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在铁或铁基合金板表面上形成{100}织构的方法、使用该方法制造无取向电工钢板的方法以及使用该方法制造的无取向电工钢板技术

技术编号:5497890 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了具有高比例的{100}织构的铁或铁基合金板及其制造方法。本发明专利技术公开了形成具有与该板表面平行的{100}平面的晶粒的方法。在奥氏体(γ)温度下使铁或铁基合金板退火,同时将该板内或该板表面上或热处理环境中的氧的影响最小化,然后使上述板经历相变成为铁素体(α)。在所得板的表面上发展出高比例的{100}织构。本发明专利技术公开了制造电工钢板的方法。表面上具有{100}织构的晶粒通过γ→α转变生长至晶粒度为该合金板厚度的至少一半。通过采用上述公开的方法,能够在短时间内轻易制造出具有优良织构的铁或铁基合金板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及无取向电工钢板,其具有优良的织构特性以用 于马达、发电机、小型变压器等等,及其制造方法。
技术介绍
软磁钢板需要两种主要磁性能,例如低铁损(core loss)和高磁通量 密度。减少软磁钢板的铁损的方法包括促进磁域的移动(减少磁滞损), 以及增加电阻率(降〗氐涡流损)。为了促进磁域移动,应除去诸如氧、碳、氮和钛的杂质以改善铁 或铁基合金的纯度。为了增加电阻率,应增加硅、铝和锰的含量。由于《失基体心立方(body-centered cubic, bcc)晶体是石兹异向性的, 已知晶体织构会显著影响铁或铁基合金板的磁性能。无取向电工钢板因为{100}平面具有两种容易;兹化的方向,<001〉,并且没有难以石兹化 的方向,<111〉。有已知用来制造{100}织构的方法。当在不低于1000。C的温度下 于硫化氬(H2S)环境中使薄的铁-3%硅退火时,观察到具有与该钢板表 面平行的{100}平面的晶粒的优先生长。硫或氧被认为会吸附在该表面 上而在退火环境下造成表面能量的异向性。在本专利技术人于韩国专利申 请公开第95-48472/1995号中公开的直接铸造法中,在硅钢板内观察 到高密度的{100}织构。但是,由于硅钢板具有粗糙的表面和不规则的 厚度,欲使用该硅钢板作为电工钢板应解决这些问题。如上所述,有已知的用来制造具有{100}织构的软磁钢板的方法。 但是,由于这些方法在用于大规模生产时会发生问题,因此商业上并 不容易制造具有{100}织构的软》兹钢板。9
技术实现思路
技术问题本专利技术意欲克服上述常规技术的缺点。本专利技术的目的在于提供可重复、有效而且高效的通过退火方法来制造具有高比例的{100}织构的软》兹钢板的方法。技术方案合金板内或合金板表面上或热处理环境中氧的影响最小化,并且使上 述合金板经历相变成为铁素体时,该合金板表面上发展出高密度的{100}织构。附图简述从以下对于本专利技术某些示例性实施方案的详细描述并参考附图,本专利技术的上述及其它方面会变得显而易见且更易于了解,其中附图说明图1是显示退火温度对{100}织构的形成的影响的图表,其由使纯 铁1在1大气压的氢气环境中退火所产生;图2是显示溶液中的氧对{100}织构的形成的影响的图表,其由使 纯铁2在6x 10-6托的真空环境中退火所产生;图3是显示真空压力对{100}织构的形成的影响的图表,其由使纯 铁2在1000。C下退火30分钟所产生;图4是显示硅含量对{100}织构的形成的影响的图表,其由在含有 钛吸气剂的6x 10-6托的真空环境中退火所产生;图5是显示真空压力对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 -1.5%硅在1150°C下退火15分钟所产生;图6是显示退火温度对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 -1.0%硅在1大气压的氢气环境中退火所产生;图7是显示逸气对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 -3.0%硅-0.3%碳在1050。C下退火15分钟所产生;10图8是显示真空压力对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 _0.4%硅-0.3%锰在1000°C下退火IO分钟所产生;图9是显示真空压力对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 -2.0%硅-1.0%锰-0.2%碳在1100。C下退火IO分钟所产生;图10是显示退火环境中露点对{100}织构的形成的影响的图表, 其由使铁-1.0%硅在1大气压的氢气环境中退火所产生;图11是显示氢气压对{100}织构的形成的影响的图表,其由使铁 -1.5%硅-0.1%碳在1150。C下退火15分钟所产生;图12是显示浸泡时间(soaking time)对《10(H织构的形成的影响的 图表,其由使铁-1.0%硅在1050。C下于4.1 x 10"托的氢气中退火所产 生;图13是显示冷却速率对{100}织构的形成的影响的图表,其由使 铁-1.0%硅在1050。C下于9.0x 10-2托的氢气中退火所产生;图14是显示真空冷却温度对{100}织构的形成的影响的图表,其 由使铁-1.0%硅在1050。C下于含有钛吸气剂的6x 10-6托的真空环境中 退火15分钟所产生;图15是显示冷却速率对{100}织构的形成的影响的图表,其由使 铁-1.5%硅-1.5%锰在1050。C下于6x 10—6托的真空环境中退火10分钟所产生;图16是纯铁1的光学显微图,示出发展良好的大型柱状晶粒,其 由在930°C下于1大气压的氢气环境中退火1分钟所产生;图17是铁-1.0%硅的光学显微图,示出发展良好的大型柱状晶粒, 其由在1150°C下于含有钛吸气剂的6x 10"托的真空环境中退火15 分钟所产生;图18是显示在1050°C下于5 x 10—6托的真空环境中退火15分钟 的铁-1.0%硅样品的晶粒度分布的图表;图19是铁-1.5%硅-0.7%锰样品的光学显微图,其在1100。C下于 6x 10-6托的真空环境中退火IO分钟然后利用真空冷却来冷却;图20是铁-1.5%硅-0.7%锰样品的光学显微图,其在1100°C下于 6 x 10-6托的真空环境中退火IO分钟然后以25。C/小时的冷却速率来冷ii却;并且图21是铁-1.5%硅-0.1%碳样品的光学显微图,示出发展良好的柱 状晶粒,其由在950。C下于湿氢环境中脱碳15分钟所产生。实施方式现在将在下文中更完整地描述本专利技术。但是,本专利技术可以许多不 同形式实施,并且不应理解为受限于在此提出的实施例;反之,提供这些实施例是为了使本^^开更加透彻而完整,并且向本领域:技术人员完全传达本专利技术的范围。在表面上形成具有与该合金板表面平行的{100}平面的晶粒的方 法包括如下步骤i)使铁或铁基合金板退火,同时使该合金板内或该 合金板表面上或热处理环境中的氧的影响最小化,ii)在该合金的稳定相是奥氏体(7)的温度范围内(下文称为奥氏体温度)对上述合金板进行 退火或热处理,然后iii)使上述合金板经历相变成为铁素体(o;)(下文 称为ra转变)。在该合金板表面上形成具有{100}织构的晶粒后,该 晶粒应充分向内生长至晶粒度为该合金板厚度的至少 一半,使得该合 金板内的大部分晶粒具有{100}织构。在本专利技术中,{100}织构在该合 金板表面的形成和{100}晶粒的生长能够同时或分开但连续地完成。铁或铁-硅合金组成,其至少25%的表面积被{100}织构的晶粒覆盖。 若严格控制热处理条件,钢板的所有表面均能被{10 0}织构的晶粒覆在表面上形成织构的方法根据本专利技术,形成表面织构的方法包括热处理步骤和相变步骤。上述表面织构包括{100}和{111}。此外,上述形成表面织构的方法可应用在铁或铁基合金上。热处理应在奥氏体相稳定的温度范围内进行。 由于奥氏体温度由给定的合金系统的化学组成决定,因此热处理温度应取决于合金的化学组成而不同地限定。表面织构的形成由ra转变实现。在r^a转变期间会发生原子结构的大规模重组。ra转变能够通过改变温度(冷却)、组成或温度 和组成来诱发。ra转变能够通过由于合金元素和退火环境之间的化形成似乎与ra转变密切相关。因此,应精确控制冷却速率以得到预 期的表面织构。根据本专利技术,能够将ra转变用作重组表面原子以具有特定织构 的本文档来自技高网...

【技术保护点】
在铁或铁基合金板的表面上发展织构的方法,其包括: 在奥氏体相稳定的温度范围内热处理所述板;以及 使所述热处理的板从所述奥氏体相相变成铁素体相(γ→α)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:成振庆
申请(专利权)人:成振庆
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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