方向性电磁钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于变压器等的铁忍材料的方向性电磁钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 方向性电磁钢板是主要被用作变压器的铁忍的材料，从变压器的高效率化的观点 考虑，作为方向性电磁钢板的材料特性，要求低铁损。
[0003] 因此，通常，在最终退火中，在钢板的钢基体（steel subs化ate)表面形成W儀橄 揽石为主要成分的基底覆膜，进而在平坦化退火中或平坦化退火后，涂布W憐酸盐和胶态 二氧化娃为主要成分的、用W获得绝缘性和对钢板赋予张力的涂层（绝缘张力涂层 (insulating tension coating))并进行烘烤，从而制成制品。通过由运样的基底覆膜和绝 缘张力涂层赋予钢板的张力，可改善铁损。
[0004] 此外，为了减少铁损，使钢板中的二次再结晶晶粒在（110)[001]取向（所谓的高斯 取向（Goss orientation))上高度一致是重要的。但是，已知当该取向性过高时，铁损反而 增大。
[0005] 因此，为了消除上述缺陷，开发出了下述技术:通过向钢板的表面引入应变、槽，将 磁畴的宽度细化，从而减少铁损的技术，即磁畴细化技术。该磁畴细化技术中，对于在钢板 上设置线状的应变区域而将磁畴宽度细化的非耐热型的磁畴细化处理而言，尽管存在由于 去应力退火而导致效果消失的难点，但与耐热型磁畴细化处理相比，容易获得高的铁损减 少效果，因此，可W说是适于制造低铁损方向性电磁钢板的方法。
[0006] 作为用于进行非耐热型磁畴细化处理的方法，利用激光束、等离子火焰、电子束等 的方法的生产率优异，已被工业利用。
[0007] 作为上述非耐热型磁畴细化处理的方法，例如，专利文献1中提出了下述技术:通 过对最终制品板照射激光，向钢板表层引入高位错密度区域，使磁畴宽度狭窄，从而减少钢 板的铁损的技术。此外，利用激光照射的磁畴细化技术随后被改良，逐渐变得能够得到铁损 特性良好的方向性电磁钢板(例如，专利文献2、专利文献3及专利文献4)。
[000引此外，作为通过对儀橄揽石覆膜的改良来谋求铁损减少的技术，将TiWTiN的形式 固定于儀橄揽石覆膜中的技术已在专利文献5中公开。
[0009] 此外，同样地，为了谋求铁损的减少而分别规定儀橄揽石覆膜中的Ti、B、Al量的技 术已在专利文献6中公开。
[0010] 此外，专利文献7中公开了下述技术:通过将基底覆膜中的N量控制在3% W下，进 而适当地控制基底覆膜中的Al、Ti量，从而有效减少激光照射后的铁损的技术。
[0011] 此外，专利文献8中公开了防止在实施非耐热型的磁畴细化处理时容易发生的覆 膜剥离的技术。
[0012] 现有技术文献 [oou] 专利文献
[0014] 专利文献1:日本特公昭57-2252号公报
[0015] 专利文献2:日本特开2006-117964号公报
[0016] 专利文献3:日本特开平10-204533号公报
[0017] 专利文献4:日本特开平11-279645号公报 [001引专利文献5:日本专利第2984195号公报
[0019] 专利文献6:日本专利第3456352号公报
[0020] 专利文献7:日本特开2012-31512号公报
[0021] 专利文献8:日本特开2012-31518号公报
【发明内容】
[0022] 发明所要解决的课题
[0023] 利用激光束、等离子火焰、电子束等的非耐热型的磁畴细化处理，是利用运些能量 束瞬时地对钢板进行局部加热，从而使钢板产生热应变，W线状形成闭合磁畴，由此实现磁 畴的细化的方法。但是，想要通过该方法获得充分的铁损减少效果时，需要使局部的能量照 射量充分高，因此，存在绝缘张力涂层容易剥离的问题。发生绝缘张力涂层的剥离时，不仅 会在制造成制品后、在制成变压器铁忍之前的期间生诱，而且会导致层间电阻降低。
[0024] 从上述观点考虑，在进行非耐热型磁畴细化处理的方向性电磁钢板中，采用了下 述方法:在不引起绝缘涂层剥离的范围内进行照射;或者在发生了涂层剥离的情况下，在不 会使热应变消失的溫度范围内实施表面涂覆(top coating)。但是，在前者的情况下，无法 获得充分的铁损减少效果，另一方面，在后者的情况下，在制造成本、占空系数方面产生不 利。
[0025] 针对上述问题，虽然已提出了专利文献8的技术，但优先考虑铁损减少效果的话， 也有时覆膜的剥离率最高达到70 %，无法充分防止覆膜剥离。另一方面，在能够充分防止覆 膜剥离的条件下，具有铁损减少效果不充分的问题。
[0026] 此外，就专利文献7的技术而言，虽然规定了用W使激光照射所产生的磁畴细化效 果达到最大的基底覆膜的条件，但并未对绝缘张力涂层的剥离加 W考虑。
[0027] 用于解决课题的手段
[0028] 可W认为由非耐热型磁畴细化处理导致涂层剥离的原因是，在钢基体-基底覆膜 之间、或基底覆膜-绝缘张力涂层之间的任一者中，剥离区域扩展为一定程度W上的大小， 由此导致涂层自身的交联效果(cross-linking effect)丧失而发生剥落。
[0029] 因此，本申请的发明人为解决上述问题而反复进行了潜屯、研究，结果获得了 W下 发现。
[0030] 目P，在增强基底覆膜自身的强度的同时，使基底覆膜和钢基体容易剥离的起点减 少，进而达成基底覆膜充分担负钢基体与绝缘覆膜涂层之间的粘合剂(binder)的功能的条 件。由此，能够有效防止为实施磁畴细化处理而照射激光束、等离子火焰、电子束等时的绝 缘张力涂层的剥离，其结果是，可在不发生覆膜剥离的范围内获得充分的铁损减少效果。
[0031] 本发明是立足于上述发现而完成的。
[0032] 旨P，本发明的要旨构成如下所述。
[0033] 1. 一种非耐热型磁畴细化处理用或非耐热型磁畴细化处理过的方向性电磁钢板， 其为在钢板表面具有儀橄揽石基底覆膜和形成于该基底覆膜之上的绝缘张力涂层的方向 性电磁钢板，其中，在对除去了该绝缘张力涂层时的表面进行X射线巧光分析，利用ZAF法实 施修正并进行定量分析，将此时的覆膜中的Ti、Al、Fe含量（质量％)分别设为FX(Ti)、FX (Al)、FX(Fe)时，它们满足下式（1)、（2)的关系：
[0034] FX(Ti)/FX(Al) >0.15(1)
[0035] FX(Ti)/FX(Fe) > 0.004(2)；
[0036] 与社制方向成直角的方向上的二次再结晶晶粒的晶界频数（frequency of ciystal boundary)为20条/lOOmmW下；
[0037] 将儀橄揽石基底覆膜的平均厚度设为t(Fo)并将绝缘张力涂层的厚度设为t(C) 时，它们满足下式(3)的关系：
[003引 t巧o)/t(C) >0.3-(3)。
[0039] 2.如上述1所述的方向性电磁钢板，其中，儀橄揽石基底覆膜的表面粗糖度W算术 平均粗糖度Ra计为0.上。
[0040] 3.如上述1或2所述的方向性电磁钢板，其中，将儀橄揽石基底覆膜对钢基体产生 的张力（每一面)设为TE(Fo)并将绝缘张力涂层对钢基体产生的张力（每一面)设为TE(C) 时，它们满足下式(4)的关系：
[0041 ] TE(Fo)/TE(C) >0.1--(4)。
[0042] 4.如上述1~3中任一项所述的方向性电磁钢板，其中，非耐热型磁畴细化处理是 通过照射电子束进行的。
[0043] 5.-种方向性电磁钢板的制造方法，包括下述制造方向性电磁钢板的工序：
[0044] 对钢板巧进行热社，接着，在实施热社板退火后、或在不实施热社板退火的情况 下，实施1次冷社或隔着中间退火的2次W上的冷社而制成最终板厚，接着，在进行一次再结 晶退火之后，W涂布干燥后的钢板每一面上的单位面积重量Ml成为4~12g/m2的范围涂布 退火分离剂(annealing separator)，然后实施最终退火，然后，实施兼具平坦化退火和绝 缘张力涂层的涂布烘烤的连续退火后，实施非耐热型磁畴细化处理、或不实施非耐热型磁 畴细化处理，所述钢板巧W质量％计含有S及/或Se : 0.005~0.040 %、sol. A1: 0.005~ 0.06%及N:0.002~0.020%，所述退火分离剂是相对于100质量份的作为主要成分的MgO添 加有5质量份W上的ΤΚ)2;
[0045] 其中，在上述制造方向性电磁钢板的工序中，在最终退火的升溫工序中，使400~ 650°C间的升溫速度V(400-650)为8°C/hW上，并且使该升溫速度V(400-650)与700~850°C 间的升溫速度V(700-850)之比即V(400-650)/V(700-850)为3.0W上，同时，在平坦化退火 中，使W胶态二氧化娃和憐酸盐为主要成分的绝缘张力涂层在涂布烘烤后的钢板每一面上 的单位面积重量M2 (g/m2)为满足下式巧)的范围：
[0046] M2 <11X1.2(5)。
[0047] 6.如上述5所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，在退火分离剂中，W质量比 例计，相对于100份的MgO含有0.005~0.1份的C1。
[0048] 7.如上述5或6所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，使平坦化退火中的最高 溫度Tfn(°C)为780~850°C，同时，使(Tfn-10°C)~Tfn间的平均张力S为5~llMPa，进而将Tfn 和平均张力到空制在满足下式(6)的范围内：
[0049] 6500 <TfnXS< 9000一一（6)。
[0050] 8.如上述5~7中任一项所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，非耐热型磁畴 细化处理是通过照射电子束进行的。
[0051] 发明的效果
[0052] 根据本发明，能够得到覆膜密合性优异、即使进行非耐热型的磁畴细化处理也不 容易发生覆膜剥离的磁畴细化处理用或非耐热型磁畴细化处理过的方向性电磁钢板，并且 即使在不使覆膜发生剥离的范围内进行利用激光束、电子束、等离子流等的非耐热型磁畴 细化处理的情况下，也能够获得足够低的铁损。
【附图说明】
[0053] 图1是表