JP2659657B2 - 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
鏡面方向性珪素鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JP2659657B2 JP2659657B2 JP28740192A JP28740192A JP2659657B2 JP 2659657 B2 JP2659657 B2 JP 2659657B2 JP 28740192 A JP28740192 A JP 28740192A JP 28740192 A JP28740192 A JP 28740192A JP 2659657 B2 JP2659657 B2 JP 2659657B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- steel sheet
- ppm
- primary recrystallization
- subjected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
極めて低い方向性珪素鋼板(以下方向性電磁鋼板と云
う)の製造方法に関するものである。特に、二次再結晶
工程(仕上げ焼鈍工程)で、その鋼板表面にフォルステ
ライト被膜(以下、グラス被膜と云う)を形成させない
かあるいは、サーマルエッチングにより鋼板表面を鏡面
とした状態で同工程を完了させ、その後、磁区細分化、
張力コーティング等の処理を行い、鉄損の極めて低い磁
気材料を提供し、エネルギーロスの低減を図ろうとする
ものである。
として多用され、エネルギーロスを少なくすべく、改善
が繰り返されてきた。方向性電磁鋼板の鉄損を低減する
手段として、仕上げ焼鈍後の材料表面にレーザービーム
を照射し、局部歪を与え、それによって磁区を細分化し
て鉄損を低下させる方法が、例えば特開昭58−264
05号公報に開示されている。また局部歪は、通常行わ
れる加工後の応力除去焼鈍(歪取り焼鈍)によって除去
されるので、磁区細分化効果が消失する。
磁区細分化効果が消失しない手段が、例えば、特開昭6
2−8617号公報に開示されている。さらに鉄損値の
低減を図るためには、鋼板表面近傍の磁区の動きを阻害
する地鉄表面の凹凸を取り除くこと(平滑化)が重要で
ある。平滑化の最も高いレベルが鏡面である。仕上げ焼
鈍後の材料表面を平滑化(鏡面化)する方法としては、
特開昭64−83620号公報に開示されている化学研
磨、電解研磨等がある。
化(平滑化)する方法としては、前記化学研磨、電解研
磨の他にブラシ研磨、サンドペーパー研磨、研削等の化
学的あるいは物理的方法がある。しかしながら、これら
の方法は、小試片、少量の試料を作るには適するが、工
業的に多量生産される金属ストリップ等の表面鏡面化
(平滑化)のためには、諸々の困難を伴う。
なわち、化学研磨においては、薬剤濃度管理、排水処理
等の環境問題、また物理的方法においては、工業的に大
きな面積を持つ表面を同一基準で平滑化(鏡面化)する
ことは、極めて困難である。本発明は、これらの問題を
排して、工業的生産規模で磁気特性の優れた方向性電磁
鋼板の表面を鏡面化あるいは平滑化する方法を提供する
ことを目的とする。
げ焼鈍工程で鏡面化を同時に目的を達成しようとするも
のである。すなわち、二次再結晶の方位を制御し、極度
に高い磁束密度を得、かつ鏡面あるいは平滑表面を得よ
うとするものである。
時に鏡面あるいは平滑表面を得るところにある。すなわ
ち、通常行われているMgOを主体とする焼鈍分離剤を
用いずに、Al2 O3 を主体とするSiO2 と反応しに
くい物質を焼鈍分離剤として用いて、仕上げ焼鈍し、高
い磁束密度の方向性電磁鋼板を得ると同時に鋼板の表面
にグラス(フォルステライト)被膜を形成させずに、金
属表面を露出させた状態で二次再結晶させ、同時にサー
マルエッチングにより金属表面を鏡面あるいは平滑化す
ることを特徴とする。
焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間
圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍を
行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方
向性珪素鋼板の製造方法において、Al2 O3 (アルミ
ナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:3
00ppm 以下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー
状態とし、該水スラリーを、一次再結晶焼鈍後の鋼板に
塗布乾燥し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍す
ることである。
2 O3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分
散し、塩素:300ppm 以下、鉄:1000ppm 以下で
ある水スラリー状態とし、該水スラリーを一次再結晶焼
鈍後、該焼鈍工程で生ずる鋼板表面の酸化膜を除去した
鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上げ
焼鈍することである。
%、酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、N≦
