JPH0379722A - 磁気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は磁気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法
に係り、特にゴス方位の２次再結晶粒を優先的に生長せ
しめて磁束密度を高くし、ひいては鉄ｔＲを低くする方
法に関するものである。

〈従来の技術〉 一方向性珪素鋼板は変圧器などの鉄心として使われてお
り、磁束密度が高く、鉄損の低いものが要求されている
。

このためには２次再結晶粒の＜ＯＯＨ軸を圧延方向に揃
える必要があるが、その手段としてＭｎＳやＭｎＳｅな
どの微細析出物に加えて、Ｓｂ（特公昭５１−１３４６
９号公ｆｌｙ）、又はＡｓ，　Ｓｉ，　ＰｂあるいはＳ
ｎ（特公昭５４−３２４１２号公報）、又は少量のＭｏ
　（特公昭５７−　Ｌ４１３１号公報）などをｆ：、Ｊ
ＪＩＩする方法がとられてきている。

そして最近では、このような成分元素の調整とともに、
熱間圧延と冷間圧延などの条件を適切に組み合わせるこ
とによって、磁束密度Ｂ１．値が１．９０７を超える高
磁束密度を有し、かつ鉄損Ｗ、７．。値が１．０５ｗ／
ｋｇ以下の一方向性珪素鋼板が製造されるようになって
きている。

しかしながら、そのような最近の一方向性珪素鋼板にお
いても、Ｂ１．値が１．９５７を超え、しかもＷ　ｌ　
ｆｆ／ＳＩ値が板厚０．２４ｍｍにおいて０．７０ｗ／
ｋｇ以下のものを製造することは容易ではなかった。

その理由として、上記特性を得るための最適な工程条件
範囲が非常に狭く、調帯の全領域で良好な特性を得るこ
とが困難であること、また、２次再結晶粒の方向性を揃
えるためには高い冷間圧延率とすることが必要であるが
、そのために２次再結晶核が生成しにくく、２次再結晶
が十分に起こらず、一部にゴス方位以外の１次再結晶粒
が正常粒に成長してしまったり、異常に大きい２次再結
晶粒が生成したりすることがあげられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、従来水型を超える磁気特性を有する一
方向性珪素鋼板の製造方法を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、Ｓｌを含む鋼スラブを熱間圧延後、１回又は
中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施し、次いで脱炭
を兼ねた１次再結晶焼鈍に引き続き、２次再結晶焼鈍及
び純化焼鈍を施す一連の工程よりなる一方向性珪素鋼板
の製造方法において、１次再結晶焼鈍を施した後に、レ
ーザービームを照射し、２次再結晶焼鈍の前に予め２次
再結晶の核となりうる粗大粒を生成させることを特徴と
する特許 あり、望ましくは優れた一方向性珪素さらに鋼板表面の
酸化物を除去し、次いで平均粗さ（Ｒａ）　　０．４μ
以下の鏡面に研磨仕上げし、その上に蒸着法によって金
属の窒化物、炭化物、酸化物のうち、少なくとも１種以
上の極薄被膜を生成せしめたものである。

く作　用〉 本発明は、レーザービームを１次再結晶板の表面に照射
し、その熱により２次再結晶焼鈍の前に基地の結晶より
大きい結晶を予め生成させておき、それらが２次再結晶
の核となるようにしたものであり、従来の製造工程にレ
ーザービームを照射する工程を付加することによって、
２次再結晶組織の形成を半ば意図的に制でｎできるよう
にしたものである。

従って、本発明が対象とする珪素鋼の化学組成はＳｉを
含有し、インヒビターとしてＭｎＳ，　ＭｎＳｅ＋Ｓｂ
，　／ＶＮなどを含む従来の一方向性珪素鋼板でよく、
また、熱間圧延，冷間圧延，１次再結晶焼鈍。

２次再結晶焼鈍などの工程条件も従来とられているもの
でよい．ただし、従来の化学組成と製造工程を採用する
場合、磁気特性が高いもの程好ましく、特にＢｌｏ４ｆ
ｌが１．９０Ｔ程度得られているのものが適している。

さらに、冷間圧延率に関しては、従来では２次再結晶が
起こらないほどの高圧延率は採用できなかったが、本発
明ではレーザービーム類！・ｔにより、２次再結晶核を
容易に生成せしめることができるので、特に最近のよう
に鉄損低減のためできるだけ薄いゲージの一方向性珪素
鋼板が要求される場合は好都合である。

レーザービーム照射の作用するところは１次再結晶粒の
中に比較的大きい結晶粒を意図して作り、それを２次再
結晶粒の核とするところにある．そのためにはレーザー
ビームの照射によって１次再結晶板の表面層を粒成長が
起き得る温度以上で、かつ融点未満にしなければならな
い。

レーザービーム照射の方法としては特に制限はなく、鋼
板全面に照射をしてもよいが、２次再結晶粒径を制１ｎ
するためにある程度ビッヂをあけながら部分的に照射し
てもよい．また、ビームは連続であってもよいが、必ず
しも連続である必要はなく、断続的に照射して全体的に
格子状にすることでもよい．ビームの径も任意でよいが
、照射によってｌケ以上の粗大１次再結晶粒が得られる
大きさである必要がある。

レーザービームを照射された部分の鋼板表面は他の部分
より温度が上界して１次再結晶粒が戒長する、そのとき
ゴス方位（１１０１＜００１＞のみの１次再結晶粒を成
長させることが望ましいが、現実には種々の方位のもの
が成長する。しかし、本発明者は、続く２次再結晶焼鈍
後に残っているのはゴス方位のものだけであることを知
見した。

この理由はおそらく基地の粒の結晶主方位が（１１１）
　　ＮＩＮであるためゴス方位に近い粒のみ選択的に成
長するのであろうと推測される。

また、レーザービームを照射すればなぜ磁束密度が高く
なるのかということについては明確な理由付けはまだで
きていないが、通常の方法で２次再結晶をさせた個々の
結晶粒の方位を測定してみると一般に粒径の小さいもの
の方が方位の揃い方が悪いということを経験することか
ら、このような小さい２次再結晶粒が本発明の方法では
含まれないためであろう。

本発明ではこのようにレーザー処理された方法で製造さ
れた鋼板を、さらに鏡面研磨仕上げし、金属の窒化物等
の薄膜を被覆することにより、より低い鉄ｍを得ること
ができる。その理由は従来から知られているように磁区
の微細化によるものである。磁区の微細化のためには、
平均粗さＲａで０．４ｎ以下の鏡面に研磨仕上げするこ
とが好ましく、また極″”ｉ！ｉ被膜としてはＴＬ　Ｎ
ｂ＋　ＳＬ　　Ｖ等の金属の窒化物、炭化物及び酸化物
の１種以上が利用できる。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

〈実施例〉 実施例Ｉ Ｃ：　０．０３５％、　Ｓｔ　？　３．３０％、　Ｍｎ
　：　０．０６％、Ｓｅ：０．０２５％、　＃！　　０
．０３１％、　　Ｎ　：　０．００６８％を含むスラブ
を熱間圧延し、２．５閤厚の熱延板とした。

次に、この熱延板を１回冷延法によって０．２４ｍの最
終厚にしく冷間圧延率９０８４％）、脱炭焼鈍後にレー
ザービームを格子状に照射した。照射間隔は５．０閣と
し、ビーム径は約１２０ｎとした。出力は２００Ｗとし
、照射時間は１点当たり２〜３×１０−へ３であった・ 次に、この照射板を１１□中で１１８０℃Ｘ５ｈのボッ
クス焼鈍を行い、２次再結晶と純化を完了させた。

実施例２ 実施例１”ｉ？得られた最終焼鈍仮に研磨を施し、Ｒａ
で０．１−以下に仕上げたのち、４００℃に保った上に
イオンブレーティングにより膜厚１ｎのＴｉＮを被覆し
た。

比較例 実施例１のうちレーザービーム照射しないでボックス焼
鈍した鋼板を用意した。

これらの鋼板の磁気特性値は表１に示すとおりであった
。

表　　ｌ このように１次再結晶板にレーザービーム照射を施した
ものは、照射しない比較例に比べてＢ１゜値とＷ、７．
。値が向上し、さらに実施例２にみるようにレーザービ
ーム照射材にイオンブレーティングしたものはｗ＋ｔｚ
ｓｅ値が大幅に改善された。

〈発明の効果〉 本発明により、従来水準より磁束密度が高く、鉄損の低
い一方向性珪素鋼板を製造することができるようになっ
た。

このことはトランスの小型化を一層促進し、また使用時
のエネルギー損失低減効果が大きく、産業界への貢献は
大なるものがある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｓｉを含む鋼スラブを熱間圧延後、１回又は中間焼
   鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施し、次いで脱炭を兼ね
   た１次再結晶焼鈍に引き続き、２次再結晶焼鈍及び純化
   焼鈍を施す一連の工程よりなる一方向性珪素鋼板の製造
   方法において、１次再結晶焼鈍を施した後に、レーザー
   ビームを照射し、２次再結晶焼鈍の前に予め２次再結晶
   の核となりうる粗大粒を生成させることを特徴とする磁
   気特性の優れた一方向性珪素鋼板の製造方法。 ２　請求項１記載の純化焼鈍後に、鋼板表面の酸化物を
   除去し、次いで平均粗さ（Ｒａ）０．４μｍ以下の鏡面
   に研磨仕上げし、その上に蒸着法によって金属の窒化物
   、炭化物、酸化物のうち、少なくとも１種以上の極薄被
   膜を生成せしめることを特徴とする磁気特性の優れた一
   方向性珪素鋼板の製造方法。