取向电工钢板的磁畴细化方法技术

根据本发明专利技术一实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法包括：准备取向电工钢板的步骤；及通过在取向电工钢板的表面照射具有98.0％至99.0％的占空比的准连续激光束来形成凹槽的步骤。

Domain Refinement Method of Oriented Electrical Steel Plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】取向电工钢板的磁畴细化方法
本专利技术涉及一种取向电工钢板的磁畴细化方法。
技术介绍
由于取向电工钢板作为变压器等电气设备的铁芯材料而使用，为了通过减少设备的电力损失而提高能量转换效率，要求到铁芯素材的铁损优异且在层压和缠绕时具有高占空系数的钢板。取向电工钢板是指，具有通过热轧、冷轧及退火工序而二次再结晶的结晶粒在轧制方向{110}<001>方向取向的集合组织(以下也称为“高斯织构(GossTexture)”)的功能性钢板。即使在高于发生恢复(Recovery)的热处理温度的应力松弛热处理之后仍存在铁损改善效果的永久磁畴细化方法，其可以分为蚀刻法、辊法及激光法。由于蚀刻法是在溶液内通过选择性电化学反应来在钢板表面形成槽(凹槽，groove)，因此难以控制槽形状，难以以宽度方向均匀确保最终制品的铁损特性。而且，存在由于使用酸溶液为溶剂而不环保的缺点。利用辊的永久磁畴细化方法是具有铁损改善效果的磁畴细化技术，其通过给辊加工凸起状并对辊或板进行加压，在板的表面形成具有一定宽度和深度的槽后，通过退火局部地发生槽下部的再结晶。辊法的缺点在于，对机械加工的稳定性、难以获得根据厚度的稳定的铁损确报的可靠性以及工艺复杂且在形成槽之后(应力松弛退火前)铁损和磁通密度特性变差。通过激光的永久磁畴细化方法，使用一种将高输出激光照射到高速移动的电工钢板的表面部并通过激光照射形成伴随基底部熔融的凹槽(groove)的方法。这里使用的激光是Q-开关(Switch)或脉冲激光和连续波激光。通过连续波激光的永久磁畴细化方法的缺点在于，由于无法在形成槽时将槽部的再凝固层均匀形成在槽全面部，导致槽下部基底部的过度变形，因此难以适用于一次再结晶前或后工序，且槽下部的再凝固层与侧面部相比较薄，因此在脱碳退火期间氧化层的厚度太薄以至于绝缘涂层后的镁橄榄石(Forsterite)层和镁橄榄石/绝缘涂层界面薄弱，附着力减弱。通过Q-开关(switch)或脉冲激光的永久磁畴细化方法的缺点在于，由于利用照射时照射部物质的蒸发形成槽，且与形成再凝固层无关，在连续地形成槽后的一次再结晶的时，根据槽部热影响的再结晶行为的二次再结晶不稳定，使磁特性减弱。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术目的在于，提供一种改善磁性及附着特性的取向电工钢板的磁畴细化方法。(二)技术方案根据本专利技术一实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法包括：准备取向电工钢板的步骤；及通过在取向电工钢板的表面照射具有98.0％至99.0％的占空比的准连续激光束来形成凹槽的步骤。占空比指，在对于输出激光束的时间波形中，[用最大输出(Pmax)的10％以上的输出照射的时间](Tb)对于[输出调制周期时间](Ta)的比(Tb/Ta)。准连续激光束的频率可以为100Hz至8kHz。激光束的平均输出(P)对于准连续激光束宽度(W)的比(P/W)可以为30W/mm至300W/mm。准连续激光束的钢板轧制方向的光束宽(W)对于钢板宽度方向的光束长(L)的比(W/L)可以为0.1至0.86。激光可以为TEM00模式，光束质量系数(factor)M2可以为1.0至1.1。可以在钢板的宽度方向上间歇地形成3至8个凹槽。凹槽可以是线型，可对于电工钢板的轧制方向以82°至98°的角度形成。可将凹槽的深度(D)以钢板的厚度的3％至8％形成。在形成凹槽的步骤之后，还可以包括：通过脱碳退火或氮化退火在钢板表面上形成氧化层的步骤；及通过在形成氧化层的钢板表面涂覆退火分离剂并进行高温退火，在钢板的表面形成非金属氧化物层的步骤。在形成非金属氧化物层的步骤之后，还可以包括在非金属氧化物层上形成绝缘涂层的步骤。(三)有益效果根据本专利技术的一实现例，可减少由于永久磁畴细化引起的磁通密度劣化，且可以增加铁损改善率。另外，根据本专利技术的一实现例，在最终绝缘涂层后，钢板及绝缘涂层的附着性优异。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的取向电工钢板表面的模式图。图2是准连续激光束的输出随时间的波形。图3是准连续激光束的输出随时间的波形。图4是概略性示出钢板表面上的激光束的形状的模式图。具体实施方式虽然第一、第二及第三等术语用于说明多种部分、成分、区域、层及/或区段，但不限于此。这种术语仅用于区分某一部分、成分、区域、层或区段与另一部分、成分、区域、层或区段。