JPH0126165B2 - - Google Patents
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- JPH0126165B2 JPH0126165B2 JP58144480A JP14448083A JPH0126165B2 JP H0126165 B2 JPH0126165 B2 JP H0126165B2 JP 58144480 A JP58144480 A JP 58144480A JP 14448083 A JP14448083 A JP 14448083A JP H0126165 B2 JPH0126165 B2 JP H0126165B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
- H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
技術分野
鉄損の低い一方向性電磁鋼板とその製造方法に
関してこの明細書に述べる技術内容は、製品板厚
とその平均結晶粒径および絶縁被覆により鋼板表
面に付加される張力との相関関係の適切な組合わ
せによつて鉄損の著しい低減を実現することに関
連し、一方向性電磁鋼板の属している技術の分野
を占めている。 背景技術 一方向性電磁鋼板は、変圧器をはじめその他の
鉄心材料として使用され、一般に次に示す磁気特
性の優れていることが重要である。 すなわち、励磁電流が1000A/mのときの磁束
密度B10が高いことと、そして磁束密度1.7Tesla、
周波数50Hzのときの鉄損Ｗ17/50が低いことであ
る。 最近の進歩した技術によれば、通常0.30mm厚仕
上の製品板のＷ17/50で、1.05W/Kg以下に示すよ
うな、かなり低い鉄損を有する一方向性電磁鋼板
も一部製造されるに至つている。 周知のように鉄損は、そのほぼ1/3を占める履
歴損と残りの渦電流損から成立つている。 まず履歴損の減少は、上掲B10を向上するこ
と、すなわち製品板の方向性を発達させること
と、鋼板中の介在物、夾雑物を低減することによ
り著効を奏し、近年極めて高い磁束密度を有する
一方向性電磁鋼板の製造が成就され得た理由の一
つに、この方向性発達による履歴損の減少を挙げ
ることができる。 他方鉄損の2/3を占める渦電流損の減少方法と
しては、最近異常損失（abnormaly loss）の成
因に関する研究解析の報告例も散見され種々な提
案もなされている。 発想の端緒 発明者らは、製品板板厚を薄くすると同時に、
製品板の平均結晶粒径を微細化し、かつ製品板に
対して好適な張力を付加することの最適組合わせ
によつて、きわめて容易に一方向性電磁鋼板の鉄
損を、Ｗ17/50で0.90W/Kg以下となし得ることを
知見した。 ここに元来製品板板厚を薄くすれば、鉄損は当
然に減少するが、一定の板厚以下の薄さになる
と、鉄損は却つて急激に増加する。すなわち板厚
が薄くなると鉄損が減少するのは、主として渦電
流損が低下するためであることはよく知られてい
るところであるが、さらに板厚が薄くなるととも
に履歴損が増加して渦電流損の減少分をはるかに
上まわるので、全体の鉄損は急激に増大するので
ある。 発明者らの検討による製品板平均結晶粒径と適
切な張力の組合わせにより、製品板の板厚をさら
に薄くすることによつて一層の低鉄損化をはかる
ことが可能になることが判明した。 発明の目的 上記究明の結果に従つて、鉄損の極めて低い一
方向性電磁鋼板を提供することがこの発明の目的
である。 発明の構成 上記目的は、次の事項を骨子とする配慮および
手順によつて有利に成就される。 一方向性電磁鋼板の常法による圧延過程を経て
最終板厚0.13〜0.25mmに仕上げた、Si含有量2.0〜
4.0重量％（以下成分組成につき単に％で示す）
のけい素鋼薄板にして、フオルステライト系被膜
およびガラス質被膜の２重被覆を有するほか該鋼
板の平均結晶粒径が1.0〜6.0mmφであり、かつ上
記被覆により付加された張力が0.24Kg/mm2以上で
あることを特徴とする鉄損の低い一方向性電磁鋼
板（第１発明）。 Si：2.0〜4.0％を含有する一方向性電磁鋼板用
素材に熱間圧延を施したのち、均一化焼なましを
経る一次の冷間圧延又はさらに中間焼なましを挾
む２次以上の冷間圧延により最終板厚0.13〜0.25
mmに仕上げ、しかるのち脱炭焼なまし過程におけ
るフオルステライト系被膜および最終焼なましを
経たのちのガラス質被膜による２重被覆として、
