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    公开号:WO1986002950A1
    申请号:PCT/JP1985/000627
    申请日:1985-11-11
    公开日:1986-05-22
    发明作者:Hisashi Kobayashi；Eiji; Sasaki；Katsuo; Eto；Takeo; Nishimura
    申请人:Nippon Steel Corporation；
    IPC主号:C21D8-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 低鉄損一方向性電磁鐧板の製造方法 技術分野
    [0002] 本発明は歪取り焼钝を行なつ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。 背景技術
    [0003] 方向性電磁鐧板において近年ヱ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開 昭 58- 26405号公報に開示されている。 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に起因している β したがつ て歪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 出来るが歪取り焼鈍を必要とする卷き鉄心 ト ラ ンス用として は使用出来ない。 また特開昭 59 - 208911号公報において二次 再結晶焼鈍ずみの鐧板に局所的な熱処理を加えて 800 'c以上 の温度で焼なましを行ない、 人工的粒界を導入する方法が開 示されている。 該方法は鉄損値の低減が、 鐧板に導入された 人工粒界により磁区細分化をはかるこ とによって達成される 800で以上の温度で焼なましするため、 歪取り焼鈍により効 果が消失することはないが、 実施例からみて上記レーザー照 射による鉄損値低減方法なみの鉄損を得ることは困難である 発明の開示
    [0004] 本発明は一方向性電磁鐧板において歪取り焼钝を行う と鉄 板に導入した歪が消失し低鉄損化が図れないという難点及び 歪取り焼鈍による効果の消失はないがレーザー照射並みの低 鉄損値が得られないという難点を同時に解決し、 歪取り焼鈍 を行なっても磁気特性の劣化しない低鉄損一方向性電磁鐧板 を提供しょう とするものである。
    [0005] 本発明は上記問題点を解決するために仕上焼鈍済又は絶縁 皮膜処理済の鋼板に、 例えば歯車型口ールにより平均荷重 90 〜220kg/« 2 で点線又は破線状の加工歪みを加え、 その後、 750 'c以上の温度で焼鈍することにより結晶粒内に微細再結 晶粒を生じさせて磁区の細分化をはかろう とするもので、 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下 の優れた鉄損値を示す一方向性電磁鋼板を提供しょう とする ものである。
    [0006] 以下本発明を詳細に説明する。
    [0007] S i 4 %以下を含むスラブを加熱し、 中間板厚まで熱間圧延 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 理を行ない、 次いで中間焼鈍をはさむ 2回の冷間圧延または 1回の冷間圧延を行なって最終板厚にし、 得られた冷延板を 脱炭焼鈍し、 焼鈍分離剤を塗布し、 さらに二次'結晶焼鈍を施 すことからなる通常の一方向性電磁鐧板を製造する工程で得 られた鐧扳又は該鐧板にリ ン酸系張力付与皮膜等の铯緣皮膜 形成用コーティ ング液を塗布し、 焼付けた鐧板に応力印加部 分の平均荷重 （板面法線方向からみた板面上の応力付与面積 -応力付与前の板の表面における応力付与面積 -で印加応力 を割った値） が 90〜220kg/«2 である加工を加える。
    [0008] 本発明者達は上記鋼板に局部荷重を加えると歪導入部に微 細粒が発生するが、 この微細粒の大きさ、 即ち荷重の大きさ と鉄損値及び磁束密度との間に密接な関係があることを究明 した。 図面の簡単な説明
    [0009] 第 1図は鐧板地鉄に対する歪導入平均荷重と磁気特性との 関係を示す図、 第 2図は熱処理後の歪導入部の金属顕微鏡組 織を示す写真図、 第 3図は走査型電子顕微鏡による歪導入部 の磁区の結晶構造を示す写真図、 第 4図及び第 5図は鐧板に 形成された溝の幅と磁気特性との関係を示す図、 第 6図は歪 導入荷重と溝の深さとの関係を示す図、 第 7図及び第 8図は 鐧板歪導入前後及び熱処理後の磁気特性の'変化を示す図であ る。
    [0010] 第 1図に鐧板に印加する平均荷重と鉄損値及び磁束密度と の関係を示す。 この図に示すように鉄損値 （W1 7/5。（w Zkg)) 及び磁束密度 （ B 8 (T))ともに良い値を示す平均荷重は 90〜 220kg/««2 の範囲にあることが判る。 即ち、 平均荷重が 90kg /mm2より小さい場合には歪導入量が小さいため細粒が発生し ないか、 又は発生しても磁区を細分化する効果は小さい。 一 方、 220kg/«z を超える歪導入量では余り大き過ぎて歪導入 部でのゴス方位と異なる再結晶粒が大き く なり、 磁束密度が 低下する。 平均荷重が最も好ま しい範囲は 120kg/«2〜： 180kg /mm 2である。
    [0011] 第 2図に歪導入後熱処理したあとの歪導入部に発生した微 細粒の状態を示す。 （写真倍率 320倍） この場合の平均荷重 は 130kg/ « 2 で、 850で 4時間の熱処理を行った。
    [0012] この微細粒の大きさは 100 mであるが、 この粒と二次再 結晶粒との界面から磁区細分化の芽が発生する。 この粒より 生成される磁区の芽の長さは 2 〜 3 «であった。
    [0013] 第 2図にみられる程度の細粒が発生すると磁束密度の低下 は小さ く、 しかも磁区の芽を生成するため鉄損値は著し く 向 上する。 粒が粗大化し、 板厚方向を貫通するまでになると磁 束密度は著し く低下する。 本発明法によれば磁束密度を大き く損なうことな く B 8 1.87.8T以上、 B 1 0 1.87以上が得られ、 適 正なサイ ズの微細粒を二次再結晶粒中に導入できるという特 徴カ める。 .
    [0014] 磁区細分化の状態を第 3図に示す （写真倍率 7倍） 。 この 図は、 第 2図の鋼板の走査型電子顕微鏡による磁区の状態を 示したもので、 本発明により歪導入部から磁区の芽が出て、 磁区を細分化している状態が判る。
    [0015] このような平均荷重を鐧板に与える際の応力印加部分即ち 溝の最適な形状は次の通りである。
    [0016] 先ず、 圧延方向に対する溝と溝との間隔は 1 〜20mmが好ま しい。 最も好ましい範囲は 2. 5 〜： LOmmであるが、 この好まし い範囲で鉄損値が有効に低下する。
    [0017] 次に溝の幅は 10〜300 mの範囲が好ま しい。 溝の幅が狭 く なると曲率半径の小さな曲げ加工を受けた時、 ノ ツチ効果 により折れやすく なる。 又あまり溝の幅を広く すると磁束密 ' 度が低下するため上記の範囲がよい。 最も好ましい範囲は 10 〜150 / mである。 歯車型ロールで溝を形成する場合、 歯の 先端の形状は磁気特性の点から平坦なもの、 曲率半径をもつ たもの、 あるいはとがったものでもよいが曲げ加工をう けた 時溝部分に応力集中をう けるようなものは好ましく ない。 但 し、 曲げ加工を施さない場合はこの限りでない。 曲げ加工を 施す場合は、 溝の底面形状が平坦か曲率半径をもったものが よい。
    [0018] 上記溝幅と鉄損値、 磁束密度との関係を第 4図及び-第 5図 に示す。
    [0019] 第 4図は鐧板板厚 0. 23mm、 平均荷重 lOOkg/mm 2 、 溝間隔 5 mm、 歯先平坦、 850で X 4時間熱処理の条件による場合の溝 の幅（mm)と磁性との関係を示したもので、 幅の最適範囲は
    [0020] 0. 3 mm以下であることを示している。
    [0021] また、 第 5図は鐧扳板厚 0. 23mm、 平均荷重 200kg/ 2 、 溝 間隔 Ί 、 歯先平坦、 850 'c 4時間熱処理の条件による場 合の溝の幅と磁性との関係を示したもので、 溝幅の最適範囲 は 0. 15mm以下であることを示している。 即ち、 荷重に応じて 溝の幅は変化するが、 必要以上に幅を増加すると、 歪導入部 のゴス方位と異なる粒が大き く なり磁性が悪化するのである。 従って、 平均荷重が 90〜220kg/mm 2 の場合は好ま しい溝の幅 として 300 m以下が必要であり、 加工上の幅の最小値は 10 mである。
    [0022] 溝の深さは鐧扳地鉄部において 5 mより大きいことが好 ましい。 この深さは鋼板に印加される荷重の増加とともに深 く なる。 第 6図は板厚 0. 23mm、 溝幅 50 m、 歯先型平坦の場 合の平均荷重と溝の深さの関係を示したもので、 荷重が 90〜 220kg/關 2 において、 溝の深さは 5 〜 20 mであることを示 している。 溝の方向は圧延方向 （く 001 >方位） に対して畠 ¾方向より 4 5 ' 方向の間が好ましい。 この傾が余り大き く なると鉄損値低減に対して不利である。
    [0023] また、 溝の形状は点線状、 破線状又は線状でも良い。 点同 志又は線同志の圧延方向と直角方向の間隔は 0. 1 mm以下であ ることが好ましい。 これより大き く なると歪導入により生成 する微細粒の磁気細分化に対する効果が少な く なる。
    [0024] 本発明では荷重付加による歪導入後 750 'c以上の熱処理を 施すが、 歪導入後、 種々の熱処理を行ったときの鉄損値
    [0025] ( W , 7 / 5。（w Z kg). )の変化を第 7図及び第 8図に示す。
    [0026] この図から判るように、 歪導入前の鉄損値は歪導入後一旦 悪く なるが、 短時間の熱処理により極めて低い鉄損値を示す。 このことから仕上焼钝後、 歪導入を行い、 次いで行う絶縁皮 膜処理の焼付時の熱処理を利用して歪導入部の再結晶を図り、 鉄損値を歪取り焼钝前に低減することが可能である。 従って、 歪取り焼鈍を行わない積鉄心用 ト ラ ンス材としても使用でき ることは勿論である。 なお、 短時間の熱処理を連続ライ ンで 行う ことを想定した場合、 上限の熱処理温度は 850でが望ま しい。 850でを越える温度では、 連続ライ ンでは板張力によ つて延びが生じる。 又、 長時間の熱処理を行っても鉄損値は 安定している ので、 長時間歪取り焼鈍を行う巻鉄心用 ト ラ ン ス材として好適である。 なお、 第 7図では板厚 0. 23mm、 B 8 ： 1. 94 (T) (歪導入前） 、 歪導入荷重 150kg/mm 2 の場合であり、 また、 第 8図では板厚 0. 23關、 B 8 ： 1. 95T (歪導入前） 、 歪導 入荷重 165kg/mm 2 の場合である。 また、 こ こにおける実施例 では歯車型ロールにより溝を形成する例を示したが、 この例 に限らず， 本発明で言う荷重を局部的に加えることができる 方法があればいかなる方法でもよい。
    [0027] また、 鋼板に局部荷重を加える際に、 鐧板温度を 50〜 500 •Cの温度範囲にすると双晶が出に く ゝ磁気特性が向上するの で、 実技に適する。
    [0028] ここでは最も経済的に製品をつく ることを意識して、 仕上 焼鈍は膜あるいはリ ン酸系張力付与皮膜のついた鐧板を対象 として説明したが、 全く皮膜のない二次苒結晶した鋼板に本 発明の方法を適用しても鉄損値低減の効果が期待できる。 リ ン酸系張力付与皮膜とは、 リ ン酸塩、 コ ロイダルシリ 力、 及 びク ロム酸もし く は無水ク ロム酸を必須成分とする皮膜形成 液を用いて形成された皮膜をいう。 発明を実施するための最良の形態
    [0029] 以下、 本発明の実施例をのべる。
    [0030] (実施例 1 )
    [0031] 1 回冷延法により 0. 23mm厚まで仕上げた方向性電磁鐧板に リ ン酸系張力付与皮膜溶液をコーティ ングしたのち、 焼付け 処理した。 その鋼板を歯車ピッチ 5 、 歯車先端の刃幅 50 m 刃先形扰平坦、 刃の傾きが圧延方向に対して 7 5度である歯 車型口ールにより荷重 130kg/mm2 で歪導入を行なった。 歪導 入後 850 ΐ X 時間の歪取り焼鈍を行なつた。 第 1表に従来 法と本発明法による鉄損値 W17ハ 0(w Zkg) を示した。 本発 明法によれば極めて良い鉄損値が得られた。 本発明法による と鐧板表面に 5 より大きい加工溝が彤成されるが、 溝は 盛り上がりを伴わない凹みであるため占積率に対して何ら問 題ない。 操り返し曲げ試験、 9 0度曲げ加工とも溝先端が平 坦であるため溝から割れが発生することもない。 850 ΐ X 4 時間の熱処理を行なつた後は磁歪特性も著し く良好であった 第 1 表
    [0032]
    [0033] (実施例 2 )
    [0034] 1 回冷延法により 0.23mm厚まで仕上げた方向性電磁鋼板を 歯車ピッチ 8 mm、 歯車先端曲率半径 100 m、 刃の傾きが圧 延方向に対して Ί 5度である歯車型口ールにより荷重 180kg/ mm2 で歪導入を行なった。 この時の溝深さは約 14 mであつ た。 歪導入後リ ン酸系張力皮膜付与溶液をコ一ティ ングし、 コーティ ング後 800 'c X 4時間の熱処理を行なつた。 第 2表 はその時の鉄損値と比較材のそれとを示したものである。 第 2 表
    [0035] 本発明法による鋼板は熱処理後も極めて良い鉄損値を示す,
    [0036] (実施例 3 )
    [0037] 1 回冷延法により 0.30 厚まで仕上げた方向性電磁鋼板の 仕上げ焼鈍板を歯車ピッチ 7 mm、 歯車先端の刃幅 150 m、 刃先形状平坦、 刃の傾きが圧延方向に対して 6.0度である歯 車型ロールにより荷重 200kg/ 2 で歪導入を行なった。 歪導 入後リ ン酸系張力付与皮膜溶液をコ一ティ ングし、 コ —ティ ング後 850*0 X 5分の熱処理を行なった。 第 3表はその時の 鉄損値と比較材のそれとを示したものである。 第 3 表
    [0038] (実施例 4 )
    [0039] 1回冷延法により 0.20mm厚まで仕上げた方向性電磁鋼板の 仕上げ焼鈍板を歯車ピッチ 8 mm、 歯車先端の曲率半径 lOO m 刃の傾きが歯車軸方向に対して 1 5度である歯車型口ールに より荷重 150kg/ntni2 で歪導入を行なった。 歪導入時の鐧板温 度は (1)室温、 (2) 200で、 (3) 400でであった。 歪導入後リ ン酸 系張力付与皮膜溶液をコ一ティ ングし、 コ ーティ ング後 850 で X 30秒の熱処理を行なった。 その後、 800で X 4時間の歪 取り焼鈍を行なった。 第 4表はその時の磁気特性を示したも のである。 第 4 表
    [0040]
    [0041] (実施例 5 )
    [0042] 1回冷延法により 0.23mm厚まで仕上げた方向性電磁鐧板を 歯車ピッチ 5 mm、 歯車先端の歯幅 50 m刃先形状平坦、 刃の 傾きが圧延方向に対して 7 5度である歯車型ロールにより荷 重 130kg/mm2 で歪導入を行なった。 歪導入後、 800 'c x 2時 間の歪取り焼鈍を行なった。 第 5表に従来法と、 本発明法に よる鉄損値 W 17ノ 5。（w /kg) を示した。 本発明によれば極め て良い鉄損値を示す。 第 5 表
    [0043] 産業上の利用 JJ能性
    [0044] 本発明によ 鋼板は極めて良い鉄損値を示す。
    [0045] したがって、 本発明によれば連続ライ ンに適用して低鉄損 値の電磁鐧板を得ることが可能である。
    [0046] 本発明によれば、 歪取り焼钝を行なっても、 レーザー照射 によって得られた鉄損値なみの値が得られるので、 得られた 電磁鐧板は巻き鉄心 ト ラ ンス用のみならず積鉄心用 ト ラ ンス としても使用出来、 その工業的効果は極めて大なるものがあ る。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 仕上焼鈍済電磁鐧板或いは仕上焼鈍後絶緣皮膜処理した 電磁鋼板に、 圧延方向に対し直角から 4 5 ' の範囲内で 90〜 220k g/關 2 の平均荷重で局部的に荷重を与え溝を形成した後 750で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 mm、 幅が 10〜 300 m、 地鉄部 分の深さが 5 m以上である溝を形成する請求の範囲第 1項 記載の方法。
    3. 溝が点線又は破線よりなる請求の範囲第 1項記載の方法
    4. 点の間隔が 0. 1 mm以下である請求の範囲第 3項記載の方 法。
    5. 溝の間隔が 2. 5 〜 10 mmである請求の範囲第 1 〜 4項の 1 項に記載の方法。
    6. 溝の幅が 10〜： L 50m inである請求の範囲第 1 〜 5項の 1項 に記載の方法。
    7. 溝の形成を歯車型口ールで行なう請求の範囲第 1 〜 6項 の 1項に記載の方法。
    8. 仕上焼鈍済電磁鋼板に溝を形成した後、 铯緣皮膜付与溶 液をコ一ティ ングし、 次いで 750 'c以上の温度で熱処理する 請求の範囲第 1 〜 7項の 1項に記載の方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    JP59236974A|JPS6253579B2|1984-11-10|1984-11-10||DE8585905673A| DE3582166D1|1984-11-10|1985-11-11|Verfahren zur herstellung von gleichgerichteten elektroblechen mit geringen eisenverlusten.|
    KR8670437A| KR900007448B1|1984-11-10|1985-11-11|저철손 일방향성 전자강판의 제조방법|
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