JPH0637694B2 - Silicon-containing steel plate with low iron loss - Google Patents

Silicon-containing steel plate with low iron loss

Info

Publication number
JPH0637694B2
JPH0637694B2 JP62225149A JP22514987A JPH0637694B2 JP H0637694 B2 JPH0637694 B2 JP H0637694B2 JP 62225149 A JP62225149 A JP 62225149A JP 22514987 A JP22514987 A JP 22514987A JP H0637694 B2 JPH0637694 B2 JP H0637694B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron loss
steel sheet
silicon
grain
electrolytic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62225149A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6468444A (en
Inventor
氏裕 西池
宏威 石飛
康宏 小林
成子 筋田
力 上
Original Assignee
川崎製鉄株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎製鉄株式会社 filed Critical 川崎製鉄株式会社
Priority to JP62225149A priority Critical patent/JPH0637694B2/en
Priority to EP88308226A priority patent/EP0307163B1/en
Priority to DE88308226T priority patent/DE3886146T2/en
Priority to CA000576999A priority patent/CA1332345C/en
Priority to KR1019880011737A priority patent/KR930009390B1/en
Publication of JPS6468444A publication Critical patent/JPS6468444A/en
Priority to US07/600,136 priority patent/US5125991A/en
Publication of JPH0637694B2 publication Critical patent/JPH0637694B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 数年前のエネルギー危機を境にして、電力損失のより少
ない電気機器を求める傾向が一段と強まり、それらの鉄
心材料として、鉄損のより低い電磁鋼板が要請されるよ
うになった。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial field of application) Since the energy crisis of several years ago, there has been an increasing tendency to seek electric devices with less power loss, and as core materials for them, iron loss is lower. Magnetic steel sheets are now required.

この発明は、上記の要請に有利に応えるもので、鉄損特
性はもとよりのこと被膜密着性にも優れる含けい素鋼板
に関するものである。
The present invention advantageously responds to the above-mentioned requirements, and relates to a silicon-containing steel sheet which is excellent not only in iron loss characteristics but also in coating adhesion.

(従来の技術) けい素鋼板の鉄損は、うず電流損とヒステリシス損から
なる。けい素鋼板の鉄損を減少させる有効な手段として
板厚を減少させる方法があり、この方法は主にうず電流
損を減少させることにより、鉄損の低減ひいては省エネ
ルギーに大きく貢献している。しかしながら板厚が11mi
l 以下になってくると全鉄損に占めるヒステリシス損の
割合が急激に増大してくる。ヒステリシス損に影響する
因子としては、結晶粒の方位、不純物の程度、表面被膜
の影響および鋼板表面の粗度等が挙げられる。
(Prior Art) The iron loss of a silicon steel sheet consists of an eddy current loss and a hysteresis loss. There is a method of reducing the plate thickness as an effective means for reducing the iron loss of silicon steel sheets, and this method mainly contributes to the reduction of the iron loss and thus to the energy saving by mainly reducing the eddy current loss. However, the plate thickness is 11mi
When it becomes less than l, the ratio of hysteresis loss to total iron loss increases rapidly. Factors that influence the hysteresis loss include the orientation of crystal grains, the degree of impurities, the influence of the surface coating, and the roughness of the steel sheet surface.

ヒステリシス損を低下させる方法とくに鋼板の表面性状
を改善することによるヒステリシス損の低減方法として
は、たとえば特公昭52-24499号公報では、仕上げ焼鈍後
の方向性けい素鋼板を酸洗により表面酸化物を除去した
後、表面を鏡面状態に化学研磨あるいは電解研磨する方
法が提案されている。また特公昭56-4150 号公報には、
一方向性けい素鋼板の表面の非金属物質を除去し、次い
でその表面を化学研磨あるいは電解研磨した上にセラミ
ックス薄膜を施す技術が開示されている。さらに特開昭
60-89589号公報には、アルミナを主成分とする焼鈍分離
剤を用いて行った2次再結晶後の方向性けい素鋼板の表
面酸化物を除去後、化学研磨あるいは電解研磨する技術
が開示されている。またさらに特開昭60-39123号公報に
は、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を用いて表面の
酸化物の量を規制した上で、酸洗なしに直接化学研磨あ
るいは電解研磨を施す技術が開示されている。
As a method of reducing the hysteresis loss, especially as a method of reducing the hysteresis loss by improving the surface properties of the steel sheet, for example, in Japanese Patent Publication No. 52-24499, surface oxides of the grain-oriented silicon steel sheet after finish annealing are pickled. A method of chemically polishing or electrolytically polishing the surface to a mirror surface state after removing is proposed. In addition, Japanese Patent Publication No. 56-4150 discloses that
A technique is disclosed in which a non-metallic substance on the surface of a unidirectional silicon steel sheet is removed, and then the surface is chemically or electrolytically polished, and then a ceramic thin film is applied. Furthermore,
Japanese Patent Laid-Open No. 60-89589 discloses a technique of chemical polishing or electrolytic polishing after removing the surface oxide of the grain-oriented silicon steel sheet after secondary recrystallization performed by using an annealing separator containing alumina as a main component. Has been done. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 60-39123 discloses a technique of directly controlling chemical polishing or electrolytic polishing without pickling after controlling the amount of oxide on the surface by using an annealing separator containing alumina as a main component. Is disclosed.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、これらの技術はいずれも、鉄損低減効果
は非常に明確であるにもかかわらず、今日工業的に実施
されるまでには至っていない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, none of these techniques has been industrially implemented today, although the iron loss reducing effect is very clear.

その理由は、化学研磨の場合、研磨液として用いられる
HF+H2O2やH3PO4 +H2O2などが高価なためコスト高にな
るからである。同じく電解研磨の場合も、研磨液として
通常用いられるりん酸系浴、硫酸系浴、りん酸−硫酸系
浴および過塩素酸系浴などはいずれも、高濃度の酸を主
成分とし、しかも添加物としてクロム酸塩、ふっ酸、有
機化合物などを使用するためコスト高となり、しかも大
量に鋼板を処理するには、均質性、生産性および液の早
期劣化など未解決の問題も多いからである。
The reason is that it is used as a polishing liquid in the case of chemical polishing.
This is because HF + H 2 O 2 and H 3 PO 4 + H 2 O 2 are expensive and the cost is high. Similarly, in the case of electropolishing, all of the phosphoric acid-based baths, sulfuric acid-based baths, phosphoric acid-sulfuric acid-based baths and perchloric acid-based baths that are usually used as polishing liquids contain high-concentration acid as the main component and are added. This is because chromate, hydrofluoric acid, organic compounds, etc. are used as materials, resulting in high cost, and in processing a large amount of steel sheets, there are many unsolved problems such as homogeneity, productivity and early deterioration of liquid. .

さらにもう一つの工業化を防げるおおきな欠点は、鏡面
研磨された表面には絶縁コートがのりにくいことであ
る。
Yet another major drawback that prevents industrialization is that the mirror-polished surface is less likely to have an insulating coat.

すなわち従来知られているりん酸塩系コートやセラミッ
クコートは鏡面故に密着性が悪く現実の使用に耐え得な
かったのである。
That is, the conventionally known phosphate coating and ceramic coating have poor adhesion due to their mirror surface and cannot withstand actual use.

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので電解研
磨あるいは化学研磨による鏡面化処理を施こさずとも磁
気的に平滑な面すなわちヒステリシス損の原因となる磁
壁の移動を妨害するようなことがない面を形成し、磁性
的には勿論のこと被膜密着性にも優れた表面状態になる
含けい素鋼板を提案することを目的とする。
The present invention advantageously solves the above-mentioned problems and prevents the movement of the magnetic domain wall which causes a magnetically smooth surface, that is, hysteresis loss, without applying a mirror finishing treatment by electrolytic polishing or chemical polishing. It is an object of the present invention to propose a silicon-containing steel sheet which forms a surface free from defects and has a surface state not only magnetically but also excellent in film adhesion.

(問題点を解決するための手段) さて発明者らは、種々の表面が鉄損に及ぼす影響につい
て再検討した結果、以下に述べる知見を得た。
(Means for Solving Problems) As a result of reexamination of the effects of various surfaces on iron loss, the inventors have obtained the following findings.

すなわちその第1は、ヒステリシス損に対して大きく影
響を与えているのは、主として表面酸化物であり、表面
の凹凸に関しては必ずしも鏡面状態である必要はないこ
とである。ここに鏡面状態とは光学的な概念であり、定
量的に定義づけられてはいないが、通常表面平均粗さRa
で0.4 μm以下好適には0.1 μm以下のことを指す。
That is, the first one is that it is mainly the surface oxides that have a large effect on the hysteresis loss, and the surface irregularities do not necessarily have to be in a mirror state. Here, the mirror surface state is an optical concept and is not quantitatively defined, but usually the surface average roughness Ra
0.4 μm or less, preferably 0.1 μm or less.

第2図に、酸化物が表面に存在する従来の方向性けい素
鋼板、その後に鏡面化処理を施した方向性けい素鋼板お
よびその後さらに酸洗を施して表面を荒らした方向性け
い素鋼板の各鉄損を比較して示したが、同図から明らか
ように酸洗によって鏡面が失われても、鉄損はさほど劣
化していない。
FIG. 2 shows a conventional grain-oriented silicon steel sheet having oxides present on the surface, a grain-oriented silicon steel sheet subjected to a mirroring treatment thereafter, and a grain-oriented silicon steel sheet having a surface roughened by further pickling. The respective iron losses of No. 1 are shown in comparison, but as is clear from the figure, even if the mirror surface is lost by pickling, the iron loss is not so deteriorated.

このように低ヒステリシス損のけい素鋼板を得るために
は、必ずしも鏡面にする必要はなくいわゆる磁気的に平
滑な表面にすればよいわけであるから、電解研磨や化学
研磨は必ずしも必要不可欠の条件ではなくもっと自由に
化学処理等が選択できるわけである。
Thus, in order to obtain a silicon steel sheet with low hysteresis loss, a so-called magnetically smooth surface is not necessarily required to be a mirror surface, and therefore electrolytic polishing and chemical polishing are indispensable conditions. Instead, the chemical treatment can be selected more freely.

