JPH11302858A - 一方向性電磁鋼板及び一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法 - Google Patents
一方向性電磁鋼板及び一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法Info
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Abstract
板に、張力付与型の絶縁皮膜を形成した際の張力増強方
法を提供する。 【解決手段】 鋼板表面にフォルステライト被膜のない
一方向性電磁鋼板に、硼酸とベーマイトを主成分とする
コーティング液を塗布し、連続焼鈍により被膜を形成し
た後、500 〜1000℃の温度範囲にて0.5 時間以上の焼鈍
を施すことにより、被膜の張力付与効果が増強し、鉄損
低減を図った一方向性電磁鋼板とその製造方法。
Description
に、張力付加型の絶縁皮膜を形成した際の張力増強方法
に関するものである。
多用されており、特にエネルギーロスを少なくするため
に鉄損の少ない材料が求められている。一般に、鉄損の
低減には鋼板に張力を付与することが有効であることが
知られている。鋼板に張力を付与するためには、鋼板よ
り熱膨張係数の小さい材質からなる皮膜を高温で形成す
ることが有効である。仕上げ焼鈍工程中に鋼板表面の酸
化物と焼鈍分離剤とが反応して生成するフォルステライ
ト皮膜は、鋼板に張力を与えることができるが、更に前
記皮膜の上に、コロイド状シリカ、燐酸塩、クロム酸塩
からなる絶縁皮膜を形成する方法は、鋼板に対する張力
付与の効果が大きく、鉄損低減に有効である。従って、
仕上げ焼鈍工程で生じた皮膜を残した上で、上記のよう
な張力性の絶縁被膜を施すことが一般的な一方向性電磁
鋼板の製造方法となっている。
れた界面構造が、鉄損に対する被膜張力効果をある程度
相殺していることが判明してきた。そこで、例えば、特
開昭49-96920号公報に開示されているように、仕上げ焼
鈍工程で生ずるフォルステライト被膜を後工程にて除去
するか、あるいはフォルステライト被膜を形成させない
ような仕上げ焼鈍法により、鋼板表面の磁気的平滑性を
向上させた材料上に、張力被膜を改めて形成させ、更な
る鉄損低減を試みる技術が開発された。
には、一種類の絶縁被膜において、従来の二種類の被膜
の合計以上の張力を付与する必要がある。そのために
は、絶縁被膜の単位体積当たりの張力を増大させること
が好ましい。これまで、特開平6-65754 号公報等におい
て、硼酸とベーマイトを含む微粒子分散液を塗布し、焼
き付けることによる新しい酸化物皮膜の形成方法が提案
されている。本発明による被膜は、鋼板に対し従来の張
力型絶縁被膜に比し1.5 〜2.0 倍の高い張力を付与する
ことが可能であるため、磁気的平滑界面(鏡面)を有す
る一方向性電磁鋼板の絶縁被膜への適用が期待される。
しかしながら、さらなる鉄損低減実現のためには、より
大きな張力を付与する必要がある。
明は、フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼板表
面上に、張力付加型の絶縁被膜を形成した際の張力付与
効果を増強させる方法を提供するものである。
イト被膜のない一方向性電磁鋼板、表面にフォルステラ
イトを意図的に形成させない条件で仕上焼鈍された一方
向性電磁鋼板、或いは仕上焼鈍後表面に形成されたフォ
ルステライト被膜を除去した一方向性電磁鋼板に、硼酸
とベーマイトを主成分とするコーティング液を塗布し、
連続焼鈍することにより被膜形成後、500 〜1000℃の温
度範囲にて、0.5 時間以上の焼鈍を施す一方向性電磁鋼
板被膜の張力増強方法、を要旨とする。また、上記コー
ティング液における硼酸とベーマイトの組成比が、それ
ぞれ酸化物換算のモル比で、 0.2≦B2O3/Al2O3≦1.0 と
し、さらに、前記0.5 時間以上の焼鈍を、鉄心成形後に
行なう一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法を要旨とす
る。また、上述の方法で被膜が形成され、かつ磁気的平
滑界面を有する一方向性電磁鋼板を要旨とする。
発明者らは、フォルステライト被膜のない鋼板上に密着
性の優れた絶縁被膜形成のため、以下のような試験を行
った。約3%Siを含有する0.23mm板厚の冷延板を供試材と
し、特開平7-118750号公報で示されているように、Fe系
酸化物の生成しない酸化度の雰囲気ガス中で脱炭焼鈍を
行い、焼鈍分離剤としてアルミナを用いることにより、
最終仕上げ焼鈍においてフォルステライト皮膜がなく、
かつ鏡面に近い状態(中心線平均粗さ 0.3μm)に達成し
た試料を用いた。
水洗を行った後、硼酸とベーマイトを主成分とする絶縁
コーティング液(モル比=0.5)を、鋼板表面に溝付きゴ
ムロールで塗布し、800 ℃の温度で2 分間連続焼鈍炉に
て焼き付けた。このときの皮膜張力は、0.98kgf/mm2 で
あった(皮膜量4.5g/m2 片面) 。さらに500 〜1000℃に
て、種々の時間バッチ焼鈍を行い、皮膜張力を測定し
た。
りの張力増加量の関係を図1に示す。図1の数値は、絶
縁被膜を鋼板片面当たり4.5g/m2 形成したときの張力増
加量(0.98kgf/mm2からの増加代) である。図1より、連
続焼鈍炉にて絶縁被膜形成後、さらにバッチ焼鈍を行う
ことにより、被膜張力は増加することが分かる。特に、
30分以上の焼鈍によりその向上代は大きく、0.1kgf/mm2
以上となるため、本発明における焼鈍時間の範囲を30分
以上とした。
バッチ焼鈍を行うことにより、被膜張力が増加する理由
は、以下のように考えられる。本絶縁皮膜が鋼板に対し
張力を付与する原因は、硼酸とベーマイトの反応におい
て生成される硼酸アルミニウムと、一方向性電磁鋼板の
熱膨張係数差に起因するものである。ところが連続焼鈍
における焼鈍時間は短く、高々数分であるため、絶縁皮
膜中の硼酸とベーマイトの反応が十分であるとはいい難
い。そこで長時間のバッチ焼鈍を施すことにより、未反
応の硼酸とベーマイトが反応し、硼酸アルミニウム生成
され、張力付与効果が大きくなる。
500℃以上、1000℃以下とした理由は、硼酸とベ
ーマイトの反応促進の観点から、500℃以上が好まし
く、経済性の観点から1000℃以下が望ましいからで
ある。巻鉄心として使用される方向性電磁鋼板に対して
は、レーシングと呼ばれる成形を行った後、加工により
導入された歪みを除去する目的で焼鈍が施される。本発
明において示される条件にてこの焼鈍が実行されれば、
工程を増加させることなく絶縁被膜の張力増加が期待さ
れる。
ベーマイトを主成分とする場合には、それぞれの酸化物
換算のモル比で、 0.2≦B2O3/Al2O3≦1.0 とする必要が
ある。この理由は、組成比がこの範囲を超えてB2O3が少
ない場合、被膜張力が小さくなるため十分な鉄損改善効
果が得られず、一方、B2O3が多すぎる場合、化学量論組
成からの過剰分は、未反応物として残存し、耐水性、耐
食性の低下、及び耐熱性、耐スティッキング性の劣化を
招くためである。
手段は、前述したような溝付きゴムロール(ロールコー
ター)を用いる以外に、ディップ法、スプレー吹き付
け、あるいは電気泳動法など、従来公知のいずれの方法
も採用できる。また、張力付与による鉄損低減効果は、
鋼板表面が磁気的平滑界面(鏡面)を有する場合により
効果的である。ここで、磁気的平滑界面とは、中心線平
均粗さで0.4 μm 以下の鋼板表面を意味している。
23mm板厚の冷延板を、Fe系酸化物の生成しない酸化度の
雰囲気中で脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離剤としてアルミナ
を用いることにより、仕上げ焼鈍において磁気的平滑界
面(中心線平均粗さ 0.3μm)を達成した材料を用いた。
する絶縁コーティング液(酸化物換算モル比B2O3/Al2O3
=0.5)を、鋼板表面にロールコーターにて塗布し、800
℃の温度で120 秒間焼き付けた。このとき鉄損W17/50は
0.785W/kg(B8=1.94T) 、被膜張力は、片面当たりの被膜
量4.5g/m2 換算で0.96kgf/m2であった。さらに、850 ℃
にて種々の時間バッチ焼鈍を行った。その時の被膜張力
の向上代、鉄損W17/50を表1に示す。焼鈍時間0.5 時間
以上で皮膜張力向上が著しくなり、鉄損低減効果も大き
くなることがわかる。
0.23mm板厚の冷延板に脱炭焼鈍を施した後、酸洗により
SiO2皮膜を除去した。さらに焼鈍分離剤としてアルミナ
を用いることにより、最終仕上げ焼鈍において磁気的平
滑界面(中心線平均粗さ 0.2μm)を達成した材料を用い
た。
する絶縁コーティング液(酸化物換算モル比B2O3/Al2O3
=0.5)を、鋼板表面にロールコーターにて塗布し、850
℃の温度で120 秒間焼き付けた。このとき鉄損W17/50は
0.802W/kg(B8=1.93T) 、被膜張力は片面当たりの被膜量
4.5g/m2 換算で0.94kgf/m2であった。さらに、850 ℃に
て種々の時間バッチ焼鈍を行った。その時の被膜張力の
向上代、鉄損W17/50を表2に示す。焼鈍時間0.5 時間以
上で被膜張力向上が著しくなり、鉄損低減効果も大きい
ことがわかる。
0.23mm板厚の冷延板に脱炭焼鈍を施した後、MgOを塗布
し仕上げ焼鈍を行ない、フォルステライト皮膜を形成さ
せた。続いて、酸洗によりフォルステライト皮膜を除去
し、鋼板表面に地鉄を露出させた後、化学研磨を行い、
磁気的平滑界面(中心線平均粗さ 0.2μm)を達成させ
た。
する絶縁コーティング液(酸化物換算モル比B2O3/Al2O3
=0.5)を、鋼板表面に溝付きゴムロールで塗布し、800
℃の温度で120 秒間焼き付けた。このとき鉄損W17/50は
0.780W/kg(B8=1.94T) 、被膜張力は片面当たりの被膜量
4.5g/m2 換算で0.94kgf/m2であった。さらに、900 ℃に
て種々の時間バッチ焼鈍を行った。その時の被膜張力の
向上代、鉄損W17/50を表3に示す。焼鈍時間0.5 時間以
上で被膜張力向上が著しくなり、鉄損低減効果も大きい
ことがわかる。尚、本試料を10% NaOH溶液に浸し被膜を
除去した後、表面粗度を測定した結果、中心線平均粗さ
で0.2 μm であり、磁気的平滑界面は保たれていた。
方向性電磁鋼板表面上に、張力付加型の絶縁被膜を形成
した際の、絶縁被膜による張力付与効果を増強させるこ
とにより張力付与による鉄損低減効果を最大限に発揮で
きる一方向性電磁鋼板の製造が可能となる。
の被膜の張力増加量の関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 鋼板表面にフォルステライト被膜のない
一方向性電磁鋼板に、硼酸とベーマイトを主成分とする
コーティング液を塗布し、連続焼鈍することにより被膜
形成後、500 〜1000℃の温度範囲にて、0.5 時間以上の
焼鈍を施すことを特徴とする一方向性電磁鋼板被膜の張
力増強方法。 - 【請求項2】 表面にフォルステライト被膜を意図的に
形成させない条件で仕上げ焼鈍された一方向性電磁鋼板
に、硼酸とベーマイトを主成分とするコーティング液を
塗布し、連続焼鈍することにより被膜形成後、500 〜10
00℃の温度範囲にて、0.5 時間以上の焼鈍を施すことを
特徴とする一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法。 - 【請求項3】 仕上げ焼鈍後、表面に形成されたフォル
ステライト被膜を除去した一方向性電磁鋼板に、硼酸と
ベーマイトを主成分とするコーティング液を塗布し、連
続焼鈍することにより被膜形成後、500 〜1000℃の温度
範囲にて、0.5 時間以上の焼鈍を施すことを特徴とする
一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法。 - 【請求項4】 硼酸とベーマイトの組成比が、それぞれ
酸化物換算のモル比で、 0.2≦B2O3/Al2O3≦1.0 である
ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかの項に記
載の一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法。 - 【請求項5】 前記被膜形成後焼鈍を、鉄心成形後に行
なうことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に
記載の一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至は5のいずれかの項に記載
した方法で被膜が形成され、かつ磁気的平滑界面を有す
ることを特徴とする一方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11180998A JP3426958B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 一方向性電磁鋼板及び一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11180998A JP3426958B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 一方向性電磁鋼板及び一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11302858A true JPH11302858A (ja) | 1999-11-02 |
JP3426958B2 JP3426958B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=14570712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11180998A Expired - Lifetime JP3426958B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 一方向性電磁鋼板及び一方向性電磁鋼板被膜の張力増強方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3426958B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016021782A1 (ko) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판용 예비 코팅제 조성물, 이를 포함하는 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP11180998A patent/JP3426958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016021782A1 (ko) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판용 예비 코팅제 조성물, 이를 포함하는 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 |
US10648083B2 (en) | 2014-08-07 | 2020-05-12 | Posco | Pre-coating agent composition for grain-oriented electrical steel sheet, grain-oriented electrical steel sheet comprising same, and manufacturing method therefor |
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---|---|
JP3426958B2 (ja) | 2003-07-14 |
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