JPH0437144B2 - - Google Patents
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- JPH0437144B2 JPH0437144B2 JP60026481A JP2648185A JPH0437144B2 JP H0437144 B2 JPH0437144 B2 JP H0437144B2 JP 60026481 A JP60026481 A JP 60026481A JP 2648185 A JP2648185 A JP 2648185A JP H0437144 B2 JPH0437144 B2 JP H0437144B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変圧器や大型電気機器の鉄芯として
使用される一方向性電磁鋼帯或は鋼板の鉄損を改
善（鉄損値を低く）する方法に関する。 〔従来の技術〕 一方向性電磁鋼帯或は鋼板は、３％前後のSiを
含有する鋼を二次再結晶させて、鋼板面に｛101｝
面を、圧延方向に＜100＞軸を有する所謂ゴス方
位を発達させた材料であつて、圧延方向に磁化容
易軸を有する処から軟磁性材料として変圧器や大
型電気機器の鉄芯材料として使用される。一方向
性電磁鋼帯或は鋼板に要求される磁気特性とし
て、磁束密度と鉄損性がある。磁束密度の値とし
ては、多くの場合、磁化力Ｈが800A／ｍのとき
の磁束密度B8値が用いられる。一方、鉄損値と
しては、50Hzで1.7Tまで電磁鋼板を磁化させた
ときの電磁鋼板１Kg当りの電力鉄失であるW17/50
値が用いられる。而して、方向性電磁鋼板は、磁
束密度が高く、鉄損値が低いものが要求される。
磁束密度が高く、鉄損値が低い方向性電磁鋼板を
製造するために、電磁鋼板の磁化容易軸である＜
100＞軸を鋼板の圧延方向に高度に揃える方法が、
たとえば特公昭40−15644号公報或は特公昭51−
13469号公報に開示されている。これらの先行技
術においては、インヒビターを強化しかつ、冷間
圧延工程或は仕上焼鈍工程で特定の条件の下に材
料（ストリツプ或はストリツプコイル）を処理す
る。これら先行技術によつて、方向性電磁鋼板の
磁気特性は飛躍的に向上した。他方、方向性電磁
鋼板の鉄損特性を向上（鉄損値を低下）させるた
めの技術的手段として、製品地鉄部にその圧延方
向に残留張力を存在せしめる絶縁被膜を鋼板表面
に形成させる技術が開発された。たとえば、特公
昭46−75233号公報に開示されている技術がそれ
である。また、方向性電磁鋼板の二次再結晶粒を
細かくすることによつて、製品の鉄損特性を向上
（鉄損値を低下）させる技術が、たとえば特開昭
58−157917号公報に開示されている。 そのほか、フオルステライト被膜の改善、鋼板
のSi含有量の増大、製品板厚を薄くする等の技術
が開発され、一方向性電磁鋼板の鉄損特性はさら
に向上（低鉄損化）してきた。 方向性電磁鋼板の鉄損は、鋼板内の磁区の配列
の仕方によつて即ち、180°磁区の幅によつて決ま
り、磁区幅が小さい方が鉄損値が低くなる。二次
再結晶粒を細かくする特開昭58−157917号公報に
開示されている技術は、磁区幅を小さくするのに
有効な技術である。しかし、一般に、二次再結晶
粒径を小さくすると磁束密度が低くなる（劣化す
る）から、前記技術による鉄損特性向上には限界
があつた。 処で、転動する剛体球で方向性電磁鋼板の表面
を罫書き、鋼板表面に微小な歪を導入し、これに
よつて磁区幅を細分化することが特公昭58−5968
号公報に開示されている。これを発展させたレー
ザ照射による磁区幅細分化技術が、特公昭57−
2252号公報に開示された。この技術によつて、磁
区幅細分化技術の実用化が大きく進むこととなつ
た。しかしながら、これらの磁区幅細分化技術に
よるときは、方向性電磁鋼板を鉄芯に加工した後
に鉄芯に施させる応力除去焼鈍（歪取り焼鈍と呼
ばれる550℃以上の温度域で施される焼鈍）によ
つて鋼板に導入された歪（発明者等はかかる歪を
単純歪と呼んでいる）が消失し、従つて磁区幅細
分化効果も消失するという問題がある。従つて、
この磁区幅細分化技術は、鉄芯が歪取り焼鈍され
ない、たとえば積み鉄芯のような場合には有効で
あるけれども、巻き鉄芯のように鉄芯に歪取り焼
鈍が施される場合は有効に機能しない。 この問題を解決すべく、噴流水によつて鋼板を
罫書く、パワー・アツプしたレーザビームを鋼板
表面に照射する、歯車状ロールによつて鋼板を圧
延するなどして鋼板に歪（発明者等は、かかる歪
を複雑歪と呼んでいる）を導入した後、鋼板を
550〜900℃の温度域に加熱（前記歪取り焼鈍によ
つて代替することもできる）して鋼板における歪
導入部を再結晶させ、この微細再結晶部によつて
磁区幅を細分化する技術が、たとえば特開昭56−
130454号公報に開示されている。これらの歪導入
法によるときは、素材である一方向性電磁鋼板の
磁束密度が高いほどまた、板厚が薄いほど鉄損改
善（鉄損値を低くする）効果が大きい。これらの
技術によつて、方向性電磁鋼板の鉄損値は５〜20
％も低下せしめられ、鉄損改善効果が大きいこと
が分かる。 しかしながら、方向性電磁鋼板（ストリツプ）
に歪を導入するときのストリツプの通板速度に限
界があり、これが生産性を高くするための溢路と
なつている。 前記、微小歪の導入処理は、基本的には、鋼板
の圧延方向から60〜90°の方向に歪導入部が線状
或は線点状に延在するように３〜15mmの間隔を置
いてなされる。 微小歪の導入処理をレーザ・ビームの照射によ
つて鋼板に施す場合は、エネルギー源の出力の限
界からレーザ・ビームの走査速度を制限せざるを
得ず、ストリツプの通板速度を高くし得ない。一
方、剛球体の転動によつて歪を導入する、例えば
特公昭58−5968号公報に開示されている方法によ
る場合も、装置の機構上の制約から、ストリツプ
の通板速度は、通常の方向性電磁鋼板の形状（平
坦さ）矯正ラインにおけるストリツプ通板速度よ
りも遅く、歪導入装置を形状矯正ラインに組み込
むことができない。従つて、別ラインで微小歪の
導入処理を行わざるを得ず、方向性電磁鋼板の生
産性を低下せしめる原因となる。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、ストリツプの高速通板下に鋼板への
歪の導入処理を行うことができる方法を提供する
ことを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の特徴は、二次再結晶粒からなる一方向
性電磁鋼帯或は鋼板の面内微小領域に格子欠陥を
導入し、一方向性電磁鋼帯或は鋼板の磁区幅を細
分化し鉄損を改善（鉄損値を低く）する方法にお
いて、前記一方向性電磁鋼帯或は鋼板を300〜
1000℃の温度域に加熱した状態下でかつ、前記鋼
帯或は鋼板の圧延方向に直角な方向或は圧延方向
に直角±30℃以内にその軸心が延在するロールに
前記鋼帯或は鋼板を巻き掛けて曲げを与えた状態
下で格子欠陥を導入するようにした方向性電磁鋼
帯および鋼板の鉄損改善方法にある。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明が対象とする方向性電磁鋼板は、二次再
結晶粒からなる一方向性電磁鋼帯或は鋼板であ
る。二次再結晶粒の主要方位は、｛100｝＜001＞或
はこの方位を＜001＞軸を回りに多少回転分散さ
せた｛hk0｝＜001＞からなる。かかる鋼板は、通
常、一次再結晶粒の粒成長を抑制する微小析出
物、所謂インヒビターを含む素材に圧延と再結晶
焼鈍を施することによつて一次再結晶粒からなる
鋼板〔ストリツプ〕となし、次いで、Mg0を主
成分とする焼鈍分離剤を塗布した後、二次再結晶
ならびに鋼の純化およびフオルステライト被膜形
成のための、1100℃以上の温度域でなされる仕上
焼鈍を施することによつて得られる。仕上焼鈍
後、鋼板（ストリツプ）は、表面に残留する焼鈍
分離剤を洗浄、除去され、製品の地鉄部分に張力
を残留せしめる絶縁被膜形成処理を施されさら
に、800〜850℃の温度域で所定の張力付与下に形
状（平坦さ）を良好ならしめる矯正処理が施され
て製品となる。 磁区幅細分化技術は、方向性電磁鋼板の用途に
対応して次の２つに大別できる。 １つは、鋼板に単純な微小歪を導入した後、方
向性電磁鋼板が再結晶温度、すなわち550℃以上
の温度域に加熱されることなく（歪取り焼鈍を施
されることなく）、従つて、転位線等の格子欠陥
の大部分が開放されることなく変圧器の積鉄芯と
して使用される場合の、たとえば特公昭57−2252
号公報に開示されている磁区幅細分化技術であ
る。 かゝる歪は鋼板が550℃以上の温度域に加熱さ
れると消失し、従つて、磁区細分化効果も消失す
る。 ２つは、微小歪を導入された後、方向性電磁鋼
板が550℃以上、900℃以下の温度域に加熱される
熱履歴を有することとなる場合、たとえば方向性
電磁鋼板が巻鉄芯に加工された後、歪取り焼鈍を
施される場合の磁区幅細分化技術である。 後者の場合、鋼板に導入された微小歪が550℃
以上、900℃以下の温度域で消失するのではなく
て、鋼板が550℃以上、900℃以下の温度域に加熱
される際に歪導入部が再結晶し、線状に延びる微
細な結晶粒帯域が鋼板表面に形成され、この線状
に延びる微細な結晶粒帯域が磁区幅を細分化す
る。この磁区幅細分化機構は、微細粒の小さな磁
区が他の｛110｝＜001＞粒（大きな粒）の磁区幅
を狭める作用をすることによつて或はポリゴン化
された熱的に安定な転位群の残存によつて磁区幅
が細分化されるものである。上記後者の場合、鋼
板に導入される歪が小さ過ぎると、550℃以上の
温度域に鋼板が加熱されたときに導入された歪が
解放されてしまい磁区幅細分化効果が消失するか
ら、歪導入部が微細再結晶するに足るだけの十分
な歪（発明者等はかゝる歪を特開昭56−130454号
公報で複雑歪と称している）を鋼板に導入しなけ
ればならない。 歪を鋼板に導入する手段は、回転剛球を鋼板に
押し付けて転動させる方法が、剛体粉末を鋼板表
面に噴射する方法、液体ジエツトを鋼板に吹き付
ける方法、剛体粒および液体の混合ジエツトを鋼
板に吹き付ける方法、レーザ・ビーム或電子ビー
ムといつた高エネルギー・ビームを鋼板表面に照
射する方法、放電によつて鋼板に歪を導入する方
法、歯型をその周面に刻設したロールにストリツ
プを張力付与下に巻き掛けて通板し歪を導入する
方法等の手段を採ることができる。 本発明は上述した如く鋼板を300〜1000℃の温
度域に加熱するとともに上記鋼板を該鋼板な圧延
方向に直角±30°以内の方向にその軸心が延在す
るロールに巻掛けて上記鋼板に曲げを与えかゝる
状態下で格子欠陥を導入するが、該鋼板を積鉄心
として用いるときは再結晶温度以下、すなわち
300〜550℃の温度域で上述の単純歪、すなわち鋼
板の面内で線状又は点線状に延びる格子欠陥
（歪）の間隙が１〜15mm、深さ5μ以下、幅が10〜
100μである微小歪を付与する格子欠陥を導入す
ればよく、また、巻鉄心として用いるときは300
〜1000℃の温度域で上述の複雑歪すなわち、鋼板
の面内で線状又は点線状に延びる格子欠陥（歪）
の間隙が３〜30mm、深さが5μm超、好ましくは
15μm以上である歪を付与する格子欠陥を導入す
ればよい。 発明者等は、高温下に鋼板（ストリツプ）をロ
ールに巻き掛けた状態で鋼板に歪を導入すると、
各々単独のそれがなされる場合に比し効果が倍増
されることを見出し、本発明を完成させた。 鋼板への歪導入を室温で行つた後鋼板を高温に
加熱する方法は、たとえば特開昭59−23822号公
報に開示されているように公知である。しかし、
本発明における如く、高温下に鋼板（ストリツ
プ）をロールに巻掛けた状態で鋼板に歪を導入す
る方法は、従来、全く知られていない。本発明の
実施態様の１つを第２図に示す。 第２図に示すように、ロール１にストリツプ２
を巻掛け、ストリツプ２の外周面に張力が生起し
ている状態下に、たとえばレーザ・ビーム発振装
置３からレーザ・ビームを鋼板表面に照射し、歪
を導入する。ロールは、数10mm〜350mmの範囲の
直径を有するものを用いることができる。発明者
等は、直径：30mmのロールに0.15〜0.35mm厚さの
方向性電磁鋼板を巻掛け、レーザ・ビームを照射
して良好な結果を得ている。ストリツプ２のロー
ル１への巻掛け角度が90〜180℃の範囲（第２図
はストリツプ２をロール１に180°巻掛けた状態を
示す）であれば、ストリツプ２の外表面に張力を
十分生起することができる。 本発明においては、鋼板の温度を高くすること
によつて鋼板のヤング率を低下せしめ（鋼板の温
度が500℃のとき、室温におけるときよりもヤン
グ率が22％小さい）、小さな外力で大きな歪導入
効果を可能ならしめるとともに、鋼板（ストリツ
プ）をロールに巻き掛けて鋼板に歪を導入するか
ら、鋼板外周面に張力が作用する状態の下で極め
て小さな外力で大きな歪を導入することができ
る。 本発明においては、鋼板に歪（転位空孔等の格
子欠陥）を導入する階段は、仕上焼鈍以降であれ
ば、どの階段でもよい。また、ストリツプの加熱
手段は、それ自体公知の、電極ロールからストリ
ツプに通電しストリツプを加熱する通電加熱法や
赤外線加熱法等を採用することができる。 〔作用〕 具体的なデータで本法の有効性を説明する。第
１図は公知の方法で製造されたB10値が1.95（Ｔ）
の高い磁束密度を有する0.20mm板厚の3.3％Si−
Fe方向性珪素鋼板に関するデータ例である。第
１図は歯車状のロールによる複雑歪に関するデー
タである。つまり、第１図のＣ点の歯車状のロー
ルにて、前記鋼板に圧延方向にほぼ直角方向に
0.1mm幅、間隔15mmの複雑歪を導入し、そののち
800℃で２時間の歪取り焼鈍を行つた場合の鉄損
の向上率を示したものであり、本願の如く、鋼板
温度を300〜1000℃に加熱下で歪を入れることに
より、その鉄損向上率は増加することを示してい
る。点Ｄは鋼板を直径100mmのロールにて曲げた
状態下でＣと同様な歪導入を行つた例であり、や
はり、高温曲げ下での複雑歪導入により鉄損向上
率が増加することが判る。第１図に明らかな如
く、複雑歪導入を1000℃より高温に於いて行なつ
た場合に磁性が劣化しているが、これは温度があ
まりに高すぎるため導入された転位が直ちに解放
され易く、さらにまた転位が不必要に導入拡散す
るために磁性が劣化するケースも出て来ることに
よるものと推定される。 〔実施例〕 以下具体例でもつて本発明の効果を示す。 一連の公知の方法によつてSi3.18％を含み、基
本的に｛100｝＜001＞方位の二次再結晶粒から成
る板厚0.20mmの磁気的性質の揃つた多数の方向性
電磁鋼板を準備し、イ〜チの８グループに分け
た。ロ〜チの７グループのサンプルについては、
以下の各種の方法で、鋼板に複雑歪の導入を行な
つた。なお歪導入の各線の間隔がホでは７mm、そ
の他ロ〜ニ，ヘ〜チ全ては14mmになる様に、鋼板
面の圧延に直角な方向に線状に導入した。 イはベースの鉄損を測定するためのもので特に
歪は与えなかつた。ロ，ヘは、0.5mm径の鋼球を
高速エアーと共に直径0.8mmの口から噴出させる
手法で、鋼板の表面を線状に掃引したものであ
り、ロは室温且つ平板状で、ヘは300℃にし且つ
直径100mmのロールに第２図に示すような曲げを
与えた状態下で実施した。ハ、トについては、直
径200mmのロール面上に、回転軸に並行に0.10mm
厚さの薄い歯が間隔14mm置きに存在する歯車ロー
ルにより圧接したものであり、ハは室温平板状態
で、トは830℃の温度において、第２図に示すよ
うな曲げを与えた状態で実施した。 ニ，チについては直径が0.70mmの鋼球を圧接し
たもので、ニは200℃の温度で、チは1000℃の温
度において、上記と同様の曲げを与えた状態で実
施した。 そののち、イ〜チ全てのサンプルは800℃×２
時間の歪取り焼鈍が行われ、磁性が測定された。
使用される一方向性電磁鋼帯或は鋼板の鉄損を改
善（鉄損値を低く）する方法に関する。 〔従来の技術〕 一方向性電磁鋼帯或は鋼板は、３％前後のSiを
含有する鋼を二次再結晶させて、鋼板面に｛101｝
面を、圧延方向に＜100＞軸を有する所謂ゴス方
位を発達させた材料であつて、圧延方向に磁化容
易軸を有する処から軟磁性材料として変圧器や大
型電気機器の鉄芯材料として使用される。一方向
性電磁鋼帯或は鋼板に要求される磁気特性とし
て、磁束密度と鉄損性がある。磁束密度の値とし
ては、多くの場合、磁化力Ｈが800A／ｍのとき
の磁束密度B8値が用いられる。一方、鉄損値と
しては、50Hzで1.7Tまで電磁鋼板を磁化させた
ときの電磁鋼板１Kg当りの電力鉄失であるW17/50
値が用いられる。而して、方向性電磁鋼板は、磁
束密度が高く、鉄損値が低いものが要求される。
磁束密度が高く、鉄損値が低い方向性電磁鋼板を
製造するために、電磁鋼板の磁化容易軸である＜
100＞軸を鋼板の圧延方向に高度に揃える方法が、
たとえば特公昭40−15644号公報或は特公昭51−
13469号公報に開示されている。これらの先行技
術においては、インヒビターを強化しかつ、冷間
圧延工程或は仕上焼鈍工程で特定の条件の下に材
料（ストリツプ或はストリツプコイル）を処理す
る。これら先行技術によつて、方向性電磁鋼板の
磁気特性は飛躍的に向上した。他方、方向性電磁
鋼板の鉄損特性を向上（鉄損値を低下）させるた
めの技術的手段として、製品地鉄部にその圧延方
向に残留張力を存在せしめる絶縁被膜を鋼板表面
に形成させる技術が開発された。たとえば、特公
昭46−75233号公報に開示されている技術がそれ
である。また、方向性電磁鋼板の二次再結晶粒を
細かくすることによつて、製品の鉄損特性を向上
（鉄損値を低下）させる技術が、たとえば特開昭
58−157917号公報に開示されている。 そのほか、フオルステライト被膜の改善、鋼板
のSi含有量の増大、製品板厚を薄くする等の技術
が開発され、一方向性電磁鋼板の鉄損特性はさら
に向上（低鉄損化）してきた。 方向性電磁鋼板の鉄損は、鋼板内の磁区の配列
の仕方によつて即ち、180°磁区の幅によつて決ま
り、磁区幅が小さい方が鉄損値が低くなる。二次
再結晶粒を細かくする特開昭58−157917号公報に
開示されている技術は、磁区幅を小さくするのに
有効な技術である。しかし、一般に、二次再結晶
粒径を小さくすると磁束密度が低くなる（劣化す
る）から、前記技術による鉄損特性向上には限界
があつた。 処で、転動する剛体球で方向性電磁鋼板の表面
を罫書き、鋼板表面に微小な歪を導入し、これに
よつて磁区幅を細分化することが特公昭58−5968
号公報に開示されている。これを発展させたレー
ザ照射による磁区幅細分化技術が、特公昭57−
2252号公報に開示された。この技術によつて、磁
区幅細分化技術の実用化が大きく進むこととなつ
た。しかしながら、これらの磁区幅細分化技術に
よるときは、方向性電磁鋼板を鉄芯に加工した後
に鉄芯に施させる応力除去焼鈍（歪取り焼鈍と呼
ばれる550℃以上の温度域で施される焼鈍）によ
つて鋼板に導入された歪（発明者等はかかる歪を
単純歪と呼んでいる）が消失し、従つて磁区幅細
分化効果も消失するという問題がある。従つて、
この磁区幅細分化技術は、鉄芯が歪取り焼鈍され
ない、たとえば積み鉄芯のような場合には有効で
あるけれども、巻き鉄芯のように鉄芯に歪取り焼
鈍が施される場合は有効に機能しない。 この問題を解決すべく、噴流水によつて鋼板を
罫書く、パワー・アツプしたレーザビームを鋼板
表面に照射する、歯車状ロールによつて鋼板を圧
延するなどして鋼板に歪（発明者等は、かかる歪
を複雑歪と呼んでいる）を導入した後、鋼板を
550〜900℃の温度域に加熱（前記歪取り焼鈍によ
つて代替することもできる）して鋼板における歪
導入部を再結晶させ、この微細再結晶部によつて
磁区幅を細分化する技術が、たとえば特開昭56−
130454号公報に開示されている。これらの歪導入
法によるときは、素材である一方向性電磁鋼板の
磁束密度が高いほどまた、板厚が薄いほど鉄損改
善（鉄損値を低くする）効果が大きい。これらの
技術によつて、方向性電磁鋼板の鉄損値は５〜20
％も低下せしめられ、鉄損改善効果が大きいこと
が分かる。 しかしながら、方向性電磁鋼板（ストリツプ）
に歪を導入するときのストリツプの通板速度に限
界があり、これが生産性を高くするための溢路と
なつている。 前記、微小歪の導入処理は、基本的には、鋼板
の圧延方向から60〜90°の方向に歪導入部が線状
或は線点状に延在するように３〜15mmの間隔を置
いてなされる。 微小歪の導入処理をレーザ・ビームの照射によ
つて鋼板に施す場合は、エネルギー源の出力の限
界からレーザ・ビームの走査速度を制限せざるを
得ず、ストリツプの通板速度を高くし得ない。一
方、剛球体の転動によつて歪を導入する、例えば
特公昭58−5968号公報に開示されている方法によ
る場合も、装置の機構上の制約から、ストリツプ
の通板速度は、通常の方向性電磁鋼板の形状（平
坦さ）矯正ラインにおけるストリツプ通板速度よ
りも遅く、歪導入装置を形状矯正ラインに組み込
むことができない。従つて、別ラインで微小歪の
導入処理を行わざるを得ず、方向性電磁鋼板の生
産性を低下せしめる原因となる。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、ストリツプの高速通板下に鋼板への
歪の導入処理を行うことができる方法を提供する
ことを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の特徴は、二次再結晶粒からなる一方向
性電磁鋼帯或は鋼板の面内微小領域に格子欠陥を
導入し、一方向性電磁鋼帯或は鋼板の磁区幅を細
分化し鉄損を改善（鉄損値を低く）する方法にお
いて、前記一方向性電磁鋼帯或は鋼板を300〜
1000℃の温度域に加熱した状態下でかつ、前記鋼
帯或は鋼板の圧延方向に直角な方向或は圧延方向
に直角±30℃以内にその軸心が延在するロールに
前記鋼帯或は鋼板を巻き掛けて曲げを与えた状態
下で格子欠陥を導入するようにした方向性電磁鋼
帯および鋼板の鉄損改善方法にある。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明が対象とする方向性電磁鋼板は、二次再
結晶粒からなる一方向性電磁鋼帯或は鋼板であ
る。二次再結晶粒の主要方位は、｛100｝＜001＞或
はこの方位を＜001＞軸を回りに多少回転分散さ
せた｛hk0｝＜001＞からなる。かかる鋼板は、通
常、一次再結晶粒の粒成長を抑制する微小析出
物、所謂インヒビターを含む素材に圧延と再結晶
焼鈍を施することによつて一次再結晶粒からなる
鋼板〔ストリツプ〕となし、次いで、Mg0を主
成分とする焼鈍分離剤を塗布した後、二次再結晶
ならびに鋼の純化およびフオルステライト被膜形
成のための、1100℃以上の温度域でなされる仕上
焼鈍を施することによつて得られる。仕上焼鈍
後、鋼板（ストリツプ）は、表面に残留する焼鈍
分離剤を洗浄、除去され、製品の地鉄部分に張力
を残留せしめる絶縁被膜形成処理を施されさら
に、800〜850℃の温度域で所定の張力付与下に形
状（平坦さ）を良好ならしめる矯正処理が施され
て製品となる。 磁区幅細分化技術は、方向性電磁鋼板の用途に
対応して次の２つに大別できる。 １つは、鋼板に単純な微小歪を導入した後、方
向性電磁鋼板が再結晶温度、すなわち550℃以上
の温度域に加熱されることなく（歪取り焼鈍を施
されることなく）、従つて、転位線等の格子欠陥
の大部分が開放されることなく変圧器の積鉄芯と
して使用される場合の、たとえば特公昭57−2252
号公報に開示されている磁区幅細分化技術であ
る。 かゝる歪は鋼板が550℃以上の温度域に加熱さ
れると消失し、従つて、磁区細分化効果も消失す
る。 ２つは、微小歪を導入された後、方向性電磁鋼
板が550℃以上、900℃以下の温度域に加熱される
熱履歴を有することとなる場合、たとえば方向性
電磁鋼板が巻鉄芯に加工された後、歪取り焼鈍を
施される場合の磁区幅細分化技術である。 後者の場合、鋼板に導入された微小歪が550℃
以上、900℃以下の温度域で消失するのではなく
て、鋼板が550℃以上、900℃以下の温度域に加熱
される際に歪導入部が再結晶し、線状に延びる微
細な結晶粒帯域が鋼板表面に形成され、この線状
に延びる微細な結晶粒帯域が磁区幅を細分化す
る。この磁区幅細分化機構は、微細粒の小さな磁
区が他の｛110｝＜001＞粒（大きな粒）の磁区幅
を狭める作用をすることによつて或はポリゴン化
された熱的に安定な転位群の残存によつて磁区幅
が細分化されるものである。上記後者の場合、鋼
板に導入される歪が小さ過ぎると、550℃以上の
温度域に鋼板が加熱されたときに導入された歪が
解放されてしまい磁区幅細分化効果が消失するか
ら、歪導入部が微細再結晶するに足るだけの十分
な歪（発明者等はかゝる歪を特開昭56−130454号
公報で複雑歪と称している）を鋼板に導入しなけ
ればならない。 歪を鋼板に導入する手段は、回転剛球を鋼板に
押し付けて転動させる方法が、剛体粉末を鋼板表
面に噴射する方法、液体ジエツトを鋼板に吹き付
ける方法、剛体粒および液体の混合ジエツトを鋼
板に吹き付ける方法、レーザ・ビーム或電子ビー
ムといつた高エネルギー・ビームを鋼板表面に照
射する方法、放電によつて鋼板に歪を導入する方
法、歯型をその周面に刻設したロールにストリツ
プを張力付与下に巻き掛けて通板し歪を導入する
方法等の手段を採ることができる。 本発明は上述した如く鋼板を300〜1000℃の温
度域に加熱するとともに上記鋼板を該鋼板な圧延
方向に直角±30°以内の方向にその軸心が延在す
るロールに巻掛けて上記鋼板に曲げを与えかゝる
状態下で格子欠陥を導入するが、該鋼板を積鉄心
として用いるときは再結晶温度以下、すなわち
300〜550℃の温度域で上述の単純歪、すなわち鋼
板の面内で線状又は点線状に延びる格子欠陥
（歪）の間隙が１〜15mm、深さ5μ以下、幅が10〜
100μである微小歪を付与する格子欠陥を導入す
ればよく、また、巻鉄心として用いるときは300
〜1000℃の温度域で上述の複雑歪すなわち、鋼板
の面内で線状又は点線状に延びる格子欠陥（歪）
の間隙が３〜30mm、深さが5μm超、好ましくは
15μm以上である歪を付与する格子欠陥を導入す
ればよい。 発明者等は、高温下に鋼板（ストリツプ）をロ
ールに巻き掛けた状態で鋼板に歪を導入すると、
各々単独のそれがなされる場合に比し効果が倍増
されることを見出し、本発明を完成させた。 鋼板への歪導入を室温で行つた後鋼板を高温に
加熱する方法は、たとえば特開昭59−23822号公
報に開示されているように公知である。しかし、
本発明における如く、高温下に鋼板（ストリツ
プ）をロールに巻掛けた状態で鋼板に歪を導入す
る方法は、従来、全く知られていない。本発明の
実施態様の１つを第２図に示す。 第２図に示すように、ロール１にストリツプ２
を巻掛け、ストリツプ２の外周面に張力が生起し
ている状態下に、たとえばレーザ・ビーム発振装
置３からレーザ・ビームを鋼板表面に照射し、歪
を導入する。ロールは、数10mm〜350mmの範囲の
直径を有するものを用いることができる。発明者
等は、直径：30mmのロールに0.15〜0.35mm厚さの
方向性電磁鋼板を巻掛け、レーザ・ビームを照射
して良好な結果を得ている。ストリツプ２のロー
ル１への巻掛け角度が90〜180℃の範囲（第２図
はストリツプ２をロール１に180°巻掛けた状態を
示す）であれば、ストリツプ２の外表面に張力を
十分生起することができる。 本発明においては、鋼板の温度を高くすること
によつて鋼板のヤング率を低下せしめ（鋼板の温
度が500℃のとき、室温におけるときよりもヤン
グ率が22％小さい）、小さな外力で大きな歪導入
効果を可能ならしめるとともに、鋼板（ストリツ
プ）をロールに巻き掛けて鋼板に歪を導入するか
ら、鋼板外周面に張力が作用する状態の下で極め
て小さな外力で大きな歪を導入することができ
る。 本発明においては、鋼板に歪（転位空孔等の格
子欠陥）を導入する階段は、仕上焼鈍以降であれ
ば、どの階段でもよい。また、ストリツプの加熱
手段は、それ自体公知の、電極ロールからストリ
ツプに通電しストリツプを加熱する通電加熱法や
赤外線加熱法等を採用することができる。 〔作用〕 具体的なデータで本法の有効性を説明する。第
１図は公知の方法で製造されたB10値が1.95（Ｔ）
の高い磁束密度を有する0.20mm板厚の3.3％Si−
Fe方向性珪素鋼板に関するデータ例である。第
１図は歯車状のロールによる複雑歪に関するデー
タである。つまり、第１図のＣ点の歯車状のロー
ルにて、前記鋼板に圧延方向にほぼ直角方向に
0.1mm幅、間隔15mmの複雑歪を導入し、そののち
800℃で２時間の歪取り焼鈍を行つた場合の鉄損
の向上率を示したものであり、本願の如く、鋼板
温度を300〜1000℃に加熱下で歪を入れることに
より、その鉄損向上率は増加することを示してい
る。点Ｄは鋼板を直径100mmのロールにて曲げた
状態下でＣと同様な歪導入を行つた例であり、や
はり、高温曲げ下での複雑歪導入により鉄損向上
率が増加することが判る。第１図に明らかな如
く、複雑歪導入を1000℃より高温に於いて行なつ
た場合に磁性が劣化しているが、これは温度があ
まりに高すぎるため導入された転位が直ちに解放
され易く、さらにまた転位が不必要に導入拡散す
るために磁性が劣化するケースも出て来ることに
よるものと推定される。 〔実施例〕 以下具体例でもつて本発明の効果を示す。 一連の公知の方法によつてSi3.18％を含み、基
本的に｛100｝＜001＞方位の二次再結晶粒から成
る板厚0.20mmの磁気的性質の揃つた多数の方向性
電磁鋼板を準備し、イ〜チの８グループに分け
た。ロ〜チの７グループのサンプルについては、
以下の各種の方法で、鋼板に複雑歪の導入を行な
つた。なお歪導入の各線の間隔がホでは７mm、そ
の他ロ〜ニ，ヘ〜チ全ては14mmになる様に、鋼板
面の圧延に直角な方向に線状に導入した。 イはベースの鉄損を測定するためのもので特に
歪は与えなかつた。ロ，ヘは、0.5mm径の鋼球を
高速エアーと共に直径0.8mmの口から噴出させる
手法で、鋼板の表面を線状に掃引したものであ
り、ロは室温且つ平板状で、ヘは300℃にし且つ
直径100mmのロールに第２図に示すような曲げを
与えた状態下で実施した。ハ、トについては、直
径200mmのロール面上に、回転軸に並行に0.10mm
厚さの薄い歯が間隔14mm置きに存在する歯車ロー
ルにより圧接したものであり、ハは室温平板状態
で、トは830℃の温度において、第２図に示すよ
うな曲げを与えた状態で実施した。 ニ，チについては直径が0.70mmの鋼球を圧接し
たもので、ニは200℃の温度で、チは1000℃の温
度において、上記と同様の曲げを与えた状態で実
施した。 そののち、イ〜チ全てのサンプルは800℃×２
時間の歪取り焼鈍が行われ、磁性が測定された。
以上説明したように、本発明によれば、加歪装
置自体のエネルギーを増加することなく、被歪導
入鋼板の状態を変えることにより、磁区細分化効
果を大きくすることができるとともに、歪を鋼板
に生産性良く導入することができる。
置自体のエネルギーを増加することなく、被歪導
入鋼板の状態を変えることにより、磁区細分化効
果を大きくすることができるとともに、歪を鋼板
に生産性良く導入することができる。
第１図は複雑歪の場合の、温度と曲げの効果を
示す図である。第２図は、本発明の実施態様を示
す図である。
示す図である。第２図は、本発明の実施態様を示
す図である。
Claims (1)
- １ 二次再結晶粒からなる一方向性電磁鋼帯或は
鋼板の面内微小領域に格子欠陥を導入し、一方向
性電磁鋼帯或は鋼板の磁区幅を細分化し鉄損を改
善（鉄損値を低く）する方法において、前記一方
向性電磁鋼帯或は鋼板を300〜1000℃の温度域に
加熱した状態下でかつ、前記鋼帯或は鋼板の圧延
方向に直角な方向或は圧延方向に直角±30°以内
にその軸心が延在するロールに前記鋼帯或は鋼板
を巻き掛けて曲げを与えた状態下で格子欠陥を導
入するようにしたことを特徴とする方向性電磁鋼
帯および鋼板の鉄損改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2648185A JPS61186422A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 方向性電磁鋼帯および鋼板の鉄損改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2648185A JPS61186422A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 方向性電磁鋼帯および鋼板の鉄損改善方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186422A JPS61186422A (ja) | 1986-08-20 |
| JPH0437144B2 true JPH0437144B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=12194686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2648185A Granted JPS61186422A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 方向性電磁鋼帯および鋼板の鉄損改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014019901A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4608467B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2011-01-12 | 新日本製鐵株式会社 | 電磁鋼板の製造方法 |
| JP4926792B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2012-05-09 | 新日本製鐵株式会社 | 増分透磁率の高い方向性電磁鋼板とそれを用いた直流リアクトル用鉄心 |
| JP5298874B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-09-25 | 新日鐵住金株式会社 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP5565307B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-08-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443115A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Nippon Steel Corp | Oriented electrical steel sheet of ultra low iron loss |
| JPS56130454A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-13 | Nippon Steel Corp | Anisotropic electrical steel sheet with low iron loss and its manufacture |
| JPS5861225A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-04-12 | Nippon Steel Corp | 超低鉄損一方向性電磁鋼板 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2648185A patent/JPS61186422A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443115A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Nippon Steel Corp | Oriented electrical steel sheet of ultra low iron loss |
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| JP2014019901A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61186422A (ja) | 1986-08-20 |
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