JPH10140300A - 低残留磁束密度の方向性けい素鋼板 - Google Patents
低残留磁束密度の方向性けい素鋼板Info
- Publication number
- JPH10140300A JPH10140300A JP30995696A JP30995696A JPH10140300A JP H10140300 A JPH10140300 A JP H10140300A JP 30995696 A JP30995696 A JP 30995696A JP 30995696 A JP30995696 A JP 30995696A JP H10140300 A JPH10140300 A JP H10140300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- steel sheet
- magnetic flux
- flux density
- surface layer
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
く偏磁による突入電流を防止することができる低残留磁
束密度の方向性けい素鋼板を提供すること。 【解決手段】板厚方向にSiの濃度勾配を有し、表層S
i濃度のほうが板厚中心部のSi濃度より高く、表層の
Si濃度と板厚中心近傍の最低のSi濃度との差が0.
5wt%以上である低残留磁束密度の方向性けい素鋼
板。
Description
流が問題となるトランスに使用する方向性けい素鋼板に
関し、特に低残留磁束密度の方向性けい素鋼板に関す
る。
率化のため、いわゆるGoss方位を有する一方向性け
い素鋼板が使用されている。方向性けい素鋼板は、磁束
密度が高く、低鉄損であるため、小型化および高効率化
には適した材料である。しかしながら、方向性けい素鋼
板は残留磁束密度が高いため、トランスに偏磁が生じ、
トランスの再起動時に定格電流の数十倍もの突入電流が
発生し、ブレーカーが作動してトランスの起動が不可能
となることがある。
ンスの設計動作磁束密度を下げるか、または磁路にギャ
ップを設けることが行われている。しかし、前者の場合
はトランスが大型化し、後者の場合は組立コストが増大
するという問題が生じる。
鑑みてなされたものであって、機器の大型化やコスト増
大等をもたらすことなく偏磁による突入電流を防止する
ことができる低残留磁束密度の方向性けい素鋼板を提供
することを目的とする。
を解決すべく検討を重ねた結果、方向性けい素鋼板にお
いて厚さ方向にSiの濃度勾配を形成することにより残
留磁束密度を著しく低下させることができることを知見
した。
されたものであって、第1に、板厚方向にSiの濃度勾
配を有し、表層Si濃度のほうが板厚中心部のSi濃度
より高く、表層のSi濃度と板厚中心近傍の最低のSi
濃度との差が0.5wt%以上であることを特徴とする
低残留磁束密度の方向性けい素鋼板を提供するものであ
る。
し、表層Si濃度のほうが板厚中心部のSi濃度より高
く、表層のSi濃度と板厚中心近傍の最低のSi濃度と
の差が0.5wt%以上であり、Si濃度の板厚方向全
体の平均値が3〜7wt%であることを特徴とする低残
留磁束密度の方向性けい素鋼板を提供するものである。
第3に、上記いずれかの鋼板において、表層のSi濃度
が7.5wt%以下であることを特徴とする低残留磁束
密度の方向性けい素鋼板を提供するものである。
する。方向性鋼板の板厚方向にSiの濃度勾配をつけた
場合の残留磁束密度(Br)の変化を図1に示す。サン
プルとしては、0.3mm板厚の3.1wt%Si一方
向性けい素を浸珪処理して作製したものを用いた。浸珪
処理においては、1200℃に加熱した鋼板と、20v
ol%のSiCl4 と80vol%のN2 との混合ガス
とを反応させ、鋼板表面からSiを浸透させ、その後N
2 中で均熱してSiを板中心部へ拡散浸透させた。ここ
では、Si浸透時間と拡散時間とを変化させ、種々に濃
度勾配を有するサンプルを作製し、磁気特性を測定し
た。
の残留磁束密度を測定した結果を示すものであり、横軸
は、サンプルの断面についてX線マイクロアナライザー
でSiを定量分析し、その最高値と最低値との差(ΔS
i)をとったものである。
成し、ΔSiが増加すると残留磁束密度は単調に低下す
る。また、図より、残留磁束密度を10%以上低下させ
るためにはΔSiを0.5%以上とすることが必要であ
ることがわかる。ΔSiを増加させると残留磁束密度が
低下する原因は完全には解明されていないが、Siの添
加とともに格子定数が小さくなることから、Siの濃度
勾配を形成することにより板内に張力が発生するためと
推定される。
を形成し、板厚中心近傍の最低のSi濃度が表層のSi
濃度よりも0.5wt%以上低いことを要件としてい
る。なお、この場合において、板厚方向のSi濃度を測
定する方法は特に限定されないが、X線マイクロアナラ
イザーで測定することが好適である。
配をつけること自体は、特開昭62−227033号か
ら227036号まで、特開昭62−227077号、
および特開平4−246157号の各公報に開示されて
いる。しかし、これらの目的は、浸珪処理法で高けい素
鋼板を製造する際に、拡散処理時間を短くするため、途
中で拡散処理を中断することにあり、その結果としてS
iの濃度勾配が形成されるのであり積極的にSiの濃度
勾配を形成するという思想は含まれていない。これらに
おいて拡散処理を中断する時間は鉄損が劣化しない範囲
で決められている。鉄損は種々の要因で決定されるが、
これを低下させるためには残留磁束密度を高くすること
が必要であり、上記各公報の技術は残留磁束密度があま
り低下しない範囲で、Siの濃度勾配の許容値を求めた
ものであるといえる。これに対して本発明は残留磁束密
度を低下させるために積極的にSiの濃度勾配を形成し
たものであり、上記各公報の技術とはSiの濃度勾配の
意味合いが全く異なる。
ては、典型的には一方向性であり、その例としてはGo
ss方位を有するものが挙げられるが、これに限るもの
ではない。
体の平均値Si濃度が3wt%以下であるとGoss方
位等の形成が困難となるため、3wt%以上であること
が好ましい。一方、平均値Si濃度が高くなると、これ
に伴って表層Siも高くなり、加工性が劣化する。加工
性の点からは、表層Si濃度が7.5wt%以下である
ことが好ましく、その結果、平均値Si濃度は7wt%
以下とすることが好ましい。したがって、本発明では、
好ましいSiの平均値濃度として、3〜7wt%を規定
し、さらに表層のSi濃度の好ましい値として、7.5
wt%以下を規定している。なお、本発明において、S
i以外の元素は特に規定されず、他の元素は通常の方向
性けい素鋼板に含有される量であれば許容される。
1に示す組成の0.23mm厚のGoss方位を持つ方
向性けい素鋼板を連続浸珪処理ラインで浸珪・拡散処理
して板厚方向にSiの濃度勾配を形成した。浸珪処理ラ
インとしては、加熱・浸珪・拡散・冷却帯および絶縁皮
膜コーティング装置からなるものを用いた。浸珪ライン
では、1200℃まで加熱後、SiCl4ガスと鋼板と
を反応させ鋼板表面にFe3Siを形成し、その後拡散
均熱してSiを板中心部に拡散させ、Siの濃度勾配を
形成した。この際に、SiCl4ガス濃度と均熱時間を
変えて種々のSiプロファイルを有する鋼板を製造し
た。なお、この鋼板の浸珪前後でのSi以外の成分量は
ほぼ同一であった。
50Hz、1kVAのトランスを作製し、位相制御のも
とで突入電流の測定を実施した。その際の残留磁束密
度、磁束密度B8、突入電流比の値を表2に示す。残留
磁束密度は、50Hzで1.4Tまで磁化したときの値
である。また、突入電流はトランスを1.4Tまで磁化
したときの値であり、定格電流との比で評価した。ΔS
i、表層Si濃度、平均Si濃度、残留磁束密度、磁束
密度B8、および突入電流比を表2に示す。
れば、残留磁束密度が低く、そのため突入電流特性に優
れていることが明らかとなった。このことから、本発明
により、突入電流の低いトランス用の方向性けい素鋼板
が得られることが確認された。なお、No.3はSi量が
多いため、加工性に劣っていた。
板厚方向にSiの濃度勾配を有し、表層Si濃度のほう
が板厚中心部のSi濃度より高く、表層のSi濃度と板
厚中心近傍の最低のSi濃度との差が0.5wt%以上
とすることにより、低残留磁束密度の方向性けい素鋼板
を得ることができる。したがって、機器の大型化やコス
ト増大等をもたらすことなく偏磁による突入電流を防止
することができる。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 板厚方向にSiの濃度勾配を有し、表層
Si濃度のほうが板厚中心部のSi濃度より高く、表層
のSi濃度と板厚中心近傍の最低のSi濃度との差が
0.5wt%以上であることを特徴とする低残留磁束密
度の方向性けい素鋼板。 - 【請求項2】 板厚方向にSiの濃度勾配を有し、表層
Si濃度のほうが板厚中心部のSi濃度より高く、表層
のSi濃度と板厚中心近傍の最低のSi濃度との差が
0.5wt%以上であり、Si濃度の板厚方向全体の平
均値が3〜7wt%であることを特徴とする低残留磁束
密度の方向性けい素鋼板。 - 【請求項3】 表層のSi濃度が7.5wt%以下であ
ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の低
残留磁束密度の方向性けい素鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30995696A JP4012275B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 低残留磁束密度のトランス用方向性けい素鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30995696A JP4012275B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 低残留磁束密度のトランス用方向性けい素鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10140300A true JPH10140300A (ja) | 1998-05-26 |
JP4012275B2 JP4012275B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=17999387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30995696A Expired - Fee Related JP4012275B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | 低残留磁束密度のトランス用方向性けい素鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4012275B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6527876B2 (en) | 1998-03-12 | 2003-03-04 | Nkk Corporation | Silicon steel sheet and method for producing the same |
KR100900661B1 (ko) * | 2002-11-11 | 2009-06-01 | 주식회사 포스코 | 침규확산 피복조성물 및 이를 이용한 고규소 전기강판제조방법 |
JP2009263782A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
CN110607496A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 东北大学 | 一种具有Goss织构的Fe-Si合金的制备方法 |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP30995696A patent/JP4012275B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6527876B2 (en) | 1998-03-12 | 2003-03-04 | Nkk Corporation | Silicon steel sheet and method for producing the same |
KR100900661B1 (ko) * | 2002-11-11 | 2009-06-01 | 주식회사 포스코 | 침규확산 피복조성물 및 이를 이용한 고규소 전기강판제조방법 |
JP2009263782A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
CN110607496A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 东北大学 | 一种具有Goss织构的Fe-Si合金的制备方法 |
CN110607496B (zh) * | 2018-06-14 | 2021-03-26 | 东北大学 | 一种具有Goss织构的Fe-Si合金的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4012275B2 (ja) | 2007-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5993568A (en) | Soft magnetic alloy sheet having low residual magnetic flux density | |
KR950005792B1 (ko) | 자기특성이 우수한 방향성 전기 강판의 제조방법 | |
JPH10140300A (ja) | 低残留磁束密度の方向性けい素鋼板 | |
EP3913093A1 (en) | Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet | |
JPS6293342A (ja) | 軟質磁性材料 | |
JP2002356750A (ja) | 低鉄損、低騒音の方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP3656913B2 (ja) | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板 | |
Ushigami et al. | Development of low-loss grain-oriented silicon steel | |
JP2000045053A (ja) | 鉄損の低い方向性珪素鋼板 | |
JP3210776B2 (ja) | 非晶質磁性合金を用いた磁性材料、磁性材料の製造方法 | |
Kobayashi et al. | Heatproof domain refining method using combination of local strain and heat treatment for grain oriented 3% Si-Fe | |
JPH10140298A (ja) | 低騒音・低残留磁束密度の無方向性けい素鋼板 | |
JPH10140301A (ja) | 低残留磁束密度で低騒音の方向性けい素鋼板 | |
JP2583357B2 (ja) | 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 | |
EP0947596B1 (en) | Silicon steel having low residual magnetic flux density | |
JP2002069594A (ja) | 低騒音トランス用電磁鋼板 | |
ATE17376T1 (de) | Nicht-kornorientiertes elektroblech mit niedrigen wattverlusten und hoher magnetflussdichte und verfahren zu seiner herstellung. | |
JP3890790B2 (ja) | 高珪素鋼板 | |
JPH11293417A (ja) | 磁気時効性に優れかつ残留磁束密度の低い珪素鋼板 | |
KR100501002B1 (ko) | 방향성 전기강판의 제조방법 | |
EP3913094A1 (en) | Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet | |
JP3455019B2 (ja) | 低磁場磁気特性の優れた計器用一方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
US3585085A (en) | Process of making tape wound magnetic cores having cube on face orientation | |
Moses et al. | Improvement of magnetic properties of electrical steels using a surface diffusion technique | |
JPH10140302A (ja) | 低残留磁束密度で低鉄損の無方向性けい素鋼板およびその製造方法、ならびに低突入電流で低損失のトランス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070316 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130914 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |