JPS60138016A - １方向性けい素鋼板の絶縁被膜性状改善方法 - Google Patents

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 １方向性けい素鋼板の絶縁被膜とくにフォルステライト
質被膜の性状改善に関連してこの明細書で述べる技術内
容は、該鋼板の製造工程中、とくに冷間圧延後の脱炭１
次再結晶焼鈍過程を経てん終焼鈍処理に付される直前に
おける焼鈍分離剤の塗布段階にて特別の配慮を加えるこ
とにより該被膜の著しい性能改善をもたらすことについ
ての開発成果を提案するものである。

背景技術 一般に、１方向性けい素鋼板は、通常２〜４　ｗｔ％Ｓ
１を含む熱間圧延素材を用いて最終成品環に冷間圧延さ
れた鋼板を脱炭１次再結晶処理し、ついでこの鋼板表面
にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤のスラリーを塗布し
その後乾燥してからコイルに巻取って最終２次再結晶、
純化焼鈍処理を施し製品とされる。このような焼鈍分離
剤の塗布目的については、すでによく知られているよう
に、■　最終２次再結晶、純化焼鈍時に、コイル状に成
層された鋼板の相互密着を防止する。

■　脱炭１次再結晶処理後の鋼板表面に生成したシリカ
ｔ−２次再結晶焼鈍時に焼鈍分離剤中のＭｇＯと反応さ
せてガラス様の絶縁被膜を形成する。

ことである。

この焼鈍分離剤の主成分が現在ひろく一般的に使用され
ているマグネシアの場合には、形成されるガラス様被膜
は分子式２Ｍｇ０・Ｓ１０．であられされるフォルステ
ライト貿でアリ、このような絶縁被膜は、１方向性けい
素鋼板が電気機器の鉄芯材料として使用されるに際して
は、以下のような緒特性を満足することが要求される。

■　スリット、剪断等の加工で剥離しない強い密着性を
有すること。

■　加工により導入された歪を除去する焼鈍処理を受け
る場合にも、変質しない十分な耐熱性を有すること。

■　積層された場合の絶縁性に優れていること。

その他発明者らの調査によると、均一で密着性の優れた
ガラス様被膜が形成されないと鋼板から被膜中への純化
が不十分とな夛、磁気特性にも悪影響のあることがわか
った。

問題点 最終２次再結晶純化焼鈍は、約１２００℃の高温で１０
〜２０時間処理される必要があるので、一般にコイル状
態で焼鈍処理に供されるのが通常でおる。

この処理過程における上述ガラス様被膜の形成には、以
下のような欠点があった。

まずマグネシアを鋼板表面に塗布するに際しては・水に
分散させてスラリー状のけんだく液とし、このけんたく
液を鋼板表面に散布し、規定量だけ塗布されるようにリ
ンガ−ロールで絞って乾燥するという１式が一般的であ
る。ところがこのスラリー化するとき、マグネシアの一
部は水酸化マグネシュウムになる。

化合状態にない水分は塗布後の比較的低温度の乾燥処理
でコイル化前に除去されるが、水酸化マグネシュムの分
解温度は８５０℃以上の高温であるため、この水酸化マ
グネシュウムの分解性最終２次再結晶純化焼鈍における
昇熱過程で起ることになることである。

最終２次再結晶純化焼鈍は、上述したようにコイル状態
で処理されるので、昇熱過程においては、コイルの内、
外巻部と中巻部、あるいはコイル上面と下面である程度
の温度差の生じることは避けえずしたがってコイル位置
の違いによって水酸化マグネシュウムの分解開始、終了
時期が異ってくるわけであって水酸化マグネシュウムの
分解が終了した部分は未だ分解の終了していない部分か
ら発生する水によって酸化を受けこの部分に生成される
被膜は、ガ？ス状耐熱絶縁被膜に要求される諸％性を満
足しないという現象が起っていたのである。

この昇熱時のコイル内温度差を極力小さくするために昇
熱速度を遅くするとか、コイルの容量を小さくするとい
う対策も考えられるが、これらの対策は生産能率低下を
まねくという問題がある。

−万において従来１方向性けい素鋼板の製造に使用する
焼鈍分離剤は、たとえば特公昭５２−８Ｌ２９６号公報
などに示されているような、ＳＯ８゜Ｏ２など不純物の
極く少ない高純度マグネシアが必要とされ、それと云う
のは該不純物は上記のように高温雰囲気での焼鈍中に腐
食性ガスとして気化し、１方向性けい素鋼の要求性能を
満足しないようなガラス様被膜を生成するためであるが
、ここに処理費用が嵩む不利があったわけである。

発明の目的 焼鈍分離剤スラリーの塗布層における、最終２次再結晶
純化焼鈍の昇熱過程での水分その他気化ガスの抜気性付
与と、該焼鈍雰囲気ガスの置換流通性の改善によって、
上記水酸化マグネシウムの分解に伴う水分や、原料マ、
グネシア中不純物ガスの、絶縁被膜生成反応に対する悪
影響を排除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、１方向性けい素鋼板を製造するに当って、
脱炭１次再結晶後の鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼
鈍分離剤のスラリーを塗布する際、該スラリーの塗布量
が板面上で局部的に異った領域を分散形成して、２次再
結晶焼鈍に供する鋼板の成層姿勢における相互間に通気
間隙を確保し・その後常法に従う２次再結晶および純化
焼鈍を施すことからなる、１万同性電磁鋼板の絶縁被膜
注状改善方法である。

ここで塗布量を異にする領域の相互間隔が４０朋以下で
あること、また該領域で他に対する塗布量差が１０〜５
０％であることが実施上、好適であり、２次再結晶焼鈍
以降の工程について常法というのはすでに触れたような
約１２００℃の高温で１０〜２０時間にわたる、銅帯の
コイル状巻回又は鋼板の積層の如き成層姿勢での、バッ
チ処理を意味し、該処理工程中、焼鈍分離剤塗布層で発
生する水分その他のガスを速かに焼鈍雰囲気ガスと置換
させることによシ、とくにコイル状巻回による成層の場
合でも、その外巻き、内巻きの差に拘らず、板幅方向の
全域にわたって酸化や腐食によるも被膜不良の発生を有
効に防止し、かくして磁気特性の優れた１方向性けい素
鋼板の製造を有利ならしめる。

図示に従う具体説明 第１図に、冷間圧延を経て脱炭１次再結晶処理を施した
鋼板表面に、焼鈍分離剤としてマグネシアのスラリーを
散布し、その塗布量を管理する要領を囚解し、図中１は
鋼板、２はスラリの散布ノズル、３はリンガ−ロールで
ある。

リンガ−ロール８は従来平滑堀面胴を有し、スラリーの
塗布量を一様に管理するために用いられ　・たがこの発
明においては、たとえば第２図に該ロールの断面形状を
示したように、ロールの胴に一定深さの溝を一定間隔で
幅方向にわたって刻みつけ、これによってマグネシアス
ラリーを塗布した場合の塗布状況を模式的に第３図に示
した。図中４は塗布量を局部的に異ならせた領域、５は
他の領域である。

第３図は、鋼板ｌの長手方向と直角に一定間隔で塗布量
の多い部分全形成させた一例であるが、第４図（ａｌ　
中）に示すような塗布パターンを採用することによって
もこの発明の目的は達成される。すなわち第４図（ａ）
は、コイル長手方向と平行に一定間隔で・また第４図中
）は、鋼板１の長手方向に対し４５°と１３５°の角度
をなす方向に一定間隔で・何れも塗布量の多い領域を形
成させた場合の例を模式的に示している。

このようなパターンにて鋼板ｌの表面に塗布されるマグ
ネシアスラリーの量は板面の部分によって異なるものと
なシ、その乾燥を経て鋼板１をコイル化した後巻回成層
間に通気間隙を形成し、最終２次再結晶、純化焼鈍の昇
熱過程でスラリー塗布層より発生する水分、あるいは腐
蝕性ガスを速カニコイル外へ、排出する。

したがって鋼板表面に塗布量差を与えるパターンについ
ては、鋼板１のコイル化後の成層姿勢における通気間隙
が確保されるものであれば、いかなる方式が採用されて
もさしつかえない。

実施例１ 第８図に示した塗布パターンで、厚塗り領域４につき、
残余領域５の塗布量に対し２０チ増としてこの厚塗シ領
域４の間隔ａを５朋〜４０朋に変化させた条件にて、脱
炭１次再結晶処理をした２種類Ａ、Ｂの各鋼板の表面に
塗布した実験材を用意し、塗布層の乾燥を経てコイル化
後、最終２次再結晶、純化焼鈍を行った。ここで比較の
ために塗布量差を与えずに平坦塗布をした従来材につ゛
いても同一の処理を行った。なお実験材で厚塗υ領域４
の間隔ａが小さくなるほど鋼板単位面積当りの平均塗布
量が増加するので、この平均塗布量の影響を明確にする
ために比較材の塗布量は、実験材の各条件の平均塗布量
に相当するようにして各５種類のコイルを製造した。

これらのコイルは、鋼ｍＡ　、Ｂ毎に同一条件で最終２
次再結晶、純化焼鈍と、引続く平坦化焼鈍、コーティン
グ処理を施し製品とした。

純化焼鈍後におけるガラス様絶縁被膜の外観は、比較材
では塗布量には関シなく、コイル化時の最外巻部、およ
び最内巻部からそれぞれ１０〜２０ターンの部分で、と
くに鋼板の両端に近い部分に不均一な部分が見られたの
に対して朱験材では、このような不均一性がほとんど見
られずとくに、実験条件の中でａ＝５〜１０朋という条
件のものは良好であった。

次に得られた製品の磁気特性を第５図に比較して示すが
同図の縦軸にとったＢ□。は、磁化力が１００ＯＡ／ｍ
の場合の磁束密度でちゃ、磁束密度が高いほど磁気特性
が優れていると言える。

比較材の磁気特性は、鋼種Ａ、Ｂとも塗布量の違いによ
る影響にはとんど見られなかった。−万実験材の万は、
塗布量差を与えた塗布条件の効果が顕著に見られとくに
ａ＝５朋あるいは１６ｍｍという条件で、鋼種Ａ、Ｂと
もにＢｌｏ値の著しい向上が認められる。しかしａ＝４
０朋になると、平坦塗布をした比較材との差は見られな
くなってしまう。

次に鋼種Ｂの最終２次再結晶、純化焼鈍時におけるコイ
ル外巻に相当する位置より試材を採取して純化状況と被
膜の密着性とを調査するため、絶縁被膜形成にあずから
なかった余剰の焼鈍分離剤を除去した後にＳの分析と曲
げ密着性テス）ｔ−行った。

結果を表１に示す。

表　１ Ｓの分析については、板巾方向に両端から等間隔に５枚
の試料を採取し分析を行い、表１にはその平均値を示し
たように実験材は、比較材よりもＳ濃度が低いと評価さ
れ鋼中から被膜、被膜から焼鈍中の雰囲気ガス中への純
化がより促進されたことがわかる。

この理由は、均一な被膜が形成されることによって鋼中
から被膜への拡散がより容易に起つたためと、コイル層
間のガス流通性が実験材の万が良好なので、被膜から雰
囲気中への排出がより容易に達成されたためと推定され
る。

つぎに曲げ密Ｎ注テストは、やはシ板巾方向に８０枚の
試材を採取し、それぞれ径の異なる種々の丸棒に巻つけ
た場合に、被膜が剥落しない最小丸棒径で評価した。

比較材では２０ｍ１．ＯＫの割合がほぼ５割程度である
のに対して、実験材のａ＝５〜１０ｍｍの条件処理材は
、２０朋ダＯＫの割合が９割程度であゃ、板巾万同全中
にわたる被膜密着性の向上が認められる。

実施例２ 第８図に示した塗布パターンで厚塗９領域４の間隔ａ＝
１０朋にした一定条件にて厚塗シ領域４の残余領域５に
対する塗布量差条件のみ５〜５０係に変化させる条件で
、Ａ、Ｂ両鋼種につき、脱炭１次再結晶処理後の鋼板表
面に塗布し乾燥を経て、コイル化後最終２次再結晶、純
化焼鈍を行った。このときも比較のために、塗布量差を
与えない平坦塗布をした比較材も実施例１と同じように
実験材の平均塗布量に相当する塗布量にて、実験材とと
もに４種類宛とし、純化焼鈍以降は実施例１と同様の処
理をして製品とした。

得られたガラス様絶縁被膜の外観は実施例１と同様との
均一性で実験材の方が比較材よりも優れていた。

次に磁気特性測定結果を第６図に示す。塗布量差が５％
程度では磁気％注への影響がほとんど認められないが、
それをｌＯ〜５０チまで大きくすることによシ顕著な磁
気特注向上効果が認められ７’Ｃ。

実施例８ 第４図（ａ）、Φ）に示した塗布パターンで、（ａ）の
場合には厚塗シ領域４の間隔１１＝ＩＱＩＸｍ、中）の
場合には厚塗シ領域４の間隔ａ＝２０編で、かつ厚塗り
領域４を残余領域５に対し塗布量差が２０％となる塗布
を、二種類の（鋼種０．Ｄ）につき何れも脱炭１次再結
晶処理後の鋼板表面に施し乾燥を経てコイル死後最終２
次再結晶純化焼鈍処理を行った。この場合も比較のため
に塗布量差を与えず平坦塗布した比較材も調製した。な
お比較材の単位面積当υ塗布量は、各実験材の平均塗布
量と同じに揃えて処理した。

これらコイルを実施例１と同じように処理をして、製品
とし、磁気特性を測定した。

第７図に磁気測定結果を示す。

第７図で実験（ａ）　、　０））は、各々第４図（ａ）
　、　（ｂ＞の塗布パターンで処理した条件という意味
である。

第・７図より、実験材は（ａ）、■）とも又鋼種０．Ｄ
ともに平坦塗布した比較材よりも、磁気特性向上が著し
い。

発明の効果 この発明によれば絶縁被膜の均一性、曲げ密着性に関す
る被膜性状の著しい向上に併、せ、純化の促進による磁
束密度の改善が、簡便有利に実現される。１

【図面の簡単な説明】

第１図は焼鈍分離剤スラリーの塗布要領説明図、第２図
はスラリー塗布量の分散制御に用いたリンガ−ロールの
断面図、 第８図はその塗布パターン模式図、 第４図は他の塗布パターンを模式的に示す゛平面図、 第５図〜第７図は効果線図である。 第５図 ａ（ｐｎｒｎ） 第６図 □塗布量短縮う 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　１方向性けい素鋼板を製造するに当って、脱炭１次
   再結晶後の鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤
   のスラリーを塗布する際、該スラリーの塗布量が板面上
   で局部的に異なった領域を分散形成して、２次再結晶焼
   鈍に供する鋼板の成層姿勢における相互間に通気間隙を
   確保し、その後常法に従う２次再結晶および純化焼鈍を
   施すことを特徴とする、１方向注けい素鋼板の絶縁被膜
   性状改善方法。 ム　塗布ｉｔ−異にする領域の相互間隔が４０ｍｍ以内
   である、１記載の方法。 ＆　塗布量を異にする領域で他に対する塗布量差が１０
   〜５０％である、１記載の方法。