JPS61111509A - 超低鉄損方向性電磁鋼板 - Google Patents

超低鉄損方向性電磁鋼板

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JPS61111509A
JPS61111509A JP59232394A JP23239484A JPS61111509A JP S61111509 A JPS61111509 A JP S61111509A JP 59232394 A JP59232394 A JP 59232394A JP 23239484 A JP23239484 A JP 23239484A JP S61111509 A JPS61111509 A JP S61111509A
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JP
Japan
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steel plate
steel
iron loss
intervals
distortion
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JP59232394A
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English (en)
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Toshiya Wada
和田 敏哉
Osamu Tanaka
収 田中
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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) 本発明は鉄用が極めて低い方向性電磁鋼板に係わり、さ
らに熱処理例えば歪取焼鈍されても鉄損が劣化しない超
低鉄損方向性電磁鋼板に関する。
(従来の技術) 方向性電磁鋼板は主として変圧器、その他電気機器の1
”k芯材料として使用されるので、励磁特性、鉄FM特
性が良好である必要がある。
この方向性電磁鋼板は2次再結晶現象を利用し、圧延面
に(110)面を、圧延方向に<001>軸をも・つ、
いわゆるゴス方位を有する2次再結晶粒組織が発達して
いる。該(110) <001 >方位の集積度を高め
るとともにζ圧延方向からの偏りをできるだけ減少せし
めることにより、励磁特性、鉄損特性等のすぐれたもの
が製造されるようになっている。
ところで、(110) < 001 >方位の集積度を
高めるにつれて結晶粒は大きくなり、また磁壁が粒界を
1r通するために磁区が大となり、方向性を高めた割り
には鉄損が低下しない現象がある。
この現象を解消し、鉄損の低下を図る技術として、例え
ば特公昭第58−5968号がある。これは最終仕上焼
鈍後の一方向性電磁鋼板の表面に小球等を押圧して深さ
5μ以下のへこみを形成して線状の微小ひずみを付与す
ることで磁区細分化を行い鉄損を改善させるものである
。また特公昭第58−21i410号には、最終仕上焼
鈍により生成した2次再結晶の各結晶粒表面にレーザー
照射による痕跡を少なくとも1個形成せしめて、磁区を
細分化し  。
鉄損を低下させることが提案されている。
これら特公昭第5Ft −5968号及び特公昭第58
−26410号に示された方法によれば一方向性電磁鋼
板表面に局部的な微小ひずみを付与することで鉄損が改
善され、超低鉄損材料を得ることができる。
しかしながら、上記の如く得られた超低鉄損材゛r4も
焼鈍すると鉄用の改善効果が失われる。例えばS鉄心を
製造する際の歪取り焼鈍では該鉄損改善効果が消失する
問題がある。
この他に、方向性電は鋼板の結晶粒を小さくして鉄1員
の低下゛を図ることも公知であり、例えば特公昭第59
−207115号では結晶粒径を平均で1〜6龍として
いる。
また鋼板に張力を付与して鉄損の低下を図ることも知ら
れている。これは例えば絶縁被膜と鋼板の熱膨張率の違
いを利用して、前記絶縁被膜によって鋼板に張力を与え
て鉄…を低くするものである。
これら、結晶粒の微細化や張力付与によっては大きな鉄
用低減は期待されない。
本発明はこれまでにない、極めて低い鉄損で、熱処理例
えば歪取焼鈍されても鉄損の劣化のない超低鉄損方向性
電磁鋼板を得ることを目的とする。
本発明者達は磁区細分化により鉄損が極めて低くさらに
、磁区細分化後の歪取焼鈍など例えば700〜900℃
の温度で熱処理を施されても鉄損改善効果が消失しない
超低鉄損方向性電磁鋼板を得るために多くの実験を行い
検討した。
(問題点を解決するための手段) その結果、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、1 該鋼
板の鋼成分或いは鋼組織と異なった侵入体、例えば鋼板
や表面被膜との反応による合金層、表面反応生成物等を
、間隔をおいて銅板に深さ2μm以上入り込ませて形成
すると、該の両側に磁区の芽が生じ、鋼板が磁化される
とき磁区が細分化1 され、鉄損が大巾に低くなるとと
もに、その後に歪取焼鈍などの熱処理を施しても磁区細
分化による鉄損改善効果は消失せず、鉄損の極めて低い
方向性電磁鋼板が得られることを見出した。
即ち、本発明は仕上焼鈍された方向性電磁鋼板2 にお
いて、該鋼板の鋼成分あるいは鋼組織と異なった侵入体
を、鋼板に2μm以上入り込ませて存在させて、磁区の
細分化を図っている点に、大きな特徴がある。
また該侵入体の介在に基づく磁区細分化の鉄損改善効果
は耐熱性があり、その後に歪取焼鈍されても鉄損の劣化
がない点にも特徴がある。
この本発明の要旨は、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に
おいて、該鋼板地鉄中に、該地鉄の鋼成分或いは鋼組織
と異なった成分或いは組織を有する侵入体が、間隔をお
いて深さ2μm以上侵入して磁区細分化されていること
を特徴とする超鉄損方向性電磁鋼1反にある。
本発明において「侵入体」とは鋼板上の被膜が、そのも
の単独、又は他の被I模を含む鋼板側成分、さらには雰
囲気成分等と結合した状態で鋼板中に粒又は塊りとなっ
て存在する様子を表現するものである。なお本発明にお
いて「被膜」とは、鋼板上の少なくとも一部に形成され
た機械的な塗装膜、メッキ等の化学的な付着11Q或い
は接着、さらに一部が反応層をもつIりなど全てを含む
総称であり、又その厚みについても特定されない。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明が適用される仕上焼鈍された方向性電磁鋼板は、
鋼成分および仕上焼鈍されるまでの製造条件は特定する
必要はなく、例えばインヒビターとしてAβN、MnS
+MnSe、BN等の適宜なものが用いられ、必要に応
じてCu、Sn、Cr、Ni、Mo、Sb等の元素が含
有され、さらにスラブを熱間圧延し、焼鈍して1回また
は焼鈍をはさんで2回以上の冷間圧延により最終板厚と
され、脱炭焼鈍され、焼鈍分離剤を塗布され仕上げ焼鈍
される一連のプロセスの条件についても特定する必要は
ない。
この例での侵入体の形成による磁区細分化は例えば次の
ようにして行える。即ち、仕上焼鈍された方向性電磁鋼
板に可侵入体、例えば金属・非金属やそれらの混合物、
合金、酸化物、リン酸、ホウ酸、リン酸塩、及びホウ酸
塩等さらにはそれらの混合物の薬剤を塗布、メッキ、蒸
着、接着、溶着などの方法で0.1〜50g/m程度、
被膜し、該被膜形成の前または後に、歪を間隔をおいて
レ−ザー照射等の光学的手段、あるいは溝付ロール、ボ
ールペン、ケガキ等の機械的手段などの方法で1寸与し
、次いで500〜1200°Cの温度で熱処理すると、
その昇温時あるいは保温時において薬剤が鋼販や表面波
j19.などの間で起ごず反応が、前記歪により高量ら
れ、地鉄の鋼成分あるいは鋼組織、すなわちゴス方位を
有する二次再結晶粒組織と異なった&、lt 熾を有す
る侵入体が、間隔をおいて、鋼板に入り込んで形成され
る。
侵入体の一例の顕i敦鏡組織写真(Xl、000)を第
2図に示す。図中の符号Aを符したものが侵入体であり
、鋼板地鉄中に粒状に入り込んでいるのが認められる。
本発明では侵入体の形成方法は前述の方法に限定されず
、例えば可侵入体を間隔をおいて仕上焼鈍された方向性
電磁鋼板に塗布等により被膜し、次いで該被膜の種類に
応じて定めた昇温速度と保温温度に従った熱処理を行う
方法などが採用される。また、被膜を形成する薬剤とし
ては例えば、A7!、  Si+Ti、Sb、Sr+C
u、Sn、Zn、Fe、Ni+Cr + M n + 
S 、B等の金属、非金属、それらの混合物、酸化物、
合金やリン酸、ホウ酸、リン酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩、
硝酸塩、珪酸塩等さらにはそれらの混合物が用いられる
ところで、前述の方法において、熱処理の温度、時間の
条件をかえて、機内に入り込む粒状又は塊状の侵入体の
鋼板表面からの侵入深さが異なる試験材を作成した。な
お試験材のスラブ時点の鋼成分は ]  C: o、os 〜o、oa%、S i : 2
.95〜3.35%、Mn:0.04〜0.12%、A
tt : 0.010〜3.35%、S:0、02〜0
.03 %、N : 0.0060〜0.0090%で
あり、公知の方法でスラブ加熱から仕上焼鈍まで行った
また最終板厚は0.225 mである。
この試験材について、仕上焼鈍と侵入体形成後の鉄tM
Wttysoをそれぞれ測定し、それらの値から下記式
により侵入体の形成による鉄損改善率ΔWを求めた。
ΔW=(W’+?1511  W”+7150/W’+
?156 )X100(%) 但し、W’+7/S。=仕上焼鈍後の鉄損W+7/S。
W217/、11−侵入体形成後の鉄FMW+?is。
この鉄損改善率ΔWに及ぼす侵入体の鋼板地鉄の表面か
らの侵入深さの影響を調査し、その結果を第1図に示す
。この図に認められるように、侵入体の形成によりもた
らされる¥II−tFi改善は侵入深さが2μm以上か
らであり、その深さが増すにつれて扶I11改詐が大と
なることを見出した。またこの例では侵入深さ100μ
m程度でその効果が飽和している。このような作用は試
験材に用いた鋼成分を(丁するものに限らず、またC 
u、 S n、 S b、 Mo。
Cr、Ni等の元素を1種又は2種以上含むものにもめ
られる。係ることから本発明では目板への侵入体の侵入
深さを2μm以上とする。深さの上限については、特に
規定する必要はなく鋼板の板厚な石を′P′;慮して定
められる。また侵入体の間隔は例えは1〜301程度で
あるが特に規定する必要はない。なお、間隔を狭く侵入
体を形成すると、粒状又は塊状の侵入体がほとんど連続
して観察される。
以下実施例を説明する。
実施例 重量%でC: 0.077 、Si : 3.30、M
n  : 0.076、Al : 0.028 、S 
: 0.024 、Cu  : 0.16、Sn :0
.12残部鉄からなる珪素鋼スラブを周知の方法によっ
て熱間圧延−焼鈍−冷間圧延を経て0.225 m宵厚
の鋼板を得た。
次いで更に周知の脱炭焼鈍−焼鈍分離剤塗布−最終仕上
焼鈍の各工程を実施した。最終仕上焼鈍のコイルを絶縁
コーティング塗布とヒートフラットニング処理を行った
成品鋼板から中10cmx長さ50cmのサイズ試料を
切り出し、けがきし、歪を圧延方向とは・′直角方向に
10m間隔で与え「処理前」の供試材とした。次いで、
薬剤の5bzOi粉末を10 g/HzO50ccのス
ラリー状として塗布乾燥后の重量でQ、6g/mになる
ように塗布し被n9゜とじた。乾燥後、熱処理条件を温
度800〜900°C1時間を5〜120分間と変化さ
せて侵入体の侵入深さを変えた。この熱処理を行って「
処理後」の供試材とした。この後更に800℃×2時間
の歪取焼鈍を行って「歪取焼鈍後」の供試材とした。
「処理前」 「処理後」及び「歪取焼鈍後」のそれぞれ
の供試材の磁気特性を測定した。
その測定結果を第1表に示す。
以下余白 以上の実施例から明らかなように、超低鉄損であるとと
もに、磁区細分化後に歪取焼鈍されても鉄損改善効果は
損なわれず、鉄損の極めて低い方向性電磁鋼板が製造さ
れる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、侵入体による磁区
細分化で鋼板の鉄損が大巾に低くなるとともに、その後
に、高温に加熱される歪取焼鈍が行われても、鉄損改善
効果が消失せず、従来にはみられない雨間的な超低鉄損
電磁鋼板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は侵入体の鋼板表面からの深さと鉄損(W+vz
s。)改善率の関係を表すグラフ、第2図は本発明によ
って鋼板に形成された侵入体を示す金属顕微鏡組織写真
(X 1000)である。 弔 1 図 侵入体の鋼板表面からの深さ (μm)手続補正−1l
FC自発) 昭和59月11月:LZ日 特許庁長官 志 賀   学 殿 昭和59年11月6日付提出の特許n 2、発明の名称 超低鉄損方向性TIL磁鋼板 3、補正rする者 事件との関係  特許出願人 名称 (665)新日本裂鐵株式会社 4、代理人 住所 〒105 東京都港区虎ノ門−丁目8番io号5
、補正の対象 (1)  明細書の「特許請求の範囲」の欄(2)  
図面(第1図) 6、補正の内容 (1)「特許請求の範囲」勿別紙のとおり補正するa (2)  第1図音別紙のように補正する。 7、添付8類の目録 (1)  補正特許請求の範囲        1通(
2)図面(第1図)          1通26  
特許請求の範囲 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板において、該鋼板地鉄中
に前記地鉄中の佃成分あるいは鋼組織と異なった成分あ
るいは組織を有する粒状または塊状の侵入体が、間隔?
おいて深さ2μrrL以上侵入して磁区細分化されてい
ること?特徴とする超低鉄損方向性電磁鋼板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板において、該鋼板地鉄中
    に前記地鉄中の鋼成分あるいは鋼組織と異なった成分あ
    るいは組織を有する。粒状または塊状の侵入体が、間隔
    をおいて深さ2μm以上侵入して磁区細分化されている
    ことを特徴とする超低鉄損方向性電磁鋼板。
JP59232394A 1984-10-15 1984-11-06 超低鉄損方向性電磁鋼板 Pending JPS61111509A (ja)

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IT67867/85A IT1182608B (it) 1984-10-15 1985-10-14 Lamiera di acciaio elettrico a grana orientata avente una bassa perdita di potenza e metodo per la sua fabbricazione
SE8504752A SE465128B (sv) 1984-10-15 1985-10-14 Kornorienterad staaltunnplaat foer elektriska aendamaal samt foerfarande foer framstaellning av plaaten
FR858515269A FR2571884B1 (fr) 1984-10-15 1985-10-15 Tole d'acier electrique a grains orientes ayant une faible perte en energie active et procede de production de cette tole
GB08525352A GB2167324B (en) 1984-10-15 1985-10-15 Grain-oriented electrical steel sheet having a low watt loss and method for producing same
DE19853536737 DE3536737A1 (de) 1984-10-15 1985-10-15 Kornorientiertes elektrostahlblech mit niedrigem ummagnetisierungsverlust und verfahren zu seiner herstellung
BE0/215728A BE903448A (fr) 1984-10-15 1985-10-15 Toles d'acier electrique a grains orientes ayant une faible perte en watts et procede de production de celles-ci
CA000492955A CA1249764A (en) 1984-10-15 1985-10-15 Grain-oriented electrical steel sheet having a low watt loss and method for producing same
KR1019850007583A KR900008852B1 (ko) 1984-10-15 1985-10-15 저철손 방향성 전자강판 및 그것의 제조방법
US07/002,394 US4863531A (en) 1984-10-15 1987-01-09 Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having a low watt loss
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