JPS6286182A - 一方向性電磁鋼帯の処理方法 - Google Patents

一方向性電磁鋼帯の処理方法

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JPS6286182A JP22695485A JP22695485A JPS6286182A JP S6286182 A JPS6286182 A JP S6286182A JP 22695485 A JP22695485 A JP 22695485A JP 22695485 A JP22695485 A JP 22695485A JP S6286182 A JPS6286182 A JP S6286182A
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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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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損特性が低下しな
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。鉄損を低減する方法とし
てはレーザー照射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損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=236973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、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を特徴とする方法
、及び(2)さらに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、且つすぐ
れた特性が得られる方法の組合せは、(1)張力絶縁皮
膜を施こ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損特性が低下
しない一方向性電磁鋼帯が容易に得られるようになった
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者らは上記技術の工業化にさいして、酸洗の方式
について検討した。鉄鋼の酸洗に於いて一般に広く採用
されている方式は、周知の浸漬酸洗法である。その他ス
テンレス鋼に対しては一部スプレー酸洗法が用いられて
いる。上記浸漬酸洗法は、酸洗タンク内に酸液を貯え、
このタンク内の酸液中を鉄鋼ストリップを浸漬通過させ
ることにより酸洗する方法である。
本発明者らはこの浸漬酸洗法を用いて、予じめレーザー
ビーム照射により多数の皮膜除去部が形成された一方向
性電磁鋼帯をエツチングすることにつき種々実験した結
果、一方向性電磁鋼帯の長さ方向及び中方向で、又はコ
イル間で鉄損特性にバラツキが生じることが判った。
この理由を詳細に検討した結果、鉄tU特性のばらつき
は皮膜除去部の地鉄除去深さのハラツギが原因しており
、更にこの地鉄除去深さにバラツキが生じる原因につい
て鋭意検討した所、大路次のことが判った。
即ち、最良の鉄損特性を得るための条件としては、皮膜
の除去を山状又は点状の微小部分で行なうことであり、
この微小皮膜除去部の巾或いは径は0.05〜0.5鶴
以下、地鉄除去深さは0.005〜0、1鰭の範囲が望
ましい。即ちか−る最良条件における地鉄除去部の開孔
面積は、極めて小さく、且つ一方向性電磁鋼帯の表面(
片面又は両面)に無数に存在しているものである。而し
てか\る微小な地鉄除去のための地鉄のエツチングを浸
漬酸洗法により行なうと、微小な地鉄除去部から気泡が
激しく発生して酸液と各地鉄との接触が均一に行われな
いため地鉄の除去が安定せず、この結果、特に鋼帯の長
さ方向及びrl】方向で地鉄除去深さにバラツキが生じ
るものである。
従って本発明は上記の難点を解決して一方向性電磁鋼帯
の長さ方向及び中方向の鉄損特性を均一安定なものとす
ると共に更にエツチング時間の短縮をも計ることを目的
としたものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明の一方向性電磁鋼帯の処理方法は、絶縁皮膜を有
する一方向性電磁鋼帯の表面に多数の皮膜除去部を形成
し、しかるのちエツチングにより上記皮膜除去部の地鉄
を除去する方法において、上記エツチングとして硝Mm
液のスプレー法を用いることにより均一な地鉄除去深さ
を得ることを特徴とする、一方向性電磁鋼帯の処理方法
である。
本発明においてエツチング液として硝酸溶液を用いたの
は、他の硫酸又は塩酸等に比較して絶縁皮膜の溶解量が
極めて少いためである。硝酸以外の酸がエツチング液に
混入することは好ましくはないがその効果を妨げない限
度において若干の混入が許容される。この場合、硝酸濃
度が20wt%以下ではエツチング速度が遅く、一方7
0wt%以上となると発煙の問題がある(第5図参照)
。前記皮膜除去はレーザ照射、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例を説明
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性電磁鋼帯、
2はレーザービーム照射装置、3は酸液スプレーによる
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でのレーデ−痕跡の形成は圧
延方向に対して直角方向が最も良く又痕跡は線状でも点
状でも良く詳細は前述のとおりである。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しては、絶縁皮膜を溶解し
ないものがよく、前記の如く硝酸溶液が最適である。
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が多数本設けられており、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が設けられている。尚、図中1
2は加熱器であり、これにより液温か一定範囲(30〜
70°C)に保たれる。
上記の説明から明らかな如く本発明の特徴は、レーザー
ビーム照射装置2で一方向性電磁鋼帯Sの表面に多数の
皮膜除去部を形成したのち行なうエツチングを、硝酸溶
液を用いたスプレ一方式3により行なうことである。こ
れにより浸漬酸洗方式に比較して鉄損特性のバラツキが
小さく安定する理由並びにエツチング性が向上する理由
は次のとおりである。
先づ前者については、スプレ一方式の採用によりエツチ
ング中気泡がスプレーで洗い流され、硝酸溶液が全体の
皮膜除去部の地鉄に直接均一に接触する結果、地鉄除去
深さが全体で均一になり、鉄損特性のバラツキが減少す
るものである。
一方、後者のエツチング性の向上については、スプレー
法によりたえず、新鮮な酸液が連続的に供給され、その
結果、浸漬法に比較して第4図に示す如くエツチング時
間の短縮が計れるものである。
第5図は本発明において最適なエツチング深さ約20〜
40μを得るための硝酸濃度とエツチング時間の関係を
示したもので、工業的に採用可能な50秒以下のエツチ
ング時間を達成するためには、硝酸濃度は20−t%以
上が必要である。濃度の上限は、エツチング時間の点で
限定する理由はないが、70−1%を超えると発煙が激
しくなり、作業環境が問題となる。好ましい硝酸濃度範
囲は30匈t%〜60−t%である。
本発明が対象とする硝酸溶液を用いたスプレー酸洗法そ
のものは、例えば特公昭59−11671号公報の記載
によって公知である。本発明は、この酸洗技術を、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、後述の如く通常の浸漬酸洗方式に比較
してエツチング性が著しく向上すると共に均一エツチン
グが可能になるという顕著な効果を奏し得たものである
〔実施例〕
本発明の実施例 張力絶縁皮膜(58/イ)を有する高磁束密度一方向性
電磁鋼帯(板厚0.23m/m)の1Qtonコイルを
長手方向2分割し、そのlコイルを、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)処理を行った。レーザ
ー照射条件及びエツチング条件は次のとおり。
11)  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/mm”fcl 
 レーザー痕跡:・点状痕跡径 0.2〜0.3鰭(第
2図参照)  ・点状痕跡C方向 Q、 5 鶴中心間
距離 ・痕跡列し方向間隔 5fl (2)  エツチング条件 (a)  エツチング方式ニスプレ一方式(b)  エ
ツチング液 :硝酸濃度60wt%。
温度40℃ (C1スプレー列数 :20列 (dl  スプレー処理時間:30sec(el  エ
ツチング深さ :25μ 〔比較例〕 上記実施例で分割した残りのコイル(5ton)にも、
本発明実施例と同様にYAGレーザー処理し、続いて6
0−t%、40°Cの硝酸を入れた酸洗タンクで所望の
エツチング深さく25μ)を得るため60sec浸漬し
、以降本発明実施例と同様に通板処理した。
本発明、実施例及び比較例におけるレーザー照射処理面
の写真を第2図に示す。
第3図は本発明実施例におけるスプレーエツチング後の
表面プロフィルを示したものである。この第3図からも
判る様に、本発明により均一なエツチング面が得られて
いる。
次に本発明の実施例におけるスプレーエツチング時間は
30secであるのに対して比較例における浸漬エツチ
ング時間は60secを要しスプレーエツチング方式が
浸漬エツチング方式に比較してエツチング性が著しくす
ぐれている。
更に第6図番図は本発明実施例及び比較例でのコイル長
手方向各部位における地鉄エツチング深さのバラツキを
示し、第7回答図は第6図番図に対応する歪取焼鈍(8
00℃X 2hr in Nz雰囲気)後の鉄を貝値の
バラツキを示している。尚、鉄1員測定は、単板磁気測
定器によるものである。
これからも明らかな如く本発明方法によれば、磁性のバ
ラツキが極めて少ない製品が安定して得られるものであ
る。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、歪取り焼鈍を行っても鉄損
特性が劣化しない低鉄損一方向性電磁鋼板の製造法にお
いて、酸洗性が著しく向上すると共に、鉄損値のバラツ
キを極めて小さくできるものであり、主として巻き鉄心
トランス用一方向性電磁鋼板の製造に大きく寄与したも
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
レーザー照射処理を施こした一方向性電磁鋼板の金属組
織写真、 第3図は本発明方法によってエツチングした一方向性電
磁鋼板の表面プロフィルを示す図面、第4図はエツチン
グ時間と地鉄除去深さの関係を示したグラフ、 第5図は硝酸濃度とエツチング時間の関係を示す図面、 第6図番図はコイル長手方向各部位における地鉄エツチ
ング深さのバラツキ状況を示すグラフ、第7回答図は第
5回答図に対応する歪取り焼鈍後の鉄損特性のバラツキ
状況を示すグラフである。 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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、絶縁皮膜を有する一方向性電磁鋼帯の表面に多数の
    皮膜除去部を形成し、しかるのちエッチングにより上記
    皮膜除去部の地鉄を除去する方法において、上記のエッ
    チングに硝酸溶液のスプレー法を用いることにより均一
    な地鉄除去深さを得ることを特徴とする、一方向性電磁
    鋼帯の処理方法。 2、硝酸濃度が20wt%〜70wt%の硝酸溶液を用
    いる特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP22695485A 1984-11-10 1985-10-14 一方向性電磁鋼帯の処理方法 Granted JPS6286182A (ja)

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