取向性电磁钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供取向性电磁钢板，其有效地抑制了以往所担心的、由激光照射或电子束照射所带来的磁滞损耗的增大，磁滞损耗和矫顽力低。作为解决手段，对于具有按照从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域X的取向性电磁钢板而言，在将板厚记为t(mm)、将通过粉纹法(Bitter法)从钢板的表面和背面测定该区域X的宽度所得到的较小的值记为w(μm)、并且将平均在一个晶粒内存在的该区域X的数目记为s(个)时，满足下式(1)的关系：-(500t-80)×s+230≤w≤-(500t-80)×s+330…(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合供于变压器的铁芯等用途的磁滞损耗和矫顽力低的。
技术介绍
近年来，以能源的高效利用为背景，对于变压器制造商等要求磁通密度高、铁损低以及噪音小的电磁钢板。磁通密度可以通过使钢板的结晶取向向高斯取向集聚来提高，例如在专利文献I中示出了具有超过1.97T的磁通密度B8的取向性电磁钢板的制造方法。另一方面，铁损可以通过原材料的闻纯度化、闻取向性、减小板厚、添加S1、Al以及磁畴细化来改善(例如非专利文献I)。此外，在专利文献2中，示出了通过调整退火分离剂来降低矫顽力从而制造对铁损有利的取向性电磁钢板的方法。另外，噪音可以通过缩小被称为闭合磁畴的、具有相对于外部磁场方向成直角的磁矩的区域来降低。作为减小闭合磁畴的方法，存在如专利文献3所述的方法，其中，认为“使晶粒的< 100 >方向与轧制方向一致”对于提高磁通密度B8和降低磁滞损耗也是有效的，迄今为止已有大量报道。然而，另一方面，已知若使晶粒的< 100 >方向与轧制方向一致，则静磁能下降，因而磁畴宽度变宽，涡流 损耗升高。因此，作为降低涡流损耗的方法，利用了基于提高覆膜张力或导入热应变的磁畴细化技术。如专利文献4所示的提高覆膜张力的方法，由于还具有使闭合磁畴消失的效果，因而也有利于降低噪音，但所赋予的张力存在极限。另一方面，通过导入热应变进行的磁畴细化通过照射激光或电子束等来进行，具有极大的改善涡流损耗的效果。例如，在专利文献5中，示出了通过电子束照射而具有W17/5(l低于0.8W/kg的铁损的电磁钢板的制造方法，可知电子束照射是非常有用的降低铁损的方法。另外，在专利文献6中，示出了通过激光照射降低铁损的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4123679号公报专利文献2:日本专利第3386727号公报专利文献3:日本专利第4585101号公报专利文献4:日本特公平2-8027号公报专利文献5:日本特公平7-65106号公报专利文献6:日本特公平3-13293号公报专利文献7:日本专利第4091749号公报专利文献8:日本专利第4344264号公报非专利文献非专利文献I 软磁性材料的最近的进步”(「软磁性材料O最近O進歩」)，第155/156次西山纪念技术讲座，社团法人日本钢铁协会，1995年2月10日发行
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，虽然照射激光或电子束等时，磁畴被细化，涡流损耗下降，但另一方面，磁滞损耗增大。例如，如专利文献7中也示出，“若对钢板照射激光，则因覆膜的蒸发反作用力或骤热/骤冷导致在表层产生应力应变。以该应变为起因而产生具有与该应变的宽度几乎相同程度的宽度的闭合磁畴，180°磁畴被细化以使此处的静磁能最小化。其结果是，与180°磁畴宽度成比例的涡流损耗减少，铁损降低。另一方面，若导入应变，则磁滞损耗增大。即，如图11的示意图所示，激光所引起的铁损降低在于赋予在应变量增大带来的涡流损耗减少和磁滞损耗增加之中使作为它们之和的铁损最小化的最佳应力应变。因此，理想的是使涡流损耗充分降低，并且尽量抑制磁滞损耗增大，期望实现这种取向性电磁钢板”。另外，专利文献8中报道了因激光照射等，在钢板中产生的硬化区域会妨碍磁畴壁位移，使得磁滞损耗升高。此外，认为这样的闭合磁畴会使磁致伸缩增大，因此，用作变压器的铁芯时，在励磁时噪音增大。针对这种问题，在专利文献8中示出了如下技术:通过调整激光输出功率和光斑直径比，使与激光扫描方向成直角方向的、因激光照射而硬化的区域缩小至0.6_以下，抑制因照射所导致的磁滞损耗的增大，由此进一步降低铁损。然而，尽管如此，通过照射激光或电子束来谋求铁损的最小化时存在如下问题:不少情况下，磁滞损耗和噪音比照射前增大。本专利技术是鉴于上述现状而开发完成的，其目的在于提供取向性电磁钢板及其有利的制造方法，该取向性电磁钢板有效地抑制了以往所担心的、由激光照射或电子束照射所带来的磁滞损耗的增大，降低了磁滞损耗和矫顽力。用于解决问题的方法专利技术人为了解决上述问题反复进行了深入实验与研究，结果发现，通过对利用激光或电子束等的磁畴细化处理实施改进，能够降低涡流损耗，同时也能降低磁滞损耗。上述的磁畴细化处理使得钢板中生成闭合磁畴，另一方面，还具有使照射前存在的被称为柳叶磁畴(lancet domains)的闭合磁畴消失的作用。柳叶磁畴是用于降低当结晶取向(β角)从理想的< 100 >方向偏离数度时所产生的静磁能而生成的、在板厚方向上具有磁矩的区域。产生上述现象的详细机理还不确定，但认为是由于因磁畴细化而新生成的闭合磁畴取代柳叶磁畴而使静磁能稳定化的缘故；或者是由于磁畴细化时在钢板中形成的内部应力使得柳叶磁畴不稳定，因而导致柳叶磁畴消失的缘故。 专利技术人针对因照射激光或电子束而生成的闭合磁畴，基于通过提高消失的闭合磁畴(柳叶磁畴)的比例能够使磁滞损耗和矫顽力相比于照射前的值进一步降低的新见解，完成了本专利技术。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1.一种取向性电磁钢板,具有按照从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上周期性地以直线状或曲线状在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域X，所述取向性电磁钢板的特征在于，在将板厚记为t (mm)、将通过粉纹法从钢板的表面和背面测定该区域X的宽度所得到的值中较小的值记为w(ym)、并且将平均在一个晶粒内存在的该区域X的数目记为s (个)时，上述w、s和t满足下式(I)的关系，- (500t-80) X s+230 ^ w ^ - (500t_80) X s+330...(I)。2.一种取向性电磁钢板的制造方法，其为上述I所述的取向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，对钢板表面照射激光或电子束时，根据钢板的平均结晶粒径，调整轧制方向的周期性照射间隔L、照射能量E和射束直径a中的至少任意一者，形成从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上周期性地以直线状或曲线状在轧制方向上分割磁畴的闭合磁畴区域X。专利技术效果根据本专利技术， 在磁畴细化时，通过适当地导入闭合磁畴，能够在改善涡流损耗的基础上，同时实现以往被认为困难的磁滞损耗的改善。另外，本专利技术的取向性电磁钢板不仅磁滞损耗低，而且在1.7T励磁下的矫顽力也低，因而具有提高变压器的能量使用效率的优点。此外，被视为噪音的主要原因的闭合磁畴量非常少，因此还能同时实现噪音的抑制，因而在产业上非常有用。【附图说明】图1是表示闭合磁畴区域X的形成要点的图。图2是表示闭合磁畴区域X的宽度w和平均在一个晶粒内存在的区域X的条数s对磁畴细化和磁滞损耗所带来的影响的图。【具体实施方式】以下，对本专利技术进行具体说明。本专利技术适合用作取向性电磁钢板。作为取向性电磁钢板，也可以涂覆有绝缘覆膜等，即使涂层发生部分剥离或整体消失也没有问题。另外，本专利技术的电磁钢板具有按照从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上周期性地以直线状或曲线状在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域X。在此，不一定需要在宽度方向上以连续的一条线进行照射，也可以每隔几百毫米不连续地进行照射。即，例如如图1所示，也可以在中途带有阶梯差。但是，晶界并不包含在上述的按照在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域中。若考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取向性电磁钢板，具有按照从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上周期性地以直线状或曲线状在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域X，所述取向性电磁钢板的特征在于，在将板厚记为t(mm)、将通过粉纹法从钢板的表面和背面测定该区域X的宽度所得到的值中较小的值记为w(μm)、并且将平均在一个晶粒内存在的该区域X的数目记为s(个)时，所述w、s和t满足下式(1)的关系，‑(500t‑80)×s+230≤w≤‑(500t‑80)×s+330…(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 JP 2011-2822711.一种取向性电磁钢板,具有按照从钢板的一个宽度方向端部到另一个宽度方向端部在轧制方向上周期性地以直线状或曲线状在轧制方向上分割磁畴的方式形成的闭合磁畴区域X，所述取向性电磁钢板的特征在于， 在将板厚记为t (mm)、将通过粉纹法从钢板的表面和背面测定该区域X的宽度所得到的值中较小的值记为w ( μ m)、并且将平均在一个晶粒内存在的该区域X的数目记为s (个)时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高城重宏，冈部诚司，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP