[发明专利]取向电工钢板及其制造方法

说明书

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的制造方法，其包括：制造冷轧板的步骤；将激光照射到冷轧板上以形成沟槽的步骤；以及去除形成在冷轧板表面上的氧化层的一部分使残留氧化层的厚度为1至5nm的步骤，在氧化物层下部的沟槽下部具有球形度为0.5至0.9的0.25个/μm²以下的小岛。

技术领域

本发明涉及一种取向电工钢板及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种取向电工钢板及其制造方法，在形成沟槽之后，通过去除部分氧化层来适当地形成小岛，从而改善磁性，同时改善与绝缘涂层的附着性。

背景技术

取向电工钢板用作变压器等电气产品的铁芯材料。因此，为了降低电气设备的功率损耗以及提高能量转换效率，需要铁芯材料的铁损优异以及层叠和卷取时占空比高的钢板。

取向电工钢板是指具有通过热轧、冷轧及退火工艺二次再结晶的晶粒沿轧制方向排列成{110}001取向的织构(又称“高斯织构(Goss Texture)”)的功能性钢板。

作为降低取向电工钢板铁损的方法，已知有磁畴细化方法。也就是说，针对磁畴，通过形成划痕或者施加能量冲击，使得取向电工钢板所具有的大磁畴的尺寸细化。在此情况下，当磁畴磁化及其方向发生变化时，与磁畴尺寸大时相比，可以减少能量消耗量。磁畴细化方法有热处理后也保持改善效果的永久磁畴细化和不会保持改善效果的临时磁畴细化。

在出现恢复(Recovery)的热处理温度以上的去应力热处理后也显示出铁损改善效果的永久磁畴细化方法可分为蚀刻法、辊压法及激光法。蚀刻法是通过溶液中的选择性电化学反应在钢板表面上形成沟槽(groove)，因此难以控制沟槽形状，从而在宽度方向上难以均匀地确保最终产品的铁损特性。同时，由于用作溶剂的酸溶液，存在不环保的缺陷。

基于压辊的永久磁畴细化方法是具有铁损改善效果的磁畴细化技术，在压辊上加工出突起形状后，对压辊或板件施压，从而在板件表面上形成具有一定宽度和深度的沟槽，然后进行退火，使得局部产生沟槽下部的再结晶。辊压法的缺点在于，对机械加工的稳定性、难以确保基于厚度的稳定铁损的可靠性及工艺性复杂，并且形成沟槽后(去应力退火前)铁损和磁通密度特性衰减。

基于激光的永久磁畴细化方法所采用的方法是将高功率激光照射到快速移动的电工钢板表面部，通过照射激光来形成随着基底部熔化而产生的沟槽(groove)。然而，这样的永久磁畴细化方法也难以将磁畴细化成最小尺寸。

对于临时磁畴细化，当前技术专注于涂覆状态下施加激光后不再涂覆，因此不会照射一定强度以上的激光。这是因为，当施加一定强度以上的激光时，由于涂层损坏，难以正常发挥张力效果。

对于永久磁畴细化，通过挖沟槽来扩大可接收静磁能的自由电荷面积，因此需要尽可能深的沟槽深度。当然，由于沟槽深度深，也会出现磁通密度下降等副作用。因此，为了减少磁通密度衰减，将沟槽深度控制为适当的深度。

另一方面，采用磁畴细化技术制造的取向电工钢板，其经过成型和热处理过程制成变压器铁芯等产品。此外，由于产品在相对高温环境下使用，不仅需要确保铁损特性，还需要确保与绝缘涂层的附着性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个实施例中提供一种取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明的一个实施例中旨在提供一种取向电工钢板及其制造方法，在形成沟槽之后，通过去除部分氧化层来适当地形成小岛，从而改善磁性，同时改善与绝缘涂层的附着性。

(二)技术方案

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括：沟槽，其位于电工钢板表面上；金属氧化物层，其位于沟槽上；以及金属氧化物系小岛，其位于沟槽下部，并且不连续地分散和分布，位于沟槽下部的小岛的平均球形度为0.5至0.9。

位于沟槽下部的小岛的密度可为0.25个/μm²以下。