JPS61124584A - 磁気特性に優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は一方向性電磁鋼板に関するものであジ、特に本
発明は鋼板表面に従来とは異なった性状を具備したフォ
ルステライ）　（Ｍｇ２８１０４）を主体としたセラミ
ックス皮膜を有することを特徴とする磁束密度が高く、
かつ鉄損が従来以上に低い一方向性電磁鋼板に関するも
のである。

〈従来の技術〉 一方向性電磁鋼板はトランス鉄心に用いられる機能材料
であり、最も強く望まれる性質は鉄損が低いことである
。素材という観点からはこの材料は磁化容易軸・を圧延
方向にそろえるため（１１０）［：００１］結晶粒が板
面なおおい、また絶縁等の目的で表面にフォルステライ
）　（Ｍｇ２５１０４）を主体とした虫うミックス皮膜
及びコロイダルシリカと各種酸塩を主体とした２次皮膜
を持つ複合材料である。

嘔て、近年のエネルギー事情により鉄損として意味なく
消費される電力を少しでも減らそうと多大な努力がなさ
れている。鉄損はうす流損、ヒステリシス損及び理論上
のこれら両者の和と実際のトータル鉄損の差であるとこ
ろの異常損とに分離することがよく行なわれる。うす流
損は磁化機構の主要部を占める磁壁の移動に伴なって生
じる試料内部の誘導電流がジュール熱として消費される
ことに起因する鉄損である。この種の鉄損の低下には８
１等を増加して素材の固有抵抗を増やすこと、板厚を減
らすことなどとともに磁区中を狭くすることが有効であ
る。すなわち、発生するジュール熱は磁壁の移動速度の
２乗に比例することがら磁区中を狭くすることによシ磁
壁の移動速度を低下させ誘導電流量を減らすのである。

一方、ヒステリシス損は磁壁の移動が阻害されることに
起因するものであ多試料表面の凹凸や内部の介在物の存
在により大きな影響を受ける。方向性電磁鋼板の製造に
おいてはこの種の鉄損の劣化は、鋼中のｅ、Ｎ、Ｂ等を
完全に除去し、析出物の生成を最低限に押さえること及
び表面の７ｒルステライト皮膜下に存在する酸化物量を
低下することによシ防がれてきた。以上を要約すれば鉄
損量の減少は磁区中を狭くすることと磁区を構成すると
ころの磁壁の移動度な高めることＫよ）５ｊ！現されて
きたと理解できる。この２点に関する従来技術を次に述
べる。

磁区細分化に関する基本思想は大きく２つの方法に分け
られる。第１の方法は系の静磁エネルギーを考慮したも
のである。結晶粒の磁化容易軸が圧延面に対して数度傾
いている場合、鋼板表面に磁極が生じ、系の静磁エネル
ギーは増加する。この静磁エネルギー増加量を最小にす
るため磁壁間隔が狭くなることは理論的（Ｃ，Ｋｉ　ｔ
ｔｅｌ　、　Ｒａｙ、　Ｍｏｄ。

Ｐｈｙｓ　　２１．５４１（１９４９））にも実験的（
Ｊ、Ｗ、Ｓｈｌｌｌｌｎｇ３　、　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎ
ｓ、Ｍａｇ、　ＭＡＧ−１４１０４（１９７８）、Ｔ、
Ｎｏｚａｗａら、同雑誌ＭＡＧ−１４２５２（１９７８
））にも確認されておシ、この原理を応用することによ
シ磁区は細分化する。また、還流磁区も表面磁極による
静磁エネルギーを下げるために生じるが、邦還流磁区は
圧延方向に付加てれた張力により１８０°磁区に転化す
るか、もしくは消滅する傾向を示すので張力付加は鉄損
低減化に有効である。

