JPH0459928A - {110}<001>方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法 - Google Patents
{110}<001>方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法Info
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- JPH0459928A JPH0459928A JP17208390A JP17208390A JPH0459928A JP H0459928 A JPH0459928 A JP H0459928A JP 17208390 A JP17208390 A JP 17208390A JP 17208390 A JP17208390 A JP 17208390A JP H0459928 A JPH0459928 A JP H0459928A
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Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、圧延方向に磁化容易軸<001>方位を有し
、圧延面に(11Cl)面が現れている極薄電磁鋼帯の
製造方法に関する。本発明によって得られる極薄電磁鋼
帯は、薄い材料であるにも拘わらず(110) <oo
1>方位集積度が高くかつ鉄損が低いという特長をも
ち、中、高周波用変圧器、インダクター等の鉄心材料と
して用いられる。
、圧延面に(11Cl)面が現れている極薄電磁鋼帯の
製造方法に関する。本発明によって得られる極薄電磁鋼
帯は、薄い材料であるにも拘わらず(110) <oo
1>方位集積度が高くかつ鉄損が低いという特長をも
ち、中、高周波用変圧器、インダクター等の鉄心材料と
して用いられる。
(従来の技術)
パワーマグネティックス(Power Magneti
cs)分野のみならず、特に高い信頼性を要求されるコ
ンピュータ・マグネティックス(Computer M
agnetics)分野においても省エネルギーかつ高
い機能を有する磁性材料が強く要望されている。
cs)分野のみならず、特に高い信頼性を要求されるコ
ンピュータ・マグネティックス(Computer M
agnetics)分野においても省エネルギーかつ高
い機能を有する磁性材料が強く要望されている。
Si添加によるFeの磁化特性の改善が、1900年に
11adfieldらによって発見されて以来80年も
の歴史をもつ珪素網板は、現在においても有用な軟磁性
材料である。
11adfieldらによって発見されて以来80年も
の歴史をもつ珪素網板は、現在においても有用な軟磁性
材料である。
これは、パワーマグネティンクス(PowerMagn
etics)機器の高能率化と小型化に必要な、商用周
波数における低損失と低励磁で高い磁束密度が得られる
こと、さらに極めて安価なことによる。
etics)機器の高能率化と小型化に必要な、商用周
波数における低損失と低励磁で高い磁束密度が得られる
こと、さらに極めて安価なことによる。
珪素鋼板の使用量は、今後の世界の電力需要の伸びとと
もに増大し、珪素鋼板は、省エネルギーパワーマグ矛テ
ィンクス(Poiver Magnetics)材料と
しての役割が一層重要になってきている。珪素鋼板の発
達の歴史は、珪素銅板の鉄損改善の歴史であるといって
も過言ではない。1926年本多および茅による鉄単結
晶の磁化曲線の測定、即ち結晶磁気異方性の発見が、一
方向性珪素鋼板(GrainOriented 5il
icon 5teel)の基本的概念を確立したと言え
る。N、P、Gossは、冷間圧延と熱処理の組合せの
研究から、1934年に一方向性珪素鋼板、即ちf]、
10}〈001>方位結晶粒組織をもつ鋼板を発明した
。その後の一方向性珪素鋼板の進歩の歴史は、(110
}〈001>方位集積度向上の歴史であり、また鉄損改
善の歴史でもある。
もに増大し、珪素鋼板は、省エネルギーパワーマグ矛テ
ィンクス(Poiver Magnetics)材料と
しての役割が一層重要になってきている。珪素鋼板の発
達の歴史は、珪素銅板の鉄損改善の歴史であるといって
も過言ではない。1926年本多および茅による鉄単結
晶の磁化曲線の測定、即ち結晶磁気異方性の発見が、一
方向性珪素鋼板(GrainOriented 5il
icon 5teel)の基本的概念を確立したと言え
る。N、P、Gossは、冷間圧延と熱処理の組合せの
研究から、1934年に一方向性珪素鋼板、即ちf]、
10}〈001>方位結晶粒組織をもつ鋼板を発明した
。その後の一方向性珪素鋼板の進歩の歴史は、(110
}〈001>方位集積度向上の歴史であり、また鉄損改
善の歴史でもある。
現在では、(110}〈001>方位集積度の配向−度
は高く、理想的fllo}〈001>方位からのずれが
約3°以内のものが商品化されている。
は高く、理想的fllo}〈001>方位からのずれが
約3°以内のものが商品化されている。
一方、前記Hadfieldらによる発見と同時期にP
、W、Weissによる自発磁化の理論が提唱され、そ
の後の磁区理論研究の端緒となった。Williams
らによる珪素鋼板単結晶の磁区図形観察の成功以来、多
くの研究者によって方向性珪素鋼板の磁区構造の研究が
行なわれた。磁区図形の観察と鉄損測定どの併用によっ
て、単純な磁区構造の場合の渦電流損の理論的な計算と
鉄損に関する多くの研究が、また、交流励磁下および表
面皮膜を有する実用珪素鋼板の磁区図形観察技術の進歩
等が、磁区細分化技術、即ちr 180’磁壁間隔細分
化技術開発」の基本ともなっている。
、W、Weissによる自発磁化の理論が提唱され、そ
の後の磁区理論研究の端緒となった。Williams
らによる珪素鋼板単結晶の磁区図形観察の成功以来、多
くの研究者によって方向性珪素鋼板の磁区構造の研究が
行なわれた。磁区図形の観察と鉄損測定どの併用によっ
て、単純な磁区構造の場合の渦電流損の理論的な計算と
鉄損に関する多くの研究が、また、交流励磁下および表
面皮膜を有する実用珪素鋼板の磁区図形観察技術の進歩
等が、磁区細分化技術、即ちr 180’磁壁間隔細分
化技術開発」の基本ともなっている。
電磁誘導に基づく電力変換システムが存続する以上、変
圧器鉄心として多量に使用される方向性珪素鋼板の低鉄
損化は、省エネルギーおよび地球環境クリーン化の見地
からも今後強く要望されるであろう。また、都市の高密
度化に伴う居住圏のスカイフロント、ウォータフロント
およびアンダーグラウンドフロントへの進出、環境クリ
ーン化のための無尽蔵な自然エネルギーの有効利用、さ
らにライフシステムの高度なOA、FA、HA化の進歩
等により、省エネルギーが図れ、信較性が高く、かつメ
インテナンスフリーなアクチュエータ、電力変換機器、
制御機器が今後ますます重要になる。さらに、これらの
機器の小型化、高出力化のために、可及的に高い周波数
でこれらの機器が使用されることが必須である。それ故
、これらの機器において使用される優れた高周波用磁性
材料の開発が強く望まれている。
圧器鉄心として多量に使用される方向性珪素鋼板の低鉄
損化は、省エネルギーおよび地球環境クリーン化の見地
からも今後強く要望されるであろう。また、都市の高密
度化に伴う居住圏のスカイフロント、ウォータフロント
およびアンダーグラウンドフロントへの進出、環境クリ
ーン化のための無尽蔵な自然エネルギーの有効利用、さ
らにライフシステムの高度なOA、FA、HA化の進歩
等により、省エネルギーが図れ、信較性が高く、かつメ
インテナンスフリーなアクチュエータ、電力変換機器、
制御機器が今後ますます重要になる。さらに、これらの
機器の小型化、高出力化のために、可及的に高い周波数
でこれらの機器が使用されることが必須である。それ故
、これらの機器において使用される優れた高周波用磁性
材料の開発が強く望まれている。
1949年に、門J、li ttmannは高周波励磁
に用いられる薄い珪素鋼板の製造方法を米国特許第2、
473.156号明細書に開示した。この技術は、[1
0}〈001>集合組織を有する出発材を冷間圧延し、
再結晶させるプロセスを採り、インヒビターを使用しな
い。この技術によって得られる製品の特性は、1〜5+
n1ls (25,4〜127庫)の板厚で、磁束密度
(Be値)が1.600〜1.815 Te5laであ
り、鉄損(周波数:60Hz、最大磁束密度:1.QT
)は0.26〜0.53W/Ib(0,44〜0.90
W/kg)であった。現在、この方法によって極薄電
磁鋼帯が製造されている。
に用いられる薄い珪素鋼板の製造方法を米国特許第2、
473.156号明細書に開示した。この技術は、[1
0}〈001>集合組織を有する出発材を冷間圧延し、
再結晶させるプロセスを採り、インヒビターを使用しな
い。この技術によって得られる製品の特性は、1〜5+
n1ls (25,4〜127庫)の板厚で、磁束密度
(Be値)が1.600〜1.815 Te5laであ
り、鉄損(周波数:60Hz、最大磁束密度:1.QT
)は0.26〜0.53W/Ib(0,44〜0.90
W/kg)であった。現在、この方法によって極薄電
磁鋼帯が製造されている。
最近の電子機器の発達に伴って、中、高周波電源用変圧
器、制御素子等において、小型化、高効率化が望まれて
いる。ところが、前記のように、従来技術によって得ら
れるけい素鋼板は、磁束密度が低く、設計磁束密度を高
(することができないために機器の小型化が図れず、ま
た特に高励磁域での鉄損が大きいという問題点がある。
器、制御素子等において、小型化、高効率化が望まれて
いる。ところが、前記のように、従来技術によって得ら
れるけい素鋼板は、磁束密度が低く、設計磁束密度を高
(することができないために機器の小型化が図れず、ま
た特に高励磁域での鉄損が大きいという問題点がある。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、従来技術のおける前記の問題点を解決し、磁
束密度が極めて高くかつ高励磁域における鉄損が低い極
薄電磁鋼板の製造方法を提供することを目的としている
。
束密度が極めて高くかつ高励磁域における鉄損が低い極
薄電磁鋼板の製造方法を提供することを目的としている
。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨とするところは、重量で、Si≦4.5%
、残部は実質的にFeからなり、(110}〈001>
方位集合組織を有し、磁束密度B8がBs / Bs
>0.9 (Bs :飽和磁束密度)であり、かつ平
均結晶粒径が圧延方向および圧延方向に直角な方向(鋼
帯幅方向)にそれぞれ20哩以上および40mm以上の
結晶粒をもつ一方向性電磁鋼帯に、60〜80%の圧下
率を適用する少なくとも1回の冷間圧延を施して150
1以下の最終板厚とした後、一次再結晶焼鈍を施し、次
いでS i C1aを含む非酸化性雰囲気中700〜1
200“Cの温度域で滲珪処理した後、非酸化性雰囲気
下にSiの鋼板中への拡散処理を施すことを特徴とする
(11.0)〈OOl〉方位集積度が高く鉄損の低い極
薄電磁鋼帯の製造方法にある。
、残部は実質的にFeからなり、(110}〈001>
方位集合組織を有し、磁束密度B8がBs / Bs
>0.9 (Bs :飽和磁束密度)であり、かつ平
均結晶粒径が圧延方向および圧延方向に直角な方向(鋼
帯幅方向)にそれぞれ20哩以上および40mm以上の
結晶粒をもつ一方向性電磁鋼帯に、60〜80%の圧下
率を適用する少なくとも1回の冷間圧延を施して150
1以下の最終板厚とした後、一次再結晶焼鈍を施し、次
いでS i C1aを含む非酸化性雰囲気中700〜1
200“Cの温度域で滲珪処理した後、非酸化性雰囲気
下にSiの鋼板中への拡散処理を施すことを特徴とする
(11.0)〈OOl〉方位集積度が高く鉄損の低い極
薄電磁鋼帯の製造方法にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、極薄電磁鋼板の鉄損(特に高励磁域での
鉄損値)を低くするためには、重量で、Si58%、残
部が実質的にFeからなり、平均粒径≦1.0肛、板厚
≦150nの極薄電磁鋼帯で、磁束密度Be /Bs
>0.9 (Be :磁化力800A T / mに
おける磁束密度、B5 :その成分系での飽和磁束密度
)をもつ材料が必須の要件であることを見出した。珪素
綱板がパーマロイ、センタスト等の高透磁率材料と異な
る点は、飽和磁化力は高いが、結晶磁気異方性定数、磁
歪定数が共に大きいことである。
鉄損値)を低くするためには、重量で、Si58%、残
部が実質的にFeからなり、平均粒径≦1.0肛、板厚
≦150nの極薄電磁鋼帯で、磁束密度Be /Bs
>0.9 (Be :磁化力800A T / mに
おける磁束密度、B5 :その成分系での飽和磁束密度
)をもつ材料が必須の要件であることを見出した。珪素
綱板がパーマロイ、センタスト等の高透磁率材料と異な
る点は、飽和磁化力は高いが、結晶磁気異方性定数、磁
歪定数が共に大きいことである。
従って、高周波磁化を容易にする回転磁化を生じ難いこ
とが特徴である。故に、珪素鋼板が静的にソフト磁性材
料であるためには、滑かな18o。
とが特徴である。故に、珪素鋼板が静的にソフト磁性材
料であるためには、滑かな18o。
磁壁移動のみによる磁化を理想とする。動的にソフトで
あるためには180°磁壁間隔を細分化し、活動磁壁を
増加することが重要である。180″磁壁移動による磁
化を仮定すると、鉄損P?′!概念的に次のように示す
ことができる。
あるためには180°磁壁間隔を細分化し、活動磁壁を
増加することが重要である。180″磁壁移動による磁
化を仮定すると、鉄損P?′!概念的に次のように示す
ことができる。
P【。。++t;tt+P nucteatio。
ここで、P ctissica+=K H8m2f d
2/ p C18m:最大磁束密度 f:周波数 d:板厚 ρ:固有抵抗 C:光速度 L:磁壁間隔 P、:磁壁の動きの一様性の程度を示す項であって、若
しすべての磁壁移 動振幅が同じならば、Pi=Oと なる。
2/ p C18m:最大磁束密度 f:周波数 d:板厚 ρ:固有抵抗 C:光速度 L:磁壁間隔 P、:磁壁の動きの一様性の程度を示す項であって、若
しすべての磁壁移 動振幅が同じならば、Pi=Oと なる。
M:磁壁の易動度で、M=K・ρc 2 /B、2d
W:試料の幅
ΔV1: 5hort time pinniBにょる
磁壁移動速度変化 P、。。山田:板厚方向での磁化変化による面内渦電流
による損失に関する項 P nuclaitior+ ’ Tel化中の1an
cet domainの発生消滅による損失に関する項
。18o。
磁壁移動速度変化 P、。。山田:板厚方向での磁化変化による面内渦電流
による損失に関する項 P nuclaitior+ ’ Tel化中の1an
cet domainの発生消滅による損失に関する項
。18o。
磁壁移動のみで磁化する場合は、
P I 001 ] L i (tとP nuctea
tionは零となる。
tionは零となる。
ところで、実際の珪素鋼板の開発においては、P cl
assicalの減少はSi含有量の増加、板厚の減少
、Lの減少は180°磁壁間隔の細分化、B3、PIO
ol、イイおよびP fiucteat;onの減少は
、(110}〈001>方位集積度の高配向化、ΔV、
の減少は歪、不純物除去、界面平滑化に相当する。
assicalの減少はSi含有量の増加、板厚の減少
、Lの減少は180°磁壁間隔の細分化、B3、PIO
ol、イイおよびP fiucteat;onの減少は
、(110}〈001>方位集積度の高配向化、ΔV、
の減少は歪、不純物除去、界面平滑化に相当する。
本発明は、高い(1107<001>方位集積度を有し
、かつ必要に応じ磁区細分化された高珪素極薄電磁鋼帯
の製造方法に関するものである。
、かつ必要に応じ磁区細分化された高珪素極薄電磁鋼帯
の製造方法に関するものである。
本発明者等は、中、高周波電源用変圧器或は制御素子等
に用いられる極薄電磁a仮に関する研究によって、板厚
5150匹、平均粒径≦]、0飾、Si≦(3%、磁束
密度Bll/B、>0.9をもつ材料(極薄電磁鋼板(
帯))が、高周波域における鉄損特性が格段に優れてい
ることを新たに知見した。
に用いられる極薄電磁a仮に関する研究によって、板厚
5150匹、平均粒径≦]、0飾、Si≦(3%、磁束
密度Bll/B、>0.9をもつ材料(極薄電磁鋼板(
帯))が、高周波域における鉄損特性が格段に優れてい
ることを新たに知見した。
第1図に88値の異なる5otrm厚さの、3%Si
−Fe薄帯(■、・)の1 kHzにおける鉄損値の比
較ならびにB8値の異なる6、5%5i−Fen帯(○
、△)の1 kHzにおける鉄損値の比較を示す。この
図から、B、値が高くかつレーザー照射によって磁区細
分化された極薄電磁鋼板が高い周波数領域で低い鉄損値
を示すことが分る。因みに、B8値が低いものは、レー
ザー照射による磁区細分化処理によって鉄損が劣化する
(鉄損値が高くなる)。
−Fe薄帯(■、・)の1 kHzにおける鉄損値の比
較ならびにB8値の異なる6、5%5i−Fen帯(○
、△)の1 kHzにおける鉄損値の比較を示す。この
図から、B、値が高くかつレーザー照射によって磁区細
分化された極薄電磁鋼板が高い周波数領域で低い鉄損値
を示すことが分る。因みに、B8値が低いものは、レー
ザー照射による磁区細分化処理によって鉄損が劣化する
(鉄損値が高くなる)。
図中の6.5%5i−Fe薄帯は、後述する通常の滲珪
処理によってSiを富化したものである。
処理によってSiを富化したものである。
第1図から明らかなように、高い磁束密度をもつ極薄電
磁鋼板が高周波数領域において低い鉄損値を示す。かか
る高い磁束密度をもつ極薄電M!L綱板は、鉄損値が低
いことと併せ設計磁束密度を高くすることができ、機器
の小型化を可能ならしめるとともに、中、高周波電源用
変圧器や制御素子の特性を飛躍的に向上させる。
磁鋼板が高周波数領域において低い鉄損値を示す。かか
る高い磁束密度をもつ極薄電M!L綱板は、鉄損値が低
いことと併せ設計磁束密度を高くすることができ、機器
の小型化を可能ならしめるとともに、中、高周波電源用
変圧器や制御素子の特性を飛躍的に向上させる。
次に、このような極薄電磁鋼板(帯)の製造方法を説明
する。
する。
本発明者等は、電磁調板の板厚が薄くなると、インヒビ
ター制御が困難になり、二次再結晶が不安定になると考
え、インヒビターを用いない一次再結晶により、(11
0}〈oo 1>方位への集積度を高める研究を行った
。その結果、極めて高い(110}〈001>方位集積
度を有する一方向性電磁鋼板を出発材とし、この材料に
冷間圧延を施して150n以下の最終板厚とした後、一
次再結晶焼鈍し、次いで滲珪処理、Si拡散処理を施し
、さらに鋼板に張力を付与する絶縁皮膜形成処理を施す
ことによって、鋭い(110}〈001>方位集積度を
有し、かつ低い鉄損値をもつ極薄電磁鋼板(帯)を製造
できることを見出した。
ター制御が困難になり、二次再結晶が不安定になると考
え、インヒビターを用いない一次再結晶により、(11
0}〈oo 1>方位への集積度を高める研究を行った
。その結果、極めて高い(110}〈001>方位集積
度を有する一方向性電磁鋼板を出発材とし、この材料に
冷間圧延を施して150n以下の最終板厚とした後、一
次再結晶焼鈍し、次いで滲珪処理、Si拡散処理を施し
、さらに鋼板に張力を付与する絶縁皮膜形成処理を施す
ことによって、鋭い(110}〈001>方位集積度を
有し、かつ低い鉄損値をもつ極薄電磁鋼板(帯)を製造
できることを見出した。
かかる知見は、以下の実験によって得られたものである
。
。
重量で、Si:3.3%、C: 0.002%、N :
0.002%、Al : 0.002 %、S :
0.0002%、Mn : 0.13%、残部が実質的
にFeからなり、(110) <001>方位集合組織
を有する一方向性電磁鋼帯(磁束密度(Ba値):1.
92T、平均粒径:40■、板厚:0.30an)を、
冷間圧延して最終板厚: 0.09mm(90n)とし
、次いで850℃で10分間焼鈍し、−成典結晶を完了
させた。
0.002%、Al : 0.002 %、S :
0.0002%、Mn : 0.13%、残部が実質的
にFeからなり、(110) <001>方位集合組織
を有する一方向性電磁鋼帯(磁束密度(Ba値):1.
92T、平均粒径:40■、板厚:0.30an)を、
冷間圧延して最終板厚: 0.09mm(90n)とし
、次いで850℃で10分間焼鈍し、−成典結晶を完了
させた。
このようにして得られた製品の集合組織は、成典結晶粒
の方位として、(110}〈001>方位と併せて(1
11}〈011>方位が混在しており、後者の方位の粒
の増加が磁束密度の低下の原因となっている。
の方位として、(110}〈001>方位と併せて(1
11}〈011>方位が混在しており、後者の方位の粒
の増加が磁束密度の低下の原因となっている。
この集合組織は、M、F、Littmannによって米
国特許第2.473.156号明細書に開示された方法
によって得られる集合組織((210}〈001>〜(
310) <OO1>)とは明らかに異なっている。こ
れは、M、F、Li ttmannの技術における出発
材は磁束密度がB、。=1.74Tと低く、(110}
〈001>方位の集積度が悪いためであると考えられる
。従って、製品の高磁束密度化を達成するためには、出
発材の(110}〈001>方位の集積度を高くすると
ともに、(111}〈011>方位粒の一次再結晶を抑
制することが必要である。
国特許第2.473.156号明細書に開示された方法
によって得られる集合組織((210}〈001>〜(
310) <OO1>)とは明らかに異なっている。こ
れは、M、F、Li ttmannの技術における出発
材は磁束密度がB、。=1.74Tと低く、(110}
〈001>方位の集積度が悪いためであると考えられる
。従って、製品の高磁束密度化を達成するためには、出
発材の(110}〈001>方位の集積度を高くすると
ともに、(111}〈011>方位粒の一次再結晶を抑
制することが必要である。
本発明者等は、この出発材の冷間圧延・再結晶に関する
研究によって、(110}〈001>方位粒は出発材の
粒内から、(111}〈oll>方位粒は主に粒界から
核発生し、成長することを解明した。この解明によって
、極薄製品の(110}〈001>方位への集積度を高
めるためには、出発材の結晶粒界面積を小さくするか、
或は粒界からの核発生を抑制すればよいことが判明した
。
研究によって、(110}〈001>方位粒は出発材の
粒内から、(111}〈oll>方位粒は主に粒界から
核発生し、成長することを解明した。この解明によって
、極薄製品の(110}〈001>方位への集積度を高
めるためには、出発材の結晶粒界面積を小さくするか、
或は粒界からの核発生を抑制すればよいことが判明した
。
本発明者等は、製品の磁束密度を高くするには、出発材
の(110) <001>方位集積度が高いことと共に
、結晶粒界からの核発生を少なくすることが重要である
という知見に基づいて、磁束密度B s / B s
> 0.9を有する種々の粒径の一方向性電磁鋼帯を出
発材として、これに60〜80%の圧下率を適用する冷
間圧延を施して150n以下の最終板厚とした後、70
0〜900℃の温度域で焼鈍し一次再結晶させ、得られ
た極薄型[a帯の磁気測定を行った。その結果、1.8
5 Te5la以上の磁束密度を有する極薄電磁鋼帯を
得るためには、出発材としての一方向性電磁鋼帯の結晶
粒の圧延方向における寸法R9が20馴以上であること
が必要である。また、圧延方向に直交する方向における
粒径寸法R6が特に重要であり、可及的に大きい方が望
ましく、少なくとも40肛でなければならない、との知
見を得た。このような出発材を工業的に得る手段として
、本発明者等は、例えば特開昭59−215419号公
報に開示されている技術を提案している。
の(110) <001>方位集積度が高いことと共に
、結晶粒界からの核発生を少なくすることが重要である
という知見に基づいて、磁束密度B s / B s
> 0.9を有する種々の粒径の一方向性電磁鋼帯を出
発材として、これに60〜80%の圧下率を適用する冷
間圧延を施して150n以下の最終板厚とした後、70
0〜900℃の温度域で焼鈍し一次再結晶させ、得られ
た極薄型[a帯の磁気測定を行った。その結果、1.8
5 Te5la以上の磁束密度を有する極薄電磁鋼帯を
得るためには、出発材としての一方向性電磁鋼帯の結晶
粒の圧延方向における寸法R9が20馴以上であること
が必要である。また、圧延方向に直交する方向における
粒径寸法R6が特に重要であり、可及的に大きい方が望
ましく、少なくとも40肛でなければならない、との知
見を得た。このような出発材を工業的に得る手段として
、本発明者等は、例えば特開昭59−215419号公
報に開示されている技術を提案している。
前記のように、本発明を特徴づける、出発材の粒径が大
きく、かつ(110}〈001>方位集積度が高いとい
う要件は、製品の磁束密度を低下させる原因となる粒界
から核発生する(111}〈011>方位粒の核発生・
成長を抑制し、(110}〈001>方位粒を優先的に
核発生・成長させるために効果的に機能する。従って、
上記磁束密度向上のメカニズムからしても、これらの要
件を組合せて製造プロセスを構成することによって、さ
らに高い磁束密度を有する極薄電磁鋼帯を安定して製造
し得ることは言うまでもない。
きく、かつ(110}〈001>方位集積度が高いとい
う要件は、製品の磁束密度を低下させる原因となる粒界
から核発生する(111}〈011>方位粒の核発生・
成長を抑制し、(110}〈001>方位粒を優先的に
核発生・成長させるために効果的に機能する。従って、
上記磁束密度向上のメカニズムからしても、これらの要
件を組合せて製造プロセスを構成することによって、さ
らに高い磁束密度を有する極薄電磁鋼帯を安定して製造
し得ることは言うまでもない。
このようにして得られる本発明の出発材である極薄電磁
調板(帯)の磁束密度(Ba値)(・)は、第2図に示
すように、従来技術によって得られる極薄tfa鋼板(
帯)の磁束密度(B11値)(○)に比し格段に優れて
いる。
調板(帯)の磁束密度(Ba値)(・)は、第2図に示
すように、従来技術によって得られる極薄tfa鋼板(
帯)の磁束密度(B11値)(○)に比し格段に優れて
いる。
二のような優れた磁束密度(Be値)を有する極薄材を
先ず製造すること、さらにSi量を4.5%超〜761
%、好ましくは約6.5%まで増加させる滲珪処理を施
すこと、次いでSi拡散処理を施し、さらに180″磁
壁間隔を細分化する処理を施すことによって、本発明の
主旨である高周波域で低鉄損であり、かつ高磁束密度設
計可能な調帯となる。
先ず製造すること、さらにSi量を4.5%超〜761
%、好ましくは約6.5%まで増加させる滲珪処理を施
すこと、次いでSi拡散処理を施し、さらに180″磁
壁間隔を細分化する処理を施すことによって、本発明の
主旨である高周波域で低鉄損であり、かつ高磁束密度設
計可能な調帯となる。
滲珪処理の温度を700〜1200 ’Cに限定した理
由は、700 ’C未満では滲珪処理時間が長くなり、
生産性を阻害し、一方1200℃超では処理炉の耐火材
の消耗が激しく、かつエネルギー原単位が高くなり経済
性に問題があるからである。
由は、700 ’C未満では滲珪処理時間が長くなり、
生産性を阻害し、一方1200℃超では処理炉の耐火材
の消耗が激しく、かつエネルギー原単位が高くなり経済
性に問題があるからである。
(実施例)
実施例1
重量で、Si:3.3%、Mn : 0.1%、C:
0.001%、N : 0.002%、At : 0.
001%、S:0.001%を含み、残部が実質的にF
eからなる、特開昭59−215419号公報に開示さ
れていると同じ方向性を磁鋼帯(Bl値= 1.98
Te5la 、粒径:Rn=45鵬、Rc=500mm
、板厚:170n)を、酸洗してグラス皮膜を除去した
後、冷間圧延して5゜忙の最終板厚とした0次いで、水
素雰囲気中で800℃×2分間の焼鈍を施した後、5i
CZ4を適当量含む乾燥N2中、約1000″Cの温度
で約10分間、滲珪処理(焼鈍)を施し、次いで、乾燥
H2中で約1000℃の温度で約5時間、Siを鋼中に
拡散させるための熱処理を施した。さらに、絶縁皮膜形
成処理を施した。このようにして製造された調帯の5i
liは約6,5%であり、こうして得られた製品にレー
ザを照射し180′磁壁間隔を細分化した。得られた製
品の鉄損値を以下に示す。
0.001%、N : 0.002%、At : 0.
001%、S:0.001%を含み、残部が実質的にF
eからなる、特開昭59−215419号公報に開示さ
れていると同じ方向性を磁鋼帯(Bl値= 1.98
Te5la 、粒径:Rn=45鵬、Rc=500mm
、板厚:170n)を、酸洗してグラス皮膜を除去した
後、冷間圧延して5゜忙の最終板厚とした0次いで、水
素雰囲気中で800℃×2分間の焼鈍を施した後、5i
CZ4を適当量含む乾燥N2中、約1000″Cの温度
で約10分間、滲珪処理(焼鈍)を施し、次いで、乾燥
H2中で約1000℃の温度で約5時間、Siを鋼中に
拡散させるための熱処理を施した。さらに、絶縁皮膜形
成処理を施した。このようにして製造された調帯の5i
liは約6,5%であり、こうして得られた製品にレー
ザを照射し180′磁壁間隔を細分化した。得られた製
品の鉄損値を以下に示す。
WI3/1000 :16.5Watt/kgWas
/ 1000 : 1 B、 OWatt/ kgW
rb/ 1000 : 20.5 hatt、/ k
g従来技術によって製造された市販品と比較すると、例
えば周波数1000Hz、磁束密度:1.5Tでの鉄損
値は、市販品が60W/kgであるのに対し、本発明に
よって得られた製品は18W/’kgであり、本発明に
よる製品の鉄損値が如何に低いものであるかが分る。
/ 1000 : 1 B、 OWatt/ kgW
rb/ 1000 : 20.5 hatt、/ k
g従来技術によって製造された市販品と比較すると、例
えば周波数1000Hz、磁束密度:1.5Tでの鉄損
値は、市販品が60W/kgであるのに対し、本発明に
よって得られた製品は18W/’kgであり、本発明に
よる製品の鉄損値が如何に低いものであるかが分る。
実施例2
重量で、Si:3.3%、Mn : 0.1%、C:
0.001%、N : Q、002%、At : 0.
002%、s : o、ooi%を含み、残部が実質的
にFeからなる一方向性を磁鋼帯(Bll値= 1.9
7 Te5la 、粒径:Rn=55鵬、Rc=600
m、板厚:140−)を、酸洗してグラス皮膜を除去し
た後、冷間圧延して約21nの最終板厚とした。
0.001%、N : Q、002%、At : 0.
002%、s : o、ooi%を含み、残部が実質的
にFeからなる一方向性を磁鋼帯(Bll値= 1.9
7 Te5la 、粒径:Rn=55鵬、Rc=600
m、板厚:140−)を、酸洗してグラス皮膜を除去し
た後、冷間圧延して約21nの最終板厚とした。
次いで、水素雰囲気中で1000℃X2分間の焼鈍を施
した後、実施例工におけると同様な滲珪および拡散処理
を施した後、さらに絶縁皮膜形成処理を施した。こうし
て得られた製品にレーザ照射による磁区細分化処理を施
した。
した後、実施例工におけると同様な滲珪および拡散処理
を施した後、さらに絶縁皮膜形成処理を施した。こうし
て得られた製品にレーザ照射による磁区細分化処理を施
した。
10kHzにおける鉄損値を測定した結果を第3図に示
す。■は、■と同様な(110) <001>方位集積
度を有する試料に滲珪処理を施し、si量を約6.5%
としたものである。■は、1QkHzにおける鉄損が最
小であることが分る。
す。■は、■と同様な(110) <001>方位集積
度を有する試料に滲珪処理を施し、si量を約6.5%
としたものである。■は、1QkHzにおける鉄損が最
小であることが分る。
また、同じSi量でもBe値の高い方、即ち(110}
〈001>方位集積度の高い方が鉄損値が低いことが分
る。
〈001>方位集積度の高い方が鉄損値が低いことが分
る。
(発明の効果)
本発明によれば、磁束密度が高く、高い周波数1域にお
いても極めて低い鉄損値を示す極薄電磁鋼板を製造する
ことができ、高周波電源用変圧器や制御素子の特性を飛
躍的に向上させることができるとともに機器の小型化を
可能にする。
いても極めて低い鉄損値を示す極薄電磁鋼板を製造する
ことができ、高周波電源用変圧器や制御素子の特性を飛
躍的に向上させることができるとともに機器の小型化を
可能にする。
第1図はB、値の異なる50n厚さの3%Si −Fe
薄帯の1 kHzにおける鉄損値の比較ならびにB、値
の異なる6、5%5i−Fe′FR帯のl kHzにお
ける鉄損値の比較を示す図、第2図は本発明によって得
られる極Fiiii磁綱板の磁束密度と、・従来技術に
よって得られる極薄!磁鋼板の磁束密度を比較して示す
図、第3図は種々の極薄1m綱板の10kHzにおける
鉄損値を測定した結果を示す図である。 第 2図 製品1 (IIW’) 第 励嶽強崖 (’fesla ) 7劫、gi弦度 (Tesla)
薄帯の1 kHzにおける鉄損値の比較ならびにB、値
の異なる6、5%5i−Fe′FR帯のl kHzにお
ける鉄損値の比較を示す図、第2図は本発明によって得
られる極Fiiii磁綱板の磁束密度と、・従来技術に
よって得られる極薄!磁鋼板の磁束密度を比較して示す
図、第3図は種々の極薄1m綱板の10kHzにおける
鉄損値を測定した結果を示す図である。 第 2図 製品1 (IIW’) 第 励嶽強崖 (’fesla ) 7劫、gi弦度 (Tesla)
Claims (2)
- (1)重量で、Si≦4.5%、残部は実質的にFeか
らなり、{110}〈001〉方位集合組織を有し、磁
束密度B_■がB_■/B_S>0.9(B_S:飽和
磁束密度)であり、かつ平均結晶粒径が圧延方向および
圧延方向に直角な方向(鋼帯幅方向)にそれぞれ20m
m以上および40mm以上の結晶粒をもつ一方向性電磁
鋼帯に、60〜80%の圧下率を適用する少なくとも1
回の冷間圧延を施して150μm以下の最終板厚とした
後、一次再結晶焼鈍を施し、次いでSiCl_4を含む
非酸化性雰囲気中700〜1200℃の温度域で滲珪処
理した後、非酸化性雰囲気下にSiの鋼板中への拡散処
理を施すことを特徴とする{110}〈001〉方位集
積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法。 - (2)請求項1記載の方法により得られた電磁鋼帯に、
磁区細分化処理を施すことを特徴とする{110}〈0
01〉方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17208390A JPH0459928A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | {110}<001>方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17208390A JPH0459928A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | {110}<001>方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0459928A true JPH0459928A (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=15935223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17208390A Pending JPH0459928A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | {110}<001>方位集積度が高く鉄損の低い極薄電磁鋼帯の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0459928A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003064420A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Nkk Corp | 高珪素方向性珪素鋼板の製造方法 |
JP2008050663A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Jfe Steel Kk | 高珪素鋼板の製造方法 |
JP2008169450A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Jfe Steel Kk | 高珪素鋼板の製造方法 |
JP2009197299A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Jfe Steel Corp | 高珪素鋼板の製造方法 |
JP2010132977A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Jfe Steel Corp | 極薄珪素鋼板およびその製造方法 |
JP2011012288A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Jfe Steel Corp | 高珪素鋼板の製造方法 |
JP2013021919A (ja) * | 1998-11-06 | 2013-01-31 | Metglas Inc | バルクアモルファス金属磁気構成要素を有する電動モータ |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17208390A patent/JPH0459928A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013021919A (ja) * | 1998-11-06 | 2013-01-31 | Metglas Inc | バルクアモルファス金属磁気構成要素を有する電動モータ |
JP2003064420A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Nkk Corp | 高珪素方向性珪素鋼板の製造方法 |
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JP2009197299A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Jfe Steel Corp | 高珪素鋼板の製造方法 |
JP2010132977A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Jfe Steel Corp | 極薄珪素鋼板およびその製造方法 |
JP2011012288A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Jfe Steel Corp | 高珪素鋼板の製造方法 |
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