因此，下文所述的第一部分、成分、区域、层或区段在不脱离本专利技术的范围内可涉及第二部分、成分、区域、层或区段。下面使用的专业术语仅用于说明特定实施例，并不意图限定本专利技术。在此，对于所使用的单数，只要在句子中没有明确相反的意思，则还包括复数。说明书中使用的“包括”的意思使特定特性、区域、定数、步骤、动作，要素及/或成分具体话，并不表示除外其他的特定特性、区域、定数、步骤、动作、要素及/或成分的存在或附加。当涉及到某一部分在另一部分“上方”或“上面”时，其可以直接在另一部分之上方或上面，或者在其之间伴随另一部分。作为对照，涉及到某一部分在另一部分“正上方”时，其之间没有介入其他部分。虽然没有区别定义，包括本文所使用到的技术术语及科学术语的所有术语具有与本领域技术人员通常理解的意义相同的意义。在通常使用的词典中定义的术语，具有符合相关技术文献与目前说明的内容的意义，并且除非另外定义，否则不应被解释为理想或非常正式的含义。以下，对本专利技术实施例进行详细说明，以使本专利技术所属
的技术人员容易地实施本专利技术。然而，本专利技术可以以各种不同的形式实现，不限于本文说明的实施例。根据本专利技术一实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法包括：准备取向电工钢板的步骤；及通过在取向电工钢板的表面照射具有98.0％至99.0％的占空比的准连续激光束来形成凹槽的步骤。图1中示出了根据本专利技术一实施例进行磁畴细化的取向电工钢板10的模式图。如图1所示，取向电工钢板10的表面沿轧制方向形成有多个凹槽20。在下文中，将对各步骤进行详细说明。首先，准备取向电工钢板。本专利技术的一实施例是通过控制激光束的照射条件以提高磁性，可成为磁畴细化对象的取向电工钢板，可无限制使用。尤其，与取向电工钢板的合金组成无关，均可表现出本专利技术的效果。在下文中，作为一例，将对取向电工钢板的合金成分进行说明。取向电工钢板，以整体组成100重量％为基准，可包含0.0020至0.0080％的O、2.5至4.0％的Si、0.02至0.10％的C、0.02至0.04％的Al、0.05至0.20％的Mn、0.002至0.012％的N、0.001％至0.010％的S及0.01至0.08％的P、且剩余部分包含Fe及其他不可避免的杂质。不可避免的杂质可以为Ni、Cr、Sb及稀土类等，并且杂质的总重量可以在0.1重量％内。对于限制合金成分理由如下。当添加2.5％以上的Si时，虽然可通过增加抵抗力以改善铁损，但超过4.0％时，会增加板脆性，可能使机械特性低下。添加0.02％以上的C时，虽然可使热轧时的组织均匀，抑制连续铸造中的主相组织的生长，但超过0.10％时，则脱碳退火时间增加，通过一次再结晶粒变得细微且二次再结晶温度降低，磁性特性可能降低。添加0.02％以上的Al时，可以以氮化物形式作用为晶体生长抑制剂。但是超过0.04％时，会析出粗氮化物而导致抑制剂的作用低下。添加0.05％以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，包括：准备取向电工钢板的步骤；及通过在所述取向电工钢板的表面照射具有98.0％至99.0％的占空比的准连续激光束来形成凹槽的步骤；所述占空比指，在对于输出激光束的时间波形中，用最大输出(Pmax)的10％以上的输出照射的时间(Tb)对于输出调制周期时间(Ta)的比(Tb/Ta)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 KR 10-2016-01770821.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其特征在于，包括：准备取向电工钢板的步骤；及通过在所述取向电工钢板的表面照射具有98.0％至99.0％的占空比的准连续激光束来形成凹槽的步骤；所述占空比指，在对于输出激光束的时间波形中，用最大输出(Pmax)的10％以上的输出照射的时间(Tb)对于输出调制周期时间(Ta)的比(Tb/Ta)。2.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，所述准连续激光束的频率为100Hz至8kHz。3.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，激光束的平均输出(P)对于所述准连续激光束宽度(W)的比(P/W)为30W/mm至300W/mm。4.根据权利要求1所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，所述准连续激光束的钢板轧制方向的光束宽(W)对于钢板宽度方向的光束长(L)的比(W/L)...

【专利技术属性】
技术研发人员：权五烈，闵基荣，朴世珉，朴钟泰，洪盛喆，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR