方向性电磁钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种在组装于实机变压器的情况下，能够得到优异的低噪声性和低铁损特性的通过激光照射进行了磁畴细化处理的方向性电磁钢板。本发明专利技术的方向性电磁钢板中，将磁通密度B8设为1.92T以上，将应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wa与非应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wb之比(Wa/Wb)设为0.5以上，并且将非应变导入面上的磁畴不连续部的平均宽度设为应变导入面上的磁畴不连续部的平均宽度的1.00倍以上，将非应变导入面的磁畴不连续部的平均宽度设为400μm以下，并且从作为应变导入面的钢板表面起至少在板厚方向2μm的范围，在轧制方向存在压缩应力。方向存在压缩应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方向性电磁钢板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种适合作为变压器等的铁芯材料的方向性电磁钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]方向性电磁钢板主要用作变压器的铁芯，要求其磁化特性优异、特别是铁损低。
[0003]因此，重要的是将钢板中的二次再晶粒在(110)[001]方位(所谓的goss方位)高度地一致和减少制品钢板中的杂质。另外，晶体取向的控制、减少杂质的操作在与制造成本的兼顾等方面存在极限。因此，开发出多种对钢板表面利用物理的方法导入不均匀性，细化磁畴的宽度来降低铁损的技术、即磁畴细化技术。
[0004]例如专利文献1中提出了对最终制品板照射激光，在钢板表层导入高位错密度区域，使磁畴宽度变窄，从而降低钢板的铁损的技术。
[0005]另外，专利文献2中提出了一种通过电子束的照射来控制照射面与非照射面的磁畴不连续部的技术。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特公昭57
‑
2252号公报
[0009]专利文献2：日本特开2012
‑
52230号公报

技术实现思路

[0010]然而，专利文献1记载的技术虽然能够实现低铁损化，但对低噪声化的研究并不充分，在兼得低铁损化和低噪声化方面存在问题。
[0011]另外，如果使用专利文献2记载的技术，则能够得到兼具低噪声和低铁损的方向性电磁钢板，但近年来现状是要求进一步低铁损化。
[0012]并且，如果将该专利文献2的技术应用于激光照射，则由于与电子束相比透过能力低，因此为了在背面形成磁畴不连续部，需要向钢板内投入极大的能量。在该情况下，虽然能够得到与电子束照射相同水平的磁畴细化效果，但由于磁滞损耗的劣化，总铁损达不到电子束照射材料水平。
[0013]另外，专利文献2记载的技术中由于磁致伸缩特性也劣化，因此存在噪声变大的课题。另外，存在因投入高能量而镁橄榄石被膜的损伤变得严重，控制到适当的膜厚极其困难的问题。
[0014]本专利技术是鉴于上述的现状而开发的，其目的在于提供一种在组装到实机变压器的情况下，能够得到优异的低噪声性和低铁损特性的、通过激光照射进行磁畴细化处理的方向性电磁钢板及其有利的制造方法。
[0015]专利技术人等反复进行了深入的研究，其结果发现除了现有的属于磁畴细化机理的热扩散之外，通过有效地利用冲击波，从而能够在抑制镁橄榄石被膜损伤的同时，形成为了得到对铁损和噪声改善的效果所需的应力分布。
[0016]本专利技术是基于上述的情况而开发的。
[0017]即，本专利技术的主要构成如下。
[0018]1.一种方向性电磁钢板，其特征在于，在钢板表面的两个面具备镁橄榄石被膜，在该表面的单面具备应变导入面，磁通密度B8为1.92T以上，上述应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wa与非应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wb之比(Wa/Wb)为0.5以上，并且上述非应变导入面上的磁畴不连续部的平均宽度为上述应变导入面的磁畴不连续部的平均宽度的1.00倍以上，上述非应变导入面的磁畴不连续部的平均宽度为400μm以下，从作为应变导入面的钢板表面起至少在板厚方向2μm的范围，在轧制方向存在压缩应力。
[0019]2.一种方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，进行如下一系列的工序：将方向性电磁钢板用板坯进行热轧，实施1次或者隔着中间退火的2次以上的冷轧，在精加工成最终板厚后，实施脱碳退火，接着对钢板表面涂布以MgO作为主成分的退火分离剂后，进行最终完工退火和兼具平坦化退火的张力涂覆处理时，在该张力涂覆处理后，通过激光束照射进行磁畴细化处理，
[0020]上述激光束照射按照如下条件进行：
[0021](1)使用皮秒激光或飞秒激光，
[0022](2)将激光输出设为100W以上，
[0023]上述张力涂覆处理按照如下条件进行：
[0024](3)将平坦化退火时向钢板施加的张力控制为5～15MPa。
[0025]根据本专利技术，能够得到在实机变压器上也有效地维持由磁畴细化引起的铁损降低和磁致伸缩改善的效果的方向性电磁钢板。因此，在实机变压器中，能够在维持低铁损性的同时得到优异的低噪声性。
附图说明
[0026]图1是表示镁橄榄石被膜厚度的测定用截面的示意图。
[0027]图2是表示钢板的磁畴观察结果的示意图。
具体实施方式
[0028]以下，对本专利技术具体地进行说明。
[0029]在本专利技术中，用于抑制使用施加了应变的磁畴细化处理完毕的方向性电磁钢板的实机变压器的噪声和铁损的增加的点全部满足以下4个要件。
[0030][应变导入面的镁橄榄石被膜厚度的控制][0031]第一点是导入了应变的面的镁橄榄石被膜的厚度的控制。镁橄榄石被膜的厚度的控制重要原因如下。
[0032]钢板表面的镁橄榄石被膜对钢板施加张力。如果该镁橄榄石被膜的厚度变动，则钢板的张力分布变得不均匀。这里，如果张力分布变得不均匀，则引起噪声的钢板的磁致伸缩振动波形发生畸变，其结果谐波分量叠加，导致噪声增加。因此，为了抑制该噪声增加，重要的是抑制在微小的应变导入时产生的应变导入侧的面(在本专利技术中称为应变导入面)的镁橄榄石被膜的厚度的减少。
[0033]以上，在本专利技术中，需要将应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wa与非应变导入侧
的面(在本专利技术中称为非应变导入面)的镁橄榄石被膜的膜厚Wb之比(Wa/Wb)设为0.5以上。优选为0.7以上。应予说明，该(Wa/Wb)的上限理论上为1.0，但在工业上为0.95左右。这里，上述Wa和Wb是指平均的镁橄榄石被膜厚，但该平均的镁橄榄石被膜厚可以利用SEM观察如图1所示的轧制方向截面的镁橄榄石被膜，从任意的位置以3mm间距进行20个位置的镁橄榄石被膜的厚度的测定，将测定的20个位置的值平均而导出。
[0034]为了满足上述比(Wa/Wb)，如上所述，重要的是抑制赋予微小的应变的部分的镁橄榄石被膜的厚度的减少，以下论述该抑制手段。
[0035]首先，重要的是形成良好的镁橄榄石被膜。在本专利技术中，良好的镁橄榄石被膜是指在被膜中由裂纹等引起的空隙少、致密度高的镁橄榄石被膜。另外，对造成镁橄榄石被膜裂纹等损伤的因素影响最大的是兼具平坦化退火的张力涂覆处理中对钢板施加的张力，如果该张力强，则镁橄榄石被膜受到损伤，产生裂纹等。如果镁橄榄石被膜产生裂纹等，则照射激光导入应变时被膜容易损耗。因此，在钢板温度高且张力感受性变高的平坦化退火炉内，需要将施加到钢板的张力控制在15MPa(1.5kgf/mm2)以下。
[0036]另一方面，在本专利技术的制造方法中，需要将上述的张力设为5MPa(0.5kgf/mm2)以上。这是因为在小于5MPa的情况下，钢板的形状矫正不充分。
[0037]另外，专利技术人等得到为了抑制镁橄榄石被膜的损伤，有效的并非现有的作为磁畴细化机理的热扩散，而是利用冲击波的见解。其原因并不明确，认为是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方向性电磁钢板，其特征在于，在钢板表面的两个面具备镁橄榄石被膜，在该表面的单面具备应变导入面，磁通密度B8为1.92T以上，所述应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wa与非应变导入面的镁橄榄石被膜的膜厚Wb之比Wa/Wb为0.5以上，并且所述非应变导入面上的磁畴不连续部的平均宽度为所述应变导入面的磁畴不连续部的平均宽度的1.00倍以上，所述非应变导入面的磁畴不连续部的平均宽度为400μm以下，从作为应变导入面的钢板表面起至少在板厚方向2μm的范围，在轧制方向存在压缩应力。2.一种方向性电磁钢板的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：大村健，市原义悠，千田邦浩，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：