JPS61117284A - 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPS61117284A
JPS61117284A JP23697384A JP23697384A JPS61117284A JP S61117284 A JPS61117284 A JP S61117284A JP 23697384 A JP23697384 A JP 23697384A JP 23697384 A JP23697384 A JP 23697384A JP S61117284 A JPS61117284 A JP S61117284A
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    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1294Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C22/74Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は歪取焼鈍を行っても磁気特性の劣化が少ない
低鉄損の一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 方向性電磁鋼板においてエネルギー節約の観点から鉄損
を低減することが重要である。鉄損を低減する方法とし
てはレーザー照射により磁区な細分化する方法が既に特
開昭58−26405号公報に開示されているが、該方
法による鉄損の低減はレーデ−照射により導入された歪
みに起因している。したがって歪取り焼鈍を必要としな
い積鉄心トランス用として使用出来るが、歪取り焼鈍を
必要とする巻き鉄心トランス用としては使用出来ない。
また特開昭56−130454号公報において、歪みを
導入した鋼板を二次再結晶焼鈍する際、この焼鈍によっ
て生ずる微細結晶粒群を利用して鉄損、低減を図る方法
が開示されている。該方法は鉄損値の低減が鋼板表面に
生ずる微細再結晶粒を利用するため歪取り焼鈍により鉄
損値が劣化することはないが、上記レーザー照射により
得られたような低鉄損値を得ることはむずかしい。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、前記の如くレーザー照射技術により、低鉄
損値は得られるが歪取り焼鈍を施すことができないとい
う問題点及び微細再結晶粒生成技術によれば歪取り焼鈍
を行りても磁性が劣化しないという利点がある反面、磁
気特性の改良が不十分であるという問題点を同時に解決
することができる低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法を
提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明はかかる従来技術の問題点を、仕上焼鈍済の一方
向性電磁鋼板又は仕上焼鈍後、絶縁皮膜処理を施した一
方向性電磁鋼板の地鉄の一部を除去し、次いで該鋼板に
リン酸系張力付加皮膜処理を施すことを特徴とする低鉄
損一方向性電磁鋼板の製造方法により解決しようとする
もので、鋼板地鉄の上記除去部に該地鉄よりも焼付熱処
理後の熱膨張係数が小さい化合物を充填し、これによっ
て、磁気特性を高水準に維持しつつ歪取り焼鈍後の磁性
劣化を低減しようとするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
814%以下を含む珪素鋼スラブを加熱し、中間板厚で
熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗し、必要に応じてこ
の段階で熱処理を行なう。次いで中間焼鈍をはさむ2回
の冷間圧延又は1回の冷間圧延を行なって最終板厚にし
、得られた冷延板を脱炭焼鈍する。その後焼鈍分離剤を
塗布し、さらに二次再結晶焼鈍を施して通常の一方向性
電磁鋼板を製造する。このようにして得られた鋼板又は
該鋼板に絶縁皮膜を塗布し、焼付けた鋼板の地鉄の一部
を除去する。
この地鉄の除去方法としては、鋼板表面に機械的に応力
を付加する罫書きのような手段又はレーデ−照射のよう
な手段で先ず鋼板の絶縁皮膜の一部を剥離した後、塩酸
、硝酸などの酸で鋼板地鉄を溶解除去する。熱論罫書き
等の手段で直接地鉄に所望の形状の溝を形成してもよい
。このように大きな応力で地鉄表面に溝を形成すると、
後の焼鈍工程で微細再結晶粒が生じ、鉄損低減に効果的
に働く。
地鉄除去の溝の形は圧延方向(<001>方位)に対し
て直角方向が好ましいが例えば圧延方向に45°の方向
をもったものでもよい。あまり傾きを大きくすると鉄損
低減に対して不利になるので好ましくない。本発明はレ
ーザー照射による鉄損値低減法と歪導入という点では同
じであるが、歪取り焼鈍を行なっても局所的に歪が生じ
ている点が異なっている。したがって圧延方向に対する
溝の間隔は特公昭58−26406号公報に開示されて
いる如く5〜10埴が最も好ましい。この理由はこの範
囲で鉄損値が最も低下するからである。溝は線で形成さ
れていても点状で形成されていてもどちらでもよいが点
で形成されている場合は点と点との間隔が0.3 ms
以下が好ましい。これより大きくなると鉄損値低減に対
して効果は小さくなる。
本発明による溝の形状9幅、深さと磁気特性との関係は
第1図のようになる。
第1図(−はリン酸系或いは有機系化合物をコーティン
グして絶縁処理を施した板厚0.23 tmの鋼板に深
さ0.05 vm、間隔5瓢で幅を種々変えた溝を形成
し、更に該溝に地鉄より熱膨張係数の小さい化合物とし
て上記リン酸系張力付加皮膜処理液を塗布した後、85
0℃×5分の焼付処理をした結果の磁性との関係を示す
上記リン酸系張力付加皮膜処理はコロイド状シリカとリ
ン酸塩を主成分とするコーテイング液を塗布した後、約
350℃以上の温度で焼付けて皮膜を形成する処理を云
う。第1図の例ではコーテイング液として、コロイド状
シリカ、リン酸アルミニウム、無水クロム酸及びクロム
酸塩の1種又は2種以上から構成された液を使用したが
、勿論これに限ることなく、リン酸塩としてリン酸マグ
ネシウム又はこれらの組合せなど種々のものが使用され
る。
なお、上記例では鋼板の地鉄よりも熱膨張係数の小さい
化合物としてコロイド状シリカとリン酸塩を主成分とす
るコーテイング液を使用したが、これに代るものとしズ
該コーティング液と同等の効果を有するコーティング材
料を使用してもよいことは勿論である。
第1図(a)によれば磁気特性の一つの磁束密度は溝の
幅が増加すると共に低下するが、溝の幅をあまり狭くす
ると歪み発生量が少なくなり、鉄損値が劣化するので0
.1■より大きいことが必要である。溝の幅の上限は0
.4瓢程度まで良好な磁気特性が得られる。
第1図伽)は板厚0.23 mの鋼板に幅0.3m、間
隔51II+、深さを椎々変えた溝を形成し、該溝に上
記コーテイング液が充てんされるように塗布処理した鋼
板を850℃×5分焼付は処理した後の結果を示したも
のである。
溝の深さは0.02−以上で鉄損低減に効果があられれ
、0.1w以上になると鉄損値劣化は少ないが磁束密度
が著しく低下するので、溝の深さは0.02〜0.1鴫
が好ましい。
このように本発明では鋼板地鉄表面に部分的除去部を形
成した後、鋼板地鉄の熱膨張係数(約13X10  )
より小さい熱膨張係数を有する化合物、例えば上述のよ
うなコーテイング液、即ちリン酸系張力付加皮膜処理液
が該除去部に充てんされるように鋼板に塗布する。ここ
では、工業的にみて局部塗布より全面塗布の方が容易で
あるので全面塗布を行なっているが局部塗布しても同様
な効果が得られるのは勿論である。充填方法は塗布など
いかなる方法でもよい。
更に充填物と地鉄との結合力を高めるため地鉄除去部に
金属メッキを行なうと、効果は一層高められる。コロイ
ド状シリカを含有する上記溶液の場合には1融以下のN
lメッキをすることが充填物と下地との結合力を高める
のに有効である。
第2図は走査型電子顕微鏡による、磁区観察の結果を示
す写真図である。この試料は、張力皮膜の施された電磁
鋼板をレーデ−照射後、硝酸溶液中で腐食し約0.02
5m深さの孔をつくり、す/酸アルミニウム、コロイダ
ルシリカ、クロム酸からなるコーテイング液を350℃
で焼付けた後、大気中で850℃×2分の熱処理を行な
い850℃×4時間の歪取り焼鈍を行なったものである
@孔の部分より磁区が発生しているのが明瞭に観察され
る。このように充填物より、圧延方向に磁区が発生し磁
区を細分化することにより鉄損値を低減すると考えられ
る。
ここでは最も経済的に製品をつくることを意識して、仕
−ヒ焼鈍後、あるいはリン酸系皮膜等の絶縁皮膜の施さ
れた鋼板を対象として説明したが、全く皮膜のない二次
再結晶した鋼板(仕上焼鈍済みの鋼板)に本発明の処理
を行なっても鉄損値低減の効果が期待できる。
以下、本発明の実施例について述べる。
(実施例) 実施例1 1回冷延法によ!l 0.23 m厚まで仕上げた一方
向性電磁鋼板の仕上焼鈍板を、ナイフ先端によって板圧
延方向に直角に直線溝状に5調間隔で罫書きし、下地金
属に深さ約0.03 m 、幅0.2 tWの溝を形成
した。次いでコロイド状シリカ20%水分散液100 
cc 、リン酸アルミニウム50チ水溶液60 cc 
、無水クロム酸6gの組成のコーテイング液を塗布し、
830℃で3分間焼付けた。それを更に850℃×4時
間の歪取り焼鈍を行なった。
歪取り前後の該鋼板の圧延方向の鉄損値と、仕上焼鈍後
、す/酸系張力皮膜を付与しただけで歪取シ焼鈍した鋼
板、仕上焼鈍後リン酸系張力皮膜を付与したのち5w間
間隔的約0.03深さ、0.2−幅の溝を罫書いて歪取
り焼鈍した鋼板の圧延方向での鉄損値をそれぞれ第1表
に示した。
第  1  表 第1表かられかるように、罫書きのみでも二次再結晶粒
中に微細粒が発生するため鉄損は低下するが本発明によ
れば仕上焼鈍+リン酸系張力皮膜付与のものにくらべ鉄
損値がWj 715Gで0.1mm、〜0、13 W/
に9低下しており罫書き後歪取り焼鈍した鋼板の鉄損値
にくらぺ0,03〜0.05 W/kII低下しておシ
、明らかに溝部に熱膨張係数の小さいリン酸系皮膜張力
付与物質の充填が有効であることを示している。
実施例2 1回冷延法により製造した0、 23 m厚の方向性電
磁鋼板の仕上焼鈍皮膜にリン酸系張力皮膜を付与した鋼
板表面皮膜をヤグレーデーによシ約4mJのパルス強度
で0.2 swφ、0.3+w間隔で圧延方向に対し直
角に点線状に剥離した。
線と線との間隔は5mとした。剥離後61チの硝酸中に
20秒間浸漬して約0.04+m深さの孔とした。その
後Wa t t @浴(硫El 二yケル2401mm
、/l。
塩化ニッケル451mm、/l 、硼酸301!/l 
、温度60℃)中で5 A/ dm”の電流密度で5秒
間Niメッヤを施したのちコロイド状シリカの20%水
分”散液100 cc 、リン酸ア・ルミニウム50チ
水溶液60CC、クロム酸マグネシウム約25%水溶液
15cc。
硼酸3IIの組成のコーテイング液を塗布し、850℃
で3分間焼付けた。それを更に800℃×4時間の歪取
り焼鈍を行なった。他の一つは上記と同様の処理をNi
メッキをすることなしく施した。その時の鋼板の圧延方
向の鉄損値をそれぞれ第2表尤示した。
第  2  表 第2表の結果から明らかなように、Niメッキ有無で歪
取り焼鈍後若干劣化の程度は異なるが従来法にくらべて
、極めて優れた鉄損値を示している。
(発明の効果) 本発明くよれば歪取り焼鈍を行なってもレーザー照射に
よって得られる鉄損値なみの値が得られるので、得られ
た電磁鋼板は巻き鉄心トランス用としても使用でき、そ
の工業的効果は極めて大きい、また本発明によって得ら
れた電磁鋼板は歪取り焼鈍なしでも良好な鉄損値を示す
ことから、!R鉄心トランス用としても使用することが
出来るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼板地鉄に形成された溝の幅および深さと磁気
特性との関係を示す図、第2図は、走査型電子顕微鏡に
よる本発明鋼板の磁区細分化の結晶構造を示す写真図で
ある。 第1図 (b) 溝の原で 第2図 ダ/nA 手続補正書(自発) 昭和60年3月7日 特許庁長官 志 賀   学 殿 l、事件の表示 昭和59年特許願第236973号 2、発明の名称 低鉄損一方向性電磁筒板の製造方法 3、蒲正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 武  1)   豊 4、代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 5、補正命令の日付 昭和  年  月   日6、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 (す明細書5頁下から4行「低下するJを「低減する」
に補正する。 (2)同8頁1行「好ましい。」を「好ましい。なお、
溝の深さが0.01m1以上でも従来法に比べて磁気特
性の向上がみられる。」に補正する。 手続補正書 (自発) 昭和60年7月2日 特許庁長官 志 賀   学 殿 1、事件の表示                  
  憫軽昭和59年特許願第236973号 2、発明の名称 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 武  1)   豊 4、代理人〒100 6 補正の対象 明紀書の特許請求の範囲のIfI4及び発明の詳細な説
明(1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2)明細書5頁下から5行「5〜lQawJを「2.
5〜10alJに補正する。 (3)同9頁14行「期待できる。」の次に「なお、歪
取焼鈍後の磁歪特性は通常材と同等であった。」を挿入
する。 (4)同12頁1mm、行「硝酸中に」を「硝酸中(2
5℃)に」に補正する。 (5)同13頁第2表中、最上欄左側「工程」を「区分
」に補正する。 鈍後、絶縁皮膜処理を施した一方向性電磁鋼板の地鉄の
一部を除去し、次いで該鋼板にリン酸系張力付加皮膜処
理を施すことを特徴とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製
造方法。 (2) 鋼板表面の皮膜の一部を剥離した後、酸洗する
特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)鋼板表面に機械的手段を加えることにより鋼板地
鉄の一部を除去する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (4) 鋼板地鉄の除去部に金属メッキを施した後、リ
ン酸系張力付加皮膜処理を行う特許請求の範囲第1項記
載の方法。 (5)地鉄除去部が線状又は点線状で形成されている特
許請求の範囲第1項記載の方法。 (6)線状又は点線状の溝の間隔が2.5〜10麿。 該溝の幅が0.1〜0.43Em、該溝の深さが0.0
2〜0、1 gl、点と点の間隔が0.3 ml以下で
ある特許請求の範囲第5項記載の方法。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)仕上焼鈍済の一方向性電磁鋼板又は仕上焼鈍後、
    絶縁皮膜処理を施した一方向性電磁鋼板の地鉄の一部を
    除去し、次いで該鋼板にリン酸系張力付加皮膜処理を施
    すことを特徴とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
  2. (2)鋼板表面の皮膜の一部を剥離した後、酸洗する特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)鋼板表面に機械的手段を加えることにより鋼板地
    鉄の一部を除去する特許請求の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)鋼板地鉄の除去部に金属メッキを施した後、リン
    酸系張力付加皮膜処理を行う特許請求の範囲第1項記載
    の方法。
  5. (5)地鉄除去部が線状又は点線状で形成されている特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  6. (6)線状又は点線状の溝の間隔が5〜10mm、該溝
    の幅が0.1〜0.4mm、該溝の深さが0.02〜0
    .1mm、点と点の間隔が0.3mm以下である特許請
    求の範囲第5項記載の方法。
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