該２重被覆被膜の熱膨脹係数は地鉄のそれに対し
50％以下でかつ、両面における合計被膜厚２〜
5μｍにて適用することからなる鉄損の低い一方
向性電磁鋼板の製造方法（第２発明）。 上記のように製品板板厚を薄くして、製品板結
晶粒径を微細化するためには、もちろん適当な１
次粒成長抑制剤（いわゆるインヒビター）を含
み、かつ適当な１次再結晶集合組織を有する鋼板
について、最適な仕上条件を選択することが重要
なのは云うまでもない。すなわち製品板結晶粒径
を微細化すると云つても２次再結晶を十分ならし
めるためのインヒビターは、重要な役割を果すわ
けである。 ここに２次再結晶焼なまし前の１次再結晶集合
組織において｛110｝＜001＞方位をもつ結晶粒の
数を増加させる必要がある。 なおこのような方法については、出願人の先に
開示した特開昭51−78733号、公報が有利に適合
する。 すなわち２次再結晶に先立つて、１次再結晶焼
鈍を行なう際に、ゴス・方位を示す粒の集積を十
分行なわしめる処理をすることに特徴がある。こ
れらの開示に従つて得られた製品板は、通常0.35
mm程度の最終板厚において、簡単に1.00W/Kg以
下の値を示すが、さらに鋼板に張力を付加するこ
とによつて、より低い鉄損値を得ることができ
る。 かような張力付加による低鉄損化については、
板厚が薄い程、その効果が著しくなり、この理由
は以下のように考えられる。 一方向性電磁鋼板に張力を加えると、磁区の細
分化がなされて、鉄損が低下することはよく知ら
れ、さらにこの効果は、磁区幅が広い程多大であ
ることも知られているとおりである。 すなわち板厚を薄くすると、同じ粒径の場合、
磁区の幅が広くなり、従つて張力による磁区幅の
細分化による低鉄損の効果は著しくなるといえ
る。 なお以上の張力付加の具体的な手段としては、
鋼板表面への焼鈍分離剤の塗布によつて生じるフ
オルステライト系の下地被膜及びその上へさらに
コーテイングしたガラス被膜を重ね二重被覆を施
すのが有利である。 しかしながらこのようにして付加される鋼板へ
の張力には、限界があつて、むやみに大きい張力
を付加し得るわけでもないので、得られる張力の
範囲で鉄損低減の効果を十分にあげるためには、
板厚が薄い程有利であるといえる。 この発明においては、けい素2.0〜4.0重量％の
けい素鋼板につき、最終冷間圧延にて定まる最終
板厚を0.13〜0.25mmの範囲にて従来のそれよりも
はるかに薄くした上で、フオルステライト系被覆
およびその後のガラス質被膜との２重被覆、それ
も被膜の熱膨脹係数は、地鉄のそれに対し50％以
下、また両面における合計被膜厚にて２〜5μｍ
となし、これによつて付加される張力を0.24Kg/
mm2以上にて、平均結晶粒1.0〜6.0mmφの範囲とす
ることを組合わせるようにして極めて著しい鉄損
の低減が可能となる。 以下この発明について図面をもとに詳細に説明
するが、通常の一方向性電磁鋼板用素材に熱間圧
延を施し、均一化焼なましに引き続き冷間圧延と
必要に応じた中間焼なましを加えて、所定の最終
板厚とした後、脱炭最終仕上げ焼なましを行つて
平均結晶粒径5.0mmの製品板とした試料の張力付
加に伴う鉄損の変化を、製品板厚のパラメータに
従い第１図で図示した。 鉄損は、張力の増加とともに減少し、従来のよ
うに板厚0.30mm程度での鉄損は、張力付加により
最初かなり急激に低下するが0.25Kg/mm2程度以上
にてかなりゆるやかな減少に転じてそれをこえる
張力の増加に対しほぼ飽和状態に達してＷ17/50
値を0.9W/Kg以下にはなし得ないことが分る。 他方0.25mmおよび0.17mm厚への薄層化によつて
鉄損は、張力の増加にともなつてより急激に低下
し、なおかつその低下程度は、はるかに高い張力
を付加しても、上記のようにいち早く飽和状態に
は達しないことが明らかである。 すなわち、鉄損減少に及ぼす張力の効果は板厚
が薄い程顕著であり、この点第２図にて最終板厚
と鉄損の関係に及ぼす張力の影響を、製品板厚
0.3mmに至る種々な板厚について示すように張力
の増加とともに、鉄損の極小を呈する製品板厚が
より薄くなり、かつ鉄損極小値自体もより低下し
ていくことが分る。張力付加による鉄損の減少率
は、板厚が薄い程、増加していることについて
は、第１図の結果と同様である。 この発明による一方向性電磁鋼板の製造におい
てSiが4.0％よりも多いと冷延時の板割れが激し
くなり、これに反し2.0％に満たないと、γα
変態のため1000℃以上の最終焼なましを行うこと
ができなくなつて低鉄損化の効果が少なくなるの
でSi含有量は、2.0〜4.0％の範囲にしなければな
らない。 そのほかＣについては圧延集合組織適正化のた
め0.02〜0.06％の範囲またMnは、Ｓ、Se等を析
出してインヒビターとなるための必要上、0.03〜
0.2％の範囲とすることが、のぞましくインヒビ
タとしては、Ｓ、Se、Sb、Sn、Te、Biなどが単
独あるいは複合で0.1％以内の範囲において適合
する。 かかる元素を主成分とし、目的に応じる成分調
整をした組成の溶鋼を溶製してスラブとした後、
常法に従い、すなわち1200〜1400℃で加熱し、熱
間圧延して、1.5〜5.0mmの熱延鋼帯とし、この鋼
帯は均一化焼なまし後１回または必要によりさら
に中間焼なましを挾む２回以上の冷間圧延によ
り、0.13〜0.25mmの最終板厚の冷延鋼帯とする。 ここに最終板厚を0.13〜0.25mmの範囲に限定し
たのは、板厚が0.25mmより大きいとこの発明に従
う張力付加による鉄損低減効果が十分には発現せ
ず、一方0.13mmよりも薄いと履歴損の増大が著し
く全体としての鉄損の劣化を招くからである。 冷間圧延はそれに先立つて700〜1100℃の温度
範囲内で30秒から１時間の均一化焼なましを施
し、また２次以上の冷間圧延を行う場合、中間に
てやはり700〜1100℃の温度範囲で30秒〜30分の
中間焼なましを施すことは磁気特性を向上させる
ためにより好ましい。 ここに２次以上の冷間圧延を行う場合に最終冷
延圧下率は、特に注意する必要があり、出願人が
先に開示した特公昭54−13469号公報に記載して
あるように、最終冷延圧下率が40％未満では大き
く成長した製品板粒径を得ることができても＜
001＞軸方向が圧延方向に揃わなくなり、他方85
％を越えると、二次再結晶が不完全となるので40
〜85％の範囲内にする必要がある。 かくして得られた最終板厚の冷延鋼帯は、700
〜900℃の湿水素中で脱炭焼なましし、ついで
MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル
状に巻き取つて最終焼きなましを施す。 最終焼きなましは800〜950℃で２次再結晶を十
分に完了させ、手き続き水素雰囲気下1000℃以上
で純化焼きなましを施す。 平均結晶粒径については1.0mmより小さい場合
はほとんど２次再結晶していなくて、圧延方向へ
のゴス粒の高度の集積化は望めず、また、ヒステ
リシス損失が増加し、全体の鉄損が増加してしま
う。また粒径が6.0mmを超えた場合は、渦電流損
が増加してしまい、全体の鉄損が増加してしまう
ので、平均結晶粒径は1.0〜6.0mmφが望ましい。 このあと絶縁性向上に兼ねて鋼板に張力を付加
するためにガラス質コーテイング被膜剤を塗布
し、400〜900℃の範囲で焼付けを行う。この際被
膜の熱膨脹係数を地鉄のそれに対して50％以下と
するがその理由は、方向性珪素鋼板の被膜の役割
は(1)電気的絶縁性を施す(2)地鉄と被膜の熱膨脹差
を利用して、被膜が地鉄に張力を与えることによ
つて鉄損を改善することにあり、被膜の熱膨脹係
数が地鉄の50％以上であるとこの張力効果が少な
くなるためである。 かくして鋼板地鉄に適切な張力が付加されるわ
けであるが、この発明では付加張力の大きさを
0.24Kg/mm2以上とすることが肝要である。 というのは、付加張力の大きさが0.24Kg/mm2に
満たないと、十分満足のいく鉄損低減効果が得ら
れないからである。 ガラス質コーテイング被膜剤としては、コロイ
ド状シリカとりん酸塩を主体とする処理液を用い
る。処理液はたとえばコロイド状シリカ10〜50％
濃度の水分散液100部に対し、りん酸マグネシウ
ム10〜50％濃度の溶液を50〜500部を混合した液
又はこの混合液に無水クロム酸１〜５ｇあるい
は、さらに重クロム酸カリウム0.5〜5.0ｇを添加
した配合が適合する。 焼付け温度は、400〜900℃の範囲が良く、400
℃未満では焼付けの効果が少なく、また900℃を
こえると鋼板に悪影響を与える。 このガラス質被膜の焼付量は、鋼板に与える張
力が0.24Kg/mm2以上になる量ならば、コーテイン
グ被膜の成分などには必ずしも依存しないが、通
常必要とする張力を得るためには、鋼板の最終板
厚が0.15mm程度のとき、鋼板両側で2.2μｍ以上ま
た0.25μｍ程度のとき同じく3.7μｍ以上必要であ
る。一般に鋼板の両面における合計被膜厚で２〜
