JPH05311241A - 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法および電子ビーム照射装置 - Google Patents
低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法および電子ビーム照射装置Info
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- JPH05311241A JPH05311241A JP11616692A JP11616692A JPH05311241A JP H05311241 A JPH05311241 A JP H05311241A JP 11616692 A JP11616692 A JP 11616692A JP 11616692 A JP11616692 A JP 11616692A JP H05311241 A JPH05311241 A JP H05311241A
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- electron beam
- steel sheet
- sheet
- silicon steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子ビームの照射を利用する低鉄損一方向性
珪素鋼板の製造方法において、磁区細分化効果の安定化
のほか、特に積鉄芯とした際の磁歪、トランスとして使
用した際の騒音及び鋼板形状の改善を図る。 【構成】 仕上焼鈍を施した後に絶縁被膜を被成した一
方向性珪素鋼板９の表面に、シート状の電子ビーム５
を、鋼板９の圧延方向と交わる方向へ照射することによ
って、磁区細分化核を、磁歪、騒音及び鋼板形状を劣化
することなく導入する。
珪素鋼板の製造方法において、磁区細分化効果の安定化
のほか、特に積鉄芯とした際の磁歪、トランスとして使
用した際の騒音及び鋼板形状の改善を図る。 【構成】 仕上焼鈍を施した後に絶縁被膜を被成した一
方向性珪素鋼板９の表面に、シート状の電子ビーム５
を、鋼板９の圧延方向と交わる方向へ照射することによ
って、磁区細分化核を、磁歪、騒音及び鋼板形状を劣化
することなく導入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子ビームの照射を
利用する低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法において、
磁区細分化効果の安定化のほか、特に積鉄芯とした際の
磁歪（以下単に磁歪と示す）、トランスとして使用した
際の騒音（以下単に騒音と示す）及び鋼板形状の改善を
図ったもので、この一方向性珪素鋼板は、トランスや電
気機器の鉄心用材料として有利に使用される。
利用する低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法において、
磁区細分化効果の安定化のほか、特に積鉄芯とした際の
磁歪（以下単に磁歪と示す）、トランスとして使用した
際の騒音（以下単に騒音と示す）及び鋼板形状の改善を
図ったもので、この一方向性珪素鋼板は、トランスや電
気機器の鉄心用材料として有利に使用される。
【０００２】一方向性珪素鋼板は製品の２次再結晶粒を
ゴス方位に高度に集積させること、その鋼板表面上にフ
ォルステライト被膜を被成し、さらにその上に熱膨張係
数の小さい絶縁被膜を被成して鋼板に張力を付与するこ
と、などにより磁気特性の向上を計るもので、厳格な制
御を必要とする複雑、多岐にわたる工程を経て製造され
ている。
ゴス方位に高度に集積させること、その鋼板表面上にフ
ォルステライト被膜を被成し、さらにその上に熱膨張係
数の小さい絶縁被膜を被成して鋼板に張力を付与するこ
と、などにより磁気特性の向上を計るもので、厳格な制
御を必要とする複雑、多岐にわたる工程を経て製造され
ている。
【０００３】このような一方向性珪素鋼板は、主として
変圧器、その他電気機器の鉄心として使用されており、
磁気特性として製品の磁束密度（Ｂ8 値で代表される)
が高く、鉄損（Ｗ17/50 値で代表される) が低いこと、
さらに表面性状が良好な絶縁被膜を被成していることな
どが要求されている。とくにエネルギー危機を境にして
電力損失の低減を至上とする要請が著しく強まり、変圧
器用鉄心材料としての鉄損のより低い一方向性珪素鋼板
の必要性はますます高まってきている。そして、この一
方向性珪素鋼板の鉄損改善の歴史は、ゴス方位２次再結
晶集合組織の改善の歴史であると云っても過言ではな
い。
変圧器、その他電気機器の鉄心として使用されており、
磁気特性として製品の磁束密度（Ｂ8 値で代表される)
が高く、鉄損（Ｗ17/50 値で代表される) が低いこと、
さらに表面性状が良好な絶縁被膜を被成していることな
どが要求されている。とくにエネルギー危機を境にして
電力損失の低減を至上とする要請が著しく強まり、変圧
器用鉄心材料としての鉄損のより低い一方向性珪素鋼板
の必要性はますます高まってきている。そして、この一
方向性珪素鋼板の鉄損改善の歴史は、ゴス方位２次再結
晶集合組織の改善の歴史であると云っても過言ではな
い。
【０００４】
【従来の技術】２次再結晶粒を制御する方法として、Al
N ，MnS 及び MnSe 等の１次再結晶粒成長抑制剤、いわ
ゆるインヒビターを用いてゴス方位２次再結晶粒を優先
成長させる方法が実施されている。
N ，MnS 及び MnSe 等の１次再結晶粒成長抑制剤、いわ
ゆるインヒビターを用いてゴス方位２次再結晶粒を優先
成長させる方法が実施されている。
【０００５】一方、上記の２次再結晶集合組織を制御す
る冶金的手段とは異なる鉄損改善技術も種々開発されて
いる。すなわち、市山 正：鉄と鋼、69(1983), P. 89
5、特公昭57−2252号公報、特公昭57−53419 号公報、
特公昭58−26405 号公報、及び特公昭58−26406 号公報
などにはレーザーを、又特開昭62−96617 号公報、特開
昭62−151511号公報、特開昭62−151516号公報、及び特
開昭62−151517号公報などにはプラズマを、それぞれ鋼
板表面に照射することにより、鋼板に局部微小歪を導入
して磁区を細分化し、鉄損を低下させる画期的な方法が
提案開示されている。しかしながら、これらの方法はい
ずれもエネルギー効率が５〜20％とひくいため、鉄損の
低下にはコスト増を余儀なくされる不利があった。
る冶金的手段とは異なる鉄損改善技術も種々開発されて
いる。すなわち、市山 正：鉄と鋼、69(1983), P. 89
5、特公昭57−2252号公報、特公昭57−53419 号公報、
特公昭58−26405 号公報、及び特公昭58−26406 号公報
などにはレーザーを、又特開昭62−96617 号公報、特開
昭62−151511号公報、特開昭62−151516号公報、及び特
開昭62−151517号公報などにはプラズマを、それぞれ鋼
板表面に照射することにより、鋼板に局部微小歪を導入
して磁区を細分化し、鉄損を低下させる画期的な方法が
提案開示されている。しかしながら、これらの方法はい
ずれもエネルギー効率が５〜20％とひくいため、鉄損の
低下にはコスト増を余儀なくされる不利があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで発明者らは、エ
ネルギー効率が高い磁区細分化の手法について、特開昭
63−186826号、特開平２−118022号及び同２−277780号
各公報にて提案した。すなわち鋼板の表面に、高電圧及
び小電流で発生した電子ビームを圧延方向と交わる鋼板
の幅方向へ局所的に断続照射し、被膜を地鉄に圧入する
方法である。しかしながらこれらの方法は磁気特性の向
上は達成されるものの、磁歪、騒音及び鋼板形状のばら
つきが大きく、製品としての品質を備える鋼板の安定生
産が難しいところに問題を残していた。これは電子ビー
ムの鋼板表面から内部への侵入深さが、レーザー等の他
の手法と比較して深いためと考えられる。
ネルギー効率が高い磁区細分化の手法について、特開昭
63−186826号、特開平２−118022号及び同２−277780号
各公報にて提案した。すなわち鋼板の表面に、高電圧及
び小電流で発生した電子ビームを圧延方向と交わる鋼板
の幅方向へ局所的に断続照射し、被膜を地鉄に圧入する
方法である。しかしながらこれらの方法は磁気特性の向
上は達成されるものの、磁歪、騒音及び鋼板形状のばら
つきが大きく、製品としての品質を備える鋼板の安定生
産が難しいところに問題を残していた。これは電子ビー
ムの鋼板表面から内部への侵入深さが、レーザー等の他
の手法と比較して深いためと考えられる。
【０００７】一方電子ビーム照射による磁区細分化に関
し、米国特許第4199733 号及び同4195750 号各明細書に
は、積鉄芯用では60Ｊ／in2 以上のエネルギー密度で、
及び巻鉄芯用では150 〜4000Ｊ／in2 のエネルギー密度
で行うことが開示されているが、電子ビームの侵入深さ
に関しての配慮はなく、またエネルギー密度は電子ビー
ム照射装置の種類や照射法によって変化するため、製品
の安定生産は難しい。
し、米国特許第4199733 号及び同4195750 号各明細書に
は、積鉄芯用では60Ｊ／in2 以上のエネルギー密度で、
及び巻鉄芯用では150 〜4000Ｊ／in2 のエネルギー密度
で行うことが開示されているが、電子ビームの侵入深さ
に関しての配慮はなく、またエネルギー密度は電子ビー
ム照射装置の種類や照射法によって変化するため、製品
の安定生産は難しい。
【０００８】この発明は、上記の問題を解消し、高品質
の製品を安定に製造する方法について提案することを目
的とする。
の製品を安定に製造する方法について提案することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、仕上焼鈍を
施した後に絶縁被膜を被成した一方向性珪素鋼板の表面
に、シート状の電子ビームを、鋼板の圧延方向と交わる
方向へ照射し、微小歪を導入す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である。なお、シート
状の電子ビームには、高電圧および低電流で発生した、
エネルギー密度：２〜９Ｊ／cm2 のものを用いること
が、実施に当たり有利に適合する。
施した後に絶縁被膜を被成した一方向性珪素鋼板の表面
に、シート状の電子ビームを、鋼板の圧延方向と交わる
方向へ照射し、微小歪を導入す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である。なお、シート
状の電子ビームには、高電圧および低電流で発生した、
エネルギー密度：２〜９Ｊ／cm2 のものを用いること
が、実施に当たり有利に適合する。
【００１０】また、この発明の方法には、電子ビームを
基板に向けて射出する電子銃と、この電子銃にて射出し
た電子ビームを集束する集束コイルと、この集束した電
子ビームを基板の幅方向に偏向させる偏向コイルをそな
えた、電子ビーム照射装置において、上記集束コイル
に、電子ビームの射出経路側に配置したプラス極および
このプラス極の背後に配置したマイナス極からなる、カ
プス磁場生成用分割コイルを、組合わせてなる、電子ビ
ーム照射装置を、用いることができる。
基板に向けて射出する電子銃と、この電子銃にて射出し
た電子ビームを集束する集束コイルと、この集束した電
子ビームを基板の幅方向に偏向させる偏向コイルをそな
えた、電子ビーム照射装置において、上記集束コイル
に、電子ビームの射出経路側に配置したプラス極および
このプラス極の背後に配置したマイナス極からなる、カ
プス磁場生成用分割コイルを、組合わせてなる、電子ビ
ーム照射装置を、用いることができる。
【００１１】さて図１に、この発明に直接使用する電子
ビーム照射装置を示す。同図における番号１は排気口1
a，1bを備え真空槽を形成するするためのケーシング、
好ましくは10-2Torr以下の高真空としたケーシング１内
において、高圧インシュレータ２、電子を放出する電子
銃３及び電子銃３より放出された電子を加速するために
電子銃３と対向して配置したアノード４にて電子ビーム
５の射出を行う。さらに６は上記の電子線発生部を常に
高真空に維持するためのコラム弁、７は電子ビーム５を
集束させる集束コイルと電子ビームをシート状に引き延
ばすためのカプス磁場生成用分割コイルとの組合わせて
なる、ビーム形状制御コイル、そして８はビーム形状制
御コイル７にてシート状とした電子ビーム５を、鋼板幅
方向に走査するための偏向コイルである。
ビーム照射装置を示す。同図における番号１は排気口1
a，1bを備え真空槽を形成するするためのケーシング、
好ましくは10-2Torr以下の高真空としたケーシング１内
において、高圧インシュレータ２、電子を放出する電子
銃３及び電子銃３より放出された電子を加速するために
電子銃３と対向して配置したアノード４にて電子ビーム
５の射出を行う。さらに６は上記の電子線発生部を常に
高真空に維持するためのコラム弁、７は電子ビーム５を
集束させる集束コイルと電子ビームをシート状に引き延
ばすためのカプス磁場生成用分割コイルとの組合わせて
なる、ビーム形状制御コイル、そして８はビーム形状制
御コイル７にてシート状とした電子ビーム５を、鋼板幅
方向に走査するための偏向コイルである。
【００１２】上記ビーム形状制御コイル７は、図２およ
び３に示すように、電子ビームを集束させる集束コイル
7aおよびカプス磁場生成用分割コイル7bを、ハウジング
7cに組み込んで成り、図２はハウジング7cの上部に集束
コイル7aを、下部にカプス磁場生成用分割コイル7bをそ
れぞれ配置した例で、また図３はカプス磁場生成用分割
コイル7bの背後に集束コイル7aを配置した例である。こ
こで、カプス磁場生成用分割コイル7bは、電子ビームの
経路側にプラス極を、その反対側にマイナス極を配置し
たものであり、このコイルによって、通常の円形に絞ら
れた電子ビームが、その照射面上において、両側から押
しつぶされて、照射面で上下方向にのびてシート状とな
る。
び３に示すように、電子ビームを集束させる集束コイル
7aおよびカプス磁場生成用分割コイル7bを、ハウジング
7cに組み込んで成り、図２はハウジング7cの上部に集束
コイル7aを、下部にカプス磁場生成用分割コイル7bをそ
れぞれ配置した例で、また図３はカプス磁場生成用分割
コイル7bの背後に集束コイル7aを配置した例である。こ
こで、カプス磁場生成用分割コイル7bは、電子ビームの
経路側にプラス極を、その反対側にマイナス極を配置し
たものであり、このコイルによって、通常の円形に絞ら
れた電子ビームが、その照射面上において、両側から押
しつぶされて、照射面で上下方向にのびてシート状とな
る。
【００１３】上記の電子ビーム照射装置を用いた、電子
ビーム照射により、鋼板上の被膜を破壊することなく、
有効な磁区細分化が可能となる。このときの電子ビーム
照射はエネルギー密度：２〜９Ｊ／cm2 で連続あるいは
断続照射することによって、磁気特性は勿論、磁歪、騒
音及び鋼板形状を改善することができる。
ビーム照射により、鋼板上の被膜を破壊することなく、
有効な磁区細分化が可能となる。このときの電子ビーム
照射はエネルギー密度：２〜９Ｊ／cm2 で連続あるいは
断続照射することによって、磁気特性は勿論、磁歪、騒
音及び鋼板形状を改善することができる。
【００１４】なお被膜は具体的には 0.01 〜５μm の深
さまで圧入することが好ましく、このための電子ビーム
の発生条件は、加速電圧を60kVから500kV 、加速電流を
５mA以下とすることが好適であり、さらに照射痕が幅0.
2 〜0.5 mm、長さ１〜100 mmのシート状の電子ビームを
照射することが好ましい。
さまで圧入することが好ましく、このための電子ビーム
の発生条件は、加速電圧を60kVから500kV 、加速電流を
５mA以下とすることが好適であり、さらに照射痕が幅0.
2 〜0.5 mm、長さ１〜100 mmのシート状の電子ビームを
照射することが好ましい。
【００１５】またこの発明の方法の適用に関し一方向性
珪素鋼板の成分組成については、従来公知の成分組成の
ものいずれもが適合するが、代表組成をあげると以下の
とおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％ 熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみならず、
ゴス方位の発達に有用な成分であり、少なくとも 0.01
wt％以上の含有が好ましい。しかしながら0.10wt％を超
えて含有するとかえってゴス方位に乱れが生じるので上
限は0.10wt％が好ましい。
珪素鋼板の成分組成については、従来公知の成分組成の
ものいずれもが適合するが、代表組成をあげると以下の
とおりである。 Ｃ：0.01〜0.10wt％ 熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみならず、
ゴス方位の発達に有用な成分であり、少なくとも 0.01
wt％以上の含有が好ましい。しかしながら0.10wt％を超
えて含有するとかえってゴス方位に乱れが生じるので上
限は0.10wt％が好ましい。
【００１６】Si : 2.0〜4.5 wt％ 鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与するが、2.
0 wt％に満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次
再結晶・純化のために行なわれる最終高温焼鈍中にα−
γ変態によって結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄
損改善効果が得られず、また 4.5wt％を超えると冷延性
が損なわれる。したがって、下限を 2.0wt％、上限を
4.5wt％とすることが好ましい。
0 wt％に満たないと比抵抗が低下するだけでなく、２次
再結晶・純化のために行なわれる最終高温焼鈍中にα−
γ変態によって結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄
損改善効果が得られず、また 4.5wt％を超えると冷延性
が損なわれる。したがって、下限を 2.0wt％、上限を
4.5wt％とすることが好ましい。
【００１７】Mn : 0.02 〜0.12wt％ 熱間脆化を防止するため少なくとも0.02wt％を必要とす
るが、あまり多すぎると磁気特性を劣化させるので、上
限は0.12wt％が好ましい。
るが、あまり多すぎると磁気特性を劣化させるので、上
限は0.12wt％が好ましい。
【００１８】インヒビターとしては、大別して MnS, Mn
Se系と AlN系とがある。MnS, MnSe系の場合は、Ｓ： 0.
005〜0.06 wt ％及びSe : 0.005〜0.06 wt ％のうちか
ら選ばれる少なくとも１種 Ｓ，Seはいずれも方向性珪素鋼板の２次再結晶を制御す
るインヒビターとして有力な成分である。ともに抑制力
確保の観点からは、少なくとも 0.005wt％程度を必要と
するが、0.06wt％を超えるとその効果が損なわれるの
で、その下限を0.005wt ％、上限を 0.06 wt％とするこ
とが好ましい。
Se系と AlN系とがある。MnS, MnSe系の場合は、Ｓ： 0.
005〜0.06 wt ％及びSe : 0.005〜0.06 wt ％のうちか
ら選ばれる少なくとも１種 Ｓ，Seはいずれも方向性珪素鋼板の２次再結晶を制御す
るインヒビターとして有力な成分である。ともに抑制力
確保の観点からは、少なくとも 0.005wt％程度を必要と
するが、0.06wt％を超えるとその効果が損なわれるの
で、その下限を0.005wt ％、上限を 0.06 wt％とするこ
とが好ましい。
【００１９】AlN 系の場合は、 Al：0.005 〜0.10wt％及びＮ: 0.004 〜0.015 wt％ Al及びＮの範囲についても、上述した MnS系、MnSe系の
場合と同様の理由により上記の範囲とすることが好まし
い。
場合と同様の理由により上記の範囲とすることが好まし
い。
【００２０】インヒビター成分としては上記したＳ，S
e, Alの他に、Cr, Mo, Cu, Sn, Ge,Sb, Te, Bi及びＰな
どについても有利に適合するもので、それぞれ少量併せ
て含有させることもよい。ここに上記成分の好適添加範
囲はそれぞれ、Cr, Cu, Sn :0.01wt％以上、0.50wt％以
下、Mo, Ge, Sb, Te, Bi : 0.005wt％以上、0.1 wt％以
下、Ｐ：0.01wt％以上、0.2 wt％以下であり、これら各
インヒビター成分についても単独使用及び複合使用いず
れの場合もが適合する。
e, Alの他に、Cr, Mo, Cu, Sn, Ge,Sb, Te, Bi及びＰな
どについても有利に適合するもので、それぞれ少量併せ
て含有させることもよい。ここに上記成分の好適添加範
囲はそれぞれ、Cr, Cu, Sn :0.01wt％以上、0.50wt％以
下、Mo, Ge, Sb, Te, Bi : 0.005wt％以上、0.1 wt％以
下、Ｐ：0.01wt％以上、0.2 wt％以下であり、これら各
インヒビター成分についても単独使用及び複合使用いず
れの場合もが適合する。
【００２１】次に、上記のように成分調整された溶鋼
は、連続鋳造によってスラブとした後、1250℃以上の温
度に加熱する。この加熱は、鋼中のインヒビターを解離
・固溶するのに不可欠である。そして、加熱処理された
スラブは、熱間圧延によって1.5 〜3.5 mm厚の熱延板と
し、その後均一化焼鈍を行ない、途中に中間焼鈍をはさ
む１回以上の冷間圧延を施して0.15〜0.35mm厚の最終冷
延板とする。次いで、鋼板表面を脱脂し、750 〜850 ℃
の温度範囲で湿水素中で脱炭を兼ねる１次再結晶焼鈍が
施される。その後、この鋼板表面上にＭｇＯを主成分と
する焼鈍分離剤をスラリー塗布し、さらに、ゴス方位に
高度に集積した２次再結晶粒を発達させるために、２次
再結晶焼鈍を830 ℃以上の温度において実施する。この
とき一定の温度に30〜50時間の長時間保定あるいは除熱
焼鈍が採用される。次に、鋼板を純化するために1150℃
以上で３〜10時間乾Ｈ2 中で焼鈍した後、鋼板表面上
に、リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする、張力
絶縁被膜を被成する。その後、上記に従って処理された
鋼板表面上に、磁区細分化のためのシート状電子ビーム
を照射する。
は、連続鋳造によってスラブとした後、1250℃以上の温
度に加熱する。この加熱は、鋼中のインヒビターを解離
・固溶するのに不可欠である。そして、加熱処理された
スラブは、熱間圧延によって1.5 〜3.5 mm厚の熱延板と
し、その後均一化焼鈍を行ない、途中に中間焼鈍をはさ
む１回以上の冷間圧延を施して0.15〜0.35mm厚の最終冷
延板とする。次いで、鋼板表面を脱脂し、750 〜850 ℃
の温度範囲で湿水素中で脱炭を兼ねる１次再結晶焼鈍が
施される。その後、この鋼板表面上にＭｇＯを主成分と
する焼鈍分離剤をスラリー塗布し、さらに、ゴス方位に
高度に集積した２次再結晶粒を発達させるために、２次
再結晶焼鈍を830 ℃以上の温度において実施する。この
とき一定の温度に30〜50時間の長時間保定あるいは除熱
焼鈍が採用される。次に、鋼板を純化するために1150℃
以上で３〜10時間乾Ｈ2 中で焼鈍した後、鋼板表面上
に、リン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする、張力
絶縁被膜を被成する。その後、上記に従って処理された
鋼板表面上に、磁区細分化のためのシート状電子ビーム
を照射する。
【００２２】このシート状電子ビーム照射は、上記した
図１の装置が好適に使用され、特にこの発明においては
図２または３に示した手段により、シート状電子ビーム
を発生させる。そして、磁気特性、磁歪、騒音および鋼
板形状の改善された一方向性珪素鋼板を得るには、鋼板
の圧延方向に直角の向きに照射することが肝要で、また
鋼板上へのシート状電子ビーム幅を0.2 〜0.5 mmに、照
射間隔を２〜20mmとすることが好ましい。
図１の装置が好適に使用され、特にこの発明においては
図２または３に示した手段により、シート状電子ビーム
を発生させる。そして、磁気特性、磁歪、騒音および鋼
板形状の改善された一方向性珪素鋼板を得るには、鋼板
の圧延方向に直角の向きに照射することが肝要で、また
鋼板上へのシート状電子ビーム幅を0.2 〜0.5 mmに、照
射間隔を２〜20mmとすることが好ましい。
【００２３】このようなシート状電子ビームの照射は、
通常エア・トゥ・エア方式の連続ライン上で行われる
が、バッチタイプへの適用も可能であり、そのときの真
空度は５×10-6〜10-2Torrが好適である。
通常エア・トゥ・エア方式の連続ライン上で行われる
が、バッチタイプへの適用も可能であり、そのときの真
空度は５×10-6〜10-2Torrが好適である。
【００２４】次いで、シート状電子ビームを照射された
一方向性珪素鋼板は、そのまま切断されて積鉄芯用のト
ランス材料として使用されるが、その際の鋼板の被膜は
シート状電子ビーム照射によって破壊されないため、再
コーティングは不要である。
一方向性珪素鋼板は、そのまま切断されて積鉄芯用のト
ランス材料として使用されるが、その際の鋼板の被膜は
シート状電子ビーム照射によって破壊されないため、再
コーティングは不要である。
【００２５】
【作用】次にこの発明の基礎となった実験結果について
説明する。Ｃ：0.082 wt％, Si：3.54wt％, Mn：0.82wt
％, Mo： 0.013wt％, sol.Al： 0.028wt％, Se： 0.021
wt％、及びSb： 0.022wt％を含有する珪素鋼スラブを、
1380℃で４時間加熱後、熱間圧延して 2.2mm厚の熱延板
とした後、1050℃で３分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。ついで 8
40℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を施した後、鋼
板表面上に MgOを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗
布し、その後10℃/hで昇温して 850℃で50時間の２次再
結晶焼鈍を行ってゴス方位２次再結晶粒を優先成長させ
た後、1230℃の乾水素中で５時間の純化焼鈍を施した。
次いで鋼板表面上にリン酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜を被成した。その後図１に示した装置
に図２のコイルを適用して、シート状とした電子ビーム
（電圧：150 kV，電流：0.8mA,エネルギー密度：８Ｊ／
cm2 ）を、鋼板の圧延方向と直交する方向に走査間隔：
６mmで照射した。また比較のため、磁区細分化処理を施
さない試料を用意した他、常用されている、円形に細く
絞った電子ビームを用いて、同様の条件で照射する処理
も行った。
説明する。Ｃ：0.082 wt％, Si：3.54wt％, Mn：0.82wt
％, Mo： 0.013wt％, sol.Al： 0.028wt％, Se： 0.021
wt％、及びSb： 0.022wt％を含有する珪素鋼スラブを、
1380℃で４時間加熱後、熱間圧延して 2.2mm厚の熱延板
とした後、1050℃で３分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。ついで 8
40℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶焼鈍を施した後、鋼
板表面上に MgOを主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗
布し、その後10℃/hで昇温して 850℃で50時間の２次再
結晶焼鈍を行ってゴス方位２次再結晶粒を優先成長させ
た後、1230℃の乾水素中で５時間の純化焼鈍を施した。
次いで鋼板表面上にリン酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜を被成した。その後図１に示した装置
に図２のコイルを適用して、シート状とした電子ビーム
（電圧：150 kV，電流：0.8mA,エネルギー密度：８Ｊ／
cm2 ）を、鋼板の圧延方向と直交する方向に走査間隔：
６mmで照射した。また比較のため、磁区細分化処理を施
さない試料を用意した他、常用されている、円形に細く
絞った電子ビームを用いて、同様の条件で照射する処理
も行った。
【００２６】かくして得られた鋼板の、磁気特性、磁
歪、騒音及び鋼板形状について調べた結果を表１に示
す。なお磁歪は、励磁VA（通常VA／kgで表示する）で評
価し、騒音はdbで評価するが、このときの評価は通常1.
7T／50Hzときの値で示す。また鋼板の形状は照射前後の
鋼板のＣ方向（圧延方向に直角方向）の変形量で評価し
た。これらの評価は、以下に示す実施例においても同様
である。なお、同表には、ナイフエッジ法による、電子
ビームの照射痕形状の測定結果を併記する。
歪、騒音及び鋼板形状について調べた結果を表１に示
す。なお磁歪は、励磁VA（通常VA／kgで表示する）で評
価し、騒音はdbで評価するが、このときの評価は通常1.
7T／50Hzときの値で示す。また鋼板の形状は照射前後の
鋼板のＣ方向（圧延方向に直角方向）の変形量で評価し
た。これらの評価は、以下に示す実施例においても同様
である。なお、同表には、ナイフエッジ法による、電子
ビームの照射痕形状の測定結果を併記する。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から明らかなように、磁区細分化処理
を施した試料はともに、施さない試料に比較して磁気特
性の向上が著しいが、照射痕が円形の電子ビームを照射
した場合はシート状の電子ビームを照射した場合と比較
して、磁歪、騒音及び鋼板形状における劣化が著しいこ
とがわかる。これは、円形の電子ビームを照射すると、
鋼板での局所歪みが大きくなるためと考えられる。
を施した試料はともに、施さない試料に比較して磁気特
性の向上が著しいが、照射痕が円形の電子ビームを照射
した場合はシート状の電子ビームを照射した場合と比較
して、磁歪、騒音及び鋼板形状における劣化が著しいこ
とがわかる。これは、円形の電子ビームを照射すると、
鋼板での局所歪みが大きくなるためと考えられる。
【００２９】以上の結果から明らかなように、シート状
電子ビームを圧延方向に直角方向に照射することによっ
て、磁気特性、磁歪、騒音および鋼板形状の優れた一方
向性珪素鋼板の製造が可能であることがわかる。すなわ
ち、シート状電子ビームを用いて珪素鋼板の磁区細分化
を図ると、鋼板上の皮膜を破壊することなく、且つ磁気
特性はもちろん、磁歪、騒音および鋼板形状を改善する
ことができるわけである。
電子ビームを圧延方向に直角方向に照射することによっ
て、磁気特性、磁歪、騒音および鋼板形状の優れた一方
向性珪素鋼板の製造が可能であることがわかる。すなわ
ち、シート状電子ビームを用いて珪素鋼板の磁区細分化
を図ると、鋼板上の皮膜を破壊することなく、且つ磁気
特性はもちろん、磁歪、騒音および鋼板形状を改善する
ことができるわけである。
【００３０】
(A) Ｃ：0.043 wt％, Ｓｉ：3.36wt％, Ｍｎ：0.072 wt
％, Ｍｏ：0.012 wt％, Ｓｅ：0.019 wt％およびＳｂ：
0.022 wt％ (B) Ｃ：0.072 wt％, Ｓｉ：3.43wt％, Ｍｎ：0.066 wt
％, Ｍｏ：0.012 wt％, Ｓｅ：0.022 wt％, Ｃｕ：0.11
wt％, Ｓｎ：0.008 wt％, およびＡｌ：0.023wt％ をそれぞれ含有する珪素鋼スラブを、1350℃で４時間加
熱後、熱間圧延して2.2mm厚の熱延板とした後、1050℃
で３分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して0.
23mm厚の最終冷延板とした。次いで、835 ℃の湿水素中
で脱炭・１次再結晶焼鈍を施した後、鋼板表面上にMgO
を主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗布し、その後10
℃／ｈで昇温して850 ℃で50時間の２次再結晶焼鈍を行
って、ゴス方位２次再結晶粒を優先成長させた後、1220
℃の乾水素中で５時間の純化焼鈍を施した。次いで鋼板
表面上にリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする絶
縁被膜を被成した。その後、図１に示した装置を用い
て、シート状ビーム｛加速電圧：150 kV、電流：0.9 m
A、エネルギー密度：7.1 Ｊ／cm2 、ビーム形状：幅0.2
0mm，長さ20mm（ナイフエッヂ法による）、真空度：５
×10-4Torr｝を、鋼板の圧延方向と直交する方向に６mm
間隔で照射した。かくして得られた製品の磁気特性、磁
歪、騒音および鋼板形状について調べた結果を、表２に
示す。
％, Ｍｏ：0.012 wt％, Ｓｅ：0.019 wt％およびＳｂ：
0.022 wt％ (B) Ｃ：0.072 wt％, Ｓｉ：3.43wt％, Ｍｎ：0.066 wt
％, Ｍｏ：0.012 wt％, Ｓｅ：0.022 wt％, Ｃｕ：0.11
wt％, Ｓｎ：0.008 wt％, およびＡｌ：0.023wt％ をそれぞれ含有する珪素鋼スラブを、1350℃で４時間加
熱後、熱間圧延して2.2mm厚の熱延板とした後、1050℃
で３分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して0.
23mm厚の最終冷延板とした。次いで、835 ℃の湿水素中
で脱炭・１次再結晶焼鈍を施した後、鋼板表面上にMgO
を主成分とする焼鈍分離剤をスラリー塗布し、その後10
℃／ｈで昇温して850 ℃で50時間の２次再結晶焼鈍を行
って、ゴス方位２次再結晶粒を優先成長させた後、1220
℃の乾水素中で５時間の純化焼鈍を施した。次いで鋼板
表面上にリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする絶
縁被膜を被成した。その後、図１に示した装置を用い
て、シート状ビーム｛加速電圧：150 kV、電流：0.9 m
A、エネルギー密度：7.1 Ｊ／cm2 、ビーム形状：幅0.2
0mm，長さ20mm（ナイフエッヂ法による）、真空度：５
×10-4Torr｝を、鋼板の圧延方向と直交する方向に６mm
間隔で照射した。かくして得られた製品の磁気特性、磁
歪、騒音および鋼板形状について調べた結果を、表２に
示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】この発明によれば、磁気特性の良好な、
特に鉄損の低い一方向性珪素鋼板を、励歪、騒音及び鋼
板形状の劣化をまねくことなしに製造することができ、
優れた品質を安定して提供し得る。
特に鉄損の低い一方向性珪素鋼板を、励歪、騒音及び鋼
板形状の劣化をまねくことなしに製造することができ、
優れた品質を安定して提供し得る。
【図１】この発明の方法に使用するシート状ビーム照射
装置を示す模式図である。
装置を示す模式図である。
【図２】ビーム形状制御コイルの模式図である。
【図３】ビーム形状制御コイルの模式図である。
１ ケーシング 1a 排気口 1b 排気口 ２ 高圧インシュレータ ３ 電子銃 ４ アノード ５ 電子ビーム ６ コラム弁 ７ ビーム形状制御コイル 7a 集束コイル 7b カプス磁場生成用分割コイル 7c ハウジング ８ 偏向コイル ９ 鋼板
Claims (3)
- 【請求項１】 仕上焼鈍を施した後に絶縁被膜を被成し
た一方向性珪素鋼板の表面に、シート状の電子ビーム
を、鋼板の圧延方向と交わる方向へ照射し、微小歪を導
入す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。 - 【請求項２】 シート状の電子ビームは、高電圧および
低電流で発生した、エネルギー密度：２〜９Ｊ／cm2 の
ものである、請求項１記載の低鉄損一方向性珪素鋼板の
製造方法。 - 【請求項３】 電子ビームを基板に向けて射出する電子
銃と、この電子銃にて射出した電子ビームを集束する集
束コイルと、この集束した電子ビームを基板の幅方向に
偏向させる偏向コイルをそなえた、電子ビーム照射装置
において、上記集束コイルに、電子ビームの射出経路側
に配置したプラス極およびこのプラス極の背後に配置し
たマイナス極からなる、カプス磁場生成用分割コイル
を、組み合わせてなる、電子ビーム照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11616692A JPH05311241A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法および電子ビーム照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11616692A JPH05311241A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法および電子ビーム照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311241A true JPH05311241A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14680424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11616692A Pending JPH05311241A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法および電子ビーム照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311241A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012017675A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| WO2013046716A1 (ja) | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 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 |
| JP2013072116A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| EP2602340A4 (en) * | 2010-08-06 | 2017-08-02 | JFE Steel Corporation | Oriented electromagnetic steel plate and production method for same |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11616692A patent/JPH05311241A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012017675A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| JP2012036442A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板 |
| EP2602340A4 (en) * | 2010-08-06 | 2017-08-02 | JFE Steel Corporation | Oriented electromagnetic steel plate and production method for same |
| US9799432B2 (en) | 2010-08-06 | 2017-10-24 | Jfe Steel Corporation | Grain oriented electrical steel sheet |
| WO2013046716A1 (ja) | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 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 |
| JP2013072116A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| KR20140061546A (ko) | 2011-09-28 | 2014-05-21 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전기 강판 및 그 제조 방법 |
| US10011886B2 (en) | 2011-09-28 | 2018-07-03 | Jfe Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof |
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