JPS60131921A - 磁気特性の優れる1方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れる1方向性けい素鋼板の製造方法

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JPS60131921A
JPS60131921A JP23873583A JP23873583A JPS60131921A JP S60131921 A JPS60131921 A JP S60131921A JP 23873583 A JP23873583 A JP 23873583A JP 23873583 A JP23873583 A JP 23873583A JP S60131921 A JPS60131921 A JP S60131921A
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intermediate annealing
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Kazuo Shimada
一男 島田
Masao Iguchi
征夫 井口
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Kawasaki Steel Corp
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    • 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/68Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
    • C21D1/70Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment while heating or quenching

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  • Organic Chemistry (AREA)
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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】 技術分野 l方向性けい素鋼板の冷間圧延工程、とくに最終の冷間
圧延に先立つ中間焼鈍の際における連続焼鈍炉での加熱
条件が、該鋼板の性能に及ぼす影響に解明を加えること
により、製品鋼板の絶縁被膜の性状改善と、磁気特性の
向上をあわせ実現することに関連してこの明細誉に述べ
る技術内容は、1方向性けい素鋼板の製造段階、とくに
冷間圧延工程における連続焼鈍の適用についての有用な
開発成果である。
技術的背景 通常、l方向性けい素鋼板は、以下に述べる一連の工程
処理により製造される。
まず連続鋳造又は造塊分塊されたけい素鋼スラブを熱間
圧延し、必要に応じて均熱化焼鈍を施し、つ(・で冷間
圧延と中間焼鈍を適宜繰返して得られる最終成品環の冷
延鋼板に、脱炭を兼ねた1次再結晶焼鈍(以下1次焼鈍
と略す)を施す。
次にMgOを主成分とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布
したうえ、最終仕上げ2次再結晶焼鈍(以下2次焼鈍と
略す)を施して(110)<001>方位の2次再結晶
粒を発達させる一連の処理である。
ここで焼鈍分離剤は、2次焼鈍の際単に鋼板が密着する
ことを防止するだけでなく、1次焼鈍中に鋼板表面で生
成したSin、酸化被膜と反応し、フォルステライ) 
(、Mg28i0. )系絶縁被膜(以下単に絶縁被膜
という)を形成させるという重要な役割りを担う。
一般に電気機器の鉄芯は、板厚の薄いけい素鋼板を積層
して製作されるが、これは交流磁化時の渦電流損失を小
さくすることが目的であり、従って積層される一枚一枚
の鋼板は絶縁されなければならない。ゆえに、2次焼鈍
時に形成される絶縁被膜は良好な絶縁性を有するように
均一でしかも加工時にはく離しないように密着性の優れ
ていることが要求される。
このような絶縁被膜を生成させるためには、冷間圧延段
階におけるとくに最終板厚に至るべき冷間圧延に先立つ
中間焼鈍の際に、表面酸化を極力防止することが重要で
あることがわかった。
ずなわちこの中間焼鈍において、鋼板表面が酸化される
と、中間焼鈍に引き続く冷間圧延においてポーラスな酸
化被膜が形成され、この酸化被膜が1次焼鈍時に良好な
Sin、酸化被膜の形成に悪影響を及ぼし、ひ(・ては
良好な絶縁被膜の生成を妨げることである。
ここに最終冷間圧延の前か後で、酸洗、機械的研削など
の手段にて酸化被膜を除去することはもちろん可能であ
るが、けい素鋼板の酸化被膜は強固であ−るため完全に
除去するためには多大の時間を要して経済的でない。
また中間焼鈍時の雰囲気を還元性として酸化防止をはか
ることも考えられるが、連続焼鈍炉加熱帯部の入口で不
可避に空気が巻込まれるため実効はない。
とくに最近では数年前のエネルギー危機を境にして、電
力損失のきわめて少ないことの要請が著しく強く、この
点発明者らは先に上述した一連の工程よりなるl方向性
けい素鋼板の製造方法において、中間焼鈍の際に500
℃から900℃までの加熱速度を毎秒6℃以上より好ま
しくは、10℃以上にて急熱することにより、磁束密度
が高く、鉄損の低いl方向性けい素鋼板が得られること
を究明し、特願昭57−142128号の発明を提案し
たがその実効を挙げるためにも、該中間焼鈍過程に不可
避な表面酸化の防止は、とくに重要である。
発明の端緒 発明者らは、中間焼鈍における急速加熱促進を目指して
連続焼鈍炉に導入される鋼板表面に予め熱吸収剤の塗布
を試みたところ、表面酸化が有利に軽減され、これによ
って後続工程にて生成される絶縁被膜の著しい性状改善
が、最終冷延前の焼鈍過程における有利な急熱効果にあ
わせ実現され得ることを知見した。 ゛ ちなみに特開昭55−104411号公報には、とくに
雰囲気を制御し得る直火式加熱炉による冷延鋼板の連続
焼鈍に関して専ら処理時間の短縮のために、加熱炉の入
側における空燃比を出側に対し比較的に大きくして、鋼
板表面に薄い酸化被膜を形成させこの酸化被膜の吸熱効
果による急速加熱に、言及されまた該効果を更に助長す
べき吸熱塗布剤の利用に触れられているが、何れにせよ
冷間圧延を完了したのちの処理であるので、1方向性け
い素鋼板のとくに最終冷間圧延のための中間焼鈍過程と
は工程段階が全く相異して(・て、該過程における加熱
覆歴が、絶縁被膜の性状、さらには磁気特性に及ぼす影
響とは、全(無関係であって、上掲のような開示が少く
とも1方向性けい素鋼板の製造上の指針とはなり得ない
ことは明らかである。
発明の目的 1方向性けい素鋼−板の表面に均一で密着性の良好な絶
縁被膜を形成させかつ該鋼板の磁気特性改善にも有効な
、冷間圧延過程における連続焼鈍炉による中間焼鈍方法
を確立することがこの発明の目的である。
発明の構成 この発明は、l方向性けい素鋼板の冷間圧延段階での連
続焼鈍炉による中間焼鈍工程において、該中間焼鈍前の
鋼板表面にあらかじめ熱吸収剤を塗布して連続焼鈍炉加
熱帯部での表面酸化を回避しつつ、500°C〜900
℃温度域における吸熱の促進下に鋼板の加熱速度毎秒1
0℃以上の急速加熱を成就することからなる磁気特性の
優れるl方向性けい素鋼板の製造方法である。
この発明において熱吸収剤としては、タンニン系の化合
物や、黒色の有機染料や有機顔料など鋼板表面を黒化す
る物質であってとくに、中間焼鈍時に鋼板の表面酸化を
防止する機能を有することが必要であり、連続焼鈍炉の
加熱帯で鋼板の急速加熱に役立ったのちは均熱帯にて焼
散するかある(・は焼鈍後容易に除去出来るものが好ま
しい。
熱吸収剤を鋼板表面に塗布するには、たとえばタンニン
系塗布剤水溶液中にて鋼板を陽極として直流電圧を印加
し、電解洗浄に併用するか、また塗布前の鋼板表面が十
分に清浄な場合にはタンニン系塗布剤水溶液のロールコ
ートまたは噴霧による塗布や液中浸漬後適宜リンガーロ
ールで絞るというような方式も適合する。
ここに熱吸収剤の濃度はi o o g7e程度が適当
である。この塗布後は乾燥させてから連続焼鈍炉に導入
することが焼鈍雰囲気の保全の面で好ましい。
一般に上記中間焼鈍では、加熱帯、均熱帯および冷却帯
よりなり、加熱帯と均熱帯に、電熱方式又はラジアント
チューブ方式の間接加熱手段をそなえて中性又は還元性
雰囲気とされる連続焼鈍炉中にて樋常900〜950℃
の均熱温度に至る昇温を司る加熱帯を経て該温度におけ
る8分間程度の保持を均熱帯を通り抜ける間に行うわけ
であり、通常80〜50m/分程度の通板速度の下で、
均熱温度に至る昇温には、はぼ1.5分を要し、ここに
500〜950℃の範囲での加熱速度は毎秒7℃程度で
あったが、この発明に従う上記熱吸収剤の適用により、
容易に毎秒10℃以上に急加熱することができる。
中間焼鈍につき上記の配慮をするほかは、一般的な1方
向性けい素鋼板の製造工程を通例に従って経た場合に、
製品の絶縁被膜が均一でかつ密着性に富みそして製品の
磁気特性の顕著な改善が達成され得た。
この発明によるべき中間焼鈍の急速加熱は毎秒10℃に
達しないとき、所期した磁気特性の向上に実効を生ぜず
、そしてこの急速加熱の温度領域は500℃よりも低い
領域ではより急勾配をなすが、その勾配が鈍化する60
0℃以上均熱温度までの間での急熱こそが磁気特性の改
善に役立つことが、これらの限定理由であって、ここに
一般的な熱吸収剤の塗布量を0〜69/mQの範囲にお
いてi加する程急速加熱に有利である。
この発明に適用される1方向性けい素鋼板素材の成分組
成としては、si 、2.6〜4.0重量%、C0,0
20〜0.10重量%およびMn 0.030〜0.1
0重籠%を含有μかつ次の■〜■の組成を含有すること
ができる。
■ 上記にSあるいはSeを1種または2種を0.00
5〜0.05%を含有する組成、■ 上記にSあるいは
Seの1種または2種を0.005〜0.05%、Sb
 0.005〜0.25%、MOo、005〜0.05
%を含有する組成、■ 上記K Ag 0.01〜0.
05 %、80.005〜0.05%を含有する組成、 ■ 上記にAg 0.01〜0.05 %、80.00
5〜0.05%、Cu 0.01〜0.5%、Sn 0
.1〜1.0%を含有する組成 ■ 上記に80.005〜0.05%、B 0.000
8〜0.0040%、Cu 0.01〜0.5%を含有
する組成の如きにおいても適用可能である。
を含有することが好適である。
実施例 l Si 2゜9%と8.4%を含む組成になるけい素鋼の
熱延板(A)′および(BJを何れも第1回目の冷間圧
延で0.877t7yt厚みとし、これらを二分して鋼
板表面にタンニン酸が79/m”となる熱吸収剤の塗布
処理をしたもの(条件■)と冷間圧延のままのもの(条
件■)とについて同一の連続炉にて同一速度で送給し、
920℃ 1分間均熱保持したのち、引続き通常の1方
向性けい素鋼板の製造工程に供した。
前記中間焼鈍に際して500〜900℃間の加熱速度は
、条件の、■の場合について第1図に示すとおり、それ
ぞれ17℃、/、 、7 ′C/sであり、その結果表
1に示すとおり、熱吸収剤を塗布した条件■の場合は、
供試鋼板A、Bとも中間焼鈍後の酸素目付量が該塗布処
理をしない条件■の場合に比し、20%以下にまで激減
し、製品のフォステライト系絶縁被膜の密着性は大幅に
改善された。
第1図および表1の結果からして明らかなとおり、均一
な外観性状の絶縁被膜の密着性を良好にさせるためには
、中間焼鈍後の酸素目付量で代表される中間焼鈍の際の
表面酸化を極力防止することが必要であり、そのために
は、中間焼鈍に先立ち冷延鋼板の表面に熱吸収剤を所定
量塗布することが必要である。
実施例 2 表2に示す成分組成を有する8種類のけい素鋼素材a 
1 b’ HCを熱延後、900〜950℃の温度条件
で均熱化焼鈍し、成品厚みのほぼ2倍の厚み(表2に併
記)に第1回の冷間圧延処理を施した。
表2 これらの供試鋼板a、b、Cのそれぞれに、タンニン酸
が鋼板1.2当り0〜10gの範囲の塗布量となる種々
の塗布条件において供試鋼板の500°C〜900℃の
温度域における加熱速度は、毎秒6℃〜20℃とし、そ
の後900〜950℃温度範囲で8分間均熱する中間焼
鈍を施した。次いで第2回冷間圧延でそれぞれ所定の成
品厚みとしたのち、800〜860℃の温度範囲、60
〜60℃露点の混バ雰囲気中で8〜5分間の1次焼鈍を
施した。次いでMgO糸の焼鈍分離剤を塗布した後、8
00〜1000℃の温度域で2次焼鈍をした後、120
0℃、5〜10時間乾時間中水素中焼鈍処理を施した。
得られた供試鋼板a * b + ’C(F)タンニン
酸塗布量とBlo値との関係を第2図に示す。同図より
供試鋼板a、b、cともタンニン酸塗布緻の増加ととも
にBlo値(磁化力lo o o pv/mにおける磁
束密度、単位テスラ)が向上し、その塗布量が5ν♂以
上ではそれらの効果がほぼ同等であることが明らかであ
る。
実施例 8 (3: 0.052%、Si 8.26%、酸可溶Ae
: 0.025%、S: 0.024%、Mn : 0
.068%、Cu 0.1%、Sn0.8%を含有する
熱延板を均一化焼鈍(1050℃)後急冷した。その後
1次冷延を行なって1゜2 mm厚の冷延板とした。こ
の鋼板表面にタンニン酸が鋼板1 m2当り8gの範囲
の塗布量となるように塗布したあと、中間焼鈍の際の加
熱速度を、500℃〜900℃の温度範囲を15°C/
secで、急速加熱したあと950℃で8分間の焼鈍を
施した。その後2次冷延を行なって0.28mm厚の最
終冷延板とした。その後820℃の湿水素中で脱炭を兼
ねる1次再結晶焼鈍を施した後、鋼板界面にMgOを主
成分とする焼鈍分離剤を塗布したあと、800℃から1
0℃/brで1050℃まで昇温しで2次再結晶させた
後、1180℃で10時間水素中で純化焼鈍を施した。
そのときの製品の磁気特性は次のようであった。
Bo。: 1.98 T 、 W1?/l、。: 0.
80 W/kq発明の効果 以上のとおりこの発明によると、均一、密着性良好な絶
縁被膜の形成のもとに、磁気特性の優れた一方向性けい
素鋼板を有利に製造することがで、。
きる0
【図面の簡単な説明】
第1図は、鋼板表面に熱吸収剤の塗布処理有無別に中間
焼鈍の加熱速度に及ぼす影響を示すグラフであり、 第2図は、各穐の供試材の中間焼鈍前タンニン酸塗布量
を0〜l Q ”k2に変化させた場合成品磁気特性へ
の影響を示すグラフである。 特許出願人 川崎製′鉄株式会社 第1図 炉内?”の経通時間峰り一 第2図 タンニン酸す午量藝り一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 1方向性けい素鋼板の冷間圧延段階での連続焼鈍炉
    による中間焼鈍工程において、該中間焼鈍前の鋼板表面
    にあらかじめ熱吸収剤を塗布して連続焼鈍炉加熱帯部で
    の表面酸化を回避しつつ、500°C〜900℃温度域
    における吸熱の促進下に鋼板の加熱速度毎秒10°C以
    上の急速加熱を成就することを特徴とする特許 方法。
JP23873583A 1983-12-20 1983-12-20 磁気特性の優れる1方向性けい素鋼板の製造方法 Granted JPS60131921A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564930A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 鞍钢股份有限公司 一种电工钢表面耐蚀性检测方法
CN103436070A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 湖北武洲表面处理材料有限公司 一种绝缘涂层中含有机着色剂的无取向硅钢及其制备方法

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