JPH03294466A - 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Info
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- JPH03294466A JPH03294466A JP2096883A JP9688390A JPH03294466A JP H03294466 A JPH03294466 A JP H03294466A JP 2096883 A JP2096883 A JP 2096883A JP 9688390 A JP9688390 A JP 9688390A JP H03294466 A JPH03294466 A JP H03294466A
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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。
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。
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、一方向性珪素網
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５２−２４４９９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０．４ｎ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。
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、一方向性珪素網
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５２−２４４９９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０．４ｎ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Ｂ）
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
−’Ｔｏｒｒ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。
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
−’Ｔｏｒｒ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。
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鋼板の地鉄表面に金属
メッキを施した後、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。
メッキを施した後、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地鉄表面に金属
メッキを施した後、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。
メッキを施した後、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５０〜１００−と大
きいため、形成される酸化物皮膜も１０〇−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
た厚さ１５頗以下の皮膜を形成せしめ得ることを見出し
た。
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５０〜１００−と大
きいため、形成される酸化物皮膜も１０〇−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
た厚さ１５頗以下の皮膜を形成せしめ得ることを見出し
た。
このようにして形成された皮膜は張力が１〜３ｋｇ／−
とフォルステライト皮膜にくらべ著しく大きい。しかし
ながら、直接下地面に溶射を行うと溶射粒子の衝突によ
り下地面が粗らされるため磁区がピンニングされ磁気特
性が悪くなる。そこで種々の検討を行った結果、下地面
に好ましくは厚さｌＩｔｍ以上の金属メッキを施したの
ちに溶射を行えば磁気特性を損なうことなく低圧プラズ
マ溶射皮膜が付与できるという新知見を得た。
とフォルステライト皮膜にくらべ著しく大きい。しかし
ながら、直接下地面に溶射を行うと溶射粒子の衝突によ
り下地面が粗らされるため磁区がピンニングされ磁気特
性が悪くなる。そこで種々の検討を行った結果、下地面
に好ましくは厚さｌＩｔｍ以上の金属メッキを施したの
ちに溶射を行えば磁気特性を損なうことなく低圧プラズ
マ溶射皮膜が付与できるという新知見を得た。
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
面に金属メッキを施した後、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６３−４４８０４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。
（仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去して地鉄表
面に金属メッキを施した後、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６３−４４８０４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。
４ｓｖｔ％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た後、金属メッキを行
い、低圧プラズマ溶射装置中で酸化物皮膜を形成する。
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た後、金属メッキを行
い、低圧プラズマ溶射装置中で酸化物皮膜を形成する。
金属メッキを施す意味は、プラズマ溶射の粒子衝突によ
る下地面のダメージを防止するためである。金属メッキ
は、そのメッキ金属、メッキ方法において特に限定され
ることはないが、Ｚｎ＋ Ｓｎ、 Ｃｕ＋ Ｎｉ等の金
属メッキを行うのが最も実用的である。通常のプラズマ
溶射条件では１％前後の下地の凹凸が生じ、交流磁場中
での磁区の動きをピンニングするので鉄損が損なわれる
。これを防止するために好ましくは厚さ１％以上のメッ
キを施した後に低圧プラズマ溶射するのが効果的である
。下地面を金属メッキで保護して低圧プラズマ溶射皮膜
で下地に大きな張力を付与して極めて磁性の良い製品を
得るのが本発明の目的である。
る下地面のダメージを防止するためである。金属メッキ
は、そのメッキ金属、メッキ方法において特に限定され
ることはないが、Ｚｎ＋ Ｓｎ、 Ｃｕ＋ Ｎｉ等の金
属メッキを行うのが最も実用的である。通常のプラズマ
溶射条件では１％前後の下地の凹凸が生じ、交流磁場中
での磁区の動きをピンニングするので鉄損が損なわれる
。これを防止するために好ましくは厚さ１％以上のメッ
キを施した後に低圧プラズマ溶射するのが効果的である
。下地面を金属メッキで保護して低圧プラズマ溶射皮膜
で下地に大きな張力を付与して極めて磁性の良い製品を
得るのが本発明の目的である。
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。
条件の一例を示す。
作動ガス ：Ａｒ十Ｈｚ
入力 ：９０ｋＫ
溶射雰囲気圧カニ ５２Ｔｏｒｒ
溶射距ｌｌｌ ：５００閣
粉末送給速度 ： ４６ ｇ ７’ｗｉｎ尚、本発明は
上記溶射条件に限定されるものではない。
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た時のアルミナ平
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。
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。
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閣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。
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。
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、製品の鉄構向上を考＆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下地に大きな張力が付与され鉄損
が向上する。酸化物皮膜の形成後、−旦下地を８００℃
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ｓ ｏ ｏ
”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。
物の何れでも良いが、製品の鉄構向上を考＆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下地に大きな張力が付与され鉄損
が向上する。酸化物皮膜の形成後、−旦下地を８００℃
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ｓ ｏ ｏ
”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
Ｓｉ：３．２％を含む板厚０．３ ｍｍ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、２ｐの
Ｃｕメンキを行い、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−アン
ダーのアルミナを溶射してｌＯｎ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。
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、２ｐの
Ｃｕメンキを行い、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−アン
ダーのアルミナを溶射してｌＯｎ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
このように、本発明法は従来法に比し鉄損値が格段に向
上している。
上している。
（実施例２）
Ｓｉ ： ３．２％を含む板厚０．３ ｍｍ （７）、
仕上焼鈍後の高磁束密度一方向性珪素網板のフォルステ
ライト皮膜を砥石によって機械的に除去した後、厚さ２
ｎのＮｉメッキを施した後、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１０
−アンダーのモリブデンシリケートの粉末を溶射して１
０頗厚さの酸化物皮膜を形成した。
仕上焼鈍後の高磁束密度一方向性珪素網板のフォルステ
ライト皮膜を砥石によって機械的に除去した後、厚さ２
ｎのＮｉメッキを施した後、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１０
−アンダーのモリブデンシリケートの粉末を溶射して１
０頗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″ｃ×６
０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。
０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。
第２表
本発明の低圧プラズマによる綱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。
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
膜を除去した後、金属メッキを施し、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。
膜を除去した後、金属メッキを施し、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。
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。
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)
- （１）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に金属
メッキを施した後、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地鉄表面に金属
メッキを施した後、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096883A JPH03294466A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2096883A JPH03294466A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294466A true JPH03294466A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14176804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096883A Pending JPH03294466A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03294466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018168436A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2096883A patent/JPH03294466A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018168436A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
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