JPS6319568B2 - - Google Patents

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JPS6319568B2
JPS6319568B2 JP4937785A JP4937785A JPS6319568B2 JP S6319568 B2 JPS6319568 B2 JP S6319568B2 JP 4937785 A JP4937785 A JP 4937785A JP 4937785 A JP4937785 A JP 4937785A JP S6319568 B2 JPS6319568 B2 JP S6319568B2
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JP
Japan
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steel plate
steel
grain
oriented electrical
iron loss
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JP4937785A
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English (en)
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JPS61210125A (ja
Inventor
Tosha Wada
Osamu Tanaka
Takatoshi Nagagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • 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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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は磁気特性が極めてすぐれた超低鉄損の
方向性電磁鋼板の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 方向性電磁鋼板は主として変圧器、その他、電
気機器の鉄芯材料として使用されるので、励磁特
性、鉄損特性が良好である必要がある。 この鋼板は2次再結晶現象を利用し、圧延面に
(110)面を、圧延方向に<001>軸をもつ、いわ
ゆるゴス方位を有する2次再結晶粒が発達してい
る。該(110)<001>方位の集積度を高めるとと
もに、圧延方向からの偏りを可及的に減少せしめ
ることにより、励磁特性、鉄損特性等のすぐれた
ものが製造されるようになつている。 ところで、(110)<001>方位の集積度を高める
につれて結晶粒は大きくなり、また磁壁が粒界を
貫通するために磁区が大となり、集積度を高めた
割りには鉄損が低くならない現象がある。 上述の現象を解消し、鉄損の低下を図る技術と
して、例えば特公昭58−5968号公報がある。これ
は最終仕上焼鈍済の一方向性電磁鋼板の表面に小
球等を押圧して深さ5μ以下の凹みを形成して線
状の微小ひずみを付与することによつて磁区の細
分化を行い、鉄損を改善するものである。また、
特公昭58−26410号公報には、最終仕上焼鈍によ
り生成した2次再結晶の各結晶粒表面にレーザー
照射による痕跡を少なくとも1個形成せしめて、
磁区を細分化し鉄損を低下させることが提案され
ている。 これら特公昭第58−5968号及び特公昭第58−
26410号に示された方法によれば一方向性電磁鋼
板表面に局部的な微小ひずみを付与することで鉄
損が改善され、超低鉄損材料を得ることができ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の如く得られた超低鉄損材
料も焼鈍すると鉄損の改善効果が失われ、例えば
巻鉄心を製造する際の歪取り焼鈍では該鉄損改善
効果が消失する問題がある。 本発明は磁区細分化後に熱処理例えば歪取焼鈍
されても鉄損の劣化がなく磁区特性が極めてすぐ
れた超低鉄損の方向性電磁鋼板を工業的に安定し
て製造することを目的とする。 本発明者達は磁区細分化後に巻鉄心製造におけ
る歪取焼鈍の如き熱処理を施しても鉄損改善効果
が損なわれない耐熱性のある磁区細分化を行つ
て、超低鉄損の方向性電磁鋼板を高い安定度で製
造すべく実験を行い検討した。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、
該鋼板の鋼成分或いは鋼組織と異なつた侵入体、
例えば鋼板と可侵入体との反応による合金層、表
面反応生成物、拡散物等を、間隔をおいて鋼板に
入り込ませて形成すると、該侵入体の両側に磁区
の芽が生じ、鋼板が磁化されるとき磁区が細分化
され、その後に歪取焼鈍などの熱処理を施しても
磁区細分化による鉄損改善効果は消失せず、超低
鉄損の方向性電磁鋼板が得られることを見出し
た。侵入体の形成による鉄損の低下は、鋼成分あ
るいは鋼組織と異なつた侵入体が間隔をおいて鋼
板に存在すると、静磁エネルギーが増加し、これ
を打消すために反転磁区が生成され、磁区の細分
化をもたらした為と考えられる。 本発明は係かる磁気特性のすぐれた超低鉄損の
方向性電磁鋼板を高い安定度で工業的に製造する
方法を提供するものであり、その特徴とするとこ
ろは仕上焼鈍された方向性電磁鋼板のグラス被
膜、絶縁被膜等の表面被膜を1〜30mmの間隔をお
いて除去し、ついで脱脂し、酸洗、電解腐食、電
解研磨、化学研磨のいずれかを行い、該鋼板に
Sbを目付量0.05g/m2以上メツキすることを特徴
とする磁気特性がすぐれた超低鉄損の方向性電磁
鋼板にある。 本発明において「可侵入体」とは鋼板にメツキ
により入り込む物質のSbである。 「侵入体」とは前記Sbが鋼板側成分等と結合
した状態で鋼板中に粒塊りまたは線状となつて存
在する様子を表現するものである。 本発明による耐熱性のある磁区細分化は次のよ
うにして行える。即ち、仕上焼鈍された方向性電
磁鋼板に形成されているグラス被膜、酸化被膜、
絶縁被膜などの表面被膜を、レーザー照射、ケガ
キ、小球、ナイフ、歯形ロール、シヨツトブラス
ト等により1〜30mmの間隔をおいて除去して鋼板
地鉄を露出させ、次いで該鋼板をアルカリや溶剤
等で脱脂し、酸洗、電解腐食、電解研磨、化学研
磨のいずれかを行つて前記露出した鋼板地鉄箇所
を電気化学的に活性化せしめ、次いで該鋼板に、
Sbを電気メツキ、溶融メツキなどにより、0.05
g/m2以上の目付量でメツキするとSbは活性化
された鋼板地鉄と直ちに反応し極めて強固に結合
し、一部は合金層を形成することがある。 即ち方向性電磁鋼板の仕上焼鈍にて、MgOを
主成分とする焼鈍分離剤と鋼板表面の酸化膜との
反応で形成されたグラス被膜や、酸化膜、あるい
は該鋼板にリン酸、リン酸アルミニウム、リン酸
マグネシウム、リン酸カルシウム等のリン酸塩、
無水クロム酸、コロイダルシリカなどを塗布し、
焼付けて形成された絶縁被膜はSbを鋼板にメツ
キするさいその反応を妨げる作用をもつている。
一方、該表面被膜を間隔をおいて除去し露出され
た鋼板地鉄はさらに酸洗、電解腐食、電解研磨、
化学研磨を施されて活性化している。このため、
当該鋼板地鉄箇所とSbのメツキ反応は選択的に
かつ集中的に生じて、前述のようにSbが鋼板に
結合する。また、メツキの目付量を制御すること
により、鋼板へのSbの結合量が変えられ、鉄損
特性レベル、磁束密度特性レベルの異なるものを
作り分けることができる。 以下に本発明を仕上焼鈍された方向性電磁鋼板
にSbを電気メツキする例に基づいて具体的に説
明する。 本発明では仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、
磁区細分化を行うが、該方向性電磁鋼板の鋼成
分、および仕上焼鈍されるまでの製造条件は特定
する必要はなく、例えばインヒビターとして
AlN,MnS,MnSe,BN,Cu2S等の内適宜なも
のが用いられ、必要に応じてCu,Sn,Cr,Ni,
Mo,Sb等の元素が含有され、さらにスラブを熱
間圧延し、焼鈍して1回または焼鈍をはさんで2
回以上の冷間圧延により最終板厚とされ、脱炭焼
鈍され、焼鈍分離剤を塗布され仕上焼鈍される一
連のプロセスの条件についても特定する必要はな
い。 ところで、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に形
成されているグラス被膜、酸化膜、絶縁被膜等
を、間隔をおいて除去する。間隔をおいて除去す
るには、レーザー照射、小球、ナイフ、歯形ロー
ル等で行われる。その間隔は1〜30mmであり、等
間隔でも非等間隔でもよい。この表面被膜除去の
間隔は狭くなると鋼板にメツキされたSbの間隔
が狭くなり、磁区の細分化効果が少なくなるとと
もに磁束密度を低下させるので1mm以上とする。
一方、その間隔が広くなり過ぎるとSbのメツキ
の間隔が大となり、この場合にも磁区の細分化効
果が少なくなるので30mm以下とするものである。
その除去の方向は鋼板の圧延方向に対して30〜90
度の向きが好ましい。その除去の巾は0.01〜5mm
がSbの鋼板地鉄との結合巾および作業性の面か
ら好ましい。また除去は連続、非連続のいずれで
もよい。 この表面被膜の除去により鋼板地鉄が露出され
る。この露出とは鋼板地鉄の一部に若干の凹みを
形成することも含む。 次いで該鋼板はアルカリや溶剤等で脱脂し、そ
の後酸洗、電解腐食、電解研磨、化学研磨のいず
れか1つあるいは2つ以上を行う。これを行うの
は、前記の表面被膜の除去のみでは鋼板地鉄の露
出の程度が少ないことがあり、また該鋼板地鉄の
電気化学的な活性度が十分でないこともあるから
である。これらの不都合を解消してメツキ時にお
いてSbと鋼板地鉄との結合を一層、強固にする
ためである。 次いで方向性電磁鋼板にSbが電気メツキされ
る。 このメツキではSbあるいはSb酸化物や必要に
応じてリン酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩、硝酸塩、珪
酸塩、リン酸、ホウ酸などが添加された電解液中
に前記鋼板を通板し電気メツキする。このメツキ
時には、間隔をおいて表面被膜が除去され鋼板地
鉄が露出されている箇所のみに、電気的反応が起
こり、他の箇所には係かる反応が生じない。従つ
てSbが前記鋼板地鉄の露出されている箇所のみ
にメツキされる。また、表面被膜が存在している
部分は前述の如く電解液と反応しないので、その
表面被膜はそのままきれいな状態に維持されると
いう作用もある。このメツキにおいては、目付量
が重要であり、その量が少ないと鉄損を低くする
ことができず、その後、歪取焼鈍を行なつた後に
低鉄損とするには0.05g/m2(鋼板の面積当り)
以上の目付量が必要である。 次いで必要に応じて該鋼板にリン酸、リン酸
塩、無水クロム酸、コロイダルシリカなどを含む
絶縁被膜を塗布し、焼付け、絶縁被膜を形成す
る。この焼付ける熱処理により前記メツキにて鋼
板に結合されたSbはさらに鋼板地鉄などと反応
して鋼板に入り込み、合金層、拡散物等、鋼板地
鉄の成分あるいは組織と異なつた侵入体が形成さ
れる。 本発明の適用により、鋼板に形成された侵入体
の一例の顕微鏡組織写真(×1000)を第1図に示
す。 侵入体の組成は鋼成分組成と異なり、また組織
も異なつて、その両側に磁区の芽が多数つくら
れ、鋼板を磁化したとき、該磁区の芽が伸びて、
磁区が細分化されると推察される。 〔実施例〕 実施例 1 重量%でC:0.077、Si:3.28、Mn:0.068、
Al:0.026、S:0.024、Cu:0.08、Sn:0.07残部
鉄からなる珪素鋼スラブを周知の方法によつて熱
間圧延―焼鈍―冷間圧延を経て0.225mm厚の鋼板
を得た。 次いで更に周知の脱炭焼鈍―MgOを主成分と
する焼鈍分離剤を塗布―仕上焼鈍の各工程を実施
した。仕上焼鈍後絶縁被膜を形成し、その鋼板を
「処理前」の供試材とした。該鋼板にCO2レーザ
ーを照射し、圧延方向とほぼ直角方向に5mm間隔
でグラス被膜、酸化膜および絶縁被膜を除去し、
次いで、アルカリ脱脂し、酸洗を2%H2SO4
80℃×10秒、5%HClで40℃×20秒にて行つた。
次いで可侵入体としてSbを含む電解液を用いて、
目付量0.2g/m2となるように電気メツキして
「処理後」の供試材とした。この後更に800℃×2
時間の歪取焼鈍を行なつて「歪取焼鈍後」の供試
材とした。 以上、「処理前」「処理後」及び「歪取焼鈍後」
のそれぞれの供試材の磁気特性を測定した。 その測定結果を第1表に示す。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、該侵入体
による磁区細分化で鋼板の鉄損が低くなるととも
に、その後に、高温に加熱される歪取焼鈍が行わ
れても、鉄損改善効果が消失しないという、これ
までの磁区細分化法に見られないすぐれた特長が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によつて鋼板に形成された侵入
体を示す金属顕微鏡組織写真(×1000)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板のグラス被
    膜、絶縁被膜等の表面被膜を1〜30mmの間隔をお
    いて除去し次いで脱脂し、酸洗、電解腐食、電解
    研磨、化学研磨のいずれかを行い、該鋼板にSb
    を目付量0.05g/m2以上メツキすることを特徴と
    する磁気特性の極めてすぐれた方向性電磁鋼板の
    製造法。
JP4937785A 1985-03-14 1985-03-14 磁気特性の極めてすぐれた方向性電磁鋼板の製造法 Granted JPS61210125A (ja)

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IN171546B (ja) * 1988-03-25 1992-11-14 Armco Advanced Materials
JP2827890B2 (ja) * 1994-03-24 1998-11-25 住友金属工業株式会社 磁気特性の優れた電磁鋼板の製造方法
CN103397361B (zh) * 2013-08-12 2016-06-29 无锡光旭新材料科技有限公司 一种制备高硅无取向硅钢的方法
JP7172316B2 (ja) * 2018-09-11 2022-11-16 日本製鉄株式会社 磁歪合金の製造方法および磁歪合金

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