[发明专利]取向电工钢板及其制造方法

说明书

本发明的一实施例的取向电工钢板以重量％为单位包含：1.0％至7.0％的Si；0.005％以下(不包括0％)的C；0.001％至0.5％的In；以及包括Fe及其他不可避免地混入的杂质的剩余组分。

技术领域

本发明涉及取向电工钢板及其制造方法。具体地，涉及包括镜面化元素的取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

取向电工钢板是指，含有Si成分的钢板，其具有晶粒的取向沿100}001方向排列的集合组织。取向电工钢板主要使用于变压器、电动机、发电机及其他电子设备等的铁芯材料，这些都利用沿轧制方向极其优秀的磁学特性。

最近，随着高磁通密度的取向电工钢板的商用化，铁损少的材料的需求变多。作为用于减少铁损的方法，已知有以下四种技术方法。i)将包括取向电工钢板的易磁化轴的{110}001晶粒的取向沿轧制方向准确定向的方法；ii)材料的薄化方法；iii)通过化学、物理方法将磁畴微细化的磁畴微细化方法；iv)通过如表面处理等化学方法来改善表面物性或赋予表面张力的方法等。

上述的方法iv)是，通过积极改善取向电工钢板的表面的性质，来改善材料的磁性的方法。作为其典型例子，可以举例去除在脱碳退火过程中必然产生的氧化层及退火分离剂中的成分发生化学反应而生成的基底覆盖层的方法。

作为去除所述基底覆盖层的技术已提出了如下两个方法，即：对已形成有基底覆盖层的通常的产品，利用硫酸或盐酸强制进行去除的方法；以及在生成所述基底覆盖层的过程中，去除或抑制该基底覆盖层的技术(下面，称为“无玻璃技术/Glassless技术”)。

目前为止，所述无玻璃技术的主要研究方向有如下两种技术方向，即：在退火分离剂中添加氯化物，以在高温退火工序中利用其表面蚀刻效应的技术；以及作为退火分离剂涂布Al₂O₃粉末，以在高温退火工序中使基底覆盖层本身不生成的技术。

这样的技术的最终方向是，终究还是通过在制造电工钢板时有意防止生成基底覆盖层，来去除导致磁性劣化的表面钉扎位点(Pinning Site)，最终改善定向电工钢板的磁性。

如上所述，上面所提出的两种无玻璃方法，即抑制基底覆盖层的生成的方法和在高温退火工序中将基底覆盖层从母材分离的技术，都具有如下工序上的问题：在脱碳退火工序时，需要通过氢气、氮气和露点的变化，将炉内的氧化度(PH₂O/PH₂)控制为非常低。将氧化度控制为低的理由在于，将脱碳时形成于母材表面的氧化层控制为最少，以最大限度地抑制基底覆盖层的形成，另外，在炉内氧化度低的情况下，所生成的氧化层的大部分为二氧化硅(SiO₂)的氧化物，能够抑制铁系氧化物的生成，所以具有在高温退火后的表面不会残留铁的氧化物的优点。然而，在这种情况下，因脱碳不良而难以确保适当的初次再结晶晶粒大小，而且高温退火时的二次再结晶晶粒的生长也会发生问题，因此为了在恰当地确保脱碳性能的同时使氧化层变薄，脱碳工序的时间比通常的再处理工序变得更长，使得生产效率降低。

在通过以往的无玻璃技术制造低铁损取向电工钢板的情况下，由于薄的氧化层，在高温退火时，在钢中存在的抗老化剂(inhibitor)急剧向表面侧扩散并消失，使得二次再结晶变得不稳定，作为解决这样的问题的方法，提出了如下技术：在高温退火时应用用于控制环境以及降低在升温区间内的升温率的序列模式，由此抑制钢中的抗老化剂向表面侧扩散。

另外，在以往的通过将氧化度控制得低来最小限度形成氧化层由此最大限度控制基底涂覆层的形成的方法中，在高温退火时以卷材状态进行热处理的情况下，高温退火时的卷材内的板的不同位置具有不同的露点及温度行为，此时基底涂覆层的形成存在差异并由此产生无玻璃程度的差异，从而板的不同位置之间产生偏差而可能对量产化造成问题。