JPS59123719A - 電気機器用鉄心の焼鈍方法 - Google Patents
電気機器用鉄心の焼鈍方法Info
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- JPS59123719A JPS59123719A JP21220182A JP21220182A JPS59123719A JP S59123719 A JPS59123719 A JP S59123719A JP 21220182 A JP21220182 A JP 21220182A JP 21220182 A JP21220182 A JP 21220182A JP S59123719 A JPS59123719 A JP S59123719A
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (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
本発明は、王として、小形電動機や小形変圧器等の電気
機器に用いられる鉄心の・焼鈍方法に関するものである
。
機器に用いられる鉄心の・焼鈍方法に関するものである
。
従来汐１１の構成とその問題点
交流電気機器の鉄心は王として電磁鋼板を使用している
が、加工歪の除去並びに磁気特性改善を目的として焼鈍
を施こすことが多いＯ特に、機器の高効率化傾向の強い
昨今では、コストを考慮すると、鉄心の焼鈍（は不可欠
であると云えるＯこの焼鈍は、一般には電気抵抗発熱、
ガスや石油の燃焼熱によって雰囲気全加熱し、さらに鉄
心を加熱するという間接加熱法が主として採用されてい
るＯこの焼鈍により磁気特性は、材料によっても多少の
差異はあるが、鉄損の低下と、低磁場での磁束密度の上
昇が起る。特に鉄損の低下による電気機器の特性向上効
果は最大の利点である。しかし、従来からの焼鈍には、
次の二つの問題点かある。
が、加工歪の除去並びに磁気特性改善を目的として焼鈍
を施こすことが多いＯ特に、機器の高効率化傾向の強い
昨今では、コストを考慮すると、鉄心の焼鈍（は不可欠
であると云えるＯこの焼鈍は、一般には電気抵抗発熱、
ガスや石油の燃焼熱によって雰囲気全加熱し、さらに鉄
心を加熱するという間接加熱法が主として採用されてい
るＯこの焼鈍により磁気特性は、材料によっても多少の
差異はあるが、鉄損の低下と、低磁場での磁束密度の上
昇が起る。特に鉄損の低下による電気機器の特性向上効
果は最大の利点である。しかし、従来からの焼鈍には、
次の二つの問題点かある。
まず第一に、間接加熱のため、加熱効率が低く一加熱に
長時間要し、（例えは４〜６時間）かつ消費エネルギー
量も莫大である。この解決策として加熱時間の大巾短縮
及び消費エネルギーの節約を可能とした誘導加熱法によ
る焼鈍方法か注目されているか、磁気特性のすぐれた鉄
ノＬ・を得るためにＩｄ解決すべき課題も多いものであ
った。第二の問題点は、焼鈍によって高磁場での磁束密
度の低下である。この磁束密度の低下量は、Ｂｓｏ（５
００゜Ａ／ｍ ）で０，０２〜ｏ、ｏ３Ｔであり、鉄損
の低下によるメリットと比較すると太きいものではない
が、高効率化ニーズの強さからみれば決して小さいもの
ではない。この磁束密度低下対策として、あらかじめ材
料の磁束密度を高いものにする方法は種々提案されてい
るが、現時点で（はコスト高になり不利である。高効率
化を限られたコスト、及び鉄心寸法（製品寸法との関係
か′ら）で実現するためには、この磁束密度の低下は大
きな障害である。
長時間要し、（例えは４〜６時間）かつ消費エネルギー
量も莫大である。この解決策として加熱時間の大巾短縮
及び消費エネルギーの節約を可能とした誘導加熱法によ
る焼鈍方法か注目されているか、磁気特性のすぐれた鉄
ノＬ・を得るためにＩｄ解決すべき課題も多いものであ
った。第二の問題点は、焼鈍によって高磁場での磁束密
度の低下である。この磁束密度の低下量は、Ｂｓｏ（５
００゜Ａ／ｍ ）で０，０２〜ｏ、ｏ３Ｔであり、鉄損
の低下によるメリットと比較すると太きいものではない
が、高効率化ニーズの強さからみれば決して小さいもの
ではない。この磁束密度低下対策として、あらかじめ材
料の磁束密度を高いものにする方法は種々提案されてい
るが、現時点で（はコスト高になり不利である。高効率
化を限られたコスト、及び鉄心寸法（製品寸法との関係
か′ら）で実現するためには、この磁束密度の低下は大
きな障害である。
第１図に従来法の焼鈍熱一時間サイクルパターンを示す
。炉の構造、能力によっても多少の差異はあるが、一般
的焼鈍条件は、加熱４〜５時間。
。炉の構造、能力によっても多少の差異はあるが、一般
的焼鈍条件は、加熱４〜５時間。
均熱γ５０℃〜ｓｏｏ℃１〜２時間、冷却４〜６時間の
総計１０〜１２時間である。この方法Ｑてよって焼鈍を
した場合の磁化特性の一例を第２図に示す。焼鈍によっ
て低礎場（第２図では１０Ａ／ｍ以下）では焼鈍によっ
て大巾に磁束密度が高くなっているが、高磁場（１０Ａ
／ｍ 以−ヒ）で（ｄ低下している。一般に、焼鈍によ
って磁束密度が低下するのは、集合組織によると考えら
れている。すなわち、焼鈍によって結晶粒の成長が起シ
、成長か進むと２粒界周辺から（１１１）面が集積し、
この（１１１）面は磁化容易軸（ｏｏ１］を全く含まな
い。そのため特に高磁場での磁束密度は低くなると推測
される。焼鈍時の結晶粒成長度は、焼鈍温度や均熱時間
等の被処理材の受ける熱エネルギー量により決定される
他、材料の製造プロセスによっても決定される。従来法
での焼鈍では一生産性や炉の構造から鉄心コア一枚一枚
の７ビアな温度１時間制個１は不可能であり、鉄損を可
能な限り低下させかつ磁束密度の低下も防止することは
実際上不可能であった。
総計１０〜１２時間である。この方法Ｑてよって焼鈍を
した場合の磁化特性の一例を第２図に示す。焼鈍によっ
て低礎場（第２図では１０Ａ／ｍ以下）では焼鈍によっ
て大巾に磁束密度が高くなっているが、高磁場（１０Ａ
／ｍ 以−ヒ）で（ｄ低下している。一般に、焼鈍によ
って磁束密度が低下するのは、集合組織によると考えら
れている。すなわち、焼鈍によって結晶粒の成長が起シ
、成長か進むと２粒界周辺から（１１１）面が集積し、
この（１１１）面は磁化容易軸（ｏｏ１］を全く含まな
い。そのため特に高磁場での磁束密度は低くなると推測
される。焼鈍時の結晶粒成長度は、焼鈍温度や均熱時間
等の被処理材の受ける熱エネルギー量により決定される
他、材料の製造プロセスによっても決定される。従来法
での焼鈍では一生産性や炉の構造から鉄心コア一枚一枚
の７ビアな温度１時間制個１は不可能であり、鉄損を可
能な限り低下させかつ磁束密度の低下も防止することは
実際上不可能であった。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
高磁場での磁束密度を低下さぜす、鉄損の低減や低凪場
での磁束密度を改善し得る焼鈍方法を提供するものであ
る。
高磁場での磁束密度を低下さぜす、鉄損の低減や低凪場
での磁束密度を改善し得る焼鈍方法を提供するものであ
る。
発明の構成
本発明は、鉄心の焼鈍に際し、鉄心温度が７２０℃以上
での加熱、冷却所要時間を一定以内に限定するもので、
これにより磁気特性のすぐれた鉄心を供給するものであ
る。
での加熱、冷却所要時間を一定以内に限定するもので、
これにより磁気特性のすぐれた鉄心を供給するものであ
る。
実施例の説明
以下１本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
１ず、本発明は誘導加熱法による焼鈍では、鉄Ｉし自身
が発熱し、かつその速度も投入電力量他で答易に制御で
きる利点があることに基づいてなされたものである。こ
の利点を利用すれは、ンビアな制御ｊにより結晶粒成長
度も制御できるため、（１１１）面の集積度もおさえる
ことが可能であろうとの推定より実験を行い確認をした
。第３図（で実験での誘導加熱焼鈍サイクルパターン示
す。
が発熱し、かつその速度も投入電力量他で答易に制御で
きる利点があることに基づいてなされたものである。こ
の利点を利用すれは、ンビアな制御ｊにより結晶粒成長
度も制御できるため、（１１１）面の集積度もおさえる
ことが可能であろうとの推定より実験を行い確認をした
。第３図（で実験での誘導加熱焼鈍サイクルパターン示
す。
結晶粒の成長は一誘導加熱法の利点を活す範囲内の時間
（一応６０分以内）では７２０゛Ｃ以上で起こることを
あらかじめ確認した。そこで、７２゜“Ｃ以上の鉄ノし
・温度（Ｔ″Ｃ）（である時間（第３図Ｔｍ ）と磁束
密度の関係について実験した一例を第４図に示す。８０
０℃以上の時間では材料によって多少の差はあるが、１
０〜１６分以上で磁束密度は低下する。図中供試材１は
あらかじめ（１００）面（磁化容易軸〔００１〕を含む
）の集積度を上げたもの、供試材２は一般的材料（例え
は５３０）である。Ｔｍ が温度Ｔ （”Ｃ）によっ
て変化することを示したのが第６図である。以上の結果
から、磁束密度低下を最小限におさえる時間は、鉄心温
度（Ｔ’Ｃ）の関数として（１）式に示す。
（一応６０分以内）では７２０゛Ｃ以上で起こることを
あらかじめ確認した。そこで、７２゜“Ｃ以上の鉄ノし
・温度（Ｔ″Ｃ）（である時間（第３図Ｔｍ ）と磁束
密度の関係について実験した一例を第４図に示す。８０
０℃以上の時間では材料によって多少の差はあるが、１
０〜１６分以上で磁束密度は低下する。図中供試材１は
あらかじめ（１００）面（磁化容易軸〔００１〕を含む
）の集積度を上げたもの、供試材２は一般的材料（例え
は５３０）である。Ｔｍ が温度Ｔ （”Ｃ）によっ
て変化することを示したのが第６図である。以上の結果
から、磁束密度低下を最小限におさえる時間は、鉄心温
度（Ｔ’Ｃ）の関数として（１）式に示す。
Ｔｍ ＝ −０，３了・Ｔ ＋３２０・・・・・・
・・・・・ ・・（１）本発明の一実施例として、最高
温度８００℃Ｔｍ＝５分、加熱５分、冷却（２ｏｏ”（
１）：で）４５分のときの磁化特性を第６図に示し、鉄
損特性を第７図に示す。なお、第６図、第７図において
、Ａは焼鈍前の特性、Ｂは本発明による特性、Ｃは従来
法による特性を示すものである。壕だ、供試材はＪＩＳ
−Ｃ；２５５４ｒ小形電動機用磁性鋼帯」のＳ４０相当
のものである。一般的に使用される磁束密度１．２〜１
．７Ｔでは一従来法よりすぐれている。又、鉄損特性で
は、１．３〜１．４Ｔ以下では従来法が若干良いが、そ
れ以上の磁束密度ではむしろ本発明の方が低い。との磁
気特性の鉄心にてコンデンサモータ２ Ｐ 、 １５０
Ｗｆ、ｚ試作し特性を測定した。その結果を下表に示す
Ｏ本発明の実施例では、磁束密度が従来法より高いため
、励磁電流が減少して、−次銅横が低下し、さら１て、
鉄ＪＴｈＫ於ても減少している。これは、このモータが
比較的磁束密度が高い（１，５〜１．７Ｔ）ため、本発
明の効果がより大きく出ているものであるが、本発明の
有効性を明らかにするものである。
・・・・・ ・・（１）本発明の一実施例として、最高
温度８００℃Ｔｍ＝５分、加熱５分、冷却（２ｏｏ”（
１）：で）４５分のときの磁化特性を第６図に示し、鉄
損特性を第７図に示す。なお、第６図、第７図において
、Ａは焼鈍前の特性、Ｂは本発明による特性、Ｃは従来
法による特性を示すものである。壕だ、供試材はＪＩＳ
−Ｃ；２５５４ｒ小形電動機用磁性鋼帯」のＳ４０相当
のものである。一般的に使用される磁束密度１．２〜１
．７Ｔでは一従来法よりすぐれている。又、鉄損特性で
は、１．３〜１．４Ｔ以下では従来法が若干良いが、そ
れ以上の磁束密度ではむしろ本発明の方が低い。との磁
気特性の鉄心にてコンデンサモータ２ Ｐ 、 １５０
Ｗｆ、ｚ試作し特性を測定した。その結果を下表に示す
Ｏ本発明の実施例では、磁束密度が従来法より高いため
、励磁電流が減少して、−次銅横が低下し、さら１て、
鉄ＪＴｈＫ於ても減少している。これは、このモータが
比較的磁束密度が高い（１，５〜１．７Ｔ）ため、本発
明の効果がより大きく出ているものであるが、本発明の
有効性を明らかにするものである。
１ＱＯｖ５０Ｈ２
第８図に一第６図、第７図に示したものの金属組織を示
す。なお、第８図において、（ａ）は焼鈍削の、（ｂ）
は本発明の、（Ｃ）は従来法の供試材の金属組織を示す
。図示する如く、焼鈍削に比較して若干結晶粒が成長し
ているが、従来法と比較すると明らかに結晶粒径は小さ
い。
す。なお、第８図において、（ａ）は焼鈍削の、（ｂ）
は本発明の、（Ｃ）は従来法の供試材の金属組織を示す
。図示する如く、焼鈍削に比較して若干結晶粒が成長し
ているが、従来法と比較すると明らかに結晶粒径は小さ
い。
発明の詳細
な説明したごとく本発明によれば、特殊な設備や材料に
よらず、磁気特性のすぐれた鉄心を供給することが可能
であり、高効率化ニーズの対応に大変有利である。尚、
本発明の鉄心温度の上限ｔ、（ｓ ｓ ｏ ”Ｃとした
のは、それ以上の高温では、電気鉄板の表面にある層間
絶縁皮膜が著しく劣化し、−場合によっては剥離するこ
ともあるためである。
よらず、磁気特性のすぐれた鉄心を供給することが可能
であり、高効率化ニーズの対応に大変有利である。尚、
本発明の鉄心温度の上限ｔ、（ｓ ｓ ｏ ”Ｃとした
のは、それ以上の高温では、電気鉄板の表面にある層間
絶縁皮膜が著しく劣化し、−場合によっては剥離するこ
ともあるためである。
第１図は従来法による焼鈍のサイクルパターンを示す図
、第２図は従来法による焼鈍前後の磁化特性の一例を示
す図−第３図は本発明にかかる誘導加熱焼鈍実験のサイ
クルパターンを示す図、第４図は同実験結果の一例で鉄
心温度（Ｔ’Ｃ）が８００℃以上の時間Ｔｍ （分）と
磁束密度の関係を示す図、第６図は同実験結果の一例で
磁束密度が低下しない鉄心温度（Ｔ″Ｃ）と時間（Ｔｍ
分）の関係を示す図、第６図は本発明の実施例と従来法
と磁化特性の比較を示す図、第７図は本発明の実施例と
従来法との鉄損特性の比較を示す図−第＜ａ）、（ｂ）
、（ｃン ８図は同比較に用いる供試材の金属組織を示す顕微鏡写
真である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名＠
１ 図 第 ２ 図 Ｈ（Ａ／ｒｎ） 第５図 １■七λｉ−関 （分） Ｍ ６ 図 不ム化カＨ（Ａ７ｎ）ノ 第７図 ４八東茅窪Ｂ ＣＴ） 第“８ ｔ’＜１
、第２図は従来法による焼鈍前後の磁化特性の一例を示
す図−第３図は本発明にかかる誘導加熱焼鈍実験のサイ
クルパターンを示す図、第４図は同実験結果の一例で鉄
心温度（Ｔ’Ｃ）が８００℃以上の時間Ｔｍ （分）と
磁束密度の関係を示す図、第６図は同実験結果の一例で
磁束密度が低下しない鉄心温度（Ｔ″Ｃ）と時間（Ｔｍ
分）の関係を示す図、第６図は本発明の実施例と従来法
と磁化特性の比較を示す図、第７図は本発明の実施例と
従来法との鉄損特性の比較を示す図−第＜ａ）、（ｂ）
、（ｃン ８図は同比較に用いる供試材の金属組織を示す顕微鏡写
真である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名＠
１ 図 第 ２ 図 Ｈ（Ａ／ｒｎ） 第５図 １■七λｉ−関 （分） Ｍ ６ 図 不ム化カＨ（Ａ７ｎ）ノ 第７図 ４八東茅窪Ｂ ＣＴ） 第“８ ｔ’＜１
Claims (1)
- 鉄心を誘導加熱により焼鈍するに際し、鉄心の温度Ｔ℃
が７２０′″Ｃ以上８５０″Ｃ以下で、Ｔ’Ｃ以上の時
間を−０，３７Ｘ Ｔ″Ｃ，＋３２０分を超えないよう
にした電気機器用鉄心の焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21220182A JPS59123719A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | 電気機器用鉄心の焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21220182A JPS59123719A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | 電気機器用鉄心の焼鈍方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123719A true JPS59123719A (ja) | 1984-07-17 |
| JPH0313294B2 JPH0313294B2 (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=16618589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21220182A Granted JPS59123719A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | 電気機器用鉄心の焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123719A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013111726A1 (ja) | 2012-01-25 | 2013-08-01 | 新日鐵住金株式会社 | 金属部材の焼鈍方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757829A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-07 | Kawasaki Steel Corp | Production of non-directional electromagnetic steel |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP21220182A patent/JPS59123719A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757829A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-07 | Kawasaki Steel Corp | Production of non-directional electromagnetic steel |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013111726A1 (ja) | 2012-01-25 | 2013-08-01 | 新日鐵住金株式会社 | 金属部材の焼鈍方法 |
| US10370733B2 (en) | 2012-01-25 | 2019-08-06 | Nippon Steel Corporation | Method of annealing metal member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313294B2 (ja) | 1991-02-22 |
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