JPH05335128A - 騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法Info
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- JPH05335128A JPH05335128A JP4139047A JP13904792A JPH05335128A JP H05335128 A JPH05335128 A JP H05335128A JP 4139047 A JP4139047 A JP 4139047A JP 13904792 A JP13904792 A JP 13904792A JP H05335128 A JPH05335128 A JP H05335128A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄損特性のみならず、トランス製造後の騒音
特性にもすぐれた、高品質の方向性珪素鋼板を安定して
製造する方法について提案する。 【構成】 仕上焼鈍を施した一方向性珪素鋼板の表面
に、その圧延方向と交わる向きに、電子ビームを照射す
るに当たり、該電子ビームの、面エネルギー密度αを0.
16J/cm2 以上に、かつビーム走査線上エネルギー密度β
に関し、下記式を満足する範囲とする。 記 0.6 - 0.06β≦α≦0.90- 0.08β
特性にもすぐれた、高品質の方向性珪素鋼板を安定して
製造する方法について提案する。 【構成】 仕上焼鈍を施した一方向性珪素鋼板の表面
に、その圧延方向と交わる向きに、電子ビームを照射す
るに当たり、該電子ビームの、面エネルギー密度αを0.
16J/cm2 以上に、かつビーム走査線上エネルギー密度β
に関し、下記式を満足する範囲とする。 記 0.6 - 0.06β≦α≦0.90- 0.08β
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子ビームの照射を
利用する低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法において、
磁区細分化効果の安定化のほか、特に積鉄芯とした際の
磁歪（以下単に磁歪と示す）およびトランスとして使用
した際の騒音（以下単に騒音と示す）の改善を図ったも
ので、この一方向性珪素鋼板は、トランスや電気機器の
鉄心用材料として有利に使用される。
利用する低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法において、
磁区細分化効果の安定化のほか、特に積鉄芯とした際の
磁歪（以下単に磁歪と示す）およびトランスとして使用
した際の騒音（以下単に騒音と示す）の改善を図ったも
ので、この一方向性珪素鋼板は、トランスや電気機器の
鉄心用材料として有利に使用される。
【０００２】一方向性珪素鋼板は製品の２次再結晶粒を
ゴス方位に高度に集積させること、その鋼板表面上にフ
ォルステライト被膜を被成し、さらにその上に熱膨張係
数の小さい絶縁被膜を被成して鋼板に張力を付与するこ
と、などにより磁気特性の向上をはかるもので、厳格な
制御を必要とする複雑、多岐にわたる工程を経て製造さ
れている。このような一方向性珪素鋼板は、主として変
圧器、その他電気機器の鉄心として使用されており、磁
気特性として製品の磁束密度（Ｂ8 値で代表される) が
高く、鉄損（Ｗ17/50 値で代表される）が低いこと、さ
らに表面形状が良好な絶縁被膜を被成していることなど
が要求されている。とくにエネルギー危機を境にして電
力損失の低減を至上とする要請が著しく強まり、変圧器
用鉄心材料としての鉄損のより低い一方向性珪素鋼板の
必要性はますます高まってきている。そして、この一方
向性珪素鋼板の鉄損改善の歴史は、ゴス方位２次再結晶
集合組織の改善の歴史であると云っても過言ではない。
ゴス方位に高度に集積させること、その鋼板表面上にフ
ォルステライト被膜を被成し、さらにその上に熱膨張係
数の小さい絶縁被膜を被成して鋼板に張力を付与するこ
と、などにより磁気特性の向上をはかるもので、厳格な
制御を必要とする複雑、多岐にわたる工程を経て製造さ
れている。このような一方向性珪素鋼板は、主として変
圧器、その他電気機器の鉄心として使用されており、磁
気特性として製品の磁束密度（Ｂ8 値で代表される) が
高く、鉄損（Ｗ17/50 値で代表される）が低いこと、さ
らに表面形状が良好な絶縁被膜を被成していることなど
が要求されている。とくにエネルギー危機を境にして電
力損失の低減を至上とする要請が著しく強まり、変圧器
用鉄心材料としての鉄損のより低い一方向性珪素鋼板の
必要性はますます高まってきている。そして、この一方
向性珪素鋼板の鉄損改善の歴史は、ゴス方位２次再結晶
集合組織の改善の歴史であると云っても過言ではない。
【０００３】
【従来の技術】２次再結晶粒を制御する方法として、AI
N , MnS および MnSe 等の１次再結晶粒成長抑制剤、い
わゆるインヒビターを用いてゴス方位２次再結晶粒を優
先成長させる方法が実施されている。
N , MnS および MnSe 等の１次再結晶粒成長抑制剤、い
わゆるインヒビターを用いてゴス方位２次再結晶粒を優
先成長させる方法が実施されている。
【０００４】一方、上記の２次再結晶集合組織を制御す
る冶金的手段とは異なる鉄損改善技術も種々開発されて
いる。すなわち、市山 正：鉄と鋼、69(1983), P. 89
5、特公昭57−2252号公報、特公昭57−53419 号公報、
特公昭58−26405 号公報、および特公昭58−26406 号公
報などにはレーザーを、また特開昭62−96617 号公報、
特開昭62−151511号公報、特開昭62−151516号公報、お
よび特開昭62−151517号公報などにはプラズマを、それ
ぞれ鋼板表面に照射することにより、鋼板に局部微小歪
を導入して磁区を細分化し、鉄損を低下させる画期的を
方法が提案開示されている。しかしながら、これらの方
法はいずれもエネルギー効率が５〜20％とひくいため、
鉄損の低下にはコスト増を余儀なくされる不利があっ
た。
る冶金的手段とは異なる鉄損改善技術も種々開発されて
いる。すなわち、市山 正：鉄と鋼、69(1983), P. 89
5、特公昭57−2252号公報、特公昭57−53419 号公報、
特公昭58−26405 号公報、および特公昭58−26406 号公
報などにはレーザーを、また特開昭62−96617 号公報、
特開昭62−151511号公報、特開昭62−151516号公報、お
よび特開昭62−151517号公報などにはプラズマを、それ
ぞれ鋼板表面に照射することにより、鋼板に局部微小歪
を導入して磁区を細分化し、鉄損を低下させる画期的を
方法が提案開示されている。しかしながら、これらの方
法はいずれもエネルギー効率が５〜20％とひくいため、
鉄損の低下にはコスト増を余儀なくされる不利があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで発明者らは、エ
ネルギー効率が高い磁区細分化の手法について、特開昭
63−186826号、特開平２−118022号および同２−277780
号各公報にて提案した。すなわち鋼板の表面に、高電圧
および小電流で発生した電子ビームを圧延方向と交わる
鋼板の幅方向へ局所的に断続照射し、被膜を地鉄に圧入
する方法である。これらの方法は、他の磁区細分化法と
比較して、エネルギー効率が極めて高いことや、走査速
度が速いことにより、極めて生産性が優れていることに
特徴がある。これらの方法は磁気特性の向上は達成され
るものの、磁歪および騒音のばらつきが大きく、製品と
しての品質を備える鋼板の安定生産が難しいところに問
題を残していた。これは電子ビームの鋼板表面から内部
への侵入深さが、レーザー等の他の手法と比較して深い
ためと考えられる。
ネルギー効率が高い磁区細分化の手法について、特開昭
63−186826号、特開平２−118022号および同２−277780
号各公報にて提案した。すなわち鋼板の表面に、高電圧
および小電流で発生した電子ビームを圧延方向と交わる
鋼板の幅方向へ局所的に断続照射し、被膜を地鉄に圧入
する方法である。これらの方法は、他の磁区細分化法と
比較して、エネルギー効率が極めて高いことや、走査速
度が速いことにより、極めて生産性が優れていることに
特徴がある。これらの方法は磁気特性の向上は達成され
るものの、磁歪および騒音のばらつきが大きく、製品と
しての品質を備える鋼板の安定生産が難しいところに問
題を残していた。これは電子ビームの鋼板表面から内部
への侵入深さが、レーザー等の他の手法と比較して深い
ためと考えられる。
【０００６】一方、電子ビーム照射による磁区細分化に
関し、特開平１−281708号公報や米国特許第4199733 号
および同4195750 号各明細書には、積鉄芯用では60Ｊ／
in2以上のエネルギー密度で、および巻鉄芯用では150
〜4000Ｊ／in2 のエネルギー密度で行うことが開示され
ている。例えば、 加速電圧：150kv ビーム電流：0.75mA 走査速度：100in/s (2.54m/s) ビーム径：5mil(0.13mm) 照射線間隔：６mm の条件においては、1.7Tで10％の鉄損向上が認められ
る。
関し、特開平１−281708号公報や米国特許第4199733 号
および同4195750 号各明細書には、積鉄芯用では60Ｊ／
in2以上のエネルギー密度で、および巻鉄芯用では150
〜4000Ｊ／in2 のエネルギー密度で行うことが開示され
ている。例えば、 加速電圧：150kv ビーム電流：0.75mA 走査速度：100in/s (2.54m/s) ビーム径：5mil(0.13mm) 照射線間隔：６mm の条件においては、1.7Tで10％の鉄損向上が認められ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子ビ
ームの侵入深さに関しての配慮はなく、またエネルギー
密度は電子ビーム照射装置の種類や照射法によって変化
するため、製品の安定生産は難しい。また、実際にトラ
ンスを製造した場合は、特にトランス作動時における騒
音特性は、上記で例示した条件では、非照射材と比較し
て著しく特性が劣るものであった。この発明は、上記問
題点を解決し、鉄損特性のみならず、トランス製造後の
騒音特性にもすぐれた、高品質の製品を安定して製造す
る方法について提案することを目的とするものである。
ームの侵入深さに関しての配慮はなく、またエネルギー
密度は電子ビーム照射装置の種類や照射法によって変化
するため、製品の安定生産は難しい。また、実際にトラ
ンスを製造した場合は、特にトランス作動時における騒
音特性は、上記で例示した条件では、非照射材と比較し
て著しく特性が劣るものであった。この発明は、上記問
題点を解決し、鉄損特性のみならず、トランス製造後の
騒音特性にもすぐれた、高品質の製品を安定して製造す
る方法について提案することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは上述の問題を
解決するため、電子ビーム照射条件について、種々の実
験を行い、この発明を完成するに到った。すなわちこの
発明は、仕上焼鈍を施した一方向性珪素鋼板の表面に、
その圧延方向と交わる向きに、電流Ｉb (mA)および加速
電圧Ｖk (kV)で発生させたビーム径ｄ(cm)の電子ビーム
を、走査速度ｖ(cm/s)で圧延方向に間隔Ｌ(cm)で照射す
るに当たり、該電子ビームは、下記（１）式で定義され
る面エネルギー密度αが0.16J/cm2 以上で、かつ下記
（２）式で定義されるビーム走査線上エネルギー密度β
に関し、下記（３）式を満足することを特徴とする、騒
音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法であ
る。 記 α＝（Ｖk ・Ｉb ）／（Ｌ・ｖ） ---(1) β＝（ＶK ・Ｉb ）／（ｄ・ｖ） ---(2) 0.6 - 0.06β≦α≦0.90- 0.08β ---(3)
解決するため、電子ビーム照射条件について、種々の実
験を行い、この発明を完成するに到った。すなわちこの
発明は、仕上焼鈍を施した一方向性珪素鋼板の表面に、
その圧延方向と交わる向きに、電流Ｉb (mA)および加速
電圧Ｖk (kV)で発生させたビーム径ｄ(cm)の電子ビーム
を、走査速度ｖ(cm/s)で圧延方向に間隔Ｌ(cm)で照射す
るに当たり、該電子ビームは、下記（１）式で定義され
る面エネルギー密度αが0.16J/cm2 以上で、かつ下記
（２）式で定義されるビーム走査線上エネルギー密度β
に関し、下記（３）式を満足することを特徴とする、騒
音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法であ
る。 記 α＝（Ｖk ・Ｉb ）／（Ｌ・ｖ） ---(1) β＝（ＶK ・Ｉb ）／（ｄ・ｖ） ---(2) 0.6 - 0.06β≦α≦0.90- 0.08β ---(3)
【０００９】またこの発明の方法の適用に関し一方向性
珪素鋼板の成分組成については、従来公知の成分組成の
ものいずれもが適合するが、代表組成をあげると以下の
とおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％ 熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみならず、
ゴス方位の発達に有用な成分であり、少なくとも 0.01
wt％以上の含有が好ましい。しかしながら0.10wt％を超
えて含有するとかえってゴス方位に乱れが生じるので上
限は0.10wt％が好ましい。 Si : 2.0〜4.5 wt％ 鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与するが、2.
0 wt％に満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次
再結晶・純化のために行なわれる最終高温焼鈍中にα−
γ変態によって結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄
損改善効果が得られず、また 4.5wt％を超えると冷延性
が損なわれる。したがって、下限を 2.0wt％、上限を
4.5wt％とすることが好ましい。 Mn : 0.02 〜0.12wt％ 熱間脆化を防止するため少なくとも0.02wt％を必要とす
るが、あまり多すぎると磁気特性を劣化させるので、上
限は0.12wt％が好ましい。
珪素鋼板の成分組成については、従来公知の成分組成の
ものいずれもが適合するが、代表組成をあげると以下の
とおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％ 熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみならず、
ゴス方位の発達に有用な成分であり、少なくとも 0.01
wt％以上の含有が好ましい。しかしながら0.10wt％を超
えて含有するとかえってゴス方位に乱れが生じるので上
限は0.10wt％が好ましい。 Si : 2.0〜4.5 wt％ 鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与するが、2.
0 wt％に満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次
再結晶・純化のために行なわれる最終高温焼鈍中にα−
γ変態によって結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄
損改善効果が得られず、また 4.5wt％を超えると冷延性
が損なわれる。したがって、下限を 2.0wt％、上限を
4.5wt％とすることが好ましい。 Mn : 0.02 〜0.12wt％ 熱間脆化を防止するため少なくとも0.02wt％を必要とす
るが、あまり多すぎると磁気特性を劣化させるので、上
限は0.12wt％が好ましい。
【００１０】インヒビターとしては、大別して MnS, Mn
Se系と AlN系とがある。MnS, MnSe系の場合は、Ｓ： 0.
005〜0.06 wt ％及びSe : 0.005〜0.06 wt ％のうちか
ら選ばれる少なくとも１種 Ｓ，Seはいずれも方向性珪素鋼板の２次再結晶を制御す
るインヒビターとして有力な元素である。ともに抑制力
確保の観点からは、少なくとも 0.005wt％程度を必要と
するが、0.06wt％を超えるとその効果が損なわれるの
で、その下限を0.005wt ％、上限を 0.06 wt％とするこ
とが好ましい。AlN 系の場合は、 Al：0.005 〜0.10wt％及びＮ: 0.004 〜0.015 wt％ Al及びＮの範囲についても、上述した MnS系、MnSe系の
場合と同様の理由により上記の範囲とすることが好まし
い。
Se系と AlN系とがある。MnS, MnSe系の場合は、Ｓ： 0.
005〜0.06 wt ％及びSe : 0.005〜0.06 wt ％のうちか
ら選ばれる少なくとも１種 Ｓ，Seはいずれも方向性珪素鋼板の２次再結晶を制御す
るインヒビターとして有力な元素である。ともに抑制力
確保の観点からは、少なくとも 0.005wt％程度を必要と
するが、0.06wt％を超えるとその効果が損なわれるの
で、その下限を0.005wt ％、上限を 0.06 wt％とするこ
とが好ましい。AlN 系の場合は、 Al：0.005 〜0.10wt％及びＮ: 0.004 〜0.015 wt％ Al及びＮの範囲についても、上述した MnS系、MnSe系の
場合と同様の理由により上記の範囲とすることが好まし
い。
【００１１】インヒビター成分としては上記したＳ，S
e, Alの他に、Cr, Mo, Cu, Sn, Ge,Sb, Te, Bi及びＰな
どについても有利に適合するもので、それぞれ少量併せ
て含有させることもよい。ここに上記成分の好適添加範
囲はそれぞれ、Cr, Cu, Sn :0.01wt％以上、0.50wt％以
下、Mo, Ge, Sb, Te, Bi : 0.005wt％以上、0.1 wt％以
下、Ｐ：0.01wt％以上、0.2 wt％以下であり、これら各
インヒビター成分についても単独使用及び複合使用いず
れの場合もが適合する。
e, Alの他に、Cr, Mo, Cu, Sn, Ge,Sb, Te, Bi及びＰな
どについても有利に適合するもので、それぞれ少量併せ
て含有させることもよい。ここに上記成分の好適添加範
囲はそれぞれ、Cr, Cu, Sn :0.01wt％以上、0.50wt％以
下、Mo, Ge, Sb, Te, Bi : 0.005wt％以上、0.1 wt％以
下、Ｐ：0.01wt％以上、0.2 wt％以下であり、これら各
インヒビター成分についても単独使用及び複合使用いず
れの場合もが適合する。
【００１２】
【作用】図１に、この発明に直接使用する電子ビーム照
射装置の一例を示す。図において、１は真空チャンバ
ー、２は真空排気ポンプ、３は方向性珪素鋼板、４は電
子ビームガン、５はグラファイトローラー、６は電子ビ
ーム、７はペイオフリール、そして８はテンションリー
ルである。この装置において、ペイオフリール７より払
い出された方向性珪素鋼板３は、真空排気ポンプ２にて
真空排気された真空チャンバー１を通過し、電子ビーム
ガン４直下にて、その圧延方向と直角方向に走査される
電子ビーム６が線状に照射される。この電子ビーム照射
によって、方向性珪素鋼板３に微小熱歪領域を線状に導
入して、磁区組織を細分化し、鉄損特性の向上をはかる
のである。その後方向性珪素鋼板３は、テンションリー
ル８に巻き取られる。
射装置の一例を示す。図において、１は真空チャンバ
ー、２は真空排気ポンプ、３は方向性珪素鋼板、４は電
子ビームガン、５はグラファイトローラー、６は電子ビ
ーム、７はペイオフリール、そして８はテンションリー
ルである。この装置において、ペイオフリール７より払
い出された方向性珪素鋼板３は、真空排気ポンプ２にて
真空排気された真空チャンバー１を通過し、電子ビーム
ガン４直下にて、その圧延方向と直角方向に走査される
電子ビーム６が線状に照射される。この電子ビーム照射
によって、方向性珪素鋼板３に微小熱歪領域を線状に導
入して、磁区組織を細分化し、鉄損特性の向上をはかる
のである。その後方向性珪素鋼板３は、テンションリー
ル８に巻き取られる。
【００１３】次に、この電子ビーム照射装置を用いて行
った実験について、詳しく述べる。すなわち、方向性珪
素鋼板のコイルに対して電子ビーム照射を行うに当た
り、電子ビーム照射条件を下記のように変化し、その処
理後の鋼板の鉄損と、該鋼板を約100kg 用いた積トラン
スでの騒音とを測定した。なお、騒音に関しては、電子
ビーム照射を施さない鋼板との騒音差(dB)にて評価し
た。
った実験について、詳しく述べる。すなわち、方向性珪
素鋼板のコイルに対して電子ビーム照射を行うに当た
り、電子ビーム照射条件を下記のように変化し、その処
理後の鋼板の鉄損と、該鋼板を約100kg 用いた積トラン
スでの騒音とを測定した。なお、騒音に関しては、電子
ビーム照射を施さない鋼板との騒音差(dB)にて評価し
た。
【００１４】記 加速電圧：100, 150, 225kv ビーム電流：0.5, 0.7, 0.9mA ビーム径 ：0.015, 0.025cm 走査速度 ：700, 900, 1100cm/s 照射線間隔：0.4, 0.6, 0.8cm
【００１５】さて、鋼板に電子ビームを照射すると、照
射線部の急速な熱膨張に伴って発生する熱歪によって照
射線間に張力が発生し、その結果、磁区幅が細分化され
て異常渦電流損が低下する。一方、その鋼板自体には、
その熱膨脹にともなって発生した熱歪によって、騒音特
性は劣化することが新たに判明した。すなわち、トラン
ス製造後の鉄損や騒音特性を決定しているのは、ビーム
走査線上エネルギー密度だけではなく、その照射線間隔
の要素を含んだ面エネルギー密度が重要となることを新
たに見出した。
射線部の急速な熱膨張に伴って発生する熱歪によって照
射線間に張力が発生し、その結果、磁区幅が細分化され
て異常渦電流損が低下する。一方、その鋼板自体には、
その熱膨脹にともなって発生した熱歪によって、騒音特
性は劣化することが新たに判明した。すなわち、トラン
ス製造後の鉄損や騒音特性を決定しているのは、ビーム
走査線上エネルギー密度だけではなく、その照射線間隔
の要素を含んだ面エネルギー密度が重要となることを新
たに見出した。
【００１６】そこで、上記の実験結果について、面エネ
ルギー密度およびビーム走査線上エネルギー密度と、鋼
板の鉄損および積トランスでの騒音（騒音差）との関係
を、図２および３に示す。ここで、面エネルギー密度α
は、上記（１）式で定義され、またビーム走査線上エネ
ルギー密度βは、上記（２）式で定義される。
ルギー密度およびビーム走査線上エネルギー密度と、鋼
板の鉄損および積トランスでの騒音（騒音差）との関係
を、図２および３に示す。ここで、面エネルギー密度α
は、上記（１）式で定義され、またビーム走査線上エネ
ルギー密度βは、上記（２）式で定義される。
【００１７】まず、鉄損に関しては、図２に示すよう
に、面エネルギー密度αが0.16J/cm2以上で、かつα≧
0.6-0.06βを満足する領域で、すぐれた鉄損特性が得ら
れることがわかる。一方、騒音に関しては、図３に示す
ように、面エネルギー密度αが α≦0.90- 0.08β を満足する領域ですぐれた騒音特性が得られることがわ
かる。
に、面エネルギー密度αが0.16J/cm2以上で、かつα≧
0.6-0.06βを満足する領域で、すぐれた鉄損特性が得ら
れることがわかる。一方、騒音に関しては、図３に示す
ように、面エネルギー密度αが α≦0.90- 0.08β を満足する領域ですぐれた騒音特性が得られることがわ
かる。
【００１８】以上の結果から、鉄損および騒音の両特性
を向上するには、面エネルギー密度αが0.16J/cm2 以上
で、かつ 0.6-0.06β≦α≦0.9-0.08β を満足することが、肝要となる。この領域を外れると、
鉄損および騒音のいずれか一方または両方が劣化するこ
とになる。
を向上するには、面エネルギー密度αが0.16J/cm2 以上
で、かつ 0.6-0.06β≦α≦0.9-0.08β を満足することが、肝要となる。この領域を外れると、
鉄損および騒音のいずれか一方または両方が劣化するこ
とになる。
【００１９】
実施例１ 図４に示す、電子ビーム照射装置を用いて、方向性珪素
鋼板に磁区細分化処理を施し、その処理後の鋼板の鉄損
特性および騒音特性を評価した。なお、図４に示す装置
は、基本的には図１に示したものと同様であり、電子ビ
ームガン４を通板方向に間隔を置いて３台配置し、さら
に真空チャンバー１の入側に設けた差圧室９，10を介し
て、真空チャンバー１の外側から鋼板３を導入し、処理
後に真空チャンバー１の出側に設けた差圧室10を介し
て、真空チャンバー１外側のテンションリール８に巻き
取る形式、いわゆるエア・トウ・エア式の装置である。
鋼板に磁区細分化処理を施し、その処理後の鋼板の鉄損
特性および騒音特性を評価した。なお、図４に示す装置
は、基本的には図１に示したものと同様であり、電子ビ
ームガン４を通板方向に間隔を置いて３台配置し、さら
に真空チャンバー１の入側に設けた差圧室９，10を介し
て、真空チャンバー１の外側から鋼板３を導入し、処理
後に真空チャンバー１の出側に設けた差圧室10を介し
て、真空チャンバー１外側のテンションリール８に巻き
取る形式、いわゆるエア・トウ・エア式の装置である。
【００２０】Ｃ：0.063wt ％、Si：3.40wt％、Mn：0.08
2 wt％、Al：0.024 wt％、Ｓ：0.023 wt％、Cu：0.06wt
％、Sn：0.08wt％の組成になる、熱延板を、1150℃で３
分間の均一化焼鈍後急冷処理を行い、その後300 ℃の温
間圧延を施して、0.23mm厚の最終冷延板とした。その後
850 ℃温水素中で脱炭焼鈍後、表面にAl2O3(80％) 、Mg
O(15％) およびZrO2（５％）を主成分とする焼鈍分離剤
を塗布した後850 ℃から1150℃まで10℃/hr で昇降して
２次再結晶させた後、乾水素中で1200℃で８時間の純化
焼鈍を行い、その後絶縁コート焼付の平坦化焼鈍を行っ
て製品板とした。この幅：1000mmおよび厚さ：0.23mmの
方向性珪素鋼板（10ｔ）に、上記の電子ビーム照射装置
を用いてその圧延方向と直交する向きに、電子ビームを
照射した。なお、電子ビームの照射条件は、下記のとお
りである。
2 wt％、Al：0.024 wt％、Ｓ：0.023 wt％、Cu：0.06wt
％、Sn：0.08wt％の組成になる、熱延板を、1150℃で３
分間の均一化焼鈍後急冷処理を行い、その後300 ℃の温
間圧延を施して、0.23mm厚の最終冷延板とした。その後
850 ℃温水素中で脱炭焼鈍後、表面にAl2O3(80％) 、Mg
O(15％) およびZrO2（５％）を主成分とする焼鈍分離剤
を塗布した後850 ℃から1150℃まで10℃/hr で昇降して
２次再結晶させた後、乾水素中で1200℃で８時間の純化
焼鈍を行い、その後絶縁コート焼付の平坦化焼鈍を行っ
て製品板とした。この幅：1000mmおよび厚さ：0.23mmの
方向性珪素鋼板（10ｔ）に、上記の電子ビーム照射装置
を用いてその圧延方向と直交する向きに、電子ビームを
照射した。なお、電子ビームの照射条件は、下記のとお
りである。
【００２１】記 加速電圧Ｖk ：150kv 電流Ｉb ：0.9mA 走査速度ｖ：1000cm/s 照射線間隔Ｌ：0.6cm ビーム径ｄ：0.02cm α：0.23j/cm2 β：6.8j/cm2
【００２２】かくして得られた鋼板における、磁性の変
化、そして積トランス製造後の電磁特性および騒音特性
について調べた結果を、表１に示す。同表から、この発
明に従う電子ビーム照射によって、鉄損特性、騒音特性
ともに良好な特性が得られたことがわかる。
化、そして積トランス製造後の電磁特性および騒音特性
について調べた結果を、表１に示す。同表から、この発
明に従う電子ビーム照射によって、鉄損特性、騒音特性
ともに良好な特性が得られたことがわかる。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例２ 実施例１と同じ鋼板に対し、実施例１と同様の電子ビー
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表２に示す。同表か
ら、この発明に従う電子ビーム照射によって、鉄損特
性、騒音特性ともに良好な特性が得られたことがわか
る。
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表２に示す。同表か
ら、この発明に従う電子ビーム照射によって、鉄損特
性、騒音特性ともに良好な特性が得られたことがわか
る。
【００２５】記 加速電圧Ｖk ：200kv 電流Ｉb ：0.4mA 走査速度ｖ：500cm/s 照射線間隔Ｌ：0.4cm ビーム径ｄ：0.03cm α：0.4j/cm2 β：5.3j/cm2
【００２６】
【表２】
【００２７】比較例１ 実施例１と同じ鋼板に対し、実施例１と同様の電子ビー
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表３に示す。同表か
ら、この処理によれば、良好な鉄損特性は得られるもの
の、騒音特性および励磁特性に劣ることがわかる。
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表３に示す。同表か
ら、この処理によれば、良好な鉄損特性は得られるもの
の、騒音特性および励磁特性に劣ることがわかる。
【００２８】記 加速電圧Ｖk ：100kv 電流Ｉb ：1.0mA 走査速度ｖ：500cm/s 照射線間隔Ｌ：0.6cm ビーム径ｄ：0.02cm α：0.33j/cm2 β：10j/cm2
【００２９】
【表３】
【００３０】比較例２ 実施例１と同じ鋼板に対し、実施例１と同様の電子ビー
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表４に示す。同表か
ら、この処理によれば、良好な騒音特性および励磁特性
は得られるが、磁区細分化の効果は小さいことがわか
る。
ム照射による磁区細分化処理を、下記の条件に従って施
し、この処理によって得られた鋼板の鉄損特性および騒
音特性について評価した結果を、表４に示す。同表か
ら、この処理によれば、良好な騒音特性および励磁特性
は得られるが、磁区細分化の効果は小さいことがわか
る。
【００３１】記 加速電圧Ｖk ：150kv 電流Ｉb ：0.8mA 走査速度ｖ：900cm/s 照射線間隔Ｌ：0.7cm ビーム径ｄ：0.03cm α：0.19j/cm2 β：4.4j/cm2
【００３２】
【表４】
【００３３】
【発明の効果】この発明によれば、電子ビームの照射条
件を、主にビーム走査線エネルギー密度および面エネル
ギー密度に従って与えることにより、鉄損特性とトラン
ス製造後の騒音特性の２つを高い次元で両立し得る、積
鉄芯用の低鉄損方向性珪素鋼板を安定して製造できる。
件を、主にビーム走査線エネルギー密度および面エネル
ギー密度に従って与えることにより、鉄損特性とトラン
ス製造後の騒音特性の２つを高い次元で両立し得る、積
鉄芯用の低鉄損方向性珪素鋼板を安定して製造できる。
【図１】電子ビーム照射装置の模式図である。
【図２】鉄損とビーム走査線エネルギー密度および面エ
ネルギー密度との関係を示すグラフである。
ネルギー密度との関係を示すグラフである。
【図３】騒音とビーム走査線エネルギー密度および面エ
ネルギー密度との関係を示すグラフである。
ネルギー密度との関係を示すグラフである。
【図４】エア・トゥ・エア式の電子ビーム照射装置の模
式図である。
式図である。
１ 真空チャンバー ２ 真空排気ポンプ ３ 方向性珪素鋼板 ４ 電子ビームガン ５ グラファイトローラー ６ 電子ビーム ７ ベイオフリール ８ テンションリール ９ 差圧室 10 差圧室
Claims (1)
- 【請求項１】 仕上焼鈍を施した一方向性珪素鋼板の表
面に、その圧延方向と交わる向きに、電流Ｉb (mA)およ
び加速電圧Ｖk (kV)で発生させたビーム径ｄ(cm)の電子
ビームを、走査速度ｖ(cm/s)で圧延方向に間隔Ｌ(cm)で
照射するに当たり、該電子ビームは、下記（１）式で定
義される面エネルギー密度αが0.16J/cm2 以上で、かつ
下記（２）式で定義されるビーム走査線上エネルギー密
度βに関し、下記（３）式を満足することを特徴とす
る、騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方
法。 記 α＝（Ｖk ・Ｉb ）／（Ｌ・ｖ） ---(1) β＝（ＶK ・Ｉb ）／（ｄ・ｖ） ---(2) 0.6 - 0.06β≦α≦0.90- 0.08β ---(3)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4139047A JP3023242B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| US08/008,531 US5411604A (en) | 1992-05-29 | 1993-01-26 | Method of producing low iron loss, low-noise grain-oriented silicon steel sheet, and low-noise stacked transformer |
| CA002088326A CA2088326C (en) | 1992-05-29 | 1993-01-28 | Method of producing low iron loss, low-noise grain-oriented silicon steel sheet, and low-noise stacked transformer |
| DE69317810T DE69317810T2 (de) | 1992-05-29 | 1993-01-28 | Verfahren zum Herstellen kornorientierter Elektrobleche aus Siliziumstahl mit geringen Wattverlusten und im Betrieb geräuscharmer Transformator aus geschichteten Blechen |
| EP93101329A EP0571705B1 (en) | 1992-05-29 | 1993-01-28 | Method of producing low iron loss, low-noise grain-oriented silicon steel sheet, and low-noise stacked transformer |
| KR1019930001402A KR100282658B1 (ko) | 1992-02-04 | 1993-02-03 | 기판상에 막형성을 위한 회전도포방법 및 장치 |
| KR1019930001401A KR0128214B1 (ko) | 1992-05-29 | 1993-02-03 | 소음특성이 우수한 저철손-방향성 규소강판의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4139047A JP3023242B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335128A true JPH05335128A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3023242B2 JP3023242B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=15236231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4139047A Expired - Fee Related JP3023242B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-05-29 | 騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5411604A (ja) |
| EP (1) | EP0571705B1 (ja) |
| JP (1) | JP3023242B2 (ja) |
| KR (1) | KR0128214B1 (ja) |
| CA (1) | CA2088326C (ja) |
| DE (1) | DE69317810T2 (ja) |
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| JP2012036442A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板 |
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| WO2013100200A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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1993
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