单向性电磁钢板的制造方法

摘要

本发明的单向性电磁钢板的制造方法包括：将具有规定的化学组成的钢坯加热至低于1250℃并供于热轧而形成热轧钢板，对所述热轧钢板实施热轧板退火，对所述热轧板退火后的所述热轧钢板进行酸洗，将所述酸洗后的所述热轧钢板供于冷轧，形成最终板厚d为0.15～0.23mm的冷轧钢板，对所述冷轧钢板实施包含脱碳退火及氮化处理的脱碳氮化处理，对所述脱碳氮化处理后的所述冷轧钢板实施成品退火，对所述成品退火后的所述冷轧钢板涂布绝缘皮膜形成用涂布液并进行烧结；其中，所述钢坯的Sol.Al与N的质量比即Sol.Al/N和上述最终板厚d满足规定的关系式，所述脱碳氮化处理后的所述冷轧钢板的N含量为40～1000ppm，所述脱碳退火中的脱碳退火温度低于1000℃。

说明书

技术领域

本发明涉及单向性电磁钢板的制造方法。

本申请基于2019年01月16日在日本提出申请的特愿2019-005202号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

单向性电磁钢板是软磁性材料，可用于变压器(transformer)及其它电器设备等的铁芯。单向性电磁钢板是含有7质量％以下左右的Si、晶粒按密勒指数计高度集聚在{110}<001>取向的钢板。

对于用于上述用途的单向性电磁钢板的磁特性，要求磁通密度(以赋予800A/m的磁场时的磁通密度B8值为代表)高、铁损(以用频率50Hz的交流计以最大磁通密度1.7T磁化时的能量损失W

电磁钢板的铁损由依赖于电阻率及板厚、磁畴的大小等的涡流损耗和依赖于晶体取向及表面的平滑性等的磁滞损耗的和来决定。因此，要降低铁损，需要降低涡流损耗及磁滞损耗的一方或双方。

作为降低涡流损耗的方法，已知有增加电阻高的Si的含量的方法、降低钢板的板厚的方法、使磁畴细化的方法等。此外，作为降低磁滞损耗的方法，已知有通过提高晶体取向的易磁化取向的集聚度来提高磁通密度B8的方法、及通过除去钢板表面的由氧化物形成的玻璃皮膜使其平滑化，去掉阻碍磁畴移动的钉扎效应的方法。

在这些降低铁损的方法中，作为使钢板表面平滑化的方法，例如，在专利文献1～5中，公开了在不生成Fe系氧化物(Fe

作为降低钢板的板厚的方法，已知有通过轧制降低板厚的方法，但如果板厚减薄，则成品退火中的二次再结晶变得不稳定，有难以稳定地制造磁特性优异的制品的问题。

对于此问题，例如，在专利文献6中，提出了在对0.10～0.25mm的板厚dmm的冷轧钢板实施脱碳退火和氮化处理，作为抑制剂应用AlN的单向性电磁钢板的制造方法中，通过将酸可溶性Al设定为0.015～0.050％，通过氮化使钢板的氮量[N]为13d－25≥〔N〕≥46d－1030，从而强化抑制剂，稳定地制造薄型单向性电磁钢板的方法。

但是，专利文献6的方法由于在形成玻璃皮膜后释放大量的氮，所以有皮膜性状差的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-118750号公报

专利文献2：日本特开平07-278668号公报

专利文献3：日本特开平07-278669号公报

专利文献4：日本特开2003-003213号公报

专利文献5：日本特表2011-518253号公报

专利文献6：日本特开平05-302122号公报

发明内容

发明要解决的问题

设想通过引入在不形成专利文献1～5所示那样的玻璃皮膜(镁橄榄石皮膜)的情况下使钢板表面平滑化的方法，能够解决专利文献6的方法所存在的问题，但在使钢板表面平滑化的方法中，难以确保良好的脱碳性，另外脱碳性伴随着Al含量的增加而处于劣位。因此，在薄型电磁钢板中，如果为稳定地得到二次再结晶组织而增加Al含量，则难以兼顾脱碳性，难以得到优异的磁特性。

因此，本发明的目的是，为了稳定地得到良好的二次再结晶组织，以在含有所需量的Al的单向性电磁钢板中，通过减薄板厚来降低铁损，同时通过确保良好的脱碳性来提高磁特性(在降低铁损的同时确保高的磁通密度)为课题，提供解决该课题的单向性电磁钢板的制造方法。

用于解决问题的手段

本发明人等为了解决上述课题，为了在采用使钢板表面平滑化的方法制造的薄型单向性电磁钢板中，稳定地得到二次再结晶，且确保良好的脱碳性，调查了Al含量和板厚的关系。

其结果是，发现：只要根据制品板厚即冷轧后的最终板厚d，将作为原材料的钢坯中的酸可溶性Al(Sol.Al)与N的质量比：Sol.Al/N控制在适当范围，就能够在脱碳退火中确保良好的脱碳性，且只要将实施了氮化处理后的钢板的N含量控制在适当范围，就能够在成品退火中得到良好的二次再结晶。关于此点，后面叙述。

本发明是基于上述见识而完成的，其主旨如下。

(1)本发明的一个形态涉及的单向性电磁钢板的制造方法，其包括：将钢坯加热至低于1250℃并供于热轧，形成热轧钢板，所述钢坯以质量％计含有C：0.100％以下、Si：0.80～7.00％、Mn：0.05～1.00％、Sol.Al：0.0100～0.0700％、N：0.0040～0.0120％、Seq＝S+0.406×Se：0.0030～0.0150％、Cr：0～0.30％、Cu：0～0.40％、Sn：0～0.30％、Sb：0～0.30％、P：0～0.50％、B：0～0.0080％、Bi：0～0.0100％、Ni：0～1.00％，剩余部分包含Fe及杂质，对所述热轧钢板实施热轧板退火，对所述热轧板退火后的所述热轧钢板进行酸洗，将所述酸洗后的所述热轧钢板供于冷轧，形成最终板厚d为0.15～0.23mm的冷轧钢板，对所述冷轧钢板实施包含脱碳退火及氮化处理的脱碳氮化处理，对所述脱碳氮化处理后的所述冷轧钢板实施成品退火，对所述成品退火后的所述冷轧钢板涂布绝缘皮膜形成用涂布液并进行烧结；其中，所述钢坯的Sol.Al与N的质量比即Sol.Al/N和上述最终板厚d满足下式(i)，所述脱碳氮化处理后的所述冷轧钢板的N含量为40～1000ppm，所述脱碳退火中的脱碳退火温度低于1000℃。

－4.17×d+3.63≤Sol.Al/N≤－3.10×d+4.84 (i)

(2)根据上述(1)所述的单向性电磁钢板的制造方法，其中，所述钢坯也可以以质量％计含有Cr：0.02～0.30％、Cu：0.10～0.40％、Sn：0.02～0.30％、Sb：0.02～0.30％、P：0.02～0.50％、B：0.0010～0.0080％、Bi：0.0005～0.0100％、Ni：0.02～1.00％中的1种或两种以上。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可稳定地制造板厚为0.15～0.23mm、磁特性优异(低铁损且高磁通密度)的单向性电磁钢板的方法。

附图说明

图1是通过板坯加热温度为1250℃、脱碳退火温度为800℃的制造方法得到的单向性电磁钢板的组织的一个例子。

图2是通过板坯加热温度为1150℃、脱碳退火温度为800℃的制造方法得到的单向性电磁钢板的组织的一个例子。

具体实施方式

本发明的一个实施方式涉及的单向性电磁钢板的制造方法(以下有时称为“本实施方式涉及的制造方法”。)包括：将钢坯加热至低于1250℃并供于热轧，形成热轧钢板，所述钢坯以质量％计含有C：0.100％以下、Si：0.80～7.00％、Mn：0.05～1.00％、Sol.Al：0.0100～0.0700％、N：0.0040～0.0120％、Seq＝S+0.406×Se：0.0030～0.0150％、Cr：0～0.30％、Cu：0～0.40％、Sn：0～0.30％、Sb：0～0.30％、P：0～0.50％、B：0～0.0080％、Bi：0～0.0100％、Ni：0～1.00％，剩余部分包含Fe及杂质，对该热轧钢板实施热轧板退火后进行酸洗并供于冷轧，形成最终板厚为0.15～0.23mm的冷轧钢板，对该冷轧钢板实施包含脱碳退火及氮化处理的脱碳氮化处理，接着实施成品退火，对所述成品退火后的所述冷轧钢板涂布绝缘皮膜形成用涂布液并进行烧结(也称为“烧接”)；所述制造方法的特征在于：

(i)上述钢坯的酸可溶性Al(Sol.Al)与N的质量比：Sol.Al/N和上述最终板厚d(mm)满足下式(1)；

(ii)上述脱碳氮化处理后的冷轧钢板的N含量为40～1000ppm；且

(iii)上述脱碳退火中的脱碳退火温度低于1000℃。

－4.17×d+3.63≤Sol.Al/N≤－3.10×d+4.84 (1)