しかしながらけい素鋼板の磁気的平滑化のプロセス中
に、鋼板表面に歪みが入ることは鉄損を劣化させるため
に極力回避すべきであることはいうまでもない。
However, it is needless to say that the distortion of the steel sheet surface during the process of magnetically smoothing the silicon steel sheet should be avoided as much as possible in order to deteriorate the iron loss.

ここで電解研磨法を特徴づけている鏡面化現象について
説明する。電解研磨においては被研磨面を陽極として、
強酸・強アルカリの電解液中で電流を通すと、電解反応
によって金属は表面からイオンとなって溶出するが、金
属表面と電解液との間には粘性膜が生じる。この粘性膜
が表面の凸部では薄いので、より多くの電流が流れるた
め、凸部が凹部より多く溶け出し、金属表面は凹凸のな
い鏡面に仕上げられるとされている。したがって化学研
磨や電解研磨は、結晶粒度や方位に全く依存せずに金属
表面を平滑にする方法であるともいえる。いいかえれば
化学研磨や電解研磨で得られる面は、下地の結晶に無関
係に平滑化することにより、高い光沢を有するというこ
とで特徴づけられるものである。
Here, the mirroring phenomenon that characterizes the electrolytic polishing method will be described. In electrolytic polishing, the surface to be polished is the anode,
When an electric current is passed through a strong acid / strong alkaline electrolyte, the metal is eluted from the surface as ions by the electrolytic reaction, but a viscous film is formed between the metal surface and the electrolyte. Since this viscous film is thin on the convex portion of the surface, more current flows, so that the convex portion melts out more than the concave portion, and the metal surface is said to have a mirror surface without irregularities. Therefore, it can be said that chemical polishing or electrolytic polishing is a method of smoothing the metal surface without depending on the crystal grain size or orientation. In other words, the surface obtained by chemical polishing or electrolytic polishing is characterized by having high gloss by smoothing regardless of the underlying crystal.

次に第2の知見は、塩化物水溶液でけい素鋼を電解処理
した場合に鋼板表面の結晶粒方位の違いによって表面性
状が大きく異なることである。
Secondly, the second finding is that when silicon steel is electrolytically treated with a chloride aqueous solution, the surface properties are greatly different due to the difference in crystal grain orientation on the surface of the steel sheet.

従来塩化物による電解処理は鏡面研磨面を得るという点
に関して実効に乏しいために実施されることはなかった
が、発明者らは前述した第1の知見によって、広く電解
処理の可能性を探っていたため、塩化物についても確認
実験を行ったところ上述の特異な現象を見出すに至った
のである。
Conventionally, electrolytic treatment with a chloride has not been carried out because it is poorly effective in terms of obtaining a mirror-polished surface, but the inventors have broadly explored the possibility of electrolytic treatment based on the above-mentioned first knowledge. Therefore, when conducting confirmation experiments on chlorides, the above-mentioned unique phenomenon was discovered.

第3図に面方位の差異によって、電解処理後の結晶面の
モルホロジーが異なることを表わした顕微鏡組織写真を
示す。
FIG. 3 shows a microstructure photograph showing that the morphology of the crystal plane after electrolytic treatment differs depending on the difference in the plane orientation.

第3図Aは、結晶粒の{110 }面が圧延面に対して5゜
傾いている場合であり、独得の網目状表面モルホロジー
を呈している。この網目状粒は結晶粒の如くみえる窪み
が粒内に分散隣接することによって形成され電解エッチ
ングによって得られるグレイニング面に酷似しているの
でグレイニング様面と呼称する。
FIG. 3A shows the case where the {110} plane of the crystal grains is tilted by 5 ° with respect to the rolled surface, and exhibits a unique network surface morphology. This mesh-like grain is called a graining-like surface because it resembles a graining surface obtained by electrolytic etching formed by the concavities that appear like crystal grains being dispersed and adjacent to each other in the grain.

第3図Bは、同じ11゜傾いている場合であり、鱗状モル
ホロジーを呈している。さらに第3図Cは、25゜傾いて
いる場合であって木肌状組織となっている。これらの特
異なモルホロジーを有する面は第3図A〜Cにも見られ
るとおり網目状組織Aですら鏡面ではなく、マクロ的外
観では、結晶粒界の出現した酸洗面の様相を呈してい
る。
FIG. 3B shows the case of the same inclination of 11 ° and exhibits a scaly morphology. Furthermore, FIG. 3C shows a case where the tissue is in the form of wood-like texture when it is inclined by 25 °. As shown in FIGS. 3A to 3C, the surface having such a unique morphology is not a mirror surface even in the network structure A, and has a macroscopic appearance in the appearance of a pickled surface in which crystal grain boundaries appear.

さらに重要なことは、かかる特異な網目状組織を有する
表面は{110 }面を有するけい素鋼板を塩化物水溶液を
電解液として電解処理した時のみ得られることであり、
しかも上記の網目状組織は磁性的に平滑な面であること
である。
More importantly, such a surface having a unique network structure can be obtained only when a silicon steel sheet having a {110} plane is electrolytically treated with a chloride aqueous solution as an electrolytic solution.
Moreover, the above-mentioned network structure is a magnetically smooth surface.

第1図に、主として{110 }面のみによって構成された
素材をNaClで電解処理した時に得られた素材の鉄損の改
善代について調べた結果を示す。また同図には比較のた
め、混酸(CrO3 10%,H3PO4)で電解研磨により鏡面とし
た方向性けい素鋼板の鉄損改善代についての調査結果も
併せて示した。
Figure 1 shows the results of examining the iron loss improvement margin of the material obtained by electrolytically treating the material mainly composed of {110} planes with NaCl. In addition, for comparison, the figure also shows the results of a survey on the iron loss improvement margin of grain-oriented silicon steel sheets that have been mirror-polished by electrolytic polishing with mixed acid (CrO 3 10%, H 3 PO 4 ).

同図より明らかなように、塩化物浴を用いたときの方が
鉄損の改善代は大きい。
As is clear from the figure, the improvement margin of iron loss is larger when the chloride bath is used.

なお上記の実験は、NaCl電解液として濃度20%のものを
用い、電流密度:100A/dm2 で10秒間の条件で電解処理
を施した。
In the above experiment, a NaCl electrolyte having a concentration of 20% was used, and electrolysis was performed under the condition of current density: 100 A / dm 2 for 10 seconds.

さらにイオンブレーティングでTiN を被成した場合にも
良好な鉄損の向上効果がみられた。
Furthermore, a good effect of improving iron loss was observed when TiN was formed by ion plating.

この発明に従う鋼板の鉄損が、従来法の電解研磨、化学
研磨等による鏡面を有する製品に比して良好な値を示す
物理的理由はまだ完全に解明されたわけではないが、第
1に磁気的に平滑であるためには、幾何的な平滑度をそ
れほど高く要求されないこと、第2にこの発明では、粒
界が段差状あるいは溝状の凹部を形成するので、磁区の
細幅化が生じ、それにより鉄損の減少が望めること、第
3に電解研磨法によると鏡面に生じる酸化被膜による劣
化が生じると考えられるが、この発明鋼板では生じない
ことなどによるものと推察される。
The physical reason why the iron loss of the steel sheet according to the present invention shows a good value as compared with the product having a mirror surface by the conventional electrolytic polishing, chemical polishing, etc. has not yet been completely clarified, but first, the magnetic Geometrical smoothness is not required to be so high. Secondly, in the present invention, the grain boundaries form stepped or groove-shaped recesses, so that the magnetic domains are narrowed. It is considered that the reduction of the iron loss can be expected, and thirdly, the electrolytic polishing method causes deterioration due to the oxide film formed on the mirror surface, but it is presumed that this does not occur in the steel sheet of the present invention.

ところでけい素鋼板においてはその表面には絶縁コート
を具備して用いることが多く、また磁歪、鉄損などの磁
気特性をさらに良好にするために、絶縁コートに張力性
を付与したり、あるいは、張力コートと絶縁コートの2
重コーティングを行ったりする。しかしながら従来の磁
気的平滑面を得る手段である鏡面研磨によって得られた
表面は、これらのコーティングを施こし難いだけでな
く、コートの密着性が不良であった。
By the way, in a silicon steel sheet, an insulating coat is often used on the surface thereof, and in order to further improve the magnetic properties such as magnetostriction and iron loss, the insulating coat is provided with tension, or, Tension coat and insulation coat 2
Do heavy coating. However, not only is it difficult to apply these coatings to the surface obtained by mirror polishing, which is a conventional means for obtaining a magnetically smooth surface, but also the adhesion of the coat is poor.

この点この発明鋼板の表面は、網目状粒の境界に凸部を
有するだけでなく、結晶粒界が段差や溝状の凹部を形成
しているのでコーティング被膜の密着性は極めて良好で
ある。
In this respect, the surface of the steel sheet according to the present invention not only has convex portions at the boundaries of the mesh-like grains, but also the crystal grain boundaries form steps or groove-shaped concave portions, so that the adhesion of the coating film is extremely good.

次表1に、(H3PO4 +CrO3)溶液中で電解研磨を施して
得た方向性けい素鋼板およびNaCl中で電解処理をした得
た方向性けい素鋼板それぞれに、りん酸塩張力コーティ
ングを施したものおよびTiNコーティングをイオンプレ
ーティングしたもの(板厚はいずれも0.30mm)の密着性
について調べた結果を示す。なお密着性は各鋼板を20mm
φの円筒に巻き付け、被膜はく離が全く生じなかったも
のを密着性良好なもの、一方少しでも被膜のはく離が生
じたものは密着性が不良なものとした。
Table 1 below shows the phosphate tension of grain-oriented silicon steel sheets obtained by electrolytic polishing in a (H 3 PO 4 + CrO 3 ) solution and grain-oriented silicon steel sheets obtained by electrolytic treatment in NaCl. The results of examining the adhesion of the coated and ion-plated TiN coatings (thicknesses are both 0.30 mm) are shown. The adhesion is 20 mm for each steel plate.
Those that were wrapped around a φ cylinder and had no film peeling had good adhesion, while those with even a slight film peeling had poor adhesion.