第２の方法は鋼板に歪を付加し、還流磁区な人為的に発
生させた後、圧延方向に張力を加えるものである。この
方法では歪線近傍の磁極による反磁場及び局所的な内部
歪による還流磁区が発生し易くなシ消磁状態の１８０°
磁区が細分化するものと考えられる。張力を加えると歪
線近傍に存在する還流磁区が、新たな磁区の起点とな）
、磁区中はさらに狭くなる。

磁区細分化に関する従来技術の天部、にのような範晴に
属するものとみることができる。まずずれ角度β（結晶
粒の圧延方向に最も近い（００１）軸が圧延面となす角
）を４°までの範囲にするものとして特公昭５７−６１
１０２号公報、同５８−５９６９号公報があげられる。

これらの方法は仕上焼鈍前に鋼板を波形整形し２次再結
晶後に波形を矯正除去することにより、所望のずれ角度
βを得るものである。また微小歪を加える方法としては
レーザー、けがき等いろいろな手段が考えられる。レー
ザーによるものは特公昭５７−２２５２号公報を初めと
して様々な応用技術が公開でれてきた。また、ボールポ
イント等を用いて微小歪を与えるものとして特公昭５８
−５９６８号公報があげられる。さらに特公昭５８−７
４７号公報ではずれ角度βと微小歪の組み合わせによシ
磁区の細分化をはかる方法が開示された。これらの手段
は通常、特公昭５３−２８３７５号公報に開示され薔４
ような外部張力を与える５ｔｒｅｓｓ　ｃｏａｔｉｎｇ
ど組み合わせて用いられる。七〇珊由は前述した通シで
ある。

一方、素材の表面を滑らか圧することＫよシ磁壁の移動
度を高めることに関しては次のような思想がある。現在
市販されている一方向性電磁鋼板の表層部には鋼板の選
択酸化によシ形成されたＳｌＯ□とその上に焼鈍分離材
として塗布式れたＭｇＯとが最終仕上焼鈍中に固相反応
を起こすことによシ生成したフォルステライト（Ｍｇ２
ＳＩ０４）皮膜がついている。この皮膜下に５１０２や
Ｍｇ２５ＩＯ４を主体とした直径１μｍ以下の酸化物粒
が存在する場合が多く、ヒステリシス損を低下させるた
めにはこれら酸化物を除去することが必要である。この
ためには例えば特公昭５７−３２７１６号公報、特開昭
５５−８９４２２号公報、同５６−７５５７７号公報に
開示されたようにＳｒの添加が有効であることが知られ
ている。しかしながらフォルステライト皮膜の存在を前
提とした一方向性電磁鋼板では仮）に皮膜下の内部酸化
物を完全に除去できたとしてもフォルステライトの生成
段階で皮膜と鋼板の界面に凹凸ができるのは現在のとこ
ろ避けられず、これが磁壁移動に対するピンニング源と
なりヒステリシス損の上昇に結びつくとされている。こ
のような悪影響を避は理想的な界面状態を作るためには
表面のフォルステライト皮膜を除去し、よシ滑らかな面
を作れば良く、そのような表面は通常、鏡面研磨面と呼
ばれる。この鏡面研磨面を作るためにはフォルステライ
ト皮膜を酸洗除去した後、表面を化学研磨等で滑らかに
すればよい。そのような方法は米国特許第３１２５４７
３号、同第３２２７５８９号、同第３２６３６００号等
によシ開示されている。また特公昭５８−１４８５１号
公報では前記の微小歪の導入による磁区の細分化を優面
研磨面と組み合わせる方法が開示ぢれている。ところで
このように一旦形成されたフォルステライト皮膜な酸洗
除去した後、化学研磨等により鏡面研磨面を得る方法で
は製造コストの上昇は必至であシ、また鉄源の溶出に起
因する歩留シの低下も避けられない。このような問題点
を改善するために焼鈍分離材としてＭｇＯの代わ夛に鋼
板と反応しない不活性なＡｔ２０３を用いる方法が米国
特許第３７８５８８２号、同第３９３２２３５号、特開
昭５３−２２１１３号公報により開示された。さらに特
公昭５８−４４１５２号公報によシＡｔ２０．を主体と
した焼鈍分離材１ｃｓｒもしくはＢａ源を添加すること
により表面下の内部酸化物を除去し、より滑らかな表面
を得る方法が開示式れた。

以上述べた磁区細分化や磁壁移動度の向上により鉄損を
低減化する技術の進歩と並行して、一方向性電磁鋼板表
面のフォルステライト皮膜及びその上の張力コーティン
グが素材の磁区構造に及ぼす効果が鉄損の低減化を目的
としであるいは磁気物性物な観点から、基礎的に調査さ
れた。この種の研究は皮膜を着けたまま磁区を直接観察
する手段の確立とともに急速に進歩した。走査電子顕微
鏡を用いて一方向性電磁鋼板の皮膜のついた状態での磁
区構造を最初に報告したのはＩｒ１ｅとｌｉ’ｕｌｃｕ
ｄａである（　ＡＩＰ　Ｃｏｎｆ、Ｐｒｏｃ、　Ａ　２
９　Ｐ、　５７４　（１９７５））。

彼らは皮膜のついた状態で還流磁区が消滅し、１８０’
磁区が細分化されていることを発見し、それを皮膜の持
つ張力のためであるとした。その後、走査電子顕微鏡を
用いた磁区観察に関する論文が数多く発ｆｉ−ｇれた（
例えばＳ、Ｄ、Ｗａａｈｋｏ　＆　Ｅ、Ｇ、Ｃｈｏｂｙ
。

ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎ＋ｓ　Ｍａｇ　ＭＡＧ−１５，Ｐ１
５８６　（１９７９）　ｐＳ、Ｄ、　Ｗａｉｈｋｏ、　
Ｔ＊Ｈ，５ｈｓｎ　Ｗ＊Ｇ、Ｍｏｒｒｉｓ　Ｊ、　Ａｐ
ｐｌＪ”ｈｙｓ。

５３、Ｐ８２９６（１９８２））。現時点においてフォ
ルステライト皮膜及びその上の張力コーティングが一方
向性電磁鋼板の磁区構造及び鉄損に及ぼす効果は例えば
次のように要約される。

１）結晶粒の〔ＯＯ１〕軸が圧延面に対し数度のずれ角
度βを持っていればフォルステライト皮膜の付加により
磁区中は減少する。これは皮膜付加に伴なって生じる表
面粗さにより鋼板赤面の静磁エネルギーが増加するため
であると考えられている。

２）シかしながらこのような磁区の細分化にもかかわら
ず、１．７Ｔ励磁において得られる鉄損値は鏡面研磨材
よりも悪い。これは皮膜付加の時に生ずる鋼板赤面の凹
凸に起因する磁壁のピンニングによるものと考えられて
いる。３）フォルステライト皮膜の上に付加された張力
コーティングにより鉄損値は低下する。この理由は、磁
区中の細分化ではなくて、磁化過程における還流磁区の
発生が、張力効果により抑制されているからだと考えら
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 以上述べたように鉄損の低減化には磁区中を減少するこ
とと磁壁の移動度を上げることが重要である。しかし、
これまでの技術は次に述べるようないくつかの問題点を
持っている。まず、レーザーあるいは微小歪の導入によ
シ磁区を細分化する方法はトランスを組む時の焼鈍によ
り、導入された歪が消失してしまい効果を失なうという
欠点がある。鋼板を仕上焼鈍前に波形整形する方法も焼
鈍後の形状矯正等に問題がある。表面性状を滑らかにす
る手段についても酸洗による方法は設備的、コスト的に
採算がとれず、また、焼鈍分離材としてＡｔ２０３を用
いる方法も、その後の絶縁コーティング等の問題があ夛
実用化には至っていない。また、現在まで得られている
フォルステライト皮膜は磁区細分化効果はあるものの磁
壁に対するピンニング効果により得られる鉄損値は悪く
、張力コーティングが必須である。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の目的は従来技術にみられるこれらの問題点を除
去改善し、鉄損値を大きく下げるフォルステライト皮膜
を提供することにある。フォルステライト皮膜は脱炭焼
鈍時に形成される酸化皮膜中の８１０□とその後に塗布
されたＭｇＯとが最終仕上焼鈍中に固相反応を起こすこ
とによ）生成する。

このＭｇＯ−８１０２系固相反応は、酸化物間の反応が
一般的にそうであるように、反応時の雰囲気、鋼中成分
あるいはその場に存在する微量添加物によシ大きな影響
を受ける。従ってこれらの条件を・臂うメータとするこ
とによりａｔ々の異なった性質を持つフォルステライト
皮膜を得ることが可能である。例えば前述の特公昭５７
−３２７１６号公報にみられる・ｆウダー中へのＳｒの
添加、本発明者らＫよる特願昭５９−５３８１９号にみ
られる鋼中Ｍｎ活量と仕上焼鈍中の酸素分圧の規定など
がそのような技術に属する。本発明者らはこのようにし
て異なった性質をもつフォルステライト皮膜を一方向性
電磁鋼板上に形成した後、これらの皮膜のもつ特長と欠
点な磁区の細分化と磁壁の移動度という観点から調査し
、鉄損の低減化に対しより優れた効果をもつフォルステ
ライト皮膜を得た。本発明の骨子はフォルステライト皮
膜及びその界面下の内部酸化物層の性状（形状と張力）
にア夛、次のように要約嘔れる。

素材のＢ８が１．９１１″ｒ）以上である高磁束密度方
向性電磁鋼板において １）フォルステライト皮膜と鋼板界面の凹凸が平均粗さ
で１゜５〜４．０μｍの範囲の凹凸を持つこと。

２）フォルステライト皮膜が鋼板に与える張力が５５０
１１／■２（板厚０．３０■）以上であること。

この２つの条件が同時に満たされた場合、素材鉄損は従
来以上に低くなることを新規に知見し、本発明に至った
。次に本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明のフォルステライト皮膜の断面写真全比
較例とともに示した。これらの皮膜が板厚０．３０■の
成品に与える皮膜張力はそれぞれ６１０１７ｗｍ”　、
　３８０１７ｗｍ”　テ；ｈ　ル。ナオ皮ｔｉ張力は通
常のたわみ法（ＡｓＢｒｅｎｎａｒ　＆　Ｓ、５ａｎｄ
ｅｘｏｔｔ差は約５μｍに及びＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｂ
　０６０１　）で定義する平均粗さ、Ｒａ　　は３μｍ
である。これに対し比較材の平均粗さは１μｍである。

この２種類の皮膜をすでに２次再結晶が完了している鋼
板に付加し、　１．７　Ｔ　、　５０Ｈｚにおける鉄損
値を比較した。

その結果を第２図に示す。本発明の皮膜全付加した場合
その鉄損値は比較材と比べ０．０５〜０６１０ＷＩＬｔ
ｔＪｌ　／　ｋｇ程度低い。これらの相違が皮膜による
ものであることを明らかにするため付加されたフォルス
テライト皮膜を酸洗により除去、１０チフツ酸を含む過
酸化水素水を用いて鏡面研磨した後に再度鉄損を測定し
、皮膜除去前の鉄損値偶・ユ図）からこの値をひき、こ
の差ΔＷをフォルステライト皮膜つき素材のＢ、に対し
プロットした。この結果を第３図に示した。この図から
次のことがわかる。通常の素材の場合は従来から言われ
ているように７ｔルステライト皮膜の付加によす鉄損は
劣化する。これに対し、本発明の皮膜を付加した場合、
その劣化式は小さいか、逆に皮膜付加により）鉄損が向
上する場合もある。

このように本発明の皮膜を持つ鋼板の鉄損は従来のもの
に比べ、より低いことを現象的に確認した。しかし、凹
凸のある皮膜付加により鉄損値が低下することは従来の
知見とは反する事実である。

この理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは次
に述べるような磁区観察全中心とする実験を行ない考察
を進めた。

まず、通常のＢｌｔｔｅｒ法によシ靜磁場の磁区を観察
した。第４図に皮膜のついた状態での消磁状態の磁区楊
造金示す。また、同図中には写真と同じ領域に存在する
各結晶粒のずれ角度βの分布も示した。これらの図面か
ら分かるように本発明材では素材の結晶粒が比較的大き
くても磁区中は均一に狭くなっている。

次に皮膜付加による磁化機構の変化ｔ−みるためＢ−Ｉ
（カーブ及びＳＥＭ　ｔ−用いて磁化過程を調量した。

第５図に本発明の皮膜をつけた素材のＢ−Ｈカーブを比
較材の結果とともに示した。同図中には皮膜の効果を明
らかにするため皮膜金除去し鏡面研磨した素材のＢ−Ｈ
カーブも示した。第５図（、）に現われているように本
発明の皮膜の付加によりＢ−Ｈカーブは初透磁率及び残
留磁束密度の低いヘビ型（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｅｄ　）
となる。このヘビ型カーブの出現によるヒステリシス損
の増加はなかった。したし、このようなヘビ型カーブの
出現は素材の磁化機構の変化を示唆するものでちゃ、本
発明者らはひき続きこのＢ−Ｈカーブに沿って磁区観察
を行なった。第６図にＢ−Ｈカーブに沿った一連の磁区
の写真を比較材とともに示した・観察結果は次のように
要約できる。

１）本発明の皮膜は１８００磁壁の移動全ドラッグする
傾向を持ち、初透磁率は低い。

２）いったん還流磁区が形成されるとその収縮はスムー
ズである。従ってこの段階の素材の磁化は速い。

３）磁界を反転した時も一連の還流磁区が合体し、１０
００磁区を形成する過程は通常材よりも速く均一に起こ
る。

４）形成された１０００磁区の巾はやや広くこれが比較
的低い残留磁束密度、Ｂｒ　、に対応する。

５）逆方向の還流磁区が生成するまで１８００磁壁の移
動によって磁区巾は狭くなるが、この過程は遅く、従っ
て保磁力は通常材と大差なＬＸ。

６）以上の変化は本発明の皮膜を付加した時に起こる。

公知のように（例えばＪ　、Ｗ、　Ｓｈ　ｉ　１１１　
ｎｇ　ＩＥ部Ｔｒａｎｓ　ＭａｇＭＡＧ−１４，１０４
，１９７８）ずれ角度βが数置ある場合１．７（１）程
度の比較的高い励磁域において支配的な磁化機構は１８
００磁壁の移動ではなくて還流磁区の成長−合体過程で
ある。本発明の皮膜は還流磁区の動きに対して障壁とな
っていな（・ば刀為りか移動度を上げているように観察
される。このような還流磁区の動きに対する皮膜の効果
の違いが素材の鉄損値に差異をもたらしていると考えら
れる。

通常の張力３５０ｇ／■２程度のフォルステライト皮膜
を有する素材に張力コーティング金付加することによっ
ても鉄損値の低下は起こるがヘビ型ヒステリシスカーブ
の発生にみられるような磁化過程の大きな変化は起こら
ない。張力コーティングによる鉄損の低下は磁化過程に
おいて主磁区中に生じる還流磁区の発生を抑制する効果
に起因するものと考えられている（　Ｓ、Ｄ、Ｗａａｈ
ｋＯ＆　Ｗ、Ｇ。

Ｍｏｒｒｔ＠、　Ｊ、Ｎａｇ、Ｍａｇ９Ｍａｔ、　１９
３４９　（１９８０）　）。

本発明の皮膜が磁化過程に及ぼす効果は、これ以外のも
の金持っていると思われ、それは張力９外の要因、すな
わち皮膜の凹凸に依るものであると考えられる。すなわ
ち、皮膜−鋼板界面の粗さはその系の全般的な静磁エネ
ルギーの増加をもたらすか、局部的な歪を与えるかのい
ずれ刀λのメカニズムにより静磁場の磁区の細分化に寄
与するとともに磁化過程における還流磁区の発生と消［
−しやすくしており、総じて鉄損の低減化に有効である
と考えられるのである。そして本発明者らは皮膜−鋼板
界面の凹凸によるこのような効果は皮膜が鋼板に対して
５５０１　／ＩＫＩＩ”以上の強い張力を持つ場合にの
み現われ、さらに鋼板のＢ８が１．９１（Ｔ）以上であ
るような高磁束密度方向性電磁鋼板に対して顕著に現れ
ることを現象的に見い出して本発明に致った。

次に本発明の構成要因の限定理由を述べる。

まず、皮膜の鋼板界面とにおける粗度はヘビ型ヒステリ
シスカーブに表わされている素材の磁化過程の変化をも
たらすために必要である。ところが、あまり粗度が大き
過ぎると、磁壁移動のピンニングに起因すると思われる
鉄損値の劣化が起こるので皮膜の粗度は平均粗さく　Ｊ
ＩＳ規格Ｂ　０６０１　）で１４５〜４．０μｍの範囲
にする必要がある。またこの上うな粗度のみでは鉄損値
は悪く実用となら々いが、フォルステライト皮膜が５５
０１７ｍｇ”　（板厚０．３ｍｍ換算、以下同様）以上
の張力をもつと、磁化機構に大きな変化が起こり良好な
鉄損値が得られる。

本発明の一方向性電磁鋼板の皮膜は一次皮膜のみでもよ
く、さらに二次皮膜を有してもよく、この場合の張力は
一次・二次皮膜の合計となる。従来のフォルステライト
皮膜の張力は高々３００〜４５０１１　／ｗ”であシ、
本発明で特徴とする５５０ｇ／−以上という強い張力は
例えば本発明者らが提案した方法（特願昭５９−５３８
１９号）によって可能となる。即ち、通常の一方向性珪
素鋼板のフォルステライト皮膜を形成するに際し、鋼中
のＳ　、　Ｓｓ及びＭｎｉｎ重金％で Ｓ＋０．４０５　Ｓｓ≦０．０１０　　；ＯＴｈつ０．
８〉Ｍｎ〉０．０５　＋７　（Ｓ＋０．４０５　Ｓｓ　
）とし、更に、仕上焼鈍中の８５０℃〜１１００℃の温
度範囲の酸素分圧ＰＯ□を Ｍｎ　−１，７１９（Ｓ＋００４０５Ｓ＊）に対する所
定の範囲に保持しつつ仕上焼鈍を行う方法である。

また、一次絶縁皮膜と地鉄との界面の平均粗さ全１．５
〜４．０μｍにする場合も上記方法によってなしうろこ
とが確認されている。

このような張力と粗度が組合わされた時に、所望の鉄損
値を得ることができるが、次に具体的な実施例に基づい
て本発明を説明する。

第７図は皮膜が鋼板に与える張力（０，３０■板厚換算
値→と皮膜と鋼板界面との平均粗さの関係を示したもの
であるが、かかる鋼板の製造法は次の通シである。

Ｃ：０．０６０チ、Ｓｌ：３．２５俤、　Ｐ　：　０．
０２０％、Ｓ：０．００８ｑｂ、酸可溶性Ａｔ：０．０
２５１Ｎ：０．００７５％、　　Ｃｒ　：　０．１０Ｔ
ｏｋ含有する溶鋼にＭｎｔ（ａ）０．０７５％　、（ｂ
）０．１２％　、　（ｃ）０．１８　チ。

（ｄ）０．２４％添加し、インゴットを作成した。これ
らのインゴット１１２００℃で刃口熱、熱延により２．
０■の熱延板を作った。この熱延板１１１５０’ＣＸ２
分の焼鈍後板厚０．２３■まで冷延した。

８２０℃×１２０秒の湿潤雰囲気中における焼鈍後、３
９６　Ｔｉｅ□と”　Ｍｎ量７５Ｆ＠　（Ｌ２５Ｎ１２
５　ｋ含むマグネシアｔｉ布し、仕上焼鈍を施した。こ
の時の雰囲気はＮ２７５１１（２２５ｔｓ、露点（ａ）
　０℃、（ｂ）−２０℃＋（Ｃ）−ＳＯ℃で、また、６
００〜１２００℃までの昇温速度は１０℃／ｈ　ｒであ
った。このようＫして作成した多数の一方向性電磁銅板
から磁束密度（Ｂ８）が１゜９４　Ｓｌ、９５（’Ｉ５
であるものを選び、フォルステライト皮膜−鋼板界面の
平均粗さと皮膜が鋼板に与える張力ｔ−調べるとともに
、鉄損ｗ、　７１５０　ｔ−測定した。

このようにして得た鉄損値を第７図にグロットしたが、
図中の各符号はＭｎ量と露点の下記表のような組合せに
なるものである。

第１表 以上よりして、上記張力が５５０，９／■２以上、上記
平均粗さが１．５〜４．０μｍの範囲にあると、鉄損Ｗ
　　　が０．９　ｗａｔｔｓ／ｋｆ　ｔ−切る極めて低
い値を得ることができるのである。

なお、上記例では磁束密度（Ｂ８）が１．９４〜１．９
５（１）の範囲のもので鉄損値を求めたが、このような
フォルステライト皮膜の付加による鉄損の低減化は素材
のゴス方位粒の配向性が高い程、即ち、素材Ｂ８が高い
程大きくなるので、本発明では磁束密度（Ｂ８）　ｋ　
１．９１　（Ｔ’）以上に規定した。

〈実施例〉 実施例１．　　Ｃ：０．０５５チ２Ｍｎ：０．２０％、
Ｐ：０．０３０ｅｌｊ、Ｓ：０．００６％酸可溶性Ａ／
、　：　０．０３０チ、Ｎ：０．００７８チを含有する
スラブを１１５０℃に加熱した後、熱延により厚さ２．
３１ｍに熱延した。１１２０℃×２ｍ１１の熱延板焼鈍
後、０．３０１１１１１まで冷延した。このようにして
３００■Ｘ６０鵡の冷延板を８０枚はど得た。これらの
冷延板に対し、湿潤水素中で８３０℃×２分の脱炭焼鈍
全行ない、ひき続き５　％　ＴｉＯ□全含むマグネシア
を塗布した。これらの板を約４０枚ずつ■Ｎ、、２５％
。

Ｈ２７５％、　Ｄ、Ｐ、＋１０℃（本発明材）、■Ｎ２
２５係、　Ｈ２７５％、　Ｄ、Ｐ、　−４０℃（比較材
）の雰囲気中で７００〜１２００′Ｃまでの昇温速度８
℃／ｈｒで焼鈍した。得られた成品のフォルステライト
皮膜−−板界面の平均粗さと皮膜が鋼板に与える張力Ａ
表に示す。

このようにして作成した皮膜のついた状態で６束密度、
Ｂ８と鉄損Ｗｉ７１５０ｔ−測定した。素材の８８は１
．９０〜１．９５（１）の範囲に分布していた。その後
皮膜を酸洗除去、過酸化水素水＋５慢フツ酸溶液で鏡面
研磨を施した後、再度、鉄損Ｗ、７７５゜を測定した。

これらの鉄損値をプロットしたのが第８図である。この
ように本発明材の鉄損値は鏡面研磨材並みに良好である
ことがわかる。また第９図における皮膜のついた材料に
は図中Ａ、Ｂで同じ材料の示す素材の直流ヒステリシス
カーブを示した。

以下余白 第２表 実施例２．皮膜による鉄損値低下の効果ｔａＵするため
製品のフォルステライト皮膜をいりたん、除去し、性質
の異った皮膜を改めて付加するという実験を行なった。

まず、板厚０．１８■、Ｓ１３．３チ、　Ｍｎ　（１１
８チを含有する一方向性電磁鋼板製品１３００■Ｘ６０
■の大きさに切シ出した後、フォルステライト皮膜を酸
洗除去した。素材の平均結晶粒径は約２ｍであった。こ
れらの材料を湿潤水素雰囲気中で８５０℃×６０秒焼鈍
し、３％ＴｉＯ２ｔ−含むマグネシアを塗布、仕上焼鈍
した。

コノ時）雰囲気は■Ｎ２２５　％　、　Ｈ２７５Ｓ　　
ｊＩ点＋５℃（本発明材に相当）、■Ｎ２２５チ、Ｈ２
７５チ　露点−４０℃（比較材）であった。このような
処理により第３表に示すような２種のフォルステライト
皮膜を得た。これらの試料のＢ、。

Ｗ１７１５０　ｔ−測定、第１０図に示す結果を得た。

本発明で特徴とする皮膜全付加した時に鉄損値は低く、
またこの効果は素材の８８が高い時に大きいことがわρ
する。

第　３　人 〈発明の効果〉 本発明の電磁鋼板は磁区細分化技術によるものと同等も
しくはこれに近い鉄損値を有する。また、１．７σ）程
度の高磁場領域において鏡面研磨材並みの良好な鉄損値
を有する。よって、本発明の電磁鋼板における鉄損改善
効果は甚大である。さらに、磁区細分化技術及びフォル
ステライト皮膜上の張力コーティング技術を必須としな
い磁気特性改良技術を提供したことによる製造プロセス
進展に寄与した工業的効果も甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で主張するフォルステライト皮膜の断面
写真。第２図は本発明材と比較材のＢ８とＷ　　　の関
係を示す図である。第３図はフォア１５０ ルステライト皮膜付きの素材の鉄損値〃為ら鏡面研磨材
の鉄損値を引いた値、＃、　、、５ｏ、をフォルステラ
イト皮膜付きの素材のＢ８に対してプロットした図であ
る。第４図はフォルステライトのついた素材の磁区全Ｂ
ｌｔｔｅｒ法により観察した写真と観察した仙域に存在
する結晶粒の分布を示す金属組織写真と各結晶粒のｍ１
ａｏｒｌｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｔ″示す図で
ある。第５図は本発明材及び比較材の皮膜除去前後の１
．５　ｅｒ）励磁時におけるＤＣヒステリシス曲線であ
る。第６図はフォルステライトのついた素材ＤＣヒステ
リシス曲線に沿った磁区構造の変化を示す金属組織写真
（ＳＥＭ写真）およびヒステリシスである。第７図は鉄
損値（Ｗｌ　７１５０　）、を皮膜張力と皮膜の平均粗
さとの関係において示した図である。第８図は実施例１
における素材の鏡面研磨材とフォルステライト皮膜材の
鉄損上比較する図である。第９図は第８図で示した本発
明材と比較材と１．５　（Ｔ）励磁時における直流ヒス
テリシス曲線である。第１０図は実施例２において示し
た素材のＢ８とＷ、７７５ｏとの関係を示した図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉを２．８〜４．５％含有する一方向性電磁鋼板
   の表面のフォルステライト（Ｍｇ＿２ＳｉＯ＿４）を主
   体とする一次絶縁皮膜において ａ）一次絶縁皮膜と鋼板との界面の平均粗さがＪＩＳ規
   格（Ｂ０６０１）で１．５〜４．０μｍであり ｂ）一次絶縁皮膜が鋼板に与える張力が５５０ｇ／ｍｍ
   ＾２以上（成品板厚０．３０ｍｍに換算した時の値）で
   あることを 同時に満足することを特徴とするフォルステライトを主
   体とする一次絶縁皮膜を有し、かつ磁束密度（Ｂ＿８で
   表わす）が１．９１（Ｔ）以上の磁気特性の優れた一方
   向性電磁鋼板。