JPH01252726A - 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH01252726A
JPH01252726A JP7817088A JP7817088A JPH01252726A JP H01252726 A JPH01252726 A JP H01252726A JP 7817088 A JP7817088 A JP 7817088A JP 7817088 A JP7817088 A JP 7817088A JP H01252726 A JPH01252726 A JP H01252726A
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JP
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steel sheet
grooves
iron loss
groove
silicon steel
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JP7817088A
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Takashi Kobayashi
尚 小林
Osamu Tanaka
収 田中
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1294Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は歪取り焼鈍を行なっても磁気特性の劣化しない
低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである
〔従来の技術〕
方向性電磁鋼板において近年エネルギー節約の観点から
鉄損を低減することが要望されている。
鉄損を低減する方法としてはレーザー照射により磁区を
細分化する方法が既に特公昭5B−26406号公報に
開示されている。該方法による鉄損の低減はレーザーに
より導入された歪に起因している。したがって歪取り焼
鈍を必要としない積鉄心トランス用としては使用できる
が歪取り焼鈍を必要とする巻き鉄心トランス用としては
使用出来ない。また特開昭59−100222号公報に
おいて二次再結晶焼鈍ずみの鋼板に局所的な熱処理を加
えて800’C以上の温度で焼なましを行ない、人工的
粒界を導入する方法が開示されている。該方法は鉄損値
の低減が、鋼板に導入された人工粒界により磁区細分化
をはかることによって達成される。800’C以上の温
度で焼なましするため、歪取り焼鈍により効果が消失す
ることはないが、実施例からみて上記レーザー照射によ
る鉄損値低減方法並みの鉄損を得ることは困難である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は一方向性電磁鋼板において歪取り焼鈍を行うと
鉄板に導入した歪が消失し低鉄損化が図れないという難
点、及び歪取り焼鈍による効果の消失はないがレーザー
照射並みの低鉄損値が得られないという難点を同時に解
決し、歪取り焼鈍を行なっても磁気特性の劣化しない低
鉄損一方向性1!磁鋼板を提供しようとするものである
〔課題を解決するための手段〕
の500℃超650℃以下の温度範囲で歯型ロールによ
り線状ないし破線状の加工歪みを加えてその後750℃
以上の温度張力付与皮膜溶液の硬化を行なうものである
。加工歪を加えた部分に90°磁区を発生させて磁区細
分化を計ろうとするもので、これにより歪取焼鈍を行な
ってもレーザー照射材値みかそれ以下の優れた鉄損値を
示す一方向性型Stを4%以下含むスラブを加熱し、中
間厚まで熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗し必要に応
じてこの段階で熱処理を行ない、次いで中間焼鈍をはさ
む2回の冷間圧延または1回の冷間圧延を行なって最終
板厚にする。得られた冷延板を脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤
を塗布し、さらに二次再結晶焼鈍を施すことからなる通
常の一方向性電磁鋼板を製造する工程で得られた鋼板に
、張力付与皮膜焼付処理をする際、皮膜のベタつきの起
らない半硬化状態の鋼板温度即ち500℃超650℃以
下の範囲内で鋼板に加工歪を加えて、鋼板表面に5μ鴎
超の溝を圧延方向に対し直角方向から45°の範囲に形
成させたのち、750℃以上の加熱処理を行なって鉄損
低下を計るものである。具体的には、張力付与皮膜焼付
炉の中に歯型ロールを設置し、これにより加工歪を加え
たのち750”C以上の加熱処理を行なって加工歪を除
去し、幾何学的な表面凹部のみを残存させるものである
0表面口部により鋼板表面に90°磁区が形成され、こ
れにより180°磁区が細分化される。仕上焼鈍後の電
磁鋼板に加工歪を加えることにより溝および微細粒を発
