JPH02243754A - 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents

低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法

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JPH02243754A
JPH02243754A JP1062985A JP6298589A JPH02243754A JP H02243754 A JPH02243754 A JP H02243754A JP 1062985 A JP1062985 A JP 1062985A JP 6298589 A JP6298589 A JP 6298589A JP H02243754 A JPH02243754 A JP H02243754A
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JP
Japan
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steel sheet
silicon steel
annealing
low
film
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JP1062985A
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English (en)
Inventor
Takashi Kobayashi
尚 小林
Hiroyasu Fujii
浩康 藤井
Michitoshi Ito
井藤 三千寿
Misao Hashimoto
橋本 操
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、鉄損値が極めて低い一方向性珪素鋼板の製造
方法に関するものである。
(従来の技術) 一方向性珪素鋼板は、磁気鉄芯として多用され、エネル
ギロスを少なくすべく鉄損を低減することが要求される
。而して、一方向性珪素鋼板の鉄損を低減する手段とし
て、仕上焼鈍後の材料表面にレーザビームを照射して局
部的な歪を与え、それによって磁区を細分化して鉄損を
低下させる方法が、たとえば特開昭58−26405号
公報に開示されている。また、一方向性珪素鋼板を鉄芯
へ加工した後歪取り焼鈍(応力除去焼鈍)を施しても磁
区細分化効果が消失しない磁区細分化手段として、例え
ば特開昭62−86175号公報に開示されている方法
がある。これらの技術的手段によって、一方向性珪素鋼
板の鉄損値を低下させることができるが、さらに鉄損値
の低減を図ろうとするときは、仕上焼鈍後の材料表面に
存在するグラス皮膜を除去し、鋼板表面近傍の磁区の動
きを阻害する地鉄表面の凹凸を取り除くことが重要であ
る。そのための手段として、仕上焼鈍後の材料の地鉄表
面を鏡面仕上げするかまたは、鏡面仕上げした材料表面
に金属めっきを施すという方法がある。さらには、前記
鏡面仕上げし金属めっきした材料表面に絶縁皮膜を塗布
し焼き付けることによって、超低鉄損の一方向性珪素鋼
板を得る方法が、特公昭5224499号公報に提案さ
れている。さらに、例えば特開昭61−201732号
公報には、表面の平均粗さが0.4μm以下の鏡面状態
に仕上げた一方向性珪素鋼板を、Tiを含むガスと非酸
化性ガスからなる雰囲気下に500〜1000°Cの温
度域で熱処理し、表面にTiN 、 TiC、Ti (
C,N)からなる極薄張力皮膜を形成し、さらに絶縁皮
膜を被覆することによって鉄損値の低い一方向性珪素鋼
板を得る方法が開示されている。
(発明が解決しようとする課題) 一方向性珪素鋼板の地鉄表面を鏡面仕上げし、CVD、
PVD或はイオンブレーティングといった手段によって
皮膜を形成することが近来多く提案されている。これら
の方法は、それなりの効果が認められるけれども、10
−5Torr以下の真空を必要とし厚い膜を形成するた
めに長い時間がかかるから生産性が極めて低くまた高い
コストを要する。
本発明は、これら従来技術における問題を解決し、極め
て鉄損値の低い一方向性珪素鋼板を低いコストで工業的
に生産することができる製造プロセスを提供することを
目的としてなされた。
(課題を解決するための手段) 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1)仕上焼鈍後の一方向性珪素銅板の平滑化した地鉄
表面に低圧プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめる
ことを特徴とする低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
(2)仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の平滑化した地鉄
表面に低圧プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめさ
らに、張力付与皮膜を塗布焼付けることを特徴とする低
鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
以下に、本発明の詳細な説明する。
発明者等は、上記従来技術における問題を解決するため
に、低圧プラズマ溶射法によって一方向性珪素鋼板表面
に酸化物皮膜を形成することを考えた。従来の低圧プラ
ズマ溶射では、噴射酸化物の粒径が50〜100pI1
1と大きいため、形成される酸化物皮膜も100μm以
上の極めて厚いものとなってしまう。発明者等は、酸化
物の粒径を15μm以下にするとともに、基板の温度を
400°C以上とすることによって短時間で極めて密着
性の優れた15p以下の皮膜を形成せしめ得ることを見
出した。
本発明の低圧プラズマ溶射で用いる溶射酸化物の粒径は
、1〜44pn+、好ましくは1〜257/I11であ
る。粒径が44μmを超える粗い粒子を用いると密着性
に優れた緻密な皮膜の形成が困難となる。
一方、粒径が111m未満の粒子では、粒子の送給が不
安定となり溶射が困難となる。本発明は、溶射酸化物の
粒径を1〜44nとすること、溶射される基板の温度を
400°C以上にすることによって特徴づけられるが、
かくすることによって、短時間で極めて密着性に優れた
15μm以下の厚さの皮膜を形成できる。
このようにして形成された皮膜を有する一方向性珪素鋼
板は、磁気的特性が極めて優れている。
上記した低圧プラズマ溶射による酸化物皮膜形成手段は
、仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去して地鉄表
面を平滑に仕上げ、その表面に酸化物皮膜を形成せしめ
るべく適用することができる。また、この手段は、一方
向性珪素鋼板をストリップを走行させる状態下に二次再
結晶させるプロセスにも適用できる。さらに、特公昭6
344804号公報、特公昭63−6611号公報に開
示されている如く、一方向性珪素鋼板を鉄芯へ加工した
後歪取り焼鈍を施しても磁区細分化効果が消失しない磁
区制御技術と組合せて使用することができることは勿論
である。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
4wt%以下のSiを含有する鋼スラブを加熱し、熱間
圧延して熱延板とし、必要に応じてこの段階で焼鈍を施
し次いで1回或は中間焼鈍を介挿する2回の冷間圧延を
施して最終板厚とした後、脱炭焼鈍し焼鈍分離剤を塗布
してストリップコイルとし、次いで高温長時間の仕上焼
鈍を施しく110)<001>方位の二次再結晶粒を発
達させた鋼板のフォルステライト皮膜を、化学的或は機
械的に除去するかまたは、前記焼鈍分離剤をアルミナ等
フォルステライト皮膜を形成しないものにして仕上焼鈍
後の鋼板表面の地鉄を露出させ、弗酸と過酸化水素を含
む溶液中に浸漬するか或は電解研磨によって地鉄表面を
平滑化した後、低圧プラズマ溶射装置中で酸化物皮膜を
形成する。
以下に、本発明の実施に際して用いた低圧プラズマ溶射
条件の一例を示す。
作動ガス   :Ar+Hz 入力     :87kW 溶射雰囲気圧カニ 50Torr 溶射距離   :4BOn+m 粉末送給速度 : 46 g /min尚、本発明は上
記溶射条件に限定されるものではない。
第1図は、噴射粉末にアルミナを用い、前記溶射条件の
プラズマジェット中を基板を速度85mm/Sで通過さ
せたときのアルミナ平均粒径と溶射厚みの関係を示した
ものである。この図かられかるように、噴射酸化物(溶
射物粉末)の粒径を小さくするほど同一溶射時間で薄い
皮膜を形成できる。
次に、溶射時の珪素鋼板(基板)の温度と溶射後の溶射
皮膜の密着性について調べた結果を、第2図に示す。第
2図から明らかな如く、基板の温度を室温から漸次上昇
させて行くに従い、溶射皮膜の密着性が向上する。これ
は、溶射時に基板の温度を高くしておくことによって、
溶融した溶射材料液滴と基板との濡れ性が改善されると
ともに拡散が起こることの双方の効果によるものと考え
られる。
溶射皮膜の密着性は、溶射後の珪素鋼板を20陥φの丸
棒に巻き付けたときの溶射皮膜の剥離率で評価した。第
2図から明らかな如く、基板の温度を400°C以上に
すると、溶射皮膜の密着性が良好となる(剥離率が低下
する)。400°C以上の基板温度で、通常のフォルス
テライト皮膜の密着性と同等の密着性を示している。
溶射に用いる粉体は、アルミナ、シリカ、ジルコニア 
マグネシア、チタニア等の単体の酸化物或はそれらの混
合物、さらにムライト、スピネル。
クロムシリケート、モリブデンシリケート等の複合酸化
物の何れでも良いが、製品の鉄損向上を考える場合は、
下地の珪素鋼板(地鉄)との間で熱膨張係数の差の大き
な酸化物を用いた方が良い。
酸化物皮膜の形成後、−旦下地を800°C程度に加熱
して下地と酸化物皮膜の歪の緩和を行った方が鉄損が向
上する。酸化物皮膜の形成後、鋼板に張力皮膜を塗布し
焼き付ける場合は、焼き付けが800°C以上の温度域
でなされるから、下地と酸化物皮膜の歪の緩和が併せて
行われる。製品を巻き鉄芯等に加工した後800°C以
上の温度域で歪取り焼鈍を行う場合にも、下地と酸化物
皮膜の歪の緩和が併せて行われる。
(実施例) 実施例I St : 3.2%を含む板厚0.2mmの、仕上焼鈍
後の高磁束密度一方向性珪素鋼板を硫酸と弗酸の混合液
中に浸漬してフォルステライト皮膜を除去した後、弗酸
と過酸化水素を含む溶液中で地鉄表面を平滑にし鏡面に
仕上げた。鏡面仕上げ後、この鋼板を低圧プラズマ溶射
装置に導入し基板温度を500°Cとして平均粒径12
I1mアンダーのアルミナを溶射して10距厚さの酸化
物皮膜を形成した。
然る後、水素雰囲気下、800°Cに加熱して歪の緩和
を行った。こうして得られた製品の鉄損値を第1表に示
す。
第1表 第2表 このように、本発明法は、従来技術に比し鉄損値が格段
に向上している。
(実施例2) Si:3.2%を含む板厚0.2 mmの、仕上焼鈍後
の高磁束密度一方向性珪素鋼板のフォルステライト皮膜
を砥石によって機械的に除去した後、弗酸と過酸化水素
を含む溶液中で地鉄表面を平滑にし鏡面に仕上げた。鏡
面仕上げ後、この鋼板を低圧プラズマ装置に導入し基板
温度を600°Cとして平均粒径10μmアンダーのモ
リブデンシリケートの粉末を溶射して10μm厚さの酸
化物皮膜を形成した。然る後、燐酸系張力皮膜溶液を塗
布し、850’CX 60秒間の焼き付は処理を行った
。こうして得られた製品の磁気特性を、第2表に示す。
本発明の低圧プラズマによる鋼板表面における酸化物皮
膜形成後、張力付与皮膜形成処理を施すと、さらに鉄損
が向上(鉄損値が低下)していることがわかる。
(発明の効果) 本発明は、仕上焼鈍後の珪素鋼板のフォルステライト皮
膜を除去し、地鉄表面を平滑化した後、低圧プラズマ溶
射法により酸化物粉末を溶射して酸化物皮膜を形成する
ことによって、製品の鉄損を低くするものであり、本発
明によるときは、従来の皮膜形成技術による場合に比し
、安価でかつ高い生産性下に大きく鉄損を低下せしめ得
、その工業的効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、溶射すべき酸化物粉末の粒径と形成される酸
化物皮膜の厚さの関係を示す図、第2図は、溶射時の基
板の温度と溶射後の溶射皮膜の密着性の関係を示す図で
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の平滑化した地鉄
    表面に低圧プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめる
    ことを特徴とする低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
  2. (2)仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の平滑化した地鉄
    表面に低圧プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめさ
    らに、張力付与皮膜を塗布焼付けることを特徴とする低
    鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
JP1062985A 1989-03-15 1989-03-15 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 Pending JPH02243754A (ja)

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