JP3169500B2 - 低鉄損一方向性電磁鋼板 - Google Patents
低鉄損一方向性電磁鋼板Info
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- JP3169500B2 JP3169500B2 JP00246294A JP246294A JP3169500B2 JP 3169500 B2 JP3169500 B2 JP 3169500B2 JP 00246294 A JP00246294 A JP 00246294A JP 246294 A JP246294 A JP 246294A JP 3169500 B2 JP3169500 B2 JP 3169500B2
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- 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
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- H01F1/14—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 metals or alloys
- H01F1/16—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 metals or alloys in the form of sheets
- H01F1/18—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 metals or alloys in the form of sheets with insulating coating
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板に大きな張力を付
与する被膜を表面に有することにより、鉄損が低減され
た一方向性電磁鋼板に関するものである。
与する被膜を表面に有することにより、鉄損が低減され
た一方向性電磁鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、（１１０），〔０
０１〕を主方位とする結晶組織を有し、磁気鉄芯材料と
して多用されており、特にエネルギーロスを少なくする
ために鉄損の小さい材料が求められている。一方向性電
磁鋼板の鉄損を低減する手段としては、仕上げ焼鈍後の
鋼板表面にレーザービームを照射して局部的な歪を与
え、それによって磁区を細分化する方法が特開昭５８−
２６４０５号公報に開示されている。また鉄芯加工後の
歪取焼鈍（応力除去焼鈍）を施した後もその効果が消失
しない磁区細分化手段が、例えば特開昭６２−８６１７
５号公報に開示されている。
０１〕を主方位とする結晶組織を有し、磁気鉄芯材料と
して多用されており、特にエネルギーロスを少なくする
ために鉄損の小さい材料が求められている。一方向性電
磁鋼板の鉄損を低減する手段としては、仕上げ焼鈍後の
鋼板表面にレーザービームを照射して局部的な歪を与
え、それによって磁区を細分化する方法が特開昭５８−
２６４０５号公報に開示されている。また鉄芯加工後の
歪取焼鈍（応力除去焼鈍）を施した後もその効果が消失
しない磁区細分化手段が、例えば特開昭６２−８６１７
５号公報に開示されている。
【０００３】一方で、鉄および珪素を含有する鉄合金は
結晶磁気異方性が大きいため、外部張力を付加すると磁
区の細分化が起こり、鉄損の主要素である渦電流損失を
低下させることができる。したがって、５％以下の珪素
を含有する一方向性電磁鋼板の鉄損の低減には鋼板に張
力を付与することが有効であり、１．５kgf/mm2 程度ま
での張力付与によって効果的に鉄損が低減できることが
知られている。この張力は通常、表面に形成された被膜
によって付与される。
結晶磁気異方性が大きいため、外部張力を付加すると磁
区の細分化が起こり、鉄損の主要素である渦電流損失を
低下させることができる。したがって、５％以下の珪素
を含有する一方向性電磁鋼板の鉄損の低減には鋼板に張
力を付与することが有効であり、１．５kgf/mm2 程度ま
での張力付与によって効果的に鉄損が低減できることが
知られている。この張力は通常、表面に形成された被膜
によって付与される。
【０００４】従来、一方向性電磁鋼板には、仕上げ焼鈍
工程で鋼板表面の酸化物と焼鈍分離剤とが反応して生成
するフォルステライトを主体とする１次被膜、および特
開昭４８−３９３３８号公報に開示されたコロイド状シ
リカとりん酸塩とを主体とするコーティング液を焼き付
けることによって生成する２次被膜の２層の被膜によっ
て、１．０kgf/mm2 程度の張力が付与されている。した
がってこれら現行被膜の場合、より大きな張力付与によ
る鉄損改善の余地は残されているものの、被膜を厚くす
ることによる付与張力の増加は占積率の低下をもたらす
ため好ましくない。
工程で鋼板表面の酸化物と焼鈍分離剤とが反応して生成
するフォルステライトを主体とする１次被膜、および特
開昭４８−３９３３８号公報に開示されたコロイド状シ
リカとりん酸塩とを主体とするコーティング液を焼き付
けることによって生成する２次被膜の２層の被膜によっ
て、１．０kgf/mm2 程度の張力が付与されている。した
がってこれら現行被膜の場合、より大きな張力付与によ
る鉄損改善の余地は残されているものの、被膜を厚くす
ることによる付与張力の増加は占積率の低下をもたらす
ため好ましくない。
【０００５】また、一方向性電磁鋼板の鉄損を改善する
もう１つの方法として、仕上げ焼鈍後の鋼板表面の凹凸
や表面近傍の内部酸化層を除去して鏡面仕上げを行い、
その表面に金属メッキを施す方法が特公昭５２−２４４
９９号公報に、さらにその表面に張力被膜を形成する方
法が例えば特公昭５６−４１５０号公報、特開昭６１−
２０１７３２号公報、特公昭６３−５４７６７号公報、
特開平２−２１３４８３号公報等に開示されている。こ
れらの場合においても、被膜による鋼板への張力付与の
大きい方が鉄損改善効果が大きい。これらのことから、
密着性に優れ、薄くても鋼板に大きな張力が付与できる
被膜が望まれていた。
もう１つの方法として、仕上げ焼鈍後の鋼板表面の凹凸
や表面近傍の内部酸化層を除去して鏡面仕上げを行い、
その表面に金属メッキを施す方法が特公昭５２−２４４
９９号公報に、さらにその表面に張力被膜を形成する方
法が例えば特公昭５６−４１５０号公報、特開昭６１−
２０１７３２号公報、特公昭６３−５４７６７号公報、
特開平２−２１３４８３号公報等に開示されている。こ
れらの場合においても、被膜による鋼板への張力付与の
大きい方が鉄損改善効果が大きい。これらのことから、
密着性に優れ、薄くても鋼板に大きな張力が付与できる
被膜が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術における問題点を解決し、密着性に優れ、薄くても
鋼板に大きな張力を付与する被膜を表面に有することで
鉄損が低減された一方向性電磁鋼板を提供することを目
的とする。
技術における問題点を解決し、密着性に優れ、薄くても
鋼板に大きな張力を付与する被膜を表面に有することで
鉄損が低減された一方向性電磁鋼板を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ほう酸アルミ
ニウム、ほう酸マグネシウム、ほう酸カルシウムの１種
または２種以上を主体とする結晶質酸化物、およびＢ，
Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種以上を酸化物重量換
算で５０％以上含有する非晶質酸化物の混合物とからな
る被膜を備えてなる低鉄損一方向性電磁鋼板を要旨とす
る。また、上記結晶質酸化物が重量比で３０％以上９
９．５％以下、非晶質酸化物が０．５％超７０％未満の
組成比よりなり、結晶質複合酸化物が、Ａｌx Ｂy Ｏ
3(x+y)/2（０．１＜（ｙ／ｘ）＜５）なる化学式で表さ
れるほう酸アルミニウム、非晶質酸化物が、Ｂおよび／
またはＳｉを酸化物重量換算の合計で７０％以上含有す
る低鉄損一方向性電磁鋼板を要旨とする。
ニウム、ほう酸マグネシウム、ほう酸カルシウムの１種
または２種以上を主体とする結晶質酸化物、およびＢ，
Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種以上を酸化物重量換
算で５０％以上含有する非晶質酸化物の混合物とからな
る被膜を備えてなる低鉄損一方向性電磁鋼板を要旨とす
る。また、上記結晶質酸化物が重量比で３０％以上９
９．５％以下、非晶質酸化物が０．５％超７０％未満の
組成比よりなり、結晶質複合酸化物が、Ａｌx Ｂy Ｏ
3(x+y)/2（０．１＜（ｙ／ｘ）＜５）なる化学式で表さ
れるほう酸アルミニウム、非晶質酸化物が、Ｂおよび／
またはＳｉを酸化物重量換算の合計で７０％以上含有す
る低鉄損一方向性電磁鋼板を要旨とする。
【０００８】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の一方
向性電磁鋼板は、２次再結晶が完了している鋼板表面に
ほう酸アルミニウム、ほう酸マグネシウム、ほう酸カル
シウムの１種または２種以上を主体とする結晶質酸化
物、およびＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種以上
を酸化物重量換算で５０％以上含有する非晶質酸化物の
混合物とからなる被膜を有するものである。
向性電磁鋼板は、２次再結晶が完了している鋼板表面に
ほう酸アルミニウム、ほう酸マグネシウム、ほう酸カル
シウムの１種または２種以上を主体とする結晶質酸化
物、およびＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種以上
を酸化物重量換算で５０％以上含有する非晶質酸化物の
混合物とからなる被膜を有するものである。
【０００９】ここでいう２次再結晶が完了した鋼板と
は、従来公知の方法で仕上げ焼鈍を行って、表面にフ
ォルステライト質の１次被膜が形成された鋼板、１次
被膜および付随的に生成している内部酸化層を酸に浸漬
して除去した鋼板、で得た鋼板に水素中で平坦化焼
鈍を施した鋼板、あるいは化学研磨、電解研磨等の研磨
を施した鋼板、被膜生成に対して不活性であるアルミ
ナ粉末等、または塩化物等の微量の添加物を添加した従
来公知の焼鈍分離剤を塗布し、１次被膜を生成させない
条件下で仕上げ焼鈍を行った鋼板等を指す。
は、従来公知の方法で仕上げ焼鈍を行って、表面にフ
ォルステライト質の１次被膜が形成された鋼板、１次
