JPS6342332A - 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） この発明は、低鉄損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） 方向性電磁鋼板は主に、変圧器の鉄心材料として使用さ
れるが、かかる変圧器においてはその効率を高めるため
に、とくに使用に供する鋼板の鉄損を低下させることが
重要とされる。

方向外電Ｎ鋼板は、二次再結晶粒から構成されていて、
圧延面に平行に（１１０）面を、また圧延方向に沿って
＜００１＞軸をもついわゆるゴス方位の集合Ｍｉ織をそ
なえている。このゴス方位の集積度を高めることにより
鋼板のヒステリシス損を低下させることができる。

しかしながら集積度が高くなるにつれて結晶粒が大きく
なり、ひいては磁区幅が大きくなる結果、渦電流損は逆
に増大する。したがってヒステリシス損と渦電流損との
和である鉄損はゴス方位の集積度を上げるだけではそれ
程大きな低減は望み得なかった。

この問題を解決する手段として、たとえば特公昭５７−
２２５２号公報では鋼板にレーザーを照射して磁区を細
分化し、もって鉄損の低減を図る方法が提案されている
。この方法によれば鉄損は大幅に減少し、０．２３ｍｍ
の板厚の鋼板では鉄損ＷＩ７１５゜（磁束密度１．７Ｔ
　、　５０１１ｚ）が０．８５Ｗハｇ以下のものも製造
できるようになった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法は、レーザー照射後に歪取り焼
鈍の如き約６００℃以上での熱処理を施した場合にレー
ザー照射の効果が失われるところに問題を残していた。

従って上記の如き歪取り焼鈍を不可欠とする巻型の変圧
器には使用できなかったのである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、たと
え歪取り焼鈍の如き高温での熱処理を施したとしても特
性の劣化を伴わず、レーザー照射材と同程度の低鉄損を
示し得る方向性電磁鋼板の有利な製造方法を提案するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは、上記の目的を達成すべく数多くの実験を行
った結果、方向性電磁鋼熱延板を、１回又は中間焼鈍を
はさむ２回の冷間圧延により最終製品板厚にした後に、
または最終製品板厚に圧延後脱炭焼鈍を施した後に、鋼
板表面に局所的に電解エツチング又は化学エツチングを
施しついで最終仕上げ焼鈍を行うことにより、鉄損が大
幅に改善されることの新規知見を得た。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、方向性電磁鋼板用素材を熱間圧延
したのち、１回または中間焼鈍を含む２回の冷間圧延を
施して最終製品板厚とし、その後脱炭焼鈍ついで最終仕
上げ焼鈍を施す一連の工程によって方向性電磁鋼板を製
造するに当り、最終冷間圧延後、最終仕上げ焼鈍を施す
までの間において、鋼板表面に局所的なエツチング処理
を施すことを特徴とする、低鉄損方向性電磁鋼板の製造
方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明の基礎となった実験結果について説明する
。

方向性電磁鋼板は一般に次に示すような工程で製造され
る。すなわち方向性電磁鋼用スラブを熱間圧延し、その
後必要に応じて熱延板焼鈍を行った後、−回または中間
焼鈍をはさむ２回の冷間圧延により最終製品板厚とし、
その後脱炭焼鈍ついで最終仕上げ焼鈍を施し、その後通
常上塗りコーティングを施して製品とする。

上記の製造工程中、製品板厚に圧延した最終冷延板及び
脱炭焼鈍後の鋼板に、圧延方向と直角方向に約０．１龍
幅の線状領域にわたって化学上・ノチング又は電解エツ
チングを施した。なおかかる線状領域の間隔は７龍とし
た。

かかるエツチングを施した鋼板のうち最終冷延板は脱炭
焼鈍を施した後、一方脱炭焼鈍板はそのまま最終仕上げ
焼鈍を施した。これらの仕上げ焼鈍板に上塗りコーティ
ングを施して製品とした。

かくして得られた各製品板をエプスタイン試片に切断し
、歪取り焼鈍を施したのちの磁気特性について調べた結
果を表１に示す。ここに鋼板の厚さは０．２３鶴である
。

なお表１には、比較のために、化学エツチングも電解エ
ツチングも施さなかった鋼板についての、歪取り焼鈍後
の磁気特性についての調査結果も併せて示した。

表１ 表１に示した成績から明らかなように、この発明に従い
最終冷延後または脱炭焼鈍後にエツチング処理を施した
場合には、無処理の場合にくらべて鉄損の大幅な低減が
達成されている。

（作　用） この発明に従い、最終冷延板または脱炭焼鈍板に局所的
なエツチングを施すことによって鉄損が大幅に減少する
理由はまだ明確に解明されたわけではないが、エツチン
グを施すことにより、歪のほとんどない清浄な鋼表面が
局所的に生成し、これが仕上げ焼鈍を通して何等かの形
でおそら（磁区幅の効果的な細分化によって磁気的に好
影響を与えるものと推察され、少なくとも２次再結晶粒
の粒径のコントロールとは無関係と考えられる。

この発明では、公知の方法で最終製品板厚まで冷延され
た鋼板か、さらにそれを脱炭焼鈍した鋼板に、局所的に
化学エツチングあるいは電解エツチングを施すわけであ
るが、エツチング前にまず脱脂等の前処理を必要に応じ
て行なう。化学エツチングの場合は、鋼板の非エツチン
グ部をマスキングする必要がある。マスキングの手段は
限定しないがフォトレジストをマスキング剤として使用
しフォトエツチングを行うことが好ましいが、全面マス
キング後エツチング部のマスキング材をレーザーや、電
子線、プラズマ炎などで飛散させてもよい。またスクリ
ーニングやオフセット印刷の方法を使用しても良い。

他方電解エツチングの場合は、化学エツチングの場合と
同様にマスキングして加工しても良いしマスキンスゲな
しにエツチング部に対応する位置に陰極を接近して設置
しても良い。さらに電解研削を行っても良い。

化学エツチング液、電解エツチング液は公知のもの例え
ば化学エツチングではＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ，。

Ｉｆ　３　Ｐ　Ｏａ　’ｌ’ｔ％合液やＦｅＣ１，、１
ｌＮＯ３等が好適に用いられる。一方電解エノチングの
場合はＮａＣ１水溶液や酸溶液等が用いられる。

次にエツチングする領域は点状でも良いが線状の方が望
ましい。線状領域は幅が０．００５　鶴〜０．３００鰭
の範囲が好適で方向は圧延方向と直角方向が良い。但し
方向は直角方向に対し３０°以内の範囲であれはほぼ同
等の効果が得られる。線状領域の間隔は３〜３０關で効
果が大きい。エツチングすることによりカエリの生成は
認められないが、あまりエツチング時間を長くすると深
い溝が形成され、得られた鋼板の励磁電流を増加させる
きらいがあるので、エツチング深さは１００μｍ以下程
度が好ましい。

なおエツチング後、エツチング液の除去等の後処理を行
ったのち、冷延板は脱炭焼鈍を施し、また脱炭焼鈍板は
そのまま仕上げ焼鈍を行う。かかる仕上げ焼鈍後、焼鈍
分離剤を除去し、必要に応じて上塗りコーティング塗布
を行って製品とするが、この発明の効果は、上塗りコー
ティングの有無にかかわらず発揮される。

（実施例） 実施例ｌ ＭｎＳｅ　、　Ｓｂをインヒビターとして含む３．２％
けい素鋼の熱間圧延板を中間焼鈍を含む２回の冷間圧延
により０．２３ｆｉｍ厚まで圧延した。この圧延板を下
記の工程で処理した。

工程Ａ　マスキング→化学エツチング ー脱炭焼鈍−仕上げ焼鈍 Ｂ　電解エツチング−脱炭焼鈍−仕上げ焼鈍Ｃ脱炭焼鈍
−マスキング− 化学エツチング→仕上げ焼鈍 Ｄ　脱炭焼鈍−電解エソチングー仕上げ焼鈍Ｅ　脱炭焼
鈍−仕上げ焼鈍 なお上記の処理において、化学エツチングに先立つマス
キングは、重クロム酸塩合成コロイドをフォトレジスト
として用いフォトエツチングした。

エツチング液はＦｅＣ１，で、３０〜１２０秒間エツチ
ング処理した。また電解エツチングは、エツチングを施
す部分だけスリット状に穴をあけたステンシルを鋼板上
にかぶせ、電解液と陰極を含むローラ型カードリッジを
ステンシル上で回転させた。いずれの工・ノチングにお
いても、エツチング令頁域は圧延方向に対し直角方向で
、幅：約０．１５ｎ、間隔：５瞭賜の綿状領域とした。

上記の各工程を経た各仕上げ焼鈍板に上塗コーティング
を施した各鋼板につき、エプスタイン試片に切出したの
ら、Ｎ２中で８００℃、３ｈの歪取り焼鈍を施してから
磁気測定を行った。

得られた結果を表２にまとめて示す。

表　　２ （発明の効果） かくしてこの発明によれば、磁気特性とくに鉄損特性に
優れた方向性電磁鋼板を容易に得ることができ、しかも
得られた方向性電磁鋼板は歪取り焼鈍の如き高温での熱
処理を施したとしてもその特性が劣化することがなく、
従って積型および巻型いずれの変圧器の鉄心として使用
した場合であっても効果的に鉄損を低減させ、効率の向
上を図り得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、方向性電磁鋼板用素材を熱間圧延したのち、１回ま
   たは中間焼鈍を含む２回の冷間圧延を施して最終製品板
   厚とし、その後脱炭焼鈍ついで最終仕上げ焼鈍を施す一
   連の工程によって方向性電磁鋼板を製造するに当り、 最終冷間圧延後、最終仕上げ焼鈍を施すま での間において、鋼板表面に局所的なエッチング処理を
   施すことを特徴とする、低鉄損方向性電磁鋼板の製造方
   法。