JPS5873720A - ｛１００｝面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 - Google Patents
｛１００｝面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法Info
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- JPS5873720A JPS5873720A JP56170829A JP17082981A JPS5873720A JP S5873720 A JPS5873720 A JP S5873720A JP 56170829 A JP56170829 A JP 56170829A JP 17082981 A JP17082981 A JP 17082981A JP S5873720 A JPS5873720 A JP S5873720A
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- silicon
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
- C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明け、高珪素鋼薄帯特に珪素を５〜８重量％含有す
る高珪素鋼薄帯およびその製造方法に関するものである
。従米、珪素鋼板としては珪素全３重量％近傍で（１１
０）（００１）なる集合組織をもつものが優庇た電磁鋼
板であることはよく知られて因る。しかし珪素量をさら
に増加し、珪素５〜８重量％を含有した高珪素鋼板は、
前記電磁鋼板より電気抵抗率は２倍以上となシ、かつ飽
和磁歪定数も小さくなるため、トランス用磁心に適用す
るには極めて優れた材料であることは公知であったが、
この５〜８重量係の珪素を含む高珪素鋼板は冷間圧延が
極めて困難であるため、薄帯化が難しく製産が工業化さ
れていない現状である。一方、最近になシ液体超急冷法
を用い高珪素鋼薄帯を作成する研究がおこなわれている
。その結果によると、珪素含有量の多い珪素鉄合金にお
いても前記方法を用いると極めて靭性に富む薄帯か容易
に得られ名ことがわがっている。
る高珪素鋼薄帯およびその製造方法に関するものである
。従米、珪素鋼板としては珪素全３重量％近傍で（１１
０）（００１）なる集合組織をもつものが優庇た電磁鋼
板であることはよく知られて因る。しかし珪素量をさら
に増加し、珪素５〜８重量％を含有した高珪素鋼板は、
前記電磁鋼板より電気抵抗率は２倍以上となシ、かつ飽
和磁歪定数も小さくなるため、トランス用磁心に適用す
るには極めて優れた材料であることは公知であったが、
この５〜８重量係の珪素を含む高珪素鋼板は冷間圧延が
極めて困難であるため、薄帯化が難しく製産が工業化さ
れていない現状である。一方、最近になシ液体超急冷法
を用い高珪素鋼薄帯を作成する研究がおこなわれている
。その結果によると、珪素含有量の多い珪素鉄合金にお
いても前記方法を用いると極めて靭性に富む薄帯か容易
に得られ名ことがわがっている。
第１図に、液体超急冷法による薄帯製造装置の概略図を
示す。
示す。
第１図において、１は先端にスリット状の穴２を有する
石英管であシ、３は石英管１内に収納された母合金であ
る。母合金３は、電気炉４にて加熱され溶解溶融金属と
なっている。溶解溶融金属は、石英管１の他端から導入
されたＡｒガス５．により加圧されることによシ、石英
管１のスリット状の穴２を通って、高速で回転する金属
性ローラ６の表面′に噴出される。金属性ローラ６の表
面に噴出された溶解溶融金属は、ここで超急冷され金稿
薄板７となる。このような液体超急冷法においては、溶
解溶融金属の凝固が極めて急速におこシ、その際、凝固
して薄帯となる。、とき、融体の持っている熱が薄帯の
厚さ方向に臀、、られて回転体′吸収されるので薄帯の
厚門方向に１十−晶の優先成長がおこり・かつその優先
方位は、≦′１．：・−００〉であると同時に、薄帯の
面内で無配向になっていることがＸ線回折によシ明らか
にされている。よって液体超急冷技術を用いた高珪素鋼
薄帯は磁気特性がよく、例えば保磁力Ｈｃが０．１０ｅ
以下になるものと、こ−れまで考えられてきた。しかし
、上記製造方法を用いて得た薄帯に関して本発明者等が
詳細に検討した結果、このような薄帯は歪エネルギーを
相当含んでおり、その結果保磁力ＨｃＵ １．２〜１．
５０ｅであシ角形比が０．４５程度でよくないことが分
かった。歪エネルギーを除去するために真空焼鈍または
アルゴンガス、窒素ガス々ど不活性ガス雰囲気中での焼
鈍をすると磁気特性の向上はみられるが、角形比は０．
５０程度、保磁力ＨｃはＱ２０ｅであり、満足すべきも
のではない。また、このような熱処理をほどこすことに
より薄帯の長手方向に ・（１００）（０１１）の配
向を誘起するという問題が生ずる。このため、多極モー
ターの回転子や積層トランス等には適さないという欠点
があった。
石英管であシ、３は石英管１内に収納された母合金であ
る。母合金３は、電気炉４にて加熱され溶解溶融金属と
なっている。溶解溶融金属は、石英管１の他端から導入
されたＡｒガス５．により加圧されることによシ、石英
管１のスリット状の穴２を通って、高速で回転する金属
性ローラ６の表面′に噴出される。金属性ローラ６の表
面に噴出された溶解溶融金属は、ここで超急冷され金稿
薄板７となる。このような液体超急冷法においては、溶
解溶融金属の凝固が極めて急速におこシ、その際、凝固
して薄帯となる。、とき、融体の持っている熱が薄帯の
厚さ方向に臀、、られて回転体′吸収されるので薄帯の
厚門方向に１十−晶の優先成長がおこり・かつその優先
方位は、≦′１．：・−００〉であると同時に、薄帯の
面内で無配向になっていることがＸ線回折によシ明らか
にされている。よって液体超急冷技術を用いた高珪素鋼
薄帯は磁気特性がよく、例えば保磁力Ｈｃが０．１０ｅ
以下になるものと、こ−れまで考えられてきた。しかし
、上記製造方法を用いて得た薄帯に関して本発明者等が
詳細に検討した結果、このような薄帯は歪エネルギーを
相当含んでおり、その結果保磁力ＨｃＵ １．２〜１．
５０ｅであシ角形比が０．４５程度でよくないことが分
かった。歪エネルギーを除去するために真空焼鈍または
アルゴンガス、窒素ガス々ど不活性ガス雰囲気中での焼
鈍をすると磁気特性の向上はみられるが、角形比は０．
５０程度、保磁力ＨｃはＱ２０ｅであり、満足すべきも
のではない。また、このような熱処理をほどこすことに
より薄帯の長手方向に ・（１００）（０１１）の配
向を誘起するという問題が生ずる。このため、多極モー
ターの回転子や積層トランス等には適さないという欠点
があった。
本発明は・−ｂ−、、；ｄｉ□る欠点を除去するもｏｒ
あり・薄帯を（１００））薗・、、）、、、内焦配向を
有し、きわめて磁気特性特に、角形比の優れた高珪素鋼
薄帯を容易に製造する方法を提供するものである。
あり・薄帯を（１００））薗・、、）、、、内焦配向を
有し、きわめて磁気特性特に、角形比の優れた高珪素鋼
薄帯を容易に製造する方法を提供するものである。
以下、本発明の構成を詳説する０１、。
本発明者等は、超急冷技術を用いて得られる高珪素鋼薄
帯の磁気特性を向上させるために種々研究を重ねた結果
、高珪素鋼帯ｋ Ｉ Ｘ １０−２ｔｏｒｒ以上５ Ｘ
１０ ｔｏｒｒ以下の真空中か、又は酸素、硫化水
素、水蒸気などの不純物ガスがＩＪ１ｊ１１ｍ以上５０
０ｐｐｍ以下含まれたアルゴンガス、窒素ガス、水素ガ
ス等の非酸化性雰囲気中で０．０５ｋｇ／ｍ２以上２．
Ｏｋｆ／１ａｘ２までの引張力を、珪素鋼薄帯に、６０
０℃以上の温度で与えることによシ結晶粒を無配向にす
ることができることを見い出した。６００℃以上の温度
で張力を与えるのは、結晶粒界においてのみ塑性変形さ
すためであ、り、６００℃以下で引張力を与えると結晶
粒内ですベシ変形をおこすからである。また、０、０５
ｋｔｉ／ｒｍ”以下の引張力であれば弾性限度内であ
って、粒界変形をおこすところまで行かない。
帯の磁気特性を向上させるために種々研究を重ねた結果
、高珪素鋼帯ｋ Ｉ Ｘ １０−２ｔｏｒｒ以上５ Ｘ
１０ ｔｏｒｒ以下の真空中か、又は酸素、硫化水
素、水蒸気などの不純物ガスがＩＪ１ｊ１１ｍ以上５０
０ｐｐｍ以下含まれたアルゴンガス、窒素ガス、水素ガ
ス等の非酸化性雰囲気中で０．０５ｋｇ／ｍ２以上２．
Ｏｋｆ／１ａｘ２までの引張力を、珪素鋼薄帯に、６０
０℃以上の温度で与えることによシ結晶粒を無配向にす
ることができることを見い出した。６００℃以上の温度
で張力を与えるのは、結晶粒界においてのみ塑性変形さ
すためであ、り、６００℃以下で引張力を与えると結晶
粒内ですベシ変形をおこすからである。また、０、０５
ｋｔｉ／ｒｍ”以下の引張力であれば弾性限度内であ
って、粒界変形をおこすところまで行かない。
また、 ２ ｋｉｓｓｓ２以上の引張力であれば結晶粒
界変形が起きる前に破断してしまう。また雰囲気を前記
のように規制したのは、５Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ以上
の高真空もしくは不純物ガスが１ ｐｐｍ以下のアルゴ
ンガス、窒素ガス、水素ガスであれば、・パ（′１００
）面にかわって（１１０）面が析出するためである。そ
して、ｌ Ｘ ｌ Ｏ”” ｔｏｒｒ以下の真空度であ
れば、表面が酸化し、磁気特性の劣化をまねき、また不
純物ガスが５００ｐｐｍ以上でもこの不純物ガス力薄帯
に侵入しやはり磁気特性の劣化をまねく。第２図には引
張力と角形比との関係を示す。よって本発明の有効なと
とは明らかである。
界変形が起きる前に破断してしまう。また雰囲気を前記
のように規制したのは、５Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ以上
の高真空もしくは不純物ガスが１ ｐｐｍ以下のアルゴ
ンガス、窒素ガス、水素ガスであれば、・パ（′１００
）面にかわって（１１０）面が析出するためである。そ
して、ｌ Ｘ ｌ Ｏ”” ｔｏｒｒ以下の真空度であ
れば、表面が酸化し、磁気特性の劣化をまねき、また不
純物ガスが５００ｐｐｍ以上でもこの不純物ガス力薄帯
に侵入しやはり磁気特性の劣化をまねく。第２図には引
張力と角形比との関係を示す。よって本発明の有効なと
とは明らかである。
以下、本発明を実施例を用いて説明する。
〈実施例１〉
Ｆｅ９３．５８’ ６．５重量％の母合金を作成し、第
１図に示すようにこの母合金を１５００℃に誘導加熱し
て、耐熱性ノズルからアルゴンガスにより０．３に９／
ｍ２の圧力を加えて、周速２２ｍ／ｓで円柱状の鉄から
なる回転体の回転面上に噴出させ、急速凝固させること
により高珪素鋼薄帯を得た。このようにして得た薄帯は
、巾１０ ｍｍ ＋厚′さ５０μｍのものであった。こ
のようにして得た薄帯のロール側の（２００）面の３０
’から９０°までの極点図を第３図（イ）、同様に薄帯
のロール側の（１１０）面の３０°から９０°までの極
点図を第３図（ロ）に示す。第３図においてＲ，Ｄ。
１図に示すようにこの母合金を１５００℃に誘導加熱し
て、耐熱性ノズルからアルゴンガスにより０．３に９／
ｍ２の圧力を加えて、周速２２ｍ／ｓで円柱状の鉄から
なる回転体の回転面上に噴出させ、急速凝固させること
により高珪素鋼薄帯を得た。このようにして得た薄帯は
、巾１０ ｍｍ ＋厚′さ５０μｍのものであった。こ
のようにして得た薄帯のロール側の（２００）面の３０
’から９０°までの極点図を第３図（イ）、同様に薄帯
のロール側の（１１０）面の３０°から９０°までの極
点図を第３図（ロ）に示す。第３図においてＲ，Ｄ。
は薄帯の長手方向、 Ｔ、Ｄ、は薄帯の巾方向を示す。
さらに、この薄帯を８ Ｘ １０ ｔｏｒｒの真空中
で０、５ ｋｇ／ｍｙｔｒ２の引張力を加えながら、１
０００℃で熱焼鈍した。このときの極点図を第４図（イ
）、（ロ）に示す。この第４図（イ）、（ロ）の極点、
門：浦り明らかなように（１００）面内は無配向になっ
ている。またこのときの薄帯め保磁力Ｈｃは０．１０ｅ
であった。また角型比は０．９３であった。よって本発
明“の有効なことは明らかである。
で０、５ ｋｇ／ｍｙｔｒ２の引張力を加えながら、１
０００℃で熱焼鈍した。このときの極点図を第４図（イ
）、（ロ）に示す。この第４図（イ）、（ロ）の極点、
門：浦り明らかなように（１００）面内は無配向になっ
ている。またこのときの薄帯め保磁力Ｈｃは０．１０ｅ
であった。また角型比は０．９３であった。よって本発
明“の有効なことは明らかである。
〈実施例２〉
実施例１で作成した薄帯を、不純物ガスを５０ｐｐｍ含
むアルゴンガス中で１２００℃の温度で１時間熱焼鈍し
た。このときの極点図を第５図（イ）、（ロ）に示す。
むアルゴンガス中で１２００℃の温度で１時間熱焼鈍し
た。このときの極点図を第５図（イ）、（ロ）に示す。
その後、不純物ガスを７０ ｐｐｍ含む窒素で９０分間
熱処理した。このときの極点図を第６図（イ）、（ロ）
に示す。この第６図（イ）、（ロ）の極点図より明らか
なように全体的に無配向になっている。このときの保磁
力は０．０９０ｅで、角型比は０．９４であった。よっ
て、本発明の有効なことは明らかである。
熱処理した。このときの極点図を第６図（イ）、（ロ）
に示す。この第６図（イ）、（ロ）の極点図より明らか
なように全体的に無配向になっている。このときの保磁
力は０．０９０ｅで、角型比は０．９４であった。よっ
て、本発明の有効なことは明らかである。
以上のように本発明によれば、引張力を加えて熱焼鈍す
ることへより（１００）面内無配向をもっ゛た磁気特性
のよい尚、珪素鋼薄帯を容易に提供するととｆｉ”ｆｆ
１９ｏ １：□ｌ□□□＼・、。
ることへより（１００）面内無配向をもっ゛た磁気特性
のよい尚、珪素鋼薄帯を容易に提供するととｆｉ”ｆｆ
１９ｏ １：□ｌ□□□＼・、。
第１図は液体超急冷法にょる薄帯製造装置の原理図、第
２図は引張力と角形比との関係を示す。 データは１ｏｏｏｔ：下、８ｘ１０ ｔｏｒｒの真空
中での値を示す。但し、Ｂ８は飽和磁束密度、Ｂｒは残
留磁束密度を示す図、第３図（イ）は〜実施例１で述べ
たＦｅ９３５””６．５重量％の液体超急冷法によって
できた薄帯のロール側の（２００）面の３０’から９ｏ
ｏまでの極点図、（Ｒ，Ｄ、は、りがンの長手方向、Ｔ
、Ｄ、は、すｒンの廊方向を示す）、第３図（ロ）は実
施例・ｌで述べたＦｅ、ｘｓｓ’６．ｓ重量％の液体超
急冷法によってできた薄帯のロール面側の（１１０）面
の３０’から９０’までの極点図、第４図（イ）は実施
例１で述べた引張力を加えて熱処理をした珈合のロール
面側の（２００）面の３０’から９０’までの極点図、
第４図（ロ）は実施例１で述べた引張力を加えて熱処理
をした場合。′。 ロール面側の（］ １０）面の３０’から９０°までの
極点図、第５図（イ）は実施例２で述べた液体超急冷法
を使用してできたＦｅ、！、、ｓｓ’ｔｓ重量−〇薄帯
をアルゴン中、１２００℃の温度で１時間熱処理をした
場合のロール面側の（２００）面の３０’から９０’ま
での極点図、第５図（ロ）は実施例２で述べた液体超急
冷法を使用してできたＦｅ９１５”６．５重量％の薄帯
をアルゴン中、１２００℃の温度で１時間熱処理をした
場合のロール面側の（１１０）面の３０’から９００ま
での極点図、第６図（イ）は実施例２で述べた熱処理を
した薄帯を引張力を加えて熱処理をした場合の（２０（
１’）面の３０°から９０’までの極点図、第６図（ロ
）は実施例２で述べた熱処理をしだ薄帯を引張力を加え
て熱処理をした場合の（１１０）面の３０°から９０’
までの極点図である。 １・・・高周波コイル、２・・・スリット状の穴、３・
・・母合金、４・・・電気炉、５・・・Ａｒガス、６・
・・金属性ローラ〇 第 １！ｍ へ 第２図 ０°２０°４０°６０．８１．０．１．２１．４１．６
＋、８２．０（Ｋ、７ｍ、ｎ２゜′−−−−十引張力 Ｒ，Ｄ。 Ｒ，Ｄ。
２図は引張力と角形比との関係を示す。 データは１ｏｏｏｔ：下、８ｘ１０ ｔｏｒｒの真空
中での値を示す。但し、Ｂ８は飽和磁束密度、Ｂｒは残
留磁束密度を示す図、第３図（イ）は〜実施例１で述べ
たＦｅ９３５””６．５重量％の液体超急冷法によって
できた薄帯のロール側の（２００）面の３０’から９ｏ
ｏまでの極点図、（Ｒ，Ｄ、は、りがンの長手方向、Ｔ
、Ｄ、は、すｒンの廊方向を示す）、第３図（ロ）は実
施例・ｌで述べたＦｅ、ｘｓｓ’６．ｓ重量％の液体超
急冷法によってできた薄帯のロール面側の（１１０）面
の３０’から９０’までの極点図、第４図（イ）は実施
例１で述べた引張力を加えて熱処理をした珈合のロール
面側の（２００）面の３０’から９０’までの極点図、
第４図（ロ）は実施例１で述べた引張力を加えて熱処理
をした場合。′。 ロール面側の（］ １０）面の３０’から９０°までの
極点図、第５図（イ）は実施例２で述べた液体超急冷法
を使用してできたＦｅ、！、、ｓｓ’ｔｓ重量−〇薄帯
をアルゴン中、１２００℃の温度で１時間熱処理をした
場合のロール面側の（２００）面の３０’から９０’ま
での極点図、第５図（ロ）は実施例２で述べた液体超急
冷法を使用してできたＦｅ９１５”６．５重量％の薄帯
をアルゴン中、１２００℃の温度で１時間熱処理をした
場合のロール面側の（１１０）面の３０’から９００ま
での極点図、第６図（イ）は実施例２で述べた熱処理を
した薄帯を引張力を加えて熱処理をした場合の（２０（
１’）面の３０°から９０’までの極点図、第６図（ロ
）は実施例２で述べた熱処理をしだ薄帯を引張力を加え
て熱処理をした場合の（１１０）面の３０°から９０’
までの極点図である。 １・・・高周波コイル、２・・・スリット状の穴、３・
・・母合金、４・・・電気炉、５・・・Ａｒガス、６・
・・金属性ローラ〇 第 １！ｍ へ 第２図 ０°２０°４０°６０．８１．０．１．２１．４１．６
＋、８２．０（Ｋ、７ｍ、ｎ２゜′−−−−十引張力 Ｒ，Ｄ。 Ｒ，Ｄ。
Claims (1)
- （１）珪素５０〜８．０重量％を含有し、残部が実質的
に鉄からなる合金を溶融し、回転体・の回転面上に溶融
した前記合金をノズルから噴出させ、前記回転体の回転
面上で急冷、凝固させて高珪素鋼薄帯をつくる工程と、
前記高珪素薄帯ｔ−６００℃以上の非酸化性雰囲気中で
、薄帯の長手方向に引張力をかけ、塑性変形をおこす工
程よりなることを特徴とする（１００）面内無配向を有
する高珪素空又は、アルゴンガス、窒素ガス、水素ガス
中でその中に酸素、硫化水素、水蒸気などの不純物ガス
かｌ ｐｐｍ以上５００ ｐｐｍ以下含まれておシ、か
つ前記引張力’ｅ ０．０５ ｋｔ／ｗｙａ”以下とす
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）現記゛載の
（１００）面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170829A JPS5873720A (ja) | 1981-10-27 | 1981-10-27 | ｛１００｝面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170829A JPS5873720A (ja) | 1981-10-27 | 1981-10-27 | ｛１００｝面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873720A true JPS5873720A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15912095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170829A Pending JPS5873720A (ja) | 1981-10-27 | 1981-10-27 | ｛１００｝面内無配向を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321820A (zh) * | 2011-07-23 | 2012-01-18 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种β-FeSi2基热电材料的制备方法 |
| CN107282928A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 贵州理工学院 | 磁场下粉末扩散法制备高硅硅钢薄带的方法及装置 |
-
1981
- 1981-10-27 JP JP56170829A patent/JPS5873720A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321820A (zh) * | 2011-07-23 | 2012-01-18 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种β-FeSi2基热电材料的制备方法 |
| CN107282928A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 贵州理工学院 | 磁场下粉末扩散法制备高硅硅钢薄带的方法及装置 |
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