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JPH0465899B2 - - Google Patents
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JPH0465899B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0465899B2
JPH0465899B2 JP16551886A JP16551886A JPH0465899B2 JP H0465899 B2 JPH0465899 B2 JP H0465899B2 JP 16551886 A JP16551886 A JP 16551886A JP 16551886 A JP16551886 A JP 16551886A JP H0465899 B2 JPH0465899 B2 JP H0465899B2
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JP
Japan
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steel
treatment
temperature
steel material
diffusion
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JP16551886A
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Japanese (ja)
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JPS6324052A (en
Inventor
Masahiro Abe
Kazuhisa Okada
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は滲珪処理による高珪素鋼材の製造方法
に関する。 [従来の技術] 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の含有量が増すおど鉄損が低減
され、Si:6.5%では、磁歪が0となり、最大透
磁率もピークとなる等最も優れた磁気特性を呈す
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含有量4%程度までは製造可能である
が、それ以上のSi含有量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、所謂ストリツプキヤステイングは圧延法のよ
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を浸透させるこ
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。 [発明が解決しようとする問題点] この滲珪法は、五弓、安部により提案され、三
谷、大西らにより詳しく検討されたものであるが
従来提案された方法はいずれも浸透処理時間が30
分以上と長く、工業的な連続生産には適用できな
いという根本的な問題がある。また処理温度も
1230℃程度と極めて高いことから浸透処理後の薄
鋼板の形状が極めて悪く、加えて処理温度が高過
ぎるためエツジ部が過加熱によつて溶解するおそ
れがある。 本発明はこのような従来技術の欠点を改善する
ためになされたもので、短時間の処理により高品
質の高珪素鋼材を提案して製造することができる
方法の提供を目的とする。 [問題を解決するための手段] このため本発明は、鋼材をSiCl4を用いたプラ
ズマ化学気相蒸着法またはSiイオンを用いたイオ
ンビーム照射法により処理して表面にSiを富化さ
せ、次いで鋼板に、Feイオンビームを照射する
ことにより、Siを鋼材内部に拡散させると同時に
Feを表層部に富化させるようにしたことをその
基本的特徴とする。 以下、本発明の詳細を説明する。 本発明において、母材たる鋼材には鋼帯または
切板、さらにはプレス成品等の加工材が含まれ
る。 また鋼材の成分組成は、特に限定はないが、優
れた磁気特性を得るため以下のように定めるのが