5μｍが適合する。 5μｍをこえて厚くなりすぎると占積率を損な
う。両面における被膜厚が2μ以下であると、被
膜の均一性曲げ剥離性が劣化するし、場合によつ
ては、不均一部分の電気的絶縁性が劣化するので
2μ以上が必要である。 実施例 １ Ｃ：0.48％、Si：3.05％、Mn：0.068％、Se：
0.021％残部Feの組成になる150mm厚の連鋳スラブ
を1400℃で３時間加熱処理した後30mm厚のシート
バーに熱延し、引続いて3.0mm厚に仕上げ熱延を
施した。 次にこれらの鋼板に酸洗を加えてスケールを除
去した後、900℃のN2雰囲気中で５分間保持する
均一化焼なましを施した。 この後第１次冷延を施して脱脂をした後中間焼
なましを900℃N2中で10分間保持して、次に第２
次の冷間圧延を施し、最終板厚を0.14、0.20およ
び0.27mmとした。 冷間圧延された板は、鋼板表面を軽酸洗して表
面を清浄化した後、800℃で約５分間、湿水素中
で焼なましを行い、脱炭をさせた。このとき平均
結晶粒径はそれぞれ15〜20μｍであつた。 その後MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布し
て865℃で30時間N2中で保持した後1180℃で10時
間N2中で保持して、純化焼なましを行つた。 その後鋼板表面を水洗、乾燥した後、800℃の
N2中で５分間で３種類、すなわち (A) コロイド状シリカ20％水分散液100c.c.＋リン
酸マグネシウム30％溶液50c.c. (B)：(A)液＋無水クロム酸液３ｇ (C)：(B)液＋重クロム酸カリウム液1.5ｇのコーテ
イング膜（2.5μｍ）の焼付を行つた。 そのときの磁気測定結果を表１に示す。
関してこの明細書に述べる技術内容は、製品板厚
とその平均結晶粒径および絶縁被覆により鋼板表
面に付加される張力との相関関係の適切な組合わ
せによつて鉄損の著しい低減を実現することに関
連し、一方向性電磁鋼板の属している技術の分野
を占めている。 背景技術 一方向性電磁鋼板は、変圧器をはじめその他の
鉄心材料として使用され、一般に次に示す磁気特
性の優れていることが重要である。 すなわち、励磁電流が1000A/mのときの磁束
密度B10が高いことと、そして磁束密度1.7Tesla、
周波数50Hzのときの鉄損Ｗ17/50が低いことであ
る。 最近の進歩した技術によれば、通常0.30mm厚仕
上の製品板のＷ17/50で、1.05W/Kg以下に示すよ
うな、かなり低い鉄損を有する一方向性電磁鋼板
も一部製造されるに至つている。 周知のように鉄損は、そのほぼ1/3を占める履
歴損と残りの渦電流損から成立つている。 まず履歴損の減少は、上掲B10を向上するこ
と、すなわち製品板の方向性を発達させること
と、鋼板中の介在物、夾雑物を低減することによ
り著効を奏し、近年極めて高い磁束密度を有する
一方向性電磁鋼板の製造が成就され得た理由の一
つに、この方向性発達による履歴損の減少を挙げ
ることができる。 他方鉄損の2/3を占める渦電流損の減少方法と
しては、最近異常損失（abnormaly loss）の成
因に関する研究解析の報告例も散見され種々な提
案もなされている。 発想の端緒 発明者らは、製品板板厚を薄くすると同時に、
製品板の平均結晶粒径を微細化し、かつ製品板に
対して好適な張力を付加することの最適組合わせ
によつて、きわめて容易に一方向性電磁鋼板の鉄
損を、Ｗ17/50で0.90W/Kg以下となし得ることを
知見した。 ここに元来製品板板厚を薄くすれば、鉄損は当
然に減少するが、一定の板厚以下の薄さになる
と、鉄損は却つて急激に増加する。すなわち板厚
が薄くなると鉄損が減少するのは、主として渦電
流損が低下するためであることはよく知られてい
るところであるが、さらに板厚が薄くなるととも
に履歴損が増加して渦電流損の減少分をはるかに
上まわるので、全体の鉄損は急激に増大するので
ある。 発明者らの検討による製品板平均結晶粒径と適
切な張力の組合わせにより、製品板の板厚をさら
に薄くすることによつて一層の低鉄損化をはかる
ことが可能になることが判明した。 発明の目的 上記究明の結果に従つて、鉄損の極めて低い一
方向性電磁鋼板を提供することがこの発明の目的
である。 発明の構成 上記目的は、次の事項を骨子とする配慮および
手順によつて有利に成就される。 一方向性電磁鋼板の常法による圧延過程を経て
最終板厚0.13〜0.25mmに仕上げた、Si含有量2.0〜
4.0重量％（以下成分組成につき単に％で示す）
のけい素鋼薄板にして、フオルステライト系被膜
およびガラス質被膜の２重被覆を有するほか該鋼
板の平均結晶粒径が1.0〜6.0mmφであり、かつ上
記被覆により付加された張力が0.24Kg/mm2以上で
あることを特徴とする鉄損の低い一方向性電磁鋼
板（第１発明）。 Si：2.0〜4.0％を含有する一方向性電磁鋼板用
素材に熱間圧延を施したのち、均一化焼なましを
経る一次の冷間圧延又はさらに中間焼なましを挾
む２次以上の冷間圧延により最終板厚0.13〜0.25
mmに仕上げ、しかるのち脱炭焼なまし過程におけ
るフオルステライト系被膜および最終焼なましを
経たのちのガラス質被膜による２重被覆として、
該２重被覆被膜の熱膨脹係数は地鉄のそれに対し
50％以下でかつ、両面における合計被膜厚２〜
5μｍにて適用することからなる鉄損の低い一方
向性電磁鋼板の製造方法（第２発明）。 上記のように製品板板厚を薄くして、製品板結
晶粒径を微細化するためには、もちろん適当な１
次粒成長抑制剤（いわゆるインヒビター）を含
み、かつ適当な１次再結晶集合組織を有する鋼板
について、最適な仕上条件を選択することが重要
なのは云うまでもない。すなわち製品板結晶粒径
を微細化すると云つても２次再結晶を十分ならし
めるためのインヒビターは、重要な役割を果すわ
けである。 ここに２次再結晶焼なまし前の１次再結晶集合
組織において｛110｝＜001＞方位をもつ結晶粒の
数を増加させる必要がある。 なおこのような方法については、出願人の先に
開示した特開昭51−78733号、公報が有利に適合
する。 すなわち２次再結晶に先立つて、１次再結晶焼
鈍を行なう際に、ゴス・方位を示す粒の集積を十
分行なわしめる処理をすることに特徴がある。こ
れらの開示に従つて得られた製品板は、通常0.35
mm程度の最終板厚において、簡単に1.00W/Kg以
下の値を示すが、さらに鋼板に張力を付加するこ
とによつて、より低い鉄損値を得ることができ
る。 かような張力付加による低鉄損化については、
板厚が薄い程、その効果が著しくなり、この理由
は以下のように考えられる。 一方向性電磁鋼板に張力を加えると、磁区の細
分化がなされて、鉄損が低下することはよく知ら
れ、さらにこの効果は、磁区幅が広い程多大であ
ることも知られているとおりである。 すなわち板厚を薄くすると、同じ粒径の場合、
磁区の幅が広くなり、従つて張力による磁区幅の
細分化による低鉄損の効果は著しくなるといえ
る。 なお以上の張力付加の具体的な手段としては、
鋼板表面への焼鈍分離剤の塗布によつて生じるフ
オルステライト系の下地被膜及びその上へさらに
コーテイングしたガラス被膜を重ね二重被覆を施
すのが有利である。 しかしながらこのようにして付加される鋼板へ
の張力には、限界があつて、むやみに大きい張力
を付加し得るわけでもないので、得られる張力の
範囲で鉄損低減の効果を十分にあげるためには、
板厚が薄い程有利であるといえる。 この発明においては、けい素2.0〜4.0重量％の
けい素鋼板につき、最終冷間圧延にて定まる最終
板厚を0.13〜0.25mmの範囲にて従来のそれよりも
はるかに薄くした上で、フオルステライト系被覆
およびその後のガラス質被膜との２重被覆、それ
も被膜の熱膨脹係数は、地鉄のそれに対し50％以
下、また両面における合計被膜厚にて２〜5μｍ
となし、これによつて付加される張力を0.24Kg/
mm2以上にて、平均結晶粒1.0〜6.0mmφの範囲とす
ることを組合わせるようにして極めて著しい鉄損
の低減が可能となる。 以下この発明について図面をもとに詳細に説明
するが、通常の一方向性電磁鋼板用素材に熱間圧
延を施し、均一化焼なましに引き続き冷間圧延と
必要に応じた中間焼なましを加えて、所定の最終
板厚とした後、脱炭最終仕上げ焼なましを行つて
平均結晶粒径5.0mmの製品板とした試料の張力付
加に伴う鉄損の変化を、製品板厚のパラメータに
従い第１図で図示した。 鉄損は、張力の増加とともに減少し、従来のよ
うに板厚0.30mm程度での鉄損は、張力付加により
最初かなり急激に低下するが0.25Kg/mm2程度以上
にてかなりゆるやかな減少に転じてそれをこえる
張力の増加に対しほぼ飽和状態に達してＷ17/50
値を0.9W/Kg以下にはなし得ないことが分る。 他方0.25mmおよび0.17mm厚への薄層化によつて
鉄損は、張力の増加にともなつてより急激に低下
し、なおかつその低下程度は、はるかに高い張力
を付加しても、上記のようにいち早く飽和状態に
