在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法

專利名稱：在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法
技術領域：
本發明涉及磁性優越的取向硅鋼板的制造方法，尤其是謀求板卷縱向磁性的穩定。
取向硅鋼板用于變壓器和發電機等的鐵芯，因此作為磁性，必需磁通密度(通常以在800A/m的磁場強度中的B8值表示)高，且鐵損(通常以用50Hz反復磁化，磁通密度最大值為1.7T時的交變鐵損值W17/50表示)低。
至今正集中精力進行向這種材料的低鐵損化努力，(1)將鋼板的厚度變薄，(2)提高硅含量，(3)減小最終制品的晶粒粒徑的這些改進結果，都可以得到W17/50為0.90w/kg的低鐵損的材料。
然而，將鐵損降低到現狀以下是極其困難的。這是因為，將鋼板厚度減薄到現狀以下，如下面所述那樣引起不良的二次再結晶，反而使鐵損惡化，另外提高硅含量，使冷軋困難，再有即使減小晶粒粒徑，小到現有平均粒徑4-8mm以下，仍然二次再結晶不好，而不能避免鐵損惡化。
可是，最近在鋼板表面導入局部的應變而形成溝，利用所謂的磁疇細分化技術的開發，使大幅度改善鐵損成為可能。
就是，在上述的W17/50為0.90w/kg的鐵損材料的情況下，通過用等離子流等在鋼板表面導入合適的局部應變，能使鐵損值降低到0.8w/kg。在利用這樣的方法得到良好鐵損的材料中，與以往不同，不需要減小最終制品的晶粒粒徑，板厚和硅含量都與磁通密度無依賴關系。
目前，因為將硅含量增加到現有以上，從加工性方面看是極難加工的，所以鐵損的提高，只能與提高板厚薄的材料的磁通密度這點有關。
為了提高取向硅鋼板的磁通密度，必需將制品的晶粒取向高度地集聚在(110)
取向，即所謂高斯取向上，這里的這種高斯取向晶粒是利用最終成品退火時為二次再結晶現象獲得的。
在這種二次再結晶中，必需只使接近(110)
取向的晶粒長大，極力抑制其他取向的晶粒長大，形成所謂的選擇性長大，但是此時添加用于抑制其他取向的晶粒長大的抑制劑是不可缺少的。即，抑制劑在鋼中形成細小的析出分散相，發揮作為晶粒長大抑制作用的機能。
作為抑制劑，抑制作用越強，高斯取向晶粒的選擇性長大效果越強，越能得到磁通密度高的材料，因此關于這樣的抑制劑迄今已進行許多研究。其結果是具有最大效果的是AlN。就是，如特公昭46-23820所公開的那樣，在含有Al的鋼板中，在最終冷軋前的退火后進行急冷處理，而且以壓下量為80-95％的高壓下量進行，最終冷軋成0.35mm板厚的鋼板，得到B10為1.981T(B8約1.95T)的高磁通密度。
但是，即使在上述鋼板中在將板厚減薄的情況下，也存在不能得到高磁通密度的問題。
就是，成為二次再結晶晶粒的核的(110)
取向晶粒，在板厚方向不是均勻地存在，因為集中于板厚的表面附近，所以若板厚變薄，就易受最終成品退火時的氣氛影響，其結果是產生二次再結晶不穩定的問題，這種磁性能穩定化可能成為緊迫的課題。
為此，開發了多種使優越磁性的制品穩定的生產技術，例如在軋制途中階段進行在50-350℃、1分以上的時效熱處理的技術(特公昭54-13846)、在冷軋途中在300-600℃保持1-30秒的技術(特公昭54-29182)和使軋制機臺入側溫度達到150-300℃的溫軋技術(特開平4-120215)等，但是作為工業制品依然是不穩定的，尤其是在板卷制品中，產生兩端部(前、后端部)的磁性是優良的，關于中央部分反而磁性低劣這一問題。
如上所述，在含有Al的取向硅鋼板的冷軋中，在進行提高鋼板溫度的溫軋和在軋制途中進行時效熱處理時，常常除了制品的兩端部，產生磁通密度大幅度劣化的問題。
因此，對這一點進行了細致的調查，已經查明，二次再結晶在遍及制品整個部分完成的制品，在磁通密度劣化的區域，二次再結晶取向大大偏離(110)
取向。
就是在

圖1中示出關于板卷內的從
取向的軋制方向的偏離角(下面稱做α角)的變化調查結果，除板卷的兩端部，看到α角增加，伴隨α角增加，磁通密度也降低。
這種現象是在100-300℃的溫度區間進行冷軋和在軋制途中進行時效熱處理時產生的特有現象，存在鋼板的板厚越薄，其發生頻率越高的傾向。
本發明的目的是，有利地解決上述問題，提供在含有Al的取向硅鋼板的冷軋中，即使在施行溫軋和時效熱處理等的熱效應處理的情況下，也能在板卷全長上確保優越磁性的取向硅鋼板的有利制造方法。
下面說明關于本發明的解決經過。
本發明人首先調查了關于在最終成品退火途中的板卷各部分的鋼板成分變化。結果查明在板卷縱向上發生氮成分變化。
就是相對于最終成品退火前的氮含量，在板卷兩端部大體上呈現該含量，而在其他部分看到3-15ppm的氮增加。
因為含有Al的取向硅鋼板的最終成品退火的初期階段是在含氮氣氛中進行，所以設想鋼板當然被氮化，關于氮化對二次再結晶的影響還不清楚。
因此，本發明人調查了氮化對二次再結晶進而對制品的磁通密度的影響。
在(50％(體積)N2＋50％(體積)H2)的氣體中混合各種比例的NH3的混合氣氛中，將含(重量％)Si3.25％、Mn0.07％、Al0.025％、Sb0.025％、Se0.020％和N0.0085％的取向硅鋼板的脫碳·一次再結晶退火鋼板進行750℃、30秒氮化處理，為了提高鋼中氮含量，將試樣在實驗室進行二次再結晶，關于二次再結晶后的磁通密度與上述在氮化處理中的氮量增加量(氮化量)的關系調查結果示于圖2中。
如圖2所表明的那樣，伴隨氮化量增加，磁通密度下降，尤其氮化量超過10ppm，磁通密度急劇劣化。
像這樣，雖然查明由于在最終成品退火時的鋼板氮化引起磁通密度的劣化現象，但發現該鋼板的氮化與冷軋方法有密切關系。
就是將含有(重量％)C0.075％、Si3.26％、Mn0.07％、P0.006％、Al0.027％、Sb0.025％、Se0.020％和N0.0085％的取向硅鋼的熱軋板卷5卷在1000℃進行90秒退火后，酸洗，接著冷軋(第一次)成板厚1.50mm，在1120℃進行60秒中間退火后，噴霧急冷，酸洗后冷軋(第二次)成0.22mm。
第二次冷軋途中，在板厚為0.75mm時，在300℃進行2分鐘的時效熱處理。此時，作為時效熱處理的氣氛，每個板卷使用(1)100％(體積)N2氣，(2)(95％(體積)N2＋5％(體積)O2)氣體，(3)(91％(體積)N2＋9％(體積)O2)氣體，(4)(87％(體積)N2＋13％(體積)O2)氣體，(5)(79％(體積)N2＋21％(體積)O2)氣體。
調查冷軋后的鋼板的氧含量和氮含量是(1)O28ppm，N86ppm，(2)O26ppm，N86ppm，(3)O27ppm，N85ppm，(4)O25ppm，N86ppm，(5)O27ppm，N85ppm，任何鋼板都沒有看到氮含量增加(氮化)和表面殘留氧化鐵皮。
接著，將這些鋼板在H255％(體積)、余量為N2，露點48℃的氣氛的連續退火爐中進行850℃、2分鐘的脫碳退火，氧發現量分別是(1)1.18g/m2(2)1.22g/m2，(3)1.25g/m2，(4)1.48g/m2，(5)1.75g/m2，已清楚時效處理時的氣氛中的氧濃度越高，越促進氧化。
在上述的脫碳退火后，在鋼板表面涂覆在MgO中添加TiO25％(重量)和Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的退火分離劑，然后沿各個縱向分割成二部分，卷取成板卷。在分割成二部分的板卷中，一個板卷在N2氣中進行830℃、40小時的保持后，在N225％(體積)、H275％(體積)的氣氛中，以12℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，將在H2氣中在1200℃保持10小時后進行降溫的最終成品退火。剩余的另一個板卷在N2氣中進行830℃、40小時的保持后，在N225(體積)、H275％(體積)的氣氛中，以12℃/小時的升溫速度升溫至二次再結晶開始之前的溫度950℃，立即降溫。
最終成品退火后的板卷去除未反應分離劑后，在板卷縱向的中央部制取磁性測定用的試樣，測定磁性能和結晶取向α角。另一方面，達到二次再結晶開始前的950℃后立即降溫的板卷，除去仍未反應分離劑后，制取板卷縱向的中央部分的試樣，測定N含量。
總結所得的結果與時效熱處理氣氛中O2濃度的關系示于圖3。
如圖3所表明的那樣，若時效處理氣氛中的氧含量是10％(體積)以下，則有效地防止以往因成問題的板卷中央部分的二次再結晶晶粒取向偏離引起的磁性劣化。
時效熱處理氣氛中的氧濃度增加，促進最終成品退火中的鋼板氮化的理由如下。
就是當軋制前、軋制中或壓制后給予熱效應處理時，通過存在于鋼表面上的軋制油和冷卻液油等液體中的水分和氧，引起鋼板表面局部氧化，而且局部的氧化反應隨鋼板溫度上升加速進行。
伴隨這種局部氧化反應的進行，在鋼板極表層發生鐵素體成分的濃度不均勻。
因此，在以后的脫碳退火過程中，在鋼板表層形成的氧化層中，發生氧化物顆粒的分散不均勻，在最終成品退火中氧化物顆粒的分散稀少的部位，鋼板的局部進行氮化。
因此，在以后的脫碳退火過程中，在鋼板表層形成的氧化層中，發生氧化物顆粒的分散不均勻，形成局部的氧化物顆粒分散稀少的部位，認為是氧和氮的原子容易擴散造成的。
其結果，在最終成品退火中促進鋼板氮化，造成磁性能的劣化。
附帶說一下，對于進行鋼板氮化的這種條件的鋼板，即使在脫碳退火本身，因為氧化物顆粒的分散稀薄，氧原子成為易擴散狀態而進行氧化，增加氧的發現量。
本發明立足地上述的新穎認識。
本發明是在板卷余長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，含有Al的取向性硅鋼用板坯在熱軋后，根據需要進行退火，接著，利用冷軋過程形成最終板厚，在該冷軋過程中，進行插入一次退火或中間退火的二次以上的冷軋，在該冷軋前、冷軋中或冷軋后施加熱效應處理，此后，按在脫碳退火之后進行最終成品退火的一系列過程，由此制造取向硅鋼板，在上述冷軋過程中抑制鋼板表面的氧化。
另外本發明是在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，上述熱效應處理時氣氛中的氧濃度控制在10％(體積)以下。
此外本發明是在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，在上述冷軋中，伴隨施加熱效應處理的冷軋，進行抑制鋼板表面局部氧化的處理。
另外本發明是在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，在上述冷軋的軋制道次中，在從軋制出側至鋼板卷取的期間，至少一個道次進行減少存在于鋼板表面的液體的鋼板氧化抑制處理。
另外本發明是在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼的制造方法，其特征在于，在上述冷軋的軋制油、軋輥冷卻液油和帶鋼冷卻液中的至少一種中添加鋼板氧化抑制劑。
再有，在本發明中所謂在冷軋前的熱效應處理意指在溫間進行冷軋時的冷軋前的板卷加熱處理，所謂在冷軋中的熱效應處理意指冷軋中的溫度保持(所謂的溫軋)和在冷軋道次間的時效熱處理及在冷軋道次間的板卷卷取溫度保持處理，所謂在冷軋后的熱效應處理意指在冷軋終了后的板卷卷取溫度保持處理。
下面敘述關于適用于本發明的合適的鋼坯成分組成范圍。
C0.01-0.10％(重量)C改善熱軋組織、對進行二次再結晶是有用的，為此至少需要0.01％(重量)。但是，若超過0.10％(重量)，則由脫碳退火產生的脫碳變得困難，制品的磁性劣化，所以0.01-0.10％(重量)的范圍是理想的。
Si2.0-6.5％(重量)Si提高鋼的電阻，對降低鐵損是有用的，為此需要2.0％(重量)以上。但是，若超過6.5％(重量)，則難以軋制，所以2.0-6.5％(重量)的范圍是理想的。
Mn0.04-2.0％(重量)Mn對防止熱軋時的脆化是有用的，為此目的需要0.04％(重量)以上，但是若超過2.0％(重量)，則導致不易脫碳，所以0.04-2.0％(重量)的范圍是理想的。
Al0.01-0.04％(重量)
Al是為得到本發明的所期望的高磁通密度不可缺少的成分，作為抑制劑析出AlN，帶來強烈的抑制正常晶粒長大作用。但是，若含量不到0.01％(重量)，則缺乏其添加效果，另一方面，若超過0.04％(重量)，則析出的AlN阻大化，反而降低抑制作用，所以0.01-0.04％(重量)的范圍是理想的。
N0.003-0.010％(重量)N和Al相同，是AlN的構成成分，為此需要0.003％(重量)以上，但是若超過0.010％(重量)，則析出的AlN粗大化，抑制作用惡化，所以0.003-0.010％(重量)的范圍是理想的。
其他，為了增強抑制力，也可以添加S、Se、Sb、R、Sn、Cu、Bi、Te、Cr和Ni等成分。為此目的，關于S、Se、Sb、Bi、Te希望添加0.005-0.050％(重量)，另外關于Sn、Cu、 Cr、Ni希望添加0.03-0.30％(重量)，關于B希望添加0.0003-0.0020％(重量)。
下面說明關于本發明的制造過程。
為了熱軋和抑制劑的固溶，將按上述的合適成分范圍調整的鋼坯加熱后，通過熱軋軋成熱軋板卷。根據需要對熱軋板卷進行熱軋板退火后，進行插入一次退火或中間退火的二次以上的冷軋，軋成最終板厚。此時，為了提高鋼板的磁性，施加溫軋和時效熱處理。
在軋制道次間的時效熱處理中，有使用連續爐進行的短時間熱處理和利用軋制后的板卷卷取時的顯熱進行的時效及板卷原樣地在BOX爐中進行的長時間熱處理。
在任何情況下，在本發明的第一種方式中，熱處理氣氛中的氧濃度控制在10％以下，另外在本發明的第二種方式中，進行抑制鋼板表面的局部氧化處理，以此得到在板卷全長上磁性都優越的制品。
本發明的第一種方式施加溫軋的情況有在軋制前加熱板卷進行軋制的情況，限制軋制時的軋輥潤滑和冷卻用的軋制油、利用加工發熱進行溫軋的情況，還有兩者并用的情況等。另外，軋機也有像森吉米爾式多輥軋機那樣的反轉型和像串列式軋機那樣的連續型。
在本發明的第一種方式的情況下，上述任何情況都是在卷取成板卷狀態，控制板卷高溫長時間暴露場合的氣氛氧濃度。就是在軋制前的板卷加熱時的氣氛、在軋制道次間的板卷的卷取·保持時的氣氛和軋制后的板卷的卷取·保持時的氣氛中任何氣氛中的氧濃度都控制在10％(體積)以下，以此得到在板卷全長上磁性都優越的制品。
上述熱效應處理時氣氛中的氧濃度若超過10％(體積)以上，則軋制后的鋼板表面受成易受氧化和氮化的狀態，在最終成品退火時進行氮化，其結果是，除了板卷的兩端部，遍及大體上中央的全區域產生磁性劣化的不妥情況。因此，上述氣氛中的氧濃度控制在10％(體積)以下是極為重要的。
在上述氣氛中關于氧以外的成分，理想的是N2和Ar等中性氣氛，但是，即使混入H2和CO、CH4稱做還原性的氣氛，也不在意。
進行過這樣的冷軋的板卷，在通常的脫碳退火后，涂覆退火分離劑，然后提供給包括二次再結晶和鈍化退火的最終成品退火。最終成品退火后除去未反應的分離劑，然后根據需要涂覆絕緣層，經平整化熱處理制成制品。
下面是本發明的第二種方式，和第一種方式相同，施加溫軋的情況有在軋制前加熱板卷進行軋制的情況，限制軋制時的軋輥潤滑和冷卻用的軋制油、利用加工發熱進行溫軋的情況，還有兩者并用的情況等。另外，軋機有像森吉米爾式多輥軋機那樣的反轉型和像串列式軋機那樣的連續型。
在第二種方式下，在上述任何情況下都抑制曝露在高溫場合下的板卷鋼板表面的局部氧化。
關于加熱軋制前的板卷情況，在軋制道次間的板卷卷取·保持情況，軋制后的板卷卷取·保持的情況中的任何情況，都抑制鋼板表面的局部氧化，以此得到在板卷全長上磁性都優越的制品。
抑制鋼板表面局部氧化的第一種手段是在冷軋的軋制道次中，至少一道次進行抑制鋼板氧化處理，這種處理是在從軋制出側至鋼板卷取的期間減少存在于鋼板表面的液體。
利用這種處理減少存在于鋼板表面的水膜量，同時因為存在于水中的溶存氧的總量也減少，所以有效地抑制鋼板的局部氧化。另外，這種處理在每個道次進行當然更好。
抑制鋼板局部氧化的第二種手段是在存在于鋼板表面的液體中含有鋼板氧化抑制劑。
這可以通過在冷軋的軋制油、軋輥冷卻液油和帶鋼冷卻液油中的至少一種中添加鋼板氧化抑制劑來實現。
作為這樣的鋼板氧化抑制劑，例如牛脂脂肪酸胺、脫水山梨糖醇一油酸酯、尤其琥珀酸酯等好，但是其他公知的氧化抑制劑也是合適的。
另外，上述鋼板表面的局部氧化的抑制手段，即使單獨使用也達到充分的效果，但是如果并用，則達到更優異的效果。
利用這樣的冷軋形成最終板厚之后，進行常規脫碳退火，然后涂覆退火分離劑，接著提供給兼有二次再結晶和鈍化退火的最終成品退火。
最終成品退火后除去未反應的分離劑，然后根據需要涂覆絕緣層，經平整化熱處理制成制品。
另外，對最終制品可以施行如激光照射和等離子體照射那樣的磁疇細分化處理。
實施例下面說明本發明第一種方式的實施例實施例1將含有(重量％)C0.075％、Si3.25％、Mn0.07％、S0.004％、Al0.028％、Sb0.028％和N0.007％，其余基本上由Fe組成的鋼坯加熱到1250℃，然后熱軋成1.8mm厚的熱軋板。接著，進行1150℃、1分鐘的熱軋板退火，然后酸洗，將板卷分成二部分。所得的板卷分別用森吉米爾式多輥軋機以6次軋制道次形成0.20mm的最終板厚，此時限制軋制油量，在第二道次以后控制軋制鋼板溫度為150-220℃，進行溫軋。
關于一部分板卷，在冷軋后進行板卷卷取溫度保持處理，此時，將卷取裝置的周圍覆蓋成箱狀，通入N2氣，將在板卷卷取溫度保持時的氣氛中的氧濃度控制在1-5％(體積)。
關于另一部分板卷，像以往一樣，在空氣中進行板卷的卷取。
接著任何板卷進行脫脂后，在H240％(體積)、露點50℃的氣氛中，進行850℃、2分鐘的脫碳退火，然后涂覆含有TiO25％(重量)和Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的MgO退火分離劑，接著分別卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火，在N2氣中于850℃保持15小時后，在(25％(體積)N2＋75％(體積)H2))氣氛中、以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時保持處理。
最終成品退火后，除去兩個板卷的未反應分離劑，接著涂布在磷酸鎂中含有膠質二氧化硅的張力涂層液，然后進行800℃、1分鐘的兼有涂層烘烤的平整退火，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性調查結果示于表1中。
表1
從表1可以看出，在以往例中板卷中央部的磁性劣化，但是在本發明例中不發生像這樣的劣化。
實施例2將含有(重量％)C0.078％、Si3.35％、Mn0.07％、S0.007％、Al0.028％、Se0.020％、Sb0.025％和N0.007％，其余基本上為Fe組成的鋼坯加熱到1420℃，然后熱軋成2.2mm板厚，在1000℃進行50秒的熱軋板退火后，酸洗，接著進行第一次冷軋，軋成1.5mm的中間板厚，進行1150℃、1分鐘的中間退火，酸洗，然后板卷一分為二。
所得的板卷分別以第二次冷軋軋成0.22mm的最終板厚，但是在軋制途中，在板厚為0.75mm時，進行200℃、1小時的時效處理。在該時效熱處理中，一個板卷在加熱用BOX爐內通入Ar氣，使氧濃度降低到0.01-0.5％(體積)，另一個板卷像以往那樣以空氣作為BOX爐的氣氛。
接著，任何板卷都進行脫脂后，在H260％(體積)、其余為N2氣、露點55℃的氣氛中進行850℃、2分鐘的脫碳退火，然后涂覆含有TiO28％(重量)、SrSO43％(重量)的MgO退火分離劑，然后卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中在840℃保持40小時后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去兩個板卷的未反應分離劑，接著涂覆在磷酸鎂中含有膠質二氧化硅的張力涂層液，然后進行800℃、1分鐘的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表2中。
表2<
從表2可以看出，在以往例中板卷中央部的磁性劣化，但是在本發明例中不發生像這樣的劣化。
實施例3將含有(重量％)C0.075％、Si3.26％、Mn0.08％、S0.016％、Al0.022％和N0.008％，其余基本上為Fe組成的鋼坯加熱到1380℃后進行熱軋，軋成2.2mm板厚，接著在1150℃進行50秒的熱軋板退火，然后酸洗，接著將板卷一分為二，用串列式軋機軋成0.35mm的最終板厚。在這種軋制之前，將兩個板卷加熱到250℃，并且調節冷卻液的量，以使軋制中的鋼板溫度為150-200℃。
另外，將兩個板卷中的一個在軋制前施以進行加熱的熱效應處理，此時在加熱BOX內通入N2氣，將氧濃度調節在0.05-0.6％(體積)的范圍內。另一個板卷也施以進行軋制前的加熱的熱效應處理，此時的加熱像以往那樣在空氣中進行。
接著，任何板卷都進行脫脂后，在H250％(體積)、其余為N2氣，露點50℃的氣氛中進行840℃、2分鐘的脫碳退火，然后涂覆含有TiO210％(重量)、Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的MgO退火分離劑，接著卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中、以20℃/小時的升溫速度升溫至850℃，此后在(N225％(體積)、H275％(體積))氣氛中、以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去兩個板卷的未反應分離劑，接著涂覆在磷酸鋁中含有膠質二氧化硅的張力涂層液，然后進行800℃、1小時的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表3中。
表3
從表3可以看出，在以往例中板卷中央部的磁性劣化，但是在本發明例中不發生像這樣的劣化。
實施例4將表4所示的各種成份的鋼坯加熱至1410℃，熱軋成2.0mm厚的熱軋鋼板。接著酸洗后除去表面氧化鐵皮，然后利用第一次冷軋軋成1.50mm的中間板厚，進行1100℃、50秒的中間退火后，用噴霧以40℃/秒的冷卻速度快冷至350℃，在350℃保持20秒后，進行水冷。此后，磨削鋼板表面，除去一部分表面氧化鐵皮后，用森吉米爾式多輥軋機、以6道次軋制軋成0.22mm的最終板厚。
此時，控制軋制油量，以使在第二道次以后的軋制鋼板的溫度控制為150-180℃，進行溫軋。
在冷軋后進行板卷溫度保持處理，此時將板卷的卷取裝置的周圍覆蓋成箱狀，通入Ar氣，將板卷卷取溫度保持時的氣氛中的氧濃度控制在1-3％。
接著，板卷脫脂后，在H260％(體積)、其余為N2、露點45℃的氣氛中進行850℃、2分鐘的脫碳退火，然后涂覆含有TiO25％(重量)、Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的MgO退火分離劑，接著，卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中于850℃保持20小時后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中、以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去未反應的分離劑，接著涂覆在磷酸鎂中含有膠質二氧化硅的張力涂層液后，進行800℃、1小時的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能示于表5中。
表4
*單位ppm
表5
實施例5將表4中D所示成分的鋼坯加熱到1400℃后，熱軋成1.8mm厚的熱軋鋼板。接著進行1000℃、1分鐘的熱軋板退火后，酸洗，用串列式軋機軋成1.3mm的板厚，板卷分割成R、S兩個板卷。板卷R作為本發明例，板卷S作為比較例，分別進行以下處理。
板卷R在通入N2氣氛的爐內加熱至200℃，在180℃進行溫軋。另一方面，板卷S在空氣氣氛的爐內加熱到200℃，在180℃進行軋制。接著兩個板卷部進行1100℃、1分鐘的中間退火，然后以40℃/秒的冷卻速度快冷至350℃，接著，以1.0℃/秒的速度緩冷，然后水冷。此后，除去表面氧化鐵皮后，用森吉米爾多輥軋機、以5道次軋制軋成0.18mm的最終板厚。此時控制軋制油量，以使第二道次后的軋制中的鋼板溫度控制為150-180℃。此后在卷取時，將板卷R的卷取裝置的周圍覆蓋成箱狀，通入N2氣，將板卷卷取溫度保持時的氣氛中的氧濃度控制在0.5-2.0(體積)。
板卷S的板卷卷取裝置的周圍雖然覆蓋成箱狀，但空氣作為氣氛。
接著，板卷脫脂后，在H250％(體積)、其余為N2、露點50℃的氣氛中進行850℃、2分鐘的脫碳退火后，涂覆含有TiO25％(重量)、SrSO43％(重量)的MgO退火分離劑，然后卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中于840℃保持25小時后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中、以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去未反應的分離劑，接著涂覆在磷酸鎂中含有膠質二氧化硅的張力涂層液后，進行800℃、1小時的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此所得的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表6中。
表6
從表6可以看出，在本發明例中，板卷中央部的磁性不劣化，但是在比較例中，板卷中央部的磁性劣化。
下面說明本發明的第二種方式的實施例實施例6將含有(重量％)C0.075％、Si3.35％、Mn0.07％、S0.003％、P0.003％、Al0.025％、Se0.020％、Sb0.025％、N0.008％，其余基本上為Fe組成的取向硅鋼用扁坯加熱到1410℃后，熱軋成2.2mm板厚的熱軋鋼板。該熱軋板卷在城市煤氣燃燒氣氛中進行1150℃、40秒的熱軋板退火，噴水霧以30℃/秒的冷卻速度快冷至70℃，然后在80℃的HCl水溶液中酸洗。
此后，將該板卷分割成a、b、c、d和e，用輥徑φ80mm的森吉米爾多輥式軋機、在100-230℃、以6道次軋制軋成0.26mm的最終厚度。
此時分割的板卷a的卷取溫度，第一道次是80℃、第二道次是124℃、第三道次是179℃、第四道次是216℃、第五道次是220℃、第六道次是116℃，但是在第二道次、第三道次、第四道次和第五道次的卷取前，在鋼板的上、下面吹N2氣，利用氣體刮削作用除去鋼板表面的液體，然后卷取。
分割板卷b的卷取溫度，第一道次是83℃、第二道次是120℃、第三道次是193℃、第四道次是212℃、第五道次是218℃、第六道次是107℃，但是在第四道次、第五道次和第六道次的卷取前，在鋼板上、下面吹N2氣，利用氣體刮削作用除去鋼板表面的液體，然后卷取。
分割板卷c的卷取溫度，第一道次是73℃、第二道次是122℃、第三道次是188℃、第四道次是216℃、第五道次是212℃、第六道次是113℃，但是在第五道次和第六道次的卷取前，用吸引輥除去鋼板表面的液體后卷取。
分割板卷d的卷取溫度，第一道次是84℃、第二道次是136℃、第三道次是192℃、第四道次是209℃、第五道次是216℃、第六道次是121℃，但是在第六道次的卷取前，用吸引輥除去鋼板表面的液體后卷取。
以上，分割板卷a、b、c、d是本發明例。
分割板卷e的卷取溫度，第一道次是86℃、第二道次是125℃、第三道次是185℃、第四道次是224℃、第五道次是208℃、第六道次是122℃，但是在哪個道次中都是軋制后原樣卷取。
分割板卷a、b、c、d、e都在軋制后進行脫脂處理，在H250％(體積)、N2余量、露點48℃的氣氛中進行840℃、2分鐘的脫碳退火后，涂覆含有TiO28％(重量)的MgO退火分離劑，然后卷成板卷狀，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中于850℃保持15小時后，在(N215％(體積)＋H285％(體積))氣氛中、以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，在H2氣中于1200℃保持5小時后降溫。
此后，除去未反應的分離劑，然后涂覆張力涂層，接著在800℃進行一分鐘的平整化處理后，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表7和圖4中。
從表7可以看出，在以往例中，中央部的磁性劣化，但是在本發明例中，不發生像這樣的劣化。
另外，從圖4可以看出，進行液體去除處理的道次次數，即使是一次也給出顯著的效果。
表7<
<p>實施例7將上述表4中A-D所示成分的4種鋼坯加熱到1420℃后，熱軋成2.0mm的熱軋鋼板，接著酸洗后，除去表面氧化鐵皮，然后進行第一次冷軋，軋成1.5mm的中間板厚，進行1100℃、50秒的中間退火后，用噴霧水，以40℃/秒的冷卻速度快冷至350℃，在350℃保持20秒后，浸漬在90℃的熱水中，冷卻后，在80℃、15％(重量)的HCl水溶液中酸洗，除去大部分的氧化鐵皮。
此后用森吉米爾多輥式軋機經六道次軋制，軋成0.22mm的最終板厚，但此時，控制軋制油量，以使第二道次以后軋制鋼板的溫度控制為150-230℃。
各板卷都一分為二，一個板卷使用普通的軋制油，另一個板卷使用添加2％(重量)琥珀酸酯作為鋼板氧化抑制劑的軋制油，進行軋制。
接著，各板卷脫酯后，在H260％(體積)、其余為N2、露點45℃的氣氛中進行850℃、2分鐘的脫碳退火，然后涂覆含有TiO25％(重量)和Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的氧化鎂退火分離劑，接著卷成板卷，供最終成品退火。
最終退火是在N2氣中于850℃保持20小時后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中，以15℃/小時的升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去未反應的分離劑，接著涂布在磷酸鎂中含有膠質二氧化硅的張力涂層液，然后進行800℃、1小時的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此得到的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表8中。
表8
從表8可以看出，在比較例中板卷中央部的磁性劣化，但在本發明例中沒有劣化。
實施例8將表4中E-J所示成分的6塊鋼坯加熱到1390℃后，熱軋成2.0mm厚的熱軋鋼板。接著進行1180℃、30秒的熱軋板退火后，以40℃/秒速度用噴霧水快冷至室溫，用酸洗除去大部分氧化鐵皮。
這些板卷用森吉米爾多輥式軋機，經六道次軋制軋成0.35mm的最終板厚，但是由于軋制加工發熱，在第二道次以后進行150-230℃的溫軋。
另外，在軋制油和軋輥冷卻液中添加0.5％(重量)作為鋼板氧化抑制劑的牛脂脂肪酸胺。
另外，在森吉米爾多輥式軋機的卷取時，將板卷卷取裝置的周圍覆蓋成箱狀，通入N2氣，將板卷卷取保持時的氣氛中的氧濃度控制在0.1-1％(體積)。
接著，板卷脫脂后，在H250％(體積)、其余為N2、露點55℃的氣氛中進行850℃、2分鐘的脫碳退火，涂覆含有TiO28％(重量)的MgO退火分離劑，卷成板卷狀，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中、以30℃/小時升溫速度升溫至850℃后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中、以15℃/小時升溫速度升溫至1200℃，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去未反應的分離劑，接著涂覆在磷酸鎂中含有脫質二氧化硅的張力涂層液后，進行800℃、1分鐘的兼有涂層烘烤的平整退火，制成制品。
關于如此所得的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表9中。
從表9中可以看出，所有試料在中央部磁性都不劣化。
表9
實施例9
將表4中K-P所示的6塊鋼坯加熱到1390℃后，熱軋成1.8mm厚的熱軋鋼板。接著進行1000℃、1分鐘的熱軋板退火，然后酸洗，用四機架的串列式軋機軋成0.90mm板厚，進行卷取。此時，擠凈帶鋼冷卻液油，以80℃、110℃、150℃、210℃的順序提高軋輥咬入區出側鋼板溫度，在最終機架出側通過噴射N2氣，從鋼板表面飛散除去上下面的液體。
卷取后，在各卷板箱式爐中在N2氣氛中在200℃保溫1小時后，再用同一串列式軋機軋成0.29mm最終板厚并卷取。此時，再擠凈帶鋼冷卻液油，以120℃、170℃、210℃、220℃的順序升高軋輥咬入區出側鋼板溫度，在最終機架出側通過噴射N2氣，從鋼板表面飛散除去上下面的液體。
冷軋后，各板卷脫脂，在H250％、其余為N2、露點55℃的氣氛爐中進行850℃、2分鐘的脫碳退火后，涂覆含有TiO28％(重量)、Sr(OH)2·8H2O3％(重量)的MgO退火分離劑，卷成板卷，供最終成品退火。
最終成品退火是在N2氣中、以30℃/小時升溫速度升溫至850℃后，在(N225％(體積)＋H275％(體積))氣氛中、以15℃/小時升溫速度升溫至1200℃后，接著在H2氣氛中進行1200℃、5小時的保持處理。
最終成品退火后，除去未反應分離劑，接著涂覆在磷酸鋁中含有膠質二氧化硅的張力涂層液，然后進行800℃、1分鐘的兼有涂層烘烤的平整化退火，制成制品。
關于如此所得的各板卷的前端部、中央部和后端部的磁性能調查結果示于表10中。
從表10可以看出，所有試料在中央部磁性能都沒有劣化。
表10<
>發明效果這樣，按照本發明在制造含有Al的取向硅鋼板時，以提高其磁性能為目的，在冷軋過程中，在施加熱效應處理的情況下，有效地防止所擔心的在中央部的磁性劣化，能夠得到在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板。
附圖的簡單說明圖1是表示遍及板卷縱向的磁通密度B8分布和從(110)
取向的偏離角α分布的曲線圖。
圖2是表示在二次再結晶開始前鋼板的氮化量與二次再結晶后的磁通密度的關系曲線圖。
圖3是表示時效處理氣氛中的氧濃度對二次再結晶前鋼中氮化量和最終成品退火后二次再結晶晶粒的偏離角α及磁性能(B8、W17/50)影響的曲線圖。
圖4是表示進行液體去除處理的道次次數對磁性能(B8、W17/50)影響的曲線圖。
權利要求
1.在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，將含有Al的取向硅鋼用鋼坯熱軋后，根據需要進行退火，接著利用冷軋過程軋成最終板厚，在該冷軋過程中，進行插入一次退火或中間退火的二次以上的冷軋，在冷軋前、冷軋中或冷軋后進行熱效應處理，此后，利用進行脫碳退火、接著進行最終成品退火的一系列過程制造取向硅鋼板，在上述冷軋過程中控制鋼板表面的氧化。
2.權利要求1所述的在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，上述熱效應處理的氣氛中的氧濃度控制在10％(體積)以下。
3.權利要求1所述的在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，在上述冷軋中，伴隨賦予熱效應處理的冷軋，進行抑制鋼板表面局部氧化的處理。
4.權利要求1所述的在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，在上述冷軋的軋制道次中，至少一個道次在從軋制出側至鋼板卷取之間進行減少存在于鋼板表面的液體的控制鋼板氧化處理。
5.權利要求1所述的在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，在上述冷軋的軋制油、軋輥冷卻液油和帶鋼冷卻液油中的至少一種中添加鋼板氧化抑制劑。
全文摘要
一種在板卷全長上磁性都優越的取向硅鋼板的制造方法，其特征在于，將含A1的取向硅鋼用鋼坯熱軋后，根據需要進行退火，接著利用冷軋工藝軋成最終板厚，在該冷軋工藝中，進行一次冷軋或包括有中間退火的二次以上的冷軋，在冷軋前、冷軋中或冷軋后進行熱效應處理，此后，進行脫碳退火、接著進行最終成品退火。通過上述一系列工藝制造取向硅鋼板，在上述冷軋工藝中需抑制鋼板表面的氧化。
文檔編號C21D8/12GK1134858SQ9511505
公開日1996年11月6日 申請日期1995年7月21日 優先權日1994年7月22日
發明者小松原道郎, 田村和章, 久田雅子, 河野正樹 申請人:川崎制鐵株式會社