JPH04362139A - 平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH04362139A JPH04362139A JP15996191A JP15996191A JPH04362139A JP H04362139 A JPH04362139 A JP H04362139A JP 15996191 A JP15996191 A JP 15996191A JP 15996191 A JP15996191 A JP 15996191A JP H04362139 A JPH04362139 A JP H04362139A
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Landscapes
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、平坦度に優れた低鉄
損方向性電磁鋼板の製造方法に関し、とくに反りの発生
を招くことなく電子ビームを照射して、効果的な磁区の
細分化を図ろうとするものである。
損方向性電磁鋼板の製造方法に関し、とくに反りの発生
を招くことなく電子ビームを照射して、効果的な磁区の
細分化を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】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用いられ、その磁気特性が
良好であることが要求される。特に鉄心として使用した
際のエネルギー損失すなわち鉄損が低いことが重要であ
り、近年のエネルギー事情の悪化から鉄損の低い方向性
けい素鋼板に対する要求は一段と高まりつつある。これ
までにも鉄損を減少させるために、鋼板の結晶方位を（
１１０）［００１］方位により高度に揃えること、Ｓｉ
含有量を上げることにより鋼板の電気抵抗を増加させる
こと、そして不純物を低減させることなどが種々試みら
れた。しかしながらこれらの冶金学的方法による鉄損の
低減は、近年の技術の向上によりほぼ限界に達している
。
の他の電気機器の鉄心として用いられ、その磁気特性が
良好であることが要求される。特に鉄心として使用した
際のエネルギー損失すなわち鉄損が低いことが重要であ
り、近年のエネルギー事情の悪化から鉄損の低い方向性
けい素鋼板に対する要求は一段と高まりつつある。これ
までにも鉄損を減少させるために、鋼板の結晶方位を（
１１０）［００１］方位により高度に揃えること、Ｓｉ
含有量を上げることにより鋼板の電気抵抗を増加させる
こと、そして不純物を低減させることなどが種々試みら
れた。しかしながらこれらの冶金学的方法による鉄損の
低減は、近年の技術の向上によりほぼ限界に達している
。
【０００３】そこで冶金学的な手法以外で鉄損を改良す
る方法について開発が進められ、代表的なものとしてパ
ルスレーザー照射による鉄損低減法が開発された。この
方法により従来に較べ鉄損の大幅な低減が可能になった
けれども、この方法には、歪取り焼鈍の如き高温熱処理
によって鉄損低減効果が消失するという致命的な欠点が
あった。
る方法について開発が進められ、代表的なものとしてパ
ルスレーザー照射による鉄損低減法が開発された。この
方法により従来に較べ鉄損の大幅な低減が可能になった
けれども、この方法には、歪取り焼鈍の如き高温熱処理
によって鉄損低減効果が消失するという致命的な欠点が
あった。
【０００４】そこでさらに高温焼鈍によっても鉄損低減
効果が消失することのない鉄損改善方法について種々研
究が進められ、その有力な手段の一つとして電子ビーム
照射による磁区細分化技術がある（例えば特開平１−２
８１７０８号公報及び同１−２８１７０９号公報）。
効果が消失することのない鉄損改善方法について種々研
究が進められ、その有力な手段の一つとして電子ビーム
照射による磁区細分化技術がある（例えば特開平１−２
８１７０８号公報及び同１−２８１７０９号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の電子ビーム照射
における照射エネルギー密度範囲については、鉄損低減
の観点のみから比較的高エネルギー密度が採用されてき
たが、高エネルギー密度範囲で電子ビームを仕上げ焼鈍
後の電磁鋼板に照射した場合には、鋼板に反りが発生し
、鋼板（シート）状態でのコアロスは減少するにしても
、実際にトランスとした場合の実機鉄損（通常ビルディ
ング・ハァクター（Ｂ．Ｆ．）で評価される）はかえっ
て劣化する傾向にあった。またトランスを製造する場合
に作業性が著しく悪い等、実用上の問題も残されていた
。
における照射エネルギー密度範囲については、鉄損低減
の観点のみから比較的高エネルギー密度が採用されてき
たが、高エネルギー密度範囲で電子ビームを仕上げ焼鈍
後の電磁鋼板に照射した場合には、鋼板に反りが発生し
、鋼板（シート）状態でのコアロスは減少するにしても
、実際にトランスとした場合の実機鉄損（通常ビルディ
ング・ハァクター（Ｂ．Ｆ．）で評価される）はかえっ
て劣化する傾向にあった。またトランスを製造する場合
に作業性が著しく悪い等、実用上の問題も残されていた
。
【０００６】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、シート状態でのコアロスに優れるのは言うまで
もなく、電子ビームを照射しても反りが少なく、従って
実機鉄損にも優れた方向性電磁鋼板の有利な製造方法を
提案することを目的とする。
もので、シート状態でのコアロスに優れるのは言うまで
もなく、電子ビームを照射しても反りが少なく、従って
実機鉄損にも優れた方向性電磁鋼板の有利な製造方法を
提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】さて発明者らは、上記の
問題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、電子ビーム
の照射によって磁束密度は低下するが、この磁束密度の
低下量は、照射エネルギー密度並びに鋼板反り量と極め
て強い相関があり、従って、適正な磁束密度低下量とな
るように電子ビーム照射エネルギー密度を制御してやれ
ば、反りの発生を効果的に防止できることの知見を得た
。また反りの発生しない照射エネルギー密度の許容上限
は、板厚や下地被膜の組成及び膜厚によって変化し、従
って反りの発生がないとされるエネルギー密度で照射し
たとしても、該エネルギー密度を一定とした場合には、
板厚や膜厚の変動箇所では反りが発生する場合があるこ
とも併せて突き止めた。この発明は、上記の知見に立脚
するものである。
問題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、電子ビーム
の照射によって磁束密度は低下するが、この磁束密度の
低下量は、照射エネルギー密度並びに鋼板反り量と極め
て強い相関があり、従って、適正な磁束密度低下量とな
るように電子ビーム照射エネルギー密度を制御してやれ
ば、反りの発生を効果的に防止できることの知見を得た
。また反りの発生しない照射エネルギー密度の許容上限
は、板厚や下地被膜の組成及び膜厚によって変化し、従
って反りの発生がないとされるエネルギー密度で照射し
たとしても、該エネルギー密度を一定とした場合には、
板厚や膜厚の変動箇所では反りが発生する場合があるこ
とも併せて突き止めた。この発明は、上記の知見に立脚
するものである。
【０００８】すなわちこの発明は、仕上げ焼鈍済みの方
向性電磁鋼板の表面に電子ビームを照射することによっ
て、該鋼板の磁区の細分化を図るに際し、電子ビーム照
射による磁束密度の低下量がＢ８ で１０〜５００ Ｇ
となる照射エネルギー密度で電子ビームを照射するこ
とからなる平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造
方法（第１発明）である。
向性電磁鋼板の表面に電子ビームを照射することによっ
て、該鋼板の磁区の細分化を図るに際し、電子ビーム照
射による磁束密度の低下量がＢ８ で１０〜５００ Ｇ
となる照射エネルギー密度で電子ビームを照射するこ
とからなる平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造
方法（第１発明）である。
【０００９】またこの発明は、上記の第１発明において
、電子ビーム照射による磁束密度の低下量を検出し、そ
の検出結果に応じて電子ビーム電流又は電子ビーム操作
速度をフィードバック制御することからなる低鉄損方向
性電磁鋼板の製造方法（第２発明）である。
、電子ビーム照射による磁束密度の低下量を検出し、そ
の検出結果に応じて電子ビーム電流又は電子ビーム操作
速度をフィードバック制御することからなる低鉄損方向
性電磁鋼板の製造方法（第２発明）である。
【００１０】以下、この発明の基礎となった実験結果に
ついて説明する。図１に、電子ビーム照射前後における
磁束密度の低下量と鋼板の反り量及びコアロス改善率と
の関係について調べた結果を示す。上記の実験において
、板厚範囲は０．１８〜０．３５ｍｍである。同図より
明らかなように、鋼板の反り量は電子ビーム照射による
磁束密度の低下量（ΔＢ８）と共に増大する傾向にあり
、反り量を実トランス使用上の許容範囲である５ｍｍ／
ｍ以下とするには、ΔＢ８ は５００ Ｇ 以下とする
必要がある。とはいえ、ΔＢ８ が１０ Ｇに満たない
とコアロスの改善効果はほとんど無い。従ってΔＢ８
が１０〜５００ Ｇ の範囲となるように電子ビームエ
ネルギー密度を制御してやれば、反りが少なくしかもコ
アロスの優れた鋼板が製造できるわけである。
ついて説明する。図１に、電子ビーム照射前後における
磁束密度の低下量と鋼板の反り量及びコアロス改善率と
の関係について調べた結果を示す。上記の実験において
、板厚範囲は０．１８〜０．３５ｍｍである。同図より
明らかなように、鋼板の反り量は電子ビーム照射による
磁束密度の低下量（ΔＢ８）と共に増大する傾向にあり
、反り量を実トランス使用上の許容範囲である５ｍｍ／
ｍ以下とするには、ΔＢ８ は５００ Ｇ 以下とする
必要がある。とはいえ、ΔＢ８ が１０ Ｇに満たない
とコアロスの改善効果はほとんど無い。従ってΔＢ８
が１０〜５００ Ｇ の範囲となるように電子ビームエ
ネルギー密度を制御してやれば、反りが少なくしかもコ
アロスの優れた鋼板が製造できるわけである。
【００１１】ここに照射エネルギー密度の制御は、電子
ビーム電流や電子ビーム操作速度の調整によって行うこ
とができ、しかも上記のように磁束密度の低下量によっ
て照射エネルギー密度を制御してやれば、板厚や膜厚の
変動は自動的に補正される利点がある。
ビーム電流や電子ビーム操作速度の調整によって行うこ
とができ、しかも上記のように磁束密度の低下量によっ
