JPS62227077A - 高周波磁気特性に優れた高珪素鋼材の製造方法 - Google Patents
高周波磁気特性に優れた高珪素鋼材の製造方法Info
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- JPS62227077A JPS62227077A JP7148486A JP7148486A JPS62227077A JP S62227077 A JPS62227077 A JP S62227077A JP 7148486 A JP7148486 A JP 7148486A JP 7148486 A JP7148486 A JP 7148486A JP S62227077 A JPS62227077 A JP S62227077A
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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］
本発明は化学気相蒸着（以下、ＣＶＤと称す）法による
高珪素鋼材の製造方法に関する。
高珪素鋼材の製造方法に関する。
［従来の技術及びその問題点］
電磁鋼板として高珪素鋼板が用いられている。
この種の鋼板はＳｉの含イ１吊が増ずほど鉄損が低減さ
れ、Ｓｉ： （ｉ、５％では、磁歪がＯどなり、最大
通ｆ４ｉ率もピークとなる等量も優れた磁気特性を里す
ることが知られている。
れ、Ｓｉ： （ｉ、５％では、磁歪がＯどなり、最大
通ｆ４ｉ率もピークとなる等量も優れた磁気特性を里す
ることが知られている。
従来、高珪素鋼板を製造する方法として、圧延法、直接
鋳造法及び滲珪法があるが、このうち圧延法はＳｉ含右
ａ４％程度までは製造可能であるが、それ以上のＳｉ含
有囚では加工性が著しく悪くなるため冷間加工は困難で
ある。また直接鋳造法、所謂ストリップキャスティング
は圧延法のような加工性の問題は生じないが、未だ開発
途上の技術であり、形状不良を起し易く、特に高珪素鋼
板の製造は困難である。
鋳造法及び滲珪法があるが、このうち圧延法はＳｉ含右
ａ４％程度までは製造可能であるが、それ以上のＳｉ含
有囚では加工性が著しく悪くなるため冷間加工は困難で
ある。また直接鋳造法、所謂ストリップキャスティング
は圧延法のような加工性の問題は生じないが、未だ開発
途上の技術であり、形状不良を起し易く、特に高珪素鋼
板の製造は困難である。
これに対し、滲珪法は低珪素鋼を溶製して圧延により薄
板とした後、表面からＳｉを浸透さぼることにより高珪
素鋼板を製造するもので、これによれば加工性や形状不
良の問題を生じることなく高珪素鋼板を得ることができ
る。
板とした後、表面からＳｉを浸透さぼることにより高珪
素鋼板を製造するもので、これによれば加工性や形状不
良の問題を生じることなく高珪素鋼板を得ることができ
る。
従来この種の方法では、鋼板を５ｉＣｊ ４を含む無酸
化性ガス雰囲気中でＣＶＤ処理し、次いで無酸化性ガス
雰囲気中で拡散熱処理を施し、鋼材表層に蒸着したＳｉ
を鋼板内部に均一に拡散させるという方法が採られる。
化性ガス雰囲気中でＣＶＤ処理し、次いで無酸化性ガス
雰囲気中で拡散熱処理を施し、鋼材表層に蒸着したＳｉ
を鋼板内部に均一に拡散させるという方法が採られる。
しかし、上記拡散熱処理は鋼板を高温状態に比較的長い
時間保持する必要があり、これが処理設備の連続ライン
化を阻害する一因となっている。
時間保持する必要があり、これが処理設備の連続ライン
化を阻害する一因となっている。
また、Ｓｉ含有舟が４．０％以上の高珪素鋼材は脆性で
あり、処理袋鋼板をコイルに捲取る場合破断を生じ易い
等の問題を有している。
あり、処理袋鋼板をコイルに捲取る場合破断を生じ易い
等の問題を有している。
［問題を解決するための手段］
本発明者等はこのような事情に鑑み、ＣＶＤ処理鋼材の
５ｉｌｌ度分布と磁気特性との関係等について検討を重
ねたちのであり、この結果、高珪素鋼材の磁気特性は鋼
材表層部の結晶粒径と５ｉｌｌ度に大きく支配され、表
層部を所定の粒度とＳｉｍ度に調整することにＪ：す、
５ｉｌｌ度を板厚方向で均一どしなくとも十分な磁気特
性が１ｑられることを見い出した。そして、このような
傾向は特に高周波磁気特性にＪ３いて顕著であることも
判った。
５ｉｌｌ度分布と磁気特性との関係等について検討を重
ねたちのであり、この結果、高珪素鋼材の磁気特性は鋼
材表層部の結晶粒径と５ｉｌｌ度に大きく支配され、表
層部を所定の粒度とＳｉｍ度に調整することにＪ：す、
５ｉｌｌ度を板厚方向で均一どしなくとも十分な磁気特
性が１ｑられることを見い出した。そして、このような
傾向は特に高周波磁気特性にＪ３いて顕著であることも
判った。
このため本発明では、ＣＶＤ処理に続く拡散処理を、表
層Ｓ１濃度が鋼材厚み方向中心部のＳｉａ度よりも高い
状態にあるうちに打ち切り、Ｓｉ１１度が鋼材厚み方向
で不均一な鋼材を得るようにしたものである。
層Ｓ１濃度が鋼材厚み方向中心部のＳｉａ度よりも高い
状態にあるうちに打ち切り、Ｓｉ１１度が鋼材厚み方向
で不均一な鋼材を得るようにしたものである。
このような方法によれば短時間の拡散熱処理により磁気
特性が十分確保された鋼材を得ることができる。加えて
、このようにして得られた鋼材は、厚みの中心部が低Ｓ
ｉ１度に維持されているため、靭性が確保され、割れ等
の発生も防ぐことができる。
特性が十分確保された鋼材を得ることができる。加えて
、このようにして得られた鋼材は、厚みの中心部が低Ｓ
ｉ１度に維持されているため、靭性が確保され、割れ等
の発生も防ぐことができる。
第１図は本発明法における鋼材板厚方向の５ｉｌｌ度分
布の変化を示すものであり、３％Ｓｉ添加鋼の鋼板を母
材とし、これをＣＶＤ処理−拡散処理した場合を示して
いる。（＾）はＣＶＤ処理直後の状態を示しており、鋼
板表面にはＦｅ３ Ｓｉ相当（Ｓｉ：１４．５％）の８
１がＭＷしている。本発明ではこのような鋼板を（Ｂ）
の状態まで拡散熱処理し、板厚方向でＳｉ１度が不均一
な鋼板を得る。（ｒ３）に示す例では表層の５ｉｌｌ度
が６．５％になるまで拡散熱処理が施されたものであり
、板厚中心部はほぼ母材Ｓｉ濃度たる３％に維持されて
いる。
布の変化を示すものであり、３％Ｓｉ添加鋼の鋼板を母
材とし、これをＣＶＤ処理−拡散処理した場合を示して
いる。（＾）はＣＶＤ処理直後の状態を示しており、鋼
板表面にはＦｅ３ Ｓｉ相当（Ｓｉ：１４．５％）の８
１がＭＷしている。本発明ではこのような鋼板を（Ｂ）
の状態まで拡散熱処理し、板厚方向でＳｉ１度が不均一
な鋼板を得る。（ｒ３）に示す例では表層の５ｉｌｌ度
が６．５％になるまで拡散熱処理が施されたものであり
、板厚中心部はほぼ母材Ｓｉ濃度たる３％に維持されて
いる。
このようにして得られる鋼材は、拡散熱処理温度と処理
時間を選択して表層部を適当な粒径とＳｉ濃度に調整す
ることにより、優れた磁気特性、特に高周波磁気特性を
確保することができる。
時間を選択して表層部を適当な粒径とＳｉ濃度に調整す
ることにより、優れた磁気特性、特に高周波磁気特性を
確保することができる。
第２図は本発明法を実施するための連続ラインを示すも
ので、１は加熱炉、２はＣｖＤ処理炉、３は拡散処理炉
、４は冷却炉である。このような連続ラインでは、鋼帯
Ｓは加熱炉１でＣＶＤ処理温度またはその近傍まで無酸
化加熱された後、ＣＶＯ５＋１理炉２ Ｇｌ： ４ カ
ｈ、５ｉＣＪ！ ４ ｅ含ｔｒｆｉ酸化性ガス雰囲気中
でＣＶＤ法にょる滲珪処理が施すレる。５ｉｌｌ） ４
を含む無酸化性ガスとは、中性或いは還元性ガスを意味
し、５ｉＣＪ ４のキャリアガスとしてはＡｒ 、 Ｎ
２ 、ト１ ａ 、 Ｈ２、Ｃ１１４等ヲ使用すること
ができる。これらキャリアガスのうち、排ガスの処理性
を考慮した場合、１−１２ 、 Ｃ１１４等はＩＩｃρ
を発生させその処理の必要性が生じる難点があり、この
ような問題を生じないＡｒ 、 Ｈｅ 。
ので、１は加熱炉、２はＣｖＤ処理炉、３は拡散処理炉
、４は冷却炉である。このような連続ラインでは、鋼帯
Ｓは加熱炉１でＣＶＤ処理温度またはその近傍まで無酸
化加熱された後、ＣＶＯ５＋１理炉２ Ｇｌ： ４ カ
ｈ、５ｉＣＪ！ ４ ｅ含ｔｒｆｉ酸化性ガス雰囲気中
でＣＶＤ法にょる滲珪処理が施すレる。５ｉｌｌ） ４
を含む無酸化性ガスとは、中性或いは還元性ガスを意味
し、５ｉＣＪ ４のキャリアガスとしてはＡｒ 、 Ｎ
２ 、ト１ ａ 、 Ｈ２、Ｃ１１４等ヲ使用すること
ができる。これらキャリアガスのうち、排ガスの処理性
を考慮した場合、１−１２ 、 Ｃ１１４等はＩＩｃρ
を発生させその処理の必要性が生じる難点があり、この
ような問題を生じないＡｒ 、 Ｈｅ 。
Ｎ２が望ましく、さらに材料の窒化を防止するという観
点からすればこれらのうちでも特にＡｒ。
点からすればこれらのうちでも特にＡｒ。
Ｉ」ｃが最も好ましい。
ＣＶＤ処理における銅帯表面の主反応は、５Ｆｅ＋ ５
ｉＣｊｌ ４−＋Ｆｅ３Ｓｉ＋２ＦｅＣＪ） ２↑であ
る。Ｓｉ１原子が銅帯面に蒸着してＦｅ３ Ｓｉ層を形
成し、Ｆｅ２原子がＦｅＣｊ！ ２となり、ＦｅＣ，Ｉ
ｌ ２の沸点１０２３℃以上の温度において気体状態で
鋼帯表面から放散される。したがってＳｉ原子猾が２８
．０８６、「ｅ原子量が５５．８４７であることから、
鋼帯は質量減少し、これに伴い板厚も減少することにな
る。ちなみに、Ｓｉ３％銅帯を母材とし、ＣＶＤ処理で
Ｓｉ６．５％銅帯を製造すると、質量は８．７％減少し
、板厚は約７．１％減少する。
ｉＣｊｌ ４−＋Ｆｅ３Ｓｉ＋２ＦｅＣＪ） ２↑であ
る。Ｓｉ１原子が銅帯面に蒸着してＦｅ３ Ｓｉ層を形
成し、Ｆｅ２原子がＦｅＣｊ！ ２となり、ＦｅＣ，Ｉ
ｌ ２の沸点１０２３℃以上の温度において気体状態で
鋼帯表面から放散される。したがってＳｉ原子猾が２８
．０８６、「ｅ原子量が５５．８４７であることから、
鋼帯は質量減少し、これに伴い板厚も減少することにな
る。ちなみに、Ｓｉ３％銅帯を母材とし、ＣＶＤ処理で
Ｓｉ６．５％銅帯を製造すると、質量は８．７％減少し
、板厚は約７．１％減少する。
以上のようにしてＣＶＤ処理された鋼帯Ｓは、引き続き
拡散炉３に導かれ５ｉＣＪ） ４を含まない無酸化性ガ
ス雰囲気中で上述したような拡散処理が施される。この
ような拡散処理後、鋼帯Ｓは冷却炉４で冷却され、しか
る後捲取られる。
拡散炉３に導かれ５ｉＣＪ） ４を含まない無酸化性ガ
ス雰囲気中で上述したような拡散処理が施される。この
ような拡散処理後、鋼帯Ｓは冷却炉４で冷却され、しか
る後捲取られる。
なお、本発明は鋼帯に限らず、切板やブレス成品等の加
工材をその製造対象とすることができる。
工材をその製造対象とすることができる。
また、拡散熱処理は連続焼鈍方式のほか、バッチ焼鈍方
式で行うことができ、この場合には、真空焼鈍、無酸性
雰囲気焼鈍等（不活性雰囲気、還元性雰囲気焼鈍）いず
れ方法で行うこともできる。
式で行うことができ、この場合には、真空焼鈍、無酸性
雰囲気焼鈍等（不活性雰囲気、還元性雰囲気焼鈍）いず
れ方法で行うこともできる。
［実 施 例］
第２図に示１連続プロセスにより、それぞれ同量のＳｉ
蒸着狙で拡散処理時間を変えた鋼帯を製造し、これらの
鋼帯のＳｉ拡散の度合い及び磁気特性を調べた。
蒸着狙で拡散処理時間を変えた鋼帯を製造し、これらの
鋼帯のＳｉ拡散の度合い及び磁気特性を調べた。
具体的には、板厚０．３５ｍ＋、板幅９００＃ＩＩＩの
Ｓｉ３％含有鋼帯を素材とし、ラインスピードを５〜５
０ｍｐｍの節回で変化させることにより拡散炉の通過時
間を変え、ＣＶＤ５Ｉ！Ｘ埋を行った。なお、ラインス
ピードの違いによってＳｉ蒸着量が変化しないようにす
るため、ラインスピードに応じＣＶＤ雰囲気ガス中の５
ｉＣｊ） ４８度、及びガス吹付ノズルからの雰囲気ガ
ス吹付量を変え、Ｓｉの蒸着■がラインスピードに関係
なく一定となるよう調整した。
Ｓｉ３％含有鋼帯を素材とし、ラインスピードを５〜５
０ｍｐｍの節回で変化させることにより拡散炉の通過時
間を変え、ＣＶＤ５Ｉ！Ｘ埋を行った。なお、ラインス
ピードの違いによってＳｉ蒸着量が変化しないようにす
るため、ラインスピードに応じＣＶＤ雰囲気ガス中の５
ｉＣｊ） ４８度、及びガス吹付ノズルからの雰囲気ガ
ス吹付量を変え、Ｓｉの蒸着■がラインスピードに関係
なく一定となるよう調整した。
本実施例では、母材を含めた平均５ｉｉｌ１度が６．
ｓｗｔ％となるような蒸着量でＳｉを蒸着させ、また一
連の処理は第３図に示す熱ナイクルで行った。なお、拡
散処理時間が短い銅帯については、表層部のＳｉ量が非
常に多いことから、表層のヒビ割れを防止するため温間
（２５０〜３００℃）で捲取った。
ｓｗｔ％となるような蒸着量でＳｉを蒸着させ、また一
連の処理は第３図に示す熱ナイクルで行った。なお、拡
散処理時間が短い銅帯については、表層部のＳｉ量が非
常に多いことから、表層のヒビ割れを防止するため温間
（２５０〜３００℃）で捲取った。
第４図は、ＣＶＤ処理ままの鋼帯、Ｊ３よび拡散時間が
各５分、１０分、２０分、４０分の上記鋼帯について、
板厚方向断面の５ｉｌｔ１度およびＦｅｌｌｌ度を、Ｘ
ＭＡにより測定したもので、約４０分の拡散処理（１２
００℃）で、はぼ均一にＳｉが拡散されている。
各５分、１０分、２０分、４０分の上記鋼帯について、
板厚方向断面の５ｉｌｔ１度およびＦｅｌｌｌ度を、Ｘ
ＭＡにより測定したもので、約４０分の拡散処理（１２
００℃）で、はぼ均一にＳｉが拡散されている。
第５図は上記と同様条件により拡散時間を変えて得られ
たサンプルについて、磁気特性たる鉄損を測定した結果
を示Ｊもので、拡散処理時間１０分程度、すなわち第４
図（Ｃ）程度のＳｉ拡散状態でＳｉを均一拡散さＵた場
合とほぼ同等の十分に高い磁気特性が得られていること
が判る。
たサンプルについて、磁気特性たる鉄損を測定した結果
を示Ｊもので、拡散処理時間１０分程度、すなわち第４
図（Ｃ）程度のＳｉ拡散状態でＳｉを均一拡散さＵた場
合とほぼ同等の十分に高い磁気特性が得られていること
が判る。
［発明の効果］
以上述べた本発明によれば短い拡散処理時間で十分な磁
気特性を有する畠珪素鋼材を装造することができ、しか
も鋼材の靭性の改善を図ることができ、このため、連続
ラインによる場合でもラインの長大化を招くことなく高
品質の高珪素鋼板を −能率的に製造することがで
きる。
気特性を有する畠珪素鋼材を装造することができ、しか
も鋼材の靭性の改善を図ることができ、このため、連続
ラインによる場合でもラインの長大化を招くことなく高
品質の高珪素鋼板を −能率的に製造することがで
きる。
第１図は本発明の拡散熱処理における鋼帯板厚方向のＳ
ｉ ７Ｊ度分布の変化を示すものである。第２図は本
発明法を実施するための連続処理ラインを示す説明図で
ある。第３図は実施例で採った熱サイクルを示すもので
ある。第４図（ａ）〜（ａ）は実施例における各供試材
の５ｉｉｌ１度分布を示すものである。第５図は実施例
における各供試材の磁気特性を示すものである。 図において、１は加熱炉、２はＣＶＤ処理炉、３は拡散
処理炉、Ｓは鋼帯である。 第 ｌ コ 第２図 昭和６１年 ６Ｊ］２５０ 特許庁長Ｉ７ 宇 賀 道 部 殿（特許予審
？ｉ’自 殿）１、事
件の表示 昭和６１ 年 特 許 願力 ７１４８４号２ 発明
の名称 高珪素鋼材の製造方法 （４１２） 日本ｇＩｌｌ管株式会社４、代理人 ５ 補正命令の日付 補 正 内 容 １本願明細書中力７頁２行目中「いずれ方法で」とある
を「いずれの方法で」と訂正する。
ｉ ７Ｊ度分布の変化を示すものである。第２図は本
発明法を実施するための連続処理ラインを示す説明図で
ある。第３図は実施例で採った熱サイクルを示すもので
ある。第４図（ａ）〜（ａ）は実施例における各供試材
の５ｉｉｌ１度分布を示すものである。第５図は実施例
における各供試材の磁気特性を示すものである。 図において、１は加熱炉、２はＣＶＤ処理炉、３は拡散
処理炉、Ｓは鋼帯である。 第 ｌ コ 第２図 昭和６１年 ６Ｊ］２５０ 特許庁長Ｉ７ 宇 賀 道 部 殿（特許予審
？ｉ’自 殿）１、事
件の表示 昭和６１ 年 特 許 願力 ７１４８４号２ 発明
の名称 高珪素鋼材の製造方法 （４１２） 日本ｇＩｌｌ管株式会社４、代理人 ５ 補正命令の日付 補 正 内 容 １本願明細書中力７頁２行目中「いずれ方法で」とある
を「いずれの方法で」と訂正する。
Claims (1)
- 鋼材を、ＳｉＣｌ＿４を含む無酸化性ガス雰囲気中で、
化学気相蒸着法により滲珪処理し、次いで、ＳｉＣｌ＿
４を含まない無酸化性ガス雰囲気中でＳｉの拡散処理を
行う方法において、拡散処理を、表層Ｓｉ濃度が鋼材厚
み方向中心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打
ち切り、Ｓｉ濃度が鋼材厚み方向で不均一な鋼材を得る
ことを特徴とする高珪素鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7148486A JPS62227077A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高周波磁気特性に優れた高珪素鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7148486A JPS62227077A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高周波磁気特性に優れた高珪素鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227077A true JPS62227077A (ja) | 1987-10-06 |
