JPH03129803A - 低圧摺擦線刻による配向ケイ素鋼の磁区細分化法 - Google Patents

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】

発」［辺ＪＬ景 本発明は、鋼のホルステライト層を低圧摺擦線刻して、
化学処理および焼鈍処理を行ない、鋼を耐熱性磁区細分
化することによって、鉄損が非常に少ない結晶粒配向ケ
イ素鋼を製造することに関するものである。

【夫豊１１ 電気的な目的のためのケイ素含有率が２．５〜４％の鋼
を製造する鋼工業には、長い歴史がある。希少なものは
いわゆる結晶粒配向の種類のものである。結晶粒配向ケ
イ素鋼は一般に、パワートランス、配電用トランス、発
振器等のような電気的用途に用いられる。鋼が、わずか
な限られたエネルギー損失のみで、加えられた磁界の周
期的な逆転を許容する能力は、最も重要な性質である。 「鉄損Ｊと呼ばれるこの損失が減少することは好ましい
ことである。 結晶粒配向ケイ素鋼の製造において、ミラー指数（１１
０）［００１］のゴスの二次再結晶組織によって、磁性
、特に無配向ケイ素鋼の透磁率および鉄損が改良される
ことは知られている。ゴス組織とは、キューブオンエツ
ジ位置に配向している結晶粒よりなる体心立方格子を指
す、この種の組織すなわち結晶粒配向は、圧延方向に平
行でかつ圧延面内にある立方体のエツジ（稜）を持ち、
（１１０）面をシート面内に存在させている１周知のよ
うに、この配向を持つ鋼は、圧延方向における透磁率が
比較的高く、そしてこれに対して直角方向における透磁
率が比較的低いという特徴を有する。 結晶粒配向ケイ素鋼の製造において、一般的な工程では
、２〜４．５％程度のケイ素を含む溶湯を用意し、この
溶湯を鋳造し、鋼を熱間圧延、冷間圧延して一般的に７
また９ミル、そして１４ミル以下の最終ゲージのものに
し、２回以上の冷間圧延を行なう場合、中間焼鈍を行な
い、鋼を脱炭し、酸化マグネシウム被覆のような耐火性
酸化物ベース被覆を鋼に施し、そして好ましい二次再結
晶処理および窒素、硫黄のような不純物を除くための生
成処理を行なうために鋼を高温で最終組織焼鈍する。キ
ューブオンエツジ配向の発現は、再結晶の間、異なるか
つ好ましくない配向の一次結晶粒が消費されて、二次キ
ューブオンエツジ配向結晶粒が優先的に成長する二次再
結晶のメカニズムによる。 最終組織焼鈍された結晶粒配向ケイ素鋼シートは、組織
を焼鈍する前に施した焼鈍分離被覆、すなわち耐火性酸
化物ベース被覆で形成された絶縁被覆を有する。この被
覆は、高温焼鈍中にコイルの重なっている部分が熱によ
って互いに融着したり粘着するのを妨げ、かつ鋼表面上
に酸化物の被膜が形成されるのを促進する。この被膜は
、電気絶縁体であり、そして鋼をトランス内で作動させ
るときに必要な絶縁材の一部あるいはときには絶縁材の
全てをなすので、好ましいものである０組織焼鈍中に自
然に形成されるそのような絶縁性酸化物被膜はホルステ
ライト、ベース被膜またはミルグラスとしているいろ知
られている。 ここで使用する「薄鋼板」　　「シート」および「スト
リップ」という語は、置き換えて使用することができ、
特に断りがなければ同じ意味である。 この技術分野の多くの研究者の努力により、キューブオ
ンエツジ結晶粒配向ケイ素鋼は一般に、２つの基本的な
分類の中に入ることも分かった：第１は、通常のまたは
一般的な結晶粒配向ケイ素鋼であり、第２は、高透磁率
結晶配向ケイ素鋼である。通常の結晶粒配向ケイ素鋼は
一般に、１０エルステツドにおける透磁率が１８５０未
満であるという特徴を有し、公称９ミルの材料の場１１
．５テスラ、６０ヘルツで１ボンドあたり０．４００ワ
ツト（ｗａｔｔ　ｐｅｒ　ｐｏｕｎｄ）（ｗｐｐ）を越
える鉄損を有する０、高透磁率の結晶粒配向ケイ素鋼は
、より高い透磁率を有するという特徴を持ち、これは組
成の変更のみによる結果または組成の変更と方法の変更
とを組合せた結果によるものである０例えば、高透磁率
ケイ素鋼は窒化物、硫化物およ、び／またはホウ化物を
含有し、これらは、最終鋼製品の性質に寄与する抑制系
の析出物および介在物として働く、さらに、そのような
