低铁损且低磁致伸缩的方向性电磁钢板制造技术

技术编号:14694222 阅读:174 留言:0更新日期:2017-02-23 17:26
本发明专利技术的方向性电磁钢板具有钢板母材、形成在上述钢板母材的表面的一次覆膜以及形成在上述一次覆膜的表面的张力绝缘覆膜,磁畴控制是通过从上述张力绝缘覆膜之上照射激光来进行的。从上述方向性电磁钢板采取与上述方向性电磁钢板的轧制方向平行的方向的长度为300mm并且与板宽方向平行的方向的长度为60mm的条状样品,通过对上述样品的至少单面进行酸洗,将从上述张力绝缘覆膜的表面到由上述钢板母材与上述一次覆膜的界面向上述钢板母材一侧为5μm的深度位置为止的范围除去,然后对上述样品的翘曲量进行测定,此时上述翘曲量满足规定的条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于变压器等的铁芯的方向性电磁钢板,特别是涉及不仅有助于铁芯的低铁损化而且还有助于低噪音化的低铁损且低磁致伸缩的方向性电磁钢板。本申请基于2014年5月9日在日本申请的特愿2014-97685号主张优先权,并在此援引其内容。
技术介绍
方向性电磁钢板主要用于以变压器为代表的静态感应器(stationaryinductionapparatus)。作为其所应当满足的特性,可以列举出:铁损低、能够容易励磁、磁致伸缩小等。变压器从安装到废弃为止会历经长时间被连续励磁,持续产生能量损耗,因此在这些特性之中特别要求铁损低。为了降低方向性电磁钢板的铁损,一直以来通过提高向被称为高斯取向的(110)[001]方位的集聚、降低产品钢板中的杂质、减小晶粒的大小、对钢板赋予提供面张力的覆膜(被膜)等冶金学上的方法来改善铁损,但这些方法是有限制的,寻求通过其它方法来降低铁损。对于这样的问题,开发了将磁畴本身细分的方法,现在通过对钢板的表面照射激光来导入应变、将磁畴的宽度细分来降低铁损的技术已经被广泛使用。以这种方式,方向性电磁钢板的铁损得到了显著改善,但另一方面,就变压器等电磁应用设备来说降低噪音、振动的要求也变得更强烈,对于用于变压器的铁芯的方向性电磁钢板来说,在要求低铁损的同时还要求了低磁致伸缩。已知用于降低铁损的激光照射由于导入残余应变而对磁畴宽度的细分化有效果,但另一方面也会成为磁致伸缩的产生源。因此,专利文献1~4公开了下述技术:当对形成有覆膜的方向性电磁钢板照射激光来进行磁畴控制时,通过调节激光照射条件和覆膜张力来降低磁致伸缩,从而兼顾低铁损和低磁致伸缩。专利文献1公开了:一次覆膜的张力、张力绝缘覆膜的张力和通过激光照射来赋予微小应变作为决定磁致伸缩的因素是非常重要的,通过对这些因素进行控制,能够提供具有用于低噪音的磁致伸缩特性并且低铁损的方向性电磁钢板。专利文献1公开了:以使一次覆膜和之后赋予的二次覆膜向钢板施加的总计张力为1~8MPa、使钢板的每单位面积的热量输入量为1~2mJ/mm2的方式进行脉冲激光照射,或者使上述张力为14MPa以上,使上述热量输入量为1.5~3mJ/mm2。专利文献2公开了一种方向性电磁钢板,其中,为了防止覆膜在对具有镁橄榄石覆膜和张力涂膜的方向性电磁钢板通过激光照射进行了磁畴细分化时受损而使得磁致伸缩特性劣化,使镁橄榄石覆膜和张力涂膜对钢板赋予的轧制方向的总计张力A为10.0MPa以上,使与轧制方向为直角方向的总计张力B为5.0MPa以上,并且使这些总计张力A、B之比A/B为1.0~5.0。专利文献3公开了下述技术:在对方向性电磁钢板照射激光来进行磁畴控制时,使激光照射部的凝固层厚度最大为4μm,仅向轧制方向的窄范围导入应变,由此在降低铁损的同时抑制磁致伸缩变形。专利文献4公开了下述技术:在对方向性电磁钢板进行激光照射之前,对一次覆膜量和张力绝缘覆膜量进行检测,在与这些检测量相应的适当照射条件下进行激光照射,由此在降低铁损的同时降低磁致伸缩和变压器的噪音。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-356750号公报专利文献2:日本特开2012-031498号公报专利文献3:日本特开2007-002334号公报专利文献4:日本特开2012-031519号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题如上所述,已经提出了在对形成有覆膜的方向性电磁钢板照射激光来进行磁畴控制时通过调节覆膜张力、激光照射条件来兼顾低铁损和低磁致伸缩的技术。然而,从以维持了由激光照射所带来的高铁损降低效果的状态进一步提高磁致伸缩特性的观点考虑,希望更进一步的改善。本专利技术是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于:提供兼顾低铁损和低磁致伸缩的方向性电磁钢板。用于解决问题的手段方向性电磁钢板的铁损可通过使涡流损耗和磁滞损耗的总计最小化来降低。而该涡流损耗和磁滞损耗相对于各种材料参数会复杂变化。另外,方向性电磁钢板的磁致伸缩变形相对于各种材料参数也会复杂变化。例如,应力通过对方向性电磁钢板赋予了的覆膜(张力绝缘覆膜和一次覆膜(玻璃覆膜))施加到钢板母材,但应力也通过用于控制磁畴的激光照射施加到钢板母材。本申请的专利技术者们发现:根据这些应力分布的影响程度,存在使上述的铁损和磁致伸缩平衡良好地最小化的覆膜张力以及激光赋予应力的范围。而且,通过方向性电磁钢板的翘曲量的变化对上述应力进行评价,发现了磁致伸缩达到最佳的范围。本专利技术的要点如下。(1)本专利技术的一个方案涉及方向性电磁钢板,其具有钢板母材、形成在上述钢板母材的表面的一次覆膜以及形成在上述一次覆膜的表面的张力绝缘覆膜,磁畴控制是通过从上述张力绝缘覆膜之上照射激光来进行的。从上述方向性电磁钢板采取与上述方向性电磁钢板的轧制方向平行的方向的长度为300mm并且与板宽方向平行的方向的长度为60mm的条状样品,通过对上述样品的至少单面进行酸洗,将从上述张力绝缘覆膜的表面到由上述钢板母材与上述一次覆膜的界面向上述钢板母材一侧为5μm的深度位置为止的范围除去,然后对上述样品的翘曲量进行测定,此时上述翘曲量满足下述式A和式B。15000μm≤SA-SC≤35000μm(式A)900μm≤SB+SC≤14000μm(式B)其中,SA、SB、SC如下所示。SA是仅对照射了激光的一侧的单面进行了酸洗时的上述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SB是仅对与照射了激光的一侧相反侧的单面进行了酸洗时的上述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SC是对双面进行了酸洗时的上述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,这里,在测定SA和SB时,将向与进行了酸洗的面同一方向的翘曲设定为正值,SC将向与SA同一方向的翘曲定义为正值。(2)根据上述(1)所述的方向性电磁钢板,其中,上述张力绝缘覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dt除以上述一次覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dp而得到的值dt/dp可以为0.1以上且3.0以下。(3)根据上述(1)所述的方向性电磁钢板,其中,上述张力绝缘覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dt除以上述一次覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dp而得到的值dt/dp可以为0.1以上且1.5以下。(4)根据上述(1)所述的方向性电磁钢板,其中,上述张力绝缘覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dt除以上述一次覆膜的以单位为μm计的平均膜厚dp而得到的值dt/dp可以为0.1以上且1.0以下。(5)根据上述(1)~(4)中任一个方案所述的方向性电磁钢板,其中,上述张力绝缘覆膜的平均膜厚可以为0.5μm以上且4.5μm以下。(6)根据上述(1)~(5)中任一个方案所述的方向性电磁钢板,其中,由上述一次覆膜和上述张力绝缘覆膜对上述钢板母材施加的总计张力可以为1MPa以上且10MPa以下。专利技术效果根据本专利技术,能够提供铁损和磁致伸缩这两方面优异的方向性电磁钢板。附图说明图1是表示除去了方向性电磁钢板的表面时的方向性电磁钢板的翘曲量与铁损和磁致伸缩之间的关系的图。图2是用于对样品前端的位移量(翘曲量)的测定方法进行说明的图。具体实施方式以下,对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。就在两个表面上形成有一次覆膜(玻璃覆膜)和张力绝缘覆膜的方向性电磁钢板来说,通过激光照射对一个表面实施了磁畴细分本文档来自技高网
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低铁损且低磁致伸缩的方向性电磁钢板

【技术保护点】
种方向性电磁钢板,其特征在于,其具有钢板母材、形成在所述钢板母材的表面的一次覆膜以及形成在所述一次覆膜的表面的张力绝缘覆膜,磁畴控制是通过从所述张力绝缘覆膜之上照射激光来进行的,从所述方向性电磁钢板采取与所述方向性电磁钢板的轧制方向平行的方向的长度为300mm并且与板宽方向平行的方向的长度为60mm的条状样品,通过对所述样品的至少单面进行酸洗,将从所述张力绝缘覆膜的表面到由所述钢板母材与所述一次覆膜的界面向所述钢板母材一侧为5μm的深度位置为止的范围除去,然后对所述样品的翘曲量进行测定,此时所述翘曲量满足下述式A和式B,15000μm≤SA‑SC≤35000μm   (式A)900μm≤SB+SC≤14000μm   (式B)其中,SA、SB、SC如下所示:SA是仅对照射了激光的一侧的单面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SB是仅对与照射了激光的一侧相反侧的单面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SC是对双面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,这里,在测定SA和SB时,将向与进行了酸洗的面同一方向的翘曲设定为正值,SC将向与SA同一方向的翘曲定义为正值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 JP 2014-0976851.一种方向性电磁钢板,其特征在于,其具有钢板母材、形成在所述钢板母材的表面的一次覆膜以及形成在所述一次覆膜的表面的张力绝缘覆膜,磁畴控制是通过从所述张力绝缘覆膜之上照射激光来进行的,从所述方向性电磁钢板采取与所述方向性电磁钢板的轧制方向平行的方向的长度为300mm并且与板宽方向平行的方向的长度为60mm的条状样品,通过对所述样品的至少单面进行酸洗,将从所述张力绝缘覆膜的表面到由所述钢板母材与所述一次覆膜的界面向所述钢板母材一侧为5μm的深度位置为止的范围除去,然后对所述样品的翘曲量进行测定,此时所述翘曲量满足下述式A和式B,15000μm≤SA-SC≤35000μm(式A)900μm≤SB+SC≤14000μm(式B)其中,SA、SB、SC如下所示:SA是仅对照射了激光的一侧的单面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SB是仅对与照射了激光的一侧相反侧的单面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板的以单位为μm计的翘曲量,SC是对双面进行了酸洗时的所述方向性电磁钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员:新井聪滨村秀行村上健一藤井浩康小林英之藤井宣宪沟上雅人
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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