[发明专利]方向性电磁钢板、方向性电磁钢板的绝缘被膜形成方法及方向性电磁钢板的制造方法

说明书

该方向性电磁钢板具有：母材钢板、氧化物层和张力赋予性绝缘被膜。在对从张力赋予性绝缘被膜的表面至母材钢板的内部的范围进行辉光放电发光分析时，Fe发光强度成为饱和值的0.5倍的溅射时间Fesubgt;0.5/subgt;和成为饱和值的0.05倍的溅射时间Fesubgt;0.05/subgt;满足(Fesubgt;0.5/subgt;‑Fesubgt;0.05/subgt;)/Fesubgt;0.5/subgt;≥0.35，而且在从Fesubgt;0.05/subgt;至Fesubgt;sat/subgt;之间，Cr发光强度具有最大点。此外，该方向性电磁钢板的轧制方向的磁通密度B8为1.90T以上。

技术领域

本发明涉及方向性电磁钢板、方向性电磁钢板的绝缘被膜形成方法及方向性电磁钢板的制造方法。

本申请基于2019年2月8日在日本申请的特愿2019-021284号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

方向性电磁钢板是含有0.5～7质量％左右的硅(Si)、利用被称为二次再结晶的现象来使晶体取向集中于{110}001取向(高斯(Goss)取向)的钢板。需要说明的是，所谓{110}001取向是指晶体的{110}面与轧制面平行地配置、并且晶体的001轴与轧制方向平行地配置。

方向性电磁钢板作为软磁性材料主要被用于变压器等的铁心。由于方向性电磁钢板对变压器性能造成很大影响，因此深入开展了对方向性电磁钢板的励磁特性和铁损特性进行改善的研究。

方向性电磁钢板的一般的制造方法如下所述。

首先，将具有规定的化学组成的钢坯加热来进行热轧，制造热轧钢板。对该热轧钢板根据需要进行热轧板退火。之后进行冷轧，制造冷轧钢板。对该冷轧钢板进行脱碳退火，表现出一次再结晶。之后，对脱碳退火后的脱碳退火钢板进行成品退火，表现出二次再结晶。

在上述的脱碳退火后且成品退火前，在脱碳退火钢板的表面涂布含有以MgO作为主要成分的退火分离剂的水性浆料，使其干燥。将该脱碳退火钢板卷取成卷材，进行成品退火。在成品退火中，退火分离剂的MgO与在脱碳退火时形成于钢板表面的内部氧化层的SiO₂发生反应，在钢板表面形成以镁橄榄石(Mg₂SiO₄)作为主要成分的一次被膜(也称为“玻璃被膜”或“镁橄榄石被膜”)。此外，在形成玻璃被膜后(即成品退火后)，通过在成品退火钢板的表面涂布例如以胶体二氧化硅及磷酸盐作为主要成分的溶液并进行烧结，从而形成张力赋予性绝缘被膜(也称为“二次被膜”)。

上述的玻璃被膜除了作为绝缘体发挥功能以外，还使形成于玻璃被膜上的张力赋予性绝缘被膜的密合性提高。通过玻璃被膜、张力赋予性绝缘被膜与母材钢板密合，从而对母材钢板赋予张力，其结果是，降低作为方向性电磁钢板的铁损。

然而，玻璃被膜为非磁性体，从磁特性的观点出发，不优选存在玻璃被膜。此外，母材钢板与玻璃被膜的界面具有玻璃被膜的根扎入的嵌入结构，该嵌入结构在方向性电磁钢板的磁化过程中容易阻碍磁畴壁移动。因此，玻璃被膜的存在还有可能引起铁损的增加。

例如，如果抑制玻璃被膜的形成，则也许可避免上述的嵌入结构的形成，在磁化过程中磁畴壁移动变得容易。但是，仅单纯地抑制玻璃被膜的形成时，无法担保张力赋予性绝缘被膜的密合性，无法对母材钢板赋予充分的张力。因此，导致难以降低铁损。

如上所述，现状是：如果从方向性电磁钢板上省去玻璃被膜，则可期待磁畴壁移动变得容易从而磁特性提高，但另一方面，不可避免对母材钢板的张力赋予变得困难从而磁特性(特别是铁损特性)降低。如果能够实现不具有玻璃被膜但能够担保被膜密合性的方向性电磁钢板，则可期待磁特性优异。

迄今为止，关于不具有玻璃被膜的方向性电磁钢板，进行了提高张力赋予性绝缘被膜的密合性的研究。