以下，对本实施方式涉及的制造方法进行说明。本实施方式涉及的制造方法优选用作不具有镁橄榄石皮膜的单向性电磁钢板的制造方法，但即使用作具有镁橄榄石皮膜的单向性电磁钢板的制造方法，也能够发挥显著的效果。

首先，在本实施方式涉及的制造方法中，对作为原材料的钢坯的成分组成的限定理由进行说明。以下，％意味着质量％。

<成分组成>

C：0.100％以下

C对于控制一次再结晶组织是有效的元素，但由于对磁特性产生不良影响，所以是要在成品退火前通过脱碳退火来除去的元素。如果钢坯中的C含量超过0.100％，则脱碳退火时间延长，生产率下降。因此，将C含量设定为0.100％以下。C含量优选为0.070％以下，更优选为0.060％以下。

C含量的下限包括0％，但如果将C含量降低至低于0.0001％，则制造成本大幅度上升，在实用钢板中0.0001％为C含量的实质的下限。也可以将C含量的下限值设定为0.0010％、0.0020％、0.0022％或0.0030％。

Si：0.80～7.00％

Si是提高钢板的电阻、改善单向性电磁钢板的铁损特性的元素。在Si含量低于0.80％时，在成品退火时产生γ相变，损害钢板的优选的晶体取向的集聚，所以将Si含量设定为0.80％以上。Si含量优选为1.80％以上、1.90％以上、2.00％以上，更优选为2.50％以上。

另一方面，如果Si含量超过7.00％，则加工性下降，轧制时发生裂纹。因此，将Si含量设定为7.00％以下。Si含量优选为4.50％以下，更优选为4.00％以下。

Mn：0.05～1.00％

Mn是可防止热轧时的裂纹，同时通过与S及/或Se结合而形成作为抑制剂发挥功能的MnS及/或MnSe的元素。在Mn含量低于0.05％时，不能充分表现出效果，所以将Mn含量设定为0.05％以上。Mn含量优选为0.07％以上，更优选为0.09％以上。

另一方面，如果Mn含量超过1.00％，则MnS及/或MnSe的析出分散变得不均匀，得不到所要的二次再结晶组织，使磁通密度下降。因此，将Mn含量设定为1.00％以下。Mn含量优选为0.80％以下，更优选为0.60％以下或0.55％以下。

酸可溶性Al(Sol.Al)：0.0100～0.0700％

酸可溶性Al(Sol.Al)是通过与N结合而生成作为抑制剂发挥功能的(Al、Si)N的元素。在Sol.Al含量低于0.0100％时，不能充分表现出效果，不能充分进行二次再结晶，所以将Sol.Al含量设定为0.0100％以上。Sol.Al含量优选为0.0150％以上，更优选为0.0200％以上或0.0220％以上。

另一方面，如果Sol.Al含量超过0.0700％，则(Al、Si)N的析出分散变得不均匀，得不到所要的二次再结晶组织，磁通密度下降。因此，将酸可溶性Al(Sol.Al)含量设定为0.0700％以下。Sol.Al含量优选为0.0550％以下，更优选为0.0500％以下或0.0400％以下。

N：0.0040～0.0120％

N是通过与Al结合而形成作为抑制剂发挥功能的AlN的元素，但也是在冷轧时在钢板中形成气泡(空隙)的元素。在N含量低于0.0040％时，AlN的形成变得不充分，所以将N含量设定为0.0040％以上。N含量优选为0.0050％以上或0.0060％以上，更优选为0.0070％以上。

另一方面，如果N含量超过0.0120％，则在冷轧时有钢板中生成气泡(空隙)的顾虑，所以将N含量设定为0.0120％以下。N含量优选为0.0100％以下，更优选为0.0090％以下。

Seq＝S+0.406×Se：0.0030～0.0150％

S及Se是通过与Mn结合而形成作为抑制剂发挥功能的MnS及/或MnSe的元素。关于S和Se的合计含量，考虑到S和Se的原子量比，按Seq＝S+0.406×Se规定。

在Seq低于0.0030％时，不能充分表现出其效果，所以将Seq设定为0.0030％以上。Seq优选为0.0050％以上，更优选为0.0070％以上。另一方面，如果Seq超过0.0150％，则MnS及/或MnSe的析出分散变得不均匀，得不到所要的二次再结晶组织，磁通密度下降。因此，将Seq设定为0.0150％。Seq优选为0.0130％以下，更优选为0.0110％以下。