| JPH0549744B2 JPH0549744B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=13461967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7148486A Granted JPS62227077A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 高周波磁気特性に優れた高珪素鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62227077A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947596A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Nkk Corporation | Silicon steel having low residual magnetic flux density |
| US5993568A (en) * | 1998-03-25 | 1999-11-30 | Nkk Corporation | Soft magnetic alloy sheet having low residual magnetic flux density |
| CN116904916A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-10-20 | 武汉理工大学 | 一种高温液相渗硅制备高硅硅钢片的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4893522A (ja) * | 1972-03-13 | 1973-12-04 | ||
| JPS4974133A (ja) * | 1972-11-17 | 1974-07-17 | ||
| JPS5011942A (ja) * | 1973-06-08 | 1975-02-06 | ||
| JPS5017337A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-02-24 | ||
| JPS5342019A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Hitachi Ltd | Floating type magnetic head |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP7148486A patent/JPS62227077A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4893522A (ja) * | 1972-03-13 | 1973-12-04 | ||
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| JPS5017337A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-02-24 | ||
| JPS5342019A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Hitachi Ltd | Floating type magnetic head |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5993568A (en) * | 1998-03-25 | 1999-11-30 | Nkk Corporation | Soft magnetic alloy sheet having low residual magnetic flux density |
| EP0947596A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Nkk Corporation | Silicon steel having low residual magnetic flux density |
| CN116904916A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-10-20 | 武汉理工大学 | 一种高温液相渗硅制备高硅硅钢片的方法 |
| CN116904916B (zh) * | 2023-06-21 | 2024-01-02 | 武汉理工大学 | 一种高温液相渗硅制备高硅硅钢片的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549744B2 (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |