最終退火爐制造取向性電磁鋼板時成為問題的、起因于與卷材支座的接觸的側變形不良、發(fā)生于卷材外卷部的褶皺狀形狀不良、卷材邊緣部在外周外側方向上坍塌的邊緣波狀不良等形狀不良，因此可以大幅提高制品成品率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示一次再結晶退火時的升溫速度和最終退火時的800°C保溫時間對形狀不良率所產(chǎn)生的影響的圖。
[0025]圖2是表示一次再結晶退火時的升溫速度和最終退火時的800°C保溫時間對各種不同形狀不良的發(fā)生率產(chǎn)生的影響的圖。[0026]圖3是說明在卷材支座上表面鋪設的絕熱材料的圖。
[0027]圖4是表示最終退火爐的卷材支座上表面的絕熱材料的鋪設區(qū)域和最終退火時的800°C保溫時間對形狀不良率產(chǎn)生的影響的圖。
[0028]圖5是表示最終退火爐的卷材支座上表面的絕熱材料的鋪設區(qū)域和最終退火時的800°C保溫時間對各種形狀不良的發(fā)生率產(chǎn)生的影響的圖。
【具體實施方式】
[0029]發(fā)明人對于解決最終退火中所發(fā)生的各種形狀不良的方法進行了各種實驗、研究。其結果，創(chuàng)新地發(fā)現(xiàn)了通過在一次再結晶退火的加熱過程中于特定的溫度范圍進行快速加熱，并且實施在最終退火的加熱過程中于特定溫度下保持特定時間的保溫處理，可大幅降低形狀不良，除此之外，通過在最終退火爐的卷材支座上表面鋪設絕熱材料，可以進一步降低形狀不良。以下對于得到上述見解的實驗進行說明。
[0030]根據(jù)常規(guī)方法對含有C:0.07mass%、S1:3.3mass%、Μη:0.06mass%、A1:0.025mass%、N:0.008mass%、Se:0.02mass9^P Sb:0.03mass%、且剩余部分實質(zhì)上由 Fe 構成的取向性電磁鋼板用的鋼坯板進行熱軋、冷軋，得到最終板厚為0.23mm的冷軋板，實施兼具脫碳退火作用的一次再結晶退火。需要說明的是，該一次再結晶退火是以如下方式進行的:在加熱過程的500°C~700°C間使平均升溫速度在10°C /sec~300°C /sec的范圍進行各種變化而加熱，從而進行該一次再結晶退火。此時，還兼具進行脫碳，關于該脫碳條件，該脫碳在濕氫-氮混合氣氛下實施800°C X 120sec的均熱處理。
[0031]之后，對于上述一次再結晶退火后的鋼板，在鋼板表面涂布以MgO為主體的退火分離劑，進行干燥后，卷繞成卷材，以顛倒狀態(tài)放置在分批式退火爐的卷材支座上表面，實施最終退火。需要說明的是，該最終退火中，在卷材支座上表面并未鋪設絕熱材料，而是直接將卷材放置在卷材支座上表面。另外，退火循環(huán)是在下述條件下進行的，所述條件為在加熱過程中的800°C實施在0小時~150小時的范圍改變保持時間的保溫處理，然后以20°C /hr升溫至1180°C，均熱保持10小時。之后，對于最終退火后的鋼板進行磷酸酸洗，從而去除未反應的退火分離劑，然后涂布絕緣涂布液，實施兼具燒結和形狀矯正作用的800°C X20秒的平坦化退火，得到制品卷材。
[0032]需要說明的是，進行上述平坦化退火時，目視觀察設備送板中的鋼板形狀，測定在最終退火中發(fā)生的形狀不良的發(fā)生長度，求出形狀不良率((不良發(fā)生長度/卷材全長的長度)X100(%))。
[0033]該結果示于圖1。由圖1可知，通過使一次再結晶退火中的升溫速度為80°C /sec以上、使最終退火中的于800°C的保持時間為2小時以上，從而可以將形狀不良率降低至5%以下；但是，若保持時間超過100小時，則形狀不良率反而會增加。
[0034]進一步，對于圖1所示的升溫速度為20°C /sec和100°C /sec的數(shù)據(jù)，在圖2中示出了不同形狀不良的發(fā)生率。此處，圖中的“側變形(side distortion)”表示發(fā)生于卷材下部的側面部的側變形不良(side distortion defect)裙皺狀”表示發(fā)生于卷材外卷部的褶皺狀不良，“邊緣波狀(edge wave)”表示卷材邊緣部向外周外側方向擴展的邊緣波狀不良(edge wave defect)。
[0035]由圖2可知，在卷材外卷部發(fā)生的褶皺狀的形狀不良在沒有最終退火的加熱過程中的保溫處理的情況下顯示出高發(fā)生率，通過增加保溫時間可以消除上述褶皺狀的形狀不良。另外，與褶皺狀不良同樣，發(fā)生于卷材外卷部的邊緣波狀不良也可通過增加保溫時間而得到改善。但是，延長保溫時間時，在卷材下方的側面部發(fā)生的側變形不良反而會增大。由此可知，圖1中的通過延長最終退火的保溫時間而使形狀不良率得到改善是因為改善了褶皺狀不良和邊緣波狀不良。需要說明的是，側變形不良有通過在一次再結晶退火進行快速加熱而得到改善的傾向，但仍有改善余地。
[0036]由上述結果可知，為了進一步降低形狀不良率、提高成品率，需要降低側變形不良。因此，發(fā)明人進一步進行了以下實驗。
[0037]在與上述實驗相同的條件下，由與上述實驗同樣成分的鋼坯板同樣地制得最終板厚的冷軋板，然后，對于上述冷軋板，使500°C~700°C間的平均升溫速度為100°C /sec來進行加熱后，實施兼具脫碳的一次再結晶退火，該脫碳在濕氫-氮混合氣氛下實施8000C X120sec的均熱處理。然后，在鋼板表面涂布以MgO為主體的退火分離劑，進行干燥后，卷繞成卷材，將其顛倒放置在最終退火爐的卷材支座上。此時，如圖3所示，在上述卷材支座的上表面鋪設絕熱材料，使絕熱材料從外周側呈同心圓狀(開孔圓盤狀)，并且以卷材支座的半徑計，使面積在0%~60%的范圍內(nèi)變化。
[0038]然后，與上述實驗同樣，在加熱過程中的800°C實施保持時間在O小時~150小時的范圍進行各種變化的保溫處理，然后以20°C /hr升溫至1180°C，實施均熱保持10小時的最終退火后，進行磷酸酸洗從而去除未反應的退火分離劑，涂布絕緣涂布液，實施兼具燒結和形狀矯正作用的800°C X20秒的平坦化退火，得到制品卷材。
[0039]需要說明的是，進行 上述平坦化退火時，目視觀察送板中的鋼板形狀，測定在最終退火中發(fā)生的形狀不良的發(fā)生長度，求出形狀不良率，其結果示于圖4。
[0040]由圖4可知，按照從卷材支座的外周側呈同心圓狀且覆蓋卷材支座的20%以上半徑的面積的方式將絕熱材料鋪設于最終退火爐的卷材支座上表面，并且在最終退火的加熱過程中的800°C實施2小時~100小時的保溫處理的情況下，形狀不良率大幅降低。另外，圖5是表示在鋪設有絕熱材料的部分為卷材支座的半徑的0%(未鋪設)和60%的情況下對不同形狀不良的形狀不良率進行考察的結果，由該圖可知，通過鋪設絕熱材料，側變形不良得到大幅改善。
[0041]如此，對于通過組合一次再結晶退火的加熱過程中的快速加熱、最終退火的加熱過程中的保溫處理和最終退火爐的卷材支座上的絕熱材料的鋪設而使形狀不良得到大幅改善的理由，發(fā)明人有如下考慮。
[0042]首先，對各形狀不良發(fā)生的原因進行解析，據(jù)認為發(fā)生于卷材外卷部的褶皺狀的形狀不良是因下述原因而導致的:在卷材內(nèi)若存在由加熱過程而導致的溫度不均，則在最終退火的冷卻時卷材熱收縮，此時，加之退火分離劑的厚度不均，收縮局部性受到阻礙，該部分發(fā)生蠕變，結果導致發(fā)生上述褶皺狀的形狀不良。
[0043]另外，對于倒置的卷材的上側面端部向外周外側方向擴展的邊緣波狀不良，據(jù)認為是因為如下原因?qū)е碌?在最終退火的升溫中卷材發(fā)生熱膨脹時，在卷材上側面端部，在生成鎂橄欖石的過程中所產(chǎn)生的內(nèi)部氧化膜剝落而進入鋼板的縫隙間，在之后的冷卻時卷材熱收縮，此時，剝離的粉狀內(nèi)部氧化膜變成阻礙而妨礙收縮，結果導致上述邊緣波狀不良的發(fā)生。[0044]另外，對于在卷材側面部發(fā)生的側變形不良，據(jù)認為是因為下述原因而導致的--卷材在最終退火的升溫時熱膨脹，卷材側面部傾向于在外周的外側方向上擴展，但熱膨脹因卷材支座與卷材側面之間的摩擦而受到阻礙，結果卷材側面部發(fā)生變形。
[0045]并且，如在【背景技術】中所敘述的那樣，在作為單一的改善方法的現(xiàn)有技術中，即使解決了某一形狀不良，但也會發(fā)生其他形狀不良，因此存在著無法整體改善形狀不良的問題。
[0046]與此相對，在上述的發(fā)明人的實驗結果中，通過在最終退火的加熱過程的特定溫度下實施保溫處理，褶皺狀不良和邊緣波狀不良得到改善，但觀察到側變形不良反而惡化的傾向。
[0047]據(jù)認為，褶皺狀的形狀不良因保溫處理而得到改善的理由如下:通過保溫處理而使卷材內(nèi)的溫度分布均勻化，退火分離劑的燒結也均勻化，結果卷材層間的堆積密度的變化消失，妨礙冷卻時的收縮的因素消失，形狀得以改善。
[0048]另外，據(jù)認為，邊緣波狀不良因保溫處理而得到改善的理由如下:在特定溫度下保持特定時間的期間，從退火分離劑中的MgO放出的水合水分充分排出，在卷材上部的上述內(nèi)部氧化膜不會出現(xiàn)剝落。
[0049]另外，對于側變形不良因保溫處理反而惡化的理由，據(jù)認為是因為保持在高溫而導致施加于卷材的熱負荷變大，因此蠕變增大。
[0050]另外，對于褶皺狀的形狀不良和側變形不良，可通過在一次再結晶退火的加熱過程中進行快速加熱而得以降低。
[0051 ] 其理由為，在一次再結晶退火的加熱過程中進行快速加熱時，一次再結晶集合組織中的高斯強度提高，最終退火中的二次再結晶溫度低溫化。由此，鋼板的高溫強度提高，難以發(fā)生蠕變，從而側變形不良得到改善。
[0052]另外，在一次再結晶退火的加熱過程中進行快速加熱時，形成于鋼板表層下的內(nèi)部氧化層的形態(tài)發(fā)生變化，從而使最終退火中的MgO的燒結得到抑制。其結果認為，MgO的粒徑保持在微細的狀態(tài)，堆積密度也并未升高，因此產(chǎn)生緩和鋼板的變形應力的效果，褶皺狀的形狀不良也得到改善。[0053]需要說明的是，內(nèi)部氧化層的形態(tài)變化會引起最終退火中的卷材上側面部的內(nèi)部氧化層的剝離，因此快速加熱會促進邊緣波狀不良，但由其而導致的不良影響可通過卷材內(nèi)溫度均勻化效果或促進水合水分自MgO的排出效果而抑制至最小限度，上述卷材內(nèi)溫度均勻化效果是由最終退火的加熱過程中的保溫處理產(chǎn)生的。
[0054]進一步，據(jù)認為，側變形因在最終退火爐的卷材支座上鋪設絕熱材料而得到改善的理由如下:通過鋪設絕熱材料，可以防止卷材支座的外周部向上面?zhèn)嚷N曲這樣的熱變形，因此可以緩和卷材與卷材支座之間的摩擦。即，在不鋪設絕熱材料的情況下，卷材支座上部的熱被卷材奪去，因此支座下部的溫度比上部高，因支座上下的熱膨脹差，卷材支座產(chǎn)生向上面?zhèn)嚷N曲這樣的變形。此處，在卷材支座的外周部鋪設絕熱材料的情況下，卷材產(chǎn)生的熱吸收得到抑制，因此可以防止卷材支座的變形。另外，即使在卷材支座上產(chǎn)生稍許翹曲，絕熱材料也會作為緩沖材料，因而可以更有效地防止卷材的變形。