在本实施方式涉及的制造方法中，在作为原材料的钢坯的化学成分中，除去上述元素的剩余部分为Fe及杂质，但也可以在不损害电磁钢板特性的范围内，含有Cr：0.30％以下、Cu：0.40％以下、Sn：0.30％以下、Sb：0.30％以下、P：0.50％以下、B：0.0080％以下、Bi：0.0100％以下及Ni：1.00％以下中的1种或两种以上。但是，即使钢坯中不含这些成分，采用本实施方式涉及的制造方法也能够得到良好的效果。所以，这些成分的含量的下限值分别为0％。

Cr：0～0.30％

Cr是有助于改善钢板脱碳退火时生成的氧化层，同时提高钢板的固有电阻，有助于降低铁损的元素。如果Cr含量超过0.30％则效果饱和，所以将Cr含量设定为0.30％以下。Cr含量优选为0.25％以下。Cr含量的下限包括0％，但在确实得到使其含有所带来的效果这点上，优选为0.02％以上。

Cu：0～0.40％

Cu是通过与S及/或Se结合而形成作为抑制剂发挥功能的析出物，同时提高钢板的固有电阻，有助于提高磁特性的元素。在得到该效果时，优选将Cu含量设定为0.10％以上。

另一方面，如果Cu含量超过0.40％，则析出物的分散变得不均匀，降低铁损的效果饱和，所以将Cu含量设定为0.40％以下。Cu含量优选为0.25％以下。

Sn：0～0.30％

Sb：0～0.30％

Sn及Sb是具有提高固有电阻，有助于降低铁损，并且向晶界偏析，可防止Al因成品退火时退火分离剂释放的水分而氧化(因该氧化在卷材位置抑制剂强度不同，织构的高斯取向的集聚度出现偏差，磁特性变动)的作用的元素。

如果Sn及Sb中的任一种元素的含量超过0.30％，则使其含有所带来的效果饱和，所以将Sn含量及Sb含量中的任一者设定为0.30％以下。优选哪种元素都为0.25％以下。Sn含量及Sb含量的下限包括0％，但在确实得到其效果这点上，哪种元素都优选为0.02％以上。

P：0～0.50％

P是提高织构的高斯取向集聚度和钢板的固有电阻，有助于降低铁损的元素。如果P含量超过0.50％，则效果饱和，同时轧制性下降，所以将P含量设定为0.50％以下。P含量优选为0.35％以下。P含量的下限包括0％，但在确实得到其效果这点上，优选为0.02％以上。

B：0～0.0080％

B是通过与N结合，与MnS或MnSe复合地析出，形成作为抑制剂发挥功能的BN，提高织构的高斯取向集聚度，有助于降低铁损的元素。在得到该效果时，优选将B含量设定为0.0010％以上。

另一方面，如果B含量超过0.0080％，则BN的析出分散变得不均匀，得不到所要的二次再结晶组织，磁通密度下降。因此，将B含量设定为0.0080％以下。B含量优选为0.0060％以下，更优选为0.0040％以下。

Bi：0～0.0100％

Bi是使硫化物等析出物稳定化，强化抑制剂的功能，提高织构的高斯取向集聚度，有助于降低铁损的元素。如果Bi含量超过0.0100％则效果饱和，所以将Bi含量设定为0.0100％以下。Bi含量优选为0.0070％以下。Bi含量的下限包括0％，但在确实得到使其含有所带来的效果这点上，Bi含量优选为0.0005％以上。

Ni：0～1.00％

Ni是提高钢板的固有电阻，有助于降低铁损，同时控制热轧钢板的金属组织，有助于提高磁特性的元素。如果Ni含量超过1.00％，则不能稳定地进行二次再结晶，所以将Ni含量设定为1.00％以下。Ni含量优选为0.25％以下。Ni含量的下限包括0％，但在确实得到使其含有所带来的效果这点上，Ni含量优选为0.02％以上。

在本实施方式涉及的制造方法中，在作为原材料的钢坯中，上述元素以外的剩余部分为Fe及杂质。杂质是从钢原材料及/或在炼钢过程中混入的元素，是可在不损害电磁钢板特性的范围内容许的元素。例如，容许在不损害电磁钢板特性的范围内含有Mg、Ca等。

接着，对酸可溶性Al(Sol.Al)与N的质量比(以质量％计的含量的比)：Sol.Al/N与钢板的最终板厚d的关系进行说明。

Sol.Al/N：满足下式(1)

－4.17×d+3.63≤Sol.Al/N≤－3.10×d+4.84 (1)

