JPS6326324A - 処理鋼板の製造方法 - Google Patents
処理鋼板の製造方法Info
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- JPS6326324A JPS6326324A JP16805586A JP16805586A JPS6326324A JP S6326324 A JPS6326324 A JP S6326324A JP 16805586 A JP16805586 A JP 16805586A JP 16805586 A JP16805586 A JP 16805586A JP S6326324 A JPS6326324 A JP S6326324A
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- Japan
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- steel sheet
- silicon
- pressure
- atmosphere
- furnace
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、切断等の加工性に富んだ高ケイ素鋼板の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
変圧器や発電機等の回転機の鉄心として用いられている
電磁鉄板のほとんどは、高ケイ素鋼板からなっている。
電磁鉄板のほとんどは、高ケイ素鋼板からなっている。
この種の高ケイ素鋼板は、ケイ素含有量が増すにつれて
鉄損が低くな9、ケイ素含有量が6.5wt%付近では
、磁歪が0となり最大透磁率もピークになるなど、最も
優れた磁気特性を示すことが知られている。
鉄損が低くな9、ケイ素含有量が6.5wt%付近では
、磁歪が0となり最大透磁率もピークになるなど、最も
優れた磁気特性を示すことが知られている。
このような高ケイ素鋼板の製造方法の1つとして、滲珪
法が知られている。この方法は、普通鋼板または4wt
%以下のケイ素を含有する低ケイ素鋼板に対して、Si
C1+を含有する無酸化ガス雰囲気中で、蒸着処理を
施して、鋼板の表面にケイ素を蒸着させ、次いで、5i
C14を含有しない無酸化ガス雰囲気中で、鋼板に対し
て拡散処理を施して、蒸着させたケイ素を鋼板中に拡散
させ、かくして、ケイ素を均質に含有させた高ケイ素鋼
板を得るものである。
法が知られている。この方法は、普通鋼板または4wt
%以下のケイ素を含有する低ケイ素鋼板に対して、Si
C1+を含有する無酸化ガス雰囲気中で、蒸着処理を
施して、鋼板の表面にケイ素を蒸着させ、次いで、5i
C14を含有しない無酸化ガス雰囲気中で、鋼板に対し
て拡散処理を施して、蒸着させたケイ素を鋼板中に拡散
させ、かくして、ケイ素を均質に含有させた高ケイ素鋼
板を得るものである。
しかしながら、このような従来の滲珪法によって得られ
た高ケイ素鋼板は、ケイ素の蒸着処理に続く拡散処理時
に、組織の結晶粒が成長して粒度が大きくなっているた
めに、加工性が悪く粒界破断を生じ易いので、これに行
なう加工の程度が大きい場合には、加工が容易でないと
いう問題があつた。
た高ケイ素鋼板は、ケイ素の蒸着処理に続く拡散処理時
に、組織の結晶粒が成長して粒度が大きくなっているた
めに、加工性が悪く粒界破断を生じ易いので、これに行
なう加工の程度が大きい場合には、加工が容易でないと
いう問題があつた。
この発明の目的は、上述の現状に鑑み、ケイ素を蒸着し
た鋼板の拡散処理時に、組織の結晶粒の成長を抑制して
結晶粒を小さい粒度にさせた、切断等の加工性に富んだ
高ケイ素鋼板を得ることができる、製造方法を提供する
ことにある。
た鋼板の拡散処理時に、組織の結晶粒の成長を抑制して
結晶粒を小さい粒度にさせた、切断等の加工性に富んだ
高ケイ素鋼板を得ることができる、製造方法を提供する
ことにある。
この発明の方法は、鋼板に対して蒸着処理を施すことに
より、前記鋼板の表面にケイ素を蒸着させ、次いで、常
圧より高い圧力の無酸化ガス雰囲気中で前記鋼板に対し
て拡散処理を施すことにょ9、前記蒸着させたケイ素を
前記鋼板中に拡散させることに特徴を有するものである
。
より、前記鋼板の表面にケイ素を蒸着させ、次いで、常
圧より高い圧力の無酸化ガス雰囲気中で前記鋼板に対し
て拡散処理を施すことにょ9、前記蒸着させたケイ素を
前記鋼板中に拡散させることに特徴を有するものである
。
以下、この発明の製造方法について詳述する。
この発明において用いられる鋼板の成分紹或は特に限定
されないが、優れた磁気特性を得るためには、以下に述
べる成分組成を有していることが望ましい。
されないが、優れた磁気特性を得るためには、以下に述
べる成分組成を有していることが望ましい。
(1)ケイ素含有量が3〜6.5wt%の高ケイ素鋼板
を製造する場合; 炭素:0.01wt%以下、ケイ素:4wt%以下、マ
ンガン:2wt%以下。不可避不純物はできるだけ少な
い方が望ましい。
を製造する場合; 炭素:0.01wt%以下、ケイ素:4wt%以下、マ
ンガン:2wt%以下。不可避不純物はできるだけ少な
い方が望ましい。
(2)センダスト合金高ケイ素鋼板を製造する場合:炭
素: 0.01wt%以下、ケイ素:4wt%以下、ア
ルミニウム:3〜8wt%、ニッケル:’4wt%以下
、マンガン:2wt%以下、クロムおよびチタン等の耐
食性を増す元素:5wt%以下。不可避不純物はできる
だけ少ない方が望ましい。
素: 0.01wt%以下、ケイ素:4wt%以下、ア
ルミニウム:3〜8wt%、ニッケル:’4wt%以下
、マンガン:2wt%以下、クロムおよびチタン等の耐
食性を増す元素:5wt%以下。不可避不純物はできる
だけ少ない方が望ましい。
鋼板は、切板状鋼板でも帯板状鋼板(銅帯)でもよく、
また、釧片の熱間圧延−冷間圧延によって得られたもの
でも、溶鋼の直接鋳造・急冷凝固法によって得られたも
のでもよい。ケイ素の蒸着をCVD法により行なうとき
には、蒸着時に鋼板の板厚が減少するから、製品板厚に
対し減少板厚分を付加した板厚のものを用いる必要があ
る。
また、釧片の熱間圧延−冷間圧延によって得られたもの
でも、溶鋼の直接鋳造・急冷凝固法によって得られたも
のでもよい。ケイ素の蒸着をCVD法により行なうとき
には、蒸着時に鋼板の板厚が減少するから、製品板厚に
対し減少板厚分を付加した板厚のものを用いる必要があ
る。
この発明は、このような鋼板に対して、ケイ素を蒸着さ
せたのち拡散処理する隙に、常圧より高い圧力の無酸化
ガス雰囲気中で拡散処理を行ない、これによって鋼板中
にケイ素を拡散させると同時に組織の結晶粒の成長を抑
制して、結晶粒を小さい粒度にさせた高ケイ素鋼板を得
るものである。
せたのち拡散処理する隙に、常圧より高い圧力の無酸化
ガス雰囲気中で拡散処理を行ない、これによって鋼板中
にケイ素を拡散させると同時に組織の結晶粒の成長を抑
制して、結晶粒を小さい粒度にさせた高ケイ素鋼板を得
るものである。
第1図は、この発明の製造方法の1実施態様を示す説明
図である。第1図において、1は加熱炉、2はCVD炉
、3は拡散炉、4は冷却帯、5および6はそれぞれ拡散
炉3の入側および出側の雰囲気分離室、7は連続的に搬
送される帯板状鋼板(銅帯)である。
図である。第1図において、1は加熱炉、2はCVD炉
、3は拡散炉、4は冷却帯、5および6はそれぞれ拡散
炉3の入側および出側の雰囲気分離室、7は連続的に搬
送される帯板状鋼板(銅帯)である。
鋼板Sは、加熱炉1に導かれ、そこで1023〜120
0°C近辺の温度まで無酸化加熱されたのち、CVD炉
2に導かれ、そこでmo1分率で5iCj、を5〜35
%含んだ無酸化ガス雰囲気中で、1023〜1200℃
の温度でCVD法(化学的気相蒸着法)により、その表
面にケイ素の蒸着が行なわれる。
0°C近辺の温度まで無酸化加熱されたのち、CVD炉
2に導かれ、そこでmo1分率で5iCj、を5〜35
%含んだ無酸化ガス雰囲気中で、1023〜1200℃
の温度でCVD法(化学的気相蒸着法)により、その表
面にケイ素の蒸着が行なわれる。
次いで、鋼板Sは、雰囲気分離室5を通って拡散炉3に
導かれ、そこで5iCj?、を含まない無酸化ガス雰囲
気中で、1200〜1400℃の温度で均熱され、銅板
Sの表面に蒸着したケイ素を鋼板S中へ拡散する拡散処
理が行なわれる。
導かれ、そこで5iCj?、を含まない無酸化ガス雰囲
気中で、1200〜1400℃の温度で均熱され、銅板
Sの表面に蒸着したケイ素を鋼板S中へ拡散する拡散処
理が行なわれる。
ここで、拡散炉3は、無酸化ガス雰囲気の圧力が常圧よ
シ高くなるように、雰囲気制御が行なわれている。拡散
炉3の入側および出側の雰囲気分離室5および6は、拡
散炉3の雰囲気と外部の雰囲気とを分離するだめの手段
、例えばラビランスやシールロール等を備えている。拡
散炉3の雰囲気を特に高圧にする場合には、入側および
出側の雰囲気分離室5および6は多段に設けることがで
きる。拡散炉3の雰囲気ガスとしては、Ar 、 N2
。
シ高くなるように、雰囲気制御が行なわれている。拡散
炉3の入側および出側の雰囲気分離室5および6は、拡
散炉3の雰囲気と外部の雰囲気とを分離するだめの手段
、例えばラビランスやシールロール等を備えている。拡
散炉3の雰囲気を特に高圧にする場合には、入側および
出側の雰囲気分離室5および6は多段に設けることがで
きる。拡散炉3の雰囲気ガスとしては、Ar 、 N2
。
He等の不活性ガスや、H2、CH4等の還元性ガスが
用いられる。拡散処理時に、鋼板Sの表面に酸化膜を形
成させず、また不純物を取除くという観点からは、H2
の使用が有効である。
用いられる。拡散処理時に、鋼板Sの表面に酸化膜を形
成させず、また不純物を取除くという観点からは、H2
の使用が有効である。
一般に、ケイ素を蒸着した鋼板は、ケイ素の拡散処理時
のガス雰囲気の条件の違いによって、拡散処理時に組織
の結晶粒の成長が著しく異なることが知られていたが、
ガス雰囲気の圧力による影響については明らかでなかっ
た。本発明者等の研究によれば、CVD法によりケイ素
を蒸着した鋼板に対して、Arを用いた無酸化ガス雰囲
気の圧力を変えて拡散処理を施した場合、結晶粒の平均
粒径は、常圧のとき0.4〜0.5m、1.5気圧のと
き0.3m7I1前後、2気圧以上のとき0,2 yn
sより小になることがわかった。これは、拡散処理時の
雰囲気が高圧になるにつれて、結晶粒の成長に必要な駆
動力たる、鋼板表面での界面エネルギーが増加すること
が原因であると考えられる。従って、ケイ素を蒸着した
鋼板Sに対する拡散処理時に、拡散炉3の無酸化ガス雰
囲気の圧力を常圧よシ高い適宜の圧力に制御することに
よって、組織の結晶粒を容易に小さい粒度に抑制するこ
とができる。
のガス雰囲気の条件の違いによって、拡散処理時に組織
の結晶粒の成長が著しく異なることが知られていたが、
ガス雰囲気の圧力による影響については明らかでなかっ
た。本発明者等の研究によれば、CVD法によりケイ素
を蒸着した鋼板に対して、Arを用いた無酸化ガス雰囲
気の圧力を変えて拡散処理を施した場合、結晶粒の平均
粒径は、常圧のとき0.4〜0.5m、1.5気圧のと
き0.3m7I1前後、2気圧以上のとき0,2 yn
sより小になることがわかった。これは、拡散処理時の
雰囲気が高圧になるにつれて、結晶粒の成長に必要な駆
動力たる、鋼板表面での界面エネルギーが増加すること
が原因であると考えられる。従って、ケイ素を蒸着した
鋼板Sに対する拡散処理時に、拡散炉3の無酸化ガス雰
囲気の圧力を常圧よシ高い適宜の圧力に制御することに
よって、組織の結晶粒を容易に小さい粒度に抑制するこ
とができる。
ケイ素を蒸着した鋼板Sは、無酸化ガス雰囲気の圧力が
常圧より高い圧力に制御された拡散炉3での拡散処理に
よって、ケイ素の拡散と同時に組織の結晶粒の成長の抑
制が行なわれ、組織の結晶粒を小さな粒度にさせた高ケ
イ素鋼板となる。次いで、鋼板Sば、雰囲気分離室6を
通って冷却帯4に導かれ、そこで冷却されたのち、巻取
られる。
常圧より高い圧力に制御された拡散炉3での拡散処理に
よって、ケイ素の拡散と同時に組織の結晶粒の成長の抑
制が行なわれ、組織の結晶粒を小さな粒度にさせた高ケ
イ素鋼板となる。次いで、鋼板Sば、雰囲気分離室6を
通って冷却帯4に導かれ、そこで冷却されたのち、巻取
られる。
以上の実施態様では、帯板状の鋼板Sに対して、連続し
たCVD炉2および拡散炉3で蒸危処理および拡散処理
を連続的に行なつプこが、切板状の鋼板の場合には、1
つの炉の雰囲気等を切換えることによって、蒸着処理お
よび拡散処理を連続的に行なうこともできる。また、鋼
板に対するケイ素の蒸着もCVD法に限らず、I)V
、D法(物理的気相蒸着法)等を用いることもできる。
たCVD炉2および拡散炉3で蒸危処理および拡散処理
を連続的に行なつプこが、切板状の鋼板の場合には、1
つの炉の雰囲気等を切換えることによって、蒸着処理お
よび拡散処理を連続的に行なうこともできる。また、鋼
板に対するケイ素の蒸着もCVD法に限らず、I)V
、D法(物理的気相蒸着法)等を用いることもできる。
小型のCVD炉−拡散炉を用い、0.3u厚の3wt%
ケイ素鋼板に対して、モル分率20%の5iC14を含
有するAr SiC&混合ガスの無酸化ガス雰囲気中
で、CVD法によりケイ素の蒸着処理を行ない、次いで
、S IC1hを含まないArの無酸化ガス雰囲気の圧
力を、常圧および高圧側に変えた条件下で、1200°
C220分の拡散処′PIを行なって、高ケイ素鋼板を
製造した。そして、筒ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径
と拡散処理時の雰囲気の圧力との関係を調べた。その結
果全第2図に示す。寸/こ、高ケイ素鋼板から切り出し
だ試験片について3点曲げ試験を行ない、そのときの破
断に至る件での曲げ半径を測定して、粒界破断の起こり
すらさ1、即ち、粒界破断を起こさずに塑性加工できる
加工性の良好さを調べた。その結果を第3図に示す。
ケイ素鋼板に対して、モル分率20%の5iC14を含
有するAr SiC&混合ガスの無酸化ガス雰囲気中
で、CVD法によりケイ素の蒸着処理を行ない、次いで
、S IC1hを含まないArの無酸化ガス雰囲気の圧
力を、常圧および高圧側に変えた条件下で、1200°
C220分の拡散処′PIを行なって、高ケイ素鋼板を
製造した。そして、筒ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径
と拡散処理時の雰囲気の圧力との関係を調べた。その結
果全第2図に示す。寸/こ、高ケイ素鋼板から切り出し
だ試験片について3点曲げ試験を行ない、そのときの破
断に至る件での曲げ半径を測定して、粒界破断の起こり
すらさ1、即ち、粒界破断を起こさずに塑性加工できる
加工性の良好さを調べた。その結果を第3図に示す。
第2図に示されるように、従来法通り、拡散処理時の雰
囲気の圧力が常圧であるときには、鋼板組織の結晶が拡
散処理時に成長するので、平均結晶粒径は0.4〜o、
smの大きなものに々っている。
囲気の圧力が常圧であるときには、鋼板組織の結晶が拡
散処理時に成長するので、平均結晶粒径は0.4〜o、
smの大きなものに々っている。
これに対し、この発明の方法通シ、拡散処理時の雰囲気
の圧力が常圧より高くなると、それにつれて鋼板表面で
の界面エネルギーが増加するために、鋼板組織の結晶が
拡散処理時に成長を抑制され、平均結晶粒径は次第に小
さくなっている。そして、雰囲気の圧力が2気圧以上で
は、平均結晶粒径は0.2u弱程度と非常に小さくなる
。
の圧力が常圧より高くなると、それにつれて鋼板表面で
の界面エネルギーが増加するために、鋼板組織の結晶が
拡散処理時に成長を抑制され、平均結晶粒径は次第に小
さくなっている。そして、雰囲気の圧力が2気圧以上で
は、平均結晶粒径は0.2u弱程度と非常に小さくなる
。
第3図に示されるように、この発明の方法通り、拡散処
理時の努囲気の圧力が常圧より高いときには、平均結晶
粒径が小さいために、3点曲げ試験での曲げ半径は小さ
く、加工性が良好になっている。そして、雰囲気の圧力
が2気圧以上では、曲げ半径が10u弱程度と非常に小
さく、加工性が著しく良好になる。この曲げ半径の小さ
い高ケイ素鋼板では、小型のトロイダルコイルの鉄心の
製造が可能である。
理時の努囲気の圧力が常圧より高いときには、平均結晶
粒径が小さいために、3点曲げ試験での曲げ半径は小さ
く、加工性が良好になっている。そして、雰囲気の圧力
が2気圧以上では、曲げ半径が10u弱程度と非常に小
さく、加工性が著しく良好になる。この曲げ半径の小さ
い高ケイ素鋼板では、小型のトロイダルコイルの鉄心の
製造が可能である。
この発明によれば、組織の結晶粒を容易に小さい粒度に
させた、切断等の加工性に富んだ高ケイ素鋼板を製造す
ることができる。
させた、切断等の加工性に富んだ高ケイ素鋼板を製造す
ることができる。
第1図は、この発明の製造方法の1実施態様を示す説明
図、第2図は、高ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径と拡
散処理時のY囲気の圧力との関係を示すグラフ、第3図
は、高ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径と破断に至る壕
での曲げ半径との関係を示すグラフである。図面におい
て、1・加熱炉、 2− CV D炉、3 拡
散炉、 4 ・冷却帯、5.6・雰囲気分離
室、 S・鋼板。
図、第2図は、高ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径と拡
散処理時のY囲気の圧力との関係を示すグラフ、第3図
は、高ケイ素鋼板の組織の平均結晶粒径と破断に至る壕
での曲げ半径との関係を示すグラフである。図面におい
て、1・加熱炉、 2− CV D炉、3 拡
散炉、 4 ・冷却帯、5.6・雰囲気分離
室、 S・鋼板。
Claims (1)
- 鋼板の表面にケイ素を蒸着させ、次いで、常圧より高い
圧力の無酸化雰囲気中で、前記蒸着させたケイ素を前記
鋼板中に拡散させることを特徴とする、処理鋼板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16805586A JPH076024B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16805586A JPH076024B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 処理鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326324A true JPS6326324A (ja) | 1988-02-03 |
| JPH076024B2 JPH076024B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15860993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16805586A Expired - Fee Related JPH076024B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076024B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008012077A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Kojima Kiyoko | 足指パッド |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP16805586A patent/JPH076024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008012077A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Kojima Kiyoko | 足指パッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH076024B2 (ja) | 1995-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |