JPS58747B2 - Low iron loss unidirectional silicon steel sheet and its manufacturing method - Google Patents
Low iron loss unidirectional silicon steel sheet and its manufacturing methodInfo
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- JPS58747B2 JPS58747B2 JP53081178A JP8117878A JPS58747B2 JP S58747 B2 JPS58747 B2 JP S58747B2 JP 53081178 A JP53081178 A JP 53081178A JP 8117878 A JP8117878 A JP 8117878A JP S58747 B2 JPS58747 B2 JP S58747B2
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Description
この発明は高磁束密度、低鉄損の一方向性珪素鋼板およ
びその製造方法に関するものである。
従来、一方向性珪素鋼板は、各々の結晶粒が(110)
(001)方位にあるものがよいとされてきた。
従って、一方向性珪素鋼板を製造する場合に、すべての
結晶粒を(110)〔0OL)方位に近づけるためにい
ろいろな方法が採用されその結果、今日では鉄損が11
0watts/kg(17KG、50Hz、板厚0−3
0−3O前後の低い水準を示すものが工業的に生産され
ている。
しかしながら、さらに低い鉄損の一方向性珪素鋼板を得
るには、結晶組織を(110)(001)方位に近づげ
ろだげでは限界のあることが本発明者等の研究によって
分かつてきた。
本発明者等は理想的(110)〔001〕方位よりむし
ろ〔001〕軸が圧延面に対して成る角度をもっている
とき、従来のものより一層すぐれた低鉄損材を得ること
をすでに見い出した。
即ち、この発明は、〔001〕軸を圧延面に対して略々
4°以下の範囲で傾斜させた組織としたことを本質的な
特徴とするものである。
その具体的な製造手段として、鋼板表面に焼鈍分離剤塗
布前の最終板厚段階の工程において、圧延方向に交差す
る方向に延びる微小湾曲を与えて、−次および二次再結
晶焼鈍し、後の工程でこの微小湾曲を矯正することによ
るものである。
又本発明者等は、前述の方法によって得られた二次再結
晶終了後のガラス質表面被膜を有する鋼板表面に線状の
ガラス質表面被膜を有する鋼板表面に線状の微小歪を付
与することによって、前述の方法によって得られた鉄損
よりもさらに低い鉄損の得られることを発明した。
その具体的な製造手段は次のものである。
前述した微小湾曲の矯正工程中又は矯正後に、鋼板表面
に形成されたガラス質表面被膜を介して線状の微小歪を
付与する。
付与の方法は、例えば硬い物質でつ(られた小さな球な
どからなる回転子に荷重をかけて、鋼板表向に押しつげ
ながら、球を回転させて線引きする方法である。
以下この発明の詳細な説明する。
この発明を完成するに至った基礎的根拠は、本発明者等
の発見である次の実験事実に基づくものである。
−3即ち、二次再結晶粒内におけろ180°磁区幅の細
分化が鉄損改良に重要であるとの知見に基づき3%5i
−Fe単結晶のC00II軸の理想的(1,10)(0
011t方位からのずれ角度βを形成し、このずれ角度
βと鉄損との関係を検討した結果、第1図に示す事実を
確認した。
ここでずれ角度βとは、(11,0)COO11方位に
近いm結晶の〔001−〕軸の圧延面(結晶表面)から
の傾斜角である。
第1図は、ずれ角度βと50Hz、17KGにおける鉄
損の関係を示したものである。
第1図から明らかなように、一方向性珪素鋼板の鉄損値
はずれ角度βに強く依存し、〔001〕軸が圧延面に対
して約2°傾斜しているとぎに鉄損値は最低となってい
る。
ずれ角度βが2°以下で0°に近づくに従って鉄損値は
大きくなり、理想的(110)(0011方位のときに
最大となる。
また、ずれ角度βが2゜より太き(なるに従って鉄損値
は太き(なっている。
従って、定性的にはすぐれた低鉄損の鋼板を得るために
は結晶粒がβ−0,5〜4.0°、好ましくは1〜3に
なる(001)軸傾斜角を有する組織を形成することで
あることが分かる。
この発明の根本思想は、次の通りである。
180°磁区幅を狭くすること、かつこの180°磁区
内に、180°磁区以外の環流磁区ができるだけ存在し
ないようにすることによって低鉄損が得られる。
180°磁区の細分化は、C001,)軸が圧延面に対
して傾斜していることに起因して生ずる、表面磁極によ
る静磁エネルギーを下げろためになされろ。
また環流磁区も表面磁極による静磁エネルギーを下げる
ために生ずるが、これは[001)軸に沿った張力によ
って消滅する傾向を示す。
従って、(001,)軸が圧延面に対して傾斜1〜、さ
らに張力が作用して環流磁区を殆んど消滅させている状
態が、180°磁区の細分化が、最も大きく低鉄損を得
ることができるわけである。
方向性珪素鋼板の製造工程で表面に最終的に形成されろ
表面皮膜によって鋼板に張力がもたらされ、外部張力と
同じ効果をもつから〔001〕軸が圧延面に対して傾斜
していることが】800磁区の細分化のための必要条件
である。
このよりな(001)軸が圧延面に対して傾斜している
鋼板に微小歪を付与することによって、さらに鉄損の得
られることが分かった(第2図)。
第2図は3%5i−Fe単結晶の鉄損におよぼす張力お
よび微小歪の影響を示したものである。
横軸は(0011軸の結晶表面に対する傾斜角を示し2
ている。
張力は試料の長手方向に印加し、微小歪は0.6mm径
のボールペンで長手方向と垂直の方向に間隔5酊で入れ
た。
図では、張力も歪もない場合(−〇−)、張力のみを印
加した場合(−・−)、歪のみを入れた場合(−−○’
−−)、歪を入れた後、張力を印力旧−た場合(−*−
)に・ついて示しである。
図から、張力のある、な1〜にかかわらず歪による鉄損
の減少は(ool、)軸の圧延面に対する角度が小さい
程大きくなることが分かる。
また歪あり、なしにかかわらず、張力による鉄損の減少
は傾斜角が約2°のときに最大となり、この角度より大
きくても、小さくても小さくなる。
歪導入後、張力を印加すると、他のどの条件よりも鉄損
力を低いが、傾斜角が約1°のときに最低鉄損が得られ
る。
第3図は第2図と同じ方法で張力印加および微小歪を付
与1〜だ試料の磁区図形の電子顕微鏡写真を示す。
第3図aは張力も微小歪も付与しない比較例、第3図す
は試料長手方向(図面左右方向)に1.5kg/mm2
の張力を印加した例、第3図Cは微小のみを導入した例
、第3図dは微小歪付俟(図中上下方向)後に張力を印
加した例である。
微小歪によろ鉄損の減少効果は第3図a、cの磁区図形
の比較観察から、歪によって180°磁区幅が減少する
ことと主として180°磁区からなる補助磁区の発生す
ることが特徴的で、これが鉄損の減少に寄与していると
考えられる。
すなわち歪線近傍の磁極による反磁場および局所的な内
部歪によって補助磁区が発生し易(なり、これが消磁状
態の180°磁区の細分化に寄与しさらに歪線近傍の補
助磁区が磁化に関与して磁化状態の180°磁区を実質
的にせまくしている結果によるものと考えられ、第3図
すに示す張力の場合と全く異なる。
従って第3図dに示すように歪を付与した試料に張力を
印加した場合、あたかも歪効果と張力効果が別々に作用
したよ5な鉄損の傾斜角依存性を示す。
次に、この発明になる一方向性珪素鋼板の製造方法につ
いて述べる。
まず〔001〕軸の圧延面に対する傾斜を周期的に形成
させる方法についてのべる。
この発明は、従来方法による一方向性珪素鋼板の製造工
程途上の二次再結晶焼鈍を、平板状或は従来の方法にお
けるストリップコイル状とは全く異なり、最終板厚とな
った鋼板に、圧延方向に交叉する方向に延びる波形状を
付与した後に行ない、前述の二次再結晶焼鈍を行なった
後に、波形状を有する鋼板を平坦に矯正することにある
。
これにより、既に述べたように、(001,l軸が圧延
面に対して±4.0°以下、好ましくは±0.3〜3゜
の範囲で傾斜させた部分からなる結晶粒の前述の理想的
な組織に近い組織を得ることができ、一方向性珪素鋼板
の鉄損を極めて低い水準にすることができる。
従来、工業的に製造される一方向性珪素鋼板は電気炉法
、平炉法或は転炉法により適正な組成を有する鋼塊を得
、この鋼塊を均熱炉で均熱し、分塊圧延によりスラブに
するか、或は前述した製鋼法により得られた溶鋼を連続
鋳造して直接に、若しくは連続鋳造後予備圧下加工を加
えてスラブにするかして、これらのスラブを中間板厚ま
で熱間圧延して熱延板を得る。
熱延板を酸洗し、成る場合にはこの段階で熱処理し、次
いで中間焼鈍をはさむ通常二回の冷間圧延を行なうか(
二回冷延法)、′或は−回のみの冷間圧延を行なうか(
−回冷延法)して最終標準板厚にする。
これを脱炭焼鈍し、さらに二次再結晶が起るに十分な高
温で焼鈍すること姉よって製造されている。
従来の二次再結晶が起るに十分な高温でなされる焼鈍は
、通常鋼板間の焼付防止或は強固な絶縁皮膜の形成、さ
らには鋼板中に含有する不純物の純化を目的として、M
gOなどの所謂、焼鈍分離剤を、上記脱炭焼鈍後に鋼板
表面に塗布した後、コイル状に巻取ったものか、或は所
定長さに初析してシート状にして積層したものを対象と
してなされていた。
他方、前述の焼鈍分離剤を塗布した鋼板を帯状のまま連
続的に高温に所定時間加熱して二次再結晶させる方法も
ある。
しかし、何れの場合にしても、二次再結晶焼鈍は、鋼板
は平板状態でなされていた。
この発明は、二次再結晶焼鈍における鋼板形状を、圧延
方向に交叉する方向に延びる微小湾曲を有するものにし
、二次再結晶完了後に湾曲を平坦に矯正することにより
、従来の方法による一方向性珪素鋼板に比較して、鉄損
を著しく低くせしめ得るものであって、珪素0〜4.0
%を含有する鋼を最終成品板厚に減厚後、脱炭焼鈍およ
び二次再結晶焼鈍する通常の一方向性珪素鋼板の製造方
法において、まず前記二次再結晶焼鈍を、鋼板が圧延方
向と交差する方向に延びる微小湾曲を有する状態で行な
い、二次再結晶焼鈍後に前述の微小湾曲を有する鋼板を
平板に矯正することにある。
二次再結晶焼鈍における鋼板の形状については、第4図
a、bにその典型例を示す。
これらの図に示すように、鋼板の圧延方向と交差する方
向に延びる波状である必要がある。
一般的には、成形の上から、又矯正の容易さの点から第
4図aに示す正弦波状湾曲を鋼板に付すことが実際的で
ある。
この場合、θは0.5〜4,0°、好ましくは1〜3゜
であり、Pは二次再結晶粒より小さいことを必要とする
。
θを0.5°より小さく、また4°より大きくしても、
或はPを二次再結晶粒径より大きくしても、鉄損を著し
く改善するには至らないからである。
その原因に関しては、この発明の原理を示す第1図から
明らかである。
・鋼板に、圧延方向に交差する方向に延びる湾曲を付与
するには、圧延、プレス等によればよい。
例えば、その周方向に交差する方向に延びる微小湾曲を
刻設したロール対によって鋼板に微小湾曲を付与する方
法、或は微小湾曲を刻設したダイスを有するプレスによ
って付与する方法がある。
また、成形の時期に関しては、冷間圧延又は温間圧延段
階で実施するのが実際的であるが、場合によっては脱炭
焼鈍中又は脱炭焼鈍後でもよい。
而して必要に応じて焼鈍分離剤を塗布後、微小湾曲を付
された鋼板を帯状態でコイルに巻取り、箱型の焼鈍炉で
二次再結晶焼鈍する。
−二次再結晶焼鈍は、鋼板を帯状の形態で巻解き、そし
て巻取る間において、連続焼鈍炉によって行なってもよ
い。
この発明においては、二次再結晶焼鈍の後に、微小湾曲
を付された鋼板を平坦に矯正する工程を付すこと力;必
要である。
微小湾曲矯正の方法は、圧延、ローラレベラ、引張り、
プレス等通常の方法(常温)でよい。
か(して平板化された鋼板は、そのまま使用してもよい
が、一般的には形状矯正加面りによる内部歪が鋼板内に
存在し磁気特性を劣化させているから、通常は600〜
1200℃の温度に加熱する、所謂歪取り焼鈍を行なう
ことが好ましい。
なお、前述した鋼板の形状矯正は、歪取り焼鈍炉中にお
いて歪取焼鈍と併せて行なってもよく、連続歪取焼鈍炉
中にホットレベラ・−を用いるのが実際的である。
このように、最終板厚の鋼板の微小湾曲を与え、二次再
結晶焼鈍を施1〜、鋼板の微小湾曲を矯正して平板化す
ることによって、一方向性珪素鋼板の鉄損値を低くする
ことカーできろ。
前述した、鋼板に対する微小湾曲の付与は、工業的には
、その円面に微小湾曲を刻設したロールによって行なわ
れる。
このようにして微小湾曲を付す−された鋼板を二次再結
晶焼鈍し、然る後これを平坦化すると〔001〕軸は、
周期的に±4゜以下の範囲で傾斜したものカー存在する
ことになる。
このようにThe present invention relates to a unidirectional silicon steel plate with high magnetic flux density and low core loss, and a method for manufacturing the same. Conventionally, unidirectional silicon steel sheets each have (110) grains.
It has been said that those in the (001) direction are better. Therefore, when manufacturing unidirectional silicon steel sheets, various methods are adopted to bring all grains close to the (110) [0OL) orientation, and as a result, today the iron loss is 11
0watts/kg (17KG, 50Hz, plate thickness 0-3
Those exhibiting a low level of around 0-3O are produced industrially. However, in order to obtain a unidirectional silicon steel sheet with even lower core loss, it has been found through research by the present inventors that there is a limit to simply bringing the crystal structure closer to the (110)(001) orientation. The present inventors have already found that when the [001] axis has an angle to the rolling surface rather than the ideal (110) [001] orientation, a material with lower iron loss that is superior to the conventional one can be obtained. . That is, the essential feature of the present invention is that the [001] axis is inclined within a range of approximately 4° or less with respect to the rolling surface. As a specific manufacturing method, the steel plate surface is given a minute curvature extending in a direction crossing the rolling direction in the final plate thickness step before application of an annealing separator, and then subjected to secondary and secondary recrystallization annealing. This is due to the fact that this minute curvature is corrected in the process. In addition, the present inventors applied linear microstrain to the steel plate surface having a linear glassy surface coating on the surface of the steel plate having a glassy surface coating after completion of the secondary recrystallization obtained by the method described above. By this method, the inventors have invented that an iron loss that is even lower than that obtained by the above-mentioned method can be obtained. The specific manufacturing method is as follows. During or after the above-described microcurvature correction process, a linear micro-strain is applied via the glassy surface coating formed on the surface of the steel sheet. The application method is, for example, a method in which a load is applied to a rotor made of a small ball made of a hard substance, and the ball is rotated while pressing it against the surface of the steel plate to draw a line.Details of the present invention are as follows. The basic basis for completing this invention is based on the following experimental facts discovered by the present inventors. 3%5i based on the knowledge that subdivision of magnetic domain width is important for improving iron loss.
-Ideal (1,10)(0) of C00II axis of Fe single crystal
As a result of forming a deviation angle β from the 011t direction and examining the relationship between this deviation angle β and iron loss, the fact shown in FIG. 1 was confirmed. Here, the deviation angle β is the inclination angle of the [001-] axis of the m crystal close to the (11,0) COO11 orientation from the rolling surface (crystal surface). FIG. 1 shows the relationship between the deviation angle β and the iron loss at 50 Hz and 17 KG. As is clear from Fig. 1, the iron loss value of the unidirectional silicon steel sheet strongly depends on the deviation angle β, and the iron loss value is lowest when the [001] axis is inclined at approximately 2 degrees with respect to the rolling surface. It becomes. When the deviation angle β is less than 2°, the iron loss value increases as it approaches 0°, and reaches its maximum value at the ideal (110) (0011 orientation). The loss value is thick. Therefore, in order to obtain a steel plate with qualitatively excellent low core loss, the grain size should be β-0.5 to 4.0°, preferably 1 to 3 ( 001) It can be seen that forming a structure having an axial inclination angle.The fundamental idea of this invention is as follows: To narrow the width of the 180° magnetic domain, and within this 180° magnetic domain, Low iron loss can be obtained by minimizing the presence of circulating magnetic domains other than magnetic domains.The 180° subdivision of magnetic domains occurs due to the fact that the C001,) axis is inclined with respect to the rolling surface. This is done to lower the magnetostatic energy due to the surface magnetic pole. Circulating magnetic domains also occur to lower the magnetostatic energy due to the surface magnetic pole, but these tend to disappear due to the tension along the [001) axis. Therefore, ( 001,) The state in which the axis is tilted 1 or more with respect to the rolling surface and the recirculating magnetic domain is almost eliminated by further application of tension is the state in which the 180° magnetic domain subdivision is greatest and the lowest core loss can be obtained. This is possible.The surface film that is finally formed on the surface during the manufacturing process of grain-oriented silicon steel sheets provides tension to the steel sheet, which has the same effect as external tension, so that the [001] axis is aligned with the rolling surface. This is a necessary condition for the subdivision of 800 magnetic domains. By applying micro-strain to the steel plate whose (001) axis is inclined with respect to the rolling surface, the iron loss can be further reduced. (Figure 2). Figure 2 shows the effects of tension and microstrain on the iron loss of a 3%5i-Fe single crystal. The horizontal axis is the (0011 axis) Indicates the angle of inclination to the surface2
ing. Tension was applied in the longitudinal direction of the sample, and minute strains were applied at intervals of 5 mm in the direction perpendicular to the longitudinal direction using a ballpoint pen with a diameter of 0.6 mm. In the figure, there is no tension or strain (−〇−), only tension is applied (−・−), and only strain is applied (−−○'
−−), if the tension is applied after applying strain (−*−
). From the figure, it can be seen that the decrease in iron loss due to strain becomes larger as the angle of the (ool,) axis with respect to the rolling surface is smaller, regardless of whether there is tension or not. In addition, regardless of whether there is distortion or not, the reduction in iron loss due to tension reaches its maximum when the angle of inclination is about 2°, and decreases even if the angle is larger or smaller than this angle. When tension is applied after strain is introduced, the iron loss force is lower than under any other condition, but the lowest iron loss is obtained when the inclination angle is about 1°. FIG. 3 shows an electron micrograph of the magnetic domain pattern of a sample to which tension was applied and minute strain was applied in the same manner as in FIG. 2. Figure 3a shows a comparative example in which neither tension nor microstrain is applied, and Figure 3a shows a sample with a load of 1.5kg/mm2 in the longitudinal direction (horizontal direction in the drawing).
FIG. 3C is an example in which only a small amount of tension is applied, and FIG. 3D is an example in which tension is applied after a small amount of strain is applied (in the vertical direction in the figure). From the comparative observation of the magnetic domain shapes in Figure 3a and c, the effect of reducing iron loss due to microstrain is that the 180° magnetic domain width decreases due to strain and the generation of auxiliary magnetic domains mainly consisting of 180° magnetic domains. This is thought to contribute to the reduction of iron loss. In other words, auxiliary magnetic domains are likely to be generated due to the demagnetizing field due to magnetic poles near the strain line and local internal strain (this contributes to the subdivision of the 180° magnetic domain in the demagnetized state, and furthermore, the auxiliary magnetic domain near the strain line participates in magnetization. This is thought to be due to the fact that the 180° magnetic domain in the magnetized state is narrowed substantially, which is completely different from the case of the tension shown in Figure 3. Therefore, as shown in Figure 3 d, the strain applied to the sample When tension is applied, the iron loss exhibits an inclination angle dependence as if the strain effect and tension effect were acting separately.Next, the method for manufacturing the unidirectional silicon steel sheet according to the present invention will be described. 001] A method for periodically forming an inclination of an axis with respect to a rolling surface is described.This invention is a method for periodically forming an inclination of an axis with respect to a rolling surface. Completely different from a strip coil shape, a steel plate with a wave shape is created after the steel plate has reached its final thickness and is given a wave shape extending in a direction crossing the rolling direction, and after the above-mentioned secondary recrystallization annealing is performed. As mentioned above, this allows the (001, l axis to be tilted within ±4.0° or less, preferably within the range of ±0.3 to 3°, with respect to the rolling surface. It is possible to obtain a structure close to the above-mentioned ideal structure of the crystal grains consisting of the unidirectional silicon steel sheet, and the iron loss of the unidirectional silicon steel sheet can be reduced to an extremely low level. Silicon steel sheets can be produced by obtaining a steel ingot with an appropriate composition by an electric furnace method, an open hearth method, or a converter method, soaking this steel in a soaking furnace, and forming it into a slab by blooming or as described above. The molten steel obtained by the steel manufacturing method is continuously cast directly, or after continuous casting, a preliminary rolling process is added to form slabs, and these slabs are hot rolled to an intermediate thickness to obtain hot rolled sheets. The hot-rolled sheet is pickled and, if so, heat treated at this stage, and then cold-rolled usually twice with intermediate annealing in between.
(two-time cold rolling method), ′ or - cold rolling method only (
- double cold rolling method) to achieve the final standard thickness. This is produced by decarburizing annealing and then annealing at a high enough temperature to cause secondary recrystallization. Conventional annealing, which is performed at a high enough temperature to cause secondary recrystallization, is usually performed to prevent seizure between steel plates, to form a strong insulating film, and to purify impurities contained in steel plates.
The target is those that are coated with a so-called annealing separator such as gO on the surface of the steel plate after the above-mentioned decarburization annealing and then wound into a coil shape, or those that are pro-eutectoid to a predetermined length and laminated in a sheet shape. It was done as such. On the other hand, there is also a method of secondary recrystallization by continuously heating a steel plate coated with the above-mentioned annealing separator at a high temperature for a predetermined time while it is still in a band shape. However, in either case, secondary recrystallization annealing was performed on the steel sheet in a flat state. In this invention, the shape of the steel sheet in secondary recrystallization annealing is made to have a minute curvature extending in a direction crossing the rolling direction, and the curvature is flattened after the completion of secondary recrystallization. It can significantly lower iron loss compared to silicon steel sheets, and has a silicon content of 0 to 4.0.
% to the final product plate thickness, and then decarburization annealing and secondary recrystallization annealing. The purpose is to straighten the steel plate having the above-mentioned minute curvature into a flat plate after secondary recrystallization annealing. Typical examples of the shape of the steel sheet in secondary recrystallization annealing are shown in FIGS. 4a and 4b. As shown in these figures, it is necessary to have a wavy shape extending in a direction intersecting the rolling direction of the steel plate. Generally, it is practical to give a steel plate the sinusoidal curvature shown in FIG. 4a from the viewpoint of ease of forming and correction. In this case, θ is 0.5 to 4.0°, preferably 1 to 3°, and P is required to be smaller than the secondary recrystallized grains. Even if θ is smaller than 0.5° or larger than 4°,
Alternatively, even if P is made larger than the secondary recrystallized grain size, iron loss cannot be significantly improved. The reason for this is clear from FIG. 1, which shows the principle of this invention. - To give a steel plate a curvature extending in a direction intersecting the rolling direction, rolling, pressing, etc. may be used. For example, there is a method of imparting minute curvatures to a steel plate using a pair of rolls having minute curvatures extending in a direction intersecting the circumferential direction of the steel plate, or a method of imparting minute curvatures to a steel plate using a press having a die having minute curvatures carved thereon. Regarding the timing of forming, it is practical to carry out the forming at the cold rolling or warm rolling stage, but depending on the case, it may be carried out during or after the decarburizing annealing. After applying an annealing separator if necessary, the slightly curved steel plate is wound into a coil in the form of a band, and subjected to secondary recrystallization annealing in a box-shaped annealing furnace. - Secondary recrystallization annealing may be carried out in a continuous annealing furnace during unwinding and winding of the steel sheet in the form of a strip. In this invention, it is necessary to perform a step of flattening the slightly curved steel plate after the secondary recrystallization annealing. The methods of micro-curvature straightening include rolling, roller leveler, tension,
A normal method such as pressing (at room temperature) may be used. (The flattened steel plate may be used as is, but generally internal strain due to shape correction and surface machining is present in the steel plate and deteriorates the magnetic properties, so it is usually 600~
It is preferable to perform so-called strain relief annealing, which is heated to a temperature of 1200°C. Note that the above-described shape straightening of the steel plate may be performed in a strain relief annealing furnace together with strain relief annealing, and it is practical to use a hot leveler in a continuous strain relief annealing furnace. In this way, the iron loss value of the unidirectional silicon steel sheet can be lowered by giving the steel plate a slight curvature to the final thickness, performing secondary recrystallization annealing, and flattening the steel plate by straightening the minute curvature. Do what you want to do. Industrially, the above-mentioned application of minute curvature to a steel plate is carried out using a roll having a minute curvature carved into its circular surface. When the steel plate that has been given a slight curvature in this way is subjected to secondary recrystallization annealing and then flattened, the [001] axis becomes
There will be cars that are periodically tilted within a range of ±4° or less. in this way
〔00〕軸を周期的に±4°以下の範囲に傾
斜させた焼鈍ずみの鋼板には更に本発明の特徴の−・つ
である微イト歪を付俟する。
この鋼板には、前述したように絶縁グラス皮膜が形成さ
れており、この皮膜上から歪を付り、すると、The annealed steel plate whose [00] axis is periodically inclined in the range of ±4° or less is also given a slight strain, which is a feature of the present invention. As mentioned above, this steel plate has an insulating glass film formed on it, and when strain is applied to this film,
〔00〕
軸の傾斜効果と相乗的に低鉄損側の鉄損値を向−卜する
ことができる。
次に微小歪を付与する具体的な方法の列を挙げる。
例えば、前述したように硬い物質でつ(られた小さな球
からなる回転子に荷重をかげて、鋼板表面に押1〜つけ
ながら、球を回転させて線引きする方法である。
小球を回転させろためガラス質被膜を含め鋼板の表面に
キズをつげずに地鉄に歪を付与することができる。
球の直径は0.2〜10112771位が適当である。
これによって導入される歪の「1−Jは10〜300μ
mである。
これより大きすぎると歪の領域が広(なりすぎて鉄損は
かえって増大する。
本発明の歪の導入によって生ずる表面のへこみは高々5
μ、通常は1μ程度である。
以上は微小歪を付!デする手段の一例であって、たとえ
ば厚みの小さな円盤を荷重ケかけて回転させながら線引
きすることによっても目的を達することカーできろ。
、また、上記の球や円盤あて)いは丸い物体を鋼板にキ
ズな付けずにすべらせて線引きしてもよい。
鉄損を下げるために有効な歪量は、転位ピットとして観
察でき番程度である。
また歪の付与は鋼板の片面、両面いずれもよ(、ガラス
質皮膜を介して行われる。
ガラス質被膜を介して歪を付俟する必要性は次の通りで
ある。
ガラス質被膜は主として仕上焼鈍前に塗布されたMgO
と鋼板が含有するSiなどから形成されており、仕上焼
鈍中の焼付防止のほか、鋼板表面に張力を与え鉄損を下
げる役割をする。
次に線状の微小歪の線の方向について述べろ。
第5図aはガラス質被膜の上から鋼板の片面に微小歪を
付−与したとき、線の方向と圧延方向のなす角αに対す
る圧延方向(L方向)に磁化したときの鉄損(W171
50)の変化を示す。
αく10°では鉄損はかえって劣化するが、αの増加と
ともに減少しα〉30°では5%以上、αつ≧45°で
は10%以上の向上率を示した。
したがって鉄損の大福な向上を図るためには、αは:3
0゜以上好ま1.くはαは45°以上が適当である。
巻鉄心の場合はL方向の鉄損を考慮すれば充分である7
J′−用途によっては圧延方向に直角な方向(C方向)
に磁化1〜だときの鉄損も重要となる。
C方向の鉄損はL方向と−は逆にαを小さくすることに
よって向上させることが出来る。
第4図すよりり、C両方向の一特性向上を考慮しまたと
きは例えば30°〜80°の力向に引くのが適当であて
)ことカー分る。
また線の形状は直線である必要は必ずしもな(、曲線状
、ジグザグ状、波線状あるいは線が交差しても本発明の
目的を達成できて)39次に微小歪の適正間隔について
述べろ。
第6図(板厚0.30mm)は約1μ厚のガラス質被膜
の上から直径が0.7闘の球を、荷重200グをかけな
からC方向に転がして線状歪を付惨したとき、線の間隔
と鉄損の関係を示す。
最適間隔は200Pのとき265〜5朋であることが分
る。
また最適間隔は荷重によって変わり、球の予力″−0,
7m7!の場合、荷重が大きくなると最適間隔は広まる
。
どのように最適間隔は歪の大きさによって変動するから
、導入方法あるいはガラス質被膜の厚みなどによつてそ
の都度法めるべきで、上記の例に限定されない。
しかしながらキズを残さない本発明の方法による微小歪
の場合いずれも最適間隔は1m7IL以上である。
微小歪の付与を連続ラインで行なうために、鋼板(帯)
には張力を加えてお(方がよい。
これは鋼板に歪を与えるために必要な荷重を支えるため
だけでなく、歪付与の効果を助長するためである。
仕上焼鈍で形成されたガラス質被膜は通常、片面の厚み
が1〜3μであって、この程度の厚みが微小歪の導入に
最も適している。
しかし5μ以下であれば被膜に損傷を与えずに地鉄に歪
を与えることができろ。
本発明の特徴とする微小歪を付与する工程は、2次再結
晶を完了した後であれば、後工程のいずれに挿入しても
よい。
例えば仕上焼鈍直後でもよいし、ヒートフフットニング
工程の後に行なってもよい。
また連続仕上焼鈍方式を採用する場合はその冷却過程で
行なってもよい。
ただし800℃以下好ましくは700℃以下で付与すべ
きである。
歪を付与された鋼板はこのまま製品となし得るが通常は
2次被膜としてリン酸系あるいは有機系化合物などのコ
ーティングして絶縁性を高めた上で最終製品とする。
コーティングのとき、鋼板の温度は800℃以下、望ま
しくは700℃以上で行なわれるのが好ましい。
この目的には紫外線硬化樹脂の使用が適している。
以下実施例にもとすき説明する。
実施例I
C;0.052%、Si;2.95%、Mn;0.08
%、S;0.009%、5olAl:0.026%、S
e;0.126%に含有する鋼塊を分塊圧延してスラブ
を得、このスラブを加熱して熱間圧延し2.3mm厚さ
の熱延板を得た。
1150℃×2分間の熱延板焼鈍後酸洗し、0.29m
mまで冷間圧延した。
この段階で冷延板を3分割しその1と2は第4図aに示
す微小湾曲を、ロール表面に、周方向に交差する方向に
延びる微小湾曲を有したロールによって鋼板に付与した
。
このときの鋼板における微小湾曲は第4図に示す波高=
50X10″ぼ、ピッチ−0,5cmであった。
冷間圧延段階でコイルを分割したその3は、そのままの
形状を保持した。
これらの3つの冷延板を夫々脱炭焼鈍した。
次いで鋼板表面にMgOを塗布した後、二次再結晶焼鈍
した。
二次再結晶焼鈍後の鋼板を水洗いした後、これらの鋼板
を積層して微小湾曲を矯正するために圧力を加えながら
、歪取焼鈍した。
その後、その2の試料(ガラス質被膜あり)の片面に、
直径が0.7mmの球を、荷重2001で鋼板に接して
転がしながら、間隔5朋で、圧延方向と直角の方向に直
線的に掃過して線状の歪を付与した。
これら3つの試料の圧延方向の磁性は
であり、鉄損の改善が認められた。
実施例2
C;0.055%、Si:2.95%、胤;0.089
%、S;0.026%、5olAl;0.028、N;
0.0065%
を含有する板厚2.3mmの熱延板について、1150
℃×2分間の熱延板焼鈍を行なった後酸洗し、次いで0
.29mmまで冷間圧延した。
この段階で冷延板を3、分割し、その1と2は前例と同
様に温間(550℃X30秒)で微小湾曲を付与した。
この場合は、波高25X10−6m、ピッチ5間であっ
た。
冷間圧延段階で分割したその3はその1と2と同様な熱
処理(550℃×30秒)した後そのままの形状を保持
した。
これら3つの冷延板を実施例1と同様に脱炭焼鈍し、二
次再結晶焼鈍、形状矯正焼鈍を行なった。
その後その2の試料(ガラス質被膜あり)の片面に直径
が0.5mmの球を、荷重30ozで鋼板に接して転が
しながら間隔5mmで、圧延方向と直角の方向に直線的
に掃過して線状の歪を付与した。
これら3つの試料の圧延方向の磁性は、
であ穴実施例1と同様に鉄損の改善が認められた。[00]
The iron loss value on the low iron loss side can be achieved synergistically with the shaft inclination effect. Next, a list of specific methods for imparting minute strain will be listed. For example, as mentioned above, a line is drawn by rotating a rotor made of a small ball surrounded by a hard substance and pressing it against the surface of a steel plate while applying a load.Rotate the small ball. Therefore, strain can be applied to the base steel without causing scratches on the surface of the steel plate, including the glassy coating.The appropriate diameter of the sphere is about 0.2 to 10112771. -J is 10~300μ
It is m. If it is larger than this, the strain area will become too wide (and the iron loss will increase on the contrary.
μ, usually about 1 μ. The above includes slight distortion! This is an example of a method for drawing lines, and the purpose can also be achieved by, for example, drawing a line while rotating a small disk under a load. Alternatively, a line may be drawn by sliding a round object (such as the ball or disc pad mentioned above) or a round object onto the steel plate without causing any scratches. The amount of strain that is effective for reducing iron loss is about the size that can be observed as dislocation pits. In addition, the strain can be applied to either one or both sides of the steel plate (through the vitreous coating. The need to apply the strain through the vitreous coating is as follows. MgO applied before annealing
It is made of Si and other materials contained in the steel sheet, and in addition to preventing seizure during final annealing, it also serves to reduce iron loss by applying tension to the surface of the steel sheet. Next, describe the direction of the linear microstrain. Figure 5a shows the iron loss (W171) when magnetizing in the rolling direction (L direction) with respect to the angle α between the wire direction and the rolling direction when a minute strain is applied to one side of the steel sheet from above the glassy coating.
50). When α is 10°, the iron loss actually deteriorates, but it decreases as α increases, and when α is 30°, it shows an improvement rate of 5% or more, and when α is 45°, it shows an improvement rate of 10% or more. Therefore, in order to significantly improve iron loss, α is: 3
Preferably 0° or more 1. In other words, α is suitably 45° or more. In the case of a wound core, it is sufficient to consider the iron loss in the L direction7
J' - Direction perpendicular to the rolling direction (C direction) depending on the application
The iron loss when the magnetization is 1 or more is also important. The iron loss in the C direction can be improved by decreasing α, contrary to the L direction. From FIG. 4, it can be seen that it is appropriate to pull in the force direction of, for example, 30° to 80° in consideration of improving one characteristic in both directions. Also, the shape of the line does not necessarily have to be straight (although the object of the present invention can be achieved even if the line is curved, zigzag, wavy, or intersects). 39. Next, discuss the appropriate spacing of microdistortion. Figure 6 (plate thickness 0.30 mm) shows a ball with a diameter of 0.7 mm placed on a glassy coating approximately 1 μ thick and rolled in the C direction without applying a load of 200 g to induce linear strain. When, the relationship between line spacing and iron loss is shown. It can be seen that the optimal spacing is 265 to 5 when 200P is used. Also, the optimal spacing changes depending on the load, and the ball preload ″−0,
7m7! In the case of , the optimal spacing increases as the load increases. Since the optimal spacing varies depending on the magnitude of strain, it should be determined on a case-by-case basis depending on the method of introduction, the thickness of the glassy coating, etc., and is not limited to the above example. However, in the case of micro-distortion by the method of the present invention that does not leave any scratches, the optimum spacing is 1 m7IL or more. In order to apply micro-strain in a continuous line, steel plates (strips)
It is better to apply tension to the steel sheet. This is not only to support the load necessary to apply strain to the steel plate, but also to promote the effect of applying strain. The coating usually has a thickness of 1 to 3μ on one side, and this thickness is most suitable for introducing minute strain.However, if it is less than 5μ, it is possible to apply strain to the steel base without damaging the coating. The step of imparting micro-strain, which is a feature of the present invention, may be inserted in any of the post-processes as long as it is after completing the secondary recrystallization. For example, it may be performed immediately after final annealing, or It may be performed after the foot-footing step. Also, if a continuous finish annealing method is adopted, it may be performed during the cooling process. However, it should be applied at a temperature of 800°C or lower, preferably 700°C or lower. Steel plates can be made into products as is, but usually they are coated with a phosphoric acid-based or organic compound as a secondary coating to increase insulation before being made into final products.During coating, the temperature of the steel plate is 800℃ or less. It is preferable that the heating is carried out at a temperature of 700° C. or higher.Ultraviolet curable resin is suitable for this purpose.Examples will be explained below.Example I C; 0.052%, Si;2. 95%, Mn; 0.08
%, S; 0.009%, 5olAl: 0.026%, S
e: A steel ingot containing 0.126% was bloomed and rolled to obtain a slab, and this slab was heated and hot rolled to obtain a hot rolled plate having a thickness of 2.3 mm. Hot-rolled plate annealed at 1150°C for 2 minutes, then pickled, 0.29m
It was cold rolled to m. At this stage, the cold-rolled sheet was divided into three parts, and minute curvatures shown in FIG. 4a were imparted to the steel sheet in parts 1 and 2 by a roll having a minute curvature extending in a direction intersecting the circumferential direction on the roll surface. The minute curvature in the steel plate at this time is the wave height shown in Figure 4 =
50 x 10", pitch -0.5 cm. Part 3, where the coil was divided during the cold rolling stage, retained its shape. These three cold rolled sheets were decarburized and annealed, respectively. Then, the steel sheet surface was decarburized and annealed. After applying MgO to the steel sheet, secondary recrystallization annealing was performed. After washing the steel sheets after secondary recrystallization annealing, these steel sheets were stacked and strain relief annealing was performed while applying pressure to correct minute curvatures. Then, on one side of the second sample (with a glassy coating),
A ball having a diameter of 0.7 mm was rolled in contact with the steel plate under a load of 2001, and linear strain was applied by sweeping the ball linearly in a direction perpendicular to the rolling direction at an interval of 5 mm. The magnetism of these three samples in the rolling direction was , and an improvement in iron loss was observed. Example 2 C: 0.055%, Si: 2.95%, Seed: 0.089
%, S; 0.026%, 5olAl; 0.028, N;
For a hot rolled sheet with a thickness of 2.3 mm containing 0.0065%, 1150
After hot-rolled sheet annealing for 2 minutes at ℃, pickling and then
.. It was cold rolled to 29 mm. At this stage, the cold-rolled sheet was divided into three parts, and parts 1 and 2 were subjected to slight curvature at a warm temperature (550° C. for 30 seconds) in the same manner as in the previous example. In this case, the wave height was 25 x 10-6 m and the pitch was 5. Part 3, which was divided at the cold rolling stage, retained its shape after being subjected to the same heat treatment as Parts 1 and 2 (550°C x 30 seconds). These three cold rolled sheets were decarburized and annealed in the same manner as in Example 1, followed by secondary recrystallization annealing and shape correction annealing. After that, a ball with a diameter of 0.5 mm was rolled on one side of the second sample (with a glassy coating) in contact with the steel plate under a load of 30 oz, and the ball was swept linearly in a direction perpendicular to the rolling direction at an interval of 5 mm. Added linear distortion. As for the magnetism in the rolling direction of these three samples, improvement in iron loss was observed as in Example 1 with a hole.
第1図は(001)軸の圧延面に対する傾斜角βと鉄損
の関係を示す図、第2図はβ角と鉄損におよぼす微小歪
付与の効果を示す図、第3図a。
b、e、dは微小歪および張力の磁区図形におよぼす影
響を示す電子顕微鏡写真、第4図a、bは微小湾曲のプ
ロフィール図、第5図a、bは微小歪付与方向と鉄損の
向上率を示す図、第6図a。
bは微小歪付与間隔と鉄損の関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the inclination angle β of the (001) axis with respect to the rolling surface and iron loss, FIG. 2 is a diagram showing the effect of applying minute strain on the β angle and iron loss, and FIG. 3a. b, e, and d are electron micrographs showing the influence of microstrain and tension on the magnetic domain shape; Fig. 4 a, b are profile diagrams of microcurvature; Figs. Diagram showing improvement rate, Figure 6a. b is a diagram showing the relationship between minute strain application interval and iron loss.
Claims (1)
下傾斜する〔001〕軸を有し且つ前記被膜上から鋼板
に与えられた微小歪を有するSi4%以下を含む低鉄損
一方向性珪素鋼板。 2焼鈍分離剤塗布前の工程において、最終板厚鋼板に圧
延方向と交差する方向に微小湾曲を付与した後、矯正焼
鈍工程を含ませた通常の処理工程で一方向性珪素鋼板を
製造し、製品表面に微イト歪を付与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。[Claims] 1. A silicon steel plate on which an insulating coating is formed, having a [001] axis inclined at 4° or less with respect to the rolling surface, and containing 4% or less Si and having a microstrain applied to the steel plate from above the coating. Contains low iron loss unidirectional silicon steel plate. 2. In the process before applying the annealing separator, a slight curvature is imparted to the final thickness steel plate in the direction crossing the rolling direction, and then a unidirectional silicon steel plate is manufactured through a normal treatment process including a corrective annealing process, A method for producing a low iron loss unidirectional silicon steel sheet, which is characterized by imparting a slight strain to the surface of the product.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53081178A JPS58747B2 (en) | 1978-07-04 | 1978-07-04 | Low iron loss unidirectional silicon steel sheet and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53081178A JPS58747B2 (en) | 1978-07-04 | 1978-07-04 | Low iron loss unidirectional silicon steel sheet and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS558467A JPS558467A (en) | 1980-01-22 |
| JPS58747B2 true JPS58747B2 (en) | 1983-01-07 |
Family
ID=13739203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP53081178A Expired JPS58747B2 (en) | 1978-07-04 | 1978-07-04 | Low iron loss unidirectional silicon steel sheet and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58747B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4533409A (en) * | 1984-12-19 | 1985-08-06 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Method and apparatus for reducing core losses of grain-oriented silicon steel |
-
1978
- 1978-07-04 JP JP53081178A patent/JPS58747B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS558467A (en) | 1980-01-22 |
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