方向性电磁钢板以及其制造方法技术

本发明专利技术提供方向性电磁钢板以及其制造方法。得到优异的低噪声性以及低铁损特性。方向性电磁钢板具有由电子束照射形成的细分化磁畴，在该方向性电磁钢板中，在最大磁通密度是1.7T的情况下，具有上述电子束照射前的0.1～0.7倍的剩余磁通密度、和上述电子束照射前的1.1～2.0倍的最大磁化力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方向性电磁钢板以及其制造方法
本专利技术涉及适于变压器等的铁心材料的方向性电磁钢板以及其制造方法。
技术介绍
方向性电磁钢板主要作为变压器的铁心而被利用，要求其磁化特性优异，特别是要求低铁损。因此使钢板中的二次再结晶粒在高度上对准(110)[001]取向(高斯取向)、减少制品中的杂质是重要的。并且，由于结晶取向控制、杂质减少具有极限，所以提出了通过对钢板表面照射激光、等离子体、电子束等而将磁畴细分化的技术。例如在专利文献1中记载了如下技术：向方向性电磁钢板的与轧制方向交叉的方向，通过电子束照射以点列导入热应变时，不仅使照射点间隔、照射能量最佳化，还通过向钢板的表面照射电子束，也向钢板内部导入应变，将磁畴的宽度细分化，减少铁损。然而，在导入了热应变的情况下，由于磁致伸缩增大，所以存在变压器的噪声特性增大之类的问题。作为基于电子束法的铁损和噪声的改善技术具有以下技术。在专利文献2中记载了如下技术：提供一种在以点状照射电子束来进行磁畴细分化处理的情况下，根据电子束的输出控制每1个点的滞留时间t与点间隔X，从而具有优异的铁损特性以及噪声特性的方向性电磁钢板。在专利文献3中记载了如下技术：提供一种通过镁橄榄石涂层提高针对钢板的施加张力并且控制基于电子束照射的热应变导入区域的直径A和照射间距B，由此在实机变压器中能够得到优异的低噪声性以及低铁损特性的方向性电磁钢板。另外，在专利文献4中记载了通过电子束法而使回流磁畴的轧制方向宽度、板厚方向深度、轧制方向导入间隔最佳化的技术。利用上述方法，在以某种程度抑制了变压器噪声的恶化的基础上，能够得到良好的铁损特性。专利文献1：日本特开2012-036450号公报专利文献2：日本特开2012-172191号公报专利文献3：日本特开2012-036445号公报专利文献4：WO2014/068962号公报然而，根据节省能量的观点，材料的进一步的低铁损化的需求变高，迫切期望既抑制变压器的噪声的增加又实现进一步低铁损化的技术开发。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述现状而完成的，目的在于提供一种在组装成实机变压器的情况下，能够得到优异的低噪声性以及低铁损特性的方向性电磁钢板以及其制造方法。在通过电子束照射导入了应变的情况下，由于磁畴被细分化所以涡流损耗被改善。另一方面，磁滞损失因应变导入而变大。由于涡流损耗的改善量比磁滞损失量大从而改善铁损。另外，在使用了获得良好的铁损特性的材料时产生的实机变压器的噪声的增加原因在于基于应变导入的磁致伸缩特性的降低。为了不损失现状的变压器的噪声特性，而且改善铁损特性，将导入的应变量保持现状，并使应变的导入分布最佳化，控制钢板的磁化举动，改善磁滞损失是有效的手段之一。因此，对使钢板的磁化举动变化，不使应变导入量增加，使铁损改善的手段进行了研究，结果清楚可知：通过控制电子束的能量强度分布以及电子束径，使材料的剩余磁通密度Br以及最大磁化力Hmax变动，从而与通常的磁滞损失因应变导入而变大无关，相反磁滞损失因应变导入而改善，以相同的应变量能够得到良好的铁损特性。本专利技术基于上述见解而完成的，具有以下那样的构成。1.一种方向性电磁钢板，具有由电子束照射形成的细分化磁畴，其中，在最大磁通密度是1.7T的情况下，具有上述电子束照射前的0.1～0.7倍的剩余磁通密度、和上述电子束照射前的1.1～2.0倍的最大磁化力。2.一种方向性电磁钢板的制造方法，对钢坯实施热轧而形成热轧钢板，对该热轧钢板实施热轧板退火，对该热轧板退火后的热轧钢板，实施一次冷轧或者夹着中间退火的两次以上的冷轧而形成具有最终板厚的冷轧钢板，对该冷轧钢板实施脱碳退火，在该脱碳退火后的冷轧钢板表面涂覆含有MgO的退火分离剂之后实施最终退火，其中，对上述最终退火后的钢板实施由电子束的照射进行的磁畴细分化处理，上述磁畴细分化处理以与上述电子束的扫描方向正交的方向的电子束径是220μm以下、并且与扫描方向正交的方向的电子束最大强度相对于扫描方向的电子束最大强度之比是0.7以上且1.3以下的方式，来进行。3.根据上述2所述的方向性电磁钢板的制造方法，上述电子束的照射使用1个以上的电子束控制线圈来进行。4.根据上述2或者3所述的方向性电磁钢板的制造方法，以加速电压90kV以上来照射上述电子束。5.根据上述3或者4所述的方向性电磁钢板的制造方法，上述电子束的照射使用像散修正器来进行。根据本专利技术，不使层叠有将通过由电子束施加应变而低铁损化的方向性电磁钢板的变压器的噪声特性恶化，而能够实现该方向性电磁钢板的进一步低铁损化。附图说明图1是表示电子束电流值与磁致伸缩谐波等级的关系的图表。图2是表示磁滞回线的图表。图3是表示电子束照射前后的磁滞损失变化的图表。图4是表示与扫描方向正交的方向的电子束最大强度和扫描方向的电子束最大强度之比、与磁滞损失改善量的关系的图表。图5是表示Hmax比率以及Br比率与能量强度分布比率的关系的图表。图6是表示与扫描方向正交的方向的电子束径和磁滞损失改善量的关系的图表。图7是表示Hmax比率以及Br比率与电子束径的关系的图表。具体实施方式本专利技术并不特别限定于作为钢基材使用的方向性电磁钢板的种类(成分组成、组织等)，而能够使用各种任意的方向性电磁钢板。本实施方式的方向性电磁钢板也可在钢基材表面具有张力涂层。张力涂层的种类并不被特别限定，例如能够为由在最终退火中形成的以Mg2SiO4为主要成分的镁橄榄石涂层、以及形成于其上的磷酸盐系张力涂层构成的双层涂层。另外，在不具有镁橄榄石涂层的钢基材的表面也能够直接形成有磷酸盐系的张力施加型绝缘涂层。上述磷酸盐系的张力施加型绝缘涂层例如能够通过将以金属磷酸盐和二氧化硅为主要成分的水溶液涂覆在钢基材的表面并进行烧结而形成。在本专利技术的一实施方式的方向性电磁钢板中，在其表面上沿轧制方向空开间隔地进行横穿轧制方向的方向的电子束的照射，由此向钢基材的表层部局部地导入应变，向横穿轧制方向的方向延伸的应变区域沿轧制方向以周期性的间隔形成。本实施方式的特征在于明确通过不使变压器噪声恶化、并改善磁滞损失而能够使铁损特性进一步改善的电子束照射后的剩余磁通密度等级以及最大磁化力等级，使实现其的电子束照射条件变得清楚。以下说明详细内容。首先，本专利技术者们调查了通过电子束照射导入了的应变量与相关的高的材料参数。其结果是，发现了磁致伸缩谐波等级(根据磁致伸缩振动谐波等级测定值(dB)推断的噪声等级)与变压器噪声高度相关，其中从以1.5T、50Hz的条件励磁了的钢板的磁致伸缩波形导出的磁致伸缩谐波等级根据导入应变量而灵敏度良好地变化。这里，1.5T、50Hz的磁致伸缩谐波等级是通过如下方法获得的值：在钢板的表面安装反射板，对激光多普勒振动计测定出的钢板的伸缩运动(磁致伸缩波形)进行频率解析，分解为每100Hz的速度分量，关于对各频率分量进行了A刻度修正的值，根据下式在100～1000Hz的范围内进行累计。磁致伸缩谐波等级[式1][式2]这里，P0表示基准音压，λ0＝10-9，f0＝100Hz。[式3]这里，λn表示振动谐波分量，fn表示频率，γn表示可听度修正系数。图1示出了在加速电压60kV、点距0.32mm、照射线间隔5.5mm以及扫描速度32m/s的条件下，使电子束电流值变化来进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向性电磁钢板，具有由电子束照射形成的细分化磁畴，其中，在最大磁通密度是1.7T的情况下，具有上述电子束照射前的0.1～0.7倍的剩余磁通密度、和上述电子束照射前的1.1～2.0倍的最大磁化力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.25 JP 2016-0117061.一种方向性电磁钢板，具有由电子束照射形成的细分化磁畴，其中，在最大磁通密度是1.7T的情况下，具有上述电子束照射前的0.1～0.7倍的剩余磁通密度、和上述电子束照射前的1.1～2.0倍的最大磁化力。2.一种方向性电磁钢板的制造方法，对钢坯实施热轧而形成热轧钢板，对该热轧钢板实施热轧板退火，对该热轧板退火后的热轧钢板，实施一次冷轧或者夹着中间退火的两次以上的冷轧而形成具有最终板厚的冷轧钢板，对该冷轧钢板实施脱碳退火，在该脱碳退火后的冷轧钢板表面涂覆含有MgO的退火分离剂之后实施...

【专利技术属性】
技术研发人员：大村健，高城重宏，井上博贵，
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