JPS61117220A - 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法

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JPS61117220A
JPS61117220A JP59237444A JP23744484A JPS61117220A JP S61117220 A JPS61117220 A JP S61117220A JP 59237444 A JP59237444 A JP 59237444A JP 23744484 A JP23744484 A JP 23744484A JP S61117220 A JPS61117220 A JP S61117220A
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JP
Japan
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steel sheet
grain
iron loss
oriented electrical
electrical steel
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JP59237444A
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English (en)
Inventor
Toshiya Wada
和田 敏哉
Osamu Tanaka
収 田中
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • 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

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法に係り、さら
に詳しく述べるならば熱処理されても鉄損改善効果が消
失しない磁区細分により鉄損が極めて低い方向性!磁鋼
板を提供する方法に関する。
(従来の技術) 方向性電磁鋼板は主として変圧器、その低電気機器の鉄
芯材料として使用されるので、励磁特性、鉄損特性が良
好である必要がある。
この方向性電磁鋼板は2次再結晶現象を利用し、圧延面
に(110)面を、圧延方向に<001>軸をもつ、い
わゆるゴス方位を有する2次再結晶粒m織が発達してい
る。該(110)<001>方位の集積度を高めるとと
もに、圧延方向からの偏りをできるだけ減少せしめるこ
とにより、励磁特性、鉄損特性等のすぐれたものが製造
されるようになっている。
ところで、(110)<001>方位の集積度を高める
につれて結晶粒は大きくなり、また磁壁が粒界を貫通す
るために磁区が大となり、方向性を高めた割りには鉄損
が低下しない現象がある。
この現象を解消し、鉄損の低下を図る技術として、例え
ば特公昭第58−5968号がある。これは最終仕上焼
鈍後の一方向性電磁鋼板の表面に小球等を押圧して深さ
5μ以下の凹みを形成して線状の微小ひずみを付与する
ことで磁区細分化を行い鉄損を改善させるものである。
また特公昭第58−26410号には、最終仕上焼鈍に
より生成した2次再結晶の各結晶粒表面にレーザー照射
による痕跡を少なくとも1個形成せしめて、磁区を細分
化し鉄損を低下させることが提案されている。
これら特公昭第58−5968号及び特公昭第58−2
6410号に示された方法によれば一方向性電磁鋼板表
面に局部的な微小ひずみを付与することで鉄損が改善さ
れ、超低鉄損材料を得ることができる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記の如く得られた超低鉄損材料も焼鈍
すると鉄損等の改善効果が失われる0例えば巻鉄心を製
造する際の歪取り焼鈍では該鉄損改善効果が消失する問
題がある。
本発明は熱処理例えば歪取焼鈍されても鉄損改善効果が
消失しない細分化磁区を形成して鉄損の究めて低い方向
性電磁鋼板を製造することを目的とする。
本発明者らは磁区細分化後に歪取焼鈍など例えば700
〜900℃の温度で熱処理されても鉄損改善効果が消失
しない磁区細分化を行い鉄損の極めて低い方向性電磁鋼
板を製造するため多くの実験を行い検討した。
(問題点を解決するための手段) その結果、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、該鋼板の
鋼成分或いは鋼組織と異なった侵入体、例えば鋼板や表
面被膜との反応によそ合金層、表面反応生成物、拡散体
等を、間隔をおいて鋼板に入り込ませて形成すると、そ
の両側に磁区の芽が生じ、鋼板が磁化されるとき磁区が
細分化され、その後に歪取焼鈍などの熱処理を施しても
磁区細分化による鉄損改善効果は消失せず、鉄損の極め
て低い方向性電磁鋼板が得られることを見出した。
本発明は、かかる低鉄損方向性電磁鋼板を工業的に提供
する方法を提供せんとするものでその特徴とするところ
は、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に間隔をおいて可侵
入体の被膜を形成する工程と、該工程の前及び/又は後
で該鋼板に全面的に歪を付与する工程と、該鋼板を熱処
理する工程とを含み、これによって該鋼板に、該鋼板地
鉄の鋼成分或いは鋼組織と異なった侵入体を間隔をおい
て形成し、磁区細分化を図ることを特徴とする低鉄損方
向性電磁鋼板の製造方法にある。
本発明において「侵入体」とは鋼板上の被膜が、そのも
の単独、又は他の被膜を含む鋼板側成分、さらには雰囲
気成分等と結合した状態で鋼板中に粒又は塊りとなって
存在する様子を表現するものである。可侵入体とは侵入
体を形成しうる物質である。又、本発明において「被膜
」とは鋼板上の少なくとも一部において機械的な塗装膜
、メッキ等の科学的な付着膜或いは接着、さらに一部が
反応層をもつ膜などすべてを含む総称であり、又その厚
みについても特定されない。上述の耐熱性のある磁区細
分化は次のようにして行える。即ち、仕上焼鈍された方
向性電磁鋼板に、可侵入体として金属、非金属やそれら
の混合物、合金、酸化物、リン酸、ホウ酸、リン酸塩、
及びホウ酸塩等さらにはそれらの混合物の薬剤を間隔を
おいて塗布して被膜をつくり、次いで熱処理すると、可
侵入体が鋼板や表面被膜等と反応して、鋼板に入り込む
かたちで鋼板地鉄の鋼成分或いは鋼m織と異なった侵入
体が間隔をおいて形成され耐熱性のある磁区細分化が行
われる。
又他の方法として、これらの可侵入体としての薬剤を鋼
板上に全面的に塗布し、間隔をおいて被膜を残すように
他の不要部分を剥離などの手段により除去することもで
きる。或いはメッキを部分的に施すこと、さらにはメッ
キに替えて蒸着、その他の付着方法など種々の手段が採
用される。又、可侵入体を形成する物質としては、具体
的には一例を後述しているが、熱処理によって鋼板やそ
の表面被膜と反応して銅板に侵入するものであればよい
。又、鋼板に間隔をおいて侵入体を形成することを確実
に且つ効果的に行うためには鋼板上に微小歪を付与し、
可侵入体をこの微小歪を介して侵入させることが有効で
ある。微小歪は侵入体形成予定位置のみに形成されても
よいが、この場合微小歪付与位置と侵入体形成予定位置
をほぼ一致させる必要がある。このような位置合わせは
、被膜形成後景を付与する方法において被膜の面積を比
較的大きくし、その上に歪を付与する場合には特に歪付
与効率は低下することはないが、やはり多少の位置合わ
せの必要は残る。よって、本発明は位置合わせの必要が
ない程度まで鋼板に全面的に歪を入れ、間隔をおいて被
膜を形成させる或いはその逆に間隔をおいて被膜を形成
した後、全面的に歪を入れるようにしたものである。こ
の場合、ロール等で完全に全面に歪を入れる方法と、シ
ョツトブラスト等でほぼ全面に微小ひずみを入れる方法
の二つの方法が可能である。これらの方法において、可
侵入体が形成されない歪付与領域では、侵入体形成のた
めの熱処理によって歪取りが行われるので、上記歪付与
領域形成による鉄損劣化は起こらない。
以下本発明を薬剤を間隔をおいて塗布して熱処理する例
に基づいて具体的に説明する。
本発明では、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に磁区細分
化を行うが、該方向性電磁鋼板は鋼成分および仕上焼鈍
されるまでの製造条件については特定する必要はなく、
例えばインヒビターとして^(l N、 MnS、 M
nSe、 BN、 CuzS等の適宜なものが用いられ
、必要に応じてCu 、 Sn 、 Cr 、 Ni 
、 Mo 、 Sb 。
−等の元素が含有され、さらにスラブを熱間圧延し、焼
鈍して1回または焼鈍をはさんで2回以上の冷間圧延に
より最終板厚とされ、脱炭焼鈍され、焼鈍分離剤を塗布
され仕上焼鈍される一連のプロセス条件についても特定
する必要はない。
ところで、本発明では仕上げ焼鈍された方向性電磁鋼板
に薬剤を間隔をおいて線状あるいは点状に塗布する。こ
の薬剤としてはA l 、 Si 、 Ti 、 Sb
 。
Sr 、 Cu 、 Sn 、 Zn 、 Fe 、 
Ni r Cr 、 Hn 、 B等の金属、非金属粉
末またはそれらの酸化物の1種あるいは2種以上や、リ
ン酸、ホウ酸、リン酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩の1種ある
いは2種以上や、これらの混合物が用いられ、スラリー
状あるいは溶液として塗布される。
金属、非金属粉末は数10ミクロン以下のサイズのもの
が用いられる。
金属、非金属粉末或いはその酸化物をスラIJ −とし
て使用する場合は水と懸濁させて塗布するのが作業性が
よいため、水100重量部に対し金属環2〜100重量
部程度の濃度にする。
金属、非金属粉末或いは酸化物を酸又は塩類と混合して
使用する際は原液のままか、水で適当な濃度にうすめて
塗布すればよい。
薬剤は1〜30mg+の間隔をおいて方向性電磁鋼板に
塗布するが、予め、機械的に例えば特開間第58−16
027号公報で示されるような金属粒等の粒状体を鋼板
上に投射するなどして鋼板表面に全面的な微小なへこみ
を形成したのち、前記薬剤を塗布する。なお上述の間隔
が狭くなると粒状または塊状の侵入体がほとんど連続し
て観察される。塗布の際の薬剤の塗布量は塗布乾燥後の
重量でO,1〜50g/rrrの範囲であればよく、0
.3〜10g/mがより好ましい。
次いで、乾燥後、500〜1200℃の温度で熱処理す
ると、薬剤が鋼板や表面被膜と反応し、微小ひずみを介
して板厚方向に入り込むかたちで合金層、拡散体または
/および表面反応生成物などの侵入体が間隔をおいて形
成される。
なお、本発明者等が歪付与磁区細分化法の研究において
得た知見によると、磁区細分化の効果は700〜900
℃の僕温度で数時間保定されると消失するから、歪自体
も 700〜900℃の温度では少なくなると考察して
いる。一方、本発明の歪付与を利用した侵入体形成熱処
理法では侵入体の形成が促進されているから、歪消失以
前にその効果によって被膜構成物質が鋼板内に活発に伝
播するものと推察される。そこで、この熱処理において
は鋼板中に被膜の構成物質が伝播時に歪の作用が伝播を
促進するように、例えば昇温速度、さらに保温温度およ
び時間の設定を適切にして、伝播が活発に行われる時に
歪が消失しないようにする。該昇温速度や保温温度又処
理時間は被膜構成物質の成分(種類)、濃度等によって
最適範囲が異なる。
該熱処理は中性又はH2を含む還元性雰囲気でなされる
。この侵入体の1例の顕微鏡m織写真(X 1000)
を第1図に示す0図に示すようにこの1例の該侵入体は
点状の集合体を形成している。
侵入体の組成は鋼成分組成と異なり、また組織も異なっ
て、その両側に磁区の芽が多数つくられ、鋼板を磁化し
たとき、該磁区の芽が伸びて、磁区が細分化されると推
察される。
又かかる全面的な歪付与は可侵入体の被膜を形成した後
で行ってもよい。但し、この場合は歪付与によって被膜
が破壊されることが多いので薬剤を塗布する場合には塗
布後例えば500℃程度の熱処理を行って被膜を強くす
る工程を導入することにより解決できる。
以下実施例を説明する。
実施例 重量%でC: 0.070 、Si:3.10、Mn:
0.076、Al :0.032、S : 0.024
 、残部鉄からなる珪素鋼スラブを周知の方法によって
熱間圧延−焼鈍−冷間圧延を経て0.25m厚の鋼板を
得た。
次いで更に周知の脱炭焼鈍及び最終仕上焼鈍の各工程を
実施した。得られた鋼板コイルから巾101×長さ50
cmのサンプルを切出し「処理前」の供試材とした。
この鋼板にスチールショットを鋼板の全面に投射を行い
、微小歪を形成したのち第1表に示すような薬剤を鋼板
の圧延方向と直角方向に10in間隔に塗布乾燥后の重
量0.5 g/ cdになるように塗布し、炉温400
℃で乾燥後積層し、800℃×30分の熱処理を行って
「処理後」の供試材とした。
第1表 次に上記「処理後」、の鋼板に対して800℃×4時間
の歪取焼鈍を行った後、「歪取焼鈍後」の供試材とした
以上の「処理前」、「処理後」、及び「歪取焼鈍後」の
それぞれの供試材の磁気特性を測定した結果を第2表に
示す。ateは磁束密度(T)、Wl?/ioは鉄損(
W / kg )である。
第2表 以上の実施例から明らかなように磁区細分化のための侵
入体形成後に歪取焼鈍されても鉄損改善効果は損なわれ
ず、鉄損の究めて低い方向性電磁鋼板が工業的に提供さ
れる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、該侵入体による磁
区細分化で鋼板の鉄損が低くなるとともに、その後、高
温に加熱される歪取焼鈍が行われても、鉄損改善効果が
消失しないという、これまでの磁区細分化法に見られな
いすぐれた特長がある。さらに、鋼板に全面的に歪を付
与することにより侵入体の形成が効率的に行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によって鋼板に形成された侵入体を示す
金属顕微鏡組織写真(X100O)である。 第1伽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に間隔をおいて可侵
    入体の被膜を形成する工程と、該工程の前及び/又は後
    で該鋼板に全面的に歪を付与する工程と、該鋼板を熱処
    理する工程とを含み、これによって該鋼板に該鋼板地鉄
    の鋼成分或いは鋼組織と異なった侵入体を間隔をおいて
    形成し、磁区細分化を図ることを特徴とする低鉄損方向
    性電磁鋼板の製造方法。
JP59237444A 1984-11-13 1984-11-13 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 Pending JPS61117220A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220239203A1 (en) * 2019-05-20 2022-07-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing an electromagnetic component, in particular a laminated core, for example a stator core or a rotor core, for an electric machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220239203A1 (en) * 2019-05-20 2022-07-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing an electromagnetic component, in particular a laminated core, for example a stator core or a rotor core, for an electric machine
US11811278B2 (en) * 2019-05-20 2023-11-07 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing an electromagnetic component for an electric machine

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