在本实施方式涉及的制造方法中，根据制造的单向性电磁钢板的最终板厚，在作为原材料的钢坯中，重要的是以满足上述式(1)的方式控制Sol.Al/N。

本发明人等在本实施方式涉及的制造方法中，使作为原材料的钢坯的Sol.Al/N变化，按各个Sol.Al/N制造最终板厚不同的电磁钢板，评价了磁通密度B8。

其结果是，得知：在Sol.Al/N满足上述式(1)的区域中，可得到1.930T以上的磁通密度B8。

另一方面，如果Sol.Al/N超过“－3.10×d+4.84”，则不能稳定地得到1.930T以上的磁通密度B8。因此，将Sol.Al/N设定为“－3.10×d+4.84”以下。

其理由是因为：如果Sol.Al/N超过“－3.10×d+4.84”，则一次再结晶抑制剂粗大化而且不均匀地分散，脱碳退火后的一次再结晶组织变得不均匀，钢板全面得不到良好的二次再结晶，此外在脱碳退火中，为将钢板的C含量降低至25ppm以下，需要提高退火温度，其结果是，一次再结晶粒径增大，不能确保良好的二次再结晶的驱动力。

另一方面，得知：如果Sol.Al/N低于“－4.17×d+3.63”，则不能得到1.930T以上的磁通密度B8。因此，将Sol.Al/N设定为“－4.17×d+3.63”以上。

其理由是因为，如果Sol.Al/N低于“－4.17×d+3.63”，则二次再结晶中高斯取向以外的取向的结晶发达(高斯取向集聚度下降)，磁通密度下降，铁损增大。

接着，对本实施方式涉及的制造方法的工序条件进行说明。

<工序条件>

钢坯

本实施方式涉及的制造方法中作为原材料的钢坯可通过用转炉或电炉等进行熔炼，对得到的钢水根据需要进行真空脱气处理，接着进行连续铸造或造锭后进行开坯轧制来得到。钢坯通常铸造成150～350mm、优选220～280mm的厚度，但也可以是厚度为30～70mm的薄板坯。在薄板坯时，具有在制造热轧钢板时不需要粗加工至中间厚度的优点。

热轧

加热温度：低于1250℃

如果供于热轧的钢坯的加热温度达到1250℃以上，则熔融氧化皮量增多，另外在实施本实施方式涉及的制造方法时有时需要在制造线上设置专用的加热炉。

此外，在加热温度达到1250℃以上时，一次再结晶退火中的晶粒生长性显著恶化，不能实现良好的二次再结晶。这起因于在本实施方式中使用酸可溶性Al作为抑制剂。在后述的脱碳退火中的一次再结晶后，使钢板的平均粒径在20～23μm的范围内，对于确保单向性电磁钢板的磁特性是必须的。热轧前的板坯加热温度对该一次再结晶后的平均晶体粒径的影响较大。在板坯加热温度为1250℃以上时，在热轧后的热轧钢板中微细AlN较多析出，这妨碍晶粒生长。另一方面，在将板坯加热温度设定为低于1250℃时，使析出的AlN粗大化，使其个数减少，能够抑制由AlN带来的晶粒微细化。

另外，在加热温度为1250℃以上时，MnS及/或MnSe完全固溶，在其后的工序中微细地析出。这也与AlN同样妨碍晶粒生长。

图1是通过板坯加热温度为1250℃、脱碳退火温度为800℃的制造方法得到的单向性电磁钢板的组织的一个例子。图2是通过板坯加热温度为1150℃、脱碳退火温度为800℃的制造方法得到的单向性电磁钢板的组织的一个例子。图1及图2的单向性电磁钢板的其它制造条件设为相同。

通过对图1及图2进行比较发现：板坯加热温度为1250℃的图1的钢板的金属组织与板坯加热温度为1150℃的图2的钢板相比明显小。推断两者的差是因微细析出物妨碍晶粒生长而产生的。

即使钢坯的加热温度超过1250℃，通过提高脱碳退火温度(例如设定为超过1000℃)，也可得到上述的所希望的一次再结晶粒径。但是，如果提高脱碳退火温度，则一次再结晶组织变得不均匀，得不到良好的二次再结晶。

由于以上的理由，将钢坯的加热温度设定为低于1250℃，优选为1200℃以下、1180℃以下或1150℃以下。钢坯的加热温度的下限值不需要特别的限制，只要适宜采用实施通常的热轧时的条件就可以。例如，也可以将钢坯加热至1000℃以上、1050℃以上或1100℃以上。将加热了的钢坯供于热轧。热轧可以在公知的条件下进行，对轧制条件没有特别的限制。

热轧板退火

对热轧钢板实施热轧板退火，使热轧时产生的不均匀组织尽量均匀化。退火条件只要是可使产生的不均匀组织尽量均匀化的条件即可，并不特别限定于特定的条件。

例如，将热轧钢板加热至1000～1150℃(第一段温度)使其再结晶，接着如果在比第一段温度低的850～1100℃(第二段温度)进行退火，则可消除热轧时产生的不均匀组织。

在该两段退火时，第一段温度对抑制剂的行为施加大的影响。如果第一段温度过高，则在后面的工序中抑制剂微细地析出，用于得到所希望的一次再结晶粒径的脱碳退火温度上升，所以第一段温度优选为1150℃以下。

如果第一段温度过低，则再结晶不充分，不能使热轧时产生的不均匀组织均匀化，所以第一段温度优选为1000℃以上，更优选为1120℃以上。

第二段温度与第一段温度同样，如果过高，则在后面的工序中抑制剂微细地析出，用于得到所希望的一次再结晶粒径的脱碳退火温度上升。因此，第二段温度优选为1100℃以下。如果第二段温度过低，则不产生γ相，不能使热轧组织均匀化，所以第二段温度优选为850℃以上，更优选为900℃以上。

酸洗、冷轧

最终板厚：0.15～0.23mm

将通过实施热轧板退火而消除了热轧时的不均匀组织的热轧钢板酸洗后供于冷轧，形成最终板厚为0.15～0.23mm的冷轧钢板。冷轧优选为一次冷轧或夹着中间退火的两次以上的冷轧。

冷轧可以在常温下进行，也可以在比常温高的温度、例如将钢板温度提高至200℃左右进行轧制(所谓温轧)。酸洗可以在通常的条件下进行。

如果冷轧钢板的最终板厚低于0.15mm则轧制也困难，此外，二次再结晶容易变得不稳定。因此，将冷轧钢板的最终板厚设定为0.15mm以上，优选为0.17mm以上。

另一方面，如果冷轧钢板的最终板厚超过0.23mm，则二次再结晶过于稳定化，再结晶晶粒取向距高斯取向的角度差增大。因此，将冷轧钢板的最终板厚设定为0.23mm以下。优选为0.21mm以下。

脱碳退火

为了将最终板厚的冷轧钢板中所含的C除去，在湿氢气氛中对冷轧钢板实施脱碳退火。所谓湿氢气氛，例如是露点70℃的加湿气体，是作为气体种微量含有氢的气氛。更具体地讲，例如在含氢10％的露点70℃的加湿气体气氛中进行退火。

如上所述，在脱碳退火温度过高时，一次再结晶组织变得不均匀，得不到良好的二次再结晶。因此，将脱碳退火温度设定为低于1000℃。脱碳退火温度的下限值可在能得到上述效果的范围内适宜选择。例如，也可以将脱碳退火温度设定为750℃以上、800℃以上或850℃以上。下限值不一定需要设定，但如果是低于700℃的低温，则有不能充分进行晶粒生长及脱碳的顾虑，所以脱碳退火温度优选为700℃以上。

此外，脱碳退火优选通过将退火气氛控制在不生成铁系氧化物的氧化度下来进行。例如，退火气氛的氧化度优选为0.01以上且低于0.15。氧化度为用P

如果氧化度低于0.01，则脱碳速度变慢，生产率下降。另一方面，如果氧化度超过0.15以上，则因制品钢板的表面下生成夹杂物而使铁损增大。加热过程中的升温速度没有特别的限制，例如从生产率的观点出发，也可以设定为50℃/秒以上。

氮化处理

对实施了脱碳退火的冷轧钢板(以下称为“钢板”)，以钢板的N含量达到40～1000ppm的方式实施氮化处理。氮化处理并不限定于特定的氮化处理。例如，可在氨等具有氮化能力的气氛气体中进行氮化处理。

如果氮化处理后的钢板的N含量低于40ppm，则不能使AlN充分析出，不能作为抑制剂充分发挥功能。在此种情况下，在成品退火中不能充分进行二次再结晶，所以将氮化处理后的钢板的N含量设定为40ppm以上，优选为100ppm以上。

另一方面，如果氮化处理后的钢板的N含量超过1000ppm，则在成品退火中在二次再结晶结束后也存在AlN，成为铁损增大的原因。因此，将氮化处理后的钢板的N设定为1000ppm以下，优选为850ppm以下。用于将氮化处理后的钢板的N含量设为40～1000ppm的手段没有特别的限定。通常，可通过氮化处理气氛中的氮源(例如氨)的分压的控制及氮化处理时间等，来控制氮化处理结束后的N含量。

成品退火

退火分离剂

对氮化处理后的钢板涂布退火分离剂，实施成品退火。作为退火分离剂，使用以难与氧化硅反应的氧化铝为主成分(含有50质量％以上的氧化铝)的退火分离剂，优选通过水料浆涂布或静电涂布等涂布在钢板表面上。通过使用上述退火分离剂，能够将成品退火后的钢板表面加工成平滑状，大大降低铁损。

通过对涂布了退火分离剂的钢板实施成品退火而进行二次再结晶，使晶体取向集聚在{110}<001>取向。

例如，成品退火在含氮的退火气氛中，以5～15℃/小时的升温速度升温到1100～1200℃，在该温度下将退火气氛切换到氢50～100％的气氛，进行大约20小时的兼顾纯化的退火。但是，成品退火条件并不限定于此，能够从公知的条件适宜选择。

绝缘皮膜的形成

在成品退火后(二次再结晶完成后)的钢板表面上，涂布绝缘皮膜形成用涂布液并进行烧结，由此形成绝缘皮膜，制成最终制品的单向性电磁钢板。绝缘皮膜的种类并不限定于特定的种类，可以是公知的绝缘皮膜。

例如，具有通过涂布含有磷酸盐和胶态二氧化硅的水系涂布液而形成的绝缘皮膜。在该绝缘皮膜时，作为磷酸盐，优选Ca、Al、Sr等的磷酸盐，其中更优选磷酸铝盐。

胶态二氧化硅并不限定于具有特定性状的胶态二氧化硅。粒子尺寸也并不限定于特定的粒子尺寸，但优选为200nm(个数平均粒径)以下。如果粒子尺寸超过200nm，则涂布液中有时沉降。另一方面，即使是粒子尺寸低于100nm的胶态二氧化硅分散也无问题，但制造成本提高，实用上不现实。

将绝缘皮膜形成用涂布液例如通过辊涂布器等湿式涂布方法涂布在钢板表面上，在空气中，在800～900℃的温度下烧结10～60秒，形成张力绝缘皮膜。

也可以对单向性电磁钢板进行磁畴细化处理。通过磁畴细化处理在钢板表面上形成槽，减小磁畴宽度，其结果是降低铁损，因此是优选的。磁畴细化处理的具体的方法没有特别的限定，但例如可列举通过激光照射、电子束照射、腐蚀及齿轮等来形成槽。

实施例

接着，对本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例，本发明并不限定于该一个条件例。只要不脱离本发明的主旨，且实现本发明的目的，本发明可采用多种条件。

(实施例1)

将具有表1所示的成分组成的钢坯(剩余部分：Fe及杂质)加热至1150℃并供于热轧，形成板厚2.6mm的热轧钢板，将第一段温度设定为1100℃，将第二段温度设定为900℃，对该热轧钢板实施热轧板退火，并进行酸洗，实施一次冷轧或夹着中间退火的多次冷轧，形成最终板厚为0.27mm、0.23mm、0.20mm、0.18mm、0.15mm或0.13mm的冷轧钢板。

表1

对最终板厚为0.27mm、0.23mm、0.20mm、0.18mm、0.15mm或0.13mm的冷轧钢板实施了脱碳退火和氮化处理(使钢板的氮量增加的退火)。具体地讲，脱碳退火将气氛的氧化度设定为0.12，以100℃/秒的升温速度实施。表2中记载了脱碳退火的均热温度。然后，以达到表2中记载的氮量的方式，对冷轧钢板实施氮化处理。

在进行了脱碳退火及氮化处理的钢板的表面上，涂布以氧化铝为主成分的退火分离剂，以15℃/小时的升温速度进行加热，在1200℃实施了成品退火。另外涂布含有磷酸盐和胶态二氧化硅的水系涂布液，在空气中，在800℃的温度下烧结60秒，形成绝缘皮膜(张力绝缘皮膜)。

对氮化处理前的钢板，确认了是否满足上述式(1)，另外测定了脱碳氮化处理后的钢板的氮量和碳量。

此外，测定了成品退火及形成绝缘皮膜后、且磁畴控制后的钢板的磁通密度B8(T)和铁损W

表2

在满足本发明的条件的发明例中，脱碳氮化处理后的碳量(C含量)减少至25ppm以下，用磁通密度B8及铁损W

(实施例2)

在表3中记载的多种板坯加热温度下将具有表1所示的成分组成的钢坯供于热轧，形成板厚2.6mm的热轧钢板，将第一段温度设定为1100℃、将第二段温度设定900℃，对该热轧钢板实施热轧板退火并进行酸洗，然后实施一次冷轧或夹着中间退火的多次冷轧，由此形成最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板。

对最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板，实施了脱碳退火和氮化处理(使钢板的氮量增加的退火)。脱碳退火将气氛的氧化度设定为0.12，以80℃/秒的升温速度实施。脱碳退火的均热温度如表3中所记载的。然后，以达到表3中所记载的氮量(N含量)的方式，对冷轧钢板实施氮化处理。在进行了脱碳退火及氮化处理的钢板的表面上，涂布以氧化铝为主成分的退火分离剂，以15℃/小时的升温速度进行加热，在1200℃实施成品退火。另外涂布含有磷酸盐和胶态二氧化硅的水系涂布液，在空气中，在800℃的温度下烧结60秒，由此形成张力绝缘皮膜。

对氮化处理前的钢板，确认了是否满足上述式(1)，另外测定了脱碳氮化处理后的钢板的氮量和碳量。此外，测定了成品退火及绝缘皮膜形成后、且进行了采用激光照射的磁畴控制后的钢板的磁通密度B8(T)和铁损W

在板坯加热温度低于1250℃的本发明例中，用磁通密度B8及铁损W

(实施例3)

在1150℃将具有表1所示的成分组成的钢坯供于热轧，形成板厚2.6mm的热轧钢板，将第一段温度设定为1100℃、将第二段温度设定900℃，对该热轧钢板实施热轧板退火，接着在900℃实施了退火后进行酸洗，实施一次冷轧或夹着中间退火的多次冷轧，由此形成最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板。

对最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板，实施了脱碳退火和氮化处理(使钢板的氮量增加的退火)。脱碳退火将气氛的氧化度设定为0.12，以100℃/秒的升温速度实施。表4中记载了脱碳退火的均热温度。然后，以达到表4中所记载的氮量的方式，对冷轧钢板实施了氮化处理。在进行了脱碳退火及氮化处理的钢板的表面上，涂布以氧化铝为主成分的退火分离剂，以15℃/小时的升温速度在1200℃实施了成品退火。另外涂布含有磷酸盐和胶态二氧化硅的水系涂布液，在空气中，在800℃的温度下烧结60秒，由此形成张力绝缘皮膜。

对在氮化处理前的钢板，确认了是否满足上述式(1)，另外测定了脱碳氮化处理后的钢板的氮量和碳量。此外，测定了成品退火及绝缘皮膜形成后、且进行了采用激光照射的磁畴控制后的钢板的磁通密度B8(T)和铁损W

在脱碳氮化后的氮量在40～1000ppm范围内的本发明例中，磁通密度以及铁损W

(实施例4)

在1150℃将具有表1所示的成分组成的钢坯供于热轧，形成板厚2.6mm的热轧钢板，将第一段温度设定为1100℃、将第二段温度设定为900℃，对该热轧钢板实施热轧板退火，接着在900℃实施了退火后进行酸洗，然后实施一次冷轧或夹着中间退火的多次冷轧，由此形成最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板。

对最终板厚为0.23mm或0.20mm的冷轧钢板，实施脱碳退火和氮化处理(使钢板的氮量增加的退火)。脱碳退火将气氛的氧化度设定为0.12，以100℃/秒的升温速度实施。脱碳退火的均热温度如表5中所记载的。然后，以达到表5中记载的氮量的方式，对冷轧钢板实施氮化处理。在进行了脱碳氮化的钢板的表面上，涂布以氧化铝为主成分的退火分离剂，以15℃/小时的升温速度进行加热，在1200℃实施了成品退火。另外涂布含有磷酸盐和胶态二氧化硅的水系涂布液，在空气中，在800℃的温度下烧结60秒，由此形成张力绝缘皮膜。

对氮化处理前的钢板，确认了是否满足上述式(1)，另外测定了脱碳氮化处理后的钢板的氮量和碳量。此外，测定了成品退火及绝缘皮膜涂布后、且通过激光照射进行了磁畴控制后的钢板的磁通密度B8(T)和铁损W

在脱碳退火温度在低于1000℃的范围的本发明例中，用磁通密度B8及铁损W

产业上的可利用性

如前所述，根据本发明，能够稳定地提供板厚为0.15～0.23mm、磁特性优异的单向性电磁钢板。因而，本发明在电磁钢板制造及应用产业中的可利用性高。