JPS636611B2 - - Google Patents

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JPS636611B2
JPS636611B2 JP60226953A JP22695385A JPS636611B2 JP S636611 B2 JPS636611 B2 JP S636611B2 JP 60226953 A JP60226953 A JP 60226953A JP 22695385 A JP22695385 A JP 22695385A JP S636611 B2 JPS636611 B2 JP S636611B2
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JP
Japan
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etching
acid solution
electrical steel
steel strip
pickling
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JP60226953A
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English (en)
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JPS6286175A (ja
Inventor
Motoharu Nakamura
Kikuji Hirose
Hirobumi Yamashita
Takashi Kobayashi
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Priority to DE3539731A priority patent/DE3539731C2/de
Priority to SE8505295A priority patent/SE465129B/sv
Priority to BE0/215845A priority patent/BE903619A/fr
Priority to KR1019850008408A priority patent/KR910002866B1/ko
Priority to IT67947/85A priority patent/IT1182667B/it
Priority to FR858516665A priority patent/FR2575588B1/fr
Priority to US06/796,869 priority patent/US4750949A/en
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Publication of JPS636611B2 publication Critical patent/JPS636611B2/ja
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、歪取り焼鈍を行つても鉄損特性が
低下しない方向性電磁鋼板の製造分野に属するも
のである。
〔従来の技術〕
方向性電磁鋼板においてエネルギー節約の観点
から鉄損を低減することが重要である。鉄損を低
減する方法としてはレーザー照射等の手段により
磁区を細分化する方法が既に特開昭58−26405号
公報に開示されているが、該方法による鉄損の低
減はレーザー照射により導入された歪みに起因し
ている。したがつて歪取り焼鈍を必要としない積
鉄心トランス用として使用出来るが、歪取り焼鈍
を必要とする巻き鉄心トランス用としては使用出
来ない。本出願人はこの問題を解決し、歪取り焼
鈍を行つても鉄損特性が低下しない低鉄損一方向
性電磁鋼板の製造方法を既に提案済みである(特
願昭59−236973号)。上記提案の方法の要旨は、
(1)仕上焼鈍済の一方向性電磁鋼板又は仕上焼鈍
後、絶縁皮膜処理を施こした一方向性電磁鋼板の
地鉄の一部を除去し、次いで該鋼板にリン酸系張
力付加皮膜処理を施すこと(2)鋼板表面の皮膜の一
部を剥離した後、酸洗する(1)項の方法等である。
この発明において工業的に実施が容易であり、
且つすぐれた特性が得られる方法の組合せは、(1)
張力絶縁皮膜を施した一方向性電磁鋼帯を用いる
こと、(2)皮膜の一部の剥離除去をレーザー照射に
より行なうこと(照射痕跡の形成)(3)皮膜剥離部
の地鉄の除去を酸洗法により行なうこと、を組合
せて実施する方法である。上記の方法により歪取
り焼鈍を行つても鉄損特性が低下しない一方向性
電磁鋼帯が工業的に容易に且つ安定して得られる
ようになつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
所が上記の方法は、実施にさいして、レーザー
照射工程に引続き一般に広く採用されている浸漬
方式の酸洗工程を一連に設けて連続処理した場
合、次記の如き問題点を有するものである。
周知の如く浸漬酸洗を行なうと被酸洗材からの
鉄分が酸洗液に溶解し、その濃度が高くなつて酸
洗液の酸洗能が次第に低下していく。従来から一
般的に採用されている浸漬酸洗方法で酸洗濃低下
対策をとるには、通板速度を遅くして浸漬時間を
増す方法、新液を供給する方法等があるが、上記
本発明が対象とする処理工程に於いて一方向性電
磁鋼帯の通板速度が変動するということは、レー
ザービーム照射条件(照射ピツチ)及び後続の皮
膜焼付条件が変ることを意味し、諸特性にバラツ
キが生じ、安定生産に支障を来たすものである。
かゝる問題を回避するためには、通板速度の変
動に応じてレーザービーム照射条件並びに皮膜焼
付条件を変更することも考えられるが、しかしこ
れは極めて困難なことであり、工業的ではない。
更にレーザービーム照射後の一方向性電磁鋼帯
のエツチングは巾或いは径が0.5mm以下といつた
小痕跡群内の地鉄のエツチングであり、浸漬酸洗
では小痕跡から気泡が発生して、酸液と地鉄面と
の接触がさまたげられ効率よく酸洗ができない。
したがつて本発明の主目的は、酸液のエツチン
グ能が次第に低下しても、一方向性電磁鋼帯の通
板速度を遅くすることなく、つまり通板速度を常
に一定にして、レーザービーム照射条件及び皮膜
焼付条件等を一定に保ちつゝ、効率よく酸洗処理
を行なうところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の方向性電磁鋼板の処理方法の要旨は次
のとおりである。
絶縁皮膜を有する方向性電磁鋼帯の表面に多数
の痕跡を形成する処理と、その後の酸液を循環使
用する通板方向に配列された多数本のスプレーノ
ズルによる上記痕跡部の地鉄のエツチング処理と
を行い、上記酸液の循環使用によるエツチング能
の変化を酸液中の鉄分濃度検出により、又は製品
サンプルの溶解深さにより検出する段階を行い、
前記エツチング処理を通板方向のスプレーノズル
の使用本数を前記エツチング能の変化に応じて増
加させることにより、前記痕跡形成処理並びに前
記エツチング処理とその後の絶縁皮膜再塗布処理
の一連の処理を通板速度一定の下で連続的に行う
ことを特徴とする、方向性電磁鋼板の処理方法で
ある。上記痕跡形成はレーザー照射、電子ビー
ム、放電加工等で行ないうるが、以下主としてレ
ーザー照射の場合についてこの発明の内容及び作
用を詳しく説明する。第1図はこの発明方法を実
施するライン構成の一例を示し、図面左から1は
コイル巻戻し装置、Sは巻戻された絶縁皮膜を有
する高磁束密度一方向性電磁鋼帯、2はレーザー
ビーム照射装置、3はエツチング装置、4は水洗
及びドライヤー、5は絶縁皮膜再塗布装置、6は
焼付炉、7は巻取り装置である。
レーザービーム照射装置2でのレーザー痕跡の
形成は圧延方向に対して直角方向が良く、又痕跡
は線状でも点状でも良い。痕跡の圧延方向の間隔
は約2.5〜10mm程度が良く、点状の場合には、点
と点の間隔は0.7mm以下が望ましい。痕跡形成面
は片面でも両面でも良く、本例では片面(上面)
の例を示している。
かくして片面にレーザー痕跡が形成された鋼帯
Sはエツチング装置3で痕跡部の地鉄の溶解除去
が行われる。こゝで使用するエツチング液として
は、絶縁皮膜を溶解しないものが良く、硝酸溶液
が最適である。硝酸溶液の濃度は20〜70wt%が
好ましい。これは20wt%以下ではエツチング速
度が遅くて工業的に採用し難く、一方70wt%以
上では発煙の問題がある。より好ましいのは30〜
60wt%である。また硝酸溶液の温度は20〜50℃
とすることができる。このエツチング装置3に
は、鋼帯S上にスプレーノズル8が多数本あり、
硝酸溶液のスプレーによりエツチングが行われ
る。10はエツチング液の循環タンクで、配管1
1により接続され、ポンプ13により各スプレー
ノズル8に循環供給される。各スプレーノズル8
の入側配管にはバルブ9が設けられ、エツチング
液中の鉄濃度或いは、所望するエツチング深さに
応じてバルブ9を選択操作して使用するスプレー
の通板方向の本数を選択する。尚、図中12は加
熱器で液温が一定に維持される。(30〜70℃)以
降は上に述べた順で処理されコイルに巻取られ
る。かくして処理された高磁束密度一方向性電磁
鋼板は、歪取り焼鈍を行つても鉄損が低下しない
という特性を有するものである。
本発明の特徴は上記の説明からも明らかな如
く、通板速度を終始一定にして、レーザービーム
照射装置2での痕跡形成条件並びに皮膜焼付条件
等を一定にするところにある。そして例えばエツ
チング装置3でスプレーノズル8群から鋼帯Sに
スプレーされた硝酸溶液の循環使用につれて鉄分
が増加してエツチング能が低下して痕跡内の地鉄
の溶解深さが所望値よりも浅くなつてくると、硝
酸溶液中の鉄分濃度の検出により又は製品サンプ
ルの溶解深さの測定値により、バルブ9を操作し
て使用するスプレーノズル8の本数を通板方向に
増加して痕跡内の地鉄の溶解深さを一定に保つも
のである。
この様に本発明方法を実施することにより、レ
ーザービーム照射による痕跡形成条件を一定に保
つことができると共に、痕跡内の地鉄の溶解条件
をも一定に保つことができ、磁気特性が高位に安
定した一方向性電磁鋼帯が工業的に容易に得られ
るものである。
しかも、本発明の如き特殊なエツチングに対し
ては、スプレー法では浸漬方式と異なりエツチン
グ時痕跡からの気泡が洗い流され、又痕跡に絶え
ず新鮮な酸液の供給が可能となり、第2図に示す
如く酸洗時間の短縮が計られるものである。
又、通板速度が終始一定であることにより、絶
縁皮膜焼付炉6での焼付条件を安定化することが
でき、均質な絶縁皮膜の形成が可能となる。
従つて、本発明によれば、各処理を一定条件で
かつ安定して行うことが出来、その結果、歪取り
焼鈍後の鉄損特性低下防止に寄与する作用機構を
安定して形成することができるものである。
更に、緊急ライン停止を行つた場合にも、スプ
レー法ではスプレーの停止により迅速に硝酸溶液
の鋼帯Sへの供給中断ができ、且つ後続の水洗に
より過剰なエツチングによる鋼帯Sの穴明き、破
断が効果的に防止できるという効果を奏するもの
である。
鉄鋼の酸洗として、一部にスプレー酸洗が用い
られていることは、例えば特公昭59−11671号に
より公知である。本発明は、このスプレー酸洗方
式を、絶縁皮膜を有する一方向性電磁鋼帯の表面
にレーザービーム照射して多数の皮膜除去部を形
成後のエツチングに結合することにより、上述し
た如く諸種の顕著な効果を奏し得たものである。
〔実施例〕
本発明の実施例 張力絶縁皮膜(5g/m2)を有する高磁束密度
一方向性電磁鋼帯(板厚0.23mm)を第1図に示し
たラインに通して表面をYAGレーザー照射処理
して地鉄露出部(皮膜除去部)を形成させ、次い
で多数列の硝酸スプレーを有するエツチング装置
で地鉄露出部のエツチングを行ない、引続いて水
洗、乾燥後地鉄露出部を補修するため張力絶縁皮
膜(2g/m2)処理を行なう。
レーザー照射条件及びエツチング条件は次のと
おり。
(1) ラインスピード 40m/min一定 (2) レーザー照射条件 (a) 照 射 面 :片面照射 (b) エネルギー密度:2mj/mm2 (c) レーザー痕跡:・点状痕跡径0.2〜0.3mm (第3図参照) ・点状痕跡C方向 0.5mm 中心間距離 ・痕跡列L方向間隔 5mm (3) エツチング条件 (a) エツチング方式:スプレー方式 (b) スプレー列数 :20列 (c) 酸 液 :硝酸濃度60wt%温度40℃ (d) スプレー処理時間:30sec以上 (e) エツチング深さ :25μ 上記の初期条件で通板し、処理量増加による第
4図に示す如き硝酸濃度の低下並びにFe濃度の
増加につれて同図に示す様に使用スプレー本数を
14列から20列まで増加して250ton処理した。この
様に処理した電磁鋼板を歪取り焼鈍(800℃×2hr
in N2雰囲気)し、鉄損を測定した結果を第4図
に併記した。鉄損測定は単板磁気測定器による。
これから判る様に、安定したエツチング深さが
得られ、その結果極めて高位に安定した鉄損値が
得られている。
〔比較例〕
実施例と同一ラインスピード(一定)で実施例
と同様にレーザー照射処理後、濃度60wt%、温
度40℃硝酸を用いた酸洗タンクに浸漬(60sec一
定)し、以降実施例と同様に処理した。
その結果、第5図に示す如く処理量の増加によ
る硝酸濃度及びFe濃度の挙動は実施例と同様な
傾向を示したが、エツチング深さは処理量の増加
と共に浅くなり、特に100tonを越える時点から顕
著になり、それにつれて歪取焼鈍後の鉄損値も次
第に悪くなつていることが判る。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、レーザー照射処理
とエツチング処理を一連の工程で行なう歪取焼鈍
を行つても鉄損特性が劣化しない低鉄損一方向性
電磁鋼板の製造法において、特殊なエツチング方
法の採用結合によりラインスピードを一定に保つ
て処理を行なうことが可能となり、高位に安定し
た鉄損特性を有する製品が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するための工程図、
第2図はエツチング時間と地鉄除去深さの関係を
示した図面、第3図はレーザー照射処理した一方
向性電磁鋼板の金属組織写真、第4図は本発明実
施例及び実施結果を示す図面、第5図は比較例及
び実施結果を示す図面である。 S……絶縁皮膜を有する一方向性電磁鋼帯、2
……レーザービーム照射装置、3……酸液スプレ
ー装置、8……スプレーノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁皮膜を有する方向性電磁鋼帯の表面に多
    数の痕跡を形成する処理と、その後の酸液を循環
    使用する通板方向に配列された多数本のスプレー
    ノズルによる上記痕跡部の地鉄のエツチング処理
    とを行い、上記酸液の循環使用によるエツチング
    能の変化を酸液中の鉄分濃度検出により、又は製
    品サンプルの溶解深さにより検出する段階を行
    い、前記エツチング処理を通板方向のスプレーノ
    ズルの使用本数を前記エツチング能の変化に応じ
    て増加させることにより、前記痕跡形成処理並び
    に前記エツチング処理とその後の絶縁皮膜再塗布
    処理の一連の処理を通板速度一定の下で連続的に
    行うことを特徴とする、方向性電磁鋼板の処理方
    法。
JP60226953A 1984-11-10 1985-10-14 方向性電磁鋼板の処理方法 Granted JPS6286175A (ja)

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