JP2716258B2 - 粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方法 - Google Patents
粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方法
に関するものである。
に関するものである。
［発明の背景］ 熱平滑化されるシリコン鋼ストリップは平滑化以外の
多くの考慮が必要とされている。従来においては、電気
鋼は焼鈍セパレータにおける熱平滑化や二次被覆および
磁気特性等の影響を考慮するようされている。また、熱
平滑化は同一方法の一部として応力除去焼鈍を組合わせ
られる。熱平滑化状態で造られるけれども、別の熱処理
を必要とするシリコン鋼ストリップは半加工されると同
一であり、電気鋼シートが積層に造られて、次いで電磁
装置に組立てられた後に応力除去焼鈍が顧客によって一
般的に行われる。
多くの考慮が必要とされている。従来においては、電気
鋼は焼鈍セパレータにおける熱平滑化や二次被覆および
磁気特性等の影響を考慮するようされている。また、熱
平滑化は同一方法の一部として応力除去焼鈍を組合わせ
られる。熱平滑化状態で造られるけれども、別の熱処理
を必要とするシリコン鋼ストリップは半加工されると同
一であり、電気鋼シートが積層に造られて、次いで電磁
装置に組立てられた後に応力除去焼鈍が顧客によって一
般的に行われる。
巻線鉄心変成器の製造においては、電気鋼は、優れた
磁気特性を最終的に保有しなければならない鉄心の製造
の際に激しい機械的応力を受けるようになる。磁気特性
は、少なくとも約1450〜1500゜F（785〜815℃）の温度で
応力除去焼鈍した後に改善される。粒子配向性電気鋼は
巻線鉄心を持った変成器に使用するのに特に適してい
る。この構成はストリップの優れた平滑化を必要とす
る。
磁気特性を最終的に保有しなければならない鉄心の製造
の際に激しい機械的応力を受けるようになる。磁気特性
は、少なくとも約1450〜1500゜F（785〜815℃）の温度で
応力除去焼鈍した後に改善される。粒子配向性電気鋼は
巻線鉄心を持った変成器に使用するのに特に適してい
る。この構成はストリップの優れた平滑化を必要とす
る。
歪みは種々な作用と状態からのシリコン鋼の製造にお
いて増大される。もし、歪みが除去されなければ、鋼が
電気機器に使用される時に応力損失の増加が有って磁気
特性を損なう。また、鉄心製造の際の溝切り（スリッテ
ィング）、巻線および製造からの歪みは所要の磁気特性
を達成するように除去されねばならない。
いて増大される。もし、歪みが除去されなければ、鋼が
電気機器に使用される時に応力損失の増加が有って磁気
特性を損なう。また、鉄心製造の際の溝切り（スリッテ
ィング）、巻線および製造からの歪みは所要の磁気特性
を達成するように除去されねばならない。
配向性電気鋼は変成器または発電機積層のストリップ
を製造するよう熱平滑化される。ストリップの平滑化
は、変形された縁や波状の縁や曲がりの様な不規則性を
除去するように張力の使用を含んでいる。併し、張力の
使用とそれに起因する伸長は、最小にすることが必要と
される応力を生じる。約815℃（1500゜F）の温度が、平
滑化による生ずる応力を除去するために、平滑化中にお
よび前に度々採用される。
を製造するよう熱平滑化される。ストリップの平滑化
は、変形された縁や波状の縁や曲がりの様な不規則性を
除去するように張力の使用を含んでいる。併し、張力の
使用とそれに起因する伸長は、最小にすることが必要と
される応力を生じる。約815℃（1500゜F）の温度が、平
滑化による生ずる応力を除去するために、平滑化中にお
よび前に度々採用される。
昇温時の電気鋼の張力限界は多くの研究の主題であ
る。米国特許第2,351,922号明細書は、合金の弾性限界
以下である500〜2000psiのストリップ張力を記載してい
る。引張の際の温度は約１〜２分の期間で700〜825℃で
ある。
る。米国特許第2,351,922号明細書は、合金の弾性限界
以下である500〜2000psiのストリップ張力を記載してい
る。引張の際の温度は約１〜２分の期間で700〜825℃で
ある。
米国特許第2,4120,412号明細書は、電気鋼の引張強さ
が温度で変化し、支持ロール間のたわみを防止するに十
分な張力はストリップに優れた平滑化を形成することを
教えている。この張力は、入口ロールよりも0.1〜0.5％
速い周速度で出口ロールで作用することによって設けら
れる。必要な張力の大きさは組成と材料の寸法や温度お
よび時間の長さで変化する。該米国特許は、0.15〜0.3
％の恒久伸長が通常であることを述べている。1200゜Fほ
どの低い温度が述べられているが、平滑化制御はグラフ
ァイト溶解温度以下にすることだけが必要であった。も
し、炭素含有量が低いと、一層高い温度が使用できて、
制限が機械的要因によって決められる。脱炭される４％
以下のシリコンを含む電気鋼は、所要の磁気特性及び平
滑化を得るために、張力下で約1500〜2100°Ｆで焼鈍で
きる。もし、材料が張力下で軟化温度に齎されると、保
持時間における一層の制限が無い。ストリップは寸法に
基いて約１分内で所要温度に到達する。雰囲気は平滑化
に影響しないので、この発明には制限を形成しない。雰
囲気は鉄損、伸長度または輝度における影響に基いて選
ばれる。
が温度で変化し、支持ロール間のたわみを防止するに十
分な張力はストリップに優れた平滑化を形成することを
教えている。この張力は、入口ロールよりも0.1〜0.5％
速い周速度で出口ロールで作用することによって設けら
れる。必要な張力の大きさは組成と材料の寸法や温度お
よび時間の長さで変化する。該米国特許は、0.15〜0.3
％の恒久伸長が通常であることを述べている。1200゜Fほ
どの低い温度が述べられているが、平滑化制御はグラフ
ァイト溶解温度以下にすることだけが必要であった。も
し、炭素含有量が低いと、一層高い温度が使用できて、
制限が機械的要因によって決められる。脱炭される４％
以下のシリコンを含む電気鋼は、所要の磁気特性及び平
滑化を得るために、張力下で約1500〜2100°Ｆで焼鈍で
きる。もし、材料が張力下で軟化温度に齎されると、保
持時間における一層の制限が無い。ストリップは寸法に
基いて約１分内で所要温度に到達する。雰囲気は平滑化
に影響しないので、この発明には制限を形成しない。雰
囲気は鉄損、伸長度または輝度における影響に基いて選
ばれる。
米国特許第3,130,088号明細書は、平滑化の際のロー
ル直径とロール間に間隔の影響を記載している。炉の一
部は、平滑化を増大するようにロールの上下をストリッ
プが交互に通過する一連のロールに基いている。最良の
結果は1100〜2200psiのストリップ張力にて1450〜1500゜
Fの推奨温度を使用することによって得られる。該特許
は、上昇した温度で平滑化を生じる応力の組合わせを説
明することが出来ないことを認めている。上昇した温度
での金属のクリープと組織の不安定の現象は多くの変数
の相互作用のために工程を複雑にし過ぎる。
ル直径とロール間に間隔の影響を記載している。炉の一
部は、平滑化を増大するようにロールの上下をストリッ
プが交互に通過する一連のロールに基いている。最良の
結果は1100〜2200psiのストリップ張力にて1450〜1500゜
Fの推奨温度を使用することによって得られる。該特許
は、上昇した温度で平滑化を生じる応力の組合わせを説
明することが出来ないことを認めている。上昇した温度
での金属のクリープと組織の不安定の現象は多くの変数
の相互作用のために工程を複雑にし過ぎる。
米国特許第3,161,225号明細書は、最適な磁気特性を
設けるよう応力を導入することなく電気鋼ストリップを
平滑化にするよう試みている。ストリップの制御された
逆の湾曲が平滑化にする際にコイルセットを除去して、
ストリップの緊張と弾性化によって生じる応力を最小に
するよう見出された。曲げや引張により生じられる0.05
％伸長ほどに小さい塑性歪みが磁気特性に対する回復不
能な損傷に起因していることを教えている。引張はスト
リップを前進するように必要とされる以上に大きくなら
ないよう制限される。特に、この値は1000psi以下、好
適には約100psi以下にすべきである。
設けるよう応力を導入することなく電気鋼ストリップを
平滑化にするよう試みている。ストリップの制御された
逆の湾曲が平滑化にする際にコイルセットを除去して、
ストリップの緊張と弾性化によって生じる応力を最小に
するよう見出された。曲げや引張により生じられる0.05
％伸長ほどに小さい塑性歪みが磁気特性に対する回復不
能な損傷に起因していることを教えている。引張はスト
リップを前進するように必要とされる以上に大きくなら
ないよう制限される。特に、この値は1000psi以下、好
適には約100psi以下にすべきである。
電気鋼の従来の熱平滑化方法は平坦なストリップを造
る幅拾い範囲の状態が有ることが従って知られている。
併し、熱平滑化方法は、一般的に、応力を最小にして低
応力で低張力を用いたり、或は応力除去焼鈍の一部であ
る平滑化のための高温度を用いること等の１つである。
種々の熱平滑化方法により行われる従来の作業は被覆に
おける状態の影響を無視している。被覆は後まで残るよ
う期待されたり、或は特別な配慮を何等必要としないよ
う変更される。
る幅拾い範囲の状態が有ることが従って知られている。
併し、熱平滑化方法は、一般的に、応力を最小にして低
応力で低張力を用いたり、或は応力除去焼鈍の一部であ
る平滑化のための高温度を用いること等の１つである。
種々の熱平滑化方法により行われる従来の作業は被覆に
おける状態の影響を無視している。被覆は後まで残るよ
う期待されたり、或は特別な配慮を何等必要としないよ
う変更される。
粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する従来の方法は相
当変化される。張力は100psiから鋼の弾性限界まで変え
られる。900゜Fから2100゜Fまでの温度に就いて研究がさ
れた。種々のロール形状と直径が検討された。併し、従
来の研究は応力除去焼鈍に対する材料の反応における平
滑化状態の影響を考慮に入れていない。従来の方法は十
分に処理される材料に主に向けられ、電気鋼製品が造ら
れた後に顧客によって応力除去焼鈍に殆ど反応しない平
滑化における状態を見出していない。
当変化される。張力は100psiから鋼の弾性限界まで変え
られる。900゜Fから2100゜Fまでの温度に就いて研究がさ
れた。種々のロール形状と直径が検討された。併し、従
来の研究は応力除去焼鈍に対する材料の反応における平
滑化状態の影響を考慮に入れていない。従来の方法は十
分に処理される材料に主に向けられ、電気鋼製品が造ら
れた後に顧客によって応力除去焼鈍に殆ど反応しない平
滑化における状態を見出していない。
従来の方法は、温度と張力が表面被覆に如何に行われ
るかを研究していない。半加工されたシリコン鋼におけ
る熱平滑化と応力除去焼鈍の組合わせは粒子配向性シリ
コン鋼の一層新しい製品を基本としている。
るかを研究していない。半加工されたシリコン鋼におけ
る熱平滑化と応力除去焼鈍の組合わせは粒子配向性シリ
コン鋼の一層新しい製品を基本としている。
厚さが薄い電気鋼は厚さが厚い従来の材料におけるよ
りも巻線鉄心の適用に相当な問題を持っているが、改善
された磁気特性は使用に差し障りがない。薄い材料で
は、寸法の制御が大いに困難であり、材料の強度が弱
く、所要の平滑化を得るのが一層困難であり、コイルセ
ットと形状の問題のために巻線または取扱いの問題が多
い。
りも巻線鉄心の適用に相当な問題を持っているが、改善
された磁気特性は使用に差し障りがない。薄い材料で
は、寸法の制御が大いに困難であり、材料の強度が弱
く、所要の平滑化を得るのが一層困難であり、コイルセ
ットと形状の問題のために巻線または取扱いの問題が多
い。
この発明の主な目的は、製造後に応力除去焼鈍を必要
とする巻線鉄心への利用および他の半加工への利用にお
ける鋼の磁気特性を最適にするシリコン鋼を熱平滑化す
る方法を改良することにある。この発明の別の主な目的
は、熱平滑化方法の状態を変更することによって二次被
覆の張力付与特性を改善することにある。
とする巻線鉄心への利用および他の半加工への利用にお
ける鋼の磁気特性を最適にするシリコン鋼を熱平滑化す
る方法を改良することにある。この発明の別の主な目的
は、熱平滑化方法の状態を変更することによって二次被
覆の張力付与特性を改善することにある。
この発明の他の目的は、巻線変成器鉄心への適用のた
めの熱平滑化を設けるようほど好い低温度と高張力を用
いる方法の改善にある。これは他の方法以上に相当に好
適で、非常に小さい値の張力がこの方法の工程に使用さ
れる。この発明は炉内のストリップトラッキングを改善
する高い値の張力を許す。また、この発明は、上昇した
温度で基本金属に対する損傷なく高い張力の使用を許す
よう熱平滑化の際の基本金属の降伏強さを増大する。更
に、この発明は、張力制限のために従来使用できなかっ
た熱平滑化のための炉の使用を可能にする。
めの熱平滑化を設けるようほど好い低温度と高張力を用
いる方法の改善にある。これは他の方法以上に相当に好
適で、非常に小さい値の張力がこの方法の工程に使用さ
れる。この発明は炉内のストリップトラッキングを改善
する高い値の張力を許す。また、この発明は、上昇した
温度で基本金属に対する損傷なく高い張力の使用を許す
よう熱平滑化の際の基本金属の降伏強さを増大する。更
に、この発明は、張力制限のために従来使用できなかっ
た熱平滑化のための炉の使用を可能にする。
この発明の更に別の目的は、この油圧の熱平滑化方法
の後に、鉄心の巻線の際の改善された取扱い特性と応力
除去焼鈍の後の改善された磁気特性とが設けられた半加
工のシリコン鋼ストリップを提供することにある。
の後に、鉄心の巻線の際の改善された取扱い特性と応力
除去焼鈍の後の改善された磁気特性とが設けられた半加
工のシリコン鋼ストリップを提供することにある。
この発明の熱平滑化方法は以下の詳細な説明から当業
者に明白になる他の利点を提供するものである。
者に明白になる他の利点を提供するものである。
［発明の要約］ この発明は、熱平滑化の際の張力と温度状態とを調節
することによって粒子配向性電気鋼の特性を改善するも
のである。電気鋼は、もし適切な関係が維持されるなら
ば、限界範囲の状態に亙って平滑化に出来る。応力除去
焼鈍後の磁気特性は、応力の完全な除去なしに、同一特
性の平滑化を成すよう高張力および低温度で熱平滑化作
用がもし処理されるならば、改善される。
することによって粒子配向性電気鋼の特性を改善するも
のである。電気鋼は、もし適切な関係が維持されるなら
ば、限界範囲の状態に亙って平滑化に出来る。応力除去
焼鈍後の磁気特性は、応力の完全な除去なしに、同一特
性の平滑化を成すよう高張力および低温度で熱平滑化作
用がもし処理されるならば、改善される。
1000〜1435゜F（540〜780℃）の温度範囲内の熱平滑化
方法は、約５〜20、好適には約７〜13の0.2％降伏強さ
／張力比を設けるよう調節された張力を以ってこの発明
の方法に使用される。約400〜4000psi（28.1〜281kg/cm
2）の値の張力が、応力除去焼鈍における応力緩和に対
して、より一層従順な微細変形基本組織を基本金属中に
造るために使用されていた。好適には、約1175〜1375゜F
（635〜745℃）の温度が、約500〜2500psi（35.2〜175.
8kg/cm2）の張力と組合わせて使用される。降伏強さ
は、ストリップがピーク温度にある時間の長さに強く基
いている。得られた製品は、熱平滑化状態において低応
力グレードになるようには意図されていないが、ついで
行われる応力除去焼鈍において変圧器鉄心又は他の電磁
装置に使用することを意図している。この発明の方法
は、約1450〜1700゜F（790〜925℃）の応力除去焼鈍後の
優れた平滑化と改善された磁気特性によってこの使用に
適した電気鋼を造る。好適には、応力除去焼鈍は、1500
〜1575゜F（815〜855℃）である。
方法は、約５〜20、好適には約７〜13の0.2％降伏強さ
／張力比を設けるよう調節された張力を以ってこの発明
の方法に使用される。約400〜4000psi（28.1〜281kg/cm
2）の値の張力が、応力除去焼鈍における応力緩和に対
して、より一層従順な微細変形基本組織を基本金属中に
造るために使用されていた。好適には、約1175〜1375゜F
（635〜745℃）の温度が、約500〜2500psi（35.2〜175.
