[go: up one dir, main page]

JPH11293421A - 表面粗さの小さい高珪素鋼板およびその製造方法 - Google Patents

表面粗さの小さい高珪素鋼板およびその製造方法

Info

Publication number
JPH11293421A
JPH11293421A JP11435998A JP11435998A JPH11293421A JP H11293421 A JPH11293421 A JP H11293421A JP 11435998 A JP11435998 A JP 11435998A JP 11435998 A JP11435998 A JP 11435998A JP H11293421 A JPH11293421 A JP H11293421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentration
steel sheet
surface roughness
silicon steel
high silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11435998A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4269350B2 (ja
Inventor
Tsunehiro Yamaji
常弘 山路
Katsuji Kasai
勝司 笠井
Kazuhisa Okada
和久 岡田
Misao Namikawa
操 浪川
Hironori Ninomiya
弘憲 二宮
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP11435998A priority Critical patent/JP4269350B2/ja
Publication of JPH11293421A publication Critical patent/JPH11293421A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4269350B2 publication Critical patent/JP4269350B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸珪法によって表面粗さが小さい高珪素鋼板
およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 Si化合物を含む無酸化性ガス雰囲気で
の浸珪処理が施され、表層Si濃度が板厚方向中心部の
Si濃度よりも高い板厚方向に不均一なSi濃度分布を
形成し、鋼板表層と中心部とのSi濃度差が0.7w
t.%以上とすることにより表面粗さの小さい高珪素鋼
板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーター、トラン
ス、リアクトル、変成器(CT)の鉄心材料として使用
される表面粗さの小さい高珪素鋼板およびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】高珪素鋼板は、モーター、トランス、リ
アクトル、変成器(CT)の鉄心材料に使用され、Si
の含有量が増すほど鉄損が低減し、Si:6.5wt.
%では磁歪が0となり、最大透磁率のピークとなる等、
優れた磁気特性を示すことが知られている。
【0003】また、モーター、トランス、リアクトル、
変成器(CT)の効率の改善のために、鋼板の占積率を
高める必要があり、そのために表面粗度を下げることが
有効であることが知られている。例えば、特開平10−
25554号公報には、Ra≦0.6μmとしたインバ
ータ制御コンプレッサモーター用無方向性電磁鋼板が開
示されている。
【0004】ところで、従来、高珪素鋼板の製造方法と
して、低珪素鋼を圧延により薄板とした後、鋼板表面か
らSiを浸透拡散させる、いわゆる浸珪法が知られてい
る。このように浸珪法を採用することによって、圧延法
では製造が困難であった6.5wt.%Si鋼板の製造
が可能となった。
【0005】しかしながら、浸珪法により6.5wt.
%Si鋼板を製造しようとした場合には、板厚0.3m
mの場合、1200℃の高温で20分間以上の浸珪・拡
散処理が必要であり、この熱処理によって表面粗さが大
きくなり、占積率が小さくなるという問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、浸珪法によって表面粗さ
が小さい高珪素鋼板およびその製造方法を提供すること
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、浸珪法に
より高珪素鋼板を製造する場合に、板厚方向にSiの濃
度分布が存在する時点で拡散処理を打ち切り、板厚方向
に、表層Si濃度が板厚中心部のSi濃度よりも高い所
定のSi濃度勾配を形成することにより、表面粗さを低
くすることができ、占積率を高めることができることを
見出した。
【0008】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、Si化合物を含む無酸化性ガス雰囲気
での浸珪処理が施され、表層Si濃度が板厚方向中心部
のSi濃度よりも高い板厚方向に不均一なSi濃度分布
を有する高珪素鋼板であって、鋼板表層と中心部とのS
i濃度差が0.7wt.%以上であることを特徴とする
表面粗さの小さい高珪素鋼板を提供する。この場合に、
鋼板表層と中心部とのSi濃度差が2.0wt.%以上
であることが好ましい。
【0009】また、本発明は、Si化合物を含む無酸化
性ガス雰囲気で浸珪処理を行い、Si拡散処理を行っ
て、表層Si濃度が板厚方向中心部のSi濃度よりも高
い板厚方向に不均一なSi濃度分布を形成し、鋼板表層
と中心部とのSi濃度差を0.7wt.%以上とするこ
とを特徴とする表面粗さの小さい高珪素鋼板の製造方法
を提供する。この場合に、鋼板表層と中心部とのSi濃
度差が2.0wt.%以上であることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明について具体的に説明
する。本発明の高珪素鋼板は、Si化合物を含む無酸化
性ガス雰囲気での浸珪処理が施され、表層Si濃度が板
厚方向中心部のSi濃度よりも高い板厚方向に不均一な
Si濃度分布を有し、鋼板表層と中心部とのSi濃度差
が0.7wt.%以上である。
【0011】このように浸珪法を用いて製造される高珪
素鋼板の場合には、高温での浸珪時間、拡散時間および
鋼板表層からの浸珪速度を制御することで、表層のSi
濃度を高くし、板厚中心部のSi濃度を低くして、板厚
方向に所定のSi濃度勾配を形成することができる。そ
して、このような濃度勾配と表面粗度との相関を調査し
た結果、板厚方向のSi濃度差が0.2wt.%以下の
鋼板の表面粗度Raが2.0〜3.0μmであったのに
対し、Si濃度差を0.7wt.%以上とすることで鋼
板の表面粗度をRa≦2.0μmにすることができるこ
とが判明した。このように従来よりも表面粗度を小さく
することができることにより、占積率を上昇させること
ができる。
【0012】浸珪処理で均一なSi濃度を得るために
は、板厚0.3mmの場合、1200℃の高温で20分
間以上の浸珪・拡散処理を行わなければならないが、本
発明のように板厚方向にSi濃度勾配を形成する場合に
は、この処理時間を10分間以下まで短縮することがで
きる。したがって、このようにSi濃度勾配が存在する
うちに浸珪処理を終了させることにより、在炉時間短縮
によるクリープの抑止効果が発揮されると考えられる。
また、高温強度の高い低珪素部分を内部に有することで
粒界すべりの防止効果が発揮されると考えられる。つま
り、上述のクリープ抑制効果および粒界すべりの防止効
果により表面粗度が小さくなったものと推定される。
【0013】表面粗度Raは、このようなSi濃度差が
大きくなるほど小さくなり、Si濃度差を2.0wt.
%以上とするとRa≦1.0μmとなる。したがって、
Si濃度差が2.0wt.%以上が一層好ましい。
【0014】本発明に係る高珪素鋼板は、このように表
面粗度が小さくなる結果占積率を大きくすることができ
るので、特に、突入電流防止トランス、高周波トラン
ス、高周波リアクトル、変成器(CT)、各種モーター
に好適である。
【0015】なお、表層のSi濃度を5〜7wt.%と
した上で、上述したようなSi濃度勾配を形成すると、
このように表面粗度が小さくなって占積率を向上させる
ことができるといった効果の他に、高周波鉄損の低下、
残留磁束密度の低下という特性上の効果をも得ることが
できる。したがって、この意味からも上記用途に極めて
適したものといえる。
【0016】本発明においては、上述のような濃度勾配
を浸珪法によって形成する。すなわち、Si化合物を含
む無酸化性ガス雰囲気で浸珪処理を行い、Si拡散処理
を行って所望のSi濃度勾配を形成する。
【0017】具体的には、鋼板をSi系化合物を含む無
酸化性ガス雰囲気で浸珪処理し、次いで、Si系化合物
を含まない無酸化性ガス雰囲気でSiの拡散処理を行っ
てSiの拡散速度を制御し、表層のSi濃度が板厚中心
部のSi濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切ること
により、上述のようなSi濃度分布を形成することがで
きる。
【0018】また、鋼板表面からSiを浸透させる浸珪
処理および浸透させたSiを鋼板内に拡散させる拡散処
理をSi化合物を含む無酸化性雰囲気で同時的に行って
浸珪および拡散速度を制御し、表層のSi濃度が板厚中
心部のSi濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、
上述のようなSi濃度分布を形成することもできる。
【0019】後者の方法によれば、浸珪処理および拡散
処理を同一雰囲気で同時的に行うことにより、炉の構造
を簡略化することができるとともに、従来拡散炉で問題
となっていた鋼板酸化も抑制することができ、また、浸
珪・拡散処理炉における雰囲気調整、Si化合物の導入
箇所およびその流量、ならびに鋼板Sの移動速度等を調
節することにより、Si濃度分布を制御しやすく、極め
て自由度の高い処理を行うことができる。
【0020】ここで、浸珪処理は、Si化合物ガスを用
いて行う。処理に用いるSi化合物ガスは、特に限定さ
れるものではなく、SiH4、Si25、SiCl4等を
用いることができるが、中でもSiCl4が好ましい。
処理ガスとしてSiCl4を用いる場合には、処理温度
を1023〜1250℃の範囲にすることが好ましい。
また、浸珪処理(後者の方法の場合には浸珪処理および
拡散処理)の際のSiCl4の濃度は0.02〜35m
ol%とすることが好ましい。
【0021】本発明において、Si以外の成分は特に限
定されるものではなく、通常この種の鋼板として用いら
れる範囲であればよい。すなわち、C≦0.02wt.
%、0.05wt.%≦Mn≦0.5wt.%、P≦
0.01wt.%、S≦0.02wt.%、0.001
wt.%≦sol.Al≦0.06wt.%、N≦0.
01wt.%の範囲が好ましい。
【0022】Cは多量に含有されると磁気時効を引き起
こすため、0.02wt.%以下とすることが好まし
い。特性上、その下限は特に存在しないが、経済的に除
去する観点からは0.001wt.%とすることが好ま
しい。
【0023】Mnは多量に含有されると鋼板が脆くなる
ため、0.5wt.%以下とすることが好ましい。ま
た、その含有量が低く過ぎると、熱延工程で破断や表面
キズを誘発するため、0.05wt.%以上であること
が好ましい。
【0024】Pは磁気特性から見ると好ましい元素であ
るが、多量に含有されると鋼板の加工性を劣化させるた
め、0.01wt.%以下であることが好ましい。特性
上、その下限は特に存在しないが、経済的に除去する観
点からは0.001wt.%とすることが好ましい。
【0025】Sは加工性を劣化させるため、0.02w
t.%以下とすることが好ましい。特性上、その下限は
特に存在しないが、経済的に除去する観点からは0.0
01wt.%とすることが好ましい。
【0026】sol.Alは同じく加工性を害するた
め、0.06wt.%以下とすることが好ましい。一
方、脱酸剤としての必要性からその0.001wt.%
以上が好ましい。
【0027】Nは多量に含有されると窒化物を形成して
磁気特性を劣化させるため、0.01wt.%以下であ
ることが好ましい。特性上、その下限は特に存在しない
が、現在の製鋼技術では0.0001wt.%が事実上
の下限となる。
【0028】なお、表層および板厚中心部のSi濃度の
差は、全板厚をEPMA(エレクトロンプローブマイク
ロアナライザー)分析して得られるSi濃度プロファイ
ルから決定することができる。また、本発明の効果は鋼
板の板厚によらず得ることができる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。板
厚0.35mmの3wt.%珪素鋼板を母材とし、Si
Cl4ガスを反応ガスとして用い、連続浸珪ラインを使
用し、1200℃の処理温度で、浸珪・拡散条件および
在炉時間(具体的にはライン速度)を種々変化させ、鋼
板表層と中心部とのSi濃度差の異なる材料を作成し
た。この際のライン張力は0.15kg/mm2とし
た。ライン張力をこれより小さくすることにより表面粗
度を小さくすることができるが、蛇行等の問題等が生じ
やすくなる。0.1kg/mm2を超えると顕著なクリ
ープ伸びにより表面粗度が大きくなるため、上限と考え
られる0.15kg/mm2で試験を行った。処理温度
は、低いほど表面粗度を小さくすることができるが、反
応速度が遅くなるため長時間を要し、1250℃を超え
ると材料表面が溶融してくるため、現在工業的安定製造
の条件である1200℃を採用した。
【0030】表1に鋼板表層と板厚中心部のSi濃度差
と表面粗度Raとの相関を調査した結果の一部を示す。
Si濃度差はEPMAにより表層と板厚中心部とを点分
析して求めた。また、表面粗度は、触針式で、測定長8
mm、カットオフ0.8mmで行った。また図1には、
Si濃度差ΔSiとRaとをプロットした結果を示す。
【0031】
【表1】
【0032】表1に示すように、本発明の範囲のSi濃
度差を有するものは表面粗度Raが2.0μm以下とな
り、特にSi濃度差が2.0wt.%以上のものはRa
が1.0μm以下と極めて良好な表面粗度が得られるこ
とが確認された。また、図1に示すように、Si濃度差
が大きくなるほどRaが小さくなる関係を明確に確認す
ることができた。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Si化合物を含む無酸化性ガス雰囲気での浸珪処理によ
り、表層Si濃度が板厚方向中心部のSi濃度よりも高
い板厚方向に不均一なSi濃度分布を形成して、鋼板表
層と中心部との間に所定のSi濃度差を形成することに
より、Ra≦2.0μm以下、さらにはRa≦1.0μ
m以下と表面粗さの小さい高珪素鋼板を得ることがで
き、占積率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Si濃度差ΔSiと表面粗度Raとの関係を示
す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浪川 操 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 二宮 弘憲 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si化合物を含む無酸化性ガス雰囲気で
    の浸珪処理が施され、表層Si濃度が板厚方向中心部の
    Si濃度よりも高い板厚方向に不均一なSi濃度分布を
    有する高珪素鋼板であって、鋼板表層と中心部とのSi
    濃度差が0.7wt.%以上であることを特徴とする表
    面粗さの小さい高珪素鋼板。
  2. 【請求項2】 鋼板表層と中心部とのSi濃度差が2.
    0wt.%以上であることを特徴とする請求項1に記載
    の表面粗さの小さい高珪素鋼板。
  3. 【請求項3】 Si化合物を含む無酸化性ガス雰囲気で
    浸珪処理を行い、Si拡散処理を行って、表層Si濃度
    が板厚方向中心部のSi濃度よりも高い板厚方向に不均
    一なSi濃度分布を形成し、鋼板表層と中心部とのSi
    濃度差を0.7wt.%以上であることを特徴とする表
    面粗さの小さい高珪素鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】 鋼板表層と中心部とのSi濃度差が2.
    0wt.%以上であることを特徴とする請求項3に記載
    の表面粗さの小さい高珪素鋼板の製造方法。
JP11435998A 1998-04-10 1998-04-10 高珪素鋼板の製造方法 Expired - Fee Related JP4269350B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11435998A JP4269350B2 (ja) 1998-04-10 1998-04-10 高珪素鋼板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11435998A JP4269350B2 (ja) 1998-04-10 1998-04-10 高珪素鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11293421A true JPH11293421A (ja) 1999-10-26
JP4269350B2 JP4269350B2 (ja) 2009-05-27

Family

ID=14635762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11435998A Expired - Fee Related JP4269350B2 (ja) 1998-04-10 1998-04-10 高珪素鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4269350B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197299A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Jfe Steel Corp 高珪素鋼板の製造方法
WO2013069259A1 (ja) * 2011-11-09 2013-05-16 Jfeスチール株式会社 極薄電磁鋼板
JP2013159823A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Jfe Steel Corp 打ち抜き加工後の鉄損特性に優れるモータコア用鋼板
WO2016031178A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197299A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Jfe Steel Corp 高珪素鋼板の製造方法
WO2013069259A1 (ja) * 2011-11-09 2013-05-16 Jfeスチール株式会社 極薄電磁鋼板
JP2013122081A (ja) * 2011-11-09 2013-06-20 Jfe Steel Corp 極薄電磁鋼板
CN103930584A (zh) * 2011-11-09 2014-07-16 杰富意钢铁株式会社 极薄电磁钢板
US9666350B2 (en) 2011-11-09 2017-05-30 Jfe Steel Corporation Ultrathin electromagnetic steel sheet
JP2013159823A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Jfe Steel Corp 打ち抜き加工後の鉄損特性に優れるモータコア用鋼板
WO2016031178A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2016047942A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN106574346A (zh) * 2014-08-27 2017-04-19 杰富意钢铁株式会社 无方向性电磁钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4269350B2 (ja) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696887C1 (ru) Лист из нетекстурированной электротехнической стали и способ его изготовления
JP2006152387A (ja) 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板
WO1999046417A1 (fr) Tole d'acier au silicium et son procede de fabrication
WO2022210890A1 (ja) 無方向性電磁鋼板及びその製造方法
EP2537947A1 (en) Manufacturing method for grain-oriented electromagnetic steel sheet
CN114514332A (zh) 无取向性电磁钢板及其制造方法
EP3913108A1 (en) Method for producing grain-oriented electromagnetic steel sheet
JP4972767B2 (ja) 高珪素鋼板の製造方法
JP2541383B2 (ja) 軟磁気特性に優れた高珪素鋼板
JPH11293421A (ja) 表面粗さの小さい高珪素鋼板およびその製造方法
JP4258050B2 (ja) 高珪素鋼板の製造方法
JP3931842B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP3275712B2 (ja) 加工性に優れた高珪素鋼板およびその製造方法
JP4333613B2 (ja) 高珪素鋼板
JP7525081B1 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPH11293415A (ja) 残留磁束密度が低く加工性および高周波特性に優れる鉄心
JP2001254155A (ja) 高周波鉄損特性に優れた高けい素鋼板
JP3890790B2 (ja) 高珪素鋼板
JP2760208B2 (ja) 高い磁束密度を有する珪素鋼板の製造方法
JP3252692B2 (ja) 磁気特性のすぐれた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP3896688B2 (ja) 高珪素鋼板の製造方法
JP2014156620A (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JPH11286753A (ja) 残留磁束密度が安定し、低い珪素鋼板
JPH11256289A (ja) 高周波鉄損の低い珪素鋼板
KR910003880B1 (ko) 자성이 우수한 세미프로세스 무방향성 전기강판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080729

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090203

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090216

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140306

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees