[發(fā)明專利]方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板用的中間鋼板及它們的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080008986.0
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113286903A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山本信次;牛神義行;高谷真介
• 申請（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C21D8/12
• 分類號: C21D8/12;C21D9/46;C22C38/00;C22C38/60;H01F1/147;C23C22/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 吳倩

本發(fā)明的方向性電磁鋼板具備母鋼板、形成于所述母鋼板的表面上且以氧化硅為主體的中間層、和形成于所述中間層的表面上的絕緣皮膜。從所述母鋼板的表面朝所述母鋼板的內(nèi)部深10μm的區(qū)域中的氧化物的個(gè)數(shù)密度為0.020個(gè)/μm²以下。所述方向性電磁鋼板在按照J(rèn)IS K 5600?5?1(1999)采用心軸進(jìn)行的彎曲試驗(yàn)后的剝離了所述絕緣皮膜的區(qū)域中，所述中間層未剝離而殘存的中間層殘存區(qū)域的面積率為20％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板用的中間鋼板及它們的制造方法。

本申請基于2019年1月16日在日本提出申請的特愿2019-5200號主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

方向性電磁鋼板可作為變壓器等的鐵芯材料使用。對方向性電磁鋼板要求低鐵損等磁特性。

通常，以降低鐵損為目的，在方向性電磁鋼板表面上形成皮膜。該皮膜通過對方向性電磁鋼板賦予張力，而使鋼板單板中的鐵損降低。該皮膜另外在層疊方向性電磁鋼板而作為鐵芯使用時(shí)，通過確保鋼板間的電絕緣性而使作為鐵芯的鐵損降低。

作為形成有皮膜的方向性電磁鋼板，有在母鋼板表面形成以鎂橄欖石(Mg₂SiO₄)為主體的成品退火皮膜，進(jìn)而在成品退火皮膜的表面上形成絕緣皮膜的方向性電磁鋼板。也就是說，在此種情況下，母鋼板上的皮膜包含成品退火皮膜和絕緣皮膜。成品退火皮膜及絕緣皮膜分別擔(dān)負(fù)著絕緣性及對母鋼板賦予張力的雙功能。

對于以鎂橄欖石(Mg₂SiO₄)為主體的成品退火皮膜，通過在使鋼板產(chǎn)生二次再結(jié)晶的成品退火中，使以氧化鎂(MgO)為主成分的退火分離劑和母鋼板在600～1200℃保持30小時(shí)以上的熱處理中反應(yīng)而形成。

絕緣皮膜通過在成品退火后的鋼板上涂布例如含有磷酸或磷酸鹽、膠體狀氧化硅及鉻酸酐或鉻酸鹽的涂布溶液，在300～950℃燒結(jié)10秒以上進(jìn)行干燥而形成。

絕緣皮膜為了發(fā)揮絕緣性及對母鋼板賦予張力的功能，而要求這些皮膜(成品退火皮膜及絕緣皮膜)與母鋼板的密合性高。

以往，上述密合性主要通過由母鋼板和成品退火皮膜的界面的凹凸形成的錨固效應(yīng)來確保。但是，該界面的凹凸也成為使方向性電磁鋼板磁化時(shí)的磁疇壁移動的障礙。因此，該界面的凹凸還成為妨礙方向性電磁鋼板的低鐵損化的主要原因。

如果形成鎂橄欖石皮膜等成品退火皮膜，則在母鋼板和成品退火皮膜的界面產(chǎn)生凹凸，所以為了低鐵損化，通過抑制形成成品退火皮膜使母鋼板表面平滑化是有效的。

例如，專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中，為了促進(jìn)低鐵損化，提出了在不存在以鎂橄欖石為主體的成品退火皮膜的情況下使母鋼板表面平滑化的技術(shù)。

具體地講，在專利文獻(xiàn)1中，就方向性電磁鋼板的制造方法，公開了通過酸洗等除去成品退火皮膜，通過化學(xué)研磨或電場研磨使母鋼板表面平滑。此外，專利文獻(xiàn)2中，就方向性電磁鋼板的制造方法，公開了在成品退火時(shí)采用含有氧化鋁(Al₂O₃)的退火分離劑，通過抑制成品退火皮膜的形成本身將母鋼板表面平滑化。

但是，在按專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2的技術(shù)得到的沒有形成成品退火皮膜的平滑的母鋼板表面上接觸地(直接在母鋼板表面上)形成絕緣皮膜時(shí)，有相對于母鋼板表面絕緣皮膜難以密合(得不到充分的密合性)的問題。

對這樣的問題，例如專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)5及專利文獻(xiàn)6中，提出了為了提高絕緣皮膜相對于平滑化了的母鋼板表面的密合性，而在母鋼板與絕緣皮膜之間形成中間層(基底皮膜)的技術(shù)。