8kg/cm2）の張力と組合わせて使用される。降伏強さ
は、ストリップがピーク温度にある時間の長さに強く基
いている。得られた製品は、熱平滑化状態において低応
力グレードになるようには意図されていないが、ついで
行われる応力除去焼鈍において変圧器鉄心又は他の電磁
装置に使用することを意図している。この発明の方法
は、約1450〜1700゜F（790〜925℃）の応力除去焼鈍後の
優れた平滑化と改善された磁気特性によってこの使用に
適した電気鋼を造る。好適には、応力除去焼鈍は、1500
〜1575゜F（815〜855℃）である。
また、この発明の方法の低温平滑化は鋼に大きな高温
強度を齎す。これは所要の平滑化を改善するよう使用さ
れるストリップに大きな張力を許すと共に、炉内の大き
なトラッキング能力を設ける。ストリップ温度がこの発
明によって下げられるので、所要温度にストリップを加
熱するよう短い時間で済み、生産性が増大される。この
発明は、平滑化されたストリップを改善するよう特別な
雰囲気制御や加熱／冷却比を必要とせず、ピーク温度に
おける長い均熱も必要としない。生産性は、迅速な加熱
率と、短い均熱時間および迅速な冷却率とを使用するこ
とによって一層増大できる。平滑化の際の材料の0.2％
降伏強さはこの発明の方法によって増大される。種々な
シリコン含有量における強度値の変化は非常に少ない。
強度を齎す。これは所要の平滑化を改善するよう使用さ
れるストリップに大きな張力を許すと共に、炉内の大き
なトラッキング能力を設ける。ストリップ温度がこの発
明によって下げられるので、所要温度にストリップを加
熱するよう短い時間で済み、生産性が増大される。この
発明は、平滑化されたストリップを改善するよう特別な
雰囲気制御や加熱／冷却比を必要とせず、ピーク温度に
おける長い均熱も必要としない。生産性は、迅速な加熱
率と、短い均熱時間および迅速な冷却率とを使用するこ
とによって一層増大できる。平滑化の際の材料の0.2％
降伏強さはこの発明の方法によって増大される。種々な
シリコン含有量における強度値の変化は非常に少ない。
平滑化中の鋼の降伏強さと炉内の平滑化張力との間の
比率の制御は、応力除去焼鈍後の鉄損に対する改善を制
御するよう有効な手段となるべく見出される。約５〜2
0、好適には７〜13の平滑化張力に対する降伏強さの範
囲は、応力除去焼鈍後の一貫した磁気特性の改善の原因
となる。
比率の制御は、応力除去焼鈍後の鉄損に対する改善を制
御するよう有効な手段となるべく見出される。約５〜2
0、好適には７〜13の平滑化張力に対する降伏強さの範
囲は、応力除去焼鈍後の一貫した磁気特性の改善の原因
となる。
応力除去焼鈍後の優れた磁気特性は低温、高張力状態
によって造られる基本組織に関連すべく見られる。ま
た、この発明は、被覆がこの発明によって熱平滑化され
る時に二次被覆から改善された張力を設ける。この発明
は、平滑化されたストリップが応力除去焼鈍の状態に一
層従順で、応力除去焼鈍後の改善された磁気特性を有し
且つ高い生産値で優れた平滑化を造くる方法を改善する
ものである。
によって造られる基本組織に関連すべく見られる。ま
た、この発明は、被覆がこの発明によって熱平滑化され
る時に二次被覆から改善された張力を設ける。この発明
は、平滑化されたストリップが応力除去焼鈍の状態に一
層従順で、応力除去焼鈍後の改善された磁気特性を有し
且つ高い生産値で優れた平滑化を造くる方法を改善する
ものである。
［実施例］ この発明の熱平滑化方法の前に、最終寸法のシリコン
鋼コイルは、所要の粒子寸法と結晶方向を改善するよう
非常に高温度で焼鈍される。最終高温焼鈍の際のスティ
ッキングからの重なりを防止するために、焼鈍セパレー
タ被覆が用いられる。この被覆は、ホステライトまたは
ミルガラスを形成するよう鋼の表面上でシリカと反応す
る酸化マグネシウム被覆が普通である。リン酸被覆が最
終焼鈍の後に適用出来ると共に、鋼に引張効果を齎して
鋼の絶縁特性を改善するように使用される。リン酸アル
ミニウムやリン酸マグネシウムまたはこれら２つの組合
わせを含む種々な二次被覆が、コロイドシリカの様な周
知の添加剤と一緒に使用できる。
鋼コイルは、所要の粒子寸法と結晶方向を改善するよう
非常に高温度で焼鈍される。最終高温焼鈍の際のスティ
ッキングからの重なりを防止するために、焼鈍セパレー
タ被覆が用いられる。この被覆は、ホステライトまたは
ミルガラスを形成するよう鋼の表面上でシリカと反応す
る酸化マグネシウム被覆が普通である。リン酸被覆が最
終焼鈍の後に適用出来ると共に、鋼に引張効果を齎して
鋼の絶縁特性を改善するように使用される。リン酸アル
ミニウムやリン酸マグネシウムまたはこれら２つの組合
わせを含む種々な二次被覆が、コロイドシリカの様な周
知の添加剤と一緒に使用できる。
本書において、用語“空間要因（スペースファク
タ）”は、特別な圧力の下で積層体の容積と比較される
密度によって決められる様に積層した或は巻いた鉄心の
固体質量の容積の百分率で示される。中間層抵抗は積層
体の積層面に垂直な方向に測定した電気抵抗である。
タ）”は、特別な圧力の下で積層体の容積と比較される
密度によって決められる様に積層した或は巻いた鉄心の
固体質量の容積の百分率で示される。中間層抵抗は積層
体の積層面に垂直な方向に測定した電気抵抗である。
この発明が主に関わる磁気シート材料への半加工の適
用は、製造の後に応力除去のために焼鈍される巻線変成
器鉄心や積層鉄心の成層体および他の電気機器等を含ん
でいる。応力除去焼鈍は、巻回、スリット加工、型抜き
或は形成等を含む製造工程中の鋼の機械的加工の際に発
生する応力を除去する。
用は、製造の後に応力除去のために焼鈍される巻線変成
器鉄心や積層鉄心の成層体および他の電気機器等を含ん
でいる。応力除去焼鈍は、巻回、スリット加工、型抜き
或は形成等を含む製造工程中の鋼の機械的加工の際に発
生する応力を除去する。
この発明の基本金属は少なくとも約３％のシリコン含
有量を有する（110）［001］すなわち“ゴズ”配向性電
気鋼で、通常の或は高透磁率型の粒子配向性電気鋼のい
ずれかとすることが出来る。炭素は0.01％以下、一般に
は0.004％以下の値に減少される。平滑化処理に応答す
る基本金属の相違は組成の相違に僅かに起因している。
有量を有する（110）［001］すなわち“ゴズ”配向性電
気鋼で、通常の或は高透磁率型の粒子配向性電気鋼のい
ずれかとすることが出来る。炭素は0.01％以下、一般に
は0.004％以下の値に減少される。平滑化処理に応答す
る基本金属の相違は組成の相違に僅かに起因している。
最終焼鈍は、鋼の巻回に起因するコイルセットをやむ
を得ず造る。ストリップは平滑化作用を必要とする。ま
た、巻線または積層鉄心の製造は、磁気特性に不都合な
影響を与える相当な歪みを生じる。約1000〜1435゜F（54
0〜780℃）の温度、好適には約1175〜1375゜F（635〜745
℃）の温度、を用いる平滑化処理を最終焼鈍されたスト
リップに適用することによって、応力除去焼鈍に対する
応答が最終磁気特性によって示されるように改善され
る。
を得ず造る。ストリップは平滑化作用を必要とする。ま
た、巻線または積層鉄心の製造は、磁気特性に不都合な
影響を与える相当な歪みを生じる。約1000〜1435゜F（54
0〜780℃）の温度、好適には約1175〜1375゜F（635〜745
℃）の温度、を用いる平滑化処理を最終焼鈍されたスト
リップに適用することによって、応力除去焼鈍に対する
応答が最終磁気特性によって示されるように改善され
る。
降伏強さは平滑化温度と均熱時間とに基いて相当に変
化する。約５〜15、好適には７〜13の間の関係を得るた
めに、0.2％降伏強さと平滑化張力の比を用いて炉内の
線条張力が容易に計算出来る。平滑化に必要な張力が得
られ、そして上記関係が決められて、二次被覆からの最
良の張力付与特性及び所要の基礎組織が与えられる。以
下の式は平滑化状態に基いた降伏強さを予測するよう使
用できる。
化する。約５〜15、好適には７〜13の間の関係を得るた
めに、0.2％降伏強さと平滑化張力の比を用いて炉内の
線条張力が容易に計算出来る。平滑化に必要な張力が得
られ、そして上記関係が決められて、二次被覆からの最
良の張力付与特性及び所要の基礎組織が与えられる。以
下の式は平滑化状態に基いた降伏強さを予測するよう使
用できる。
0.2％降伏強さ＝11.6(1/t)0.176 経験的に［15080.7/RT］ 0.2％降伏強さ＝0.2％伸長（psi）必要な応力 但し、ｔ＝ピーク温度における時間（秒） Ｒ＝定数、1.987cal/mol゜K Ｔ＝平滑化温度（゜K） この関係が降伏強さを計算するよう如何に使用できる
かを示すために、以下の計算が第５図に示される様にピ
ーク温度における30秒均熱において為される。
かを示すために、以下の計算が第５図に示される様にピ
ーク温度における30秒均熱において為される。
下記の表Ａは、0.2％降伏強さに対する平滑化張力と
温度影響を示すものである。
温度影響を示すものである。
第５図は、熱平滑化温度の範囲における所要の降伏強
さ／張力比を維持するために必要な種々な張力値を示し
ている。グラフは平滑化温度における５秒の均熱であ
る。第６図は、平滑化張力に対する材料の0.2％降伏強
さの種々な比における応力除去焼鈍後の低熱平滑化温度
の重要性と鉄損の関係とを示す。
さ／張力比を維持するために必要な種々な張力値を示し
ている。グラフは平滑化温度における５秒の均熱であ
る。第６図は、平滑化張力に対する材料の0.2％降伏強
さの種々な比における応力除去焼鈍後の低熱平滑化温度
の重要性と鉄損の関係とを示す。
ガラスフィルムまたは二次被覆或は両者を有する粒子
配向性シリコン鋼製品を熱平滑化する方法は過去におい
ては十分に理解されていなかった。更に、薄い寸法への
変更は、巻線鉄心利用のための熱平滑化後の不均一製品
の原因となる。
配向性シリコン鋼製品を熱平滑化する方法は過去におい
ては十分に理解されていなかった。更に、薄い寸法への
変更は、巻線鉄心利用のための熱平滑化後の不均一製品
の原因となる。
この発明の平滑化状態は、応力除去焼鈍方法に応答し
て改善される製品を造るようガラスフィルム状態と能力
の良好な理解を含んでいる。
て改善される製品を造るようガラスフィルム状態と能力
の良好な理解を含んでいる。
この発明の熱平滑化方法は、応力除去焼鈍後に適切な
特性を改善する低温、高張力方法に応答するようガラス
被覆鋼の能力に基いている。熱平滑化は、約1000〜1435
゜F（540〜780℃）、好適には1175〜1375゜F（635〜745
℃）の温度にストリップを加熱することによって得られ
る。温度は約400〜400psi、さらに好適には約500〜1250
psi、更に好適には約650〜950psiの張力との組合わせに
おいて有効である。この組合わせ状態は、高線条張力の
使用を許すよう所定温度で所要の降伏強さを生じる。こ
れは、熱平滑化方法の完了時に低応力を齎すよう先の低
張力方向が設計されているので、炉内におけるストリッ
プの改善されたトラッキングを許す。低温平滑化によっ
て造られるガラスフィルムは、温度が非常に低減される
ために特性の注意されるべき改善を示す。一般的に、30
秒以下の均熱は、温度が一旦到達されるのが全て必要と
されることである。
特性を改善する低温、高張力方法に応答するようガラス
被覆鋼の能力に基いている。熱平滑化は、約1000〜1435
゜F（540〜780℃）、好適には1175〜1375゜F（635〜745
℃）の温度にストリップを加熱することによって得られ
る。温度は約400〜400psi、さらに好適には約500〜1250
psi、更に好適には約650〜950psiの張力との組合わせに
おいて有効である。この組合わせ状態は、高線条張力の
使用を許すよう所定温度で所要の降伏強さを生じる。こ
れは、熱平滑化方法の完了時に低応力を齎すよう先の低
張力方向が設計されているので、炉内におけるストリッ
プの改善されたトラッキングを許す。低温平滑化によっ
て造られるガラスフィルムは、温度が非常に低減される
ために特性の注意されるべき改善を示す。一般的に、30
秒以下の均熱は、温度が一旦到達されるのが全て必要と
されることである。
この発明の方法は薄い寸法の材料に関連した従来の取
扱いの問題を大いに低減すると共に、応力除去焼鈍の後
のストリップの形状を十分に改善する。先に述べた様
に、この発明の方法と材料は、応力除去焼鈍が与えられ
る迄は低応力製品ではない。熱平滑化ガラス被覆された
ストリップは、応力除去焼鈍されない積層鉄心成層体に
は従って意図されない。
扱いの問題を大いに低減すると共に、応力除去焼鈍の後
のストリップの形状を十分に改善する。先に述べた様
に、この発明の方法と材料は、応力除去焼鈍が与えられ
る迄は低応力製品ではない。熱平滑化ガラス被覆された
ストリップは、応力除去焼鈍されない積層鉄心成層体に
は従って意図されない。
二次被覆を含むよう出来るガラスフィルムへの状態の
影響は全体の特性に対して十分な改善を示すのが見られ
る。温度の低下は、ガラスフィルム特性ではなくて平滑
化のために選ばれる熱平滑化温度によって生じられる有
孔ガラスフィルムに起因すると信じられている内部酸化
の値を下げる。この低温、高張力方法の利点を示すため
に、幾つかの試験が行われた。
影響は全体の特性に対して十分な改善を示すのが見られ
る。温度の低下は、ガラスフィルム特性ではなくて平滑
化のために選ばれる熱平滑化温度によって生じられる有
孔ガラスフィルムに起因すると信じられている内部酸化
の値を下げる。この低温、高張力方法の利点を示すため
に、幾つかの試験が行われた。
第１の試験は、ガラスフィルムを有する７ミル（0.18
mm）の標準粒子配向性シリコン鋼のコイルを試験した。
1375゜F（745℃）での連続焼鈍は、磁気特性の平滑化状
態の影響を検討するように200psi、500psi、1,000psi、
2,000psiでのストリップ引張状態により使用される。こ
の温度での鋼の0.2％降伏強さは約7075psiになるよう計
算された。1450゜F（790℃）での計算された0.2％降伏強
さは5275psiで、従来例と新しい熱平滑化状態を比較す
るように使用された。試料は窒素中で約50゜F／秒（約30
℃／秒）加熱され、1375゜F（745℃）で約15秒均熱保持
された。試料は12インチ（30.5cm）長さに切断され、平
滑化状態と応力除去状態（1525゜F/830℃;95％N2−５％H
2）とで試験された。表Ｉに示される結果はフォルステ
ライトまたは“ミルガラス”被覆を有する配向性材料の
応力除去焼鈍後の鉄損値をこの発明の方法が改善してい
ることを明示している。検討される張力の値が所定温度
における材料の降伏強さを越えないので、期待されるよ
うにストリップ幅の変更が無い。実験を示す結果は平滑
化される時に良好な鉄損を生じず、材料は約10％以上の
値の応力を持っている。張力の増大は平滑化を明らかに
改善するが、100psi以上の付加的な利点が限界である。
張力のこの値はコイルセットを除去するよう十分である
ことが見られる。1375゜F（745℃）の温度と約1000psiの
張力によって、平滑化されたストリップは箱状焼鈍材料
よりも取扱いが容易になることが注意される。第１図お
よび第２図は、平滑化されて、且つ1525゜F（830℃）で
応力除去焼鈍された後の15kG鉄損における平滑化張力の
効果を示している。下記の表Ｉに、1375゜Fで熱平滑化し
1525゜Fで応力除去焼鈍した後の磁気特性の結果を示す。
mm）の標準粒子配向性シリコン鋼のコイルを試験した。
1375゜F（745℃）での連続焼鈍は、磁気特性の平滑化状
態の影響を検討するように200psi、500psi、1,000psi、
2,000psiでのストリップ引張状態により使用される。こ
の温度での鋼の0.2％降伏強さは約7075psiになるよう計
算された。1450゜F（790℃）での計算された0.2％降伏強
さは5275psiで、従来例と新しい熱平滑化状態を比較す
るように使用された。試料は窒素中で約50゜F／秒（約30
℃／秒）加熱され、1375゜F（745℃）で約15秒均熱保持
された。試料は12インチ（30.5cm）長さに切断され、平
滑化状態と応力除去状態（1525゜F/830℃;95％N2−５％H
2）とで試験された。表Ｉに示される結果はフォルステ
ライトまたは“ミルガラス”被覆を有する配向性材料の
応力除去焼鈍後の鉄損値をこの発明の方法が改善してい
ることを明示している。検討される張力の値が所定温度
における材料の降伏強さを越えないので、期待されるよ
うにストリップ幅の変更が無い。実験を示す結果は平滑
化される時に良好な鉄損を生じず、材料は約10％以上の
値の応力を持っている。張力の増大は平滑化を明らかに
改善するが、100psi以上の付加的な利点が限界である。
張力のこの値はコイルセットを除去するよう十分である
ことが見られる。1375゜F（745℃）の温度と約1000psiの
張力によって、平滑化されたストリップは箱状焼鈍材料
よりも取扱いが容易になることが注意される。第１図お
よび第２図は、平滑化されて、且つ1525゜F（830℃）で
応力除去焼鈍された後の15kG鉄損における平滑化張力の
効果を示している。下記の表Ｉに、1375゜Fで熱平滑化し
1525゜Fで応力除去焼鈍した後の磁気特性の結果を示す。
全ての試料が被覆されただけのフォルステライトであ
り、磁気データが7.2ミルに修正されている。
り、磁気データが7.2ミルに修正されている。
第２の試験は、他の組合わせ状態を検討するよう配向
性シリコン鋼に低温、高張力方法を用いて試験された。
第２の試験に用いられた材料の特性は第１の試験ほど良
好ではないが、平滑化作用の利点が更に示されている。
試験の状態は、材料が異なった配向性鋼組成であること
を除いては、第１の試験におけると同じである。結果が
表IIと第３図および第４図に示されている。このデータ
は、応力除去焼鈍の後の悪化を避けるよう1375゜F（745
℃）の温度で上限となる1250psiの値を示している。明
らかに、材料は過度な張力によって適応力が作用されて
損傷されている。併し、1375゜F（745℃）でこの値以下
の張力の値は応力除去後の磁気特性を改善している。
性シリコン鋼に低温、高張力方法を用いて試験された。
第２の試験に用いられた材料の特性は第１の試験ほど良
好ではないが、平滑化作用の利点が更に示されている。
試験の状態は、材料が異なった配向性鋼組成であること
を除いては、第１の試験におけると同じである。結果が
表IIと第３図および第４図に示されている。このデータ
は、応力除去焼鈍の後の悪化を避けるよう1375゜F（745
℃）の温度で上限となる1250psiの値を示している。明
らかに、材料は過度な張力によって適応力が作用されて
損傷されている。併し、1375゜F（745℃）でこの値以下
の張力の値は応力除去後の磁気特性を改善している。
第１図および第２図は、15kGで平滑化した後の鉄損と
励磁力における張力の値の効果を示す。鉄損値は、材料
が応力除去焼鈍される迄は改善されない。平滑化は約10
00psiの値迄の張力の増大によって改善されるよう示さ
れ、この値以上では何等改善されていない。第３図と第
４図はこの発明の実際の利点を示している。応力除去焼
鈍の後は磁気特性が改善されて応力が実質的に除去され
ている。ガラスフィルムの特性は低温度でストリップを
平滑化にすることによって実質的に改善され、通常の平
滑化によって生じられる損傷を排除している。また、こ
の発明は、鉄心巻線状態を改善すると共に、巻回中の降
伏を改善する先の状態からコイルセットを減少する。ガ
ラス被覆された鋼の特性は、ガラス表面上の薄い張力付
与二次被覆を有することによって一層改善できる。被覆
は10g/m2、好適には約３〜6g/m2以下である。
励磁力における張力の値の効果を示す。鉄損値は、材料
が応力除去焼鈍される迄は改善されない。平滑化は約10
00psiの値迄の張力の増大によって改善されるよう示さ
れ、この値以上では何等改善されていない。第３図と第
４図はこの発明の実際の利点を示している。応力除去焼
鈍の後は磁気特性が改善されて応力が実質的に除去され
ている。ガラスフィルムの特性は低温度でストリップを
平滑化にすることによって実質的に改善され、通常の平
滑化によって生じられる損傷を排除している。また、こ
の発明は、鉄心巻線状態を改善すると共に、巻回中の降
伏を改善する先の状態からコイルセットを減少する。ガ
ラス被覆された鋼の特性は、ガラス表面上の薄い張力付
与二次被覆を有することによって一層改善できる。被覆
は10g/m2、好適には約３〜6g/m2以下である。
磁気特性における二次被覆重量の効果が、この発明の
熱平滑化方法を1375゜F（745℃）で用いて試験された。
表IIIに示される結果は、3g/cm2の様な薄い被覆厚さが
低温平滑化で用いられている時に磁気特性の一層の利点
が得られることを示している。
熱平滑化方法を1375゜F（745℃）で用いて試験された。
表IIIに示される結果は、3g/cm2の様な薄い被覆厚さが
低温平滑化で用いられている時に磁気特性の一層の利点
が得られることを示している。
第７図は、被覆が一方の側から除去される時のストリ
ップの変形量によって測定される様に、1525゜F（830
℃）で応力除去焼鈍された後の被覆によってストリップ
に与えられる張力の大きさに対する平滑化温度の効果を
示している。変形は、一側に被覆が有る20cmの試料を吊
り下げて湾曲によって生じられた試料の端部の水平方向
の変形を測って測定される。湾曲は被覆により与えられ
る張力によって生じられるので、大きな変形は大きな値
の張力を示す。また、第７図は応力除去焼鈍の後の15kG
鉄損における平滑化温度の効果を示している。フォルス
テライトまたはガラスフィルム被覆の有る試料が1525゜F
（830℃）でバッチ型応力除去焼鈍で平滑化され、二次
被覆が付与されて種々な温度で硬化され、そして二次被
覆された試料が1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍され
た。最終鉄心は応力除去焼鈍の際の二次被覆の張力付与
特性の悪化によって影響される。最終鉄損は、被覆によ
って付与される張力が1250〜1450゜F（675〜785℃）の温
度範囲で最高であることを示している該温度範囲での平
滑化によって得られる。
ップの変形量によって測定される様に、1525゜F（830
℃）で応力除去焼鈍された後の被覆によってストリップ
に与えられる張力の大きさに対する平滑化温度の効果を
示している。変形は、一側に被覆が有る20cmの試料を吊
り下げて湾曲によって生じられた試料の端部の水平方向
の変形を測って測定される。湾曲は被覆により与えられ
る張力によって生じられるので、大きな変形は大きな値
の張力を示す。また、第７図は応力除去焼鈍の後の15kG
鉄損における平滑化温度の効果を示している。フォルス
テライトまたはガラスフィルム被覆の有る試料が1525゜F
（830℃）でバッチ型応力除去焼鈍で平滑化され、二次
被覆が付与されて種々な温度で硬化され、そして二次被
覆された試料が1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍され
た。最終鉄心は応力除去焼鈍の際の二次被覆の張力付与
特性の悪化によって影響される。最終鉄損は、被覆によ
って付与される張力が1250〜1450゜F（675〜785℃）の温
度範囲で最高であることを示している該温度範囲での平
滑化によって得られる。
この発明が推奨実施例に就いて説明されたが、請求の
範囲によって規定される以外には、更に制限が加えられ
るものではない。
範囲によって規定される以外には、更に制限が加えられ
るものではない。
第１図は平滑化状態の15kGで鉄損における1375゜Fで熱平
滑化中の張力の影響を示すグラフ、 第２図は15KG,15250゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の
鉄損における平滑化張力の効果を示すグラフ、 第３図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の鉄損に
おける1375°Ｆ熱平滑化温度を用いる平滑化張力の効果
を示すグラフ、 第４図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の前後の1375゜
Fの異なった張力値で熱平滑化した２ガラスフィルム材
料の15KG鉄損の変化を示すグラフ、 第５図は張力比に対する0.2％降伏強さに関する温度と
平滑化張力との影響を示す対数グラフ、 第６図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の鉄損特
性における0.2％降伏強さ／平滑化張力比と熱平滑化温
度の影響を示すグラフ、 第７図はストリップ変形（張力影響）における平滑化温
度と15kGでの鉄損の影響を示すグラフである。
滑化中の張力の影響を示すグラフ、 第２図は15KG,15250゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の
鉄損における平滑化張力の効果を示すグラフ、 第３図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の鉄損に
おける1375°Ｆ熱平滑化温度を用いる平滑化張力の効果
を示すグラフ、 第４図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の前後の1375゜
Fの異なった張力値で熱平滑化した２ガラスフィルム材
料の15KG鉄損の変化を示すグラフ、 第５図は張力比に対する0.2％降伏強さに関する温度と
平滑化張力との影響を示す対数グラフ、 第６図は1525゜F（830℃）で応力除去焼鈍の後の鉄損特
性における0.2％降伏強さ／平滑化張力比と熱平滑化温
度の影響を示すグラフ、 第７図はストリップ変形（張力影響）における平滑化温
度と15kGでの鉄損の影響を示すグラフである。
Claims (16)
- 【請求項１】ガラスフィルムや二次被覆およびガラスフ
ィルム上の二次被覆から成る群から選ばれた被覆を有
し、最終焼鈍の後に行われる半加工された粒子配向性シ
リコン鋼を熱平滑化する方法において、 ａ）該鋼を1000〜1435゜F（540〜780℃）の温度に加熱
し、 ｂ）５〜20の0.2％降伏強さ／張力比を設けるよう充分
な張力を作用し、 ｃ）該鋼を冷却し、 ｄ）鋼鉄心製品を造り、そして ｅ）該鋼が改善された鉄損を有するように約1450゜F（78
5℃）以上で応力除去焼鈍する、 ことから成る粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方
法。 - 【請求項２】熱平滑化中の降伏強さ／張力比が７〜13で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項３】熱平滑化温度が1175〜1375゜F（635〜745
℃）である請求項１記載の方法。 - 【請求項４】応力除去焼鈍が1525〜1575゜F（830〜860
℃）である請求項１記載の方法。 - 【請求項５】被覆が、10g/m2迄の量が付与される燐酸塩
基組成を有した二次被覆を含んでいる請求項１記載の方
法。 - 【請求項６】降伏強さが、平滑化作用中のピーク温度で
の均熱時間の調節によって制御される請求項１記載の方
法。 - 【請求項７】鉄心が造られた後、1450゜F（785℃）以上
の応力除去焼鈍が行われる、鉄心製造のための半加工さ
れた粒子配向性電気鋼を製造する方法において、 ａ）該鋼上に焼鈍分離被覆を形成し、 ｂ）被覆された該鋼を最終高温焼鈍し、 ｃ）５〜20の0.2％降伏強さ／張力比が与えられるよう
に充分な張力を作用し、焼鈍された該鋼を1000〜1435゜F
（540〜780℃）の温度で熱平滑化し、それにより10％以
上の応力値が与えられて、応力除去焼鈍後に改善された
磁気特性及び鉄心製品が改善される、 ことから成る方法。 - 【請求項８】ストリップが６〜９ミル（0.23〜0.15mm）
厚さである請求項７記載の方法。 - 【請求項９】ストリップがフォルステライトフィルムを
有し、二次被覆が平滑化処理の前に適用される請求項７
記載の方法。 - 【請求項１０】二次被覆が燐酸塩基で、且つアルミニウ
ム及びマグネシウムから成る群から選ばれた少なくとも
１つの金属を含んでいる請求項７記載の方法。 - 【請求項１１】降伏強さ／張力比が７〜13である請求項
７記載の方法。 - 【請求項１２】平滑化温度が1175〜1375゜F（635〜745
℃）である請求項７記載の方法。 - 【請求項１３】降伏強さが、平滑化作用中にピーク温度
で均熱時間を調節することによって制御される請求項７
記載の方法。 - 【請求項１４】ガラスフィルムや二次被覆およびガラス
フィルム上の二次被覆から成る群から選ばれた被覆を有
し、最終高温焼鈍が行われた半加工された粒子配向性シ
リコン鋼の磁気特性を改善する方法において、 ａ）最終焼鈍された鋼を1000〜1435゜F（540〜780℃）の
平滑化温度に加熱し、 ｂ）該平滑化温度で該鋼へ0.2％降伏強さ以下の応力値
を与えるように該平滑化温度で400psi〜4000psi（28.1
〜281kg/cm2）の張力を作用し、 ｃ）該鋼を冷却し、 ｄ）鉄心を造り、そして ｅ）該鋼が改善された鉄損を有するように1450゜F（785
℃）以上で応力除去焼鈍する、 ことから成る粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方
法。 - 【請求項１５】張力が、平滑化温度で500psi〜2500psi
（35.2〜175.8kg/cm2）である請求項14記載の方法。 - 【請求項１６】降伏強さが、平滑化作用中にピーク温度
で均熱時間を調節することによって制御される請求項14
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/448,397 US5096510A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Thermal flattening semi-processed electrical steel |
| US448,397 | 1989-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226525A JPH03226525A (ja) | 1991-10-07 |
| JP2716258B2 true JP2716258B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=23780152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2330854A Expired - Fee Related JP2716258B2 (ja) | 1989-12-11 | 1990-11-30 | 粒子配向性シリコン鋼を熱平滑化する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5096510A (ja) |
| EP (1) | EP0432732B1 (ja) |
| JP (1) | JP2716258B2 (ja) |
| KR (1) | KR0169122B1 (ja) |
| BR (1) | BR9006266A (ja) |
| CA (1) | CA2030705C (ja) |
| DE (1) | DE69032021T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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