JPS60262981A - 鉄損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents

鉄損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法

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JPS60262981A
JPS60262981A JP11954984A JP11954984A JPS60262981A JP S60262981 A JPS60262981 A JP S60262981A JP 11954984 A JP11954984 A JP 11954984A JP 11954984 A JP11954984 A JP 11954984A JP S60262981 A JPS60262981 A JP S60262981A
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steel sheet
annealing
iron loss
silicon steel
grain
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Masao Iguchi
征夫 井口
Chizuko Maeda
前田 千寿子
Tomoo Tanaka
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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】 技術分動 鉄損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法に関して、こ
の明細書で述べる技術内容は、該鋼板の上塗りコーティ
ング処理工程における焼付けの際の引張り力に工夫を加
えることにより、該処理工程における鉄損特性の劣化の
防止を図ることに関連している。
技術背景 一方向性けい素鋼板は主として変圧器、その他の電気機
器の鉄芯として利用され、その磁化特性が優れているこ
と、すなわち鉄損(Wlγ/60で代表される)が低い
ことが要求されている。
このためKは、第一に鋼板中の2次再結晶粒の<001
>方位粒を圧延方向に高度に揃えることが必要であり、
第二には、最終製品の鋼中に存在する不純物や析出物を
できるだけ減少させる必要がある。かかる配慮の下で製
造される一方向性けい素鋼板は今日まで多くの改善努力
によってその鉄損値も年を追って改善され、最近では板
厚0、i30 nの製品でWxf/ioの値が1.05
 wAの低鉄損値のものが製造されている。しかし数年
前のエネルギー危機を境にして電力損失のより少ない電
気機器をめる傾向が一段と強まり、それらの鉄芯材料と
してさらに鉄損の低い一方向性けい素鋼板の製造が要請
されるようになっている。
従来技術とその問題点 ところで一方向性けい素鋼板の鉄損を下げるKは、 (1) si含有量を高める (3)製品板厚を薄くする (8)2次再結晶粒を細かくする 体)不純物含有讃な低減する (it (110) < 001 >方位の2次再結晶
粒をより高度に揃えるなど、主に冶金学的な方法が一般
に知られているが、これらの手法は現行の生産手段での
限界値に達し、もはやそれ以上の改善は極めて難しく、
たとえ多少の改善が認められたとしても、その努力の割
には鉄損改善の実効は僅かとなるような状況になって来
ている。
これらの方法とは別に%公開54−218647号公報
に開示されているよ5に、鋼板表面に2次再結晶阻止領
域を形成させることにより、2次再結晶粒を細粒化させ
ることが提案されている。しかしこの技術は2次再結晶
粒径の制御が安定していないため実用的とは言いがたい
一方肴公昭58−5968号公報には、2次再結晶後の
鋼板の表面にボールペン状小球によって微小歪を導入す
ることにより磁区の幅を微細化し、鉄損な低減する技術
、さらに特公昭57−2258号公報には最終製品板表
面に圧延方向とほぼ直角にレーザービームな数關間隔に
照射し、鋼板表面に高転位密度領域を導入することによ
り磁区の幅を微細化し、鉄損を低減する技術も続いて提
案されている。そしてまた勢開昭57−188810号
公報では放電加工忙より鋼板表層に微小歪を導入して磁
区幅を微細化し、鉄損を低減する同様な技術が提案され
ている。これら8種類の方法はいずれも2次再結晶後の
鋼板の地鉄表面に微小な塑性ひずみを導入すること忙よ
り、磁区幅を微細化して鉄損の低減を図るものであって
、均しく実用的でありかつ鉄損低減効果も優れているが
、鋼板の打抜き加工、剪断加工や巻き加工後の歪取り焼
鈍やその他コーティングの焼付は処理の如き熱処理によ
って塑性ひずみ導入による効果が減殺される欠点を伴う
。なおコーティング処理後に微小な塑性ひずみを導入す
る場合は、絶縁性を維持するために絶縁コーティングを
再塗装せねばならず、゛ひすみ附与工程、再塗装1穆と
、工程の大幅増加になりコストアップをもたらす。
とζろで一方向性けい素鋼板の表面には絶縁被膜が被成
されているが、かかる被膜は確実な絶縁を保証するだけ
でなく、鉄損あるいは磁歪特性を改善する役割も担う。
この絶縁被膜は、最終仕上げ焼鈍中忙鋼板表面に形成さ
れるフォルステライト系下地被膜とこの祖展上に、1m
ねて被成される熱膨張係数の小さいガラス質のコーティ
ング被膜とからなるが、かかるコーティング被膜は非常
に薄いため下地被膜がおもに製品の品質を決定する。
この点下地被膜の厚みを薄くすることができれば磁気へ
性の向上が期待されるわけであるが、外観が良好でかつ
密着性および均一性にも優れた薄型被膜を製造工程にお
いて安定に形成させることは非常に困難であった。
さらに最近では、省エネルギーの観点から、通常の製品
板厚である0、80 、0.861111厚の製品に加
えて製品板厚のより薄い0.2B 、 0.20 m厚
の製品がさかんに使用されるよう忙なってきた。
このような状況下において一方向性けい素鋼板の鉄損特
性を改善するためには、素材成分から最終の被膜処理工
程に至る各工程全般にわたる根本的な再検討が必要とな
ってきたわけである。
発明の端緒 そこで発明者らは、鉄損特性の一層優れた一方向性けい
素鋼板を開発すべく、成分組成ならびに各処理工程につ
いて綿密な再検討を行ったところ、上塗りコーティング
処理工程における焼付は中に、鋼板に加える引張り力に
よって生じる鋼板の伸びに新たな制限を加えることによ
り、従来かかる焼付は処理において不可避とされた鉄損
の劣化を効果的に防止でき、ひいては鉄損のより低い一
方向性けい素鋼板が得られることを、新たに見出したの
である。
発明の構成 この発明は、上記の知見に由来するものである。
すなわちこの発明は、含けい素鋼熱延板に、1回または
中間焼鈍を挾む2回以上の冷間圧延を施し、ついで鋼板
表面VCM、90を主成分とする焼鈍分離剤を塗布して
から2次再結晶焼鈍および純化焼鈍を施し、しかるのち
得られたフォルステライト系被膜の上にさらに上向りコ
ーテイング液を塗布ついで焼付ける一連の工程によって
一方向性けい素鋼板を製造するに当り、 上塗りコーティング処理工程において、焼付は中の鋼板
の伸びを0.5%以下に抑制することを特徴とする、鉄
損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法である。
以下この発明を由来するに至った実験結果に基き、この
発明を具体的に説明する。
0 : 0.045重量%(以下単に%で示す)、Si
 : 8.86%、Mo : 0.018%、Se :
 0.018%およびSb : 0.025%を含有す
る組成になる鋼スラブに熱間圧延を施して厚み!、4r
aO熱延板とした。
ついでこの熱延板に900℃、8分間の均一化焼鈍を施
したのち、900’C,8分間の中間焼鈍を挾む2回の
冷間圧延を施して、OJO、OJB 。
0.2? 、 0.80および0.851厚の最終冷延
板とした。その後f320 ’Cの湿水素中で脱炭・1
次再結晶焼鈍を施したのち、850 ’Cで50時間の
2次再結晶焼鈍を施し、ついで1180 ”Cの乾水素
中で5時間の純化焼鈍を行なうと同時に鋼板表面にフォ
ルステライト系絶縁被膜を形成させた。その後さらにこ
のフォルステライト系絶縁被膜上にコロイド状シリカ(
20%)とりん酸マグネシウム(80%)を主成分とす
るコーテイング液(特公昭56−52117号公報参照
)を塗布した。その後800℃ついでsoo’cでのコ
ーティング焼付は処理途中で鋼板に付与する圧延方向の
引張り張力を種々に変更して、上塗りコーティング被膜
付きの一方向性けい素鋼板を製造した。得られた各製品
の鋼板の伸びと鉄損特性との関係について調べた結果を
第1図に示す。
M1図から明らかなよ5に、鋼板の伸びが太きくなるK
つれて鉄損の劣化が顕著になってくる。
とくに製品板厚が薄いほど鋼板の伸びの小さい時期から
早く劣化が起こっている。しかしながら鋼板の伸びが0
.5%以下では製品板厚が薄くて゛も大きな鉄損劣化が
起こっていないことが注目される。
一方向性けい素鋼板のコーティング被膜は前述したよう
に確実な絶縁性の確保と鉄損特性および磁歪特性を改善
する目的で一般に低熱膨張係数を有するコーテイング液
が使用されている。
従来社上げ焼鈍後のフォルステライト系絶縁被膜上への
コーティング処理については、仕上げ焼鈍中のコイル・
セット(コイルの巻きぐせ)を除去するためおよび磁歪
粘性および鉄損特性改善のため、コーテイング後の熱処
理中においては鋼板に張力をかける方がよいとされてい
た。しかしながら実際には、上褐第1図にも示したとお
り、従来考えられていた状況とは全く異なり、鋼板の伸
びが0.5%以下において良好な鉄損が得られることが
判明したのである。
次にこの発明を製造工程1llk説明する。
まず素材の成分については従来公知の一方向性けい素鋼
素材成分、たとえば (11si 2.0〜4.0%、No 0.0(15〜
0.06%、sbO,005〜0.85%、Sあるいは
Seを0.0015〜0.06%含有する組成になるも
の、 (sl Si 2.0〜4.0%、ムl O,01〜0
.05%、S O,005〜0.05%、HLOOI〜
0.01%を含有する組成になるもの(81Si il
、0〜4.0%、SあるいはSsを0.005〜0.0
5%、B O,0008〜0.0040%、○u O,
1〜1.0%、N O,001〜0.01%を含有する
組成になるもの(4) 81 LO〜4.0%、OO,
001〜0.016%、So、001〜0.015%、
ムl O,01〜0.05%、N O,001〜0.0
1%を含有する組成になるもの、(5) Si 2.0
〜4.0%、Sb O,005〜0.25%、Sあるい
はSsを0.005〜0.05%含有する組成になるも
の、および (61Si LO〜4.0%、SあるいはSsを0.0
05〜0.05%含有する組成になるもの、 などいずれもが適用可能である。
上記の好適組成に調整された鋼スラブは、公知の方法で
加熱し、熱延して通常2〜4襲厚程度の熱延板とする。
次に熱延板は通常800〜1100 ”Cで均一化焼鈍
したあと、冷延される。冷延は1回の圧延で最終板厚と
する1回冷延法か、ま九は850〜1060°Cの中間
焼鈍をはさんで2回の冷延による方法すなわち最初の圧
下塞は50〜80%和度、最終の圧下富は50%から8
5%程度で0.8 tmから0,85 tm厚の最終板
厚とする2回冷延法のいずれでもよい。なお、通常仕上
り板厚は0.8flとされることが多い。
最終冷延を終り、製品板厚に仕上げた鋼板は、表面脱脂
i?50〜s o o ’cの温度範囲の湿水中で脱炭
・1次再結晶焼鈍を施される。脱炭・1次再結晶焼鈍後
、鋼板表面に旬0を主成分とする焼鈍分離剤を塗布して
から2次再結晶焼鈍が施される。この2次再結晶焼鈍は
(110)COOI)方位の2次再結晶粒を充分発達さ
せるため施されるもので、通常箱焼鈍炉によって直ちに
1000℃程度に昇温し、その温度に保持すること釦よ
って行なわれる。この2次再結晶焼鈍は(110)(0
01)方位に高度に揃った2次再結晶粒を発達させるた
めには、8zO℃から900℃の低温で保定する方が有
利であるが、その他たとえば0.5〜1s”c/h穆度
の昇温速度での体熱焼鈍でも良い。
このような2次再結晶焼鈍後、鋼板中のS、Be。
0、Nなどの不純物元素を除去するため、1100°C
〜1250 ’Cの高温で純化焼鈍を施すと同時に、こ
の最終仕上げ焼鈍時に鋼板表面に形成されたSin、を
主成分とするサブスケールと、MIOを主成分とする焼
鈍分離剤とを反応させるととkよってフォルステライト
(Fe18104 )系の下地被膜を形成させる。その
後鋼板表面のMgO焼鈍分離剤を除去し、コーティング
処理が行なわれる。このコーテイング液としては、たと
えば発明者らが特公昭56−62117号公報に開示し
たコロイド状シリカ:20%、りん酸マグネシウム:8
0%を主成分とするコーテイング液が有利に適合し、か
かる液を塗布した後800〜850 ’Cの温度範囲で
焼付焼鈍処理が施される。この発明では、この焼付焼鈍
の際の鋼板の伸びを0.5%以内とすることを必須桑件
とする。鋼板の焼付焼鈍は通常連続焼鈍炉を用いて行な
われるが鋼板の伸びが0.5%以内になるように引張り
張力をできる限り小さくすることが必要であり、この目
的のためKはラインテンションをゆるめるなどの方法が
好適である。
実施例 実施例 1 00.046%、Si 8.86%、Ss O,019
%、MOo、085%およびsb o、osa%を含有
する組成になる連鋳スラブを熱延して$1.6 tm厚
の熱延板とした。
この熱延板に900’Cで8分間の均一化焼鈍を施した
のち、960’Cで8分間の中間焼鈍をはさんで2回の
冷間圧延を行なって0.zOおよび0.80%厚の最終
冷延板に仕上げた。その後8 Z O’Cの湿水素中で
脱炭・1次再結晶焼鈍を施したのち、850℃、50時
間の2次再結晶焼鈍と水素中で1180℃、5時間の純
化焼鈍を施すと同時に鋼板表面にフォルステライト系下
地被膜を形成させた。その後この下jtl!壁績上にコ
ロイド状シリカBO%水分散液100 ccとりん酸マ
グネフラム85%水溶液80cc、無水クロム酸8Iの
組成のコーテイング液を塗布してから、窒素中で800
℃、1分間の焼付焼鈍を施した。なおかかる焼付焼鈍化
おいては、連続炉のラインテンションを低くして、鋼板
の伸びが0.8%以内におさまるように制御した。
得られた製品の磁気特性は次のとおりであり九。
製品板厚 0.80fi B、。: 1.91 T 、
 W17150 : 0.98 W/に90.28關B
IO: 1−90 T 、Wlγ150 : (1,8
8W−勺実施例 2 00.044%、Si 8.1z%、Mn O,074
%、SO,028%、五j O,02,8%およびOu
 O,11%を含有する組成になる連鋳スラブを熱延し
て2.0鎮厚の熱延板とした。その後1050 ’Cで
8分間の均−化焼鈍後、急冷処理を施したのち、約a 
o o ’cで温間圧延して0,8鱈厚の最終冷延板と
した。ついで850℃の湿水素中で脱炭・1次再結晶焼
鈍を施し喪後、鋼板表面にMIloを主成分とする焼鈍
分離削を塗布してから、860℃から5’C/hの昇温
速度で1050℃まで昇温して2次再結晶させたのち、
乾水素中で1200°C18時閲の純化焼鈍を施すと同
時に、鋼板表面にフォルステライト系下地被膜を形成さ
せた。その後この下地被膜上にコロイド状シリカzO%
水分散液100cc、りん酸マグネシウム50%水溶液
60cc、無水クロム酸6g、硼酸S、9の組成のコー
テイング液を塗布してから、窒素中でsgo℃、1分間
の焼付焼鈍を施した。なおかような焼付焼鈍においては
、連続炉のラインテンションを低くして、鋼板の伸びが
0.4%以内になるように制御した。
得られた製品の磁気物性は次のとおりであった。
製品板厚 0.80g厚B1o: 1.98 T 、 
Wlマ/ao : 0.99 W#0.28tm厚 B
、。:1.9会 T 、Wlり/s o : 0.89
 W/’q発明の効果 かくしてこの発明によれば、上塗りコーティング処理の
焼付は工程において従来不可避であった鉄損特性の劣化
を効果的に防止することができ、従って一方向性けい素
鋼板の鉄損肴性向上に偉効を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、上塗りコーティング処理中における鋼板の伸
びと鉄損との関係を示したグラフである。 特許出原人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 含けい素鋼熱延板K、1回または中間焼鈍を挾む2
    回以上の冷間圧延を施したのち、脱炭を兼ねる1次再結
    晶焼鈍を施し、ついで鋼板表面にM2Oを主成分とする
    焼鈍分離剤を塗布してから2次再結晶焼鈍および純化焼
    鈍を施し、しかるのち得られたフォルステライト系被膜
    の上にさらに上塗りコーテイング液を塗布ついで焼付け
    る一連の工程によって一方向性けい素鋼板を製造するに
    当り、 上塗りコーティング処理工程において、焼付は中の鋼板
    の伸びを0.6%以下に抑制する仁とを特徴とする、鉄
    損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法。
JP11954984A 1984-06-11 1984-06-11 鉄損の低い一方向性けい素鋼板の製造方法 Granted JPS60262981A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883545A (en) * 1988-09-01 1989-11-28 Colorado School Of Mines Process for making a metallic article with improved resistance to surface cracking during cold forming
JPWO2021100867A1 (ja) * 2019-11-21 2021-05-27

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883545A (en) * 1988-09-01 1989-11-28 Colorado School Of Mines Process for making a metallic article with improved resistance to surface cracking during cold forming
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