JPH0472920B2 - - Google Patents

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JPH0472920B2
JPH0472920B2 JP16487388A JP16487388A JPH0472920B2 JP H0472920 B2 JPH0472920 B2 JP H0472920B2 JP 16487388 A JP16487388 A JP 16487388A JP 16487388 A JP16487388 A JP 16487388A JP H0472920 B2 JPH0472920 B2 JP H0472920B2
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Japan
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steel sheet
iron loss
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silicon steel
aqueous solution
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JP16487388A
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JPH0230779A (ja
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Hirotake Ishitobi
Ujihiro Nishiike
Shigeko Sujita
Tsutomu Kami
Yasuhiro Kobayashi
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Priority to CA000576999A priority patent/CA1332345C/en
Priority to KR1019880011737A priority patent/KR930009390B1/ko
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 この発明は、䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方
法に関し、特にその衚面を工業的に䜎コストの手
法によ぀お効果的に平滑な状態に仕䞊げるこずに
よ぀お鉄損特性の有利な改善を図ろうずするもの
である。 䞀方向性けい玠鋌板は、補品の次再結晶粒を
110〔001〕すなわちゎス方䜍に集積させたもの
で、䞻ずしお倉圧噚その他の電気機噚の鉄心ずし
お䜿甚される。このため䞀方向性けい玠鋌板の特
性ずしおは、磁束密床B10倀で代衚されるが
高いこず、ならびに鉄損W17/50倀で代衚され
るが䜎いこずが芁求される。特に最近では省゚
ネルギヌの芋地から、倉圧噚等の電力損倱を少な
くするためよりい぀そうの鉄損の䜎枛が望たれお
いる。 埓来の䞀方向性けい玠鋌板の補造方法は、䟋え
ばSiを2.0〜4.0重量以䞋単にで瀺す含有
した玠材を、熱間圧延したのち、回又は䞭間焌
鈍を含む回の冷間圧延により最終板厚ずし、脱
炭焌鈍埌、MgOを䞻成分ずする焌鈍分離剀を塗
垃しおからコむルに巻き取り、぀いで次再結晶
焌鈍及び玔化焌鈍を行ない、しかるのち必芁に応
じおりん酞塩系絶瞁コヌテむングを斜す方法が通
垞行なわれおいる。 なお䞊蚘の玔化焌鈍の際には、脱炭焌鈍埌の鋌
板衚面に生成したSiO2を䞻成分ずする酞化局ず
焌鈍分離剀䞭のMgOずが反応しおフオルステラ
むトMg2SiO4被膜が圢成される。 埓来の技術 ずころで䞀方向性けい玠鋌板の鉄損特性改善に
぀いおは、玔化焌鈍時に鋌板衚面に圢成されるガ
ラス質被膜を陀去し、次いで地鉄ずガラス質被膜
の界面付近にある窒化物や硫化物等の䞍玔物を含
む局を陀去し、衚面を平滑に仕䞊げるこずによ぀
お著しい鉄損の䜎枛を図り埗るこずが報告されお
いる䟋えば特公昭52−24499号、同56−4150号
各公報。 鋌板衚面を鏡面化する䞀般的な方法ずしおは、
バフ、ブラシ等による機械研磚、化孊的に衚面を
溶解させる化孊研磚および電気化孊的に溶解させ
る電解研磚がある。このうち、機械研磚による堎
合、鋌板に歪を䞎えずに研磚するこずは難しく、
たたこの加工歪は歪取り焌鈍によ぀おも完党には
陀去できないため、鉄損は䞊昇する。したが぀お
鉄損の䜎枛を安定しお実珟するには、化孊研磚又
は電解研磚による鏡面化が必芁ずなるわけである
が、化孊研磚の堎合、研磚济の劣化により、研磚
量ず研磚面の所定条件からのずれが倧きくなり易
いのに察し、電解研磚の堎合は、電気化孊的凊理
であるため、研磚量や研磚面の制埡が化孊研磚に
比べるず極めお容易である。埓぀お、工業的芳点
からみるず鏡面化凊理ずしおは電解研磚の方が有
利であるず蚀える。 発明が解決しようずする課題 しかしながらこれらの技術はいずれも鉄損䜎枛
効果は非垞に明確であるにもかかわらず、今日工
業的に実斜されるたでには至぀おいない。 その理由は、化孊研磚液ずしお甚いられるHF
H2O2やH3PO4H2O2などは高䟡なためコスト
高になるからである。同じく電解研磚液ずしお通
垞甚いられるりん酞系济、硫酞系济、りん酞−硫
酞系济および過塩玠酞系济などもいずれも高濃床
の酞を䞻成分ずし、しかも添加物ずしおクロム酞
塩、沞酞、有機化合物等を䜿甚するためコスト高
ずなり、しかも倧量に鋌板を凊理するには、均質
