JPH0347957A - 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

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JPH0347957A
JPH0347957A JP18046489A JP18046489A JPH0347957A JP H0347957 A JPH0347957 A JP H0347957A JP 18046489 A JP18046489 A JP 18046489A JP 18046489 A JP18046489 A JP 18046489A JP H0347957 A JPH0347957 A JP H0347957A
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JP
Japan
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silicon steel
film
steel sheet
low
iron loss
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Pending
Application number
JP18046489A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kobayashi
尚 小林
Hiroyasu Fujii
浩康 藤井
Michitoshi Ito
井藤 三千寿
Misao Hashimoto
橋本 操
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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。

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。
(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62−861.75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5224499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0.4μm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、T
i(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、10−5T
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。
(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。
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50〜100μmと大き
いため、形成される珪化物皮膜も100μm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
12μm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12μm以下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、1〜33μm、好ましくは1〜22μmである。粒
径が33pm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1μ
m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賜とす
ること、溶射される基板の温度を400°C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12μm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を有する一方向性珪素鋼
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
て地鉄表面を平滑に仕上げ、その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、その後に皮膜をつけるプロセスにも適
用できるのは勿論である。さらに、特公昭63−448
04号公報、特公昭63−6611号公報に開示されて
いる、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
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、弗酸と過酸化水
素を含む溶液中に浸漬するか或は電解研磨によって地鉄
表面を平滑化した後、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。
作動ガス   :Ar 人力     :87KW 溶射雰囲気圧カニ 30Torr 溶射距1iiIG    +480mm粉体供給速度 
: 46 g /min。
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、前記溶射条件のプラズマジェット中を基板を速度
85 mm/secで通過させたときの二珪化モリブデ
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(熔躬物粉末)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。
溶射皮膜の密着性は溶射後の珪素鋼板を30mmφ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)、ニオフ゛(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
s)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
」ニする。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I〜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6〜12μmの二珪化モリブデンを溶
射して10μm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、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、本発明法は従来技術に比較して鉄損値が格
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1−
皮膜を砥石によって機械的に除去した後、弗酸と過酸化
水素を含む溶液中で地鉄表面を平滑にし鏡面に仕上げた
。鏡面仕上げ後、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10μmの
三珪化五モリブデンの粉末を溶射して10μm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0 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 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。
【図面の簡単な説明】
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、地鉄表面を平滑化した後、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べ安価で
かつ高い生産1 2 (W→Cuψ瀞I触韮江 (%)ψ膓11曹 2゜ 3−1 4゜ 手続補正書 (自発) 平成2 年5 月28日 平成1年特許願第180464号 発明の名称 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 補圧をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 山  本  全  作

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 仕上焼鈍後の一方向性珪素綱板の表面に低圧プ
    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綱板の製造方法。
  2. (2) 仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の表面に低圧プ
    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。
JP18046489A 1989-07-14 1989-07-14 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 Pending JPH0347957A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03294470A (ja) * 1990-04-12 1991-12-25 Nippon Steel Corp 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
JP2006176818A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Fujimi Inc 溶射用粉末

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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