JPS61246321A - 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法Info
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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。
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）
一方向性珪素鋼板の電気・磁気的特性の改善、なかでも
、鉄損の低減に係わる極限的な要請を満たそうとする近
年来の目覚ましい開発努力は、逐次その実を挙げつつあ
るが、その実施に伴う重大な弊害として、一方向性珪素
鋼板の使用に当たっての加工、組立てを経たのちいわゆ
るひずみ取り焼鈍がほどこされた場合に、特性劣化の随
伴を不可避に生じて、使途についての制限を受ける不利
が指摘される。
、鉄損の低減に係わる極限的な要請を満たそうとする近
年来の目覚ましい開発努力は、逐次その実を挙げつつあ
るが、その実施に伴う重大な弊害として、一方向性珪素
鋼板の使用に当たっての加工、組立てを経たのちいわゆ
るひずみ取り焼鈍がほどこされた場合に、特性劣化の随
伴を不可避に生じて、使途についての制限を受ける不利
が指摘される。
この明細書では、ひずみ取り焼鈍のような高温の熱履歴
を経ると否とに拘わらず、上記要請を有利に充足し得る
新たな方途を拓くことについての開発研究の成果に関連
して以下に述べる。
を経ると否とに拘わらず、上記要請を有利に充足し得る
新たな方途を拓くことについての開発研究の成果に関連
して以下に述べる。
さて一方向性珪素鋼板は、よく知られているとおり製品
の２次再結晶粒を（１１０） （００１） 、すなわち
ゴス方位に、高度に集積させたもので、主として変圧器
その他の電気機器の鉄心として使用され電気・磁気的特
性として製品の磁束密度（Ｂ、。値で代表される）が高
く、鉄損（Ｗ＋７７ｓ。値で代表される）の低いことが
要求される。
の２次再結晶粒を（１１０） （００１） 、すなわち
ゴス方位に、高度に集積させたもので、主として変圧器
その他の電気機器の鉄心として使用され電気・磁気的特
性として製品の磁束密度（Ｂ、。値で代表される）が高
く、鉄損（Ｗ＋７７ｓ。値で代表される）の低いことが
要求される。
この一方向性珪素鋼板は複雑多岐にわたる工程を経て製
造されるが、今までにおびただしい発明改善が加えられ
、今日では板厚０．３０ｍｍの製品の磁気特性がＢ＋ｏ
１．９０Ｔ以上、ＷＩ？／Ｓ。１．０５Ｗ／ｋｇ以下、
また板厚０．２３ｍｍの製品の磁気特性がＢ１０Ｌ、８
９Ｔ以上、Ｗｌ？／Ｓ。０．９（Ｖ／ｋｇ以下の超低鉄
損一方向性珪素鋼板が製造されるようになって来ている
。
造されるが、今までにおびただしい発明改善が加えられ
、今日では板厚０．３０ｍｍの製品の磁気特性がＢ＋ｏ
１．９０Ｔ以上、ＷＩ？／Ｓ。１．０５Ｗ／ｋｇ以下、
また板厚０．２３ｍｍの製品の磁気特性がＢ１０Ｌ、８
９Ｔ以上、Ｗｌ？／Ｓ。０．９（Ｖ／ｋｇ以下の超低鉄
損一方向性珪素鋼板が製造されるようになって来ている
。
特に最近では省エネの見地から電力損失の低減を特徴と
する請が著しく強まり、欧米では損失の少ない変圧器を
作る場合に鉄損の減少分を金額に換算して変圧器価格に
上積みする「ロス・エバリユエーション」 （鉄損評価
）制度が普及している。
する請が著しく強まり、欧米では損失の少ない変圧器を
作る場合に鉄損の減少分を金額に換算して変圧器価格に
上積みする「ロス・エバリユエーション」 （鉄損評価
）制度が普及している。
（従来の技術）
このような状況下において最近、一方向性珪素鋼板の仕
上焼鈍後の鋼板表面に圧延方向にほぼ直角方向でのレー
ザー照射により局部微小ひずみを導入して磁区を細分化
し、もって鉄損を低下させることが提案された（特公昭
５７−２２５２号、特公昭５７−５３４１９号、特公昭
５８−２６４０５号及び特公昭５８−２６４０６号各公
報参照）。
上焼鈍後の鋼板表面に圧延方向にほぼ直角方向でのレー
ザー照射により局部微小ひずみを導入して磁区を細分化
し、もって鉄損を低下させることが提案された（特公昭
５７−２２５２号、特公昭５７−５３４１９号、特公昭
５８−２６４０５号及び特公昭５８−２６４０６号各公
報参照）。
この磁区細分化技術はひずみ取り焼鈍を施さない、積鉄
心向はトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す、主として巻鉄心トランス材料にあっては、
レーザー照射によって折角導入された局部微少ひずみが
焼鈍処理により開放されて磁区幅が広くなるため、レー
ザー照射効果が失われるという欠点がある。
心向はトランス材料として効果的であるが、ひずみ取り
焼鈍を施す、主として巻鉄心トランス材料にあっては、
レーザー照射によって折角導入された局部微少ひずみが
焼鈍処理により開放されて磁区幅が広くなるため、レー
ザー照射効果が失われるという欠点がある。
一方これより先に特公昭５２−２４４９９号公報におい
ては、一方向性珪素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡
面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属薄めっき
やさらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることによる
、超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法が提案されてい
る。
ては、一方向性珪素鋼板の仕上げ焼鈍後の鋼板表面を鏡
面仕上げするか又はその鏡面仕上げ面上に金属薄めっき
やさらにその上に絶縁被膜を塗布焼付けすることによる
、超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法が提案されてい
る。
しかしながらこの鏡面仕上げによる鉄損向上手法は、工
程的に採用するには、著しいコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、とくに鏡面仕上後に
不可欠な絶縁被膜を塗布焼付した後の密着性に問題があ
るため、現在の製造工程において採用されるに到っては
いない。
程的に採用するには、著しいコストアップになる割りに
鉄損低減への寄与が充分でない上、とくに鏡面仕上後に
不可欠な絶縁被膜を塗布焼付した後の密着性に問題があ
るため、現在の製造工程において採用されるに到っては
いない。
また特公昭５６−４１５０号公報においても鋼板表面を
鏡面仕上げした後、酸化物系セラミックス薄膜を蒸着す
る方法が提案されている。しかしながらこの方法も６０
０℃以上の高温焼鈍を施すと鋼板とセラミックス層とが
はく離するため、実際の製造工程では採用できない。
鏡面仕上げした後、酸化物系セラミックス薄膜を蒸着す
る方法が提案されている。しかしながらこの方法も６０
０℃以上の高温焼鈍を施すと鋼板とセラミックス層とが
はく離するため、実際の製造工程では採用できない。
（発明が解決しようとする問題点）
発明者らは上記した鏡面仕上による鉄損向上を目指しそ
の実効をより有利に引き出すにあたって、とくに今日の
省エネ材料開発の観点では上記したごときコストアップ
の不利を凌駕する特性、なかでも高温処理でも特性劣化
を伴うことなくして絶縁層の密着性、耐久性の問題を克
服することが肝要と考え、この基本認識に立脚し、仕上
焼鈍済みの方向性珪素鋼板表面上の酸化物を除去した後
に研磨を施して鏡面状態にする場合も含め、該酸化物除
去後における鋼板処理方法の根本的改善によってとくに
有利な超低鉄損化を達成することが発明の目的である。
の実効をより有利に引き出すにあたって、とくに今日の
省エネ材料開発の観点では上記したごときコストアップ
の不利を凌駕する特性、なかでも高温処理でも特性劣化
を伴うことなくして絶縁層の密着性、耐久性の問題を克
服することが肝要と考え、この基本認識に立脚し、仕上
焼鈍済みの方向性珪素鋼板表面上の酸化物を除去した後
に研磨を施して鏡面状態にする場合も含め、該酸化物除
去後における鋼板処理方法の根本的改善によってとくに
有利な超低鉄損化を達成することが発明の目的である。
（問題点を解決するための手段）
種々検討した結果、方向性珪素鋼板の仕上焼鈍板表面上
の酸化物を除去した後、ＣＶＤ、イオンプレーティング
もしくはイオンインプランテーションによりＴｉ＋Ｚｒ
＋Ｖ、Ｎｂ＋Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ
、Ａ ｌ 、Ｂ＋Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物、並び
にＡ ｌ ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化物の
うちから選んだ異種の極薄張力被膜を２層以上重ねて鋼
板面上へ形成させること（第１発明）、を基本的構成と
して、この多層の極薄張力被膜上に、りん酸塩とコロイ
ダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成させること（
第２発明）、また上記基本構成の多重極薄張力被膜の形
成に先立って鋼板の酸化物除去面に研磨を施して中心線
平均粗さ０．４μｍ以下の鏡面状態にすること（第３発
明）、この場合において第２発明と同様に絶縁被膜を形
成すること（第４発明）、そして第２発明、第４発明に
伴う絶縁被膜の形成に次いで該鋼板の圧延方向を横切る
向きに塑性ひずみを導入してからさらに低温絶縁コーテ
ィング被膜を形成させること（第５．６発明）の各付加
的構成を加える場合とともに、それぞれ上記の目的を有
利に充足することがたしかめられた。
の酸化物を除去した後、ＣＶＤ、イオンプレーティング
もしくはイオンインプランテーションによりＴｉ＋Ｚｒ
＋Ｖ、Ｎｂ＋Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ
、Ａ ｌ 、Ｂ＋Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物、並び
にＡ ｌ ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化物の
うちから選んだ異種の極薄張力被膜を２層以上重ねて鋼
板面上へ形成させること（第１発明）、を基本的構成と
して、この多層の極薄張力被膜上に、りん酸塩とコロイ
ダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成させること（
第２発明）、また上記基本構成の多重極薄張力被膜の形
成に先立って鋼板の酸化物除去面に研磨を施して中心線
平均粗さ０．４μｍ以下の鏡面状態にすること（第３発
明）、この場合において第２発明と同様に絶縁被膜を形
成すること（第４発明）、そして第２発明、第４発明に
伴う絶縁被膜の形成に次いで該鋼板の圧延方向を横切る
向きに塑性ひずみを導入してからさらに低温絶縁コーテ
ィング被膜を形成させること（第５．６発明）の各付加
的構成を加える場合とともに、それぞれ上記の目的を有
利に充足することがたしかめられた。
上記各発明の成功が導かれた具体的な実験に従って説明
を進める。
を進める。
ＣＯ，０４８重量％（以下単に％で示す） 、Ｓｉ ３
．３９％、Ｍｎ ０．０６８％、Ｓｅ ０．０２２％、
Ｓｂ ０．０２５％及びＭ。
．３９％、Ｍｎ ０．０６８％、Ｓｅ ０．０２２％、
Ｓｂ ０．０２５％及びＭ。
Ｏ，０２５χを含有する珪素鋼連鋳スラブを、１３４０
℃で４時間加熱後熱間圧延して２．０ｍｍ厚の熱延板と
した。
℃で４時間加熱後熱間圧延して２．０ｍｍ厚の熱延板と
した。
その後９００℃で３分間の均一化焼鈍後、９５０℃で３
分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して０．２
３ｍｍ厚の最終冷延板とした。
分間の中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施して０．２
３ｍｍ厚の最終冷延板とした。
その後８２０℃の湿水素雰囲気中で脱炭・−次回結晶焼
鈍を施した後、鋼板表面に不活性４１ｚＯｓ（８０χ）
とＭｇＯ（２０χ）から成る焼鈍分離剤を塗布し、つい
で８５０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍と、１２００℃
で雑水素中５時間の純化焼鈍とを施した。かくして得ら
れた仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板コイルを１０区分し
それぞれについて、表１に示す処理条件に従い処理した
。
鈍を施した後、鋼板表面に不活性４１ｚＯｓ（８０χ）
とＭｇＯ（２０χ）から成る焼鈍分離剤を塗布し、つい
で８５０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍と、１２００℃
で雑水素中５時間の純化焼鈍とを施した。かくして得ら
れた仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板コイルを１０区分し
それぞれについて、表１に示す処理条件に従い処理した
。
酸洗は１０％のＨＣＩ液中に浸漬した。
その後イオンプレーティング装置を用いて鋼板表面に０
．３μｍ厚のＴｉＮの張力被膜を形成させた後、その上
にさらに５ｉＪ４を０．３μｍ厚のブレーティング処理
を行なった。（表１−（ａ））。
．３μｍ厚のＴｉＮの張力被膜を形成させた後、その上
にさらに５ｉＪ４を０．３μｍ厚のブレーティング処理
を行なった。（表１−（ａ））。
その後この表面上にりん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜を形成させた（表１−（ｂ））。
分とする絶縁被膜を形成させた（表１−（ｂ））。
また仕上焼鈍後の鋼板を酸洗したあと３％ＨＦとＨ２０
□液中で化学研磨して鋼板表面を中心線平均粗さ０．０
５μに鏡面仕上したあとイオンプレーティング装置を用
いて鋼板表面に０．３μｍ厚のＴｉＮ張力被膜を形成さ
せた後、その上にさらにＳｉ、Ｎ、を０．３μｍ厚のブ
レーティング処理を施した（表１−（Ｃ））。
□液中で化学研磨して鋼板表面を中心線平均粗さ０．０
５μに鏡面仕上したあとイオンプレーティング装置を用
いて鋼板表面に０．３μｍ厚のＴｉＮ張力被膜を形成さ
せた後、その上にさらにＳｉ、Ｎ、を０．３μｍ厚のブ
レーティング処理を施した（表１−（Ｃ））。
その後この表面上にりん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とする絶縁被膜を形成させた（表１−（ｄ）。
分とする絶縁被膜を形成させた（表１−（ｄ）。
さらにその後一部の試料はレーザー照射〔レーザー照射
条件はＹＡＧレーザーを使用し、スポット当りのエネル
ギー４Ｘ１０−ｆｆＪ、スポット直径０．１５ｍｍ、ス
ポットの中心間隔０．４ｍｍ、レーザー走査痕間隔ｊ？
＝８ｍａ＋）Ｌ、た後、低温絶縁コーティング被膜を施
した（表１−（６１）。
条件はＹＡＧレーザーを使用し、スポット当りのエネル
ギー４Ｘ１０−ｆｆＪ、スポット直径０．１５ｍｍ、ス
ポットの中心間隔０．４ｍｍ、レーザー走査痕間隔ｊ？
＝８ｍａ＋）Ｌ、た後、低温絶縁コーティング被膜を施
した（表１−（６１）。
（ｅ）の場合において酸洗後に化学研磨処理を行った（
表１−（ｆ））。
表１−（ｆ））。
比較のため上記のコイルを酸洗又は酸洗後化学研磨した
（表１（幻と（１））ほか、さらにこれらに低温絶縁コ
ーティング被膜を施した（表１ （ｈ）、 （Ｊｌ）。
（表１（幻と（１））ほか、さらにこれらに低温絶縁コ
ーティング被膜を施した（表１ （ｈ）、 （Ｊｌ）。
これらの種々の条件で処理したときの製品の磁気特性を
表１にあわせ示す。
表１にあわせ示す。
表１から製品の磁気特性は、仕上焼鈍後の酸洗処理と酸
洗後化学研磨による鏡面仕上げ処理とを比較すると、鋼
板表面を鏡面状態にした上でイオンプレーティングによ
り２種の異種張力被膜を形成させた場合において磁気特
性がきわめて良好となる。
洗後化学研磨による鏡面仕上げ処理とを比較すると、鋼
板表面を鏡面状態にした上でイオンプレーティングによ
り２種の異種張力被膜を形成させた場合において磁気特
性がきわめて良好となる。
さらにその上にレーザー照射を施した場合異種多重の張
力被膜効果をさらに発揮させることが可能である。ここ
に異種多重の極薄張力被膜を形成させることによって銅
板表面にきわめて効果的に張力弾性ひずみを加えること
ができるため鉄損をより効果的に低下させることが可能
である。
力被膜効果をさらに発揮させることが可能である。ここ
に異種多重の極薄張力被膜を形成させることによって銅
板表面にきわめて効果的に張力弾性ひずみを加えること
ができるため鉄損をより効果的に低下させることが可能
である。
（作 用）
上に述べた磁気特性の向上は鋼板表面との強力な密着性
を保ちつつ異種の極薄張力被膜を２層以上作ることによ
って効果的に超低鉄損が実現され、さらにその状態は鋼
板表面状態に大きく依存するが、鋼板表面上の酸化物が
除去された状態さらには鋼板表面を鏡面状態にして一層
効果的に発揮することが可能である。また２種以上の極
薄被膜を形成させた後の塑性ひずみ導入によってさらに
効果的に低鉄損化を図ることが可能である。
を保ちつつ異種の極薄張力被膜を２層以上作ることによ
って効果的に超低鉄損が実現され、さらにその状態は鋼
板表面状態に大きく依存するが、鋼板表面上の酸化物が
除去された状態さらには鋼板表面を鏡面状態にして一層
効果的に発揮することが可能である。また２種以上の極
薄被膜を形成させた後の塑性ひずみ導入によってさらに
効果的に低鉄損化を図ることが可能である。
次に、一方向性珪素鋼板の製造工程について一般的な説
明を含めてより詳しく述べる。
明を含めてより詳しく述べる。
まず出発素材は従来公知の一方向性珪素鋼板素材成分、
例えば ■Ｃ：０．０４〜ｏ、ｏｓｏχ、Ｓｉ ： ０．２５〜
４．５χ、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χ、Ｍｏ：０．
００３〜０．１χ、Ｓｂ：０．００５〜０．２χ、Ｓあ
るいはＳｅの１種あるいは２種合計で、０．００５〜０
．０５％を含有する組成 ■Ｃ：０．０４〜０，０８％、Ｓｉ：２．０〜４．０χ
、Ｓ：０．００５ 〜０．０５％、Ｎ ：０．００１
〜０．０１％、Ｓｎ：０．０１ 〜０．５χ、Ｃｕ：
０．０１〜０．３χ、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χを
含有する組成■Ｃ：０．０３〜０．０６％、Ｓｉ：２゜
０〜４．０χ、Ｓ：０．００５ 〜０．０５％、Ｂ：０
．０００３〜０．００４０％、Ｎ：Ｏ，ＯＯｌ 〜０
．０１％、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χを含有する組
成の如きにおいて適用可能である°。
例えば ■Ｃ：０．０４〜ｏ、ｏｓｏχ、Ｓｉ ： ０．２５〜
４．５χ、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χ、Ｍｏ：０．
００３〜０．１χ、Ｓｂ：０．００５〜０．２χ、Ｓあ
るいはＳｅの１種あるいは２種合計で、０．００５〜０
．０５％を含有する組成 ■Ｃ：０．０４〜０，０８％、Ｓｉ：２．０〜４．０χ
、Ｓ：０．００５ 〜０．０５％、Ｎ ：０．００１
〜０．０１％、Ｓｎ：０．０１ 〜０．５χ、Ｃｕ：
０．０１〜０．３χ、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χを
含有する組成■Ｃ：０．０３〜０．０６％、Ｓｉ：２゜
０〜４．０χ、Ｓ：０．００５ 〜０．０５％、Ｂ：０
．０００３〜０．００４０％、Ｎ：Ｏ，ＯＯｌ 〜０
．０１％、Ｍｎ ： ０．０１〜０．２χを含有する組
成の如きにおいて適用可能である°。
次に熱延板は８００〜１１００℃の均一化焼鈍を経て１
回の冷間圧延で最終板厚とする１回冷延法か又は、通常
８５０℃から１０５０℃の中間焼鈍をはさんでさらに冷
延する２回冷延法にて、後者の場合最初の圧下率は５０
％から８０％程度、最終の圧下率は５０％から８５％程
度で０．１５ｍｍから０．３５ｍｍ厚の最終冷延板厚と
する。
回の冷間圧延で最終板厚とする１回冷延法か又は、通常
８５０℃から１０５０℃の中間焼鈍をはさんでさらに冷
延する２回冷延法にて、後者の場合最初の圧下率は５０
％から８０％程度、最終の圧下率は５０％から８５％程
度で０．１５ｍｍから０．３５ｍｍ厚の最終冷延板厚と
する。
最終冷延を終わり製品板厚に仕上げた鋼板は、表面脱脂
後７５０℃から８５０℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶
焼鈍処理を施す。
後７５０℃から８５０℃の湿水素中で脱炭・１次再結晶
焼鈍処理を施す。
その後は通常、鋼板表面にＭｇＯを主成分とする焼鈍分
離剤を塗布する。この際、一般的には仕上げ焼鈍後の形
成を不可欠としていたフォルステライトをとくに形成さ
せない方がその後の鋼板の鏡面化処理を簡便するのに有
効であるので、焼鈍分離剤としてＡ １２０ｚ＋Ｚｒ０
ｚ＋Ｔｉ０ｚ等を５０％以上、ＭｇＯに混入して使用す
るのが好ましい。
離剤を塗布する。この際、一般的には仕上げ焼鈍後の形
成を不可欠としていたフォルステライトをとくに形成さ
せない方がその後の鋼板の鏡面化処理を簡便するのに有
効であるので、焼鈍分離剤としてＡ １２０ｚ＋Ｚｒ０
ｚ＋Ｔｉ０ｚ等を５０％以上、ＭｇＯに混入して使用す
るのが好ましい。
その後２次再結晶焼鈍を行うが、この工程は（１００）
＜００１＞方位の２次再結晶粒を充分発達させるため
に施されるもので、通常箱焼鈍によって直ちに１０００
℃以上に昇温し、その温度に保持することによって行わ
れる。
＜００１＞方位の２次再結晶粒を充分発達させるため
に施されるもので、通常箱焼鈍によって直ちに１０００
℃以上に昇温し、その温度に保持することによって行わ
れる。
この場合（１００） ＜００１＞方位に、高度に揃った
２次再結晶粒組織を発達させるためには８２０℃から９
００℃の低温で保定焼鈍する方が有利であり、そのほか
例えば０．５〜ｂ 鈍でもよい。
２次再結晶粒組織を発達させるためには８２０℃から９
００℃の低温で保定焼鈍する方が有利であり、そのほか
例えば０．５〜ｂ 鈍でもよい。
２次再結晶焼鈍後の純化焼鈍は、雑水素中で１１００℃
以上で１〜２０時間焼鈍を行って鋼板の純化を達成する
ことが必要である。
以上で１〜２０時間焼鈍を行って鋼板の純化を達成する
ことが必要である。
この純化焼鈍後に鋼板表面の酸化物被膜を公知の酸洗な
どの化学的方法や切削、研削などの機械的方法により除
去する。
どの化学的方法や切削、研削などの機械的方法により除
去する。
さらには必要に応じこの酸化物除去処理の後、化学研磨
、電解研磨等の化学的研磨法やパフ研磨などの機械的研
磨法などの従来の手法により鋼板表面を鏡面状態つまり
中心線平均粗さ０．４μｍ以下に仕上げる。
、電解研磨等の化学的研磨法やパフ研磨などの機械的研
磨法などの従来の手法により鋼板表面を鏡面状態つまり
中心線平均粗さ０．４μｍ以下に仕上げる。
これらの酸化物除去処理あるいは鏡面研磨処理後イオン
プレーティング、ＣＤＶ、もしくはイオンインプランテ
ーションによりＴｉ、Ｚｒ、Ｖ＋Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ。
プレーティング、ＣＤＶ、もしくはイオンインプランテ
ーションによりＴｉ、Ｚｒ、Ｖ＋Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ。
Ｗ１Ｍｎ＋Ｃｏ、Ｎｉ＋Ａ Ｉ 、Ｂ、Ｓｉの窒化物及
び／又は炭化物並びにＡ １ 、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ＋Ｓｉ
およびＺｎの酸化物のうちから選んだ少なくとも１種か
ら成る極薄張力被膜を形成させた後、さらにその上に異
種の被膜を形成させることを必須条件とする。なおこの
場合最初の下地張力被膜の方が、鉄との密着性を確保す
る上で熱膨張係数が鉄に近い方、その上の張力被膜は鉄
よりもより小さい方を用いるのが好適であり、また２層
以上用いてもかまわないが何層も用いるとコーストアッ
プとなるため、鉄損をもっとも効果的に低下させうる層
数を用いればよい。またこの極薄張力被膜は０．１〜２
μｍ程度の厚みで形成させる方が効果的である。
び／又は炭化物並びにＡ １ 、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ＋Ｓｉ
およびＺｎの酸化物のうちから選んだ少なくとも１種か
ら成る極薄張力被膜を形成させた後、さらにその上に異
種の被膜を形成させることを必須条件とする。なおこの
場合最初の下地張力被膜の方が、鉄との密着性を確保す
る上で熱膨張係数が鉄に近い方、その上の張力被膜は鉄
よりもより小さい方を用いるのが好適であり、また２層
以上用いてもかまわないが何層も用いるとコーストアッ
プとなるため、鉄損をもっとも効果的に低下させうる層
数を用いればよい。またこの極薄張力被膜は０．１〜２
μｍ程度の厚みで形成させる方が効果的である。
さらにこのように生成した極薄の張力被膜上にりん酸塩
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜の塗布焼付
を行うことが、１００万ＫＶＡにも上る大容量トランス
の使途において当然に必要であり、この絶縁性塗布焼付
層の形成の如きは、従来公知の手法をそのまま用いて良
い。
とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜の塗布焼付
を行うことが、１００万ＫＶＡにも上る大容量トランス
の使途において当然に必要であり、この絶縁性塗布焼付
層の形成の如きは、従来公知の手法をそのまま用いて良
い。
さらにこのように処理した後の１部の鋼板に局所的に塑
性ひずみを導入する。ことによりさらに効果が増す。例
えばレーザー照射による局所ひずみ導入の場合、使用す
るレーザーはＹＡＧレーザーが良好であり、その使用条
件はエネルギー１〜１０Ｘ １Ｏ−３Ｊ 、スポット直
径０．０５〜０．２ｍｍ、スポット中心間隔０．１〜０
．５ｍｍ、レーザー走査痕間隔３〜３０１ｍｌ１１とす
るのが適切である。
性ひずみを導入する。ことによりさらに効果が増す。例
えばレーザー照射による局所ひずみ導入の場合、使用す
るレーザーはＹＡＧレーザーが良好であり、その使用条
件はエネルギー１〜１０Ｘ １Ｏ−３Ｊ 、スポット直
径０．０５〜０．２ｍｍ、スポット中心間隔０．１〜０
．５ｍｍ、レーザー走査痕間隔３〜３０１ｍｌ１１とす
るのが適切である。
このようなレーザー照射した後６００℃以下で低温絶縁
コーティングを施す。このときの低温絶縁被膜はレーザ
ー照射効果を生かすため、低温で処理する必要があり、
この絶縁コーティングは従来公知の処理液で行なって良
い。なお塑性ひずみの導入は、放電加工や線引きなどの
機械的手法も適用可能である。
コーティングを施す。このときの低温絶縁被膜はレーザ
ー照射効果を生かすため、低温で処理する必要があり、
この絶縁コーティングは従来公知の処理液で行なって良
い。なお塑性ひずみの導入は、放電加工や線引きなどの
機械的手法も適用可能である。
（実施例）
尖施燃上
Ｃｏｏ、０４４χ、Ｓｉ：３．４２χ、Ｍｎ：０．０６
８％、Ｍｏ：０．０２５％、Ｓｅ：０．０２４％、Ｓｂ
：０．０２０％を含有する熱延板を、９００℃で３分間
の均一化焼鈍後、°９５０℃の中間焼鈍をはさんで２回
の冷間圧延を行って０．２３ｍｍ厚の最終冷延板とした
。
８％、Ｍｏ：０．０２５％、Ｓｅ：０．０２４％、Ｓｂ
：０．０２０％を含有する熱延板を、９００℃で３分間
の均一化焼鈍後、°９５０℃の中間焼鈍をはさんで２回
の冷間圧延を行って０．２３ｍｍ厚の最終冷延板とした
。
その後８２０℃の湿水素中で脱炭焼鈍後綱板表面にＡｇ
ｇｏｓ （８０χ）、ＭｇＯ（２０χ）を主成分とす
る焼鈍分離剤を塗布した後８５０℃で５０時間の２次再
結晶焼鈍し、１２００℃で８時間飽水素中で純化焼鈍を
行なった。
ｇｏｓ （８０χ）、ＭｇＯ（２０χ）を主成分とす
る焼鈍分離剤を塗布した後８５０℃で５０時間の２次再
結晶焼鈍し、１２００℃で８時間飽水素中で純化焼鈍を
行なった。
その後、酸洗により酸化被膜を除去後、１部の試料は３
％ＩＰとＨｚＯ□液中で化学研磨して鏡面仕上げした。
％ＩＰとＨｚＯ□液中で化学研磨して鏡面仕上げした。
その後イオンプレーティング装置を使用してＴｉＮを０
．４μ閣厚に形成させた後、その上にＡＪＮを０．４μ
閣厚に形成した。また１部の試料はこの表面上にりん酸
塩とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成さ
せた。そのときの製品の磁気特性を各処理工程別に表２
で示す。
．４μ閣厚に形成させた後、その上にＡＪＮを０．４μ
閣厚に形成した。また１部の試料はこの表面上にりん酸
塩とコロイダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成さ
せた。そのときの製品の磁気特性を各処理工程別に表２
で示す。
ス１１江Ｉ
Ｃ：０．０６３χ、Ｓｉ：３．３６χ、Ｍｎ：０．０８
６χ 、Ａ１：０．０２４χ 、Ｓ：０．０２８χ、Ｎ
：０．００６８χを含有する熱延板を、ｑｏ。
６χ 、Ａ１：０．０２４χ 、Ｓ：０．０２８χ、Ｎ
：０．００６８χを含有する熱延板を、ｑｏ。
℃で３分間の均−化焼鈍後急冷処理を行い、その後３０
０°Ｃの温間圧延を施して０．２０ｍｍ厚の最終冷延板
とした。
０°Ｃの温間圧延を施して０．２０ｍｍ厚の最終冷延板
とした。
その後８５０℃の湿水素中で脱炭焼鈍後、表面にＡｈ（
ｈ（６０χ）、ＭｇＯ（４０χ）を主成分とする焼鈍分
離剤を塗布した後８５０℃から１１５０℃まで８℃／ｈ
で昇温しで２次再結晶させた後、１２００°Ｃで８時間
乾水素中で純化焼鈍を行った。
ｈ（６０χ）、ＭｇＯ（４０χ）を主成分とする焼鈍分
離剤を塗布した後８５０℃から１１５０℃まで８℃／ｈ
で昇温しで２次再結晶させた後、１２００°Ｃで８時間
乾水素中で純化焼鈍を行った。
その後酸洗により酸化被膜を除去し、１部の試料はつい
で３部肝とＨｚＯｚ液中で化学研磨して鏡面仕上げした
。
で３部肝とＨｚＯｚ液中で化学研磨して鏡面仕上げした
。
次にＣＶＤ法によりＴｉＣ１４（７０χ）ガス雰囲気中
極薄のＴｉＮ（０，４μ厚）を形成し、さらにその−上
にＡ１□０゜（０，３μ厚）をイオンプレーティングに
より形成した。
極薄のＴｉＮ（０，４μ厚）を形成し、さらにその−上
にＡ１□０゜（０，３μ厚）をイオンプレーティングに
より形成した。
その後この表面上にりん酸塩とコロイダルシリカを主成
分とするコーテイング液を塗布したあとレーザー照射に
より局部ひずみの導入をした。このときのレーザー照射
条件はＹＡＧレーザーを用い、スポット当りのエネルギ
ーは３．８ Ｘ １０−” Ｊ 、スポット直径０．１
５ｍｍ、スポット中心間隔０．４ｍｍ、レーザー走査痕
間隔＃＝８ｍｍで行なった。
分とするコーテイング液を塗布したあとレーザー照射に
より局部ひずみの導入をした。このときのレーザー照射
条件はＹＡＧレーザーを用い、スポット当りのエネルギ
ーは３．８ Ｘ １０−” Ｊ 、スポット直径０．１
５ｍｍ、スポット中心間隔０．４ｍｍ、レーザー走査痕
間隔＃＝８ｍｍで行なった。
その後５００℃での低温コーティング処理したときの製
品の磁気特性を表３に示す。
品の磁気特性を表３に示す。
スｍ
Ｃ：０．０４２χ、Ｓｉ：３．３８χ、Ｍｎ：０．０６
５χ、Ｍｏ：０．０２５χ＋Ｓｅ：０．０２２χ、Ｓｂ
：０．０２５χを含有する熱延板を９００℃で３分間の
均一化焼鈍後、９５０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷
間圧延を行って０．２０ｍｍ厚の最終冷延板とした。
５χ、Ｍｏ：０．０２５χ＋Ｓｅ：０．０２２χ、Ｓｂ
：０．０２５χを含有する熱延板を９００℃で３分間の
均一化焼鈍後、９５０℃の中間焼鈍をはさんで２回の冷
間圧延を行って０．２０ｍｍ厚の最終冷延板とした。
その後８２０℃の湿水素中で脱炭焼鈍後鋼板表面ニＡ
１ ｚＯ＋（７０％）、Ｚｒ０ｚ（５Ｘ）、Ｔｉ（ｈ（
ＬＸ）１ＭｇＯ（２４Ｋ）を主成分とする焼鈍分離剤を
塗布した後８５０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍し、１
２００℃で１０時間乾水素中で純化焼鈍を行なった。
１ ｚＯ＋（７０％）、Ｚｒ０ｚ（５Ｘ）、Ｔｉ（ｈ（
ＬＸ）１ＭｇＯ（２４Ｋ）を主成分とする焼鈍分離剤を
塗布した後８５０℃で５０時間の２次再結晶焼鈍し、１
２００℃で１０時間乾水素中で純化焼鈍を行なった。
その後鋼板表面を酸洗により酸化被膜を除去後、３χＨ
ＰとＨ，Ｏｔ液液中化学研磨して鏡面仕上した。
ＰとＨ，Ｏｔ液液中化学研磨して鏡面仕上した。
その後表４の（１）〜（５）の処理条件に示すようにＴ
ｉＮ（０，３μ厚）をイオンプレーティングした後、Ｂ
Ｎを０．４μ厚（１）、Ｓｉ、Ｎ４を０．３μ厚（２１
，ＺｒＮを０．２ ｐ厚（３） 、 Ａ ｊ２Ｎを０．
３μ厚（４） 、 （５） Ｔ ｉ Ｃを０．３μ厚（
５）のブレーティング処理を行なった。また第２表の（
６）〜αωの処理条件に示すようにＴｉＣ（０゜３μｍ
厚）をイオンプレーティングした後、ＳｉＣを０．３
ｐ ｍ厚（６）、ＺｒＣを０．３μ厚（７）、ＺｒＯを
０．３．１７厚（８１，５ｉｎ２を０．３ｕ厚（９）。
ｉＮ（０，３μ厚）をイオンプレーティングした後、Ｂ
Ｎを０．４μ厚（１）、Ｓｉ、Ｎ４を０．３μ厚（２１
，ＺｒＮを０．２ ｐ厚（３） 、 Ａ ｊ２Ｎを０．
３μ厚（４） 、 （５） Ｔ ｉ Ｃを０．３μ厚（
５）のブレーティング処理を行なった。また第２表の（
６）〜αωの処理条件に示すようにＴｉＣ（０゜３μｍ
厚）をイオンプレーティングした後、ＳｉＣを０．３
ｐ ｍ厚（６）、ＺｒＣを０．３μ厚（７）、ＺｒＯを
０．３．１７厚（８１，５ｉｎ２を０．３ｕ厚（９）。
Ａ ｌ ２０３を０．３μｍ厚でブレーティング処理を
行なった。
行なった。
このときの製品の磁気特性を第４表にあわせ示す。
表 ４
（発明の効果）
巻鉄心向はトランス材料としての使途におけるような高
温のひずみ取り焼鈍の如き高温熱処理の適用有意に拘ら
ず、超低鉄損が、上掲各発明によって確保され得る。
温のひずみ取り焼鈍の如き高温熱処理の適用有意に拘ら
ず、超低鉄損が、上掲各発明によって確保され得る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板にその表面上の酸化
物を除去した後、ＣＶＤ、イオンプレーティング又はイ
オンインプランテーションでもって、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ
、Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物、並びにＡｌ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化物のうちから選んだ
異種の極薄張力被膜を、２層以上重ねて鋼板表面上へ形
成させることを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の
製造方法。 ２、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板に、その表面上の酸
化物を除去した後、ＣＤＶ、イオンプレーティング又は
イオンインプランテーションでもって、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ
、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａ
ｌ、Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物、並びにＡｌ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化物のうちから選ん
だ異種の極薄張力被膜を、２層以上重ねて鋼板表面上へ
形成させた後、さらにりん酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする絶縁被膜を形成させることを特徴とする超低
鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。 ３、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板にその表面上の酸化
物を除去し、ついで研磨を施して中心線平均粗さ０．４
μｍ以下の鏡面状態とした後、ＣＤＶ、イオンプレーテ
ィング又はイオンインプランテーションでもってＴｉ、
Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物、並び
にＡｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化物のうち
から選んだ異種の極薄張力被膜を、２層以上重ねて鋼板
表面上へ形成させることを特徴とする超低鉄損一方向性
珪素鋼板の製造方法。 ４、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板に、その表面上の酸
化物を除去しついで研磨を施して中心線平均粗さ０．４
μｍ以下の鏡面状態とした後、鋼板表面にＣＶＤ、イオ
ンプレーティング又はイオンインプランテーションでも
ってＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍ
ｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭
化物並びにＡｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化
物のうちから選んだ異種の極薄張力被膜を、２層以上重
ねて鋼板表面上へ形成させた後、さらにりん酸塩とコロ
イダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成させること
を特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法。 ５、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板に、その表面上の酸
化物を除去した後、ＣＶＤ、イオンプレーティング又は
イオンインプランテーションによりＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、
Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭化物並びにＡｌ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｗ、ＳｉおよびＺｎの酸化物のうちから選んだ異
種の極薄張力被膜を、２層以上重ねて鋼板表面上へ形成
させた後、さらにりん酸塩とコロイダルシリカを主成分
とする絶縁被膜を形成させ、次いで該鋼板の圧延方向を
横切る向きに塑性ひずみを導入してからさらに低温絶縁
コーティング被膜を形成させることを特徴とする超低鉄
損一方向性珪素鋼板の製造方法。 ６、仕上焼鈍済みの方向性珪素鋼板に、その表面上の酸
化物を除去し、ついで研磨を施して中心線平均粗さ０．
４μｍ以下の鏡面状態とした後、鋼板表面にＣＶＤ、イ
オンプレーティング又はイオンプランテーションでもっ
てＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ
、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉの窒化物及び／又は炭化
物、並びにＡｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｉ及びＺｎの酸化
物のうちから選んだ異種の極薄張力被膜を、２層以上重
ねて鋼板面上へ形成させたのち、さらにりん酸塩とコロ
イダルシリカを主成分とする絶縁被膜を形成させ、次い
で該鋼板の圧延方向を横切る向きに塑性ひずみを導入し
てから、さらに低温絶縁コーティング被膜を形成させる
ことを特徴とする超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60084523A JPS61246321A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| EP86301071A EP0193324B1 (en) | 1985-02-22 | 1986-02-17 | Extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets |
| DE8686301071T DE3666229D1 (en) | 1985-02-22 | 1986-02-17 | Extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets |
| AU53747/86A AU570835B2 (en) | 1985-02-22 | 1986-02-19 | Metal nitride/carbide coated grain oriented silicon steel sheet |
| CA000502337A CA1297070C (en) | 1985-02-22 | 1986-02-20 | Extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets |
| PCT/JP1986/000087 WO1986004929A1 (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Process for producing unidirectional silicon steel plate with extraordinarily low iron loss |
| DE8686904726T DE3673290D1 (de) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Herstellungsverfahren fuer unidirektionale siliziumstahlplatte mit aussergewoehnlichem eisenverlust. |
| US06/907,734 US4713123A (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Method of producing extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets |
| US06/832,172 US4698272A (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets |
| EP86904726A EP0215134B1 (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Process for producing unidirectional silicon steel plate with extraordinarily low iron loss |
| KR1019860001259A KR910006011B1 (ko) | 1985-02-22 | 1986-02-22 | 극저철손 결정 방향성 규소 강판 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60084523A JPS61246321A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183188A Division JPH0699823B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| JP3183088A Division JPH0699822B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246321A true JPS61246321A (ja) | 1986-11-01 |
| JPS6335685B2 JPS6335685B2 (ja) | 1988-07-15 |
Family
ID=13832997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60084523A Granted JPS61246321A (ja) | 1985-02-22 | 1985-04-22 | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565272A (en) * | 1991-07-10 | 1996-10-15 | Nippon Steel Corporation | Grain oriented silicon steel sheet having excellent primary film properties |
| KR100515461B1 (ko) * | 1997-04-03 | 2005-11-25 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 초저철손일방향성규소강판 |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP60084523A patent/JPS61246321A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565272A (en) * | 1991-07-10 | 1996-10-15 | Nippon Steel Corporation | Grain oriented silicon steel sheet having excellent primary film properties |
| KR100515461B1 (ko) * | 1997-04-03 | 2005-11-25 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 초저철손일방향성규소강판 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335685B2 (ja) | 1988-07-15 |
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