[發明專利]具有涂層的取向性電磁鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201280064370.0
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN104024474A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 大久保智幸;木島剛;渡邊誠
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C23C22/00
• 分類號: C23C22/00;C21D8/12;C21D9/46;C22C38/00;C22C38/60;C23C22/30;C23C22/33;C23C22/74;H01F1/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及具有涂層的取向性電磁鋼板及其制造方法。

背景技術

取向性電磁鋼板是主要用作變壓器的鐵芯原材料的材料，對于作為鐵芯原材料而使用的取向性電磁鋼板，要求其鐵損低。

作為一種降低取向性電磁鋼板的鐵損的方法，為賦予拉伸應力的方法。即，已知當對取向性電磁鋼板賦予拉伸應力時，180℃磁疇寬度變窄，異常渦流損耗減少，從而使鐵損降低。

因此，通常在取向性電磁鋼板的表面形成用于賦予絕緣性和拉伸應力的涂層(以下稱為“張力涂層”或簡稱為“涂層”)。

需要說明的是，在取向性電磁鋼板的表面通常存在有以鎂橄欖石(Mg₂SiO₄)為主要成分的陶瓷覆膜，但該覆膜所產生的拉伸應力小，因此降低取向性電磁鋼板鐵損的效果并不是那么大。

因此，以往提出了鐵損進一步降低、且拉伸應力更高的張力涂層，例如提出有以磷酸系玻璃(例如專利文獻1所述的MgO-P₂O₅-SiO₂系玻璃)、氮化物(例如專利文獻2所述的TiN)、碳化物(例如專利文獻2所述的TiC)等為主要成分的張力涂層。對于這些張力涂層，作為主要成分的上述成分的熱膨脹系數小于取向性電磁鋼板，因此通過在高溫下進行制膜，從而能夠對取向性電磁鋼板賦予由熱膨脹差所產生的拉伸應力。

但是，以氮化物或碳化物為主要成分的張力涂層會產生高拉伸應力，但另一方面，需要PVD(物理氣相沉積，Physical?Vapor?Deposition)或CVD(化學氣相沉積，Chemical?Vapor?Deposition)等沉積法，因此存在著高成本這樣的問題。

對此，以磷酸系玻璃為主要成分的張力涂層(以下稱為“磷酸系玻璃涂層”)可以通過處理液的涂布/燒結這種較為簡便的方法形成，可以在平坦化退火的同時實施涂層的燒結，因此具有低成本這樣的優勢。

因此，磷酸系玻璃涂層是一種非常普遍使用的張力涂層，提出有各種各樣的技術方案(例如參照專利文獻3～5)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特公昭56-52117號公報

專利文獻2：日本特公昭63-54767號公報

專利文獻3：日本特開平1-147074號公報

專利文獻4：日本特開2007-217758號公報

專利文獻5：日本特開2008-50676號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，現有的磷酸系玻璃涂層所產生的拉伸應力無法說是充分的，存在著鐵損的改善并非充分的問題。

因此，本發明的目的在于提供一種具有磷酸系玻璃涂層的取向性電磁鋼板，該取向性電磁鋼板的鐵損進一步得到降低。

用于解決問題的手段

本發明人為了達成上述目的而進行了深入研究。結果發現，使涂層處理液中的特定成分的質量比為規定范圍、并且使燒結處理中的鋼板溫度為規定的溫度范圍的情況下所形成的具有特定量的磷酸鹽結晶相的涂層會使取向性電磁鋼板產生更高的拉伸應力、使鐵損進一步降低，從而完成了本發明。

即本發明提供以下(1)～(3)的方案。

(1)一種具有涂層的取向性電磁鋼板，其具備取向性電磁鋼板和涂層，該涂層形成于上述取向性電磁鋼板的表面，其含有P、Si、Cr和O元素、以及選自由Mg、Al、Ni、Co、Mn、Zn、Fe、Ca和Ba組成的組中的至少一種元素，并且5質量％以上為磷酸鹽的結晶相。

(2)一種具有涂層的取向性電磁鋼板的制造方法，其具備下述工序：

準備取向性電磁鋼板的工序；和

將涂層處理液涂布于上述取向性電磁鋼板的表面后進行燒結處理，從而得到具有涂層的取向性電磁鋼板的工序，該涂層處理液含有磷酸二氫鹽、膠態二氧化硅和選自由鉻酸酐、鉻酸鹽和重鉻酸鹽組成的組中的至少一種鉻酸化合物，所述磷酸二氫鹽含有選自由Mg、Al、Ni、Co、Mn、Zn、Fe、Ca和Ba組成的組中的至少一種元素，

將上述燒結處理中的鋼板溫度(單位：℃)設為T、將上述涂層處理液所含有的所述鉻酸化合物(以Cr₂O₃進行換算)和所述磷酸二氫鹽(以P₂O₅進行換算)的質量比(Cr₂O₃/P₂O₅)設為R的情況下，滿足下述條件(i)或(ii)。