好ましい。 3〜6.5%Si−Fe合金の場合 C:0.01%以下、Si:0〜4.0%、Mn:2%
以下、その他不可避不純物は極力低い方が望ま
しい。 センダスト合金の場合 C:0.01%以下、Si:4%以下、Al:3〜8
%、Ni:4%以下、Mn;2%以下、Cr、Ti
などの耐食性を増す元素5%以下、その他の不
可避不純物は極力低い方が望ましい。 鋼材は熱間圧延−冷間圧延により得られるもの
に限らず、直接鋳造・急冷凝固法により得られた
ものでもよい。 なお、鋼材はCVD処理により板厚が減少する
ものであり、このため最後製品板厚に対し減少板
厚分を付加した板厚のものを用いる必要がある。 本発明はこのような鋼材にSi蒸着(Si注入によ
る富化)処理−拡散処理を施すことにより高珪素
鋼材を得るものである。 まず、鋼材に対するSi蒸着処理は、SiCl4ガス
を用いたプラズマ化学気相蒸着(以下、プラズマ
CVDと称す)、またSi+イオンを用いたイオンビ
ーム照射により行うものであり、これらの方法を
採るこにより、鋼材を低い処理温度で処理するこ
とができる。 このうち、プラズマCVDにるSi蒸着処理では、
鋼材はまずCVD処理温度まで無酸化加熱された
後、SiCl4を含む無酸化ガス雰囲気中でプラズマ
CVD処理がなされ、その表面にSi蒸着(注入に
よる富化)する。プラズマCVD処理では、Siが
高温化(一部イオン化)し、これが鋼帯に蒸着す
る。 プラズマCVD処理は、鋼材温度が高いほど反
応が促進され大きな蒸着速度が得られるが、200
〜800℃程度の温度でも十分満足し得る蒸着速度
を得ることができる。第1図は鋼材温度と蒸着温
度及びFeCl2生成量との関係を示すものである。
同図に示すように鋼材温度が1000℃を超えると蒸
着速度が急速に向上するが、このような高温にな
ると鋼材の形状不良を起し易く、また鋼材表面で
生成するFeCl2(固相)が増大し、最終表面性状
を悪化させる。また、本発明では、Si蒸着処理に
続きイオンビーム照射による拡散処理がなされる
が、この処理は真空系で行う必要がある。そし
て、鋼材を高温で処理した場合、シールの問題か
ら上記真空系を実現するのは困難であり、この意
味でも鋼材は200〜800℃の温度でプラズマCVD
処理することが好ましい。 第2図及び第3図は鋼帯のプラズマCVD処理
状況を示すもので、CVD処理帯を構成する炉体
6の内部には、鋼帯sの各面と対向するようにし
て多数のガス通孔8を有する電極板7a,7bが
配置され、供給口9から供給された反応ガスは前
記ガス通孔8を通つて鋼帯面に導かれるようにな
つており、鋼帯Sと電極板7a,7b間に高電圧
をかけるプラズマが発生し、高温状態になつたSi
が鋼帯に蒸着する。なお、図中10は排気ポート
である。 またイオンビーム照射によるSi蒸着処理は、鋼
材面にSi+イオンを照射することにより行われる。
この処理は分子或いは原子をイオン化し、これを
磁界中で加速して鋼材面に衝突させることにより
行われるもので、これによりSiは鋼材面に蒸着
(注入による富化)される。この処理は鋼材が常
温の状態でも行うことができる。なお、このイオ
ンビーム照射は所定の真空条件下で行う必要があ
る。 以上のようにしてSi蒸着処理された鋼材はイオ
ンビーム照射による拡散処理が施される。すなわ
ち、CVD処理直後では、鋼材表面近くはSi濃度
が高く、中心部分では母材Si濃度のままであり、
これを均熱・拡散処理し均一Si濃度或いは所定の
濃度分布とする必要がある。 Siを鋼材内部に拡散させる方法として均熱拡散
があるが、この方式は拡散に比較的長い時間を要
し、処理ラインを長大化させるとともに、高温で
均熱するため鋼帯の形状不良、通板の不安定化、
表面スリ傷の発生等の問題を生じ易い。これに対
し、本発明におけるイオンビーム照射による拡散
では、短時間で拡散処理を完了させることがで
き、加えて、800℃以下の温度でも拡散が可能で
あり、上述したような鋼帯形状不良等の諸問題を
適切に回避できる。このイオンビーム照射は、高
い運動エネルギーを持つたイオンを固体表面に衝
突させるもので、主としてその衝突の際の運動エ
ネルギーの熱エネルギーへの変換による固体温度
の上昇効果により、Siの拡散がなされる。 この拡散処理において鋼板に衝突させるイオン
