JP3103941B2 - 鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法 - Google Patents
鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄心加工性および磁気特
性の優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法
に関する。
性の優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】方向性電磁鋼板はＳｉを例えば２〜４％
含有する珪素鋼スラブを熱間圧延し、焼鈍した後１回或
いは中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終板
厚とし、次いで脱炭焼鈍し、鋼板表面にＳｉＯ2 主体の
酸化膜を形成後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗
布し、仕上焼鈍を施してゴス方位を持つ２次再結晶を発
達させ、さらにＳ，Ｎ等の不純物を除去すると共にフォ
ルステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）主体のグラス皮膜を形
成し、次いで絶縁皮膜形成用コーティング剤を塗布し、
焼付け処理を行って製品とされる。
含有する珪素鋼スラブを熱間圧延し、焼鈍した後１回或
いは中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終板
厚とし、次いで脱炭焼鈍し、鋼板表面にＳｉＯ2 主体の
酸化膜を形成後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗
布し、仕上焼鈍を施してゴス方位を持つ２次再結晶を発
達させ、さらにＳ，Ｎ等の不純物を除去すると共にフォ
ルステライト（Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）主体のグラス皮膜を形
成し、次いで絶縁皮膜形成用コーティング剤を塗布し、
焼付け処理を行って製品とされる。
【０００３】また、鉄損をより改善することを目的とし
て、仕上焼鈍後あるいは前に、方向性電磁鋼板の表面に
微細な線状歪を間隔を置いて付与し、磁区細分化するこ
とが行われている（特開昭５３−１３７０１６号公報、
特開昭５６−５１５２２号公報）。前記、線状歪が絶縁
皮膜形成後になされた場合、皮膜が局所的に損傷するこ
とがあるため、防錆、絶縁の目的で再度絶縁皮膜形成用
コーティング剤を塗布し、線状歪による鉄損改善効果が
消失しない程度の低温度で焼付け処理される。
て、仕上焼鈍後あるいは前に、方向性電磁鋼板の表面に
微細な線状歪を間隔を置いて付与し、磁区細分化するこ
とが行われている（特開昭５３−１３７０１６号公報、
特開昭５６−５１５２２号公報）。前記、線状歪が絶縁
皮膜形成後になされた場合、皮膜が局所的に損傷するこ
とがあるため、防錆、絶縁の目的で再度絶縁皮膜形成用
コーティング剤を塗布し、線状歪による鉄損改善効果が
消失しない程度の低温度で焼付け処理される。
【０００４】ところで、方向性電磁鋼板は主としてトラ
ンス、電気機器の鉄心材料として用いられるが、鉄心製
造の際には所定幅にスリット、剪断或いは打ち抜き加工
した材料を連続的に巻加工したり、積層して巻鉄心や積
鉄心として使用される。巻鉄心の場合には巻加工、圧縮
成型、歪取り焼鈍を経てレーシングと呼ばれる巻線作業
の後、ケースに入れてトランスとされる。積鉄心の場合
には主に手作業により鉄心を組立て、巻線作業を行って
トランスとされる。
ンス、電気機器の鉄心材料として用いられるが、鉄心製
造の際には所定幅にスリット、剪断或いは打ち抜き加工
した材料を連続的に巻加工したり、積層して巻鉄心や積
鉄心として使用される。巻鉄心の場合には巻加工、圧縮
成型、歪取り焼鈍を経てレーシングと呼ばれる巻線作業
の後、ケースに入れてトランスとされる。積鉄心の場合
には主に手作業により鉄心を組立て、巻線作業を行って
トランスとされる。
【０００５】鉄心製造においては、例えば巻鉄心の場合
には皮膜の潤滑性が良く、巻加工、成型作業が円滑に行
え、且つ成型後の鋼板端面やラップ部に凹凸を生ぜず、
形状が優れていることが重要である。積鉄心の場合絶縁
性等の皮膜特性のほかに需要家での加工段階でのコイル
表面の絶縁皮膜が搬送ロール等の負荷荷重下での接触や
剪断時に剥離や発粉しない強度を有することが要求され
る。
には皮膜の潤滑性が良く、巻加工、成型作業が円滑に行
え、且つ成型後の鋼板端面やラップ部に凹凸を生ぜず、
形状が優れていることが重要である。積鉄心の場合絶縁
性等の皮膜特性のほかに需要家での加工段階でのコイル
表面の絶縁皮膜が搬送ロール等の負荷荷重下での接触や
剪断時に剥離や発粉しない強度を有することが要求され
る。
【０００６】特に従来の方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成
用コーティング剤としては皮膜張力、絶縁性、耐食性等
の問題からコロイダルシリカ−リン酸塩−クロム酸塩系
或いはリン酸塩単独系のものが主として使用されてい
る。この皮膜成分のクロム化合物、リン化合物のトラン
ス加工工程での発粉や皮膜剥離による作業環境への影響
を回避するため、皮膜特性を改善することによって絶縁
皮膜の発粉、剥離を防止すべく絶縁皮膜形成用コーティ
ング剤の開発や皮膜形成法の開発が望まれている。
用コーティング剤としては皮膜張力、絶縁性、耐食性等
の問題からコロイダルシリカ−リン酸塩−クロム酸塩系
或いはリン酸塩単独系のものが主として使用されてい
る。この皮膜成分のクロム化合物、リン化合物のトラン
ス加工工程での発粉や皮膜剥離による作業環境への影響
を回避するため、皮膜特性を改善することによって絶縁
皮膜の発粉、剥離を防止すべく絶縁皮膜形成用コーティ
ング剤の開発や皮膜形成法の開発が望まれている。
【０００７】絶縁皮膜形成用コーティング剤の改良によ
って皮膜の性状を改良する手段としては、例えば特開昭
６１−４１７７８号公報にはコーティング剤としてＡ
ｌ，Ｍｇ等の第１リン酸塩に粒子径８ｎｍ以下の超微粒
子コロイダルシリカとクロム酸、クロム酸塩の１種或い
は２種以上を配合した混合液を仕上焼鈍後の鋼板に塗布
し、焼付け処理することによって絶縁皮膜のすべり性を
改善する技術が開示されている。
って皮膜の性状を改良する手段としては、例えば特開昭
６１−４１７７８号公報にはコーティング剤としてＡ
ｌ，Ｍｇ等の第１リン酸塩に粒子径８ｎｍ以下の超微粒
子コロイダルシリカとクロム酸、クロム酸塩の１種或い
は２種以上を配合した混合液を仕上焼鈍後の鋼板に塗布
し、焼付け処理することによって絶縁皮膜のすべり性を
改善する技術が開示されている。
【０００８】これらの絶縁皮膜の改善によって方向性電
磁鋼板の鉄損、磁気歪、絶縁特性と共に皮膜の潤滑性が
改良され、その結果、鉄心加工時の作業性や皮膜の発
粉、剥離現象を改善する効果が得られている。しかし、
製品にレーザー等で線状歪を付与し、低鉄損化し、低温
度で再度絶縁皮膜の焼付け処理を行う低鉄損方向性電磁
鋼板においては、線状歪による鉄損改善効果の保持のた
め焼付け処理は５００℃以下のような低温度で行わなけ
ればならず、そのため前述の従来の絶縁皮膜形成用コー
ティング剤では皮膜形成が十分に完了していないので、
絶縁皮膜の強度（硬度）が十分ではない。
磁鋼板の鉄損、磁気歪、絶縁特性と共に皮膜の潤滑性が
改良され、その結果、鉄心加工時の作業性や皮膜の発
粉、剥離現象を改善する効果が得られている。しかし、
製品にレーザー等で線状歪を付与し、低鉄損化し、低温
度で再度絶縁皮膜の焼付け処理を行う低鉄損方向性電磁
鋼板においては、線状歪による鉄損改善効果の保持のた
め焼付け処理は５００℃以下のような低温度で行わなけ
ればならず、そのため前述の従来の絶縁皮膜形成用コー
ティング剤では皮膜形成が十分に完了していないので、
絶縁皮膜の強度（硬度）が十分ではない。
【０００９】この結果、後の加工工程で絶縁皮膜に疵が
生じ易く、発粉や剥離現象により作業環境汚染の問題を
生じたり、表面疵による特性劣化等の問題を生じる。こ
のため、本発明の対象である超低鉄損化された方向性電
磁鋼板の場合、製作されるトランスにおいて十分に特性
を発揮させるための一つの手段として、絶縁皮膜特性の
向上による鉄心加工性の一層の向上を図ることが重要で
ある。
生じ易く、発粉や剥離現象により作業環境汚染の問題を
生じたり、表面疵による特性劣化等の問題を生じる。こ
のため、本発明の対象である超低鉄損化された方向性電
磁鋼板の場合、製作されるトランスにおいて十分に特性
を発揮させるための一つの手段として、絶縁皮膜特性の
向上による鉄心加工性の一層の向上を図ることが重要で
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は方向性電磁鋼
板にレーザー等によって線状歪を付与して鉄損を低下さ
せた鋼板において、歪付与の前または後に、或いは前後
両方で方向性電磁鋼板に絶縁皮膜を形成するにあたり、
すべり性が良く、鉄心加工性に優れ、かつ発粉、剥離等
のない絶縁皮膜を形成する方法を提供することを目的と
する。
板にレーザー等によって線状歪を付与して鉄損を低下さ
せた鋼板において、歪付与の前または後に、或いは前後
両方で方向性電磁鋼板に絶縁皮膜を形成するにあたり、
すべり性が良く、鉄心加工性に優れ、かつ発粉、剥離等
のない絶縁皮膜を形成する方法を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。珪素鋼スラブを熱間圧延し、
そのまま或は熱延板焼鈍を施した後、１回或は中間焼鈍
を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し、巻き取ってストリ
ップコイルとした後、仕上焼鈍を施し、次いで絶縁皮膜
形成用コーティング剤を塗布し、焼付け処理した方向性
電磁鋼板の表面に、光学的、機械的、化学的或は熱的手
段によって線状歪を付与し、再度絶縁皮膜形成用コーテ
ィング剤を塗布し、５００℃以下の低温域で焼付け処理
して絶縁皮膜を形成する方法において、前記最終的にな
される絶縁皮膜形成のためのコーティング剤として、Ｃ
ｒＯ3 ：１０重量部に対し、Ｈ3 ＰＯ4 ：３０〜６０重
量部、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の１種または２
種以上を６〜１６重量部、Ｈ3 ＢＯ3 およびＮａ2 Ｓｉ
Ｏ3 の一方または双方を０．５〜５．０重量部、さらに
グリセリン、アジピン酸およびコハク酸の何れか１種ま
たは２種以上を０．５〜５．０重量部ならびに粒子径：
８０〜５００ｎｍのコロイダルシリカ溶液をＳｉＯ2 と
して１〜１０重量部配合したものを用いることを特徴と
する鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁
皮膜形成方法。
ろは下記のとおりである。珪素鋼スラブを熱間圧延し、
そのまま或は熱延板焼鈍を施した後、１回或は中間焼鈍
を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し、巻き取ってストリ
ップコイルとした後、仕上焼鈍を施し、次いで絶縁皮膜
形成用コーティング剤を塗布し、焼付け処理した方向性
電磁鋼板の表面に、光学的、機械的、化学的或は熱的手
段によって線状歪を付与し、再度絶縁皮膜形成用コーテ
ィング剤を塗布し、５００℃以下の低温域で焼付け処理
して絶縁皮膜を形成する方法において、前記最終的にな
される絶縁皮膜形成のためのコーティング剤として、Ｃ
ｒＯ3 ：１０重量部に対し、Ｈ3 ＰＯ4 ：３０〜６０重
量部、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の１種または２
種以上を６〜１６重量部、Ｈ3 ＢＯ3 およびＮａ2 Ｓｉ
Ｏ3 の一方または双方を０．５〜５．０重量部、さらに
グリセリン、アジピン酸およびコハク酸の何れか１種ま
たは２種以上を０．５〜５．０重量部ならびに粒子径：
８０〜５００ｎｍのコロイダルシリカ溶液をＳｉＯ2 と
して１〜１０重量部配合したものを用いることを特徴と
する鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁
皮膜形成方法。
【００１２】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明者らは鋼板表面にレーザー等により線状歪を間隔を
置いて付与し、また線状歪付与前後に絶縁皮膜形成用コ
ーティング剤を施し、低温度で焼付け処理する工程にお
ける前記従来の問題点解決のため検討を行った。この結
果、このような低温焼付け皮膜においては、従来のリン
酸塩−コロイダルシリカ−クロム化合物系コーティング
或いはリン酸塩単独系のコーティング剤では皮膜形成が
十分に進行せず、皮膜の強度、潤滑性が得られないこと
が分かった。この対策を検討した結果、無水クロム酸−
Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ等の酸化物−リン酸系組成をベースと
して、グリセリン等の還元剤と粗粒子のコロイダルシリ
カ溶液を添加した組成で、低温焼付けにも拘らず潤滑性
が著しく良好で、硬度が著しく高められることが判明し
た。このコーティング剤により、絶縁皮膜の潤滑性、耐
食性、密着性等が著しく向上し、加工工程で発粉、皮膜
剥離等による作業環境問題のない絶縁皮膜の形成ができ
ることを見出した。
発明者らは鋼板表面にレーザー等により線状歪を間隔を
置いて付与し、また線状歪付与前後に絶縁皮膜形成用コ
ーティング剤を施し、低温度で焼付け処理する工程にお
ける前記従来の問題点解決のため検討を行った。この結
果、このような低温焼付け皮膜においては、従来のリン
酸塩−コロイダルシリカ−クロム化合物系コーティング
或いはリン酸塩単独系のコーティング剤では皮膜形成が
十分に進行せず、皮膜の強度、潤滑性が得られないこと
が分かった。この対策を検討した結果、無水クロム酸−
Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ等の酸化物−リン酸系組成をベースと
して、グリセリン等の還元剤と粗粒子のコロイダルシリ
カ溶液を添加した組成で、低温焼付けにも拘らず潤滑性
が著しく良好で、硬度が著しく高められることが判明し
た。このコーティング剤により、絶縁皮膜の潤滑性、耐
食性、密着性等が著しく向上し、加工工程で発粉、皮膜
剥離等による作業環境問題のない絶縁皮膜の形成ができ
ることを見出した。
【００１３】以下、実験データに基づき詳細に説明す
る。公知の方法で製造した板厚０．２３mmの高磁束密度
方向性電磁鋼板の仕上焼鈍後のコイルからサンプルを切
り出し、８５０℃×４Ｈｒの歪取り焼鈍を行い、コイル
セットと歪を除去した。次いで２％Ｈ2 ＳＯ4 で８０℃
×２０秒の軽酸洗の後、粒子径１０ｎｍの２０％コロイ
ダルシリカ１００ml、５０％第１リン酸Ａｌ５５ml、無
水クロム酸７ｇからなる組成のコーティング剤を焼付け
後の重量で４．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、Ｎ2 雰
囲気中で８００℃×２０秒の焼付け処理を行った。次い
でレーザー処理により製品板表面に圧延直交方向に間隔
５mmで線状歪付与処理を行い、鉄損特性の改善処理を行
った。
る。公知の方法で製造した板厚０．２３mmの高磁束密度
方向性電磁鋼板の仕上焼鈍後のコイルからサンプルを切
り出し、８５０℃×４Ｈｒの歪取り焼鈍を行い、コイル
セットと歪を除去した。次いで２％Ｈ2 ＳＯ4 で８０℃
×２０秒の軽酸洗の後、粒子径１０ｎｍの２０％コロイ
ダルシリカ１００ml、５０％第１リン酸Ａｌ５５ml、無
水クロム酸７ｇからなる組成のコーティング剤を焼付け
後の重量で４．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、Ｎ2 雰
囲気中で８００℃×２０秒の焼付け処理を行った。次い
でレーザー処理により製品板表面に圧延直交方向に間隔
５mmで線状歪付与処理を行い、鉄損特性の改善処理を行
った。
【００１４】この鋼板に表１に示す組成の絶縁皮膜形成
用コーティング剤を焼付け後の重量で２．５ｇ／ｍ2 に
なるように塗布し、３５０℃×２０秒間、大気中で低温
焼付け処理を行った。得られた製品板から試料を切り出
し、図１、図２に示す方法により絶縁皮膜潤滑性（Ａ
法，Ｂ法）を測定した。また、別に切り出した試料によ
り、図３、図４の方法で歪取り焼鈍後の皮膜の焼付状況
を測定した。さらに皮膜の耐食性、磁気特性への影響等
についても調査を行った。結果を表２に示す。この結
果、本発明のように微粒子のコロイダルシリカを主成分
に使用しない絶縁皮膜形成用コーティング剤においては
皮膜特性が優れ、潤滑特性の著しい改善効果が得られ
た。
用コーティング剤を焼付け後の重量で２．５ｇ／ｍ2 に
なるように塗布し、３５０℃×２０秒間、大気中で低温
焼付け処理を行った。得られた製品板から試料を切り出
し、図１、図２に示す方法により絶縁皮膜潤滑性（Ａ
法，Ｂ法）を測定した。また、別に切り出した試料によ
り、図３、図４の方法で歪取り焼鈍後の皮膜の焼付状況
を測定した。さらに皮膜の耐食性、磁気特性への影響等
についても調査を行った。結果を表２に示す。この結
果、本発明のように微粒子のコロイダルシリカを主成分
に使用しない絶縁皮膜形成用コーティング剤においては
皮膜特性が優れ、潤滑特性の著しい改善効果が得られ
た。
【００１５】次に、本発明の絶縁皮膜の形成方法につい
て述べる。本発明における絶縁皮膜形成用コーティング
剤は、無水クロム酸（ＣｒＯ 3 ）１０重量部に対し、Ｈ
3 ＰＯ 4 ３０〜６０重量部、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ
2 Ｏ 3 の１種または２種以上６〜１６重量部、Ｈ 3 ＢＯ
3 およびＮａ 2 ＳｉＯ 3 の 一方または双方０．５〜５．
０重量部、グリセリン、コハク酸、アジピン酸の１種ま
たは２種以上０．５〜５．０重量部、粒子径：８０〜５
００ｎｍのコロイダルシリカ溶液をＳｉＯ2 として１〜
１０重量部からなる組成を有する。
て述べる。本発明における絶縁皮膜形成用コーティング
剤は、無水クロム酸（ＣｒＯ 3 ）１０重量部に対し、Ｈ
3 ＰＯ 4 ３０〜６０重量部、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ
2 Ｏ 3 の１種または２種以上６〜１６重量部、Ｈ 3 ＢＯ
3 およびＮａ 2 ＳｉＯ 3 の 一方または双方０．５〜５．
０重量部、グリセリン、コハク酸、アジピン酸の１種ま
たは２種以上０．５〜５．０重量部、粒子径：８０〜５
００ｎｍのコロイダルシリカ溶液をＳｉＯ2 として１〜
１０重量部からなる組成を有する。
【００１６】ＣｒＯ3 は皮膜を緻密化して硬さをもたら
すためと、フリーリン酸およびリン酸塩との反応によ
り、リン酸、リン酸塩の吸湿を抑えるために重要であ
る。ＣｒＯ 3 は多すぎるとフリーのＣｒＯ 3 のためにベ
タツキが生じたり、皮膜の緻密性を損なう。逆に少なす
ぎるとフリーのリン酸が皮膜焼付け後に残存するため吸
湿して、ベタツキや錆を発生する。
すためと、フリーリン酸およびリン酸塩との反応によ
り、リン酸、リン酸塩の吸湿を抑えるために重要であ
る。ＣｒＯ 3 は多すぎるとフリーのＣｒＯ 3 のためにベ
タツキが生じたり、皮膜の緻密性を損なう。逆に少なす
ぎるとフリーのリン酸が皮膜焼付け後に残存するため吸
湿して、ベタツキや錆を発生する。
【００１７】ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ 2 Ｏ 3 はリン酸、Ｃ
ｒＯ 3 と反応して安定な化合物を形成する。これにより
皮膜を緻密化し、絶縁性、皮膜張力を向上し、密着性の
良い皮膜を形成する。ＣｒＯ3 １０重量部に対しこれら
の１種または２種以上が６重量部より少ないとフリーの
Ｃｒが増加しベタツキ発生の領域が広がる。また、絶縁
性、耐食性等の皮膜特性が劣化する。一方、ＣｒＯ 3 １
０重量部に対しこれらの１種または２種以上が１６重量
部より多い場合、酸化物の不溶解分が生じて、外観、密
着性を損なうため好ましくない。
ｒＯ 3 と反応して安定な化合物を形成する。これにより
皮膜を緻密化し、絶縁性、皮膜張力を向上し、密着性の
良い皮膜を形成する。ＣｒＯ3 １０重量部に対しこれら
の１種または２種以上が６重量部より少ないとフリーの
Ｃｒが増加しベタツキ発生の領域が広がる。また、絶縁
性、耐食性等の皮膜特性が劣化する。一方、ＣｒＯ 3 １
０重量部に対しこれらの１種または２種以上が１６重量
部より多い場合、酸化物の不溶解分が生じて、外観、密
着性を損なうため好ましくない。
【００１８】Ｈ 3 ＰＯ 4 は他の成分と反応してリン酸化
合物を形成し、皮膜を緻密なガラス皮膜にする作用が強
く、潤滑性、皮膜張力等に大きい影響力を持つ。ＣｒＯ
3 １０重量部に対し、３０重量部未満では潤滑性の向上
効果が弱く、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ 2 Ｏ 3 の不溶解分が
生じて皮膜特性を損なう。逆に、ＣｒＯ 3 １０重量部に
対しＨ 3 ＰＯ 4 が６０重量部超では、フリーのリン酸分
の増加により、吸湿性によるベタツキ等の問題を生じ
る。
合物を形成し、皮膜を緻密なガラス皮膜にする作用が強
く、潤滑性、皮膜張力等に大きい影響力を持つ。ＣｒＯ
3 １０重量部に対し、３０重量部未満では潤滑性の向上
効果が弱く、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ 2 Ｏ 3 の不溶解分が
生じて皮膜特性を損なう。逆に、ＣｒＯ 3 １０重量部に
対しＨ 3 ＰＯ 4 が６０重量部超では、フリーのリン酸分
の増加により、吸湿性によるベタツキ等の問題を生じ
る。
【００１９】本発明のように低温焼付け皮膜において
は、ＣｒＯ 3 と、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ 2 Ｏ 3 の１
種または２種以上、およびＨ 3 ＰＯ 4 の配合割合はこの
ように緻密にコントロールされる。Ｈ3 ＢＯ3 および／
またはＮａ2 ＳｉＯ3 はＣｒＯ 3 １０重量部に対し、
０．５〜５．０重量部の割合で添加される。これらの添
加は皮膜のガラス化、緻密化に有効で、同時に焼付け皮
膜形成温度を低下するのにも効果的である。添加量がＣ
ｒＯ 3 １０重量部に対し０．５重量部未満では、このよ
うなガラス化作用が弱く、添加量５．０重量部超では皮
膜の硬さが低下したり、ベタツキ現象が生じるため好ま
しくない。
は、ＣｒＯ 3 と、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＡｌ 2 Ｏ 3 の１
種または２種以上、およびＨ 3 ＰＯ 4 の配合割合はこの
ように緻密にコントロールされる。Ｈ3 ＢＯ3 および／
またはＮａ2 ＳｉＯ3 はＣｒＯ 3 １０重量部に対し、
０．５〜５．０重量部の割合で添加される。これらの添
加は皮膜のガラス化、緻密化に有効で、同時に焼付け皮
膜形成温度を低下するのにも効果的である。添加量がＣ
ｒＯ 3 １０重量部に対し０．５重量部未満では、このよ
うなガラス化作用が弱く、添加量５．０重量部超では皮
膜の硬さが低下したり、ベタツキ現象が生じるため好ま
しくない。
【００２０】グリセリン、アジピン酸、コハク酸は皮膜
焼付け温度の低温化に有効である。本発明のようにレー
ザー等による線状歪を付与して磁区制御して鉄損を改善
する工程においては、線状歪の保持のためには焼付け温
度は５００℃以下の低温度で行うことが重要である。還
元剤であるグリセリン、アジピン酸およびコハク酸の１
種または２種以上はＣｒＯ3 １０重量部に対し０．５〜
５．０重量部の範囲で添加される。０．５重量部より少
ないとこの効果が少ない。一方、これらの１種または２
種以上がＣｒＯ 3 １０重量部に対し５．０重量部より多
いと溶液の安定性が低下するため好ましくなく、またこ
の場合、有機成分の増加により焼付け時に圧縮応力が生
じるため磁性劣化の問題も生じる。
焼付け温度の低温化に有効である。本発明のようにレー
ザー等による線状歪を付与して磁区制御して鉄損を改善
する工程においては、線状歪の保持のためには焼付け温
度は５００℃以下の低温度で行うことが重要である。還
元剤であるグリセリン、アジピン酸およびコハク酸の１
種または２種以上はＣｒＯ3 １０重量部に対し０．５〜
５．０重量部の範囲で添加される。０．５重量部より少
ないとこの効果が少ない。一方、これらの１種または２
種以上がＣｒＯ 3 １０重量部に対し５．０重量部より多
いと溶液の安定性が低下するため好ましくなく、またこ
の場合、有機成分の増加により焼付け時に圧縮応力が生
じるため磁性劣化の問題も生じる。
【００２１】粗粒子のコロイダルシリカの粒子径は８０
〜５００ｎｍとし、添加量はＣｒＯ 3 １０重量部に対
し、ＳｉＯ2 として１〜１０重量部である。粗粒子コロ
イダルシリカはその粒子の球面形状によって皮膜に微細
な球面突起を形成する。この形状効果及び粒子によって
皮膜の潤滑性と硬さを向上し、鉄心加工性を向上する。
粗粒子のコロイダルシリカの粒子径が８０ｎｍより小さ
いと潤滑性の改善効果が小さい。粒子径が５００ｎｍ超
だと本発明のように塗布量の比較的少ないコーティング
では、占積率を劣化させたり、コーティング溶液の安定
性に問題がある。最も好ましいのは１００〜３００ｎｍ
の粒径である。
〜５００ｎｍとし、添加量はＣｒＯ 3 １０重量部に対
し、ＳｉＯ2 として１〜１０重量部である。粗粒子コロ
イダルシリカはその粒子の球面形状によって皮膜に微細
な球面突起を形成する。この形状効果及び粒子によって
皮膜の潤滑性と硬さを向上し、鉄心加工性を向上する。
粗粒子のコロイダルシリカの粒子径が８０ｎｍより小さ
いと潤滑性の改善効果が小さい。粒子径が５００ｎｍ超
だと本発明のように塗布量の比較的少ないコーティング
では、占積率を劣化させたり、コーティング溶液の安定
性に問題がある。最も好ましいのは１００〜３００ｎｍ
の粒径である。
【００２２】粗粒子のコロイダルシリカの添加量をＣｒ
Ｏ 3 １０重量部当たりＳｉＯ2 換算で１〜１０重量部と
する理由は、１重量部より少ないと潤滑性等の改善効果
が小さく、１０重量部より多いと粒子径が大きいときと
同様に占積率の低下をもたらすため好ましくない。これ
らの組成からなる絶縁皮膜形成用コーティング剤は水溶
液とされてコーティングロール等によって鋼板に塗布さ
れ、焼付け処理される。この際の乾燥条件は鋼板温度５
００℃以下で焼付け処理される。この場合の雰囲気条件
はＮ2 等の雰囲気ガス中或いは大気中等のいずれでも構
わない。
Ｏ 3 １０重量部当たりＳｉＯ2 換算で１〜１０重量部と
する理由は、１重量部より少ないと潤滑性等の改善効果
が小さく、１０重量部より多いと粒子径が大きいときと
同様に占積率の低下をもたらすため好ましくない。これ
らの組成からなる絶縁皮膜形成用コーティング剤は水溶
液とされてコーティングロール等によって鋼板に塗布さ
れ、焼付け処理される。この際の乾燥条件は鋼板温度５
００℃以下で焼付け処理される。この場合の雰囲気条件
はＮ2 等の雰囲気ガス中或いは大気中等のいずれでも構
わない。
【００２３】焼付け温度は５００℃以下である。５００
℃より高いとレーザー等による線状歪による鉄損改善効
果が歪の解放により減少する。好ましくは２５０〜４５
０℃である。これらの乾燥・焼付け条件の最適点はコー
ティング剤の組成により変化する。以下、実施例につい
て述べる。
℃より高いとレーザー等による線状歪による鉄損改善効
果が歪の解放により減少する。好ましくは２５０〜４５
０℃である。これらの乾燥・焼付け条件の最適点はコー
ティング剤の組成により変化する。以下、実施例につい
て述べる。
【００２４】
【実施例】実施例１ 重量％でＣ；０．００８２％，Ｓｉ；３．３５％，Ｍ
ｎ；０．０６７％，Ｓ；０．０２４％，Ａｌ；０．０３
２％、残部が鉄及び不可避の不純物からなる珪素鋼スラ
ブを公知の方法で熱延、焼鈍、冷延して最終板厚０．２
３mmとした。次いでＮ2 ＋Ｈ2 湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍
した後、焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃×２０Ｈｒの
仕上焼鈍を行い、グラス皮膜を形成した。次いで余剰の
ＭｇＯを水洗で除去し、軽酸洗の後、粒子径１０ｎｍの
２０％コロイダルシリカ１００ml、５０％第１リン酸Ａ
ｌ ５５ml、無水クロム酸４ｇからなる公知の絶縁皮膜
形成用コーティング剤を焼付け処理後の重量で４．０ｇ
／ｍ2 になるように塗布し、８１０℃×２０秒、Ｎ2 中
で焼付け処理を行った。その後、レーザー照射により鋼
板の圧延直交方向に５mm間隔で線状歪を付与し、鉄損改
善処理を行った。次いで表３に示す組成の絶縁皮膜形成
用コーティング剤を焼付け後の皮膜重量で２．０ｇ／ｍ
2 になるように塗布し、４５０℃で６０秒間、大気中で
焼付け処理を行った。この鋼板からサンプルを切り出
し、皮膜特性の調査を行った。結果を表４に示す。
ｎ；０．０６７％，Ｓ；０．０２４％，Ａｌ；０．０３
２％、残部が鉄及び不可避の不純物からなる珪素鋼スラ
ブを公知の方法で熱延、焼鈍、冷延して最終板厚０．２
３mmとした。次いでＮ2 ＋Ｈ2 湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍
した後、焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃×２０Ｈｒの
仕上焼鈍を行い、グラス皮膜を形成した。次いで余剰の
ＭｇＯを水洗で除去し、軽酸洗の後、粒子径１０ｎｍの
２０％コロイダルシリカ１００ml、５０％第１リン酸Ａ
ｌ ５５ml、無水クロム酸４ｇからなる公知の絶縁皮膜
形成用コーティング剤を焼付け処理後の重量で４．０ｇ
／ｍ2 になるように塗布し、８１０℃×２０秒、Ｎ2 中
で焼付け処理を行った。その後、レーザー照射により鋼
板の圧延直交方向に５mm間隔で線状歪を付与し、鉄損改
善処理を行った。次いで表３に示す組成の絶縁皮膜形成
用コーティング剤を焼付け後の皮膜重量で２．０ｇ／ｍ
2 になるように塗布し、４５０℃で６０秒間、大気中で
焼付け処理を行った。この鋼板からサンプルを切り出
し、皮膜特性の調査を行った。結果を表４に示す。
【００２５】本発明の絶縁皮膜形成用コーティング剤に
よる皮膜は、潤滑性、耐食性等の特性で、いずれも従来
の微粒子コロイダルシリカ−クロム酸−リン酸塩系皮膜
に比較して、同等以上の特性が得られた。 実施例２ 実施例１と同様にして得たレーザー処理後の鋼板を出発
材として、この鋼板に表５に示す組成の粗粒子のコロイ
ダルシリカを添加した絶縁皮膜形成用コーティング剤を
実施例１と同様にして塗布し、３５０℃で３０秒間、大
気中で焼付け処理を行った。
よる皮膜は、潤滑性、耐食性等の特性で、いずれも従来
の微粒子コロイダルシリカ−クロム酸−リン酸塩系皮膜
に比較して、同等以上の特性が得られた。 実施例２ 実施例１と同様にして得たレーザー処理後の鋼板を出発
材として、この鋼板に表５に示す組成の粗粒子のコロイ
ダルシリカを添加した絶縁皮膜形成用コーティング剤を
実施例１と同様にして塗布し、３５０℃で３０秒間、大
気中で焼付け処理を行った。
【００２６】この焼付け処理後の鋼板からサンプルを切
り出し、皮膜特性の調査を行った。結果を表６に示す。
本発明の絶縁皮膜形成用コーティング剤によるものは実
施例１と同様に低温度焼付けにも拘らず、潤滑性、耐食
性等いずれも良好な結果が得られた。
り出し、皮膜特性の調査を行った。結果を表６に示す。
本発明の絶縁皮膜形成用コーティング剤によるものは実
施例１と同様に低温度焼付けにも拘らず、潤滑性、耐食
性等いずれも良好な結果が得られた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【表６】
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、低温焼付け処理にも拘
らず、鋼板の潤滑性が著しく良好で、需要家におけるト
ランス加工時の皮膜成分の発粉、剥離等による作業環境
汚染の問題のない絶縁皮膜形成法が提供できる。また、
絶縁皮膜の耐食性が良好で、レーザー等による線状歪付
与による磁性の改善効果を劣化させない絶縁皮膜を形成
でき、低温で吸湿性のない緻密な絶縁皮膜を形成するこ
とができる。
らず、鋼板の潤滑性が著しく良好で、需要家におけるト
ランス加工時の皮膜成分の発粉、剥離等による作業環境
汚染の問題のない絶縁皮膜形成法が提供できる。また、
絶縁皮膜の耐食性が良好で、レーザー等による線状歪付
与による磁性の改善効果を劣化させない絶縁皮膜を形成
でき、低温で吸湿性のない緻密な絶縁皮膜を形成するこ
とができる。
【００３４】この結果、図３に示すように、従来の絶縁
皮膜形成用コーティング剤に比較して低温度焼付けでの
潤滑性、耐食性が著しく改善される。
皮膜形成用コーティング剤に比較して低温度焼付けでの
潤滑性、耐食性が著しく改善される。
【図１】図１はＡ法の説明図で、挟み板１−１，１−２
間に試料２を置き重錘３にて荷重Ｎを加え、試料２を引
き出す力Ａをバネ計りで測定し、すべり摩擦係数μをμ
（ＦＦ）＝Ａ／Ｎにより求める。
間に試料２を置き重錘３にて荷重Ｎを加え、試料２を引
き出す力Ａをバネ計りで測定し、すべり摩擦係数μをμ
（ＦＦ）＝Ａ／Ｎにより求める。
【図２】図２はＢ法の説明図で、絶縁皮膜上に一定加重
を加えた鋼球を置き、その鋼球を往復運動させて、鋼球
が絶縁皮膜から受ける抵抗値を歪ゲージにより連続的に
測定する。
を加えた鋼球を置き、その鋼球を往復運動させて、鋼球
が絶縁皮膜から受ける抵抗値を歪ゲージにより連続的に
測定する。
【図３】図３は鋼板の積層方法の説明図で、長さ３×４
cmに剪断した鋼板を図に示す如く交互に積層する。
cmに剪断した鋼板を図に示す如く交互に積層する。
【図４】図４は鋼板の焼付き状態の評価方法の説明図
で、図３に示すように鋼板を積層した後、圧力６０kg／
cm2 でボルト締めし、次いで８５０℃×４Ｈｒ Ｎ2 、
ＤＰ１０℃中で焼鈍後、図に示す如くバネ計りで剥離荷
重を測定し、焼付き状態を評価する。
で、図３に示すように鋼板を積層した後、圧力６０kg／
cm2 でボルト締めし、次いで８５０℃×４Ｈｒ Ｎ2 、
ＤＰ１０℃中で焼鈍後、図に示す如くバネ計りで剥離荷
重を測定し、焼付き状態を評価する。
【図５】図５は絶縁皮膜の焼付け温度と皮膜の耐食性
（吸湿性）を示す図である。☆の本発明材は実施例２の
絶縁皮膜成分Ｎｏ．４を塗布・焼付けした材料、★は実
施例２のＮｏ．６の比較例の特公昭５３−２８３７５号
公報による皮膜剤を塗布・焼付けした材料を大気中、５
０℃×４８Ｈｒ、湿度９８％で放置した後、表面の状態
を調査した結果を示す。
（吸湿性）を示す図である。☆の本発明材は実施例２の
絶縁皮膜成分Ｎｏ．４を塗布・焼付けした材料、★は実
施例２のＮｏ．６の比較例の特公昭５３−２８３７５号
公報による皮膜剤を塗布・焼付けした材料を大気中、５
０℃×４８Ｈｒ、湿度９８％で放置した後、表面の状態
を調査した結果を示す。
【図６】図６は絶縁皮膜の組成と焼付け後の皮膜の潤滑
性（図４に示す方法による潤滑性）を示す図である。本
発明の組成の皮膜ではいずれも良好な潤滑性を示す。
性（図４に示す方法による潤滑性）を示す図である。本
発明の組成の皮膜ではいずれも良好な潤滑性を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−17329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−123325（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−19366（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86 C21D 8/12
Claims (1)
- 【請求項１】 珪素鋼スラブを熱間圧延し、そのまま或
は熱延板焼鈍を施した後、１回或は中間焼鈍を挟む２回
以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、次いで脱炭焼鈍
し、焼鈍分離剤を塗布し、巻き取ってストリップコイル
とした後、仕上焼鈍を施し、次いで絶縁皮膜形成用コー
ティング剤を塗布し、焼付け処理した方向性電磁鋼板の
表面に、光学的、機械的、化学的或は熱的手段によって
線状歪を付与し、再度絶縁皮膜形成用コーティング剤を
塗布し、５００℃以下の低温域で焼付け処理して絶縁皮
膜を形成する方法において、前記最終的になされる絶縁
皮膜形成のためのコーティング剤として、ＣｒＯ3 ：１
０重量部に対し、Ｈ3 ＰＯ4 ：３０〜６０重量部、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の１種または２種以上を６
〜１６重量部、Ｈ3 ＢＯ3 およびＮａ2 ＳｉＯ3 の一方
または双方を０．５〜５．０重量部、さらにグリセリ
ン、アジピン酸およびコハク酸の何れか１種または２種
以上を０．５〜５．０重量部ならびに粒子径：８０〜５
００ｎｍのコロイダルシリカ溶液をＳｉＯ2 として１〜
１０重量部配合したものを用いることを特徴とする鉄心
加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03034833A JP3103941B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03034833A JP3103941B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272183A JPH04272183A (ja) | 1992-09-28 |
| JP3103941B2 true JP3103941B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=12425206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03034833A Expired - Lifetime JP3103941B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄心加工性に優れた低温焼付け方向性電磁鋼板絶縁皮膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103941B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2697967B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1998-01-19 | 新日本製鐵株式会社 | 鉄心加工性に優れた低温焼付けの方向性電磁鋼板の絶縁被膜形成方法 |
| KR101693516B1 (ko) | 2014-12-24 | 2017-01-06 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP03034833A patent/JP3103941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04272183A (ja) | 1992-09-28 |
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