方向性电磁钢板及其制造方法技术

提供一种变压器铁损和结构因素优异且能抑制张力被膜的损伤的方向性电磁钢板。在具备张力被膜的方向性电磁钢板中，将层间电流设为0.15A以下，在所述钢板上形成沿着与轧制方向交叉的方向延伸的多个直线状的应变，将所述多个直线状的应变的在轧制方向上的线间隔设为15mm以下，在所述应变部分上形成板厚方向的长度d为65μm以上且轧制方向的长度w为250μm以下的闭合磁畴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方向性电磁钢板及其制造方法
本专利技术涉及方向性电磁钢板，尤其是涉及具有显著地降低的变压器铁损的变压器铁芯用方向性电磁钢板。另外，本专利技术涉及上述方向性电磁钢板的制造方法。
技术介绍
方向性电磁钢板主要利用于变压器等的铁芯，要求其磁气特性优异的情况，尤其是铁损低的情况。作为改善方向性电磁钢板的磁气特性的方法，提出了构成钢板的晶粒的向Goss方位的取向性的提高(尖锐化)、利用张力被膜向钢板赋予的张力的增加、在钢板形成由应变或槽所产生的磁畴细分化等各种方案。例如，在专利文献1中记载了如下情况：通过形成具有直至39.3MPa为止的极高的张力的张力被膜，使以最大磁通密度1.7T、频率50Hz进行了励磁时的方向性电磁钢板的铁损(W17/50)小于0.80W/kg。另外，作为形成应变来降低铁损的方法，已知有照射等离子火焰、激光、电子射束等的方法。例如，在专利文献2中记载了如下情况：通过向2次再结晶后的钢板照射等离子弧，能够将在照射前为0.80W/kg以上的铁损W17/50降低为0.65W/kg以下。在专利文献3中记载了如下情况：通过将镁橄榄石被膜的厚度和利用电子射束照射而形成于钢板的磁畴不连续部的平均宽度适当化，得到铁损低且噪音小的变压器用方向性电磁钢板。在专利文献4中记载了如下情况：通过将电子射束的输出或照射时间适当化，来降低方向性电磁钢板的铁损。虽然这样方向性电磁钢板的铁损的改善进展，但是即便将铁损低的方向性电磁钢板使用于铁芯而制造变压器，得到的变压器的铁损(变压器铁损)也未必降低。这是因为，评价方向性电磁钢板自身的铁损时的励磁磁通仅是轧制方向分量，相对于此，实际使用钢板作为变压器的铁芯时的励磁磁通不仅具有轧制方向分量，也具有轧制直角方向分量。作为表示原料钢板自身与使用该钢板制造的变压器之间的铁损的差异的指标，通常使用作为变压器铁损相对于原料钢板的铁损之比而定义的结构因素(BF)。BF为1以上的情况是指变压器的铁损大于原料钢板的铁损。方向性电磁钢板是沿着轧制方向磁化时原料的铁损最低的原料，因此如果装入于除了轧制方向以外也被磁化的变压器，则铁损增大，BF大于1。为了提高变压器的能量效率，不仅需要使原料钢板的铁损低，而且需要尽可能地降低该BF，即，需要使该BF接近于1。例如，在专利文献5中公开了如下的方法：即使由于激光照射或电子射束照射而被膜发生了劣化的情况下，通过利用镁橄榄石被膜和张力涂层向钢板赋予的总计张力的适当化也能改善BF。另外，在专利文献6中公开了通过将呈点列状地照射的电子射束的点列间隔适当化，能得到良好的变压器铁损的技术。在非专利文献1中记载了通过使激光照射方向从轧制方向倾斜而得到优异的BF的情况。另一方面，着眼于使用了激光照射的磁畴细分化时形成的闭合磁畴，也提出了通过将其形状或尺寸最适化而使铁损降低的技术(专利文献7、8)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4192399号公报专利文献2：日本特开2011-246782号公报专利文献3：日本特开2012-52230号公报专利文献4：日本特开2012-172191号公报专利文献5：日本特开2012-31498号公报专利文献6：日本特开2012-36450号公报专利文献7：日本专利第3482340号公报专利文献8：日本专利第4091749号公报专利文献9：日本特开平10-298654号公报专利文献10：国际公开2013/046716号非专利文献非专利文献1：IEEETrans.magn.Vol.MAG-20,No.5,p.1557
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献5记载的技术中，在被膜损伤的情况下，虽然能够在一定程度上改善BF，但是关于利用电子射束法不使被膜损伤地实施磁畴细分化处理，并在此时改善BF的方法还未明确。另外，在专利文献6记载的方法中，不仅是基于电子射束的处理的速度慢，而且照射时间过长，因此可能会损伤被膜。此外，在非专利文献1记载的方法中，由于倾斜地照射电子射束，因此除了钢板上的扫描长度变长而难以控制之外，也存在单板的铁损难以下降的问题。另一方面，闭合磁畴朝向与轧制方向不同的方向，因此可认为专利文献7、8记载那样的闭合磁畴的控制技术具有能够改善BF的可能性。然而，在专利文献7、8中，仅评价的是单板的铁损，在变压器铁损的观点上还未进行研讨。此外，在专利文献7、8公开的方法中，需要使射束输出、射束照射时间增加，存在形成于钢板表面的被膜因射束照射而损伤的情况或处理效率下降这样的问题。例如，在专利文献8记载的方法中，为了形成沿板厚方向贯通的闭合磁畴，而从钢板的表背面照射激光。因此，与从钢板的单侧照射激光的通常的磁畴细分化处理相比，需要约2倍的处理时间，生产性低。另外，在专利文献7记载的方法中，激光的点形状形成为椭圆形，因此如后所述，可认为能在一定程度上抑制被膜损伤。然而，专利文献7中关于是否抑制被膜的损伤未作记载，本专利技术者们在实验时，确认到为了形成非常深的闭合磁畴而会使被膜损伤的情况。另一方面，作为不损害磁畴细分化的处理能力而抑制被膜损伤的方法，已知有使激光射束为椭圆形状的技术(专利文献9)、增大电子射束的加速电压的技术(专利文献10)。然而，为了形成BF的改善所需的在板厚方向上深的闭合磁畴，需要高的照射能量，在以往的方法中，能够不损伤被膜地进行处理的板厚方向的深度存在极限。例如，在使用激光射束的情况下，通常作为磁畴细分化用而使用的激光的波长区域中的被膜的激光吸收率高，因此即便使射束为椭圆状，能够不损伤照射部的被膜地进行处理的板厚方向的深度也存在极限。另外，在使用电子射束的情况下，如果增大加速电压，则射束容易透过被膜，但是为了增加闭合磁畴深度而增大射束输出或照射时间时，铁素体的热膨胀量增加，在被膜产生应力而损伤。被膜损伤的抑制对于被使用作为变压器铁芯的钢板来说至关重要。在被膜上确认到损伤的情况下，为了确保绝缘性或耐蚀性，需要从损伤了的被膜的上方进行再涂层。于是，由铁素体和被膜构成的钢板中，铁素体部分的体积率(占空系数)减少，因此与未进行再涂层的情况相比，作为变压器铁芯而使用时的磁通密度减少。或者如果为了确保磁通密度而增大励磁电流，则铁损增大。本专利技术鉴于上述情况而做出，其目的在于提供一种不损伤被膜地形成闭合磁畴且变压器铁损和BF极低的方向性电磁钢板。另外，本专利技术的目的在于提供一种上述BF极低的方向性电磁钢板的制造方法。用于解决课题的方案本专利技术者们为了解决上述课题而进行了仔细研究的结果是发现了如下情况：通过进行将射束形状的椭圆化和电子射束的加速电压的增大适当组合而成的磁畴细分化处理，能够抑制被膜的损伤并形成闭合磁畴。然而，在以往的电子射束的照射方法中，由于象差等的影响，存在射束形状在照射位置处较大不同的问题。虽然通过动态聚焦技术等能够使射束的束径一致，但是一边沿着钢板的宽度方向扫描一边照射电子射束时，以使该射束形状成为所希望的椭圆形的方式正确地进行控制的情况极其困难。作为补正射束形状的技术，存在电子显微镜等中广泛利用的象散校正装置(象散补正装置)。然而，以往的象散校正装置是仅在钢板的宽度方向的狭窄的范围内补正有效的控制，在遍及钢板的整个宽度区域一边偏转一边照射射束那样的情况下无法得到充分的效果。因此，进一步进行了研讨的结果是，发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向性电磁钢板，具有：钢板；及形成在所述钢板的表面上的张力被膜，其中，在层间电阻试验中测定的层间电流为0.15A以下，在所述钢板上形成沿着与轧制方向交叉的方向延伸的多个直线状的应变，所述多个直线状的应变的在轧制方向上的线间隔为15mm以下，在所述应变部分形成板厚方向的长度d为65μm以上且轧制方向的长度w为250μm以下的闭合磁畴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方向性电磁钢板，具有：钢板；及形成在所述钢板的表面上的张力被膜，其中，在层间电阻试验中测定的层间电流为0.15A以下，在所述钢板上形成沿着与轧制方向交叉的方向延伸的多个直线状的应变，所述多个直线状的应变的在轧制方向上的线间隔为15mm以下，在所述应变部分形成板厚方向的长度d为65μm以上且轧制方向的长度w为250μm以下的闭合磁畴。2.一种方向性电磁钢板，具有：钢板；及形成在所述钢板的表面上的张力被膜，其中，在层间电阻试验中测定的层间电流为0.15A以下，在所述钢板上通过照射电子射束而形成沿着与轧制方向交叉的方向延伸的多个直线状的应变，所述多个直线状的应变的在轧制方向上的线间隔为15mm以下，在所述应变部分形成板厚方向的长度d为65μm以上且轧制方向的长度w为250μm以下的闭合磁畴。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高城重宏，户田广朗，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP