JPH0248621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 一方向性けい素鋼板は、一般に熱間圧延と冷間
圧延を経た冷延薄板の２次再結晶粒を、（100）
〔001〕方位、（すなわちゴス方位）に高度に集積
させて所望の磁気的性質を具備させ、主に変圧器
その他の電気機器類の鉄心に使用され、ここに磁
束密度（B₁₀値で代表される）が高くしかも鉄損
（W_17/50値で代表される）の低いことが要求され
るが、これまでの研究努力により当今は、板厚
0.3mmでB₁₀：1.90T以上、W_17/50：1.05W／Kgま
た、板厚0.23mmではB₁₀：1.89T以上、W_17/50：
0.90W／Kg以下のような超低鉄損一方向性けい素
鋼板も製造され得るようになつた。

しかるに省エネの見地で電力損失のより厳しい
低減要求は、とくに欧米にて鉄損の減少分を換価
して変圧器価格に上積みする、ロスエバリユエー
シヨン（鉄損評価）制度にまで発展し、それも定
着するに至つている。

このようにか酷な要請に応えるため発明者ら
は、一方向性けい素鋼板の特性改善それも極限的
な鉄損低減を目指して研究活動を続けて来たが、
方向性けい素鋼板の最終焼鈍、つまり仕上焼鈍後
の操作、とくに被膜処理についての革新的な手法
を試み、顕著な鉄損低減の成果を得、引続く検討
と研鑽を加えて、以下に述べる一方向性けい素鋼
板の鉄損低減連続処理設備の適合を解明した。

（従来の技術） 特開昭57−2252号、同57−53419号、同58−
26405号及び同58−26406号各公報には、仕上焼鈍
後の一方向性けい素鋼板の表面に、圧延方向とほ
ぼ直角な向きにレーザ照射を施すことによつて局
部的微小ひずみの導入による磁区細分化をもつ
て、鉄損の低減を図ることが開示されているが、
この場合、いわゆるひずみ取り焼鈍を加えない使
途では有効であつても、該焼鈍が施されたときは
折角導入された局部微小ひずみが加熱保持中に解
放され、磁区幅が拡大してレーザ照射による効果
が喪失してしまう不利がある。

これに対して発明者らはさきに、上記のような
高温処理にも拘らず特性劣化を伴うことない超低
鉄損一方向性けい素鋼板の製造に成功した。

すなわち方向性けい素鋼板の常法に従う最終焼
鈍工程を経て鋼板の外面に生成した酸化物を除去
した後、表裏両面に研磨処理を施して鏡面状態に
し、ついでイオンプレーテイングよりTi、Zr、
Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Co、Ni、
Al、Ｂ及びSiの窒化物及び又は炭化物ならびに Al、Ni、Cu、Ｗ、Si及びZnの酸化物 のうちから選んだ少なくとも１種からなる極薄張
力被膜を形成させることである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の成功を導いた実験的成果を基盤として、
工業的規模における、その有利な適合を成就すべ
き、一方向性けい素鋼板の鉄損低減連続処理設備
を与えることがこの発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は方向性けい素鋼板の常法に従う最終
焼鈍工程を経た鋼板の表裏両面の鏡面化処理に供
する電解研磨用処理槽列と、この電解研磨により
鏡面化した鋼板の表裏両面の連続的なイオンプレ
ーテイング処理に供する、２組の蒸発源及びイオ
ン化電極を有する高真空処理槽及びこの高真空処
理槽の入側と出側にて、該処理槽に向けて漸次に
高真空度に調圧したそれぞれ複数の予備排気槽列
とからなることを特徴とする一方向性けい素鋼板
の鉄損低減連続処理設備である。

さて第１図に最終焼鈍を経た方向性けい素鋼板
の表裏両面上の酸化物を除去した後の鏡面研磨処
理と、ひきつづくイオンプレーテイング処理とを
行う連続処理設備の１例を模式図をもつて示す。

図中１は外面上の酸化物を除去した後の方向性
けい素鋼板コイル、２は以下の各槽を含む電解研
磨用処理槽列で、３は酸洗槽、４は洗浄槽、５は
No.１電解槽、６はNo.２電解槽、７は洗浄槽そして
８は乾燥槽であり、９は電解研磨処理槽列２の入
側と出側に設けたルーパーである。

また１０は高真空処理槽、１１，１１′，１
１″は高真空処理槽１０の入側に配列した予備排
気槽列、１２は高真空排気系統、１３はガス導入
口、そして１４，１４′，１４″は高真空処理槽１
０の出側に配列した予備排気槽列であり、１５は
高真空処理槽１０内で上下２段に配設した蒸発
源、１６は各蒸発源１５に対設したイオン化電極
をあらわし、１７は通板用ガイドロール群、１
８、はイオンプレーテイング処理を経て巻取つた
コイルを示し、なお９′は高真空処理槽１０の入
側と出側に設けたルーパーである。

なお図中２１は、通板経路の要所に配置したシ
ヤーである。

（作用） 鋼板表裏面に対する電解研磨処理およびそれに
ひきつづくイオンプレーテイング処理は次の順序
で行われる。

焼鈍分離剤を鋼板両面に塗布し、仕上げ焼鈍を
施した後鋼板上の焼鈍分離剤を除去して巻取つた
一方向性けい素鋼板のコイル１は電解研磨用処理
槽列２の入側ルーパー９を通して、まず酸洗槽３
に導き、鋼板表面の酸化物を除去し、次に洗浄槽
４に通して表面を洗浄し、その後No.１およびNo.２
の電解槽５，６により電解研磨を施して鋼板表面
を鏡面状態に仕上げた後、洗浄槽７で表面を洗浄
し、乾燥槽８を通して乾燥させる。

次に鋼板は電解研磨用処理槽列２の出側のルー
パー９、さらに高真空処理槽１０の入側ルーパー
９′を通し高真空処理槽１０へ導入する。

この際高真空処理槽１０の入側でこの処理槽１
０に向けて漸次に高真空度に調圧区分した予備排
気槽１１，１１′及び１１〃により、高真空処理
槽１０の真空封止を確保するようにし、高真空処
理槽１０の内部で通板ガイドロール群１７により
形成される迂曲した通板経路に沿つて連続的に通
板して、該槽内で上、下２段に配設した蒸発源１
５、イオン化電極１６に沿う通板移動中に、イオ
ンプレーテイング処理が施される。イオンプレー
テイング処理は蒸発源１５中で溶融金属の蒸発を
生じさせつつガス導入口１３から微量のガスを導
入しこのガス雰囲気中でイオン化電極１６を通し
てはじめに掲げた窒化物及び／又は炭化物並び酸
化物からなる張力薄膜の鋼板表面への被着を連続
的に行う。

この場合第１図から明らかなように鋼板表裏両
面に対して薄膜コーテイング処理を行い得る。

蒸発源１５として役立たせるための金属の溶解
には図示を略したが、電子ビーム、ホーローカン
ード、電極加熱装置など従来公知のいずれの装置
を用いてもよく、また短時間に有効に被膜形成さ
せるため通板中の鋼板面直下に磁界をかけてイオ
ンを加速させるマグネトロン装置を使用しても良
い。

なお、第１図は上、下２段の蒸発源およびイオ
ン化電極による鋼板表裏両面の薄膜コーテイング
の場合を示したが、２組の蒸発源およびイオン化
電極は上、下２段に限定されるものではない。

上記のようにして通板中の連続的なイオンプレ
ーテイング処理を施した鋼板は高真空処理槽１０
の出側でやはりこの処理槽に近い程高真空度に調
圧区分した予備排気槽列１４，１４′，１４″を経
由する差動排気システムの採用により順次真空度
を低くして大気中に導出し、ルーパー９′を通じ
てコイル１８に巻取られる。

（発明の効果） 一方向性けい素鋼板の鏡面研磨処理とイオンプ
レーテイング処理が単一ラインで連続的に、とく
に鏡面研磨処理直後に引続きイオンプレーテイン
グ処理が、表面の鏡面化の良好な表面性状で劣化
を来す前に、いち早く行なわれ得るので鋼板表面
の張力被膜が効果的に被着形成され鉄損を効果的
に低下させることができる。

なおこの装置は低炭素冷延鋼板や、ステンレス
鋼板などの一般鋼板についての鏡面研磨処理・セ
ラミツクコーテイング処理の連続ラインにも利用
可能である。

（実施例） 一方向性けい素鋼板（0.23mm厚）の仕上焼鈍後
鋼板表面上の焼鈍分離剤を除去して巻取つたコイ
ル（約7.5トン）を第１図に示した連続処理設備
に通しラインスピード30cm／minにて鋼板の表裏
両面に0.6μｍ厚のTiN張力被膜を形成させた。製
品の磁気特性は次のようであつた。

B₁₀＝1.92T、W_17/50＝0.70W／Kg

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一方向性けい素鋼板の
鉄損低減連続処理設備の模式図である。 ２……電解研磨用処理槽列、１０……高真空処
理槽、１５……蒸発源、１６……イオン化電極、
１１，１１′，１１″，１４，１４′，１４″……予
備排気槽列。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 方向性けい素鋼板の常法に従う最終焼鈍工程
   を経た鋼板の表裏両面の鏡面化処理に供する電解
   研磨用処理槽列と、 この電解研磨により鏡面化した鋼板の表裏両面
   の連続的なイオンプレーテイング処理に供する、
   ２組の蒸発源及びイオン化電極を有する高真空処
   理槽及び この高真空処理槽の入側と出側にて、該処理槽
   に向けて漸次に高真空度に調圧したそれぞれ複数
   の予備排気槽列 とからなることを特徴とする一方向性けい素鋼板
   の鉄損低減連続処理設備。