JP2002348643A - 張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着性に優れる一方向性珪素鋼板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板表面に無機鉱物質皮膜のない仕上げ焼鈍
済み一方向性珪素鋼板に対し、張力付与性絶縁皮膜の密
着性が良好な一方向性珪素鋼板を提供する。 【解決手段】 張力付与性絶縁皮膜と仕上げ焼鈍済みの
一方向性珪素鋼板との間に膜厚２ｎｍ以上５００ｎｍ以
下で金属系酸化物の断面面積率５０％以下のシリカを主
体とする外部酸化型酸化膜を形成させる張力付与性絶縁
皮膜の皮膜密着性に優れる一方向性珪素鋼板とその製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォルステライト
（Ｍｇ₂ＳｉＯ₄）等で構成される無機鉱物質皮膜の生成
を意図的に防止して製造したり、あるいは研削や酸洗等
の手段によって除去したり、さらには鏡面光沢を呈する
まで表面を平坦化させたりして調製した仕上げ焼鈍済み
の一方向性珪素鋼板に対し、張力付与性の絶縁性皮膜を
形成させた一方向性珪素鋼板とその絶縁皮膜形成方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一方向性珪素鋼板は磁気鉄芯材料として
多用されており、特にエネルギ−ロスを少なくするため
に鉄損の少ない材料が求められている。鉄損の低減には
鋼板に張力を付与することが有効であることから、鋼板
に比べ熱膨張係数の小さい材質からなる皮膜を高温で形
成することによって鋼板に張力を付与し、鉄損低減が図
られてきた。仕上げ焼鈍工程で鋼板表面の酸化物と焼鈍
分離剤とが反応して生成するフォルステライト系皮膜
は、鋼板に張力を与えることができ、皮膜密着性も優れ
ている。

【０００３】例えば、特開昭４８−３９３３８号公報で
開示されたコロイド状シリカとリン酸塩を主体とするコ
−ティング液を鋼板表面に塗布し、焼き付けることによ
って絶縁皮膜を形成する方法は、鋼板に対する張力付与
の効果が大きく、鉄損低減に有効である。そこで、仕上
げ焼鈍工程で生じたフォルステライト系皮膜を残した上
でリン酸塩を主体とする絶縁皮膜を形成することが一般
的な一方向性珪素鋼板の製造方法となっている。

【０００４】近年、フォルステライト系皮膜と地鉄の乱
れた界面構造が、皮膜張力による鉄損改善効果をある程
度減少させていることが明らかになってきた。そこで、
例えば、特開昭４９−９６９２０号公報に開示されてい
る如く、仕上げ焼鈍工程で生ずるフォルステライト系皮
膜を除去したり、更に鏡面化仕上げを行った後、改めて
張力皮膜を形成させることにより、更なる鉄損低減を試
みる技術が開発された。

【０００５】しかしながら、上記絶縁皮膜はフォルステ
ライトを主体とする皮膜の上に形成した場合はかなりの
密着性が得られるものの、フォルステライト系皮膜を除
去したり、あるいは仕上げ焼鈍工程で意図的にフォルス
テライト形成を行わなかったものに対しては皮膜密着性
が十分ではない。フォルステライト系皮膜の除去を行っ
た場合はコ−ティング液を塗布して形成させる張力付与
型絶縁皮膜のみで所要の皮膜張力を確保する必要があ
り、必然的に厚膜化しなければならず、より一層の密着
性が必要である。したがって、従来の皮膜形成法では鏡
面化の効果を十分に引き出すほどの皮膜張力を達成し、
かつ皮膜密着性をも確保することは困難であり、十分な
鉄損低減が図られていなかった。そこで、張力付与性絶
縁皮膜の密着性を確保するための技術として、張力付与
性絶縁皮膜の形成に先立ち、仕上げ焼鈍済みの一方向性
珪素鋼板の表面に酸化膜を形成させる方法が、例えば、
特開昭６０−１３１９７６号公報、特開平６−１８４７
６２号公報、特開平７−２７８８３３号公報、特開平８
−１９１０１０号公報、特開平９−０７８２５２号公
報、において提案された。

【０００６】特開昭６０−１３１９７６号公報で開示さ
れた技術は、仕上げ焼鈍済みの一方向性珪素鋼板を鏡面
化した後、鋼板表面付近を内部酸化させる方法で、この
内部酸化層によって張力皮膜の密着性を向上させ、内部
酸化、即ち鏡面度減退で生じる鉄損劣化を皮膜密着性向
上によってもたらされる付与張力の増大で補足する方法
である。

【０００７】また、特開平６−１８４７６２号公報で開
示された技術は、鏡面化ないしはそれに近い状態に調製
した仕上げ焼鈍済みの一方向性珪素鋼板に対し、温度毎
に特定の雰囲気で焼鈍を施すことにより鋼板表面に外部
酸化型の酸化膜を形成し、この酸化膜でもって張力付与
性絶縁皮膜の皮膜と鋼板との皮膜密着性を確保する方法
である。

【０００８】更に、特開平７−２７８８３３号公報で開
示された技術は、張力付与性の絶縁皮膜が結晶質である
場合において、無機鉱物質皮膜のない仕上げ焼鈍済みの
一方向性珪素鋼板の表面に非晶質の酸化物の下地皮膜を
形成させることで、結晶質の張力付与性絶縁皮膜が形成
される際に起こる鋼板酸化、即ち、鏡面度減退を防止す
る技術である。

【０００９】また、特開平８−１９１０１０号公報で開
示された技術は、非金属物質を除去した仕上げ焼鈍済み
の一方向性珪素鋼板の表面に結晶性のファイヤライトを
形成させることでファイヤライト結晶による張力付与効
果と張力付与性の絶縁皮膜との密着性向上効果により鉄
損低減を図る方法である。更に、特開平９−０７８２５
２号公報で開示された技術は、無機鉱物質皮膜のない仕
上げ焼鈍済みの一方向性珪素鋼板の表面に形成させる下
地シリカ層の量を１００ｍｇ／ｍ２以下にすることで張
力皮膜の密着性確保だけでなく、良好な鉄損値をも実現
しようとする方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の技術を適用し、
無機鉱物質のない一方向性珪素鋼板の表面に酸化膜を形
成させることで、皮膜密着性改善や鉄損値低減の効果は
それなりに認められるも張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着
性が必ずしも完全ではなかったために低鉄損の一方向性
珪素鋼板を安定して得ることが困難であった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決し、無機鉱物質皮膜のない仕上げ焼鈍済みの一方向
性珪素鋼板に対し、十分な皮膜密着性を得ることができ
るよう張力付与型の絶縁性皮膜を形成させた一方向性珪
素鋼板である。本発明の要旨は次の通りである。

【００１２】（１）仕上げ焼鈍皮膜が実質的に存在しな
い鋼板表面に、張力付与性の絶縁皮膜を形成した一方向
性珪素鋼板であって、張力付与性絶縁皮膜と鋼板との界
面に、膜厚が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下で、鉄、アルミ
ニウム、チタン、マンガン、クロムのうちから選ばれる
１種または２種以上の元素で構成される酸化物が断面面
積率にして５０％以下を占めるシリカ主体の外部酸化型
酸化膜を有することを特徴とする張力付与性絶縁皮膜の
皮膜密着性に優れる一方向性珪素鋼板。

【００１３】（２）フォルステライト等の無機鉱物質皮
膜を酸洗等の手段により除去し、あるいはその生成を意
図的に防止して製造した仕上げ焼鈍済み一方向性珪素鋼
板表面に張力付与性絶縁皮膜の形成に先立ち、該鋼板を
２００℃以上１１５０℃以下の昇温域で昇温速度を１０
℃／秒以上５００℃／秒以下で加熱し、膜厚が２ｎｍ以
上５００ｎｍ以下で、鉄、アルミニウム、チタン、マン
ガン、クロムのうちから選ばれる１種または２種以上の
元素で構成される酸化物が断面面積率にして５０％以下
を占めるシリカを主体とする外部酸化型酸化膜を前記張
力付与性絶縁皮膜と鋼板との界面に形成させることを特
徴とする張力付与性絶縁皮膜の鋼板密着性に優れる一方
向性珪素鋼板の絶縁皮膜形成方法。

【００１４】（３）前記張力付与性絶縁皮膜がリン酸塩
とコロイド状シリカを主体とする塗布液を焼き付けて生
成させた張力付与性絶縁皮膜であることを特徴とする上
記（１）または（２）記載の張力付与性絶縁皮膜の皮膜
密着性に優れる一方向性珪素鋼板。 （４）前記張力付与性絶縁皮膜がアルミナゾルとほう酸
を主体とする塗布液を焼き付けて生成させた張力付与性
絶縁皮膜であることを特徴とする上記（１）または
（２）記載の張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着性に優れる
一方向性珪素鋼板。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、発明の詳細について説明す
る。発明者らは、皮膜密着性が必ずしも完全ではない原
因として外部酸化型酸化膜を形成させる条件、特に、昇
温域の昇温速度に問題があり、昇温速度によって外部酸
化型酸化膜の構造に差異が生じ、そのため張力付与性の
絶縁皮膜の密着性が変動するのではないかと推測した。
そこで、次に述べるような実験を行い、皮膜密着性に対
する昇温速度と外部酸化型酸化膜構造の関係を調べた。

【００１６】実験用素材として、板厚０．２２５ｍｍの
脱炭焼鈍板に対し、アルミナを主体とする焼鈍分離剤を
塗布して仕上げ焼鈍を行い、二次再結晶させ、鏡面光沢
を有する一方向性珪素鋼板を準備した。この鋼板に対
し、窒素２５％、水素７５％、露点−２℃の雰囲気にお
いて均熱時間１５秒で、かつ、種々の温度と昇温速度の
条件で熱処理を施し、シリカを主体とする外部酸化型酸
化膜を形成させた。ついで、張力付与性の絶縁皮膜を形
成するため、リン酸アルミニウム、クロム酸、コロイダ
ルシリカを主体とする塗布液を塗布し、窒素雰囲気中で
８３５℃で３０秒間焼き付けた。このようにして作製し
た鋼板の皮膜密着性を調べた。

【００１７】皮膜密着性は、直径２０ｍｍの円筒に試料
を巻き付けた時、鋼板から剥離せず、鋼板と皮膜が密着
したままであった部分の面積率（以後、皮膜残存面積率
と称する）で評価した。密着性が不良で皮膜が完全に剥
離した場合は０％、皮膜密着性が良好で皮膜が全く剥離
しなかった場合を１００％と判定した。評価は皮膜残存
面積率が９０％以下の場合を×、９１〜９５％のものを
○、９６〜１００％のものを◎とした。

【００１８】また、外部酸化型酸化膜を含む張力付与性
絶縁皮膜と鋼板との界面構造を調べるため、集束イオン
ビ−ム法（ＦＩＢ法）によって断面薄片試料を作製し、
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で断面構造を観察した。断
面観察の結果、シリカ主体の外部酸化型酸化膜の中に
鉄、 アルミニウム、チタン、マンガン、クロムのうち
１種または２種以上の元素で構成される酸化物（例え
ば、Ｓｉ−Ｍｎ−Ｃｒ酸化物、Ｓｉ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ａｌ
−Ｔｉ酸化物、Ｆｅ酸化物などであり以下総称して金属
系酸化物という。）が部分的に観察された。この金属系
酸化物がシリカ主体の外部酸化型酸化膜に占める断面面
積率をＴＥＭ写真から算出した。

【００１９】このようにして調査した結果を表１に示し
た。なお、図１および図２に、断面観察結果の一例とし
て、試料番号２３の試料および試料番号３０の試料の断
面観察像を示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から、張力付与性絶縁皮膜の密着性を
確保できる条件を求めると次のようになる。まず、金属
系酸化物の断面面積率に関わらず、外部酸化型酸化膜の
膜厚が２ｎｍ未満の試料番号１から試料番号４の熱処理
温度５００℃の条件では、皮膜密着性が確保できない。
一方、外部酸化型酸化膜の膜厚が２ｎｍ以上の試料番号
５から試料番号４０の熱処理温度が６００℃から１１５
０℃の条件においては、概ね、皮膜密着性が確保できる
ようになる。特に、試料番号２６から試料番号４０の外
部酸化型酸化膜の膜厚が４０ｎｍ以上の熱処理温度が１
０００℃以上の条件では皮膜密着性が格段に良好であ
る。但し、昇温域の昇温速度が１０℃／秒以上５００℃
／秒以下の条件で、外部酸化型酸化膜中の金属系酸化物
の断面面積率が５０％以下の条件では、皮膜密着性が良
好であるが、昇温速度が５℃／秒で金属系酸化物の断面
面積率が５０％よりも大きい条件では外部酸化型酸化膜
の膜厚が厚くとも、皮膜密着性が必ずしも完全とは言え
ず、皮膜残存面積率で９０％以下となった。更には、昇
温速度が５０℃／秒以上５００℃／秒以下の場合、外部
酸化型酸化膜中の金属系酸化物の断面面積率が３０％以
下となっており、皮膜残存面積率は９６％以上であり、
皮膜密着性はより一層優れている。

【００２２】表１から分かるように、本発明においては
張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着性確保するためには外部
酸化型酸化膜の膜厚が２ｎｍ以上で、かつ外部酸化型酸
化膜に占める金属系酸化物の断面面積率が５０％以下で
あることが必須であり、こうした外部酸化型酸化膜を形
成させるためには熱処理工程において、２００℃以上１
１５０℃以下の昇温域の昇温速度を１０℃／秒以上５０
０℃／秒以下にする必要があることがわかる。より一層
の皮膜密着性が要求される場合には、外部酸化型酸化膜
に占める金属系酸化物の断面面積率が３０％以下が望ま
しく、こうした外部酸化型酸化膜を形成させるためには
そのための熱処理工程のうち、熱処理温度を６００℃以
上、特に好ましくは１０００℃以上で行い、かつ、その
時の昇温域の昇温速度を２０℃／秒以上５００℃／秒以
下にすることが望ましい。昇温速度の上限については現
在のところ明らかではない。

【００２３】このように皮膜密着性について外部酸化型
酸化膜の膜厚と金属系酸化物が占める断面面積率が大き
く影響していることについて、発明者らはその機構を次
のように考えている。まず、外部酸化型酸化膜の膜厚依
存性について述べる。鋼板と張力付与性絶縁皮膜との密
着性は、両者の界面に形成させた外部酸化型酸化膜によ
って決まる。一般に外部酸化型酸化膜は金属原子が鋼中
から表面に拡散し、表面で酸化性ガスと反応することで
成長すると言われている。そのため、酸化膜の成長速度
は原子の拡散速度によって決まる。原子の拡散は熱エネ
ルギ−によって高められる。したがって温度が高いほど
原子の拡散が促進され、外部酸化型酸化膜はより成長す
る。こうした機構のため熱処理温度が５００℃と低い条
件では外部酸化型の酸化膜の成長が十分ではないため、
皮膜密着性が十分ではなく、一方、熱処理温度が６００
℃以上では十分に外部酸化型酸化膜が成長するので皮膜
密着性は良好で、さらに１０００℃以上では更に酸化膜
が成長し易くなるので皮膜密着性が極めて良好となるも
のと考えられる。

【００２４】こうした推測が妥当であることが透過型電
子顕微鏡を使った外部酸化型酸化膜の膜厚測定の結果か
らわかる。即ち、膜厚が１ｎｍで、外部酸化型酸化膜の
成長が十分でない、熱処理温度５００℃の条件では張力
付与型絶縁皮膜の密着性が不良であるのに対し、膜厚２
ｎｍ以上で、外部酸化型酸化膜が成長した、熱処理温度
６００℃以上の条件では皮膜密着性は良好である。

【００２５】次に張力付与性絶縁皮膜の密着性と外部酸
化型酸化膜に存在する金属系酸化物の関係について述べ
る。外部酸化型酸化膜中に金属系酸化物が形成される機
構についてはその詳細は未だ不明であるが、現在のとこ
ろ、発明者らは次のように考えている。まず、昇温域の
昇温速度が遅い場合、熱処理を受ける鋼板からみて低温
域における滞在時間が長くなる。そのため、低温域を通
過する間、Ｓｉだけでなく、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、
ＴｉなどＳｉ以外の元素も酸化されてしまう。その後、
均熱温度に達してからは主にシリカを主体とする酸化膜
が形成される。この時、昇温中に生成した金属系酸化物
はシリカ膜中に取り残される。

【００２６】一方、昇温域の昇温速度が速い場合、低温
域における滞在時間が短くなるので、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ａｌ、Ｔｉなどの元素は酸化されない。その結果、
均熱温度に達してから、シリカを主体とする酸化膜が形
成されていても、酸化膜中に金属系酸化物は包含されな
い。次に張力付与性絶縁皮膜の鋼板密着性と外部酸化型
酸化膜構造との関係を述べる。

【００２７】張力付与性絶縁皮膜による鋼板への張力付
与は張力付与性絶縁皮膜と鋼板との熱膨張係数の差によ
ってもたらされる。この時、張力付与性絶縁皮膜と鋼板
との界面には多大な応力が発生する。この応力に耐え、
鋼板と張力付与性絶縁皮膜の密着性を確保するのが外部
酸化型酸化膜である。発明者らは、こうした応力耐性に
関し、一種の欠陥部分である金属系酸化物の外部酸化型
酸化膜中比率が影響しているのではないかと推測してい
る。つまり、金属系酸化物が少なく、断面面積率にして
５０％以下の場合、応力に耐えうるが、金属系酸化物が
多く、断面面積率にして５０％よりも多い場合、外部酸
化型酸化膜が、張力付与性絶縁皮膜によって押しかかる
応力に耐えることができず、外部酸化型酸化膜が破壊さ
れてしまうのではないかと考えている。

【００２８】

【実施例】＜実施例１＞板厚０．２２５ｍｍ、Ｓｉ：
３．３５質量％の一方向性珪素鋼板製造用の冷延板に脱
炭焼鈍を施し、表面にマグネシアと塩化ビスマスを主体
とする焼鈍分離剤の水スラリ−を塗布し、乾燥した。つ
いで乾燥水素雰囲気中、１２００℃、２０時間の仕上げ
焼鈍を行ない、表面に無機鉱物質の殆どない二次再結晶
の完了した一方向性珪素鋼板を得た。この鋼板に対し、
窒素２５％、水素７５％、露点−２０℃の雰囲気中、温
度１１５０℃で熱処理を行なうことでシリカを主体とす
る外部酸化型酸化膜を形成させた。この時、昇温域の昇
温速度を６５℃／秒（実施例）と８℃／秒（比較例）の
２条件で行なった。こうして調製した鋼板に対し、濃度
５０％のリン酸マグネシム水溶液５０ｍｌ、濃度２０％
のコロイダルシリカ水分散液１００ｍｌ、無水クロム酸
５ｇからなる混合液を塗布し、８５０℃で３０秒間焼き
付け、張力付与性の絶縁皮膜を形成させた。

【００２９】こうして調製した絶縁皮膜付き一方向性珪
素鋼板について、直径２０ｍｍの円筒に試料を巻き付け
た時の皮膜残存面積率で絶縁皮膜の密着性を評価した。
結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２から昇温速度８℃／秒、金属系酸化物
の断面面積率６０％で皮膜残存面積率９０％である比較
例に比べ、昇温速度６５℃／秒、金属系酸化物の断面面
積率１０％で皮膜残存面積率１００％である実施例では
皮膜密着性が良好で優れている。 ＜実施例２＞板厚０．２２５ｍｍ、Ｓｉ：３．２５質量
％の一方向性珪素鋼板製造用の冷延板に脱炭焼鈍を施
し、表面にアルミナを主体とする焼鈍分離剤の水スラリ
−を塗布し、乾燥した。ついで乾燥水素雰囲気中、１２
００℃、２０時間の仕上げ焼鈍を行ない、表面に無機鉱
物質が殆どなく、鏡面光沢を有する二次再結晶の完了し
た一方向性珪素鋼板を得た。この鋼板に対し、窒素２５
％、水素７５％、露点−１５℃の雰囲気中、温度８００
℃で熱処理を行なうことで外部酸化型酸化膜を形成させ
た。この時、昇温域の昇温速度を３５℃／秒（実施例）
と４℃／秒（比較例）の２条件で行なった。こうして調
製した鋼板に対し、濃度５０％のリン酸アルミニウム水
溶液５０ｍｌ、濃度２０％のコロイダルシリカ水分散液
１００ｍｌ、無水クロム酸５ｇからなる混合液を塗布
し、８５０℃で３０秒間焼き付け、張力付与性の絶縁皮
膜を形成させた。

【００３２】こうして調製した絶縁皮膜付き一方向性珪
素鋼板について、直径２０ｍｍの円筒に試料を巻き付け
た時の皮膜残存面積率で皮膜密着性を評価した。結果を
表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】表３から昇温速度４℃／秒、金属系酸化物
の断面面積率５５％で皮膜残存面積率９０％である比較
例に比べ、昇温速度３５℃／秒、金属系酸化物の断面面
積率１５％で皮膜残存面積率１００％である実施例では
皮膜密着性が良好で優れている。 ＜実施例３＞板厚０．２２５ｍｍ、Ｓｉ：３．３０質量
％の一方向性珪素鋼板製造用の冷延板に脱炭焼鈍を施し
た後、表面酸化層を弗化アンモニムと硫酸の混合溶液中
で酸洗し溶解除去した。ついでアルミナ粉末を静電塗布
法で塗布し、乾燥水素雰囲気中、１２００℃、２０時間
の仕上げ焼鈍を行なった。こうして調製した二次再結晶
の完了した一方向性珪素鋼板の表面には無機鉱物質がな
く、かつ鏡面光沢を有する。この鋼板に対し、窒素２５
％、水素７５％、露点−５℃の雰囲気中、温度９００℃
で熱処理を行なうことで外部酸化型酸化膜を形成させ
た。この時、昇温域の昇温速度を９０℃／秒（実施例）
と７℃／秒（比較例）の２条件で行なった。こうして調
製した鋼板に対し、濃度５０％のリン酸マグネシム／ア
ルミニウム水溶液５０ｍｌ、濃度３０％のコロイダルシ
リカ水分散液６６ｍｌ、無水クロム酸５ｇからなる混合
液を塗布し、８５０℃で３０秒間焼き付け、張力付与性
の絶縁皮膜を形成させた。

【００３５】こうして調製した絶縁皮膜付き一方向性珪
素鋼板について、直径２０ｍｍの円筒に試料を巻き付け
た時の皮膜残存面積率で皮膜密着性を評価した。結果を
表４に示す。

【００３６】

【表４】

【００３７】表４から昇温速度７℃／秒、金属系酸化物
の断面面積率６０％で皮膜残存面積率９０％である比較
例に比べ、昇温速度９０℃／秒、金属系酸化物の断面面
積率５％で皮膜残存面積率１００％である実施例では皮
膜密着性が良好で優れている。 ＜実施例４＞板厚０．２３ｍｍ、Ｓｉ：３．３０質量％
の一方向性珪素鋼板製造用の冷延板に脱炭焼鈍を施し、
表面にマグネシアを主体とする焼鈍分離剤の水スラリ−
を塗布し、乾燥した後、乾燥水素雰囲気中、１２００
℃、２０時間の仕上げ焼鈍を行なった。こうして調製し
た二次再結晶の完了した一方向性珪素鋼板の表面にはフ
ォルステライトを主体とする皮膜が生成している。つい
で、ふっ化アンモニムと硫酸の混合溶液中で酸洗し、表
面皮膜を溶解除去した後、ふっ酸と過酸化水素水の混合
溶液中で化学研磨し、鋼板表面に無機鉱物質がなく、か
つ鏡面光沢をもつ鋼板を得た。この鋼板に対し、窒素２
５％、水素７５％、露点０℃の雰囲気中、温度１０５０
℃で熱処理を行なうことで外部酸化型酸化膜を形成させ
た。この時、昇温域の昇温速度を２５０℃／秒（実施
例）と６℃／秒（比較例）の２条件で行なった。こうし
て調製した鋼板に対し、１０％濃度のコロイダルアルミ
ナ水分散液１００ｍｌ、不定形アルミナ粉末１０ｇ、ホ
ウ酸５ｇ、水２００ｍｌからなる混合液を塗布し、９０
０℃で３０秒間焼き付け、張力付与性の絶縁皮膜を形成
させた。

【００３８】こうして調製した絶縁皮膜付き一方向性珪
素鋼板について、直径２０ｍｍの円筒に試料を巻き付け
た時の皮膜残存面積率で皮膜密着性を評価した。結果を
表５に示す。

【００３９】

【表５】

【００４０】表５から昇温速度２５０℃／秒、金属系酸
化物の断面面積率５５％で皮膜残存面積率９０％である
比較例に比べ、昇温速度６℃／秒、金属系酸化物の断面
面積率１０％で皮膜残存面積率１００％である実施例の
ほうが皮膜密着性が良好で優れている。

【００４１】

【発明の効果】本発明により皮膜密着性の良好な一方向
性珪素鋼板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による試料番号２３（表１）の試料の断
面ＴＥＭ観察像を示す図。

【図２】本発明による試料番号３０（表１）の試料の断
面ＴＥＭ観察像を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 健一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 牛神 義行 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 中村 修一 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 杉山 昌章 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K026 AA03 BA01 BA03 BA07 BB10 CA16 CA18 CA21 CA23 CA41 DA02 EA07 EA17 EB11 4K033 AA02 GA00 LA01 MA01 MA02 TA01 TA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕上げ焼鈍皮膜が実質的に存在しない鋼
   板表面に、張力付与性の絶縁皮膜を形成した一方向性珪
   素鋼板であって、張力付与性絶縁皮膜と鋼板との界面
   に、膜厚が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下で、鉄、アルミニ
   ウム、チタン、マンガン、クロムのうちから選ばれる１
   種または２種以上の元素で構成される酸化物が断面面積
   率にして５０％以下を占めるシリカ主体の外部酸化型酸
   化膜を有することを特徴とする張力付与性絶縁皮膜の皮
   膜密着性に優れる一方向性珪素鋼板。
2. 【請求項２】 フォルステライト等の無機鉱物質皮膜を
   酸洗等の手段により除去し、あるいはその生成を意図的
   に防止して製造した仕上げ焼鈍済み一方向性珪素鋼板表
   面に張力付与性絶縁皮膜の形成に先立ち、該鋼板を２０
   ０℃以上１１５０℃以下の昇温域で昇温速度を１０℃／
   秒以上５００℃／秒以下で加熱し、膜厚が２ｎｍ以上５
   ００ｎｍ以下で、鉄、アルミニウム、チタン、マンガ
   ン、クロムのうちから選ばれる１種または２種以上の元
   素で構成される酸化物が断面面積率にして５０％以下を
   占めるシリカを主体とする外部酸化型酸化膜を前記張力
   付与性絶縁皮膜と鋼板との界面に形成させることを特徴
   とする張力付与性絶縁皮膜の鋼板密着性に優れる一方向
   性珪素鋼板の絶縁皮膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記張力付与性絶縁皮膜がリン酸塩とコ
   ロイド状シリカを主体とする塗布液を焼き付けて生成さ
   せた張力付与性絶縁皮膜であることを特徴とする請求項
   １または２記載の張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着性に優
   れる一方向性珪素鋼板。
4. 【請求項４】 前記張力付与性絶縁皮膜がアルミナゾル
   とほう酸を主体とする塗布液を焼き付けて生成させた張
   力付与性絶縁皮膜であることを特徴とする請求項１また
   は２記載の張力付与性絶縁皮膜の皮膜密着性に優れる一
   方向性珪素鋼板。