[发明专利]方向性电磁钢板的制造方法

说明书

该方向性电磁钢板的制造方法在脱碳退火工序中控制氧化度PHsubgt;2/subgt;O/PHsubgt;2/subgt;，在退火分离剂涂布工序中控制退火分离剂的MgO与Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;的质量比率，在最终退火工序中将混合气体气氛中的氢的体积率控制为50％以上，在退火分离剂除去工序中使用添加了抑制剂的溶液进行水洗，在平滑化工序中通过化学研磨来控制平均粗糙度Ra，在绝缘覆膜形成工序中使用包含结晶性磷化物的覆膜形成溶液。

技术领域

本发明涉及方向性电磁钢板的制造方法。

本申请基于2019年1月16日在日本申请的特愿2019-005085号主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

方向性电磁钢板主要被用于变压器中。变压器在从被安装至被废弃为止的长时间内连续地被励磁，持续产生能量损耗，因此以交流被磁化时的能量损耗、即铁损成为决定变压器的性能的主要指标。

为了降低方向性电磁钢板的铁损，迄今为止提出了许多的方法。例如，对于钢板组织，为提高在被称为高斯取向的{110}001取向上的集聚的方法，对于钢板，为增加提高电阻的Si等固溶元素的含量的方法、减薄钢板的板厚的方法等。

另外，已知对钢板赋予张力是对铁损的降低有效的方法。因此，通常，以降低铁损为目的，在方向性电磁钢板的表面形成有覆膜。该覆膜通过对方向性电磁钢板赋予张力而降低作为钢板单板的铁损。该覆膜进一步在将方向性电磁钢板层叠而使用时，通过确保钢板间的电绝缘性而降低作为铁心的铁损。

作为形成有覆膜的方向性电磁钢板，有在母钢板的表面形成含有Mg的氧化覆膜即镁橄榄石覆膜、进一步在该镁橄榄石覆膜的表面上形成绝缘覆膜的钢板。即，这种情况下，母钢板上的覆膜包含镁橄榄石覆膜和绝缘覆膜。镁橄榄石覆膜及绝缘覆膜各自承担绝缘性功能及对母钢板的张力赋予功能这两个功能。

含有Mg的氧化覆膜即镁橄榄石覆膜如下形成：利用在使钢板中产生二次再结晶的最终退火，以氧化镁(MgO)作为主要成分的退火分离剂与在脱碳退火时形成于母钢板上的氧化硅(SiO₂)在900～1200℃下实施30小时以上的热处理中发生反应，从而形成。

绝缘覆膜通过在最终退火后的母钢板上例如涂布包含磷酸或磷酸盐、胶体二氧化硅、及无水铬酸或铬酸盐的涂敷溶液并在300～950℃下进行10秒以上烧结干燥而形成。

覆膜为了发挥绝缘性及对母钢板的张力赋予的功能，对这些覆膜与母钢板之间要求高的密合性。

以往，上述密合性主要通过由母钢板与镁橄榄石覆膜的界面的凹凸带来的锚固效应来确保。然而，近年来，弄清楚了该界面的凹凸由于也成为方向性电磁钢板被磁化时的磁畴壁移动的障碍，因此也成为妨碍低铁损化的要因。

于是，为了进一步低铁损化，不存在含有Mg的氧化覆膜即镁橄榄石覆膜且以将上述的界面平滑化的状态来确保绝缘覆膜的密合性的技术例如在日本特开昭49-096920号公报(专利文献1)及国际公开第2002/088403号(专利文献2)中被提出。

在专利文献1中公开的方向性电磁钢板的制造方法中，将镁橄榄石覆膜通过酸洗等而除去，将母钢板表面通过化学研磨或电解研磨而平滑化。在专利文献2中公开的方向性电磁钢板的制造方法中，在最终退火时使用包含氧化铝(Al₂O₃)的退火分离剂，抑制镁橄榄石覆膜的形成本身，将母钢板表面平滑化。

然而，就专利文献1及专利文献2的制造方法而言，与母钢板表面相接触地(在母钢板表面上直接地)形成绝缘覆膜的情况下，存在绝缘覆膜相对于母钢板表面难以密合(得不到充分的密合性)的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭49-096920号公报