JPH0327634B2 - - Google Patents

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JPH0327634B2
JPH0327634B2 JP29176187A JP29176187A JPH0327634B2 JP H0327634 B2 JPH0327634 B2 JP H0327634B2 JP 29176187 A JP29176187 A JP 29176187A JP 29176187 A JP29176187 A JP 29176187A JP H0327634 B2 JPH0327634 B2 JP H0327634B2
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JP
Japan
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steel sheet
iron loss
grain
oriented electrical
electrical steel
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JP29176187A
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JPS63171848A (ja
Inventor
Tosha Wada
Osamu Tanaka
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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〕 本発明は低鉄損方向性電磁鋼板に係り、さらに
詳しく述べるならば熱処理されても熱損改善効果
が消失しない磁区細分化帯を形成し鉄損が極めて
低い方向性電磁鋼板に関する。 〔従来の技術〕 方向性電磁鋼板は主として変圧器、その他電気
機器の鉄芯材料として使用されるので、励磁特
性、鉄損特性が良好である必要がある。 この方向性電磁鋼板は2次再結晶現象を利用
し、圧延面に(110)面を、圧延方向に<001>軸
をもつ、いわゆるゴス方位を有する2次再結晶位
が発達している。該(110)<001>方位の集積度
を高めるとともに、圧延方向から偏りをできるだ
け減少せしめることにより、励磁特性、鉄損特性
等のすぐれたものが製造されるようになつてい
る。 ところで、(100)<001>方位の集積度を高める
につれて結晶粒は大きくなり、また磁壁が粒界を
貫通するために磁区が大となり、方向性を高めた
割りには鉄損が低下しない現象がある。 この現象を解消し、鉄損の低下を図る技術とし
て、例えば特公昭第58−5968号がある。これは最
終仕上焼鈍後の一方向性電磁鋼板の表面に小球等
を押圧して深さ5μ以下のへこみを形成して線状
の微小ひずみを付与することで磁区細分化を行い
鉄損を改善させるものである。また特公昭第58−
26410号には、最終仕上焼鈍により生成した2次
再結晶の各結晶表面レーザー照射による傷跡を少
なくとも1個形成せしめて、磁区を細分化し鉄損
を低下させることが提案されている。 これら特公昭第58−5968号及び特公昭58−
26410号に示された方法によれば一方向性電磁鋼
板表面に局部的な微小ひずみを付与することで鉄
損が改善され、超低鉄損材料を得ることができ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の如く得られた超低鉄損材
料も焼鈍すると鉄損等の改善効果が失われる。例
えば巻鉄心を製造する際の歪取り焼鈍では該鉄損
改善効果が消失する問題がある。 本発明は熱処理例えば歪取焼鈍されても鉄損改
善効果が消失しない磁区細分化帯を形成して鉄損
の極めて低い方向性電磁鋼板を得ることを目的と
する。 本発明者らは磁区細分化跡に歪取焼鈍など例え
ば700〜900℃の温度で熱処理されても鉄損改善効
果が消失しない磁区細分化を行ない鉄損の極めて
低い方向性電磁鋼板を製造するため多くの実験を
行ない検討した。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板にお
いて、該鋼板表面に間隔をおいて設けた微小なへ
こみ、あるいは痕跡の箇所に、Si、Sh、Sr、Cu、
Sn、Zn、Cr、Mn、Bおよびそれらの化合物の
1種または2種以上と鋼板地鉄や表面被膜との反
応物からなる侵入体が鋼板に入り込んで形成され
ると、その侵入体の両側に磁区の芽が生じ鋼板が
磁化されるとき磁区が細分化され、その後に歪取
焼鈍などの処理を施されても磁区細分化による鉄
損改善は消失せず、鉄損の極めて低い方向性電磁
鋼板が得られることを見出した。 侵入体の形成による鉄損の低下は、鋼成分ある
いは鋼組織と異なつた侵入体が間隔をおいて鋼板
に存在すると、静磁エネルギーが増加し、これを
打消すために反転磁区が生成され、磁区の細分化
をもたらした為と考えられる。 以下に、本発明を詳細に説明する。 断熱性のある磁区細分化は、仕上焼鈍された方
向性電磁鋼板に、鋼板地鉄の成分あるいは組織と
異なつた侵入体を間隔をおいて鋼板に入り込ませ
て形成せしめるとその両側に磁区の芽が多数つく
られ達成される。 該侵入体は薬剤のSi、Sb、Sr、Cu、Zn、Cr、
Mn、Bおよびこれらの酸化物の中から選ばれる
1種または2種以上と鋼板地鉄や表面被膜との反
応により生じた合金層、反応生成物であり、鋼板
の地鉄および組織と異なつたものである。この侵
入体は、予め、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板の
表面に間隔をおいて形成した微小なへこみあるい
は痕跡の箇所に、形成することが有利である。こ
れは前記、微小なへこみあるいは痕跡が付与され
た箇所には微小な塑性加工歪が不可避的に生じて
おり、この歪が前記薬剤と鋼板地鉄等との反応に
よる合金属や反応生成分物が鋼板中に拡散して入
り込むのを促進し、侵入体の形成を安定するため
である。 ところで本発明では、仕上焼鈍された方向性電
磁鋼板に磁区細分化を行なうが、該方向性電磁鋼
板は鋼成分および仕上焼鈍されるまでの製造条件
については特定する必要はない。すなわち例えば
インヒビターとしてAlN、MnS、MnSe、BN、
Cu2S等が適宜用いられる。また必要に応じてCu、
Sn、Cr、Nl、Mo、Sb、W等の元素が含有され、
熱間圧延し、焼鈍して1回、または中間焼鈍を工
程にそれぞれ1回以上計の2回以上の冷間圧延に
より最終板厚とし、脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗
布して仕上焼鈍される。 耐熱性の磁区細分化は次のようにして行なえ
る。即ち、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、侵
入体を形成せしめるとめに薬剤を間隔おいて塗布
する。この薬剤としてはSi、Ti、Sb、Sr、Cu、
Sn、Zn、Cr、Mn、Bおよびそれら元素の酸化
物のなかから選ばれる1種または2種以上が用い
られる。また必要に応じて、リン酸、ホウ酸、リ
ン酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩の1種あるいは2種以
上が用いられる。 薬剤は3〜30mmの間隔をおいて方向性電磁鋼板
に塗布するが、予め、機械的に例えば小球、ロー
ラー等で鋼板表面に微小なへこみを、あるいは例
えばレーザーを照射することによつて光学的に痕
跡を、それぞれ3〜30mmの間隔にて形成したのち
に行う。 微小なへこみや痕跡の間隔を3mm以上とするの
はこれが狭くなると鋼板に形成される侵入体の間
隔が狭くなり、磁区の細分化効果が少なくなるか
らである。一方、その間隔が広くなると侵入体の
間隔が大となり、この場合にも磁区の細分化効果
が少なくなるので30mm以下とするものである。 この際の薬剤の塗布量は塗布乾燥後の重量で
0.1〜50g/m2の範囲であればよく、0.3〜10g/
m2がより好ましい。前記薬剤の金属、酸化物を粉
末として用いる場合は数10ミクロン以下のサイズ
のものが好ましい。 金属、粉末或いはその酸化物をスラリーとして
使用する場合は水と懸濁させて塗布するのが作業
性がよいため、水100重量部に対し2〜100重量部
程度の濃度にする。 金属、非金属粉末或いは酸化物を酸又は塩類と
混合して使用する際は原液のままか、水で適当な
濃度にうすめて塗布すればよい。 次いで、乾燥後、500〜1200℃の温度で熱処理
すると、薬剤が鋼板や表面被膜と反応し、板厚方
向に入り込むかたちで合金層または/および表面
反応生成物などの侵入体が間隔をおいて形成され
る。該熱処理は中性又はH2を含む還元性雰囲気
でなされる。この侵入体の1例の顕微鏡組織写真
(X2000)を第1図に示す。図に示すようにこの
1例の侵入体は点状の集合体を形成している。侵
入体の塑性は鋼成分組成と異なり、また組織も異
なつて、その両側に磁区の芽が多数つくられ、鋼
板を磁化したとき、該磁区の芽が伸びて、磁区が
細分化されると推察される。 以下実施例を説明する。 実施例 1 重量%でC:0.077、Si:3.28、Mn:0.076、
Al:0.030、S:0.024、Cu:0.15、Sn:0.15残部
鉄からなる珪素鋼スラブを周知の方法によつて熱
間圧延−焼鈍−冷間圧延を経て0.250mm厚の鋼板
を得た。 次いで更に周知の脱炭焼鈍−焼鈍分離剤塗布−
最終仕上焼鈍の各工程を実施した。最終仕上焼鈍
後のコイルを絶縁コーテイング塗布とヒートフラ
ツトニング処理を行つた成品鋼板から巾10cm×長
さ50cmのサイズ試料を切り出し、レーザー照射
し、圧延方向と直角に10mm間隔に微少なキズを入
れた「処理前」の供試材とした。 次いでこのレーザー照射後に、第1表に示す薬
剤を塗布乾燥后の重量で0.5g/m2になるように
塗布し、炉温400℃で乾燥後積層し、800℃×30分
の熱処理を行なつて「処理後」の供試材としたこ
の後更に800℃×2時間の歪取焼鈍を行なつて
「歪取焼鈍後」の供試材とした。 以上「処理前」「処理後」及び「歪取焼鈍後」
のそれぞれの供試材の磁気特性を測定した。その
結果を第2表に示す。B10は磁束密度T、W17/50
は鉄損(W/Kg)である。
【表】
【表】 実施例 2 重量%でC:0.080、Si:3.25、Mn:0.070、
Al:0.028、S:0.023、Cu:0.12、Sn:0.09残部
鉄よりなる珪素鋼スラブを周知の方法によつて熱
間圧延−焼鈍−冷間圧延を経て最終板厚0.225mm
厚の鋼板を得た。 次いで更に周知の脱炭焼鈍−焼鈍分離剤塗布−
最終焼鈍−絶縁被膜処理−ヒートフラツトニング
処理を行つた。この製品板から巾10cm×長さ50cm
の試料を切り出した後、レーザー照射によつて圧
延方向と直角方向に5mm間隔に微少なキズを入れ
て「処理前」の供試材とした。 次いでこのレーザー照射後の鋼板に第3表に示
す薬剤の水懸濁液を塗布乾燥後の重量で1.0g/
m2になるように塗布し、連続炉で乾燥後積層し、
800℃×10分の熱処理を行つて「処理後」の供試
材とした。この後更に850℃×4時間の歪み取り
焼鈍を行つて「歪み取り焼鈍後」の供試材とし
た。 以上、それぞれの工程での供試材の磁気特性を
測定した結果を第4表に示す。
【表】
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、侵入体に
よる磁区細分化で鋼板の鉄損が低くなるととも
に、その後に、高温に加熱される歪取焼鈍が行わ
れても、鉄損改善効果が消失しないという、これ
までの磁区細分化法に見られないすぐれた特長が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によつて鋼板に形成された点状
集合体の侵入体を示す金属顕微鏡組織写真
(X2000)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板において、該
    鋼板表面に3〜30mmの間隔をおいて設けられた微
    小なへこみ、あるいは痕跡の箇所に、Si、Sb、
    Sr、Cu、Sn、Zn、Cr、Mn、Bおよびこれらの
    酸化物の1種または2種以上と鋼板地鉄や表面被
    膜との反応物からなる侵入体が鋼板に入り込んで
    形成され磁区細分化帯を構成していることを特徴
    とする低鉄損方向性電磁鋼板。
JP29176187A 1987-11-20 1987-11-20 低鉄損方向性電磁鋼板 Granted JPS63171848A (ja)

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