被膜および付随的に生成している内部酸化層を酸に浸漬
して除去した鋼板、で得た鋼板に水素中で平坦化焼
鈍を施した鋼板、あるいは化学研磨、電解研磨等の研磨
を施した鋼板、被膜生成に対して不活性であるアルミ
ナ粉末等、または塩化物等の微量の添加物を添加した従
来公知の焼鈍分離剤を塗布し、１次被膜を生成させない
条件下で仕上げ焼鈍を行った鋼板等を指す。
【００１０】従来より、電磁鋼板への張力付与には熱膨
張係数の小さい被膜材質を選択し、鋼板との熱膨張係数
差によって冷却時に生じる応力を利用していた。しかし
ながら、熱膨張係数だけではなく、被膜材質のヤング率
も鋼板への張力付与に影響を及ぼす因子であることが指
摘されている。本発明の被膜成分のうち、結晶質の複合
酸化物は前記要件を満たし、鋼板への大きな張力付与を
もたらしていると考えられる。
張係数の小さい被膜材質を選択し、鋼板との熱膨張係数
差によって冷却時に生じる応力を利用していた。しかし
ながら、熱膨張係数だけではなく、被膜材質のヤング率
も鋼板への張力付与に影響を及ぼす因子であることが指
摘されている。本発明の被膜成分のうち、結晶質の複合
酸化物は前記要件を満たし、鋼板への大きな張力付与を
もたらしていると考えられる。
【００１１】一般的にほう酸アルミニウムと呼ばれるＡ
ｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系酸化物には、組成比によって９Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 ，２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 の２つ
の平衡相化合物が存在する。またＭｇＯ−Ｂ2 Ｏ3 系酸
化物には、ＭｇＯ・２Ｂ2 Ｏ3 ，２ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，
３ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 の３つが、ＣａＯ−Ｂ2 Ｏ3 系酸化
物には、ＣａＯ・２Ｂ2 Ｏ3 ，ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，２Ｃ
ａＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，３ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 の４つが存在する
が、本発明の被膜成分はこのうちのいずれであっても全
く差し支えない。
ｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 系酸化物には、組成比によって９Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 ，２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 の２つ
の平衡相化合物が存在する。またＭｇＯ−Ｂ2 Ｏ3 系酸
化物には、ＭｇＯ・２Ｂ2 Ｏ3 ，２ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，
３ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 の３つが、ＣａＯ−Ｂ2 Ｏ3 系酸化
物には、ＣａＯ・２Ｂ2 Ｏ3 ，ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，２Ｃ
ａＯ・Ｂ2 Ｏ3 ，３ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 の４つが存在する
が、本発明の被膜成分はこのうちのいずれであっても全
く差し支えない。
【００１２】ほう酸マグネシウム、ほう酸カルシウムの
うち特に好適な結晶質は、ＭＯ（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ）／Ｂ
2 Ｏ3 で表記した場合に、概ね１以下となるようなＢ2
Ｏ3成分の多い方の組成であり、ほう酸マグネシウムの
場合でＭｇＯ・２Ｂ2 Ｏ3 、ほう酸カルシウムではＣａ
Ｏ・２Ｂ2 Ｏ3 ，ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 である。
うち特に好適な結晶質は、ＭＯ（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ）／Ｂ
2 Ｏ3 で表記した場合に、概ね１以下となるようなＢ2
Ｏ3成分の多い方の組成であり、ほう酸マグネシウムの
場合でＭｇＯ・２Ｂ2 Ｏ3 、ほう酸カルシウムではＣａ
Ｏ・２Ｂ2 Ｏ3 ，ＣａＯ・Ｂ2 Ｏ3 である。
【００１３】これらの結晶質でとりわけ大きな張力が付
与される化合物はほう酸アルミニウムである。ほう酸ア
ルミニウムの場合、焼き付け温度によっては前述の２つ
の平衡相のほかに両者の中間組成、あるいはその近傍の
組成をとる場合がある。これは２つの平衡相が同じ結晶
構造を持ち、格子定数がほぼ同じであるため、Ａｌ，Ｂ
の各イオンサイト間で容易に置換が生じ、準安定相を形
成するためであると考えている。このような準安定相を
形成する組成比として、Ａｌx Ｂy Ｏ3(x+y)/2で表記し
た場合に０．１＜（ｙ／ｘ）＜５の範囲であることを見
いだし、このいずれであっても効果的に張力が付与でき
ることを確認した。
与される化合物はほう酸アルミニウムである。ほう酸ア
ルミニウムの場合、焼き付け温度によっては前述の２つ
の平衡相のほかに両者の中間組成、あるいはその近傍の
組成をとる場合がある。これは２つの平衡相が同じ結晶
構造を持ち、格子定数がほぼ同じであるため、Ａｌ，Ｂ
の各イオンサイト間で容易に置換が生じ、準安定相を形
成するためであると考えている。このような準安定相を
形成する組成比として、Ａｌx Ｂy Ｏ3(x+y)/2で表記し
た場合に０．１＜（ｙ／ｘ）＜５の範囲であることを見
いだし、このいずれであっても効果的に張力が付与でき
ることを確認した。
【００１４】ここで、本発明でいうところの結晶質酸化
物は、電子線回折像によりその構造が確認できる。通
常、非晶質からの電子線回折像は、散漫なハローパター
ンを示すが、本発明の結晶質酸化物は明瞭なリングパタ
ーンを示し、また一部回折斑点も観察される。回折像が
リングパターンとなるのは結晶質酸化物のサイズが小さ
いためであり、数nm，約５nm程度〜数十nmの結晶子サイ
ズとなっている。なお、結晶子サイズの上限は、本発明
においては特に制限を受けるものではなく、大きい結晶
であっても全く差し支えない。本発明において重要な点
は、特定成分の結晶質酸化物と非晶質酸化物とが共存し
ていることである。
物は、電子線回折像によりその構造が確認できる。通
常、非晶質からの電子線回折像は、散漫なハローパター
ンを示すが、本発明の結晶質酸化物は明瞭なリングパタ
ーンを示し、また一部回折斑点も観察される。回折像が
リングパターンとなるのは結晶質酸化物のサイズが小さ
いためであり、数nm，約５nm程度〜数十nmの結晶子サイ
ズとなっている。なお、結晶子サイズの上限は、本発明
においては特に制限を受けるものではなく、大きい結晶
であっても全く差し支えない。本発明において重要な点
は、特定成分の結晶質酸化物と非晶質酸化物とが共存し
ていることである。
【００１５】本発明の被膜成分としては、上述の結晶質
酸化物のほかに非晶質の酸化物から構成されている。非
晶質酸化物にはＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種
以上を酸化物重量換算で５０％以上含有しており、張力
付与にはそれほど貢献しないと考えられるものの、表面
の平滑性、加工性等張力以外の被膜特性、密着性の向上
等をもたらしていると考えられる。
酸化物のほかに非晶質の酸化物から構成されている。非
晶質酸化物にはＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか１種または２種
以上を酸化物重量換算で５０％以上含有しており、張力
付与にはそれほど貢献しないと考えられるものの、表面
の平滑性、加工性等張力以外の被膜特性、密着性の向上
等をもたらしていると考えられる。
【００１６】非晶質酸化物にはＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか
１種または２種以上を酸化物重量換算で５０％以上含有
している。これらの元素以外の残部については、非晶質
を形成する限りにおいてはいずれの元素、化合物であっ
ても特に支障はない。上記元素以外の非晶質構成成分と
しては、結晶質を構成しているＡｌ，Ｍｇ，Ｃａ，母材
から混入するＦｅ等の他に、被膜特性改善のために微量
添加成分として用いるＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｂ等がある。
１種または２種以上を酸化物重量換算で５０％以上含有
している。これらの元素以外の残部については、非晶質
を形成する限りにおいてはいずれの元素、化合物であっ
ても特に支障はない。上記元素以外の非晶質構成成分と
しては、結晶質を構成しているＡｌ，Ｍｇ，Ｃａ，母材
から混入するＦｅ等の他に、被膜特性改善のために微量
添加成分として用いるＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｂ等がある。
【００１７】被膜中の結晶質酸化物と非晶質酸化物との
割合は、結晶質成分が重量比で３０％以上９９．５％以
下、非晶質成分が０．５％超７０％未満が好ましく、よ
り好ましくは結晶質成分が５０％以上９９％以下、非晶
質成分が１％超５０％未満である。組成比がこの範囲か
ら外れて結晶質成分が多い場合、鋼板には十分な張力が
付与されるものの、表面の平滑性があまり良くない被膜
となる。一方、非晶質成分がこの範囲を超えて多い場
合、十分な張力が付与されない。
割合は、結晶質成分が重量比で３０％以上９９．５％以
下、非晶質成分が０．５％超７０％未満が好ましく、よ
り好ましくは結晶質成分が５０％以上９９％以下、非晶
質成分が１％超５０％未満である。組成比がこの範囲か
ら外れて結晶質成分が多い場合、鋼板には十分な張力が
付与されるものの、表面の平滑性があまり良くない被膜
となる。一方、非晶質成分がこの範囲を超えて多い場
合、十分な張力が付与されない。
【００１８】ある種の被膜においては、構成する結晶質
と非晶質との割合の定量化が困難な場合があるが、本発
明においては、溶解法による定量分析に加えて、電子顕
微鏡観察による結晶質／非晶質の体積割合の評価、塗布
液組成からの非晶質生成量の推定を行っている。
と非晶質との割合の定量化が困難な場合があるが、本発
明においては、溶解法による定量分析に加えて、電子顕
微鏡観察による結晶質／非晶質の体積割合の評価、塗布
液組成からの非晶質生成量の推定を行っている。
【００１９】本発明の非晶質酸化物の特に好ましい態様
としては、Ｂおよび／またはＳｉを酸化物重量換算の合
計で７０％以上含有するものである。これを満たす非晶
質酸化物は、熱膨張係数が比較的小さく、鋼板への張力
付与の点から好ましいだけでなく、鋼板への良好な密
着、とりわけ低鉄損化を意図して平滑化した地鉄表面に
直接被膜を形成するような場合においても極めて良好な
密着をもたらすことがわかった。
としては、Ｂおよび／またはＳｉを酸化物重量換算の合
計で７０％以上含有するものである。これを満たす非晶
質酸化物は、熱膨張係数が比較的小さく、鋼板への張力
付与の点から好ましいだけでなく、鋼板への良好な密
着、とりわけ低鉄損化を意図して平滑化した地鉄表面に
直接被膜を形成するような場合においても極めて良好な
密着をもたらすことがわかった。
【００２０】本発明の一方向性電磁鋼板の被膜は、厚す
ぎる場合には占積率が低下するため目的に応じてできる
だけ薄いものが良く、５μｍ以下が好ましい。より好ま
しくは３μｍ以下である。また張力付与の観点からは、
極端に薄すぎては効果が十分でなく、０．１μｍ以上が
必要である。以下に本発明を実施例を用いて説明する
が、本発明はかかる実施例にのみ限定されるものではな
い。
ぎる場合には占積率が低下するため目的に応じてできる
だけ薄いものが良く、５μｍ以下が好ましい。より好ま
しくは３μｍ以下である。また張力付与の観点からは、
極端に薄すぎては効果が十分でなく、０．１μｍ以上が
必要である。以下に本発明を実施例を用いて説明する
が、本発明はかかる実施例にのみ限定されるものではな
い。
【００２１】
実施例１ 市販のベーマイト粉末（ＣＯＮＤＥＡ ＶＩＳＴＡ社；
ＤＩＳＰＡＬ）３５．５重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）３５．５重量部（酸
化物換算）、メタほう酸２８．４重量部（酸化物換
算）、ＦｅＯＯＨ０．６重量部、および蒸留水を十分に
混合して塗布用ゾルを作製した。これを、Ｓｉを３．２
％含有する厚さ０．２mmの仕上げ焼鈍後の１次被膜（フ
ォルステライト質）を有する一方向性電磁鋼板に片面４
ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を１ vol％含有するＮ
2 中で９００℃、１分間焼き付けることで被膜形成を行
った。
ＤＩＳＰＡＬ）３５．５重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）３５．５重量部（酸
化物換算）、メタほう酸２８．４重量部（酸化物換
算）、ＦｅＯＯＨ０．６重量部、および蒸留水を十分に
混合して塗布用ゾルを作製した。これを、Ｓｉを３．２
％含有する厚さ０．２mmの仕上げ焼鈍後の１次被膜（フ
ォルステライト質）を有する一方向性電磁鋼板に片面４
ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を１ vol％含有するＮ
2 中で９００℃、１分間焼き付けることで被膜形成を行
った。
【００２２】得られた鋼板には、フォルステライト質の
１次被膜上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3・Ｂ2 Ｏ3 、および
Ｂを９０％以上（酸化物換算）含有する非晶質酸化物が
混在した被膜が形成されていることが化学分析、Ｘ線回
折、電子顕微鏡観察の結果わかった。また、被膜中の結
晶質酸化物相の割合は約８０％、非晶質酸化物相の割合
は約２０％であった。２０mmφの円柱の周囲に、その角
度が１８０度となるように巻付け試験を行って評価した
被膜の密着性は極めて良好であり、片面の被膜を除去
し、板の曲がりの大きさから計算した鋼板への付与張力
は１．４kgf/mm2であった。鉄損値（Ｗ17/50 ）は、被
膜形成前の０．８５W/kgに対して形成後は０．７０W/kg
と大幅な改善が認められた。
１次被膜上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3・Ｂ2 Ｏ3 、および
Ｂを９０％以上（酸化物換算）含有する非晶質酸化物が
混在した被膜が形成されていることが化学分析、Ｘ線回
折、電子顕微鏡観察の結果わかった。また、被膜中の結
晶質酸化物相の割合は約８０％、非晶質酸化物相の割合
は約２０％であった。２０mmφの円柱の周囲に、その角
度が１８０度となるように巻付け試験を行って評価した
被膜の密着性は極めて良好であり、片面の被膜を除去
し、板の曲がりの大きさから計算した鋼板への付与張力
は１．４kgf/mm2であった。鉄損値（Ｗ17/50 ）は、被
膜形成前の０．８５W/kgに対して形成後は０．７０W/kg
と大幅な改善が認められた。
【００２３】実施例２ 市販のベーマイト粉末（ＣＯＮＤＥＡ ＶＩＳＴＡ社；
ＤＩＳＰＡＬ）３３．１重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）３３．１重量部（酸
化物換算）、メタほう酸３３．１重量部（酸化物換
算）、ＦｅＯＯＨ０．７重量部、および蒸留水を十分に
混合して塗布用ゾルを作製した。これを、Ｓｉを３．２
％含有し、アルミナを焼鈍分離剤として塗布し、仕上げ
焼鈍を施した厚さ０．２mmの鏡面化した一方向性電磁鋼
板に片面４ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を３ vol％
含有するＮ2 中で８５０℃、１分間焼き付けることで被
膜形成を行った。
ＤＩＳＰＡＬ）３３．１重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）３３．１重量部（酸
化物換算）、メタほう酸３３．１重量部（酸化物換
算）、ＦｅＯＯＨ０．７重量部、および蒸留水を十分に
混合して塗布用ゾルを作製した。これを、Ｓｉを３．２
％含有し、アルミナを焼鈍分離剤として塗布し、仕上げ
焼鈍を施した厚さ０．２mmの鏡面化した一方向性電磁鋼
板に片面４ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を３ vol％
含有するＮ2 中で８５０℃、１分間焼き付けることで被
膜形成を行った。
【００２４】得られた鋼板には、化学分析、Ｘ線回折、
電子顕微鏡観察の結果、地鉄上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3
・Ｂ2 Ｏ3 、およびＢを９０％以上（酸化物換算）含有
する非晶質酸化物が混在した被膜が形成されていること
がわかった。また、被膜中の結晶質酸化物相の割合は約
７０％、非晶質酸化物相の割合は約３０％であった。実
施例１と同様にして測定した被膜の密着性は極めて良好
であり、付与張力は１．４kgf/mm2 であった。鉄損値
（Ｗ17/50 ）は、被膜形成前の１．１５W/kgに対して形
成後は０．８８W/kgと大幅な改善が認められた。
電子顕微鏡観察の結果、地鉄上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3
・Ｂ2 Ｏ3 、およびＢを９０％以上（酸化物換算）含有
する非晶質酸化物が混在した被膜が形成されていること
がわかった。また、被膜中の結晶質酸化物相の割合は約
７０％、非晶質酸化物相の割合は約３０％であった。実
施例１と同様にして測定した被膜の密着性は極めて良好
であり、付与張力は１．４kgf/mm2 であった。鉄損値
（Ｗ17/50 ）は、被膜形成前の１．１５W/kgに対して形
成後は０．８８W/kgと大幅な改善が認められた。
【００２５】実施例３ 市販のベーマイト粉末（ＣＯＮＤＥＡ ＶＩＳＴＡ社；
ＤＩＳＰＡＬ）７０．３重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）７．８重量部（酸化
物換算）、メタほう酸１９．５重量部（酸化物換算）、
ＦｅＯＯＨ ２．４重量部、および蒸留水を十分に混合
して塗布用液Ａを作製した。また、りん酸アルミニウム
４８重量部（重りん酸アルミニウム換算）、コロイダル
シリカ４０重量部（固形分量として）、無水クロム酸１
２重量部、および蒸留水を十分に混合して塗布液Ｂを作
製した。この両者を表１に示した割合で混合し、Ｓｉを
３．２％含有する厚さ０．２mmの仕上げ焼鈍後の１次被
膜（フォルステライト質）を有する一方向性電磁鋼板に
片面４〜５ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を１ vol％
含有するＮ2 中で８３０℃、１分間焼き付けることで被
膜形成を行った。
ＤＩＳＰＡＬ）７０．３重量部（酸化物換算）、アルミ
ナゾル（日産化学；ＡＳ−２００）７．８重量部（酸化
物換算）、メタほう酸１９．５重量部（酸化物換算）、
ＦｅＯＯＨ ２．４重量部、および蒸留水を十分に混合
して塗布用液Ａを作製した。また、りん酸アルミニウム
４８重量部（重りん酸アルミニウム換算）、コロイダル
シリカ４０重量部（固形分量として）、無水クロム酸１
２重量部、および蒸留水を十分に混合して塗布液Ｂを作
製した。この両者を表１に示した割合で混合し、Ｓｉを
３．２％含有する厚さ０．２mmの仕上げ焼鈍後の１次被
膜（フォルステライト質）を有する一方向性電磁鋼板に
片面４〜５ｇ／ｍ2 となるように塗布、Ｈ2 を１ vol％
含有するＮ2 中で８３０℃、１分間焼き付けることで被
膜形成を行った。
【００２６】得られた鋼板には、化学分析、Ｘ線回折、
電子顕微鏡観察の結果、フォルステライト質の１次被膜
上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 ，９Ａｌ2 Ｏ3 ・
２Ｂ2 Ｏ3 、およびＢ，Ｐ，Ｓｉを合計で７０％以上
（酸化物換算）含有する非晶質酸化物が混在した被膜が
形成されていることがわかった。実施例１，２と同様に
して測定した被膜密着性、結晶質相の含有割合、付与張
力、および鋼板の磁気特性の測定結果を表１に示した。
いずれの混合比においても、大幅な鉄損の改善が認めら
れている。
電子顕微鏡観察の結果、フォルステライト質の１次被膜
上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 ，９Ａｌ2 Ｏ3 ・
２Ｂ2 Ｏ3 、およびＢ，Ｐ，Ｓｉを合計で７０％以上
（酸化物換算）含有する非晶質酸化物が混在した被膜が
形成されていることがわかった。実施例１，２と同様に
して測定した被膜密着性、結晶質相の含有割合、付与張
力、および鋼板の磁気特性の測定結果を表１に示した。
いずれの混合比においても、大幅な鉄損の改善が認めら
れている。
【００２７】
【表１】
【００２８】実施例４ 実施例３と同様に塗布液Ａ、塗布液Ｂの２種類の塗布液
を作製した。これらを表２に示した割合で混合し、Ｓｉ
を３．２％含有し、アルミナを焼鈍分離剤として塗布
し、仕上げ焼鈍を施した厚さ０．２mmの鏡面化した一方
向性電磁鋼板に片面４〜５ｇ／ｍ2 となるように塗布、
Ｈ2 を３ vol％含有するＮ2 中で８２０℃、１分間焼き
付けることで被膜形成を行った。
を作製した。これらを表２に示した割合で混合し、Ｓｉ
を３．２％含有し、アルミナを焼鈍分離剤として塗布
し、仕上げ焼鈍を施した厚さ０．２mmの鏡面化した一方
向性電磁鋼板に片面４〜５ｇ／ｍ2 となるように塗布、
Ｈ2 を３ vol％含有するＮ2 中で８２０℃、１分間焼き
付けることで被膜形成を行った。
【００２９】得られた鋼板には、化学分析、Ｘ線回折、
電子顕微鏡観察の結果、地鉄上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3
・Ｂ2 Ｏ3 ，９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 、およびＢ，
Ｐ，Ｓｉを合計で７０％以上（酸化物換算）含有する非
晶質酸化物が混在した被膜が形成されていることがわか
った。実施例１，２と同様にして測定した被膜密着性、
結晶質相の含有割合、付与張力、鋼板の磁気特性の測定
結果を表２に示した。いずれの混合比においても、大幅
な鉄損の改善が認められている。
電子顕微鏡観察の結果、地鉄上に結晶質の２Ａｌ2 Ｏ3
・Ｂ2 Ｏ3 ，９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 、およびＢ，
Ｐ，Ｓｉを合計で７０％以上（酸化物換算）含有する非
晶質酸化物が混在した被膜が形成されていることがわか
った。実施例１，２と同様にして測定した被膜密着性、
結晶質相の含有割合、付与張力、鋼板の磁気特性の測定
結果を表２に示した。いずれの混合比においても、大幅
な鉄損の改善が認められている。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【発明の効果】本発明は、特定の成分の結晶質相、非晶
質相の混合物からなる被膜を表面に有することで、その
張力付与効果によって鉄損が著しく改善され、かつ良好
な表面性状の一方向性電磁鋼板を提供するものである。
特に、従来から用いられている１次被膜、あるいは著し
い低鉄損化を意図した鏡面化鋼板のいずれに対しても良
好な特性を示し、汎用性の観点からも工業的効果は甚大
である。
質相の混合物からなる被膜を表面に有することで、その
張力付与効果によって鉄損が著しく改善され、かつ良好
な表面性状の一方向性電磁鋼板を提供するものである。
特に、従来から用いられている１次被膜、あるいは著し
い低鉄損化を意図した鏡面化鋼板のいずれに対しても良
好な特性を示し、汎用性の観点からも工業的効果は甚大
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩康 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 8/40
Claims (4)
- 【請求項１】 ほう酸アルミニウム、ほう酸マグネシウ
ム、ほう酸カルシウムの１種または２種以上を主体とす
る結晶質酸化物、およびＢ，Ｐ，Ｓｉのいずれか１種ま
たは２種以上を酸化物重量換算で５０％以上含有する非
晶質酸化物の混合物とからなる被膜を備えてなる低鉄損
一方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】 結晶質酸化物が重量比で３０％以上９
９．５％以下、非晶質酸化物が０．５％超７０％未満で
ある請求項１に記載の低鉄損一方向性電磁鋼板。 - 【請求項３】 結晶質酸化物が、Ａｌx Ｂy Ｏ3(x+y)/2
（０．１＜（ｙ／ｘ）＜５）なる化学式で表されるほう
酸アルミニウムである請求項１または２に記載の低鉄損
一方向性電磁鋼板。 - 【請求項４】 非晶質酸化物が、Ｂおよび／またはＳｉ
をそれぞれの酸化物重量換算の合計で７０％以上含有す
る請求項１ないし３のいずれかに記載の低鉄損一方向性
電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00246294A JP3169500B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 低鉄損一方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00246294A JP3169500B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 低鉄損一方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207424A JPH07207424A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3169500B2 true JP3169500B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=11529976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00246294A Expired - Lifetime JP3169500B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 低鉄損一方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169500B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569262B1 (en) | 1999-02-23 | 2003-05-27 | International Business Machines Corporation | Lead-free solder powder material, lead-free solder paste and a method for preparing same |
| EP3872227A4 (en) * | 2018-10-25 | 2022-08-10 | Nippon Steel Corporation | COATING LIQUID FOR PRODUCTION OF AN INSULATION FILM FOR CORE-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET, CORE-ORIENTATION ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET AND METHOD OF PRODUCTION OF CORE-ORIENTATION ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3394845B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2003-04-07 | 新日本製鐵株式会社 | 低鉄損一方向性珪素鋼板 |
| JP3406799B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2003-05-12 | 新日本製鐵株式会社 | ほう酸アルミニウム被膜を有する一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| JP5211434B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2013-06-12 | 新日鐵住金株式会社 | 皮膜密着性が良好で磁気特性が優れた電磁鋼板、その製造方法および使用方法 |
| RU2562182C2 (ru) | 2011-01-12 | 2015-09-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Лист из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой и способ его получения |
| JP7027925B2 (ja) * | 2018-02-06 | 2022-03-02 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板とその製造方法 |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP00246294A patent/JP3169500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569262B1 (en) | 1999-02-23 | 2003-05-27 | International Business Machines Corporation | Lead-free solder powder material, lead-free solder paste and a method for preparing same |
| EP3872227A4 (en) * | 2018-10-25 | 2022-08-10 | Nippon Steel Corporation | COATING LIQUID FOR PRODUCTION OF AN INSULATION FILM FOR CORE-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET, CORE-ORIENTATION ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET AND METHOD OF PRODUCTION OF CORE-ORIENTATION ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07207424A (ja) | 1995-08-08 |
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