取向电工钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种取向电工钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 取向电工钢板作为变压器等电子器件的铁忍材来使用，为减少电子器件的电力损 失且提高效率，使用的钢板需要具有铁损少、磁通密度高的磁性。
[0003] 通常，取向电工钢板是指，通过热社、冷社和退火工艺在社制方向具有沿UlOK 001〉方向排列的高斯织构(称"GossTexture")的材料。
[0004]就运类取向电工钢板而言，{110}<001〉方向越是取向于铁的磁易轴方向磁性越优 秀。
[0005] 通常，取向电工钢板的制造通过对经连续铸造工艺制造的板巧(slab)依序进行热 社及热社板退火、冷社、脱碳退火、高溫退火、平坦化退火、绝缘涂层及激光处理而完成。
[0006]为了在电工钢板10表面形成均匀的沟槽20,需要向电工钢板10的表面照射连续波 的高功率激光，而且形成经照射激光使基底部烙化的沟槽(groove)20。
[0007]通过使用磁畴细化方法来提高取向电工钢板的磁性，根据去应力退火之后是否仍 然能够保持磁畴细化改善效果，将磁畴细化方法分为临时磁畴细化和永久磁畴细化。
[000引临时磁畴细化方法是一种通过形成90°畴(Domain)使磁畴细化，藉W最大限度地 减少通过热能或机械能在表面施加局部压应力而产生的磁弹性能的磁畴细化技术。
[0009] 临时磁畴细化技术根据细化磁畴的能源分为激光磁畴细化法、球擦法、依据等离 子或超声波的磁畴细化法。
[0010] 经热处理后也可保持铁损效果的永久磁畴细化方法可分为蚀刻法、漉压法及激光 法。
[0011]蚀刻法在溶液内通过酸溶液的电化学腐蚀(galvaniccorrosion)反应在钢板表 面形成沟槽(groove),所W很难控制沟槽形态，而且由于在生产钢板的中间工艺（脱碳退 火、高溫退火之前)形成沟槽，所W难W确保最终产品的铁损特性，而且因为使用酸溶液，所 W不够环保。
[0012] 通过漉的永久磁畴细化方法在漉上加工形成凸起形状，并通过加压方法在钢板上 形成具有一定宽度和深度的沟槽，等沟槽形成之后对钢板进行退火，从而在沟槽下部生成 再结晶。作为进行磁畴细化的技术，该方法具有很难确保对机械加工的稳定性、基于厚度的 稳定的铁损W及工艺复杂的缺点。
[0013] 依靠Q-Switch或者脉冲激光的永久磁畴细化方法，通过照射时通过照射部物质的 蒸发来形成沟槽，因此很难确保沟槽形成之后的热处理前的铁损改善效率，而且在热处理 后也只能保持依据简单沟槽的磁畴细化效果，而不能高速移动钢板。
[0014] 依靠连续波激光的永久磁畴细化方法，在形成沟槽时只在侧壁上形成沟槽部的再 凝固层或者不能均匀地形成在沟槽的前侧，从而在沟槽的下侧基底部引起过多的变形，因 此具有难W适用于一次再结晶前工艺，而只能适用于需要进行热处理的卷铁忍变压器的铁 忍的缺点。
[0015] 图1显示烙融部过多且形成不均匀再凝固层时的沟槽的截面形状。沟槽下部的烙 融部过多（a)和形成再凝固层的中屯、部(b)的技术在低速下对钢板形成沟槽，所W很难在 0.9m/sW上的取向电工钢板表面形成沟槽，而且无法适用于一次再结晶前的取向电工钢板 材料，具有凝固层在退火时会妨碍高斯织构成长的缺点。
【发明内容】
[0016] 技术问题
[0017] 本发明的一实施例提供在表面形成沟槽且被磁畴细化的取向电工钢板。
[0018] 本发明的另一实施例提供在表面形成沟槽且被磁畴细化的取向电工钢板的制造 方法。
[0019]技术方法
[0020] 根据本发明的一实施例的取向电工钢板可W是在表面形成沟槽W进行磁畴细化 处理的取向电工钢板，所述沟槽的散射合金层在再结晶退火过程中侵蚀到高斯织构。
[0021] 根据本发明的另一实施例的取向电工钢板可W是在表面形成沟槽W进行磁畴细 化处理的取向电工钢板，所述沟槽的底面的散射合金层(scatteredalloylayer)的厚度 定义为Tb,将所述沟槽的任一末端与所述沟槽底面所形成的距离的1/2位置上的散射合金 层的厚度定义为化，所述TbAl可W为0.2至0.8。
[0022] 所述散射合金层的厚度可W为沟槽深度的4%至12%。
[0023] 所述沟槽的深度可W为电工钢板厚度的4%至11%。
[0024] 所述沟槽相对于电工钢板的宽度方向可形成为斜线。
[0025] 所述沟槽相对于电工钢板的宽度方向可形成为大于0°且小于等于5°。
[0026] 所述沟槽在电工钢板的宽度方向可间歇地形成3个至6个。
[0027] 根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法包括:提供一次再结晶形成之前 或之后的电工钢板；W及向所述电工钢板照射激光的同时，喷射气体，从而在电工钢板的表 面上形成沟槽，所述照射的激光的能量密度Ed和激光的扫描速度Vs可W满足W下条件，
[002引 1.0J/mm2 含Ed< 5.0J/mm2，
[0029] 0.0518mm/]isec<Vs< 0.2mm/]isec。
[0030] 所述喷射的气体的压力可W为0.化g/cm2至5.0kg/cm2。
[0031] 所述气体的喷射方向和激光照射方向可W成0°至50°。
[0032] 在照射所述激光的步骤中，可W相对于所述电工钢板的宽度方向大于0°且小于等 于5°的角度向所述电工钢板的表面照射激光束。
[0033] 在照射所述激光的步骤中，电工钢板的进行速度化可W至少为0.9m/sW上。
[0034] 在照射所述激光的步骤中，电工钢板的宽度方向的光束长度为dt，电工钢板的社 制方向的光束长度为L时，所述激光的聚光形态满足W下条件，
[0035] 0.20<L/dt< 1.0，
[0036] 所述dt可W为50皿W下。
[0037] 在照射所述激光的步骤中，依靠照射所述激光产生的电工钢板的烙融部形成散射 及再凝固的散射合金层，所述沟槽的底面的散射合金层的厚度定义为Tb,所述沟槽的任一 末端与所述沟槽的底面所形成的距离的1/2位置上的散射合金层的厚度定义为化时，所述TbAl可W为0.2 至0.8。
[0038] 所述散射合金层的厚度可W为沟槽深度的4%至12%。
[0039] 在照射所述激光的步骤中，所述激光相对于电工钢板的宽度方向W斜线照射。
[0040] 在照射所述激光的步骤中，所述激光相对于电工钢板的宽度方向可W大于0°且小 于等于5°的角度照射。
[0041] 在照射所述激光的步骤中，所述沟槽在所述电工钢板的宽度方向上可W间歇地形 成3个至6个。
[0042] 有利效果
[0043] 根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，由于通过照射高速激光束来形 成沟槽，所W能够在W0.9m/secW上高速社制的钢板上形成沟槽。
[0044] 而且，根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，经激光照射的烙化再凝 固层会均匀地形成，从而最终产品的磁性得到提高。
[0045] 而且，根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，可W对一次再结晶前或 一次再结晶后的电工钢板都进行经激光照射的磁畴细化。
[0046] 而且，根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，即使对一次再结晶前的 电工钢板进行经激光照射的磁畴细化，在后续热处理工艺之后也能够保持铁损改善效果。
【附图说明】
[0047] 图1显示根据现有技术的磁畴细化法形成于钢板表面上的沟槽。
[0048] 图2是在XY平面显示对钢板的表面照射激光时形成于钢板表面上的沟槽的形状的 附图。
[0049] 图3是图2中示出的连续沟槽的局部30的截面图(YZ平面）。
【具体实施方式】
[0050] 参照附图和详细描述的下列实施例，可W清楚地理解本发明的优点、特征及实现 运些优点和特点的方法。然而，本发明能够W各种不同方式变形实施，并不局限于下列实施 例。提供下列实施例的目的在于，充分公开本发明W使所属领域的技术人员对
【发明内容】
有 一个全面的了解，本发明的保护范围应W权利要求书为准。通篇说明书中相同的附图标记 表示相同的技术特征。
[0051] 因此，在W下几个实施例中，对本技术领域习知的技术不进行详细地描述，W避免 本发明解释不清楚。如无其他定义，本说明书使用的所有术语(包括技术和科学术语)是本 发明所属领域的技术人员通常理解的含义。通篇说明书中某部分"包括"某技术特征是指在 没有相反记载的前提下，并不是排除其他技术特征，而是指还可W包括其他技术特征。另 夕h在没有特别提及的前提下，单数还包括复数。
[0052] 经激光照射的磁畴细化所形成的沟槽上具有烙融物在钢板上再凝固的散射合金 层，所述烙融物为通过激光在电工钢板上烙化的物质。
[0053] 运种散射合金层为大能量组织，当散射合金层分布不均匀时，再结晶退火时会妨 碍高斯织构成长。而且，运类散射合金层分布不均匀时，再结晶退火时不会侵蚀到高斯织构 上，所W会留存有随机蚀纹(randomtex化ring)，而不是高斯织构，因此对电工钢板的磁性 带来坏影响。
[0054]根据本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，使散射合金层均匀地分布于所 述沟槽上，所述散射合金层为通过激光照射在电工钢板上烙化的烙融物再凝固于钢板上的 层，使再结晶退火时散射合金层侵蚀到高斯织构，W提高高斯织构的分数，从而可提供磁性 优秀的取向电工钢板。
[0055] 通常，取向电工钢板的制造工艺对板巧(slab)依序进行热社及热社板退火、冷社、 脱碳退火(一次再结晶退火）、高溫退火(二次再结晶退火）、平坦化退火、绝缘涂层。
[0056]现有技术中磁畴细化处理在绝缘涂层之后进行，但根据本发明一实施例的取向电 工钢板的制造方法进行冷社之后，对一次再结晶前或一次再结晶之后的所有电工钢板都实 施通过激光照射的磁畴细化。
[0057]而且，即使对一次再结晶前的电工钢板实施经激光照射的磁畴细化，进行后续的 热处理工艺之后也仍然能保持铁损改善效果。
[0058]为了提供如上述的基材的取向电工钢板的制造方法，本发明可提供如下取向电工 钢板的制造方法。
[0059]根据本发明的一实施例的取向电工钢板的制造方法包括:提供一次再结晶形成之 前或一次再结晶形成之后的电工钢板；W及向所述电工钢板照射激光的同时，喷射气体，从 而在电工钢板的表面上形成沟槽。<