0.010重量%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した後、1回または
中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行い、所定の板厚
とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗
布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法
において、Al2 O3(アルミナ)を主成分とする焼鈍
分離剤を水に分散し、塩素:300ppm 以下、鉄:10
00ppm 以下である水スラリー状態とし、該水スラリー
を一次再結晶後の鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは還元
性雰囲気で仕上げ焼鈍することである。さらに本発明は
上記製造方法において、Al2 O3 (アルミナ)を主成
分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:300ppm 以
下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー状態とし、
該水スラリーを一次再結晶焼鈍後、同焼鈍工程で生じる
鋼板表面の酸化膜を除去した鋼板に塗布乾燥し、中性あ
るいは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍することである。
て焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷
間圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍
を行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す
方向性珪素鋼板の製造方法において、一次再結晶焼鈍
後、アンモニアによる窒化処理を行い、しかる後Al2
O3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散
し、塩素:300ppm 以下、鉄:1000ppm 以下であ
る水スラリー状態とし、該鋼板に塗布乾燥し、中性ある
いは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍することである。
次再結晶焼鈍後、アンモニアによる窒化処理を行い、し
かる後、一次再結晶焼鈍工程で生じる鋼板表面の酸化膜
を除去し、Al2 O3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍
分離剤を水に分散し、塩素:300ppm 以下、鉄:10
00ppm 以下である水スラリー状態とし、該鋼板に塗布
乾燥し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍するこ
とである。
%、酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、N≦
0.010重量%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した後、1回または
中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行い、所定の板厚
とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗
布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法
において、一次再結晶焼鈍後、アンモニアによる窒化処
理を行い、しかる後、Al2 O3 (アルミナ)を主成分
とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:300ppm 以
下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー状態とし、
該鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは、還元性雰囲気で仕
上げ焼鈍することである。
%、酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、N≦
0.010重量%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した後、1回または
中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行い、所定の板厚
とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗
布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法
において、一次再結晶焼鈍後、アンモニアによる窒化処
理を行い、しかる後、一次再結晶焼鈍工程で生じる鋼板
表面の酸化膜を除去し、Al2 O3 (アルミナ)を主成
分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:300ppm 以
下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー状態とし、
該鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上
げ焼鈍することである。
を酸洗とすること、とりわけフッ酸を混入した酸で酸洗
することは、極めて有効である。
O3 )は、塩素:400ppm 以下、鉄:1200ppm 以
下とすること、及びAl2 O3 (アルミナ)を主成分と
する焼鈍分離剤を水に分散するのに際し、脱イオン水を
用いることは水スラリー中の塩素、及び鉄分濃度を上昇
させない方法として極めて重要である。
とすることは、磁束密度を向上させる上で有効である。
るインヒビター強化及び仕上げ焼鈍雰囲気の窒素分圧操
作は、冷延鋼板に酸可溶性Alを含む時極めて有効であ
るが、酸可溶性Alを含まない時は、その効果は小さ
い。しかし、不可避的に存在する窒化物形成元素に窒素
が作用し析出物量を増し、インヒビターを強化する。
温で、中性あるいは還元性雰囲気に晒した時、金属表面
の原子が熱運動をして、凹凸が減少、平滑化する現象を
いう。
発明者等は、仕上げ焼鈍中のインヒビター劣化の律速過
程を詳しく調査したところ、熱延鋼板成分にAlを含む
場合には鋼板界面におけるAlの酸化過程が最大の因子
であり、一次再結晶焼鈍時に生ずる鋼板表面の酸化層が
インヒビターの劣化に大きく関与していることを見出し
た。
ヒビターとして、MnS,MnSe,MnSb等を含む
場合は、温度上昇による析出物の溶解、あるいは析出物
の粗大化いわゆるオストワルド成長によりインヒビター
強度が劣化することが分かった。従って、二次再結晶に
対する鋼板表面(界面)の影響はあまり大きくなく、一
次再結晶焼鈍時に生ずる鋼板表面の酸化層を除去して
も、しなくても大きな影響がない。
いて述べる。本発明者等は、仕上げ焼鈍中のインヒビタ
ー劣化の律速過程を詳しく調査したところ、鋼板界面に
おけるAlの酸化過程が最大の因子であり、一次再結晶
焼鈍時に生ずる鋼板表面の酸化層がインヒビターの劣化
に大きく関与していることを見出した。
028重量%、N:0.008重量%、Mn:0.14
重量%、S:0.007重量%、C:0.05重量%、
残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を1
100℃で2分間焼鈍した後、冷間圧延し、0.23mm
厚とした。これらの冷延板を、脱炭を兼ねるために湿水
雰囲気とした焼鈍炉で800℃で2分間焼鈍し、一次再
結晶させた。
モニア雰囲気中で窒化処理を行い、全窒素量を180pp
m とし、インヒビターを強化した。その後、そのま
ま、及び0.5%フッ酸−5%硫酸混合溶液で酸洗し
た2種の材料にAl2 O3 を静電塗布し、100%H2
雰囲気で、15℃/Hrの昇温速度を保ちながら仕上げ焼
鈍を行った。
(Al,Si)N等)を調べたところ、図1に示すよう
に、一次再結晶焼鈍時鋼板表面に生ずる酸化層を有する
の材料は、酸化層のないの材料に比べて、インヒビ
ター強度が早く劣化することが分かった。すなわち、一
次再結晶焼鈍時鋼板表面に生ずる酸化層を除去すれば、
高温まで強いインヒビター強度が保持できるのである。
SiO2 を主体とする酸化層から酸素をとりAl2 O3
等となって酸化層中に析出する。従って鋼板中の酸可溶
性Alは、減少していく。なお、図1ではインヒビター
強度として鋼中酸可溶性Al濃度を示したが、Alは、
AlN,(Al,Si)N等の化合物(析出物)を形成
して、インヒビターとなっているので、酸可溶性Al量
がインヒビター強度を示す指標と考えてよい。
の律速過程を詳しく調査したところ、前記の鋼板界面に
おけるAlの酸化以外に鋼中窒素及び焼鈍雰囲気中の窒
素量にも影響されることが分かった。なお、焼鈍雰囲気
中の窒素量は鋼板界面を通して鋼中の窒素量を増加させ
ているものであり、その効果は、当初から鋼中に入って
いる窒素と同じである。
N等の析出物を増加させてAlを固定しAlの鋼板界面
への移動を少なくするために、Alの酸化が抑制される
のである。従って、仕上げ焼鈍中の鋼中酸可溶性Al量
は、窒素分圧の高い方が劣化は少なく、高温までインヒ
ビターは強い。
い磁束密度を得るためには、インヒビターは強い方がよ
いのであるが、強く一定に維持されることが望ましい。
これは、二次再結晶開始から終了まで方位のよい結晶
(GOSS粒)のみを成長させるためであり、二次再結
晶開始から終了までにインヒビターが弱体化すると方位
の悪い粒まで成長し、製品鋼板の磁束密度が下がる。
然ながら鋼板温度の上昇と共に大きくなり、必然的にイ
ンヒビターは劣化する。この方策として、温度が上昇す
るに従い窒素の分圧を上げて鋼板中の窒素量を増やし、
析出物としてのAlNを一定に維持することが望まし
い。しかしながら本発明の主旨とするところの一つであ
る鏡面を得るには、窒素分圧があまり高くなり過ぎては
いけない。
せるという点でAlNの溶解度が変化しない、すなわち
インヒビター強度が変わらない一定温度での二次再結晶
は極めて有効である。前記するように、AlNの溶解度
は、一定温度に保持すれば変わらないが、酸可溶性Al
は雰囲気中の酸素あるいは、鋼板表面のAlより酸素親
和性の小さい元素の酸化物より酸素をとり、Al2 O3
となって減少していき、インヒビターは劣化する。従っ
て、この場合も窒素分圧を上げてAlNの溶解を抑え、
酸可溶性Alの減少を抑制しなければならない。
について述べる。前記するように熱延鋼板成分にAlを
含まないような珪素鋼板では、インヒビターとしては
S,Se,Te,Sb等を添加して、MnS,MnS
e,MnTe,MnSb等を析出させ、インヒビターと
して用いるのが普通である。
らの脱離によってインヒビターが劣化することはなく、
鋼板温度の上昇による溶解度の上昇で析出物の減少、あ
るいは析出物のオストワルド成長による析出物平均粒径
の粗大化で、インヒビター効果強度は劣化する。従っ
て、一次再結晶焼鈍後に、該焼鈍で生成する鋼板表面の
酸化膜の存在に関わらずインヒビターの挙動はほぼ一定
である。
%、Mn:0.08重量%、S:0.027重量%、
C:0.05重量%、残部Fe及び不可避的不純物から
なる珪素熱延鋼帯を0.23mmまで冷間圧延し、前記同
様、脱炭を兼ねるために湿水雰囲気とした焼鈍炉で80
0℃で2分間焼鈍し、一次再結晶させた。
酸−5%硫酸混合溶液で酸洗した2種の材料にAl2 O
3 を静電塗布し、100%H2 雰囲気で、15℃/Hrの
昇温速度を保ちながら仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍
中のSを分析し、図2を得た。
でSが減少しないことが分かる。しかし、これはインヒ
ビター強度が共に高温まで強いことを意味しない。その
理由は前記の通り、析出物の溶解、及び析出物のオスト
ワルド成長による粗大化である。
4.8重量%、インヒビター構成元素として、酸可溶性
Al,Mn,S,Se,Sb,P,B,Sn,Bi,N
b,Ti,Mo,Cu等の1種あるいは2種以上が添加
される。
で重要であるが、4.8%超では、冷間圧延時に割れ易
くなる。一方、2.0%未満では、電気抵抗が低く鉄損
を下げるうえで問題がある。
る。酸可溶性Alは、インヒビター構成元素として重要
であり、窒素、珪素等と化合して、AlN,(Al,S
i)N等の析出物を作りインヒビターの役割を果たす。
インヒビター強度の面、すなわち、磁束密度が高くなる
範囲として、0.008〜0.06重量%である。
ターと呼ばれる空孔を鋼板中に生ずるので、この範囲が
最適である。その他インヒビター成分としてはMn:
0.03〜0.40重量%、S:0.01〜0.05重
量%、Se:0.01〜0.10重量%、Sb:0.0
1〜0.10重量%の範囲で1種あるいは2種以上が添
加される。
o,Cu等がインヒビター構成あるいは、補助元素とし
て用いられる。なお、炭素は0.085重量%以下が望
ましい。
の昇温開始までの鋼板表面状態と、仕上げ焼鈍完了後の
鋼板表面状態との関係を詳しく調べ次の結果を見出し
た。すなわち、焼鈍分離剤塗布から仕上げ焼鈍の昇温開
始までの鋼板表面に錆が発生すると、仕上げ焼鈍後の鋼
板の平滑(鏡面)度が悪くなることである。この錆は一
般にいわゆる赤錆であり、三価の水酸化鉄で赤みを帯び
ている。水スラリー塗布乾燥の場合現れ易い。
鋼板表面で還元され、鋼板表面上に点状に散在し、通常
の仕上げ焼鈍時間では平滑化が不十分で、製品(仕上げ
焼鈍後)の表面平滑度が悪くなると推定される。
発生した鋼板及び、錆の発生のない鋼板を仕上げ焼鈍
し、焼鈍後鋼板表面を光触針式粗度計で測定した結果で
ある。仕上げ焼鈍前に錆の発生のない鋼板は極めて平滑
である。この平滑度の向上は、前記するように、磁気特
性、すなわち鉄損特性の向上となる。
の昇温開始までに鋼板表面に錆が発生する原因について
詳しく調べた。その結果、通常の鋼板が塩素の多い雰囲
気で錆を発生し易いのと同じように、本工程でも、塩素
が錆発生に極めて深く関わっていることを見出した。一
般に、塩素が鋼に錆を形成する過程は鋼に凝結した水分
中で塩素イオンとして溶出し、これが鋼表面に生成して
いる酸化膜(不動態膜)を破壊するためと考えられてい
る。
ナ)を主体とする焼鈍分離剤を、水スラリー状態で塗布
乾燥するため、その中に塩素が存在することは、極めて
不都合であり、錆発生の基になる。
状態で、ロールコーター塗布し、塗布後、200〜40
0℃の乾燥炉に挿入し、乾燥される。その後冷却されて
積層される。鋼帯コイルの場合は、巻き取られてコイル
となる。この工程で、水スラリー塗布から乾燥に入るま
での時間、乾燥炉で温度が上昇している時間、積層ある
いは鋼帯コイル状態で保管される時間等に錆が発生す
る。
発生の関係及び仕上げ焼鈍後の平滑度、磁気特性との関
係を調査し、本発明に到った。すなわち、水スラリー中
の塩素濃度を低くすることにより、錆発生がなく、磁気
特性の良好な方向性電磁鋼板が得られることが分かっ
た。
最も良好なのは10ppm 以下である。さらにこれを実現
するためには、焼鈍分離剤の主体であるアルミナ(Al
2 O3 )の塩素濃度、及び水の塩素濃度が低くなくては
ならない。
〜80重量%であるから、アルミナの塩素濃度は400
ppm 以下であることになる。さらに、使用する水である
が、水道水は滅菌のために塩素を混入しているために、
塩素分が30ppm 以上であり、さらに再生水等は塩素分
の混入があり、さらに多くなり、水スラリー用水として
は不適当である。本発明者等は、脱イオン水を用いるこ
とにより水スラリーの塩素濃度を最小限に抑えることが
できた。
に、仕上げ焼鈍後の鋼板の平滑度が劣化するのは、発生
した錆が仕上げ焼鈍炉中で還元し、鉄となるが表面拡散
が間に合わず、凹凸が残り、平滑面が得られないとし
た。これは、錆でなくても水スラリーに鉄分(金属鉄、
酸化鉄、水酸化鉄)が存在すれば、錆と同様な効果とな
る。発明者等は、水スラリー中に、水酸化鉄を混入し、
この事実を確認した。
ppm 以上では、仕上げ焼鈍後の鋼板の平滑度が失われる
と共に、磁気特性も劣化した。好ましくは、水スラリー
中の鉄は100ppm 以下である。塩素分同様、鉄分も水
スラリーを造るアルミナ及び水の中に入っていてはなら
ない。アルミナ中の鉄は1200ppm 以下が必要であ
り、使用する水も、脱イオン水を用いることが有効であ
る。なお、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤に若干の
CaO等のシリカと反応しにくい物質等を添加しても差
し障りない。
晶焼鈍時、鋼板表面にできる酸化層は、仕上げ焼鈍時に
次の二つに影響する。すなわち、前記するようにイン
ヒビター強度を弱め、十分な磁束密度が得られない、
製品の表面の平滑度が不十分で、磁気特性に悪影響を与
え、極限の磁気特性が出にくい。従って、究極の磁気特
性を得るためには、一次再結晶焼鈍時、鋼板表面にでき
る酸化層を除去することが望ましい。
ラシ研磨、サンドペーパー研磨、研削等があり、本目的
には有効であるが、工業上種々の困難を伴いあまり実用
的でない。本発明者等は、酸洗による方法が極めて有効
であることに気付いた。これは、熱延鋼帯あるいは、鋼
板等の連続酸洗ラインが既に実用化されているからであ
る。
酸、硫酸、硝酸等の鉱酸が有効であるが、鋼板表面にで
きる酸化層は、主にSiO2 を主体とした酸化物である
ために塩酸、硫酸、硝酸等の鉱酸だけでは、酸洗しにく
い。これらの酸にフッ酸を混合すると極めて効率的、す
なわち、高速で酸化層を除去することができる。
は、一次再結晶焼鈍後から仕上げ焼鈍前にアンモニアに
より窒化処理を行い、インヒビターを強化することは有
効である。これは一次再結晶完了時のインヒビター強度
では、二次再結晶のためには不十分で、また仕上げ焼鈍
中の窒素分圧を上げてインヒビターを強化あるいは、劣
化防止しても二次再結晶時に十二分なインヒビターを確
保できない。
ヒビター強化が、磁気特性を向上させる。二次再結晶進
行時に必要なインヒビターを確保するために昇温時に焼
鈍雰囲気中に窒素ガスを5%以上95%以下入れるのが
望ましいが、水素ガス100%でもよい。なお、窒素ガ
ス5%未満では、インヒビターの強化あるいは劣化防止
には効果が薄い。窒化物をインヒビターとしない場合
は、窒素分圧の効果は薄い。
素、酸素、水分、水素、アルゴン等の不活性ガスの内か
ら1種あるいは2種以上のガスの混合物で珪素の酸化還
元に対して中性あるいは還元性であるガス組成をいう。
一般に電磁鋼板の仕上げ焼鈍では、窒素及び水素ガスが
用いられるので、この両ガスの0%から100%までの
組み合わせである。
組み合わせにアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを混合
しても何等支障はない。中性あるいは還元性雰囲気とす
るのは、鋼中Alの減少防止及び鋼中の珪素を酸化させ
て表面にSiO2 を造らない、あるいは、増加させない
ためである。なお、二次再結晶完了後、純化及び鋼板表
面の鏡面化を完全にするために水素濃度を上げ、120
0℃付近で数時間保持することは極めて有効である。
までの昇温速度は、高速であればあるほどインヒビター
の劣化が少なく好都合であった。昇温速度15℃/Hr未
満では、インヒビターの劣化が著しく二次再結晶時に必
要なインヒビターが十分確保されず、十分な二次再結晶
が得られなかった。本発明の主旨の一つである高い磁束
密度を得るという点では、50℃/Hr以上の昇温速度が
望ましい。
して、酸可溶性Al,Mn,S,Se,Sb,P,B,
Sn,Bi,Nb,Ti,Mo,Cu等の1種あるいは
2種以上が添加された溶鋼を、通常の工程で、もしくは
連続鋳造して熱延鋼板あるいは熱延鋼帯とする。この熱
延鋼板あるいは熱延鋼帯は、750〜1200℃の温度
域で、30秒〜30分間磁束密度向上のための焼鈍が行
われる。続いて、これらの熱延鋼板あるいは熱延鋼帯は
冷間圧延される。冷間圧延は、特公昭40−15644
号公報に開示されているように最終冷間圧延率80%以
上とする。冷間圧延後の材料は、通常鋼中の炭素を除去
するために湿水雰囲気中で、750〜900℃の温度域
で一次再結晶焼鈍される。この時、脱炭、一次再結晶と
共に、鋼板表面には酸化層が形成される。
入った雰囲気の水分量の程度(通常、露点で表す)によ
るが、いわゆる内部酸化層を形成し鋼板表面から0.1
〜6.0μmの厚さになり、ここには、酸化物として主
にSiO2 が存在する。なお一次再結晶焼鈍時形成され
る酸化物の酸素量の80〜90%以上は、SiO2 の形
態をとっている。一次再結晶後の鋼板あるいは鋼帯は極
限の磁気特性を追求する時は表面の酸化層が除去され
る。
い場合は、この工程は省かれる。この選択は費用と特性
の観点からなされる。酸化膜除去方法は、前記の通り物
理的及び化学的方法があるが、一般に酸洗によって行わ
れる。窒化物のインヒビターを使用する場合は、鋼板表
面の酸化層除去に先だってインヒビター強化のためアン
モニアによる窒化処理を行うことは磁束密度向上に極め
て有効である。
は、塩素及び鉄の少ないアルミナを主成分とする焼鈍分
離剤をイオン交換水でスラリーとして塗布乾燥し仕上げ
焼鈍炉に入れる。仕上げ焼鈍の昇温時の雰囲気は、中性
あるいは還元性で、窒素分圧調整のためアルゴン、ヘリ
ウム等の不活性ガスを混合することは何等差し障りな
い。二次再結晶完了後、純化のため100%水素で高温
(約1200℃)保持される。仕上げ焼鈍終了後、レー
ザービーム照射等の磁区細分化処理を行い、さらに張力
コーティング処理を行う。
%、N:0.009重量%、Mn:0.07重量%、
S:0.015重量%、C:0.08重量%、Se:
0.015重量%、Sn:0.13重量%、Cu:0.
07重量%、残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素
熱延鋼帯を1120℃で2分間焼鈍した後、冷間圧延
し、0.23mm厚とした。これらの冷延板を、脱炭を兼
ねるために湿水雰囲気(露点:65℃)とした焼鈍炉で
850℃で2分間焼鈍し、一次再結晶させた。その後、
0.5%フッ酸−5%硫酸混合溶液で酸洗した。
m のAl2 O3 (アルミナ)をイオン交換水に懸濁させ
て、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥した、また比較
のため塩素:20ppm 、鉄:100ppm のAl2 O3
(アルミナ)をイオン交換水に懸濁させて、水スラリー
とし、さらに該水スラリーに塩化鉄(FeCl2 )を2
000ppm 添加して、ロールコーターで塗布乾燥した。
これら2種の材料を、1200℃まで、25%N2 −7
5%H2 雰囲気で、15℃/Hrの昇温速度を保ちながら
昇温し、1200℃到達後、100%水素とし、該温度
で20時間保持した。
し、リン酸−クロム酸系の張力コーティング処理を行っ
た。得られた製品の特性は、表1の通りである。本発明
による製品の表面は平滑度が向上し、鉄損が低くなっ
た。
を平滑面(鏡面)と表中に記したが、表面は金属色を示
しているが鈍い光沢で、いわゆるダルと称される表面で
あった。
%、N:0.008重量%、Mn:0.13重量%、
S:0.007重量%、C:0.05重量%、残部Fe
及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を1100℃
で2分間焼鈍した後、冷間圧延し0.18mm厚とした。
これらの冷延板を脱炭を兼ねるために湿水雰囲気とした
焼鈍炉で820℃で2分間焼鈍し、一次再結晶させた。
次に二次再結晶を安定化させるために、アンモニア雰囲
気中で窒化処理を行い、全窒素量を190ppm とし、イ
ンヒビターを強化した。
面に生成している酸化層を除去し、塩素:25ppm 、
鉄:70ppm のAl2 O3 (アルミナ)をイオン交換水
に懸濁させて、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥し
た、そのまま、塩素:25ppm、鉄:70ppm のAl
2 O3 (アルミナ)をイオン交換水に懸濁させて、ロー
ルコーターで該鋼板に塗布乾燥した、そのまま、塩
素:1000ppm 、鉄:70ppm のAl2 O3 (アルミ
ナ)をイオン交換水に懸濁させて、ロールコーターで該
鋼板に塗布乾燥した、これら3種の材料を、1200℃
まで、25%N2 −75%H2 雰囲気で、30℃/Hrの
昇温速度を保ちながら昇温し、1200℃到達後、10
0%水素とし、該温度で20時間保持した。
し、リン酸−クロム酸系の張力コーティング処理を行っ
た。得られた製品の特性は、表2の通りである。
を平滑面(鏡面)と表中に記したが、表面は金属色を示
しているが鈍い光沢で、いわゆるダルと称される表面で
あった。
させるために、アンモニア雰囲気中で窒化処理を行い、
全窒素量を220ppm とし、インヒビターを強化した。
生成している酸化層を除去し、塩素:25ppm 、鉄:
70ppm のAl2 O3 (アルミナ)をイオン交換水に懸
濁させて、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥し、10
0%H2 雰囲気で1200℃まで、塩素:25ppm 、
鉄:70ppm のAl2 O3 (アルミナ)をイオン交換水
に懸濁させて、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥し、
1200℃まで75%N2 −25%H2 雰囲気で、さら
に比較のため塩素:1000ppm 、鉄:70ppm のA
l2 O3 (アルミナ)をイオン交換水に懸濁させて、ロ
ールコーターで該鋼板に塗布乾燥し、1200℃まで1
00%H2 雰囲気で、これら3種の材料をそれぞれ30
℃/Hrの昇温速度を保ちながら昇温し、1200℃到達
後、100%水素とし、該温度で20時間保持した。
し、リン酸−クロム酸系の張力コーティング処理を行っ
た。得られた製品の特性は、表3の通りである。
を平滑面(鏡面)と表中に記したが、表面は金属色を示
しているが鈍い光沢で、いわゆるダルと称される表面で
あった。
させるために、アンモニア雰囲気中で窒化処理を行い、
全窒素量を230ppm とし、インヒビターを強化した。
生成している酸化層を除去し、塩素:25ppm 、鉄:
70ppm のAl2 O3 (アルミナ)、塩素:30ppm
、鉄:70ppm のAl2 O3 (アルミナ)、塩素:
100ppm 、鉄:70ppm のAl2 O3 (アルミナ)、
塩素:600ppm 、鉄:90ppm のAl2 O3 (アル
ミナ)、塩素:1000ppm 、鉄:90ppm のAl2
O3 (アルミナ)、塩素:2000ppm 、鉄:70pp
m のAl2 O3 (アルミナ)の6種をそれぞれイオン交
換水に懸濁させて、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥
し、1200℃まで75%N2 −25%H2 雰囲気で、
30℃/Hrの昇温速度を保ちながら昇温し、1200℃
到達後、100%水素とし、該温度で20時間保持し
た。
し、リン酸−クロム酸系の張力コーティング処理を行っ
た。得られた製品の特性は、表4の通りである。なお、
アルミナ(Al2 O3 )をイオン交換水に懸濁させた、
いわゆる水スラリーの塩素濃度は、それぞれ15ppm
、15ppm 、50ppm 、300ppm 、450p
pm 、及び900ppm であった。
面状態を平滑面(鏡面)と表中に記したが、表面は金属
色を示しているが鈍い光沢で、いわゆるダルと称される
表面であった。
させるために、アンモニア雰囲気中で窒化処理を行い、
全窒素量を230ppm とし、インヒビターを強化した。
生成している酸化層を除去し、塩素:25ppm 、鉄:
70ppm のAl2 O3 (アルミナ)、塩素:30ppm
、鉄:100ppm のAl2 O3 (アルミナ)、塩
素:30ppm 、鉄:100ppm のAl2 O3 (アルミ
ナ)に鉄の水酸化物で鉄分として400ppm 添加した、
塩素:30ppm 、鉄:100ppm のAl2 O3 (アル
ミナ)に鉄の水酸化物で鉄分として900ppm 添加し
た、塩素:30ppm 、鉄:100ppm のAl2 O
3 (アルミナ)に鉄の水酸化物で鉄分として2000pp
m 添加した、塩素:30ppm 、鉄:100ppm のAl
2 O3 (アルミナ)に鉄の水酸化物で鉄分として500
0ppm 添加した6種の焼鈍分離剤をそれぞれイオン交換
水に懸濁させて、ロールコーターで該鋼板に塗布乾燥
し、1200℃まで75%N2 −25%H2 雰囲気で、
15℃/Hrの昇温速度を保ちながら昇温し、1200℃
到達後、100%水素とし、該温度で20時間保持し
た。
し、リン酸−クロム酸系の張力コーティング処理を行っ
た。得られた製品の特性は、表5の通りである。
面状態を平滑面(鏡面)と表中に記したが、表面は金属
色を示しているが鈍い光沢で、いわゆるダルと称される
表面であった。
性を阻害する要因である鋼板表面の凹凸の小さい(鏡面
である)方向性電磁鋼板が容易に得られ、レーザービー
ム照射処理等の磁区細分化、張力コーティング処理によ
り極めて低鉄損の磁気材料が提供された。この方向性電
磁鋼板の製造に当たっては鋼板の鏡面化処理が通常の仕
上げ焼鈍炉中で行われるため、極めて容易であり、工業
上の価値は絶大である。
Al)の変化の図表である。
上げ焼鈍中の鋼板のSの変化を示す図表である。
の測定図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した
