[發明專利]方向性電磁鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201080068289.0
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN103052723A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 坂井辰彥;平野弘二;新井聰;牛神義行
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C21D9/46
• 分類號: C21D9/46;C21D8/12;C22C38/00;H01F1/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及適合變壓器的鐵芯等的方向性電磁鋼板及其制造方法。

背景技術

方向性電磁鋼板含有Si，其晶粒的易磁化軸（立方晶（100）＜001＞）大致與鋼板制造工序中的軋制方向一致。這樣的方向性電磁鋼板作為變壓器的鐵芯等的材料是非常優異的。在方向性電磁鋼板的磁特性中特別重要的特性是磁通密度及鐵損。

對于施加規定的磁化力時的方向性電磁鋼板的磁通密度而言，具有隨著晶粒的易磁化軸與鋼板的軋制方向（也稱為L方向）一致的程度、即晶體取向的取向性越高而變得越大的傾向。作為表示磁通密度的指標，通常使用磁通密度B₈。磁通密度B₈為在L方向施加800A/m的磁化力時在方向性電磁鋼板上產生的磁通密度。即，由于磁通密度B₈的值越大的方向性電磁鋼板在恒定的磁化力下產生的磁通密度越大，因此可以說適合小型且效率優異的變壓器。

另外，作為表示鐵損的指標，通常使用鐵損W_17/50。鐵損W_17/50是在最大磁通密度為1.7T、頻率為50Hz的條件下對方向性電磁鋼板進行交流勵磁時的鐵損。鐵損W_17/50的值越小的方向性電磁鋼板的能量損失越低，可以說適于變壓器。另外，具有隨著磁通密度B₈的值越大而鐵損W_17/50的值變得越小的傾向。因此，為了降低鐵損W_17/50，提高晶體取向的取向性也是有效的。

通常，按照如下所述制造方向性電磁鋼板。將含規定量的Si的硅鋼板的原材料進行熱軋、退火及冷軋，得到期望厚度的硅鋼板。接著，將冷軋后的硅鋼板退火。由于該退火，發生一次再結晶，形成晶粒的易磁化軸與軋制方向一致的所謂高斯（Goss）取向的晶粒（高斯取向晶粒，晶體粒徑：20μm～30μm）。該退火還兼具脫碳退火。然后，對發生一次再結晶后的硅鋼板的表面涂布以MgO為主要成分的退火分離劑。接下來，將涂布有退火分離劑的硅鋼板卷取制作鋼板卷，對該鋼板卷進行分批處理的退火。由于該退火，發生二次再結晶，并且在硅鋼板的表面上形成玻璃皮膜。在二次再結晶之際，由于硅鋼板所含抑制劑的影響，高斯取向的晶粒優先生長，就較大的晶粒而言，晶體粒徑達到100mm以上。接著，一邊將鋼板卷開卷，一邊進行使發生二次再結晶后的硅鋼板平坦化的退火及絕緣皮膜的形成等。

通過這樣的方法制造的方向性電磁鋼板的各晶粒的取向差不多在二次再結晶之時確定。圖1A為表示通過二次再結晶得到的晶粒的取向的圖。如上所述，在二次再結晶之時，軋制方向13與易磁化軸的方向12一致的高斯取向的晶粒14優先生長。此時，硅鋼板不平坦而卷成卷狀時，鋼板卷的周邊的切線方向與軋制方向13一致。另一方面，晶粒14不會與鋼板卷的形狀吻合地生長，如圖1A所示，在保持在晶粒14內的晶體取向的直線性的狀態下生長。因此，在二次再結晶后將鋼板卷開卷而平坦化時，如圖1B所示，在許多晶粒14內，產生易磁化軸方向12不與方向性電磁鋼板的表面平行的部分。即，各晶粒14的易磁化軸方向（立方晶（100）＜001＞）與軋制方向的角度偏差β增大。角度偏差β增大時，晶體取向的取向性降低，導致磁通密度B₈降低。

并且，晶體粒徑越大角度偏差β的增大越顯著。近年來，通過抑制劑的強化等，可以促進高斯取向的晶粒的選擇生長性，尤其對于軋制方向的尺寸大的晶粒而言，磁通密度B₈的降低變得顯著。

并且，以往提出了各種以提高磁通密度或降低鐵損等為目的的技術。然而，對于現有的技術而言，難以在維持較高生產率的同時，達成磁通密度的提高以及鐵損的降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-268474號公報

專利文獻2：日本特開昭60-114519號公報

專利文獻3：日本特公平06-19112號公報

專利文獻4：日本特開昭61-75506號公報

專利文獻5：日本特開平10-183312號公報

專利文獻6：日本特開2006-144058號公報

非專利文獻

非專利文獻1：T.Nozawa,etal.,IEEE?Transactionon?Magnetics,Vol.MAG-14（1978）P252-257

發明內容

發明所要解決的問題

本發明的目的在于提供能夠在維持較高生產率的同時提高磁通密度并降低鐵損的方向性電磁鋼板及其制造方法。