生させ、これにより鉄損低減が計れることは特公昭62
−53579号公報および特公昭62−54873号公
報に開示されている。しかし、これらの方法はいずれも
冷間状態で加工を加えるため、工業的にコストが高いも
のとなる。
本発明者たちはこれらの方法をさらにコストダウンすべ
く検討した結果、特に張力付与皮膜焼付時に加工歪を加
えることにより、鉄損低減効果と共に歯型ロールの寿命
が温度効果と張力付与皮膜溶液中に含まれるリン酸系溶
液の効果により顕著に延びることを究明したのである。
第1図は冷間(室温)と温間(500℃超〜650℃)
で高C鋼面型ロールの歯先摩耗を示したものであるが、
冷間に比べて温間でリン酸系張力付与溶液がある場合は
寿命が加工時間10000時間で約3借越びていること
がわかる。ここで500℃超〜650℃の温度範囲で加
工歪を加えることに限定したのは、500℃以下では張
力付与皮膜の硬化が十分でなくロールに溶液が付着する
ためである。また650℃3i−の温度では張力付与皮
膜が硬化するため歯型ロールで皮膜が破壊され再塗布が
必要となるためである。又ロール摩耗に関しては、リン
酸系張力付与溶液は完全に液体状でもよいが塗布が乱さ
れるため半硬化状態のこの温度範囲で行なうのが最善で
ある。
なお、張力付与皮膜溶液を塗布しない場合でも、上述の
温度範囲で歪加工を加えることで、加工ロール寿命を大
巾にのばすことができる。
次に加工歪を加える地鉄部分の最適状態について述べる
先ず圧延方向に対する溝と溝の間隔は1〜20IIII
I+が好ましい、最も好ましい範囲は2.5〜10mm
である。この好ましい範囲で鉄損値が有効に低減する。
次に溝の幅は10〜300μ−の範囲が好ましい。溝の
幅が狭くなると曲率半径の小さな曲げ加工を受けた時ノ
ツチ効果により折れやすくなる。又あまり広くすると磁
束密度が低下するため上記の範囲がよい。最も好ましい
範囲は10〜150μmである。
歯型ロールで溝を形成する場合、歯の先端形状は磁気特
性の点から平坦なもの、曲率半径をもったもの、あるい
は尖ったもの等が使用されるが、曲げ加工を受けた時溝
部分に応力集中を受けるようなものは好ましくない。但
し曲げ加工を施さない場合はこの限りでない。曲げ加工
を施す場合は、溝の底面形状が平坦か曲率半径をもった
ものがよい。
溝の深さ(地鉄部凹み)はあまり浅くては磁区細分化の
効果がみられず、あまり深くても磁束密度が低下して鉄
損値が劣化する。溝の深さは5μl超〜30μmが好ま
しいが、最も好ましい範囲は10〜20μ戴である。
上記溝の深さ、溝幅と磁性との関係を第2図。
第3図及び第4図に示す。
第2図は鋼板板厚0.23mm、溝間隔5II11、歯
先平坦50μm満幅で深さを変えた溝を圧延方向と直角
方向に600℃で導入後、850℃で4分間焼付は処理
した鋼板の鉄損と磁束密度との関係を示す図である。
5μ慣超〜30μ隋の溝深さで鉄損値、磁束密度とも良
好な値が得られるのがわかる。
第3図は仕上焼純情鋼板板厚0.23a+v+に溝間隔
5rH11、歯先平坦ロールで張力皮膜付与溶液を塗布
後630’Cで加工歪みを導入して10all深さの溝
を形成し、850°×2時間の加熱処理を行なった場合
の溝幅と磁性との関係を示したものである。溝幅の最適
範囲は0.31以下であることを示している。
第4図は鋼板板厚0.23μmmに溝間隔7++v+、
歯先平坦ロールで張力皮膜付与溶液を塗布後620℃で
加工歪みを導入して15μm深さの溝を形成し、850
℃×4時間の加熱処理を行なった場合の溝の幅と磁性と
の関係を示したもので、溝幅の最適範囲は0.15m5
+以下であることを示している。すなわち最適の溝の幅
は溝の深さによって変化するが、必要以上に幅を増加す
ると磁束密度が低下しヒステリシス損が増加するため鉄
損値低減の効果が小さくなる。好ましい溝幅は300μ
−以下である。
溝の深さは5μ鶴超が好ましい、これより小さいと90
°磁区の発生が少なく、磁区細分化の効果が小さい。2
5μlより大きくすると、磁束密度が低下し鉄損値は劣
化する。好ましい範囲は5μ慣超〜25μ鴎である。溝
の方向は圧延方向(<001>方位)に対して直角方向
より45°方向の間が好ましい、この傾きがあまり大き
くなると鉄損値低減に対して不利である。
また溝の形状は点線状、破線状又は線状でも良い。点同
志、又は線同志の圧延方向と直角方向の間隔は0.2+
++m以下であることが好ましい。これより大きくなる
と溝導入による磁区細分化に対する効果が少なくなる。
本発明では640℃で幅100μ転深さ1(bzmの溝
導入後種々の熱処理を行なった時の鉄損値(WIT/S
(W/kg))の変化を、第5図および第6図に示す。
この図かられかるように溝導入前の鉄損値は溝導入後−
旦悪くなるが、短時間の熱処理により極めて低い鉄損値
を示す。このことから本発明は仕上焼鈍後、張力付与皮
膜溶液を塗布後500℃超〜650℃の半硬化状態にて
加工歪により溝導入を行なったのち、750℃以上の加
熱処理を行なう。これにより、上記溝導入箇所の微細結
晶化処理と皮膜焼付硬化処理を同時に行う。本発明法に
よればユーザーにおいて歪取焼鈍を行なう前に鉄損値を
低減することが可能となる。従って歪取焼鈍を行なわな
い積鉄心トランス材としても使用できることは勿論であ
る。又、長時間の熱処理を行なっても鉄損値は安定して
いるので、長時間の歪取り焼鈍を行なう巻鉄心用トラン
ス材として好適である。第5図では板厚0.23mm、
 B、・1.93 (T)(加工歪み導入前)であり、
第6図では板厚0.23mm、 B 、・1.94(T
)である、ここにおける実施例では歯型ロールにより溝
を形成する例を示したが、この例に限らず本発明でいう
局部的な加工溝ができる方法であればいかなる方法でも
よい。
ここでは最も経済的に製品をつくることを意識して、仕
上焼鈍皮膜にリン酸系張力付与皮膜溶液がついた板を対
象としたが、仕上焼純度Hりのついた成品あるいは皮膜
のない成品でも500’C超〜650℃で溝導入後75
0℃以上の熱処理を行ない張力を付与するような処理を
行なえば、同様な効果が期待できるのは勿論である。
以下本発明の実施例をのべる。
〔実施例〕
実施例1 1回冷延法により0.23mn+厚まで仕上げた方向性
電磁鋼板の仕上焼鈍板にリン酸系張力付与皮膜溶液をコ
ーテイング後570℃で2分焼付けたのち、570℃の
温度で歯型ロール(刃先平坦)により加工歪を加えて幅
50μ階、深さ12μ圏の溝を圧延方向に直角に511
1−ピッチで導入し、その後、850℃で4分間焼鈍し
た。第1表°に本発明法と従来法による鉄損値W’+v
zs。(W/kg)を示した。本発明によれば極めて良
い鉄損値が得られた。本発明法によると鋼板表面に5μ
m超の深さの加工溝が形成されるが、溝は凹みであるた
め、占積率に対して何ら問題はなかった。
第  1  表 実施例2 1回冷延法により0.23111Ill厚まで仕上げた
方向性電磁鋼板の仕上焼鈍板にリン酸系張力皮膜溶液を
620℃で焼付後、620℃で歯車ピッチ8n+++、
歯先先端半径100μ請、刃の傾きが圧延方向に対して
75゜である歯型ロールにより、深さ15μ−の溝を導
入した。導入後直ちに850℃で5分間リン酸系張力皮
膜溶液の硬化を行ない、850’CX 4時間の歪取り
焼鈍を行なった。この時の従来法と本発明法の鉄損値を
第2表に示す0本発明法による鋼板は極めて良い鉄損値
が得られた。
第2表 〔発明の効果] 本発明法よれば通常の方向性電磁鋼板の工程に歯型ロー
ルを付加するだけで、歪取焼鈍を行なってもレーザ照射
材と同等の鉄1貝値を得ることが出来ると同時に加工治
具の寿命を大幅にのばすことが出来、工業的効果は大な
るものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は歯型ロールの摩耗量と加工時間との関係を示す
図、第2図は鋼板地鉄に対する溝深さと磁気特性との関
係を示す図、第3図および第4図は形成された溝幅と磁
気特性を示す図、第5図および第6図は鋼板加工溝導入
前後および加熱処理後の磁気特性の変化を示す図である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、仕上焼鈍済電磁鋼板に500℃超650℃以下の温
    度範囲で、圧延方向に対して直角から45°の範囲内に
    5μmの溝を形成したのち、750℃以上の加熱処理を
    することを特徴とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方
    法。 2、仕上焼鈍済電磁鋼板に張力付与絶縁処理皮膜溶液を
    塗布後、500℃超650℃以下の温度範囲で溝を形成
    する請求項1記載の方法。 3、間隔が圧延方向に1mm以上20mm以下、幅が1
    0μm以上300μm以下である溝を形成する請求項1
    記載の方法。 4、溝が点線又は破線よりなる請求項1記載の方法。
JP7817088A 1988-04-01 1988-04-01 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 Pending JPH01252726A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03138318A (ja) * 1989-07-19 1991-06-12 Allegheny Internatl Inc 局部的熱間変形加工によって電磁鋼の磁区組織を細分化する方法および装置、ならびにその製品
JP2010168615A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Nippon Steel Corp 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法

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