[发明专利]低铁损、高磁通密度取向电工钢板

说明书

技术领域

本发明涉及一种在变压器等中用作通过施加于线圈的电压利用为磁场的移动路径的铁芯等的取向电工钢板，更详细地讲，涉及一种在表面形成具有适当槽形成因子的磁畴细化槽以使去应力退火之后的铁损和磁通密度都优秀的取向电工钢板。

背景技术

取向电工钢板用具平行于轧制方向的{110}<001>方位的二次重结晶织构的硅钢(Si-Steel)制造，其制造方法自最初在美国专利第1,965,559号中被戈斯(N.P.Goss)公开以来，为了提高铁损性能，众多研究者发明和介绍了新的制造方法。

作为取向电工钢板的铁损降低方案，大致分为增大{110}<001>方位的织构取向性的方法、减少钢板厚度的方法、通过涂覆等施加张力的方法、以及利用激光或轧齿(gear roll)等进行磁畴细化处理的方法。

作为增大织构取向性的方法，美国专利第3159511号公开了如下方法：强化初次重结晶晶粒的晶粒生长抑制力，从{110}<001>高斯(Goss)方位生长偏差小的二次重结晶晶粒的方法。

作为减少钢板厚度的方法，美国专利第3287183号公开了通过减少涡流导致的损失来改善铁损的方法。

关于磁畴细化方法，在日本专利公报第58-26405号和美国专利第4203784号中有公开：磁畴细化是一种在钢板表面使用激光或机械方法在与轧制方向垂直的方向上进行从而减少铁损的方法。

磁畴细化方法根据去应力退火之后是否维持磁畴细化处理所带来的磁性能改善效果大致分为临时磁畴细化方法(temporary magnetic domain refining method)和永久磁畴细化方法(permanent magnetic domain refining method)。

临时磁畴细化方法是一种形成90°域(Domain)用以使通过用热能或机械能在钢板表面施加局部压应力而产生的磁弹能最小化的磁畴细化技术。

临时磁畴细化技术根据实施磁畴细化所需的能源可包括，1)激光磁畴细化法、2)球擦法(ball scratching)、3)使用等离子体的磁畴细化法和4)使用超声波的磁畴细化法，如日本专利特开昭57-2252B和58-5968B、以及日本专利特开平7-072300中所公开。使用激光、球、等离子体或超声波，在电工钢板表面形成局部压应力部，从而实现磁畴的微细化。

但是，由于这种临时磁畴细化方法会导致钢板表面的绝缘涂覆层的破损，因此需要重新涂覆；或由于在中间操作中而非在最终操作中进行磁畴细化处理，因此制造费用增加，且在去应力退火之后丧失磁畴细化效果。另外，由于使用激光、钢球压痕(ball indentation)、等离子体以及超声波作为能源，因此，为了调节与钢板的压缩应变层相对应的区域，需增加能量输入，然而这导致磁畴细化时的表面破损。

即使在热处理之后还可维持铁损改善效果的永久磁畴细化方法，可举例的有蚀刻法和辊法。

作为蚀刻法，日本专利特开平6-57857公开了如下的方法：在电工钢板表面用感光性树脂包覆之后，使用光蚀刻、激光或等离子体而使表面树脂解吸附，之后在溶液内通过电化学方法在钢板表面形成具有5-300μm宽度和100μm深度的槽。这种蚀刻法存在缺点，由于通过在酸性溶液中的电化学蚀刻反应而在钢板表面形成槽，因此难以控制槽的形状(槽宽、槽深度)，且还由于在生产钢板的中间过程(热退火之前的脱碳退火)形成槽，因此难以保证最终产品的铁损性能。此外，该方法因使用酸性溶液，因此对环境不友好。

通过辊的永久磁畴细化法，是使用具有突起的辊通过加压在钢板表面形成槽的方法。日本专利特开平5-202450公开了在钢板表面形成具有300μm以下的宽度和5μ深度的槽的方法。这种通过辊的永久磁畴细化法，是对钢板进行永久磁畴细化处理后进行退火以使槽底部产生重结晶，从而磁畴细化的技术。但是其具有机械加工稳定性和可靠性低、过程复杂的缺点。

不仅如此，蚀刻法和辊法等永久磁畴细化技术，虽然通过磁畴细化而达到了降低铁损的效果，但具有去应力退火之后磁通密度降低的问题。

发明内容

技术问题

本发明是为解决以上所述的现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于，提供一种例如具有低铁损、高磁通密度等优良磁性能的取向电工钢板，其表面形成有具有适当槽形成因子的磁畴细化槽，从而铁损低、且即使去应力退火之后磁通密度也不会变差。

技术方案