JP3399969B2 - 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に変圧器やその他
の電気機器用鉄心素材に有利に適合する、歪取焼鈍後も
鉄損低減効果が消失しない磁気特性の優れた方向性電磁
鋼板の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】方向性電磁鋼板は変圧器やその他の電気
機器鉄心として利用され、磁気特性に優れること、中で
も鉄損の低いことが要求される。この鉄損は概ねヒステ
リシス損と渦電流損の和で表わすことができ、ヒステリ
シス損は強い抑制力をもつインヒビターを用いることに
より、結晶方位をゴス方位、すなわち(110)<001>方位に
高度に集積させること、磁化したとき磁壁移動の際のピ
ンニング因子の生成原因となる不純物元素を低減するこ
と、等により大幅に低減されてきた。一方渦電流損につ
いては、Si含有量を増加して電気抵抗を増大させるこ
と、鋼板板厚を薄くすること、鋼板地鉄表面に地鉄と熱
膨張係数の異なる被膜を形成して地鉄に張力を付与する
こと、結晶粒の微細化により磁区幅を低減すること、等
によって低減が図られてきた。 【０００３】さらに渦電流損を低減すべく、鋼板の圧延
方向と垂直な方向にレーザー光（特公昭57-2252 号公
報) 、プラズマ炎（特開昭62-96617号公報) 等を照射す
る方法が提案されている。これらの方法は、鋼板表面に
線状又は点状に微小な熱歪みを導入することにより磁区
を細分化し、鉄損を大幅に低減しようとするものであ
る。ところがこれらの方法においては、磁区細分化後に
高温での焼鈍を施すと、鉄損低減効果は消失してしまう
ため、照射処理後に歪取焼鈍を必要とする巻鉄心用素材
として用いることはできなかった。 【０００４】そこで歪取焼鈍にも耐え得る磁区細分化方
法として、鋼板への溝形成を行う手法が種々提案されて
いる。例えば、最終仕上げ焼鈍後即ち二次再結晶後の鋼
板に局所的に溝を形成し、その反磁界効果によって磁区
を細分化する方法があるが、この溝の形成手段として
は、特公昭50-35679号公報に開示されている機械的な加
工や、特開昭63-76819号公報に示されているレーザー光
照射により絶縁被膜及び下地被膜を局所的に除去した後
電解エッチングする、等がある。また特公昭62-53579号
公報には、歯車型ロールで圧刻後、歪取焼鈍することで
溝形成及び再結晶を達成して磁区を細分化する方法が、
そして特開昭59-197520 号公報には最終仕上げ焼鈍前の
鋼板に溝を形成する方法が、それぞれ開示されている。 【０００５】さらに特開昭60-255926 号及び同61-11728
4 号各公報には、上記のような溝に鋼板地鉄と異なる物
質を充填することでさらに大きな鉄損低減効果を得る方
法が提案されている。すなわち仕上げ焼鈍後の鋼板に酸
洗等によって溝を形成して異物を充填する手法であり、
溝を形成しただけの場合に比べてより大きな鉄損低減効
果が得られている。ところがこの方法を実際に行う場
合、一旦形成した下地被膜又は絶縁被膜を部分的に除去
してエッチングした後、再度これらの被膜を形成する工
程を必要とするため、製品の占積率が低下する上、コス
ト上昇を招いて生産性が低下する不利がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題を
有利に解決するもので、歪取焼鈍後においても鉄損が劣
化しない低い鉄損を有する方向性電磁鋼板を、安定して
しかも低コストで得られる製造方法について提案するこ
とを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】発明者らは、低鉄損方向
性電磁鋼板を品質のばらつきなしに安定供給できる製造
方法の開発を目的として、鋭意実験及び検討を重ねた結
果、最終冷延板にエッチング処理して局所的に溝を形成
した後、その溝に強磁性体金属又はその合金を充填する
ことにより、従来に比べてさらに低い鉄損が得られるこ
とを新たな知見し、この発明を完成した。 【０００８】すなわちこの発明は、方向性電磁鋼素材を
熱間圧延した後、１回又は中間焼鈍を挟む２回以上の冷
間圧延を施して最終製品板厚とし、しかる後脱炭焼鈍、
次いで仕上げ焼鈍を施す一連の工程からなる方向性電磁
鋼板の製造方法において、最終冷間圧延後の鋼板にエッ
チング処理を施して鋼板の圧延方向とほぼ直交する向き
に延びる線状溝を形成した後、該線状溝内にFe, Ni, Co
及びこれらの合金から選ばれた１種を充填することを特
徴とする磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法で
ある。 【０００９】さらにこの発明の素材である含珪素鋼とし
ては、従来公知の成分組成のものいずれもが適合する
が、代表組成を掲げると次のとおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％（以下単に％と示す） Ｃは、熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみら
なず、ゴス方位の発達に有用な元素であり、少なくとも
0.01％以上の添加が好ましい。しかしながら0.10％を超
えて含有されるとかえってゴス方位に乱れが生じるので
上限は0.10％程度が好ましい。 【００１０】Si：2.0 〜4.5 ％ Siは、鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与する
が、4.5 ％を上回ると冷延性が損なわれ、一方2.0 ％に
満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次再結晶・
純化のために行われる最終高温焼鈍中にα−γ変態によ
って結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄損改善効果
が得られないので、Si量は2.0 〜4.5 ％程度とするのが
好ましい。 【００１１】Mn：0.02〜0.12％ Mnは、熱間脆化を防止するため少なくとも0.02％程度を
必要とするが、あまりに多すぎると磁気特性を劣化させ
るので上限は0.12％程度に定めるのが好ましい。 【００１２】インヒビターとしては、いわゆるMnS,MnSe
系とAlN 系とがある。 MnS, MnSe系の場合は、 Se, Ｓのうちから選ばれる少なくとも１種：0.005 〜0.
06％ Se, Ｓはいずれも、方向性けい素鋼板の２次再結晶を制
御するインヒビターとして有力な元素である。抑制力確
保の観点からは、少なくとも0.005 ％程度を必要とする
が、0.06％を超えるとその効果が損なわれるので、その
下限、上限はそれぞれ0.01％, 0.06％程度とするのが好
ましい。 【００１３】AlN 系の場合は、 Al：0.005 〜0.10％，Ｎ：0.004 〜0.015 ％ AlおよびＮの範囲についても、上述したMnS, MnSe系の
場合と同様な理由により、上記の範囲に定めた。ここに
上記した MnS, MnSe系および AlN系はそれぞれ併用が可
能である。 【００１４】インヒビター成分としては上記したＳ, S
e, Alの他、Cu, Sn, Cr、Ge, Sb, Mo, Te, BiおよびＰ
なども有利に適合するので、それぞれ少量併せて含有さ
せることもできる。ここに上記成分の好適添加範囲はそ
れぞれ、Cu, Sn, Cr：0.01〜0.15％、Ge, Sb, Mo, Te,
Bi：0.005 〜0.1 ％、Ｐ：0.01〜0.2 ％であり、これら
の各インヒビター成分についても、単独使用および複合
使用いずれもが可能である。 【００１５】以下この発明を詳細に説明する。まずこの
発明を完成するに至った実験結果について述べる。Siを
3.40％含む方向性電磁鋼スラブを加熱後に熱間圧延を施
し、次いで冷間圧延を施して板厚を0.23mmとしたのち、
エッチングレジストインキのマスク剤を、その非塗布部
が圧延方向とほぼ直交する向きに幅0.2mm 及び圧延方向
の間隔３mmで線状に残存するように塗布した。その後電
解エッチングを施して深さ20μm の線状溝を鋼板表面に
導入した。なおレジストインキの塗布はグラビアオフセ
ット印刷によって行い、アルキド系樹脂を主成分とする
