JPS59100222A - 電気鋼の局部熱処理法 - Google Patents

電気鋼の局部熱処理法

Info

Publication number
JPS59100222A
JPS59100222A JP58208911A JP20891183A JPS59100222A JP S59100222 A JPS59100222 A JP S59100222A JP 58208911 A JP58208911 A JP 58208911A JP 20891183 A JP20891183 A JP 20891183A JP S59100222 A JPS59100222 A JP S59100222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
magnetic material
cube
zone
length
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
Application number
JP58208911A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH032928B2 (ja
Inventor
ジエリ−・ウイリアム・シエ−ン
ラツセル・リン・ヤング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armco Inc
Original Assignee
Armco Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armco Inc filed Critical Armco Inc
Publication of JPS59100222A publication Critical patent/JPS59100222A/ja
Publication of JPH032928B2 publication Critical patent/JPH032928B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • H01F1/14783Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1294Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁性コーティング、例えばミルガラス、二
次コーティングまたはその両者を備えた電気鋼の局部熱
処理に関するものであり、さらに詳しくは絶縁性コーテ
ィングに対して損害を与えることなく鉄損を改良するた
めこの種の電気鋼を高周波抵抗加熱または高周波誘導加
熱によって局部熱処理することに関するものである。ま
たコーティングの損害が心配なければ、電子ビーム抵抗
加熱を使用することもできる。
本発明の教示は、キューブオンフェース方向性電気鋼(
ミラー指数によって(100)〔001〕で表示される
もの)およびキューブオンエッジ方向性ケイ素鋼など、
微細化によって顕著な鉄損改良を生じうる粒径の磁区を
有する任意の磁性材料について実施することができる。
本発明を説明するための1例として、キューブオンエッ
ジ方向性電気鋼の鉄損の改良に本発明を利用した場合に
ついて説明する。キューブオンエッジ方向性電気鋼にお
いては、結晶粒または結晶を構成する体心立方は、ミラ
ーの指数によって(110)〔001〕で表示されるキ
ューブオンエッジ位置に配向されている。
キューブオンエッジ配向ケイ素鋼は業界公知であって、
一般に変圧器の鉄心などの製造に使用されている。キュ
ーブオンエッジ電気鋼は、代表的には市販の標準厚さの
冷間圧延操作と1回または複数の焼なまし操作とを含む
種々の工程で製造される。冷間圧延が終了したのち、こ
のストリップに対して脱炭焼なましを実施し、焼なまし
セパレータをもって被覆する。そののちこのシートに対
して、1200℃の温度で高温最終焼なましを実施する
。この説明および特許請求の範囲において、“高温最終
焼なまし”とは、2次結晶粒成長の結果としてキューブ
オンエッジ組織が作られる焼なまし段階を言う。この様
に配向された電気鋼はシートの圧延方向にその最易磁化
軸線を有するので、この電気鋼は変圧器の鉄心または類
似物の製造に有効に使用される。
近年、先行技術の研究者によって考案された種々の工程
の結果、著しく改良された磁気特性を有するキューブオ
ンエッジ方向性ケイ素鋼が得られた。従って、これらの
ケイ素鋼は現在、下記の2つの基本的カテゴリーに入る
ものとみなされている。
第1のカテゴリーは一般に規則的方向性ケイ素鋼と呼ば
れ、原則的にストリップ厚さが約0.295mmのとき
796A/mにおいて1870以下の透磁率と1.7T
、60Hzにおいて0.700W/lb以上の鉄損とを
生じる工程によって作られる。
第2のカテゴリーは高透磁率方向性ケイ素鋼と呼ばれる
ものであって、原則的にストリップ厚さが約0.295
mmのとき796A/mにおいて1870以上の透磁率
と、1.7T、60Hzにおいて0.700W/lb以
下の鉄損とを生じる工程によって作られる。
米国特許第3,764,406号は前記の規則的方向性
ケイ素鋼の製造方法の代表的なものである。規則的方向
性ケイ素鋼の場合、代表的な融成物組成(重量%)は下
記とされている。
C:0.085%以下、 Si:2%〜4%、 Sおよび/またはSe:0.015%〜0.07%、M
n:0.02%〜0.2%、 残分は鉄および製造方法は付随する不純物である。
代表的な、しかし非制限的な規則的方向性ケイ素鋼製造
工程においては、融成物をインゴットに鋳造し次にスラ
ブ状に絞り、または連続的にスラブ状に鋳造し、または
直接にコイル状に鋳造する。
インゴットまたはスラブを約1400℃の温度に再燃し
、次にホットバンド厚さまで熱間圧延する。熱間圧延段
階は、インゴットまたはスラブが所要の圧延温度にあれ
ば再熱なしで実施することもできる。ホットバンドは約
980℃の温度で焼なましされ、酸洗いされる。そのの
ち、このケイ素鋼を1段または多段で最終ゲージまで冷
間圧延し、次に約60℃の露点を有する湿潤性水素雰囲
気中で、約815℃の温度で約3分間脱炭させる。その
のち、脱炭されたケイ素鋼はマグネシアコーティングな
どの焼なましセパレータを備えられ、乾燥水素などの雰
囲気中で約1200℃の温度で最終高温箱焼なましを受
けて、所望の最終的配向特性と磁気特性とをうる。
米国特許第3,287,183号、第3,636,57
9号、第3,872,381号および第3,932,2
34号は、高透磁率方向性ケイ素鋼の製法の代表的なも
のである。この種のケイ素鋼の融成物組成の代表的例を
重量%で下記に示す。
Si:2%〜4% C:<0.085% Al(酸溶解性):0.01%〜0.065%N:0.
003%〜0.010% Mn:0.03%〜0.2% S:0.015%〜0.07% 前記のリストは主成分のみを含み、そのほかに融成物は
少量の銅、リン、酸素、および製造方法に付随した不純
物を含有している。
このような高透磁率方向性ケイ素鋼の製造工程の非制限
的例においては、ホットバンド厚をうるまでの各段階は
規則的方向性ケイ素鋼について前述したものと同一とす
ることができる。熱間圧延ののち、鋼ストリップを燃焼
ガス、窒素、空気または不活性ガスの雰囲気中において
約30秒乃至約60分間、約850℃乃示約1200℃
の温度で連続的に焼なましする。そののち、ストリップ
に対して約850℃乃至約980℃まで緩冷を実施し、
次に常温まで急冷する。デスケーリングと酸洗いののち
、鋼を1段または多段で最終ゲージまで冷間圧延し、最
終冷間絞りは約65%〜95%とする。そののち、約6
0℃の露点の湿潤水素中で約830℃の温度で約3分間
脱炭する。脱炭されたケイ素鋼にマグネシアなどの焼な
ましセパレータを備え、約1200℃の温度の水素雰囲
気中で最終的箱焼なましを実施する。
前記の両方の型の方向性ケイ素鋼について、高絶縁耐力
を有する絶縁性被覆を(ミルガラスの代りに、またはこ
れに加えて)方向性ケイ素鋼上に備えることが慣行であ
る。鋼ストリップを熱的に平坦化しまた絶縁性コーティ
ングを硬化させるため、コーティングに対して約815
℃の温度で約3分間、連続焼なましを実施する。施用さ
れた絶縁コーティングの例は米国特許第3,948,7
86号、第3,996,073号、および第3,856
,568号に記載されている。
本発明の教示は前記の両方の型の方向性電気鋼に応用可
能である。
電力価格の増大の圧力の故に、変圧器その他に使用され
る素材ができるだけ低い鉄損を有する必要がある。先行
技術の研究者たちは長い間この問題に取組み、方向性電
気鋼の鉄損を低減させるための多数の金属学的および非
金属学的方法を考案した。
例えば、金属学的観点から、方向性電気鋼の鉄損は体積
抵抗率の増大、シートの最終厚さの低下、2次結晶粒の
配向の改良、および2次結晶粒の粒径の縮小によって低
減されることは良く知られている。しかし、2次結晶粒
の成長行程は良く理解されておらず、また良く制御する
こともできず、その結果、粒径および結晶集合組織の制
御が不適当となることが多く、従って理論限界に近い鉄
損を有する方向性電気鋼をうることが困難である。
高透磁率キューブオンエッジ方向性電気鋼を作る工程に
おいて、この問題は特に顕著となり、この場合には過大
な2次結晶粒粒径が得られる。このような事情から、多
くの先行技術の研究者たちは金属学的処理が実質的に終
了したのちに鉄損を改良するための種々の非金属学的方
法を研究することになった。
1つの非金属学的アプローチは米国特許第3,996,
073号に記載のように、仕上り方向性電気鋼の上に高
応力2次コーティングを施用するにある。このようなコ
ーティングは方向性電気鋼ストリップを緊張させ、これ
によって180°磁区(magnetic domai
n)の巾を縮小させ、追加磁区の数を減少させる。方向
性電気鋼の鉄損を減少させるためには180°磁区が狭
いことと追加磁区が少ないことが望ましいのであるから
、このような高応力コーティングは有効である。しかし
、この手段によって加えられる張力または応力の量が限
られている。
他の非金属学的アプローチは、制御された欠陥を誘導す
る方法であって、これはある意味で、仕上げられた方向
性電気鋼の中の180°磁区の巾を制限するための基礎
を成すものである。米国特許第3,647,575号に
記載の基本技術において、仕上り方向性電気鋼のシート
の両へりに、圧延方向に対して直角方向の複数の狭い間
隔の浅いグループまたはキズを備える。この方法によっ
て鉄損の低下が実現されるのであるが、絶縁性コーティ
ングが損傷され、またシートの表面が平坦でなくなる。
このようなファクタは、このように処理された鋼で作ら
れた変圧器において、それぞれ層間損の増大と占積率の
減少とを生じる。
ソ連発明者証第524,837号とソ連特許第−652
.230号は、それぞれ曲げまたは圧延による局部変形
により、また高エネルギーレーザ処理による局部変形に
よって、最終的に焼なましされた方向性電気鋼の中に人
工的境界を生じる方法を開示している。これらの方法を
使用すれば、次の焼なましののちに電気鋼シートの鉄損
を所望のように改良することができる。しかしながら、
これらの方法は、このような処理によって絶縁性コーテ
ィングの一体性とシートの平坦性が損なわれるが故に望
ましくない。
米国特許第4,203,784号と第4,293,35
0号に記載の他の方法においては、最終的に焼なまされ
た方向性電気鋼板の表面をローラまたはパルスレーザに
よってひっかくことをもって非常に細い線状ひずみを生
じることによって人工的境界を備える。これらの方法は
方向性電気鋼の鉄損を低下させるために有効に使用され
ている。しかしこれら2つの文献に教示された方法は、
鉄心が製造工程による応力除去のために焼なまされない
型の堆積鉄心型変圧器に限られる。代表的な応力除去焼
なましは約800℃で実施されるのであるが、これら2
つの文献の方法によって生じるわずかの下部組織の転位
は約500℃〜約600℃の焼なましによって除去され
る。その場合に絶縁性コーティングに加えられる損傷(
例えばミルガラス、施用コーティングまたはその両方)
は他の方法による場合よりも少ないのであるが、望まし
いものではない。
なぜかならば堆積鉄心変圧器設計に使用される方向性電
気鋼については、非常に高い層間抵抗率とコーティング
の一体性が望まれるからである。
欧州特許第33878号は、米国特許第4,283,3
50号によるレーザ処理につづいて、コーティングを実
施し、レーザー処理とコーティングされたシートを約5
00℃に加熱してコーティングを硬化させる方法を教示
している。しかしながらこの技術には余分の処理段階と
費用が必要であり、また材料に加えられた改良は600
℃以上の焼なましに耐えられない。
電気鋼のレーザ処理と題する同時出願は、持続波レーザ
によって細分されて顕著な鉄損改良を生じるような粒径
の磁区を有する型の磁性材料の処理法を教示している。
この磁区材料は、絶縁性コーティングを損うことなく磁
区を細分するように圧延方向に対して横方向に持続波レ
ーザビームによって走査され、その結果、鉄損が改良さ
れる。
この場合にも、改良された材料は600℃以上の焼なま
しに耐えることができない。
本発明は、細分によって顕著な鉄損改良を生じる粒径の
磁区を有する磁性材料が、高周波誘導加熱または抵抗加
熱を使用する局部熱処理によって、または電子ビーム処
理と、これにつづく焼なましによってその内部に人工的
境界を誘発されるという発見に基づいている。その結果
、磁性材料は鉄損の改良を特徴とするのみならず、その
絶縁性コーティング(存在する場合)およびその平坦性
が損われない。さらに、この人工的境界は次の焼なまし
に耐える。本発明の工程はレーザシステムよりも本来安
全であり、また保持し易く、またエネルギー効率が高い
本発明によれば、複数の磁区と十分に開発された磁気特
性とを有する型の磁性材料の鉄損を改良する方法におい
て、前記の磁性材料の中に狭い平行な熱処理帯域を生じ
、これら帯域間に未処理区域を生じるように前記磁性材
料に対して電流を間欠的に加えることによって局部熱処
理を実施する段階と、前記の局部熱処理された材料を少
なくとも約800℃の温度で焼なますことによって、人
工的境界を生じ、この磁性材料の180°磁区壁間隔を
短縮させる段階とを含む方法が提供される。
規則的方向性ケイ素鋼または高透磁率方向性ケイ素鋼に
対する応用例においては、絶縁性コーティングを備え、
仕上げられ、最後に焼なまされた電気鋼に対して局部熱
処理を実施し、この場合、熱処理された帯域を0.5秒
以内に、好ましくは0.15秒以内に約800℃以上の
温度に加熱する。
局部熱処理されたストリップを次に約800℃〜約11
50℃の温度で、2時間以内の時間焼なましする。
以下本発明を図面に示す実施例について詳細に説明する
前述のように、本発明の実施例として、規則的キューブ
オンエッジ方向性電気鋼と高磁性キューブオンエッジ方
向性電気鋼について応用した場合について説明する。本
発明の材料は、前述のものと類似の融成物組成を有し、
また転炉、電気炉または類似物を含む任意公知の製■工
程によって作られた適当な鋼である。この鋼を直接にコ
イル状に鋳造することができ、またはインゴット鋳造法
あるいは連続鋳造法によってスラブ状と成し、これをコ
イル状に熱間圧延することができる。熱間圧延されたコ
イルまたは融成物かた鋳造されたコイルは6.5%以下
のケイ素と、マンガン、硫黄、セレン、アルミニウム、
窒素、ホウ素、タングステン、モリブデンおよび類似物
またはその組合わせなどの若干の必要添加物を含有して
、先行技術の教示による分散相を成している。このコイ
ルに対して、1回または複数の冷間圧延操作を実施し、
必要ならば1回または複数の焼なまし操作を実施して、
標準厚さのストリップを生じる。圧延が終了したのち、
この電気鋼を湿潤水素雰囲気中で脱炭する必要のある場
合がある。次に約1200℃における最終高温焼なまし
によって、この電気鋼板の中に結晶粒配向を展開させる
。最終高温焼なましののち、このようにして得られた規
則的また高透磁率キューブオンエッジ方向性電気鋼の上
に、前述のように絶縁性コーティングを備え、これを乾
燥硬化させる。この時点において、仕上り方向性電気鋼
を本発明によって処理する。本発明によれば、この鋼ス
トリップに対して局部加熱を実施し、ストリップの横断
方向の高温処理帯域または帯域状区域を生じ、その中間
に未処理区域を生じる。この局部熱処理は任意適当な方
法によって実施することができる。その目的に添った2
つのすぐれた方法は、後述のように高周波抵抗加熱およ
び高周波誘導加熱である。
第1図について述べれば、電気鋼ストリップの1部を1
で示す。第1図は略示図であって、このストリップの局
部熱処理された帯域をダッシュ線2で示す。これらの帯
域の中間に未処理区域3がある。熱処理帯域2は圧延方
向RDにおいて長さ(x)を有する。未処理区域は圧延
方向に長さ(X)を有する。
第1図は、局部加熱帯域2が圧延方向RDに対して実質
直角方向に、ストリップを横断する簡単な場合を示して
いる。当業者には明らかなように、圧延方向に対する他
の角度またはこれら帯域の他の角度形状を使用できるこ
とは明らかである(例えば、交叉形、ジグザグ形または
同様の形)。例えば帯域は圧延方向RDに対して約30
°から約90°の角度にあることができる。
本発明の実施に際して、方向性電気鋼板の小さな区域ま
たは帯域の急速局部熱処理のために、内部高周波電流を
使用できることが発見された。実施に際しての最も重要
なファクタは、局部熱処理される帯域の長さ(x)とそ
の間の未処理区域の長さ(X)である。長さ(x)は1
.5mm以下、好ましくは0.5mm以下としなければ
ならない。長さ(x)をできるだけ短く保持すれば、最
適鉄損をうるためにその後の焼なまし処理条件がそれだ
け厳格でなくなる。熱処理帯域の最小限長さ(x)をう
ることは、使用される高周波加熱装置の設計、熱処理サ
イクルの時間、および使用される電流の振動周波数など
の種々の変数に依存している。0.26秒またはこれ以
上の処理時間が有効であって、0.15秒またはこれ以
下の時間が好ましい。さらに、450kHzの電流振動
周波数が効果的であった。10kHz〜27MHz以上
の周波数を使用することができよう。
理論によって拘束されようとは思わないが、方向性電気
鋼の鉄損はヒステレシス要素と渦流要素とを有すること
は周知であって、後者は180°磁区の壁間隔を減少さ
せることによって減少される。
また周知のように180°壁間隔は欠陥の導入によって
減少させられ、この効果は粒径の効果と類似している。
本発明によれば、抵抗加熱装置または誘導加熱装置を用
い、電子ビームによる抵抗加熱によって高周波電流を生
じて急速加熱し、急激な熱勾配によって内部応力を生じ
ることにより、加熱帯域中に局部的可塑性変形を生じる
。その次に焼なまししたのち、これらの局部熱処理され
た帯域は、人工的境界として役立つ永久下部組織を成し
、方向性電気鋼の中の180°磁区の壁間隔を短縮させ
、これによってその鉄損を低下させる。
第2図と第3図は公衆は抵抗加熱組立体の非制限的実施
例を示す。これらの図において、電気鋼ストリップ4は
矢印RDで示された圧延方向を有する。これらの付図に
示した簡単な実施例においては、導線乃至導体(con
ducter)5がストリップ4に対して一定間隔に平
行に横断している。導線5は近接導線から成り、そのケ
ーシングはファイバガラス、窒化ケイ素またはアルミナ
などの任意適当な絶縁物質で作ることができる。所望な
らば、ケーシング6を任意適当な手段(図示されず)に
よって冷却することができる。導線5は、銅、またはそ
の他適当な導体物質の接点7に接続される。
この接点7はストリップ4の一方の線状に取付けられる
。この接点7と反対側のストリップ線状に第2接点8が
取付けられる。第2接点8に対して導線9が取付けられ
る。導線5と9は高周波電源(図示されず)に接続され
る。第2図と第3図の装置に対して電力が加えられると
き、ストリップ4の中において接点7と8の間において
、近接導線5に平行な流路に沿って電流が流れる。この
電流路を第2図においてダッシュ線10で示す。ストリ
ップ4の中の電流はストリップの電気抵抗の故にストリ
ップ中に局部熱帯域(第3図において11)を生じる。
局部加熱帯域の形状と巾は、高周波抵抗加熱装置の近接
導線5の形状と径、導線5とシート4の表面との間隔、
並びに電流の振動周波数および処理時間などの設計ファ
クタムによって影響される。
前述のように、走査電子ビームを使用して、所要長さと
間隔の実質平行な熱処理帯域を生じることができる。電
子ビーム銃と、これによって抵抗加熱処理されるストリ
ップは少なくとも1×10−4トールの真空中に保持さ
れなければならない。この方法は真空が必要でありまた
絶縁コーティングに対する損傷の可能性の故に好ましい
ものではない。
高周波誘導加熱装置の非制限的例を第4図と第5図に示
す。これらの図において、電気鋼ストリップ12は、第
14図においてダッシュ線で示され、第5図においては
実線で示されている。高周波誘導加熱装置は、フェライ
トの高抵抗率磁気物質のコア14によって包囲された銅
、アルミニウムまたはその他適当な導電性物質の導電性
13を含む。コア14はその中に縦方向みぞ穴またはギ
ャップ15を形成され、このギャップが誘導子コアのエ
アギャップを成す。誘導子コア13は高周波電源(図示
されず)に接続される。
導線13を通る高周波電流がコア14の中に磁束を生じ
、磁束の一部がエアギャップ15による磁気回路の中断
の故に鋼ストリップ12の中に伝送される。
シート12の中に誘導された過電流と電気抵抗の故に、
局部熱処理が行なわれる。局部熱処理帯域の形状と長さ
は、コア14の中のギャップ15の巾(少なくとも約0
.076mm)、ギャップ15に対するストリップ12
の近接度、および使用される電流の強さと周波数ならび
に処理時間などの高周波誘導加熱装置の設計によって影
響される。ギャップ15を限定するコア14の部分はス
トリップ12に対して近接させ、好ましくは接触させな
ければならない。
第2図と第3図の高周波誘導加熱装置と第4図および第
5図の高周波誘導加熱装置において、ストリップ4と1
2を矢印RDの方向に移動させることによって狭い平行
な熱処理された帯域を生じる。
各熱処理帯域は、加熱装置に対して給電された高周波電
流のパルシングの結果である。第4図と第5図の加熱装
置においては、フェライトコアを回転させることによっ
て平行間隔の熱処理帯域を製造することもできよう。そ
の場合には、コア14は1つ以上のギャップ15を備え
ることができよう。
本発明の局部熱処理工程の特色は、処理される電気鋼上
の絶縁性コーティングが損傷されずに残ることである。
これは、交流の通過に抵抗する下層金属の内部に熱が発
生するからである。処理中に、2.5MPa以上の圧力
、好ましくは静水圧を加えることにより、処理されるス
トリップの平坦性を保持することができる。この圧力が
ストップ中に熱によって誘導されるひずみを防止する。
当業者には明らかなように、ストリップの平坦性を保持
するために必要とされる圧力の量はストリップの厚さ、
幅、加熱装置の設計などの変数に依存する。第2図と第
3図に示す構造においては、ケーシング6と、ストリッ
プ支持下面(図示されず)との間においてストリップに
対して圧力を保持することができる。同じく第4図と第
5図に示す構造においては、コア14とストリップの支
持上面(図示されず)との間においてストリップ12に
対して圧力を保持することができる。
局部熱処理ののち、真空中、または水素、アルゴンまた
はその他の不活性ガスまたは水素−窒素雰囲気の中で、
約815℃〜約1115℃の温度で、使用温度について
十分に注意しながら、2時間以下の応力除去焼なましを
実施する。
実施例 0.044%炭素、2.93%ケイ素、0.026%硫
黄、0.080%マンガン、0.034%アルミニウム
および0.0065%窒素(残分は実質的に鉄および製
造モードに付随した不純物)の公称含有量の高透磁率キ
ューブオンエッジ方向性電気鋼に対して、約1150℃
でストリップ焼なましを実施し、約0.27mmの最終
厚さまで冷間圧延した。次に湿潤水素雰囲気中で830
℃でストリップを脱炭した。次にこのストリップに対し
てマグネシヤセパレータを被覆したのち、約1150℃
で最終高温焼なましを実施した。余分のマグネシヤを除
去したのち、最終焼なまされたストリップのサンプルを
鉄損についてテストし、そののち第4図と第5図に示す
型の高周波誘導加熱装置を用いて局部熱処理を実施し、
圧延方向に対して直角の熱処理帯域を生じた。
この局部加熱は、0.023mmのエアギャップを有す
るフライトコアを用いて450kHzの電流振動周波数
をもって実施された。局部熱処理帯域間の長さ(X)は
約8mmであった。局部熱処理された帯域長さ(x)は
約0.23mmであった。このサンプルであった。この
サンプルを誘導子コアのギャップと密着させた。局部熱
処理ののち、サンプルを再びテストし、水素雰囲気中に
おいて約1115℃の温度で焼なまし、次に再びテスト
した。テスト結果を示す下記の表から、本発明の局部熱
処理を受けた磁気特性を、局部熱処理されていないが他
のすべての点において同一の未処理対照サンプルと比較
することができる。
時間と電力設定値は、高周波電源から給電されたエネル
ギーを制御するための測定変数である。
電力実測値はそれぞれの装置ならびに実験器具に関連し
ている。
前記の表のデータが示すように、キューブオンエッジ方
向性電気鋼の鉄損は、特に熱処理時間が0.18秒また
はこれ以下に制限される際に、本発明の局部熱処理の結
果として低下することがわかる。
第6図と第7図においては、局部熱処理による磁区細分
化が明瞭に見られる。第6図はサンプルNo.5の磁区
組織の3.5X顕微鏡写真である。第7図は対照サンプ
ルNo.8の磁区組織の3.5顕微鏡写真である。
本発明はその主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はキューブオンエッジ方向性電気鋼の略示的部分
斜視図であって、本発明により局部熱処理された帯域を
示す図、第2図は本発明の実施に際して使用される高周
波抵抗加熱装置の略示的部分斜視図、第3図は第2図の
装置の部分端面図、第4図は本発明の実施に際して使用
される高周波誘導加熱装置の略示的部分斜視図、第5図
は第4図の装置の端面図、第6図は本発明による局部熱
処理と応力除去焼なましを受けたあとの方向性電気鋼サ
ンプルの磁区組織の10X顕微鏡写真、また第7図は第
6図のサンプルと同様に処理されているが本発明によっ
て局部熱処理および焼なましされていない方向性電気鋼
サンプルの磁区組織の10X顕微鏡写真である。 1,4…ストリップ、2…局部焼なまし区域、3…未処
理区域、5,13…ストリップ、6,10,14…導線
、7…ケーシング、15…コア、16…みぞ穴、11…
電流■

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の磁区を有し十分に展開された磁気特性を有す
    る型の磁性材料の鉄損を改良する方法において、前記磁
    性材料の中に狭い平行な熱処理帯域を生じその間に未処
    理区域を残すように前記磁性材料に対して間欠的に電流
    を加えることによって局部熱処理を実施する段階と、前
    記局部熱処理された磁性材料を少なくとも約800℃の
    温度で焼なましすることによって人工的境界を導入し、
    前記磁性材料の180°磁区の壁間隔を縮小させる段階
    とを含むことを特徴とする方法。 2、前記の磁性材料は、その磁気特性を展開するために
    最終高温焼なましを受けたキューブオンエッジ規則的方
    向性ケイ素鋼ストリップまたはキューブオンエッジ高透
    磁率方向性ケイ素鋼ストリップであって、前記の局部熱
    処理段階は前記の最終高温焼なましののちに前記ストリ
    ップに対して実施されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項による方法。 3、前記の磁性材料はキューブオンフェースケイ素鋼で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項による方法
    。 4、前記の熱処理された帯域は1.5mm以下の長さ(
    x)を有し、また前記の未処理区域は少なくとも2mm
    の長さ(X)を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項による方法。 5、前記の熱処理された帯域は0.5mm以下の長さ(
    x)を有し、また前記の未処理区域は少なくとも2mm
    の長さ(X)を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項による方法。 6、前記の各帯域の前記熱処理を0.5秒以内で実施す
    る段階を特徴とする特許請求の範囲第1項による方法。 7、前記の各帯域について前記の熱処理を0.15秒以
    内で実施する段階とする特許請求の範囲第1項による方
    法。 8、前記の熱処理中に前記の磁性材料に対して少なくと
    も2.5MPaの圧力を加える段階を含む特許請求の範
    囲第1項による方法。 9、前記の局部熱処理は前記の磁性材料中に内部高周波
    電流を間欠的に加えることによって実施されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項による方法。 10、走査電子ビームによって前記局部熱処理を実施す
    る段階を含む特許請求の範囲第1項による方法。 11、高周波抵抗加熱によって前記の局部熱処理を実施
    する段階を含む特許請求の範囲第1項による方法。 12、高周波誘導加熱によって前記の局部熱処理を実施
    する段階を含む特許請求の範囲第1項による方法。 13、前記のキューブオンエッジケイ素鋼は、ミルガラ
    スまたは施用されたコーティングまたはその両者から成
    るクラスから選定された絶縁性コーティングをその上に
    備え、前記の熱処理は、前記の絶縁性コーティングを備
    えたままの前記キューブオンエッジケイ素鋼に対して、
    前記の絶縁性コーティングの劣化を生じることなく実施
    される特許請求の範囲第2項による方法。 14、前記の熱処理された帯域は、前記のキューブオン
    エッジケイ素鋼ストリップの圧延方向に対して約30°
    乃至90°の角度で前記ストリップを横断する特許請求
    の範囲第2項による方法。 15、前記の熱処理帯域は1.5mm以下の長さ(x)
    を有し、前記の未処理区域は少なくとも2mmの長さ(
    X)を有する特許請求の範囲第2項による方法。 16、前記の未処理区域は0.5mm以下の長さ(x)
    を有し、前記の未処理区域は少なくとも2mmの長さ(
    X)を有する特許請求の範囲第2項による方法。 17、前記の各帯域について前記の熱処理を0.5秒以
    内で実施する段階を含む特許請求の範囲第2項による方
    法。 18、前記の各帯域について前記の熱処理を0.15秒
    以内で実施する段階を含む特許請求の範囲第2項による
    方法。 19、前記の熱処理中に前記の磁性材料に対して少なく
    とも2.5MPaの圧力を加える段階を含む特許請求の
    範囲第2項による方法。 20、前記の局部熱処理は前記の磁性材料の中に内部高
    周波電流を間欠的に加えることによって実施される特許
    請求の範囲第2項による方法。 21、走査電子ビームによって前記の局部熱処理を実施
    する段階を含む特許請求の範囲第2項による方法。 22、高周波抵抗加熱によって前記の局部熱処理を実施
    する段階を含む特許請求の範囲第2項による方法。 23、高周波誘導加熱によって前記の局部熱処理を実施
    する段階を含む特許請求の範囲第2項による方法。
JP58208911A 1982-11-08 1983-11-07 電気鋼の局部熱処理法 Granted JPS59100222A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/439,884 US4554029A (en) 1982-11-08 1982-11-08 Local heat treatment of electrical steel
US439884 1982-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59100222A true JPS59100222A (ja) 1984-06-09
JPH032928B2 JPH032928B2 (ja) 1991-01-17

Family

ID=23746532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58208911A Granted JPS59100222A (ja) 1982-11-08 1983-11-07 電気鋼の局部熱処理法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4554029A (ja)
EP (1) EP0108573B1 (ja)
JP (1) JPS59100222A (ja)
BR (1) BR8306095A (ja)
CA (1) CA1231292A (ja)
DE (1) DE3372499D1 (ja)
IN (1) IN160199B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60243781A (ja) * 1984-05-17 1985-12-03 Matsushita Electric Works Ltd 画像処理装置
US5203928A (en) * 1986-03-25 1993-04-20 Kawasaki Steel Corporation Method of producing low iron loss grain oriented silicon steel thin sheets having excellent surface properties

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4527032A (en) * 1982-11-08 1985-07-02 Armco Inc. Radio frequency induction heating device
GB8324643D0 (en) * 1983-09-14 1983-10-19 British Steel Corp Production of grain orientated steel
US4724015A (en) * 1984-05-04 1988-02-09 Nippon Steel Corporation Method for improving the magnetic properties of Fe-based amorphous-alloy thin strip
IT1182608B (it) * 1984-10-15 1987-10-05 Nippon Steel Corp Lamiera di acciaio elettrico a grana orientata avente una bassa perdita di potenza e metodo per la sua fabbricazione
JPS61117218A (ja) * 1984-11-10 1986-06-04 Nippon Steel Corp 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
GB2168626B (en) * 1984-11-10 1987-12-23 Nippon Steel Corp Grain-oriented electrical steel sheet having stable magnetic properties resistant to stress-relief annealing, and method and apparatus for producing the same
JPS61288020A (ja) * 1985-06-17 1986-12-18 Nippon Steel Corp 一方向性電磁鋼板の製造方法
US4772338A (en) * 1985-10-24 1988-09-20 Kawasaki Steel Corporation Process and apparatus for improvement of iron loss of electromagnetic steel sheet or amorphous material
JPS62161915A (ja) * 1986-01-11 1987-07-17 Nippon Steel Corp 超低鉄損の方向性電磁鋼板の製造方法
US4909864A (en) * 1986-09-16 1990-03-20 Kawasaki Steel Corp. Method of producing extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets
JPH0615694B2 (ja) * 1987-04-17 1994-03-02 川崎製鉄株式会社 方向性けい素鋼板の鉄損低減方法
US4915750A (en) * 1988-03-03 1990-04-10 Allegheny Ludlum Corporation Method for providing heat resistant domain refinement of electrical steels to reduce core loss
US4919733A (en) * 1988-03-03 1990-04-24 Allegheny Ludlum Corporation Method for refining magnetic domains of electrical steels to reduce core loss
US5146063A (en) * 1988-10-26 1992-09-08 Kawasaki Steel Corporation Low iron loss grain oriented silicon steel sheets and method of producing the same
US5032947A (en) * 1989-07-12 1991-07-16 James C. M. Li Method of improving magnetic devices by applying AC or pulsed current
US4916278A (en) * 1989-09-01 1990-04-10 Thermatool Corporation Severing metal strip with high frequency electrical current
US6384388B1 (en) * 2000-11-17 2002-05-07 Meritor Suspension Systems Company Method of enhancing the bending process of a stabilizer bar
FR2825375B1 (fr) * 2001-05-31 2004-04-09 Renault Procede et dispositif de renforcement localise d'une tole de structure
US7161124B2 (en) * 2005-04-19 2007-01-09 Ut-Battelle, Llc Thermal and high magnetic field treatment of materials and associated apparatus
DE102006004694B4 (de) * 2006-01-31 2011-02-10 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Hochfrequenzschweißen von Metallprodukten
WO2010001223A1 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 Eaton Corporation Continuous production system for magnetic processing of metals and alloys to tailor next generation materials
PL2918689T3 (pl) * 2012-11-08 2020-07-27 Nippon Steel Corporation Urządzenie dla procesów obróbki laserowej oraz sposób napromieniowywania laserowego
US9881720B2 (en) 2013-08-27 2018-01-30 Ak Steel Properties, Inc. Grain oriented electrical steel with improved forsterite coating characteristics
US10231289B2 (en) * 2013-11-07 2019-03-12 Illinois Tool Works Inc. Large scale metal forming
US10112227B2 (en) 2013-11-07 2018-10-30 Illinois Tool Works Inc. Large scale metal forming control system and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58208910A (ja) * 1982-05-28 1983-12-05 Sony Corp ビデオテ−プレコ−ダの信号ひずみ測定方法及び測定のための信号の記録されたテ−プ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192078A (en) * 1963-12-30 1965-06-29 Daniel I Gordon Method of making magnetic cores having rectangular hysteresis loops by bombardment with electrons
DE1433755A1 (de) * 1964-02-07 1969-02-27 Licentia Gmbh Verfahren zur Verarbeitung von weichen Elektroblechen
US3276922A (en) * 1964-04-28 1966-10-04 Robert S Sery Method of producing magnetic cores by using electron irradiation
US3477883A (en) * 1966-02-04 1969-11-11 Usa Method of producing high rectangularity,low coercive force magnetic cores
SU396061A1 (ru) * 1971-03-15 1977-12-05 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина Способ термической обработки сплавов на железо-хромо-никелевой основе
US3953252A (en) * 1973-05-30 1976-04-27 Felix Lvovich Levin Method of manufacturing metal articles having magnetic and non-magnetic areas
US4109127A (en) * 1973-07-25 1978-08-22 Frank Frungel Apparatus and method for case hardening steel tools by application of heating pulses
JPS5423647B2 (ja) * 1974-04-25 1979-08-15
SU652230A1 (ru) * 1977-10-04 1979-03-15 Институт физики металлов УНЦ АН СССР Способ термообработки электротехнической стали
US4234776A (en) * 1978-07-12 1980-11-18 Thermatool Corp. Method of producing areas of alloy metal on a metal part using electric currents
US4215259A (en) * 1978-07-12 1980-07-29 Thermatool Corporation Surface hardening of metals using electric currents
DE2832731A1 (de) * 1978-07-26 1980-02-07 Vacuumschmelze Gmbh Magnetkern aus einer weichmagnetischen amorphen legierung
JPS5518566A (en) * 1978-07-26 1980-02-08 Nippon Steel Corp Improving method for iron loss characteristic of directional electrical steel sheet
US4363677A (en) * 1980-01-25 1982-12-14 Nippon Steel Corporation Method for treating an electromagnetic steel sheet and an electromagnetic steel sheet having marks of laser-beam irradiation on its surface
US4312684A (en) * 1980-04-07 1982-01-26 General Motors Corporation Selective magnetization of manganese-aluminum alloys

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58208910A (ja) * 1982-05-28 1983-12-05 Sony Corp ビデオテ−プレコ−ダの信号ひずみ測定方法及び測定のための信号の記録されたテ−プ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60243781A (ja) * 1984-05-17 1985-12-03 Matsushita Electric Works Ltd 画像処理装置
JPH0310991B2 (ja) * 1984-05-17 1991-02-14 Matsushita Denko Kk
US5203928A (en) * 1986-03-25 1993-04-20 Kawasaki Steel Corporation Method of producing low iron loss grain oriented silicon steel thin sheets having excellent surface properties

Also Published As

Publication number Publication date
BR8306095A (pt) 1984-06-12
JPH032928B2 (ja) 1991-01-17
EP0108573A3 (en) 1984-08-01
DE3372499D1 (en) 1987-08-20
EP0108573A2 (en) 1984-05-16
CA1231292A (en) 1988-01-12
US4554029A (en) 1985-11-19
IN160199B (ja) 1987-06-27
EP0108573B1 (en) 1987-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4554029A (en) Local heat treatment of electrical steel
JP3023242B2 (ja) 騒音特性の優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
RU2610204C1 (ru) Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали
KR101751525B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
EP0926250B1 (en) Grain-oriented electromagnetic steel sheet having excellent film characteristics and magnetic characteristics, its production method and decarburization annealing setup therefor
JPH0369968B2 (ja)
US4545828A (en) Local annealing treatment for cube-on-edge grain oriented silicon steel
JPH0651889B2 (ja) 無方向性珪素鋼の超高速焼なましによる製造方法
JP3726289B2 (ja) 鉄損の低い方向性電磁鋼板
JPH0657857B2 (ja) 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
RU2765033C1 (ru) Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой
JP4331900B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法と製造装置
JP3782273B2 (ja) 電磁鋼板
JP7031364B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP4075258B2 (ja) 二方向性電磁鋼板の製造方法
JP7318675B2 (ja) 方向性電磁鋼板とその製造方法ならびに歪導入装置
JPS6342331A (ja) 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
JPS6263616A (ja) 鉄損の低い一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH07316655A (ja) 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0565543A (ja) 歪取り焼鈍を施しても磁気特性の劣化がなくかつ幅方向に均一の特性を有する低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
KR920004949B1 (ko) 자기특성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법
WO2019132380A1 (ko) 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법
JPS6139395B2 (ja)
JPH0643612B2 (ja) 高珪素鉄板の製造方法
JPH07331333A (ja) 鉄損特性に優れた方向性電磁鋼板およびその製造方法