JPH11158556A - 一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH11158556A
JPH11158556A JP32743897A JP32743897A JPH11158556A JP H11158556 A JPH11158556 A JP H11158556A JP 32743897 A JP32743897 A JP 32743897A JP 32743897 A JP32743897 A JP 32743897A JP H11158556 A JPH11158556 A JP H11158556A
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JP
Japan
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steel sheet
annealing
tension
flattening
kgf
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JP32743897A
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English (en)
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Yosuke Kurosaki
洋介 黒崎
Norito Abe
憲人 阿部
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、鉄損の低いの度一方向性電磁鋼板
を製造する方法を提供するものである。 【解決手段】 仕上げ焼鈍された一方向性電磁鋼板を連
続平坦化焼鈍するに当たり、ライン内で平坦化及び二次
皮膜焼き付けのため鋼板を昇温する以前に鋼板に加わる
張力を3.0kgf/mm2 未満とすることを特徴とする張力
を付与する二次皮膜を有した一方向性電磁鋼板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は変圧器等の鉄心に使
用される一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は主に変圧器や発電機
の鉄心材料に使用されるが、省エネルギー化が要求され
ている昨今、鉄損の少ない鋼板が市場から要求されてい
る。
【0003】ところで一方向性電磁鋼板は、スラブを熱
間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍し、一回または中間
焼鈍を挟む二回以上の冷間圧延により最終板厚とし、脱
炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し仕上げ焼鈍される。仕上
げ焼鈍では二次再結晶現象を利用し{110}<001
>方位粒(ゴス方位粒)を高度に集積させた組織を得
る。加えて、脱炭焼鈍で鋼板表面に形成したSiO2
主成分とした酸化皮膜とMgOを主成分とした焼鈍分離
剤が反応しフォルステライトを主成分とする一次皮膜が
形成し、これが鋼板に張力を付与し、鉄損が低減され
る。また、張力付与と絶縁を目的とする二次皮膜が平坦
化焼鈍ラインで塗布焼き付けされ、鋼板に加わる張力を
増加させ、鉄損が低減される。
【0004】仕上げ焼鈍では1200℃程度で高温長時
間焼鈍し、この際コイルにはコイルセット(巻きぐせ)
がつくため、これを矯正するため800℃程度で平坦化
焼鈍される。また、この焼鈍に先だって二次皮膜が塗布
され、平坦化焼鈍と同時に皮膜が焼き付けられる。従っ
て、一般的な平坦化焼鈍のライン構成は、払い出しリー
ル→余剰焼鈍分離剤除去→入側ルーパー→皮膜塗布→焼
鈍(皮膜焼付けと平坦化)→出側ルーパー→巻き取りリ
ール、というものである。
【0005】従来、平坦化焼鈍ラインについては、例え
ば特公平6−63042号公報、特開平4−56731
号公報に焼鈍の温度や焼鈍中の鋼板にかかる張力を制御
して低鉄損を得る方法が提案されてきた。しかしなが
ら、仕上げ焼鈍後平坦化焼鈍までの間の鋼板にかかる張
力の鉄損に及ぼす影響については知られていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上従来技術の方法で
得られる鉄損は、低鉄損という点では満足できるもので
はなかった。本発明は、従来検討されていなかった仕上
げ焼鈍後平坦化焼鈍までの間の鋼板にかかる張力を狭い
範囲に制御することにより、鉄損の低い製品を得られる
方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、仕上
げ焼鈍された一方向性電磁鋼板を連続平坦化焼鈍するに
当たり、ライン内で二次皮膜焼き付け及び平坦化のため
鋼板を昇温する以前に鋼板に加わる張力を3.0kgf/mm
2 未満とすることを特徴とする張力を付与する二次皮膜
を有した一方向性電磁鋼板の製造方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者は、鉄損の低い一方向性
電磁鋼板を製造する方法を鋭意検討したところ、二次皮
膜焼き付け及び平坦化のため鋼板を昇温する以前に鋼板
に加わる張力を3.0kgf/mm2 未満の狭い範囲に制御す
ることが非常に有効であることを見出した。
【0009】図1は、本発明者が行なった実験結果の一
例である。高磁束密度一方向性電磁鋼板の通常の方法に
より製鋼から仕上げ焼鈍まで通板されたSi:3.24
%を含有し、板厚0.23mmの鋼板コイルから平坦化焼
鈍入側でサンプル採取した。余剰焼鈍分離剤を除去した
後、30mm幅×300mm長に剪断した。続いて引張試験
機で種々の張力で鋼板に張力を付与し、その後一部の試
料にリン酸Al、クロム酸、コロイダルSiO2 からな
る二次皮膜を4g/m2 塗布し、800℃で焼鈍し皮膜
を焼き付けた。更に800℃×2.5時間の歪取り焼鈍
を行い、磁気特性を測定した。図1には二次皮膜を塗布
した試料の張力と磁気特性の関係を示す。本発明範囲で
ある張力が3.0kgf/mm2 未満で低い鉄損を得られるこ
とが分かる。一方向性電磁鋼板は通常3%程度Siを含
有し、常温における降伏点は35kgf/mm2 程度である。
従って、張力3.0kgf/mm2 という値は降伏点以下で弾
性変形内であり、3.0kgf/mm2 より張力が増加した場
合に鉄損が悪くなるのは塑性変形により歪みが導入され
たためではないことが分かる。
【0010】図2には比較例で二次皮膜を塗布しなかっ
た試料の張力と磁気特性の関係を示す。仕上げ焼鈍後の
一方向性電磁鋼板の表面にはフォルステライトを主成分
とする一次皮膜を形成しており、これも鋼板に張力を付
与している。図2では鉄損が劣化しないことから、フォ
ルステライトの張力が変化したのではないことが分か
る。
【0011】従って、張力が3.0kgf/mm2 未満に鉄損
が低くなる原因は、現在のところ未解明部分が多いが、
一次皮膜と二次皮膜の界面が変化し、鋼板に加わる二次
皮膜の張力が変化するためではないかと考えられる。
【0012】〔本発明の諸条件および限定理由〕二次皮
膜焼き付け及び平坦化のため鋼板を昇温する以前に鋼板
に加わる張力を3.0kgf/mm2 未満とすると鉄損が低減
する(図1参照)。一般的な平坦化焼鈍のライン構成
は、払い出しリール→余剰焼鈍分離剤除去→入側ルーパ
ー→皮膜塗布→焼鈍(皮膜焼付けと平坦化)→出側ルー
パー→巻き取りリールというものであるから、払い出し
リールから皮膜塗布までの間、例えば余剰焼鈍分離剤除
去や入側ルーパーで鋼板に加わる張力を3.0kgf/mm2
未満とすることが有効である。また、磁区制御のために
平坦化焼鈍ラインに歯車やプレスにより溝加工する装置
を組み込む場合も何ら本発明の効果は損なわれない。
【0013】張力を付与すると二次皮膜を有した場合に
鋼板を昇温する以前に鋼板に加わる張力を3.0kgf/mm
2 未満とする鉄損が低減する。(図1参照)。張力を付
与する二次皮膜を有しない場合には鋼板に加わる張力は
鉄損に影響しない(図2参照)。
【0014】
【実施例】〔実施例1〕仕上げ焼鈍されたSi:3.2
7%を含有し、板厚0.23mmの高磁束密度一方向性電
磁鋼板用のコイルを供試材とした。これを「払い出しリ
ール→ブライドルロール→余剰焼鈍分離剤除去→ブライ
ドルロール→入側ルーパー→ブライドルロール→二次皮
膜塗布→焼鈍(二次皮膜焼付けと平坦化)→ブライドル
ロール→出側ルーパー→ブライドルロール→巻き取りリ
ール」という構成の平坦化焼鈍ラインを通板した。その
後コイルからエプスタイン試料を採取し、歪取焼鈍し磁
気特性を測定した。二次皮膜は、リン酸Al、リン酸M
g、クロム酸、コロイダルSiO2 からなる二次皮膜を
4g/m2 塗布焼き付けした。この時、入側ルーパーに
おいてループカーを操作して鋼板に加わる張力を種々変
化させた。払い出しリール→余剰焼鈍分離剤除去の間は
張力1.0kgf/mm2 で通板し、二次皮膜塗布→焼鈍(二
次皮膜焼付け平坦化)との間は張力0.5kgf/mm2 で通
板し、出側ルーパー→巻き取りリールの間は張力1.0
kgf/mm2 で通板した。表1には入側ルーパーでの張力と
磁気特性の関係を示す。本発明範囲にある張力3.0kg
f/mm2未満の場合に低鉄損を得られることが分かる。
【0015】
【表1】
【0016】〔実施例2〕仕上げ焼鈍されたSi:3.
27%を含有し、板厚0.23mmの高磁束密度一方向性
電磁鋼板用のコイルを供試材とした。これを「払い出し
リール→ブライドルロール→余剰焼鈍分離剤除去→ブラ
イドルロール→入側ルーパー→ブライドルロール→歯車
による溝加工→ブライドルロール→二次皮膜塗布→焼鈍
(二次皮膜焼付けと平坦化)→ブライドルロール→出側
ルーパー→ブライドルロール→巻き取りリール」という
構成の平坦化焼鈍ラインを通板した。その後コイルから
エプスタイン試料を採取し、歪取焼鈍し磁気特性を測定
した。二次皮膜は、リン酸Al、リン酸Mg、クロム
酸、コロイダルSiO2 からなる二次皮膜を4g/m2
塗布焼き付けした。この時、入側ルーパーにおいてルー
プカーを操作して鋼板に加わる張力を種々変化させた。
払い出しリール→余剰焼鈍分離剤除去の間は張力1.0
kgf/mm2 で通板し、歯車による溝加工は張力2.0kgf/
mm2 で通板し、二次皮膜塗布→焼鈍(二次皮膜焼付け平
坦化)との間は張力0.5kgf/mm2 で通板し、出側ルー
パー→巻き取りリールの間は張力1.0kgf/mm2 で通板
した。表2には入側ルーパーでの張力と磁気特性の関係
を示す。本発明範囲にある張力3.0kgf/mm2 未満の場
合に低鉄損を得られることが分かる。
【0017】
【表2】
【0018】〔実施例3〕仕上げ焼鈍されたSi:3.
09%を含有し、板厚0.30mmの一方向性電磁鋼板用
のコイルを供試材とした。これを「払い出しリール→ブ
ライドルロール→余剰焼鈍分離剤除去→ブライドルロー
ル→入側ルーパー→ブライドルロール→二次皮膜塗布→
焼鈍(二次皮膜焼付けと平坦化)→ブライドルロール→
出側ルーパー→ブライドルロール→巻き取りリール」と
いう構成の平坦化焼鈍ラインを通板した。その後コイル
からエプスタイン試料を採取し、歪取焼鈍し磁気特性を
測定した。二次皮膜は、リン酸Mg、クロム酸、コロイ
ダルSiO2 からなる二次皮膜を4g/m2 塗布焼き付
けした。この時、入側ルーパーにおいてループカーを操
作して鋼板に加わる張力を種々変化させた。払い出しリ
ール→余剰焼鈍分離剤除去の間は張力1.0kgf/mm2
通板し、二次皮膜塗布→焼鈍(二次皮膜焼付け平坦化)
との間は張力0.5kgf/mm2 で通板し、出側ルーパー→
巻き取りリールの間は張力1.0kgf/mm2 で通板した。
表3には入側ルーパーでの張力と磁気特性の関係を示
す。本発明範囲にある張力3.0kgf/mm2 未満の場合に
低鉄損を得られることが分かる。
【0019】
【表3】
【0020】
【発明の効果】以上ごとく本発明によれば、鉄損の低い
一方向性電磁鋼板を製造でき、その工業的効果は非常に
大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】二次皮膜を塗布した試料の鋼板に加えた張力と
磁気特性の関係図である。
【図2】二次皮膜を塗布しなかった試料の鋼板に加えた
張力と磁気特性の関係図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仕上げ焼鈍された一方向性電磁鋼板を連
    続平坦化焼鈍するに当たり、ライン内で二次皮膜焼き付
    け及び平坦化のため鋼板を昇温する以前に鋼板に加わる
    張力を3.0kgf/mm2 未満とすることを特徴とする張力
    を付与する二次皮膜を有した一方向性電磁鋼板の製造方
    法。
JP32743897A 1997-11-28 1997-11-28 一方向性電磁鋼板の製造方法 Withdrawn JPH11158556A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052230A (ja) * 2010-08-06 2012-03-15 Jfe Steel Corp 方向性電磁鋼板およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052230A (ja) * 2010-08-06 2012-03-15 Jfe Steel Corp 方向性電磁鋼板およびその製造方法
US9330839B2 (en) 2010-08-06 2016-05-03 Jfe Steel Corporation Grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same

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