JPS6330968B2 - - Google Patents

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JPS6330968B2
JPS6330968B2 JP21582384A JP21582384A JPS6330968B2 JP S6330968 B2 JPS6330968 B2 JP S6330968B2 JP 21582384 A JP21582384 A JP 21582384A JP 21582384 A JP21582384 A JP 21582384A JP S6330968 B2 JPS6330968 B2 JP S6330968B2
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JP
Japan
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grain
intervals
oriented electrical
steel
steel sheet
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JP21582384A
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JPS6196036A (ja
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Tosha Wada
Osamu Tanaka
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Priority to GB08525352A priority patent/GB2167324B/en
Priority to KR1019850007583A priority patent/KR900008852B1/ko
Priority to DE19853536737 priority patent/DE3536737A1/de
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Granted legal-status Critical Current

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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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は低鉄損方向性電磁鋼板の製造法に係
り、さらに詳しく述べるならば熱処理されても鉄
損改善効果が消失しない磁区細分化帯を形成し鉄
損が極めて低い方向性電磁鋼板の製造に関する。 〔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。 この方向性電磁鋼板は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できる
だけ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、方向性を高めた
割りには鉄損が低下しない現象がある。 この現象を解消し、鉄損の低下を図る技術とし
て、例えば特公昭第58−5968号がある。これは最
終仕上焼鈍後の一方向性電磁鋼板の表面に小球等
を押圧して深さ5μ以下のへこみを形成して線状
の微小ひずみを付与することで磁区細分化を行い
鉄損を改善させるものである。また特公昭第58−
26410号には、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傷跡
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等の改善効果が失われる。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。 本発明は熱処理例えば歪取焼鈍されても鉄損改
善効果が消失しない磁区細分化帯を形成して鉄損
の極めて低い方向性電磁鋼板を製造ることを目的
とする。 本発明者らは磁区細分化後に歪取焼鈍など例え
ば700〜900℃の温度で熱処理されても鉄損改善効
果が消失しない磁区細分化を行ない鉄損の極めて
低い方向性電磁鋼板を製造するため多くの実験を
行ない検討した。 〔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、
鋼板中に入り込む薬剤を間隔をおいて塗布し、そ
の後、熱処理して、該鋼板の鋼成分あるいは鋼組
織と異なつた侵入体例えば薬剤と鋼板地鉄や表面
被膜との反応により合金層、表面反応生成物等を
間隔をおいて鋼板に入り込ませて形成すると、そ
の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
の熱処理を施されても磁区細分化による鉄損改善
効果は消失せず、鉄損の極めて低い方向性電磁鋼
板が製造さ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
をもたらしたと為と考えられる。 本発明は係かる鉄損の極めて低い方向性電磁鋼
板を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
にAl、Si、Sb、Cu、Sn、Cr、Mn、B、および
これらの元素の酸化物の1種または2種以上を、
さらに必要に応じてリン酸、ホウ酸、リン酸塩、
ホウ酸塩、硫酸塩の1種または2種以上を3〜30
mmの間隔をおいて塗布し、その後、熱処理して前
記塗布した薬剤と鋼板および/またはその表面被
膜と反応させ、鋼板に入り込むかたちで鋼板地鉄
成分あるいは鋼組織と異なつた侵入体を間隔をお
いて形成し磁区細分化を行うことを特徴とする低
鉄損方向性電磁鋼板の製造法にある。 なお本発明において「侵入体」とは鋼板上の薬
剤が鋼板地鉄、さらには零囲気成分等と結合した
状態で鋼板中に粒または塊りとなつて存在する様
子を表現するものである。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明では、仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に
磁区細分化を行なうが、該方向性電磁鋼板は鋼成
分および仕上焼鈍されるまでの製造条件について
は特定する必要はない。すなわち例えばインヒビ
ターとしてAlN、MnSe、BN、Cu2S等が適宜用
いられる。また必要に応じてCu、Sn、Cr、Ni、
Mo、Sb、W等の元素が含有され、熱間圧延し、
焼鈍して1回、または中間焼鈍を工程にそれぞれ
1回以上の計2回以上の冷間圧延により最終板厚
とし、脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布して仕上焼
鈍される。 ところで、本発明では仕上げ焼鈍された方向性
電磁鋼板に、該鋼板に入り込む薬剤を間隔をおい
て線状あるいは点状に塗布する。この薬剤として
はAl、Si、Sb、Cu、Sn、Cr、Mn、Bの粉末あ
るいはそれらの酸化物の1種あるいは2種以上
や、リン酸、ホウ酸、リン酸塩、ホウ酸塩、硫酸
塩の1種あるいは2種以上とからなり、スラリー
状または溶液として塗布される。 前記薬剤の金属粉末は数10ミクロン以下のサイ
ズのものが用いることが好ましい。 金属粉末或いはその酸化物をスラリーとして使
用する場合は水と懸濁させて塗布するのが作業性
がよいため、水100重量部に対し2〜100重量部程
度の濃度にする。 金属粉末或いは酸化物を酸又は塩類と混合して
使用する際は原液のままか、水で適当な濃度にう
すめて塗布すればよい。 薬剤は3〜30mmの間隔をおいて方向性電磁鋼板
に塗布する。薬剤はその後の熱処理にて鋼板地鉄
等と反応して、鋼板に入り込んで侵入体を形成
し、磁区を細分化するものであるが、その間隔が
狭くなると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3mm以上とする。一
方その間隔が広くなり過ぎると、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。この際の薬剤の塗布量は塗布乾燥後
の重量で0.1〜50g/m2の範囲であればよく、0.3
〜10g/m2がより好ましい。 次いで、乾燥後、500〜1200℃の温度で熱処理
すると、薬剤が鋼板や表面被膜と反応し、板厚方
向に入り込むかたちで合金層または/および表面
反応生成物などの侵入体が間隔をおいて形成され
る。該熱処理は中性又はH2を含む還元性零囲気
でなされる。この侵入体の1例の顕微鏡組織写真
(×2000)を第1図に示す。図に示すようにこの
1例の侵入体は点状の集合体を形成している。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。 以下実施例を説明する。 実施例 1 重量%でC:0.077、Si:3.28、Mn:0.076、
Al:0.030、S:0.024、Cu:0.15、Sn:0.15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0.250mm厚の鋼板
を得た。 次いで更に周知の脱炭焼鈍−焼鈍分離剤塗布−
最終仕上焼鈍の各工程を実施した。得られた鋼版
コイルから巾10cm×長さ50cmのサンプルを切出し
850℃×4時間の歪取焼鈍を行なつて「処理前」
の供試材とした。 このグラフ皮膜つきの鋼板に第1表に示すよう
な薬剤を鋼板の圧延方向と直角方向に10mm間隔に
塗布乾燥后の重量で0.5g/m2になるように塗布
し、炉温400℃で乾燥後積層し、800℃×30分の熱
処理を行つて「処理後」の供試材とした。
【表】 次に上記「処理後」の鋼板に対して800℃×4
時間の歪取焼鈍を行つた後、「歪取焼鈍後」の供
試材とした。 以上の「処理前」、「処理後」、及び「歪取焼鈍
後」のそれぞれの共試材の磁気特性を測定した結
果を第2表に示す。B10は磁束密度(T)、W17/50
は鉄損(W/Kg)である。
【表】 実施例 2 重量%でC;0.082、Si;3.25、Mn;0.070、
Al;0.027、S;0.024、Cu;0.10、Sn;0.08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0.20mm厚の鋼板を
得た。 次いで、更に周知の脱炭焼鈍−焼鈍分離剤塗布
−最終仕上焼鈍の各工程を実施した。得られた鋼
板コイルを絶縁皮膜処理とヒートフラツトニング
処理を行つた後巾10cm×長さ50cmのサンプルを切
出し、圧延方向と直角方向に5mm間隔に巾0.5mm
の局所酸洗処理を行い「処理前」の供試材とし
た。 次いで第3表に示す組成の薬剤を塗布乾燥後の
重量で1g/m2になるように塗布し、炉温400℃
で乾燥後積層し、800℃×10分の熱処理を行つて
「処理後」の供試材とした。 次に「処理後」の鋼板を850℃×4時間の歪取
焼鈍を行つた後、「歪取焼鈍後」の供試材とした。
以上の「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第4表に示す。
【表】
【表】
〔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点状
集合体の侵入体を示す金属顕微鏡組織写真
(X2000)である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、Al、Si、
    Sb、Cu、Sn、Cr、Mn、B、およびこれら元素
    の酸化物、の1種または2種以上を3〜30mmの間
    隔をおいて塗布し、その後、熱処理して前記塗布
    した薬剤と鋼板および/またはその表面被膜と反
    応させ、鋼成分あるいは鋼組織と異なつた侵入体
    を間隔をおいて形成し磁区細分化を行うことを特
    徴とする低鉄損方向性電磁鋼板の製造法。 2 仕上焼鈍された方向性電磁鋼板に、Al、Si、
    Sb、Cu、Sn、Cr、Mn、B、およびこれら元素
    の酸化物、の1種または2種以上と、リン酸、ホ
    ウ酸、リン酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩の1種または
    2種以上を3〜30mmの間隔をおいて塗布し、その
    後、熱処理して前記塗布した薬剤と鋼板および/
    またはその表面被膜と反応させ、鋼成分あるいは
    鋼組織と異なつた侵入体を間隔をおいて形成し磁
    区細分化を行うことを特徴とする低鉄損方向性電
    磁鋼板の製造法。
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