種としては、以下のような理由からFe+イオンが
用いられる。 (イ) Ar+、He+等の不活性ガスイオンを用いた場
合、鋼材表面層内にAr、He等が残留してしま
うという問題があるが、Feは母材と同一の元
素であるため、残留による問題を生じない。 (ロ) イオンの質量が大きく、衝突効果が大きい。 (ハ) CVD処理において鋼材のFeが消耗されるが、
わずかではあるがその消耗分を補うことができ
る。 (ニ) イオン化するためには気体状のものが好まし
く、CVD過程で発生するFeCl2(沸点1023℃)
が使用できる。 このイオンビーム照射による拡散処理も所定の
真空条件下で行われる。 なお以上の拡散処理は、Siが鋼材(主に鋼帯)
に均一に拡散させるまで行つてもよいが、場合に
よつては、その処理を表層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濃度が厚み方向で不均一な鋼材を得るよ
うにしてもよい。 以上のような拡散処理の後、鋼材は必要に応じ
て冷却される。すなわち、Siの蒸着がプラズマ
CVDでなされたときは鋼材は所定の温度に加熱
されており、この場合には通常冷却される。一
方、Si蒸着がイオンビーム照射でなされる場合に
は、鋼材は必ずしも加熱状態に置かれる訳ではな
いので冷却が行われない場合もある。なお、鋼帯
の場合には、通常、常温ないし300℃までの温間
状態で巻取られる。 本発明は鋼帯に限らず、切板やプレス成品等の
加工材をその対象とすることができ、対象がこの
ようなものである場合には、鋼材はコンベア装置
等により各処理帯を搬送されることになる。 なお、滲珪処理の原料ガスとしては、上述した
SiCl4以外に、Si2Cl6、SiH4、SiHCl3等のハロゲ
ン化物がある。 [実施例] 第4図はSi蒸着処理にプラズマCVD法を用い
た場合の薄鋼板製造ラインの一例を示すもので、
図において、1は加熱帯、2はCVD処理帯、3
は拡散処理帯、4は冷却帯、5はイオンビーム照
射装置である。 このようなラインによる製造プロセスの一例を
説明すると、まず鋼帯Sは加熱帯1で600℃程度
まで無酸化加熱された後、CVD処理帯2に導か
れ、ここで、SiCl4(20%)及びH2(80%)からな
る反応ガス中でプラズマCVD処理がなされる。
鋼帯Sは同温度に保持されたまま拡散処理帯3に
導かれ、FeCl2を気化、イオン化して得られた
Fe+イオンが約200keVのエネルギーで照射され、
拡散処理がなされる。このような処理後、鋼帯S
は冷却帯で常温〜300℃程度に冷却され、コイル
に巻取られる。 第5図はSi蒸着処理にイオンビーム照射法を用
いた場合の薄鋼板製造ラインの一例を示すもの
で、6はイオン照射帯、3′は拡散処理帯、4′は
無酸化冷却帯である。 このようなラインによる製造プロセスの一例を
説明すると、鋼帯Sは常温でイオン照射帯6に導
入され、約10-4torrの真空下で、Si+イオンが約
500keVの加速エネルギーで照射され、Siが鋼帯
面に蒸着(注入による富化)する。この照射で
は、運動エネルギーが熱エネルギーに変換される
ことにより、鋼帯Sも昇温する。次いで、鋼帯S
は拡散処理帯3′において、FeCl2を気化、イオ
ン化することにより得られたFe+イオンを上記と
同様の真空下で約200keVの加速エネルギーで照
射し、Siの拡散処理がなされる。鋼帯Sは例えば
拡散処理帯3′の後段において加熱することがで
き、これにより拡散処理をより効果的に行うこと
ができる。このような拡散処理後、鋼帯Sは無酸
化冷却帯4′で冷却され、コイルに巻取られる。 以下、本発明の具体的な実施例を挙げる。 第2図のプラズマCVD装置を組み込んだ第4
図のラインにおいて、下記鋼材のSiの富化を実施
した。 ●鋼材:板厚0.3mm、板幅400mmの3%Si含有珪素
鋼板 成分(wt%):
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing high-silicon steel materials by silicon leaching treatment. [Prior Art] High-silicon steel sheets are used as electromagnetic steel sheets.
