JPH025821B2 - - Google Patents
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Description
技術分野
鉄損の低い方向性けい素鋼板とその製造方法に
関して、この明細書に述べる技術内容は、とくに
鋼板表面の被膜に不均一性を付与して該表面に異
張力の働く領域を区画形成させることにより、鉄
損を向上させることに関連している。 背景技術 方向性けい素鋼板は主として変圧器その他の電
気機器の鉄心として利用され、その磁化特性が優
れていること、とくに鉄損（W17／50で代表され
る）が低いことが要求されている。 このためには、第一に鋼板中の２次再結晶粒の
＜001＞粒方位を圧延方向に高度に揃えることが
必要であり、第二には、最終製品の鋼中に存在す
る不純物や析出物をできるだけ減少させる必要が
ある。かかる配慮の下に製造される方向性けい素
鋼板は、今日まで多くの改善努力によつて、その
鉄損値も年を追つて改善され、最近では板厚0.30
mmの製品でW17／50の値が1.05W／Kgの低鉄損の
ものが得られている。 しかし、数年前のエネルギー危機を境にして、
電力損失のより少ない電気機器を求める傾向が一
段と強まり、それらの鉄芯材料として、さらに鉄
損の低い方向性けい素鋼板が要請されるようにな
つている。 従来技術とその問題点 ところで、方向性けい素鋼板の鉄損を下げる手
法としては、Si含有量を高める、製品板厚を薄く
する、２次再結晶粒を細かくする、不純物含有量
を低減する、そして（110）〔001〕方位の２次再
結晶粒をより高度に揃えるなど、主に冶金学的方
法が一般に知られているが、これらの手法は、現
行の生産手段の上からはもはや限界に達してい
て、これ以上の改善は極めて難しく、たとえ多少
の改善が認められたとしても、その努力の割には
鉄損改善の実効は僅かとなるに至つていた。 これらの方法とは別に、特公昭54−23647号公
報に開示されているように、鋼板表面に２次再結
晶阻止領域を形成させることにより、２次再結晶
粒を細粒化させる方法が提案されている。しかし
ながらこの方法は、２次再結晶粒径の制御が安定
していないため、実用的とは云いがたい。 その他特公昭58−5968号公報には、２次再結晶
後の鋼板の表面にボールペン状小球により、微小
歪を鋼板表層に導入することにより、磁区の幅を
微細化し、鉄損を低減する技術が、また、特公昭
57−2252号公報には、最終製品板表面に、圧延方
向にほぼ直角にレーザービームを数mm間隔に照射
し、鋼板表層に高転位密度領域を導入することに
より、磁区の幅を微細化し、鉄損を低減する技術
が提案されている。さらに、特開昭57−188810号
公報には、放電加工により鋼板表層に微小歪を導
入し、磁区幅を微細化し、鉄損を低減する同様の
技術が提案されている。これら３種類の方法は、
いずれも２次再結晶後の鋼板の地鉄表層に微小な
塑性歪を導入することにより磁区幅を微細化し鉄
損の低減を図るものであつて、均しく実用的であ
り、かつ鉄損低減効果も優れているが、鋼板の打
抜き加工、せん断加工、巻き加工などの後の歪取
り焼鈍や、コーテイングの焼付け処理の如き熱処
理によつて、塑性歪導入による効果が減殺される
欠点を伴う。なおコーテイング処理後に微小な塑
性歪の導入を行う場合は、絶縁性を維持するため
に絶縁コーテイングの再塗布を行わねばならず歪
付与工程、再塗布工程と、工程の大幅増加にな
り、コストアツプをもたらす。 発明の目的 この発明は、上記した先行技術とは発想を異に
した磁区幅の細分化手段をもつて、高温における
歪取り焼鈍の後においても特性劣化を伴わずに、
製品の磁区幅細分化の実効を確保し得るようにし
た方向性けい素鋼板を与えることを目的とする。 発明の端緒 この発明は、方向性けい素鋼板の表面被膜を構
成するフオルステライト被膜に、局所的にフオル
ステライトとは組成の異なるグラス被膜からなる
領域を存在させることが、製品の磁区幅の細分化
に極めて有利に寄与すること、そしてかような異
質のグラス被膜領域の存在下に張力付与型の絶縁
コーテイング被膜を被成すると、両者の複合作用
によつて、所期した効果が一層助長されることの
新規知見に立脚する。 解決手段の解明経緯 方向性けい素鋼板の製造工程において、最終板
厚に冷間圧延された鋼板は有害な炭素を取除くた
め通常脱炭焼鈍が施される。かかる焼鈍によつて
鋼板は、内部に微細な分散第２相からなる抑制剤
を含有した１次再結晶集合組織となるが、同時に
鋼板表面層は微細なSiO2粒子が地鉄内に分散し
たサブスケール構造となる。この脱炭・１次再結
晶板には、その表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついでそ
れに引き続き1200℃前後での高温純化焼鈍が施さ
れる。この２次再結晶焼鈍によつて鋼板の結晶粒
は、（110））〔001〕方位の粗大な粒になる。また
高温純化焼鈍によつて鋼板内部に存在していた抑
制剤の１部であるＳやSeやＮなどは鋼板地鉄外
に除去される。 さらに、この純化焼鈍において、鋼板表層のサ
ブスケール中のSiO2と表面に塗布された焼鈍分
離剤中のMgOとが、次式、 2MgO＋SiO2→Mg2SiO4 のように反応して鋼板表面に、フオルステライト
（Mg2SiO4）の多結晶からなる被膜を形成する。
このとき、余剰のMgOは未反応物として、鋼板
と鋼板との融着を防止する役割を果す。そして高
温純化焼鈍を終えた鋼板は未反応の焼鈍分離剤を
取除き、必要に応じて絶縁コーテイングの上塗り
やコイルセツトを取除くための処理を施して製品
となすわけである。 ところで発明者らはフオルステライト被膜の役
割を再調査した結果、この被膜が張力付与型コー
テイングと同様、鋼板に張力を付加し、磁区を細
分化していること、しかも鋼板の磁区幅の細分化
効果は場所により微妙に異つていること、そして
鋼板の磁区幅の細分化傾向については、フオルス
テライト被膜の性状が変化している場所でとくに
著しいことを突止めた。そこで発明者らは、フオ
ルステライト被膜の性状を積極的に変化させるべ
く、鋼板表面にフオルステライトとは組成が異な
るすなわち異質の絶縁被膜からなる領域を区画形
成したところ、鋼板の磁区の細分化につき、望外
の成果が得られたのである。 ここにフオルステライトとは組成が異なる絶縁
被膜とは、MgOを焼鈍分離剤の主成分とする替
わりにCaOやMnOなどを使用することによつて
得られるもので、これらの被膜は総称してグラス
被膜と呼称される。なお上記したグラス被膜のう
ちフオステライト被膜以外の被膜は、フオルステ
ライトに較べると広域鋼板表面にわたる被膜形成
能力が弱いため、これまでいずれも実用化される
までには至つていなかつた。 発明の構成 この発明は、上記の知見に由来するものであ
る。 すなわちこの発明は、地鉄表層部に塑性歪域が
みられないフオルステライト被膜付きの方向性け
い素鋼板であつて、該フオルステライト被膜中
に、フオルステライトとは異質のグラス被膜から
なる連続または非連続の線状領域を有してなる、
歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方
向性けい素鋼板である。 またこの発明は、地鉄表層部に塑性歪域がみら
れないフオルステライト被膜付きの方向性けい素
鋼板であつて、該フオルステライト被膜中に、フ
オルステライトとは異質のグラス被膜からなる連
続または非連続の線状領域を有しかつ、かかる被
膜上に9.8×10-61／℃以下の熱膨張係数を呈する
張力付与型の絶縁コーテイング被膜をそなえるこ
とからなる、歪取り焼鈍によつて特性が劣化しな
い低鉄損の方向性けい素鋼板である。 この発明において、素材鋼板をその内部に塑性
歪域がみられないものに限定したのは、後述する
ように、塑性歪の導入による磁区の細分化方式で
は、歪取り焼鈍によつて特性の著しい劣化を招く
からである。 以下この発明について具体的に説明する。 さて、本発明者らは実験室的に、脱炭・１次再
結晶後の鋼板表面に塗布した焼鈍分離剤中に局所
的に15％の割合（鋼板表面単位面積１m2当たり
1.5ｇ／m2）でCoOの粉末を含有させることによ
り、フオルステライト被膜中に、フオルステライ
トと組成の異なる珪酸塩質被膜を形成させた。こ
の珪酸塩は、フオルステライト （Mg2SiO4）と異なり（Mg1-xCox）2SiO4（Ｘ
＝0.1〜0.2）の組成を有するものであつた。 かような手法により、フオルステライト被膜に
局所的に異質のグラス被膜領域を形成させたとこ
ろ、鋼板の鉄損低減につき予想外の効果があつた
ので、次にかかる領域の形状および方位などが磁
区の細分化に及ぼす影響について種々の検討を加
え、鉄損との関係について調査した。 その結果、フオルステライトとは異質のグラス
被膜領域の形状としては、第１図イに示したよう
な連続的または非連続的の線状の場合がとくに鉄
損低減効果において有効であることが認められ
た。ただし非連続の線状領域においては、点と点
との間隔が0.5mm以上離れると効果は低減した。
この点、破線のように線の一部が少しづつ抜けて
いても鉄損低減効果は連続線の場合とほぼ同様で
あつた。 次に該グラス被膜領域の方向については、第１
図ロや第２図に示したように、圧延の方向に対し
60〜90゜の角度とした場合がとくに有効であつた。
また連続または非連続の線状領域の幅について
は、第３図に示したように、0.05〜2.0mmとくに
0.8〜1.5mmの範囲で優れた効果が得られた。 なおかかるグラス被膜領域は、圧延方向を横切
る向きに繰返し形成することが、鋼板全体の鉄損
を下げるために有効で、たとえば第１図ハに示し
たような領域間の間隔は、第４図に示したように
１mm〜30mmの範囲とすることが望ましい。またフ
オルステライト被膜中への異質グラス被膜領域の
形成は、鋼板の両面であつても、片面のみであつ
ても、その効果にほとんど変わりはなかつた。 次に、上記したようなフオルステライトとは異
質のグラス被膜領域をそなえるフオルステライト
被膜付き鋼板に、被膜形成後に５×10-61／℃の
熱膨張係数を呈するコーテイング液を塗布、焼付
けて張力付与型の絶縁コーテイング膜を被成した
のち、その鉄損を測定したところ、第５図に示し
たように、単にフオルステライト被膜に異質のグ
ラス被膜領域を区画形成した場合に比べて、より
一層の鉄損改善が達成され得ることが判明した。 そこで熱膨張係数の異なる各種のコーテイング
についても、上述の実験に準じて異質のグラス被
膜領域を有するフオルステライト被膜付き方向性
けい素鋼板に使用してみたところ、熱膨張係数が
9.8×10-61／℃以下であれば、満足のいく鉄損低
減効果が得られることがわかつた。 次に、Si：3.0％を含有し、板厚0.30mmの鋼板表
面に局所的に異質ガラス被膜領域を有するフオル
ステライト被膜を被成したこの発明に従う方向性
けい素鋼板（鋼板Ａ）と単に均一、均質なフオル
ステライト被膜を被成した従来の方向性けい素鋼
板（鋼板Ｂ）とを用意した。 この時、各鋼板の鉄損は鋼板ＡについてW17／
50＝1.03W／Kg同ＢについてW17／50＝1.08W／
Kgであつた。 ついでこれらの鋼板Ａ，Ｂの表面に、それぞれ
被膜形成後5.6×10-61／℃の熱膨張係数を呈する
張力付与型の上塗りコーテイング被膜を重ねて被
成して鋼板A′，B′としたところ、各鋼板の鉄損
は、鋼板A′についてはW17／50＝0.98W／Kg同
B′については、W17／50＝1.06W／Kgとなり、こ
の発明の張力付与型コーテイング被膜による複合
作用が確認された。 さらに、鋼板B′については、従来より公知の
鉄損改善手法である。 パルス状の高パワーレーザー光の照射を利用し
て、コーテイングとフオルステライトを共に揮発
させることにより点の列状（点と点の間隔0.4mm）
の領域を形成させ、鋼板B″とした。 その結果、B″の鋼板の鉄損は0.99W／Kgとなつ
た。 しかしながら、A′，B″の鋼板について、さら
に800℃、３時間の歪取り焼鈍を施した後の鉄損
値について調べたところ、鋼板A′の鉄損は
W17／50＝0.98W／Kgと変化がなかつたが、鋼板
B″については鉄損W17／50＝1.06W／Kgと大幅に
劣化し、レーザー光を照射する前の水準に戻つ
た。 この原因を調査した結果、鋼板B″については、
歪取り焼鈍前にはフオルステライト除去部分の直
下の地鉄表層部に塑性歪領域が形成され、この塑
性歪領域の存在ゆえに磁区の細分化が達成されて
いたところ、この塑性歪が歪取り焼鈍によつて解
放され、消滅していることが突き止められた。従
つて、歪取り焼鈍によつて特性が劣化させないた
めには、鋼板地鉄表層部に塑性歪を導入させない
ようにすることが肝要なわけである。 この点この発明に従うフオルステライト被膜付
き方向性けい素鋼板は、地鉄内部に塑性歪が導入
されることはないので、歪取り焼鈍によつて特性
が劣化することはない。 次にこの発明に係る方向性けい素鋼板の製造方
法について説明する。 この発明の素材は、公知の製造方法、例えば転
炉、電気炉などによつて製鋼し、さらに造塊―分
塊法または連続鋳造法などによつてスラブ（鋼
片）としたのち、熱間圧延によつて得られる熱延
コイルを用いる。 この熱延板は、Siを2.0〜4.0％程度含有する組
成である必要がある。というのは、Siが2.0％未
満では鉄損の劣化が大きく、また4.0％を超える
と、冷間加工性が劣化するからである。その他の
成分については方向性けい素鋼板の素材成分であ
れば、いずれも適用可能である。 次に冷間圧延により、最終目標板厚とされる
が、冷間圧延は、１回もしくは中間焼鈍を挾む２
回の冷間圧延により行なわれる。このとき必要に
応じて熱延板の均一化焼鈍や、冷間圧延に替わる
温間圧延を施すこともできる。 最終板厚とされた冷延板は、脱炭可能な程度の
酸化性雰囲気もしくはサブスケール形成可能な程
度の弱酸化性雰囲気中で１次再結晶焼鈍が施され
る。 ついで、鋼板表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついで高
温純化焼鈍と続く最終仕上焼鈍を行うことによつ
て、フオルステライト被膜を形成するわけである
が、この発明では、かかる焼鈍分離剤の塗布に際
し、塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サブス
ケール中のSiO2と反応する物質および／または
フオルステライトに固溶する物質が、鋼板単位面
積１m2当たり0.01ｇ以上の範囲で混在する連続ま
たは非連続の線状領域を形成することにより、純
化焼鈍後の鋼板表面に被成するフオルステライト
被膜中に、フオルステライトとは異質のグラス被
膜からなる線状領域を形成するわけである。 ここに塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サ
ブスケール中のSiO2と反応する物質および／ま
たはフオルステライトに固溶する物質を、所定量
混在させる手法としては、以下に述べるような方
法がある。 ） １次再結晶焼鈍後の鋼板表面への焼鈍分離
剤の塗布工程において、該塗布に先立ち、鋼板
表面に、鋼板表面サブスケール中のSiO2と反
応する物質および／またはフオルステライトに
固溶する物質を所定量連続または非連続の線状
に付着させる方法。 この方法において、SiO2と反応する物質と
しては、CaO，PbO，MnO，NiOおよびCoO
などが、またフオルステライトに固溶する物質
としてはB2O3，CrO3，SnO，SrOおよびV2O3
などの酸化物並びにFe2SiO4，Mn2SiO4，
Ni2SiO4およびCo2Sio4などのけい酸塩（Phase
Diagrams for Ceramists参照．Margie K.
Reser編集 1964年 The American Ceramic
Society発行）が有利に適合する。しかしなが
ら、これらの物質の付着量が少いと生成するグ
ラス被膜とフオルステライト被膜との組成差が
実質的に得られないため、付着量はそのような
心配のない0.01ｇ／m2以上の範囲に定めた。 なお、これらの物質の鋼板への付着手段とし
ては、塗布、吹付け、めつき、印刷および静電
塗装などがいずれも利用できる。 また焼鈍分離剤を鋼板へ付着させる手段とし
ては、ロールやハケによる塗布、吹付け、静電
塗装が公知であるが、いずれを採用してもよ
い。 ） １次再結晶焼鈍後の鋼板表面への焼鈍分離
剤の塗布工程において、MgOと主成分とする
通常の焼鈍分離剤中にサブスケール中のSiO2
と反応する物質および／またはフオルステライ
トに固溶する物質を５％以上配合した焼鈍分離
剤を、該物質の鋼板単位面積１m2当たりの付着
量が0.01ｇ以上となる範囲において連続または
非連続の線状に塗布すると共に、残余領域に通
常の焼鈍分離剤を塗布する方法。 ） 鋼板表面に通常の焼鈍分離剤を一様に塗布
したのち、その上からサブスケール中のSiO2
と反応する物質および／またはフオルステライ
トに固溶する物質を所定量スプレーして該分離
剤中に浸透させる方法。 ） 鋼板表面に焼鈍分離剤を一様に塗布したの
ち、静電塗装を利用して所定量のSiO2と反応
する物質および／またはフオルステライトに固
溶する物質を混入する方法。 上記の場合においても、異質のグラス被膜を形
成するためには、鋼板表面にSiO2と反応する物
質および／またはフオルステライトに固溶する物
質を単位面積１m2当たり0.01ｇ以上供給すればよ
いわけであるが、分離剤中における配合量があま
りに少ないと、生成するグラス被膜とフオルステ
ライト被膜との組成差が実質的に得られないの
で、該物質の配合量は５％以上とするのが好まし
い。 さらにこの発明では上記のようなフオルステラ
イトとは異質のグラス被膜領域を局所的にそなえ
るフオルステライト被膜を有する方向性けい素鋼
板に、被膜形成後の熱膨張係数が9.8×10-61／℃
以下の熱膨張係数を呈する張力付与型絶縁コーテ
イング被膜を被成することによつて、フオルステ
ライトとは異質のグラス被膜領域形成効果とコー
テイング被膜による張力付与効果とが相乗した極
めて低い鉄損値の方向性けい素鋼板を製造するこ
とができる。 コーテイングの種類としては、鋼板とコーテイ
ング膜との熱膨張係数の差によつて表面張力を付
与するのであるから、ある程度該係数に差がある
ものでなければならないが、この点9.8×10-61／
℃以下の熱膨張係数を有するものであれば、フオ
ルステライトとは異質のグラス被膜領域の形成効
果とコーテイング表面張力付与効果との相乗効果
により満足のいく低鉄損値が得られることが確め
られている。 ところでフオルステライト被膜における異質の
グラス被膜領域の形状は、連続的な線状をなすも
のがとりわけ有効であるが、その他非連続すなわ
ち点の列で置き替えることもできる。しかしなが
らかかる非連続の線状の場合は、点と点との間隔
が0.5mm以上離れていると効果が小さくなる。ま
たかような線状異質領域幅としては、0.05〜2.0
mm程度が特に効果が大きい。 さらに線状異質領域の向きは圧延方向に対して
60〜90゜の角度範囲がとくに好ましい。圧延方向
に平行な方向の場合は効果がなく、圧延方向と直
角方向で最大の効果が得られる。こうした鋼板圧
延方向に対する角度はとくに重要で、該領域の幅
が広すぎる場合や、孤立した点の場合に鉄損低減
効果が弱まるのは、その方向性が不明瞭になるた
めと思われる。 こうした連続または非連続の線状異質領域は圧
延方向に対して異なる形状、幅、角度のものも含
めて繰返し存在することが好ましく、この時の領
域と領域との間隔は、1.0〜30mmの範囲がとりわ
け有効である。 なおこの発明において、線状とは、厳密な意味
での直線だけを指すものではなく、曲率の小さい
曲率や波線なども含むものである。 またフオルステライト被膜における異質のグラ
ス被膜領域は鋼板の両面に存在しても片面のみに
存在していてもその効果にほとんど変りはなかつ
た。 以上述べたようにしてフオルステライト被膜
に、フオルステライトとは異質のグラス被膜領域
を局所的に形成させた方向性けい素鋼板は、通常
の方向性けい素鋼板と同様にそのまま製品として
使用される場合、またさらに張力付与型の上塗り
絶縁コーテイングを程して製品として使用される
場合のいずれにおても、実際の機器に使用された
場合良好な特性示す。 ここにこの発明に従いフオルステライト被膜に
フオルステライトとは異質のグラス被膜領域を区
画形成することによつて鉄損特性が改善される理
由は、該領域を設けたことにより鋼板表面には異
張力領域が生じるが、この異張力によつて鋼板に
弾性歪が導入され、その結果磁区が有効に細分化
されるためであろうと考えられる。 このような異張力弾性歪を附加した方向性けい
素鋼板おいては、鋼板の地鉄表層部に塑性歪領域
やレーザー照射痕のような高転位密度領域を存在
させる従来法の場合と異なり、人為的な塑性歪領
域の導入がみられないので、通常800℃前後で１
分間から数時間にわたつて施される歪取り焼鈍を
施しても鉄損の劣化がほとんどないという特筆す
べき利点がある。前者の場合は、地鉄表層部の塑
性歪が高温によつて消滅していくので鉄損の劣化
が生じるという致命的な欠点を有するが、この発
明の場合は歪取り焼鈍の有無にかかわらず良好な
鉄損を示す。 さらにこの発明の鋼板においては、形状変化部
を生じないため、占積率を低下させることはほと
んどない。 実施例 １ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み0.30mmの冷延鋼板とし、ついで脱炭・
１次再結晶焼鈍したのち鋼板を２分割し、一方は
そのままMgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
し、２次再結晶焼鈍と1200℃、５時間の純化焼鈍
とからなる最終仕上げ焼鈍を施して比較例とし
た。また他のひとつは鋼板表面に、鋼板サブスケ
ール中のSiO2と反応する物質であるMnO粉末を、
付着量：0.5ｇ／m2、圧延方向となす角度：75゜、
付着幅：１mmそして圧延方向における繰返し間隔
３mmの条件で線状に付着させた後、焼鈍分離剤を
その上に塗布してから最終仕上焼鈍を施した。 この結果、前者の比較例は灰色均一なフオルス
テライト被膜が形成されたが、後者の実施例にお
いてはMnO粉末を付着させた領域については、
（Mg1-xMnx）2SiO4（Ｘ：0.05〜0.10）の組成のグ
ラス被膜が形成されていた。これらの製品の鉄損
値は下記のとおりであつた。 比較例 W17／50＝1.07W／Kg 実施例 W17／50＝1.03W／Kg 次にかような鋼板の上に第１表に示される〜
のコーテイング処理液を塗布ついで焼付けるこ
とにより上塗り絶縁被膜を形成した。 なお比較例については、一部の試料に、パルス
レーザー光の照射を利用して、コーテイングとフ
オルステライトを共に揮発させることにより、点
の列状（点と点との間隔0.4mm）で不連続線の方
向が圧延方向と直角でかつ間隔が７mmの被膜欠損
領域を形成させた。 得られた製品の鉄損値は第２表に示したとおり
であつた。ついでさらに、800℃、２時間の歪取
り焼鈍を施した後の鉄損値についても調べ、その
結果を第２表に併記した。
関して、この明細書に述べる技術内容は、とくに
鋼板表面の被膜に不均一性を付与して該表面に異
張力の働く領域を区画形成させることにより、鉄
損を向上させることに関連している。 背景技術 方向性けい素鋼板は主として変圧器その他の電
気機器の鉄心として利用され、その磁化特性が優
れていること、とくに鉄損（W17／50で代表され
る）が低いことが要求されている。 このためには、第一に鋼板中の２次再結晶粒の
＜001＞粒方位を圧延方向に高度に揃えることが
必要であり、第二には、最終製品の鋼中に存在す
る不純物や析出物をできるだけ減少させる必要が
ある。かかる配慮の下に製造される方向性けい素
鋼板は、今日まで多くの改善努力によつて、その
鉄損値も年を追つて改善され、最近では板厚0.30
mmの製品でW17／50の値が1.05W／Kgの低鉄損の
ものが得られている。 しかし、数年前のエネルギー危機を境にして、
電力損失のより少ない電気機器を求める傾向が一
段と強まり、それらの鉄芯材料として、さらに鉄
損の低い方向性けい素鋼板が要請されるようにな
つている。 従来技術とその問題点 ところで、方向性けい素鋼板の鉄損を下げる手
法としては、Si含有量を高める、製品板厚を薄く
する、２次再結晶粒を細かくする、不純物含有量
を低減する、そして（110）〔001〕方位の２次再
結晶粒をより高度に揃えるなど、主に冶金学的方
法が一般に知られているが、これらの手法は、現
行の生産手段の上からはもはや限界に達してい
て、これ以上の改善は極めて難しく、たとえ多少
の改善が認められたとしても、その努力の割には
鉄損改善の実効は僅かとなるに至つていた。 これらの方法とは別に、特公昭54−23647号公
報に開示されているように、鋼板表面に２次再結
晶阻止領域を形成させることにより、２次再結晶
粒を細粒化させる方法が提案されている。しかし
ながらこの方法は、２次再結晶粒径の制御が安定
していないため、実用的とは云いがたい。 その他特公昭58−5968号公報には、２次再結晶
後の鋼板の表面にボールペン状小球により、微小
歪を鋼板表層に導入することにより、磁区の幅を
微細化し、鉄損を低減する技術が、また、特公昭
57−2252号公報には、最終製品板表面に、圧延方
向にほぼ直角にレーザービームを数mm間隔に照射
し、鋼板表層に高転位密度領域を導入することに
より、磁区の幅を微細化し、鉄損を低減する技術
が提案されている。さらに、特開昭57−188810号
公報には、放電加工により鋼板表層に微小歪を導
入し、磁区幅を微細化し、鉄損を低減する同様の
技術が提案されている。これら３種類の方法は、
いずれも２次再結晶後の鋼板の地鉄表層に微小な
塑性歪を導入することにより磁区幅を微細化し鉄
損の低減を図るものであつて、均しく実用的であ
り、かつ鉄損低減効果も優れているが、鋼板の打
抜き加工、せん断加工、巻き加工などの後の歪取
り焼鈍や、コーテイングの焼付け処理の如き熱処
理によつて、塑性歪導入による効果が減殺される
欠点を伴う。なおコーテイング処理後に微小な塑
性歪の導入を行う場合は、絶縁性を維持するため
に絶縁コーテイングの再塗布を行わねばならず歪
付与工程、再塗布工程と、工程の大幅増加にな
り、コストアツプをもたらす。 発明の目的 この発明は、上記した先行技術とは発想を異に
した磁区幅の細分化手段をもつて、高温における
歪取り焼鈍の後においても特性劣化を伴わずに、
製品の磁区幅細分化の実効を確保し得るようにし
た方向性けい素鋼板を与えることを目的とする。 発明の端緒 この発明は、方向性けい素鋼板の表面被膜を構
成するフオルステライト被膜に、局所的にフオル
ステライトとは組成の異なるグラス被膜からなる
領域を存在させることが、製品の磁区幅の細分化
に極めて有利に寄与すること、そしてかような異
質のグラス被膜領域の存在下に張力付与型の絶縁
コーテイング被膜を被成すると、両者の複合作用
によつて、所期した効果が一層助長されることの
新規知見に立脚する。 解決手段の解明経緯 方向性けい素鋼板の製造工程において、最終板
厚に冷間圧延された鋼板は有害な炭素を取除くた
め通常脱炭焼鈍が施される。かかる焼鈍によつて
鋼板は、内部に微細な分散第２相からなる抑制剤
を含有した１次再結晶集合組織となるが、同時に
鋼板表面層は微細なSiO2粒子が地鉄内に分散し
たサブスケール構造となる。この脱炭・１次再結
晶板には、その表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついでそ
れに引き続き1200℃前後での高温純化焼鈍が施さ
れる。この２次再結晶焼鈍によつて鋼板の結晶粒
は、（110））〔001〕方位の粗大な粒になる。また
高温純化焼鈍によつて鋼板内部に存在していた抑
制剤の１部であるＳやSeやＮなどは鋼板地鉄外
に除去される。 さらに、この純化焼鈍において、鋼板表層のサ
ブスケール中のSiO2と表面に塗布された焼鈍分
離剤中のMgOとが、次式、 2MgO＋SiO2→Mg2SiO4 のように反応して鋼板表面に、フオルステライト
（Mg2SiO4）の多結晶からなる被膜を形成する。
このとき、余剰のMgOは未反応物として、鋼板
と鋼板との融着を防止する役割を果す。そして高
温純化焼鈍を終えた鋼板は未反応の焼鈍分離剤を
取除き、必要に応じて絶縁コーテイングの上塗り
やコイルセツトを取除くための処理を施して製品
となすわけである。 ところで発明者らはフオルステライト被膜の役
割を再調査した結果、この被膜が張力付与型コー
テイングと同様、鋼板に張力を付加し、磁区を細
分化していること、しかも鋼板の磁区幅の細分化
効果は場所により微妙に異つていること、そして
鋼板の磁区幅の細分化傾向については、フオルス
テライト被膜の性状が変化している場所でとくに
著しいことを突止めた。そこで発明者らは、フオ
ルステライト被膜の性状を積極的に変化させるべ
く、鋼板表面にフオルステライトとは組成が異な
るすなわち異質の絶縁被膜からなる領域を区画形
成したところ、鋼板の磁区の細分化につき、望外
の成果が得られたのである。 ここにフオルステライトとは組成が異なる絶縁
被膜とは、MgOを焼鈍分離剤の主成分とする替
わりにCaOやMnOなどを使用することによつて
得られるもので、これらの被膜は総称してグラス
被膜と呼称される。なお上記したグラス被膜のう
ちフオステライト被膜以外の被膜は、フオルステ
ライトに較べると広域鋼板表面にわたる被膜形成
能力が弱いため、これまでいずれも実用化される
までには至つていなかつた。 発明の構成 この発明は、上記の知見に由来するものであ
る。 すなわちこの発明は、地鉄表層部に塑性歪域が
みられないフオルステライト被膜付きの方向性け
い素鋼板であつて、該フオルステライト被膜中
に、フオルステライトとは異質のグラス被膜から
なる連続または非連続の線状領域を有してなる、
歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方
向性けい素鋼板である。 またこの発明は、地鉄表層部に塑性歪域がみら
れないフオルステライト被膜付きの方向性けい素
鋼板であつて、該フオルステライト被膜中に、フ
オルステライトとは異質のグラス被膜からなる連
続または非連続の線状領域を有しかつ、かかる被
膜上に9.8×10-61／℃以下の熱膨張係数を呈する
張力付与型の絶縁コーテイング被膜をそなえるこ
とからなる、歪取り焼鈍によつて特性が劣化しな
い低鉄損の方向性けい素鋼板である。 この発明において、素材鋼板をその内部に塑性
歪域がみられないものに限定したのは、後述する
ように、塑性歪の導入による磁区の細分化方式で
は、歪取り焼鈍によつて特性の著しい劣化を招く
からである。 以下この発明について具体的に説明する。 さて、本発明者らは実験室的に、脱炭・１次再
結晶後の鋼板表面に塗布した焼鈍分離剤中に局所
的に15％の割合（鋼板表面単位面積１m2当たり
1.5ｇ／m2）でCoOの粉末を含有させることによ
り、フオルステライト被膜中に、フオルステライ
トと組成の異なる珪酸塩質被膜を形成させた。こ
の珪酸塩は、フオルステライト （Mg2SiO4）と異なり（Mg1-xCox）2SiO4（Ｘ
＝0.1〜0.2）の組成を有するものであつた。 かような手法により、フオルステライト被膜に
局所的に異質のグラス被膜領域を形成させたとこ
ろ、鋼板の鉄損低減につき予想外の効果があつた
ので、次にかかる領域の形状および方位などが磁
区の細分化に及ぼす影響について種々の検討を加
え、鉄損との関係について調査した。 その結果、フオルステライトとは異質のグラス
被膜領域の形状としては、第１図イに示したよう
な連続的または非連続的の線状の場合がとくに鉄
損低減効果において有効であることが認められ
た。ただし非連続の線状領域においては、点と点
との間隔が0.5mm以上離れると効果は低減した。
この点、破線のように線の一部が少しづつ抜けて
いても鉄損低減効果は連続線の場合とほぼ同様で
あつた。 次に該グラス被膜領域の方向については、第１
図ロや第２図に示したように、圧延の方向に対し
60〜90゜の角度とした場合がとくに有効であつた。
また連続または非連続の線状領域の幅について
は、第３図に示したように、0.05〜2.0mmとくに
0.8〜1.5mmの範囲で優れた効果が得られた。 なおかかるグラス被膜領域は、圧延方向を横切
る向きに繰返し形成することが、鋼板全体の鉄損
を下げるために有効で、たとえば第１図ハに示し
たような領域間の間隔は、第４図に示したように
１mm〜30mmの範囲とすることが望ましい。またフ
オルステライト被膜中への異質グラス被膜領域の
形成は、鋼板の両面であつても、片面のみであつ
ても、その効果にほとんど変わりはなかつた。 次に、上記したようなフオルステライトとは異
質のグラス被膜領域をそなえるフオルステライト
被膜付き鋼板に、被膜形成後に５×10-61／℃の
熱膨張係数を呈するコーテイング液を塗布、焼付
けて張力付与型の絶縁コーテイング膜を被成した
のち、その鉄損を測定したところ、第５図に示し
たように、単にフオルステライト被膜に異質のグ
ラス被膜領域を区画形成した場合に比べて、より
一層の鉄損改善が達成され得ることが判明した。 そこで熱膨張係数の異なる各種のコーテイング
についても、上述の実験に準じて異質のグラス被
膜領域を有するフオルステライト被膜付き方向性
けい素鋼板に使用してみたところ、熱膨張係数が
9.8×10-61／℃以下であれば、満足のいく鉄損低
減効果が得られることがわかつた。 次に、Si：3.0％を含有し、板厚0.30mmの鋼板表
面に局所的に異質ガラス被膜領域を有するフオル
ステライト被膜を被成したこの発明に従う方向性
けい素鋼板（鋼板Ａ）と単に均一、均質なフオル
ステライト被膜を被成した従来の方向性けい素鋼
板（鋼板Ｂ）とを用意した。 この時、各鋼板の鉄損は鋼板ＡについてW17／
50＝1.03W／Kg同ＢについてW17／50＝1.08W／
Kgであつた。 ついでこれらの鋼板Ａ，Ｂの表面に、それぞれ
被膜形成後5.6×10-61／℃の熱膨張係数を呈する
張力付与型の上塗りコーテイング被膜を重ねて被
成して鋼板A′，B′としたところ、各鋼板の鉄損
は、鋼板A′についてはW17／50＝0.98W／Kg同
B′については、W17／50＝1.06W／Kgとなり、こ
の発明の張力付与型コーテイング被膜による複合
作用が確認された。 さらに、鋼板B′については、従来より公知の
鉄損改善手法である。 パルス状の高パワーレーザー光の照射を利用し
て、コーテイングとフオルステライトを共に揮発
させることにより点の列状（点と点の間隔0.4mm）
の領域を形成させ、鋼板B″とした。 その結果、B″の鋼板の鉄損は0.99W／Kgとなつ
た。 しかしながら、A′，B″の鋼板について、さら
に800℃、３時間の歪取り焼鈍を施した後の鉄損
値について調べたところ、鋼板A′の鉄損は
W17／50＝0.98W／Kgと変化がなかつたが、鋼板
B″については鉄損W17／50＝1.06W／Kgと大幅に
劣化し、レーザー光を照射する前の水準に戻つ
た。 この原因を調査した結果、鋼板B″については、
歪取り焼鈍前にはフオルステライト除去部分の直
下の地鉄表層部に塑性歪領域が形成され、この塑
性歪領域の存在ゆえに磁区の細分化が達成されて
いたところ、この塑性歪が歪取り焼鈍によつて解
放され、消滅していることが突き止められた。従
つて、歪取り焼鈍によつて特性が劣化させないた
めには、鋼板地鉄表層部に塑性歪を導入させない
ようにすることが肝要なわけである。 この点この発明に従うフオルステライト被膜付
き方向性けい素鋼板は、地鉄内部に塑性歪が導入
されることはないので、歪取り焼鈍によつて特性
が劣化することはない。 次にこの発明に係る方向性けい素鋼板の製造方
法について説明する。 この発明の素材は、公知の製造方法、例えば転
炉、電気炉などによつて製鋼し、さらに造塊―分
塊法または連続鋳造法などによつてスラブ（鋼
片）としたのち、熱間圧延によつて得られる熱延
コイルを用いる。 この熱延板は、Siを2.0〜4.0％程度含有する組
成である必要がある。というのは、Siが2.0％未
満では鉄損の劣化が大きく、また4.0％を超える
と、冷間加工性が劣化するからである。その他の
成分については方向性けい素鋼板の素材成分であ
れば、いずれも適用可能である。 次に冷間圧延により、最終目標板厚とされる
が、冷間圧延は、１回もしくは中間焼鈍を挾む２
回の冷間圧延により行なわれる。このとき必要に
応じて熱延板の均一化焼鈍や、冷間圧延に替わる
温間圧延を施すこともできる。 最終板厚とされた冷延板は、脱炭可能な程度の
酸化性雰囲気もしくはサブスケール形成可能な程
度の弱酸化性雰囲気中で１次再結晶焼鈍が施され
る。 ついで、鋼板表面にMgOを主成分とする焼鈍
分離剤を塗布したのち、２次再結晶焼鈍ついで高
温純化焼鈍と続く最終仕上焼鈍を行うことによつ
て、フオルステライト被膜を形成するわけである
が、この発明では、かかる焼鈍分離剤の塗布に際
し、塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サブス
ケール中のSiO2と反応する物質および／または
フオルステライトに固溶する物質が、鋼板単位面
積１m2当たり0.01ｇ以上の範囲で混在する連続ま
たは非連続の線状領域を形成することにより、純
化焼鈍後の鋼板表面に被成するフオルステライト
被膜中に、フオルステライトとは異質のグラス被
膜からなる線状領域を形成するわけである。 ここに塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サ
ブスケール中のSiO2と反応する物質および／ま
たはフオルステライトに固溶する物質を、所定量
混在させる手法としては、以下に述べるような方
法がある。 ） １次再結晶焼鈍後の鋼板表面への焼鈍分離
剤の塗布工程において、該塗布に先立ち、鋼板
表面に、鋼板表面サブスケール中のSiO2と反
応する物質および／またはフオルステライトに
固溶する物質を所定量連続または非連続の線状
に付着させる方法。 この方法において、SiO2と反応する物質と
しては、CaO，PbO，MnO，NiOおよびCoO
などが、またフオルステライトに固溶する物質
としてはB2O3，CrO3，SnO，SrOおよびV2O3
などの酸化物並びにFe2SiO4，Mn2SiO4，
Ni2SiO4およびCo2Sio4などのけい酸塩（Phase
Diagrams for Ceramists参照．Margie K.
Reser編集 1964年 The American Ceramic
Society発行）が有利に適合する。しかしなが
ら、これらの物質の付着量が少いと生成するグ
ラス被膜とフオルステライト被膜との組成差が
実質的に得られないため、付着量はそのような
心配のない0.01ｇ／m2以上の範囲に定めた。 なお、これらの物質の鋼板への付着手段とし
ては、塗布、吹付け、めつき、印刷および静電
塗装などがいずれも利用できる。 また焼鈍分離剤を鋼板へ付着させる手段とし
ては、ロールやハケによる塗布、吹付け、静電
塗装が公知であるが、いずれを採用してもよ
い。 ） １次再結晶焼鈍後の鋼板表面への焼鈍分離
剤の塗布工程において、MgOと主成分とする
通常の焼鈍分離剤中にサブスケール中のSiO2
と反応する物質および／またはフオルステライ
トに固溶する物質を５％以上配合した焼鈍分離
剤を、該物質の鋼板単位面積１m2当たりの付着
量が0.01ｇ以上となる範囲において連続または
非連続の線状に塗布すると共に、残余領域に通
常の焼鈍分離剤を塗布する方法。 ） 鋼板表面に通常の焼鈍分離剤を一様に塗布
したのち、その上からサブスケール中のSiO2
と反応する物質および／またはフオルステライ
トに固溶する物質を所定量スプレーして該分離
剤中に浸透させる方法。 ） 鋼板表面に焼鈍分離剤を一様に塗布したの
ち、静電塗装を利用して所定量のSiO2と反応
する物質および／またはフオルステライトに固
溶する物質を混入する方法。 上記の場合においても、異質のグラス被膜を形
成するためには、鋼板表面にSiO2と反応する物
質および／またはフオルステライトに固溶する物
質を単位面積１m2当たり0.01ｇ以上供給すればよ
いわけであるが、分離剤中における配合量があま
りに少ないと、生成するグラス被膜とフオルステ
ライト被膜との組成差が実質的に得られないの
で、該物質の配合量は５％以上とするのが好まし
い。 さらにこの発明では上記のようなフオルステラ
イトとは異質のグラス被膜領域を局所的にそなえ
るフオルステライト被膜を有する方向性けい素鋼
板に、被膜形成後の熱膨張係数が9.8×10-61／℃
以下の熱膨張係数を呈する張力付与型絶縁コーテ
イング被膜を被成することによつて、フオルステ
ライトとは異質のグラス被膜領域形成効果とコー
テイング被膜による張力付与効果とが相乗した極
めて低い鉄損値の方向性けい素鋼板を製造するこ
とができる。 コーテイングの種類としては、鋼板とコーテイ
ング膜との熱膨張係数の差によつて表面張力を付
与するのであるから、ある程度該係数に差がある
ものでなければならないが、この点9.8×10-61／
℃以下の熱膨張係数を有するものであれば、フオ
ルステライトとは異質のグラス被膜領域の形成効
果とコーテイング表面張力付与効果との相乗効果
により満足のいく低鉄損値が得られることが確め
られている。 ところでフオルステライト被膜における異質の
グラス被膜領域の形状は、連続的な線状をなすも
のがとりわけ有効であるが、その他非連続すなわ
ち点の列で置き替えることもできる。しかしなが
らかかる非連続の線状の場合は、点と点との間隔
が0.5mm以上離れていると効果が小さくなる。ま
たかような線状異質領域幅としては、0.05〜2.0
mm程度が特に効果が大きい。 さらに線状異質領域の向きは圧延方向に対して
60〜90゜の角度範囲がとくに好ましい。圧延方向
に平行な方向の場合は効果がなく、圧延方向と直
角方向で最大の効果が得られる。こうした鋼板圧
延方向に対する角度はとくに重要で、該領域の幅
が広すぎる場合や、孤立した点の場合に鉄損低減
効果が弱まるのは、その方向性が不明瞭になるた
めと思われる。 こうした連続または非連続の線状異質領域は圧
延方向に対して異なる形状、幅、角度のものも含
めて繰返し存在することが好ましく、この時の領
域と領域との間隔は、1.0〜30mmの範囲がとりわ
け有効である。 なおこの発明において、線状とは、厳密な意味
での直線だけを指すものではなく、曲率の小さい
曲率や波線なども含むものである。 またフオルステライト被膜における異質のグラ
ス被膜領域は鋼板の両面に存在しても片面のみに
存在していてもその効果にほとんど変りはなかつ
た。 以上述べたようにしてフオルステライト被膜
に、フオルステライトとは異質のグラス被膜領域
を局所的に形成させた方向性けい素鋼板は、通常
の方向性けい素鋼板と同様にそのまま製品として
使用される場合、またさらに張力付与型の上塗り
絶縁コーテイングを程して製品として使用される
場合のいずれにおても、実際の機器に使用された
場合良好な特性示す。 ここにこの発明に従いフオルステライト被膜に
フオルステライトとは異質のグラス被膜領域を区
画形成することによつて鉄損特性が改善される理
由は、該領域を設けたことにより鋼板表面には異
張力領域が生じるが、この異張力によつて鋼板に
弾性歪が導入され、その結果磁区が有効に細分化
されるためであろうと考えられる。 このような異張力弾性歪を附加した方向性けい
素鋼板おいては、鋼板の地鉄表層部に塑性歪領域
やレーザー照射痕のような高転位密度領域を存在
させる従来法の場合と異なり、人為的な塑性歪領
域の導入がみられないので、通常800℃前後で１
分間から数時間にわたつて施される歪取り焼鈍を
施しても鉄損の劣化がほとんどないという特筆す
べき利点がある。前者の場合は、地鉄表層部の塑
性歪が高温によつて消滅していくので鉄損の劣化
が生じるという致命的な欠点を有するが、この発
明の場合は歪取り焼鈍の有無にかかわらず良好な
鉄損を示す。 さらにこの発明の鋼板においては、形状変化部
を生じないため、占積率を低下させることはほと
んどない。 実施例 １ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み0.30mmの冷延鋼板とし、ついで脱炭・
１次再結晶焼鈍したのち鋼板を２分割し、一方は
そのままMgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
し、２次再結晶焼鈍と1200℃、５時間の純化焼鈍
とからなる最終仕上げ焼鈍を施して比較例とし
た。また他のひとつは鋼板表面に、鋼板サブスケ
ール中のSiO2と反応する物質であるMnO粉末を、
付着量：0.5ｇ／m2、圧延方向となす角度：75゜、
付着幅：１mmそして圧延方向における繰返し間隔
３mmの条件で線状に付着させた後、焼鈍分離剤を
その上に塗布してから最終仕上焼鈍を施した。 この結果、前者の比較例は灰色均一なフオルス
テライト被膜が形成されたが、後者の実施例にお
いてはMnO粉末を付着させた領域については、
（Mg1-xMnx）2SiO4（Ｘ：0.05〜0.10）の組成のグ
ラス被膜が形成されていた。これらの製品の鉄損
値は下記のとおりであつた。 比較例 W17／50＝1.07W／Kg 実施例 W17／50＝1.03W／Kg 次にかような鋼板の上に第１表に示される〜
のコーテイング処理液を塗布ついで焼付けるこ
とにより上塗り絶縁被膜を形成した。 なお比較例については、一部の試料に、パルス
レーザー光の照射を利用して、コーテイングとフ
オルステライトを共に揮発させることにより、点
の列状（点と点との間隔0.4mm）で不連続線の方
向が圧延方向と直角でかつ間隔が７mmの被膜欠損
領域を形成させた。 得られた製品の鉄損値は第２表に示したとおり
であつた。ついでさらに、800℃、２時間の歪取
り焼鈍を施した後の鉄損値についても調べ、その
結果を第２表に併記した。
【表】
【表】
第２表よりフオルステライト被膜中にフオルス
テライトとは異質のグラス被膜を区画形成したも
のは、さらに熱膨張係数が9.8×10-61／℃より小
さい低熱膨張性のコーテイング被膜を被成するこ
とによつて鉄損の著しい改善が達成されることが
わかる。 しかもこの効果は歪取り焼鈍後においても何ら
変化はなかつた。 これに対し、パルスレーザー光を利用したもの
は、歪取り焼鈍時に鋼板中に導入されていた塑性
歪みが開放されるので、塑性歪み導入による効果
は消失する。 実施例 ２ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱炭・
１次再結晶焼鈍を施し、ついで焼鈍分離剤を塗布
するに際し、鋼板表面に、NiO粉末を10％配合し
た焼鈍分離剤を、鋼板単位面積１m2当たりの付着
量が1.0ｇ／m2となるように塗布幅1.0mm、圧延方
向となす角度：90゜、圧延方向における繰返し間
隔：３mmの条件の下に線状に塗布し、ついで未塗
布部分に、NiO粉末を配合しない通常の焼鈍分離
剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍ついで
1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従いMgOを主成分と
する焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布する工程
によつて方向性けい素鋼板を作成し、比較例とし
た。 被膜性状について調べたところ比較例では、均
等厚で灰色のフオルステライト被膜が形成されて
いたのに対し、実施例においては、NiO粉末を配
合した領域について、（Mg1-xNix）2SiO4（Ｘ：
0.08〜0.13）の組成のグラス被膜が形成されてい
た。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17／50＝1.06W／Kg 実施例 W17／50＝1.01W／Kg この後、鋼板をそれぞれ２分割し、一方にクロ
ム酸塩系の通常の上塗りコーテイングを、他方に
は第１表のに示される張力付与型コーテイング
を施した場合の鉄損値について調べたところ、そ
れぞれ下記のとおりであつた。 W17／50 比較例で通常コーテイング 1.07W／Kg 張力付与型コーテイング 1.05W／Kg 実施例で通常コーテイング 1.01W／Kg 張力付与型コーテイング 0.97W／Kg さらにこれらの試料に800℃で３時間の歪取り
焼鈍を施した場合の鉄損値について調べたが、変
化はなかつた。 実施例 ３ Si：3.3％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.23mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに先立ち、鋼板表面に、Ni2SiO4を付
着量：0.2ｇ／m2、塗布幅：0.3mm、圧延方向とな
す角度：90゜、圧延方向における繰返し間隔：10
mmの条件下に線状に塗布し、ついでMgOを主成
分とする焼鈍分離剤を全面に塗布した。しかるの
ち２次再結晶焼鈍ついで1200℃、５時間の純化焼
鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では、均一厚で灰色のフオルステライ
ト被膜が形成されてしたのに対し、実施例におい
ては、Ni2SiO4を塗布した領域において（Mg1-x
Nix）2SiO4（ここでＸ：0.4〜0.8）の組成のグラス
被膜が形成されていた。 両者の鉄損値はそれぞれ次のとおりであつた。 比較例 W17/50＝0.95W／Kg 実施例 W17/50＝0.88W／Kg ついで800℃、２時間の歪取り焼鈍を施した場
合における鉄損値についても調べたが変化はなか
つた。 実施例 ４ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに際し、鋼板表面に、CaO粉末を30％
配合した焼鈍分離剤を、鋼板単位面積１m2当たり
の付着量が3.0ｇ／m2となるように塗布幅：1.0
mm、圧延方向となす角度：90゜、圧延方向におけ
る繰返し間隔：５mmの条件下に線状に塗布し、つ
いで未塗布領域にMgOを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍ついで
1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では均一厚で灰色のフオルステライト
被膜が形成されてしたのに対し、実施例ではCaO
を配合した焼鈍分離材を塗布した領域において
CaO・MgO・SiO2組成のグラス被膜が形成され
ていた。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17/50＝1.05W／Kg 実施例 W17/50＝1.00W／Kg さらにかかる試料に通常の上塗りコーテイング
を施し、800℃、３時間の歪取り焼鈍を施したが、
両者とも鉄損値に変化はなかつた。 実施例 ５ Si：3.3％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに際し、鋼板表面に、CaO粉末：５％
およびB2O3：20％をそれぞれ配合した焼鈍分離
剤を、鋼板単位面積１m2当たりの付着量がCaO：
0.5ｇ／m2、B2O3：2.0ｇ／m2となるように塗布
幅：1.0mm、圧延方向となす角度：90゜、圧延方向
における繰返し間隔：８mmの条件下に線状に塗布
し、ついで未塗布領域にMgOを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍
ついで1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では均一厚で灰色のフオルステライト
被膜が形成されてしたのに対し、実施例ではCaO
およびB2O3を含有させて塗布した領域において
（Mg1-xCax）2SiO4（ここでｘ：0.05〜0.10）中にＢ
が固溶しているグラス被膜が形成されていた。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17/50＝1.06W／Kg 実施例 W17/50＝1.00W／Kg さらにかかる試料に通常の上塗りコーテイング
を施し、800℃、３時間の歪取り焼鈍を施したが、
両者の鉄損値に変化はなかつた。 発明の効果 かくしてこの発明によれば、歪取り焼鈍を施し
た場合であつても特性が劣化しない低鉄損の方向
性けい素鋼板を得ることができ、有利である。
テライトとは異質のグラス被膜を区画形成したも
のは、さらに熱膨張係数が9.8×10-61／℃より小
さい低熱膨張性のコーテイング被膜を被成するこ
とによつて鉄損の著しい改善が達成されることが
わかる。 しかもこの効果は歪取り焼鈍後においても何ら
変化はなかつた。 これに対し、パルスレーザー光を利用したもの
は、歪取り焼鈍時に鋼板中に導入されていた塑性
歪みが開放されるので、塑性歪み導入による効果
は消失する。 実施例 ２ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱炭・
１次再結晶焼鈍を施し、ついで焼鈍分離剤を塗布
するに際し、鋼板表面に、NiO粉末を10％配合し
た焼鈍分離剤を、鋼板単位面積１m2当たりの付着
量が1.0ｇ／m2となるように塗布幅1.0mm、圧延方
向となす角度：90゜、圧延方向における繰返し間
隔：３mmの条件の下に線状に塗布し、ついで未塗
布部分に、NiO粉末を配合しない通常の焼鈍分離
剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍ついで
1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従いMgOを主成分と
する焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布する工程
によつて方向性けい素鋼板を作成し、比較例とし
た。 被膜性状について調べたところ比較例では、均
等厚で灰色のフオルステライト被膜が形成されて
いたのに対し、実施例においては、NiO粉末を配
合した領域について、（Mg1-xNix）2SiO4（Ｘ：
0.08〜0.13）の組成のグラス被膜が形成されてい
た。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17／50＝1.06W／Kg 実施例 W17／50＝1.01W／Kg この後、鋼板をそれぞれ２分割し、一方にクロ
ム酸塩系の通常の上塗りコーテイングを、他方に
は第１表のに示される張力付与型コーテイング
を施した場合の鉄損値について調べたところ、そ
れぞれ下記のとおりであつた。 W17／50 比較例で通常コーテイング 1.07W／Kg 張力付与型コーテイング 1.05W／Kg 実施例で通常コーテイング 1.01W／Kg 張力付与型コーテイング 0.97W／Kg さらにこれらの試料に800℃で３時間の歪取り
焼鈍を施した場合の鉄損値について調べたが、変
化はなかつた。 実施例 ３ Si：3.3％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.23mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに先立ち、鋼板表面に、Ni2SiO4を付
着量：0.2ｇ／m2、塗布幅：0.3mm、圧延方向とな
す角度：90゜、圧延方向における繰返し間隔：10
mmの条件下に線状に塗布し、ついでMgOを主成
分とする焼鈍分離剤を全面に塗布した。しかるの
ち２次再結晶焼鈍ついで1200℃、５時間の純化焼
鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では、均一厚で灰色のフオルステライ
ト被膜が形成されてしたのに対し、実施例におい
ては、Ni2SiO4を塗布した領域において（Mg1-x
Nix）2SiO4（ここでＸ：0.4〜0.8）の組成のグラス
被膜が形成されていた。 両者の鉄損値はそれぞれ次のとおりであつた。 比較例 W17/50＝0.95W／Kg 実施例 W17/50＝0.88W／Kg ついで800℃、２時間の歪取り焼鈍を施した場
合における鉄損値についても調べたが変化はなか
つた。 実施例 ４ Si：3.2％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに際し、鋼板表面に、CaO粉末を30％
配合した焼鈍分離剤を、鋼板単位面積１m2当たり
の付着量が3.0ｇ／m2となるように塗布幅：1.0
mm、圧延方向となす角度：90゜、圧延方向におけ
る繰返し間隔：５mmの条件下に線状に塗布し、つ
いで未塗布領域にMgOを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍ついで
1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では均一厚で灰色のフオルステライト
被膜が形成されてしたのに対し、実施例ではCaO
を配合した焼鈍分離材を塗布した領域において
CaO・MgO・SiO2組成のグラス被膜が形成され
ていた。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17/50＝1.05W／Kg 実施例 W17/50＝1.00W／Kg さらにかかる試料に通常の上塗りコーテイング
を施し、800℃、３時間の歪取り焼鈍を施したが、
両者とも鉄損値に変化はなかつた。 実施例 ５ Si：3.3％を含有するけい素鋼素材を、常法に
従つて厚み：0.30mmの冷延鋼板としたのち、脱
炭・１次再結晶焼鈍を施し、、ついで焼鈍分離剤
を塗布するに際し、鋼板表面に、CaO粉末：５％
およびB2O3：20％をそれぞれ配合した焼鈍分離
剤を、鋼板単位面積１m2当たりの付着量がCaO：
0.5ｇ／m2、B2O3：2.0ｇ／m2となるように塗布
幅：1.0mm、圧延方向となす角度：90゜、圧延方向
における繰返し間隔：８mmの条件下に線状に塗布
し、ついで未塗布領域にMgOを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布した。しかるのち２次再結晶焼鈍
ついで1200℃、５時間の純化焼鈍を施した。 なお比較のため、常法に従つてMgOを主成分
とする通常の焼鈍分離剤を鋼板表面に均一に塗布
する工程によつて方向性けい素鋼板を作成し、比
較例とした。 得られた各鋼板の被膜性状について調べたとこ
ろ、比較例では均一厚で灰色のフオルステライト
被膜が形成されてしたのに対し、実施例ではCaO
およびB2O3を含有させて塗布した領域において
（Mg1-xCax）2SiO4（ここでｘ：0.05〜0.10）中にＢ
が固溶しているグラス被膜が形成されていた。 両者の鉄損値は下記のとおりであつた。 比較例 W17/50＝1.06W／Kg 実施例 W17/50＝1.00W／Kg さらにかかる試料に通常の上塗りコーテイング
を施し、800℃、３時間の歪取り焼鈍を施したが、
両者の鉄損値に変化はなかつた。 発明の効果 かくしてこの発明によれば、歪取り焼鈍を施し
た場合であつても特性が劣化しない低鉄損の方向
性けい素鋼板を得ることができ、有利である。
第１図イ，ロおよびハはそれぞれ、フオルステ
ライト被膜に区画形成したフオルステライトとは
異質のグラス被膜の形状、圧延方向に対する傾き
具合および間隔の測定要領を示した図表、第２図
は、線状異質領域が圧延方向となす角度が、鉄損
特性に及ぼす影響を示したグラフ、第３図は、異
質領域の幅と鉄損値との関係を示したグラフ、第
４図は、異質領域の間隔と鉄損値との関係につい
て示したグラフ、第５図は、張力付与型コーテイ
ング被膜を被成した場合と被成しない場合とにお
ける、異質グラス被膜領域の幅と鉄損値との関係
をそれぞれ比較して示したグラフである。
ライト被膜に区画形成したフオルステライトとは
異質のグラス被膜の形状、圧延方向に対する傾き
具合および間隔の測定要領を示した図表、第２図
は、線状異質領域が圧延方向となす角度が、鉄損
特性に及ぼす影響を示したグラフ、第３図は、異
質領域の幅と鉄損値との関係を示したグラフ、第
４図は、異質領域の間隔と鉄損値との関係につい
て示したグラフ、第５図は、張力付与型コーテイ
ング被膜を被成した場合と被成しない場合とにお
ける、異質グラス被膜領域の幅と鉄損値との関係
をそれぞれ比較して示したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 地鉄表層部に塑性歪域がみられないフオルス
テライト被膜付きの方向性けい素鋼板であつて、
該フオルステライト被膜中に、フオルステライト
とは異質のグラス被膜からなる連続または非連続
の線状領域を有することを特徴とする、歪取り焼
鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方向性けい
素鋼板。 ２ 連続または非連続の線状領域が、鋼板の圧延
方向に対し60〜90゜の角度をなすものである特許
請求の範囲第１項記載の方向性けい素鋼板。 ３ 地鉄表層部に塑性歪域がみられないフオルス
テライト被膜付きの方向性けい素鋼板であつて、
該フオルステライト被膜中に、フオルステライト
とは異質のグラス被膜からなる連続または非連続
の線状領域を有しかつ、かかる被膜上に9.8×
10-61／℃以下の熱膨張係数を呈する張力付与型
の絶縁コーテイング被膜をそなえることを特徴と
する、歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄
損の方向性けい素鋼板。 ４ 連続または非連続の線状領域が、鋼板の圧延
方向に対し60〜90゜の角度をなすものである特許
請求の範囲第３項記載の方向性けい素鋼板。 ５ 含けい素鋼スラブを熱間圧延して得られた熱
延板に、１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延を施して最終板厚としたのち、脱炭・１次再結
晶焼鈍を施し、ついで鋼板表面にMgOを主成分
とする焼鈍分離剤を塗布してから２次再結晶焼鈍
および純化焼鈍を施す一連の工程よりなる方向性
けい素鋼板の製造方法において、 脱炭・１次再結晶焼鈍を施した鋼板表面に
MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布するに際
し、塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サブス
ケール中のSiO2と反応する物質および／または
フオルステライトに固溶する物質が、鋼板単位面
積１m2当たり0.01ｇ以上の範囲で混在する連続ま
たは非連続の線状領域を形成することにより、純
化焼鈍後の鋼板表面に被成するフオルステライト
被膜にフオルステライトとは異質のグラス被膜領
域を形成させることを特徴とする、歪取り焼鈍に
よつて特性が劣化しない低鉄損の方向性けい素鋼
板の製造方法。 ６ 含けい素鋼スラブを熱間圧延して得られた熱
延板に、１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延を施して最終板厚としたのち、脱炭・１次再結
晶焼鈍を施し、ついで鋼板表面にMgOを主成分
とする焼鈍分離剤を塗布してから２次再結晶焼鈍
および純化焼鈍、さらには上塗りコーテイング処
理を施す一連の工程よりなる方向性けい素鋼板の
製造方法において、 脱炭・１次再結晶焼鈍を施した鋼板表面に
MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布するに際
し、塗布された焼鈍分離剤中に、鋼板表面サブス
ケール中のSiO2と反応する物質および／または
フオルステライトに固溶する物質が、鋼板単位面
積１m2当たり0.01ｇ以上の範囲で混在する連続ま
たは非連続の線状領域を形成することにより、純
化焼鈍後の鋼板表面に被成するフオルステライト
被膜にフオルステライトとは異質のグラス被膜領
域を形成させたのち、該フオルステライト被膜上
に、被膜形成後9.8×10-61／℃以下の熱膨張係数
を呈する張力付与型の絶縁コーテイング処理液を
塗布し、ついで600〜900℃の温度範囲で焼付ける
ことを特徴とする、歪取り焼鈍によつて特性が劣
化しない低鉄損の方向性けい素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20922983A JPS60103183A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方向性けい素鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20922983A JPS60103183A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方向性けい素鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103183A JPS60103183A (ja) | 1985-06-07 |
| JPH025821B2 true JPH025821B2 (ja) | 1990-02-06 |
Family
ID=16569486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20922983A Granted JPS60103183A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 歪取り焼鈍によつて特性が劣化しない低鉄損の方向性けい素鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11459634B2 (en) | 2018-01-31 | 2022-10-04 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Method for manufacturing stress-relief-annealing-resistant, low-iron-loss grain-oriented silicon steel |
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|---|---|---|---|---|
| JP5200363B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2013-06-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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-
1983
- 1983-11-09 JP JP20922983A patent/JPS60103183A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11459634B2 (en) | 2018-01-31 | 2022-10-04 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Method for manufacturing stress-relief-annealing-resistant, low-iron-loss grain-oriented silicon steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60103183A (ja) | 1985-06-07 |
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