JPH02285065A - 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法Info
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- JPH02285065A JPH02285065A JP1105813A JP10581389A JPH02285065A JP H02285065 A JPH02285065 A JP H02285065A JP 1105813 A JP1105813 A JP 1105813A JP 10581389 A JP10581389 A JP 10581389A JP H02285065 A JPH02285065 A JP H02285065A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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。
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）
本発明は一方向性珪素鋼の電気・磁気的特性の改善、な
かでも鉄損の低減に関し、特にひずみ取り焼鈍のような
高温の熱履歴を経ると否とに拘わらす、超低鉄損特性を
有利に充し得る新たな方策に関する。
かでも鉄損の低減に関し、特にひずみ取り焼鈍のような
高温の熱履歴を経ると否とに拘わらす、超低鉄損特性を
有利に充し得る新たな方策に関する。
（従来の技術）
一方向性珪素鋼板は、よく知られているとおり製品の２
次再結晶粒をゴス方位（１１０） ［：ＯＯ１］に、高
度に集積させたもので主として変圧器その他の電気機器
の鉄心として使用され電気・磁気的特性として製品の磁
束密度（Ｂ＋。で代表される）が高く、鉄損（Ｗ１７／
Ｓ。値）の低いことが要求される。
次再結晶粒をゴス方位（１１０） ［：ＯＯ１］に、高
度に集積させたもので主として変圧器その他の電気機器
の鉄心として使用され電気・磁気的特性として製品の磁
束密度（Ｂ＋。で代表される）が高く、鉄損（Ｗ１７／
Ｓ。値）の低いことが要求される。
この一方向性珪素鋼は複雑多岐にわたる工程を経て製造
されるが、近ごろに至って一方向性珪素鋼板の仕上焼鈍
後の鋼板表面に圧延方向にほぼ直角方向でのレーザ照射
により局部微小ひずみを導入して磁区を細分化し、もっ
て鉄損を低下させることが提案された（特公昭５７−２
２５２号、特公昭５７−５３４１９号、特公昭５８−２
６４０５号及び特公昭５８−２６４０６号各公報参照）
。
されるが、近ごろに至って一方向性珪素鋼板の仕上焼鈍
後の鋼板表面に圧延方向にほぼ直角方向でのレーザ照射
により局部微小ひずみを導入して磁区を細分化し、もっ
て鉄損を低下させることが提案された（特公昭５７−２
２５２号、特公昭５７−５３４１９号、特公昭５８−２
６４０５号及び特公昭５８−２６４０６号各公報参照）
。
この磁区細分化技術はひずみ取り焼鈍を施さない、積鉄
心向はトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す主として巻心トランス材料にあっては、レー
ザー照射によって折角に導入された局部微小ひずみが焼
鈍処理により解放されて磁区幅が広くなるため、レーザ
ー照射効果がなくなるという欠点がある。
心向はトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す主として巻心トランス材料にあっては、レー
ザー照射によって折角に導入された局部微小ひずみが焼
鈍処理により解放されて磁区幅が広くなるため、レーザ
ー照射効果がなくなるという欠点がある。
一方これより先に特公昭５２−２４４９９号公報におい
ては、一方向性珪素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡
面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属めっきや
さらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることによる、
超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法が提案されている
。
ては、一方向性珪素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡
面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属めっきや
さらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることによる、
超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法が提案されている
。
しかしながらこの鏡面仕上げによる鉄損向上手法は、工
程的に採用するには、著しいコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、とくに鏡面仕上後に
不可欠な絶縁被膜を塗布焼付し、さらに６００℃以上の
高温で長時間の歪み取り焼鈍を施した後に鋼板との密着
性に問題があるため、現在の製造工程において採用され
るに至ってはいない。また特公昭５６−４１５０号公報
においても鋼板表面を鏡面仕上げした後、酸化物系セラ
ミックス薄膜を蒸着する方法が提案されている。しかし
ながらこの方法も６００℃以上の高温焼鈍を施す鋼板と
セラミック層とが剥離するため、実際の製造工程では採
用できない。
程的に採用するには、著しいコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、とくに鏡面仕上後に
不可欠な絶縁被膜を塗布焼付し、さらに６００℃以上の
高温で長時間の歪み取り焼鈍を施した後に鋼板との密着
性に問題があるため、現在の製造工程において採用され
るに至ってはいない。また特公昭５６−４１５０号公報
においても鋼板表面を鏡面仕上げした後、酸化物系セラ
ミックス薄膜を蒸着する方法が提案されている。しかし
ながらこの方法も６００℃以上の高温焼鈍を施す鋼板と
セラミック層とが剥離するため、実際の製造工程では採
用できない。
そこで発明者らは、特公昭６３−５４７６７号、特公昭
６３−３２８５０及び特公昭６３−３２８４９号各公報
等において開示したように、一方向性珪素鋼板の仕上焼
鈍板表面上のフォルステライト被膜を除去した後、研磨
処理を施した上に、イオンプレーティング、ＣＶ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）又はイオンインプランテーションによって、Ｔｉ、
Ｚｒ、 Ｈｆ。
６３−３２８５０及び特公昭６３−３２８４９号各公報
等において開示したように、一方向性珪素鋼板の仕上焼
鈍板表面上のフォルステライト被膜を除去した後、研磨
処理を施した上に、イオンプレーティング、ＣＶ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）又はイオンインプランテーションによって、Ｔｉ、
Ｚｒ、 Ｈｆ。
Ｖ、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｍｎ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、％１．
Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ａｊ！、 Ｂ及びＳｉの窒化物及び
／又は炭化物のうちから選んだ１種以上４種以下から成
る張力被膜を形成させるか又はさらに、この張力被膜上
に絶縁性塗布焼付層を重ねて被着することにより磁気特
性の熱安定性に優れる超低鉄損一方向性珪素鋼板を得る
方法をさきに発明した。しかしながらこれらの発明は超
低鉄損特性は得られるにしてもたとえばＴｉＮ被成に重
ねて絶縁性塗布焼付層を形成させようとするときには別
々の工程で行なわねばならないのでその分コストアップ
になる点が問題である。
Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ａｊ！、 Ｂ及びＳｉの窒化物及び
／又は炭化物のうちから選んだ１種以上４種以下から成
る張力被膜を形成させるか又はさらに、この張力被膜上
に絶縁性塗布焼付層を重ねて被着することにより磁気特
性の熱安定性に優れる超低鉄損一方向性珪素鋼板を得る
方法をさきに発明した。しかしながらこれらの発明は超
低鉄損特性は得られるにしてもたとえばＴｉＮ被成に重
ねて絶縁性塗布焼付層を形成させようとするときには別
々の工程で行なわねばならないのでその分コストアップ
になる点が問題である。
（発明が解決しようとする課題）
発明者らは上記した鏡面仕上げも含むような研磨処理に
よる鉄損向上の実効をより有利に引き出すことにより、
該処理に必要なコスト増の不利を凌駕する特性、とくに
高温処理でも特性劣化を伴うことのない張力被膜層上へ
の、絶縁性塗布焼付層形成のための別工程を要すること
なしに、−層有利な超低鉄損化を達成することが、この
発明の目的である。
よる鉄損向上の実効をより有利に引き出すことにより、
該処理に必要なコスト増の不利を凌駕する特性、とくに
高温処理でも特性劣化を伴うことのない張力被膜層上へ
の、絶縁性塗布焼付層形成のための別工程を要すること
なしに、−層有利な超低鉄損化を達成することが、この
発明の目的である。
（課題を解決するための手段）
本発明は仕上焼鈍ずみの一方向性珪素鋼表面上の酸化物
を除去したのちに、研磨処理を施した表面上にイオンプ
レーティングによりＴｉＮの張力被膜を形成し、さらに
その上にＴｉＡｌ１Ｎの被膜を被成させることを特徴と
する特許 優れる超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法である。
を除去したのちに、研磨処理を施した表面上にイオンプ
レーティングによりＴｉＮの張力被膜を形成し、さらに
その上にＴｉＡｌ１Ｎの被膜を被成させることを特徴と
する特許 優れる超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法である。
この発明の成功が導かれた具体的実験例に従って説明を
進めると次のとおりである。
進めると次のとおりである。
Ｃ：０．０４３重量％（以下単に％で示す。） Ｓｉ
：３、３３％， Ｍｎ ： ０． ０７２ ％． Ｓｅ
： ０．０２１％． Ｓｂ ：０．０２６％． Ｍ
Ｏ ： ０． ０１３％を含有し、残部実貿的にＦｅか
らなる珪素鋼スラブを、１３５０℃で４時間加熱後熱間
圧延を施して２０ ｍｍ厚の熱延板とした。
：３、３３％， Ｍｎ ： ０． ０７２ ％． Ｓｅ
： ０．０２１％． Ｓｂ ：０．０２６％． Ｍ
Ｏ ： ０． ０１３％を含有し、残部実貿的にＦｅか
らなる珪素鋼スラブを、１３５０℃で４時間加熱後熱間
圧延を施して２０ ｍｍ厚の熱延板とした。
その後９５０℃で３分間の均一化焼鈍後、９５０℃で３
分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して０．２
３ｍｍ厚の最終冷延板とした。
分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して０．２
３ｍｍ厚の最終冷延板とした。
その後８００℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を施
した後、鋼板表面上にＭｇＯ （３％）、＾ｌ２０３（
６％） 、 Ｔ１０２（２％）、 ＺｒＯ，（３％
）を主成分トスル焼鈍分離剤を塗布し、８５０℃で５０
時間の２次再結晶焼鈍と１２００℃の乾Ｈ２中で５時間
の純化焼鈍を施した。
した後、鋼板表面上にＭｇＯ （３％）、＾ｌ２０３（
６％） 、 Ｔ１０２（２％）、 ＺｒＯ，（３％
）を主成分トスル焼鈍分離剤を塗布し、８５０℃で５０
時間の２次再結晶焼鈍と１２００℃の乾Ｈ２中で５時間
の純化焼鈍を施した。
その後は鋼板表面上の酸化物を除去後、研磨により鋼板
表面を中心線平均粗さ０．１μｍの鏡面状態に仕上げた
。
表面を中心線平均粗さ０．１μｍの鏡面状態に仕上げた
。
その後ＨＣＩｌ法によるイオンプレーティング（ＩＯＯ
ＯＡ． ５５Ｖ ）によりＴｉＮを０．７μｍ被成後、
ひきつづきＴｉｌＮを１．０７−４ｍ被成した（表１の
（Ａ）参照）。
ＯＡ． ５５Ｖ ）によりＴｉＮを０．７μｍ被成後、
ひきつづきＴｉｌＮを１．０７−４ｍ被成した（表１の
（Ａ）参照）。
また比較のため現行工程どおり、上記のようにＴｉＮを
０．７μｍ被成後、りん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁性塗布焼付層を１．５〜２．０μｍの厚さ
で被成した。（表１の（Ｂ）参照）。
０．７μｍ被成後、りん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁性塗布焼付層を１．５〜２．０μｍの厚さ
で被成した。（表１の（Ｂ）参照）。
これらの処理を行なった後８００℃で２時間の歪取り焼
鈍を施した後の磁気特性、層間抵抗、占積率を表１にま
とめて示す。
鈍を施した後の磁気特性、層間抵抗、占積率を表１にま
とめて示す。
表１から明らかなように製品の磁気特性、占積率は本発
明の方がはるかに優れており、層間抵抗も現行製品と同
等であることが注目される。
明の方がはるかに優れており、層間抵抗も現行製品と同
等であることが注目される。
（作 用）
第１図の（＾）、 （Ｂ）に本発明の工程と従来の工程
の比較を示す。
の比較を示す。
すなわち、本発明では第１図（Ａ）のようにイオンプレ
ーティングによるＴｉＮ １の被成のあと、ひきつづき
ＴｉＮ １よりも熱膨張が小さく、而も絶縁性を有する
Ｔｉ１Ｎ２をイオンプレーティングにより被成させるこ
とによらて超低鉄損化を達成することを発見したもので
あって、第１図（Ｂ）の従来工程でのイオンプレーティ
ングによるＴｉＮ １の被成後、別工程によるりん酸塩
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁性塗布焼付層３
を形成させる場合とは上記のように大幅に異なる。
ーティングによるＴｉＮ １の被成のあと、ひきつづき
ＴｉＮ １よりも熱膨張が小さく、而も絶縁性を有する
Ｔｉ１Ｎ２をイオンプレーティングにより被成させるこ
とによらて超低鉄損化を達成することを発見したもので
あって、第１図（Ｂ）の従来工程でのイオンプレーティ
ングによるＴｉＮ １の被成後、別工程によるりん酸塩
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁性塗布焼付層３
を形成させる場合とは上記のように大幅に異なる。
本発明による特性向上の理由は第１図の（ａ）で示すよ
うにイオンプレーティングによりＴｉＮ １の張力被膜
（熱膨張係数α： ７ Ｘｌ０−’／ｌ）の上に、さら
に熱膨張係数の小さい（α： ３ Ｘｌ０−’／ｌ’）
ＴｉＡｉＮ被膜で、而も絶縁性を同時に有する薄被膜を
形成させることによって、磁気特性と占積率とを向上さ
せることを発見したものであって、従来にない優れた一
方向性珪素鋼板の製造が安定して行なえる。またこの２
層の被膜はイオンプレーティングのみによって成膜でき
るため一つのラインでＴｉＮ、 さらにその上にＴｉ
１Ｎを成膜すれば良く、大幅なコストダウンを達成する
ことができる。なおこのときのＴｉＮの被膜は０．１〜
５μｍ１ＴｉＡｉＮＯＪ〜ｌＯμｍ程度が適当である。
うにイオンプレーティングによりＴｉＮ １の張力被膜
（熱膨張係数α： ７ Ｘｌ０−’／ｌ）の上に、さら
に熱膨張係数の小さい（α： ３ Ｘｌ０−’／ｌ’）
ＴｉＡｉＮ被膜で、而も絶縁性を同時に有する薄被膜を
形成させることによって、磁気特性と占積率とを向上さ
せることを発見したものであって、従来にない優れた一
方向性珪素鋼板の製造が安定して行なえる。またこの２
層の被膜はイオンプレーティングのみによって成膜でき
るため一つのラインでＴｉＮ、 さらにその上にＴｉ
１Ｎを成膜すれば良く、大幅なコストダウンを達成する
ことができる。なおこのときのＴｉＮの被膜は０．１〜
５μｍ１ＴｉＡｉＮＯＪ〜ｌＯμｍ程度が適当である。
（実施例）
（＾） Ｃ：０．０６３％、 Ｓｉ：３．４６％、
Ａ１０．０２６％、 Ｎ ：０．００８５％、 Ｓｅ
：０．０２５％、 Ｍｏ ： ０．０１３％及びＳｎ
： ０．１５％、 （Ｂ） Ｃ：Ｑ、０４２％、 Ｓｉ ：ｉ、３３％
、 Ｓｅ ： ０．０１９％。
Ａ１０．０２６％、 Ｎ ：０．００８５％、 Ｓｅ
：０．０２５％、 Ｍｏ ： ０．０１３％及びＳｎ
： ０．１５％、 （Ｂ） Ｃ：Ｑ、０４２％、 Ｓｉ ：ｉ、３３％
、 Ｓｅ ： ０．０１９％。
Ｓｂ：０．０２６％及びＭｏ ： ０．０１３％で何
れも残部実質的にＦｅを含有する熱延板（２，Ｑｒｎｍ
）を９７０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を施
して０．２０ｍｍ厚の最終冷延板とした。その後８４０
℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を行なった後８５
０℃から３℃／ｈｒで１０５０℃まで昇温してＧｏｓｓ
方位２次再結晶粒を発達させた後、１２００℃で８時間
乾Ｈ２中で純化焼鈍を施した。
れも残部実質的にＦｅを含有する熱延板（２，Ｑｒｎｍ
）を９７０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を施
して０．２０ｍｍ厚の最終冷延板とした。その後８４０
℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を行なった後８５
０℃から３℃／ｈｒで１０５０℃まで昇温してＧｏｓｓ
方位２次再結晶粒を発達させた後、１２００℃で８時間
乾Ｈ２中で純化焼鈍を施した。
その後鋼板表面上の酸化被膜を除去し、研磨により中心
線平均粗さで０．１５μｍの鏡面状態に仕上げた後、Ｈ
ＣＤ法（１００ＯＡ、 ６５Ｖ ）ｌ：Ｊ、すＴｉＮ
（０，７μｍ）、さらにその上にＴｉＡｊ！Ｎ （１，
３μｍ ）をイオンプレーティング処理した。その後８
００℃で２時間の歪取焼鈍を行なった。
線平均粗さで０．１５μｍの鏡面状態に仕上げた後、Ｈ
ＣＤ法（１００ＯＡ、 ６５Ｖ ）ｌ：Ｊ、すＴｉＮ
（０，７μｍ）、さらにその上にＴｉＡｊ！Ｎ （１，
３μｍ ）をイオンプレーティング処理した。その後８
００℃で２時間の歪取焼鈍を行なった。
そのときの製品の磁気特性を表２に示す。
表２
（発明の効果）
この発明によると、イオンプレーテングによるＴｉＮの
張力被膜上に絶縁性塗布焼付層を被成する別工程を要せ
ずしてやはりイオンプレーティングによるＴｉＡｊｉ！
Ｎ被膜をとくに同一ラインで被成させるので、塗布焼付
層の形成のための別工程で必要なコスト増を伴うことな
く、より優れた電磁特性をとくに有利に得ることができ
る。
張力被膜上に絶縁性塗布焼付層を被成する別工程を要せ
ずしてやはりイオンプレーティングによるＴｉＡｊｉ！
Ｎ被膜をとくに同一ラインで被成させるので、塗布焼付
層の形成のための別工程で必要なコスト増を伴うことな
く、より優れた電磁特性をとくに有利に得ることができ
る。
第１図は、本発明の工程と従来の工程の被膜構成を示す
比較図である。 １・・・ＴｉＮ ２・・・ ＴｉＡｊ！Ｎ ３・・・絶縁性塗布焼付層
比較図である。 １・・・ＴｉＮ ２・・・ ＴｉＡｊ！Ｎ ３・・・絶縁性塗布焼付層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、仕上焼鈍ずみの一方向性珪素鋼板表面上の酸化物を
除去したのちに、研磨処理を施した表面上に、 イオンプレーティングによりＴｉＮの張力被膜を形成し
、 さらにその上にＴｉＡｌＮの被膜を被成させる ことを特徴とする、熱安定性に優れる超低鉄損一方向性
珪素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105813A JPH02285065A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105813A JPH02285065A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285065A true JPH02285065A (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=14417533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1105813A Pending JPH02285065A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02285065A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4408250A1 (de) * | 1993-07-12 | 1995-01-19 | Oriental Engineering Co | Verfahren zum Beschichten der Oberfläche eines Substrats und Beschichtungsmaterial |
| WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1105813A patent/JPH02285065A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4408250A1 (de) * | 1993-07-12 | 1995-01-19 | Oriental Engineering Co | Verfahren zum Beschichten der Oberfläche eines Substrats und Beschichtungsmaterial |
| DE4408250C2 (de) * | 1993-07-12 | 2001-06-13 | Oriental Engineering Co | Oberflächenschichtsystem für Substrate |
| WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
| US6214479B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-04-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Covered member and method of producing the same |
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