[0055]需要說明的是，若在卷材支座上鋪設絕熱材料，則來自卷材下面?zhèn)鹊臒彷斎氲玫揭种?，來自卷材上側面和外周面的熱輸入增加，因此擔心卷材?nèi)的溫度不均勻會增大，但通過與保溫處理組合，可以使其均勻化，因此也不會促進褶皺狀的形狀不良。
[0056]接著，對作為本發(fā)明的取向性電磁鋼板素材的鋼坯板的成分組成進行說明。
[0057]本發(fā)明所使用的取向性電磁鋼板的鋼坯板只要具有公知的成分組成即可，另外，含有或不含有用于引起二次再結晶的抑制劑成分均可。
[0058]因此，例如利用抑制劑的情況下，在利用AlN系抑制劑時可以含有適當量的Al和N，另外在利用MnS.MnSe系抑制劑時可以含有適當量的Mn與Se和/或S。可以合用兩種抑制劑，這自不必而言。需要說明的是，利用抑制劑的情況下，具體的A1、N、S和Se的添加量優(yōu)選分別為下述范圍:A1:0.01mass% ~0.065mass%、N:0.005mass% ~0.012mass%、S: 0.005mass% ~0.03mass%、Se:0.005mass% ~0.03mass%。
[0059]另一方面，不使用抑制劑的情況下，需要對Al、N、S和Se的含量進行限制，具體而言，Al、N、S和Se優(yōu)選分別限制為Al:0.0I OOmas s%以下、N:0.0050mass%以下、S:0.0050mass% 以下、Se:0.0050mass% 以下。
[0060]接著，對本發(fā)明中使用的鋼坯板的上述抑制劑以外的基本成分進行說明。
[0061]C:0.15mass% 以下
[0062]為了改善熱軋板組織而優(yōu)選含有C。但是，若C的含量超過0.15mass%,則在制造過程的脫碳退火中，難以將C降低至不會發(fā)生磁時效的0.0050mass%以下。因此，C優(yōu)選為
0.15mass%以下。更優(yōu)選為0.10mass%以下。需要說明的是，即使是不含有C的素材，也能夠二次再結晶，因此無需特別設定C的下限值。
[0063]Si:2.0mass% ~8.0mass%
[0064]Si是一種對于提高鋼的電阻、降低鐵損有效的元素，為了得到充分的鐵損降低效果，優(yōu)選含有2.0mass%以上的Si。另一方面，如果Si的添加量超過8.0mass%，則不僅會導致磁通密度的下降，還會顯著地使軋制性降低，導致難以進行制造。因此，優(yōu)選使Si為
2.0mass%~8.0mass%的范圍。更優(yōu)選為2.8mass%~4.0mass%的范圍。
[0065]Mn:0.005mass% ~1.0mass%
[0066]Mn是在改善熱加工性方面必要的元素，優(yōu)選添加0.005mass%以上的Mn。另一方面，若添加量超過1.0mass%,則會導致磁通密度的下降。因此,優(yōu)選使Mn為0.005mass%~
1.0mass%的范圍。更優(yōu)選為0.03mass%~0.3mass%的范圍。
[0067]接著，對除上述抑制劑成分和基本成分以外為了改善磁特性而可酌情添加的任意添加成分進行說明。
[0068]Ni:0.03mass% ~1.50mass%
