JPH0615694B2 - 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 - Google Patents
方向性けい素鋼板の鉄損低減方法Info
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- JPH0615694B2 JPH0615694B2 JP62093361A JP9336187A JPH0615694B2 JP H0615694 B2 JPH0615694 B2 JP H0615694B2 JP 62093361 A JP62093361 A JP 62093361A JP 9336187 A JP9336187 A JP 9336187A JP H0615694 B2 JPH0615694 B2 JP H0615694B2
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- iron loss
- radiation
- grain
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、変圧器等に使用される方向性けい素鋼板の
鉄損を著しくて低減させる方法に関するものである。
鉄損を著しくて低減させる方法に関するものである。
方向性けい素鋼板の鉄損は、変圧器等の鉄心に使用され
た鋼板が発生する熱エネルギー損で、近年のエネルギー
事情を背景にしてその低減、すなわち方向性けい素鋼板
の鉄損低減に対する要求はますます高まりつつある。
た鋼板が発生する熱エネルギー損で、近年のエネルギー
事情を背景にしてその低減、すなわち方向性けい素鋼板
の鉄損低減に対する要求はますます高まりつつある。
ところで鉄損を減少させるには、鋼板の結晶方位を{ 1
10}< 001>方位により高度に揃えること、Si含有量
を増し鋼板の電気抵抗を増加させること、及び不純物を
減少させること、さらに近年では鋼板の板厚を薄くする
ことなどが種々試みられた。
10}< 001>方位により高度に揃えること、Si含有量
を増し鋼板の電気抵抗を増加させること、及び不純物を
減少させること、さらに近年では鋼板の板厚を薄くする
ことなどが種々試みられた。
しかしこれらの治金学的方法による鉄損低減はほぼ限界
に達している。
に達している。
(従来の技術) そこで治金学的な方法以外に鉄損を改良する方法が提案
されている。これらのなかで現在工業化されているもの
は、特公昭57-2252号公報等に開示されているパルスレ
ーザー照射による鉄損低減法である。この方法を用いる
ことにより従来に較べ鉄損の大幅な減少が可能になった
けれども、装置が高価なことやレーザー励起用ランプの
寿命が長くないことなどによるイニシャルコスト及びラ
ンニングコスト増が避け難かった。また使用するレーザ
ーは可視光でない場合が多く安全上の対策もかかせなか
った。
されている。これらのなかで現在工業化されているもの
は、特公昭57-2252号公報等に開示されているパルスレ
ーザー照射による鉄損低減法である。この方法を用いる
ことにより従来に較べ鉄損の大幅な減少が可能になった
けれども、装置が高価なことやレーザー励起用ランプの
寿命が長くないことなどによるイニシャルコスト及びラ
ンニングコスト増が避け難かった。また使用するレーザ
ーは可視光でない場合が多く安全上の対策もかかせなか
った。
さらにこの方法の最大の欠点は、パルスレーザーにより
鋼板の被膜及び地鉄の一部を蒸発させその際の衝撃反力
で地鉄に歪を与え磁区を細分化させる方式であるため
に、再コーティングを施して被膜を補修する必要がある
ことである。ここに再コーティングを施せば必然的に占
積率が悪くなって実機での磁気特性は劣化し、また地鉄
を蒸発させすぎると鋼板の磁束密度が低下する不利もあ
る。
鋼板の被膜及び地鉄の一部を蒸発させその際の衝撃反力
で地鉄に歪を与え磁区を細分化させる方式であるため
に、再コーティングを施して被膜を補修する必要がある
ことである。ここに再コーティングを施せば必然的に占
積率が悪くなって実機での磁気特性は劣化し、また地鉄
を蒸発させすぎると鋼板の磁束密度が低下する不利もあ
る。
また特開昭59-33802号、同59-92506号各公報には連続レ
ーザーを照射する方法が開示されているが、パルスレー
ザーと同様な欠点の他、鉄損低減効果が少ないことや鋼
板のレーザー光吸収率が不可避的に変動するために効果
が一定しないという欠点を有していた。
ーザーを照射する方法が開示されているが、パルスレー
ザーと同様な欠点の他、鉄損低減効果が少ないことや鋼
板のレーザー光吸収率が不可避的に変動するために効果
が一定しないという欠点を有していた。
これ等に替る方法として発明車らは先に、特願昭60-236
271号等において鋼板表面にプラズマ炎を放射する方法
を提案した。この方法はパルスレーザーのように被膜の
補修の必要性が無くまた地鉄が掘れることもないので、
高い占積率が維持できる。さらにレーザー照射の場合
は、レーザー光の吸収率が問題となり、不可避的な鋼板
被膜の色の変動すなわち吸収率の不可避的な変動がある
ので、レーザー照射効果が一定しなかったが、プラズマ
炎放射では、光の吸収ではなくプラズマ炎を直接放射す
るので鋼板の色等の変動に対しても影響されず安定した
効果が得られ、従って放射後の到達鉄損値もレーザー照
射後のそれに較べて低い。
271号等において鋼板表面にプラズマ炎を放射する方法
を提案した。この方法はパルスレーザーのように被膜の
補修の必要性が無くまた地鉄が掘れることもないので、
高い占積率が維持できる。さらにレーザー照射の場合
は、レーザー光の吸収率が問題となり、不可避的な鋼板
被膜の色の変動すなわち吸収率の不可避的な変動がある
ので、レーザー照射効果が一定しなかったが、プラズマ
炎放射では、光の吸収ではなくプラズマ炎を直接放射す
るので鋼板の色等の変動に対しても影響されず安定した
効果が得られ、従って放射後の到達鉄損値もレーザー照
射後のそれに較べて低い。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、上記したプラズマ炎放射による鉄損を改善
効果を一層向上させたもので、プラズマ炎放射の放射間
隔に関して、プラズマ炎放射に特有な放射間隔と2次再
結晶粒径に関する関係を新たに見い出し、かかる知見に
基いて完成されたものである。
効果を一層向上させたもので、プラズマ炎放射の放射間
隔に関して、プラズマ炎放射に特有な放射間隔と2次再
結晶粒径に関する関係を新たに見い出し、かかる知見に
基いて完成されたものである。
(問題点を解決するための手段) すなわちこの発明は、仕上げ焼鈍済みの方向性けい素鋼
板の表面にプラズマ炎を放射することによって鉄損を低
減する方法において、該鋼板の平均2次再結晶粒径をD
(mm)で表わした場合、このD値に応じて下記(1)式
で示される放射間隔l(mm)の範囲内で、鋼板の圧延方
向と交わる方向にプラズマ炎を放射することから成る方
向性けい素鋼板の鉄損低減方法。
板の表面にプラズマ炎を放射することによって鉄損を低
減する方法において、該鋼板の平均2次再結晶粒径をD
(mm)で表わした場合、このD値に応じて下記(1)式
で示される放射間隔l(mm)の範囲内で、鋼板の圧延方
向と交わる方向にプラズマ炎を放射することから成る方
向性けい素鋼板の鉄損低減方法。
記 22-2.5D≦l≦36-2.5D・・・(1) 以下この発明の由来した実験結果に基づき具体的に説明
する。
する。
仕上げ焼鈍後、絶縁コーチングを施した鋼板に、圧延方
向と直角方向にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行っ
た。プラズマ炎放射は、 0.1〜 0.3mmφのノズル穴から
放射させプラズマガスはArを用いた。一方レーザー照
射は、YAGレーザーのパルス発振及び連続発振の両方
を用いた。レーザーのパワー密度は、連続発振の場合低
く、パスル発振の場合は高くなり、それらの範囲は105
〜108W/cm2である。
向と直角方向にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行っ
た。プラズマ炎放射は、 0.1〜 0.3mmφのノズル穴から
放射させプラズマガスはArを用いた。一方レーザー照
射は、YAGレーザーのパルス発振及び連続発振の両方
を用いた。レーザーのパワー密度は、連続発振の場合低
く、パスル発振の場合は高くなり、それらの範囲は105
〜108W/cm2である。
まず平均2次再結晶粒径が 6.3mmの鋼板に、上記のプラ
ズマ炎放射とレーザー照射とを、圧延方向と直角方向に
間隔l(mm)を、 3〜20mmの範囲で種々に変化させて行
い、到達鉄損値W17/50を単板磁気測定器により測
定した。
ズマ炎放射とレーザー照射とを、圧延方向と直角方向に
間隔l(mm)を、 3〜20mmの範囲で種々に変化させて行
い、到達鉄損値W17/50を単板磁気測定器により測
定した。
得られた結果を第1図に示す。なお鋼板の板厚は 0.23m
mで上記処理前の鉄損値はいずれも 0.94〜 0.96W/kgであった。
mで上記処理前の鉄損値はいずれも 0.94〜 0.96W/kgであった。
第1図に示しように、レーザー照射ではパルスレーザー
および連続レーザーとも照射間隔が減少するに従って鉄
損が減少したが、プラズマ炎放射では大略l=12〜13mm
あたりに鉄損の最低値が存在し、その鉄損値はレーザー
照射に較べてはるかに低い値であった。なお上記の実験
において、パルスレーザー照射では、被膜及び地鉄の一
部の蒸発が認められたが、プラズマ炎放射では被膜の損
傷は全く認められなかった。
および連続レーザーとも照射間隔が減少するに従って鉄
損が減少したが、プラズマ炎放射では大略l=12〜13mm
あたりに鉄損の最低値が存在し、その鉄損値はレーザー
照射に較べてはるかに低い値であった。なお上記の実験
において、パルスレーザー照射では、被膜及び地鉄の一
部の蒸発が認められたが、プラズマ炎放射では被膜の損
傷は全く認められなかった。
次に鉄損が最低になる最適放射間隔は、2次再結晶粒径
に影響を受けると予想し、平均2次再結晶粒径が3mm 〜
15mmの仕上げ焼鈍済みの鋼板の表面に、前記実験と同様
にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行い、鉄損が最低
になる最適放射間隔lについて調べた。なお最適放射間
隔がある範囲を持つ場合はその最大値を最適放射間隔と
定めた。
に影響を受けると予想し、平均2次再結晶粒径が3mm 〜
15mmの仕上げ焼鈍済みの鋼板の表面に、前記実験と同様
にプラズマ炎放射及びレーザー照射を行い、鉄損が最低
になる最適放射間隔lについて調べた。なお最適放射間
隔がある範囲を持つ場合はその最大値を最適放射間隔と
定めた。
第2図にその結果を示す。
レーザーの場合は、結晶粒径が変っても最適放射間隔
は、 5〜 7.5mmの一定の範囲の変動ではなかったが、こ
の点プラズマ炎放射の場合は挙動が大きく異なり、第2
図に示したように、平均粒径が小さい程、放射間隔が広
がることが判明した。同図に示した範囲は平均粒径をD
(mm)、一方最適放射間隔をlとすると、両者の関係は
次式(1) 22-2.5D≦l≦36-2.5D……(1) で表わされる。従ってこの範囲で放射間隔を選べば鉄損
の最低値が得られるわけである。
は、 5〜 7.5mmの一定の範囲の変動ではなかったが、こ
の点プラズマ炎放射の場合は挙動が大きく異なり、第2
図に示したように、平均粒径が小さい程、放射間隔が広
がることが判明した。同図に示した範囲は平均粒径をD
(mm)、一方最適放射間隔をlとすると、両者の関係は
次式(1) 22-2.5D≦l≦36-2.5D……(1) で表わされる。従ってこの範囲で放射間隔を選べば鉄損
の最低値が得られるわけである。
(作用) 以上のようにプラズマ炎放射の場合、レーザー照射とは
違った挙動を示し、かつ到達鉄損値も低いが、その理由
は、レーザーの場合、レーザー光の吸収による被膜及び
地鉄の蒸発で起る衝撃反力(パルスレーザー)またはレ
ーザー光吸収による熱(連続レーザー)によって歪が導
入されるのに対し、プラズマ炎では高温の炎自体で熱を
与えるため、レーザーの場合のような鋼板の光の吸収率
のバラツキによる効果の不安定性がなくなり、また高温
のプラズマの持つ衝撃力の効果が加算されるためと考え
られる。
違った挙動を示し、かつ到達鉄損値も低いが、その理由
は、レーザーの場合、レーザー光の吸収による被膜及び
地鉄の蒸発で起る衝撃反力(パルスレーザー)またはレ
ーザー光吸収による熱(連続レーザー)によって歪が導
入されるのに対し、プラズマ炎では高温の炎自体で熱を
与えるため、レーザーの場合のような鋼板の光の吸収率
のバラツキによる効果の不安定性がなくなり、また高温
のプラズマの持つ衝撃力の効果が加算されるためと考え
られる。
この発明の用いる鋼板としては、公知の方法で製造され
た仕上げ焼鈍後すなわち2次再結晶後の鋼板が有利に適
合し、鋼板上の被膜の有無およびその種類は問わない。
また鋼板を研磨して鏡面状態にしても良いのは言うまで
もない。
た仕上げ焼鈍後すなわち2次再結晶後の鋼板が有利に適
合し、鋼板上の被膜の有無およびその種類は問わない。
また鋼板を研磨して鏡面状態にしても良いのは言うまで
もない。
これらの鋼板の平均2次再結晶粒の大きさをまず測定
し、その測定値に応じ(1)式で定まるが適正放射間隔
でプラズマ炎を放射するわけであるが、その方向は圧延
方向と直角方向が最も望ましいが、第3図に示したよう
に直角方向から30゜程度以内ならば多少づれていても良
い。ただし、第3図に示した結果は、 0.23mm厚の鋼板
に放射角度を変えてプラズマ炎を放射して得られた結果
である。
し、その測定値に応じ(1)式で定まるが適正放射間隔
でプラズマ炎を放射するわけであるが、その方向は圧延
方向と直角方向が最も望ましいが、第3図に示したよう
に直角方向から30゜程度以内ならば多少づれていても良
い。ただし、第3図に示した結果は、 0.23mm厚の鋼板
に放射角度を変えてプラズマ炎を放射して得られた結果
である。
なお平均2次再結晶粒径は、ある面積内の粒の個数を数
え結晶粒を円形として計算した時の平均の直径で表わ
す。
え結晶粒を円形として計算した時の平均の直径で表わ
す。
かくしてプラズマ炎の放射の効果を最大限に発揮でき、
しかもレーザーの場合より放射間隔も広く取れるので工
業上容易に鉄損低減が可能になったのである。
しかもレーザーの場合より放射間隔も広く取れるので工
業上容易に鉄損低減が可能になったのである。
(実施例) 実施例1 素材として平均2次再結晶粒径が 4.1mm(鋼板A)及び
11.5mm(鋼板B)の仕上げ焼鈍済み 0.23mm厚の方向性
けい素鋼板を用意した。これらの鋼板の圧延方向と直角
方向にそれぞれ5mm,10mmおよび15mmの間隔でプラズマ
炎を放射した。プラズマガスはArを用い 0.30mmφの
ノズルから放射させた。またプラズマ電流は10Aで、放
射速度は1000mm/sとした。
11.5mm(鋼板B)の仕上げ焼鈍済み 0.23mm厚の方向性
けい素鋼板を用意した。これらの鋼板の圧延方向と直角
方向にそれぞれ5mm,10mmおよび15mmの間隔でプラズマ
炎を放射した。プラズマガスはArを用い 0.30mmφの
ノズルから放射させた。またプラズマ電流は10Aで、放
射速度は1000mm/sとした。
プラズマ炎放射前後の磁気特性を単板磁気測定器で測定
した結果を表1に示す。
した結果を表1に示す。
同表より明らかなように、前掲(1)式を満足する場合
にとりわけ良好な鉄損特性が得られている。
にとりわけ良好な鉄損特性が得られている。
次に本適合例の条件でプラズマ炎の放射方向だけを圧延
方向と直角方向から15゜ずらして放射した。
方向と直角方向から15゜ずらして放射した。
その結果、鋼板AではW17/50=0.75W/kg、また
鋼板Bでは0.74W/kgの鉄損を得た。これは圧延方向と
直角方向にプラズマ炎を放射した場合と同じ鉄損値であ
った。
鋼板Bでは0.74W/kgの鉄損を得た。これは圧延方向と
直角方向にプラズマ炎を放射した場合と同じ鉄損値であ
った。
実施例2 平均2次再結晶粒径が7.8 mm、板厚が0.20mmの仕上焼鈍
済の方向性けい素鋼板を用意した。これらの鋼板の圧延
方向と直角方向にそれぞれ10mm、15mm、20mm、25mmの間
隔でプラズマ炎を放射した。プラズマ炎の放射条件は放
射間隔を除いて実施例1と同一である。
済の方向性けい素鋼板を用意した。これらの鋼板の圧延
方向と直角方向にそれぞれ10mm、15mm、20mm、25mmの間
隔でプラズマ炎を放射した。プラズマ炎の放射条件は放
射間隔を除いて実施例1と同一である。
プラズマ炎放射前後の鉄損W17/50を単板磁気測定装置
で測定し、その結果を表2に示す。
で測定し、その結果を表2に示す。
この発明の(1)式を満足する放射間隔10mm、15mmの場
合、とりわけ良好な鉄損が得られている。
合、とりわけ良好な鉄損が得られている。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、効率良く大幅に鉄損を低減
することができ、ひいては変圧器等の実機の省エネルギ
ーに大きく貢献する。
することができ、ひいては変圧器等の実機の省エネルギ
ーに大きく貢献する。
第1図は、プラズマ炎放射およびレーザー照射した時の
放射ないし照射間隔と到達鉄損値との関係を示したグラ
フ、 第2図は、平均2次再結晶粒径と最適プラズマ放射間隔
との関係を示したグラフである。 第3図は、プラズマ炎放射角度と到達鉄損との関係を示
したグラフである。
放射ないし照射間隔と到達鉄損値との関係を示したグラ
フ、 第2図は、平均2次再結晶粒径と最適プラズマ放射間隔
との関係を示したグラフである。 第3図は、プラズマ炎放射角度と到達鉄損との関係を示
したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】仕上げ焼鈍済みの方向性けい素鋼板の表面
にプラズマ炎を放射することによって鉄損を低減する方
法において、 該鋼板の平均2次再結晶粒径をD(mm)で表わした場
合、このD値に応じて下記(1)式で示される放射間隔
l(mm)の範囲内で、鋼板の圧延方向と交わる方向にプ
ラズマ炎を放射することを特徴とする方向性けい素鋼板
の鉄損低減方法。 記 22-2.5D≦l≦36-2.5D・・・(1)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62093361A JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
US07/180,250 US4915749A (en) | 1987-04-17 | 1988-04-11 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
CA000564009A CA1299469C (en) | 1987-04-17 | 1988-04-13 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
EP88303337A EP0287357A3 (en) | 1987-04-17 | 1988-04-13 | Method of reducing iron loss of grain oriented silicon steel sheet |
KR1019880004308A KR960002915B1 (ko) | 1987-04-17 | 1988-04-15 | 입자배향된 실리콘강 시트의 철손감소방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62093361A JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63262421A JPS63262421A (ja) | 1988-10-28 |
JPH0615694B2 true JPH0615694B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=14080147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62093361A Expired - Lifetime JPH0615694B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4915749A (ja) |
EP (1) | EP0287357A3 (ja) |
JP (1) | JPH0615694B2 (ja) |
KR (1) | KR960002915B1 (ja) |
CA (1) | CA1299469C (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100259990B1 (ko) * | 1993-12-28 | 2000-06-15 | 에모또 간지 | 철손이 적은 일방향성 전자강판 및 제조방법 |
RU2572636C1 (ru) | 2011-12-22 | 2016-01-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Лист текстурированной электротехнической стали и способ его изготовления |
KR102162984B1 (ko) * | 2018-12-19 | 2020-10-07 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1804208B1 (de) * | 1968-10-17 | 1970-11-12 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herabsetzung der Wattverluste von kornorientierten Elektroblechen,insbesondere von Wuerfeltexturblechen |
JPS585968B2 (ja) * | 1977-05-04 | 1983-02-02 | 新日本製鐵株式会社 | 超低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
DK172081A (da) * | 1980-04-21 | 1981-10-22 | Merck & Co Inc | Mercaptoforbindelse og fremgangsmaade til fremstilling deraf |
CA1197759A (en) * | 1982-07-19 | 1985-12-10 | Robert F. Miller | Method for producing cube-on-edge silicon steel |
US4456812A (en) * | 1982-07-30 | 1984-06-26 | Armco Inc. | Laser treatment of electrical steel |
US4645547A (en) * | 1982-10-20 | 1987-02-24 | Westinghouse Electric Corp. | Loss ferromagnetic materials and methods of improvement |
US4554029A (en) * | 1982-11-08 | 1985-11-19 | Armco Inc. | Local heat treatment of electrical steel |
JPS61117218A (ja) * | 1984-11-10 | 1986-06-04 | Nippon Steel Corp | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
US4772338A (en) * | 1985-10-24 | 1988-09-20 | Kawasaki Steel Corporation | Process and apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093361A patent/JPH0615694B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-11 US US07/180,250 patent/US4915749A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-13 CA CA000564009A patent/CA1299469C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-13 EP EP88303337A patent/EP0287357A3/en not_active Ceased
- 1988-04-15 KR KR1019880004308A patent/KR960002915B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS63262421A (ja) | 1988-10-28 |
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