JPS63227719A - 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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Landscapes
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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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(Bl。値で代表される)が高
く、鉄損(L?/S。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(Bl。値で代表される)が高
く、鉄損(L?/S。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0.30−一の製品の磁気特性がB+o
l、907以上、Lv/so1.05W/kg以下、ま
た板厚0.23nusの製品の磁気特性がB+o1.8
9T以上、Wl?/S。0.90W/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0.30−一の製品の磁気特性がB+o
l、907以上、Lv/so1.05W/kg以下、ま
た板厚0.23nusの製品の磁気特性がB+o1.8
9T以上、Wl?/S。0.90W/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9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9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°C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°C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、CVO,イオンプレーティング
又はイオンインブランテーシジンによりTi、Zr、V
、NbtTa、Cr、MoJJntCo+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2層以上の極薄張力被膜を、上記炭化物及び/又は
窒化物よりなるものを下地第1層とする重層として鋼板
表面上へ形成させること(第1発明)、を基本的構成と
して、極薄張力被膜の形成に先立ち鋼板の酸化物除去面
に研磨を施して中心線平均粗さ0.4μ醜以下の鏡面状
態にすること(第2発明)、そして第1、第2各発明に
従う極薄張力被膜上に、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し、これに次いで該鋼板の
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3
.4各発明)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かたしかめられ
た。
の酸化物を除去した後、CVO,イオンプレーティング
又はイオンインブランテーシジンによりTi、Zr、V
、NbtTa、Cr、MoJJntCo+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2層以上の極薄張力被膜を、上記炭化物及び/又は
窒化物よりなるものを下地第1層とする重層として鋼板
表面上へ形成させること(第1発明)、を基本的構成と
して、極薄張力被膜の形成に先立ち鋼板の酸化物除去面
に研磨を施して中心線平均粗さ0.4μ醜以下の鏡面状
態にすること(第2発明)、そして第1、第2各発明に
従う極薄張力被膜上に、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し、これに次いで該鋼板の
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3
.4各発明)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かたしかめられ
た。
上記各発明の成功が導かれた基礎実験から順次に説明を
進める。
進める。
CO,048重量%(以下単に%で示す) 、Si 3
.39%、Mn O,068%、Se O,022%、
sb O,025%及び?’l。
.39%、Mn O,068%、Se O,022%、
sb O,025%及び?’l。
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2.0m−厚の熱延板と
した。
℃で4時間加熱後熱間圧延して2.0m−厚の熱延板と
した。
その後900°C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.
23mm厚の最終冷延板とした。
3分間の中間焼鈍をはさむ2回の冷間圧延を施して0.
23mm厚の最終冷延板とした。
その後820℃の温水素雰囲気中で脱炭・−成典結晶焼
鈍を施した後、鋼板表面に不活性AhO’5(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℃
で飽水素中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AhO’5(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℃
で飽水素中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I(CI液液中浸漬した。
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5iiN4を0.3μ醜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5iiN4を0.3μ醜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%IPとH,O
□液液中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0.3μ糟厚のTiN張力被膜を形成さ
せた後、その上にさらに5izN4を0.3μm厚のブ
レーティング処理を施した(表1−(C))。
□液液中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0.3μ糟厚のTiN張力被膜を形成さ
せた後、その上にさらに5izN4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−″、W、スポット直径0.15m5+、
スポットの中心間隔0.4mm、レーザー走査痕間隔f
=8n+m)シた後、低温絶縁コーティング被膜を施し
た(表1−(e))。
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−″、W、スポット直径0.15m5+、
スポットの中心間隔0.4mm、レーザー走査痕間隔f
=8n+m)シた後、低温絶縁コーティング被膜を施し
た(表1−(e))。
(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))。
比較のため上記の熱延板を酸洗又は酸洗後化学研磨した
(表1(6)と(i))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(ハ)、(j))。
(表1(6)と(i))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(ハ)、(j))。
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
り異種2Nの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
り異種2Nの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。
さらに表1−0))、同一(ロ)の絶縁被膜上にレーザ
ー照射を施した場合異種2層の張力被膜効果をさらに発
揮させることが可能であって、ここに異種2層の極薄張
力被膜を形成させたことによって鋼板表面にきわめて効
果的に張力弾性ひずみが加わ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。
ー照射を施した場合異種2層の張力被膜効果をさらに発
揮させることが可能であって、ここに異種2層の極薄張
力被膜を形成させたことによって鋼板表面にきわめて効
果的に張力弾性ひずみが加わ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まず鋼板表面との強力な密
着性を保ちつつ異種2層以上の極薄張力被膜を形成する
ことによって効果的に超低鉄損が実現されるのであり、
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
異種2層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。
着性を保ちつつ異種2層以上の極薄張力被膜を形成する
ことによって効果的に超低鉄損が実現されるのであり、
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
異種2層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:0.004〜0.050χ、Sf : 0.25
〜4.52、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:0.004〜0.08%、Si:2.0〜4.0
χ、S:0.005〜0.05%、N :0.001〜
0.01%、Sn:0.01〜0.5X、Cu : 0
.01〜0.3X、Mn : 0.01〜0.2χを含
有する組成 ■C:0.003〜0.06%、Si:2.0〜4.0
χ、S:0.005〜0.05%、B:0.0003〜
0.0040%、N:0.001〜0.01%、Mn
: 0.01=0.22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:0.004〜0.050χ、Sf : 0.25
〜4.52、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:0.004〜0.08%、Si:2.0〜4.0
χ、S:0.005〜0.05%、N :0.001〜
0.01%、Sn:0.01〜0.5X、Cu : 0
.01〜0.3X、Mn : 0.01〜0.2χを含
有する組成 ■C:0.003〜0.06%、Si:2.0〜4.0
χ、S:0.005〜0.05%、B:0.0003〜
0.0040%、N:0.001〜0.01%、Mn
: 0.01=0.22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°C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5
0%から80%程度、最終の圧下率は50%から85%
程度で0.15amから0.35w醜厚0最終冷延板厚
とする。
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5
0%から80%程度、最終の圧下率は50%から85%
程度で0.15amから0.35w醜厚0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°C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°C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AbO++ Zr0z
、 Ti1t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AbO++ Zr0z
、 Ti1t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(110)
<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(110) <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°Cから
900°Cの低温で保定焼鈍する方が有利であり、その
ほか例えば0.5〜15°C/hの昇温速度の除熱焼鈍
でもよい。
2次再結晶粒組織を発達させるためには820°Cから
900°Cの低温で保定焼鈍する方が有利であり、その
ほか例えば0.5〜15°C/hの昇温速度の除熱焼鈍
でもよい。
2次再結晶焼鈍後の純化焼鈍は、飽水素中で1100’
C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。
C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0.4μ四以下に仕上げる。
、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0.4μ四以下に仕上げる。
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、CvD又はイオンインブランテーシジ
ンにより、Ti、Zr、V、Nb、Ta、CrJo、W
。
プレーティング、CvD又はイオンインブランテーシジ
ンにより、Ti、Zr、V、Nb、Ta、CrJo、W
。
Mn、Co、Ni、Al、B+Siの窒化物及び/又は
炭化物のうちから選んだ少なくとも1種から成るものを
下地第1層被膜として形成させた後、さらにその上にT
i、Zr、V+Nb、Ta+Cr、Mo+W+Mn、C
o+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
のうちから選んだ少なくとも1種からなる下地第1層と
は異種の、積層被膜を形成させる。なおこの場合最初の
下地第1層被膜は、鉄との密着性を確保するため熱膨張
係数が鉄に近(、その上の積層被膜は鉄のそれに比しよ
り小さいものを用いるのが好適である。積層被膜は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
欽を用いればよい、下地第1層及び積層の各被膜は0.
1〜2μ慣程度の厚みで形成させる方が効果的である。
炭化物のうちから選んだ少なくとも1種から成るものを
下地第1層被膜として形成させた後、さらにその上にT
i、Zr、V+Nb、Ta+Cr、Mo+W+Mn、C
o+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
のうちから選んだ少なくとも1種からなる下地第1層と
は異種の、積層被膜を形成させる。なおこの場合最初の
下地第1層被膜は、鉄との密着性を確保するため熱膨張
係数が鉄に近(、その上の積層被膜は鉄のそれに比しよ
り小さいものを用いるのが好適である。積層被膜は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
欽を用いればよい、下地第1層及び積層の各被膜は0.
1〜2μ慣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るが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るが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0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〜l0X10−’ J 、スポット直径
0.05〜0.2mm、スポット中心間隔0.1〜0.
5−一、レーザー走査痕間隔3〜30m5+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0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〜l0X10−’ J 、スポット直径
0.05〜0.2mm、スポット中心間隔0.1〜0.
5−一、レーザー走査痕間隔3〜30m5+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°C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。
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。
(実施例)
叉隻五工
(八)C:0.043χ 、 Si:3.36χ、 M
n:0.067%、 Mo:0.013%、Sb:0.
025%、Se:0.022%並びに(B)C:0.0
53χ、Si:3.42χ、Mn:0.081%、A1
:0.026%、S:0.026%、N:0.0082
%を含有し残部実質的にFeよりなる一方向性珪素鋼の
熱延板(いずれも2.01厚)を用いた。
n:0.067%、 Mo:0.013%、Sb:0.
025%、Se:0.022%並びに(B)C:0.0
53χ、Si:3.42χ、Mn:0.081%、A1
:0.026%、S:0.026%、N:0.0082
%を含有し残部実質的にFeよりなる一方向性珪素鋼の
熱延板(いずれも2.01厚)を用いた。
この中で(A)の熱延板は950°Cで3分間の均一化
焼鈍を施した後、950℃の中間焼鈍をはさんで2回の
冷間圧延を施して0.20mm厚の最終冷延板とした。
焼鈍を施した後、950℃の中間焼鈍をはさんで2回の
冷間圧延を施して0.20mm厚の最終冷延板とした。
一方(B)の熱延板は1100°Cの中間焼鈍をはさん
で2回の冷間圧延を施して0.20m+厚の最終冷延板
とした。
で2回の冷間圧延を施して0.20m+厚の最終冷延板
とした。
その後(A) 、 (B)の冷延板は表面を脱脂後82
0℃(A)および840″C(B)の湿水素中で脱炭1
次再結晶焼鈍処理を施した後、A1□0g(60χ)、
MgO(35χ)、ZrO□(5χ)を主成分とする焼
鈍分離剤を鋼板表面上に塗布した。
0℃(A)および840″C(B)の湿水素中で脱炭1
次再結晶焼鈍処理を施した後、A1□0g(60χ)、
MgO(35χ)、ZrO□(5χ)を主成分とする焼
鈍分離剤を鋼板表面上に塗布した。
その後(A)の鋼板は850℃で50時間の2次再結晶
焼鈍、(B)の鋼板は850 ”Cから1050℃まで
10°C/h。
焼鈍、(B)の鋼板は850 ”Cから1050℃まで
10°C/h。
で昇温してゴス方位2次再結晶粒を発達させた後、12
00°Cの乾H2中で10時間の純化処理を施した。
00°Cの乾H2中で10時間の純化処理を施した。
その後、酸洗により鋼板表面上の酸化物を除去し、その
後1部の鋼板は、電解研磨により鋼板表面を鏡面状態に
仕上げた。
後1部の鋼板は、電解研磨により鋼板表面を鏡面状態に
仕上げた。
その後イオンプレーティング(1部はcvo ”イオン
インプランテーション0で表1中に*印と**印で区別
表示)法により、下地第1N被膜は窒化物、炭化物より
なる極薄張力被膜、第2層被膜は酸化物、窒化物および
炭化物よりなる極薄張力被膜を順次に形成させた後、8
00℃で2時間の歪み取り焼鈍を行なった。
インプランテーション0で表1中に*印と**印で区別
表示)法により、下地第1N被膜は窒化物、炭化物より
なる極薄張力被膜、第2層被膜は酸化物、窒化物および
炭化物よりなる極薄張力被膜を順次に形成させた後、8
00℃で2時間の歪み取り焼鈍を行なった。
そのときの製品の磁気特性を表2に示す。
ス1」■−
C:0.062χ、Si:3,48χ、Mn:0.07
9%、AI:0.028%、S:0.032%、 N:
0.0078%を含有し、残部実質的にFeよりなる珪
素鋼熱延板(2,2m厚)を1100°Cの中間焼鈍を
はさんで2回冷間圧延を施して0.23mmの最終冷延
板とした。その後850℃の湿水素中で脱炭・1次再結
晶焼鈍を施した後、鋼板表面上にMg0(40X) 、
AIto!(55K)、TtO,(3χ)、ZnO(2
χ)の焼鈍分離剤を塗布したのち、850°Cから11
00℃まで12”C/hrで昇温してゴス方位2次再結
晶粒を発達させた後、1200°C乾H2中で8時間の
純化焼鈍を施した。
9%、AI:0.028%、S:0.032%、 N:
0.0078%を含有し、残部実質的にFeよりなる珪
素鋼熱延板(2,2m厚)を1100°Cの中間焼鈍を
はさんで2回冷間圧延を施して0.23mmの最終冷延
板とした。その後850℃の湿水素中で脱炭・1次再結
晶焼鈍を施した後、鋼板表面上にMg0(40X) 、
AIto!(55K)、TtO,(3χ)、ZnO(2
χ)の焼鈍分離剤を塗布したのち、850°Cから11
00℃まで12”C/hrで昇温してゴス方位2次再結
晶粒を発達させた後、1200°C乾H2中で8時間の
純化焼鈍を施した。
その後鋼板表面上の酸化物を除去し、電解研磨により中
心線平均粗さRa −0,08μmの鏡面状態に仕上げ
た。
心線平均粗さRa −0,08μmの鏡面状態に仕上げ
た。
その後イオンプレーティングにより下地第1層被膜は炭
・窒化物の薄膜(約0.5〜0.7μ観厚)その上への
第2層および第3層の積層被膜として炭・窒化物と酸化
物との混合になる薄膜(約0.5〜0.8μ謹厚)を順
次に形成させた後、800°Cで2時間の焼鈍を行った
。
・窒化物の薄膜(約0.5〜0.7μ観厚)その上への
第2層および第3層の積層被膜として炭・窒化物と酸化
物との混合になる薄膜(約0.5〜0.8μ謹厚)を順
次に形成させた後、800°Cで2時間の焼鈍を行った
。
そのときの磁気特性を表3にまとめて示す。
表3
C:0.043χ、Si:3.41χ、Mn:0.06
8χ、Mo:0.O15χ、Se:0.021χ1.S
b:0.026χを含有し、残部実質的にFeよりなる
珪素鋼熱延板(2、O*厚)を950℃の中間焼鈍をは
さんで2回の冷間圧延を施して0.20X厚の最終冷延
板とした。
8χ、Mo:0.O15χ、Se:0.021χ1.S
b:0.026χを含有し、残部実質的にFeよりなる
珪素鋼熱延板(2、O*厚)を950℃の中間焼鈍をは
さんで2回の冷間圧延を施して0.20X厚の最終冷延
板とした。
その後820°Cの湿水素中で脱炭・1次再結晶焼鈍を
施した後、鋼板表面上にMgO(30χ)、Alt(h
(60χ)、Ti0z(5χ)、Zr0z(5χ)の焼
鈍分離剤を塗布シタのち、850°Cで50時間の2次
再結晶焼鈍を行なった。その後1200°Cで乾H2中
で10時間の純化焼鈍を行った。
施した後、鋼板表面上にMgO(30χ)、Alt(h
(60χ)、Ti0z(5χ)、Zr0z(5χ)の焼
鈍分離剤を塗布シタのち、850°Cで50時間の2次
再結晶焼鈍を行なった。その後1200°Cで乾H2中
で10時間の純化焼鈍を行った。
その後鋼板表面上の酸化物を除去した後、電解研磨によ
りRa・0.07μ醜の鏡面状態に仕上げた。
りRa・0.07μ醜の鏡面状態に仕上げた。
その後イオンプレーティング法により下地第1層被膜を
炭・窒化物の極薄張力被膜(0,3μm厚程度)、その
上の第2層〜4層目を酸化物、炭化物および窒化物の極
薄張力被膜(1,0〜1.5μ観厚)形成させた後、8
00°Cで2時間の歪取り焼鈍を施した。
炭・窒化物の極薄張力被膜(0,3μm厚程度)、その
上の第2層〜4層目を酸化物、炭化物および窒化物の極
薄張力被膜(1,0〜1.5μ観厚)形成させた後、8
00°Cで2時間の歪取り焼鈍を施した。
そのときの製品の磁気特性を表4に示す。
表4
実施例4
C:0.063χ、Si:3.42χ、Mn:0.07
8χ、A1:0.026χ、S:0.031χ、N:0
.0082$を含有し、残部実質的にreよりなる珪素
鋼熱延板(2,21厚)を1100℃の中間焼鈍をはさ
んで2回の冷間圧延を施して0.2 mm厚の最終冷延
板とした。
8χ、A1:0.026χ、S:0.031χ、N:0
.0082$を含有し、残部実質的にreよりなる珪素
鋼熱延板(2,21厚)を1100℃の中間焼鈍をはさ
んで2回の冷間圧延を施して0.2 mm厚の最終冷延
板とした。
その後840°Cの湿水素中で脱炭・1次再結晶焼鈍を
施した後に、鋼板表面上にMgO(35χ)、A1□0
1(602) 、Ti0z(2χ)、ZrO*(3χ)
の焼鈍分離剤を塗布したのち、850°Cから1100
°Cまで9℃/hrで昇温してGoss方位2次再結晶
焼鈍を発達させた後、1200℃の乾H2中で10時間
の純化焼鈍をした。
施した後に、鋼板表面上にMgO(35χ)、A1□0
1(602) 、Ti0z(2χ)、ZrO*(3χ)
の焼鈍分離剤を塗布したのち、850°Cから1100
°Cまで9℃/hrで昇温してGoss方位2次再結晶
焼鈍を発達させた後、1200℃の乾H2中で10時間
の純化焼鈍をした。
その後鋼板表面上の酸化物を除去した。その後1部の鋼
板は電解研磨により中心線平均粗さRa・0.07μm
の鏡面状態に仕上げた。
板は電解研磨により中心線平均粗さRa・0.07μm
の鏡面状態に仕上げた。
ついで、イオンプレーティングにより下地第1層はTi
N−Ti (C,N) (0,3μ醜厚)、その上に第
2層としてAl2O2−Si3N4− Sin、 (0
,3μ醜厚)第3層にはAltos (0,4μ醜厚)
の被膜を形成させた。
N−Ti (C,N) (0,3μ醜厚)、その上に第
2層としてAl2O2−Si3N4− Sin、 (0
,3μ醜厚)第3層にはAltos (0,4μ醜厚)
の被膜を形成させた。
その後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。
被膜を形成させた。
その後火の3条件で圧延方向と直角方向に線状に微少歪
を導入した。
を導入した。
(1)レザー照射、パルスレーザ−(8a間隔、エネル
ギー4 Xl0−’J) (2)放電加工(8鵬間隔、パワー密度0.5 Xl0
−’W/ca+”) (3)機械加工(8aa間隔で0.15閣幅にナイフで
微少歪導入) このような処理後低温絶縁コーティングを施した。
ギー4 Xl0−’J) (2)放電加工(8鵬間隔、パワー密度0.5 Xl0
−’W/ca+”) (3)機械加工(8aa間隔で0.15閣幅にナイフで
微少歪導入) このような処理後低温絶縁コーティングを施した。
そのときの磁気特性の値を表5に示す。
表5
(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無に拘ら
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無に拘ら
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、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2層以上の極薄張力被膜を、上記炭化物及び/又
は窒化物よりなるものを下地第1層とする重層として、
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、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、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、Ni、Cu、W、Si及びZnの酸化物のう
ちから選んだ異種2層以上の極薄張力被膜を、上記炭化
物及び/又は窒化物よりなるものを下地第1層とする重
層として、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。 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およびZnの酸化物のうちから選ん
だ異種2層以上の極薄張力被膜を、上記炭化物及び/又
は窒化物よりなるものを下地第1層とする重層として鋼
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。 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.
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2層以上の極薄張力被膜を
、上記炭化物及び/又は窒化物よりなるものを下地第1
層とする重層として鋼板表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 (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3183088A 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 |
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JPS63227719A true JPS63227719A (ja) | 1988-09-22 |
JPH0699822B2 JPH0699822B2 (ja) | 1994-12-07 |
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JP3183088A Expired - Fee Related 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 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
KR100295088B1 (ko) * | 1997-12-22 | 2001-07-12 | 아사무라 타카싯 | 우수한 펀칭성을 갖는 무방향성 전자강판 및 그 제조방법 |
WO2024171608A1 (ja) * | 2023-02-13 | 2024-08-22 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板、並びに、方向性電磁鋼板の中間層および絶縁被膜の形成方法 |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP3183088A patent/JPH0699822B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
US6214479B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-04-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Covered member and method of producing the same |
KR100295088B1 (ko) * | 1997-12-22 | 2001-07-12 | 아사무라 타카싯 | 우수한 펀칭성을 갖는 무방향성 전자강판 및 그 제조방법 |
WO2024171608A1 (ja) * | 2023-02-13 | 2024-08-22 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板、並びに、方向性電磁鋼板の中間層および絶縁被膜の形成方法 |
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