JPS62151511A - 方向性珪素鋼板の鉄損低減方法 - Google Patents

方向性珪素鋼板の鉄損低減方法

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JPS62151511A
JPS62151511A JP60291841A JP29184185A JPS62151511A JP S62151511 A JPS62151511 A JP S62151511A JP 60291841 A JP60291841 A JP 60291841A JP 29184185 A JP29184185 A JP 29184185A JP S62151511 A JPS62151511 A JP S62151511A
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JP
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steel sheet
silicon steel
oriented silicon
iron loss
plasma flame
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JP60291841A
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Bunjiro Fukuda
福田　文二郎
Mototomo Sugiyama
杉山　甫朋
Keiji Sato
圭司 佐藤
Atsuto Honda
厚人 本田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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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） 変圧器などの鉄芯に用いられている方向性珪素鋼板にお
ける鉄損低減に関しこの明細書では、プラズマ炎放射の
有効性についての開発研究の成果に関連して以下に述べ
る。
方向性珪素鋼板の鉄損を低減させる手法については古く
から種々に試みられてきた。先ず冶金学的には２次再結
晶粒の結晶方位の（１１０）　〔００１）方位からのづ
れを小さくすること、Ｓｉ量を増大させること、製品板
厚を薄くすることなどがそれである。しかしこのような
方法で確かに鉄損は減少するが例えば０．３０ｍｍ厚の
鋼板ではｌ’ｌ１７／Ｓ。（磁束密度１．７Ｔ、周波数
５０Ｈｚでの鉄損）が約１．００１１１／ｋｇ０．２３
＋＋＋ｍ厚の鋼板ではＷ１７／Ｓｏが約０．９０Ｗ／ｋ
ｇが限度であった。
（従来の技術） 特公昭５７−２２５２号公報などには、冶金学的以外の
方法としてパルスレーザ−を照射する方法が開示されて
いる。この方法は確かに鉄損の低減が見られるが、装置
が高価なことレーザーに対する安全上の対策が必要なこ
と、レーザー励起用ランプの寿命が短いことなどからイ
ニシャルコスト及びランニングコスト増がさけがたい。
（発明が解決しようとする問題点） 従来の技術につき上記したような問題がなく、生産性、
作業性、安全性、コスト面でより有利な手段で著しく鉄
損を低減させ得る方法を提供することが、この発明の目
的である。
（問題点を解決するための手段） この発明は平均２次再結晶粒径３ｍｍ以上、磁化力１０
００Ａ／ｍにおける磁束密度１．８５Ｔ以上の方向性珪
素鋼板に、プラズマ炎を放射することを特徴とする方向
性珪素鋼板の鉄損低減方法である。
発明者らはプラズマ炎放射につき鋭意実験を重ねた結果
、平均２次再結晶粒径（以下平均粒径と呼ぶ）が３肛以
上、磁化力１０００Ａ／ｍにおける磁束密度、Ｂ、Ｏが
１．８５Ｔ以上の方向性珪素鋼板にプラズマ炎を放射す
ることにより大幅な鉄損の低減がもたらされることを新
規に見いだしこの発明を完成するに到った。
以下この発明を由来した実験結果に基づき具体的に説明
する。
平均粒径（２次再結晶粒を円と近似した場合の平均の直
径）が１〜１０ＩＩＩＩＯの範囲にあり磁化力１０００
Ａ／ｍにおける磁束密度ＢＩＧが１．８０〜１．９６Ｔ
の範囲にある方向性珪素鋼板にプラズマ炎を放射した。
ここにプラズマ炎はタングステンを主成分とする陰極と
陽極間に電圧を印加しアルゴンガスを流すことにより発
生させ、ノズル径０．１〜２．０＋＋＋［Ｉｌのノズル
から放射させた。放射は鋼板の圧延方向にほぼ直角に線
状に放射し、放射の間隔は５〜１５ｍｍにとった。なふ
出力電流はノズル穴径が大きい程大電流を流せるがＩＡ
〜３００Ａの範囲で変えた。
用いた鋼板の厚さは０．３０ｍｍ、　０．２７ｍｍ及び
０．２３ｍｍで、プラズマ炎放射前後の磁気特性を単板
磁気測定装置により測定した。
第１図に鉄損（ｌｔＬ７ｚｓｏ）のプラズマ炎放射前後
′の差を、ＢＮＩ及び平均粒径に対して示した。○印は
プラズマ炎放射によりＷ　、　、□５ｏが０ｙ０３Ｗ／
ｋｇ以上向上したものであるが、プラズマ炎放射による
鉄損向上高は最大０．２５１１ｉ／ｋｇであった。
図から明らかなように平均粒径が３ｍｍ以上でＢ１゜値
が１．８５７以上の鋼板においてプラズマ炎を放射する
ことにより鉄損の大幅な減少が認められた。
以上の効果は平均粒径が３ｍｍ以上で８１゜値が１、８
５Ｔ以上であれば、絶縁被膜の有無、鋼板の表面形状に
よらず認められた。
この発明に用いる方向性珪素鋼板は上記平均粒径、およ
びＢｌｏ値の条件を満たしていれば、その製造方法によ
らず用いることができるが、一般的には２次再結晶時の
インヒビターとして働（ＭｎＳ。
ＭｎＳｅ、　ＡＩＮなどを含む熱延鋼板に１回または中
間焼鈍を含む２回の冷間圧延を行って製品厚とし、その
後脱炭焼鈍を施した後２次再結晶のための最終仕上焼鈍
を行って、必要に応じてその後絶縁被膜を施して得られ
る。
通常仕上焼純情鋼板は仕上焼鈍時に生成するフォルステ
ライト被膜で覆われているが、プラズマ炎放射はこのフ
ォルステライト上からでもまたフォルステライトが無い
状態、さらには通常フォルステライト上に上塗りするリ
ン酸塩を主成分とするコーティング上から行っても良い
。
またプラズマ放射後回コーティングしても良い。
プラズマ炎の放射は圧延方向とほぼ直角な方向に線状に
放射するのが望ましいが、この角度が４５゜程度まで傾
いていてもかまわない。また直線状でなく点線状又は曲
線状でもよい。線状に放射する場合はその線間隔は２〜
３０ｍｍ程度が望ましい。
プラズマ炎は非移行型で放射するのが容易でありノズル
穴径は２鮒φ以下が望ましい。
プラズマ炎の放射は非移行型、移行型どちらでも良いが
非移行型の方が放射が容易である。プラズマ炎発生の為
の電圧、電流は特に規制はしないが安定してプラズマ炎
が発生すること及びノズルの寿命等を勘案して決める必
要がある。プラズマ発生のためのガスはＡｒ、　Ｎ２１
８２等の不活性及び非酸化性ガスならびにこの等の混合
ガスが望ましいが酸化性ガスおよびこれらの混合でもか
まわない。
（作　用） この発明により鉄損が減少する理由はプラズマ炎を放射
した部分が磁気的に硬質になり磁区を細分化し渦電流損
を減少させるためと推察される。
（実施例） 表１に示す平均粒径とＢ＋Ｏ値を持つ仕上焼鈍した０、
２３ｎ＋ｍ厚の方向性珪素鋼板に０．１５ｍｍφのノズ
ル穴径を持つプラズマトーチより鋼板にプラズマ炎を放
射した。ガスはアルゴンを用い、電圧は３０Ｖで電流は
７Ａとした。
放射は鋼板の圧延方向と直角な方向に線状に放射し放射
間隔は８．５ｍｍでトーチの走査速度は２００ｍｍ／ｓ
とした。放射前後の鉄損Ｗ＋７／Ｓｏを表１に示したよ
うに、この発明に従う適合例では著しい鉄損の減少がみ
られた。
（発明の効果） この発明により方向性珪素鋼板の鉄損を大幅に低減する
ことが可能になり、変圧器のような方向性珪素鋼板を鉄
芯に用いる電気機器のエネルギー損を大幅に低減できる
。
【図面の簡単な説明】
第１図はプラズマ炎放射の効果を、放射した鋼板の平均
粒径、８、。値に対して示したものである。 軒 〔 書 特許出願人　川崎製鉄株式会社　　賓 改 ■ 第１図 ｏ　ｗｔ％０力ｒＯ，０３酔穎ト以上向上は毛のｘ　　
Ｗｒ’ｌ／ｓｏ力翫°゛子変力゛劣イビしｆ：モのｔ８
０　　　　　　／、８５　　　　　１ＱＯｆ、Ｑ５　　
　　　２．００Ｂ２．値（Ｔ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、平均２次再結晶粒径３ｍｍ以上、磁化力１０００Ａ
    ／ｍにおける磁束密度１．８５Ｔ以上の方向性珪素鋼板
    に、プラズマ炎を放射することを特徴とする方向性珪素
    鋼板の鉄損低減方法。
JP60291841A 1985-10-24 1985-12-26 方向性珪素鋼板の鉄損低減方法 Pending JPS62151511A (ja)

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US06/921,523 US4772338A (en) 1985-10-24 1986-10-21 Process and apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material
CA000521084A CA1325372C (en) 1985-10-24 1986-10-22 Process and apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material
DE8686308239T DE3678099D1 (de) 1985-10-24 1986-10-23 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der eisenverluste von blechen aus elektromagnetischem stahl oder aus amorphem material.
EP86308239A EP0220940B1 (en) 1985-10-24 1986-10-23 Process and apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material
KR1019860008936A KR910000009B1 (ko) 1985-10-24 1986-10-24 전자기 강판 또는 비정질 재료의 철손 개선방법 및 장치
US07/209,845 US4846448A (en) 1985-10-24 1988-06-22 Apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material

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