JPS6014104B2 - 方向性けい素鋼板のフオルステライト絶縁被膜の形成方法 - Google Patents

方向性けい素鋼板のフオルステライト絶縁被膜の形成方法

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JPS6014104B2
JPS6014104B2 JP12068782A JP12068782A JPS6014104B2 JP S6014104 B2 JPS6014104 B2 JP S6014104B2 JP 12068782 A JP12068782 A JP 12068782A JP 12068782 A JP12068782 A JP 12068782A JP S6014104 B2 JPS6014104 B2 JP S6014104B2
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steel sheet
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smudge
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甫朋 杉山
靖雄 横山
伊三夫 的場
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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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length

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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、方向挫けし、素鋼板のフオルステラィト絶縁
被膜の形成方法に関し、とくに、密着性の優れた、被膜
欠陥のないフオルステラィト絶縁被膜を均一に安定的に
形成する方法に関する。
方向性けし、素鋼板の絶縁被膜は、電気絶縁性、表面平
滑性など多くの要件のほかに、けし、素鋼板地鉄との密
着性、外観的な均一性を併せて満足するものでなければ
ならない。このような被膜の形成方法としては、一般に
、所望の最終厚みに冷間圧延されたけし、素鋼帯を脱脂
洗浄後、日2と伍○とを含む雰囲気中700〜900℃
の温度範囲内で数分間の連続脱炭焼鈍を行なうことによ
り、脱炭と同時に鋼中のけし、素を酸化してシリカ(S
i02)を含む酸化膜を鋼板表面に生じさせ、この酸化
膜上にマグネシア(Mg0)を主成分とする競錨分離剤
を塗布してコイル状に巻取り、これを水素気流中110
0〜1250qoの温度範囲内で箱嬢鎚することにより
、上記Si02とMg○とを反応させ、鋼板上に主とし
てフオルステライト(Mg2Si04)からなるガラス
状の絶縁被膜(以下フオルステラィト被膜という)を形
成させる。
この方法によって工業的に得られるフオルステラィト被
膜は必ずしも鋼板表面に均一に形成されるとは限らず、
ときには地鉄との密着性の弱い白灰色模様が発生したり
、または、ベアースポットと呼ばれる斑点状に地鉄が裸
出するような被膜欠陥をともなう場合がある。これらの
被膜欠陥は電気絶縁性の低下をもたらし、変圧器用鉄心
にあっては渦電流が発生し所期の電磁特性が十分に発揮
されないおそれがある。上記被膜欠陥を改善し、均一性
、密着性の良好なフオルステラィト被膜を安定的に形成
するために、本出願人は、さきに特願昭56−1934
斑を開示し、脱炭焼鈍前の脱脂洗浄工程において、アル
カリ脱脂液に由来するNaまたはNa化合物の鋼板表面
残留量をNaとして2M/め以下に制限し、このため脱
脂水洗過程において使用する水のNa濃度を15ppm
以下とし、その温度を好ましくは80℃以上とすること
が有効であることを明らかにした。
本発明者らは、さらに詳細に互つて調査した結果、上記
手段に従って脱脂洗浄された鋼板であっても、場合によ
っては鋼板表面Na残留量を2の9/め以下にすること
ができないものがあり、そのような鋼板は、脱脂洗浄後
の表面にスマッジが多く残留しており、鋼板表面の清浄
度が劣ることが原因であることを突き止めた。
方向性けし、素鋼板は、1回または2回の冷間圧延によ
って最終板厚とされるが、この袷間圧延の際、鋼板表面
には圧延油および上流工程で生じた鉄とシリカとを主成
分とするスケールの混合物からなるスマッジが氏着され
る。
この圧延油および付着スマッジを除去するために、通常
第1図に示すような脱脂洗浄設備によってアルカリ脱脂
、ブラッシング水洗が行なわれる。第1図は、脱脂洗浄
工程を示す脱脂洗浄設備の榛式的縦断面図であって、1
はベイオフリール、2はストリップ、3はアルカリ浸債
槽、4,5はスクラバー、6は電解槽またはアルカリ浸
債槽、7,8はスクラバ−、9は湯洗槽、10はドライ
ヤー、11はテンシヨンリールである。
本発明者らは、第1図に示す脱脂処理工程を経た鋼板の
表面残留スマッジ量および残留Wa量を測定したところ
、およそ10〜50の9/あの残留スマッジと0.5〜
4の9/での残留州aとが存在し、また残留スマッジ量
と残留ma量との間には第2図に示すような関係がある
ことを見出した。
第2図は、脱脂処理後の鋼板表面残留スマッジ量を横軸
にとり、縦軸に鋼板表面の残留Na量をとってプロット
したものである。
第2図から、残留スマツジ量を20の9/淋以下に抑え
ることにより、残留Na量を2雌/〆以下にすることが
できることが認められる。ここで採用した残留スマッジ
定量法は、一定面積の鋼板表面に純水で湿らせたろ紙を
こすりつけてスマッジをろ紙に転写し、そのろ紙を灰化
して残造を定量する方法である。
残留スマッジ量が20の9/〆以下の鋼板は、上流工程
における焼鈍が極めて理想的に行なわれたときに得られ
る。
一般的には、燐鈍時に鋼板表面付近のSiが内部酸化し
て酸洗では除去しにくいスケールを多く形成するものが
多く、従って、脱脂洗浄後の残留スマッジ量も20級/
めを超えるものが半を占める。残留スマッジ量が多くな
ると残留Na量も多くなる理由は、スマッジにアルカリ
脱脂液に由来するNaまたはその化合物が吸蔵され、水
洗過程において容易に溶出されないためであると考えら
れる。
本発明者らは、鋼板表面の残留スマツジ量を低減するこ
とにより、鋼板表面残留Na量を効果的に抑制し、密着
性の優れた、表面欠陥のないフオルステラィト絶縁被膜
を均一に、安定的に形成する方法について検討を加えた
ものである。
フオルステラィト被膜の密着性、均一性を改善する方法
として、本出願人は侍公昭53−22529号公報に、
脱炭暁鈍前に軽い酸洗を行なうことを開示している。
この方法は、脱炭燐鈍前の鋼板表面付着物除去に効果が
ある。しかし同時にけし、素鋼板の地鉄表面の一部も除
去されるため、歩蟹りの低下による経済的損失が避けら
れないこと、および鋼板表面に凹凸を生ずることにより
、占債率に対する悪影響をともなう不利があった。また
、廃酸処理を必要とするので、昨今の省資源、省ヱネル
ギーの観点から好ましくないという問題もある。本発明
は、このような酸洗を行なわず、従前の方向性けし、素
鋼板の絶縁被膜形成過程を踏襲するものであって、脱炭
競鈍前の脱脂洗浄工程において鋼板表面の残留スマッジ
およびアルカリ脱脂液に由来するNaまたはその化合物
の鋼板表面残留量を効果的に低減することにより、密着
性および均一性の優れたフオルステラィト被膜を安定的
に形成することを目的とする。
脱脂洗浄工程では、第1図に示すように、スクラバー4
,5,7,8が用いられている。
このスクラバーのブラシとしては従来、直径0.1〜1
.2側のナイロン芯糸、または、同芯糸に研削効果を高
めるために#100〜#1000のSICまたはAI2
03の砥粒を含有させ、さらに直径約0.02肋のナイ
ロン糸(カバーリング糸という)をスパイラル状に巻き
つけたものを素線として構成したブラシロールが実用さ
れていた。第3図はこのような単芯秦線の模式的断面図
を示すもので、【a)は単芯素線21のみ、他は単芯素
線21にカバーリング糸22を巻きつけたもの、【c低
砥粒23を含有させた単芯素綾21にカバーリングを施
したものである。
上記し、ずれの秦線を用いたブラシロールによってもス
マツジを効率よく除去することは容易でなく、スマッジ
残留量は前記したように10〜50のo/〆にしか抑え
ることができなかった。
その理由は次のように考えられる。すなわち、強固に圧
着されたスマッジを鋼板表面から剥すためには砥粒入り
の糸径の大きいブラシが有効であるが、単位面積当りの
糸の本数が減少するため、剥がされたスマッジをぬぐい
去る払拭効果が劣るほか、直径約1柳以上になると鋼板
表面に無数の癖をつけたり、チャタマークが生じたり、
商品価値を低下さてる原因となる。一方糸径を細くする
と、逆に払拭効果は増すが糸の腰が弱くなるため、ロー
ルの圧下力を高めることができず、スマッジを剥がす力
が劣る。このために、スマッジを効率よく除去すること
が容易でなかった。本発明者らはスマッジを効率よく除
去し、残留Na量の低減を図るため適切なブラシロール
の秦線について種々実験し検討を加えた結果、第4図に
示すようなものが優れていることを見出した。
第4図は新しいブラシロール素線の構造を示す横断面図
である。#240〜#1000のSICまたは山203
の砥粒23を含有した、直径0.1〜0.5肋の細いナ
イロン芯糸24を第4図に示すように複数本結束し、そ
の外周に直径約0.02側のナイロンのカバーリング糸
22をスパイラル状に巻きつけ固定した。このような複
芯素線を用いたブラシロールは、使用中に先端がほぐれ
、単位面積当りの糸の本数が増加し、払拭効果が高まる
。しかも複芯素線は、複数本の芯糸が結束されたものか
ら構成されているので、単芯素線に比べ腰の強さも増加
し、ブラシロールの圧下力を高めることができ、鋼板表
面のスマッジを効果的に剥がすことができる。上記榎芯
素線において、芯糸に配合する砥粒23は#240より
も粗いと、鋼板に目視できる泥が入るので好ましくない
また芯糸24の太さは、0.1肋以下では多数本結束し
たときの腰の強さが不十分であり、また0.5柳以下で
は払拭効果が不足するため所望の清浄な表面が得られな
い。第4図は複芯秦線の芯糸24が同一直径の例を示し
たが、第5図または第6図に示すように、異なった直径
の芯糸25,26を組み合わせて用いてもよく、また、
種類や粒度の異なる抵粒を混入した芯糸を用いてもよい
。芯糸の結束本数は用いる芯糸の直径にもよるが、結束
後の複芯素線の直径が0,8〜2.0肌となるようにす
るのが適当である。本発明は、Si2〜4%を含有する
方向性けし・素鋼を冷間圧延を経て最終板厚に圧延し、
次いで脱脂洗浄を行ない、湿潤水素雰囲気中で脱炭焼鈍
してシリカを含む酸化膜を形成させ、この酸化膜上にマ
グネシアを主成分とする暁錨分離剤を塗布してコイル状
に巻取り、水素雰囲気中で1100℃〜1250ooの
高温箱銃鈍を行ない、鋼板表面にフオルステラィト絶縁
被膜を形成させる方法において、上記脱脂洗浄工程に用
いられるスクラバーブラシとして前述の後芯素線からな
るブラシロールを用い、アルカリ脱脂液に由来する鋼板
表面残留的a量を2雌ノ〆以下に低減させることを特徴
とする、方向性けし、素鋼板のフオルステラィト絶縁被
膜の形成方法である。
第7図は、ブラシの種類による脱脂洗浄後の残留スマッ
ジ量を表示したもので、脱脂洗浄前には100〜250
奴/〆のスマツジが、穣芯素線からなるブラシロールを
用いれば、20の9/枕以下の残留スマツジ量に抑える
ことができ、同時に鋼板表面の残留Na量を2の9/力
以下に低減することが確実に可能である。
なお、複芯素線からなるブラシロールを用いる場合、使
用中に秦線先端部がスマッジや砥粒によって目詰りを生
じ払拭効果が低減する。
この目詰りを防止するため、本出願人が実開昭56一1
5654および実開56−95378で開示しているブ
ラシロール回転軸内部から冷却水がブラシ素線に沿って
放出されるような鉄芯軸を併用すると効果的である。こ
のようなブラシロールを用いることにより、残留スマッ
ジ量および残留Na量の低減とブラシの目詰り防止とを
実現することができ、ブラシの払拭効果を高め、清浄度
の高い鋼板表面を得ることができる。脱脂清浄処理に引
き続く連続脱炭焼金屯、焼鈍分離剤塗布、および高塩仕
上鱗鈍の各工程は、今日方向性けし、素鋼板の製造にお
いて普通に実施されているところに従えばよい。
すなわち、連続脱炭競鈍は、日2−日20を含む雰囲気
で行ない、シリカを含む酸化膜を形成させる。温度は、
750〜850℃が適当である。処理時間と雰囲気組成
は、脱炭と酸化膜の形成とが適切に行なえる範囲内で任
意に選ぶことができる。暁鈍分離剤としてはマグネシア
を主成分として使用するが、これに酸化チタン、酸化マ
ンガン、ストロンチウム化合物またはその他の添加剤を
1種または2種以上加えることにより被膜の均一性およ
び密着性を向上させる既知の方法を採用することができ
る。
高温仕上焼錨については、日2を含む雰囲気中で110
0〜1250℃の箱焼銘を行なえばよい。
以下に本発明の実施例を示し、それらの結果は第1表に
まとめ、比較例と併せて掲記する。実施例 10.3側
厚に最終冷間圧延された2.9%Siと抑制剤としてS
e,Sbとを含む高磁束密度方向性けし・素鋼板素材を
第1図に示す脱脂洗浄設備において、No.1〜No.
2スクラバー4,5は従来の単芯秦線からなるブラシロ
ールとし、蛇.3〜No.4スクラバー7,8には複芯
秦線からなるブラシロールを用いて脱脂洗浄した。
スプレー洗浄に用いる水はNalppm以下、8000
の純水とした。
次いで霧点60qo、日250%、残部N2ガスよりな
る温水素雰囲気中で830つ0、3分間の連続脱炭焼銘
を行ない、さらにマグネシアを塗布した後コイル状に巻
取り、85000に保持して2次再結晶を完了させた後
、日2雰囲気中で120000で10時間の高温暁鈍を
行なった。
実施例 2 実施例1において、船.4スクラバー8に中空水冷方式
の鉄芯を用いた複芯秦線からなるブラシロールを装着し
、その他は全く実施例1と同様の処理を行なった。
比較例 1 船.1〜舷.4スクラバー4,5,7,8に従来の単芯
秦線からなるブラシロールを用い、実施例1と同様の処
理を行なった。
比較例 2 M.3〜M.4スクラバ−7,8に芯糸径の太い単芯秦
線からなるブラシロールを用い、実施例1と同様の処理
を行なった。
以上の実施例、比較例のそれぞれの処理条件、脱炭擬錨
前の残留スマッジ量および残留Na量、得られたフオル
ステライト被膜の外観、曲げ密着性(被膜が剥離しない
最小曲げ直径仰ぐ)、ベアースポット発生率などを第1
表にまとめて示す。
実施例では、何れも残留スマッジ量が15の9/〆以下
、また残留Na量も1.6の夕/れ以下に低下し、得ら
れた被膜の外観、密着性とも非常に良好であつた。比較
例では、残留スマッジ量、残留Na量はそれぞれ15雌
/肘以上、2の9/枕以上のコイルが多数あり、外観、
密着性とも良好とは言えない。
以上の実施例からも明らかなように、本発明方法により
方向性けし、素鋼板のフオルステラィト被膜をすぐれた
密着性のもとに、被膜欠陥なく、均一に安定的に形成さ
せることができるようになった。第1表
【図面の簡単な説明】
第1図は脱脂洗浄設備の模式的縦断面図、第2図は鋼板
表面の残留スマッジ量と残留Na量との関係を示すグラ
フ、第3図は従来の単芯秦線の横断面図、第4図、第5
図、第6図は本発明に適用する複芯素線の例の横断面図
、第7図は鋼板表面の残留スマツジ量を表わすグラフで
ある。 1…ベイオフリール、2…ストリップ、3…アルカリ浸
鷹槽、4,5,7,8…スクラバー、6・・・電解槽ま
たはアルカリ浸債槽、9・・・湯洗槽、10…ドライヤ
ー、11…テンシヨンリール、21・・・単芯秦線、2
2・・・カバーリング糸、23・・・砥粒、24,25
,26・・・ナイロン芯糸。 第1図第2図 第3図 第ム図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Si2〜4%を含有する方向性けい素鋼を冷間圧延
    を経て最終板厚に圧延し、次いで脱脂洗浄を行い、湿潤
    水素雰囲気中で脱炭焼鈍してシリカを含む酸化膜を形成
    させ、該酸化膜上にマグネシアを主成分とする焼鈍分離
    剤を塗布してコイル状に巻取り、水素雰囲気中で110
    0℃〜1250℃の高温箱焼鈍を行ない、鋼板表面にフ
    オルステライト絶縁被膜を形成させる方法において、前
    記脱脂洗浄工程において用いられるスクラバーブラシと
    して複心素線からなるブラシロールを用い、アルカリ脱
    脂液に由来する鋼板表面残留Na量を2mg/m^2以
    下に低減させることを特徴とする方向性けい素鋼板のフ
    オルステライト絶縁被膜形成方法。
JP12068782A 1982-07-13 1982-07-13 方向性けい素鋼板のフオルステライト絶縁被膜の形成方法 Expired JPS6014104B2 (ja)

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JPS5913027A JPS5913027A (ja) 1984-01-23
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63100505U (ja) * 1986-12-19 1988-06-30
JPH01136505U (ja) * 1988-02-26 1989-09-19
JPH0324645Y2 (ja) * 1986-12-19 1991-05-29

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JPS63100505U (ja) * 1986-12-19 1988-06-30
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JPH01136505U (ja) * 1988-02-26 1989-09-19

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