JPH0327630B2 - - Google Patents

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JPH0327630B2
JPH0327630B2 JP60293281A JP29328185A JPH0327630B2 JP H0327630 B2 JPH0327630 B2 JP H0327630B2 JP 60293281 A JP60293281 A JP 60293281A JP 29328185 A JP29328185 A JP 29328185A JP H0327630 B2 JPH0327630 B2 JP H0327630B2
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JP
Japan
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annealing
steel sheet
decarburization
steel plate
steel
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JP60293281A
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JPS62156221A (ja
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Tosha Wada
Osamu Tanaka
Toshihiko Takada
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Priority to DE3689703T priority patent/DE3689703T2/de
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Publication of JPH0327630B2 publication Critical patent/JPH0327630B2/ja
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明はグラス皮膜特性のすぐれた低鉄損方向
性電磁鋼板の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 方向性電磁鋼板は主としてトランス発電機等の
電気機器の鉄心として使用されるが、磁気特性の
鉄損特性、励磁特性が良好であること、およびグ
ラス皮膜特性がすぐれていることが重要である。 通常方向性電磁鋼板はSi4%以下を含有する珪
素鋼素材を熱間圧延し必要に応じて熱延板焼鈍し
1回又は2回の冷間圧延工程により、最終仕上厚
みの冷延板を得、次に脱炭焼鈍を行つた後、
MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し最終仕
上焼鈍を施してゴス方位をもつた2次再結晶粒を
発達させ更にS,Nなどの不純物を除去するとと
もにグラス皮膜を生成させ、次いで平坦化応力除
去焼鈍と絶縁コーテイング処理が施される。 ところで方向性電磁鋼板の磁気特性なかでも鉄
損特性の改善とともにグラス皮膜の改善が検討さ
れている。例えば鉄損を低くするには、方向性電
磁鋼板の板厚を薄くしたり、あるいは結晶粒を小
さくすることが効果のあることがJ.Appl.
Phys.38、(1967)、1104〜1108頁に開示されてい
るように公知である。 板厚の薄手化は鉄損の低下に有効な方法である
が、しかし板厚がある厚さより薄くなるとうず電
流損が急激に増加しかえつて鉄損が増大する。ま
た板厚が薄くなると仕上焼鈍での二次再結晶の発
現が不良になるという問題が生じる。 また方向性電磁鋼板は一般に二次再結晶現象を
利用し、ゴス方位を有する結晶粒の成長を図ると
ともに、その集積度を高めることにより、励磁特
性をすぐれたものとし、あわせて鉄損特性を良好
とするものであるから結晶粒の細粒化による鉄損
の改善はおのずから限界がある。 グラス皮膜の改善については例えば特開昭50−
71526号公報では、最終板厚に冷間圧延された方
向性電磁鋼帯に対し、脱炭焼鈍を行う前に、その
表面層を3g/m2以上除去するように酸洗して、
表面付着物と地鉄表層部を除去し、脱炭反応酸化
物の形成反応をむらなく進行させ脱炭焼鈍後に焼
鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍を施して均一性と密着
性のよいMg−SiO2系絶縁皮膜を形成するのであ
る。 また特開昭57−101673号公報では最終板厚に冷
間圧延された方向性電磁鋼帯を脱炭焼鈍後に
MgO等の焼鈍分離剤を塗布する前に、前記鋼帯
の表面を片面で0.025〜0.5g/m2研剤あるいは酸
洗によつて除去して、鋼板表面層の酸化皮膜を除
き、次いで焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍を施し
て、密着性がよく均一な灰色の外観を呈するグラ
ス皮膜を形成することが記載されている。 これらは、鋼板の表面をきれいにし、あるいは
平滑にし、グラス皮膜の特性を良好とするもので
ありそれなりの作用効果が得られるであろう。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、グラス皮膜の密着性、外観、皮膜張
力などの皮膜特性および磁気特性ともいまだ十分
とは言えず今後さらに検討し、これらの特性の向
上を図る必要がある。 本発明はグラス皮膜の密着性がすぐれるととも
に皮膜張力が大で鉄損の低い方向性電磁鋼板を目
的とし、種々の実験と検討の結果なされたもので
ある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者達は部分的に鋼板地鉄に突き込んだ酸
化物を形成するとアンカー効果などを生じてグラ
ス皮膜の密着性が非常にすぐれ皮膜張力が高く鉄
損の低い方向性電磁鋼板が得られることを見出し
た。 なお、本発明での前記酸化物とはSiO2、SiO2
を含む鉄酸化物またはSiO2を含む鉄酸化物と焼
鈍分離剤との反応酸化物など鋼板表面に生成した
酸化物をいう。 以下に、本発明を詳細に説明する。 本発明者達は脱炭焼鈍で鋼板表面に形成される
SiO2を含んだ酸化層および該酸化層と焼鈍分離
剤との反応で形成されるグラス皮膜の形態が、グ
ラス皮膜の密着性、鋼板への張力、および鉄損に
及ぼす影響を調査した。 この調査の実験においては、最終板厚0.225mm
厚に冷間圧延された方向性電磁鋼板の表面を粗さ
の異なるサンドペーパーで研磨し、鋭利で且つ微
細な凹凸を形成し、次いで脱炭焼鈍を温度850℃
でN2+H2雰囲気でPH2O/PH2を0.30、0.40、0.50
と変えて焼鈍し、その後MgOを主成分とする焼
鈍分離剤を塗布し、最終仕上焼鈍を行つた。なお
PH2Oは雰囲気ガス中のH2Oの分圧、PH2はH2の分
圧である。 酸化物は第1図に示すように研磨を施さなかつ
たものはほぼ一様な厚みに形成されたのに対し、
研磨したものは部分的に平均厚みより鋼板の地鉄
側に深く突き込んで形成されていた。 また、グラス皮膜上に絶縁コーテイングを塗布
焼付をした後10mmφで曲げて密着性を調査した結
果を第2図に示すが、酸化物を鋼板に部分的に突
込んで形成したサンドペーパー研磨材は何れも剥
離を生ぜず極めて良好であつた。 また鋼板に付与される皮膜張力は第3図に示す
ように研磨をほどこしたものは著しく増加する傾
向が見られた。 この時の鉄損特性は第4図に示すようにPH2O
PH2≧0.4では著しく改善効果が見られたのに対
し、PH2O/PH2<0.4では研磨処理なしの比較材に
比べて劣化する傾向が見られた。 酸化物が部分的に平均厚みより鋼板地鉄側に突
き込む深さは2〜15μmが好ましい。部分的とは
非等間隔または等間隔に非連続あるいは連続して
いる状態をいう。 次に、本発明に係かる方向性電磁鋼板の製造法
について述べる。 方向性電磁鋼板の鋼成分および冷間圧延される
までの製造条件は特定する必要はなく、例えばC
が0.04〜0.10%、Siが2.0〜4.0%、インヒビターと
してAlN,MnS,MnSe,BN,Cu2S等、適宜な
ものが用いられ、必要に応じて、Cu,Sn,Cr,
Ni,Mo,Sb等の元素が含有される。電磁鋼スラ
ブを熱間圧延し、焼鈍して1回または中間焼鈍を
はさんで2回以上の冷間圧延により所望の最終板
厚とされる。 次いで、脱炭焼鈍する前に、ブラシロール、サ
ンドペーパー、グラインダー、シヨツトブラスト
等の機械的加工等の機械的手段によつて、鋼板表
面に鋭利でかつ微細な凹凸を与えて該鋼板表面を
活性化する。 前記凹凸を鋼板表面に与えるのは、鋼板表面の
活性化によつて、脱炭焼鈍でSiO2主体の酸化膜
を厚く、かつ微細にくいこんだ形で形成するため
であり、このSiO2主体の厚い酸化膜を形成する
ことにより、仕上焼鈍でグラス皮膜を厚く又、局
所的に突込んだ形で形成される。 前記鋭利かつ微細な凹凸は鋼板の片面あるいは
両面に全面的にわたつて鋼板表面積の40%以上に
付与される。該鋭利かつ微細な凹凸を形成した鋼
板表面積が、所定間隔に線状疵を付与して磁区細
分化を行う公知技術のように少ないと、本発明の
ような密着性および張力効果がともにすぐれたグ
ラス皮膜を得ることができないので、鋼板表面積
の40%以上にわたつて全面的に前記凹凸を形成す
る必要がある。またその凹凸の深さは2〜15μm
程度が望ましい。また凹凸の付与方向はいかなる
方向でも構わない。この表面の活性化を行つた鋼
板の脱炭焼鈍方法としては次の様に行う必要があ
る。即ち鋼板表面に鋭利でかつ微細な凹凸の形成
することによつて大きな活性化効果をもたらし、
脱炭焼鈍過程でのSiO2層の形成速度を急増させ
る。この結果、このSiO2層が障害となつて脱炭
を阻害し、鉄損特性を劣化させることになる。 この対策として、活性化処理を行つた鋼板の脱
炭条件として、従来の活性化処理をしない材料よ
り脱炭を生じやすい条件にする必要がある。この
ための焼鈍条件としては温度800〜860℃、雰囲気
ガスはN2、H2またはN2+H2の混合ガスでPH2O
PH2≧0.40にする。温度が800℃以下または860℃
以上では極端に脱炭性が悪く、又雰囲気ガスの
PH2O/PH2<0.40でも活性化処理を行つた鋼板の
場合は脱炭性に問題がある。 脱炭焼鈍の後はMgOを主成分とし、Ti化合物
として例えばTiO2、TiO、S化合物として例え
ばSrS、Sb2(SO43、SbS、B化合物として例え
ばH3BO3、Na2B4O7等の化合物の1種または2
種以上を添加された焼鈍分離剤を鋼板に塗布し、
乾燥後1200℃×20hrの仕上焼鈍が施される。仕上
焼鈍により脱炭焼鈍で形成された部分的に平均厚
みより鋼板地鉄側に突き込んだ内部酸化層をもつ
酸化物と焼鈍分離剤の反応によりグラス皮膜が形
成される。 該グラス皮膜は鋼板地鉄側に部分的に深く突き
込んだ酸化物に連らなつており、あるいはそれ自
体も部分的に深く突つこんでいるので密着性が非
常に良好である。また皮膜が鋼板に付与する張力
は大巾に大になる。また脱炭焼鈍でのPH2O/PH2
を前述のように従来より高めた範囲で処理するこ
とにより脱炭問題を解消して、皮膜のみならず、
磁性改善効果を著しく大きくすることができる。 その後必要に応じて平坦化焼鈍し、該鋼板にリ
ン酸や、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム等のリン酸
塩、クロム酸やクロム酸マグネシウム等のクロム
酸塩、重クロム酸塩、コロイダルシリカなどの1
種または2種以上を含む絶縁皮膜溶液を塗布し
350℃以上の温度で焼付して絶縁被膜を形成する。 〔実施例〕 次に実施例を示す。 実施例 1 重量%でC:0.060、Si:3.30、Mn:0.065、
Al:0.030、S:0.023、Cu:0.06、Sn:0.10残部
鉄からなる珪素綱スラブを周知の方法で熱延−焼
鈍−冷延を行い0.30mm厚の鋼板を得、これを「処
理前」の供試材とした。該鋼板にサンドペーパー
の粗さを変えて鋼板表面粗さで10μ、6μ、3μの凹
凸を形成した研磨部の面積率が60%になるように
研磨を行つた。次いで脱炭焼鈍として830℃でN2
+H2ガス中でPH2O/PH2を0.3、0.4、0.5、0.6と変
えて3分間焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布後1200℃×
20hrの最終仕上焼鈍を行つた。その後絶縁コーテ
イング塗布とヒートフラツトニング処理した成品
板の磁気特性と皮膜特性を測定した。その結果を
第1表に示す。
〔発明の効果〕
この実施例から認められるように、本発明によ
ると鉄損が低く、密着性が極めてよいグラス皮膜
を有する方向性電磁鋼板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による鋼板表面層部に形成され
た酸化物の一例を示す金属組織写真、第2図はグ
ラス皮膜の密着性に及ぼす鋼板表面の研磨粗さと
脱炭焼鈍条件の影響を示す図、第3図は皮膜張力
に及ぼす鋼板表面の研磨粗さと脱炭焼鈍条件の影
響を示す図、第4図は鉄損に及ぼす鋼板表面の研
磨粗さと脱炭焼鈍条件の影響を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 珪素鋼スラブを熱間圧延し、焼鈍して1回ま
    たは中間焼鈍をはさんで2回以上冷間圧延して最
    終板厚とした後、サンドペーパー、シヨツト、グ
    ラインダー、ブラシロール等の機械的手段によ
    り、鋼板表面に鋭利かつ微細な凹凸を鋼板表面積
    の40%以上にわたつて形成し鋼板表面を活性化
    し、次いで、脱炭焼鈍を800〜860℃、PH2O/PH2
    ≧0.4で行い、焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍する
    ことを特徴とするグラス皮膜の密着性がよくかつ
    鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法。 但し、PH2Oは脱炭焼鈍雰囲気ガスにおけるH2O
    の分圧、PH2は脱炭焼鈍雰囲気ガスにおけるH2
    分圧。
JP29328185A 1985-12-06 1985-12-27 グラス皮膜の密着性がよく、かつ鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 Granted JPS62156221A (ja)

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DE3689703T DE3689703T2 (de) 1985-12-06 1986-12-05 Kornorientiertes Elektrostahlblech mit Glasfilmeigenschaften und niedrigem Wattverlust sowie dessen Herstellung.
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JPH0711332A (ja) * 1993-06-28 1995-01-13 Kawasaki Steel Corp 方向性けい素鋼板の脱炭焼鈍方法

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