グラビアインキを用いた。また電解エッチングはNaCl水
溶液中で電流密度10A/dm2 、電解時間20ｓの条件で行っ
た。 【００１６】さらに形成した溝に電気Feめっきしたも
の、Co-Ni を電気めっきしたもの及び無電解Niめっきし
たものをそれぞれ作製した。すなわち電気Feめっきによ
って溝を充填する場合、めっき液は塩化第１鉄、塩化カ
ルシウムをそれぞれ適量ずつ水に溶解させたものを用
い、pH 1.0程度、浴温度60〜90℃程度とした。またCo-N
i 合金の電気めっきの場合、塩化ニッケル、塩化コバル
ト及びホウ酸をそれぞれ適量溶解させた水溶液を用い、
pH３程度、浴温40℃〜70℃にて実験した。いずれの場合
もめっきの際の極間距離は、陽極−陰極間で電子の授受
が行われる範囲であれば特に規定はないが、ここでは30
mmとし、さらに電流密度は５〜20A/dm2 、電解時間は１
〜20分の範囲で適宜決定し、液の相対流速は0.5 m/s と
した。一方無電解Niめっきは、めっき浴に塩化ニッケ
ル、次亜リン酸ナトリウム及び塩化アンモニウム等をそ
れぞれ適量含む水溶液を用いて、pH８〜10、浴温度60〜
90℃程度で処理した。 【００１７】しかるのち各々についてレジスト剤を除去
し通常の脱炭焼鈍、そして仕上げ焼鈍を施した。かくし
て得られた鋼板からそれぞれサンプルを採取し、800 ℃
×３Ｈの歪取焼鈍を施した後、磁気特性を測定した。ま
た同一素材に溝を形成しただけの試料及び溝を形成しな
い試料も採取し、比較材とした。 【００１８】上記の実験結果を図１に示す。同図から、
溝形成後に強磁性体を充填する処理によって、良好な鉄
損（W17/50）が得られ、さらに溝だけの場合に比べて磁
束密度の劣化は小さいことがわかる。 【００１９】なおエッチング処理は、電解エッチング等
の電気化学的方法、酸洗等の化学的方法のいずれでもか
まわない。電解エッチングの場合、極間距離は陽極‐陰
極間で電子の授受が行われる範囲であれば特に規定はな
いが、導電効率上50mm以下が望ましい。電解エッチング
液は公知のもの、例えばNaCl水容液やKCl 水溶液等の電
解浴が用いられ、電流密度は５〜40A/dm2 程度、さらに
溝断面形状をできるだけ矩形に近づけるため、電解液の
相対流速を0.5 〜1.5 m/s 程度とすることが望ましい。
一方電解エッチングの代わりに酸洗処理等の化学エッチ
ングを施した場合も液としてFeCl3, HNO3, HCl等を用
い、同等程度の流速を与えることで電解エッチングの場
合と同様、矩形に近い溝を得ることが可能である。なお
非エッチング部には、エッチングレジスト材を塗布する
のが好ましい。 【００２０】また溝への充填物質は、Fe, Ni, Co及びこ
れらの合金から選ばれた１種であればいずれでもかまわ
ない。その充填方法は、電気めっき、無電解めっきの
他、PVD 、CVD 等の気相めっきであってもかまわない。 【００２１】 【作用】この発明に従って溝形成後に強磁性体を充填す
ると、溝だけの場合に比べて良好な鉄損W17/50が得られ
るのは、溝に充填した金属が歪場を形成し、新たな反磁
界効果をもたらしたことにより、磁区細分化効果が増加
したためと推察される。さらに溝のみを形成した場合に
比べて磁束密度の劣化が抑制されるが、これは溝内に強
磁性金属又は合金を充填したことによると推察される。 【００２２】 【実施例】実施例１ Ｃ：0.043 wt％, Si : 3.36 wt％, Mn : 0.070wt％, Mo
: 0.013wt％, Se : 0.019wt％、及びSb : 0.023wt％を
含有するけい素鋼スラブを、1360℃で３時間加熱後、熱
間圧延して 2.4mm厚の熱延板とした後、970 ℃で３分の
中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して0.23mm厚の最
終冷延板とした。次いで最終仕上げ焼鈍を施す前の鋼板
にマスキング剤としてレジストインキを非塗布部が圧延
方向と直交する向きに幅0.2mm 、圧延方向に間隔３mmで
線状に残存するように塗布したのち、エッチング処理を
施して深さ20μm の溝を形成し、この溝にFe, Ni, Co,
Fe-Ni 及びCo-Ni をそれぞれ充填した鋼板について、磁
気特性を調べた。 【００２３】なおエッチング処理は電解エッチングを採
用し、浴としてNaCl浴を用い、極間距離30mm、電流密度
10A/dm2 、液の相対流速0.5m/sで鋼板圧延方向に流速を
与えた。またFe, Co及びFe-Ni の溝部への充填は電気め
っきによって行い、Niについては無電解めっきを行っ
た。めっき液は表１に示す通りである。いずれの場合も
めっきの際の極間距離は、30mmとした。電流密度は５〜
20A/dm2 、電解時間は１〜20分の範囲で適宜決定した。
液の相対流速は0.5m/sとした。 【００２４】上記処理を経たものを、脱炭焼鈍、最終仕
上げ焼鈍したのち平坦化焼鈍を施し、その後800 ℃で３
時間の歪取焼鈍を行った。また比較として、溝形成材と
同一の最終冷間圧延コイルの溝形成材採取部の近傍から
鋼板を採取し、溝の形成を行わずに、溝形成材と同様の
一連の工程を施した。かくして得られた歪取焼鈍後の鋼
板について磁気特性を測定した結果を表２に示す。 【００２５】 【表１】 【００２６】 【表２】 【００２７】実施例２ 実施例１と同様の最終冷間圧延後、最終仕上げ焼鈍を施
す前の鋼板（板厚0.20mm) にマスキング剤としてレジス
トインキを非塗布部が圧延方向と直交する向きに幅0.2m
m 、圧延方向に間隔３mmで線状に残存するように塗布し
たのち、エッチング処理を施して深さ20μm の溝を形成
し、この溝にFe, Ni, Co, Fe-Ni 及びCo-Ni をそれぞれ
充填した鋼板について、磁気特性を調べた。各処理は実
施例１の方法と同様である。かくして得られた歪取焼鈍
後の鋼板について磁気特性を測定した結果を表３を示
す。 【００２８】 【表３】 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、磁気特性が良好で安
定しており、特に歪取焼鈍を行っても磁気特性の劣化が
非常に小さい方向性電磁鋼板を安定して製造することが
可能である。
の電気機器用鉄心素材に有利に適合する、歪取焼鈍後も
鉄損低減効果が消失しない磁気特性の優れた方向性電磁
鋼板の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】方向性電磁鋼板は変圧器やその他の電気
機器鉄心として利用され、磁気特性に優れること、中で
も鉄損の低いことが要求される。この鉄損は概ねヒステ
リシス損と渦電流損の和で表わすことができ、ヒステリ
シス損は強い抑制力をもつインヒビターを用いることに
より、結晶方位をゴス方位、すなわち(110)<001>方位に
高度に集積させること、磁化したとき磁壁移動の際のピ
ンニング因子の生成原因となる不純物元素を低減するこ
と、等により大幅に低減されてきた。一方渦電流損につ
いては、Si含有量を増加して電気抵抗を増大させるこ
と、鋼板板厚を薄くすること、鋼板地鉄表面に地鉄と熱
膨張係数の異なる被膜を形成して地鉄に張力を付与する
こと、結晶粒の微細化により磁区幅を低減すること、等
によって低減が図られてきた。 【０００３】さらに渦電流損を低減すべく、鋼板の圧延
方向と垂直な方向にレーザー光（特公昭57-2252 号公
報) 、プラズマ炎（特開昭62-96617号公報) 等を照射す
る方法が提案されている。これらの方法は、鋼板表面に
線状又は点状に微小な熱歪みを導入することにより磁区
を細分化し、鉄損を大幅に低減しようとするものであ
る。ところがこれらの方法においては、磁区細分化後に
高温での焼鈍を施すと、鉄損低減効果は消失してしまう
ため、照射処理後に歪取焼鈍を必要とする巻鉄心用素材
として用いることはできなかった。 【０００４】そこで歪取焼鈍にも耐え得る磁区細分化方
法として、鋼板への溝形成を行う手法が種々提案されて
いる。例えば、最終仕上げ焼鈍後即ち二次再結晶後の鋼
板に局所的に溝を形成し、その反磁界効果によって磁区
を細分化する方法があるが、この溝の形成手段として
は、特公昭50-35679号公報に開示されている機械的な加
工や、特開昭63-76819号公報に示されているレーザー光
照射により絶縁被膜及び下地被膜を局所的に除去した後
電解エッチングする、等がある。また特公昭62-53579号
公報には、歯車型ロールで圧刻後、歪取焼鈍することで
溝形成及び再結晶を達成して磁区を細分化する方法が、
そして特開昭59-197520 号公報には最終仕上げ焼鈍前の
鋼板に溝を形成する方法が、それぞれ開示されている。 【０００５】さらに特開昭60-255926 号及び同61-11728
4 号各公報には、上記のような溝に鋼板地鉄と異なる物
質を充填することでさらに大きな鉄損低減効果を得る方
法が提案されている。すなわち仕上げ焼鈍後の鋼板に酸
洗等によって溝を形成して異物を充填する手法であり、
溝を形成しただけの場合に比べてより大きな鉄損低減効
果が得られている。ところがこの方法を実際に行う場
合、一旦形成した下地被膜又は絶縁被膜を部分的に除去
してエッチングした後、再度これらの被膜を形成する工
程を必要とするため、製品の占積率が低下する上、コス
ト上昇を招いて生産性が低下する不利がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題を
有利に解決するもので、歪取焼鈍後においても鉄損が劣
化しない低い鉄損を有する方向性電磁鋼板を、安定して
しかも低コストで得られる製造方法について提案するこ
とを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】発明者らは、低鉄損方向
性電磁鋼板を品質のばらつきなしに安定供給できる製造
方法の開発を目的として、鋭意実験及び検討を重ねた結
果、最終冷延板にエッチング処理して局所的に溝を形成
した後、その溝に強磁性体金属又はその合金を充填する
ことにより、従来に比べてさらに低い鉄損が得られるこ
とを新たな知見し、この発明を完成した。 【０００８】すなわちこの発明は、方向性電磁鋼素材を
熱間圧延した後、１回又は中間焼鈍を挟む２回以上の冷
間圧延を施して最終製品板厚とし、しかる後脱炭焼鈍、
次いで仕上げ焼鈍を施す一連の工程からなる方向性電磁
鋼板の製造方法において、最終冷間圧延後の鋼板にエッ
チング処理を施して鋼板の圧延方向とほぼ直交する向き
に延びる線状溝を形成した後、該線状溝内にFe, Ni, Co
及びこれらの合金から選ばれた１種を充填することを特
徴とする磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法で
ある。 【０００９】さらにこの発明の素材である含珪素鋼とし
ては、従来公知の成分組成のものいずれもが適合する
が、代表組成を掲げると次のとおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％（以下単に％と示す） Ｃは、熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみら
なず、ゴス方位の発達に有用な元素であり、少なくとも
0.01％以上の添加が好ましい。しかしながら0.10％を超
えて含有されるとかえってゴス方位に乱れが生じるので
上限は0.10％程度が好ましい。 【００１０】Si：2.0 〜4.5 ％ Siは、鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与する
が、4.5 ％を上回ると冷延性が損なわれ、一方2.0 ％に
満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次再結晶・
純化のために行われる最終高温焼鈍中にα−γ変態によ
って結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄損改善効果
が得られないので、Si量は2.0 〜4.5 ％程度とするのが
好ましい。 【００１１】Mn：0.02〜0.12％ Mnは、熱間脆化を防止するため少なくとも0.02％程度を
必要とするが、あまりに多すぎると磁気特性を劣化させ
るので上限は0.12％程度に定めるのが好ましい。 【００１２】インヒビターとしては、いわゆるMnS,MnSe
系とAlN 系とがある。 MnS, MnSe系の場合は、 Se, Ｓのうちから選ばれる少なくとも１種：0.005 〜0.
06％ Se, Ｓはいずれも、方向性けい素鋼板の２次再結晶を制
御するインヒビターとして有力な元素である。抑制力確
保の観点からは、少なくとも0.005 ％程度を必要とする
が、0.06％を超えるとその効果が損なわれるので、その
下限、上限はそれぞれ0.01％, 0.06％程度とするのが好
ましい。 【００１３】AlN 系の場合は、 Al：0.005 〜0.10％，Ｎ：0.004 〜0.015 ％ AlおよびＮの範囲についても、上述したMnS, MnSe系の
場合と同様な理由により、上記の範囲に定めた。ここに
上記した MnS, MnSe系および AlN系はそれぞれ併用が可
能である。 【００１４】インヒビター成分としては上記したＳ, S
e, Alの他、Cu, Sn, Cr、Ge, Sb, Mo, Te, BiおよびＰ
なども有利に適合するので、それぞれ少量併せて含有さ
せることもできる。ここに上記成分の好適添加範囲はそ
れぞれ、Cu, Sn, Cr：0.01〜0.15％、Ge, Sb, Mo, Te,
Bi：0.005 〜0.1 ％、Ｐ：0.01〜0.2 ％であり、これら
の各インヒビター成分についても、単独使用および複合
使用いずれもが可能である。 【００１５】以下この発明を詳細に説明する。まずこの
発明を完成するに至った実験結果について述べる。Siを
3.40％含む方向性電磁鋼スラブを加熱後に熱間圧延を施
し、次いで冷間圧延を施して板厚を0.23mmとしたのち、
エッチングレジストインキのマスク剤を、その非塗布部
が圧延方向とほぼ直交する向きに幅0.2mm 及び圧延方向
の間隔３mmで線状に残存するように塗布した。その後電
解エッチングを施して深さ20μm の線状溝を鋼板表面に
導入した。なおレジストインキの塗布はグラビアオフセ
ット印刷によって行い、アルキド系樹脂を主成分とする
グラビアインキを用いた。また電解エッチングはNaCl水
溶液中で電流密度10A/dm2 、電解時間20ｓの条件で行っ
た。 【００１６】さらに形成した溝に電気Feめっきしたも
の、Co-Ni を電気めっきしたもの及び無電解Niめっきし
たものをそれぞれ作製した。すなわち電気Feめっきによ
って溝を充填する場合、めっき液は塩化第１鉄、塩化カ
ルシウムをそれぞれ適量ずつ水に溶解させたものを用
い、pH 1.0程度、浴温度60〜90℃程度とした。またCo-N
i 合金の電気めっきの場合、塩化ニッケル、塩化コバル
ト及びホウ酸をそれぞれ適量溶解させた水溶液を用い、
pH３程度、浴温40℃〜70℃にて実験した。いずれの場合
もめっきの際の極間距離は、陽極−陰極間で電子の授受
が行われる範囲であれば特に規定はないが、ここでは30
mmとし、さらに電流密度は５〜20A/dm2 、電解時間は１
〜20分の範囲で適宜決定し、液の相対流速は0.5 m/s と
した。一方無電解Niめっきは、めっき浴に塩化ニッケ
ル、次亜リン酸ナトリウム及び塩化アンモニウム等をそ
れぞれ適量含む水溶液を用いて、pH８〜10、浴温度60〜
90℃程度で処理した。 【００１７】しかるのち各々についてレジスト剤を除去
し通常の脱炭焼鈍、そして仕上げ焼鈍を施した。かくし
て得られた鋼板からそれぞれサンプルを採取し、800 ℃
×３Ｈの歪取焼鈍を施した後、磁気特性を測定した。ま
た同一素材に溝を形成しただけの試料及び溝を形成しな
い試料も採取し、比較材とした。 【００１８】上記の実験結果を図１に示す。同図から、
溝形成後に強磁性体を充填する処理によって、良好な鉄
損（W17/50）が得られ、さらに溝だけの場合に比べて磁
束密度の劣化は小さいことがわかる。 【００１９】なおエッチング処理は、電解エッチング等
の電気化学的方法、酸洗等の化学的方法のいずれでもか
まわない。電解エッチングの場合、極間距離は陽極‐陰
極間で電子の授受が行われる範囲であれば特に規定はな
いが、導電効率上50mm以下が望ましい。電解エッチング
液は公知のもの、例えばNaCl水容液やKCl 水溶液等の電
解浴が用いられ、電流密度は５〜40A/dm2 程度、さらに
溝断面形状をできるだけ矩形に近づけるため、電解液の
相対流速を0.5 〜1.5 m/s 程度とすることが望ましい。
一方電解エッチングの代わりに酸洗処理等の化学エッチ
ングを施した場合も液としてFeCl3, HNO3, HCl等を用
い、同等程度の流速を与えることで電解エッチングの場
合と同様、矩形に近い溝を得ることが可能である。なお
非エッチング部には、エッチングレジスト材を塗布する
のが好ましい。 【００２０】また溝への充填物質は、Fe, Ni, Co及びこ
れらの合金から選ばれた１種であればいずれでもかまわ
ない。その充填方法は、電気めっき、無電解めっきの
他、PVD 、CVD 等の気相めっきであってもかまわない。 【００２１】 【作用】この発明に従って溝形成後に強磁性体を充填す
ると、溝だけの場合に比べて良好な鉄損W17/50が得られ
るのは、溝に充填した金属が歪場を形成し、新たな反磁
界効果をもたらしたことにより、磁区細分化効果が増加
したためと推察される。さらに溝のみを形成した場合に
比べて磁束密度の劣化が抑制されるが、これは溝内に強
磁性金属又は合金を充填したことによると推察される。 【００２２】 【実施例】実施例１ Ｃ：0.043 wt％, Si : 3.36 wt％, Mn : 0.070wt％, Mo
: 0.013wt％, Se : 0.019wt％、及びSb : 0.023wt％を
含有するけい素鋼スラブを、1360℃で３時間加熱後、熱
間圧延して 2.4mm厚の熱延板とした後、970 ℃で３分の
中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して0.23mm厚の最
終冷延板とした。次いで最終仕上げ焼鈍を施す前の鋼板
にマスキング剤としてレジストインキを非塗布部が圧延
方向と直交する向きに幅0.2mm 、圧延方向に間隔３mmで
線状に残存するように塗布したのち、エッチング処理を
施して深さ20μm の溝を形成し、この溝にFe, Ni, Co,
Fe-Ni 及びCo-Ni をそれぞれ充填した鋼板について、磁
気特性を調べた。 【００２３】なおエッチング処理は電解エッチングを採
用し、浴としてNaCl浴を用い、極間距離30mm、電流密度
10A/dm2 、液の相対流速0.5m/sで鋼板圧延方向に流速を
与えた。またFe, Co及びFe-Ni の溝部への充填は電気め
っきによって行い、Niについては無電解めっきを行っ
た。めっき液は表１に示す通りである。いずれの場合も
めっきの際の極間距離は、30mmとした。電流密度は５〜
20A/dm2 、電解時間は１〜20分の範囲で適宜決定した。
液の相対流速は0.5m/sとした。 【００２４】上記処理を経たものを、脱炭焼鈍、最終仕
上げ焼鈍したのち平坦化焼鈍を施し、その後800 ℃で３
時間の歪取焼鈍を行った。また比較として、溝形成材と
同一の最終冷間圧延コイルの溝形成材採取部の近傍から
鋼板を採取し、溝の形成を行わずに、溝形成材と同様の
一連の工程を施した。かくして得られた歪取焼鈍後の鋼
板について磁気特性を測定した結果を表２に示す。 【００２５】 【表１】 【００２６】 【表２】 【００２７】実施例２ 実施例１と同様の最終冷間圧延後、最終仕上げ焼鈍を施
す前の鋼板（板厚0.20mm) にマスキング剤としてレジス
トインキを非塗布部が圧延方向と直交する向きに幅0.2m
m 、圧延方向に間隔３mmで線状に残存するように塗布し
たのち、エッチング処理を施して深さ20μm の溝を形成
し、この溝にFe, Ni, Co, Fe-Ni 及びCo-Ni をそれぞれ
充填した鋼板について、磁気特性を調べた。各処理は実
施例１の方法と同様である。かくして得られた歪取焼鈍
後の鋼板について磁気特性を測定した結果を表３を示
す。 【００２８】 【表３】 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、磁気特性が良好で安
定しており、特に歪取焼鈍を行っても磁気特性の劣化が
非常に小さい方向性電磁鋼板を安定して製造することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種処理における鉄損及び磁束密度を示すグラ
フである。
フである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−252728（ＪＰ，Ａ)
特公 昭62−54873（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 8/12
C21D 9/46 501
C23C 18/00 - 18/54
C23F 1/00 - 1/46
C25D 7/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 方向性電磁鋼素材を熱間圧延した後、１
回又は中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して最終
製品板厚とし、しかる後脱炭焼鈍、次いで仕上げ焼鈍を
施す一連の工程からなる方向性電磁鋼板の製造方法にお
いて、最終冷間圧延後の鋼板にエッチング処理を施して
鋼板の圧延方向とほぼ直交する向きに延びる線状溝を形
成した後、該線状溝内にFe, Ni, Co及びこれらの合金か
ら選ばれた１種を充填することを特徴とする磁気特性の
優れた方向性電磁鋼板の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP00289192A JP3399969B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP00289192A JP3399969B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
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