JPH06248465A - 鉄損の低い一方向性珪素鋼板 - Google Patents
鉄損の低い一方向性珪素鋼板Info
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- JPH06248465A JPH06248465A JP3229893A JP3229893A JPH06248465A JP H06248465 A JPH06248465 A JP H06248465A JP 3229893 A JP3229893 A JP 3229893A JP 3229893 A JP3229893 A JP 3229893A JP H06248465 A JPH06248465 A JP H06248465A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 占積率を低下させることなく一方向性珪素鋼
板の鉄損を下げる。 【構成】 物性値（ヤング率と線膨張係数）が一定の条
件を満たす材料からなる皮膜を、鋼板厚さの１．５％以
下の膜厚で形成することにより、鋼板に対する張力を１
kg／mm2 以上かつ占積率を９７％以上とする。 【効果】 従来の一方向性珪素鋼板よりも占積率が高く
かつ鉄損が低くなる。
板の鉄損を下げる。 【構成】 物性値（ヤング率と線膨張係数）が一定の条
件を満たす材料からなる皮膜を、鋼板厚さの１．５％以
下の膜厚で形成することにより、鋼板に対する張力を１
kg／mm2 以上かつ占積率を９７％以上とする。 【効果】 従来の一方向性珪素鋼板よりも占積率が高く
かつ鉄損が低くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板に与える張力の大
なる皮膜を形成させたことにより、鉄損が低減されかつ
占積率の高い一方向性珪素鋼板に関するものである。
なる皮膜を形成させたことにより、鉄損が低減されかつ
占積率の高い一方向性珪素鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は（１１０）〔００
１〕を主方位とする結晶組織を有し、磁気鉄芯材料とし
て多用されており、特にエネルギーロスを少なくするた
めに鉄損の少ない材料が求められている。ところで、鉄
および５％以下の珪素を含有する鉄合金は結晶磁気異方
性が大きいゆえ、外部張力を付与すると磁区の細分化が
起こり、鉄損の主要素である渦電流損失を低下させるこ
とができる。従って、５％以下の珪素を含有する一方向
性珪素鋼板の鉄損の低減には鋼板に張力を付与すること
が有効である。
１〕を主方位とする結晶組織を有し、磁気鉄芯材料とし
て多用されており、特にエネルギーロスを少なくするた
めに鉄損の少ない材料が求められている。ところで、鉄
および５％以下の珪素を含有する鉄合金は結晶磁気異方
性が大きいゆえ、外部張力を付与すると磁区の細分化が
起こり、鉄損の主要素である渦電流損失を低下させるこ
とができる。従って、５％以下の珪素を含有する一方向
性珪素鋼板の鉄損の低減には鋼板に張力を付与すること
が有効である。
【０００３】皮膜形成による鋼板への付与張力は、一定
の鋼板厚さに対し、皮膜厚さが大きくなるに従って増大
するが、厚膜化は占積率の低下をもたらす。従って、な
るべく薄い膜厚で鋼板への付与張力の大きい皮膜が求め
られている。
の鋼板厚さに対し、皮膜厚さが大きくなるに従って増大
するが、厚膜化は占積率の低下をもたらす。従って、な
るべく薄い膜厚で鋼板への付与張力の大きい皮膜が求め
られている。
【０００４】仕上げ焼鈍工程で鋼板表面の酸化物と焼鈍
分離剤とが反応して生成するフォルステライトを主体と
する皮膜は、鋼板に与える張力が大きく、鉄損低減に効
果がある。
分離剤とが反応して生成するフォルステライトを主体と
する皮膜は、鋼板に与える張力が大きく、鉄損低減に効
果がある。
【０００５】さらに、特開昭４８−３９３３８号公報で
開示されたコロイド状シリカと燐酸塩を主体とするコー
ティング液を焼き付けることによって、絶縁皮膜を形成
する方法は、鋼板に対して張力付与の効果が大きく、鉄
損低減に有効である。従って、仕上げ焼鈍工程で生じた
皮膜を残したうえで張力性の絶縁コーティングを施すこ
とが一般的な方向性電磁鋼板の製造方法となっている。
開示されたコロイド状シリカと燐酸塩を主体とするコー
ティング液を焼き付けることによって、絶縁皮膜を形成
する方法は、鋼板に対して張力付与の効果が大きく、鉄
損低減に有効である。従って、仕上げ焼鈍工程で生じた
皮膜を残したうえで張力性の絶縁コーティングを施すこ
とが一般的な方向性電磁鋼板の製造方法となっている。
【０００６】実際に工業的に製造されている一方向性珪
素鋼板においては、約１μｍ強の仕上げ焼鈍皮膜と約２
μｍの絶縁皮膜が施されている。板厚０．２３mmの場
合、占積率は約９７％であり、これらの皮膜によって鋼
板に付与される張力は、１kg／mm-2程度である。発明者
らの検討によれば、一方向性珪素鋼板の鉄損値に対する
張力効果が飽和するのは１．５kg・mm-2程度である。絶
縁皮膜量を増やせばより張力を増大させることができる
が、占積率が悪化し設計磁束密度が上がることにより、
特に高磁場での鉄損はさほど下がらない。
素鋼板においては、約１μｍ強の仕上げ焼鈍皮膜と約２
μｍの絶縁皮膜が施されている。板厚０．２３mmの場
合、占積率は約９７％であり、これらの皮膜によって鋼
板に付与される張力は、１kg／mm-2程度である。発明者
らの検討によれば、一方向性珪素鋼板の鉄損値に対する
張力効果が飽和するのは１．５kg・mm-2程度である。絶
縁皮膜量を増やせばより張力を増大させることができる
が、占積率が悪化し設計磁束密度が上がることにより、
特に高磁場での鉄損はさほど下がらない。
【０００７】占積率を低下させずに鉄損を下げるために
は、少ない皮膜量で鋼板に高い張力を付与できる皮膜材
質を開発しなければならない。例えば、特開平２−２４
３７７０号公報においては、ゾルゲル法による皮膜が鉄
損低減に有効であることが示されている。しかしながら
同公報においてはゾルゲル皮膜を形成するにあたって線
膨張係数の小さい材質を推奨しているが、ＳｉＯ2 、ユ
ークリプタイト、スポジューメン以外についての具体的
皮膜材質についての記載がない。また、膜厚についての
記載もない。
は、少ない皮膜量で鋼板に高い張力を付与できる皮膜材
質を開発しなければならない。例えば、特開平２−２４
３７７０号公報においては、ゾルゲル法による皮膜が鉄
損低減に有効であることが示されている。しかしながら
同公報においてはゾルゲル皮膜を形成するにあたって線
膨張係数の小さい材質を推奨しているが、ＳｉＯ2 、ユ
ークリプタイト、スポジューメン以外についての具体的
皮膜材質についての記載がない。また、膜厚についての
記載もない。
【０００８】一方、特開平３−１３０３７６号公報にお
いては、ゲル成分としてＳｉＯ2 ，アンチモン酸化物，
ジルコン酸化物，ＳｉＺｒＯ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ，ＴｉＯ2 があげられているが、これらは鋼板への張
力を付与する皮膜成分としてではなく、その上に焼き付
けるべき絶縁皮膜と鋼板との密着性を確保するための皮
膜材質としてあげられている。また、特開昭６１−２４
６３２１号公報その他にドライコーティングにより炭化
物、硼化物、酸化物、珪化物皮膜を施す技術が開示され
ているが、膜厚と特性についての記載はない。
いては、ゲル成分としてＳｉＯ2 ，アンチモン酸化物，
ジルコン酸化物，ＳｉＺｒＯ4 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ，ＴｉＯ2 があげられているが、これらは鋼板への張
力を付与する皮膜成分としてではなく、その上に焼き付
けるべき絶縁皮膜と鋼板との密着性を確保するための皮
膜材質としてあげられている。また、特開昭６１−２４
６３２１号公報その他にドライコーティングにより炭化
物、硼化物、酸化物、珪化物皮膜を施す技術が開示され
ているが、膜厚と特性についての記載はない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、少ない皮膜
量で鋼板への付与張力の大きい皮膜を有する、従って鉄
損が低くかつ占積率の高い一方向性珪素鋼板を提供する
ことを目的とする。
量で鋼板への付与張力の大きい皮膜を有する、従って鉄
損が低くかつ占積率の高い一方向性珪素鋼板を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、膜厚が
鋼板厚みの１．５％以下であり、かつヤング率と線膨張
係数が一定の条件を満たす皮膜が施された、鉄損が低く
かつ占積率の高い一方向性珪素鋼板を要旨とする。ここ
で言う一定の条件とは、仕上げ焼鈍皮膜のない鋼板に対
してＥ（αFe−α）＞０．０２４kg・mm-2・Ｋ-1、１μ
ｍ程度の仕上げ焼鈍皮膜を有する鋼板に対してＥ（αFe
