JPH0762427A - 一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤 - Google Patents
一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤Info
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- JPH0762427A JPH0762427A JP21160293A JP21160293A JPH0762427A JP H0762427 A JPH0762427 A JP H0762427A JP 21160293 A JP21160293 A JP 21160293A JP 21160293 A JP21160293 A JP 21160293A JP H0762427 A JPH0762427 A JP H0762427A
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Abstract
上させる。 【構成】 平均粒径1〜40μmのアルミナ粉に水溶性
高分子粘結剤を0.1〜2重量%添加する。 【効果】 表面に酸化物のない、すなわち打ち抜き性が
良好で鉄損の低い一方向性珪素鋼板が製造可能となる。
Description
げ焼鈍の際に用いられる焼鈍分離剤に関するものであ
る。本焼鈍分離剤を用いることにより、グラス皮膜を生
成させないことによる打ち抜き性の良好な一方向性珪素
鋼板、あるいは鏡面を有する極めて鉄損の低い一方向性
珪素鋼板が製造できる。
以下のとおりである。Siを4%以下含有する珪素鋼ス
ラブを熱延し、1回もしくは中間焼鈍をはさむ2回の冷
延により最終板厚に仕上げ、湿潤雰囲気中の焼鈍により
脱炭とSiO2 を主体とするサブスケールを形成させ
る。続いてMgOを主体とする焼鈍分離剤を水に懸濁し
てスラリー状にして塗布、乾燥の後コイルに巻き取り、
高温仕上げ焼鈍を行う。この高温仕上げ焼鈍により、鋼
板中においてはゴス方位の二次再結晶粒が発達し、一方
鋼板表面においては焼鈍分離剤中のMgOとサブスケー
ル中のSiO2 が反応してフォルステライトを主体とす
るグラス皮膜が形成される。仕上げ焼鈍後の一方向性珪
素鋼板には必要に応じて絶縁コーティングが施される。
圧器等の鉄芯材である。鉄芯は、金型による打ち抜きも
しくは剪断によって所定形状に加工された一方向性珪素
鋼板の積層によって製造される。打ち抜きの際に問題と
なるのは返りである。返りが大きくなると鉄芯積層体に
おいて端面短絡が起こり、鉄損の異常増加が起こる。現
行の一方向性珪素鋼板の表面には前述のようにフォルス
テライトを主体とするグラス皮膜が形成されているが、
この皮膜は硬質である。したがって、打ち抜きのための
金型の摩耗が激しく、打ち抜き返りを防止するためには
金型の再研磨あるいは交換を頻繁に行わなければならな
い。これは作業性を著しく低下させ、また、コストの上
昇をまねく。
る項目の中で最も重要なものは鉄損である。鉄損が低い
ほど発電機、変圧器等に使用された場合の変換ロスが減
少するからである。一方向性珪素鋼板の鉄損値を低減さ
せる手段としては、鋼板板厚の減少、鋼中Si含有量の
増加、鋼板の高磁束密度化、皮膜による鋼板への張力付
与等が検討されてきた。最近では鋼板に線状の歪や溝を
導入する磁区制御技術も開発されている。
成されたと言ってもよく、さらなる低鉄損化を図るため
には新しい手段を開発する必要がある。最近注目されて
いる課題は、鋼板と皮膜界面の平坦化である。現行の一
方向性珪素鋼板においてはグラス皮膜と鋼板との界面の
凹凸が激しく、磁化過程における磁壁移動を阻害してい
る。したがってグラス皮膜のない一方向性珪素鋼板を製
造できるならば、さらなる低鉄損化が図れる。
る方法はよく知られている。しかしながら、フォルステ
ライトは化学的に安定な化合物であり、比較的濃度の高
くかつ温度の高い酸洗液に長時間浸漬しなければならな
い。したがって、工業的な規模で酸洗を行うことは設備
的にもコスト的にも困難が伴う。
討されてきた方法は、不活性な焼鈍分離剤を用いる方法
である。例えば、U. S. Patnt 3,785,882にお
いては高純度の粗粒アルミナ(100〜400メッシ
ュ、150〜40μm)を用いてグラス皮膜形成を防止
する方法が開示されている。しかしながら粗粒アルミナ
はスラリーになりにくくかつ、塗布乾燥後の鋼板に対す
る付着性が極めて弱い。同公報では有機系粘結剤の使用
によって、かような粗粒アルミナでも鋼板に対する付着
性が確保できるとされている。しかしながら、極端な粗
粒アルミナを焼鈍分離剤として用いた場合は鋼板に押し
疵をもたらす。
濁すると容易にスラリーになり、かつ塗布乾燥後の鋼板
に対する密着性も良好であるが高価である。さらに微粉
アルミナによるスラリーを焼鈍分離剤として用いた場合
には、しばしば仕上げ焼鈍時にアルミナの鋼板への焼き
付きが起こる。このような問題に対し、特開昭53−2
2443および特開昭55−89423号公報において
は、微細アルミナ焼鈍分離剤の焼き付きを防止するため
に含水珪酸塩を添加する方法が開示されている。
物元素の焼鈍分離剤への吸い上げ)を促進するためにア
ルミナに不活性MgO,Ca化合物やSr化合物を添加
する方法が特開昭59−96278、同64−7938
1、特開平3−2380号公報に開示されている。しか
しながら、これらの添加物はいずれもわずかながら水和
性があり、アルミナの焼き付きを完全には防止できな
い。
焼鈍後に脱炭酸化膜を除去した後、アルミナ等の不活性
焼鈍分離剤を塗布して仕上げ焼鈍を行う一方向性珪素鋼
板の製造方法が示されている。すなわち脱炭酸化膜の除
去により鋼板表面直下の介在物の生成が防止でき、酸化
膜を除去しなかった場合に比較して鉄損値(W17/50)
が0.1w/kg程度低い一方向性珪素鋼板が得られるとさ
れている。この技術を工業的に行うにあたっても、焼き
付きがなくかつ鋼板に対する付着性の良好な焼鈍分離剤
が必要である。
鈍後に皮膜形成や焼鈍分離剤の焼き付きのない、したが
って打ち抜き性、磁気特性の良好な一方向性珪素鋼板を
得るための焼鈍分離剤を提供しようとするものである。
の一方向性珪素鋼板の焼鈍分離剤塗布工程における操業
性に対するアルミナの平均粒径依存性について調査し
た。アルミナの平均粒径はマイクロトラックにより粒度
分布を測定し、累積重量百分率において50%に相当す
る粒径から見積もった。その結果以下のことが判明し
た。
合には焼鈍分離剤塗布工程において全く問題がない。1
〜20μmの場合にはスラリー作製は可能であるが、ス
ラリー塗布乾燥後の鋼板に対する付着性が悪く、コイル
の巻き取りや搬送の際に焼鈍分離剤が剥離してしまう。
20μmを超えると沈降しやすくスラリーが作製しにく
い。40μmを超えるアルミナ粒子は鋼板に押し疵を与
える。
対する焼き付き性のアルミナ粒径依存性について調査し
た。その結果、平均粒径1μm未満のアルミナからなる
スラリーを塗布した場合にはアルミナの焼き付きが起こ
った。これは、粒径が細かくなると表面積が増大し、ア
ルミナ粒子が活性化して焼結しやすくなることが原因で
あると思われる。一方、粒径1μmを超えるアルミナを
用いた場合にはアルミナの焼き付きがなく、金属光沢を
有する鋼板が得られる。
のよい細粒アルミナを用いた場合にはアルミナの鋼板へ
の焼き付きが発生し、焼き付きのない粗粒アルミナを用
いた場合には操業性が悪いことが判明した。従ってアル
ミナを焼鈍分離剤として用いるためには、1μm以上の
アルミナの鋼板に対する付着性を改善させねばならな
い。
m以下の粗粒アルミナの付着性を改善するための粘結剤
の添加条件を詳しく検討した。アルミナスラリーはアル
ミナ粉を水に懸濁して作製するゆえに、粘結剤は水溶性
でなければならない。また、粘結剤がアルカリ金属等の
無機物を含むならば、アルミナの焼き付きを促進するお
それがあるゆえ、無機物含有量のなるべく少ないものが
望ましい。
ースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレング
リコール等の水溶性高分子粘結剤があげられる。セルロ
ースエーテルとしてはメチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が知られてい
る。これらの各種水溶性高分子粘結剤をアルミナに添加
してスラリーを作製し、鋼板に塗布乾燥したところ、粘
結剤添加量によって鋼板に対する付着性が改善された。
確保するために必要な最低添加量は、アルミナの粒径が
1〜40μmの範囲では粒径にあまり依存せず、0.1
%であった。一方、添加量が2%を超えると、塗りむら
が生じ易くなる。これら粘結剤の添加量の上下限値は粘
結剤の種類、重合度(粘度)に依存しない。したがって
粘結剤の添加量の範囲は0.1〜2%とした。
合には、特開昭53−22113号公報にも記されてい
るように浸炭が懸念される。そこで平均粒径1μm以上
のアルミナに2%以下の有機高分子粘結剤を添加した水
スラリーを、脱炭焼鈍後の珪素鋼板に塗布乾燥し、通常
の仕上げ焼鈍を施した後鋼板に残留する炭素の分析を行
ったところ、いずれも20ppm 以下であった。
少なくとも本発明の範囲内で有れば、鋼板の残留炭素に
関する心配はない。残留炭素がかように少ない理由は、
ほとんどの有機高分子粘結剤が200〜400℃という
比較的低温で分解することにあると思われる。
剤に代わってアルミナ系の焼鈍分離剤を用いた場合、仕
上げ焼鈍中での脱Sが十分に進行するか否かが懸念され
る。発明者らの経験によれば、アルミナの焼き付きが生
せずかつ鋼板が金属光沢を呈している場合には、仕上げ
焼鈍中における脱Sは比較的スムーズに完了するとの傾
向を認めている。しかしながら、確実な脱Sを行うため
に、少量の脱S促進剤(MgO,CaO,CaSiO4
等)を焼鈍分離剤に添加することは本発明における効果
を減ずるものではない。
面化し、極めて鉄損の低い一方向性珪素鋼板を製造しよ
うとする場合にも有効である。その場合には、実施例に
おいて示すように、脱炭焼鈍における酸素ポテンシャル
を脱炭に必要な最小限に抑えて酸化層形成を抑制させる
か、あるいは脱炭焼鈍後の鋼板に酸洗等を施して脱炭酸
化層を除去した後、本発明による焼鈍分離剤を塗布乾燥
して仕上げ焼鈍を行うとよい。また、焼鈍分離剤スラリ
ーに微量の腐食防止剤を添加するならば、なお一層仕上
げ焼鈍後の鏡面化が良好となる。
7%、S:0.022%を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物よりなる珪素鋼熱延鋼帯を、980℃、3
分間の中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延により板厚0.3
5mmの冷延板とし、ついで湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍を行
った。ついでこの鋼板に表1に示す各種焼鈍分離剤を水
でスリラー化し、塗布乾燥の後、最終仕上げ焼鈍を行っ
た。その後、燐酸塩とコロイド状シリカを主成分とする
コーティング液を塗布焼き付けた。
気特性を調べた結果も表1に示す。表1における打ち抜
き性は直径5mmのスチールダイスにより打ち抜き作業を
行った際に、カエリ高さが50μmに達する打ち抜き回
数でもって評価している。表1から明らかなように、本
発明による焼鈍分離剤を用いるならば、打ち抜き性の格
段に優れた一方向性珪素鋼板が得られる。
025%、N:0.009%、Mn:0.07%、S:
0.015%、Se:0.015%、残部Feおよび不
可避的不純物からなる珪素鋼熱延鋼帯を1120℃で2
分間焼鈍した後、冷間圧延して板厚0.23mmとし、つ
いで湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍を行った。その後、フッ酸
中に浸漬することにより脱炭酸化膜を除去し、表2に示
す各種焼鈍分離剤を水で懸濁したスラリーを塗布、乾燥
の後、最終仕上げ焼鈍を行った。
とするコーティング液を塗布焼き付け、レーザービーム
を照射して磁区細分化処理を行った。得られた鋼板の外
観、磁気特性等を表2に示す。表2から明らかなよう
に、脱炭焼鈍皮膜を除去した鋼板に本発明による焼鈍分
離剤を用いるならば、極めて鉄損の低い一方向性電磁鋼
板が製造できる。
029%、N:0.008%、Mn:0.12%、S:
0.007%、残部Feおよび不可避的不純物よりなる
珪素鋼熱延鋼帯を1100℃で2分間焼鈍した後、冷間
圧延して板厚0.15mmとし、ついで湿潤雰囲気中で脱
炭焼鈍を行った。続いて二次再結晶を安定化させるため
にアンモニア雰囲気中で窒化処理を行い、全窒素量を1
90ppmとした。
炭酸化膜を除去し、表3に示す各種焼鈍分離剤を水で懸
濁したスラリーを塗布、乾燥の後、最終仕上げ焼鈍を行
った。さらに、燐酸塩とコロイド状シリカを主体とする
コーティング液を塗布焼き付け、レーザービームを照射
して磁区細分化処理を行った。得られた鋼板の外観、磁
気特性等を表3に示す。表3から明らかなように、脱炭
焼鈍皮膜を除去した鋼板に本発明による焼鈍分離剤を用
いるならば、極めて鉄損の低い一方向性電磁鋼板が製造
できる。
より、グラス皮膜を生成させないことによる打ち抜き性
の良好な一方向性珪素鋼板、あるいは鏡面を有する極め
て鉄損の低い一方向性珪素鋼板を安価に製造することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 平均粒径1〜40μmのアルミナ粉に、
水溶性高分子粘結剤をアルミナに対して0.1〜2重量
%添加した付着性が良好でかつ仕上げ焼鈍時に焼き付き
の極めて少ない一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤。 - 【請求項2】 水溶性高分子粘結剤が澱粉、セルロース
エーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコ
ールのいずれかである請求項1記載の一方向性珪素鋼板
用焼鈍分離剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21160293A JP2680529B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21160293A JP2680529B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0762427A true JPH0762427A (ja) | 1995-03-07 |
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Family
ID=16608488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21160293A Expired - Lifetime JP2680529B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 一方向性珪素鋼板用焼鈍分離剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2680529B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002088403A1 (fr) * | 2001-04-23 | 2002-11-07 | Nippon Steel Corporation | Procede de production de tole d'acier au silicium unidirectionnel exempte de pellicule de revetement minerale inorganique |
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---|---|---|---|---|
CN101707136B (zh) * | 2009-11-09 | 2011-12-21 | 常山科升电力设备有限公司 | 电抗器铁芯饼制作方法 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21160293A patent/JP2680529B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100413980C (zh) * | 2001-04-23 | 2008-08-27 | 新日本制铁株式会社 | 没有无机矿物皮膜的晶粒取向性硅钢板的制造方法 |
Also Published As
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