JPS6286175A - 方向性電磁鋼板の処理方法 - Google Patents

方向性電磁鋼板の処理方法

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JPS6286175A
JPS6286175A JP60226953A JP22695385A JPS6286175A JP S6286175 A JPS6286175 A JP S6286175A JP 60226953 A JP60226953 A JP 60226953A JP 22695385 A JP22695385 A JP 22695385A JP S6286175 A JPS6286175 A JP S6286175A
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grain oriented
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広瀬 喜久司
Hirobumi Yamashita
博文 山下
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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〕 この発明は、歪取り焼鈍を行っても鉄用特性が低下しな
い方向性電磁鋼板の製造分野に属するものである。
〔従来の技術〕
方向性電磁鋼板においてエネルギー節約の観点から鉄損
を低減することが重要である。鉄を員を低減する方法と
してはレーザー照射等の手段により磁区を細分化する方
法が既に特開昭58−26405号公報に開示されてい
るが、該方法による鉄…の低減はレーザー照射により導
入された歪みに起因している。したがって歪取り焼鈍を
必要としない積鉄心トランス用として使用出来るが、歪
取り焼鈍を必要とする巻き鉄心トランス用としては使用
出来ない。本出願人はこの問題を解決し、歪取り焼鈍を
行っても鉄損特性が低下しない低鉄1員一方向性電磁鋼
板の製造方法を既に提案済みである(特願昭59−23
6973号)。上記提案の方法の要旨は、(1)仕上焼
純情の一方向性電磁鋼板又は仕上焼鈍後、絶縁皮膜処理
を施こした一方向性電磁鋼板の地鉄の一部を除去し、次
いで該鋼板にリン酸系張力付加皮膜処理を施すこと(2
)鋼板表面の皮膜の一部を剥離した後、酸洗する(1)
項の方法等である。
この発明において工業的に実施が容易であり、且つす(
れた特性が得られる方法の組合せは、(11張力絶縁皮
膜を施した一方向性電磁鋼帯を用いること、(2)皮膜
の一部の剥離除去をレーザー照射により行なうこと(照
射痕跡の形成)(3)皮膜剥離部の地鉄の除去を酸洗法
により行なうこと、を組合せて実施する方法である。上
記の方法により歪取り焼鈍を行っても鉄を員特性が低下
しない一方向性電磁鋼帯が工業的に容易に且つ安定して
得られるようになった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
所が上記の方法は、実施にさいして、レーザー照射工程
に引続き一般に広く採用されている浸漬方式の酸洗工程
を一連に設けて連続処理した場合、次記の如き問題点を
有するものである。
周知の如く浸漬酸洗を行なうと被酸洗材からの鉄分が酸
洗液に溶解し、その濃度が高くなって酸洗液の酸洗能が
次第に低下していく。従来から一般的に採用されている
浸漬酸洗方法で酸洗製低下対策をとるには、通板速度を
遅くして浸漬時間を増す方法、新液を供給する方法等が
あるが、上記本発明が対象とする処理工程に於いて一方
向性電磁鋼帯の通板速度が変動するということは、レー
ザービーム照射条件(照射ピッチ)及び後続の皮膜焼付
条件が変ることを意味し、緒特性にバラツキが生じ、安
定生産に支障を来たすものである。
か・る問題を回避するためには、通板速度の変動に応じ
てレーザービーム照射条件並びに皮膜焼付条件を変更す
ることも考えられるが、しかしこれは極めて困難なこと
であり、工業的ではない。
更にレーザービーム照射後の一方向性電磁鋼帯のエツチ
ングは巾或いは径が0.5 mm以下といった小痕跡群
内の地鉄のエツチングであり、浸漬酸洗では小痕跡から
気泡が発生して、酸液と地鉄面との接触がさまたげられ
効率よく酸洗ができない。
したがって本発明の主目的は、酸液のエツチング能が次
第に低下しても、一方向性電磁鋼帯の通板速度を遅くす
ることなく、つまり通板速度を常に一定にして、レーザ
ービーム照射条件及び皮膜焼付条件等を一定に保ちつ\
、効率よく酸洗処理を行なうところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の方向性電磁鋼板の処理方法の要旨は次のとおり
である。
絶縁皮膜を有する方向性電磁鋼帯の表面にレーザービー
ム照射、電子ビーム、放電加工等による多数の痕跡を形
成し、しかるのち酸液で上記痕跡内をエツチング後、絶
縁皮膜を再塗布する、方向性電磁鋼板の処理方法におい
て、上記痕跡形成工程に引続いて酸液のスプレーノズル
を多数配置すると共にスプレー後の酸液を循環使用する
如く構成し、通板速度一定のもとで痕跡形成及び工・ノ
チングを連続的に行ない、上記酸液の循環使用によるエ
ツチング能の変化に伴ない上記スプレーノズルの使用本
数を選択することを特徴とする、方向性電磁網板の処理
方法である。上記痕跡形成はレーザー照射、電子ビーム
、放電加工等で行ないうるが、以下上としてレーザー照
射の場合についてこの発明の内容及び作用を詳しく説明
する。第1図はこの発明方法を実施するライン構成の一
例を示し、図面左から1はコイル巻戻し装置、Sは巻戻
された絶縁皮膜を有する高磁束密度一方向外電(fi銅
帯、2はレーザービーム照射装置、3はエツチング装置
、4は水洗及びドライヤー、5は絶縁皮膜再塗布装置、
6は焼付炉、7は巻取り装置である。
レーザービーム照射装置2でのレーザー痕跡の形成は圧
延方向に対して直角方向が良く、又痕跡は線状でも点状
でも良い。痕跡の圧延方向の間隔は約2.5〜l Om
m程度が良く、点状の場合には、点と点の間隔は0.7
mm以下が望ましい。痕跡形成面は片面でも両面でも良
く、本例では片面(上面)の例を示している。
かくして片面にレーザー痕跡が形成された鋼帯Sはエツ
チング装置3で痕跡部の地鉄の溶解除去が行われる。こ
\で使用するエツチング液とじては、絶縁皮膜を溶解し
ないものが良く、硝酸溶液が最適である。硝酸)各法の
濃度は20〜70−1%が好ましい。これは20wt%
以下ではエツチング速度が遅くて工業的に採用し難く、
一方jowt%以上では発煙の問題がある。より好まし
いのは30〜60wt%である。また硝酸溶液の温度は
20〜50゛Cとすることができる。このエツチング装
置3には、鋼帯S上にスプレーノズル8が多数本あり、
硝酸溶液のスプレーによりエツチングが行われる。10
はエツチング液の循環タンクで、配管11により接続さ
れ、ポンプ13により各スプレーノズル8に循環供給さ
れる。各スプレーノズル8の入側配管にはバルブ9が設
けられ、エツチング液中の鉄濃度或いは、所望するエツ
チング深さに応じてバルブ9を選択操作して使用するス
プレーの通板方向の本数を選択する。尚、図中12は加
熱器で液温か一定に維持される。(30〜70℃)以降
は上に述べた順で処理されコイルに巻取られる。かくし
て処理された高磁束密度一方向性電磁鋼板は、歪取り焼
鈍を行っても鉄損が低下しないという特性を有するもの
である。
本発明の特徴は上記の説明からも明らかな如く、通板速
度を終始一定にして、レーザービーム照射装置2での痕
跡形成条件並びに皮膜焼付条件等を一定にするところに
ある。そして例えばエツチング装置3でスプレーノズル
8群から鋼帯Sにスプレーされた硝酸溶液の循環使用に
つれて鉄分が増加してエツチング能が低下して痕跡内の
地鉄の溶解深さが所望値よりも浅くなってくると、硝酸
溶液中の鉄分濃度の検出により又は製品サンプルの溶解
深さの測定値により、バルブ9を操作して使用するスプ
レーノズル8の本数を通板方向に増加して痕跡内の地鉄
の溶解深さを一定に保つものである。
この様に本発明方法を実施することにより、レーザービ
ーム照射による痕跡形成条件を一定に保つことができる
と共に、痕跡内の地鉄の溶解条件をも一定に保つことが
でき、磁気特性が高位に安定した一方向性電磁鋼帯が工
業的に容易に得られるものである。
しかも、本発明の如き特殊なエツチングに対しては、ス
プレー法では浸漬方式と異なりエツチング時痕跡からの
気泡が洗い流され、又痕跡に絶えず新鮮な酸液の供給が
可能となり、第2図に示す如く酸洗時間の短縮が計られ
るものである。
又、通板速度が終始一定であることにより、絶縁皮膜焼
付炉6での焼付条件を安定化することができ、均質な絶
縁皮膜の形成が可能となる。
更に、緊急ライン停止を行った場合にも、スプレー法で
はスプレーの停止により迅速に硝酸溶液の鋼帯Sへの供
給中断ができ、且つ後続の水洗により過剰なエツチング
による鋼帯Sの穴明き、破断が効果的に防止できるとい
う効果を奏するものである。
鉄鋼の酸洗として、一部にスプレー酸洗が用いられてい
ることは、例えば特公昭59−11671号により公知
である。本発明は、このスプレー酸洗方式を、絶縁皮膜
を有する一方向性電磁鋼帯の表面にレーザービーム照射
して多数の皮膜除去部を形成後のエツチングに結合する
ことにより、上述した如く諸種の顕著な効果を奏し得た
ものである。
〔実施例〕
本発明の実jJか例 張力絶縁皮膜(5g/ g )を有する高磁束密度一方
向性電磁鋼帯(板厚0.23n+m)を第1図に示した
ラインに通して表面をYAGレーザー照射処理して地鉄
露出部(皮膜除去部)を形成させ、次いで多数列の硝酸
スプレーを有するエツチング装置で地鉄露出部のエツチ
ングを行ない、引続いて水洗、乾燥後地鉄露出部を補修
するため張力絶縁皮膜(2g/ m )処理を行なう。
レーザー照射条件及びエツチング条件は次のとおり。
(1)  ラインスピード   40m/m1n一定(
2)  レーザー照射条件 +al  照 射 面  : 片面照射(bl  エネ
ルギー密度:  2mj/mm2((])  レーザー
痕跡:・点状痕跡径0.2〜0.3 mm(第3図参照
)  ・点状痕跡C方向 0.5mWl中心間距離 ・痕跡列り方向間隔 5mm (3)  エツチング条件 +a)  エツチング方式ニスプレ一方式(b)  ス
プレー列数 :20列 (C1酸  液   :硝酸濃度60−L%温度40°
C(dl  スプレー処理時間:30sec以上(e)
  エツチング深さ :25μ 上記の初期条件で通板し、処理量増加による第4図に示
す如き硝酸濃度の低下並びにFe?M度の増加につれて
同図に示す様に使用スプレ一本数を14列から20列ま
で増加して250 ton処理した。
この様に処理した電磁鋼板を歪取り焼鈍(800°C×
2hr in N2雰囲気)し、鉄…を測定した結果を
第4図に併記した。鉄損測定は単板磁気測定器による。
これから判る様に、安定したエツチング深さが得られ、
その結果極めて高位に安定した鉄損値が得られている。
〔比較例〕
実施例と同一ラインスピード(一定)で実施例と同様に
レーザー照射処理後、濃度60wt%、温度40°C硝
酸を用いた酸洗タンクに浸漬(f30sec一定)し、
以降実施例と同様に処理した。
その結果、第5図に示す如く処理量の増加による硝酸濃
度及びFe濃度の挙動は実施例と同様な傾向を示したが
、エツチング深さは処理量の増加と共に浅くなり、特に
100Lonを越える時点から顕著になり、それにつれ
て歪取焼鈍後の鉄損値も次第に悪くなっていることが判
る。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、レーザー照射処理とエツチ
ング処理を一連の工程で行なう歪取焼鈍を行っても鉄損
特性が劣化しない低鉄…一方向性電磁鋼板の製造法にお
いて、特殊なエツチング方法の採用結合によりラインス
ピードを一定に保って処理を行なうことが可能となり、
高位に安定した鉄損特性を有する製品が得られるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するための工程図、第2図は
エツチング時間と地鉄除去深さの関係を示した図面、 第3図はレーザー照射処理した一方向性電磁鋼板の金属
組織写真、 第4図は本発明実施例及び実施結果を示す図面、第5図
は比較例及び実施結果を示す図面である。 S・・・絶縁皮膜を有する一方向性電磁鋼帯、2・・・
レーザービーム照射装置、 3・・・酸液スプレー装置、 8・・・スプレーノズル。 Cつ 稼 処理辿仮ti: (ton) スプレィ方式 %式%) 浸漬方式 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、絶縁皮膜を有する方向性電磁鋼帯の表面に多数の痕
    跡を形成し、しかるのち酸液で上記痕跡部の地鉄をエッ
    チング後、絶縁皮膜を再塗布する方向性電磁鋼板の処理
    方法において、上記痕跡形成工程に引続いて酸液のスプ
    レーノズルを多数配置すると共にスプレー後の酸液を循
    環使用する如く構成し、通板速度一定のもとで痕跡形成
    及びエッチングを連続的に行ない、上記酸液の循環使用
    によるエッチング能の変化に伴ない上記スプレーノズル
    の使用本数を選択することを特徴とする、方向性電磁鋼
    板の処理方法。 2、酸液として硝酸溶液を用いる特許請求の範囲第1項
    の方法。
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