JPS61201783A - 密着性の優れた一方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法 - Google Patents

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〕 この発明は磁気特性、皮膜密着性ともにすぐれた方向性
電磁鋼板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

方向性電磁鋼板において、グラス皮膜は冷間圧延後、脱
炭焼鈍を施し、その際に生成するファイアライトシリカ
に特許１０１１５８６号に開示されたようなマグネシア
主体のコーチ、ｆングを行なって高温で反応させること
により生成される。このグラス皮膜は鋼板に張力を付与
し磁気的特性を向上させると共に該鋼板が積層された時
、眉間抵抗を大きくするなどの意味をもっている。一方
、曲げ加工をうけた時にグラス皮膜は剥離しにくいもの
でなければならない。上記の観点からして従来の皮膜は
皮膜張力、密着性の点で向上が望まれていた。

〔発明の解決しようとする問題点〕

本発明は方向性電磁鋼板のグラス皮膜の張力を従来材に
まして大きくし、磁気特性を向上させると同時にグラス
皮膜密着性を向上させる方法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するためのに、冷延鋼板にＭ
ｎ化合物の水溶液（又は分散液）を塗布したのち水素中
で焼鈍することによりＭｎを鋼板表面に拡散せしめ、張
力の大きい密着性の優れたグラス皮膜を生成しようとす
るものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明では通常の工程で冷延鋼板を製造する。

先ず、Ｓｉ　４％以下を含むスラブを加熱し、中間板厚
まで熱間圧延し、核熱間圧延された熱延板を酸洗し、必
要に応じてこの段階で熱処理を行い該熱延板を中間焼鈍
をはさむ２回の冷間圧延又は１回の冷間圧延を行なって
最終板厚にする。本発明は該冷延板にＭｎ化合物を溶解
した水溶液又はＭｎ化合物を分散した液体を塗布する。

ここでいうＭｎ化合物とはＭ　ｎ　ｚ　Ｏｓ、　Ｍ　ｎ
　（Ｎ　Ｏｘ）　ｔのようなＭｆｌの酸化物、Ｍｎの硝
酸塩、硫酸塩、リン酸塩などあるいはこれらの混合物を
さすが冷延板が腐食されるものは不適である。塗布濃度
を適当にえらぶことにより硝酸塩、硫酸塩であっても使
用することが可能である。

本発明は、このようにＭｎ化合物を塗布した冷延板を低
露点の水素雰囲気中で７５０〜８００℃の焼鈍を施す。

この焼鈍によってＭｎ化合物はＭｎと気体に分解し、Ｍ
ｎは鋼板表面に拡散する。

鋼板表面下数μｍに拡散したＭｎは脱炭工程において生
成する酸化皮膜の酸素量を増加させる効果を存するが本
発明ではこのＭｎの働きが重要な意味をもっている。

Ｍｎが酸化皮膜の酸素量を増加させるのは、拡散したＭ
ｎが脱炭焼鈍の際、鋼中で酸素と結合してＭｎ酸化物に
なるためである。このＭｎ酸化物は通常の仕上焼鈍雰囲
気中にあっても鉄酸化物にくらべて還元されにく（、な
んらかの形でフォルステライトの組成を変えると同時に
、下地との結合力を高めていると考えられる。鋼中に拡
散したＭｎが酸化を受ける場合、一般には、鋼板表面か
ら進入する酸素は粒界に伝播するため、粒界に沿ってＭ
ｎが酸化される。このような状態で一旦酸化物が形成さ
れると、グラス皮膜も下地に対して根を食い込ませた形
態をとり、密着性が極めて優れたものとなる。

このようなグラス皮膜を形成するためのＭｎの鋼板表面
単位当りの重量は０．１〜１　ｇ／ｍ”の範囲が必要で
ある。０．１　ｇ／ｍ”より少ないと鋼中に進入するＭ
ｎ量が少なくなり、また、１　ｇ／ｍ”より多いと脱炭
を阻害すると共にＭｇＯ主体のコーティングとの反応が
抑制される。

また、本発明ではＭｎ化合物を塗布した後板温３００℃
程度の温度で乾燥し、その後Ｍｎ拡散を行うために水素
雰囲気焼鈍を行う。

前述の如く、該焼鈍は低露点の水素雰囲気中で７５０〜
８００℃の温度範囲で行われるが、焼鈍雰囲気の水素ガ
スの露点はその温度でＭｎが酸化しないような露点にし
、Ｍｎを地鉄中に拡散させることが必要である。焼鈍温
度が８００℃のときは一５０℃以下の露点、７５０℃の
ときは一６０℃以下の露点が必要である。水素雰囲気中
の焼鈍温度は高い方がＭｎの拡散が短時間で行われるが
余り高くすると２次再結晶に悪影響を及ぼすので８００
℃以下とする。また、該温度を７５０℃より低くすると
Ｍｎの鋼板表層部での拡散に非常に時間を要し、工業的
でないので７５０℃以上とする。

上記水素焼鈍時間は８００℃焼鈍で１２０秒以上１８０
秒以下が実技に適している。第１表に、通常の脱炭焼鈍
（８５０℃×１５０秒、湿潤雰囲気中）後の鋼中のＣ量
をＭｎ重量／　ｍ　２及び水素焼鈍条件を変えて表示し
た。

これによると、８００℃焼鈍では１２０秒より短いと脱
炭不足となり、また、１８０秒以上の長時間になるとＭ
ｎが鋼中深く拡散してしまい、良好な皮膜が得られない
。７５０℃焼鈍では８００℃焼鈍の場合のほぼ４倍の時
間で焼鈍すればよい。

なお、Ｍｎ化合物を塗布した後に水素焼鈍を行わずに脱
炭焼鈍を行うと、炭素が成品中に多量に残り、所望の磁
気特性は得られなかった。

第　　１　　表 本発明では冷延鋼板に上述のような処理を施したのち、
通常の脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離材を塗布したのち、通
常の仕上焼鈍を行う。このようにして得られた鋼板のグ
ラス皮膜は第１図（ａ）に示す如く、下地に対し根が深
く食い込んだ状態になっており、密着性が極めて良好で
ある。

第１図（ｂ）にＭｎ化合物を塗布しない通常の材料のグ
ラス皮膜を示しているが、皮膜も薄く、根の食い込みが
見られない。本発明はこのような特色のあるグラス皮膜
が得られ、このグラス皮膜によって皮膜張力が大きく、
低鉄損が得られるのである。

〔実施例〕

実施例１ １回冷延法により０．２３ｗｎ＋厚まで仕上げた冷延板
にＭｎ重量で０．０５〜１．９　ｇｅｒｍ”となるよう
にＭｎ（Ｎｏｔ）ｚ水溶液に表面活性材を適量添加した
溶液を塗布した。

塗布処理後、該板を３００℃程度の板温になるように大
気中加熱炉に２０秒間通過させて乾燥した。乾燥後、−
６０℃以下の露点の水素焼鈍炉中で２分間焼鈍し、その
後脱炭焼鈍、焼鈍分離剤塗布、仕上焼鈍を行った。その
ときの磁気特性皮膜密着性を第２表に示した。また、比
較材として、冷延板にＭｎ（ＮＯ３）ｚ水溶液を塗布し
ないで脱炭仕上各焼鈍を通ったものを併記した。第２表
かられかるように本発明の範囲内のＭｎ重量７ｍ”材は
水溶液を塗布しない材料に比べ磁束密度が少し低下して
いるにもかかわらず、鉄損値がすぐれていることがわか
る。

また、２０φ、１８０”折り曲げ試験では皮膜の剥離は
皆無であり、極めてすぐれた密着性を示す。Ｍｎ重量７
ｍ”が１　ｇｅｒｍ”を越えたものは残留Ｃが増えると
同時に磁性も悪くなっている。

第　　２　　表 （巾＊印二本発明鋼 実施例２ ２回冷延法により０．２３ｍｍ厚まで仕上げた冷延板に
Ｍｎ重量で０．０５〜１．８　ｇ／ｍ”となるように、
Ｍｎ（ＨｚＰＯｔ）ｚ　４ＨｚＯの水溶液に適量の活性
材を加えた溶液を塗布したみ 酸液を塗布したのち酸根を３００℃程度の板温になるよ
うに大気中加熱炉に、２０秒間通過させて乾燥した。乾
燥後−６０℃以下の露点の水素焼鈍炉中で２分間焼鈍後
脱炭焼鈍を行ない仕上焼鈍を行なった。その時の磁気特
性皮膜密着性をそれぞれ第３表に示した。

水溶液塗布状態、密着性の条件は実施例１と同様である
。第３表の結果は実施例１と同様に、鉄損値、密着性及
び脱炭性がすぐれていることを示している。

第　　３　　表 （ｔお＊印二本発明鋼 〔発明の効果〕 本発明によれば磁束密度を低下させることにより良好な
鉄損値を得ることが出来る。したがって、積鉄芯トラン
スに対するビルディングファクターの観点から好ましい
特性をもっていると言える。

又、グラス皮膜密着性、張力がすぐれていることから、
鉄損値が従来法より低下することに加えて、厳しい曲げ
加工をかけてもグラス皮膜が剥離しに（いと言う利点を
もっており、工業的効果は非常に大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　　（ｂ）はそれぞれＭｎ重量で１ｇ／
＋ａｍ”のＭｎ（Ｎｏｗ）ｚ溶液を塗布した試料のグラ
ス皮膜生成後の断面の金属組織写真（ａ）と、Ｍ　ｎ　
（Ｎ　Ｏｓ）　を溶液塗布なしの標準材の断面の金属組
織写真（ｂ）である。 （Ｑ） （ｂ） ゛−−゛−・ｙ；、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通常の方向性電磁鋼板の製造工程において、最終冷
   延後、冷延鋼板表面にＭｎ化合物の溶液又は分散液を塗
   布して、該鋼板表面にＭｎを０．１〜１ｇ／ｍ＾２の範
   囲で存在せしめ、次いで該鋼板を大気中で乾燥したのち
   、水素雰囲気中で焼鈍し、その後、通常の脱炭焼鈍、焼
   鈍分離剤塗布、仕上焼鈍工程を行うことを特徴とする密
   着性の優れた一方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法。 ２、Ｍｎ化合物としてＭｎ（ＮＯ＿３）＿２水溶液を塗
   布する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、Ｍｎ化合物としてＭｎ（Ｈ＿２ＰＯ＿４）＿２水溶
   液を塗布する特許請求の範囲第１項記載の方法。