It is known that this type of steel sheet exhibits the most excellent magnetic properties, with iron loss reduced as the Si content increases, and at 6.5% Si, magnetostriction becomes 0 and maximum magnetic permeability reaches its peak. . Conventionally, methods for producing high-silicon steel sheets include the rolling method, direct casting method, and silicon extrusion method. Of these, the rolling method can produce Si steel sheets with a Si content of up to about 4%, but Cold working is difficult because the workability deteriorates significantly. In addition, although the direct casting method, so-called strip casting, does not have workability problems like the rolling method, it is still a technology under development and is prone to shape defects, making it particularly difficult to manufacture high-silicon steel sheets. be. On the other hand, the silicon permeation method produces high-silicon steel sheets by melting low-silicon steel, rolling it into thin sheets, and then infiltrating Si from the surface. A high-silicon steel plate can be obtained without causing any problems. [Problems to be solved by the invention] This infiltration method was proposed by Goyumi and Abe, and was studied in detail by Mitani and Onishi et al. However, all of the previously proposed methods required an infiltration treatment time of 30 minutes.
There is a fundamental problem that the process is long (more than 1 minute) and cannot be applied to industrial continuous production. Also, the processing temperature
Since the temperature is extremely high at around 1230°C, the shape of the thin steel sheet after the penetration treatment is extremely poor, and in addition, because the treatment temperature is too high, there is a risk that the edges may melt due to overheating. The present invention has been made in order to improve the drawbacks of the prior art, and aims to provide a method for producing high-quality high-silicon steel materials in a short processing time. [Means for solving the problem] For this reason, the present invention treats a steel material by a plasma enhanced chemical vapor deposition method using SiCl 4 or an ion beam irradiation method using Si ions to enrich the surface with Si, Next, by irradiating the steel plate with an Fe ion beam, Si is diffused into the steel material and at the same time
Its basic feature is that Fe is enriched in the surface layer. The details of the present invention will be explained below. In the present invention, the base material steel material includes steel strips, cut plates, and processed materials such as pressed products. Further, the composition of the steel material is not particularly limited, but is preferably determined as follows in order to obtain excellent magnetic properties. For 3-6.5% Si-Fe alloy C: 0.01% or less, Si: 0-4.0%, Mn: 2%
Below, it is desirable that other unavoidable impurities be as low as possible. For Sendust alloy: C: 0.01% or less, Si: 4% or less, Al: 3-8
%, Ni: 4% or less, Mn; 2% or less, Cr, Ti
It is desirable that the content of elements that increase corrosion resistance, such as 5% or less, and other unavoidable impurities be as low as possible. The steel material is not limited to one obtained by hot rolling-cold rolling, but may be one obtained by direct casting or rapid solidification. Note that the thickness of steel material is reduced by CVD treatment, and therefore it is necessary to use a material whose thickness is the final product thickness plus the reduced thickness. The present invention obtains a high-silicon steel material by subjecting such steel material to Si vapor deposition (enrichment by Si injection) and diffusion treatment. First, the Si vapor deposition treatment for steel materials is plasma chemical vapor deposition (hereinafter referred to as plasma chemical vapor deposition) using SiCl4 gas.
(referred to as CVD) or ion beam irradiation using Si + ions.By adopting these methods, steel materials can be treated at low processing temperatures. Of these, Si vapor deposition treatment using plasma CVD
The steel material is first heated to the CVD treatment temperature without oxidation, and then subjected to plasma treatment in a non-oxidation gas atmosphere containing SiCl4 .
A CVD process is performed to deposit Si on the surface (enrichment by implantation). In the plasma CVD process, Si is heated to high temperature (partially ionized) and deposited on the steel strip. In plasma CVD treatment, the higher the temperature of the steel, the faster the reaction and the faster the deposition rate.
A sufficiently satisfactory deposition rate can be obtained even at temperatures of about ~800°C. FIG. 1 shows the relationship between steel material temperature, vapor deposition temperature, and amount of FeCl 2 produced.
As shown in the figure, when the steel material temperature exceeds 1000℃, the deposition rate increases rapidly, but at such high temperatures, the shape of the steel material tends to be defective, and FeCl 2 (solid phase) is generated on the surface of the steel material. increases, deteriorating the final surface quality. Further, in the present invention, a diffusion process by ion beam irradiation is performed following the Si vapor deposition process, but this process needs to be performed in a vacuum system. When steel materials are treated at high temperatures, it is difficult to realize the vacuum system described above due to sealing problems, and in this sense, steel materials are processed by plasma CVD at temperatures of 200 to 800 degrees Celsius.
Preferably, it is treated. Figures 2 and 3 show the plasma CVD treatment of a steel strip. Inside the furnace body 6 constituting the CVD treatment zone, there are many gas passages facing each side of the steel strip s. Electrode plates 7a and 7b having holes 8 are arranged, and the reaction gas supplied from the supply port 9 is guided to the steel strip surface through the gas passage hole 8, so that the steel strip S and the electrode plate 7a , 7b, a high voltage plasma is generated, and the Si reaches a high temperature.
is deposited on the steel strip. Note that 10 in the figure is an exhaust port. Further, the Si vapor deposition process by ion beam irradiation is performed by irradiating the steel surface with Si + ions.
This process is performed by ionizing molecules or atoms, accelerating them in a magnetic field, and causing them to collide with the steel surface, whereby Si is vapor deposited (enriched by implantation) on the steel surface. This treatment can be performed even when the steel material is at room temperature. Note that this ion beam irradiation must be performed under predetermined vacuum conditions. The steel material subjected to the Si vapor deposition treatment as described above is subjected to a diffusion treatment by ion beam irradiation. In other words, immediately after CVD treatment, the Si concentration is high near the steel surface, and the Si concentration remains the same as the base material in the center.
It is necessary to perform soaking and diffusion treatment to obtain a uniform Si concentration or a predetermined concentration distribution. Soaking diffusion is a method for diffusing Si into steel materials, but this method takes a relatively long time for diffusion, lengthens the processing line, and because it is soaked at a high temperature, it may cause poor shape of the steel strip. destabilization of the plate;
Problems such as surface scratches are likely to occur. In contrast, the diffusion process using ion beam irradiation in the present invention can complete the diffusion process in a short time, and in addition, diffusion can be performed even at temperatures below 800°C, and the above-mentioned problems such as the steel strip shape defects etc. problems can be appropriately avoided. In this ion beam irradiation, ions with high kinetic energy collide with the solid surface, and Si is diffused mainly due to the effect of increasing the solid temperature due to the conversion of kinetic energy into thermal energy during the collision. . In this diffusion process, Fe + ions are used as the ion species to collide with the steel plate for the following reasons. (b) When using inert gas ions such as Ar + and He + , there is a problem that Ar, He, etc. remain in the steel surface layer, but since Fe is the same element as the base metal. , does not cause any problems due to residue. (b) The mass of the ions is large, and the collision effect is large. (c) Although Fe in steel is consumed during CVD treatment,
Although it is a small amount, it can compensate for the amount of consumption. (d) FeCl 2 (boiling point 1023℃) is preferably gaseous and is generated during the CVD process for ionization.
can be used. This diffusion process by ion beam irradiation is also performed under predetermined vacuum conditions. In addition, the above diffusion treatment is performed when Si is applied to steel materials (mainly steel strips).
However, in some cases, the treatment may be stopped while the surface layer Si concentration is higher than the Si concentration in the center of the steel material, so that the Si concentration is uniform throughout the thickness. It may be possible to obtain a uniform steel material. After the above diffusion treatment, the steel material is cooled if necessary. In other words, Si vapor deposition is
When CVD is used, the steel material is heated to a predetermined temperature, and in this case it is usually cooled. On the other hand, when Si vapor deposition is performed by ion beam irradiation, the steel material is not necessarily placed in a heated state, so cooling may not be performed. In addition, in the case of steel strip, it is usually wound in a warm state from room temperature to 300°C. The object of the present invention is not limited to steel strips, but can also be applied to processed materials such as cut plates and pressed products, and when the object is such, the steel material is conveyed through each processing band by a conveyor device etc. will be done. In addition, the raw material gas for the silicon exfoliation treatment is as described above.
In addition to SiCl 4 , there are halides such as Si 2 Cl 6 , SiH 4 , and SiHCl 3 . [Example] Figure 4 shows an example of a thin steel plate production line when plasma CVD method is used for Si vapor deposition treatment.
In the figure, 1 is a heating zone, 2 is a CVD treatment zone, and 3 is a heating zone.
4 is a diffusion treatment zone, 4 is a cooling zone, and 5 is an ion beam irradiation device. To explain an example of the manufacturing process using such a line, first, the steel strip S is heated without oxidation to about 600°C in the heating zone 1, and then guided to the CVD treatment zone 2, where it is heated with SiCl 4 (20%). and H 2 (80%).
Steel strip S was led to diffusion treatment zone 3 while being maintained at the same temperature, and FeCl 2 was vaporized and ionized.
Fe + ions are irradiated with an energy of about 200 keV,
Diffusion processing is performed. After such treatment, the steel strip S
is cooled in a cooling zone to room temperature to around 300°C, and then wound into a coil. Figure 5 shows an example of a thin steel sheet production line when ion beam irradiation is used for Si vapor deposition, where 6 is an ion irradiation zone, 3' is a diffusion treatment zone, and 4' is a non-oxidation cooling zone. . To explain an example of the manufacturing process using such a line, the steel strip S is introduced into the ion irradiation zone 6 at room temperature, and under a vacuum of approximately 10 -4 torr, Si + ions are irradiated with approximately
It is irradiated with an acceleration energy of 500 keV, and Si is vapor deposited (enriched by injection) on the steel strip surface. In this irradiation, the temperature of the steel strip S is also increased by converting kinetic energy into thermal energy. Next, steel strip S
In the diffusion treatment zone 3', Fe + ions obtained by vaporizing and ionizing FeCl 2 are irradiated with an acceleration energy of about 200 keV under the same vacuum as above, and Si diffusion treatment is performed. The steel strip S can be heated, for example, after the diffusion treatment zone 3', thereby making it possible to perform the diffusion treatment more effectively. After such a diffusion treatment, the steel strip S is cooled in a non-oxidizing cooling zone 4' and wound into a coil. Hereinafter, specific examples of the present invention will be given. No. 4, which incorporates the plasma CVD device shown in Figure 2.
In the line shown in the figure, the following steel materials were enriched with Si. ●Steel material: 3% Si-containing silicon steel sheet with a thickness of 0.3 mm and a width of 400 mm Composition (wt%):

【表】 また、その処理条件は以下の通りである。 ●加熱温度:400℃ ●CVD処理条件 処理温度:400℃ 反応ガス供給濃度:SiCl420%、N2残部 ●拡散処理条件 処理温度:600℃ 真空度:10-4torr Feイオン照射強度:200keV ●冷却帯出口板温:60℃ このような条件で、ラインスピード0.5mpmで
製造を行つた結果、CVD処理過程でのClによる
Feの減少(FeCl2としての放散)は、低温処理で
あるためにほとんどなく、拡散処理過程における
Fe富化により、約5g/mm2のFe分の富化がなさ
れた。最終的な製品として、Siを6.5%含む高珪
素鋼板をコイル・フオームで製造することができ
た。 また、第5図のラインにて上記と同じ鋼材を用
い、Siイオンビーム照射にて5%珪素鋼板の製造
を実施した。 その処理条件は以下の通りである。 ●Siイオン照射条件 照射濃度:500keV 真空度:10-4torr ●拡散処理条件 Feイオン照射強度:200keV 真空度:10-4torr このような条件で、ラインスピード0.2mpmで
製造を行つた結果、Siが約45g/mm2富化され、最
終的にSi濃度4.8%の珪素鋼板を製造することが
できた。 [発明の効果] 以上述べた本発明によれば、Si蒸着処理を比較
的低い温度で行うことができ、また続く拡散処理
も低い温度でしかも短時間で行うことができ、こ
のため鋼帯の形状不良やエツジ部溶解等の問題を
生じさせることがなく、しかも短いラインにより
高品質の高珪素鋼材を能率的に製造することがで
きる。
[Table] The processing conditions are as follows. ●Heating temperature: 400℃ ●CVD processing conditions Processing temperature: 400℃ Reaction gas supply concentration: SiCl 4 20%, N 2 balance ●Diffusion processing conditions Processing temperature: 600℃ Degree of vacuum: 10 -4 torr Fe ion irradiation intensity: 200keV ●Cooling zone outlet plate temperature: 60℃ As a result of manufacturing at a line speed of 0.5mpm under these conditions, Cl due to the CVD process
There is almost no decrease in Fe (emission as FeCl 2 ) due to the low-temperature treatment, and it is due to the diffusion process.
The Fe enrichment resulted in an enrichment of Fe content of approximately 5 g/mm 2 . The final product was a high-silicon steel plate containing 6.5% Si in coil form. Further, using the same steel material as above on the line shown in FIG. 5, a 5% silicon steel plate was manufactured by irradiation with a Si ion beam. The processing conditions are as follows. ●Si ion irradiation conditions Irradiation concentration: 500keV Vacuum degree: 10 -4 torr ●Diffusion treatment conditions Fe ion irradiation intensity: 200keV Vacuum degree: 10 -4 torr As a result of manufacturing under these conditions at a line speed of 0.2mpm, A silicon steel sheet was enriched with approximately 45 g/mm 2 of Si and finally had a Si concentration of 4.8%. [Effects of the Invention] According to the present invention described above, the Si vapor deposition treatment can be performed at a relatively low temperature, and the subsequent diffusion treatment can also be performed at a low temperature and in a short time. Problems such as shape defects and edge melting do not occur, and high-quality, high-silicon steel materials can be efficiently manufactured on a short line.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はプラズマCVDにおける鋼材温度とSi
蒸着速度及びFeCl2生成量との関係を示すもので
ある。第2図及び第3図はプラズマCVDの処理
状況の一例を示すもので、第2図は斜視説明図、
第3図は処理帯の縦断面図である。第4図はSi蒸
着処理にプラズマCVD法を用いた場合の薄鋼板
製造ラインの一例を示すものである。第5図はSi
蒸着処理にイオンビーム照射法を用いた場合の薄
鋼板製造ラインの一例を示すものである。
Figure 1 shows the steel temperature and Si in plasma CVD.
This shows the relationship between the deposition rate and the amount of FeCl 2 produced. Figures 2 and 3 show an example of a plasma CVD processing situation, and Figure 2 is a perspective explanatory view;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the treatment zone. FIG. 4 shows an example of a thin steel sheet manufacturing line using plasma CVD method for Si vapor deposition. Figure 5 shows Si
This figure shows an example of a thin steel sheet production line using ion beam irradiation for vapor deposition.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 鋼材を、SiCl4を用いたプラズマ化学気相蒸
着法またはSiイオンを用いたイオンビーム照射法
により処理して表面にSiを富化させ、次いで鋼板
に、Feイオンビームを照射することにより、Si
を鋼材内部に拡散させると同時にFeを表層部に
富化させることを特徴とする高珪素鋼材の製造方
法。
1. A steel material is treated with a plasma chemical vapor deposition method using SiCl 4 or an ion beam irradiation method using Si ions to enrich the surface with Si, and then the steel sheet is irradiated with an Fe ion beam, Si
A method for producing a high-silicon steel material, characterized by diffusing Fe into the interior of the steel material and simultaneously enriching the surface layer with Fe.
JP16551886A 1986-07-16 1986-07-16 Production of metallic material Granted JPS6324052A (en)

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