[发明专利]方向性电磁钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合变压器的铁芯等的方向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

方向性电磁钢板含有Si，其晶粒的易磁化轴（立方晶（100）＜001＞）大致与钢板制造工序中的轧制方向一致。这样的方向性电磁钢板作为变压器的铁芯等的材料是非常优异的。在方向性电磁钢板的磁特性中特别重要的特性是磁通密度及铁损。

对于施加规定的磁化力时的方向性电磁钢板的磁通密度而言，具有随着晶粒的易磁化轴与钢板的轧制方向（也称为L方向）一致的程度、即晶体取向的取向性越高而变得越大的倾向。作为表示磁通密度的指标，通常使用磁通密度B₈。磁通密度B₈为在L方向施加800A/m的磁化力时在方向性电磁钢板上产生的磁通密度。即，由于磁通密度B₈的值越大的方向性电磁钢板在恒定的磁化力下产生的磁通密度越大，因此可以说适合小型且效率优异的变压器。

另外，作为表示铁损的指标，通常使用铁损W_17/50。铁损W_17/50是在最大磁通密度为1.7T、频率为50Hz的条件下对方向性电磁钢板进行交流励磁时的铁损。铁损W_17/50的值越小的方向性电磁钢板的能量损失越低，可以说适于变压器。另外，具有随着磁通密度B₈的值越大而铁损W_17/50的值变得越小的倾向。因此，为了降低铁损W_17/50，提高晶体取向的取向性也是有效的。

通常，按照如下所述制造方向性电磁钢板。将含规定量的Si的硅钢板的原材料进行热轧、退火及冷轧，得到期望厚度的硅钢板。接着，将冷轧后的硅钢板退火。由于该退火，发生一次再结晶，形成晶粒的易磁化轴与轧制方向一致的所谓高斯（Goss）取向的晶粒（高斯取向晶粒，晶体粒径：20μm～30μm）。该退火还兼具脱碳退火。然后，对发生一次再结晶后的硅钢板的表面涂布以MgO为主要成分的退火分离剂。接下来，将涂布有退火分离剂的硅钢板卷取制作钢板卷，对该钢板卷进行分批处理的退火。由于该退火，发生二次再结晶，并且在硅钢板的表面上形成玻璃皮膜。在二次再结晶之际，由于硅钢板所含抑制剂的影响，高斯取向的晶粒优先生长，就较大的晶粒而言，晶体粒径达到100mm以上。接着，一边将钢板卷开卷，一边进行使发生二次再结晶后的硅钢板平坦化的退火及绝缘皮膜的形成等。

通过这样的方法制造的方向性电磁钢板的各晶粒的取向差不多在二次再结晶之时确定。图1A为表示通过二次再结晶得到的晶粒的取向的图。如上所述，在二次再结晶之时，轧制方向13与易磁化轴的方向12一致的高斯取向的晶粒14优先生长。此时，硅钢板不平坦而卷成卷状时，钢板卷的周边的切线方向与轧制方向13一致。另一方面，晶粒14不会与钢板卷的形状吻合地生长，如图1A所示，在保持在晶粒14内的晶体取向的直线性的状态下生长。因此，在二次再结晶后将钢板卷开卷而平坦化时，如图1B所示，在许多晶粒14内，产生易磁化轴方向12不与方向性电磁钢板的表面平行的部分。即，各晶粒14的易磁化轴方向（立方晶（100）＜001＞）与轧制方向的角度偏差β增大。角度偏差β增大时，晶体取向的取向性降低，导致磁通密度B₈降低。

并且，晶体粒径越大角度偏差β的增大越显著。近年来，通过抑制剂的强化等，可以促进高斯取向的晶粒的选择生长性，尤其对于轧制方向的尺寸大的晶粒而言，磁通密度B₈的降低变得显著。

并且，以往提出了各种以提高磁通密度或降低铁损等为目的的技术。然而，对于现有的技术而言，难以在维持较高生产率的同时，达成磁通密度的提高以及铁损的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-268474号公报

专利文献2：日本特开昭60-114519号公报

专利文献3：日本特公平06-19112号公报

专利文献4：日本特开昭61-75506号公报

专利文献5：日本特开平10-183312号公报

专利文献6：日本特开2006-144058号公报

非专利文献

非专利文献1：T.Nozawa,etal.,IEEE Transactionon Magnetics,Vol.MAG-14（1978）P252-257

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供能够在维持较高生产率的同时提高磁通密度并降低铁损的方向性电磁钢板及其制造方法。