−α）＞０．０１８kg・mm-2・Ｋ-1（Ｅは皮膜のヤング
率（kg・mm-2）、αFeおよびαはそれぞれ鋼板および皮
膜の線膨張率（Ｋ-1））にある。
鋼板厚みの１．５％以下であり、かつヤング率と線膨張
係数が一定の条件を満たす皮膜が施された、鉄損が低く
かつ占積率の高い一方向性珪素鋼板を要旨とする。ここ
で言う一定の条件とは、仕上げ焼鈍皮膜のない鋼板に対
してＥ（αFe−α）＞０．０２４kg・mm-2・Ｋ-1、１μ
ｍ程度の仕上げ焼鈍皮膜を有する鋼板に対してＥ（αFe
−α）＞０．０１８kg・mm-2・Ｋ-1（Ｅは皮膜のヤング
率（kg・mm-2）、αFeおよびαはそれぞれ鋼板および皮
膜の線膨張率（Ｋ-1））にある。
【００１１】
【作用】一般に、室温における皮膜形成による下地金属
への付与張力の大きさは、皮膜と下地金属の線膨張係数
差と皮膜形成温度とで決まるとされている。従って、皮
膜材質は線膨張係数の小さいものが良いとされている。
しかし、この考え方は厳密には正しくない。
への付与張力の大きさは、皮膜と下地金属の線膨張係数
差と皮膜形成温度とで決まるとされている。従って、皮
膜材質は線膨張係数の小さいものが良いとされている。
しかし、この考え方は厳密には正しくない。
【００１２】例えば、フォルステライト皮膜と、コロイ
ダルシリカと燐酸アルミニウムから作製した皮膜を比較
してみる。３％珪素鋼の線膨張係数の実測値は、約１２
×１０-6Ｋ-1、フォルステライトのそれは約１１×１０
-6Ｋ-1と報告されている（窯業協会誌，第７０巻，ｐ８
６，１９６２年）。コロイダルシリカと燐酸アルミニウ
ムから作製された皮膜の線膨張係数についての値は測定
例がないが、これをＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ3 系
のガラスと仮定し、多成分系ガラスの熱膨張係数を計算
する方法（Ａ．Ａ．アッペン著，「ガラスの化学」，第
Ｘ章，日ソ通信社，１９７４年）を用いて推算すると約
６×１０-6Ｋ-1となる。
ダルシリカと燐酸アルミニウムから作製した皮膜を比較
してみる。３％珪素鋼の線膨張係数の実測値は、約１２
×１０-6Ｋ-1、フォルステライトのそれは約１１×１０
-6Ｋ-1と報告されている（窯業協会誌，第７０巻，ｐ８
６，１９６２年）。コロイダルシリカと燐酸アルミニウ
ムから作製された皮膜の線膨張係数についての値は測定
例がないが、これをＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ3 系
のガラスと仮定し、多成分系ガラスの熱膨張係数を計算
する方法（Ａ．Ａ．アッペン著，「ガラスの化学」，第
Ｘ章，日ソ通信社，１９７４年）を用いて推算すると約
６×１０-6Ｋ-1となる。
【００１３】フォルステライト皮膜の形成温度を１２０
０℃、コロイダルシリカと燐酸アルミニウムから作製さ
れた皮膜のそれを、推定軟化点の５００℃にとると、後
者皮膜による張力は前者皮膜に対して３倍程度になるは
ずであるが、実測の皮膜張力は同程度である。従って皮
膜が下地に与える張力の大きさは、線膨張係数差、温度
差、皮膜厚だけで決定されるものではないと言える。
０℃、コロイダルシリカと燐酸アルミニウムから作製さ
れた皮膜のそれを、推定軟化点の５００℃にとると、後
者皮膜による張力は前者皮膜に対して３倍程度になるは
ずであるが、実測の皮膜張力は同程度である。従って皮
膜が下地に与える張力の大きさは、線膨張係数差、温度
差、皮膜厚だけで決定されるものではないと言える。
【００１４】発明者らは、種々の検討により、皮膜によ
る下地への張力の決定因子は上記の他に皮膜のヤング率
があること、さらに、同張力σ（kg・mm-2）は近似的に
次式で表現されることを実験的に見い出した。 σ＝Ｅ（αFe−α）ΔＴ（２ｄ／Ｄ） …………………（１） ここで、ΔＴは皮膜形成時と室温との温度差（Ｋ）、ｄ
は皮膜厚、Ｄは下地鋼板厚さである。
る下地への張力の決定因子は上記の他に皮膜のヤング率
があること、さらに、同張力σ（kg・mm-2）は近似的に
次式で表現されることを実験的に見い出した。 σ＝Ｅ（αFe−α）ΔＴ（２ｄ／Ｄ） …………………（１） ここで、ΔＴは皮膜形成時と室温との温度差（Ｋ）、ｄ
は皮膜厚、Ｄは下地鋼板厚さである。
【００１５】以下に上記結論の導出経緯を示す。市販の
３％珪素鋼板（板厚約０．１８mm）を酸洗し、表面皮膜
を除去した。この鋼板にゾルゲル法により、Ａｌ
2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 皮膜
を形成させた。表１に成膜条件を示す。
３％珪素鋼板（板厚約０．１８mm）を酸洗し、表面皮膜
を除去した。この鋼板にゾルゲル法により、Ａｌ
2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 皮膜
を形成させた。表１に成膜条件を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】皮膜形成後、片面を樹脂で保護したうえで
硝酸中に浸漬することにより皮膜を片面のみ除去し、有
機溶剤で保護樹脂膜を除去した後、鋼板の湾曲より皮膜
による張力を測定した。片面の皮膜を除去した後の試料
厚さは０．１６mmであった。図１に張力の実測値を、
（１）式による計算値と比較して示す。計算に用いた皮
膜材料の線膨張係数およびヤング率（室温）は表２の値
を用いた。計算値の実測値への対応は良好であり、皮膜
によって鋼板に付与される張力が（１）式によって与え
られることがわかる。
硝酸中に浸漬することにより皮膜を片面のみ除去し、有
機溶剤で保護樹脂膜を除去した後、鋼板の湾曲より皮膜
による張力を測定した。片面の皮膜を除去した後の試料
厚さは０．１６mmであった。図１に張力の実測値を、
（１）式による計算値と比較して示す。計算に用いた皮
膜材料の線膨張係数およびヤング率（室温）は表２の値
を用いた。計算値の実測値への対応は良好であり、皮膜
によって鋼板に付与される張力が（１）式によって与え
られることがわかる。
【００１８】（１）式より、占積率を低下させずにすな
わち皮膜厚を増大させずに大きな張力を得るためには、
Ｅ（αFe−α）の大きい材質からなる皮膜をなるべく高
い皮膜形成温度で形成させれば良いことになる。成膜可
能な温度の上限は珪素鋼の融点（約１４００℃）である
から、占積率９７％以上（ｄ／Ｄ＝０．０１５以下）を
満たし、かつ張力１．０kg・mm-2以上を確保するために
は、皮膜のヤング率と線膨張係数がＥ（αFe−α）＞
０．０２４を満足する材質であれば良い。
わち皮膜厚を増大させずに大きな張力を得るためには、
Ｅ（αFe−α）の大きい材質からなる皮膜をなるべく高
い皮膜形成温度で形成させれば良いことになる。成膜可
能な温度の上限は珪素鋼の融点（約１４００℃）である
から、占積率９７％以上（ｄ／Ｄ＝０．０１５以下）を
満たし、かつ張力１．０kg・mm-2以上を確保するために
は、皮膜のヤング率と線膨張係数がＥ（αFe−α）＞
０．０２４を満足する材質であれば良い。
【００１９】さらに望ましくは、Ｅ（αFe−α）＞０．
０３６を満足する材質から皮膜を形成すれば、占積率９
８％以上（ｄ／Ｄ≦０．０１０）かつ張力１．０kg・mm
-2以上を確保できる。
０３６を満足する材質から皮膜を形成すれば、占積率９
８％以上（ｄ／Ｄ≦０．０１０）かつ張力１．０kg・mm
-2以上を確保できる。
【００２０】また、鋼板厚みの０．５％程度の膜厚の仕
上げ焼鈍皮膜を有する場合には、仕上げ焼鈍皮膜によっ
て付与される張力が０．５kg・mm-2程度である。従っ
て、さらに０．５kg・mm-2の張力を加えるためにはＥ
（αFe−α）＞０．０１８を満足する材質の絶縁皮膜を
施せば良い。この場合にも、さらに望ましくは、Ｅ（α
Fe−α）＞０．０３６を満足する材質から皮膜を形成す
れば、占積率９８％以上かつ合計の張力１．０kg・mm-2
以上を確保することができる。
上げ焼鈍皮膜を有する場合には、仕上げ焼鈍皮膜によっ
て付与される張力が０．５kg・mm-2程度である。従っ
て、さらに０．５kg・mm-2の張力を加えるためにはＥ
（αFe−α）＞０．０１８を満足する材質の絶縁皮膜を
施せば良い。この場合にも、さらに望ましくは、Ｅ（α
Fe−α）＞０．０３６を満足する材質から皮膜を形成す
れば、占積率９８％以上かつ合計の張力１．０kg・mm-2
以上を確保することができる。
【００２１】このような材質としては表２に示したよう
に、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢｅＯ，ＳｉＯ2，ＳｎＯ2 ，ＴｉＯ
2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 （スピネル），３Ａ
ｌ2Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト），２ＭｇＯ・２Ａｌ
2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 （コーディエライト），ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （アノーサイト），２ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 （ゲーレナイト），ＣａＯ・ＭｇＯ
・２ＳｉＯ2 （ディオプサイト）の酸化物および複合酸
化物があげられる。
に、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢｅＯ，ＳｉＯ2，ＳｎＯ2 ，ＴｉＯ
2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 （スピネル），３Ａ
ｌ2Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト），２ＭｇＯ・２Ａｌ
2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 （コーディエライト），ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （アノーサイト），２ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 （ゲーレナイト），ＣａＯ・ＭｇＯ
・２ＳｉＯ2 （ディオプサイト）の酸化物および複合酸
化物があげられる。
【００２２】
【表２】
【００２３】ここにあげた酸化物以外の材質でも、Ｅ
（αFe−α）＞０．０２４もしくは０．０１８を満足す
る材質であれば良い。これらの酸化物皮膜はゾルゲル法
により形成することができる。また、金属の炭化物、硼
化物、窒化物、珪化物等の非酸化物系セラミックスも、
表３に示したように一般にヤング率が高くかつ線膨張係
数もさほど大きくないため、一方向性珪素鋼板用の皮膜
材質としてふさわしい。
（αFe−α）＞０．０２４もしくは０．０１８を満足す
る材質であれば良い。これらの酸化物皮膜はゾルゲル法
により形成することができる。また、金属の炭化物、硼
化物、窒化物、珪化物等の非酸化物系セラミックスも、
表３に示したように一般にヤング率が高くかつ線膨張係
数もさほど大きくないため、一方向性珪素鋼板用の皮膜
材質としてふさわしい。
【表３】
【００２４】本発明における条件を満たした皮膜を有す
る一方向性珪素鋼板が、占積率を９７％以上に保ったま
ま従来よりも低い鉄損値を示すことは、以下の実施例に
おいて示される。
る一方向性珪素鋼板が、占積率を９７％以上に保ったま
ま従来よりも低い鉄損値を示すことは、以下の実施例に
おいて示される。
【００２５】
【実施例】以下の実施例においては、皮膜形成手段とし
て主にゾルゲル法を用いた例を述べるが、本発明は皮膜
形成手段については限定するものではない。
て主にゾルゲル法を用いた例を述べるが、本発明は皮膜
形成手段については限定するものではない。
【００２６】実施例１ ３％Ｓｉを含有する最終板厚０．２３mmに圧延された珪
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。このようにして
焼鈍した一方向性珪素鋼板表面にはフォルステライトを
主体とする１μｍ強の皮膜が存在する。この鋼板の表面
に、ゾルゲル法によりＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｇＡｌ
2 Ｏ4 （スピネル），３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムラ
イト）の皮膜を９００℃において形成させた。
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。このようにして
焼鈍した一方向性珪素鋼板表面にはフォルステライトを
主体とする１μｍ強の皮膜が存在する。この鋼板の表面
に、ゾルゲル法によりＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｇＡｌ
2 Ｏ4 （スピネル），３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムラ
イト）の皮膜を９００℃において形成させた。
【００２７】一部の試料にはコロイダルシリカ、燐酸ア
ルミニウム、無水クロム酸からなるコーティング液を８
５０℃で焼き付けて２μｍの絶縁皮膜を施し比較材とし
た。得られた鋼板の特性を表４に示す。本発明材は従来
材よりも高い占積率でしかも低い鉄損値を示している。
ルミニウム、無水クロム酸からなるコーティング液を８
５０℃で焼き付けて２μｍの絶縁皮膜を施し比較材とし
た。得られた鋼板の特性を表４に示す。本発明材は従来
材よりも高い占積率でしかも低い鉄損値を示している。
【００２８】
【表４】
【００２９】実施例２ ３％Ｓｉを含有する最終板厚０．２３mmに圧延された珪
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。酸洗により仕上
げ焼鈍皮膜を除去した後、特開平４−１３１３２６号公
報に開示されている方法、すなわち、乾燥水素雰囲気中
での高温焼鈍により表面を鏡面化した（板厚０．２２m
m）。
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。酸洗により仕上
げ焼鈍皮膜を除去した後、特開平４−１３１３２６号公
報に開示されている方法、すなわち、乾燥水素雰囲気中
での高温焼鈍により表面を鏡面化した（板厚０．２２m
m）。
【００３０】この鋼板表面にゾルゲル法によりＡｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｇＡｌ2 Ｏ4 （スピネル），３Ａｌ2
Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト）の皮膜を９００℃におい
て形成させた。得られた鋼板の特性を表５に示す。本発
明による一方向性珪素鋼板が高い占積率で極めて低い鉄
損値を示すことがわかる。
3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｇＡｌ2 Ｏ4 （スピネル），３Ａｌ2
Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 （ムライト）の皮膜を９００℃におい
て形成させた。得られた鋼板の特性を表５に示す。本発
明による一方向性珪素鋼板が高い占積率で極めて低い鉄
損値を示すことがわかる。
【００３１】
【表５】
【００３２】実施例３ ３％Ｓｉを含有する最終板厚０．２３mmに圧延された珪
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。酸洗により仕上
げ焼鈍皮膜を除去した後、化学研磨により表面を鏡面化
した（板厚０．２０mm）。
素鋼に対し、脱炭焼鈍を兼ねて珪素鋼表面にＳｉＯ2 を
含む酸化層を形成させた後、ＭｇＯを主とする焼鈍分離
剤を塗布し、最終仕上げ焼鈍を行った。酸洗により仕上
げ焼鈍皮膜を除去した後、化学研磨により表面を鏡面化
した（板厚０．２０mm）。
【００３３】この鋼板にＣＶＤ法もしくはＰＶＤ法によ
りＷＣ，ＴｉＣ，ＳｉＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＡｌＮ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＭｏＳｉ2 の皮膜を基
板温度５００℃で１μｍ形成させた。得られた鋼板の特
性を表６に示す。本発明による一方向性珪素鋼板が高い
占積率で極めて低い鉄損値を示すことがわかる。
りＷＣ，ＴｉＣ，ＳｉＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＡｌＮ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＭｏＳｉ2 の皮膜を基
板温度５００℃で１μｍ形成させた。得られた鋼板の特
性を表６に示す。本発明による一方向性珪素鋼板が高い
占積率で極めて低い鉄損値を示すことがわかる。
【００３４】
【表６】
【００３５】
【発明の効果】本発明により占積率を低下させることな
く鉄損値の低い方向性珪素鋼板を得ることができる。
く鉄損値の低い方向性珪素鋼板を得ることができる。
【図１】皮膜が鋼板に与える張力の実測値と（１）式に
よる計算値を比較した図表である。
よる計算値を比較した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 隆雄 川崎市中原区井田1618番地 新日本製鐵株 式会社先端技術研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 鋼板表面に、Ｅ（αFe−α）＞０．０２
４kg・mm-2・Ｋ-1なる皮膜を、鋼板厚さの１．５％以下
の膜厚で形成させ、Ｓｉ５％以下を含有した鉄損の低い
一方向性珪素鋼板。ここで、Ｅは皮膜のヤング率（kg・
mm-2）、αFeおよびαはそれぞれ鋼板および皮膜の線膨
張係数（Ｋ-1）である。 - 【請求項２】 鋼板表面に、Ｅ（αFe−α）＞０．０３
６kg・mm-2・Ｋ-1なる皮膜を、鋼板厚さの１．０％以下
の膜厚で形成させた請求項１記載の鉄損の低い一方向性
珪素鋼板。 - 【請求項３】 仕上げ焼鈍によって形成された皮膜の上
に、Ｅ（αFe−α）＞０．０１８kg・mm-2・Ｋ-1なる皮
膜を、鋼板厚さの１％以下の膜厚で形成させ、Ｓｉ５％
以下を含有した鉄損の低い一方向性珪素鋼板。ここで、
Ｅは皮膜のヤング率（kg・mm-2）、αFeおよびαはそれ
ぞれ鋼板および皮膜の線膨張係数（Ｋ-1）である。 - 【請求項４】 鋼板表面にＥ（αFe−α）＞０．０３６
kg・mm-2・Ｋ-1なる皮膜を、鋼板厚さの０．５％以下の
膜厚で形成させた請求項３記載の鉄損の低い一方向性珪
素鋼板。 - 【請求項５】 皮膜材質がＬｉ，Ｂｅ，Ｂ，Ｍｇ，Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｒ，Ｓｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，
Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの酸化物、炭化物、硼化物、窒化物、珪
化物のうち１種あるいは２種以上からなる請求項１ない
し４のいずれかに記載の鉄損の低い一方向性珪素鋼板。 - 【請求項６】 皮膜がゾルゲル法によって形成された請
求項１ないし５のいずれかに記載の鉄損の低い一方向性
珪素鋼板。
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|---|---|---|---|
| JP3229893A JP2664323B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 鉄損の低い一方向性珪素鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229893A JP2664323B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 鉄損の低い一方向性珪素鋼板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248465A true JPH06248465A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2664323B2 JP2664323B2 (ja) | 1997-10-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3229893A Expired - Lifetime JP2664323B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 鉄損の低い一方向性珪素鋼板 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2664323B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007162095A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Jfe Steel Kk | フェライト被膜付き方向性電磁鋼板 |
| JP2014201806A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| JP2018066061A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101904308B1 (ko) * | 2016-12-22 | 2018-10-04 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3229893A patent/JP2664323B2/ja not_active Expired - Lifetime
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