JP2562253B2 - 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Info
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Description
損値が極めて低い一方向性電磁鋼板の製造方法に関する
ものである。
気機器の鉄心として用いられ、磁束密度を高くすること
は勿論であるが、最近の資源、環境問題から派生する省
エネルギー化の情勢からも鉄損値を一層低くすることが
要請される。磁束密度や鉄損を向上させるには、よく知
られているように、二次再結晶粒の(110)[00
1]方位の集合組織、即ち所謂ゴス方位の集積度を高め
ればよいのであるが、集積度が高くなる程結晶粒も大き
くなり、その結果磁区幅も大きくなって、鉄損とくに渦
電流損が増大することになる。従って、これだけで相対
的に鉄損特性の向上を図ることはそれ程期待されなかっ
た。
鉄損を向上させるために磁区を細分化する方法が開発さ
れ、多くの提案がなされている。例えば特公昭58−5
968号公報では仕上焼鈍済みの鋼板表面に冷間圧延方
向とクロスする方向に線状微小歪みを罫書き法で導入す
る方法や、特公昭57−2252号公報には同鋼板面上
にレーザを照射して線状歪みを導入する方法、が開示さ
れている。しかしこれらの方法による導入歪みは熱的に
強くないという問題がある。さらに最近では、特開昭6
3−76819号公報には、フォルステライトを有する
仕上焼鈍済み鋼板の表面に線状溝を、フォルステライト
被膜をレーザ或いはナイフ等の機械的手段で線状に除去
するか、予め局所的にフォルステライト被覆を生成させ
ないようにしてから、電解または化学エッチングを施し
て地鉄に形成することを開示しているが、これでは設備
が大型になり、また操業管理も複雑でになる。一方、特
開平2−50918号公報では、フォルステライト被膜
を有する仕上焼鈍済み鋼板を曲げ応力を加えた状態で突
起付きロールに巻回して鋼板表面の被膜を局所的に除去
し、電解エッチングして線状溝を形成する方法が提案さ
れている。しかし、このようなフォルステライト被膜を
有する鋼板表面の溝形成では、歯型ロールの歯先の摩耗
が早く、摩耗につれ鉄損改良効果が低下するためにロー
ルの取替えを頻繁に行わなければならず、生産性を阻害
する。これを改良するためには、特開昭63−1256
21号公報や特開昭63−183124号公報で提示し
ているように、高温仕上焼鈍済みの鋼板、或いはさらに
絶縁処理した鋼板にポリビニルアルコール等の水溶性樹
脂を潤滑材として塗布し、歯型ロールで溝付け後、塗布
した樹脂被膜を水洗除去する方法がある。
を塗布することは、歯型ロールの摩耗防止に効果はある
が、溝付け後その樹脂被膜を除去する工程を付加しなけ
ればならず、そのため設備負荷が大きくなるという問題
がある。本発明は前記問題点を解消するものであって、
磁区細分化のために行う歯型ロールによる溝付け加工に
おいて、この加工前の鋼板表面に絶縁被膜形成材と同種
のものを固体潤滑材として塗布しておくことにより、歯
型ロールの摩耗を防止し、かつこの固体潤滑材を、溝付
け加工後に形成する絶縁被膜に利用するものであって、
設備的にも簡易でかつ操業管理が容易な低鉄損一方向性
電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
に本発明は、高温仕上焼鈍済のグラス状被膜を有する一
方向性電磁鋼板表面に、絶縁被膜生成用固体潤滑材を塗
布し、乾燥した後、歯型ロールを用いて該鋼板表面にそ
の冷間圧延方向と交差する方向に溝を形成し、その後絶
縁被膜処理を実施することを特徴とする低鉄損一方向性
電磁鋼板の製造方法を要旨とする。上記固体潤滑材は、
リン酸及びクロム酸を主成分とすること、そしてこの水
溶液を塗布してから200〜350℃で乾燥することが
好ましい。また、本発明は上記グラス状被膜付き鋼板表
面に、固体潤滑材を0.1〜2.5g/m2 塗布してか
ら乾燥し、その後歯型ロールを用いて該鋼板の冷間圧延
方向と交差する方向に溝を形成してから、前記固体潤滑
材を含んだ塗布量で3.5〜5.0g/m2 の絶縁用被
膜を塗布し、焼付け処理することを好ましい実施態様と
する。
通常の方法で鋳造した4.5%以下のSiを含有するス
ラブを熱間圧延して熱延板とし、この熱延板には必要に
より焼鈍を施した後冷間圧延を行う。冷間圧延は一回ま
たは中間焼鈍を挟んだ二回法で実施して最終板厚とす
る。最終板厚にした鋼板には湿水素中での脱炭および一
次再結晶焼鈍を施し、焼鈍分離剤を塗布後コイルにして
高温仕上焼鈍を行う。その後鋼板表面に絶縁被膜形成処
理を施す。
方向性電磁鋼板の製造法において、高温仕上焼鈍を終了
し表面にグラス被膜を有する鋼板に、歯型ロールを使用
して冷延圧延方向と交差する方向、即ち直交方向が好ま
しいがこれを基準にして±45度までの許容範囲内に溝
を形成するのであるが、この溝形成前の鋼板に、固体潤
滑材を塗布、乾燥しておく。高温仕上焼鈍後の鋼板表面
にはグラス被膜、すなわちフォルステライトを主成分と
する硬いセラミック被膜を有しているため、歯型ロール
の歯先の摩耗が大きい。本発明ではこのグラス被膜表面
に固体潤滑材を被覆しておくことにより、その摩耗を著
しく低減するものである。
明においては塗布した固体潤滑材を後工程で被覆する絶
縁被膜に利用するために、これと同種の組成を有する材
料を用いる。すなわちリン酸およびクロム酸、或いはさ
らにコロイダルシリカを加えたものを主成分とする無機
系処理液を使用するのが最も好ましい。
m2 以上であればよく、また通常リン酸−クロム酸−コ
ロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成するに際
し、被膜による張力付与及び占積率との観点から3.5
〜5.0g/m2 の範囲で被覆すればよいとされ、従っ
て固体潤滑材としても5g/m2 を超えて塗布する必要
はない。この範囲で塗布量は多いほど潤滑効果を上げる
ことができるが、多量になるほど乾燥時間が長くなるた
め、2.5g/m2 以下にするのがよく、また充分な潤
滑効果を付与するのには1.5g/m2 以上にすること
が好ましい。この塗布法は、ロールコート方式やスプレ
イ方式等、何れの方法でも構わない。
であるが、この乾燥温度は常温より900℃の範囲で選
択できる。処理液の状況によっては常温で乾燥すること
もできるが長時間行わなければならず、また余り高温で
は焼き付きがおこり、かえって歯先の摩耗が大きくな
る、従って、潤滑効果を良くする塗布面の固定と短時間
処理による生産性に観点から200〜350℃の温度で
乾燥するのが好ましい。なお乾燥方法については、一般
的なガス間接及び直接加熱または電気ヒータ、誘導加熱
等何れの方法でも構わない。
は、歯型ロールの歯先を鋼板に押付けて溝加工するが、
歯先と鋼板の間に潤滑効果を持つ固体潤滑材が付与さ
れ、歯先の摩耗が大幅に減少する。
にリン酸−クロム酸−コロイダルシリカ系の処理液を乾
燥固体潤滑材の上に塗布し、これを750℃以上の温度
に加熱、焼付して張力付与絶縁被膜を形成すると同時に
鋼板の形状矯正を行う。この処理液の塗布に当っては、
前に塗布してある固体潤滑材の塗布量を加味し、全量で
3.5〜5g/m2 になるように調整する。通常、より
効果的な張力付与絶縁被膜の形成には、3.5〜4.5
g/m2 の塗布量が好ましいとされ、従って固体潤滑材
の塗布量によっては、新たに絶縁被膜処理液の塗布をせ
ず、そのまま焼付処理をすればよく本発明はこの様な工
程も包含するが、乾燥時間等の制約から固体潤滑材の塗
布量は前記好ましい範囲(1.5〜2.5g/m2 )が
よいこと、および溝加工部分の補修の点から、張力付与
絶縁被膜処理を行うのが基本となる。
%,Mn:0.07%,S:0.025%,Al:0.
027%,N:0.008%,Sn:0.10%,C
u:0.05%,残部実質的にFeよりなるスラブを1
380℃に加熱後熱間圧延を行って熱延鋼帯を製造し
た。この鋼帯に予備圧延した後1120℃で短時間焼鈍
をし、次いで冷間圧延をして最終板厚0.23mmの冷延
板としてから脱炭焼鈍を行い、鋼帯Cを30ppm 以下に
処理した後、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し
てコイルに巻き取った。その後、このコイルに1200
℃×20時間の高温仕上焼鈍を施した。
鈍済鋼帯に、リン酸−クロム酸−コロイダルシリカを主
成分とする固体潤滑材を塗布し、乾燥してから、歯型ロ
ールで連続溝付け作業を実施し、歯型ロール歯先の摩耗
量を測定した。すなわち歯先がロール軸に対しして1
2.5°の傾斜を有し、歯先間隔(ピッチ)が5mmの歯
型ロールにより荷重180kg/mm2 で溝加工し、鋼帯表
面に深さ14μmの溝を形成せしめ、この際に、固体潤
滑材の塗布量および乾燥温度に対する歯先摩耗状況を調
査した。表1は固体潤滑材の塗布量と歯先摩耗量の関係
を示す。表1の歯先摩耗量は、固体潤滑材を塗布しない
場合、すなわちグラス被膜のままでの歯先の摩耗量を1
としたときの比で示している。尚乾燥温度は300℃と
した。
2 としたときの乾燥温度と歯先摩耗量の関係を示す。な
お歯先摩耗量は、表1と同様に固体潤滑材を塗布しない
場合での歯先の摩耗量を1としたときの比で示してい
る。
防止は、塗布量と乾燥温度の関係からまず塗布量は極め
て薄い0.1g/m2 でも摩耗効果が認められているが
著しい効果を示すのは1.5g/m2 以上の領域であ
り、4.5g/m2 という厚塗布量でもほぼ同等である
が、生産上の問題、すなわち乾燥処理の観点から摩耗防
止を得る範囲で極力薄い塗布量にする必要がある。また
乾燥温度について200℃以下の領域では、塗布した潤
滑材の固体化が不足で付着強度が小さく柔らかいためロ
ール歯先が潤滑体を破壊し、フォルステライト被膜に接
触し摩耗防止効果が小さく、且つ潤滑材が歯先に堆積す
る問題もある。また、400℃以上の高温側になると潤
滑材の固体化は充分で摩耗防止効果はあるが歯先接触部
で僅かであるが被膜剥離が起こることと塗布量同様高温
側にすることは、操業上の観点から不利である。
した鋼板への溝付け加工を実施することにより、歯型ロ
ールの歯先摩耗は、それを塗布しない場合に比べて1/
2〜1/3になり、ロール寿命を著しく延長できる。ま
た塗布した固体潤滑材を絶縁被膜に利用できるので絶縁
被膜量を削減できる。
処理後の鋼帯の磁気特性も優れており、特に溝加工特有
の低い鉄損値の一方向性電磁鋼板が得られる。
寿命にでき、ロール取替え作業が減少し生産性をより向
上し、設備コストを低減できる。またこれに伴う操業管
理も簡単になる一方、最終製品の磁区細分化が確実に成
され、鉄損値の低い高磁束密度一方向性電磁鋼板を効率
良く得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 高温仕上焼鈍済のグラス状被膜を有する
一方向性電磁鋼板表面に、絶縁被膜生成用固体潤滑材を
塗布してから乾燥した後、歯型ロールを用いて該鋼板表
面にその冷間圧延方向と交差する方向に溝を形成し、そ
の後絶縁被膜処理を実施することを特徴とする低鉄損一
方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 リン酸及びクロム酸を主成分とする固体
潤滑材を塗布し、200〜350℃で乾燥することを特
徴とする請求項1記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の製造
方法。 - 【請求項3】 固体潤滑材を0.1〜2.5g/m2 塗
布してから乾燥した鋼板表面に、歯型ロールを用いて該
鋼板の冷間圧延方向と交差する方向に溝を形成し、その
後前記固体潤滑材を含んだ塗布量で3.5〜5.0g/
m2 の絶縁被膜を塗布し、焼付け処理することを特徴と
する請求項1或いは2記載の低鉄損一方向性電磁鋼板の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091216A JP2562253B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091216A JP2562253B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05339635A JPH05339635A (ja) | 1993-12-21 |
JP2562253B2 true JP2562253B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=14020231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4091216A Expired - Lifetime JP2562253B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2562253B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2807347C (en) | 2010-08-06 | 2015-01-27 | Jfe Steel Corporation | Grain oriented electrical steel sheet |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4091216A patent/JP2562253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05339635A (ja) | 1993-12-21 |
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