JPH08291375A - 被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents
被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板Info
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Abstract
無方向性電磁鋼板における被膜密着性を改善する。 【構成】 SbおよびSnのいずれか1種または2種を合計
で0.01wt%以上0.15wt%未満で含有する無方向性電磁鋼
板における、地鉄表面のSbおよびSnの濃度について、Sb
+1/2 Snを20wt%以下とする。
Description
変圧器などの鉄心材料として広く用いられる無方向性電
磁鋼板に関して、特に被膜密着性を改善しようとするも
のである。
ナーや冷蔵庫のコンプレッサーモーターにも適用され、
またエアコンディショナーや冷蔵庫の生産台数が増加傾
向にあるところから、電磁鋼板の需要も増加している。
ここで、エアコンディショナーや冷蔵庫のコンプレッサ
ーは、いわゆる密閉型であり、フロンなどの冷媒はコン
プレッサー内のモーターで加圧され、キャピラリーノズ
ルと呼ばれる細い管を通って循環するという特殊な構造
を有する。従って、この種のコンプレッサーにおけるモ
ーターは、通常のモーターと異なり、フロンなどの冷媒
中で使用される。
ッサーのモーターに用いられる電磁鋼板においても優れ
た磁気特性が要求されている。この要求に対して、特公
昭56−54370 号や同58−3027号各公報では、微量のSbや
Snを含有することが提案され、磁気特性の改善がはから
れている。
Snを含有した無方向性電磁鋼板は、鉄心における鋼板積
層間での絶縁を図るために被成した被膜の密着性が劣る
ため、特に上記の密閉型コンプレッサーのモーターに適
用すると、冷媒中にはく離した被膜粉が混入して、この
被膜粉がキャピラリーノズルを詰まらせる結果、各機器
の冷却能が低下する不利が生じる。
を含有して磁気特性を向上した無方向性電磁鋼板におけ
る被膜密着性を改善するところにある。
またはSnを含有する無方向性電磁鋼板の被膜密着性につ
いて、とりわけフロン中での使用に伴うキャピラリーノ
ズル詰まりについて詳細に調査したところ、鋼板表面に
Sbおよび/またはSnが濃化して被膜密着性を劣化するこ
とを見出し、この発明を完成するに到った。
下、Si:4.0 wt%以下、Mn:2.0 wt%以下、Al:2.0 wt
%以下およびP:0.2 wt%以下を含み、さらにSbおよび
Snのいずれか1種または2種を合計で0.01wt%以上0.15
wt%未満で含有し、残部Feおよび不可避的不純物の組成
になりかつ、地鉄表面のSbおよびSnの濃度について、Sb
+1/2 Snが20wt%以下であることを特徴とする被膜密着
性に優れた無方向性電磁鋼板である。ここで、地鉄表面
のSbおよびSnの濃度とは、被膜を熱アルカリで除去して
露出した地鉄の表面をオージェ電子分光法(Auger Elec
tron Spectroscopy :以下、AESと示す)によって測
定して得られたSbおよびSnの濃度を意味する。
ついて、詳しく述べる。 C:0.003 wt%、Si:0.6 wt%、Mn:0.2 wt%、Al:0.
3 wt%、P:0.02 wt%、Sb:0〜0.15wt%およびSn:
0〜0.15wt%を含有する無方向性電磁鋼板用スラブを熱
間圧延後に酸洗し、次いで冷間圧延して板厚0.5 mmに仕
上げた。その後、700 ℃から900 ℃の種々の温度で仕上
焼鈍し、0秒から60秒間20%H3PO3 水溶液中で酸洗した
後、重クロム酸およびスチレン系樹脂エマルジョンを主
成分とした処理液をロールコーターで塗布して300 ℃で
焼き付け、膜厚0.4 μm の半有機被膜を被成した。
としてモーターを作製し、このモーターを密閉型コンプ
レッサーに組み込み、さらにコンプレッサーをモデル冷
凍機に組み込み、この冷凍機を500 h運転した。そし
て、運転後のキャピラリーノズルにおける詰まり量を、 1:0.05mg未満 2:0.05〜0.1mg 未満 3: 0.1〜0.3mg 未満 4: 0.3〜0.5mg 未満 5: 0.5mg以上 の5段階に分けて評価した。
ノズル詰まりに及ぼす影響について調べた結果を、Sbに
関して図1に、Snに関して図2に、それぞれ示す。図1
および2に示す結果から、SbおよびSnの添加量とキャピ
ラリーノズル詰まりとの間に相関を見出すことはできな
かった。
その深さ方向におけるSbの濃度分布を調査した。その結
果を図3に示すように、添加したSbの濃度は鋼板内部か
ら地鉄表面に向かって上昇し、地鉄表面で最高になるこ
とがわかった。なお、鋼板の長さまたは幅方向における
濃度は、均等である。
Snの濃度がキャピラリーノズル詰まりに及ぼす影響につ
いて調べた。その結果を図3に示すように、地鉄表面に
おけるSbおよびSnの濃度とキャピラリーノズル詰まりと
の間に明らかな相関が認められ、Sb+1/2 Snが20wt%以
下であれば、キャピラリーノズル詰まりが軽微であるこ
とが判明した。
度をSb+1/2 Snにおいて調査したのは、実験の結果か
ら、Snの被膜密着性に及ぼす影響が、Sbに比べて小さい
ことが明らかとなったためである。
膜が剥離する原因は、地鉄表面に濃化したSbおよび/ま
たはSnにあること、すなわち被膜と地鉄との界面にSbお
よび/またはSnが濃化することによって、被膜の密着性
が阻害されることが、新たに判明した。そして、優れた
被膜密着性、すなわちキャピラリーノズル詰まりが許容
される範囲に抑まる程度の被膜密着性を得るには、地鉄
表面におけるSbおよびSnの濃度、Sb+1/2 Snを20wt%以
下に抑制することが有効であることも明らかとなった。
いて述べる。まず、この発明で対象とする無方向性電磁
鋼板の成品における成分組成は、次の通りである。 C:0.01wt%以下 Cは炭化物の析出により磁気特性を劣化させるため、0.
01wt%以下とする。一方、10ppm 未満では、鋼板が脆く
なるため、10ppm 以上とすることがのぞましい。 S:4.0 wt%以下 Siは固有抵抗を高め鉄損を低減させる有用な元素であ
り、0.1 wt%以上は含有することが好ましい。しかしな
がら、過度に含有すると、冷間圧延性を阻害することか
ら、4.0 wt%以下とした。 Mn:2.0 wt%以下 Mnも固有抵抗を高めるのに有効な元素であり、0.1 wt%
以上は含有することが好ましい。しかしながら、過度に
含有すると、磁束密度の低下を招くので2.0 wt%以下と
した。 Al:2.0 wt%以下 Alも固有抵抗を高めるのに有効な元素であり、0.2 wt%
以上は含有することが好ましい。しかしながら、過度に
含有すると、磁束密度の低下を招くので2.0 wt%以下と
した。 P:0.2 wt%以下 Pは打抜性改善のために、好ましくは0.04wt%以上添加
できるが、0.2 wt%をこえると冷間圧延性が劣化するた
め、0.2 wt%以下とした。
計で0.01wt%以上0.15wt%未満SbおよびSnは、製品の磁
気特性を改善するために添加される。その含有量が0.01
wt%未満では、磁気特性改善の効果が小さく、また0.15
wt%以上添加しても磁気改善の効果はなく、また経済的
に不利であるので0.01wt%以上0.15wt%未満とした。
に、鋼板の地鉄表面に濃化して被膜密着性を阻害するた
め、地鉄表面におけるSbおよびSnの濃度、Sb+1/2 Snを
20wt%以下に抑制することが肝要である。ここで、Sbお
よび/またはSnの地鉄表面への濃化は、鋼板が高温に長
時間保持されるとき、すなわち熱間圧延時のコイリング
や熱延板焼鈍あるいは仕上焼鈍の際に進行すると考えら
れる。従って、この濃化を所定の範囲に抑制するには、
熱間圧延後や仕上焼鈍後の酸洗を長時間で注意深く行
い、かつ熱延板焼鈍および仕上焼鈍を低温で行うことが
有利である。なぜなら、酸洗を長時間で行うことによ
り、鋼板表面に濃化したSbやSnを除去することができ、
また焼鈍を低温で行うことにより、SbやSnの表面への濃
化が減少するからである。
えば従来70℃30%HCl 水溶液中で30S 行っていた、熱間
圧延後の酸洗を120S以上は行うこと、同様に通常、行う
ことのない仕上焼鈍後の酸洗を、例えば常温10%H3PO3
水溶液中で45S 以上行うこと、さらに熱延板焼鈍として
は、800 ℃以下の温度で2h以下行い、仕上げ焼鈍とし
ては、800 ℃以下で10S 以下の焼鈍を行うこと等が有効
である。ただし、これらをすべて行う必要はなく、適宜
これらを組みあわせることにより、表面のSb+1/2Sn を
20wt%以下とすることが重要である。なお、酸洗および
焼鈍は、上記条件に限定されるものではない。
条件を満足すれば、常法に従って製造することができる
が、好適な製造条件並びにその限定理由を次に示す。す
なわち、脱ガス処理による転炉製鋼法など、通常の製鋼
法により溶製したのち、連続鋳造あるいは鋳造−造塊法
によりスラブを製造する。その後、スラブを熱間圧延す
るが、スラブを再加熱した後熱間圧延する方法およびス
ラブ加熱せずに直接熱間圧延する方法のいずれもが適用
できる。磁気特性として、特に高い磁束密度が必要な場
合には、熱延板焼鈍もしくは熱延後の巻取時における自
己焼鈍により、熱延板の結晶粒を粗大化させ、集合組織
を改善することが有効である。熱延板焼鈍は、箱焼鈍あ
るいは連続焼鈍のいずれもが適応しうる。
を施す。1回の冷間圧延により、製品厚みとし、仕上焼
鈍するか、または中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施し
たのち、仕上焼鈍することのいずれかにより、製品とす
る。仕上焼鈍は、常法のいずれもが適応する。
のち、絶縁被膜を被成する。絶縁被膜の主成分はリン酸
塩系または重クロム酸塩系など公知のものが適合する。
なお、仕上焼鈍後、圧下率1〜15%のスキンパス圧延を
施してセミプロセス電磁鋼板とすることもできる。
溶製し、連続鋳造スラブとしたのち、熱間圧延を施して
から、70℃30%HCl 水溶液中で240 秒酸洗し、次いで冷
間圧延により0.5 mm厚とし、700 〜900 ℃× 5sの仕上
焼鈍を施し、0〜60秒間20%H3PO3 水溶液にて酸洗した
後、重クロム酸およびスチレン系樹脂エマルジョンを主
成分とした処理液をロールコーターで塗布して300 ℃で
焼付け、膜厚0.5 μm の半有機被膜を被成した。
としてモーターを作製し、このモーターを密閉型コンプ
レッサーに組み込み、さらにコンプレッサーをモデル冷
凍機に組み込み、この冷凍機を500 h運転した。そし
て、運転後のキャピラリーノズルにおける詰まり量を、
上述の5段階に分けて評価した。
による地鉄表面のSb, Sn濃度および750 ℃×2hの歪取
焼鈍後の磁気特性の測定結果とともに、表1に示す。同
表から、0.01〜0.15wt%の範囲のSbおよび/またはSnの
添加により磁気特性が向上し、一方地鉄表面のSb+1/2
Snを20wt%以下に抑制することでキャピラリーノズル詰
まりが皆無となったことがわかる。
溶製し、連続鋳造スラブとしたのち、熱間圧延を施し、
800 ℃×1時間の熱延板焼鈍を施してから、80℃30%HC
l 水溶液中で240 秒酸洗し、次いで冷間圧延により0.5
mm厚とし、700〜900 ℃×10sの仕上焼鈍後に圧下率5
%のスキンパス圧延を施し、0〜60秒間20%H3PO3 水溶
液にて酸洗した後、重クロム酸および酢酸ビニル樹脂エ
マルジョンを主成分とした処理液をロールコーターで塗
布して300 ℃で焼付け、膜厚0.2μm の半有機被膜を被
成した。
としてモーターを作製し、このモーターを密閉型コンプ
レッサーに組み込み、さらにコンプレッサーをモデル冷
凍機に組み込み、この冷凍機を500 h運転した。そし
て、運転後のキャピラリーノズルにおける詰まり量を、
上述の5段階に分けて評価した。
による地鉄表面のSb, Sn濃度および750 ℃×2hの歪取
焼鈍後の磁気特性の測定結果とともに、表2に示す。同
表から、0.01〜0.15wt%の範囲のSbおよび/またはSnの
添加により磁気特性が向上し、一方地鉄表面のSb+1/2
Snを20wt%以下に抑制することでキャピラリーノズル詰
まりが皆無となったことがわかる。
特性に優れ、かつ密閉型コンプレッサーに適用した場合
にキャピラリーノズル詰りの発生することのない、優れ
た被膜密着性を有する無方向性電磁鋼板を提供し得る。
すなわち、この発明の無方向性電磁鋼板は、とりわけ高
効率コンプレッサーのモーターに有利に適合するため、
エアコンディショナーや冷蔵庫の高効率化を促進するこ
とが可能である。
を示す図である。
を示す図である。
ズル詰りとの関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】C:0.01wt%以下、 Si:4.0 wt%以下、 Mn:2.0 wt%以下、 Al:2.0 wt%以下および P:0.2 wt%以下 を含み、さらにSbおよびSnのいずれか1種または2種を
合計で0.01wt%以上0.15wt%未満で含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物の組成になりかつ、地鉄表面のSbおよ
びSnの濃度について、 Sb+1/2 Sn が20wt%以下であることを特徴とする被膜密着性に優れ
た無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09659495A JP3446385B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板 |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|
JP (1) | JP3446385B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2818664A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-06-28 | Usinor | Acier magnetique a grains non orientes, procede de fabrication de toles et toles obtenues |
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-
1995
- 1995-04-21 JP JP09659495A patent/JP3446385B2/ja not_active Expired - Fee Related
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