JPH0680174B2 - 低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents
低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0680174B2 JPH0680174B2 JP62239952A JP23995287A JPH0680174B2 JP H0680174 B2 JPH0680174 B2 JP H0680174B2 JP 62239952 A JP62239952 A JP 62239952A JP 23995287 A JP23995287 A JP 23995287A JP H0680174 B2 JPH0680174 B2 JP H0680174B2
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- Japan
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- steel sheet
- silicon steel
- iron loss
- polishing
- unidirectional silicon
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法に関
し、とくに最終仕上げ焼鈍を経た一方向性けい素鋼板の
表面平滑化処理に工夫を加えることによって鉄損特性の
有利な改善を図ったものである。
し、とくに最終仕上げ焼鈍を経た一方向性けい素鋼板の
表面平滑化処理に工夫を加えることによって鉄損特性の
有利な改善を図ったものである。
(従来の技術) さて一方向性けい素鋼板は、よく知られているとおり製
品の2次再結晶粒を{110}<001>すなわちゴス方位に
高度に集積させたもので、主として変圧器その他の電気
機器の鉄心として使用され、電気・磁気的特性として製
品の磁束密度(B10で代表される)が高く、鉄損(W
17/50で代表される)の低いことが要求される。
品の2次再結晶粒を{110}<001>すなわちゴス方位に
高度に集積させたもので、主として変圧器その他の電気
機器の鉄心として使用され、電気・磁気的特性として製
品の磁束密度(B10で代表される)が高く、鉄損(W
17/50で代表される)の低いことが要求される。
この一方向性けい素鋼板は複雑多岐にわたる工程を経て
製造されるが、今までにおびただしい発明・改善が加え
られ、今日では板厚0.30mmの製品の磁気特性がB101.90T
以上、W17/501.05W/kg以下、また板厚0.23mmの製品の磁
気特性がB101.89T以上、W17/500.90W/kg以下の超低鉄損
一方向性けい素鋼板が製造されるようになって来てい
る。
製造されるが、今までにおびただしい発明・改善が加え
られ、今日では板厚0.30mmの製品の磁気特性がB101.90T
以上、W17/501.05W/kg以下、また板厚0.23mmの製品の磁
気特性がB101.89T以上、W17/500.90W/kg以下の超低鉄損
一方向性けい素鋼板が製造されるようになって来てい
る。
特に最近では省エネルギーの見地から電力損失の低減を
至上とする要請が著しく強まり、欧米では損失の少ない
変圧器を作る場合に鉄損の減少分を金額に換算して変圧
器価格に上積みする「ロス・エバリュエーション」(鉄
損評価)制度が普及している。
至上とする要請が著しく強まり、欧米では損失の少ない
変圧器を作る場合に鉄損の減少分を金額に換算して変圧
器価格に上積みする「ロス・エバリュエーション」(鉄
損評価)制度が普及している。
このような状況下において最近、特公昭52-24499号公報
において、一方向性けい素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表
面を鏡面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属め
っきやさらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることに
よる、超低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法が提案さ
れた。
において、一方向性けい素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表
面を鏡面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属め
っきやさらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることに
よる、超低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法が提案さ
れた。
また特公昭56-4150号公報においても鋼板表面を鏡面仕
上げした後、酸化物系セラミックス薄膜を蒸着する方法
が提案されている。
上げした後、酸化物系セラミックス薄膜を蒸着する方法
が提案されている。
仕上げ焼鈍を経た一方向性けい素鋼板の表面に存在する
酸化物被膜を除去後、鋼板表面を鏡面化する方法として
は、バフ、ブラシ等による機械研磨、化学的に表面を溶
解させる化学研磨および電気化学的に溶解させる電解研
磨がある。このうち、機械研磨による場合、鋼板に歪を
与えずに研磨することは難しく、またこの加工歪は歪取
り焼鈍によっても完全には除去できないため、鉄損は上
昇する。したがって鉄損の低減を安定して実現するに
は、化学研磨又は電解研磨による鏡面化が有利である。
酸化物被膜を除去後、鋼板表面を鏡面化する方法として
は、バフ、ブラシ等による機械研磨、化学的に表面を溶
解させる化学研磨および電気化学的に溶解させる電解研
磨がある。このうち、機械研磨による場合、鋼板に歪を
与えずに研磨することは難しく、またこの加工歪は歪取
り焼鈍によっても完全には除去できないため、鉄損は上
昇する。したがって鉄損の低減を安定して実現するに
は、化学研磨又は電解研磨による鏡面化が有利である。
ところで発明者らは、先に上記の如き化学研磨や電解研
磨を利用した鏡面化処理によって鉄損特性を改善する方
法として、特願昭61-165622号明細書において、りん酸
による化学研磨に引続き、りん酸とクロム酸の混合液中
で少量の電解研磨を行なう方法を提案した。
磨を利用した鏡面化処理によって鉄損特性を改善する方
法として、特願昭61-165622号明細書において、りん酸
による化学研磨に引続き、りん酸とクロム酸の混合液中
で少量の電解研磨を行なう方法を提案した。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記の電解研磨処理において、2段階目の
研磨液として用いるりん酸−クロム酸の混合溶液は、液
価格が極めて高い上に、寿命が短く、また再生も困難で
あることから、少量の研磨量であっても経済的に極めて
不利なところに問題を残していた。
研磨液として用いるりん酸−クロム酸の混合溶液は、液
価格が極めて高い上に、寿命が短く、また再生も困難で
あることから、少量の研磨量であっても経済的に極めて
不利なところに問題を残していた。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、2段
階目の研磨液として、安価な上取扱いも容易で、しかも
鉄損低減効果が大きい溶液を用いることにより、鉄損特
性に優れた一方向性けい素鋼板を安価に得ることができ
る製造方法を提案することを目的とする。
階目の研磨液として、安価な上取扱いも容易で、しかも
鉄損低減効果が大きい溶液を用いることにより、鉄損特
性に優れた一方向性けい素鋼板を安価に得ることができ
る製造方法を提案することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) まず、この発明の解明経緯について説明する。
さて発明者らは、2段階目の少量の電解研磨(又は電解
処理)に用いる薬液として、公知の文献(例えば「電解
研摩、化学研摩」、呂、日刊工業新聞社(昭和37年))
により、酸性液を中心に検討した。その結果、酸性液と
しては、りん酸−クロム酸混合液が最良であり、その他
の薬液は外観上、鏡面化状態を示すものも見られたが、
りん酸−クロム酸液と同等または、それ以下の鉄損向上
量を示すにとどまった。
処理)に用いる薬液として、公知の文献(例えば「電解
研摩、化学研摩」、呂、日刊工業新聞社(昭和37年))
により、酸性液を中心に検討した。その結果、酸性液と
しては、りん酸−クロム酸混合液が最良であり、その他
の薬液は外観上、鏡面化状態を示すものも見られたが、
りん酸−クロム酸液と同等または、それ以下の鉄損向上
量を示すにとどまった。
従来、研磨液として主に酸性液が用いられてきた理由
は、被研磨材表面にFeと研磨液との不溶性化合物被膜が
つきにくく、研磨効果を阻害しない液組成を選択し易か
ったからである。この点アルカリ性あるいは中性の研磨
液(電解処理液)は、溶出したFeがFe(OH)3となり、被
研磨材(陽極)および陰極表面に付着して、通電不良あ
るいはよごれを誘発する可能性が高いものと考えられて
きたため、研磨液として使用されることはなかった。
は、被研磨材表面にFeと研磨液との不溶性化合物被膜が
つきにくく、研磨効果を阻害しない液組成を選択し易か
ったからである。この点アルカリ性あるいは中性の研磨
液(電解処理液)は、溶出したFeがFe(OH)3となり、被
研磨材(陽極)および陰極表面に付着して、通電不良あ
るいはよごれを誘発する可能性が高いものと考えられて
きたため、研磨液として使用されることはなかった。
しかしながら発明者らは、実験範囲をアルカリ性や中性
の研磨液まで拡げて検討した結果、水溶性塩化物溶液例
えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩化物の水溶
液を用いて電解処理を行なうと、りん酸による化学研磨
又は電解研磨によって表面に付着した、薄いりん酸金属
被膜が効果的に除去され、りん酸−クロム酸混合液以上
の磁性向上が見られることの知見を得た。
の研磨液まで拡げて検討した結果、水溶性塩化物溶液例
えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩化物の水溶
液を用いて電解処理を行なうと、りん酸による化学研磨
又は電解研磨によって表面に付着した、薄いりん酸金属
被膜が効果的に除去され、りん酸−クロム酸混合液以上
の磁性向上が見ら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。
すなわちこの発明は、最終仕上げ焼鈍を経た一方向性け
い素鋼板につき、その表面酸化層を除去し、ついで平滑
化処理を施すことからなる低鉄損一方向性けい素鋼板の
製造方法において、上記平滑化処理が、りん酸溶液を用
いた化学研磨または電解研磨と、水溶性塩化物溶液を用
いた電解処理との2段階工程からなることから成る低鉄
損一方向性けい素鋼板の製造方法である。
い素鋼板につき、その表面酸化層を除去し、ついで平滑
化処理を施すことからなる低鉄損一方向性けい素鋼板の
製造方法において、上記平滑化処理が、りん酸溶液を用
いた化学研磨または電解研磨と、水溶性塩化物溶液を用
いた電解処理との2段階工程からなることから成る低鉄
損一方向性けい素鋼板の製造方法である。
この発明において使用する水溶性塩化物溶液としては、
NaClやKCl,NH4Cl,CaCl2などがとりわけ有利に適合す
る。これらの塩化物浴は非常に安価なだけでなく、電流
効率、液電導度などもりん酸−クロム酸混合液よりも優
れているため、設備的な負荷が小さい利点もある。
NaClやKCl,NH4Cl,CaCl2などがとりわけ有利に適合す
る。これらの塩化物浴は非常に安価なだけでなく、電流
効率、液電導度などもりん酸−クロム酸混合液よりも優
れているため、設備的な負荷が小さい利点もある。
また上記の水溶性塩化物溶液を用いて電解処理を施した
場合、他の中性、アルカリ性溶液を用いた場合と同様、
被処理材の表面にはFe(OH)3が付着したが、かかる水酸
化物はブラッシング等で容易に除去することができた。
場合、他の中性、アルカリ性溶液を用いた場合と同様、
被処理材の表面にはFe(OH)3が付着したが、かかる水酸
化物はブラッシング等で容易に除去することができた。
なおこの発明に従う水溶性塩化物浴を用いて電解処理を
施した場合、被処理材の表面は、従来のりん酸−クロム
酸混合液を用いた場合ほどの鏡面状態は得られないけれ
ども、磁気的により優れた平滑な面が得られる。
施した場合、被処理材の表面は、従来のりん酸−クロム
酸混合液を用いた場合ほどの鏡面状態は得られないけれ
ども、磁気的により優れた平滑な面が得られる。
以下この発明の製造工程を具体的に説明する。
この発明で素材とする仕上げ焼鈍済みの一方向性けい素
鋼板としては、仕上げ焼鈍を経たものであれば従来公知
の全てのけい素鋼板を用いることができる。
鋼板としては、仕上げ焼鈍を経たものであれば従来公知
の全てのけい素鋼板を用いることができる。
かかる仕上げ焼鈍済みの一方向性けい素鋼板の表面酸化
物除去手段としては酸洗処理が望ましい。
物除去手段としては酸洗処理が望ましい。
ついで2段階の平滑化処理を施すわけであるが、まず第
1段目の処理は、りん酸溶液を用いた化学研磨または電
解研磨で行う。
1段目の処理は、りん酸溶液を用いた化学研磨または電
解研磨で行う。
ここに化学研磨の場合は150〜180℃の温度のりん酸溶液
中で、また電解研磨の場合は30〜100℃の温度でかつ10
〜200A/dm2の電流密度範囲の処理条件下に、それぞれ1
μm程度以上研磨するのが好ましい。
中で、また電解研磨の場合は30〜100℃の温度でかつ10
〜200A/dm2の電流密度範囲の処理条件下に、それぞれ1
μm程度以上研磨するのが好ましい。
というのは化学研磨の場合、処理温度が150℃未満では
単なる酸洗状態が得られるのみで研磨効果に乏しく、一
方180℃を超えると鋼板表面の平滑度は向上するけれど
も局所的にエッチピットが発生して磁気特性の劣化を招
くおそれが大きいからである。
単なる酸洗状態が得られるのみで研磨効果に乏しく、一
方180℃を超えると鋼板表面の平滑度は向上するけれど
も局所的にエッチピットが発生して磁気特性の劣化を招
くおそれが大きいからである。
また電解研磨の場合、処理温度が30℃未満では液電導度
が低く所定電流を流すために大電圧の整流器を必要と
し、一方100℃を超えると液粘度が低下し、良好な研磨
効果が得られない。また電流密度が10A/dm2未満では研
磨面の平滑化が不十分になりやすく、一方200A/dm2を超
えるとエッチピットが発生しやすく研磨面が損われるか
らである。
が低く所定電流を流すために大電圧の整流器を必要と
し、一方100℃を超えると液粘度が低下し、良好な研磨
効果が得られない。また電流密度が10A/dm2未満では研
磨面の平滑化が不十分になりやすく、一方200A/dm2を超
えるとエッチピットが発生しやすく研磨面が損われるか
らである。
次に第2段目の処理として、水溶性塩化物溶液中にて電
解処理を施して、鋼板片面当り0.1〜0.8μm程度研磨す
る。
解処理を施して、鋼板片面当り0.1〜0.8μm程度研磨す
る。
ここに処理温度が30℃に満たないと良好な平滑面が得ら
れないという不利があり、一方100℃を超えると液濃度
が変化し、安定した研磨面が得られないという点で好ま
しくないので、処理温度は30〜100℃程度とするのが望
ましい。
れないという不利があり、一方100℃を超えると液濃度
が変化し、安定した研磨面が得られないという点で好ま
しくないので、処理温度は30〜100℃程度とするのが望
ましい。
また電流密度が10A/dm2に満たないとりん酸金属被膜を
除去する効果がなく、一方200A/dm2を超えると平滑面に
不均一が発生しやすいので、電流密度は10〜200A/dm2程
度とするのが好ましい。
除去する効果がなく、一方200A/dm2を超えると平滑面に
不均一が発生しやすいので、電流密度は10〜200A/dm2程
度とするのが好ましい。
(作用) この発明に従い、平滑化処理における2段階目の処理と
して水溶性塩化物溶液を用いることによって表面の平滑
化ならびに磁気特性の向上が達成される理由は、まだ明
確には解明されたわけではないが、処理液としてNaNO3
やNa2SO4などの水溶液を用いた場合には上記の効果が得
られないことから、C1イオンが強く関与しているものと
考えらる。
して水溶性塩化物溶液を用いることによって表面の平滑
化ならびに磁気特性の向上が達成される理由は、まだ明
確には解明されたわけではないが、処理液としてNaNO3
やNa2SO4などの水溶液を用いた場合には上記の効果が得
られないことから、C1イオンが強く関与しているものと
考えらる。
(実施例) 実施例1 C:0.045%,Si:3.28%,Mn:0.070%,Mo:0.015%,Se:0.018
%およびSb:0.025%を含有する組成になるけい素鋼スラ
ブを、1350℃で4時間加熱後、熱間圧延して2.4mm厚の
熱延板とした。ついで950℃の中間焼鈍を挟む2回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。その後82
0℃の湿水素中で脱炭を兼ねる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塗布
して、コイルに巻取ってから、箱型炉において850℃,50
時間の2次再結晶焼鈍ついで乾水素雰囲気中で1200℃,1
0時間の純化焼鈍を施した。
%およびSb:0.025%を含有する組成になるけい素鋼スラ
ブを、1350℃で4時間加熱後、熱間圧延して2.4mm厚の
熱延板とした。ついで950℃の中間焼鈍を挟む2回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。その後82
0℃の湿水素中で脱炭を兼ねる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塗布
して、コイルに巻取ってから、箱型炉において850℃,50
時間の2次再結晶焼鈍ついで乾水素雰囲気中で1200℃,1
0時間の純化焼鈍を施した。
その後焼鈍分離剤を除去後に平坦化焼鈍を施し、この状
態を基準にして、下表1に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
態を基準にして、下表1に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
かくして得られた各製品板の鉄損値W17/50(W/kg)を測
定した結果を表1に併記する。
定した結果を表1に併記する。
実施例2 C:0.045%,Si:3.06%,Mn:0.074%,Mo:0.012%,Se:0.020
%およびSb:0.027%を含有する組成になるけい素鋼スラ
ブを、1350℃で4時間加熱後、熱間圧延して2.4mm厚の
熱延板とした。ついで950℃の中間焼鈍を挟む2回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。
%およびSb:0.027%を含有する組成になるけい素鋼スラ
ブを、1350℃で4時間加熱後、熱間圧延して2.4mm厚の
熱延板とした。ついで950℃の中間焼鈍を挟む2回の冷
間圧延を施して0.23mm厚の最終冷延板とした。
その後820℃の湿水素中で脱炭を兼ねる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
剤を塗布し、コイルに巻取ってから、箱型炉において85
0℃,50時間の2次再結晶焼鈍ついで乾水素雰囲気中で12
00℃,10時間の純化焼鈍を施した。
を施した後、鋼板表面上にMgOを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布し、コイルに巻取ってから、箱型炉において85
0℃,50時間の2次再結晶焼鈍ついで乾水素雰囲気中で12
00℃,10時間の純化焼鈍を施した。
その後焼鈍分離剤を除去後に平坦化焼鈍を施し、この状
態を基準にして、下表2に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
態を基準にして、下表2に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
かくして得られた各製品板の鉄損値W17/50(W/kg)を測
定した結果を表2に併記する。
定した結果を表2に併記する。
実施例3 C:0.048%,Si:3.28%,Mn:0.074%,S:0.026%,sol Al:0.
027%およびN:0.0083%を含有する組成になるけい素鋼
スラブを、1380℃で4時間加熱後、熱間圧延して2・2m
m厚の熱延板とした。ついで1130℃で4分間焼鈍したの
ち、急冷し、酸洗した。ついで1回の冷間圧延を施して
0.23mm厚の最終冷延板とした。その後840℃の湿水素中
で脱炭を兼ねる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塗布し、コイルに巻
き取ってから、箱型炉において水素中で1200℃,10時間
の純化焼鈍を施した。
027%およびN:0.0083%を含有する組成になるけい素鋼
スラブを、1380℃で4時間加熱後、熱間圧延して2・2m
m厚の熱延板とした。ついで1130℃で4分間焼鈍したの
ち、急冷し、酸洗した。ついで1回の冷間圧延を施して
0.23mm厚の最終冷延板とした。その後840℃の湿水素中
で脱炭を兼ねる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塗布し、コイルに巻
き取ってから、箱型炉において水素中で1200℃,10時間
の純化焼鈍を施した。
その後焼鈍分離剤を除去後に平坦化焼鈍を施し、この状
態を基準にして、下表3に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
態を基準にして、下表3に示す条件下に2段階の表面平
滑化処理を行った。
かくして得られた各製品の鉄損値W17/50(W/kg)を測定
した結果を表3に併記する。
した結果を表3に併記する。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、仕上げ焼鈍済みのけい素鋼
板の表面を効果的に平滑化することができ、従って鉄損
特性に優れた一方向性けい素鋼板を安価に得ることがで
き、有利である。
板の表面を効果的に平滑化することができ、従って鉄損
特性に優れた一方向性けい素鋼板を安価に得ることがで
き、有利である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西池 氏裕 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
Claims (1)
- 【請求項1】最終仕上げ焼鈍を経た一方向性けい素鋼板
につき、その表面酸化層を除去し、ついで平滑化処理を
施すことからなる低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法
において、 上記平滑化処理が、りん酸溶液を用いた化学研磨または
電解研磨と、水溶性塩化物溶液を用いた電解処理との2
段階工程からなることを特徴とする低鉄損一方向性けい
素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62239952A JPH0680174B2 (ja) | 1987-09-26 | 1987-09-26 | 低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62239952A JPH0680174B2 (ja) | 1987-09-26 | 1987-09-26 | 低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6483620A JPS6483620A (en) | 1989-03-29 |
JPH0680174B2 true JPH0680174B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=17052266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62239952A Expired - Lifetime JPH0680174B2 (ja) | 1987-09-26 | 1987-09-26 | 低鉄損一方向性けい素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0680174B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5129965A (en) * | 1990-07-20 | 1992-07-14 | Nippon Steel Corporation | Method of producing grain oriented silicon steel sheets each having a low watt loss and a mirror surface |
US6613160B2 (en) | 2000-08-08 | 2003-09-02 | Nippon Steel Corporation | Method to produce grain-oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density |
JP4288054B2 (ja) | 2002-01-08 | 2009-07-01 | 新日本製鐵株式会社 | 方向性珪素鋼板の製造方法 |
JP6424875B2 (ja) * | 2015-12-14 | 2018-11-21 | 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 |
CN108660303B (zh) * | 2017-03-27 | 2020-03-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种耐消除应力退火的激光刻痕取向硅钢及其制造方法 |
KR102576381B1 (ko) | 2019-01-16 | 2023-09-11 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 방향성 전자 강판의 제조 방법 |
US20220098694A1 (en) | 2019-01-16 | 2022-03-31 | Nippon Steel Corporation | Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet |
-
1987
- 1987-09-26 JP JP62239952A patent/JPH0680174B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6483620A (en) | 1989-03-29 |
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