涂布的晶粒取向电工钢板及其生产方法技术

本申请提供了涂布的晶粒取向电工钢板及其生产方法。在一个示例性实施方案中，所述方法包括生产具有约2.5至约4重量％的硅、约0.005至约0.1重量％的碳和约90至约97.5重量％的铁的熔融钢。将熔融钢浇铸成板坯并且然后冷轧成具有表面的板。使用脱碳退火对板进行脱碳，然后使用重结晶退火进行重结晶以生产晶粒取向电工钢。施加涂层覆盖所述表面，其中所述涂层包括有机可辐射固化交联剂和光引发剂。通过将涂层暴露于辐射源来固化涂层。通过将涂层暴露于辐射源来固化涂层。通过将涂层暴露于辐射源来固化涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂布的晶粒取向电工钢板及其生产方法
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2020年6月17日提交的序列第16/903,675号的美国专利申请的优先权，该申请通过引用并入本文。


[0003]总体而言，本公开涉及具有涂层的晶粒取向电工钢板及其生产方法，更具体而言，涉及具有包含有机组分的涂层的晶粒取向电工钢板及其生产方法。

技术介绍

[0004]电工钢具有特定的期望的磁学性能，诸如低磁滞、高磁通密度、优异的铁心损耗和高磁导率。电工钢通常用于电机、变压器和其他电气部件，在此期望的磁学性能降低了使用期间的能量损失。电工钢通常以薄片或板的形式提供，并将这些板中的数个堆叠在一起以形成期望的结构。每个板通常具有绝缘涂层以提供绝缘性能，并且所述涂层表现出良好的涂层性能，诸如附着力、强度、防腐蚀保护等。
[0005]生产的晶粒取向电工钢具有各向异性，因此该晶粒取向电工钢板在一个方向的性能不同于在另一方向上。因此，磁导率、磁通密度和其他性能可以在期望的方向上最大化，这对于其中钢板的取向在变压器内保持恒定的电气变压器特别有利。晶粒取向电工钢在轧制方向上具有有利于磁学性能的取向晶体。然而，晶体在温度高到足以分解有机组分的重结晶退火过程中取向。因此，晶粒取向电工钢的绝缘涂层是非有机的，许多涂层包括铬化合物，诸如铬酸酐、铬酸盐或重铬酸盐。铬化合物为绝缘涂层提供了良好的抗吸湿性，但是导致处理溶液包含六价铬，这对环境有不利影响。无机涂层易碎且柔韧性有限，并且往往会剥落并形成灰尘，特别是在切割、冲孔和冲压操作期间。r/>[0006]因此，期望提供一种具有包含有机物的绝缘涂层的晶粒取向电工钢以及其生产方法。此外，期望提供具有绝缘涂层的晶粒取向电工钢和生产这类钢的方法，所述绝缘涂层在切割、冲孔或冲压操作之后保持粘附和保护性，其中所述涂层提供良好的防腐蚀和防潮保护。此外，本实施方案的其他所期望的特征和特性将结合附图和
技术介绍
从随后的详细描述和所附权利要求变得显而易见。

技术实现思路

[0007]提供了涂布的晶粒取向电工钢板及其生产方法。在一个示例性实施方案中，一种方法包括生产具有约2.5至约4重量％的硅、约0.005至约0.1重量％的碳和约90至约97.5重量％的铁的熔融钢。将熔融钢浇铸成板坯并随后冷轧成具有表面的板。使用脱碳退火对板进行脱碳，然后使用重结晶退火进行重结晶以生产晶粒取向电工钢。将涂层施加(施涂，施用)于表面，其中所述涂层包括光引发剂和有机的可辐射固化交联剂。通过将涂层暴露于辐射源来固化涂层。
[0008]在另一种方法中提供了一种生产晶粒取向电工钢的方法。所述方法包括生产电工
钢板，并在重结晶退火中使板重结晶以生产晶粒取向电工钢。所述板在包括转移辊的生产线上重结晶。当板在生产线上时，将涂层施加于板表面，其中所述涂层包括有机组分。通过将涂层暴露于辐射源使涂层在板表面上固化，其中使板在生产线上时固化。
[0009]在另一个实施方案中提供了一种晶粒取向电工钢板。钢板的表面处具有包含镁橄榄石层的表面。涂层覆盖所述表面，其中所述涂层包含约10至约99重量％的有机组分。有机组分包括由可辐射固化交联剂形成的聚合物。所述钢包括约0.01至约0.03重量％的碳和约2.5至约4.0重量％的硅。所述板是具有各向异性磁学性能的晶粒取向电工钢，其中板在轧制方向上的磁导率大于板在垂直于轧制方向的横向上的磁导率。
附图说明
[0010]下面将结合以下附图描述本专利技术的实施方案，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
[0011]图1是示出了根据一个示例性实施方案的用于生产涂布的晶粒取向电工钢板的方法的各步骤的流程图；
[0012]图2是根据本专利技术的一个示例性实施方案的晶粒取向电工钢板的透视截面图；和
[0013]图3是示出了根据一个示例性实施方案的用于生产涂布的晶粒取向电工钢的生产线的一部分的示意图。
具体实施方式
[0014]下面的详细描述本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制所描述的实施方案的应用或用途。此外，无意受在前述
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何理论的约束。
[0015]晶粒取向的电工钢需要高温重结晶退火以使晶体以期望的取向生长，并且这种高温退火使可能存在于涂层中的有机组分分解。然而，期望在晶粒取向电工钢上涂布有机物，因为与不含有机成分的涂层相比，有机涂层提供优异的防腐蚀性、防潮性和加工能力(诸如在切割、冲压或冲孔步骤期间保持完整并粘附在板上)。不期望在晶粒取向电工钢制造过程中引入冗长的热固化过程。
[0016]为了克服这些限制，在一个示例性实施方案中，提供了一种生产晶粒取向电工钢的方法，其中在重结晶退火之后施加具有有机组分的涂层，其中所述涂层包含有机可辐射固化交联剂和光引发剂。在这方面，对晶粒取向电工钢的制造工艺进行了改进，使得将涂层施加于钢表面，然后进行辐照以快速固化。这产生了具有包含有机组分的涂层的晶粒取向电工钢。
[0017]参考图1，用于生产晶粒取向电工钢的方法可以包括若干工艺步骤，诸如：生产熔融钢10；将熔融钢浇铸成板坯20；将板坯热轧至期望的厚度30；任选地卷取热轧板坯40；任选地解卷热轧板坯50；冷轧板坯以形成具有期望的厚度的板60；在脱碳退火中从板中去除碳70；在重结晶退火中使脱碳板中的晶粒取向以形成晶粒取向电工钢80；涂布晶粒取向电工钢板90；和辐照涂层进行固化100。
[0018]在一个示例性实施方案中，所述方法从生产熔融钢10开始，该熔融钢具有期望的组成。在一个示例性实施方案中，基于熔融钢的总重量，熔融钢包含其量为约2.5至约4.0重
量％的元素硅。同样基于熔融钢的总重量，熔融钢还包含其量为约0.005至约0.1重量％的碳。多种元素可以任选地包含在熔融钢中，包括(以重量计)：其量为约250至约450ppm(百万分之一)的铝(即，基于熔融钢的总重量，约0.025至约0.045重量％)；其量为约300至约500ppm的铜；其量为约500至约1,500ppm的锡；其量为0至约150ppm的氮；其量为0至约1,500ppm的锰；其量为约0至约600ppm的硫；其量为0至约1,000ppm的磷；以及其量为0至约2,000ppm的其他杂质。基于熔融钢的总重量，熔融钢还包含其量为约90至约97.5重量％的铁。
[0019]将熔融钢浇铸成板坯20用于进一步加工。在一些实施方案中，板坯可经历约1,200至约1,320摄氏度(℃)的中间加热过程，然后将板坯冷却至低于钢的熔点。然后将板坯热轧至期望的厚度30，并且可以任选地卷取热轧板坯40。如果热轧板坯被卷取，则它可以在约550℃至约700℃的温度下卷取，但其他温度也是可能的。可以将热轧的、任选地卷取的板坯以卷取形式储存或移动。如果热轧板坯被卷取，则可以解卷热轧板坯50以进行进一步加工。
[0020]然后冷轧板坯以形成具有期望的厚度的板60。在一个示例性实施方案中，期望的厚度可以为约0.1至约0.6毫米，但其他厚度也是可能的。然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产钢板的方法，所述方法包括以下步骤：形成熔融钢(10)，所述熔融钢包含约2.5至约4.0重量％的硅、约0.005至约0.1重量％的碳和约90至约97.5重量％的铁，均基于熔融钢的总重量；将熔融钢浇铸成板坯(20)；将板坯冷轧成板(60)，其中所述板包括表面；使用脱碳退火使板脱碳(70)，所述脱碳在约850至约1,050摄氏度(℃)下进行；使用重结晶退火使板重结晶以形成晶粒取向电工钢(80)，所述重结晶在约700至约1,300℃下进行；施加涂层(90)覆盖表面(230)，其中涂层(270)包含有机的可辐射固化交联剂，并且涂层(270)包含光引发剂；和通过将涂层(270)暴露于辐射源来固化板(200)的表面(230)上的涂层(100)。2.根据权利要求1所述的方法，其中固化涂层(100)包括将涂层(270)暴露于电子束、电磁辐射源或其组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中施加涂层(90)包括施加涂层(90)，基于涂层(270)的总重量，所述涂层包含约0至约50重量％的硅烷。4.根据权利要求1所述的方法，其中施加涂层(90)包括施加涂层(90)，基于涂层(270)的总重量，所述涂层包含约0至约60重量％的无机颗粒。5.根据权利要求4所述的方法，其中施加涂层(90)包括施加涂层(90)，其中所述无机颗粒选自碳酸盐、氧化物、硅酸盐、硫酸盐、硫化物及其组合，并且其中所述无机颗粒还包含铝(Al)、钡(Ba)、铈(Ce)、钙(Ca)、镧(La)、硅(Si)、钛(Ti)、钇(Y)、锌(Zn)和锆(Zr)中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的方法，其中施加涂层(90)包括施加涂层(90)，其中所述涂层(270)包括元素锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、铋(Bi)、硅(Si)、硒(Se)、锗(Ge)、镧(La)、镓(Ga)、铅(Pb)、钽(Ta)、钇(Y)、铈(Ce)、钙(Ca)、钛(Ti)、钒(V)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、锰(Mn)、锡(Sn)、钼(Mo)和钨(W)中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其中施加涂层(90)包括施加涂层(90)，所述涂层包含基于涂层(270)的总重量的约10至约90重量％的量的可辐射固化交联剂以及基于涂层(270)的总重量的约0.1至20重量％的量的光引发剂。8.根据权利要求1所述的方法，其中：使板重结晶(80)包括在重结晶炉(300)中使板重结晶(80)；和施加涂层(90)包括在涂层站(310)中施加涂层(90...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：艾仕得涂料系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：