は達しないことが明らかである。 すなわち、鉄損減少に及ぼす張力の効果は板厚
が薄い程顕著であり、この点第２図にて最終板厚
と鉄損の関係に及ぼす張力の影響を、製品板厚
0.3mmに至る種々な板厚について示すように張力
の増加とともに、鉄損の極小を呈する製品板厚が
より薄くなり、かつ鉄損極小値自体もより低下し
ていくことが分る。張力付加による鉄損の減少率
は、板厚が薄い程、増加していることについて
は、第１図の結果と同様である。 この発明による一方向性電磁鋼板の製造におい
てSiが4.0％よりも多いと冷延時の板割れが激し
くなり、これに反し2.0％に満たないと、γα
変態のため1000℃以上の最終焼なましを行うこと
ができなくなつて低鉄損化の効果が少なくなるの
でSi含有量は、2.0〜4.0％の範囲にしなければな
らない。 そのほかＣについては圧延集合組織適正化のた
め0.02〜0.06％の範囲またMnは、Ｓ、Se等を析
出してインヒビターとなるための必要上、0.03〜
0.2％の範囲とすることが、のぞましくインヒビ
タとしては、Ｓ、Se、Sb、Sn、Te、Biなどが単
独あるいは複合で0.1％以内の範囲において適合
する。 かかる元素を主成分とし、目的に応じる成分調
整をした組成の溶鋼を溶製してスラブとした後、
常法に従い、すなわち1200〜1400℃で加熱し、熱
間圧延して、1.5〜5.0mmの熱延鋼帯とし、この鋼
帯は均一化焼なまし後１回または必要によりさら
に中間焼なましを挾む２回以上の冷間圧延によ
り、0.13〜0.25mmの最終板厚の冷延鋼帯とする。 ここに最終板厚を0.13〜0.25mmの範囲に限定し
たのは、板厚が0.25mmより大きいとこの発明に従
う張力付加による鉄損低減効果が十分には発現せ
ず、一方0.13mmよりも薄いと履歴損の増大が著し
く全体としての鉄損の劣化を招くからである。 冷間圧延はそれに先立つて700〜1100℃の温度
範囲内で30秒から１時間の均一化焼なましを施
し、また２次以上の冷間圧延を行う場合、中間に
てやはり700〜1100℃の温度範囲で30秒〜30分の
中間焼なましを施すことは磁気特性を向上させる
ためにより好ましい。 ここに２次以上の冷間圧延を行う場合に最終冷
延圧下率は、特に注意する必要があり、出願人が
先に開示した特公昭54−13469号公報に記載して
あるように、最終冷延圧下率が40％未満では大き
く成長した製品板粒径を得ることができても＜
001＞軸方向が圧延方向に揃わなくなり、他方85
％を越えると、二次再結晶が不完全となるので40
〜85％の範囲内にする必要がある。 かくして得られた最終板厚の冷延鋼帯は、700
〜900℃の湿水素中で脱炭焼なましし、ついで
MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布し、コイル
状に巻き取つて最終焼きなましを施す。 最終焼きなましは800〜950℃で２次再結晶を十
分に完了させ、手き続き水素雰囲気下1000℃以上
で純化焼きなましを施す。 平均結晶粒径については1.0mmより小さい場合
はほとんど２次再結晶していなくて、圧延方向へ
のゴス粒の高度の集積化は望めず、また、ヒステ
リシス損失が増加し、全体の鉄損が増加してしま
う。また粒径が6.0mmを超えた場合は、渦電流損
が増加してしまい、全体の鉄損が増加してしまう
ので、平均結晶粒径は1.0〜6.0mmφが望ましい。 このあと絶縁性向上に兼ねて鋼板に張力を付加
するためにガラス質コーテイング被膜剤を塗布
し、400〜900℃の範囲で焼付けを行う。この際被
膜の熱膨脹係数を地鉄のそれに対して50％以下と
するがその理由は、方向性珪素鋼板の被膜の役割
は(1)電気的絶縁性を施す(2)地鉄と被膜の熱膨脹差
を利用して、被膜が地鉄に張力を与えることによ
つて鉄損を改善することにあり、被膜の熱膨脹係
数が地鉄の50％以上であるとこの張力効果が少な
くなるためである。 かくして鋼板地鉄に適切な張力が付加されるわ
けであるが、この発明では付加張力の大きさを
0.24Kg/mm2以上とすることが肝要である。 というのは、付加張力の大きさが0.24Kg/mm2に
満たないと、十分満足のいく鉄損低減効果が得ら
れないからである。 ガラス質コーテイング被膜剤としては、コロイ
ド状シリカとりん酸塩を主体とする処理液を用い
る。処理液はたとえばコロイド状シリカ10〜50％
濃度の水分散液100部に対し、りん酸マグネシウ
ム10〜50％濃度の溶液を50〜500部を混合した液
又はこの混合液に無水クロム酸１〜５ｇあるい
は、さらに重クロム酸カリウム0.5〜5.0ｇを添加
した配合が適合する。 焼付け温度は、400〜900℃の範囲が良く、400
℃未満では焼付けの効果が少なく、また900℃を
こえると鋼板に悪影響を与える。 このガラス質被膜の焼付量は、鋼板に与える張
力が0.24Kg/mm2以上になる量ならば、コーテイン
グ被膜の成分などには必ずしも依存しないが、通
常必要とする張力を得るためには、鋼板の最終板
厚が0.15mm程度のとき、鋼板両側で2.2μｍ以上ま
た0.25μｍ程度のとき同じく3.7μｍ以上必要であ
る。一般に鋼板の両面における合計被膜厚で２〜
5μｍが適合する。 5μｍをこえて厚くなりすぎると占積率を損な
う。両面における被膜厚が2μ以下であると、被
膜の均一性曲げ剥離性が劣化するし、場合によつ
ては、不均一部分の電気的絶縁性が劣化するので
2μ以上が必要である。 実施例 １ Ｃ：0.48％、Si：3.05％、Mn：0.068％、Se：
0.021％残部Feの組成になる150mm厚の連鋳スラブ
を1400℃で３時間加熱処理した後30mm厚のシート
バーに熱延し、引続いて3.0mm厚に仕上げ熱延を
施した。 次にこれらの鋼板に酸洗を加えてスケールを除
去した後、900℃のN2雰囲気中で５分間保持する
均一化焼なましを施した。 この後第１次冷延を施して脱脂をした後中間焼
なましを900℃N2中で10分間保持して、次に第２
次の冷間圧延を施し、最終板厚を0.14、0.20およ
び0.27mmとした。 冷間圧延された板は、鋼板表面を軽酸洗して表
面を清浄化した後、800℃で約５分間、湿水素中
で焼なましを行い、脱炭をさせた。このとき平均
結晶粒径はそれぞれ15〜20μｍであつた。 その後MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布し
て865℃で30時間N2中で保持した後1180℃で10時
間N2中で保持して、純化焼なましを行つた。 その後鋼板表面を水洗、乾燥した後、800℃の
N2中で５分間で３種類、すなわち (A) コロイド状シリカ20％水分散液100c.c.＋リン
酸マグネシウム30％溶液50c.c. (B)：(A)液＋無水クロム酸液３ｇ (C)：(B)液＋重クロム酸カリウム液1.5ｇのコーテ
イング膜（2.5μｍ）の焼付を行つた。 そのときの磁気測定結果を表１に示す。
【表】
実施例 ２
Ｃ：0.04％、Si：3.25％、Mo：0.05％、Ｓ：
0.025％の組成の一方向性電磁鋼板用素材スラブ
を熱間圧延後2.7mm厚の熱延板とした。その後に
均一化焼なましを900℃×５分、また中間焼なま
しは975℃×５分の各条件で２回の冷間圧延を施
し、最終板厚を0.13、0.15、0.20、0.28および0.35
mmとした後、何れも800℃湿水素中で５分間保持
して、脱炭焼なましを行い、引続いてMgOを主
体とする焼鈍分離剤を塗布して最終仕上焼なまし
を施した。さらに実施例１の(C)液を塗布して800
℃空気中で５分間の焼付きを行つた場合の磁気特
性を調べ表２に示す。
0.025％の組成の一方向性電磁鋼板用素材スラブ
を熱間圧延後2.7mm厚の熱延板とした。その後に
均一化焼なましを900℃×５分、また中間焼なま
しは975℃×５分の各条件で２回の冷間圧延を施
し、最終板厚を0.13、0.15、0.20、0.28および0.35
mmとした後、何れも800℃湿水素中で５分間保持
して、脱炭焼なましを行い、引続いてMgOを主
体とする焼鈍分離剤を塗布して最終仕上焼なまし
を施した。さらに実施例１の(C)液を塗布して800
℃空気中で５分間の焼付きを行つた場合の磁気特
性を調べ表２に示す。
【表】
実施例 ３
実施例２のうち最終仕上厚0.20mmの製品板につ
いて下地被膜形成後その上から実施例１の(A)液の
厚みを(1)2.0μｍ、(2)2.2μｍ、(3)2.8μｍ、(4)3.2μ
ｍ
と変えて塗布して800℃の蒸気中で５分間保持し
て焼付けた場合の磁性結果を表３に示す。
いて下地被膜形成後その上から実施例１の(A)液の
厚みを(1)2.0μｍ、(2)2.2μｍ、(3)2.8μｍ、(4)3.2μ
ｍ
と変えて塗布して800℃の蒸気中で５分間保持し
て焼付けた場合の磁性結果を表３に示す。
【表】
発明の効果
以上のとおりこの発明による場合は、鉄損の極
めて高い一方向性電磁鋼板を得ることができる。
めて高い一方向性電磁鋼板を得ることができる。
第１図は、最終板厚をパラメータとして、鉄損
におよぼす張力付加の影響を示すグラフ、第２図
は、最終板厚と鉄損の関係に及ぼす張力付加の影
響を示すグラフである。
におよぼす張力付加の影響を示すグラフ、第２図
は、最終板厚と鉄損の関係に及ぼす張力付加の影
響を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一方向性電磁鋼板の常法による圧延過程を経
て最終板厚0.13〜0.25mmに仕上げた、Si含有量2.0
〜4.0重量％のけい素鋼薄板にして、フオルステ
ライト系被膜およびガラス質被膜の２重被覆を有
するほか、該薄板の平均結晶粒径が1.0〜6.0mmφ
であり、かつ上記被覆により付加された張力が
0.24Kg/mm2以上であることを特徴とする鉄損の低
い一方向性電磁鋼板。 ２ Si：2.0〜4.0重量％を含有する一方向性電磁
鋼板用素材に熱間圧延を施したのち、均一化焼な
ましを経る一次の冷間圧延又はさらに中間焼なま
しを挾む２次以上の冷間圧延により最終板厚0.13
〜0.25mmに仕上げ、しかるのち脱炭焼なまし過程
におけるフオルステライト系被膜および最終焼な
ましを経たのちのガラス質被膜による２重被覆と
して、該２重被覆被膜の熱膨脹係数を地鉄のそれ
に対し50％以下でかつ、両面における合計被膜厚
２〜5μｍにて適用することからなる鉄損の低い
一方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14448083A JPS6037105A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 鉄損の低い一方向性電磁鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14448083A JPS6037105A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 鉄損の低い一方向性電磁鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037105A JPS6037105A (ja) | 1985-02-26 |
| JPH0126165B2 true JPH0126165B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=15363285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14448083A Granted JPS6037105A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 鉄損の低い一方向性電磁鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037105A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19857640A1 (de) | 1998-12-14 | 2000-06-15 | Inst Halbleiterphysik Gmbh | Bipolartransistor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53394B2 (ja) * | 1971-09-25 | 1978-01-07 | ||
| JPS579418A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-18 | Tachikawa Spring Co | Reclining apparatus of seat |
| JPS5920745B2 (ja) * | 1980-08-27 | 1984-05-15 | 川崎製鉄株式会社 | 鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板とその製造方法 |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP14448083A patent/JPS6037105A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6037105A (ja) | 1985-02-26 |
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