後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行
い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後
焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素
鋼板の製造方法において、Al2 O3 (アルミナ)を主
成分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:300ppm
以下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー状態と
し、該水スラリーを、一次再結晶焼鈍後の鋼板に塗布乾
燥し、中性あるいは、還元性雰囲気で仕上げ焼鈍するこ
とを特徴とする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した
後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行
い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後
焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素
鋼板の製造方法において、Al2 O3 (アルミナ)を主
成分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:300ppm
以下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー状態と
し、該水スラリーを一次再結晶焼鈍後、該焼鈍工程で生
ずる鋼板表面の酸化膜を除去した鋼板に塗布乾燥し、中
性あるいは、還元性雰囲気で仕上げ焼鈍することを特徴
とする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 Si:2.0〜4.8重量%、 酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、 N≦0.010重量%、 残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を必
要に応じて焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回
以上の冷間圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再
結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼
鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法において、Al2 O
3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散
し、塩素:300ppm 以下、鉄:1000ppm 以下であ
る水スラリー状態とし、該水スラリーを一次再結晶焼鈍
後の鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは、還元性雰囲気で
仕上げ焼鈍することを特徴とする鏡面方向性珪素鋼板の
製造方法。 - 【請求項4】 Si:2.0〜4.8重量%、 酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、 N≦0.010重量%、 残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を必
要に応じて焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回
以上の冷間圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再
結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼
鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法において、Al2 O
3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散
し、塩素:300ppm 以下、鉄:1000ppm 以下であ
る水スラリー状態とし、該水スラリーを一次再結晶焼鈍
後、同焼鈍工程で生じる鋼板表面の酸化膜を除去した鋼
板に塗布乾燥し、中性あるいは、還元性雰囲気で仕上げ
焼鈍することを特徴とする鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。 - 【請求項5】 珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した
後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行
い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後
焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素
鋼板の製造方法において、一次再結晶焼鈍後、アンモニ
アによる窒化処理を行い、しかる後Al2 O3 (アルミ
ナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩素:3
00ppm以下、鉄:1000ppm 以下である水スラリー
状態とし、該鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは、還元性
雰囲気で仕上げ焼鈍することを特徴とする鏡面方向性珪
素鋼板の製造方法。 - 【請求項6】 珪素熱延鋼帯を必要に応じて焼鈍した
後、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を行
い、所定の板厚とし、次いで一次再結晶焼鈍を行った後
焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼鈍を施す方向性珪素
鋼板の製造方法において、一次再結晶焼鈍後、アンモニ
アによる窒化処理を行い、しかる後、一次再結晶焼鈍工
程で生じる鋼板表面の酸化膜を除去し、Al2 O3 (ア
ルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤を水に分散し、塩
素:300ppm 以下、鉄:1000ppm 以下である水ス
ラリー状態とし、該鋼板に塗布乾燥し、中性あるいは還
元性雰囲気で仕上げ焼鈍することを特徴とする鏡面方向
性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項7】 Si:2.0〜4.8重量%、 酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、 N≦0.010重量%、 残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を必
要に応じて焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回
以上の冷間圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再
結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼
鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法において、一次再結
晶焼鈍後、アンモニアによる窒化処理を行い、しかる
後、Al2 O3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離剤
を水に分散し、塩素:300ppm 以下、鉄:1000pp
m 以下である水スラリー状態とし、該鋼板に塗布乾燥
し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍することを
特徴とする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項8】 Si:2.0〜4.8重量%、 酸可溶性Al:0.008〜0.05重量%、 N≦0.010重量%、 残部Fe及び不可避的不純物からなる珪素熱延鋼帯を必
要に応じて焼鈍した後、1回または中間焼鈍を挟む2回
以上の冷間圧延を行い、所定の板厚とし、次いで一次再
結晶焼鈍を行った後焼鈍分離剤を塗布乾燥し、仕上げ焼
鈍を施す方向性珪素鋼板の製造方法において、一次再結
晶焼鈍後、アンモニアによる窒化処理を行い、しかる
後、一次再結晶焼鈍工程で生じる鋼板表面の酸化膜を除
去し、Al2 O3 (アルミナ)を主成分とする焼鈍分離
剤を水に分散し、塩素:300ppm以下、鉄:1000p
pm 以下である水スラリー状態とし、該鋼板に塗布乾燥
し、中性あるいは還元性雰囲気で仕上げ焼鈍することを
特徴とする鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項9】 鋼板表面の酸化膜を除去する方法を酸洗
とすることを特徴とする請求項2,4,6または8記載
の鏡面方向性珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項10】 鋼板表面の酸化膜を除去する方法をフ
ッ酸を混入した酸で酸洗することを特徴とする請求項
2,4,6または8記載の鏡面方向性珪素鋼板の製造方
法。 - 【請求項11】 塩素:400ppm 以下、鉄:1200
ppm 以下のアルミナ(Al2 O3 )を用いることを特徴
とする請求項1〜10記載の鏡面方向性珪素鋼板の製造
方法。 - 【請求項12】 Al2 O3 (アルミナ)を主成分とす
る焼鈍分離剤を水に分散するに際し、脱イオン水を用い
ることを特徴とする請求項1〜11記載の鏡面方向性珪
素鋼板の製造方法。 - 【請求項13】 昇温時の雰囲気中N2 を5%以上とす
ることを特徴とする請求項1〜12記載の鏡面方向性珪
素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28740192A JP2659657B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28740192A JP2659657B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06136554A JPH06136554A (ja) | 1994-05-17 |
JP2659657B2 true JP2659657B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17716865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28740192A Expired - Fee Related JP2659657B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2659657B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP28740192A patent/JP2659657B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06136554A (ja) | 1994-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2679944B2 (ja) | 鉄損の低い鏡面方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3496067B2 (ja) | 鏡面一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2653638B2 (ja) | 鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH08191010A (ja) | 磁気特性の良好な方向性けい素鋼板及びその製造方法 | |
JP3474837B2 (ja) | B8が1.91t以上の鏡面一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH10130727A (ja) | 磁束密度が高い低鉄損鏡面一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2674917B2 (ja) | フォルステライト被膜のない高磁束密度方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JPH05263135A (ja) | 金属光沢を有しかつ磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP3412959B2 (ja) | 鉄損の低い鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2659657B2 (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2706039B2 (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2706020B2 (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2674916B2 (ja) | 鏡面高磁束密度方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP3182666B2 (ja) | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2716916B2 (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JPH05179354A (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2684467B2 (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP2674927B2 (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JPH06136448A (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JPH06136553A (ja) | 鏡面方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP7230931B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2684468B2 (ja) | 鏡面方向性珪素鋼帯の製造方法 | |
JP4427225B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH05186835A (ja) | 鏡面方向性珪素鋼帯の製造方法 | |
JPH04350124A (ja) | 薄板厚の一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970506 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |