JPH0218392B2 - - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野）
鉄損の低い方向性けい素鋼板とその製造方法に
関して、この明細書に述べる技術内容は、けい素
鋼板表面の被膜とくにフオルステライト被膜上に
重ねて被成される張力付与型の絶縁コーテイング
被膜に不均一性を付与して該表面に異張力の働く
領域を区画形成させることにより、鉄損を向上さ
せることに関連している。 方向性けい素鋼板は、主として変圧器その他の
電気機器の鉄心として利用され、その磁化特性が
優れていること、とくに鉄損（W17／50で代表さ
れる）が低いことが要求されている。 このためには、第一に鋼板中の２次再結晶粒の
＜001＞粒方向を圧延方向に高度に揃えることが
必要であり、第二には、最終製品の鋼中に存在す
る不純物や析出物をできるだけ減少させる必要が
ある。かかる配慮の下に製造される方向性けい素
鋼板は、今日まで多くの改善努力によつて、その
鉄損値も年を追つて改善され、最近では板厚0.30
mmの製品でW17／50の値が1.05W／Kgの低鉄損の
ものが得られている。 しかし、数年前のエネルギー危機を境にして、
電力損失のより少ない電気機器を求める傾向が一
段と強まり、それらの鉄芯材料として、さらに鉄
損の低い方向性けい素鋼板が要請されるようにな
つてきた。 （従来の技術） ところで、方向性けい素鋼板の鉄損を下げる手
法としては、Si含有量を高める、製品板厚を薄く
する、２次再結晶粒を細かくする、不純物含有量
を低減する、そして（110）〔001〕方位の２次再
結晶粒をより高度に揃えるなど、主に冶金学的方
法が一般に知られているが、これらの手法は現行
の生産手段の上からはもはや限界に達していて、
これ以上の改善は極めて難しく、たとえ多少の改
善が認められたとしても、その努力の割には鉄損
改善の実効は僅かとなるに至つていた。 これらの方法とは別に、特公昭54−23647号公
報に開示されているように、鋼板表面に２次再結
晶阻止領域を形成させることにより、２次再結晶
粒を細粒化させる方法が提案されている。しかし
ながらこの方法は、２次再結晶粒径の制御が安定
していないため、実用的とは云いがたい。 その他特公昭58−5968号公報には、２次再結晶
後の鋼板の表面にボールペン状小球により、微小
歪を鋼板表層に導入することにより、磁区の幅を
微細化し、鉄損を低減する技術が、また、特公昭
57−2252号公報には、最終製品板表面に、圧延方
向にほぼ直角にレーザービームを数mm間隔に照射
し、鋼板表層の高転位密度領域を導入することに
より、磁区の幅を微細化し、鉄損を低減する技術
が提案されている。さらに、特開昭57−188810号
公報には、放電加工により鋼板表層に微小歪を導
入し、磁区幅を微細化し、鉄損を低減する同様の
技術が提案されている。 （発明が解決しようとする問題点） これら３種類の方法は、いずれも２次再結晶後
の鋼板の地鉄表層に微小な塑性歪を導入すること
により磁区幅を微細化し鉄損の低減を図るもので
あつて、均しく実用的であり、かつ鉄損低減効果
も優れているが、鋼板の打抜き加工、せん断加
工、巻き加工などの後の歪取り焼鈍や、コーテイ
ングの焼付け処理の如き熱処理によつて、塑性歪
導入による効果が減殺される欠点を伴う。なおコ
ーテイング処理後に微小な塑性歪の導入を行う場
合は、例えば、特開昭57−192223号公報に開示さ
れているごとく、絶縁性を維持するために絶縁コ
ーテイングの再塗布を行わねばならず歪付与工
程、再塗布工程と、工程の大幅増加になり、コス
トアツプをもたらす。 この発明は、上記した先行技術とは発想を異に
した磁区幅の細分化手段をもつて、高温における
歪取り焼鈍の後においても特性劣化を伴わずに、
製品の磁区幅細分化の実効を確保し得るようにし
た方向性けい素鋼板を与えることを目的とする。 （問題点を解決するための手段） この発明は、方向性けい素鋼板の表面被膜を構
成する通常のフオルステライト被膜の上に、磁気
特性や、表面特性の改善の目的で被成される張力
付与型コーテイング被膜において、張力付与型効
果の異なる領域を区画形成することにより、鋼板
の磁区幅細分化が、助長されることの新規知見に
立脚する。 まず解決手段の解明経緯について説明する。 方向性けい素鋼板の製造工程において、最終板
厚に冷間圧延された鋼板は有害な炭素を取除くた
め通常脱炭焼鈍が施される。かかる焼鈍によつて
鋼板は、内部に微細な分散第２相からなる抑制剤
を含有した１次再結晶集合組織となるが、同時に
鋼板表面層は微細なSiO2粒子が地鉄内に分散し
たサブスケール構造となる。この脱炭・１次再結
晶板には、その表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついでそ
れに引き続き1200℃前後での高温純化焼鈍が施さ
れる。この２次再結晶焼鈍によつて鋼板の結晶粒
は、（110）〔001〕方位の粗大は粒になる。また高
温純化焼鈍によつて鋼板内部に存在していた抑制
剤の１部であるＳやSeやＮなどは鋼板地鉄外に
除外される。 さらに、この純化焼鈍において、鋼板表層のサ
ブスケール中のSiO2と表面に塗布された焼鈍分
離剤中のMgOとが、次式、 2MgO＋SiO2→Mg2SiO4 のように反応して鋼板表面に、フオルステライト
（Mg2SiO4）の多結晶からなる被膜を形成する。
このとき、余剰のMgOは未反応物として鋼板と
鋼板との融着を防止する役割を果す。そして高温
純化焼鈍を終えた鋼板は未反応の焼鈍分離剤を取
除き、絶縁コーテイングの上塗りやコイルセツト
を取除くための処理を施して製品となすわけであ
る。 この時、絶縁コーテイングとしては、磁歪特性
や鉄損の改善の目的で張力付与型コーテイングが
施される場合が多い。この張力付与型コーテイン
グは、鋼板表面に被成された場合、けい素鋼の熱
膨張係数よりも、小さな熱膨張係数を呈するた
め、鋼板に張力を付与することができる。すなわ
ち、高温焼付時に無応力状態で鋼板表面に被成し
ていたものが、常温まで冷却される際、その熱膨
張係数の差に応じて鋼板の地鉄部とコーテイング
膜とで収縮量に差異が生じるため、鋼板の地鉄表
面には弾性的張力が、一方コーテイング膜には弾
性的圧縮力が働くのである。したがつて焼付け処
理は高温度で行うことが、張力付与効果の上で一
層有利なわけである。 この張力付与型絶縁コーテイング被膜によつて
鋼板の磁区の幅はある程度細分化されるが、発明
者らは、種々研究を重ねた結果、張力付与型絶縁
コーテイング被膜に局所的に、地鉄に対する張力
付与に実質的に寄与しない領域を区画形成するこ
とにより、さらに、鋼板の磁区の幅が細分化さ
れ、鋼板の鉄損が一層改善されることを突止めた
のである。 この発明は、上記の知見に由来するものであ
る。 すなわちこの発明は、含けい素鋼スラブを熱間
圧延して得られた熱延板に、１回または中間焼鈍
を挟む２回の冷間圧延を施して最終板厚としたの
ち、脱炭・１次再結晶焼鈍を施し、ついで鋼板表
面にMgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布して
から最終仕上げ焼鈍を施し、しかるのち上塗り絶
縁コーテイングを施す一連の工程よりなる方向性
けい素鋼板の製造方法において、 最終仕上げ焼鈍を経たフオルステライト被膜付
きの方向性けい素鋼板の表面に、上塗り絶縁コー
テイングとして張力付与型の絶縁コーテイング被
膜を被成するに際し、 該コーテイング処理液の塗布に先立つて、該コ
ーテイング処理液に対して撥液性を有しかつ非張
力付与型の絶縁被膜を連続または非連続の線状に
形成し、しかるのち該コーテイング処理液を塗布
ついで焼付けることにより、張力付与型絶縁コー
テイング被膜中に地鉄に対する張力付与に寄与し
ない線状異質領域を区画形成することからなる、
歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方向性
けい素鋼板の製造方法である。 以下この発明について具体的に説明する。 さてこの発明鋼板において、張力付与型のコー
テイング被膜中に区画形成する異質領域の形状お
よび方位などが磁区の細分化に及ぼす影響につい
て調べたところ、形状としては、第１図イに示し
たような連続または非連続の線状形状がとくに鉄
損低減効果において有効であることが認められ
た。ただし非連続の線状領域においては、点と点
との間隔が0.5mm以上離れると効果は低減した。
この点、破線のように線の一部が少しづつ抜けて
いても鉄損低減効果は線状の場合とほぼ同様であ
つた。 また絶縁コーテイング被膜中の異質領域の方向
については、第１図ロや第２図に示したように、
圧延の方向に対し60〜90゜の角度とした場合がと
くに有効であつた。 さらに連続または非連続の線状領域の幅につい
ては、第３図に示したように0.015〜1.5mmの範囲
でとりわけ優れた効果が得られた。 なお異質領域は、圧延方向を横切る向きに繰返
し形成することが、鋼板全体の鉄損を下げる上で
有効で、たとえば第１図ハに示したような領域間
の間隔は、第４図に示した実験結果からも明らか
なような0.5mm〜15mmの範囲とすることが望まし
い。またかかる領域の形成は、鋼板の両面であつ
ても、片面にのみであつても、その効果にほとん
ど変わりはない。さらにこの発明において、線状
とは、厳密な意味での直線だけを指すものではな
く、曲率の小さい曲線や波線などをも含むもので
ある。 次に、線状異質領域を構成する非張力付与型の
絶縁被膜の熱膨張係数が鉄損低減効果に及ぼす影
響について調査したところ、第５図に示したよう
に、非張力付与型絶縁被膜の熱膨張係数として
は、８〜20×10-61／℃の範囲が好適であること
が判明した。 ここにかような撥液性を有する非張力付与型絶
縁被膜の形成剤としては、ボロシロキサン系樹脂
やチタン化合物、アルミナ化合物、コバルト化合
物を主原料とする無機質系耐熱接着剤などが有利
に適合する。 一方張力付与型絶縁コーテイング被膜の熱膨張
係数は、６×10-61／℃以下であることが望まし
く、そのための処理液としては、りん酸マグネシ
ウムおよびりん酸アルミニウムのうち少なくとも
一種と、コロイド状シリカと、無水クロム酸およ
びクロム酸塩のうち少なくとも一種とを主成分と
するコーテイング液が好適である。 またかかる絶縁コーテイング被膜の厚みは、磁
気特性、絶縁性、占積率および耐錆性などの点を
考慮すると、片面当り0.5〜10ｇ／m2程度が望ま
しい。 なお第６図イ，ロに線状異質領域の好適な区画
形成例を示す。同図ロに示したように、線状異質
領域を形成する非張力付与型の絶縁被膜はその厚
さが張力付与型の絶縁コーテイング被膜と異なつ
ていても一向にかまわない。 次にこの発明に係る方向性けい素鋼板の製造方
法について説明する。 この発明の素材は、公知の製鋼方法、例えば転
炉電気炉などによつて製鋼し、さらに造塊―分塊
法または連続鋳造法などによつてスラブ（鋼片）
としたのち、熱間圧延によつて得られる熱延コイ
ルを用いる。 この熱延板は、Siを2.0〜4.0％程度含有する組
成である必要がある。というのは、Siが2.0％未
満では鉄損の劣化が大きく、また4.0％を超える
と、冷間加工性が劣化するからである。その他の
成分については方向性けい素鋼板の素材成分であ
れば、いずれも適用可能である。 次に冷間圧延により、最終目標板厚とされる
が、冷間圧延は、１回もしくは中間焼鈍を挾む２
回の冷間圧延により行なわれる。このとき必要に
応じて熱延板の均一化焼鈍や、冷間圧延に替わる
温間圧延を施すこともできる。 最終板厚とされた冷延板は、脱炭可能な程度の
酸化性雰囲気もしくはサブスケール形成可能な程
度の弱酸化性雰囲気中で１次再結晶焼鈍が施され
る。 ついで、鋼板表面MgOを主成分とする焼鈍分
離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついで高温
純化焼鈍と続く最終仕上焼鈍を行なうことによ
り、フオルステライト被膜が形成される。 しかるのち、かくして得られた均一なフオルス
テライト被膜をそなえる方向性けい素鋼板の表面
に張力付与型の絶縁コーテイング被膜を被成する
わけであるが、この発明では、絶縁コーテイング
処理液の塗布に先立つて、該コーテイング処理液
に対して撥液性を有しかつ地鉄に対する張力付与
に実質的に寄与しない非張力付与型の絶縁被膜を
連続または非連続の線状に形成させておくことが
肝要である。 ついでかような非張力付与型絶縁被膜を連続ま
たは非連続の線状に形成させた鋼板の表面に、張
力付与型の絶縁コーテイング処理液を塗布ついで
焼付けて張力付与型絶縁コーテイング被膜を被成
する。 かくして地鉄に対する張力付与に実質的に寄与
しない異質領域が連続または非連続の線状に形成
された張力付与型絶縁コーテイング被膜が被成さ
れるわけである。 （作 用） かかる手法によつて、鉄損特性が改善される理
由は、次のとおりと考えられる。 すなわち、張力付与型絶縁コーテイング被膜に
線状異質領域を設けることにより鋼板表面には異
張力領域が生じるが、この異張力によつて鋼板表
面に弾性歪が導入され、その結果磁区が有効に細
分化されるためである。 鋼板の地鉄表層部に塑性歪領域やレーザー照射
痕のような高転位密度領域を存在させる従来法の
場合と異なり、人為的な塑性歪領域がみられない
ので、通常800℃前後で１分間から数時間にわた
つて施される歪取り焼鈍を施しても鉄損の劣化が
ないという特筆すべき利点がある。前者の場合は
地鉄表層部の塑性歪が、高温によつて消減してい
くので鉄損の劣化が生じるという最大欠点を有す
るが、この発明の場合は歪取り焼鈍の有無にかか
わらず良好な鉄損を示す。 （実施例） 実施例 １ Si：3.3wt％を含有し、表面に均一なフオルス
テライト被膜を有する仕上げ焼鈍済みの方向性け
い素鋼板（板厚：0.30mm）の表面に、ポロシロキ
サン系樹脂（ポロシロキサン樹脂100：シリロン
樹脂50：カオリナイト10）を、圧延方向と直角の
向きに幅：0.3mm、間隔：５mmの連続した直線状
に繰返し塗布したのち、300℃で乾燥させた。 ついで水100mlに、りん酸マグネシウム40ｇ、
無水クロム酸３ｇ、SiO2分15ｇを含むコロイド
状シリカおよびシリカ微粒子（50〜1000Å）0.8
ｇを含有する張力付与型の絶縁コーテイング液
（被膜形成後の熱膨張係数：４×10-61／℃）を、
鋼板表面に均一に塗布し、800℃で焼付けた。 かくして得られた製品板、さらには800℃、３
時間の歪取り焼鈍後における鉄損特性について調
べた結果を、表１に示す。 なお表１には比較のため、鋼板全面に均一な絶
縁コーテイング被膜を被成した場合（比較例Ａ）、
またかかる鋼板の表面に、レーザー光を0.4mm間
隔で点の列状に、圧延方向と直角方向に向けて、
列と列との間隔：４mmの条件で照射した場合（比
較例Ｂ）の調査結果も合わせて示す。
関して、この明細書に述べる技術内容は、けい素
鋼板表面の被膜とくにフオルステライト被膜上に
重ねて被成される張力付与型の絶縁コーテイング
被膜に不均一性を付与して該表面に異張力の働く
領域を区画形成させることにより、鉄損を向上さ
せることに関連している。 方向性けい素鋼板は、主として変圧器その他の
電気機器の鉄心として利用され、その磁化特性が
優れていること、とくに鉄損（W17／50で代表さ
れる）が低いことが要求されている。 このためには、第一に鋼板中の２次再結晶粒の
＜001＞粒方向を圧延方向に高度に揃えることが
必要であり、第二には、最終製品の鋼中に存在す
る不純物や析出物をできるだけ減少させる必要が
ある。かかる配慮の下に製造される方向性けい素
鋼板は、今日まで多くの改善努力によつて、その
鉄損値も年を追つて改善され、最近では板厚0.30
mmの製品でW17／50の値が1.05W／Kgの低鉄損の
ものが得られている。 しかし、数年前のエネルギー危機を境にして、
電力損失のより少ない電気機器を求める傾向が一
段と強まり、それらの鉄芯材料として、さらに鉄
損の低い方向性けい素鋼板が要請されるようにな
つてきた。 （従来の技術） ところで、方向性けい素鋼板の鉄損を下げる手
法としては、Si含有量を高める、製品板厚を薄く
する、２次再結晶粒を細かくする、不純物含有量
を低減する、そして（110）〔001〕方位の２次再
結晶粒をより高度に揃えるなど、主に冶金学的方
法が一般に知られているが、これらの手法は現行
の生産手段の上からはもはや限界に達していて、
これ以上の改善は極めて難しく、たとえ多少の改
善が認められたとしても、その努力の割には鉄損
改善の実効は僅かとなるに至つていた。 これらの方法とは別に、特公昭54−23647号公
報に開示されているように、鋼板表面に２次再結
晶阻止領域を形成させることにより、２次再結晶
粒を細粒化させる方法が提案されている。しかし
ながらこの方法は、２次再結晶粒径の制御が安定
していないため、実用的とは云いがたい。 その他特公昭58−5968号公報には、２次再結晶
後の鋼板の表面にボールペン状小球により、微小
歪を鋼板表層に導入することにより、磁区の幅を
微細化し、鉄損を低減する技術が、また、特公昭
57−2252号公報には、最終製品板表面に、圧延方
向にほぼ直角にレーザービームを数mm間隔に照射
し、鋼板表層の高転位密度領域を導入することに
より、磁区の幅を微細化し、鉄損を低減する技術
が提案されている。さらに、特開昭57−188810号
公報には、放電加工により鋼板表層に微小歪を導
入し、磁区幅を微細化し、鉄損を低減する同様の
技術が提案されている。 （発明が解決しようとする問題点） これら３種類の方法は、いずれも２次再結晶後
の鋼板の地鉄表層に微小な塑性歪を導入すること
により磁区幅を微細化し鉄損の低減を図るもので
あつて、均しく実用的であり、かつ鉄損低減効果
も優れているが、鋼板の打抜き加工、せん断加
工、巻き加工などの後の歪取り焼鈍や、コーテイ
ングの焼付け処理の如き熱処理によつて、塑性歪
導入による効果が減殺される欠点を伴う。なおコ
ーテイング処理後に微小な塑性歪の導入を行う場
合は、例えば、特開昭57−192223号公報に開示さ
れているごとく、絶縁性を維持するために絶縁コ
ーテイングの再塗布を行わねばならず歪付与工
程、再塗布工程と、工程の大幅増加になり、コス
トアツプをもたらす。 この発明は、上記した先行技術とは発想を異に
した磁区幅の細分化手段をもつて、高温における
歪取り焼鈍の後においても特性劣化を伴わずに、
製品の磁区幅細分化の実効を確保し得るようにし
た方向性けい素鋼板を与えることを目的とする。 （問題点を解決するための手段） この発明は、方向性けい素鋼板の表面被膜を構
成する通常のフオルステライト被膜の上に、磁気
特性や、表面特性の改善の目的で被成される張力
付与型コーテイング被膜において、張力付与型効
果の異なる領域を区画形成することにより、鋼板
の磁区幅細分化が、助長されることの新規知見に
立脚する。 まず解決手段の解明経緯について説明する。 方向性けい素鋼板の製造工程において、最終板
厚に冷間圧延された鋼板は有害な炭素を取除くた
め通常脱炭焼鈍が施される。かかる焼鈍によつて
鋼板は、内部に微細な分散第２相からなる抑制剤
を含有した１次再結晶集合組織となるが、同時に
鋼板表面層は微細なSiO2粒子が地鉄内に分散し
たサブスケール構造となる。この脱炭・１次再結
晶板には、その表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついでそ
れに引き続き1200℃前後での高温純化焼鈍が施さ
れる。この２次再結晶焼鈍によつて鋼板の結晶粒
は、（110）〔001〕方位の粗大は粒になる。また高
温純化焼鈍によつて鋼板内部に存在していた抑制
剤の１部であるＳやSeやＮなどは鋼板地鉄外に
除外される。 さらに、この純化焼鈍において、鋼板表層のサ
ブスケール中のSiO2と表面に塗布された焼鈍分
離剤中のMgOとが、次式、 2MgO＋SiO2→Mg2SiO4 のように反応して鋼板表面に、フオルステライト
（Mg2SiO4）の多結晶からなる被膜を形成する。
このとき、余剰のMgOは未反応物として鋼板と
鋼板との融着を防止する役割を果す。そして高温
純化焼鈍を終えた鋼板は未反応の焼鈍分離剤を取
除き、絶縁コーテイングの上塗りやコイルセツト
を取除くための処理を施して製品となすわけであ
る。 この時、絶縁コーテイングとしては、磁歪特性
や鉄損の改善の目的で張力付与型コーテイングが
施される場合が多い。この張力付与型コーテイン
グは、鋼板表面に被成された場合、けい素鋼の熱
膨張係数よりも、小さな熱膨張係数を呈するた
め、鋼板に張力を付与することができる。すなわ
ち、高温焼付時に無応力状態で鋼板表面に被成し
ていたものが、常温まで冷却される際、その熱膨
張係数の差に応じて鋼板の地鉄部とコーテイング
膜とで収縮量に差異が生じるため、鋼板の地鉄表
面には弾性的張力が、一方コーテイング膜には弾
性的圧縮力が働くのである。したがつて焼付け処
理は高温度で行うことが、張力付与効果の上で一
層有利なわけである。 この張力付与型絶縁コーテイング被膜によつて
鋼板の磁区の幅はある程度細分化されるが、発明
者らは、種々研究を重ねた結果、張力付与型絶縁
コーテイング被膜に局所的に、地鉄に対する張力
付与に実質的に寄与しない領域を区画形成するこ
とにより、さらに、鋼板の磁区の幅が細分化さ
れ、鋼板の鉄損が一層改善されることを突止めた
のである。 この発明は、上記の知見に由来するものであ
る。 すなわちこの発明は、含けい素鋼スラブを熱間
圧延して得られた熱延板に、１回または中間焼鈍
を挟む２回の冷間圧延を施して最終板厚としたの
ち、脱炭・１次再結晶焼鈍を施し、ついで鋼板表
面にMgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布して
から最終仕上げ焼鈍を施し、しかるのち上塗り絶
縁コーテイングを施す一連の工程よりなる方向性
けい素鋼板の製造方法において、 最終仕上げ焼鈍を経たフオルステライト被膜付
きの方向性けい素鋼板の表面に、上塗り絶縁コー
テイングとして張力付与型の絶縁コーテイング被
膜を被成するに際し、 該コーテイング処理液の塗布に先立つて、該コ
ーテイング処理液に対して撥液性を有しかつ非張
力付与型の絶縁被膜を連続または非連続の線状に
形成し、しかるのち該コーテイング処理液を塗布
ついで焼付けることにより、張力付与型絶縁コー
テイング被膜中に地鉄に対する張力付与に寄与し
ない線状異質領域を区画形成することからなる、
歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方向性
けい素鋼板の製造方法である。 以下この発明について具体的に説明する。 さてこの発明鋼板において、張力付与型のコー
テイング被膜中に区画形成する異質領域の形状お
よび方位などが磁区の細分化に及ぼす影響につい
て調べたところ、形状としては、第１図イに示し
たような連続または非連続の線状形状がとくに鉄
損低減効果において有効であることが認められ
た。ただし非連続の線状領域においては、点と点
との間隔が0.5mm以上離れると効果は低減した。
この点、破線のように線の一部が少しづつ抜けて
いても鉄損低減効果は線状の場合とほぼ同様であ
つた。 また絶縁コーテイング被膜中の異質領域の方向
については、第１図ロや第２図に示したように、
圧延の方向に対し60〜90゜の角度とした場合がと
くに有効であつた。 さらに連続または非連続の線状領域の幅につい
ては、第３図に示したように0.015〜1.5mmの範囲
でとりわけ優れた効果が得られた。 なお異質領域は、圧延方向を横切る向きに繰返
し形成することが、鋼板全体の鉄損を下げる上で
有効で、たとえば第１図ハに示したような領域間
の間隔は、第４図に示した実験結果からも明らか
なような0.5mm〜15mmの範囲とすることが望まし
い。またかかる領域の形成は、鋼板の両面であつ
ても、片面にのみであつても、その効果にほとん
ど変わりはない。さらにこの発明において、線状
とは、厳密な意味での直線だけを指すものではな
く、曲率の小さい曲線や波線などをも含むもので
ある。 次に、線状異質領域を構成する非張力付与型の
絶縁被膜の熱膨張係数が鉄損低減効果に及ぼす影
響について調査したところ、第５図に示したよう
に、非張力付与型絶縁被膜の熱膨張係数として
は、８〜20×10-61／℃の範囲が好適であること
が判明した。 ここにかような撥液性を有する非張力付与型絶
縁被膜の形成剤としては、ボロシロキサン系樹脂
やチタン化合物、アルミナ化合物、コバルト化合
物を主原料とする無機質系耐熱接着剤などが有利
に適合する。 一方張力付与型絶縁コーテイング被膜の熱膨張
係数は、６×10-61／℃以下であることが望まし
く、そのための処理液としては、りん酸マグネシ
ウムおよびりん酸アルミニウムのうち少なくとも
一種と、コロイド状シリカと、無水クロム酸およ
びクロム酸塩のうち少なくとも一種とを主成分と
するコーテイング液が好適である。 またかかる絶縁コーテイング被膜の厚みは、磁
気特性、絶縁性、占積率および耐錆性などの点を
考慮すると、片面当り0.5〜10ｇ／m2程度が望ま
しい。 なお第６図イ，ロに線状異質領域の好適な区画
形成例を示す。同図ロに示したように、線状異質
領域を形成する非張力付与型の絶縁被膜はその厚
さが張力付与型の絶縁コーテイング被膜と異なつ
ていても一向にかまわない。 次にこの発明に係る方向性けい素鋼板の製造方
法について説明する。 この発明の素材は、公知の製鋼方法、例えば転
炉電気炉などによつて製鋼し、さらに造塊―分塊
法または連続鋳造法などによつてスラブ（鋼片）
としたのち、熱間圧延によつて得られる熱延コイ
ルを用いる。 この熱延板は、Siを2.0〜4.0％程度含有する組
成である必要がある。というのは、Siが2.0％未
満では鉄損の劣化が大きく、また4.0％を超える
と、冷間加工性が劣化するからである。その他の
成分については方向性けい素鋼板の素材成分であ
れば、いずれも適用可能である。 次に冷間圧延により、最終目標板厚とされる
が、冷間圧延は、１回もしくは中間焼鈍を挾む２
回の冷間圧延により行なわれる。このとき必要に
応じて熱延板の均一化焼鈍や、冷間圧延に替わる
温間圧延を施すこともできる。 最終板厚とされた冷延板は、脱炭可能な程度の
酸化性雰囲気もしくはサブスケール形成可能な程
度の弱酸化性雰囲気中で１次再結晶焼鈍が施され
る。 ついで、鋼板表面MgOを主成分とする焼鈍分
離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついで高温
純化焼鈍と続く最終仕上焼鈍を行なうことによ
り、フオルステライト被膜が形成される。 しかるのち、かくして得られた均一なフオルス
テライト被膜をそなえる方向性けい素鋼板の表面
に張力付与型の絶縁コーテイング被膜を被成する
わけであるが、この発明では、絶縁コーテイング
処理液の塗布に先立つて、該コーテイング処理液
に対して撥液性を有しかつ地鉄に対する張力付与
に実質的に寄与しない非張力付与型の絶縁被膜を
連続または非連続の線状に形成させておくことが
肝要である。 ついでかような非張力付与型絶縁被膜を連続ま
たは非連続の線状に形成させた鋼板の表面に、張
力付与型の絶縁コーテイング処理液を塗布ついで
焼付けて張力付与型絶縁コーテイング被膜を被成
する。 かくして地鉄に対する張力付与に実質的に寄与
しない異質領域が連続または非連続の線状に形成
された張力付与型絶縁コーテイング被膜が被成さ
れるわけである。 （作 用） かかる手法によつて、鉄損特性が改善される理
由は、次のとおりと考えられる。 すなわち、張力付与型絶縁コーテイング被膜に
線状異質領域を設けることにより鋼板表面には異
張力領域が生じるが、この異張力によつて鋼板表
面に弾性歪が導入され、その結果磁区が有効に細
分化されるためである。 鋼板の地鉄表層部に塑性歪領域やレーザー照射
痕のような高転位密度領域を存在させる従来法の
場合と異なり、人為的な塑性歪領域がみられない
ので、通常800℃前後で１分間から数時間にわた
つて施される歪取り焼鈍を施しても鉄損の劣化が
ないという特筆すべき利点がある。前者の場合は
地鉄表層部の塑性歪が、高温によつて消減してい
くので鉄損の劣化が生じるという最大欠点を有す
るが、この発明の場合は歪取り焼鈍の有無にかか
わらず良好な鉄損を示す。 （実施例） 実施例 １ Si：3.3wt％を含有し、表面に均一なフオルス
テライト被膜を有する仕上げ焼鈍済みの方向性け
い素鋼板（板厚：0.30mm）の表面に、ポロシロキ
サン系樹脂（ポロシロキサン樹脂100：シリロン
樹脂50：カオリナイト10）を、圧延方向と直角の
向きに幅：0.3mm、間隔：５mmの連続した直線状
に繰返し塗布したのち、300℃で乾燥させた。 ついで水100mlに、りん酸マグネシウム40ｇ、
無水クロム酸３ｇ、SiO2分15ｇを含むコロイド
状シリカおよびシリカ微粒子（50〜1000Å）0.8
ｇを含有する張力付与型の絶縁コーテイング液
（被膜形成後の熱膨張係数：４×10-61／℃）を、
鋼板表面に均一に塗布し、800℃で焼付けた。 かくして得られた製品板、さらには800℃、３
時間の歪取り焼鈍後における鉄損特性について調
べた結果を、表１に示す。 なお表１には比較のため、鋼板全面に均一な絶
縁コーテイング被膜を被成した場合（比較例Ａ）、
またかかる鋼板の表面に、レーザー光を0.4mm間
隔で点の列状に、圧延方向と直角方向に向けて、
列と列との間隔：４mmの条件で照射した場合（比
較例Ｂ）の調査結果も合わせて示す。
【表】
同表より明らかなように、この発明に従い得ら
れた製品板は、鉄損特性が格段に改善され、しか
もその効果は歪取り焼鈍後においても劣化するこ
とはなかつた。 これに対し、鋼板全面に単に絶縁コーテイング
被膜を被成した比較例Ａでは十分満足のいく鉄損
低減効果が得られず、またレーザー光を利用した
比較例Ｂでは、レーザー光照射ままでは良好な鉄
損値が得られたものの、歪取り焼鈍後に鉄損特性
の大幅な劣化をきたした。 実施例 ２ Si：3.3wt％を含有し、表面に均一なフオルス
テライト被膜を有する仕上焼鈍済みの方向性けい
素鋼板（板厚：0.30mm）の表面に、実施例１と同
じポロシロキサン系樹脂を繰返し塗布し、200℃
で乾燥させた。 ついで同じく実施例１と同様にして張力付与型
の絶縁コーテイング被膜を被成した。 かくして得られた製品板の絶縁コーテイング被
成処理前後、さらにはN2中にて800℃、５時間の
歪取り焼鈍を施した後の鉄損特性について調べた
結果を、表２に示す。 なお表２には比較のため、鋼板全面に均一な絶
縁コーテイング被膜を被成した場合（比較例Ｃ）、
またかかる鋼板の表面に、レーザー光を0.4mm間
隔で点の列状に、圧延方向と直角方向に向けて、
列と列との間隔：４mmの条件で照射した場合（比
較例Ｄ）の調査結果も合わせて示す。
れた製品板は、鉄損特性が格段に改善され、しか
もその効果は歪取り焼鈍後においても劣化するこ
とはなかつた。 これに対し、鋼板全面に単に絶縁コーテイング
被膜を被成した比較例Ａでは十分満足のいく鉄損
低減効果が得られず、またレーザー光を利用した
比較例Ｂでは、レーザー光照射ままでは良好な鉄
損値が得られたものの、歪取り焼鈍後に鉄損特性
の大幅な劣化をきたした。 実施例 ２ Si：3.3wt％を含有し、表面に均一なフオルス
テライト被膜を有する仕上焼鈍済みの方向性けい
素鋼板（板厚：0.30mm）の表面に、実施例１と同
じポロシロキサン系樹脂を繰返し塗布し、200℃
で乾燥させた。 ついで同じく実施例１と同様にして張力付与型
の絶縁コーテイング被膜を被成した。 かくして得られた製品板の絶縁コーテイング被
成処理前後、さらにはN2中にて800℃、５時間の
歪取り焼鈍を施した後の鉄損特性について調べた
結果を、表２に示す。 なお表２には比較のため、鋼板全面に均一な絶
縁コーテイング被膜を被成した場合（比較例Ｃ）、
またかかる鋼板の表面に、レーザー光を0.4mm間
隔で点の列状に、圧延方向と直角方向に向けて、
列と列との間隔：４mmの条件で照射した場合（比
較例Ｄ）の調査結果も合わせて示す。
【表】
同表より明らかなように、この発明に従い得ら
れた製品板は、鉄損特性が格段に改善され、しか
もその効果は歪取り焼鈍後においても劣化するこ
とはなかつた。 これに対し、鋼板全面に単に絶縁コーテイング
被膜を被成した比較例Ｃでは十分満足のいく鉄損
低減効果が得られず、またレーザー光を利用した
比較例Ｄでは、レーザー光照射ままでは良好な鉄
損値が得られたものの、歪取り焼鈍後に鉄損特性
の大幅な劣化をきたした。 （発明の効果） かくしてこの発明によれば、歪取り焼鈍を施し
た場合であつても特性の劣化を生じることがない
低鉄損の方向性けい素鋼板を得ることができる。
れた製品板は、鉄損特性が格段に改善され、しか
もその効果は歪取り焼鈍後においても劣化するこ
とはなかつた。 これに対し、鋼板全面に単に絶縁コーテイング
被膜を被成した比較例Ｃでは十分満足のいく鉄損
低減効果が得られず、またレーザー光を利用した
比較例Ｄでは、レーザー光照射ままでは良好な鉄
損値が得られたものの、歪取り焼鈍後に鉄損特性
の大幅な劣化をきたした。 （発明の効果） かくしてこの発明によれば、歪取り焼鈍を施し
た場合であつても特性の劣化を生じることがない
低鉄損の方向性けい素鋼板を得ることができる。
第１図イ，ロおよびハはそれぞれ、絶縁コーテ
イング被膜に区画形成した異質領域の形状、圧延
方向に対する傾き具合および間隔の測定要領を示
した図、第２図は、線状異質領域と圧延方向との
なす角度が、鉄損特性に及ぼす影響を示したグラ
フ、第３図は、線状異質領域の幅と鉄損値との関
係を示したグラフ、第４図は、線状異質領域の間
隔と鉄損値との関係を示したグラフ、第５図は、
張力付与型絶縁コーテイング被膜中の異質領域の
熱膨張係数が鉄損特性に及ぼす影響を示したグラ
フ、第６図イ，ロはいずれも、張力付与型絶縁コ
ーテイング被膜が鋼板に異張力を及ぼす場合の有
効な異質領域区画形成例を示した図である。
イング被膜に区画形成した異質領域の形状、圧延
方向に対する傾き具合および間隔の測定要領を示
した図、第２図は、線状異質領域と圧延方向との
なす角度が、鉄損特性に及ぼす影響を示したグラ
フ、第３図は、線状異質領域の幅と鉄損値との関
係を示したグラフ、第４図は、線状異質領域の間
隔と鉄損値との関係を示したグラフ、第５図は、
張力付与型絶縁コーテイング被膜中の異質領域の
熱膨張係数が鉄損特性に及ぼす影響を示したグラ
フ、第６図イ，ロはいずれも、張力付与型絶縁コ
ーテイング被膜が鋼板に異張力を及ぼす場合の有
効な異質領域区画形成例を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 含けい素鋼スラブを熱間圧延して得られた熱
延板に、１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延を施して最終板厚としたのち、脱炭・１次再結
晶焼鈍を施し、ついで鋼板表面にMgOを主成分
とする焼鈍分離剤を塗布してから最終仕上げ焼鈍
を施し、しかるのち上塗り絶縁コーテイングを施
す一連の工程よりなる方向性けい素鋼板の製造方
法において、 最終仕上げ焼鈍を経たフオルステライト被膜付
きの方向性けい素鋼板の表面に、上塗り絶縁コー
テイングとして張力付与型の絶縁コーテイング被
膜を被成するに際し、 該コーテイング処理液の塗布に先立つて、該コ
ーテイング処理液に対して撥液性を有しかつ非張
力付与型の絶縁被膜を連続または非連続の線状に
形成し、しかるのち該コーテイング処理液を塗布
ついで焼付けることにより、張力付与型絶縁コー
テイング被膜中に地鉄に対する張力付与に寄与し
ない線状異質領域を区画形成することを特徴とす
る、歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方
向性けい素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8738885A JPS61246376A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8738885A JPS61246376A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246376A JPS61246376A (ja) | 1986-11-01 |
| JPH0218392B2 true JPH0218392B2 (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=13913504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8738885A Granted JPS61246376A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 歪取り焼鈍による特性の劣化がない低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246376A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103080352B (zh) * | 2010-08-06 | 2015-05-20 | 杰富意钢铁株式会社 | 方向性电磁钢板 |
| KR101762339B1 (ko) * | 2015-12-22 | 2017-07-27 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조방법 |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP8738885A patent/JPS61246376A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61246376A (ja) | 1986-11-01 |
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