一种降低有研磨玻璃涂层的电工钢上的铁砣缺陷的缺陷高度的方法，所述方法包括：使有研磨玻璃涂层的电工钢表面的至少一部分与一种酸性溶液接触一段接触时间，所述接触时间足以将所述表面上的铁砣缺陷的平均高度降低至在所述研磨玻璃涂层的厚度的0％至150％范围内的平均高度，而不有效去除所述研磨玻璃涂层。接触后，将所述酸接触的有研磨玻璃涂层的电工钢用水冲洗并干燥。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶粒取向电工钢表面缺陷的化学去除 技术背景
本公开涉及一种用于从有玻璃涂层的电工钢表面去除缺陷的化学方法。 技术背景描述 电工钢是一种可具有0至6. 5重量％硅的铁合金。商业合金通常具有多达3. 2重 量％的硅含量，因为较高浓度的硅在冷轧期间可显现出脆性。可以加入多达0.5%的锰和 铝。增加量的硅抑制材料的涡流并且收缩材料的磁滞回线，因而降低铁芯损耗。然而，晶粒 结构使金属变硬并且变脆，这不利地影响材料的可加工性，尤其是当轧制时。当炼制合金 时，必须保持低的碳、硫、氧以及氮的浓度水平，因为这些元素导致形成碳化物、硫化物、氧 化物以及氮化物颗粒。这些颗粒，即使是直径小到一微米的颗粒，增加磁滞损耗，而同时还 降低磁导率。碳的存在具有比硫或氧更加不利的影响。当缓慢离开固溶体并且沉淀为碳化 物时，碳还导致磁老化，因而随着时间而导致功率损耗增加。出于这些原因，将碳水平保持 在0. 005重量％或更低。通过在如氢的脱碳氛围中对钢进行退火，可以降低碳水平。 电工钢可作为晶粒取向电工钢（GOES)和无取向电工钢获得。GOES用于变压器铁 芯和某些其它电气应用中。加工GOES板，以便严格控制板的晶粒取向并且使板的特性在轧 制方向最佳化。作为晶粒取向的结果，尽管磁饱和度可降低约5%，但GOES板中的在盘绕 乳制方向的磁通密度可增加约30%。通常以小于0. 35mm厚的冷乳带材的形式来制造 GOES 板。将所述带材堆叠在一起作为叠层以形成铁芯。所组装的铁芯在电力变压器中可用 作叠层铁芯。 在由GOES板制造变压器铁芯的常规工艺中，在板的表面上设有富含硅的氧化物 的玻璃薄膜。在最终冷轧后，GOES板在氢和氮氛围中进行最终正火处理。这在表面上形成 含有硅和铁的薄氧化物层。接着用氧化镁（MgO)粉末对GOES板表面进行涂覆。在氢氛围 中最终退火期间，在所述正火步骤中形成的薄氧化物中的硅与MgO反应，并且在板的表面 上形成结晶镁橄榄石（Mg 2Si04)的薄的、均勻的、富含娃的绝缘层。擦洗（scrubbed)清洁所 述有镁橄榄石涂层的GOES板。具有镁橄榄石层的GOES板在本领域中一般称为研磨玻璃 (mill glass) 或更简单地，磨砂材料（scrub material) 。 对于变压器铁芯中的使用，用附加的电绝缘层对所述磨砂材料进行顶面涂覆。具 有或不具有无机填料材料的磷酸单锰（Mg (Η2Ρ04)2)是涂布在研磨玻璃涂层上的电绝缘涂层 的一个实例。添加所述顶面涂层以增加表面的电阻率，并且提高板的电特性。 GOES板上的电绝缘涂层中的缺陷可以使电流通过所述涂层泄漏。如果（例如）所 述板旨在用于变压器应用，那么这些电短路是有问题的。电绝缘涂层中的缺陷可以作为电 流在电力变压器铁芯中的板叠层之间流动的短路路径，从而降低电效率并且增加废热的产 生。 有研磨玻璃涂层的GOES板缺陷中的一种类型是铁砣缺陷。铁砣形成于在电工 钢板上生产研磨玻璃的步骤过程中。相信铁砣来源于在GOES退火期间产生的富含铁的氧 化物。所述富含铁的氧化物在隧道炉高温浸泡循环的干燥氢环境中还原。所产生的导电缺 陷富含金属铁，并且可穿过所述研磨玻璃涂层而突出。包括铁砣的磨砂材料表面呈现灰色， 具有大量的小亮点。图1A至1C示出当通过光学显微镜观察时，磨砂材料上的铁砣缺陷的 一般形态学。所述缺陷从表面凸出并且表现出包含金属铁和夹带的氧化铁。如图1A最佳 地示出，基础玻璃中的弧口体或尾部经常与铁砣相关联，横向于轧制方向延伸。所述弧口体 继发于铁砣并可能在钢紧密盘绕时形成，通过在盘绕处理期间叠层之间的摩擦出现，而不 是在通常沿轧制方向产生危害的线加工期间出现。铁砣通常直径为50微米至200微米，一 般为圆形或椭圆形，并且可从板表面突出大约50微米。50微米显著厚于设在成品GOES板 上的整个电绝缘玻璃涂层，因为所述研磨玻璃和顶面涂层都只有几微米厚。 图2A是GOES板上铁砣的二次电子扫描电子显微照片，并且图2B是同一铁砣的背 散射电子显微照片。较重、即高原子序数元素背散射电子比轻、即低原子序数元素更强烈， 并且因而在图2B的图像中显得较亮。因此，可以推断在图2B中图像较亮的部分代表铁砣， 并且图像较暗的部分代表所述研磨玻璃涂层。图2C是穿过铁砣缺陷的截面。在图2C上部 的层是用于制备截面的涂层，而不代表研磨玻璃。所述研磨玻璃涂层在图2C中并不明显， 因为它太薄而难以区分。 在图3A的扫描电子显微照片和图3B至3G的能量色散SEM X射线图中示出了铁砣 的SEM微量分析。图3B至3G的X射线图分别是针对元素 Mg、Si、0、Mn、Fe以及S的图。对 于每个元素图，图像的亮度取决于在图像中所扫描的元素的存在和浓度。对图3B至3G的 检查表明所述铁砣缺陷主要由铁组成（图3F)。在铁砣中未检测到大量氧的存在（图3D)， 表明所述铁砣缺陷由导电铁金属组成。铁砣缺陷外部的区域的镁含和硅含量较高（图3B 和3C)，表明存在镁橄榄石研磨玻璃涂层。在围绕铁砣的研磨玻璃中可见富含硫的颗粒，图 像中还表明硫在嵌入砣的颗粒中。所观察到的高硫浓度表明铁砣中的硫可能是来自存在于 MgO涂层中的添加剂的残留物，而镁橄榄石研磨玻璃是由所述MgO涂层形成。 铁砣缺陷很难用磷酸盐顶面涂层的一次涂布来覆盖。由铁砣导致的涂覆表面的局 部高电导率一般要求磷酸盐涂层的二次涂布形式的再加工。涂布两层顶面涂层增加了成本 和生产提前时间，并且降低了用于例如变压器铁芯的GOES板产品的堆叠因子。因此，避免 对涂布附加的顶面涂层的需要将是有利的。 游离铁颗粒可以在已在加工期间接触过有色金属加工（ferrous tooling)的不 锈钢表面上形成。有色金属加工可以将游离铁颗粒嵌入不锈钢表面。游离铁颗粒可生锈， 这可以导致下伏不锈钢的腐蚀。一旦下伏不锈钢开始腐蚀，那么腐蚀可以在不存在游离铁 的情况下继续。使用常规钝化技术可以将游离铁从不锈钢表面去除。ASTM967-05将钝化定 义为用如硝酸溶液的温和氧化剂对不锈钢进行化学处理，目的是从表面去除游离铁或其它 异物，但所述处理对从表面去除回火色（heat tint)或氧化皮一般无效。酸的氧化特性促进 形成负责不锈钢的抗腐蚀性的原生铬氧化物薄膜或钝化层。尽管钝化对于从不锈钢表面去 除铁沉积是有效的，但这一技术对于从GOES和无取向电工钢去除铁是无效的，因为在所述 钢中不存在络。 美国专利号4, 123,337( '337专利）公开了一种电解工艺，所述工艺可应用在 GOES板上用于去除延伸穿过绝缘涂层或突出在绝缘涂层上的小的金属结、颗粒等。' 337 专利公开了向设置在硝酸钠水溶液或氯化钠浴中的GOES卷材施加电压，以挖去铁砣缺陷。 然而，电解工艺要求附加的基础设施并可显著增加生产成本。 因此，提供一种用于去除有研磨玻璃涂层的电工钢上的铁砣缺陷或降低其高度的 新方法将是有利的。或者，所述方法将铁砣缺陷破坏至足够粗糙以使大量磷酸单锰更好地 保持应用在顶面涂层的程度。 概述 根据本公开的一个非限制性方面，一种用于降低有研磨玻璃涂层的电工钢上的铁 砣缺陷的高度的方法包括：使有研磨玻璃涂层的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低有研磨玻璃涂层的电工钢上的铁砣缺陷的高度的方法，所述方法包括：使有研磨玻璃涂层的电工钢表面的至少一部分与一种酸性溶液接触一段时间，所述时间足以将所述表面的所述至少一部分上的铁砣缺陷的平均高度降低至在所述研磨玻璃涂层的厚度的0％至150％范围内的平均高度；以及用水冲洗所述酸接触的有研磨玻璃涂层的电工钢；其中所述接触没有有效地去除所述研磨玻璃涂层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 US 13/352,7431. 一种降低有研磨玻璃涂层的电工钢上的铁砣缺陷的高度的方法，所述方法包括： 使有研磨玻璃涂层的电工钢表面的至少一部分与一种酸性溶液接触一段时间，所述时 间足以将所述表面的所述至少一部分上的铁砣缺陷的平均高度降低至在所述研磨玻璃涂 层的厚度的0%至150%范围内的平均高度；以及 用水冲洗所述酸接触的有研磨玻璃涂层的电工钢； 其中所述接触没有有效地去除所述研磨玻璃涂层。2. 如权利要求1所述的方法，其中所述接触没有增加所述有研磨玻璃涂层的电工钢的 富兰克林测试平均值。3. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括酸性水溶液。4. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含氧化性酸。5. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含硝酸。6. 如权利要求5所述的方法，其中所述酸性溶液包含按体积计1 %至10%的15. 8摩尔 浓度的硝酸溶液。7. 如权利要求5所述的方法，其中所述酸性溶液包含按体积计1 %至10%的15. 8摩尔 浓度的硝酸溶液，并且所述接触时间是5秒钟至10秒钟。8. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含有机酸。9. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含羧酸。10. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含多官能羧酸。11. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含三元羧酸。12. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包含柠檬酸。13. 如权利要求12所述的方法，其中所述酸性溶液包含4重量％至20重量％的柠檬 酸。14. 如权利要求12所述的方法，其中所述酸性溶液包含10 %至15%的柠檬酸，并且时 间在10秒钟至5分钟的范围内。15. 如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：JM拉科夫斯基，
申请(专利权)人：ATI资产公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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