JPH05267033A - 打抜性及び高速溶接性に優れた積層鉄心用電磁鋼板 - Google Patents
打抜性及び高速溶接性に優れた積層鉄心用電磁鋼板Info
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- JPH05267033A JPH05267033A JP4060490A JP6049092A JPH05267033A JP H05267033 A JPH05267033 A JP H05267033A JP 4060490 A JP4060490 A JP 4060490A JP 6049092 A JP6049092 A JP 6049092A JP H05267033 A JPH05267033 A JP H05267033A
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Abstract
く、圧延方向と直角な積層端面であっても高速溶接が実
施できる積層鉄心用電磁鋼板を提供する。 【構成】 電磁鋼板の地鉄表面を、3次元で表した中心
面平均粗さ SRaが0.15〜0.50μm 、中心面における切断
面面積率が80%以下、中心面により切断された単位面積
1mm2 当たりの凸部の個数が50以上でかつ、2次元表面
粗さによる圧延方向及びそれと直角方向の凸部の個数の
比につき、次式 【数1】LPc/CPc≧0.6 ここでLPc:圧延方向の凸部の個数 CPc:圧延方向と直角方向の凸部の個数 の関係を満足する表面粗さとする。
Description
の製造方法に関し、とくにその打抜性の改善の他、高速
溶接を可能ならしめようとするものである。
鋼板は、磁気特性に優れるだけでなく、量産性の観点か
ら良好な打抜性も要求され、この要請を満たすために一
般に有機樹脂を含む絶縁被膜が被成される。しかしなが
ら、この被膜は、溶接時に有機樹脂から発生する多量の
ガスに起因してブローホールが発生するなど溶接性の点
に問題を残していた。この点を解消するものとして、鋼
板表面に20 Hr.m.s.μinch以上の表面粗さを付与したの
ち、有機質被膜を被成する方法(特公昭49−6744号公
報) や有機質被膜自体に粗さを与え、溶接時に発生する
ガスを逃散させることによりブローホールの発生を防止
する方法(特公昭49-19078号公報) 等が提案されてい
る。しかしながらこれらの方法では、必然的に占積率が
97〜98%まで低下するので好ましくない。
表面粗さを中心線平均粗さRaで0.35〜0.6 μm とした鋼
板上に被膜厚み1〜2.5 g/m2の有機質被膜を被成する方
法が提案された。しかしながらこの方法でも、溶接箇所
によってはブローホールの発生が見られ、必ずしも良好
な溶接性が安定して得られるとは限らず、そのため打抜
性の向上を目指して被膜厚を厚くするといった処置を施
すことができないという問題があった。このように従来
は、溶接性向上のために表面粗さRaを大きくした場合に
は占積率の低下を招き、また必ずしも被膜厚を十分厚く
することができない等の不都合があった。
決するものとして、電磁鋼板の表面粗さを3次元表面粗
さで評価し、具体的には、中心面平均粗さ SRaで0.15〜
0.50μm でかつ、中心面における切断面面積率が80%以
下、中心面により切断された単位面積1mm2 当たりの凸
部の個数を50以上となるように調整することにより、従
来両立することが困難とされた溶接性と占積率の両者を
併せて改善できることを新たに見出し、特願平3−2264
26号明細書において開示した。
来に比べ、打抜性や占積率を低下させることなしに溶接
性の大幅な向上が実現された。しかしながら上記の鋼板
であっても、積層端面溶接に際し、高速溶接を実施した
場合に、圧延方向と平行な端面についてはともかく、圧
延方向からの角度が増すにつれ、とくに圧延方向と直角
な端面については、良好な溶接性が得難いところに改善
の余地を残していた。
もので、打抜性や占積率に優れるのはいうまでもなく、
圧延方向と直角な積層端面であっても高速溶接が実施で
きる積層鉄心用電磁鋼板を提案することを目的とする。
目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、圧延処理で表
面粗度調整を行った場合、電磁鋼板の表面にできた凸部
には方向性を示す、すなわち圧延方向に比べて圧延方向
と直角方向には微細な凸部が数多く発生し、かような板
面方位で異なる凸部形成の不均一性に起因して、溶接性
がばらつくことを新たに見出した。
に検討を加えた結果、圧延方向及びそれと直角方向の凸
部の個数を所定の範囲に制限することにより、所期した
目的が有利に達成されることの知見を得た。この発明
は、上記の知見に立脚するものである。
を調整した電磁鋼板であって、3次元で表した鋼板の表
面粗さが、中心面平均粗さ SRaで0.15〜0.50μm 、中心
面における切断面面積率が80%以下、中心面により切断
された単位面積1mm2 当たりの凸部の個数が50以上でか
つ、2次元表面粗さによる圧延方向及びそれと直角方向
の凸部の個数の比が次式
なえることを特徴とする打抜性及び高速溶接性に優れた
積層鉄心用電磁鋼板である。
からその中心面上に面積SM を抜き取り、この抜き取り
部分の中心面上に直交座標軸、X軸、Y軸をおき、中心
面に直交する軸をZ軸として粗さ曲面をZ=f(X,
Y)で表したとき、次の数式
における切断面面積率は、単位面積SM における中心面
で切断された面積S′の面積率S′/SM ×100 (単位
%)で与えられる。さらに凸部の個数とは、単位面積S
M における中心面で切断されたパーティクルの数(突起
形状個数)Nであり、データ採取面積をDOTとしたと
き、 N=S′/DOT として求めたものである。
粗さを圧延方向及びそれと直角方向で測定し、粗さ曲線
が中心線で切断された突起形状の個数(LPc,CPc)を
求め、それらを比として表したものである。
る。さて発明者らは、各種の表面粗さを有する有機樹脂
含有絶縁被膜付き鋼板を用い、これらをそれぞれ積層し
たのち、断面を溶接し、その溶接性について調査した。
その結果、従来使用されてきた2次元表面粗さの評価で
は、同一の表面粗さとされたものでも溶接性にばらつき
が生じ、必ずしも2次元表面粗さでは溶接性を正確に評
価できないことが判明した。そこで、新たに3次元表面
粗さによる評価に想到し、改めて3次元粗さを測定して
再検討を行った。得られた結果を、中心面平均粗さSRa
と中心面における切断面面積率との関係で図1に示す。
面平均粗さSRa で0.50μm を超えると占積率が劣化し、
またSRa が0.15μm に満たないと溶接不良が生じた。か
かる表面粗さの影響は従来どおりであったが、同一粗さ
でも溶接性に相違が見られた。すなわち、SRa が0.15〜
0.50μm の範囲であっても中心面における切断面面積率
が80%を超えると溶接性の急激な劣化がみられたのであ
る。
は、まだ明確に解明されたわけではないが、次のとおり
と推定される。すなわち、切断面面積率が80%を超える
ということは、鋼板表面に凹部が多くなることを表して
いる。そしてかかる鋼板表面に絶縁被膜を塗布、焼き付
けた場合に、この凹部は被膜で埋まる。このような材料
を溶接した場合、局部的に発生ガス量が増大し、また発
生ガスの逃散がスムーズには進行しない。しかしなが
ら、SRa が0.15〜0.50μm で、かつ切断面面積率を80%
以下とした場合であっても、溶接欠陥が発生する場合が
散見された。
について検討した結果、中心面により切断された単位面
積当たりの凸部の個数が溶接性と強い相関があることが
判明した。図2に、中心面により切断された単位面積1
mm2 当たりの凸部の個数と溶接性との関係について調べ
た結果を示す。同図より明らかなように、中心面により
切断された単位面積1mm2 当たりの凸部の個数が50に満
たない場合、良好な溶接性は得られなかったのに対し、
凸部の個数が50になるとブローホールの発生なしに溶接
を実施することができた。
次元表面粗さで評価し、中心面平均粗さ SRa:0.15〜0.
50μm 、中心面における切断面面積率:80%以下、中心
面により切断された単位面積1mm2 当たりの凸部の個
数:50以上とすることにより、良好な溶接性を得ること
ができる。
接速度が高速になると良好な溶接ビードが得られない場
合が見受けられたのである。そこで発明者らは、この点
に関し、鋭意検討を重ねた結果、表面粗度パターンの調
整すなわち2次元表面粗さで表した圧延方向及びそれと
直角方向の凸部の個数(LPc,CPc)の比を所定の範囲
に制限することが、所期した目的の達成に関し、極めて
有効であることを突き止めたのである。
μm 、中心面における切断面面積率が58〜65%、中心面
により切断された単位面積1mm2 当たりの凸部の個数が
75〜85個である圧延電磁鋼板の表面に、下表1に示す配
合割合になる処理液1を塗布、焼付けて、付着量が 1.2
g/m2 (片面当たり)の有機樹脂を含む被膜を被成して
得た被覆鋼板を、切断・積層し、圧延方向からの角度が
90°のC断面を TIG溶接したときの、溶接状況について
調べた結果を、2次元表面粗さで表した圧延方向及びそ
れと直角方向の凸部の個数の比(LPc/CPc)と溶接速
度との関係で示す。
速度の上昇に伴って劣化する。しかしながらLPc/CPc
が 0.6以上であれば、最も厳しい溶接性が要求されるC
断面であっても良好な溶接ビードが得られることが判明
した。そこでこの発明では、前述した3次元表面粗さで
表した3つの要件に加え、2次元表面粗さで表した圧延
方向及びそれと直角方向の凸部の個数の比(LPc/CP
c)につき、LPc/CPc≧0.6 を必須要件として加味し
たのである。
いて、その成分組成はとくに限定されることはなく、従
来公知の無方向性電磁鋼板いずれもが適合する。
被膜としては、打抜性を良好にする目的から、有機樹脂
系のものを用いる。ここに絶縁被膜として有機樹脂被膜
を単独で用いる場合には、アクリル樹脂、アルキッド樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シ
リコン樹脂及びアミノ樹脂あるいはそれらの変性物のう
ちから選んだ1種又は2種以上が有利に適合する。
りん酸塩系の1種又は2種と有機樹脂との混合被膜を用
いることもできる。ここでクロム酸塩系とは、カルシウ
ム、マグネシウム及び亜鉛の重クロム酸塩又は無水クロ
ム酸に、カルシウム、マグネシウム及び亜鉛等の2価の
酸化物、水酸化物、炭酸塩を溶解したものの1種又は2
種以上の混合物、あるいはそれらにさらに酸化チタン、
コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、ほう酸及び有
機還元剤等の1種又は2種以上を添加したものである。
またりん酸塩系とは、カルシウム、マグネシウム、アル
ミニウム及び亜鉛のりん酸塩又はりん酸に、カルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム及び亜鉛等の2価又は
3価の酸化物、水酸化物、炭酸塩を溶解したものの1種
又は2種以上の混合物、あるいはそれらにさらに酸化チ
タン、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ及びほう
酸等を1種又は2種以上添加したものである。さらに混
合する有機樹脂としては、水溶性又はエマルジョンタイ
プのアクリル樹脂及びその共重合物、酢酸ビニル樹脂及
びその共重合物、ベオバ樹脂、スチレン樹脂共重合物、
アミノ樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、無水マ
レイン酸共重合物、エポキシ樹脂又はその変性物等の1
種又は2種以上が有利に適合する。
できる。この場合は上記したクロム酸塩系及びりん酸塩
系の1種又は2種の被膜を被成したのち、その上に重ね
て有機樹脂被膜を被成することが好ましい。ここにかか
る絶縁被膜の付着量は 0.3〜1.3 g/m2(片面当たり)と
することが好ましい。というのは付着量が0.3 g/m2に満
たないと十分な打抜性が得られず、一方1.3 g/m2を超え
ると溶接性の劣化を招くからである。なおこの発明に従
う表面粗さを得る手法は、とくに限定されることはない
が、ロール表面に予め圧延後の表面粗さがこの発明範囲
となるような表面加工を施しておく方法はその一つであ
る。さらに、圧延速度の変更又は圧延時に使用する圧延
油の変更により、所定の表面粗さとなるように処理する
こともできる。
Feの組成になる電磁鋼板で、3次元表面粗さが、中心面
平均粗さSRa :0.41μm 、中心面における切断面面積
率:57%、単位面積1mm2 当たりの凸部の個数:75でか
つ、2次元表面粗さによる凸部の個数において、LPc/
CPcが0.61の電磁鋼板の表面に、前記処理液1を、被膜
目付量が0.8 g/m2(片面当たり)となるように塗布した
後、 400℃で1分間焼付けた。
占積率、打抜性及び溶接性について調べた結果は、次表
2のとおりであった。
り打抜いたときのかえり高さが50μm に達するまでの打
抜き回数で評価した。
Feの組成になる電磁鋼板で、3次元表面粗さが、中心面
平均粗さSRa :0.49μm 、中心面における切断面面積
率:72%、単位面積1mm2 当たりの凸部の個数:90でか
つ、2次元表面粗さによる凸部の個数において、LPc/
CPcが0.84の電磁鋼板の表面に、下表3に示す処理液2
を、被膜目付量が0.4 g/m2(片面当たり)となるように
塗布した後、 400℃で1分間焼付けた。
占積率、打抜性及び溶接性について調べた結果は、次表
4のとおりであった。
Feの組成になる電磁鋼板で、3次元表面粗さが、中心面
平均粗さSRa :0.20μm 、中心面における切断面面積
率:57%、単位面積1mm2 当たりの凸部の個数:110 で
かつ、2次元表面粗さによる凸部の個数において、LPc
/CPcが0.93の電磁鋼板の表面に、下表5に示す処理液
3を、被膜目付量が0.8 g/m2(片面当たり)となるよう
に塗布した後、 400℃で 0.8分間焼付けた。その後さら
に処理液4を、被膜目付量が0.4 g/m2(片面当たり)と
なるように塗布したのち、 400℃で1分間焼付けた。
占積率、打抜性及び溶接性について調べた結果は、次表
6のとおりであった。
Feの組成になる電磁鋼板で、3次元表面粗さが、中心面
平均粗さSRa :0.18μm 、中心面における切断面面積
率:70%、単位面積1mm2 当たりの凸部の個数:53でか
つ、2次元表面粗さによる凸部の個数において、LPc/
CPcが0.54の電磁鋼板の表面に、前記処理液3を、被膜
目付量が0.8 g/m2(片面当たり)となるように塗布した
後、 400℃で 0.8分間焼付けた。その後さらに、前記処
理液4を、被膜目付量が0.4 g/m2(片面当たり)となる
ように塗布したのち、 400℃で1分間焼付けた。
占積率、打抜性及び溶接性について調べた結果は、次表
7のとおりであった。
Feの組成になる電磁鋼板で、3次元表面粗さが、中心面
平均粗さSRa :0.65μm 、中心面における切断面面積
率:65%、単位面積1mm2 当たりの凸部の個数:95でか
つ、2次元表面粗さによる凸部の個数において、LPc/
CPcが0.58の電磁鋼板の表面に、前記処理液1を、被膜
目付量が0.8 g/m2(片面当たり)となるように塗布した
後、 400℃で 0.8分間焼付けた。
占積率、打抜性及び溶接性について調べた結果は、次表
8のとおりであった。
れ、しかも従来、両立が困難とされた溶接性と占積率の
両者を兼ね備えるだけでなく、いずれの方位の積層端部
溶接に際しても高速溶接が可能な積層鉄心用電磁鋼板を
得ることができる。
したグラフである。
断面面積率の影響を示したグラフである。
/CPcと溶接速度との関係で示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 圧延により表面粗度を調整した電磁鋼板
であって、3次元表面粗さが、中心面平均粗さ SRaで0.
15〜0.50μm 、中心面における切断面面積率が80%以
下、中心面により切断された単位面積1mm2 当たりの凸
部の個数が50以上でかつ、2次元表面粗さによる圧延方
向及びそれと直角方向の凸部の個数の比が次式 【数1】LPc/CPc≧0.6 ここでLPc:圧延方向の凸部の個数 CPc:圧延方向と直角方向の凸部の個数 の関係を満足し、その表面に有機樹脂系の絶縁被膜をそ
なえることを特徴とする打抜性及び高速溶接性に優れた
積層鉄心用電磁鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4060490A JP2662337B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 打抜性及び高速溶接性に優れた積層鉄心用電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4060490A JP2662337B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 打抜性及び高速溶接性に優れた積層鉄心用電磁鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267033A true JPH05267033A (ja) | 1993-10-15 |
JP2662337B2 JP2662337B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=13143781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4060490A Expired - Fee Related JP2662337B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 打抜性及び高速溶接性に優れた積層鉄心用電磁鋼板 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2662337B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4060490A patent/JP2662337B2/ja not_active Expired - Fee Related
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