JPS63262421A - 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 - Google Patents
方向性けい素鋼板の鉄損低減方法Info
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- JPS63262421A JPS63262421A JP62093361A JP9336187A JPS63262421A JP S63262421 A JPS63262421 A JP S63262421A JP 62093361 A JP62093361 A JP 62093361A JP 9336187 A JP9336187 A JP 9336187A JP S63262421 A JPS63262421 A JP S63262421A
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- Japan
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- plasma flame
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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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。
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、変圧器等に使用される方向性けい素鋼板の
鉄損を著しく低減させる方法に関するものである。
鉄損を著しく低減させる方法に関するものである。
方向性けい素鋼板の鉄損は、変圧器等の鉄心に使用され
た鋼板が発生する熱エネルギー損で、近年のエネルギー
事情を背景にしてその低減、すなわら方向性けい素鋼板
の鉄屑低減に対する要求はますます高まりつつある。
た鋼板が発生する熱エネルギー損で、近年のエネルギー
事情を背景にしてその低減、すなわら方向性けい素鋼板
の鉄屑低減に対する要求はますます高まりつつある。
ところで鉄損を減少させるには、鋼板の結晶方位を（１
１０） ＜ ００１＞方位により高度に揃えること、３
ｉ含有量を増し鋼板の電気抵抗を増加させること、及び
不純物を減少させること、さらに近年では鋼板の板厚を
薄くすることなどが種々試みられた。
１０） ＜ ００１＞方位により高度に揃えること、３
ｉ含有量を増し鋼板の電気抵抗を増加させること、及び
不純物を減少させること、さらに近年では鋼板の板厚を
薄くすることなどが種々試みられた。
しかしこれらの冶金学的方法による鉄損低減はほぼ限界
に達している。
に達している。
（従来の技術）
そこで冶金学的な方法以外に鉄屑を改良する方法が種々
提案されている。これらのなかで現在工業化されている
ものは、特公昭５７−２２５２＠公報等に開示されてい
るパルスレーザ−照射による鉄損低減法である。この方
法を用いることにより従来に較べ鉄損の大幅な減少が可
能になったけれども、装置が高価なことやレーザー励起
用ランプの寿命が長くないことなどによるイニシアルコ
スト及びランニングコスト増が避は難かった。また使用
するレーザーは可視光でない場合が多く安全上の対策も
かかせなかった。
提案されている。これらのなかで現在工業化されている
ものは、特公昭５７−２２５２＠公報等に開示されてい
るパルスレーザ−照射による鉄損低減法である。この方
法を用いることにより従来に較べ鉄損の大幅な減少が可
能になったけれども、装置が高価なことやレーザー励起
用ランプの寿命が長くないことなどによるイニシアルコ
スト及びランニングコスト増が避は難かった。また使用
するレーザーは可視光でない場合が多く安全上の対策も
かかせなかった。
さらにこの方法の最大の欠点は、パルスレーザ−により
鋼板の被膜及び地鉄の一部を蒸発させその際の衝撃反力
で地鉄に歪を与え磁区を細分化させる方式であるために
、再コーテイングを施して被膜を補修する必要があるこ
とである。ここに再コーテイングを施せば必然的に占積
率が悪くなって実機での磁気特性は劣化し、また地鉄を
蒸発させすぎると鋼板の磁束密度が低下する不利もある
。
鋼板の被膜及び地鉄の一部を蒸発させその際の衝撃反力
で地鉄に歪を与え磁区を細分化させる方式であるために
、再コーテイングを施して被膜を補修する必要があるこ
とである。ここに再コーテイングを施せば必然的に占積
率が悪くなって実機での磁気特性は劣化し、また地鉄を
蒸発させすぎると鋼板の磁束密度が低下する不利もある
。
また特開昭５９−３３８０２号、同５９−９２５Ｄ６号
各公報には連続レーザーを照射する方法が開示されてい
るが、パルスレーザ−と同様な欠点の他、鉄損低減効果
が少ないことや鋼板のレーザー光吸収率が不可避的に変
動するために効果が一定しないという欠点を有していた
。
各公報には連続レーザーを照射する方法が開示されてい
るが、パルスレーザ−と同様な欠点の他、鉄損低減効果
が少ないことや鋼板のレーザー光吸収率が不可避的に変
動するために効果が一定しないという欠点を有していた
。
これ等に替る方法として発明者らは先に、特願昭６０−
２３６２７１号等において鋼板表面にプラズマ炎を放射
する方法を提案した。この方法はパルスレーザ−のよう
に被膜の補修の必要性が無くまた地鉄が掘れることもな
いので、高い占積率が維持できる。さらにレーザー照射
の場合は、レーザー光の吸収率が問題となり、不可避的
な鋼板被膜の色の変動すなわち吸収率の不可避的な変動
があるので、レーザー照射効果が一定しなかったが、プ
ラズマ炎放射では、光の吸収ではなくプラズマ炎を直接
放射するので鋼板の色等の変動に対しても影響されず安
定した効果が得られ、従って放射後の到達鉄損値もレー
ザー照射後のそれに較べて低い。
２３６２７１号等において鋼板表面にプラズマ炎を放射
する方法を提案した。この方法はパルスレーザ−のよう
に被膜の補修の必要性が無くまた地鉄が掘れることもな
いので、高い占積率が維持できる。さらにレーザー照射
の場合は、レーザー光の吸収率が問題となり、不可避的
な鋼板被膜の色の変動すなわち吸収率の不可避的な変動
があるので、レーザー照射効果が一定しなかったが、プ
ラズマ炎放射では、光の吸収ではなくプラズマ炎を直接
放射するので鋼板の色等の変動に対しても影響されず安
定した効果が得られ、従って放射後の到達鉄損値もレー
ザー照射後のそれに較べて低い。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は、上記したプラズマ炎放射による鉄損の改゛
善効果を一層向上させたもので、プラズマ炎放射の放射
間隔に関して、プラズマ炎放射に特有な放射間隔と２次
再結晶粒径に関する関係を新たに見い出し、かかる知見
に基いて完成されたものである。
善効果を一層向上させたもので、プラズマ炎放射の放射
間隔に関して、プラズマ炎放射に特有な放射間隔と２次
再結晶粒径に関する関係を新たに見い出し、かかる知見
に基いて完成されたものである。
（問題点を解決するための手段）
すなわちこの発明は、仕上げ焼鈍済みの方向性けい素鋼
板の表面にプラズマ炎を放射することによって鉄損を低
減する方法において、該鋼板の平均２次再結晶粒径をＤ
（ｍｌ）で表わした場合、このＤ値に応じて下記（１）
式で示される放射間隔ｆ（＋ｌｌ＋ｇ）の範囲内で、鋼
板の圧延方向と交わる方向にプラズマ炎を放射すること
から成る方向性けい素鋼板の鉄損低減方法である。
板の表面にプラズマ炎を放射することによって鉄損を低
減する方法において、該鋼板の平均２次再結晶粒径をＤ
（ｍｌ）で表わした場合、このＤ値に応じて下記（１）
式で示される放射間隔ｆ（＋ｌｌ＋ｇ）の範囲内で、鋼
板の圧延方向と交わる方向にプラズマ炎を放射すること
から成る方向性けい素鋼板の鉄損低減方法である。
記
２２−２．５Ｄ≦１≦３６−２．５［） ・ ・ ・
（１）以下この発明を由来した実験結果に基づき具体
的に説明する。
（１）以下この発明を由来した実験結果に基づき具体
的に説明する。
仕上げ焼鈍侵、絶縁コーチングを施した鋼板に、圧延方
向と直角方向にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行っ
た。プラズマ炎放射は、０．１〜０．３ＩＩ１ｍφのノ
ズル穴から放射させプラズマガスはＡｒを用いた。一方
レーザー照射は、ＹＡＧレーザーのパルス発振及び連続
発振の両方を用いた。レーザーのパワー密度は、連続発
振の場合低く、パスル発振の場合は高くなり、それらの
範囲は１０５〜１０’Ｗ／ｃｉである。
向と直角方向にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行っ
た。プラズマ炎放射は、０．１〜０．３ＩＩ１ｍφのノ
ズル穴から放射させプラズマガスはＡｒを用いた。一方
レーザー照射は、ＹＡＧレーザーのパルス発振及び連続
発振の両方を用いた。レーザーのパワー密度は、連続発
振の場合低く、パスル発振の場合は高くなり、それらの
範囲は１０５〜１０’Ｗ／ｃｉである。
まず平均２次再結晶粒径が６．３ｎ＋ｍの鋼板に、上記
のプラズマ炎放射とレーザー照射とを、圧延方向と直角
方向に問ｗＡＪ２（＋＋＋）を３〜２０ＩｌｌＩＩｌの
範囲で種々に変化させて行い、到達鉄損値Ｗ １７ ／
５ 。
のプラズマ炎放射とレーザー照射とを、圧延方向と直角
方向に問ｗＡＪ２（＋＋＋）を３〜２０ＩｌｌＩＩｌの
範囲で種々に変化させて行い、到達鉄損値Ｗ １７ ／
５ 。
を中板磁気測定器により測定した。
得られた結果を第１図に示す。なお鋼板の板厚は０．２
３１１１で上記処理前の鉄損値はいずれも０．９４〜０
．９６ Ｗ／ｋｇであった。
３１１１で上記処理前の鉄損値はいずれも０．９４〜０
．９６ Ｗ／ｋｇであった。
第１図に示したように、レーザー照射ではパルスレーザ
−および連続レーザーとも照射間隔が減少するに従って
鉄損が減少したが、プラズマ炎放射では大略１−１２〜
ｂ 存在し、その鉄損値はレーザー照射に較べてはるかに低
い値であった。なお上記の実験において、パルスレーザ
−照射では、被膜及び地鉄の一部の蒸発が認められたが
、プラズマ炎放射では被膜の損傷は全く認められなかっ
た。
−および連続レーザーとも照射間隔が減少するに従って
鉄損が減少したが、プラズマ炎放射では大略１−１２〜
ｂ 存在し、その鉄損値はレーザー照射に較べてはるかに低
い値であった。なお上記の実験において、パルスレーザ
−照射では、被膜及び地鉄の一部の蒸発が認められたが
、プラズマ炎放射では被膜の損傷は全く認められなかっ
た。
次に鉄損が最低になる最適放射間隔は、２次再結晶粒径
に影響を受けると予想し、平均２次再結晶粒径が３ｍｍ
〜１５ｍｍの仕上げ焼鈍済みの鋼板の表面に、前記実験
と同様にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行い、鉄損
が最低になる最適放射間隔ｐについて調べた。なｔ３ｍ
適放射間隔がある範囲を持つ場合はその最大値を最適放
射間隔と定めた。
に影響を受けると予想し、平均２次再結晶粒径が３ｍｍ
〜１５ｍｍの仕上げ焼鈍済みの鋼板の表面に、前記実験
と同様にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行い、鉄損
が最低になる最適放射間隔ｐについて調べた。なｔ３ｍ
適放射間隔がある範囲を持つ場合はその最大値を最適放
射間隔と定めた。
第２図にその結果を示す。
レーザーの場合は、結晶粒径が変っても最適放射間隔は
５〜７．５ｍｍの一定の範囲で変動はなかったが、この
点プラズマ炎放射の場合は挙動が大きく異なり、第２図
に示したように、平均粒径が小さい程、放射間隔が広が
ることが判明した。同図に示した範囲は平均粒径をＤ（
１１１１１）、一方最適放射間隔を１とすると、両者の
関係は次式（１）％式％（１） で表わされる。従ってこの範囲で放射間隔を選べば鉄損
の最低値が得られるわけである。
５〜７．５ｍｍの一定の範囲で変動はなかったが、この
点プラズマ炎放射の場合は挙動が大きく異なり、第２図
に示したように、平均粒径が小さい程、放射間隔が広が
ることが判明した。同図に示した範囲は平均粒径をＤ（
１１１１１）、一方最適放射間隔を１とすると、両者の
関係は次式（１）％式％（１） で表わされる。従ってこの範囲で放射間隔を選べば鉄損
の最低値が得られるわけである。
（作用）
以上のようにプラズマ炎放射の場合、レーザー照射とは
違った挙動を示し、かつ到達鉄損値も低いが、その理由
は、レーザーの場合、レーザー光の吸収による被膜及び
地鉄の蒸発で起る衝撃反力（パルスレーザ−）またはレ
ーザー光吸収による熱（連続レーザー）によって歪が導
入されるのに対し、プラズマ炎では高温の炎自体で熱を
与えるため、レーザーの場合のような鋼板の光の吸収率
のバラツキによる効果の不安定性がなくなり、また高温
のプラズマの持つ衝撃力の効果が加輝されるためと考え
られる。
違った挙動を示し、かつ到達鉄損値も低いが、その理由
は、レーザーの場合、レーザー光の吸収による被膜及び
地鉄の蒸発で起る衝撃反力（パルスレーザ−）またはレ
ーザー光吸収による熱（連続レーザー）によって歪が導
入されるのに対し、プラズマ炎では高温の炎自体で熱を
与えるため、レーザーの場合のような鋼板の光の吸収率
のバラツキによる効果の不安定性がなくなり、また高温
のプラズマの持つ衝撃力の効果が加輝されるためと考え
られる。
この発明に用いる鋼板としては、公知の方法で製造され
た仕上げ焼鈍後すなわち２次再結晶後の鋼板が有利に適
合し、鋼板上の被膜の有無およびその種類は問わない。
た仕上げ焼鈍後すなわち２次再結晶後の鋼板が有利に適
合し、鋼板上の被膜の有無およびその種類は問わない。
また鋼板を研磨して鏡面状態にしても良いのは言うまで
もない。
もない。
これらの鋼板の平均２次再結晶粒の大きさをまず測定し
、その測定値に応じ（１）式で定まる適正放射間隔でプ
ラズマ炎を放射するわけであるが、その方向は圧延方向
と直角方向が最も望ましいが、第３図に示したように直
角方向から３０°程度以内ならば多少づれていても良い
。ただし、第３図に示した結果は、０．２３１１厚の鋼
板に放射角度を変えてプラズマ炎を放射して得られた結
果である。
、その測定値に応じ（１）式で定まる適正放射間隔でプ
ラズマ炎を放射するわけであるが、その方向は圧延方向
と直角方向が最も望ましいが、第３図に示したように直
角方向から３０°程度以内ならば多少づれていても良い
。ただし、第３図に示した結果は、０．２３１１厚の鋼
板に放射角度を変えてプラズマ炎を放射して得られた結
果である。
なお平均２次再結晶粒径は、ある面積内の粒の個数を数
え結晶粒を円形として計算した時の平均の直径で表わす
。
え結晶粒を円形として計算した時の平均の直径で表わす
。
かくしてプラズマ炎の放射の効果を最大限に発揮でき、
しかもレーザーの場合より放射間隔も広く取れるので工
業上容易に鉄損低減が可能になったのである。
しかもレーザーの場合より放射間隔も広く取れるので工
業上容易に鉄損低減が可能になったのである。
（実施例）
素材として平均２次再結晶粒径が４．１ｍｍ （鋼板Ａ
）及び１１．５ｍｆｌ （鋼板Ｂ）の仕上げ焼鈍済みの
０．２釦醜厚の方向性けい素鋼板を用意した。これらの
鋼板の圧延方向と直角方向にそれぞれ５ｍｍ 。
）及び１１．５ｍｆｌ （鋼板Ｂ）の仕上げ焼鈍済みの
０．２釦醜厚の方向性けい素鋼板を用意した。これらの
鋼板の圧延方向と直角方向にそれぞれ５ｍｍ 。
１０ｎ＋ａ＋および１５Ｉｌ１ｍの間隔でプラズマ炎を
放射した。
放射した。
プラズマガスはＡｒを用い０．３０ｍｍφのノズルから
放射させた。またプラズマ電流はＩＯＡで、放射速度は
１０００ｍｍ／ Ｓとした。
放射させた。またプラズマ電流はＩＯＡで、放射速度は
１０００ｍｍ／ Ｓとした。
プラズマ束数１前後の磁気特性を単板磁気測定器で測定
した結果を表１に示す。
した結果を表１に示す。
表 １
σ
同表より明らかなように、前掲（１）式を満足する場合
にとりわ番ノ良好な鉄損特性が得られている。
にとりわ番ノ良好な鉄損特性が得られている。
次に本適合例の条件でプラズマ炎の放射方向だけを圧延
方向と直角方向から１５°ずらして放射した。
方向と直角方向から１５°ずらして放射した。
その結果、鋼板へではＷ ＋ ７ ／ ５ ｏ ＝ ０
，７５ Ｗ／ｋｇ、また鋼板Ｂでは０．７４ Ｗ／ｋｇ
の鉄損を得た。
，７５ Ｗ／ｋｇ、また鋼板Ｂでは０．７４ Ｗ／ｋｇ
の鉄損を得た。
これは圧延方向と直角方向にプラズマ炎を放射した場合
と同じ鉄損値であった。
と同じ鉄損値であった。
（発明の効果）
かくしてこの発明によれば、効率良く大幅に鉄損を低減
することができ、ひいては変圧器等の実機の省エネルギ
ーに大きく貢献する。
することができ、ひいては変圧器等の実機の省エネルギ
ーに大きく貢献する。
第１図は、プラズマ炎放射およびレーザー照射した時の
放射ないし照射間隔と到達鉄−値との関係を示したグラ
フ、 第２図は、平均２次再結晶粒径と最適プラズマＭ１間隔
との関係を示したグラフである。 第３図は、プラズマ炎放射角度と到達鉄損との関係を示
したグラフである。
放射ないし照射間隔と到達鉄−値との関係を示したグラ
フ、 第２図は、平均２次再結晶粒径と最適プラズマＭ１間隔
との関係を示したグラフである。 第３図は、プラズマ炎放射角度と到達鉄損との関係を示
したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、仕上げ焼鈍済みの方向性けい素鋼板の表面にプラズ
マ炎を放射することによって鉄損を低減する方法におい
て、 該鋼板の平均２次再結晶粒径をＤ（ｍｍ）で表わした場
合、このＤ値に応じて下記（１）式で示される放射間隔
ｌ（ｍｍ）の範囲内で、鋼板の圧延方向と交わる方向に
プラズマ炎を放射することを特徴とする方向性けい素鋼
板の鉄損低減方法。 記 ２２−２．５Ｄ≦ｌ≦３６−２．５Ｄ・・・（１）
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093361A JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
| US07/180,250 US4915749A (en) | 1987-04-17 | 1988-04-11 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
| EP88303337A EP0287357A3 (en) | 1987-04-17 | 1988-04-13 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
| CA000564009A CA1299469C (en) | 1987-04-17 | 1988-04-13 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
| KR1019880004308A KR960002915B1 (ko) | 1987-04-17 | 1988-04-15 | 입자배향된 실리콘강 시트의 철손감소방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093361A JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262421A true JPS63262421A (ja) | 1988-10-28 |
| JPH0615694B2 JPH0615694B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=14080147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62093361A Expired - Lifetime JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4915749A (ja) |
| EP (1) | EP0287357A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0615694B2 (ja) |
| KR (1) | KR960002915B1 (ja) |
| CA (1) | CA1299469C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013094218A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 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 |
| JP2022515236A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-17 | ポスコ | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP2024509160A (ja) * | 2021-12-21 | 2024-02-29 | ポスコ カンパニー リミテッド | 方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69424762T2 (de) * | 1993-12-28 | 2000-10-26 | Kawasaki Steel Corp., Kobe | Kornorientiertes elektromagnetisches Stahlblech mit niedrigem Eisenverlust und Verfahren zur dessen Herstellung |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1804208B1 (de) * | 1968-10-17 | 1970-11-12 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herabsetzung der Wattverluste von kornorientierten Elektroblechen,insbesondere von Wuerfeltexturblechen |
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-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093361A patent/JPH0615694B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-11 US US07/180,250 patent/US4915749A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-13 CA CA000564009A patent/CA1299469C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-13 EP EP88303337A patent/EP0287357A3/en not_active Ceased
- 1988-04-15 KR KR1019880004308A patent/KR960002915B1/ko not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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