JPH0598398A - 高けい素方向性けい素鋼板及びその製造方法 - Google Patents
高けい素方向性けい素鋼板及びその製造方法Info
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- JPH0598398A JPH0598398A JP25924691A JP25924691A JPH0598398A JP H0598398 A JPH0598398 A JP H0598398A JP 25924691 A JP25924691 A JP 25924691A JP 25924691 A JP25924691 A JP 25924691A JP H0598398 A JPH0598398 A JP H0598398A
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- Japan
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- steel sheet
- grain
- silicon
- oriented silicon
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- Pending
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 Si含有量が4wt%未満の二次再結晶焼鈍を経
た方向性けい素鋼板の表面酸化物を除去し、鋼板の表面
粗度をRaで 0.2μm 以下としたのち、該鋼板表面に、C
VD又はPVD法によってSi薄膜を被成し、その成膜中
又は成膜後に1000℃以上の温度で拡散処理を施して鋼板
中のSi含有量を4wt%以上とする。 【効果】 磁束密度が高くかつ、鉄損が低く、さらには
磁歪も小さい方向性けい素鋼板を得ることができる。
た方向性けい素鋼板の表面酸化物を除去し、鋼板の表面
粗度をRaで 0.2μm 以下としたのち、該鋼板表面に、C
VD又はPVD法によってSi薄膜を被成し、その成膜中
又は成膜後に1000℃以上の温度で拡散処理を施して鋼板
中のSi含有量を4wt%以上とする。 【効果】 磁束密度が高くかつ、鉄損が低く、さらには
磁歪も小さい方向性けい素鋼板を得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高磁束密度であると
共に鉄損が低く、かつ磁歪の小さな高けい素方向性けい
素鋼板及びその製造方法である。
共に鉄損が低く、かつ磁歪の小さな高けい素方向性けい
素鋼板及びその製造方法である。
【0002】
【従来の技術】高磁束密度方向性けい素鋼板は軟磁性材
料として用いられ、特に変圧器や大形回転機器の鉄心材
料として用いられる。ここに高磁束密度方向性けい素鋼
板とは、鋼板の圧延方向に磁化容易軸である100 軸が
高度に揃ったもので、その特性は通常、透磁率や磁束密
度によって表され、80 A/mでの磁束密度B8 が1.88T以
上を高磁束密度と呼ぶのが一般的である。ところでかよ
うな高磁束密度の方向性けい素鋼板を製造するには、二
次再結晶現象を利用するが、この二次再結晶現象はけい
素鋼板中のSi量が増大するにつれて生じ難くなり、4wt
%(以下単に%で示す)以上のSi含有量では、実際上、
二次再結晶しなくなる。それ故従来の高磁束密度方向性
けい素鋼板はせいぜい4%しかSiを含有しておらず、そ
れ以上のSiを含有するものは皆無方向性けい素鋼板であ
った。
料として用いられ、特に変圧器や大形回転機器の鉄心材
料として用いられる。ここに高磁束密度方向性けい素鋼
板とは、鋼板の圧延方向に磁化容易軸である100 軸が
高度に揃ったもので、その特性は通常、透磁率や磁束密
度によって表され、80 A/mでの磁束密度B8 が1.88T以
上を高磁束密度と呼ぶのが一般的である。ところでかよ
うな高磁束密度の方向性けい素鋼板を製造するには、二
次再結晶現象を利用するが、この二次再結晶現象はけい
素鋼板中のSi量が増大するにつれて生じ難くなり、4wt
%(以下単に%で示す)以上のSi含有量では、実際上、
二次再結晶しなくなる。それ故従来の高磁束密度方向性
けい素鋼板はせいぜい4%しかSiを含有しておらず、そ
れ以上のSiを含有するものは皆無方向性けい素鋼板であ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来技術
とは全く異なる新規な方法によって、鋼中のSi含有量を
効果的に高めることにより、より一層高い磁束密度及び
磁歪を実現した高けい素方向性けい素鋼板を、その有利
な製造方法と共に提案することを目的とする。
とは全く異なる新規な方法によって、鋼中のSi含有量を
効果的に高めることにより、より一層高い磁束密度及び
磁歪を実現した高けい素方向性けい素鋼板を、その有利
な製造方法と共に提案することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、二次再結晶
をさせてから、鋼中のけい素量を高めることによって矛
盾を解決した。すなわちこの発明は、鋼中のSi含有量を
高めるためには、表層のフオルステライトを除去した後
に、Si薄膜をPVD又はCVDで成膜し、1000℃以上の
温度で熱拡散させることが有効であることの新規知見に
立脚するものである。
をさせてから、鋼中のけい素量を高めることによって矛
盾を解決した。すなわちこの発明は、鋼中のSi含有量を
高めるためには、表層のフオルステライトを除去した後
に、Si薄膜をPVD又はCVDで成膜し、1000℃以上の
温度で熱拡散させることが有効であることの新規知見に
立脚するものである。
【0005】この発明は、表面粗度がRaで 0.2μm 以下
でかつ、鋼板表面からのけい素の熱拡散によりSi含有量
を4%以上とした高けい素方向性けい素鋼板(第1発
明)である。
でかつ、鋼板表面からのけい素の熱拡散によりSi含有量
を4%以上とした高けい素方向性けい素鋼板(第1発
明)である。
【0006】またこの発明は、Si含有量が4%未満の二
次再結晶焼鈍を経た方向性けい素鋼板につき、その表面
酸化物を除去して鋼板の表面粗度をRaで 0.2μm 以下と
した後、該鋼板表面に、CVD又はPVD法によってSi
薄膜を被成し、その成膜中又は成膜後に1000℃以上の温
度で拡散処理を施して鋼板中のSi含有量を4%以上とす
ることからなる高けい素方向性けい素鋼板の製造方法
(第2発明)である。
次再結晶焼鈍を経た方向性けい素鋼板につき、その表面
酸化物を除去して鋼板の表面粗度をRaで 0.2μm 以下と
した後、該鋼板表面に、CVD又はPVD法によってSi
薄膜を被成し、その成膜中又は成膜後に1000℃以上の温
度で拡散処理を施して鋼板中のSi含有量を4%以上とす
ることからなる高けい素方向性けい素鋼板の製造方法
(第2発明)である。
【0007】さらにこの発明は、第2発明において、鋼
板表面の酸化物の除去方法が、弾性研磨剤又は砥粒を含
有したブラシを用いた機械的研磨方法である高けい素方
向性けい素鋼板の製造方法(第3発明)である。
板表面の酸化物の除去方法が、弾性研磨剤又は砥粒を含
有したブラシを用いた機械的研磨方法である高けい素方
向性けい素鋼板の製造方法(第3発明)である。
【0008】以下、この発明を具体的に説明する。この
発明で対象とする素材は、二次再結晶焼鈍が完了してい
る方向性けい素鋼板であればいずれでも良い。つまり如
何なるインヒビター、あるいはプロセスを経て製造され
た方向性けい素鋼板であってもかまわない。たとえば通
常、方向性けい素鋼板の表面にはフオステライトが酸化
物として生成しているが、打ち抜き成形性を良くするた
めに焼鈍分離剤中にMgO を用いないで製造する特殊な用
途の方向性けい素鋼板であっても差し支えない。
発明で対象とする素材は、二次再結晶焼鈍が完了してい
る方向性けい素鋼板であればいずれでも良い。つまり如
何なるインヒビター、あるいはプロセスを経て製造され
た方向性けい素鋼板であってもかまわない。たとえば通
常、方向性けい素鋼板の表面にはフオステライトが酸化
物として生成しているが、打ち抜き成形性を良くするた
めに焼鈍分離剤中にMgO を用いないで製造する特殊な用
途の方向性けい素鋼板であっても差し支えない。
【0009】さてこの発明では、素材の表面のフオステ
ライトを主とする酸化物を除去し、その表面をRaで 0.2
μm 以下の表面粗度に仕上げる必要がある。というのは
酸化物除去後の表面をRa≦0.2 μm 以下の表面粗度とす
ることによってはじめて、その後のけい素の効果的な熱
拡散が可能になるからである。除去方法としては、NaOH
等の強アルカリ又は酸を用いることも可能ではあるが、
アルカリはコスト面や処理方法が工業的に適切とはいい
難く、また酸は地鉄を溶融し表面を粗にするので好まし
くない。さらに通常の機械的研削方法を用いると、磁気
特性の劣化が懸念されるのでこれも好ましいとはいい難
い。この点、弾性研磨材又は砥粒を含有するブラシを用
いる方法は、低歪で表面の酸化物を効果的に除去するこ
とができる。ここに弾性研磨材とは、ポリウレタンや不
織布の基材中に砥粒を含有又は付着させたものであり、
含有させる砥粒としては#300 以下の細かい粒であるこ
とが歪の面から望ましい。
ライトを主とする酸化物を除去し、その表面をRaで 0.2
μm 以下の表面粗度に仕上げる必要がある。というのは
酸化物除去後の表面をRa≦0.2 μm 以下の表面粗度とす
ることによってはじめて、その後のけい素の効果的な熱
拡散が可能になるからである。除去方法としては、NaOH
等の強アルカリ又は酸を用いることも可能ではあるが、
アルカリはコスト面や処理方法が工業的に適切とはいい
難く、また酸は地鉄を溶融し表面を粗にするので好まし
くない。さらに通常の機械的研削方法を用いると、磁気
特性の劣化が懸念されるのでこれも好ましいとはいい難
い。この点、弾性研磨材又は砥粒を含有するブラシを用
いる方法は、低歪で表面の酸化物を効果的に除去するこ
とができる。ここに弾性研磨材とは、ポリウレタンや不
織布の基材中に砥粒を含有又は付着させたものであり、
含有させる砥粒としては#300 以下の細かい粒であるこ
とが歪の面から望ましい。
【0010】上該酸化物を除去した表面にはけい素の薄
膜が成膜される。その方法としてはCVD又はPVD法
いずれの方法を用いてもかまわない。膜厚は含有させる
Si量に応じて適正範囲を定めれば良い。このようにして
Si薄膜を成膜中又は成膜後に、鋼板を1000℃以上の温度
に加熱してけい素を地鉄内に拡散させる。ここに処理温
度を1000℃以上に限定したのは、1000℃より低い温度で
は拡散に長時間を要し工業的に適さないからである。
膜が成膜される。その方法としてはCVD又はPVD法
いずれの方法を用いてもかまわない。膜厚は含有させる
Si量に応じて適正範囲を定めれば良い。このようにして
Si薄膜を成膜中又は成膜後に、鋼板を1000℃以上の温度
に加熱してけい素を地鉄内に拡散させる。ここに処理温
度を1000℃以上に限定したのは、1000℃より低い温度で
は拡散に長時間を要し工業的に適さないからである。
【0011】かくして鋼中Si量を高めた鋼板は、その表
面に主に、りん酸塩系の絶縁コーティングを施して製品
とする。
面に主に、りん酸塩系の絶縁コーティングを施して製品
とする。
【0012】
実施例1 Siを3.02%含有する仕上げ焼鈍後の方向性けい素鋼板の
表面を、#360 の砥粒を含有するポリウレタンロールで
研磨して表層の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.
18μm の表面粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、P
VDで 0.5μm厚のSi層を蒸着した後、1050℃、5時間
の拡散処理を施した。かくして得られた鋼板のSi含有量
は 5.1%であり、磁束密度B8 は1.93T、磁歪はΔl/l
で0.18×10-6であった。また鉄損は素材が 8.5 W/kg で
あったのに対し、5.3W/kgに低減された。
表面を、#360 の砥粒を含有するポリウレタンロールで
研磨して表層の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.
18μm の表面粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、P
VDで 0.5μm厚のSi層を蒸着した後、1050℃、5時間
の拡散処理を施した。かくして得られた鋼板のSi含有量
は 5.1%であり、磁束密度B8 は1.93T、磁歪はΔl/l
で0.18×10-6であった。また鉄損は素材が 8.5 W/kg で
あったのに対し、5.3W/kgに低減された。
【0013】実施例2 Siを3.02%含有する仕上げ焼鈍後の方向性けい素鋼板の
表面を、#650 の砥粒を含有する不織布で研磨して表層
の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.15μm の表面
粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、シランガスを用
いたCVD法により 0.6μm 厚のSi層を蒸着した後、10
50℃、5時間の拡散処理を施した。かくして得られた鋼
板のSi含有量は 5.3%であり、磁束密度B8 は1.92T、
磁歪はΔl/l で0.17×10-6であった。また鉄損は素材が
8.5 W/kg であったのに対し、5.0 W/kgに低減された。
表面を、#650 の砥粒を含有する不織布で研磨して表層
の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.15μm の表面
粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、シランガスを用
いたCVD法により 0.6μm 厚のSi層を蒸着した後、10
50℃、5時間の拡散処理を施した。かくして得られた鋼
板のSi含有量は 5.3%であり、磁束密度B8 は1.92T、
磁歪はΔl/l で0.17×10-6であった。また鉄損は素材が
8.5 W/kg であったのに対し、5.0 W/kgに低減された。
【0014】実施例3 Siを3.02%含有する仕上げ焼鈍後の方向性けい素鋼板の
表面を、#650 の砥粒を含有する不織布で研磨して表層
の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.15μm の表面
粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、シランガスを用
いたCVD法により、鋼板基板を1050℃に加熱しながら
Si層に蒸着しつつ熱拡散させた。かくして得られた鋼板
のSi含有量は 4.2%であり、磁束密度B8 は1.93T、磁
歪はΔl/l で0.18×10-6であった。また鉄損は素材が
8.5 W/kg であったのに対し、5.5 W/kgに低減された。
表面を、#650 の砥粒を含有する不織布で研磨して表層
の酸化物を除去すると共に、表面をRaで0.15μm の表面
粗度に仕上げた。ついで該鋼板表面に、シランガスを用
いたCVD法により、鋼板基板を1050℃に加熱しながら
Si層に蒸着しつつ熱拡散させた。かくして得られた鋼板
のSi含有量は 4.2%であり、磁束密度B8 は1.93T、磁
歪はΔl/l で0.18×10-6であった。また鉄損は素材が
8.5 W/kg であったのに対し、5.5 W/kgに低減された。
【0015】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、効果的に鋼
中のSi含有量を高めることができ、ひいては磁束密度が
高くかつ、鉄損が低く、さらには磁歪も小さい方向性け
い素鋼板を得ることができる。
中のSi含有量を高めることができ、ひいては磁束密度が
高くかつ、鉄損が低く、さらには磁歪も小さい方向性け
い素鋼板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 16/56 7325−4K
Claims (3)
- 【請求項1】 表面粗度がRaで 0.2μm 以下でかつ、鋼
板表面からのけい素の熱拡散によりSi含有量を4wt%以
上とした高けい素方向性けい素鋼板。 - 【請求項2】 Si含有量が4wt%未満の二次再結晶焼鈍
を経た方向性けい素鋼板につき、その表面酸化物を除去
して鋼板の表面粗度をRaで 0.2μm 以下とした後、該鋼
板表面に、CVD又はPVD法によってSi薄膜を被成
し、その成膜中又は成膜後に1000℃以上の温度で拡散処
理を施して鋼板中のSi含有量を4wt%以上とすることを
特徴とする高けい素方向性けい素鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2において、鋼板表面の酸化物の
除去方法が、弾性研磨剤又は砥粒を含有したブラシを用
いた機械的研磨方法である高けい素方向性けい素鋼板の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25924691A JPH0598398A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 高けい素方向性けい素鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25924691A JPH0598398A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 高けい素方向性けい素鋼板及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0598398A true JPH0598398A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17331440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25924691A Pending JPH0598398A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 高けい素方向性けい素鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0598398A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020050012A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 이구택 | 초고규소강판의 제조방법 |
JP2006501371A (ja) * | 2002-11-11 | 2006-01-12 | ポスコ | 高珪素方向性電気鋼板の製造方法 |
JP2010132977A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Jfe Steel Corp | 極薄珪素鋼板およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25924691A patent/JPH0598398A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020050012A (ko) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | 이구택 | 초고규소강판의 제조방법 |
JP2006501371A (ja) * | 2002-11-11 | 2006-01-12 | ポスコ | 高珪素方向性電気鋼板の製造方法 |
JP2010132977A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Jfe Steel Corp | 極薄珪素鋼板およびその製造方法 |
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