[0069]Ni是對于改善熱軋板組織而提高磁特性有用的元素，為了得到所述效果，優(yōu)選添加0.03mass%以上的Ni。另一方面，若Ni的添加量超過1.50mass%,則二次再結晶變得不穩(wěn)定，磁特性劣化反而有可能。因此，添加Ni的情況下,優(yōu)選為0.03mass%~1.50mass%的范圍。
[0070]Sn:0.01mass% ~1.50mass%、Sb:0.005mass% ~1.50mass%、Cu:0.03mass% ~
3.0mass%、P:0.03mass% ~0.50mass%、Mo:0.005mass% ~0.10mass% 和 Cr:0.03mass% ~
1.50mass%
[0071]Sn、Sb、Cu、P、Mo和Cr是具有增強抑制劑、提高磁特性的效果的有用元素。但是，若上述各成分的含量小于上述下限值，則磁特性改善效果?。涣硪环矫?，若上述各成分的添加量超過上述上限值，則二次再結晶晶粒的成長受到阻礙，磁特性劣化。因此，Sn、Sb、Cu、P、Mo和Cr優(yōu)選在上述范圍內(nèi)含有1種或2種以上。
[0072]需要說明的是，本發(fā)明中所使用的鋼坯板的上述成分以外的剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中，只要在不破壞本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也并不排斥含有其它成分。
[0073]接著，對本發(fā)明的取向性電磁鋼板的制造方法進行說明。
[0074]除滿足上述成分組成之外，作為本發(fā)明的取向性電磁鋼板的素材的鋼坯板沒有特別限制，只要根據(jù)常規(guī)方法進行制造即可。
[0075]之后，鋼坯板常被再加熱至特定溫度后供于熱軋。但也可以進行直接軋制，即，在鑄造后，不進行再加熱而馬 上進行熱軋。另外，薄鑄片的情況下，可以省略熱軋而直接進入
下一工序。
[0076]對于熱軋得到的熱軋板，在之后根據(jù)需要實施熱軋板退火。對于該熱軋板退火而言，為了在最終退火的二次再結晶中使高斯組織高度成長，優(yōu)選在退火溫度為800°C~1200°C的范圍進行。退火溫度小于800°C的情況下，殘留有因熱軋而導入的條帶織構(bandtexture)，難以得到整粒的一次再結晶組織，二次再結晶晶粒的成長受到阻礙。另一方面，若退火溫度超過1200°C，則熱軋板退火后的粒徑粗大化，同樣難以得到整粒的一次再結晶組織。
[0077]之后，對熱軋后或熱軋板退火后的鋼板進行酸洗，進行1次冷軋或夾著中間退火的2次以上的冷軋，從而得到期望的最終板厚的冷軋板。
[0078]之后，對形成為最終板厚的冷軋板實施一次再結晶退火。
[0079]此處，在本發(fā)明的制造方法中，需要在上述一次再結晶退火的加熱過程中于500°C~700°C的溫度范圍以80°C /sec以上的平均升溫速度進行快速加熱。通過該快速加熱，可以在低溫引起最終退火中的二次再結晶，因此可以大幅降低由蠕變而導致的側變形不良。優(yōu)選的平均升溫速度為100°C /sec以上、更優(yōu)選為120°C /sec以上。
[0080]需要說明的是，上述快速加熱可以如上述實驗那樣在一次再結晶退火的加熱過程中進行，但也可以在一次再結晶退火之前的其它熱處理中進行，可以得到同樣的效果。
[0081]另外，一次再結晶退火可以兼具脫碳作用而在濕氫氣氛下進行。
[0082]對于實施了一次再結晶退火的鋼板，之后在鋼板表面涂布退火分離劑，卷繞成卷材。
[0083]此處，在鋼板表面形成鎂橄欖石覆膜的情況下，所使用的上述退火分離劑優(yōu)選含有50mass%以上的MgO。另一方面，在鋼板表面不形成鎂橄欖石覆膜的情況下，所使用的退火分離劑優(yōu)選以A1203或Si02等為主要成分。
[0084]需要說明的是，對于一次再結晶退火后的鋼板，為了強化抑制劑效果，可以在后述的最終退火中二次再結晶開始之前實施氮化處理。
[0085]對于涂布了退火分離劑的鋼板(卷材)在之后實施最終退火。
[0086]此處，在本發(fā)明的制造方法中，需要在該最終退火的加熱過程的700°C~1000°C的溫度范圍實施保持2小時~100小時的保溫處理。通過實施該保溫處理，可以大幅降低最終退火時所發(fā)生的邊緣波狀不良和褶皺狀不良。
[0087]保溫處理溫度小于700°C的情況下，即使通過保溫處理使卷材內(nèi)溫度分布均勻化，因之后的升溫過程中仍會再次導致溫度分布不均，因此形狀不良的降低效果小。另一方面，若保溫處理溫度超過1000°c，則由于加熱至該溫度為止的期間會發(fā)生作為形狀不良的原因的退火分離劑MgO的燒結不均，或由于在水合水分的排出不充分的情況下加熱至超過1000°C，因此形狀不良降低效果仍然小。優(yōu)選為800°C~950°C的溫度范圍。
[0088]另外，保溫處理的時間小于2小時的情況下，對于使卷材內(nèi)溫度分布均勻化是不充分的；另一方面，若超過100小時，則對于卷材的熱負荷變得過大，蠕變變大，側變形的不良率反而上升。需要說明的是，保溫時間的下限優(yōu)選為3小時、更優(yōu)選為5小時；另一方面，保溫時間的上限為80小時、優(yōu)選為60小時。
[0089]另外，在本發(fā)明的制造方法中，上述最終退火是將卷材倒置于退火爐的卷材支座上表面來進行的，但此時，為了進一步改善形狀不良，可在上述卷材支座上表面鋪設絕熱材料，這是重要的。通過將該絕熱材料的鋪設與所述的一次再結晶退火的加熱過程中的快速加熱處理和最終退火的加熱過程中的保溫處理組合，可以在不會使邊緣波狀玻璃或褶皺狀不良惡化的情況下進一步降低側變形不良。
[0090]如上所述，鋪設絕熱材料的主要目的在于降低側變形，因此絕熱材料的鋪設優(yōu)選按照從卷材支座上表面的外周側呈同心圓狀的方式來鋪設絕熱材料，另外，鋪設至卷材支座上表面的絕熱材料的鋪設區(qū)域優(yōu)選以卷材支座的半徑計為20%以上。鋪設區(qū)域小于半徑的20%的情況下，無法充分得到降低側變形不良的效果。更優(yōu)選為30%以上、進一步優(yōu)選為40%以上。其中，從消減絕熱材料成本的觀點出發(fā)，優(yōu)選上限為80%左右。
[0091]需要說明的是，對于本發(fā)明中使用的絕熱材料的種類沒有特別限制，可以使用公知的絕熱材料，如果例如為Al2O3或Si02、MgO等陶瓷纖維，則可適當使用。另外，絕熱材料的厚度只要能夠避免卷材與卷材支座直接接觸即可，5mm以上即為充分。但是，若過厚，則在卷材支座上表面產(chǎn)生高低差，引起新的形狀不良產(chǎn)生，因此上限優(yōu)選為40mm左右。
[0092]另外，在最終退火中，存在著將卷材直接放置于卷材支座的情況、和在卷材與卷材支座之間插入不銹鋼制圓盤狀墊片或鑄鋼制圓盤狀墊片的情況。前者的情況下，絕熱材料鋪設于卷材與卷材支座之間；后者的情況下，絕熱材料可以鋪設于墊片與卷材之間、或墊片與卷材支座之間的任一處。
[0093]對于最終退火后的鋼板，之后進行絕緣涂布液的涂布，進行燒結，或者實施兼具該燒結和形狀矯正作用的平坦化退火，由此可制得制品板。需要說明的是，上述絕緣涂布液的種類和平坦化退火的條件只要根據(jù)常規(guī)方法進行即可，沒有特別限制。
[0094]實施例
[0095]利用連續(xù)鑄造來制造含有C:0.07mass%、S1:3.3mass%、Mn:0.06mass%、Al:0.006mass%> N:0.003mass9^P Sb:0.03mass%、剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構成的鋼坯板，將該鋼坯板加熱至1200°C后，進行熱軋，得到板厚為2.6mm的熱軋板，在1000°C實施熱軋板退火。接著，對上述熱軋板進行冷軋，精加工為最終板厚為0.27mm的冷軋板。
[0096]接著，實施在500°C~700°C之間以100°C /sec的升溫速度將上述冷軋板快速加熱至700°C并進行冷卻的熱處理，然后再次以825°C的溫度實施兼具脫碳作用的一次再結晶退火。需要說明的是，該一次再結晶退火中的500°C~700°C間的升溫速度為30°C /sec。另外，作為比較，對上述冷軋板也僅實施兼具脫碳作用的一次再結晶退火，不實施快速加熱的熱處理。
[0097]之后，對于實施了上述一次再結晶退火的鋼板，在鋼板表面進行退火分離劑漿料的涂布/干燥，該退火分離劑漿料是相對于100質(zhì)量份的MgO添加5質(zhì)量份的Ti02而制備的。之后卷繞成卷材，以顛倒狀態(tài)放置于分批式退火爐的卷材支座上表面。此時，在上述卷材支座上表面從外周側以同心圓狀鋪設有絕熱材料，該絕熱材料被覆了以卷材支座的半徑計為20%的區(qū)域。需要說明的是，上述絕熱材料使用厚度為10mm的Al203-Si02系陶瓷纖維制絕熱材料。
[0098]之后，如表1所示，在加熱過程的500°C~1100°C間實施保持1小時~150小時的保溫處理后，進一步實施加熱至1200°C然后均熱保持10小時的最終退火，該最終退火兼具二次再結晶退火和鈍化退火作用，之后，涂布張力涂布處理液，在830°C的溫度實施兼具張力涂布液的燒結和形狀矯正作用的平坦化退火，得到制品卷材。
[0099]此時，目視觀察制品卷材的形狀，求出各制造條件的形狀不良率((不良長度/卷材全長長度)X 100 (%))。
[0100]上述形狀不良率的測定結果一并示于表1。由該結果可知，在一次再結晶退火前進行快速加熱的熱處理并且在最終退火的加熱過程中以適當范圍實施保溫處理而得到的鋼板的形狀不良率得到大幅降低。
[0101][表1]
【權利要求】
1.一種取向性電磁鋼板的制造方法，該制造方法是通過對冷軋后的取向性電磁鋼板用卷材進行一次再結晶退火，涂布退火分離劑，進行最終退火來制造取向性電磁鋼板的，該制造方法的特征在于，在上述一次再結晶退火的加熱過程中在500°C~700°C間以80°C /sec以上進行快速加熱，并且在最終退火的加熱過程的700°C~1000°C間實施保持2小時~100小時的保溫處理。
2.如權利要求1所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，在用于上述最終退火的退火爐的卷材支座上表面，以從外周側起呈同心圓狀且覆蓋卷材支座半徑的20%以上的方式鋪設絕熱材料，進行最終退火。
3.如權利要求1或2所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，利用先行于一次再結晶退火的其它熱處理來實施上述一次再結晶退火中的快速加熱。
【文檔編號】H01F1/16GK103703151SQ201280036630
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年8月8日 優(yōu)先權日:2011年8月12日
【發(fā)明者】渡邊誠, 新垣之啟, 高宮俊人, 大久保智幸 申請人:杰富意鋼鐵株式會社