同表に示したとおり、この発明におけるコーティングの
密着性は非常に優れていた。
As shown in the table, the adhesion of the coating in this invention was very excellent.

(作 用) この発明の素材であるけい素鋼板は、板面に対する(11
0) 面の傾きが10゜以内の結晶粒が全体の80vol %以上
を占める結晶構造となっている必要がある。というのは
板面に対する(110) 面の傾きが10゜を越えると、塩化物
浴による電解処理面が網目状から鱗状さらには木肌状の
組織となり磁気的平滑さを失うからである。
(Operation) The silicon steel plate that is the material of this invention is
0) It is necessary that the crystal grains with the plane inclination within 10 ° occupy 80 vol% or more of the whole. This is because, when the inclination of the (110) plane with respect to the plate surface exceeds 10 °, the electrolytically treated surface in the chloride bath becomes a mesh-like structure, a scale-like structure, or a skin-like structure, and loses magnetic smoothness.

また上記の如き好適方位の結晶粒の割合が80vol%に満
たないと磁気的に非平滑である面が多い故に鉄損が電解
処理により増大するからである。なおかかる鋼板は通常
の方向性けい素鋼用素材を仕上げ焼鈍して得ることがで
きるが、その際分離剤としてはMgO を用いる必要はな
く、むしろAl2O3 等酸化物被膜層のできにくいものが好
ましい。特にアルカリ金属や塩化物等をAl2O3 に混入し
て酸化物の形成を阻止したものが好適である。
Further, if the ratio of the crystal grains in the preferred orientation is less than 80 vol%, iron loss is increased by electrolytic treatment because there are many magnetically non-smooth surfaces. Such a steel sheet can be obtained by finish annealing an ordinary grain-oriented silicon steel material, but in that case it is not necessary to use MgO as a separating agent, rather it is difficult to form an oxide coating layer such as Al 2 O 3. Those are preferable. In particular, it is preferable to use an alkali metal, chloride or the like mixed with Al 2 O 3 to prevent the formation of oxides.

またこの発明鋼板の表面は、結晶粒界がR maxで0.4 μ
m以上の段差状または溝状の凹部を形成すると共に、該
表面の結晶粒の表面が凸部の境界を介して窪みが隣接し
た面、すなわちグレイニング(Grainig)様面を呈してい
なければならない。
The surface of this invention steel sheet has a grain boundary of 0.4 μm at R max.
In addition to forming a step-like or groove-like concave portion of m or more, the surface of the crystal grain on the surface must present a surface adjacent to the depression through the boundary of the convex portion, that is, a graining-like surface. .

なんとなれば、この凸部の境界面と凹部の結晶粒界によ
って発明鋼板の表面に施されるコーティングの密着性が
増大するとともに、段差状あるいは溝状の粒界によって
磁区幅が微細になり鉄損が改善されるからである。
What is more, the adhesion of the coating applied to the surface of the invention steel sheet is increased by the grain boundary of the convex portion and the grain boundary of the concave portion, and the magnetic domain width becomes fine due to the step-shaped or groove-shaped grain boundary. This is because the loss is improved.

ここに磁気的に平滑なグレイニング様面は、水溶性塩化
物の電解液による電解処理によって容易に得ることがで
きる。
Here, the magnetically smooth graining-like surface can be easily obtained by electrolytic treatment with a water-soluble chloride electrolytic solution.

ここで述べる水溶性塩化物とは、NaCl,HCl,NH4Cl お
よび各種金属の塩化物を意味する。これらはいずれも
{110 }面を有するけい素鋼板に対し磁気的平滑化効果
を有するものであるが、陰極への金属の析出を防止でき
る点からもアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物あ
るいはNH4Cl やHCl,AlCl3などが好適である。
The water-soluble chlorides mentioned here mean chlorides of NaCl, HCl, NH 4 Cl and various metals. All of these have a magnetic smoothing effect on a silicon steel plate having a {110} plane, but from the viewpoint of preventing the precipitation of metal on the cathode, chlorides of alkali metals or alkaline earth metals or NH 4 Cl, HCl and AlCl 3 are suitable.

また結晶粒界の凹部の深さをRmax で0.4 μm以上に限
定したのは、該深さが0.4 μmに満たないと鉄損特性お
よび被膜密着性の改善効果に乏しいからである。
Further, the reason why the depth of the concave portion of the crystal grain boundary is limited to 0.4 μm or more in R max is that if the depth is less than 0.4 μm, the effect of improving iron loss characteristics and coating adhesion is poor.

かかる一連の処理を施すことによって磁気特性の効果的
な向上を図ることができるが、この発明では、グレイニ
ング様面に張力付与型の極薄被膜を被成すことによって
磁気特性のより一層の向上を図ることができる。薄型被
膜は従来より知られるコロイダルシリカを含有するりん
酸塩系コーティングでもよいし、ドライあるいはウエッ
トのめっきで形成してもよい。
Although the magnetic properties can be effectively improved by performing such a series of treatments, the present invention further improves the magnetic properties by forming a tension-imparting ultrathin film on the graining-like surface. Can be achieved. The thin coating may be a conventionally known phosphate coating containing colloidal silica, or may be formed by dry or wet plating.

すなわちCVD 法やPVD 法(イオンプレーティングやイオ
ンインプラティンション)などの蒸着法又はめっき等に
よって、Ti,Nb,Si,V,Cr,Al,Mn,B,Ni,Co,M
o,Zr,Ta,Hf,Wの窒化物および/ 又は炭化物ならび
にAl,Si,Mn,Mg,Zn,Tiの酸化物のうちから選んだ少
なくとも1種より主として成る極薄被膜を鋼板表面に強
固に被成するのである。
That is, Ti, Nb, Si, V, Cr, Al, Mn, B, Ni, Co, M are deposited by vapor deposition or plating such as CVD or PVD (ion plating or ion implantation).
An ultra-thin film mainly consisting of at least one selected from nitrides and / or carbides of o, Zr, Ta, Hf, W and oxides of Al, Si, Mn, Mg, Zn, Ti is toughened on the steel sheet surface. To cover.

なおかかる被膜の材質としては、上掲したもののほか、
熱膨脹係数が低く鋼板に強固に付着するものであれば何
であってもよい。
In addition to the above listed materials,
Any material having a low coefficient of thermal expansion and firmly adhering to the steel sheet may be used.

さらに必要により常法に従って張力付与型低熱膨張の上
塗り絶縁被膜を被成することもできる。
Further, if necessary, a tension-imparting low thermal expansion topcoat insulating coating can be formed by a conventional method.

(実施例) 実施例1 C:0.03%,Si:3.3%,Mn:0.06 %,Se:0.02 %,Sb:0.0
2 %を含有する含けい素鋼熱延板を、冷延により0.23mm
厚に仕上げたのち、脱炭焼鈍を行った。得られた焼鈍板
の一部は比較材Aとして残し、残部に対しAl2O3 を主成
分とする(NaCl を0.1 %含有)焼鈍分離剤を塗布したの
ちコイルに巻いてから仕上げ焼鈍を施して比較材Bとし
た。一部は、エメリーとバフで鏡面に研磨して比較材C
とし、また一部はクロム酸とりん酸の混合液(1:9) で電
解研磨により鏡面化して比較材C′とし、さらに一部は
硫酸酸洗を施して表面層より4μm除去して比較材Dと
した。
(Example) Example 1 C: 0.03%, Si: 3.3%, Mn: 0.06%, Se: 0.02%, Sb: 0.0
0.23 mm of cold-rolled silicon steel hot-rolled sheet containing 2%
After thickening, decarburization annealing was performed. A part of the obtained annealed plate was left as the comparative material A, and the rest was applied with an annealing separator containing Al 2 O 3 as a main component (containing 0.1% of NaCl), wound on a coil, and then subjected to finish annealing. Comparative Material B was obtained. Part of it is a comparative material C that was polished to a mirror surface with emery and buffing.
Also, a part of the mixture was made into a comparative material C'by mirror-polishing it with a mixed solution of chromic acid and phosphoric acid (1: 9) to make it a comparative material C '. Material D was used.

また75%の濃度のNaCl電解液に浸漬した(比較材E)も
のと浸漬の上ステンレスを対陰極として100A/dm2の電解
処理を10秒間施した(適合例)ものとを作りそれぞれに
ついて磁性を測定した。
In addition, a magnetic material was prepared by immersing it in a 75% NaCl solution (comparative material E) and immersing it in electrolytic solution at 100 A / dm 2 for 10 seconds using stainless steel as an anion (compliance example). Was measured.

また表面のモルホロジーについても観察した。なお同じ
電解処理を比較材Aにも施した。
The surface morphology was also observed. The same electrolytic treatment was applied to the comparative material A.

その結果を、以下に示す。The results are shown below.

比較材A 電解処理前後でHcが5%増大し、磁気的平滑
化ができていない。
Comparative material A Hc increased by 5% before and after electrolytic treatment, and magnetic smoothing was not achieved.

表面モルホロジーはほとんど(90%以上)が木肌状組織
であった。
Most of the surface morphology (90% or more) was a wood-like texture.

比較材B 仕上げ焼鈍後の鋼板の鉄損はW17/50で0.95W/
kgであった。30粒の2次粒を調べたところ{110 }面10
゜以内が100 %であった。
Iron loss of the steel sheet after the comparative material B finish annealing in W 17/50 0.95W /
It was kg. Examination of 30 secondary grains {110} plane 10
Within ° was 100%.

比較材C エメリーとバフによる鏡面仕上げ材の鉄損は
W17/50で1.32W/kgであった。
Comparative material C The iron loss of the mirror-finished material due to emery and buff is
Was 1.32W / kg in W 17/50.

比較材C′ 電解研磨による鏡面仕上げ材の鉄損はW17/
50で0.86W/kgであった。
Comparative material C'The iron loss of the mirror-finished material by electrolytic polishing is W 17 /
It was 0.86 W / kg at 50 .

比較材D 鉄損W17/50は1.01W/kgであった。Comparison material D iron loss W 17/50 was 1.01W / kg.

比較材E 鉄損W17/50は0.97W/kgであった。Comparison material E iron loss W 17/50 was 0.97W / kg.

適合例 鉄損W17/50は0.80W/kgであり、また組織は網
目状組織(グレイニング様面)になっていた。
Adaptations iron loss W 17/50 is 0.80 W / kg, also tissue had become reticulated structure (graining like surface).

ついで比較材B,C,C′,Dと適合例に対してイオン
プレーティングでTiN を1μm厚に蒸着したところ次の
結果を得た。
Next, when TiN was vapor-deposited to a thickness of 1 μm by ion plating for the comparative materials B, C, C ′, D and the conforming example, the following results were obtained.

コーティングの密着性については、20mmφの曲げテスト
で、適合例及び比較材B,Dは良好であったが、比較材
CとC′は剥離した。
Regarding the adhesion of the coating, in the bending test of 20 mmφ, the conforming examples and the comparative materials B and D were good, but the comparative materials C and C ′ were peeled off.

実施例2 C:0.03%,Si:3.2%,Mn:0.08 %,S:0.02 %およびAl:
0.02 %を含有する含けい素鋼熱延板を、0.30mmまで冷
延した後、脱炭焼鈍を施こし、ついでMgO を焼鈍分離剤
として塗布後、仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍後の鉄
損はW17/50で1.02W/kgであった。結晶粒30粒につき、そ
の方位をX線で調べたところ30粒とも{110 }の面から
のずれは10゜以下であった。さらに上記鋼板の表面フォ
ルステライトを被膜を酸洗で除去した後、NH4Cl100%の
液中で、素材を陽極として50A/dm2,2000クーロン/dm2
の条件下に電解処理を施したところ、得られた鋼板の表
面は美麗なグレイニング様面を呈し、また鉄損はW17/50
=0.83W/ kgであった。
Example 2 C: 0.03%, Si: 3.2%, Mn: 0.08%, S: 0.02% and Al:
A hot-rolled silicon-containing steel sheet containing 0.02% was cold-rolled to 0.30 mm, decarburized and annealed, and then MgO 2 was applied as an annealing separator, followed by finish annealing. Iron loss after the finish annealing was 1.02W / kg in W 17/50. When the orientation of 30 crystal grains was examined by X-ray, the deviation from the {110} plane of all 30 grains was 10 ° or less. After removing the surface forsterite of the steel sheet by pickling, the material was used as an anode in 50% NH 4 Cl solution at 50 A / dm 2 , 2000 coulomb / dm 2
Was subjected to conditions in the electrolytic process, the surface of the obtained steel sheet exhibited a beautiful graining like surface, also iron loss W 17/50
= 0.83 W / kg.

さらにSi3N4をイオングレーティングでコーテング(厚
み1μm)したところ鉄損はW17/50=0.71W/kgまで低減
した。
Iron loss Furthermore Si 3 N 4 and was Kotengu (thickness 1 [mu] m) by ion grating was reduced to W 17/50 = 0.71W / kg .

また被膜の密着性は良好であった。The adhesion of the coating was good.

(発明の効果) かくしてこの発明によれば、鉄損特性に優れたけい素鋼
板を安定してしかも安価に得ることができる。
(Effects of the Invention) Thus, according to the present invention, a silicon steel sheet having excellent iron loss characteristics can be stably obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、方向性けい素鋼板の表面をりん酸浴または塩
化物浴で電解処理した場合ならびにその後TiN のコーテ
ィングを施した場合の鉄損の改善代を比較して示したグ
ラフ、 第2図は、方向性けい素鋼板の表面に鏡面化処理を施し
た場合およびその後酸洗処理を施した場合の鉄損値を比
較して示したグラフ、 第3図A,B,Cはそれぞれ、塩化物浴で電解処理を施
した場合における結晶方位の違いによる表面性状の違い
を示す顕微鏡組織写真である。
Fig. 1 is a graph comparing iron loss improvement margins when the surface of grain-oriented silicon steel sheets is electrolytically treated in a phosphoric acid bath or a chloride bath and then TiN coating is applied. The figure is a graph showing a comparison of iron loss values when the surface of the grain-oriented silicon steel sheet is subjected to a mirror-finishing treatment and when it is subsequently subjected to a pickling treatment, and FIGS. 3A, 3B, 3C are respectively 3 is a microstructure photograph showing a difference in surface texture due to a difference in crystal orientation when electrolytic treatment is performed in a chloride bath.

フロントページの続き (72)発明者 筋田 成子 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 上 力 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内Front Page Continuation (72) Inventor Naruko Sueda 1 Kawasaki-cho, Chiba City, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. Within

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】板面に対する{110 }面の傾きが10゜以内
の結晶粒が80vol %以上を占める結晶構造になる含けい
素鋼板であって、地鉄表面における結晶粒の表面がグレ
イニング様面を呈し、かつ結晶粒界が最大高さRmax
0.4 μm以上の段差あるいは溝を形成してなる、鉄損の
低い含けい素鋼板。
1. A silicon-containing steel sheet having a crystal structure in which a crystal grain having an inclination of a {110} plane with respect to a plate plane within 10 ° occupies 80 vol% or more, and the surface of the crystal grain on the surface of the base metal is grained And the grain boundaries have the maximum height R max .
Silicon-containing steel sheet with low iron loss formed by forming steps or grooves of 0.4 μm or more.
【請求項2】板面に対する{110 }面の傾きが10゜以内
の結晶粒が80vol %以上を占める結晶構造になる含けい
素鋼板であって、地鉄表面における結晶粒の表面がグレ
イニング様面を呈し、かつ結晶粒界が最大高さRmax
0.4 μm以上の段差あるいは溝を形成し、さらに該地鉄
表面に張力付与型の絶縁被膜をそなえてなる、鉄損の低
い含けい素鋼板。
2. A silicon-containing steel sheet having a crystal structure in which a crystal grain having an inclination of {110} plane with respect to a plate plane within 10 ° occupies 80 vol% or more, and the surface of the crystal grain on the surface of the base metal is grained. And the grain boundaries have the maximum height R max .
A silicon steel sheet having a low iron loss, in which a step or groove of 0.4 μm or more is formed, and a tension-imparting insulating coating is further provided on the surface of the base iron.
JP62225149A 1987-09-10 1987-09-10 Silicon-containing steel plate with low iron loss Expired - Fee Related JPH0637694B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62225149A JPH0637694B2 (en) 1987-09-10 1987-09-10 Silicon-containing steel plate with low iron loss
EP88308226A EP0307163B1 (en) 1987-09-10 1988-09-06 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same
DE88308226T DE3886146T2 (en) 1987-09-10 1988-09-06 Low iron loss silicon steel sheet and method of manufacturing the same.
CA000576999A CA1332345C (en) 1987-09-10 1988-09-09 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same
KR1019880011737A KR930009390B1 (en) 1987-09-10 1988-09-10 Silicon steel steet having low iron loss and method of producing the same
US07/600,136 US5125991A (en) 1987-09-10 1990-10-19 Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62225149A JPH0637694B2 (en) 1987-09-10 1987-09-10 Silicon-containing steel plate with low iron loss

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6468444A JPS6468444A (en) 1989-03-14
JPH0637694B2 true JPH0637694B2 (en) 1994-05-18

Family

ID=16824710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62225149A Expired - Fee Related JPH0637694B2 (en) 1987-09-10 1987-09-10 Silicon-containing steel plate with low iron loss

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0637694B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6424875B2 (en) * 2015-12-14 2018-11-21 Jfeスチール株式会社 Directional electromagnetic steel sheet and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6468444A (en) 1989-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6136456A (en) Grain oriented electrical steel sheet and method
JPH05311453A (en) Production of ultralow iron loss grain-oriented electrical steel sheet
EP0307163B1 (en) Silicon steel sheets having low iron loss and method of producing the same
JPH08222423A (en) Grain oriented silicon steel plate of low core loss and its manufacture
JPH0637694B2 (en) Silicon-containing steel plate with low iron loss
JP3280279B2 (en) Ultra-low iron loss grain-oriented electrical steel sheet
JP2703604B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented silicon steel sheet with good magnetic properties
JP2683036B2 (en) Annealing agent
JP3921199B2 (en) Method for producing unidirectional silicon steel sheet excellent in film adhesion of tension imparting insulating film
JPH1180909A (en) Low iron loss grain-oriented silicon steel sheet good in adhesion of tension-applied type coating
JPH0680174B2 (en) Method for manufacturing low iron loss unidirectional silicon steel sheet
JP2697351B2 (en) Electrical steel sheet having electrolytically treated insulating film and method for producing the same
JPH11236682A (en) Superlow core loss grain oriented silicon steel sheet and its production
JPH11310882A (en) Ultralow iron loss grain oriented silicon steel sheet and its production
JPH0238527A (en) Manufacture of grain-oriented silicon steel sheet with low iron loss free from deterioration in characteristic due to stress relief annealing
JPS6269501A (en) Manufacture of low iron loss grain oriented silicon steel plate
JPS621820A (en) Grain oriented silicon steel sheet having thermal stability and ultra-low iron loss
JPH0587597B2 (en)
JPH11181576A (en) Rain oriented silicon steel sheet good in film adhesion and extremely low in core loss value
JPH09118923A (en) Manufacture of grain-oriented silicon steel sheet having low core loss
JPH11243005A (en) Ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet and manufacture thereof
JP3272802B2 (en) Method for producing grain-oriented silicon steel sheet having homogeneous forsterite coating
JP3280898B2 (en) Ultra-low iron loss unidirectional silicon steel sheet
JPS62290844A (en) Grain-oriented silicon steel sheet having very small iron loss
JP2002129309A (en) Single directional, ultra low iron loss silicon steel sheets and strips eliminating deterioration of iron loss after strain annealing and having superior coating adhesion and manufacturing method for the same

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees