JPH02107783A - 打抜き性と磁気特性の優れた金属光沢を有する方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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） 本発明は打抜き性と磁気特性の優れた金属光沢を有する
方向性電磁鋼板の製造方法に関する。

（従来の技術） 方向性電磁鋼板は一般に次のようにして製造される。Ｓ
ｉを４．０％以下含有する電磁鋼スラブを熱間圧延し、
熱延板まま或いは熱延板焼鈍後、１回または中間焼鈍を
挾んで２回以上の冷間圧延を施して最終板厚とし、脱炭
焼鈍を行って鋼板表面にＳｉｎｇを含む酸化膜を生成さ
せ、次いでＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布して
乾燥し、コイルに巻取り、その後、仕上焼鈍を行いゴス
方位を有する２次再結晶粒を発達させるとともに、絶縁
性および磁気特性の向上のため前記ＳｉＯ□とＭｇＯの
反応によりグラス被膜を形成させている。次いで必要に
応じて絶縁コーテイング液を塗布し、焼付熱処理を行っ
て絶縁コーティング被膜を形成させる。

方向性電磁鋼板は発電機、変圧器などの電気機器の鉄心
材としで用いられる。鉄心は通常金型にて打抜かれ、或
いは剪断により、所定形状とされた鉄心単板を多数枚積
層して製作される。例えばタービン発電機の鉄心を製作
するにはその容量にもよるが１０万〜２０万枚の鉄心単
板を要する。

これら鉄心単板は打抜き返りが小さいこと例えば３０μ
ｍ以下であることが、当該鉄心単板を積層した場合、鉄
心の端面短絡による鉄損の異常増加を防止するのに重要
である。また鉄心製作加工を容易とするためにも打抜き
返りが小さいことが望まれる。

方向性電磁鋼板にはグラス被膜或いは該被膜と絶縁コー
ティング被膜の２重の絶縁被膜が形成されている。これ
ら絶縁被膜は鋼板に張力を与えて鉄損を低下させる作用
があるが、反面、グラス被膜は硬質であるために打抜き
を行う際、金型を摩耗せしめる。このため例えば数１０
００回打抜くと、打抜き返りが所定値以上発生し、金型
の再研磨或いは新品との取替えを行わなければならない
。これは作業性を著しく低下させ、またコスト上昇など
を招くことになる。

打抜き性を高めるために、グラス被膜の生成を抑制した
方向性電磁鋼板の製造方法が提案されている。例えば特
開昭５３〜２２１１３号公報では脱炭焼鈍で形成する電
磁鋼板表面の酸化膜厚みを３μｍ以下とし、焼鈍分離剤
として含水珪酸塩鉱物粉末を配合した微粒子のアルミナ
を用いて、仕上焼鈍している。かくして酸化膜の薄目付
きとアルミナを主成分とした前記焼鈍分離剤によって剥
離容易なグラス被膜を鋼板に形成して、打抜き性の向上
が図られている。

また特開昭５９−９６２７８号公報では焼鈍分離剤とし
て、粒の大きさが１０μｍ以下の微粒子アルミナと１３
００℃以上の高温焼成した不活性ＭｇＯを用いることに
より、鋼板表面の酸化膜との反応を抑制してグラス被膜
の形成を防ぎ或いは剥離しやすいものとし、打抜き性の
向上を図っている。

（発明が解決しようとする課題） これらによるとそれなりの効果があり、方向性電磁鋼板
の表面のグラス被膜形成が抑制され、打抜き性の改善が
図られている。

しかし、製造ライン例えば、熱間圧延や脱炭焼鈍や仕上
焼鈍などでは方向性電磁鋼板は例えばコイルの先端部あ
るいは後端部がほかの部分上温度偏差などを生じること
がある。温度偏差や焼鈍雰囲気の微妙な差異により、鋼
板表面に生成される酸化膜は鋼板位置内で厚みや組成に
差異が生じる。

かかる差異は脱炭焼鈍後の場合にも現出する。ところで
、従来のグラス被膜形成防止は、焼鈍分離剤の主成分の
アルミナが酸化膜中の５ｉＯｚとの反応性が弱いことを
活用し、被膜形成を抑制あるいは剥離容易なグラス被膜
として剥離しようとするのであるが、酸化膜の組成や厚
みの部分的な差異が影ツし、打抜き性が必ずしも良好と
ならないことがある。

本発明は脱炭焼鈍条件等の変動により鋼板表面の酸化膜
に差異が生じていても、グラス被膜が全く形成されず、
鋼板全面にわたって金属光沢が得られ、打抜き性が極め
て優れ、また磁気特性も優れた方向性電磁鋼板を工業的
に安定して得ることを目的とする。

（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、最終板厚に冷間圧延され
た方向性電磁鋼板を脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し仕
上焼鈍する方向性電磁鋼板の製造方法において、水和水
分２％以下のマグネシアと、該マグネシア１００重量部
に対して、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の硫化
物、多硫化物、水酸化物、塩化物、硝酸塩、リン酸塩、
炭酸塩の１種または２種以上を１〜４０重量部配合した
焼鈍分離剤を鋼板に塗布し仕上焼鈍することを特徴とす
る打抜き性と磁気特性の優れた金属光沢を有する方向性
電磁鋼板の製造方法にある。

次に、本発明ついて詳細に述べる。

本発明においては、鋼成分の特定および脱炭焼鈍し焼鈍
分離剤を塗布するまでの工程条件の特定の必要はなく任
意である。

脱炭焼鈍後は焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍されるが、焼
鈍分離剤としては、鋼板表面に脱炭焼鈍で生成した酸化
膜中のＳｉＯ□と該焼鈍分離剤中のＭｇＯの反応を阻止
し、一方では鋼板中の不純物を完全除去し磁気特性を優
れさせるよう次のように構成する。

焼鈍分離剤のマグネシア（ＭｇＯ）は水和水分が２％以
下のものとする。水和水分が多いと仕上焼純の雰囲気に
コイル内で露点ムラを住じ、ガスマーク状の表面ムラを
つくり外観をｔＮねる。また粒界酸化を生じ、磁気特性
を劣化させるので、２％以下に限定する。

ＭｇＯは酸化膜中の５ｉｎ２と反応し、グラス被膜を形
成しようとする。これを防ぐように、Ｌｆ、　Ｎａ＋に
などのアルカリ金属またはＣａ、　Ｂａ、　Ｍｇ、　Ｓ
ｒなどのアルカリ土類金属の硫化物、多硫化物、水酸化
物、塩化物、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩の１種または２
種以上を焼鈍分離剤に配合する。

これら配合剤は鋼板表面に生成された酸化膜内に入り込
みＳｉＯ□とＭｇＯとの反応を無能としグラス被膜の形
成を阻止する。この作用効果を奏せしめるには焼鈍分離
剤中のＭｇ０１００重量部に対してこれらの配合剤１重
量部以上配合する。一方、これら配合剤の配合量が多く
なると、鋼板表面が荒らされたり、結晶粒界への侵入な
どにより、外観や磁気特性或いは加工性が劣化するので
、４０重量部以下とする。

前記配合剤を添加した焼鈍分離剤は脱炭焼鈍された鋼板
に塗布されるが、この塗布にあたってはスラリー状態で
の塗装或いは、静電塗装など公知の方法が採用される。

焼鈍分離剤を鋼板に塗布後、仕上焼鈍される。

この際、鋼板表面の酸化膜に部分的な差異例えば鋼板両
側部が他より厚く、また鋼板コイルの先端部や後端部が
厚くなっていても、酸化膜自体が前記配合剤によりグラ
ス被膜形成機能をなくされているので、グラス被膜が生
ぜず鋼板全面にわたって金属光沢面となる。このため、
打抜き性が極めて優れたものとなる。

仕上焼鈍後に平坦化焼鈍する際に、金属光沢鋼板表面に
無機系コーティング剤、例えばリン酸、リン酸アルミニ
ウム、リン酸マグネシウム等のリン酸塩、クロム酸、ク
ロム酸アルミニウム、クロム酸マグネシウム等のクロム
酸塩、重クロム酸塩、コロイダルシリカの１種または２
種以上を塗布し平坦化焼鈍してよい。

また、平坦化焼鈍後に、有機系コーティング剤、例えば
アクリル系、スチレン、ポリビニール、メラミン、フェ
ノール、酢酸ビニール、エポキシ系コーティング剤等ま
たは半有機系コーティング剤或いは有機系コーティング
剤と無機系コーティング剤を混じえたものを塗布し、焼
付けると打抜き性が一段と優れたものとなる。

以下、実施例について述べる。

〈実施例１〉 Ｃ、０，０４８％、Ｓｉ；３．０８％、Ｍｎ　；　０．
０６２％、Ｓ　；　０．０２４％、残部が鉄および不可
避不純物からなる方向性電磁鋼板スラブを２．３　ｍｍ
厚に熱延し、次いで９８０°ＣＸ３分間の中間焼鈍をは
さんで２回の冷間圧延により最終板厚０．３５　ｍｍ厚
とした。

次いで８５０”ＣＸ３分間、Ｎ、　＋　Ｌ雰囲気、ｐｎ
ｚ。

／ＰＨ２＝　０．４６の条件で脱炭焼鈍を行った後表１
に示す組成の焼鈍分離剤を塗布後、１２００″ＣＸ２０
ｈｒの最終仕上焼鈍を行った。この鋼板にリン酸ＡＩ＋
コロイド状シリカ系のコーテイング液を塗布し、平坦化
焼鈍を兼ねて焼付処理を行った。得られた各試験材の外
観、打抜き性、磁気特性について調査した結果を表２に
示す。

栽−−Ｌ ｌニー々 表３に示すように１次Ｎ（スラリー（水和水分１．５％
）、付着１４　ｇ／ｒｒｆ）と２次Ｎ（非水和：静電塗
装、付着量１０　ｇ／ｒｒｆ）に分けて塗布し、１２０
０°ＣＸ２０ｈｒの最終焼鈍し、実施例１と同様に絶縁
皮膜処理を施した。得られた各試験材の外観、打抜き性
、磁気特性を調査した結果を表４に示す。

〈実施例２〉 実施例１と同様にして公知の方法で調整した最終板厚０
．３０ｍｍの冷延板をＮｔ十Ｈｚ、ＰＨｚＯ／　ＰＨｚ
　＝０．４２の条件で脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤として、
夫」−一成」■板ｍ咀 性電磁鋼板が、脱炭焼鈍条件の微妙な変動の彫金を受け
ずに得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 最終板厚に冷間圧延された方向性電磁鋼板を脱炭焼鈍し
   、焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍する方向性電磁鋼板の製
   造方法において、焼鈍分離剤として、水和水分２％以下
   のマグネシアと、該マグネシア１００重量部に対して、
   アルカリ金属またはアルカリ土類金属の硫化物、多硫化
   物、水酸化物、塩化物、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩の１
   種または２種以上を１〜４０重量部配合した焼鈍分離剤
   を塗布し仕上焼鈍することを特徴とする打抜き性と磁気
   特性の優れた金属光沢を有する方向性電磁鋼板の製造方
   法。