JPH03294470A - 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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- JPH03294470A JPH03294470A JP2096887A JP9688790A JPH03294470A JP H03294470 A JPH03294470 A JP H03294470A JP 2096887 A JP2096887 A JP 2096887A JP 9688790 A JP9688790 A JP 9688790A JP H03294470 A JPH03294470 A JP H03294470A
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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。
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
ギー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ービームを照射し
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、た
とえば特開昭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
記の鏡面仕上げし、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、たとえば特開昭６１−２０１７
３２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。
ギー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ービームを照射し
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、た
とえば特開昭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
記の鏡面仕上げし、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、たとえば特開昭６１−２０１７
３２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題）
一方向性珪素鋼板の地鉄表面を鏡面仕上げし、ＣＶＤ、
ＰＶＤ或い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が、１０−’Ｔ
ｏｒｒ以下の真空を必要とし、厚い膜を形成するために
は長時間を要するので、生産性が極めて低くまた高いコ
ストを要する。
ＰＶＤ或い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が、１０−’Ｔ
ｏｒｒ以下の真空を必要とし、厚い膜を形成するために
は長時間を要するので、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。
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低圧
プラズマ溶射法にて珪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。
プラズマ溶射法にて珪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低圧
プラズマ溶射法にて珪化物皮膜を形成せしめ、さらに張
力付与膜を塗布焼付けす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。
プラズマ溶射法にて珪化物皮膜を形成せしめ、さらに張
力付与膜を塗布焼付けす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。
発明者ら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
珪化物皮膜を形成することを考えた。従来の低圧プラズ
マ溶射では噴射珪化物の粒径が５０〜１００−と大きい
ため、形成される珪化物皮膜も１００ｎ以上の極めて厚
いものとなってしまう。発明者らは珪化物の粒径を１２
−以下にするとともに、基板の温度を４００°Ｃ以上に
することによって短時間で極めて密着性のすぐれた１２
ｎ以下の厚さの皮膜を形成せしめ得ることを見出した。
、低圧プラズマ溶射法によって一方向性珪素鋼板表面に
珪化物皮膜を形成することを考えた。従来の低圧プラズ
マ溶射では噴射珪化物の粒径が５０〜１００−と大きい
ため、形成される珪化物皮膜も１００ｎ以上の極めて厚
いものとなってしまう。発明者らは珪化物の粒径を１２
−以下にするとともに、基板の温度を４００°Ｃ以上に
することによって短時間で極めて密着性のすぐれた１２
ｎ以下の厚さ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珪化物の粒径は
、１〜３３Ｉｎｎ、好ましくは１〜２２Ｉｒｍである。
、１〜３３Ｉｎｎ、好ましくは１〜２２Ｉｒｍである。
粒径が３３ｔｔｍ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
１ｎ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。本発明は溶射珪化物の粒径を１〜３３−と
すること、樗射される基板の温度を４００℃以上にする
ことを特徴としているが、このような溶射条件によって
短時間で極めて密着性に優れた１２ｆｍ以下の厚さの皮
膜を形成できる。
に優れた緻密な皮膜の形成が困難となる。一方、粒径が
１ｎ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。本発明は溶射珪化物の粒径を１〜３３−と
すること、樗射される基板の温度を４００℃以上にする
ことを特徴としているが、このような溶射条件によって
短時間で極めて密着性に優れた１２ｆｍ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は張力が１〜３ｋｇ／−
とフォルステライト皮膜にくらべて著しく大きく、これ
を付与した一方向性珪素鋼板は磁気的特性が極めて優れ
ている。
とフォルステライト皮膜にくらべて著しく大きく、これ
を付与した一方向性珪素鋼板は磁気的特性が極めて優れ
ている。
本発明に従った低圧プラズマ溶射法による珪化物皮膜形
成手段は、仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去し
て地鉄表面に珪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で二次再結晶させ、その後に
皮膜をつりるプロセスにも適用できるのは勿論である。
成手段は、仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去し
て地鉄表面に珪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で二次再結晶させ、その後に
皮膜をつりるプロセスにも適用できるのは勿論である。
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、一方向性珪素銅板を
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み合わせて使用すること
もできる。
６６１１号公報に開示されている、一方向性珪素銅板を
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み合わせて使用すること
もできる。
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、つ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、化学的或い
は機械的に除去するかまたは、前記焼鈍分離剤をアルミ
ナ等の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、低圧プラズマ溶
射装置中で珪化物皮膜を形成する。
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、つ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、化学的或い
は機械的に除去するかまたは、前記焼鈍分離剤をアルミ
ナ等の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、低圧プラズマ溶
射装置中で珪化物皮膜を形成する。
以下に本発明の実施に用いた低圧プラズマ溶射条件の一
例を示す。
例を示す。
作動ガス ：Ａｒ
入力 ：８７ＫＷ
溶射雰囲気圧カニ ３０Ｔｏｒｒ
溶射距離 ：４８０ｍｍ
粉体供給速度 ： ４６ ｇ ／ｓｉｎ。
なお、本発明は上記溶射条件に限定されるものではない
。
。
第１図は噴射粉末に二珪化モリブデン（ＭｏＳｉｚ）を
用いた時の二珪化モリブデン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、噴射珪
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。
用いた時の二珪化モリブデン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、噴射珪
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図から明らかなように基板の温度を室温から漸次上昇
させてい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図から明らかなように基板の温度を室温から漸次上昇
させてい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３０５ｍｍ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図から明らかなごとく基板の温度を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チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（ｚ
ｒ）、ニオブ（Ｎｂ） 、タンタル（Ｔａ） 、クロム
（Ｃｒ） 、モリブデン（Ｍｏ） 、タングステン（Ｗ
）等の二珪化物単体あるいは、それらの混合物、さらに
珪素の結合割合の異なる化合物（たとえばＭｏ５Ｓｉ、
、）のいずれでもよいが、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
大きな珪化物を用いた方が良い。
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図から明らかなごとく基板の温度を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チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（ｚ
ｒ）、ニオブ（Ｎｂ） 、タンタル（Ｔａ） 、クロム
（Ｃｒ） 、モリブデン（Ｍｏ） 、タングステン（Ｗ
）等の二珪化物単体あるいは、それらの混合物、さらに
珪素の結合割合の異なる化合物（たとえばＭｏ５Ｓｉ、
、）のいずれでもよいが、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
大きな珪化物を用いた方が良い。
珪化物皮膜の形成後、−旦下地を８００°Ｃ程度に加熱
して下地と珪化物皮膜の歪の緩和を行った方が鉄損が向
上する。珪化物皮膜の形成後、鋼板に張力皮膜を塗布し
焼付ける場合は、焼付けが８００°Ｃ以上の温度域でな
されるから、下地と珪化物皮膜の歪の緩和が併せて行わ
れる。製品を巻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、下地と珪化物皮膜
の歪の緩和が併せて行われる。
して下地と珪化物皮膜の歪の緩和を行った方が鉄損が向
上する。珪化物皮膜の形成後、鋼板に張力皮膜を塗布し
焼付ける場合は、焼付けが８００°Ｃ以上の温度域でな
されるから、下地と珪化物皮膜の歪の緩和が併せて行わ
れる。製品を巻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、下地と珪化物皮膜
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０．２ｍｍ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物に浸漬
してフォルステライト皮膜を除去した後、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６〜１２ｎの二珪化モリブデンを溶射して１
０節厚さの珪化物皮膜を形成した。その後、不活性ガス
雰囲気下、８ｏ。
磁束密度一方向性珪素鋼板を硫酸と弗酸の混合物に浸漬
してフォルステライト皮膜を除去した後、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６〜１２ｎの二珪化モリブデンを溶射して１
０節厚さの珪化物皮膜を形成した。その後、不活性ガス
雰囲気下、８ｏ。
°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。
品の鉄損値を第１表に示す。
第 １ 表
このように、本発明法は従来技術に比較して鉄損値が格
段に向上している。
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、この鋼板を低圧プラ
ズマ溶射装置に導入し、基板温度を６００ ’Ｃとして
平均粒径１０ｒｍの三珪化五モリブデンの粉末を溶射し
て１０ｔｒｍ厚さの珪化物皮膜を形成した。その後、燐
酸系張力皮膜溶液を塗布し、８５０°Ｃで６０秒間の焼
付は処理を行った。
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、この鋼板を低圧プラ
ズマ溶射装置に導入し、基板温度を６００ ’Ｃとして
平均粒径１０ｒｍの三珪化五モリブデンの粉末を溶射し
て１０ｔｒｍ厚さの珪化物皮膜を形成した。その後、燐
酸系張力皮膜溶液を塗布し、８５０°Ｃで６０秒間の焼
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
第１図は溶射すべき珪化物粉末の粒径と形成される珪化
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
。 本発明の低圧プラズマ溶射による鋼板表面における珪化
物皮膜形成後、張力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、低圧プラズマ溶射法により珪化物粉末を
溶射して珪化物皮膜を形成することによって製品の鉄損
を低（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べ安価でかつ高い生産性のもと
に大きく鉄損を低下させることができ、その工業的効果
は甚大である。
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
。 本発明の低圧プラズマ溶射による鋼板表面における珪化
物皮膜形成後、張力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、低圧プラズマ溶射法により珪化物粉末を
溶射して珪化物皮膜を形成することによって製品の鉄損
を低（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べ安価でかつ高い生産性のもと
に大きく鉄損を低下させることができ、その工業的効果
は甚大である。
Claims (2)
- （１）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に低圧
プラズマ溶射法にて珪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低圧
プラズマ溶射法にて珪化物皮膜を形成せしめ、さらに張
力付与膜を塗布焼付けす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 |
|---|---|---|---|
| JP2096887A JPH03294470A (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 |
|---|---|---|---|
| JP2096887A JPH03294470A (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 |
|---|---|
| JPH03294470A true JPH03294470A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14176906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096887A Pending JPH03294470A (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) | JPH03294470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012526196A (ja) * | 2009-05-08 | 2012-10-25 | ズルツァー・メットコ・アクチェンゲゼルシャフト | 基材のコーティングのための方法及びコーティングを有する基材 |
| CN103882368A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种制备二硅化钽涂层的方法 |
| JP2018154881A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02213483A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kawasaki Steel Corp | 磁気特性の良好な方向性けい素鋼板の製造方法 |
| JPH0347957A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-28 | Nippon Steel Corp | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2096887A patent/JPH03294470A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02213483A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kawasaki Steel Corp | 磁気特性の良好な方向性けい素鋼板の製造方法 |
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| JP2018154881A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
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