取向电工钢板及其制备方法技术

本公开提供一种取向电工钢板的制备方法及通过该方法制备的取向电工钢板，所述制备方法包括以下的步骤：对板坯进行加热；对加热后的所述板坯进行热轧而制备热轧板；对所述热轧板进行冷轧而制备冷轧板；对所述冷轧板进行脱碳退火；利用化学气相沉积(CVD)工艺在脱碳退火后的所述冷轧板的一面或两面的一部分或全部上形成陶瓷涂层；及对形成有陶瓷涂层的所述冷轧板进行最终退火。冷轧板进行最终退火。冷轧板进行最终退火。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】取向电工钢板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种取向电工钢板及其制备方法。具体地，涉及一种未形成镁橄榄石层而在脱碳退火步骤后形成有陶瓷涂层的取向电工钢板及其制备方法。

技术介绍

[0002]一般来讲，取向电工钢板是指在钢板中含有3.1％左右的Si成分的电工钢板，其具有晶粒取向在{100}<001>[0002]方向上排列的织构，因此在轧制方向上具有极佳的磁特性。获得这种{100}<001>织构可通过多种制备工艺的组合来实现，尤其对钢坯的成分及对其进行的加热、热轧、热轧板退火、一次再结晶退火及最终退火这一系列过程应非常严格地控制。具体地，取向电工钢板通过抑制一次再结晶晶粒的生长，并通过在被抑制生长的晶粒中选择性地使{100}<001>取向晶粒生长而获得的二次再结晶组织来表现优异的磁特性，因此一次再结晶晶粒的生长抑制剂尤其重要。此外，在最终退火工艺中，使得在被抑制生长的晶粒中稳定地具有{100}<001>取向织构的晶粒能够优先生长是取向电工钢板的制备技术中主要内容之一。作为能够满足上述条件且在目前工业上广泛使用的一次晶粒生长抑制剂有MnS、AlN及MnSe等。具体地，将钢坯中所含有的MnS、AlN及MnSe等在高温中长时间再加热来固溶后进行热轧，在之后的冷却过程中，具有适当大小和分布的上述成分成为析出物，并且可用作所述生长抑制剂。但是，这种方案具有必须将钢坯用高温加热的问题。与此相关，最近有通过在低温中加热钢坯的方法来改善取向电工钢板的磁特性的努力。为此，提出有在取向电工钢板中添加锑(Sb)元素的方法，但该方法被指出在最终高温退火后晶粒大小不均匀且粗大而变压器噪音质量变差的问题。
[0003]另外，为了将取向电工钢板的电力损失最小化，通常在电工钢板的表面上形成绝缘覆膜，此时绝缘覆膜应基本上具有较高的电绝缘性，并且与材料的粘合性优异，以及在外观上具有没有缺陷的均匀颜色。与此同时，最近因对变压器噪音的国际标准强化及相关行业的竞争加剧，为了降低取向电工钢板的绝缘覆膜的噪音，目前需要对磁致伸缩(磁失真)现象进行研究。具体地，当对用作变压器铁芯的电工钢板施加磁场时，反复进行收缩和膨胀而产生抖动现象，因这种抖动，在变压器中产生振动和噪音。在常见的取向电工钢板的情况下，在钢板和基于镁橄榄石(Forsterite)类的覆膜上形成绝缘覆膜，并利用这种绝缘覆膜的热膨胀系数之差来对钢板赋予拉伸应力，从而改善铁损，实现降低由磁致伸缩引起的噪音的效果，但是满足最近要求的高级取向电工钢板的噪音水平来讲存在局限性。另外，已知有一种作为减少取向电工钢板的90
°
磁畴的方法的湿式涂覆方式。在此，90
°
磁畴是指磁化方向与[0010]磁场施加方向垂直的磁畴，这种90
°
磁畴的数量越少，磁致伸缩越小。但是，在一般的湿式涂覆方式的情况下，通过赋予拉伸应力不足以实现噪音改善效果，而且具有需要涂覆为涂覆厚度较厚的厚膜的缺点，因此具有变压器空间系数和效率变差的问题。
[0004]因此，一直在进行关于对取向电工钢板的表面赋予较高的张力特性的研究。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本公开的一方面的目的是提供一种取向电工钢板及其制备方法。具体地，提供一种在没有镁橄榄石层的基材钢板上形成有陶瓷涂层的取向电工钢板及其制备方法。
[0007](二)技术方案
[0008]本公开一实现例的取向电工钢板可包括基材钢板；及陶瓷涂层，位于所述基材钢板的表面上并与该表面接触，在65℃、95％湿度以及历时72小时条件下的耐候性小于35％。
[0009]所述陶瓷涂层可为选自TiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、SiO2及Ti3O4中的至少一种。
[0010]所述基材钢板以基材钢板的总量100wt％为基准，可包括Si：2.0～7.0wt％、Sn：0.01～0.10wt％、Sb：0.01～0.05wt％、酸溶Al：0.020～0.040wt％、Mn：0.01～0.20wt％、C：0.04～0.07wt％、N：10～50ppm、S：0.001～0.005wt％、余量的Fe及其他不可避免的杂质。
[0011]所述陶瓷层的厚度可为0.1μm至10μm。
[0012]所述陶瓷层的表面粗糙度可为1μm以下。
[0013]所述取向电工钢板在陶瓷涂层上可进一步包括绝缘涂层。
[0014]本公开一实现例的取向电工钢板的制备方法可包括以下的步骤：对板坯进行加热，所述板坯以总量100wt％为基准，包括Si：2.0～7.0wt％、Sn：0.01～0.10wt％、Sb：0.01～0.05wt％、酸溶Al：0.020～0.040wt％、Mn：0.01～0.20wt％、C：0.04～0.07wt％、N：10～50ppm、S：0.001～0.005wt％、余量的Fe及其他不可避免的杂质；对加热后的所述板坯进行热轧而制备热轧板；对所述热轧板进行冷轧而制备冷轧板；对所述冷轧板进行脱碳退火；利用化学气相沉积(CVD)工艺在脱碳退火后的所述冷轧板的一面或两面的一部分或全部上形成陶瓷涂层；及对形成有陶瓷涂层的所述冷轧板进行最终退火。
[0015]在所述形成陶瓷涂层的步骤中可使用陶瓷前体。
[0016]所述陶瓷前体可为金属醇盐类化合物。
[0017]所述金属醇盐类化合物可为选自醇镁、醇锆、二氧化硅醇盐、二氧化钛醇盐及氧化铝醇盐中的一种以上。
[0018]所述化学气相沉积工艺可为选自化学气相沉积(CVD)工艺、低压化学气相沉积(LPCVD，Low Pressure CVD)工艺、大气压化学气相沉积(APCVD，Atmospheric Pressure CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced CVD)工艺及大气压等离子体化学气相沉积(APP
‑
CVD：Atmospheric Pressure Plasma enhanced
‑
Chemical Vapor Deposition)工艺中的一种以上。
[0019]所述形成陶瓷涂层的步骤可包括：在大气压条件下利用高密度射频在钢板表面上形成电场而产生等离子体：及对由Ar、He及N2中的一种以上来构成的第一气体和气相的陶瓷前体进行混合后，使混合物与钢板表面进行接触反应。
[0020]所述对由Ar、He及N2中的一种以上来构成的第一气体和气相的陶瓷前体进行混合后使混合物与钢板表面进行接触反应的步骤可包括：将由H2、O2及H2O中的一种来构成的第二气体进一步混合到所述第一气体及所述陶瓷前体中。
[0021]所述第一气体和所述第二气体可被加热为所述陶瓷前体的汽化点以上的温度。
[0022]在对形成有陶瓷涂层的所述冷轧板进行最终退火的步骤之后，可进一步包括形成绝缘覆膜的步骤。
[0023](三)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种取向电工钢板，包括：基材钢板；及陶瓷涂层，位于所述基材钢板的表面上并与所述表面接触，在65℃、95％湿度以及历时72小时条件下的耐候性小于35％。2.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，所述陶瓷涂层为选自TiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、SiO2及Ti3O4中的至少一种。3.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，所述基材钢板以基材钢板的总量100wt％为基准，包括Si：2.0～7.0wt％、Sn：0.01～0.10wt％、Sb：0.01～0.05wt％、酸溶Al：0.020～0.040wt％、Mn：0.01～0.20wt％、C：0.04～0.07wt％、N：10～50ppm、S：0.001～0.005wt％、余量的Fe及其他不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，所述陶瓷层的厚度为0.1μm至10μm。5.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，所述陶瓷层的表面粗糙度为1μm以下。6.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，所述取向电工钢板在陶瓷涂层上进一步包括绝缘涂层。7.一种取向电工钢板的制备方法，包括以下的步骤：对板坯进行加热，所述板坯以总量100wt％为基准，包括Si：2.0～7.0wt％、Sn：0.01～0.10wt％、Sb：0.01～0.05wt％、酸溶Al：0.020～0.040wt％、Mn：0.01～0.20wt％、C：0.04～0.07wt％、N：10～50ppm、S：0.001～0.005wt％、余量的Fe及其他不可避免的杂质；对加热后的所述板坯进行热轧而制备热轧板；对所述热轧板进行冷轧而制备冷轧板；对所述冷轧板进行脱碳退火；利用化学气相沉积工艺在脱碳退火后的所述冷轧...

【专利技术属性】
技术研发人员：权玟锡，李祥源，裵振秀，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：