JP2007204817A - Ferrite film-fitted grain oriented electromagnetic steel sheet - Google Patents

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Yasutaka Fukuda
泰隆 福田
Satoshi Goto
聡志 後藤
Jun Aketo
純 明渡
Atsushi Iwata
篤 岩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide grain oriented electromagnetic steel sheet having excellent insulation properties, and also having excellent core loss properties, particularly, in high frequency core loss properties without performing high temperature film deposition. <P>SOLUTION: In the silicon-containing grain oriented electromagnetic steel sheet whose surface is provided with a ferrite film, the composition of the ferrite film satisfies Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>: 40 to 50 mol%, MO (M is one or more selected from Mg, Ca, Mn, Co, Ni, Cu and Zn): 40 to 60 mol%, and Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>: ≤10 mol%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フェライト被膜付き方向性電磁鋼板に関し、特にその鉄損の有利な低減を図ろうとするものである。   The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating, and particularly intends to advantageously reduce the iron loss.

方向性電磁鋼板は、主に変圧器や発電機等の電気機器の鉄心材料として用いられる軟磁性材料である。近年、省エネルギーの観点から、これら電気機器のエネルギーロスを低減することに対する要求が高まっており、鉄心材料として用いられる方向性電磁鋼板にも、従来にも増して良好な磁気特性が求められるようになってきた。   A grain-oriented electrical steel sheet is a soft magnetic material mainly used as an iron core material of electrical equipment such as a transformer and a generator. In recent years, from the viewpoint of energy saving, the demand for reducing the energy loss of these electrical devices is increasing, and the grain-oriented electrical steel sheets used as iron core materials are required to have better magnetic properties than before. It has become.

方向性電磁鋼板の磁気特性は主に鉄損と磁束密度で表されるが、そのうち鉄損は、ヒステリシス損と渦電流損に大別される。
方向性電磁鋼板の鉄損を低減するためには、
(1) 二次再結晶により鉄の磁化容易軸である<001>軸を一方向(圧延方向)に高度に揃えることにより、ヒステリシス損を低減する方法、
(2) 鋼板に含まれる不純物を低減したり、表面を平滑化することにより、ヒステリシス損を低減する方法、
(3) 鋼板に高比抵抗元素(主としてSi)を含有させて渦電流損を低減する方法、
(4) 鋼板の厚みを薄くして渦電流損を低減する方法、
(5) 鋼板の表面に特定形状の歪みや溝を形成することにより、磁区を細分化することで渦電流損を低減する方法
等が有効である。
これらの方法が確立されたことにより、方向性電磁鋼板の鉄損は飛躍的に低減されてきた。
The magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheets are mainly represented by iron loss and magnetic flux density. Of these, iron loss is roughly divided into hysteresis loss and eddy current loss.
In order to reduce the iron loss of grain-oriented electrical steel sheets,
(1) A method of reducing hysteresis loss by highly aligning the <001> axis, which is the easy axis of iron, in one direction (rolling direction) by secondary recrystallization,
(2) A method of reducing hysteresis loss by reducing impurities contained in a steel plate or smoothing the surface,
(3) A method of reducing eddy current loss by adding a high specific resistance element (mainly Si) to the steel sheet,
(4) A method of reducing eddy current loss by reducing the thickness of the steel sheet,
(5) A method of reducing eddy current loss by subdividing the magnetic domain by forming a specific shape of strain or groove on the surface of the steel sheet is effective.
With the establishment of these methods, the iron loss of grain-oriented electrical steel sheets has been dramatically reduced.

さらなる鉄損低減策として、最終仕上げ焼鈍後の鋼板の表面を平滑化し、その上に張力被膜を成膜することによって、磁区を細分化し、渦電流損を低減する技術も、これまで多数開示されている。
例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5および特許文献6において、PVD(物理蒸着)法やCVD(化学蒸着)法によって、電磁鋼板の表面に窒化物や炭化物などのセラミックス被膜を成膜することにより鉄損を低減する技術が開示されている。
さらに、張力には鋼板および被膜のヤング率と熱膨張率が影響することから、例えば、特許文献7、特許文献8および特許文献9では、これらを適宜調整する手法が開示されている。
As a further iron loss reduction measure, many technologies have been disclosed so far to smooth the surface of the steel sheet after final finish annealing and to form a tension film on it to subdivide the magnetic domains and reduce eddy current loss. ing.
For example, in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5 and Patent Document 6, a PVD (physical vapor deposition) method or a CVD (chemical vapor deposition) method is used to form nitride or A technique for reducing iron loss by forming a ceramic film such as carbide is disclosed.
Furthermore, since the Young's modulus and the thermal expansion coefficient of the steel plate and the coating film affect the tension, for example, Patent Document 7, Patent Document 8, and Patent Document 9 disclose methods for appropriately adjusting these.

特公昭63−32849号公報Japanese Patent Publication No. Sho 63-32849 特公昭63−32850号公報Japanese Patent Publication No. 63-32850 特公昭63−35684号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-35684 特公昭63−35685号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-35685 特公昭63−35686号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-35686 特公昭63−35687号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-35687 特開平6−248465号公報JP-A-6-248465 特開平6−287764号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-287764 特開平6−287765号公報JP-A-6-287765

しかしながら、上記した特許文献に記載の方法ではいずれも、付与張力を増大するために被膜形成温度を上昇させる必要があるが、この場合には、鋼板の軟化温度の1000℃を大きく超える成膜温度を採用することは困難である。
また、成膜に際して、電気・電子機器類が装置に近接して設けられているPVDなどの手法では、概ね600℃程度を超える温度での成膜は物理的に困難である。
However, in any of the methods described in the above-mentioned patent documents, it is necessary to increase the film forming temperature in order to increase the applied tension. In this case, the film forming temperature greatly exceeds the softening temperature of the steel sheet, 1000 ° C. It is difficult to adopt.
In addition, when a film is formed, it is physically difficult to form a film at a temperature exceeding about 600 ° C. by a method such as PVD in which electric and electronic devices are provided close to the apparatus.

本発明は、上記の問題を有利に解決するもので、高温での成膜を行うことなしに、張力付与被膜を被覆した鉄損が低くかつ絶縁性に優れた方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
また、最近では、鉄損特性の中でも、周波数が1kHz以上のいわゆる高周波域での鉄損特性に優れることが求められているが、本発明は、この要請にも十分に応え得る方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
The present invention advantageously solves the above-described problems, and provides a grain-oriented electrical steel sheet with low iron loss and excellent insulating properties coated with a tension-imparting film without performing film formation at a high temperature. With the goal.
In recent years, it has been demanded that the iron loss characteristic is excellent in the iron loss characteristic in a so-called high frequency region having a frequency of 1 kHz or more. The grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention can sufficiently meet this requirement. The purpose is to provide.

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.表面に、フェライト被膜をそなえる含珪素方向性電磁鋼板であって、該フェライト被膜の組成が
Fe2O3:40〜50 mol%、
MO(Mは、Mg,Ca,Mn,Co,Ni,CuおよびZnのうちから選んだ1種または2種以上 :40〜60 mol%
Bi2O3:10 mol%以下
を満足することを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. A silicon-containing grain-oriented electrical steel sheet having a ferrite coating on the surface, wherein the composition of the ferrite coating is
Fe 2 O 3 : 40-50 mol%,
MO (M is one or more selected from Mg, Ca, Mn, Co, Ni, Cu and Zn: 40-60 mol%
Bi 2 O 3 : A grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating characterized by satisfying 10 mol% or less.

2.上記1において、前記フェライト被膜の厚みが0.01〜10μm であることを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。 2. In the above 1, the grain-oriented electrical steel sheet with ferrite coating, wherein the ferrite coating has a thickness of 0.01 to 10 μm.

3.上記1または2において、前記フェライト被膜の格子定数が0.1〜1.0%伸びていることを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。 3. 3. The grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating according to 1 or 2, wherein the ferrite coating has a lattice constant of 0.1 to 1.0%.

本発明によれば、高温での成膜を行うことなしに、鉄損特性とくに高周波域における鉄損特性に優れた方向性電磁鋼板を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a grain-oriented electrical steel sheet having excellent iron loss characteristics, particularly in high frequency ranges, without performing film formation at a high temperature.

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明は、基本的に含珪素方向性電磁鋼板の表面にフェライト被膜を被成したものである。
ここに、素材である含珪素方向性電磁鋼板の成分組成は、特に限定されるものではなく、従来から公知の成分系いずれもが適合する。代表的な成分組成について述べると、次のとおりである。
Si:2.0〜4.5mass%、Mn:0.01〜0.5mass%を含有し、必要に応じて、Mo:0.005〜0.10mass%,Ni:0.005〜1.50mass%,Sn:0.01〜0.50mass%,Sb:0.005〜0.50mass%,Cu:0.01〜1.50,P:0.005〜0.50mass%およびCr:0.01〜1.50mass%等を含有させたものである。
The present invention will be specifically described below.
In the present invention, a ferrite film is basically formed on the surface of a silicon-containing grain-oriented electrical steel sheet.
Here, the component composition of the silicon-containing grain-oriented electrical steel sheet as the material is not particularly limited, and any conventionally known component system is suitable. The typical component composition is described as follows.
Si: 2.0-4.5 mass%, Mn: 0.01-0.5 mass%, Mo: 0.005-0.10 mass%, Ni: 0.005-1.50 mass%, Sn: 0.01-0.50 mass%, Sb: 0.005 to 0.50 mass%, Cu: 0.01 to 1.50, P: 0.005 to 0.50 mass%, Cr: 0.01 to 1.50 mass%, and the like.

次に、上記した方向性電磁鋼板の表面に形成するフェライト被膜については、張力付与効果に優れるだけでなく、絶縁性に富み、さらに高周波域での鉄損特性に優れることが重要である。
そこで、本発明では、上記フェライトとして、
Fe2O3:40〜50 mol%、
MO(Mは、Mg,Ca,Mn,Co,Ni,CuおよびZnのうちから選んだ1種または2種以上 :40〜60 mol%
Bi2O3:10 mol%以下(0mol%の場合を含む)
の組成に限定した。
Next, regarding the ferrite coating formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet, it is important not only to be excellent in tension imparting effect, but also to be excellent in insulation and to be excellent in iron loss characteristics in a high frequency range.
Therefore, in the present invention, as the ferrite,
Fe 2 O 3 : 40-50 mol%,
MO (M is one or more selected from Mg, Ca, Mn, Co, Ni, Cu and Zn: 40-60 mol%
Bi 2 O 3 : 10 mol% or less (including 0 mol%)
The composition was limited.

ここに、Fe2O3は、フェライトの強磁性を発現させるために必須の成分であるが、含有量が40mol%に満たないとフェライトの透磁率が低下して、電磁鋼板の鉄損低減に不利であり、一方50mol%を超えるとフェライトの比抵抗が急激に低下して、高周波域での損失が増大する不利が生じる。
また、MOは、フェライトの良好な磁気特性を発現させるために有用な成分であるが、含有量が40mol%に満たないと相対的にFe2O3が50mol%を超え、一方60mol%を超えると相対的にFe2O3が40mol%を下回るという問題が生じる。
さらに、Bi2O3は、フェライトの合成温度を低温化するのに有利に寄与するが、含有量が10 mol%を超えるとフェライトの透磁率を大きく損ない、電磁鋼板の低鉄損化の点で問題が生じる。
Here, Fe 2 O 3 is an essential component for manifesting the ferromagnetism of ferrite. However, if the content is less than 40 mol%, the permeability of ferrite decreases and iron loss of electrical steel sheets is reduced. On the other hand, if it exceeds 50 mol%, the specific resistance of ferrite rapidly decreases, and there is a disadvantage that the loss in the high frequency region increases.
MO is a useful component for developing the good magnetic properties of ferrite. However, if the content is less than 40 mol%, the relative content of Fe 2 O 3 exceeds 50 mol%, whereas it exceeds 60 mol%. In contrast, the problem that Fe 2 O 3 is less than 40 mol% arises.
Furthermore, Bi 2 O 3 advantageously contributes to lowering the ferrite synthesis temperature, but if the content exceeds 10 mol%, the permeability of the ferrite is greatly impaired, and the iron loss of the electrical steel sheet is reduced. The problem arises.

上記の成分組成になるフェライト被膜の厚みは0.01〜10μm とすることが好ましい。というのは、被膜厚が0.01μm に満たないと付与張力の面だけでなく、積層したときの絶縁性の面でも不十分であり、一方10μm を超えると剥離の問題が生じるからである。   The thickness of the ferrite film having the above component composition is preferably 0.01 to 10 μm. This is because if the film thickness is less than 0.01 μm, not only the surface of applied tension but also the insulating surface when laminated are insufficient, while if it exceeds 10 μm, the problem of peeling occurs.

ところで、電磁鋼板に張力を付与するには、フェライト被膜が伸びた状態にすると好適である。この際、格子定数の伸びが、ASTMカードの値と比較した時、0.1%未満では張力付与による電磁鋼板の磁気特性向上効果に乏しく、一方1.0%を超えると、大きな張力によりフェライト被膜が剥離したり、表面にクラックが発生するため、フェライト被膜の格子定数の伸びは、ASTM(American Standard for Testing Materials)カード比で0.1〜1.0%程度とするのが好適である。
ここに、ASTMカードとは、粉末X線回折の標準データが示されたものである。
なお、フェライト被膜の格子定数の伸びを上記の範囲に調整するには、原料の平均粒径を1〜2μm の範囲として、エアロゾルデポジション法を適用することが好適である。
By the way, in order to give tension to the electromagnetic steel sheet, it is preferable to make the ferrite film stretched. At this time, when the elongation of the lattice constant is less than 0.1% when compared with the value of the ASTM card, the effect of improving the magnetic properties of the electrical steel sheet by applying tension is poor. On the other hand, when the elongation exceeds 1.0%, the ferrite film peels off due to large tension. In addition, since cracks are generated on the surface, the elongation of the lattice constant of the ferrite film is preferably about 0.1 to 1.0% in terms of ASTM (American Standard for Testing Materials) card ratio.
Here, the ASTM card represents standard data of powder X-ray diffraction.
In order to adjust the elongation of the lattice constant of the ferrite coating to the above range, it is preferable to apply the aerosol deposition method with the average particle diameter of the raw material being in the range of 1 to 2 μm.

次に、本発明鋼板の好適製造方法について説明する。
所定の成分組成に調整された鋼スラブを、熱間圧延し、得られた熱延板に1回又は中間焼鈍を挟んで複数回の冷間圧延を施して最終板厚とした後、脱炭および1次再結晶焼鈍を施し、さらに焼鈍分離剤を塗布してから、最終仕上げ焼鈍を施して方向性電磁鋼板とする。この際、焼鈍分離剤の主成分をマグネシアとして、鋼板表面にフォルステライト被膜を形成した場合には、このフォルステライト被膜を酸洗で除去して表面を平滑化する。かようなフォルステライト被膜を形成しない場合には、そのまま次工程に供することもできるが、やはり酸洗により表面を平滑化することが好ましい。
Next, the suitable manufacturing method of this invention steel plate is demonstrated.
A steel slab adjusted to a predetermined component composition is hot-rolled, and the obtained hot-rolled sheet is subjected to cold rolling a plurality of times with one or more intermediate sandwiches to obtain a final thickness, followed by decarburization. And after applying a primary recrystallization annealing and further applying an annealing separator, final finishing annealing is performed to obtain a grain-oriented electrical steel sheet. At this time, in the case where the main component of the annealing separator is magnesia and a forsterite film is formed on the steel sheet surface, the forsterite film is removed by pickling to smooth the surface. When such a forsterite film is not formed, it can be used for the next step as it is, but it is also preferable to smooth the surface by pickling.

ついで、表面を平滑化した方向性電磁鋼板の表面に、フェライト被膜を形成する。このフェライト被膜の形成方法としてはエアロゾルデポジション法が有利に適合する。
ここに、エアロゾルデポジション法とは、セラミックスなどの微粒子をガスと共に混合し、エアロゾル化したものを、数100m/s程度の高速度で基板に吹き付け、成膜する手法である(例えば、「まてりあ 第41巻第7号(2002)p.459」)。また、そこで成膜された時には歪が導入されていることが知られている(「粉体および粉末冶金」第51巻第9号(2004)p.691)。
Next, a ferrite film is formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet whose surface has been smoothed. As a method for forming the ferrite film, an aerosol deposition method is advantageously adapted.
Here, the aerosol deposition method is a technique in which fine particles such as ceramics are mixed with a gas and aerosolized, and sprayed onto a substrate at a high speed of several hundred m / s to form a film (for example, “MA Teria Vol. 41 No. 7 (2002) p.459 "). In addition, it is known that strain is introduced when the film is formed (“Powder and Powder Metallurgy”, Vol. 51, No. 9 (2004), p. 691).

以下に、具体的な成膜方法を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
開口:10×0.4 mmのノズルを備えたチャンバー内に、該ノズル先端から5mm離れ、かつノズルと垂直な位置に電磁鋼板をセットする。ノズル先端からキャリアガスでフェライト粒子を搬送・衝突させることで成膜する。このとき、チャンバー内圧力を数Torrに維持するために、適度に絞った真空ポンプで排気する。また、ノズルから噴出するガス・粒子混合物は、粒子がガスに浮遊・分散した、エアロゾル状態となっているものを用い、ノズル先端から減圧チャンバー内へ噴出した時の速度は数100m/s程度とする。このとき、基板またはノズル先端を移動することで、所望の面積にわたって被膜を形成することができる。なお、処理温度は室温でよい。
Although the specific film-forming method is shown below, this invention is not limited to this.
Opening: A magnetic steel sheet is set in a chamber equipped with a 10 × 0.4 mm nozzle at a position 5 mm away from the nozzle tip and perpendicular to the nozzle. The film is formed by conveying and colliding the ferrite particles with the carrier gas from the nozzle tip. At this time, in order to maintain the pressure in the chamber at several Torr, the chamber is evacuated with a suitably reduced vacuum pump. In addition, the gas / particle mixture ejected from the nozzle is an aerosol in which particles are suspended and dispersed in the gas, and the velocity when ejected from the nozzle tip into the decompression chamber is about several hundred m / s. To do. At this time, the film can be formed over a desired area by moving the substrate or the tip of the nozzle. The processing temperature may be room temperature.

上記のようにして方向性電磁鋼板の表面にフェライト粒子を衝突させると、衝突エネルギーに起因してフェライトは通常の場合よりも伸展した状態で成膜されるが、この伸展に伴い、地鉄鋼板には張力が付与されるのである。
ここに、上記した伸展の程度は、前述したとおり、格子定数の伸びが、ASTMカード比で0.1〜1.0%程度とするのが好適である。
When the ferrite particles collide with the surface of the grain-oriented electrical steel sheet as described above, the ferrite is formed in a stretched state than usual due to the collision energy. A tension is applied to the.
Here, as described above, it is preferable that the extension of the lattice constant is about 0.1 to 1.0% in terms of the ASTM card ratio as described above.

なお、フェライト被膜の被覆方法としては、上記したエアロゾルデポジション法に限定されるものではなく、他の被覆方法、例えばPVD法やCVD法などを用いることもできる。   In addition, as a coating method of a ferrite film, it is not limited to the above-mentioned aerosol deposition method, Other coating methods, for example, PVD method, CVD method, etc. can also be used.

実施例1
Si:3.2mass%、Mn:0.062mass%、Mo:0.025mass%およびSb:0.026mass%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になり、板厚が0.23mmのフォルステライト被膜付き方向性電磁鋼板(比較例1)と、このフォルステライト被膜を酸洗で除去して表面を平滑化した被膜無し方向性電磁鋼板(比較例2)、およびこの鋼板の表面に、Fe203:50mol%、NiO:27mol%、ZnO:22mol%組成のフェライト膜を、エアロゾルデポジション法により、厚さ:3μmに成膜したフェライト被膜付き方向性電磁鋼板(発明例1)について、それぞれ磁束密度:1.7T,周波数:50Hzのときの鉄損W17/50および磁束密度:1.0T,周波数:10kHzのときの鉄損W10/10kを、エプスタイン法により測定した。
得られた結果を表1に示す。
なお、鉄損値は、比較例1の値を1.0したときの相対値で表した。
また、エアロゾルデポジション法による成膜条件は、原料の平均粒径:1μm、搬送ガス(アルゴンガス)流量:1リットル/mim、ノズル開口寸法:0.4×10mmである。
Example 1
Containing forsterite coating with Si: 3.2 mass%, Mn: 0.062 mass%, Mo: 0.025 mass% and Sb: 0.026 mass%, the balance being Fe and inevitable impurities, with a thickness of 0.23 mm Magnetic steel sheet (Comparative Example 1), a non-coated grain-oriented electrical steel sheet (Comparative Example 2) in which the forsterite film is removed by pickling and the surface is smoothed, and Fe 2 0 3 : With respect to the directional electrical steel sheet with ferrite coating (Invention Example 1) in which a ferrite film having a composition of 50 mol%, NiO: 27 mol%, and ZnO: 22 mol% is formed by aerosol deposition, the magnetic flux density is: The iron loss W 17/50 at 1.7 T, frequency: 50 Hz, and the magnetic loss W 10 / 10k at magnetic flux density: 1.0 T, frequency: 10 kHz were measured by the Epstein method.
The obtained results are shown in Table 1.
The iron loss value was expressed as a relative value when the value of Comparative Example 1 was 1.0.
The film deposition conditions by the aerosol deposition method are: average particle diameter of raw material: 1 μm, carrier gas (argon gas) flow rate: 1 liter / mim, nozzle opening size: 0.4 × 10 mm.

Figure 2007204817
Figure 2007204817

表1から明らかなように、本発明に従いフェライト被膜を電磁鋼板上に成膜することにより、50Hz時は勿論のこと、高周波の10kHz時においても良好な鉄損を得ることができた。   As is apparent from Table 1, by forming a ferrite film on the magnetic steel sheet according to the present invention, good iron loss could be obtained not only at 50 Hz but also at a high frequency of 10 kHz.

実施例2
Si:3.2mass%およびMn:0.072mass%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になり、板厚が0.2mmのフォルステライト被膜付き方向性電磁鋼板(比較例5)と、このフォルステライト被膜を酸洗で除去して表面を平滑化した被膜無し方向性電磁鋼板の表面に、表2に示す種々の組成になるフェライト被膜を、実施例1と同じ条件のエアロゾルデポジション法で厚さ:3μmに成膜したフェライト被膜付き方向性電磁鋼板(発明例2〜7、比較例3、4)をそれぞれ5枚積層したものを用意して、それぞれの場合における鉄損W17/50およびW10/10kを測定した。
得られた結果を表2に併記する。
なお、鉄損値は、比較例5の値を1.0したときの相対値で表した。
Example 2
A grain-oriented electrical steel sheet with a forsterite film (Comparative Example 5) having a composition of Si: 3.2 mass% and Mn: 0.072 mass%, the balance being Fe and inevitable impurities, and a thickness of 0.2 mm. Ferrite coatings having various compositions shown in Table 2 were thickened by the aerosol deposition method under the same conditions as in Example 1 on the surface of the uncoated grain-oriented electrical steel sheet whose surface was smoothed by removing the stellite film by pickling. Length: Ferrite-coated grain-oriented electrical steel sheets (Invention Examples 2 to 7, Comparative Examples 3 and 4) formed to a thickness of 3 μm were prepared, and the iron loss W 17/50 in each case and W 10 / 10k was measured.
The obtained results are also shown in Table 2.
The iron loss value was expressed as a relative value when the value of Comparative Example 5 was 1.0.

Figure 2007204817
Figure 2007204817

表2から明らかなように、本発明のフェライト被膜を電磁鋼板上に成膜することにより、50Hz時および10kHz時のいずれにおいても良好な鉄損が得られている。   As can be seen from Table 2, by forming the ferrite coating of the present invention on a magnetic steel sheet, good iron loss was obtained at both 50 Hz and 10 kHz.

実施例3
フェライトの組成を、Fe203:49.5mol%、CaO:1mol%、NiO:20mol%、ZnO:20mol%、Bi203:9.5mol%と固定し、エアロゾルデポジション法により、実施例2と同様にして、電磁鋼板表面に厚みを変化させてフェライト被膜を成膜した。被膜厚さは、処理時間によりコントロールした。
得られた電磁鋼板について、鉄損W10/10kを測定すると共に、φ15mm丸棒曲げテストを行って、被膜密着性を調査した。
得られた結果を表3に示す。
なお、鉄損値は、比較例5の値を1.0したときの相対値で表した。
Example 3
The composition of the ferrite, Fe 2 0 3: 49.5mol% , CaO: 1mol%, NiO: 20mol%, ZnO: 20mol%, Bi 2 0 3: 9.5mol% and fixed, by aerosol deposition, Example In the same manner as in No. 2, a ferrite film was formed on the surface of the electromagnetic steel sheet while changing the thickness. The film thickness was controlled by the treatment time.
About the obtained magnetic steel sheet, the iron loss W 10 / 10k was measured, and a φ15 mm round bar bending test was performed to investigate the film adhesion.
The obtained results are shown in Table 3.
The iron loss value was expressed as a relative value when the value of Comparative Example 5 was 1.0.

Figure 2007204817
Figure 2007204817

表3に示したとおり、0.01〜10μmの被膜厚さにおいて良好な密着性と鉄損が得られている。   As shown in Table 3, good adhesion and iron loss are obtained at a film thickness of 0.01 to 10 μm.

実施例4
フェライトの組成を、Fe203:43mol%、MnO:37mol%、CoO:4mol%、ZnO:16mol% と固定した平均粒径:0.3〜7μmの粉末を原料として、エアロゾルデポジション法により、実施例2と同様にして、電磁鋼板の表面に厚さ:3μm のフェライト被膜を成膜した。
得られた電磁鋼板の結晶格子の伸びおよび鉄損W10/10kについて調べた結果を、表4に示す。
なお、結晶格子の伸びは、原料粉末粒径でコントロールした。また、結晶格子の伸びは、粉末X線回折から求めた格子定数を、原料粉末での格子定数を基準として算出した。また、鉄損値は、比較例5の値を1.0したときの相対値で表した。
Example 4
The composition of the ferrite, Fe 2 0 3: 43mol% , MnO: 37mol%, CoO: 4mol%, ZnO: 16mol% and fixed average particle size: the powder 0.3~7μm as a raw material, by aerosol deposition, carried In the same manner as in Example 2, a ferrite film having a thickness of 3 μm was formed on the surface of the electrical steel sheet.
Table 4 shows the results obtained by examining the elongation of the crystal lattice and the iron loss W 10 / 10k of the obtained electrical steel sheet.
The elongation of the crystal lattice was controlled by the raw material powder particle size. Further, the elongation of the crystal lattice was calculated based on the lattice constant obtained from powder X-ray diffraction based on the lattice constant of the raw material powder. Further, the iron loss value was expressed as a relative value when the value of Comparative Example 5 was 1.0.

Figure 2007204817
Figure 2007204817

表4から明らかなように、0.1〜1.0%の格子が伸びた被膜において特に良好な鉄損が得られている。   As is apparent from Table 4, particularly good iron loss is obtained in the coating film in which the lattice is extended by 0.1 to 1.0%.

Claims (3)

表面に、フェライト被膜をそなえる含珪素方向性電磁鋼板であって、該フェライト被膜の組成が
Fe2O3:40〜50 mol%、
MO(Mは、Mg,Ca,Mn,Co,Ni,CuおよびZnのうちから選んだ1種または2種以上 :40〜60 mol%
Bi2O3:10 mol%以下
を満足することを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。
A silicon-containing grain-oriented electrical steel sheet having a ferrite coating on the surface, wherein the composition of the ferrite coating is
Fe 2 O 3 : 40-50 mol%,
MO (M is one or more selected from Mg, Ca, Mn, Co, Ni, Cu and Zn: 40-60 mol%
Bi 2 O 3 : A grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating characterized by satisfying 10 mol% or less.
請求項1において、前記フェライト被膜の厚みが0.01〜10μm であることを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。   2. A grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating according to claim 1, wherein the ferrite coating has a thickness of 0.01 to 10 [mu] m. 請求項1または2において、前記フェライト被膜の格子定数が0.1〜1.0%伸びていることを特徴とするフェライト被膜付き方向性電磁鋼板。   3. A grain-oriented electrical steel sheet with a ferrite coating according to claim 1, wherein the ferrite coating has a lattice constant of 0.1 to 1.0%.
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