て照射エネルギー密度を制御してやれば、板厚や膜厚の
変動は自動的に補正される利点がある。
【００１２】
【作用】この発明で対象とする仕上げ焼鈍済みの方向性
電磁鋼板は、ＭｎＳ， ＭｎＳｅ， ＡｌＮ及びＳｂな
どをインヒビターとして含むけい素鋼熱延板を、１回又
は中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延により最終板厚とし
た後、脱炭焼鈍を施し、次いでＭｇＯ を主成分とする
焼鈍分離剤を塗布してから、約１２００℃の高温で仕上
げ焼鈍した鋼板であり、二次再結晶が完了している方向
性けい素鋼板である。通常、仕上げ焼鈍済み鋼板には仕
上げ焼鈍時に生成するフオルステライト被膜で覆われて
いるが、電子ビーム照射は、このフオルステライト被膜
上からでも、またフオルステライト被膜が無い状態、さ
らには通常フオルステライト被膜上に上塗りするりん酸
塩を主成分するコーチング被膜上から行っても良い。
電磁鋼板は、ＭｎＳ， ＭｎＳｅ， ＡｌＮ及びＳｂな
どをインヒビターとして含むけい素鋼熱延板を、１回又
は中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延により最終板厚とし
た後、脱炭焼鈍を施し、次いでＭｇＯ を主成分とする
焼鈍分離剤を塗布してから、約１２００℃の高温で仕上
げ焼鈍した鋼板であり、二次再結晶が完了している方向
性けい素鋼板である。通常、仕上げ焼鈍済み鋼板には仕
上げ焼鈍時に生成するフオルステライト被膜で覆われて
いるが、電子ビーム照射は、このフオルステライト被膜
上からでも、またフオルステライト被膜が無い状態、さ
らには通常フオルステライト被膜上に上塗りするりん酸
塩を主成分するコーチング被膜上から行っても良い。
【００１３】
【実施例】実施例１
電子ビームを、加速電圧は１５０ ｋＶの一定とする一
方、ビーム電流は０．１， ０．５，１，２，５及び１
０ ｍＡ と種々に変化させて、板厚：０．２３ｍｍの
仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板に照射した。このとき照
射は鋼板の圧延方向と直角方向で線状に５０００ｍｍ／
ｓの速度で、圧延方向に７ｍｍピッチの間隔で行った。 またいずれの場合も板面でのビームスポット直径は １
５０μｍ となるようにした。表１に、得られた鋼板の
電子ビーム照射前後における鉄損値Ｗ１７／５０ 及び
磁束密度Ｂ８ 並びに板反り量について調べた結果をま
とめて示す。
方、ビーム電流は０．１， ０．５，１，２，５及び１
０ ｍＡ と種々に変化させて、板厚：０．２３ｍｍの
仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板に照射した。このとき照
射は鋼板の圧延方向と直角方向で線状に５０００ｍｍ／
ｓの速度で、圧延方向に７ｍｍピッチの間隔で行った。 またいずれの場合も板面でのビームスポット直径は １
５０μｍ となるようにした。表１に、得られた鋼板の
電子ビーム照射前後における鉄損値Ｗ１７／５０ 及び
磁束密度Ｂ８ 並びに板反り量について調べた結果をま
とめて示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】同表より明らかなように、ビーム電流が０
．１ ｍＡではΔＢ８ はほぼ０であり、板反り量は小
さいけれども、Ｗ１７／５０ の改善率が約１％と小さ
い。ビーム電流を増大させれば表に示すように、ΔＢ８
は増加し、それと共にＷ１７／５０ 改善率は高くな
るけれども、一方で板反り量も増す。Ｎｏ．６のように
、ビーム電流が１０．０ ｍＡ となるとΔＢ８ が
６２０ Ｇとなり、板反り量は ６．５ｍｍ／ｍで実用
上の許容値を超えた。
．１ ｍＡではΔＢ８ はほぼ０であり、板反り量は小
さいけれども、Ｗ１７／５０ の改善率が約１％と小さ
い。ビーム電流を増大させれば表に示すように、ΔＢ８
は増加し、それと共にＷ１７／５０ 改善率は高くな
るけれども、一方で板反り量も増す。Ｎｏ．６のように
、ビーム電流が１０．０ ｍＡ となるとΔＢ８ が
６２０ Ｇとなり、板反り量は ６．５ｍｍ／ｍで実用
上の許容値を超えた。
【００１６】実施例２
次に、鋼板連続処理ラインにて照射前後の磁束密度を連
続的に測定し、その測定値から照射前後における磁束密
度の低下量（ΔＢ８）を計測し、ΔＢ８ が １００±
１０ Ｇになるようにビーム電流を制御しつつ、照射を
実施した。鋼板は鋼厚：０．２７ｍｍの仕上げ焼鈍後の
方向性電磁鋼板で、電子ビーム照射方法は実施例１と同
一である。表２に、照射後の鋼板の長手方向数カ所から
採取した試料のＷ１７／５０ 、Ｂ８及び鋼板の反り量
を測定し、長手方向の平均値（ｘバー）及びばらつき（
σ）について調べた結果を示す。
続的に測定し、その測定値から照射前後における磁束密
度の低下量（ΔＢ８）を計測し、ΔＢ８ が １００±
１０ Ｇになるようにビーム電流を制御しつつ、照射を
実施した。鋼板は鋼厚：０．２７ｍｍの仕上げ焼鈍後の
方向性電磁鋼板で、電子ビーム照射方法は実施例１と同
一である。表２に、照射後の鋼板の長手方向数カ所から
採取した試料のＷ１７／５０ 、Ｂ８及び鋼板の反り量
を測定し、長手方向の平均値（ｘバー）及びばらつき（
σ）について調べた結果を示す。
【００１７】
【００１８】同表より明らかなように、ビーム電流を一
定にし、照射を実施した場合に比べ、ビーム電流を制御
しΔＢ８ を一定にすることにより、Ｗ１７／５０ 、
鋼板の反り量とも改善され、特にバラツキが大きく改善
された。
定にし、照射を実施した場合に比べ、ビーム電流を制御
しΔＢ８ を一定にすることにより、Ｗ１７／５０ 、
鋼板の反り量とも改善され、特にバラツキが大きく改善
された。
【００１９】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、電子ビーム
エネルギー密度を制御し、電子ビーム照射による磁束密
度低下量をＢ８ で１０〜５００ Ｇ の範囲に抑制す
ることにより、反りが極めて少なく、しかもコアロスの
優れた電磁鉄板を得ることができる。
エネルギー密度を制御し、電子ビーム照射による磁束密
度低下量をＢ８ で１０〜５００ Ｇ の範囲に抑制す
ることにより、反りが極めて少なく、しかもコアロスの
優れた電磁鉄板を得ることができる。
【図１】電子ビーム照射前後における磁束密度の低下量
と鋼板の反り量及びコアロス改善率との関係を示すグラ
フである。
と鋼板の反り量及びコアロス改善率との関係を示すグラ
フである。
Claims (2)
- 【請求項１】 仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表
面に電子ビームを照射することによって、該鋼板の磁区
の細分化を図るに際し、電子ビーム照射による磁束密度
の低下量がＢ８ で１０〜５００ Ｇ となる照射エネ
ルギー密度で電子ビームを照射することを特徴とする平
坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 電子ビーム照射による磁束密度の低下
量を検出し、その検出結果に応じて電子ビーム電流又は
電子ビーム操作速度をフィードバック制御する請求項１
記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15996191A JPH04362139A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15996191A JPH04362139A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362139A true JPH04362139A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15704954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15996191A Pending JPH04362139A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 平坦度に優れた低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04362139A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012017671A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| WO2012017670A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | 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 |
| JP2012177163A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| WO2013099160A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| WO2014034128A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鉄心用方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| WO2014068962A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板とその製造方法 |
| EP2602339A4 (en) * | 2010-08-06 | 2016-07-20 | Jfe Steel Corp | CORNORATED ELECTRIC STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| RU2661696C1 (ru) * | 2014-10-23 | 2018-07-19 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Текстурированная листовая электротехническая сталь и способ ее изготовления |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP15996191A patent/JPH04362139A/ja active Pending
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