JPS58144424A - 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPS58144424A JPS58144424A JP2449882A JP2449882A JPS58144424A JP S58144424 A JPS58144424 A JP S58144424A JP 2449882 A JP2449882 A JP 2449882A JP 2449882 A JP2449882 A JP 2449882A JP S58144424 A JPS58144424 A JP S58144424A
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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
- C21D8/1294—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
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- Metallurgy (AREA)
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- 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】
本発明は、磁気的性質、特に低鉄損方向性電磁鋼板の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
方向性電磁鋼板は、いわゆるゴス方位と呼ばれる（１１
０） （００１＞結晶集合組織を持つ鋼板であって、圧
延方向に磁化容易軸（００１＞が揃っており、その方向
の磁気特性が優れている。この特徴ケ生かして鋼板は変
王器やターボ発電機等の鉄心として用いられている。鋼
板の磁気特性として特に重要なことは、鉄心として用い
られた時のエイ・ルギー損失すなわち鉄損が低いことで
ある。昨今のエネルギー事情から特に鉄損の低い鋼板が
要求されている。
０） （００１＞結晶集合組織を持つ鋼板であって、圧
延方向に磁化容易軸（００１＞が揃っており、その方向
の磁気特性が優れている。この特徴ケ生かして鋼板は変
王器やターボ発電機等の鉄心として用いられている。鋼
板の磁気特性として特に重要なことは、鉄心として用い
られた時のエイ・ルギー損失すなわち鉄損が低いことで
ある。昨今のエネルギー事情から特に鉄損の低い鋼板が
要求されている。
方向性珪素鋼板の鉄損は二つの部分から構成されている
。一つはヒステリシス損と呼ばれるもので結晶方位の揃
い具合が良い程、また８１闇が多い程この損失は減少す
る。近年の冶金学的手法により結晶方位の掬い具合は、
はぼ準結晶に近い程までに向上しており、才だＳｉ量も
冷間圧延できる限度近く壕で増やされている。このよう
にヒステリシス損を下げる手法はほぼ限度に近づいてい
る。鉄損の他の構成部分としては渦電流損があげられる
。電磁鋼板のような強磁性体はその内部が磁区と呼ばれ
る磁石の集まりからできており、磁区と磁区の境界を磁
壁という。鋼板が磁化する際にはこの磁壁が動くことに
より磁化されるが磁壁が動く際にはそのまわりに渦電流
が流れいわゆるジュール損失を生じる。この損失は渦電
流損失と呼ばれている。
。一つはヒステリシス損と呼ばれるもので結晶方位の揃
い具合が良い程、また８１闇が多い程この損失は減少す
る。近年の冶金学的手法により結晶方位の掬い具合は、
はぼ準結晶に近い程までに向上しており、才だＳｉ量も
冷間圧延できる限度近く壕で増やされている。このよう
にヒステリシス損を下げる手法はほぼ限度に近づいてい
る。鉄損の他の構成部分としては渦電流損があげられる
。電磁鋼板のような強磁性体はその内部が磁区と呼ばれ
る磁石の集まりからできており、磁区と磁区の境界を磁
壁という。鋼板が磁化する際にはこの磁壁が動くことに
より磁化されるが磁壁が動く際にはそのまわりに渦電流
が流れいわゆるジュール損失を生じる。この損失は渦電
流損失と呼ばれている。
渦電流損失を減少させる方法としては、板厚を薄くする
ことあるいは比抵抗をト昇させる手段が先ず考えられる
。しかし板厚は規格によって決められており、また比抵
抗を上昇させるためにＳｉ閂を増加させることは上述の
ように冷間圧延可能な限度の限界に近くなり、従ってこ
れらの手段によって渦電流損を減少させることは実際上
不可能に近い。
ことあるいは比抵抗をト昇させる手段が先ず考えられる
。しかし板厚は規格によって決められており、また比抵
抗を上昇させるためにＳｉ閂を増加させることは上述の
ように冷間圧延可能な限度の限界に近くなり、従ってこ
れらの手段によって渦電流損を減少させることは実際上
不可能に近い。
渦電流損を減少させる他の方法として、方向性電磁鋼板
の磁壁の大多数を占める１８００磁壁の間隔を狭め磁壁
の移動速度を減少させ渦電流損を減少させる手段が考え
られる。その一つの方法として鋼板の圧延方向に引張応
力を加える方法があるがある程度の効果はあるものの磁
束密度１．７Ｔ、周波数５０ Ｈｚでの鉄損Ｗ１７１５
０で１． ＯＯｗ／に９以下の鋼板を造ることは不可能
であった。
の磁壁の大多数を占める１８００磁壁の間隔を狭め磁壁
の移動速度を減少させ渦電流損を減少させる手段が考え
られる。その一つの方法として鋼板の圧延方向に引張応
力を加える方法があるがある程度の効果はあるものの磁
束密度１．７Ｔ、周波数５０ Ｈｚでの鉄損Ｗ１７１５
０で１． ＯＯｗ／に９以下の鋼板を造ることは不可能
であった。
本発明は、従来の方向性電磁鋼板の鉄損値よりもさらに
低鉄損の方向性電磁鋼板の製造方法を提供することを目
的とするものであり、特許請求の範囲記載の方法、すな
わち仕上焼鈍済みの方向性電磁鋼板の二次再結晶粒の粒
径を検出し、その平均粒径が３ｍ以上の鋼板に擬結晶粒
界を導入することによる低鉄損方向性電磁鋼板の製造方
法を提供することによって前記目的を達成することがで
きる。
低鉄損の方向性電磁鋼板の製造方法を提供することを目
的とするものであり、特許請求の範囲記載の方法、すな
わち仕上焼鈍済みの方向性電磁鋼板の二次再結晶粒の粒
径を検出し、その平均粒径が３ｍ以上の鋼板に擬結晶粒
界を導入することによる低鉄損方向性電磁鋼板の製造方
法を提供することによって前記目的を達成することがで
きる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者らは、まず前記１８０°磁壁の間隔が何によっ
て決まるかを調査した結果、それはほとんど二次再結晶
粒の大きさ、すなわち二次再結晶粒径（以下単に粒径と
称す）によって決まることを新規に知見した。
て決まるかを調査した結果、それはほとんど二次再結晶
粒の大きさ、すなわち二次再結晶粒径（以下単に粒径と
称す）によって決まることを新規に知見した。
しかしながら、冶金学的に粒径を小さくすると結晶方位
の揃いが悪くなることが多く、大きな鉄損の減少が見ら
れなかった。更に検討を加えた結果、平均粒径（結晶粒
を円として近似した場合の平均の直径）３ＩＩ１ｍ以上
の仕上焼鈍後の銅板に擬結晶粒界を導入することにより
結晶の方位の揃いを悪くすることなく鉄損を大巾に低下
できることを新たに見いだし本発明に想到した。ここで
いう擬結晶粒界とは、二次再結晶粒内に人工的に生じさ
せた磁気的に硬質な微少領域で磁気的に結晶粒界と同一
の働きをするものである。
の揃いが悪くなることが多く、大きな鉄損の減少が見ら
れなかった。更に検討を加えた結果、平均粒径（結晶粒
を円として近似した場合の平均の直径）３ＩＩ１ｍ以上
の仕上焼鈍後の銅板に擬結晶粒界を導入することにより
結晶の方位の揃いを悪くすることなく鉄損を大巾に低下
できることを新たに見いだし本発明に想到した。ここで
いう擬結晶粒界とは、二次再結晶粒内に人工的に生じさ
せた磁気的に硬質な微少領域で磁気的に結晶粒界と同一
の働きをするものである。
第１図に後に述べる実施例に示した方法により導入した
擬結晶粒界の効果を示す。本発明の大きな特徴の一つは
、この擬結晶粒界の効果が平均粒径３ＩｌｌＩＫより小
さい鋼板では全く仰られずむしろ鉄損を劣化させるのに
対して、平均粒径３ｍ以上の鋼板では鉄損が瑞しく向卜
するという新たな細路によるものである。擬結晶粒界は
機槻的、熱的、化学的な加工あるいは電磁波による加工
によって二次再結晶粒内に線状、鎖線状２点状あるいは
曲線 ５− 状に結晶格子の歪んだ領域を生じさせることにより導入
される。この線の巾及び点の直径は特に限定はしないが
０．１μｍ〜２ｒｒａｎ程度の範囲内が好ましい。この
粒界の導入場所は二次再結晶粒を圧延方向に等分するよ
うな場所が望ましいが１〜５０顛の間隔で等間隔で入れ
てもかまわない。
擬結晶粒界の効果を示す。本発明の大きな特徴の一つは
、この擬結晶粒界の効果が平均粒径３ＩｌｌＩＫより小
さい鋼板では全く仰られずむしろ鉄損を劣化させるのに
対して、平均粒径３ｍ以上の鋼板では鉄損が瑞しく向卜
するという新たな細路によるものである。擬結晶粒界は
機槻的、熱的、化学的な加工あるいは電磁波による加工
によって二次再結晶粒内に線状、鎖線状２点状あるいは
曲線 ５− 状に結晶格子の歪んだ領域を生じさせることにより導入
される。この線の巾及び点の直径は特に限定はしないが
０．１μｍ〜２ｒｒａｎ程度の範囲内が好ましい。この
粒界の導入場所は二次再結晶粒を圧延方向に等分するよ
うな場所が望ましいが１〜５０顛の間隔で等間隔で入れ
てもかまわない。
擬結晶粒界導入の際上述のような加工を行うが、この加
工時の加工のエネルギーによって擬結晶粒界の効果が左
右されることが判明した。すなわち加工のエネルギーに
対して種々検討した結果、擬結晶粒界の効果は、加工の
エネルギー密度（単位面積当りのエネルギー）に依存す
るのではなく加工のパワー密度（単位時間、単位面積当
りのエネルギー）に依存しており、パワー密度１．ＯＸ
１０５Ｗ／ｃｒｎ２以下での加工では擬結晶粒界の効
果が出ないばかりか時として鋼板の鉄損な劣化させるこ
とか明らかとなった。その−例を電子ビームにより擬結
晶粒界を導入した場合について第２図に示す。
工時の加工のエネルギーによって擬結晶粒界の効果が左
右されることが判明した。すなわち加工のエネルギーに
対して種々検討した結果、擬結晶粒界の効果は、加工の
エネルギー密度（単位面積当りのエネルギー）に依存す
るのではなく加工のパワー密度（単位時間、単位面積当
りのエネルギー）に依存しており、パワー密度１．ＯＸ
１０５Ｗ／ｃｒｎ２以下での加工では擬結晶粒界の効
果が出ないばかりか時として鋼板の鉄損な劣化させるこ
とか明らかとなった。その−例を電子ビームにより擬結
晶粒界を導入した場合について第２図に示す。
これは仕上焼鈍後の鋼板に種々のパワー密度の電子♂−
ムを照射して擬結晶粒界を導入したもので−６＝ あるが、パワー密度１．ＯＸ １０″Ｗ々２以下では効
果が無いか劣化しており、パワー密度１．ＯＸ １０５
Ｗ／Ｃｒｎ２以上で平均粒径３ｍｎ＋以上の鋼板では明
らかな鉄損の向上が認められる。
ムを照射して擬結晶粒界を導入したもので−６＝ あるが、パワー密度１．ＯＸ １０″Ｗ々２以下では効
果が無いか劣化しており、パワー密度１．ＯＸ １０５
Ｗ／Ｃｒｎ２以上で平均粒径３ｍｎ＋以上の鋼板では明
らかな鉄損の向上が認められる。
以上述べた擬結晶粒界の効果は平均粒径３順以上の仕上
焼鈍後、すなわち二次再結晶完了後の鋼板であれば絶縁
被膜の有無、鋼板の表面形状によらず認められた。
焼鈍後、すなわち二次再結晶完了後の鋼板であれば絶縁
被膜の有無、鋼板の表面形状によらず認められた。
擬結晶粒界の導入方法としては種々検討した結果、電子
ビーム加工、放電加工、フラッシュランプを用いた光加
工、マイクロ波加工が有効であることが判明した。これ
等のいずれの加工法を用いてもそのパワー密度が１．Ｏ
Ｘ １０５ｗａｔｔ／ｃｍ２以上であれば擬結晶粒界を
導入でき、平均粒径３■以−トの鋼板では大巾な鉄損の
減少が認められた。
ビーム加工、放電加工、フラッシュランプを用いた光加
工、マイクロ波加工が有効であることが判明した。これ
等のいずれの加工法を用いてもそのパワー密度が１．Ｏ
Ｘ １０５ｗａｔｔ／ｃｍ２以上であれば擬結晶粒界を
導入でき、平均粒径３■以−トの鋼板では大巾な鉄損の
減少が認められた。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例１
平均粒径の異なる５釉類の仕上焼鈍後の方向性電磁鋼板
にパワー密度５．６ Ｘ １０６Ｗ／ｃｍ２の電子ビー
ムを用いて擬結晶粒界を導入した。擬結晶粒界の方向は
圧延方向に垂直方向であり均一に５ＩＩＩｌ１間隔で導
入した。擬結晶粒界の巾は約０．２咽であった。
にパワー密度５．６ Ｘ １０６Ｗ／ｃｍ２の電子ビー
ムを用いて擬結晶粒界を導入した。擬結晶粒界の方向は
圧延方向に垂直方向であり均一に５ＩＩＩｌ１間隔で導
入した。擬結晶粒界の巾は約０．２咽であった。
擬結晶粒界導入前後の磁場１０００ Ａ７’ｍにおける
磁束密度、Ｅｌｔｏと磁束密度１．７’ｒ、周波数５０
Ｈｚにおける鉄損Ｗ１７１５ｏを第１表に示す。平均
二次粒径が３１より小さい鋼板では鉄損、磁束密度共劣
化するのに較ベニ次粒径３ｍ以上の鋼板では磁束密度は
劣化せず鉄損の大巾向上が認められた。
磁束密度、Ｅｌｔｏと磁束密度１．７’ｒ、周波数５０
Ｈｚにおける鉄損Ｗ１７１５ｏを第１表に示す。平均
二次粒径が３１より小さい鋼板では鉄損、磁束密度共劣
化するのに較ベニ次粒径３ｍ以上の鋼板では磁束密度は
劣化せず鉄損の大巾向上が認められた。
実施例２
二種類の平均粒径な持つ仕上焼鈍後の方向性電磁鋼板に
パワー密度４．８ Ｘ １０ ’ Ｗ／ｃｍ２及び２−
３Ｘ１０７Ｗ／Ｃｒｎ２の電子ビームを照射し擬結晶粒
界を導入した。導入場所は実施例１と同じである。導入
Ｍ＋＋後の磁気特性を第２表に示す。
パワー密度４．８ Ｘ １０ ’ Ｗ／ｃｍ２及び２−
３Ｘ１０７Ｗ／Ｃｒｎ２の電子ビームを照射し擬結晶粒
界を導入した。導入場所は実施例１と同じである。導入
Ｍ＋＋後の磁気特性を第２表に示す。
第 ２ 表
平均粒径３ｗ以上、パワー密度１．０Ｘ１０”輩缶２以
上の場合に鉄損の大巾減少が認められた。
上の場合に鉄損の大巾減少が認められた。
実施例３
二種類の平均粒径を持つ仕上焼鈍後の方向性珪素鋼板に
キセノンフラッシュランプを用いパワー密度６．７ Ｘ
１０’苛物２及び３゜３Ｘ１０７児軸２のエネルギー
を持つ光を照射し擬結晶粒界を導入した。導入場所は実
施例１と同じである。導入前後の磁気特性を第３表に示
す。
キセノンフラッシュランプを用いパワー密度６．７ Ｘ
１０’苛物２及び３゜３Ｘ１０７児軸２のエネルギー
を持つ光を照射し擬結晶粒界を導入した。導入場所は実
施例１と同じである。導入前後の磁気特性を第３表に示
す。
９−
第３表
平均粒径３■以上、パワー密度１．０×１ｏ５Ｗ／ｃｒ
ｎ２以上の場合に鉄損の大巾減少が認められた。
ｎ２以上の場合に鉄損の大巾減少が認められた。
実施例４
平均二次粒径４．１ｗ１の仕上焼鈍後の方向性電磁鋼板
を用いてあらかじめ一部被膜を除去し、放電加工により
擬結晶粒界を導入した。放電加工のパワー密度は０．９
８ Ｘ １０’ Ｗ／Ｃｒｎ２であった。擬結晶粒界は
巾約０．１１１１１で圧延方向と垂直方向に導入し、そ
の圧延方向の間隔は１０１１１＋であった。導入前後の
特性を第４表に示す。
を用いてあらかじめ一部被膜を除去し、放電加工により
擬結晶粒界を導入した。放電加工のパワー密度は０．９
８ Ｘ １０’ Ｗ／Ｃｒｎ２であった。擬結晶粒界は
巾約０．１１１１１で圧延方向と垂直方向に導入し、そ
の圧延方向の間隔は１０１１１＋であった。導入前後の
特性を第４表に示す。
１０−
第 ４ 表
以上本発明によれば、仕１焼鈍済みの方向性電磁鋼板に
擬結晶粒界を導入することによって結晶の方位の揃いを
悪くすることなく、前記鋼板の鉄損な大巾に低下させる
ことができる。
擬結晶粒界を導入することによって結晶の方位の揃いを
悪くすることなく、前記鋼板の鉄損な大巾に低下させる
ことができる。
第１図は方向性電磁鋼板の仕上焼鈍後の平均二次粒径と
擬結晶粒界導入前後の鉄損差との関係を示す図、第２図
は擬結晶粒界導入のだめの加工パワー密度と導入前後の
鉄損差との関係を示す図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人弁理士 村 弓 政 治 １１−
擬結晶粒界導入前後の鉄損差との関係を示す図、第２図
は擬結晶粒界導入のだめの加工パワー密度と導入前後の
鉄損差との関係を示す図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人弁理士 村 弓 政 治 １１−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ 常法による方向性電磁鋼板製造の一連の工程中、仕
上焼鈍を施しだ後の鋼板の二次再結晶粒の粒径を検出し
、平均粒径が３−以上の鋼板に擬結晶粒界を導入するこ
とを特徴とする鉄損あ低い方向性電磁鋼板の製造方法。 ユ １． ＯＸ １０５ｗａｔｔ／ｃｒｎ２以上の加工
パワー密度により擬結晶粒界を導入することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方向性電磁鋼板の製造方
法。 ３ 電子ビーム加工、放電加工、フラッシュランプを用
いる光加工、マイクロ波加工のうちから選ばれる何れか
少なくとも１種の加工により擬結晶粒界を導入すること
を特徴とする特許請求の範囲第１あるいは２項記載の方
向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2449882A JPS58144424A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2449882A JPS58144424A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58144424A true JPS58144424A (ja) | 1983-08-27 |
| JPH0240724B2 JPH0240724B2 (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12139840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2449882A Granted JPS58144424A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58144424A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0137747A2 (en) * | 1983-09-14 | 1985-04-17 | British Steel plc | Improvements in or relating to the production of grain oriented steel |
| JPS62151511A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Kawasaki Steel Corp | 方向性珪素鋼板の鉄損低減方法 |
| JPS63186826A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Kawasaki Steel Corp | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| 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 |
| US4919733A (en) * | 1988-03-03 | 1990-04-24 | Allegheny Ludlum Corporation | Method for refining magnetic domains of electrical steels to reduce core loss |
| JPH02118022A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Kawasaki Steel Corp | 低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法 |
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| WO2013094218A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518566A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-08 | Nippon Steel Corp | Improving method for iron loss characteristic of directional electrical steel sheet |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2449882A patent/JPS58144424A/ja active Granted
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| JPWO2013094218A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-27 | 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 |
| US10020101B2 (en) | 2011-12-22 | 2018-07-10 | Jfe Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0240724B2 (ja) | 1990-09-13 |
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