JP2647322B2 - 低鉄損方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

低鉄損方向性電磁鋼板およびその製造方法

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JP2647322B2 JP5002891A JP289193A JP2647322B2 JP 2647322 B2 JP2647322 B2 JP 2647322B2 JP 5002891 A JP5002891 A JP 5002891A JP 289193 A JP289193 A JP 289193A JP 2647322 B2 JP2647322 B2 JP 2647322B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主に変圧器その他の電気
機器の鉄心材料として用いられるもので、歪取焼鈍を行
っても磁気特性の劣化がない低鉄損を有する方向性電磁
鋼板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は変圧器やその他の電気
機器の鉄心として用いられ、磁束密度を高くすることは
勿論であるが、最近の資源、環境問題から派生する省エ
ネルギー化の情勢からも一層の低鉄損化が要請されてい
る。鉄損を改善させるには、よく知られているように、
二次再結晶粒の(110)〔001〕方位の集合組織、
即ち所謂ゴス方位の集積度を高めればよいのであるが、
集積度が高くなるほど結晶粒が大きくなり、その結果、
磁区幅も大きくなって鉄損が劣り、特に渦電流損が増大
することになる。従って、これだけでは相対的に鉄損特
性の向上改善を図ることはそれほど期待できない。
【0003】そのため、高磁束密度一方向性電磁鋼板の
鉄損を改善するために磁区を細分化する方法が開発さ
れ、多くの提案がされている。例えば特公昭58−59
68号、特公昭57−2252号公報等にあるように鋼
板表面に、ボールペン状の小球により線状微小歪みを罫
書き法で導入する方法或いはレーザーを照射して線状歪
みを導入する方法が開示されている。しかし、これらの
方法による磁区細分化した導入歪みは、その後の歪取焼
鈍処理により効果が消失する問題がある。
【0004】最近では、歪取焼鈍にも耐える熱的にも安
定した鉄損特性を改善する方法として、特公昭62−5
3579号公報では、鋼板に歯形ロールで機械的な歪み
を加え、5μm以上の溝深さを形成し、後の熱処理によ
り微細結晶粒を形成させて磁区細分化する方法がある。
しかし、フォルステライト皮膜を有する鋼板表面に溝形
成するため、歯形ロールの歯先磨耗が早く磨耗につれて
鉄損改善が低下するためロールの取り替えを実施する必
要があり、製造コスト費が増加する課題がある。
【0005】また特開平2−50918号公報では、フ
ォルステライト皮膜を有する仕上げ焼鈍済鋼板に曲げ応
力を加えた状態で突起付きロールに巻き付け回して鋼板
表面の皮膜を局所的に除去し、電解エッチングして線状
溝を形成する方法が提案されているが、これも上記の技
術課題の他にエッチング工程が必要となり、コスト費が
更に増加するという課題がある。また、特開昭63−7
6819号公報にあるようにフォルステライトを有する
仕上げ焼鈍済鋼板の表面をレーザー或いはナイフ等の機
械的手段で線状に除去するか、予め局所的にフォルステ
ライト皮膜を生成させないようにしてから電解または化
学エッチングを施して鉄損改善をすることを開示してい
るが、この技術も除去および局所塗布処理工程とエッチ
ング工程が必要であることから、当然コスト費の増加お
よび工程が増えることによる操業管理も複雑になるとい
う課題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記に示した熱的に安
定した鉄損改善の従来技術は、いずれも機械的或いは化
学エッチング処理等により溝を形成する方法であり、鋼
板の一部を欠落するために、占積率の低下を招き変圧器
の性能に影響し不利である。更にロール磨耗および工程
が増えることによる製造コスト費の増加がある。本発明
は、これらの課題を解決するもので、占積率低下を抑え
た歪取焼鈍後でも低鉄損を有する方向性電磁鋼板と低コ
ストで上記鋼板を製造する方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、仕上げ焼
鈍後或いは絶縁皮膜付きの方向性電磁鋼板の表面に、レ
ーザー光束を通板方向に対しほぼ直角に照射することで
鋼板表層に溶融凝固部を形成させることにより、その後
の歪取焼鈍処理でも低鉄損を有し、かつ鋼板表面に凹み
がなく高占積率で歪取焼鈍後に低鉄損を有する方向性電
磁鋼板が得られることを見つけた。このビード部は異な
った鋼成分、組織になり通板方向のある間隔に存在する
ことにより磁区細分化に影響する静磁エネルギーが増加
し、これを減少するために反転磁区が形成し鉄損の改善
が図られたものと考える。上記溶融凝固部の形成は、レ
ーザー照射法のみに限定するものではなく、他の方法で
も構わないが、鉄損改善に影響するビード幅の関係から
レーザーが好ましい。
【0008】本発明の要旨は次の通りである。 1)最終製品の張力付加絶縁皮膜付きの方向性電磁鋼板
の地鉄表層部に、幅50〜300μm、深さが鋼板板厚
の5〜35%で、通板方向に対し直角から±15°以内
で間隔が5〜30mmの溶融凝固線部を有し、占積率が優
れたことを特徴とする低鉄損方向性電磁鋼板。
【0009】2)仕上げ焼鈍後或いは仕上げ焼鈍後に絶
縁皮膜を塗布乾燥した方向性電磁鋼板の表面に、レーザ
ー光束を照射して幅50〜300μm、深さが鋼板板厚
の5〜35%で通板方向に対し直角から±15°以内で
間隔が5〜30mmの溶融凝固線部を形成させた後に、張
力付加絶縁皮膜処理を施すことを特徴とする低鉄損方向
性電磁鋼板の製造方法。
【0010】以下に本発明の詳細について説明する。S
i4%以下を含むスラブを加熱した後に、中間板厚まで
熱間圧延し、必要に応じてこの段階で熱処理を行い、1
回或いは中間焼鈍をはさむ2回の冷間圧延を行って最終
板厚にして、得られた冷間板を脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤
を塗布した後に高温長時間の仕上げ焼鈍を施し、(11
0)〔001〕方位の二次再結晶粒を発達させた鋼板或
いは、これに張力付与皮膜等の絶縁皮膜コーティング液
を塗布焼き付けした鋼板にも適用可能である。鋼板の表
面に、高密度のレーザー光束を照射することにより鋼板
表面の一部が熱で溶融凝固し、あたかも溶接のビードの
ような状態ができる。この時の溶融凝固部の深さと幅、
通板方向の間隔等が鉄損改善の効果に影響するのであ
る。
【0011】本発明の実施における使用するレーザー装
置の種類およびレーザーの発振状態については何ら限定
されるものではなく、例えばレーザー照射の光束の絞り
可能な市販のYAG,Ar,CO2 等のレーザー装置が
使用できまた連続発振、パルス発振のいずれでもよい。
なお、パルス発振の場合には、溶接ビードのように連続
溶融凝固部を形成さすために、レーザー出力および周波
数およびレーザー走査速度を選択組み合わせにより可能
となる。また照射時はアルゴン吹き付けを実施するもの
である。
【0012】図1は、CO2 レーザーで発振出力400
W、走査速度40cm/sにて照射した後の断面写真の模式
図を示すもので、この溶融凝固部の幅は250μmで、
深さは鋼板板厚の20%程度である。鋼板表層部に明ら
かに溶融凝固部が認められ、当然であるが凹みがないこ
とから、従来技術の公報等のように凹みを形成した鋼板
よりも、占積率の低下がないことは明らかで変圧器の小
型化および特性に対し優位である。また、凹み形成がな
いことから曲率半径の小さな曲げ加工に対してもノッチ
効果がないことからも有利な点である。
【0013】図2には、本発明の処理工程における鉄損
の推移を示したが、レーザー照射により形成した溶融凝
固線部による熱歪みの影響で一旦著しく悪化するが、そ
の後の張力付加絶縁皮膜処理により歪みが解放され、異
なった鋼成分、組織の溶融凝固部の存在で素材よりも鉄
損を改善することが可能となる。
【0014】ところで、レーザー照射の通板方向に対し
直角からの角度は、±15°の範囲内であるなら鉄損の
改善代が大きく好ましい。これ以上の角度の場合でも、
改善効果はあるが小さくなる傾向にあり不利である。通
板方向の溶融凝固線部の間隔は、5〜30mmにした理由
は、鉄損改善が最も大きいためで、5mm未満を除外した
のは、鉄損の改善効果代はあるが極端な効果が得られな
いためである。30mmを超えると、改善効果が減少傾向
にある。
【0015】また溶融凝固線部の幅は50〜300μm
の範囲が適正である。その理由は300μmを超えると
磁束密度の低下が大きい。また50μm未満の場合は改
善効果があるが低減効果が小さくなる傾向になる。更に
溶融凝固部の適正深さは板厚に対し5〜35%の範囲で
ある。5%未満では鉄損改善が小さい。また35%を超
えると板厚方向の溶融ビード部の占有が高くなることで
磁束の流れに影響し磁束密度の低下が大きくなる。
【0016】このレーザー照射による溶融部は皮膜成分
も巻き込み溶融することから、当然高温仕上げ焼鈍済鋼
板の場合は、通常の無機系の張力付加用の絶縁皮膜処理
を施せば何ら問題はないし、絶縁皮膜付きの場合も、再
度張力付加用の絶縁皮膜を薄く塗布乾燥処理すれば、溶
融凝固部が隠蔽され何ら絶縁性、耐電圧を低下させるこ
となく鉄損を維持するものである。このようにレーザー
照射による溶融凝固部の効果は、上記の張力付加用絶縁
皮膜を、板温800〜850℃で焼き付け加熱処理が行
われ、この処理と同時に平坦化処理も行われ、図2に示
すように溶融凝固部の歪みが消失して鉄損が改善され
る。
【0017】
【実施例】
実施例1 板厚0.23mmの仕上げ焼鈍済の鋼板にNd−YAGレ
ーザーにて、平均出力50W、周波数30kHz にて通板
方向に対し直角から5°で間隔5mmにて照射した。照射
後の溶融凝固部の幅は100μmで、深さは鋼板板厚の
13%であった。比較のため同一材料から処理を実施し
ないものを準備した。これらの材料に燐酸アルミニウ
ム、クロム酸等を主成分とする張力付加用絶縁皮膜を塗
布し、800℃,60秒の焼き付け加熱処理をし、その
後850℃,2時間の歪取焼鈍をした。その磁気特性お
よび占積率は表1に示す。尚、同一条件で製造した従来
例の占積率は、97.3%である。
【0018】
【表1】
【0019】表1から、レーザー照射し溶融凝固部を形
成した実施例は、比較例に比べ鉄損特性は明らかに改善
された。また占積率は従来例によるものより良好で何ら
比較例と同等で低下がない。
【0020】実施例2 仕上げ焼鈍後に張力効果のある絶縁皮膜を片面当たり4
g/m2 になるように塗布乾燥した板厚0.23mmの材
料(素材特性:W13/50 (W/kg)0.47、W
17/50 (W/kg)0.87、B8 (T)1.940)に、
CO2 レーザーを出力600Wの連続発振で、その照射
は通板方向に対し直角から0°で7mm間隔で照射した。
形成された溶融凝固部の深さは板厚の20%で、幅は2
00μmであった。その後、張力付加用絶縁皮膜コーテ
ィングを片面当たり1g/m2 になるように800℃,
60秒にて焼き付けした後、850℃,2時間の歪取焼
鈍をした。また、比較のため同一材料からレーザー照射
処理をしないで同じ処理工程を通したものを準備した。
【0021】これらの磁気特性および占積率は表2に示
す。尚、同一条件で製造した従来例の占積率は97.1
%である。
【0022】
【表2】
【0023】表2から明らかなように本発明の溶融凝固
部を形成した本発明例は明らかに鉄損特性が良好で、占
積率も従来例より良好である。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、歪取焼鈍処理を実施し
ても、磁区制御効果を維持し鉄損が良好で、かつ占積率
の低下もなく低鉄損の方向性電磁鋼板を提供でき、トラ
ンスの小型化に寄与できる。またレーザー処理のみの工
程の付加なので高生産性、低コストで上記鋼板を製造す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザー照射による鋼板断面の溶融凝固組織を
示した写真の模式図である。
【図2】本発明の処理工程の鉄損の推移を示すグラフで
ある。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最終製品の張力付加絶縁皮膜付きの方向
    性電磁鋼板の地鉄表層部に、幅50〜300μm、深さ
    が鋼板板厚の5〜35%で、通板方向に対し直角から±
    15°以内で間隔が5〜30mmの溶融凝固線部を有し占
    積率が優れたことを特徴とする低鉄損方向性電磁鋼板。
  2. 【請求項2】 仕上げ焼鈍後或いは仕上げ焼鈍後に絶縁
    皮膜を塗布乾燥した方向性電磁鋼板の表面に、レーザー
    光束を照射して幅50〜300μm、深さが鋼板板厚の
    5〜35%で通板方向に対し直角から±15°以内で間
    隔が5〜30mmの溶融凝固線部を形成させた後に、張力
    付加絶縁皮膜処理を施すことを特徴とする低鉄損方向性
    電磁鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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