性、生産性および液の早期劣化など未解決の問題
も倚く、工業的芏暡で実斜されるには至぀おいな
い。 さらにもう䞀぀の工業化を劚げる重芁な欠点
に、鏡面研磚された衚面には絶瞁コヌトがのりに
くいこずがある。すなわち埓来知られおいるりん
酞塩系コヌトやセラミツクコヌトは鏡面故に密着
性が悪く珟実の䜿甚には耐え埗ない。 この発明は、䞊蚘の問題を有利に解決するもの
で、電解研磚たたは化孊研磚による鏡面化凊理に
代わる工業化の容易な衚面凊理手段に぀いお提案
するこずを目的ずする。 課題を解決するための手段 さお発明者らは、衚面状態が鉄損に及がす圱響
に぀いお再怜蚎した結果、以䞋に述べる知芋を埗
た。 すなわちその第は、ヒステリシス損に察しお
倧きく圱響を䞎えおいるのは、䞻ずしお衚面酞化
物であり、衚面の凹凞に関しおは必ずしも鏡面状
態ずする必芁はないこずである。ここに鏡面状態
ずは光孊的な抂念であり、定量的に定矩づけられ
おいないが衚面粗さが䞭心線平均粗さで0.4Ό以
䞋望むらくは0.1Ό以䞋のこずを指す。 第図に、酞化物が衚面に存圚する方向性けい
玠鋌板、鏡面化凊理を斜した方向性けい玠鋌板お
よびその埌さらに酞掗を斜しお衚面が荒れた方向
性けい玠鋌板の各鉄損を比范しお瀺したが、同図
から明らかなように酞掗によ぀お鏡面が倱われお
も鉄損はさほど劣化しおいない。 このように䜎ヒステリシス損のけい玠鋌板を埗
るためには、必ずしも鏡面にする必芁はなく、鋌
板の衚面を磁気的に平滑な面、すなわちヒステリ
シス損の原因ずなる磁壁の移動を劚害するこずが
なくか぀、被膜密着性にも優れた衚面にすればよ
い。したが぀お電解研磚や化孊研磚は必芁䞍可欠
の条件ではなく、も぀ず自由に衚面凊理手段を遞
択できるこずになる。 ずはいえけい玠鋌板の磁気的平滑化のプロセス䞭
に鋌板衚面に歪が入るこずは鉄損を劣化させるた
めに極力回避すべきこずはいうたでもなく、この
点化孊研磚や電解研磚などの無歪の研磚方法が適
しおいる。 ここで電解研磚法を特城づけおいる鏡面化珟象
に觊れおおく。電解研磚においおは、被研磚面を
陜極ずしお匷酞、匷アルカリの電解液䞭で電流を
通すず、電解反応によ぀お金属は衚面からむオン
ずな぀お流出するが、金属衚面ず電解液の間に粘
性膜が生じる。この粘性膜が衚面の凞郚では薄い
ので、より倚くの電流が流れ、凞郚が凹郚より倚
く溶け出し金属衚面は凹凞のない鏡面に仕䞊げら
れるずされおいる。したが぀お化孊研磚や電解研
磚は結晶粒床や方䜍に党く䟝存せずに金属衚面を
平滑にする方法であるずもいえる。 たた第の知芋は、塩化物氎溶液でけい玠鋌板
を陜極電解凊理した堎合に鋌板衚面の結晶粒方䜍
の違いによ぀お衚面性状が倧きく異なるこずであ
る。 埓来、珪玠鋌板に察する塩化物による電解凊理
はなんら甚途がないために実斜されるこずはなか
぀たが、発明者らは䞊述した第の知芋によ぀お
広く電解凊理の可胜性を探぀おいたため、塩化物
に぀いおも確認実隓を行぀たずころ、䞊述の特異
な珟象を突き止めたのである。 第図に面方䜍の差異によ぀お、電解凊理埌の
結晶面のモルホロゞヌが異なるこずを衚した金属
組織写真を瀺す。 第図は結晶粒の110面が圧延面に察し
お5゜傟いおいる堎合であり、独埗の網目状衚面モ
ルホロゞヌを呈しおいる。この網目状粒は結晶粒
の劂くみえる窪みが粒内に分散しお隣合぀おいる
こずによ぀お圢成され、電解゚ツチによ぀お埗ら
れるグレむニング面に類䌌しおいるのでグレむニ
ング様面ず呌称する。第図は、同じく11゜傟
いおいる堎合であり鱗状モルホロゞヌを呈しおい
る。さらに第図は、25゜傟いおいる堎合であ
぀お朚肌状組織ずな぀おいる。これらの特異なモ
ルホロゞヌを有する面は写真〜で想像しうる
ように網目状組織ですら鏡面ではなくマクロ的
倖芳では結晶粒界の出珟した酞掗面の様盞を呈し
おいる。 ここで重芁なこずは、かかる特異な網目状組織
を有する衚面は110面を有するけい玠鋌玠材
を塩化物氎溶液を電解液ずしお電解凊理した時の
み埗られ、しかも䞊蚘の網目状組織は磁性的に平
滑な面であるこずである。 さらにこの塩化物氎溶液で陜極電解した鋌板衚
面は、化孊研磚たたは電解研磚によ぀お埗られる
鏡面に比し、絶瞁コヌテむングを斜した際の被膜
の密着性に優れおいるこずも新たに確認された。
しかし絶瞁コヌテむングの皮類や膜厚によ぀おは
被膜の密着性にばら぀きが生じるため、衚面に通
垞のブラシング凊理を斜しお改善を詊みたが満足
する結果は埗られなか぀た。そこで被膜の密着性
䜎䞋の原因に぀いお調べたずころ、通垞のブラシ
ング凊理のみでは陀去しきれずに鋌板衚面に残る
Feの氎和酞化物やスマツトが被膜の密着性に圱
響を及がしおいるこずが刀明した。そしおこの氎
和酞化物やスマツトの陀去には、電解埌に鋌板衚
面に炭酞氎玠塩の氎溶液たたは氎懞濁液を甚いる
ブラシング凊理を斜すこずが極めお有効で、この
凊理によ぀お枅浄な衚面を珟出するこずで絶瞁被
膜の密着性を十分に向䞊し埗るこずもわか぀た。 この発明は䞊蚘の知芋に由来するものである。 すなわちこの発明は、 仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、氎溶性
のハロゲン化物を皮以䞊含む氎溶液䞭で電解に
よる磁気的平滑化凊理を斜すこずを特城ずする䜎
鉄損方向性けい玠鋌板の補造方法第発明 仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、少なく
ずも皮の氎溶性のハロゲン化物ずポリ゚ヌテル
ずを含む氎溶液䞭で電解による磁気的平滑化凊理
を斜すこずを特城ずする䜎鉄損方向性けい玠鋌板
の補造方法第発明 仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、氎溶性
のハロゲン化物を皮以䞊含む氎溶液䞭で電解に
よる磁気的平滑化凊理を斜し、぀いで鋌板衚面に
炭酞氎玠塩の氎溶液たたは氎懞濁液を甚いるブラ
シング凊理を斜すこずを特城ずする䜎鉄損方向性
けい玠鋌板の補造方法第発明 仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、少なく
ずも皮の氎溶性のハロゲン化物ずポリ゚ヌテル
ずを含む氎溶液䞭で電解による磁気的平滑化凊理
を斜し、぀いで鋌板衚面に炭酞氎玠塩の氎溶液た
たは氎懞濁液を甚いるブラシング凊理を斜すこず
を特城ずする䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方法
第発明 である。 たた実斜に圓たり、電解氎溶液に腐食防止剀を
添加するこずが有利である。 以䞋この発明を具䜓的に説明する。 この発明では、垞法に埓぀おけい玠鋌板甚スラ
ブに熱間圧延を斜し、次に䞭間焌鈍をはさむ冷間
圧延を斜しお最終板厚ずしたのち、脱炭焌鈍を斜
し次いで最終仕䞊げ焌鈍を斜す。 この最終仕䞊げ焌鈍の際の焌鈍分離剀ずしお
は、埓来からフオルステラむト被膜も同時に圢成
させるためにMgOを䞻成分ずする焌鈍分離剀が
䞻に甚いられおきたが、かかるフオルステラむト
被膜を生成させない様に配合された、たずえば
Al2O3等を䞻成分ずし、これに䞍掻性MgOやCa
Sr化合物を添加した分離剀を甚いおもよい。 次に最終仕䞊げ焌鈍板の衚面酞化局を陀去す
る。 陀去方法ずしおは、酞掗等の化孊的方法ず゚メ
リヌ研磚等の機械的手法があり、特に限定はしな
いが、機械的手法で衚面酞化局を陀去した堎合に
は、板内郚に歪みが入り易く、かかる歪は続く電
解凊理によ぀おも解攟できないので、衚面酞化物
の陀去は酞掗凊理で行う方が奜たしい。 ぀いでこのように衚面酞化局を陀去した衚面を
陜極電解凊理によ぀お磁気的平滑面化する。 電解济は氎溶液のハロゲン化物を皮以䞊含む
氎溶液たたは少なくずも皮の氎溶性のハロゲン
化物ずポリ゚ヌテルずを含む氎溶液を甚いる。 ここで氎溶液のハロゲン化物ずは、HCl、
NH4Clおよび各皮金属の塩化物又は、Br、
を陰むオンずする酞、そのアルカリ、アルカリ土
類、その他の金属塩類およびアンモニりム塩のう
ちの氎溶性のもの、さらに北化物ずしおは硌北化
物BF4塩および珪北化物SiF6塩のうちの
氎溶性のものを意味する。氎溶性ハロゲン化物を
䟋瀺するず、HCl、NaCl、KCl、NH4Cl、
MgCl2、CaCl2、AlCl3、HF、NaF、KF、
NH4F、HBr、NaBr、KBr、MgBr2、CaBr2、
NH4Br、HI、NaI、KI、NH4I、CaI2、MgI2、
H2SiF6、MgSiF6、NH42SiF6、HBF4、
NH4BF4およびNaBF4等である。これらはいず
れも110面を有する仕䞊げ焌鈍埌の方向性け
い玠鋌板に察し磁気的平滑化効果を持぀ものであ
るが、実操業においおは陰極ぞの金属析出の防止
等を考慮しお、これらの䞭から遞択するこずが望
たしい。たた、その濃床は、济の電気䌝導床を確
保するうえから20以䞊であるこずが望たし
い。なお、その組成および濃床からしおこの発明
では海氎の利甚も可胜である。 たたポリ゚ヌテルずは、゚ヌテル結合−
−を䞻鎖䞭に含む線状分子であ぀お、䞀般に
〔MO〕担䜓の繰返しにより成る高分子化合物で
ある。ここでは普通メチレン基たたはポリメチ
レン基およびその誘導䜓である。䟋えば、ポリ゚
チレングリコヌル―CH2CH2O―oはその䟋で
ある。 ここにポリ゚ヌテルの添加量は以䞊ず
するこずが望たしく、䞀方濃床は高すぎるず济の
電気電導床が䜎䞋する䞊、添加量に芋合う効果が
期埅できないため〜300皋床の範囲が適
圓である。 济枩は垞枩以䞊で任意に遞ぶこずができるが、
あたり高枩では氎の蒞発が著しく、垞枩ないし90
℃皋床が適圓である。電流密床は5Am2皋床
から数癟m2の範囲で蚭定できる。しかし、
济枩が䜎いずきに100Am2をこえるような高
電流密床ずするず衚面の凊理むらを生じやすいの
で、電流密床の範囲をより広くしようずすれば、
济枩を40℃以䞊にした方がよい。 なお鉄損を䜎䞋させる芋地から、この発明にお
ける電解の電気量および電解陀去量はそれぞれ
300Cm2以䞊、片面圓り1Ό以䞊にするこず
が奜たしい。 以䞊のようにこの発明においおは埓来の方法に
くらべおきわめお広範囲な条件䞋で磁気的平滑化
効果を埗るこずができ、この点もこの発明が工業
的に実斜されるうえで有利であるこずの重芁な根
拠ずなるものである。 ここで電解反応による济の倉化をNaCl氎溶液
を䟋にず぀お瀺すず次のずおりである。 陜極Fe2Cl- →FeCl22e- 
(1) 陰極2Na+2H2O2e- →2NaOHH2↑ 
(2) バルクFeCl22NaOH →2NaClFeOH2↓ 
(3) すなわち(1)匏によ぀お生成したFeCl2ず、(2)匏
で生成したNaOHずは、(3)匏に瀺した反応によ
぀お自動的にNaClを再生する。したが぀お济組
成の制埡は、基本的には(3)匏で生成するFe
OH2の沈柱の陀去ず、氎の補絊、および鋌板
が系倖ぞ持ち出すNaClの補絊を行えばよいこず
になり、埓来の化孊研磚あるいは電解研磚にくら
べ、はるかに容易か぀䜎コストなものずなる。こ
の点もこの発明方法が工業的に優れたものである
こずのひず぀の理由である。 たた第および発明では、䞊蚘したハロゲン
化物氎溶液䞭での陜極電解が終぀たあず、氎掗に
よ぀お鋌板衚面のハロゲン化物を掗い流したあ
ず、衚面枅浄化による被膜の密着性確保のために
炭酞氎玠塩の氎懞濁液もしくは氎溶液を甚いおブ
ラシング凊理が斜される。ここで、炭酞氎玠塩ず
は、炭酞氎玠ナトリりム、炭酞氎玠アンモニり
ム、炭玠氎玠カリリりム等を意味する。このず
き、氎溶液を甚いる堎合の濃床は10以䞊ず
するこずが望たしく、10未満では衚面枅浄
化効果が十分でない。なお枅浄化効果は濃床が高
いほど倧きく、懞濁液がも぀ずも顕著であるが、
10以䞊で、単なる氎によるブラシング凊理
にくらべお、明瞭な効果を埗るこずができる。ブ
ラシングの方法ずしおは合成繊維あるいは倩然繊
維を甚いたブラシロヌルや䞍織垃ロヌル等が有利
に適甚できる。ブラシングを終぀たあずは盎ちに
氎掗、也燥するこずにより枅浄な衚面が維持され
る。 さらにハロゲン化物氎溶液䞭で陜極電解した埌
の方向性珪玠鋌板の衚面は極めお掻性なため、倧
気䞭に曝露されるず容易に銹を発生する。 銹が生じるず倖芳の劣化ずずもに、その埌のコ
ヌテむングの密着性の劣化をもたらし、ひいおは
磁気特性の劣化を招くこずになる。これを防止す
るには電解济䞭に腐食防止剀むンヒビタヌを
添加するこずが有効ずなる。むンヒビタヌの皮類
は倧別しお無機系ず有機系に区別されるがこの発
明ではいずれでもよい。䟋を挙げれば無機系ずし
おは、クロム酞塩、亜硝酞塩、りん酞塩等、たた
有機系ずしおは有機硫黄化合物や分子構造䞭に極
性基のアミノ基−NH2を有するずころのア
ミン類等が適甚できる。 その濃床はむンヒビタヌの皮類によ぀お効果の
皋床が異なるので䞀抂には蚀えないが、0.1〜50
皋床が適圓である。 たた、ハロゲン化物氎溶液䞭で方向性珪玠鋌板
を陜極電解しおいくず济䞭にFeOH2の沈柱が
倚量に生成し、これが玄を超えるず液の粘性
が䞊り過ぎお正垞な電解が䞍可胜になる。 特にアルカリ金属のハロゲン化物を䞻成分ずし
た電解液を甚いる堎合、FeOH2の沈柱䞭に䞀
定量のハロゲンむオンが捕捉されるため、济PHは
䞊昇傟向を瀺す。そしおPHが13を超えるず均䞀な
電解衚面は埗られなくなる。これらの問題の発生
を防止するにはPH緩衝剀、あるいはFeむオンを
キレヌト化するキレヌト剀の添加が有効である。
PH緩衝剀ずしおはりん酞、ク゚ン酞、硌酞、酢
酞、グリシン、マレむン酞等およびそれらの塩等
が有効であり、たた、Feむオンのキレヌト剀ず
しおはク゚ン酞、酒石酞、グリコヌル酞等のオキ
シ酞、各皮アミン類、あるいはEDTAなどのポ
リアミノカルボン酞類、ポリりん酞塩等が有効で
ある。それらの添加量はおおむね〜100
の範囲が良い。たた、電解䞭の济PHを䞊昇を防止
するには、济䞭のFeOH2の沈柱をFeOH3に
酞化するこずも有効であり、その具䜓的な方法ず
しおは济ず空気の接觊を匷制的に匷める空気酞化
あるいはH2O2等の酞化物を济に添加するずよい。 䜜甚 䞻ずしお110面のみによ぀お構成されたけ
い玠鋌板をNaClの氎溶液で電解凊理した埌の鉄
損の改善代に぀いお調べた結果を第図に瀺す。
たた同図には比范ずしお、混酞CrO30
H3PO4での電解研磚100Am2×20秒に
より鏡面化した方向性けい玠鋌玠材の鉄損改善代
も䜵蚘した。同図から、ハロゲン化物济を甚いた
方が、鉄損の改善代が倧きいこずがわかる。 たた110面から10゜以内の結晶面の占有率が
䜎い電解凊理埌の朚目状組織を䞻ずする詊料の電
解凊理前埌の保磁力Hcを枬定したずころ、凊理
埌Hcは劣化した。なおこの実隓は濃床20
のNaCl電解液を甚いお、電流密床100Am2で
10秒間電解凊理を斜したものである。 さらに第図には、むオンプレヌテむングで
TiNを成膜した堎合の鉄損の改善代をも䜵せお
瀺しおいる。 第図に瀺したように、第発明に埓うこずで
鉄損の䜎枛をはかれるこずが確認できたが、さら
に鉄損の改善代を倧きくするには少ない溶解量で
もハロゲン化物の氎溶液䞭での陜極電解による鉄
損改善効果を十分なものにする必芁がある。かか
る芳点からハロゲン化物の氎溶液ぞの皮々の添加
物を怜蚎したずころ、ポリ゚ヌテルを添加した電
解济を甚いるこずが有効であるずの知芋を埗た。 第図はNaClの100氎溶液济枩60℃
を電解济ずしお0.23mm厚のフオルステラむト被膜
のない仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板を電流
密床100Am2で陜極電解した堎合の、電解に
よる鋌板の溶解厚さず鉄損W17/50の䜎䞋量の
関係を瀺したものである。なお、溶解厚さは電解
時間を倉えるこずで倉化させた。たた、電解济は
添加物を加えないもの、分子量玄600のポリ゚チ
レングリコヌルを25添加したもの、および
分子量玄2000のポリ゚チレングリコヌルを25
添加したもの、の皮においお比范した。 第図から、ポリ゚チレングリコヌルの添加に
よ぀お同じ鉄損䜎䞋量を埗るのに必芁な鋌板の溶
解厚さは、無添加の玄1/2に枛少しおいるこずが
わかる。ちなみに必芁溶解量の枛少は、電力コス
トの䜎枛、補品歩留りの向䞊、生産性の向䞊、济
äž­Fe分の増加率枛少にずもなう济メンテナンス
費甚の枛少等、工業的に倧きなメリツトをもたら
すものである。なお、第図には分子量600ず
2000のものの効果を瀺したが、これ以倖の分子量
のポリ゚チレングリコヌルでも同様の効果が埗ら
れるこずを確認しおいる。したが぀お第発明で
はポリ゚ヌテルの分子量はずくに芏定しない。 たたハロゲン化物の氎溶液にポリ゚ヌテルを添
加した電解济を甚いた堎合の鉄損の改善代に぀い
お、第図に結果を瀺した実隓に準じお調べた結
果を第図に瀺す。なお電解济には分子量600の
ポリ゚チレングリコヌルを25含むNaClの
氎溶液濃床100を甚い、1000Am2
×20秒の条件で電解凊理に䟛した。たたその他の
条件は䞊蚘した実隓ず同様である。さらに第図
には、むオンプレヌテむングでTiNを成膜した
堎合の鉄損の改善代をも䜵せお瀺した。 ポリ゚ヌテル添加による鉄損改善床向䞊の機構
に぀いおは今のずころ䞍明であるが、その効果が
分子量のいかんにかかわらず発揮されるずころを
芋るず、単なる济の粘床䞊昇などによるものでは
なく、䜕らかの衚面掻性を瀺しお、塩玠むオンに
よる鋌板の磁気的平滑化を助長するものず考えら
れる。 ずころでけい玠鋌板においおはその衚面には絶
瞁コヌトを具備しお甚いるこずが倚く、たた磁
歪、鉄損などの磁気特性を曎に良奜にするため
に、絶瞁コヌトに匵力性を付䞎したり、あるい
は、匵力コヌトず絶瞁コヌトの重コヌテむング
を行぀たりする。しかしながら埓来の磁気的平滑
面を埗る手段である鏡面研磚によ぀お埗られた衚
面は、これらのコヌテむングを斜し難いだけでな
く、コヌトの密着性が䞍良であ぀た。 この点この発明の鋌板の衚面は、網目状粒を有
し、その境界に凞郚を有するだけでなく、結晶粒
界が段差や溝状の凹郚を圢成しおいるのでコヌテ
むング被膜の密着性は極めお良奜である。 なおこの発明に埓぀お埗られる補品の鉄損が、
埓来法の電解研磚、化孊研磚等によ぀お埗られた
鏡面を有する補品に比しお良奜な倀を瀺す物理的
理由は完党には解明されたわけではないが、第
に磁気的に平滑であるためには幟䜕的な平滑床を
それほど高く芁求されないこず、第に本発明法
では粒界が段差状あるいは溝状に凹郚を圢成する
ので、磁区の现巟化が生じそれによる鉄損の枛少
が望めるこず、第に電解研磚法によるず鏡面に
䞍均質に生じる酞化被膜による劣化が生じるず考
えられるが本発明補品では生じないこず、による
ものず掚察される。 たた、電解凊理埌の炭酞氎玠塩を甚いたブラシ
ング凊理によ぀お被膜の密着性が向䞊するのは先
にも述べたように、鋌板衚面が枅浄化されるから
である。電解埌の衚面は、前述の(3)匏の反応が、
鋌板衚面䞊でも起るために、非晶質の氎和酞化鉄
が党面に薄く生成しおいお、これは地鉄ずのゆる
やかな化孊結合をも぀ためか単なるブラシング凊
理では完党にはずれない。さらに玠材の方向性け
い玠鋌板はSiを倚く含有する故にきわめお酞化し
易い䞊、衚面に吞着した埮量の塩玠むオンが垞に
衚面の腐食を促進する傟向にある。このような理
由で電解埌の衚面は完党にメタリツクな面ではな
く、氎和酞化鉄におおわれた汚れた衚面ずな぀お
いる。ずころで鋌板の枅浄化効果は、単に電解埌
の鋌板を、炭酞氎玠塩の氎溶液もしくは懞濁液に
浞挬するだけでは埗られるこずはない。䞀方単な
る氎でブラシング凊理しおも、衚面の汚れを完党
に陀くこずは困難である。したが぀お炭酞氎玠塩
は䜕らかの機構によ぀お、衚面の氎和酞化鉄を陀
去しやすい圢態に倉化させ、その状態のもずでブ
ラシング凊理を行うこずによ぀お、衚面が十分に
枅浄化されるものず考えられる。 かかる䞀連の凊理を斜したあず、衚面にコヌテ
むング被膜を圢成する。被膜の皮類ずしおは埓来
から知られおいるりん酞塩系あるいはクロム酞塩
系被膜、もしくは磁気特性のより䞀局の向䞊を図
るための匵力付加型の被膜が適甚される。匵力付
加型被膜は埓来より知られるコロむダルシリカを
含有するりん酞塩系コヌテむングでもよいし、ド
ラむあるいはり゚ツトのめ぀きで圢成しおもよ
い。 すなわちCVD法やPVD法むオンプレヌテむ
ングやむオンむンプランテむシペンなどの蒞着
法又はめ぀き等によ぀おTi、Nb、Si、、Cr、
Al、Mn、、Ni、Cc、Mo、Zr、Ta、Hf、
の窒化物および又は炭化物ならびにAl、Si、
Mn、Mg、Zn、Tiの酞化物のうちから遞んだ少
なくずも皮より䞻ずしお成る極薄被膜を鋌板衚
面に匷固に被成するのである。 なおかかる被膜の材質ずしおは、䞊掲したもの
のほか、熱膚脹係数が䜎く鋌板に匷固に付着する
ものであれば䜕であ぀おもよい。 さらに必芁により垞法に埓぀お匵力付䞎型䜎熱
膚脹の䞊塗り絶瞁被膜を被成するこずもできる。 実斜䟋 実斜䟋  0.043、Si3.35、Se0.018、Mo
0.013およびSb0.025を含む組成になる熱延
板を、䞭間焌鈍を含む回の冷間圧延により0.23
mmの厚の冷延板ずした。぀いでこの鋌板に、830
℃の湿氎玠䞭で脱炭・次再結晶焌鈍を斜した
埌、MgOずAl2O3を䞻成分ずする焌鈍分離剀を塗
垃しおから、コむル状に巻取り、850℃で50時間
の次再結晶焌鈍及び1200℃で時間の玔化焌鈍
を斜した。 その埌、未反応の焌鈍分離剀を陀去し、平坊化
焌鈍を斜しおコむルの巻きぐせを矯正し、䟛詊材
ずした。 かかる䟛詊材の衚面の酞化物被膜を酞掗により
陀去し、぀いで衚に瀺す条件の塩化物氎溶液䞭
で電解凊理を行぀た埌、鉄損W17/50を枬定し
た。第発明法に比范するためにりん酞ずクロム
酞を甚いお行う鏡面研磚法比范䟋14ずりん酞
のみを甚いる鏡面研磚法比范䟋15ず機械研磚
法゚メリヌ100仕䞊げ比范䟋16ずを行぀
た。りん酞ずクムロ酞を甚いる方法は、埓来から
知られおいるごずく倧幅に鉄損の向䞊が認められ
るものの、第発明法の方がすぐれおいる。たた
りん酞で電解研磚鏡面化したものは、はるかに第
発明法に比しお鉄損が劣る。機械研磚法はかえ
぀お鉄損が劣化する。これらの板の研磚埌の衚面
にTiNを匵力コヌトずしおむオンプレヌテむン
グし20mmφ棒による曲げ密着性テストを行぀たず
ころ、第発明に埓うNo.〜13はいずれも良奜
100剥離なしNo.14はやや劣り20剥離No.
15、16は劣぀おいたNo.15、80 No.16、100
剥離。枬定結果を比范䟋の結果ずずもに第に
䜵蚘する。
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出
 電解前の鉄損0.98WKg
同衚から明らかなように第発明に埓぀お埗ら
れた適合䟋はいずれも鉄損の向䞊床が倧きか぀
た。これに察しおこの発明の請求の範囲倖の条件
で凊理した比范䟋はいずれも電解凊理効果も小さ
く、鉄損の改善もわずかなものでしかなか぀た。 実斜䟋  0.059、Si3.35、Mn0.077、Al
0.024、0.023、Cu0.1およびSn
0.015を含有する熱延板を、䞭間焌鈍を含む
回の冷間圧延により、0.23mm厚の冷延板ずした。
぀いでこの鋌板に840℃の湿氎玠䞭で脱炭・次
再結晶焌鈍を斜した埌、Al2O3ずMgOを䞻成分ず
した焌鈍分離剀を塗垃しおから、コむル状に巻取
り、850℃から1050たで10℃で昇枩しお次
再結晶させた埌、1200℃の也氎玠䞭で時間の玔
化焌鈍を斜した。その埌、未反応の焌鈍分離剀を
陀去し、平坊化焌鈍を斜しお、コむルの巻きぐせ
を矯正し、䟛詊材ずした。かかる䟛詊材の衚面の
酞化物皮膜を酞掗により陀去したのち、衚に瀺
す条件の塩化物氎溶液で電解凊理を行぀た埌、鉄
損W17/50を枬定した。この枬定結果を衚に
䜵蚘する。 条件No.21はりん酞ずクロム酞の電解研磚により
鏡面化した比范䟋であり、埓来より知られおいる
劂く倧幅な鉄損の改善が図れるものの本発明法に
は及ばない。たたNo.22はりん酞による電解研磚鏡
面化法であるが、特性の改善幅はさらに小さい。
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出

 電解前の鉄損0.98WKg

実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、぀いで
衚に瀺す条件のポリ゚チレングリコヌルを含有
する塩化物氎溶液䞭で電解凊理を行぀た埌、鉄損
W17/50を枬定した。第発明法に比范するた
めにりん酞ずクロム酞を甚いる電解研磚凊理条
件No.14も䜵せお行぀た。鉄損の枬定結果を比范
䟋の結果ずずもに衚に瀺す。
【衚】
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出
 電解前の鉄損0.99WKg
同衚から、第発明に埓぀お埗られた補品は、
埓来から知られおいるりん酞−クロム酞による電
解研磚凊理での補品に比し、鉄損の向䞊床が倧き
いこずがわかる。 たた、これらの板の電解埌の衚面にTiNを匵
力コヌトずしおむオンプレヌテむングし20mmφ棒
による曲げ密着性テストを行぀たずころ、本発明
条件であるNo.〜13はいずれも良奜剥離なし
でNo.14は劣぀おいた。 実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、その埌
衚に瀺す条件の塩化物氎溶液で電解凊理を行぀
た埌、鉄損W17/50を枬定した。この枬定結果
を衚に䜵蚘する。なお条件No.はりん酞ずクロ
ム酞の電解研磚により鏡面化した比范䟋である。
【衚】
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出
 電解前の鉄損0.98WKg
同衚から、第発明に埓うNo.〜の鉄損倀が
No.に比し䜎枛されおいるこずがわかる。 実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、぀いで
衚に瀺す条件の塩化物氎溶液䞭での陜極電解を
行぀た。その埌氎掗し、匕き続き炭酞氎玠塩の氎
溶液あるいは氎懞濁液をかけ぀぀、ナむロン補の
ブラシロヌルによるブラシング凊理を行぀た。次
に、氎掗、也燥した埌衚に瀺すコヌテむング被
膜を圢成し、その埌、800℃で時間の歪取り焌
鈍を行぀た。埗られた補品の磁気特性および被膜
の密着性を評䟡した結果を衚に瀺す。第発明
法に比范するために、ブラシング凊理を行わなか
぀た堎合条件No.、ブラシング凊理を氎のみ
で行぀た堎合条件No.、および電解凊理をり
ん酞ずクロム酞を甚いお行う電解研磚ずした堎合
条件No.10に぀いおも同様に枬定した。これら
の枬定結果も衚に䜵蚘する。本発明の適合䟋は
いずれも優れた被膜密着性を瀺し、たた鉄損も良
奜であるが、炭酞氎玠塩によるブラシング凊理を
行わなか぀たNo.、は被膜密着性が悪く、磁性
もやや劣぀おおり、りん酞−クロム酞液による電
解研磚条件No.10は被膜密着性、鉄損ずもにさ
らに劣぀おいた。
【衚】
【衚】 (泚)  片面溶解厚凊理前埌の重量差から
算出
 評䟡N雰囲気䞭、800℃×3時間、
歪取り焌鈍埌
 コヌテむング被膜密着性被膜が剥離
しない最小埄、mm、
実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去したのち、
衚に瀺す条件の塩化物氎溶液䞭で陜極電解凊理
を行぀た。 その埌氎掗し、匕き続き炭酞氎玠塩の氎溶液あ
るいは氎懞濁液をかけ぀぀、ナむロン補のブラシ
ロヌルによるブラシング凊理を行぀た。次に、氎
掗、也燥した埌衚に瀺すコヌテむング被膜を圢
成し、その埌、800℃で時間の歪取り焌鈍を行
぀た。埗られた補品の磁気特性および被膜の密着
性を評䟡した結果を衚に瀺す。第発明法に比
范するために、ブラシング凊理を行わなか぀た堎
合条件No.、ブラシング凊理を氎のみで行぀
た堎合条件No.、および電解凊理の代りに
H2O2HFの混合液による化孊研磚を行぀た堎合
条件No.10に぀いおも同様に枬定した。これら
の枬定結果も衚に䜵蚘する。 本発明の適合䟋はいずれもすぐれた被膜密着性
を瀺し、たた、鉄損も良奜であるが、炭酞氎玠塩
によるブラシング凊理を行わなか぀No.18、19は被
膜密着性が悪く、磁性もやや劣぀おおり、たた
H2O2ずHFの混合液による化孊研磚条件No.20
は被膜密着性、鉄損ずもにさらに劣぀おいた。
【衚】
【衚】 (泚)  片面溶解厚凊理前埌の重量差から
算出
 評䟡N雰囲気䞭、800℃×3時間、
歪取り焌鈍埌
 コヌテむング被膜密着性被膜が剥離
しない最小埄、mm、
実斜䟋  実斜䟋および実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備
し、かかる䟛詊材の衚面の酞化物被膜を酞掗によ
り陀去し、぀いで衚に瀺す条件のポリ゚チレン
グリコヌルを含有する塩化物氎溶液䞭での陜極電
解凊理を行぀た。その埌氎掗し、匕き続き炭酞氎
玠ナトリりムの氎溶液あるいは氎懞濁液をかけ぀
぀、ナむロン補のブラシロヌルによるブラシング
凊理を行぀た。次に、氎掗、也燥した埌衚に瀺
すコヌテむング被膜を圢成し、その埌、800℃で
時間の歪取り焌鈍を行぀た。埗られた補品の磁
気特性および被膜の密着性を評䟡した結果を衚
に瀺す。第発明法に比范するために、ブラシン
グ凊理を氎のみで行぀た堎合条件No.、10、
および電解凊理をりん酞ずクロム酞を甚いお行う
電解研磚ずした堎合条件No.11、12に぀いおも
同様に枬定した。これらの枬定結果も衚に䜵蚘
する。本発明の適合䟋はいずれも優れた被膜密着
性を瀺し、たた鉄損も良奜であるが、炭酞氎玠ナ
トリりムによるブラシング凊理を行わなか぀たNo.
、10は被膜密着性が悪く、磁性もやや劣぀おお
り、りん酞−クロム酞液による電解研磚条件No.
11、12は被膜密着性、鉄損ずもにさらに劣぀お
いた。
【衚】
【衚】 実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、぀いで
衚に瀺す条件ハロゲン化物氎溶液䞭で陜極電解
凊理を行぀た埌、鉄損W17/50を枬定した。 たた、比范のためにりん酞ずクロム酞を甚いる
電解研磚凊理条件No.も䜵せお行぀た。鉄損
の枬定条件を比范䟋の結果ずずもに衚に瀺す。
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出
 電解前の鉄損0.98WKg
同衚から明らかなようにこの発明に埓う適合䟋
は、いずれも鉄損の向䞊床が倧きいのに察し比范
䟋の鉄損向䞊床は少ない。 実斜䟋  実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、぀いで
衚に瀺す条件のポリ゚チレングリコヌルを含有
するハロゲン化物氎溶液䞭で陜極電解凊理を行぀
た埌、鉄損W17/50を枬定した。たた、比范の
ためりん酞ずクロム酞を甚いる電解研磚凊理条
件No.も䜵せお行぀た。鉄損の枬定結果を比范
䟋の結果ずずもに衚に瀺す。
【衚】  電解凊理前埌の重量差から算出
 電解前の鉄損0.98WKg
同衚からこの発明に埓぀お埗られた補品は、埓
来から知られおいるりん酞−クロム酞による電解
研磚凊理での補品に比し、鉄損の向䞊床が倧きい
こずがわかる。 実斜䟋 10 実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗により陀去し、぀いで
è¡š10に瀺す条件のハロゲン化物氎溶液䞭での陜極
電解凊理を行぀た。その埌氎掗し、炭酞氎玠ナト
リりムの氎溶液をかけ぀぀ナむロン補のブラシロ
ヌルによるブラシング凊理を行぀た。次に氎掗、
也燥した埌、衚10に瀺すコヌテむング被膜を圢成
し、その埌、800℃で時間の歪取り焌鈍を斜し
た。埗られた補品の磁気特性および被膜の密着性
に぀いお評䟡した結果を衚10に瀺す。たたブラシ
ング凊理を行わなか぀た堎合条件No.、ブラ
シング凊理を氎のみで行぀た堎合条件No.に
぀いおも同様の評䟡を行぀た。これらの結果も衚
10に䜵蚘する。 この発明に埓うブラシング凊理䟋はいずれも優
れた皮膜密着性を瀺し、たた鉄損も良奜である。
【衚】
【衚】 実斜䟋 11 実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗によ぀お陀去し、぀い
で衚11に瀺す条件のむンヒビタヌを含むハロゲン
化物氎溶液䞭で陜極電解凊理を行぀た埌、氎掗、
也燥し、鉄損W17/50を枬定するずずもに湿最
倧気䞭での耐食性を調べた。たた、むンヒビタヌ
を含たない济で凊理したもの条件No.、に
぀いおも同様の調査を行぀た。それぞれの結果を
è¡š11に瀺す。
【衚】
【衚】 同衚から明らかなように、济にむンヒビタヌを
添加した堎合は鉄損の向䞊床は問題なく、特に耐
食性に優れ、銹が発生しにくいこずがわかる。 実斜䟋 12 実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗によ぀お陀去し、぀い
で衚12に瀺す条件のPH緩衝剀たたはキレヌト剀を
含むハロゲン化物氎溶液䞭で陜極電解凊理を行぀
た埌、鉄損W17/50を枬定するずずもに、衚面
が䞍均䞀で光沢が少なくなる、すなわち電解凊理
胜力が䜎䞋するたでの党電解時間を調べた。た
た、PH緩衝剀やキレヌト剀を含たない济条件No.
、に぀いおも同様の調査を行぀た。それぞ
れの結果を衚12に瀺す。
【衚】
【衚】 同衚から明らかなように、キレヌト剀やPH緩衝
剀を添加した堎合は鉄損の向䞊床は問題なく、特
に長時間の安定的な電解が実珟できるこずがわか
る。 実斜䟋 13 実斜䟋ず同じ䟛詊材を準備し、かかる䟛詊材
の衚面の酞化物被膜を酞掗によ぀お陀去し、぀い
で衚13に瀺す条件のむンヒビタヌたたはPH緩衝剀
を含むハロゲン化物氎溶液䞭での陜極電解を行぀
た。その埌氎掗し、炭酞氎玠ナトリりムの氎溶液
をかけ぀぀ナむロン補のブラシロヌルによるブラ
シング凊理を行぀た。次に氎掗、也燥した埌、衚
13に瀺すコヌテむング皮膜を圢成し、その埌、
800℃で時間の歪取り焌鈍を斜した。埗られた
補品の磁気特性、皮膜の密着性、耐食性および電
解時間に぀いお評䟡した結果を、衚13に瀺す。た
たブラシング凊理を行わない堎合条件No.11、
ブラシング凊理を氎のみで行぀た堎合条件No.
12に぀いおも同様の評䟡を行぀た。これらの評
䟡結果も衚13に䜵蚘する。この発明に埓぀おブラ
シング凊理を実斜した堎合はいずれも特に優れた
皮膜密着性を瀺し、たた鉄損も良奜である。さら
にむンヒビタヌ添加の堎合は特に耐食性が良奜で
あり、PH緩衝剀やキレヌト剀の添加を行぀た堎合
は特に長時間の安定的な電解ができるこずがわか
る。
【衚】
【衚】 発明の効果 この発明の方法は仕䞊げ焌鈍埌の方向性けい玠
鋌板の鉄損䜎䞋を目的ずした䜎コストの電解凊理
方法ずしおきわめお有利であり、埓来は困難であ
぀た工業化の実珟を容易にし埗る。たた、鉄損の
改善幅も倧きく絶瞁コヌテむング等の密着性も良
奜である。
【図面の簡単な説明】
第図は電解凊理したけい玠鋌板の鉄損改善代
を瀺すグラフ、第図は衚面状態ず鉄損ずの関係
を瀺すグラフ、第図は面方䜍の異なる結晶面を
瀺す金属組織写真、第および図は電解凊理し
たけい玠鋌板の鉄損改善代を瀺すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、氎溶
    性のハロゲン化物を皮以䞊含む氎溶液䞭で電解
    による磁気的平滑化凊理を斜すこずを特城ずする
    䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方法。  仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、少な
    くずも皮の氎溶性のハロゲン化物ずポリ゚ヌテ
    ルずを含む氎溶液䞭で電解による磁気的平滑化凊
    理を斜すこずを特城ずする䜎鉄損方向性けい玠鋌
    板の補造方法。  仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、氎溶
    性のハロゲン化物を皮以䞊含む氎溶液䞭で電解
    による磁気的平滑化凊理を斜し、぀いで鋌板衚面
    に炭酞氎玠塩の氎溶液たたは氎懞濁液を甚いるブ
    ラシング凊理を斜すこずを特城ずする䜎鉄損方向
    性けい玠鋌板の補造方法。  仕䞊げ焌鈍枈みの方向性けい玠鋌板に、少な
    くずも皮の氎溶性のハロゲン化物ずポリ゚ヌテ
    ルずを含む氎溶液䞭で電解による磁気的平滑化凊
    理を斜し、぀いで鋌板衚面に炭酞氎玠塩の氎溶液
    たたは氎懞濁液を甚いるブラシング凊理を斜すこ
    ずを特城ずする䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方
    法。  電解氎溶液は腐食防止剀を含むものである請
    求項ないし項のいずれか項に蚘茉の補造方
    法。
JP63164873A 1987-09-10 1988-07-04 䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方法 Granted JPH0230779A (ja)

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JP63164873A JPH0230779A (ja) 1987-09-10 1988-07-04 䜎鉄損方向性けい玠鋌板の補造方法
EP88308226A EP0307163B1 (en) 1987-09-10 1988-09-06 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same
DE88308226T DE3886146T2 (de) 1987-09-10 1988-09-06 Siliziumstahlbleche mit niedrigem Eisenverlust und Verfahren zur Herstellung derselben.
CA000576999A CA1332345C (en) 1987-09-10 1988-09-09 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same
KR1019880011737A KR930009390B1 (ko) 1987-09-10 1988-09-10 낮은 철손을 갖는 규소강판곌 ê·ž 제조방법
US07/600,136 US5125991A (en) 1987-09-10 1990-10-19 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same

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