本实用新型专利技术涉及一种电工钢板材，所述电工钢板材包括板状电工钢基体、所述基体表面的刻痕沟槽和所述刻痕沟槽表面分布的含有CaSiO3相的基体层，所述基体的厚度为0.1～2mm，所述CaSiO3相的直径为1～100nm，其总面积占所述刻痕沟槽表面积的20％～60％。本实用新型专利技术的CaSiO3相对于沟槽附近区域的拉应力或位错具有强烈的钉扎效应，使激光刻痕产品经退火处理后铁损降低效果不会消失，保持原有的磁性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及一种电力变压器用取向娃钢，具体设及一种电工钢板材。
技术介绍
近年来，人们尝试将更多的激光技术应用到细化磁畴技术研究中。Rauscher等使 用连续C〇2激光器和高能光纤激光器对取向娃钢片进行激光刻痕，高能光纤激光器使铁损 降低了大约13%，且娃钢片表面无损伤。杨玉玲等采用激光氮化方法对取向娃钢表面进行 局域线状氮化处理，研究了激光工艺参数对娃钢表面氮化物形成物的影响，专利技术了采用连 续C〇2激光的取向娃钢激光局域表面合金化方法，该法在降低铁损的同时显著改善了取向 娃钢的高溫时效性。此方法的缺陷是工艺复杂且造价较高。 作为改进，孙凤久等进一步提出了W连续C〇2激光氮化优化磁畴分布方法，在大气 气氛下，W合适的氮分子束与一定功率的聚焦连续C〇2激光束同时共轴垂直作用于娃钢表 面，可在相互作用区域形成具有高溫稳定性的铁氮化合物，形成了可稳定优化细化主畴分 布的新晶界，全面的改善了取向娃钢的性能。运种工艺使0. 23mm厚度的Z102牌号取向娃 钢片铁损降低达23%，工作溫度高达1000°C。 随后，具有耐热性的激光刻痕技术也获得了阶段性进展。咎森巍、朱虹等利用纳秒 和飞秒激光加工设备继续深化耐热激光刻痕技术试验，结果表明铁损值降低幅度随着紫外 飞秒激光扫描次数或扫描能量增加而逐渐增大。若进一步采用紫外飞秒激光-盐酸腐蚀方 式处理取向娃钢表面，可达到耐热性好及较高铁损降低幅度的效果。李海蛟等优化了Nd : YAG激光刻痕的工艺参数，采用工作电流12A，激光频率3500化，刻痕速率800mm/s的最佳工 艺参数，可使120牌号取向娃钢的铁损降低9. 45%。同时研究了激光刻痕输入电流大小对 取向娃钢表面绝缘涂层的影响，并分析了刻痕后样品在500°CW上溫度铁损值会回复升高。 宝钢在专利技术专利中提出了一种在取向娃钢带钢上下表面同时进行激光刻痕的方 法，将高度聚焦的连续波激光束同时在运行的带钢上下表面进行划线，上下表面刻痕线采 用等间距交错的形式W保证刻痕效果均匀。 然而，现有的激光刻痕技术不具耐热性，即经激光刻痕处理后的娃钢产品，无法对 其进行去应力退火处理，退火会造成其铁损上升，恢复至激光刻痕W前。现有技术无法实现 的刻痕电工钢产品不能应用于对卷铁屯、变压器或需要对娃钢产品进行弯曲的铁屯、进行退 火处理的领域。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电工钢板材，克服了现有技术的不足得到具有优异 耐热性的激光刻痕电工钢板材产品，使其能够应用于需要进行退火处理的领域。[000引为了实现上述目的，本技术采取W下技术方案： -种电工钢板材，所述电工钢板材包括板状电工钢基体、所述基体表面的刻痕沟 槽和所述刻痕沟槽表面分布的含有化Si〇3相的基体层，所述基体的厚度为0.1~2mm，所述 化Si〇3相的直径为I~lOOnm，其总面积占所述刻痕沟槽表面积的20%~60%。电工钢板 材的厚度可W为 0. 1mm，0. 15mm，0. 18mm，0. 23mm，0. 27mm，0. 30mm，0. 5mm，0. 7mm，0. 8mm，1mm， 1.51111]1或21111]1等。0曰5;[03相的直径可^为1皿，5皿，10皿，20皿，50皿，60皿，70皿或100皿 等。 所述的电工钢板材的第一优选方案，所述电工钢基体的厚度为0. 18~0. 27mm。 所述的电工钢板材的第二优选方案，所述电工钢基体的厚度为0. 18mm。 所述的电工钢板材的第=优选方案，所述刻痕沟槽的宽度为0. 05~0. 5mm，间隔 为 1 ~20mm。刻痕沟槽的宽度可W为 0. 05mm、0. 08mm、0.lmm、0. 2mm、0. 3mm或 0. 5mm等，亥Ij 痕沟槽的间隔可W为 1臟、2mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、16mm或 2Omm等。 所述的电工钢板材的第四优选方案，所述化Si〇3相均匀的分布于所述刻痕沟槽表 面。 所述的电工钢板材的第五优选方案，所述化Si化相的直径为20~60nm。 所述的电工钢板材的第六优选方案，所述化Si〇3相的直径为30皿。 所述的电工钢板材的第屯优选方案，所述化Si〇3相的总面积占所述刻痕沟槽表面 积的30%。 一种所述的电工钢板材的制备方法，所述方法包括如下步骤：[001引 1)激光刻痕处理：激光刻痕处理电工钢基体，得到具有刻痕沟槽的电工钢基体； 2)Ca0粉末处理刻痕沟槽：于常溫或50°C下，将CaO粉末粘附于所述刻痕沟槽表 面，再喷射高溫水蒸气3~8min，CaO与所述刻痕沟槽表面的Si化反应生成分布于所述刻 痕沟槽表面化Si〇3相； 3)冲洗步骤2)所得电工钢板材并烘干。 所述的电工钢板材的制备方法的第一优选技术方案，所述CaO粉末的粒径为 0.Ol~10ym。 所述的电工钢板材的制备方法的第二优选技术方案，所述CaO粉末的粒径为 2Jim。 所述的电工钢板材的制备方法的第S优选技术方案，步骤2)所述CaO粉末处理刻 痕沟槽的工艺条件包括：于50°C下，将CaO粉末粘附于所述刻痕沟槽表面，再喷射高溫水蒸 气 5min。 所述的电工钢板材的制备方法的第四优选技术方案，步骤2)所述CaO粉末粘附的 总表面积占所述刻痕沟槽表面积的50~90%。所述的电工钢板材的制备方法的第五优选技术方案，步骤2)所述CaO粉末粘附的 总表面积占所述刻痕沟槽表面积的60%。 所述的电工钢板材的制备方法的第六优选技术方案，步骤3)所述冲洗用弱酸性 溶液、中性盐溶液或清水，时间为2~4min;所述烘干是于常溫下。 本技术电工钢的制备方法中，不限定激光刻痕手段，可采用工业常用的C〇2激 光器或Nd-YAG激光器对电工钢进行激光处理，随后对刻痕沟槽处进行CaO粉末铺覆，对其 喷射高溫水蒸气，CaO粉末与高溫水蒸气接触生成化(OH)2并放出大量的热，使化(OH)2与 沟槽内表面接触区域局部溫度升至800°CW上（该瞬间高溫时间较短，不会对磁畴附近的 应力构成影响），进一步促使化(OH) 2与基体SiO2发生反应在沟槽表面区域形成化SiO3产 物，化Si化相对于沟槽附近区域的拉应力或位错具有强烈的钉扎效应，使本技术的激 光刻痕产品具有优异的耐热性，经800°C、保溫化退火处理，由激光刻痕产生的铁损降低效 果不会消失，基本保留了原有的磁性能。且现有的酸腐蚀技术会对涂层构成腐蚀作用，破坏 了绝缘性能，使产品无法使用。该方法的优点在于CaO不与电工钢表面的绝缘涂层发生化 学反应，因此不破坏绝缘涂层，且操作简单，便于大规模生产应用。 本技术所使用的CaO粉末不宜过大或过小，需严格控制在0.Ol~10ym之 间，粒径过大会使生成的产物无法钉扎位错，起不到钉扎效果，粒径过小易产生团聚，会使 产物大小分布不均匀，使有利于钉扎磁畴壁的第二相产物数量减少。化Si化相在刻痕沟槽的表面分布越均匀，其钉扎化SiO3相附近的位错的效果越 好，从而在电工钢在加热时仍能够将铁损保持在较低水平。电工钢板材的规格为0. 18mm 厚，CaO粉末的粒径为2ym，粉末铺覆面积占刻痕沟槽内表面的60%，加热溫度50°C，腐蚀 时间5min条件下，腐蚀得到的电工钢板材的刻痕沟槽的化Si化相本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电工钢板材，其特征在于，所述电工钢板材包括板状电工钢基体、所述基体表面的刻痕沟槽和所述刻痕沟槽表面分布的含有CaSiO3相的基体层，所述基体的厚度为0.1～2mm，所述CaSiO3相的直径为1～100nm，其总面积占所述刻痕沟槽表面积的20％～60％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨富尧，马光，杨建华，龚列谦，程灵，吴雪，高洁，陈新，聂京凯，祝志祥，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司温州供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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