JPS63125621A - 低鉄損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〕 本発明は歪み取り焼鈍を行っても磁気特性の劣化しない
低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

一方向性電磁鋼板において近年エネルギー節約の観点か
ら鉄損を低減することが要望されている。

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許としても多数提案され工業的
に実施されている。該方法による鉄損の低減はレーザー
により導入された歪みに起因している。したがって、歪
み取り焼鈍を必要としない積鉄心トランス用としては使
用出来るが、歪み取り焼鈍を必要とする巻鉄心トランス
用としては使用出来ない。

最近、歪取り焼鈍を行うと鋼板に導入した歪が消失し、
低鉄損化が図れないと言う難点を解決し、歪取り焼鈍を
行っても磁気特性が劣化しない低鉄損一方向性電磁鋼板
の製造を特開昭６１−１１７２１８号公報によって本出
願人が提供した。

この先行発明の要旨は次のとおりである。

（１）仕上げ焼鈍済電磁鋼板或いは仕上げ焼鈍後絶縁皮
膜処理した電磁鋼板に、圧延方向に対して直角から４５
°の範囲で９０〜２２０　ｋｇ／■１２の荷重で溝を形
成した後、７５０°Ｃ以上の温度で熱処理することを特
徴とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。

（２）間隔が圧延方向に１〜２０龍、幅が１０〜３００
μｍ、地鉄部分の深さが５μｍ以上である溝を形成する
特許請求の範囲第１項記載の方法。

（３）溝が点線又は破線よりなる特許請求の範囲第１項
記載の方法。

又上記発明を実施するための与歪装置を特開昭６１−１
５３１４号、特開昭６１−１０６７１７号によって提案
した。

上記の発明により、鋼板の結晶粒内に微細再結晶粒が生
じて磁区の細分化が図られ、これにより、歪取り焼鈍を
行ってもレーザー照射並みかそれ以上の優れた鉄損値を
示す一方向性電磁鋼板が得られるものである。この場合
、一方向性電磁鋼板に溝形成後は絶縁皮膜処理を行う。

即ち、仕上げ焼鈍済のグラス皮膜上に溝を形成する場合
には、溝形成後金面に張力付与の絶縁皮膜処理を行い、
一方、絶縁皮膜形成後に溝を形成する場合には、絶縁皮
膜を修復するための絶縁皮膜処理を実施することが好ま
しい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、一方向性電磁鋼板の表面には仕」二げ焼鈍済
では、グラス皮膜とよばれるポルステライトを主成分と
するセラミック皮膜を有し、又絶縁皮膜処理済の鋼板で
は、グラス皮膜の上に燐酸−クロム酸−コロイダルシリ
カを主成分とした張力付与の無機系処理液を塗布してい
る。このため、これらの表面を歯車型ロールで溝を形成
させる場合、歯車型ロールの歯先の摩耗が大きな問題と
なり、その結果、歯先の摩耗につれて、鉄損改善効果が
減少すると言う問題があった。その−例を第一図（Ｂ）
、第二図（Ｄ）に示す。本発明はこれらの摩耗の問題を
解決し、低コストで低鉄損一方向性電磁鋼板を提供しよ
うとするものである。

本発明は上記問題点を解決するための手段としては、仕
−Ｌげ焼鈍済電磁鋼板或いは仕」二げ焼鈍後絶縁皮膜処
理した一方向性電磁鋼板に、歯車型ロールで溝を形成後
、絶縁皮膜処理を行う低鉄損一方向性電磁鋼板を製造す
る方法において、上記歯車型ロールにて溝を形成する前
に水溶性樹脂を塗布、乾燥し、溝形成後水洗により、こ
の水溶性樹脂皮膜を除去することを特徴としている。又
、」１記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポ
リエチレンオキサイド、ポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリアクリルアミド、オレフィン−マレイン酸共重
合物塩、アクリル酸又はメタクリル酸の単独重合塩又は
これらの共重合物塩等の一種又は二種以上の混合物を用
い、その塗布量が０．１〜５．０ｇ／イである。

以下本発明の詳細な説明する。

Ｓｉ　　４％以下を含むスラブを加熱し、中間板厚まで
熱延し、得られた熱延板を酸洗し、必要に応じてこの段
階で熱処理を行い、次いで中間焼鈍をはさむ２回の冷間
圧延または１回の冷間圧延を行って最終板厚にし、得ら
れた冷延板を脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し、さらに
２次再結晶焼鈍を施すことからなる通常の方向性電磁鋼
板を製造する工程で得られたグラス皮膜を有する鋼板又
は該鋼板に張力付与無機系皮膜等の絶縁皮膜形成用コー
テイング液を塗布し、焼き付けた鋼板に応力印可部分の
平均荷重（板面法線方向からみた板面上の応力付与断面
積で印可応力を割った値）が９０〜２２０ｋｇ／ｎ２で
ある加工を加える。このような加工を加えるに際して、
鋼板表面にはグラス皮膜又は張力付与絶縁皮膜を有して
いるため、歯車型ロールの歯先の摩耗が著しく、鉄損改
善効果が減少するために、ロール再研磨に費用がかかり
、寿命の延長が大きな問題となっていた。そこで、本発
明者らは歯先の摩耗を減少する方法として、色々検討し
た所、歯車型ロールにより、溝を形成する前に水溶性樹
脂溶液を塗布、乾燥し、その表面を歯車型ロールで溝を
形成させると、著しく歯先の摩耗が減少することがわか
った。引き続いて表面処理が必要であり、グラス皮膜材
で張力付与絶縁皮膜この時、表面に有機樹脂系の皮膜が
存在すると、その有機皮膜が分解し、均一な絶縁皮膜の
形成は難しい。又張力付与絶縁皮膜を有する材料に処理
した場合には、歯車型ロールによる溝で生じた絶縁皮膜
の剥離部を補修するために、表面補修用の表面処理を実
施すると、この乾燥時に有機樹脂系皮膜が分解し、均一
な皮膜が得られない欠点を有していた。そこで、本発明
のように水溶性樹脂皮膜を塗布した場合には、歯車型ロ
ールによる溝形成後、水洗により簡単にこれら有機樹脂
皮膜が除去出来るため、これら皮膜を除去後再表面処理
を実施すれば均一に処理出来るものである。

本発明に使用する水溶性樹脂としては、ポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエー
テル、ポリエチレンオキサイド、ポリオキシプロピレン
グリコール、ポリアクリルアミド、オレフィン−マレイ
ン酸共重合物塩、アクリル酸又はメタクリル酸の単独重
合塩又はこれらの共重合物塩等の一種又は二種以上の混
合物である。

次に、本発明の水溶性樹脂は鋼板表面にゴムロール、ス
プレー等で塗布し、１００℃以上に加熱して水分を飛ば
し、皮膜を形成する。乾燥後の皮膜量は０．１〜５．　
Ｏｇ　／　ｃｄが好ましく、０．１ｇ／ｒｄ以下では歯
車型ロールの歯先の摩耗を防止出来ず、５．０ｇ／ｎ？
以上では皮膜の乾燥に時間がかかり大きな利点が認めら
れない。歯車型ロールによる溝形成は鋼板の片面のみで
よいため、上記の水溶性樹脂の塗布は片面のみでもよい
。

歯車型ロールによる溝形成後の水溶性樹脂皮膜は水洗、
ブラッシングで除去される。

このような簡単を前処理により歯車型ロールの歯先の摩
耗が著しく減少するため、鉄損改善効果が持続し、２〜
５倍の鋼板通板が可能となり、経済的利点は非常に大き
いものがある。

尚、本発明は上記の技術のみならず、特開昭６１−１４
９４３３号等の技術に適用出来ることは自明である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を述べる。

（実施例１） １回冷延法により０．２３ｎ厚まで仕上げた方向性電磁
鋼板に燐酸−クロム酸−コロイダルシリカ系張力付与絶
縁皮膜処理液を塗布し、８５０℃で焼き付けと同時にフ
ラットニングを行った（磁束密度（Ｂｏｏ）　　１．９
４Ｔ、鉄損（Ｗ　＋　７／Ｓ　Ｏ）　０．９２　ｗ　／
　ｋｇ　）。

その鋼板の表面にポリエチレンオキサイド（分子量４０
０００）　５％水溶液をゴムロールで塗布し、熱風乾燥
した。皮膜量は上面１．０ｇ／ｍで下面０．０２ｇ／　
ｎ（であった。上下面の塗布量はゴムロールの溝の深さ
で調節した。

その表面を歯車ピッチ５１１１、歯車先端の歯幅５０μ
ｍ、歯先形状は平坦、歯の傾きが圧延方向に対して直角
から１５°である歯車型ロールにより荷重１６０　ｋｇ
／ｗ”で歪導入を行った。この時の溝深さは２０μｍで
あった。歯車型ロールの材質はＳＫＤ　１１であった。

歪導入後水洗により、表面のポリエチレンオキサイド皮
膜を除去し、その後、歪導入での溝形成で破壊された表
面を補修するために、燐酸−クロム酸−コロイダルシリ
カ系張力付与絶縁皮膜処理液を塗布し、５００℃で焼き
付けた。

皮膜量は溝を形成している上面は１．５ｇ／ｒｒｒで下
面は０．３ｇ／イであった。

通板量と８５０℃で４時間歪取り焼鈍の熱処理を行った
後の磁気特性の関係を第一図（Ａ）に示す。

これより、本歯車型ロールにより、鉄損は０．８２Ｗ／
ｋｇまで改善され、１００００　ｍ前後から増加し、１
２０００　ｍで０．８６ｗ／ｋｇになった。又、磁束密
度は通板量と共に減少し、１２０００　ｍで１．８５　
Ｔまで低下した。この時点の歯車型ロールの歯先の摩耗
は２００μｍであった。

（比較例１） １回冷延法により０．２３　Ｍ厚まで仕上げた方向性電
磁鋼板に燐酸−クロム酸−コロイダルシリカ系張力付与
絶縁皮膜処理液を塗布し、８５０℃で焼き付けと同時に
フラットニングを行った（磁束密度（Ｂ、。）　　１．
９３Ｔ、鉄損（ＷＩ７１５゜）　０．９２ｗ　／　ｋｇ
）。

その表面を歯車ピッチ５鶴、歯車先端の歯幅５０μｍ、
歯先形状は平坦、歯の傾きが圧延方向に対して直角から
１５°である歯車型ロールにより荷重２００　ｋｇ／ｍ
ｍ”で歪導入を行った。この時の溝深さは１８μｍであ
った。歯車型ロールの材質はＳＫＤ　１１であった。

その後、歪導入での溝形成で破壊された表面を補修する
ために、燐酸−クロム酸−コロイダルシリカ系張力付与
絶縁皮膜処理液を塗布し、５００℃で焼き付けた。

皮膜量は溝形成している上面は１．６ｇ／ｍで下面は０
．３　ｇ　／　ｒｄであった。

通板量と８５０℃で４時間歪取り焼鈍の熱処理を行った
後の磁気特性の関係を第一図（Ｂ）に示す。

これより、本歯車型ロールにより、鉄損は０．８１Ｗ／
ｋｇまで改善され、２０００　ｍ前後から増加し、３０
００ｍで０．９０Ｗ／ｋｇになった。又、磁束密度は通
板量と共に減少し、３０００ｍで１．８４Ｔまで低下し
た。この時点の歯車型ロールの歯先の摩耗は２２０μｍ
であった。

（実施例２） １回冷延法により０．２３ｗｍ厚まで仕上げた方向性電
磁鋼板のグラス皮膜材の表面にポリビニルアルコール（
分子量１０００）　５％水溶液をゴムロールで塗布し、
熱風乾燥した。

皮膜量は上面４．０ｇ／ｒｄで下面は０．０２ｇ／ｒｒ
ｒであった。上下面の塗布量はゴムロールの溝の深さで
調節した。

その表面を歯車ピッチ８ｍｌ、歯車先端の歯幅５０μｍ
、歯先形状は平坦、歯の傾きが圧延方向に対して直角か
ら１５°である歯車型ロールにより荷重１８０　ｋｇ／
ｍｍ”で歪導入を行った。この時の溝深さは１４μｍで
あった。歯車型ロールの材質はＳＫＤ　１１であった。

その後、歪導入での溝形成で破壊された表面を補修する
ために、燐酸、クロム酸−コロイダルシリカ系張力付与
絶縁皮膜処理液を塗布し、８５０℃で焼き付けと同時に
フラットニングを行った。皮膜量は上下面とも４．５ｇ
／ｎ（であった。

通板量と８５０℃で４時間歪取り焼鈍の熱処理を行った
後の磁気特性の関係を第二図（Ｃ）に示す。

歯車型ロール試験前に試料を採集し、８５０℃で４時間
歪取り焼鈍後の磁気特性は（磁束密度（Ｂｌｏ）１．９
４Ｔ、鉄損ＣＷ＋ｑ／ｓ。）　０．９８ｗ　／　ｋｇ）
であった。

これより、本歯車型ロールにより、鉄損は０．８０Ｗ／
ｋｇまで改善され、１６０００　ｍ前後から増加し、１
８０００　ｍで０．８６　ｗ　／　ｋｇになった。又、
磁束密度は通板量と共に減少し、１８０００　ｍで１．
８７Ｔまで低下した。この時点の歯車型ロールの歯先の
摩耗は１６０μｍであった。

（比較例２） １回冷延法により０．２３ｗｍ厚まで仕」二げた方向性
電磁鋼板のグラス皮膜材の表面を歯車ピッチ８１１１、
歯車先端の歯幅５０μｍ、歯先形状は平坦、歯の傾きが
圧延方向に対して直角から１５°である歯車型ロールに
より荷重１８０　ｋｇ　／　＊璽２で歪導入を行った。

この時の溝深さは１４μｍであった。歯車型ロールの材
質はＳＫＤ　１１であった。その後、歪導入での溝形成
で破壊された表面を補修するために、燐酸−クロム酸−
コロイダルシリカ系張力付与絶縁皮膜処理液を塗布し、
８５０℃で焼き付けと同時にフラットニングを行った。

皮膜量は上下面とも４．５ｇ／ｍであった。

通板量と８５０℃で４時間歪取り焼鈍の熱処理を行った
後の磁気特性の関係を第二図（Ｄ）に示す。

歯車型ロール試験前に試料を採集し、８５０℃で４時間
歪取り焼鈍後の磁気特性は＜ＴｉＩ束密度（Ｂｌ。）１
．９４Ｔ、鉄損（Ｗ＋ｑｚｓ。）　０．９７ｗ　／　ｋ
ｇ）であった。

これより、本歯車型ロールにより、鉄損は０．８１Ｗ／
ｋｇまで改善され、４０００ｍ前後から増加し、６００
０ｍで０．８７　ｗ　／　ｋｇになった。又、磁束密度
は通板量と共に減少し、６０００　ｍで１．８６Ｔまで
低下した。この時点の歯車型ロールの歯先の摩耗は１８
０μｍであった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、歯車型ロール方式により、歪取り焼鈍
を行っても、良好な鉄損が得られるが、水溶性樹脂皮膜
を形成後に歯車型ロールにより歪導入を行うことにより
、歯車の刃先の摩耗が著しく減少するため、経済的利点
が大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は実施例および比較例での実施結果
を示したものである。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、仕上げ焼鈍済電磁鋼板或いは仕上げ焼鈍後絶縁皮膜
   処理した一方向性電磁鋼板に、歯車型ロールで溝を形成
   後、絶縁皮膜処理を行う低鉄損一方向性電磁鋼板を製造
   する方法において、上記歯車型ロールにて溝を形成する
   前に水溶性樹脂を塗布、乾燥し、溝形成後水洗により、
   この水溶性樹脂皮膜を除去することを特徴とする低鉄損
   一方向性電磁鋼板を製造する方法。 ２、上記水溶性樹脂がポリビニルアルコール、ポリビニ
   ルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレ
   ンオキサイド、ポリオキシプロピレングリコール、ポリ
   アクリルアミド、オレフィン−マレイン酸共重合物塩、
   アクリル酸又はメタクリル酸の単独重合塩又はこれらの
   共重合物塩等の一種又は二種以上の混合物で、その塗布
   量が０．１〜５．０ｇ／ｍ＾２である特許請求の範囲第
   １項記載の方法。