[發(fā)明專利]磁特性非常優(yōu)異的方向性電磁鋼板的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780008045.1
• 申請日: 2007-01-12
• 公開（公告）號: CN101395284A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊野知二;山崎修一;田中收
• 申請（專利權(quán)）人: 新日本制鐵株式會社;日鐵機械設(shè)備設(shè)計株式會社
• 主分類號: C21D8/12
• 分類號: C21D8/12;C22C38/60;C21D9/46;C23C8/26;B21B3/02;H01F1/16;C22C38/00;H01F41/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳建全

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主要作為變壓器等的鐵芯使用的方向性電磁鋼板的制造方法。?

背景技術(shù)

方向性電磁鋼板的磁特性可分為鐵損、磁通密度及磁致伸縮。如果磁通密度高，可利用磁疇控制技術(shù)進一步改善鐵損，此外如果磁通密度高還能夠減小磁致伸縮。在使用方向性電磁鋼板最多的變壓器(transformer)中，如果磁通密度高就能減小勵磁電流，因此還能使變壓器的尺寸小型化。這樣，在方向性電磁鋼板中，如何提高該磁通密度及如何形成良好的玻璃被膜成為重要的技術(shù)課題。?

作為代表性的高磁通密度方向性電磁鋼板，有以AlN為二次再結(jié)晶的主要抑制劑的方向性電磁鋼板，其制造方法根據(jù)熱軋中的板坯加熱和在用于增強抑制劑的后續(xù)工序中的氮化，可大致分為1)完全固溶非氮化型、2)析出氮化型、3)完全固溶氮化型、4)不完全固溶氮化型4種方式。在1)的完全固溶非氮化型中，在1350℃以上的超高溫下長時間進行板坯加熱，作為抑制劑的種類，有AlN、MnS、MnSe、Cu—S、Cu—Se等，但不能進行氮化處理(參照日本專利特公昭40-15644號公報、特開昭58-23414號公報、美國專利第2599340號公報及美國專利第5244511號公報)。在2)的析出氮化型中，在1250℃以下的低溫下進行板坯加熱，抑制劑的種類主要為AlN，且在后續(xù)工序中必須進行氮化處理(參照日本專利特開平5-112827號公報)。此外，在3)的完全固溶氮化型及4)的不完全固溶氮化型中，在1250℃～1350℃的中溫下進行板坯加熱，作為抑制劑的種類，有AlN、MnS、Cu—S、Cu—Se等，其也必須進行氮化處理(參照日本專利特開2001-152250號公報、特開2000-199015號公報)。?

也已知在通過上述3)的完全固溶氮化型的中溫板坯加熱而使抑制劑物?質(zhì)完全固溶的情況下，通過規(guī)定熔煉時的N含量，并用氮化補償作為二次抑制劑不足的AlN，也使AlN以外的MnS、MnSe、Cu—S、Cu—Se等抑制劑物質(zhì)比上述1)的情況減少并固溶，可得到Goss方位的尖銳性良好的方向性電磁鋼板。但是，在此種情況下，為了得到良好的玻璃被膜，與2)的析出氮化型的情況同樣，需要增加脫碳退火后的鋼板的含氧量，但如果增加含氧量，則有二次再結(jié)晶變得不穩(wěn)定的問題。其理由還不清楚，但一般認為，如果存在過剩的氧，則必然在鋼板表面引起Al的氧化，同時由于在氮化后的鋼板表層上存在某種程度的過剩氮，而使可成為AlN的Al相對減少，因此二次再結(jié)晶退火時的AlN的分解減慢，從而發(fā)生二次再結(jié)晶不良。?

另一方面，如果單純地降低脫碳退火后的鋼板氧含量，雖然二次再結(jié)晶織構(gòu)非常尖銳化，但對于玻璃形成反應(yīng)具有重要作用的鐵系氧化物減少，此外耐氣密性變差，從而使鎂橄欖石被膜的形成變得不充分。?

而且，從ISIJ，Vol.43(2003)，No.3，pp.400-409、Acta?Mrtall.，42(1004)，2053、及Material?Science?Forum?Vol.204-206，Part2:pp:631已知：在上述1)的完全固溶非氮化型中，在熔煉時的氮含量為0.008質(zhì)量％左右的情況下，如果在從脫碳退火到二次再結(jié)晶開始之間進行氮化，則Goss方位集成度下降。同時還已知，如果熔煉時氮量少，則發(fā)生二次再結(jié)晶不良。?

這樣，雖然確立了磁特性優(yōu)異的方向性電磁鋼板的制造，但在目前的生產(chǎn)中，因二次再結(jié)晶退火時的卷材位置的溫度、氣氛經(jīng)歷的不均勻，很難非常穩(wěn)定地在卷材整體上生產(chǎn)磁特性和玻璃被膜都良好的方向性電磁鋼板，特別是要求嚴密控制一次再結(jié)晶退火條件。也就是說，采用為了在一次再結(jié)晶退火的前半部主要進行脫碳，將氣氛調(diào)整到適合脫碳的溫度，在后半部為了氧化層的改性，使溫度上升，并使氣氛稍微干燥的方法，但在2)的析出氮化型中，如果提高后半部的溫度，則有一次再結(jié)晶晶粒變動較大，及二次再結(jié)晶變得不完全的問題，因而有不能實用的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明人等基于以AlN作為主要抑制劑的3)的完全固溶氮化型在目前Goss方位集成度最高，對開發(fā)可克服上述問題的磁通密度非常高?的方向性電磁鋼板進行了銳意研究，得到了以下的認識。?