[發明專利]低鐵損單向性電磁鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 200980105537.1
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN101946017A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 巖田圭司;濱村秀行
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/12;C22C38/02;H01F1/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 龐乃媛;黃劍鋒

技術領域

本發明涉及一種適合于變壓器(transformer)的鐵心等的低鐵損單向性電磁鋼板及其制造方法。

背景技術

在鋼板軋制方向上具有易磁化軸的單向性電磁鋼板使用于變壓器等功率轉換器的鐵心。對于鐵心的材料，為了減少能量轉換時所產生的損失，強烈要求低鐵損特性。

電磁鋼板的鐵損大致分為磁滯損耗和渦流損耗。磁滯損耗受到晶體取向、缺陷及晶界的影響。渦流損耗受到厚度、電阻及180度磁疇寬度等的影響。

而且，在制造電磁鋼板時，為了降低磁滯損耗，采用了如下技術，使晶粒在(100)[001]方位高度一致，或減少晶體缺陷。而且，為了降低渦流損耗，采用了如下技術，使電磁鋼板的厚度變薄，或提高電阻值，或細化180度磁疇。為了提高電阻值，進行了Si含有量的增加等，而為了細化180度磁疇，進行了在電磁鋼板表面上涂敷張力皮膜等。

近年來，為了使鐵損飛躍性地減少，還提出了如下技術，為了大幅度地降低占鐵損大部分的渦流損耗，在電磁鋼板表面上賦予張力的基礎上，在電磁鋼板表面上人為地導入槽及/或應變，進一步使180度磁疇細化。

例如，在專利文獻1等中記載有如下技術，通過以規定的射束寬度、能量密度、照射間隔在相對于單向性電磁鋼板表面軋制方向成直角的方向上照射激光，而在該表面上導入局部的應變。

在專利文獻2中公開有如下技術，在單向性電磁鋼板表面的規定方向上以規定負荷形成槽之后，利用消除應力退火在應變導入部中產生微晶粒。

在專利文獻3中公開有如下技術，在完成退火的單向性電磁鋼板的規定方向上通過帶槽軋輥等機械地形成規定深度的槽，其后，通過蝕刻除去由機械應變所產生的微粒并使槽加深。

在專利文獻4中公開有如下技術，在除去了成品退火皮膜的單向性電磁鋼板表面上周期地形成槽，其后，賦予張力皮膜。

在專利文獻5中公開有如下技術，將形成在方向性電磁鋼板表面上的槽的間隔及角度限定在規定的范圍內。

記載在上述專利文獻1～5中的技術，以在電磁鋼板表面上形成皮膜為前提。也就是說，皮膜的形成是必不可少的。

但是，由于制造工藝不一致等，存在無法充分地得到皮膜張力大小的情況。而且，在這種情況下，無法得到良好的鐵損特性。雖然作為其對策，也進行了較厚地涂敷皮膜，但是使皮膜變厚必然關系到非磁性層的增加，從而導致磁通密度降低。因此，在制造變壓器時，產生了更多地使用電磁鋼板的必要性，會導致重量增加，或成本增加。

專利文獻1：日本特開昭55-18566號公報

專利文獻2：日本特開昭61-117218號公報

專利文獻3：日本特開2000-169946號公報

專利文獻4：日本特開2003-301272號公報

專利文獻5：日本特開平7-320921號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種低鐵損單向性電磁鋼板及其制造方法，即使在來自皮膜的拉伸張力不充分的情況下，也能夠得到良好的鐵損特性。

本發明的單向性電磁鋼板的特征在于，在鋼板表面或背面的至少一側，以1mm～10mm的間隔存在寬度為10μm～200μm、深度為10μm～30μm的槽，所述槽延伸的方向與鋼板的軋制方向所成的角度為60度～120度，在距所述槽的側面10μm～300μm的范圍內沿軋制方向作用有最大值為20MPa～300MPa的拉伸應力。

本發明的單向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，具有：得到如下鋼板的工序，在鋼板表面或背面的至少一側，以1mm～10mm的間隔存在寬度為10μm～200μm、深度為10μm～30μm的槽，所述槽延伸的方向與鋼板的軋制方向所成的角度為60度～120度；以及在所述鋼板的形成有所述槽的面上照射激光，在距所述槽的側面10μm～300μm的范圍內沿軋制方向作用有最大值為20MPa～300MPa的拉伸應力的工序。

附圖說明

圖1是表示單向性電磁鋼板的外部張力與鐵損的關系的曲線圖。

圖2是表示鋼板中所產生的磁疇結構的圖。

圖3是表示形成有槽的單向性電磁鋼板中的磁疇結構的圖。

圖4是表示本發明實施方式的應力與磁疇結構的再配置的關系的圖。

圖5是表示本發明實施方式及現有的鋼板的外部張力與鐵損的關系的曲線圖。

圖6是表示通過激光的照射而導入拉伸應力的范圍的圖。

圖7是表示槽的深度與鐵損的關系的曲線圖。

圖8是表示拉伸應力的最大值與鐵損的關系的曲線圖。

圖9是表示拉伸應力所存在的區域距槽的側面的距離與鐵損的關系的曲線圖。