JPH03294469A - 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法Info
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- JPH03294469A JPH03294469A JP2096886A JP9688690A JPH03294469A JP H03294469 A JPH03294469 A JP H03294469A JP 2096886 A JP2096886 A JP 2096886A JP 9688690 A JP9688690 A JP 9688690A JP H03294469 A JPH03294469 A JP H03294469A
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Landscapes
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
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。
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、鉄損値が極めて低い一方向性珪素鋼板の製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
（従来の技術）
一方向性珪素鋼板は、磁気鉄芯として多用され、エネル
ギロスを少な（すべく鉄損を低減することが要求される
。而して、一方向性珪素鋼板の鉄損を低減する手段とし
て、仕上焼鈍後の材料表面にレーザビームを照射して局
部的な歪を与え、それによって磁区を細分化して鉄損を
低下させる方法が、たとえば特開昭５８−２６４０５号
公報に開示されている。また、一方向性珪素鋼板を鉄芯
へ加工した後歪取り焼鈍（応力除去焼鈍）を施しても磁
区細分化効果が消失しない磁区細分化手段として、例え
ば特開昭６２−８６１７５号公報に開示されている方法
がある。これらの技術的手段によって、一方向性珪素鋼
板の鉄損値を低下させることができるが、さらに鉄損値
の低減を図ろうとするときは、仕上焼鈍後の材料表面に
存在するグラス皮膜を除去し、鋼板表面近傍の磁区の動
きを阻害する地鉄表面の凹凸を取り除くことが重要であ
る。そのための手段として、仕上焼鈍後の材料の地鉄表
面を鏡面仕上げするかまたは、鏡面仕上げした材料表面
に金属めっきを施すという方法がある。さらには、前記
鏡面仕上げし金属めっきした材料表面に絶縁皮膜を塗布
し焼き付けることによって、超低鉄損の一方向性珪素鋼
板を得る方法が、特公昭５２−２４４９９号公報に提案
されている。さらに、例えば特開昭６１−２０１７３２
号公報には、表面の平均粗さが０．４ ｔｒｍ以下の鏡
面状態に仕上げた一方向性珪素鋼板を、Ｔｉを含むガス
と非酸化性ガスからなる雰囲気下に５００〜１０００°
Ｃの温度域で熱処理し、表面にＴｉＮ 、 Ｔｉｃ 、
Ｔｉ（Ｃ＋Ｎ）からなる極薄張力皮膜を形成し、さら
に絶縁皮膜を被覆することによって鉄損値の低い一方向
性珪素鋼板を得る方法が開示されている。
ギロスを少な（すべく鉄損を低減することが要求される
。而して、一方向性珪素鋼板の鉄損を低減する手段とし
て、仕上焼鈍後の材料表面にレーザビームを照射して局
部的な歪を与え、それによって磁区を細分化して鉄損を
低下させる方法が、たとえば特開昭５８−２６４０５号
公報に開示されている。また、一方向性珪素鋼板を鉄芯
へ加工した後歪取り焼鈍（応力除去焼鈍）を施しても磁
区細分化効果が消失しない磁区細分化手段として、例え
ば特開昭６２−８６１７５号公報に開示されている方法
がある。これらの技術的手段によって、一方向性珪素鋼
板の鉄損値を低下させることができるが、さらに鉄損値
の低減を図ろうとするときは、仕上焼鈍後の材料表面に
存在するグラス皮膜を除去し、鋼板表面近傍の磁区の動
きを阻害する地鉄表面の凹凸を取り除くことが重要であ
る。そのための手段として、仕上焼鈍後の材料の地鉄表
面を鏡面仕上げするかまたは、鏡面仕上げした材料表面
に金属めっきを施すという方法がある。さらには、前記
鏡面仕上げし金属めっきした材料表面に絶縁皮膜を塗布
し焼き付けることによって、超低鉄損の一方向性珪素鋼
板を得る方法が、特公昭５２−２４４９９号公報に提案
されている。さらに、例えば特開昭６１−２０１７３２
号公報には、表面の平均粗さが０．４ ｔｒｍ以下の鏡
面状態に仕上げた一方向性珪素鋼板を、Ｔｉを含むガス
と非酸化性ガスからなる雰囲気下に５００〜１０００°
Ｃの温度域で熱処理し、表面にＴｉＮ 、 Ｔｉｃ 、
Ｔｉ（Ｃ＋Ｎ）からなる極薄張力皮膜を形成し、さら
に絶縁皮膜を被覆することによって鉄損値の低い一方向
性珪素鋼板を得る方法が開示されている。
（発明が解決しようとする課題）
一方向性珪素鋼板の地鉄表面を鏡面仕上げし、ＣＶＤ、
ＰＶＤ或はイオンブレーティングといった手段によって
皮膜を形成することが近来多く提案されている。これら
の方法は、それなりの効果が認められるけれども、１０
−５Ｔｏｒｒ以下の真空を必要とし厚い膜を形成するた
めに長い時間がかかるから生産性が極めて低くまた高い
コストを要する。
ＰＶＤ或はイオンブレーティングといった手段によって
皮膜を形成することが近来多く提案されている。これら
の方法は、それなりの効果が認められるけれども、１０
−５Ｔｏｒｒ以下の真空を必要とし厚い膜を形成するた
めに長い時間がかかるから生産性が極めて低くまた高い
コストを要する。
本発明は、これら従来技術における問題を解決し、極め
て鉄損値の低い一方向性珪素鋼板を低いコストで工業的
に生産することができる製造プロセスを提供することを
目的としてなされた。
て鉄損値の低い一方向性珪素鋼板を低いコストで工業的
に生産することができる製造プロセスを提供することを
目的としてなされた。
（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下記のとおりである。
（１）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に低圧
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめることを特徴
とする低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめることを特徴
とする低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。
（２）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に低圧
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめ、さらに張力
付与皮膜を塗布焼付けることを特徴とする低鉄損一方向
性珪素銅板の製造方法。
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめ、さらに張力
付与皮膜を塗布焼付けることを特徴とする低鉄損一方向
性珪素銅板の製造方法。
以下に、本発明の詳細な説明する。
発明者等は、上記従来技術における問題を解決するため
に、低圧プラズマ溶射法によって一方向性珪素鋼板表面
に酸化物皮膜を形成することを考えた。従来の低圧プラ
ズマ溶射では、噴射酸化物の粒径が５０〜１１００１ｒ
と大きいため、形成される酸化物皮膜も１００−以上の
極めて厚いものとなってしまう。発明者等は、酸化物の
粒径を１５−以下にするとともに、基板の温度を４００
°Ｃ以上とすることによって短時間で極めて密着性の優
れた１５頗以下の皮膜を形成せしめ得ることを見出した
。
に、低圧プラズマ溶射法によって一方向性珪素鋼板表面
に酸化物皮膜を形成することを考えた。従来の低圧プラ
ズマ溶射では、噴射酸化物の粒径が５０〜１１００１ｒ
と大きいため、形成される酸化物皮膜も１００−以上の
極めて厚いものとなってしまう。発明者等は、酸化物の
粒径を１５−以下にするとともに、基板の温度を４００
°Ｃ以上とすることによって短時間で極めて密着性の優
れた１５頗以下の皮膜を形成せしめ得ることを見出した
。
本発明の低圧プラズマ溶射で用いる溶射酸化物の粒径は
、１〜４４−２好ましくは１〜２５頗である。粒径が４
４ｎを超える粗い粒子を用いると密着性に優れた緻密な
皮膜の形成が困難となる。
、１〜４４−２好ましくは１〜２５頗である。粒径が４
４ｎを超える粗い粒子を用いると密着性に優れた緻密な
皮膜の形成が困難となる。
一方、粒径が１１ｎＩｉ未満の粒子では、粒子の送給が
不安定となり溶射が困難となる。本発明は、溶射酸化物
の粒径を１〜４４Ｉ！ｍとすること、溶射される基板の
温度を４００℃以上にすることによって特徴づけられる
が、かくすることによって、短時間で極めて密着性に優
れた１５−以下の厚さの皮膜を形成できる。
不安定となり溶射が困難となる。本発明は、溶射酸化物
の粒径を１〜４４Ｉ！ｍとすること、溶射される基板の
温度を４００℃以上にすることによって特徴づけられる
が、かくすることによって、短時間で極めて密着性に優
れた１５−以下の厚さの皮膜を形成できる。
このようにして形成された皮膜は張力が１〜３ｋｇ／−
とフォルステライト皮膜にくらべ著しく大きく、これを
付与した一方向性珪素鋼板は、磁気的特性が極めて優れ
ている。
とフォルステライト皮膜にくらべ著しく大きく、これを
付与した一方向性珪素鋼板は、磁気的特性が極めて優れ
ている。
上記した低圧プラズマ溶射による酸化物皮膜形成手段は
、仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去して地鉄表
面に酸化物皮膜を形成せしめるべく適用することができ
る。また、この手段は、方向性珪素鋼板をストリップを
走行させる状態下に二次再結晶させるプロセスにも適用
できる。さらに、特公昭６３−４４８０４号公報、特公
昭６３−６６１１号公報に開示されている如く、一方向
性珪素鋼板を鉄芯へ加工した後歪取り焼鈍を施しても磁
区細分化効果が消失しない磁区制御技術と組合せて使用
することができることは勿論である。
、仕上焼鈍後の材料表面のグラス皮膜を除去して地鉄表
面に酸化物皮膜を形成せしめるべく適用することができ
る。また、この手段は、方向性珪素鋼板をストリップを
走行させる状態下に二次再結晶させるプロセスにも適用
できる。さらに、特公昭６３−４４８０４号公報、特公
昭６３−６６１１号公報に開示されている如く、一方向
性珪素鋼板を鉄芯へ加工した後歪取り焼鈍を施しても磁
区細分化効果が消失しない磁区制御技術と組合せて使用
することができることは勿論である。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
４ｗｔ％以下のＳｉを含有する綱スラブを加熱し、熱間
圧延して熱延板とし、必要に応じてこの段階で焼鈍を施
し次いで１回或は中間焼鈍を介挿する２回の冷間圧延を
施して最終板厚とした後、脱炭焼鈍し焼鈍分離剤を塗布
してストリップコイルとし、次いで高温長時間の仕上焼
鈍を施しく１１０）＜００１＞方位の二次再結晶粒を発
達させた鋼板のフォルステライト皮膜を、化学的或は機
械的に除去するかまたは、前記焼鈍分離剤をアルミナ等
フォルステライト皮膜を形成しないものにして仕上焼鈍
後の鋼板表面の地鉄を露出させ、低圧プラズマ溶射装置
中で酸化物皮膜を形成する。
圧延して熱延板とし、必要に応じてこの段階で焼鈍を施
し次いで１回或は中間焼鈍を介挿する２回の冷間圧延を
施して最終板厚とした後、脱炭焼鈍し焼鈍分離剤を塗布
してストリップコイルとし、次いで高温長時間の仕上焼
鈍を施しく１１０）＜００１＞方位の二次再結晶粒を発
達させた鋼板のフォルステライト皮膜を、化学的或は機
械的に除去するかまたは、前記焼鈍分離剤をアルミナ等
フォルステライト皮膜を形成しないものにして仕上焼鈍
後の鋼板表面の地鉄を露出させ、低圧プラズマ溶射装置
中で酸化物皮膜を形成する。
以下に、本発明の実施に際して用いた低圧プラズマ溶射
条件の一例を示す。
条件の一例を示す。
作動ガス ： Ａｒ＋Ｈｚ
入力 ：９０ｋＷ
溶射雰囲気圧カニ ５２Ｔｏｒｒ
溶射距離 −５００日
粉末送給速度 ： ４６ ｇ ／ｗｉｎ尚、本発明は上
記溶射条件に限定されるものではない。
記溶射条件に限定されるものではない。
第１図は、噴射粉末にアルミナを用いた時のアルミナ平
均粒径と溶射厚みの関係を示したものである。この図か
られかるように、噴射酸化物（溶射物粉末）の粒径を小
さくするほど同一溶射時間で薄い皮膜を形成できる。
均粒径と溶射厚みの関係を示したものである。この図か
られかるように、噴射酸化物（溶射物粉末）の粒径を小
さくするほど同一溶射時間で薄い皮膜を形成できる。
次に、溶射時の珪素鋼板（基板）の温度と溶射後の溶射
皮膜の密着性について調べた結果を、第２図に示す。第
２図から明らかな如く、基板の温度を室温から漸次上昇
させて行くに従い、溶射皮膜の密着性が向上する。これ
は、溶射時に基板の温度を高くしておくことによって、
溶融した溶射材料液滴と基板との濡れ性が改善されると
ともに拡散が起こることの双方の効果によるものと考え
られる。
皮膜の密着性について調べた結果を、第２図に示す。第
２図から明らかな如く、基板の温度を室温から漸次上昇
させて行くに従い、溶射皮膜の密着性が向上する。これ
は、溶射時に基板の温度を高くしておくことによって、
溶融した溶射材料液滴と基板との濡れ性が改善されると
ともに拡散が起こることの双方の効果によるものと考え
られる。
溶射皮膜の密着性は、溶射後の珪素鋼板を２０閣φの丸
棒に巻き付けたときの溶射皮膜の剥離率で評価した。第
２図から明らかな如く、基板の温度を４００°Ｃ以上に
すると、溶射皮膜の密着性が良好となる（剥離率が低下
する）。４００°Ｃ以上の基板温度で、通常のフォルス
テライト皮膜の密着性と同等の密着性を示している。
棒に巻き付けたときの溶射皮膜の剥離率で評価した。第
２図から明らかな如く、基板の温度を４００°Ｃ以上に
すると、溶射皮膜の密着性が良好となる（剥離率が低下
する）。４００°Ｃ以上の基板温度で、通常のフォルス
テライト皮膜の密着性と同等の密着性を示している。
溶射に用いる粉体は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、
マグネシア、チタニア等の単体の酸化物或はそれらの混
合物、さらにムライト、スピネル。
マグネシア、チタニア等の単体の酸化物或はそれらの混
合物、さらにムライト、スピネル。
クロムシリケート、モリブデンシリケート等の複合酸化
物の何れでも良いが、製品の鉄構向上を考える場合は、
下地の珪素鋼板（地鉄）との間で熱膨張係数の差の大き
な酸化物を用いた方が下地に大きな張力が付与され鉄損
が向上する。酸化物皮膜の形成後、−旦下地を８００°
Ｃ程度に加熱して下地と酸化物皮膜の歪の緩和を行った
方が鉄損が向上する。酸化物皮膜の形成後、綱仮に張力
皮膜を塗布し焼き付ける場合は、焼き付けが８００°Ｃ
以上の温度域でなされるから、下地と酸化物皮膜の歪の
緩和が併せて行われる。製品を巻き鉄芯等に加工した後
８００°Ｃ以上の温度域で歪取り焼鈍を行う場合にも、
下地と酸化物皮膜の歪の緩和が併せて行われる。
物の何れでも良いが、製品の鉄構向上を考える場合は、
下地の珪素鋼板（地鉄）との間で熱膨張係数の差の大き
な酸化物を用いた方が下地に大きな張力が付与され鉄損
が向上する。酸化物皮膜の形成後、−旦下地を８００°
Ｃ程度に加熱して下地と酸化物皮膜の歪の緩和を行った
方が鉄損が向上する。酸化物皮膜の形成後、綱仮に張力
皮膜を塗布し焼き付ける場合は、焼き付けが８００°Ｃ
以上の温度域でなされるから、下地と酸化物皮膜の歪の
緩和が併せて行われる。製品を巻き鉄芯等に加工した後
８００°Ｃ以上の温度域で歪取り焼鈍を行う場合にも、
下地と酸化物皮膜の歪の緩和が併せて行われる。
（実施例）
実施例１
Ｓｉ：３．２％を含む板厚０．２ ｍｍの、仕上焼鈍後
の高磁束密度一方向性珪素鋼板を硫酸と弗酸の混合液中
に浸漬してフォルステライト皮膜を除去した後、この鋼
板を低圧プラズマ溶射装置に導入し基板温度を５００°
Ｃとして平均粒径１２ｆｌアンダーのアルミナを溶射し
て１〇−厚さの酸化物皮膜を形成した。然る後、水素雰
囲気下、８００°Ｃに加熱して歪の緩和を行った。こう
して得られた製品の鉄損値を第１表に示す。
の高磁束密度一方向性珪素鋼板を硫酸と弗酸の混合液中
に浸漬してフォルステライト皮膜を除去した後、この鋼
板を低圧プラズマ溶射装置に導入し基板温度を５００°
Ｃとして平均粒径１２ｆｌアンダーのアルミナを溶射し
て１〇−厚さの酸化物皮膜を形成した。然る後、水素雰
囲気下、８００°Ｃに加熱して歪の緩和を行った。こう
して得られた製品の鉄損値を第１表に示す。
第 １ 表
このように、本発明法は、従来技術に比し鉄損値が格段
に向上している。
に向上している。
（実施例２）
Ｓｉ：３．２％を含む板厚０．２ｍの、仕上焼鈍後の高
磁束密度一方向性珪素鋼板のフォルステライト皮膜を砥
石によって機械的に除去した後、この鋼板を低圧プラズ
マ装置に導入し基板温度を６ＣＯ°Ｃとして平均粒径１
０ＩＩＴｎアンダーのモリブデンシリケートの粉末を溶
射して１〇−厚さの酸化物皮膜を形成した。然る後、燐
酸系張力皮膜溶液を塗布し、８５０°Ｃ×６０秒間の焼
き付は処理を行った。こうして得られた製品の磁気特性
を第２表に示す。
磁束密度一方向性珪素鋼板のフォルステライト皮膜を砥
石によって機械的に除去した後、この鋼板を低圧プラズ
マ装置に導入し基板温度を６ＣＯ°Ｃとして平均粒径１
０ＩＩＴｎアンダーのモリブデンシリケートの粉末を溶
射して１〇−厚さの酸化物皮膜を形成した。然る後、燐
酸系張力皮膜溶液を塗布し、８５０°Ｃ×６０秒間の焼
き付は処理を行った。こうして得られた製品の磁気特性
を第２表に示す。
第
表
本発明の低圧プラズマによる銅板表面における酸化物皮
膜形成後、張力付与皮膜形成処理を施すと、さらに鉄損
が向上（鉄損値が低下）していることがわかる。
膜形成後、張力付与皮膜形成処理を施すと、さらに鉄損
が向上（鉄損値が低下）していることがわかる。
（発明の効果）
本発明は、仕上焼鈍後の珪素鋼板のフォルステライト皮
膜を除去した後、低圧プラズマ溶射法により酸化物粉末
を溶射して酸化物皮膜を形成することによって、製品の
鉄損を低くするものであり、本発明によるときは、従来
の皮膜形成技術による場合に比し、安価でかつ高い生産
性下に大きく鉄損を低下せしめ得、その工業的効果は甚
大である。
膜を除去した後、低圧プラズマ溶射法により酸化物粉末
を溶射して酸化物皮膜を形成することによって、製品の
鉄損を低くするものであり、本発明によるときは、従来
の皮膜形成技術による場合に比し、安価でかつ高い生産
性下に大きく鉄損を低下せしめ得、その工業的効果は甚
大である。
第１図は、溶射すべき酸化物粉末の粒径と形成される酸
化物皮膜の厚さの関係を示す図、第２図は、溶射時の基
板の温度と溶射後の溶射皮膜の密着性の関係を示す図で
ある。
化物皮膜の厚さの関係を示す図、第２図は、溶射時の基
板の温度と溶射後の溶射皮膜の密着性の関係を示す図で
ある。
Claims (2)
- （１）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に低圧
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめることを特徴
とする低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。 - （２）仕上焼鈍後の一方向性珪素鋼板の地鉄表面に低圧
プラズマ溶射にて酸化物皮膜を形成せしめ、さらに張力
付与皮膜を塗布焼付けることを特徴とする低鉄損一方向
性珪素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096886A JPH03294469A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096886A JPH03294469A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294469A true JPH03294469A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14176883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096886A Pending JPH03294469A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03294469A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019508577A (ja) * | 2015-12-22 | 2019-03-28 | ポスコＰｏｓｃｏ | 方向性電磁鋼板および方向性電磁鋼板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02213483A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kawasaki Steel Corp | 磁気特性の良好な方向性けい素鋼板の製造方法 |
| JPH02243754A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Nippon Steel Corp | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2096886A patent/JPH03294469A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02213483A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Kawasaki Steel Corp | 磁気特性の良好な方向性けい素鋼板の製造方法 |
| JPH02243754A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Nippon Steel Corp | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019508577A (ja) * | 2015-12-22 | 2019-03-28 | ポスコＰｏｓｃｏ | 方向性電磁鋼板および方向性電磁鋼板の製造方法 |
| US11508501B2 (en) | 2015-12-22 | 2022-11-22 | Posco | Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet |
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