方向性电磁钢板及其制造方法技术

一种方向性电磁钢板，在表面具有涂层，涂层满足复合弹性模量：60～95GPa、膜厚：1.0μm以上、以及对该方向性电磁钢板施加的张力：6.0MPa以上，且将方向性电磁钢板在线压：68.6N/cm下进行辊压下时的辊压下前后的铁损的劣化量以W17/50计为0.010W/kg以下。

Directional electromagnetic steel plate and its manufacturing method

A directional electromagnetic plate with a coating on the surface, which meets the composite modulus of elasticity: 60 ~ 95GPa, film thickness: 1 mu or more, and the tension applied to the directional electromagnetic plate: above 6.0MPa, and the directional electromagnetic steel plate is pressed on line: the deterioration of the iron loss before and after the roll under the roller under 68.6N/cm. W17/50 is under 0.010W/kg.

【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及其制造方法，其能够抑制加工为变压器时的磁特性的劣化。
技术介绍
通常，对于方向性电磁钢板，为了赋予绝缘性、加工性、防锈性等，实施表面被膜(以下，也称为涂层)。作为上述涂层，例如可举出在基底被膜上成膜的磷酸盐系的上涂层被膜，其中，基底被膜以在方向性电磁钢板的制造过程中的最终成品退火时形成的镁橄榄石作为主体。这样的涂层在高温下成膜，并且热膨胀率低，因此成膜后，将温度降低至室温时，因钢板(钢板坯)和涂层的热膨胀率的不同，具有对钢板赋予张力而使铁损减少的效果。另外，对于方向性电磁钢板，除此以外，还需要满足耐腐蚀性、耐电压性等涉及多方面的要求特性。为了满足这样的涉及多方面的要求特性，以往提出了各种涂层。例如，专利文献1公开了通过将以磷酸镁、胶体状二氧化硅和铬酸酐为主体的涂层处理液涂布于钢板表面并将其烧结而形成的涂层。另外，专利文献2公开了通过将以磷酸铝、胶体状二氧化硅和铬酸酐为主体的涂层处理液涂布于钢板表面并将其烧结而形成的涂层。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特公昭56-52117号公报专利文献2:日本特公昭53-28375号公报专利文献3:日本专利第3324633号公报专利文献4:日本特开平9-184017号公报专利文献5:日本专利第5104128号公报。
技术实现思路
但是，专利文献1和2所记载的设有涂层的方向性电磁钢板存在将其加工成变压器的铁芯时铁损劣化的问题。这里，作为改善铁损的方法，例如公开了如专利文献3所述利用钢板施加大的被膜张力而改善铁损的方法、如专利文献4所述极力减少钢板中的析出物而防止由去应力退火引起的铁损劣化的方法等。但是，专利文献3和4所记载的方法还是并非抑制如上所述的将钢板加工为变压器的铁芯时的铁损劣化的方法。因此，现状是期望有效地抑制将方向性电磁钢板加工为变压器的铁芯时的铁损劣化。本专利技术是鉴于上述现状而开发的专利技术，其目的在于提供能够抑制将方向性电磁钢板加工为变压器的铁芯时的磁特性，特别是铁损的劣化的方向性电磁钢板及其有利的制造方法。这样，本专利技术人等为了实现上述目的，进行深入研究。首先，本专利技术人等对于方向性电磁钢板的铁损在加工为变压器的铁芯时大幅劣化的原因，进行了调查·研究。其结果发现，因利用测量将方向性电磁钢板压下而生成的加工应力成为上述铁损劣化的主要原因。即，在将方向性电磁钢板加工为变压器的铁芯的情况下，使带状线圈(钢板)通过被称为测量辊的长度测定用辊，其后，利用剪刀切断为一定的长度，将切断的钢板重叠而组装变压器的铁芯。这里，测量辊在压力下直径变化时测定长度不正常，因此可使用金属制的硬材质的辊。另外，测量辊在与钢板之间产生滑动时测定长度不正常。为了防止该测定长度的不正常，带状线圈由测量辊以强的加压力被压下。其结果，利用测量辊进行带状线圈的长度测定时，存在向带状线圈导入加工应力的情形，因该加工应力，导致磁特性、特别是铁损劣化。因此，本专利技术人等为了抑制这样的加工应力的导入引起的铁损劣化，进一步反复研究。其结果获得以下见解，即，通过适当控制在方向性电磁钢板的表面烧结而形成的涂层的特性，特别是涂层的复合弹性模量、膜厚、对钢板施加的张力，即使被测量辊等强力地压下，也能够抑制向钢板导入加工应力，能够有效地抑制铁损劣化。本专利技术是基于上述见解进一步加以研究之后完成的专利技术。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1.一种方向性电磁钢板，在表面具有涂层，该涂层满足复合弹性模量：60～95GPa、膜厚：1.0μm以上、以及对该方向性电磁钢板施加的张力：6.0MPa以上，且将方向性电磁钢板在线压：68.6N/cm下进行辊压下时的辊压下前后的铁损的劣化量以W17/50计为0.010W/kg以下。2.一种方向性电磁钢板的制造方法，是用于制造上述1记载的方向性电磁钢板的方法，具有以下工序：将涂层处理液涂布于完成成品退火的方向性电磁钢板上的工序，以及对涂布有该涂层处理液的该完成成品退火的方向性电磁钢板，实施兼顾涂层的烧结的平坦化退火的工序；上述涂层处理液含有Mg、Al、Ca和Sr的磷酸盐中的至少1种磷酸盐，并相对于该磷酸盐100质量份，含有换算为固体成分时50～150质量份的胶体状二氧化硅，上述平坦化退火中，使均热温度为750℃～900℃，另外使750℃以上的温度区域的滞留时间为1～30秒，进而使在该温度区域的气氛为露点：0℃以下的非活性气氛。3.根据上述2记载的方向性电磁钢板的制造方法，其中，上述涂层处理液相对于上述磷酸盐100质量份，还含有换算为固体成分时合计10～50质量份的钛化合物、硫酸锰和氧化物胶体中的至少1种添加剂。4.根据上述2记载的方向性电磁钢板的制造方法，其中，上述涂层处理液相对于上述磷酸盐100质量份，还含有换算为固体成分时10～50质量份的铬酸酐，或换算为固体成分时合计10～50质量份的Mg、Ca、Al和Sr中的至少1种的重铬酸盐。根据本专利技术，能够有效地抑制将方向性电磁钢板加工为变压器的铁芯时的铁损劣化，因此即使在实机变压器中，也会能够取得发挥加工前的方向性电磁钢板的特性的优异的铁损特性。附图说明图1是表示平坦化退火的750℃以上的温度区域的滞留时间和辊压下前后的铁损的劣化量的关系的图。图2：图2(a)是表示在平坦化退火的750℃以上的温度区域的滞留时间与涂层的复合弹性模量的关系的图。另外，图2(b)是表示在平坦化退火的750℃以上的温度区域的滞留时间与涂层的施加张力的关系的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。如上所述，本专利技术基于如下见解：通过适当地控制在方向性电磁钢板的表面设置的涂层的特性，特别是复合弹性模量、膜厚以及对钢板施加的张力，即使在钢板被测量辊等强力地压下的情况下，也能够抑制向钢板导入加工应力而有效地抑制铁损劣化。首先，对于达到获得该见解的实验进行说明。将完成成品退火的方向性电磁钢板剪断为长度300mm×宽度100mm的尺寸的样品，进行磷酸酸洗。其后，在样品两面以干燥后的每两面的单位面积质量成为6～14g/m2的方式涂布涂层处理液，上述涂层处理液为相对于磷酸镁：100质量份，配合换算为固体成分时100质量份的胶体状二氧化硅、50质量份的作为钛化合物的乳酸钛而成的。接着，对这些样品，进行兼顾涂层的烧结的平坦化退火。对于该平坦化退火，在干N2气氛，均热温度为800℃，在750℃以上的温度区域的滞留时间为0.5～35秒的范围内进行各种变化。应予说明，利用光学显微镜观察烧结后的涂层截面，结果其膜厚分别为0.8μm、1.2μm、2.3μm。对于这样得到的样品，利用单板磁特性试验机(SingleSheetTester、以下也称为SST法)进行磁性测定。其后，利用宽度：100mm的测量辊，在线压：68.6N/cm(7kgf/cm)下将样品总宽进行辊压下后，再次利用SST法进行样品的磁性测定，算出辊压下前后的铁损差(铁损的劣化量)ΔW17/50。图1示出在平坦化退火的750℃以上的温度区域的滞留时间与辊压下前后的铁损的劣化量的关系。如图1所示，无论是哪个涂层膜厚，在平坦化退火的750℃以上的温度区域的滞留时间过长或过短时，辊压下前后的铁损的劣化量都增大。另一方面，如果在750℃以上的温度区域的滞留时间为1～30秒的范围，则辊压下前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向性电磁钢板，其特征在于，在表面具有涂层，该涂层满足复合弹性模量：60～95GPa、膜厚：1.0μm以上、以及对该方向性电磁钢板施加的张力：6.0MPa以上，且将该方向性电磁钢板在线压：68.6N/cm下进行辊压下时的辊压下前后的铁损的劣化量以W17/50计为0.010W/kg以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 JP 2015-1886711.一种方向性电磁钢板，其特征在于，在表面具有涂层，该涂层满足复合弹性模量：60～95GPa、膜厚：1.0μm以上、以及对该方向性电磁钢板施加的张力：6.0MPa以上，且将该方向性电磁钢板在线压：68.6N/cm下进行辊压下时的辊压下前后的铁损的劣化量以W17/50计为0.010W/kg以下。2.一种方向性电磁钢板的制造方法，是用于制造权利要求1所述的方向性电磁钢板的方法，具有以下工序：将涂层处理液涂布于完成成品退火的方向性电磁钢板上的工序，以及对涂布有该涂层处理液的该完成成品退火的方向性电磁钢板实施兼顾涂层的烧结的平坦化退火的工序；所述涂层处理液含有Mg、Al、Ca和Sr的磷酸盐中...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边诚，高宫俊人，末广龙一，寺岛敬，
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