高透磁率ケイ素鋼は一般に、通常の結晶粒配向鋼よりも
強力な冷間圧延を行なって最終ゲージのものにする。と
いうのは高透磁率結晶粒配向となるのを促進するために
、８０％を越える最終強力冷間圧延を行なうのである。 そのようなより高透磁率の材料は好ましいが、そのよう
な材料は、従来の材料よりも磁区がより大きくなってし
まう傾向がある。一般に、磁区が大きいほど、鉄損に悪
い影響を及ぼす。 また、ゲージが少ないほど、磁゛区はより大きくなる。 換言すると、同一の透磁率の７ミルと９ミルの材料を比
較すると、７ミルの試料の磁区のほうがより大きい。 電気用鋼の磁区の大きさを減じそしてその結果として鉄
損値を減じる方法の１つは、鋼表面に局部的な歪みを引
き起こす様々な方法を行なうものである。そのような方
法は一般に「線刻（スクライビングまたは罫描き）によ
る磁区細分化」と呼ばれ、最終高温焼鈍操作の後に行な
われる。鋼を最終組織焼鈍の後に線刻すると、組織焼鈍
されたシート内に局部応力状態が引き起こされ、その結
果磁壁間隔が減少する。これらの乱れを引き起こすもの
は一般には、通常規則的な間隔を保った比較的幅の狭い
直線パターン群または線刻ライン（罫線）である、線刻
ラインは圧延方向を実質的に横切るものであり、一般的
に鋼の片面にのみ施す。 参考文献として１９７２年３月７日発行の米国特許筒３
，６４７，５７５号、１９８５年４月３０日発行米国特
許第４．５１３、’５９７号および１９８７年７月１４
日発行の第４，６８０．０６２号を挙げる。 電気用鋼のトランスへの加工では、加工の際、材料に好
ましくない応力を加えることになる切断、曲げおよびコ
アーの構成により、必然的に鋼の鉄損がいくらか悪化す
る。積層鉄心トランス、さらに詳しくは米国のパワート
ランス、の製造に伴う加工の際の加工による鉄損の悪化
は、一般的には約１４７５＠Ｆ　（８０１℃）の応力除
去焼鈍（ｓｔｒｅｓｓ　ｒｅｌｉｅｆ　ａｎｎｅａｌ）
　　（ＳＲＡ　）が有効な特性を回復するために欠くこ
とができないほど、ひどくはない、そのような用途では
、応力除去焼鈍を行なう必要のない平らで磁区が細分化
されたケイ素鋼を必要とする。換言すると、この目的に
使用する線刻鋼は、耐熱性の細分化磁区をもつものであ
る必要はない。 しかしながら、米国におけるたいていの配電用トランス
の製造に伴う加工では、鋼ストリップを切断し、そして
パワートランスの場合におけるよりも大きな加工応力を
もたらす様々な曲げおよび成形操作を行なう。そのよう
な場合、製品を応力除去焼鈍（ＳＲＡ）を行なってその
ような応力を除去することが必要であり、これは製造業
者にとって一般的なことである。応力除去焼鈍の際、機
械的な線刻および熱線刻のようなある種の線刻法によっ
てもたらされる鉄損における有利な効果が失われてしま
うことが分かった。そのような用途の場合、線刻によっ
て得られる鉄損の改良を維持するためには、製品が耐熱
性磁区細分化（ｈｅａｔｒｅｓｉｓｔ、ａｎｔ　ｄｎｍ
ａｉｎ　ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ、　）　（）Ｔ　ＲＤ　
Ｒ）されたものであることが必要でありそして好ましい
。 電気用鋼の製造分野で、耐熱性の磁区細分化を行なおう
と試みられていることは知られている。 汚染物質または侵入物質が、結晶粒配向ケイ素鋼の磁壁
間隔を細分化するのに効果的であることが、先行特許技
術で提案されてきた。タカシナ等の１９７６年１１月９
日付の米国特許第３．９９０．９２３号には、−次回結
晶化の際（すなわち、最終組織焼鈍の前）に化学処理を
施して、二次再結晶化結晶粒の成長を調整または抑制す
ることが記載されている。英国特許出顆第２．１６７．
３２４Ａ号には、ＳＲＡに耐える結晶粒配向ケイ素鋼磁
区細分化法が記載されている。この方法は、シートに歪
みを加え、結晶粒配向シート上に侵入物質を形成するも
のであり、この侵入物質は電気用シートとは異なる成分
および構造のものであり、歪みを加える前または後にこ
れを行い、その後に例えば水素還元雰囲気中で焼鈍を行
って鋼本体に侵入物質を入れている。多数の金属および
非金属が侵入物質として適している。 日本の公開特許公報、特開昭第６１−１３３３２１号に
は最終組織焼鈍磁性鋼シートから表面被覆を取り除き、
シート上に透磁性材料被覆を形成し、そして熱処理して
、耐熱性磁区細分化をもたらす鋼マトリックスと異なる
成分または組織を有する材料を間隔をおいて形成するこ
とが記載されている。 特開昭第６１−１３９６７９号公報には、最終組織焼鈍
配向磁性鋼シートを、線状またはスポットの形で間隔を
おいて、リン酸、リン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩、硫酸塩
、硝酸塩およびケイ酸塩よりなる群から選ばれる少なく
とも１種の化合物で被慢し、その後３００〜１２００℃
で焼成し、そして鋼と異なる浸透体を形成して磁区を細
分化する方法が記載されている。 特開昭第６１−２８４５２９号公報には０表面被覆を最
終組織焼鈍磁性鋼シートから一定間隔で取り除き、１種
以上の亜鉛、亜鉛合金および亜鉛化合金を特定の被覆重
量で被覆し、亜鉛より低０蒸気圧を有する１８１以上の
金属を被覆し、加熱処理あるいは絶縁フィルム被覆処理
することによって鋼と組成または組織が異なる含浸体を
一定間隔で形成して、磁区を細分化する方法が記載され
ている。 特開昭第６２−５１２０２号公報には、最終組織焼鈍後
に形成されたホルステライトフイルムを除きそして銅、
ニッケル、アンチモン、のような異なる金属を加熱する
ことによって接着することにより、ケイ素鋼の鉄損を改
良する方法が記載されている。 英国特許第２．１０４．４３２Ａ号には、研磨粒子を、
ケイ素鋼ストリップの実質的に直線状な部分に射出する
ことが記載されている。この方法は表面の下にある金属
を変形加工して、磁区細分化するものである。これは前
に述べた従来の機械線刻の変形であり、応力除去焼鈍に
よって除かれるという弱点がある。換言すると、これは
耐熱性ではないのである。米国特許第４．８８０，０６
２号および第４．７３７，２０３号は、液体または液体
研磨剤のみを用いることによって溝をカットする、非常
に高圧の液体噴射（例えば３０１０００〜６０、（１０
０ｐｓ　ｉ）を使用するものである。この方法は、下に
ある金属層を機械変形加工することを含む従来の機械線
刻の別の変形である。他の同様な方法（例えば、上記英
国特許筒２．１０４．４３２Ａ号）と較べた利点は、高
い研磨圧を使用することであり、そして高切削速度の粒
子が得られることである。この機械変形加工による磁区
細分化は、耐熱性では゛ない。 表面の侵入度は、必ずしも下にある金属の損傷の程度を
正確に示すものとは限らないことに注目すべきである０
例えば、研磨剤を含まない高圧のウォーターナイフ（例
えば、上記米国特許節４．６８０．０６２号参照）は、
溝をカットする際、下にある金属にかなりの損傷を加え
る。これに対して、シャープな研磨剤を含むより圧力の
低い噴射は、下にある金属をほとんど損なうことなく、
表面に最大の溝を付けることができる。 本出願人の１９８８年６月１０日付けの米国特許出願第
２０５，７１１号および１９８８年６月１０日付けの米
国特許出願第２０６．１５２号には、特定の金属および
非金属汚染物質を使用して結晶粒配向ケイ素鋼の磁壁間
隔を細分化する特定の方法が記載されている。 結晶粒配向ケイ素鋼の磁壁間隔を細分化する方法におい
て必要とされているのは、ベース被覆を好ましいパター
ンに取り除く便利で安価な方法である。この方法は、通
常のおよび高透磁率ケイ素鋼の従来の加工に適合するも
の°でなければならず、シート上に断熱被覆を用いるも
のでなければならず、そしてその後に続く多数の技術に
有用なものであって磁区の細分化を容易にするものでな
ければならない。 １見１立１！ 本発明の目的は、結晶粒配向ケイ素鋼の磁区細分化法を
提供することである０本発明は、非常に薄い絶縁被覆の
外層に穴をあけるものである０表面被覆の下にある金属
を実質的に損なうことなく、最低圧のガス−液体摺擦処
理を行なう線刻法により縞の正確なパターンを形成する
。いったん裸の金属層をこのように露出させると、鋼は
、化学的な縞付けをして耐熱性磁区細分化を行なうこと
ができる状態になる。 い 一般に本発明では、最終圧延の後に結晶粒配向ケイ素鋼
ストリップを磁区細分化するための、圧延方向を実質的
に横切る方向の線刻は、ストリップの片面に低圧空気−
液体研磨剤混合物を用いて、必要な５ミクロンの厚さの
縞を絶縁ホルステライト被覆に摺擦して、ストリップの
片面に所定のパターンを作ることによって行なうことが
できる。 低圧空気−液体摺擦処理は、実験室で一般的に用いられ
る周知のハイドロブラスト装置と同様な装置で行なうと
、穏やかな形の摺擦にすることができる。ゴムのような
高弾性のものは噴射による作用が最少であり、これは第
４図の非連続摺擦装置または第５図の連続摺擦装置のい
ずれにも用いられる。これらについては以下でさらに詳
しく述べるが、両者とも空気−液体摺擦処理を用いた装
置である。 ここに記載の試験に用いた結晶粒配向ケイ素鋼は、鋳造
、熱間圧延、焼きならし、中間ゲージへの冷間圧延、最
終ゲージへの焼鈍および冷間圧延、脱炭そして最終組織
焼鈍を行ないキューブオンエツジ配向の好ましい二次再
結晶化を行なうことによって製造した。従来の（鋼１）
および高透磁率の（鋼２）結晶粒配向ケイ素鋼の一般的
な溶湯の公称初期組成は下記の通りである：皮± ＣＮ　　　　　　Ｍｎ　　　　　Ｓ　　　　　　　Ｓｉ
鋼１　０３０　　＜５０ｐｐｍ　　、０７　　．０２２
　　３．１５鋼２　０３０　　＜Ｆ＋（’）ｐｐｍ　　
、０３８　　、ｌ’ｌ１７　　３．１５鋼１ 鋼２ ｕ 、２２ ．３０ ｅ 残余 １０ｐｐｍ　　残余 最終組織焼鈍を行った後、Ｃ，ＮおよびＳは約０．００
１％の微量な量に減じる。ストリップを多数の片に切断
して、本発明に従って加工するのに十分な大きさの試料
を作る。磁性試験用の最終試料の太ききは、長さ３０（
至）Ｘ−幅３ｃ＋ｎのよく知られたエプスタインストリ
ップの大きさである。エプスタインストリップを積層パ
ックおよび単一ストリップとして記載のように試験した
。 本発明の方法では、貫通あるいは実質的に取り除く必要
のあるホルステライト層は非常に薄く、一般的に５ミク
ロン（，００５ｍｍ）であることが認められた。この層
は少量のフラックスを用いて、簡単にかつ素早く貫通で
きることが分かった。耐熱性磁区細分化をもたらすため
のその後に行う化学および／または熱処理に必要な正確
なラインパターンで、フラックスをホルステライト表面
に塗布する。ここでは、ホルステライトを貫いてケイ素
鋼基体までとどいている露出したまたは実質的に露出し
たラインパターンのものを、「金属線」と呼ぶ。 本発明を説明するために、実験室ハイドロブラスト装置
を用いて実験を行なった。この装置では水および１００
メツシュのシリカを使用し、これらを混合し、１００ｐ
ｓｉ以下の圧力で圧縮空気によって直径５／１６インチ
のノズルを通して噴射させた。この水−シリカは、１０
０ｍｌ当たり１３０〜１５０ｇのスラリーの形をとり、
シリカはスラリーの３５〜５５％よりなる。 実験は、各試験において示す厚さを有する、組織焼鈍し
た３０（７）Ｘ３ｃｍのエプスタインストリップについ
て行なった。正確に寸法を測り、一定の間隔をあけたス
トリップを摺擦するために、表示用に市販されている種
類の幅１／４インチのプラスチック接着テープを用いて
試料上にステンシルを作った。短いエプスタインストリ
ップをマスクし、そしてストリップのテープを貼った部
分から約４インチのところのノズルで、任意に１分の処
理を行な、った。テープを除いた後、試料を硫酸銅溶液
に浸した。この溶液は、鉄の上に銅を電気メツキし、ポ
ルステライト上には電気メツキしなかった。第１図に示
すように、ホルステライトは、マスクした以外の部分が
摺擦された。この後、十分な長さのエプスタイン鋼板を
マスクし、燐線刻のために摺擦した。プラスチックの「
ラベル」テープはしっかりと貼りついており、摺擦操作
を通してその初期の光沢はほとんど変わらなかった。こ
のことは、摺擦操作が穏やかなものであったことを説明
するものであると強調しておく。 摺擦することによって状態調整した鋼２の試料に、燐蒸
気でベース金属線を侵食することによって磁区細分化す
る処理をその後胤した。燐によって縞状にするこの耐熱
性磁区細分化法は、上記の米国特許出顆第２０６．１５
２号の教示に従って行なった。この特許出願には、熱お
よび塑性応力を加えることなく、露出した鋼のパターン
に燐汚染物質を施すことによって最終組成焼鈍結晶粒配
向ケイ素鋼の磁壁間隔を細分化する方法が記載されてい
る。この燐−縞状化法では、例えば燐酸塩被覆を水素還
元することによって、ストリップ表面であるいはその近
くで燐蒸気を発生させることが含まれている。燐は露出
した鉄（金属線のような）に移行し、鉄を侵食し、くさ
び形の燐化物粒子を形成する。ホルステライトは保護さ
れ、侵食されない。 燐源または燐酸塩ベース被覆は下記の通りである： 組成物は、摺擦されたストリップに直接あるいは同様な
摺擦されていないダミーストリップに施した： 」」ＬＬ］Ｌ覆 燐酸　　　　　　　　　　　　１ 酸化マグネシウム 水酸化アンモニウム（５８％） 二酸化クロム デュバノール（’Ｄｕｐａｎｏｌ）　（２％）水 １８　ｇ／ ｌ　８　ｇ／ ２０ｇ／ ３４　ｇ／ Ｉｇ／ 残余 塗布した金属ストリップ試料は１分間、８００〜】４７
５°Ｆ（４２７〜８０２℃）で空気乾燥した。被覆全体
の厚さ（両面で）は約０．１ミルであった。 燐−縞状化処理のために、２つの方法のうちの１つで、
ストリップを積層させた。第１は、燐酸塩被覆を施した
摺擦ストリップの場合であり、この手順は、単にストリ
ップを次々に重ねることよりなるものであった。第２は
、被覆されていない摺擦されたストリップの場合であっ
て、これは、摺擦ストリップとダミー被覆ストリップと
を交互に積み重ね、直接接触するのを防ぐために隣接ス
トリップとの間にアルミナを薄く散在させることよりな
るものであった。どちらの場合も、バックを水素中で５
時間、１６５０’　Ｆ　（８９９℃）にて加熱して、燐
酸塩被覆を化学的に還元し、燐蒸気を放出させた。第１
の場合、蒸気は試験ストリップ自体の表面から生じ、一
方、第２の場合は（従来の、蒸着により類似している）
、蒸気は外部源、すなわち隣接するダミーストリップ、
から生じた。 摺擦し、そして隣接ダミーストリップからの蒸着によっ
て燐−縞付けした２つの試料についての結果を、以下の
表■に示す、ストリップはそれぞれ圧力９０ｐｓｉで３
分摺擦した。磁性値が示すように、摺擦によってホルス
テライトが除去されたばかりでなく、下にある金属にも
応力が加わり、鉄損がかなり低下した。摺擦することに
よってここで得られた改良は、周知の機械線刻効果の結
果と一般に類似している。応力除去焼鈍の際に（表■の
Ｃ欄）、機械線刻の有利な効果は予想通り失われ、特性
は実質的に出発時の値にもどってしまう、しかしながら
、材料が露出金属績を有し、そして燐蒸気で侵食させた
ものである場合、鉄損は減少し、これは機械線刻状態の
場合とほぼ同じレベルであった０重要なのは、鉄損が耐
熱性であることである。 以下の表Ｈに示した第２の一対の試料の場合、用いたハ
イドロブラスト処理がそれほど厳しいものではなかった
以外は、出発手順は同じであった。処理時間は、１つの
試料当たり、４分から１分に減少させ、圧力は同じ９０
ｐｓ　ｉに維持した。このより穏やかな処理（これは、
本質的にホルステライトのみを除くためである）によっ
て、機械的な線刻効果は実質的になくなった（表ＨのＢ
欄）、改良は、平均して、より厳しく摺擦した初めの一
対のストリップが一１７％であったのに較べて、わずか
−４％であった。第２の一対の試料はく初めの一対と同
様）この段階で応力除去焼鈍をしなかった。しかしなが
ら、１４７５°Ｆ（８０２℃）で硬化する燐酸塩被覆（
Ｐ被覆）を施す次の工程の間に、存在する少量の残留応
力のいくらかが除去された。Ｐ被覆を行なった後、鉄損
変化は初めのものに較べて平均−２％であった。 それ故１．第２の試料は、応力除去焼鈍の後、第１の一
対の試料と本質的に同じ状態にあった。相違点は、第２
の一対の試料が燐源をすてにＰ被覆の形で有していたこ
とである。これは残留して、水素中における最終焼鈍で
表面の燐を放ち、そして燐の縞付けを完了する。平均鉄
損の改良は一２０％であり、第１の一対の試料の場合と
ほぼ同じであった。第２の一対の試料は機械的な線刻改
良段階を通っておらず、このことはまた、化学的な縞付
けによる鉄損の改良が、線刻によって生じる従来の鉄損
特性とは無関係であることを証明するものである。 Φ　　　　　　　　　　　　　　　　　さ　は益　　２
゜ ＝＝；　　　　　　　　　ダミ さらに別の実験で、８ミルストリツプパツクを加工した
。単一ストリップとしてのおよびバックとしての性質を
モニターした０手順はすでに述べた通りであった。再び
ハイドロブラストの厳しさが最小になるようにして、ホ
ルステライトをほんの少しカットした。燐の縞付けの場
合、燐源として上記の第２の組の試料のように、燐酸塩
Ｐ被覆を用いた。 これらの試料の性質を以下の表■に示す、「機械線刻」
が最小の「軽いハイドロブラスト」の目標がほんの一部
満たされたことは明らかである。 ハイドロブラスト後の平均鉄損の改良は８〜１２％であ
った。燐の縞付けでは（「機械線刻」による有利な働き
は焼鈍で消えてしまうことを強調しておく）、鉄損がか
なり改良された。鉄損は平均１５〜２０％改良された。 よりすぐれた品質のストリップの１つの磁区組織を、磁
区の像を作ることによって調べた。第２図は再現させた
ものであり、細分化磁区組織が発現したことを示してい
る。燐処理後の摺擦縞の断面を、走査電子顕微鏡で調べ
た。外観（第３図）は、経験から、縞付けしそして燐処
理を行なった試料に予想されるものとはいくらか異なっ
ていた。まえもって、初期のきすを付けるために機械的
、レーザーまたは電子線線刻を用いると、ラインは、く
さび形の燐化物が線刻による溝にぎっしり詰まったもの
となることが分かった。これに対して、ハイドロブラス
トの溝は、燐化物のロッゼットが散在するものであった
。これらは全て摺擦ライン内に限られたが、これは上記
の他の線刻法によるも°のよりもかなり幅が広かった（
〉５ミル幅）。 燐が付着する領域は他の線刻法によるよりもずっと広い
が、興味深いのは、燐が燐化物の「くさび」の核形成を
行ない、これらの個所が侵食攻撃され、他の手つかずの
ほぼ同一ポテンシャル攻撃領域はそのままであることが
観察されることである。燐化物が鋼の中に「くさび」を
深く打ち込むという特徴は、磁区に作用するこれらのす
ぐれた能力に有利に働くと考える。また、燐化物が約８
４％の鉄を含有しそれ故、顕微鏡的規模ではあるが、鉄
の、マトリックス鋼の比較的深いところから表面へのか
なりの移動があるにちがいないということも注目すべき
ことである。これもやはり磁区への効果に作用する。燐
化物が深いくさびおよびロッゼットを形成する傾向が「
下側」であることは、反応の同じ侵食が鋼から上方へ成
長するということである。燐化物はストリップ表面下の
レベルで容易に核形成することができ、表面の上のレベ
ル並びに鋼マトリツクス内に急速に成長することができ
る。この例は、燐化物がストリップ表面から１／２ミル
以上突き出ている第３図の顕微鏡写真に見られる。 上記のデータから、ハイドロブラスト法でホルステライ
トの端から端までのライン描きの十分な加工が行なわれ
、化学的に縞を付けるための準備がなされることが分か
る。摺擦によって線刻を行なう多くの方法が発表されて
きた：例えば、米国特許筒４．５１３．５９７号、第４
，６８０，０６２号および第４，７３７．２０３号そし
て英国特許筒２．１０４．４３２号１本発明に従う配置
を第４図に示す、これは３つのハイドロブラストドラム
１０．１２および１４の集°まりからなり、これらのま
わりをストリップが連続的に移動する。各ドラムは、そ
の円周に添って所定の間隔の予め決められた数の縦のス
リット１６．１８および２０を有する。この上の移動ス
トリップの所定部分がノズル２２（ドラム１０について
のみ示しである）上を通過する。これらの３つのドラム
の間隔は約３／４インチである。数個のガンを用いても
よいが、各ドラムは内部に少なくとも１つのハイドロブ
ラスト型ガンを有し、鋼板がその上を移動していくスリ
ットに働＜Ａ、ＲおよびＣの範囲を有する。ドラムは内
側をある種のゴム状材料で裏打ちして、内部磨耗を最少
にする。ドラムの回転運動は相互同時性を有し、ある場
合には、各ドラムによって描かれるラインが隣のドラム
に対して約１／４インチ食い違うようにする。装置１２
によって描かれるラインは装置１０によるラインの約１
／４インチ先になり、同様に装置１４は装置１２に対し
て先になるように、角度関係は同時性を有する。 ３つのドラムを全て通過した後、ストリップに、従来の
線刻法と同様な、約１／４インチ間隔の横断ラインが得
られる。ただ１つのドラムでなくいくつかのドラムの集
まりを用いる理由は、工業的な設計を考慮したためであ
る。同時性にすると、潜在的な問題が生じるかもしれな
いが、各ドラムをより単純な設計にすることによって補
うことができる。各ドラムでは、線刻ラインを約３／４
インチ、間隔で配列する。これは単一ドラムで約１／４
インチ間隔にて線刻する場合よりも複雑な設計にならな
い、第４図でＳと印をつけたストリップは、公知のスト
リップ引っ張り機によってドラムを通して前進させるこ
とができる。ストリップは一般に幅が３０〜４８インチ
、ゲージが７〜９ミルである。 ハイドロプラストドラムの噴射機は一般に、バングボー
ン社（Ｐａｎｇｂｏｒｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）販
売のタイプＥ７．ハイドロ−フィニツシユシステムを採
用することができ、これはガンまたは各ドラムのガンが
ハイドロブラスト装置の一部になっているものであり、
摺擦スラリーの容器を含んでいる。この容器は、好まし
い空気−液体噴射圧下でガンに供給されるスラリーを構
成する好ましい割合の水と研磨剤とを、ポンプおよび供
給かつ制御手段によって攪拌するのに適したものである
。 上述のように、本発明の主な目的、すなわち化学的に縞
を付けるための裸の金属ラインを露出させることが達成
された０本発明の改良法では、化学的に縞査付ける準備
を行なう際、最少限の材料のみを除去すればよいこと、
そしてその除去が公知の機械線刻が磁性へ効果を及ぼす
ほど十分に厳しいものであるかどうかは重要でないこと
が証明された０機械線刻が生じるとしたら、（ａ）燐酸
塩（リン源）被覆の硬化中に実質的に除かれるか、ある
いは（ｂ）化学的な縞付は工程の一部として加えられる
１６５０°Ｆの拡散焼鈍中に自動的に完全に除かれる。 本発明は、低圧摺擦線刻が、化学的な縞付けのための安
価なストリップ製造法となる方法および手段を提供する
ものである。低圧摺擦と燐の縞付けとを組合せて得られ
る性質を以下にまとめる：エプス　　ンパツ ハイドロブラスト 当初の洗い落　　　−パターン化＋燐 り旦五工１ ＭｕｌＯＰｌ、５　　Ｐｌ、７　　　　ＭｕｌＯＰｌ、
５　　Ｐｌ、７鋼２　１９４３　．４２０　．５７７　
１９２１　．３５７　．４９２８−ミル　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（−１
５％）　　（−１５％）初めを参照 鋼１　１８６２　．４０１　．６１５　１８６４　．３
８２　．５９４７−ミル　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（−５％）　　（
−３％）初めを参照 好ましい具体例および別法となる具体例を示してきたが
、この技術分野に詳しい人であれば、本発明め範囲から
逸脱することなくこれらを変更することができることは
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、裸の金属線を得るために中心に部分的なマス
クを行ない、本発明に従ってハイドロブラストした後の
、試験試料表面の顕微鏡写真であり、 第２図は、本発明に従ってハイドロブラストし、その後
磁区像パターンを示す燐の縞付けを行なった後の、試験
試料表面の２００倍の顕微鏡写真であり、 第３図は、１０時間／１６５０’Ｆ／水素燐縞付は処理
の後、本発明に従って処理した摺擦バンドの試験試料表
面の横断面の６００倍の顕微鏡写真であり、 第４図は、本発明に従う３つのハイドロプラストドラム
を用いた連続摺擦装置の立面図である。 １０．１２．１４−−−ドラム、　　１６．１８．２０
−−−スリット、２２−一一ノズルＦＩＧ。 １ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、３ 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ２、発明の名称 低圧摺擦線刻による配向ケイ素鋼の磁区細分化法３、補
正をする者 事件との関係 住所

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．外面に絶縁被覆層を有する最終組織焼純されたシー
   トの形状の結晶粒配向ケイ素鋼の耐熱性磁区細分化法で
   あつて、 間隔をあけた平行な縞の所定のパターンが形成されるよ
   うに、前記シート層を摺擦し、 前記の摺擦が、磁性への影響が最少であることによつて
   証明されるような、金属表面損傷が実質的にない状態で
   、前記の層を除去するのに十分な比較的低圧の空気−液
   体摺擦混合物を用いる工程を含む、 工程よりなる上記の方法。
2. ２．前記鋼が、ケイ素含有量２．５〜４％の結晶粒配向
   鋼で構成される、請求項第１に記載の方法。
3. ３．前記の層が、約５ミクロンの厚さのホルステライト
   ベース被覆よりなる、請求項第１に記載の方法。
4. ４．前記のパターンが、前記耐熱性磁区細分化に必要な
   化学的な縞付け処理を行なうためのシートを製造するた
   めにデザインされたものである、請求項第１に記載の方
   法。
5. ５．前記摺擦混合物が、直径約５／１６インチのノズル
   を通して、約８０〜１００ｐｓｉの空気圧で噴射させる
   、水および約１００メッシュのシリカよりなる、請求項
   第１に記載の方法。
6. ６．前記摺擦混合物が、１００ｍｌ当たり約１３０〜１
   ５０ｇの水とシリカとのスラリーよりなり、そして研磨
   剤がスラリーの約３５〜５５％よりなる、請求項第１に
   記載の方法。
7. ７．前記摺擦工程が、ハイドロブラスト装置を用いて、
   多数の実質的に横方向の、平行な、間隔をあけたライン
   を作つて前記パターンを形成することを含み、そしてさ
   らに、前記パターンが形成するように、シートを前記装
   置に対して前進させる工程を含む、請求項第１に記載の
   方法。
8. ８．多数の前記の装置を、シートの移動する方向の経路
   に沿って、作業間隔で配置し、さらに、シートに多数の
   異なる組の不連続摺擦平行ラインが施されるように、シ
   ートを前記装置に対して連続的に前進させ、前記の各装
   置は１組の少なくとも１つの異なるラインを形成するよ
   うに配置する、請求項第６に記載の方法。
9. ９．前記の不連続摺擦ラインを、約１／４インチの間隔
   で、シートを横断する方向に配する、請求項第７に記載
   の方法。
10. １０．２．５〜４％のケイ素含有率を有し、外面に厚さ
    が約５ミクロンのホルステライトベース被覆の絶縁被覆
    層を有する、最終組織焼鈍されたシートの形状の結晶粒
    配向ケイ素鋼の耐熱性磁区細分化法であつて、 前記耐熱性磁区細分化に必要な化学的な縞付け処理を行
    なうためのシートが製造されるようにデザインされた、
    一定の間隔を保つた平行な縞の所定のパターンが形成さ
    れるように、前記シート層を摺擦し、 前記の摺擦が、磁性への影響が最少であることによつて
    証明されるような、金属表面損傷が実質的にない状態で
    、前記の層を除去するのに十分な比較的低圧の空気−液
    体摺擦混合物を用いる工程を含み、前記摺擦混合物は、
    直径約５／１６インチのノズルを通して、約８０〜１０
    ０ｐｓｉの空気圧で噴射させる、水および約１００メッ
    シュのシリカよりなり、 前記摺擦工程が、多数の実質的に横方向の、平行な、間
    隔をあけたラインが得られるように、多数のハイドロブ
    ラスト装置によつて前記摺擦混合物を用いることを含み
    、前記装置はシートの進行方向に沿って作業間隔で配置
    し、 シートに多数の異なる組の不連続摺擦平行ラインを施す
    ことによつて前記パターンが形成されるように、シート
    を前記装置に対して連続的に前進させ、前記の各装置は
    １組の少なくとも１つの異なるラインを形成するように
    配置する、 各工程よりなる上記の方法。