专利名称：用于在晶粒取向的电工钢板产品上制造绝缘涂层的方法以及涂有这样的绝缘涂层的电工 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于具有最小化的磁损耗值的晶粒取向的电工钢板产品的制造方法。本发明还涉及一种具有绝缘涂层的晶粒取向的电工钢板产品。
背景技术：
对于这里所述的晶粒取向的电工钢板产品涉及钢带或薄钢板，由该钢带或薄钢板制成电工用途的部件。对此，晶粒取向的电工钢板产品特别适用于这些用途，即，特别低的磁滞损耗处于重要地位时，以及对导磁率或极化有很高要求时。这些要求特别多用于电力变压器、配电变压器和昂贵的小型变压器的部件上。正如在文献EP I 025 268 BI中所详细阐明的一样，一般在生产电工钢板产品的过程中，首先将钢浇铸成初加工材料，如板坯、薄板坯或铸钢带，该钢(以重量％示出)通常具有2.5至4.0%的S1、0.010至0.100%的C、不高于0.150%的Mn、不高于0.065%的Al和不高于0.0150%的N、以及分别可选的0.010至0.3%的Cu、不高于0.060%的S、不高于0.100%的P、分别不高于0.2%的As、Sn、Sb、Te和Bi，余量的铁和不可避免的杂质。此外，如果需要的话，将初加工材料进行退火处理，以随后热轧成热轧带钢。在进行了卷取和可选地、额外地进行了退火，以及同样可选地结束了除锈和酸洗处理之后，紧接着以一个或多个步骤从热轧带钢轧成冷轧带钢，其中，在冷轧步骤之间，如果需要的话，可以进行中间退火。在接着进行的脱碳退火中，通常为了避免磁时效，大大减少冷轧带钢的含碳量。脱碳退火之后，在带钢表面施加退火分离剂，退火分离剂通常为MgO。该退火分离剂防止在接着进行高温退火时由冷轧带钢卷成的卷材的多个圈层相互粘合。通常在有保护气体的罩式退火炉中进行高温退火，在高温退火期间，通过有选择地晶粒增长，在冷轧带钢中形成了组织结构。此外，在带钢表面形成了镁橄榄石层，即所谓的“玻璃薄膜”。同时通过高温退火期间进行的扩散过程净化钢材。高温退火之后，将这样得到的电工钢板产品镀上绝缘层，进行热拉伸，以及在最后的“最终退火”中进行消除应力退火。该最终退火能够在将以上述方式制造的钢板产品批量生产成为继续加工所需的毛坯之前或之后进行，其中，通过最终退火能够在划分毛坯之后，消除在划分过程中出现的、额外的应力。因此所制造的电工钢板产品通常具有0.15mm至0.5mm的厚度。
分别这样使材料的冶金性能(S卩，在制造电工钢板产品时调整的、冷轧过程的变形程度和热处理的参数)相互协调，即，进行有针对性的再结晶过程。该再结晶过程导致对于这种材料来说典型的“戈斯结构(Goss-Textur)”，在这种组织结构中，最易磁化性的方向位于成品带钢的轧制方向上。晶粒取向的电工钢板产品相应地具有强烈的各向异性的磁性倉泛。
除了能量损耗以外，对变压器来说，噪音的产生也是一方面。这是基于作为磁致伸缩而已知的物理效应，此外，通过使用的电工钢型芯材料的特性影响噪音。已知涂覆在电工钢板产品上的绝缘层对磁滞损耗的最小化产生了积极的效果。因此，绝缘层能够将拉应力转移到基底材料上，该拉应力不仅改善电工钢板产品的磁损耗值，而且还降低磁致伸缩，这对成品变压器的噪音情况再次起到了积极的效果。表现出这种效果的绝缘层和制造该绝缘层的方法已例如在文献DE 22 47 269 C3中进行了描述。依据该现有技术用于绝缘层的制造所使用的绝缘溶液的主要成份为磷酸铝和二氧化硅，其中，后者也能够以胶体形式添加。绝缘涂层的另一种成份经常为铬酸酐(三氧化铬)或铬酸，其中，鉴于该成份对环境的影响，在适当选择绝缘溶液的其余内含物时，可以将这种危险成份的含量降到最低(DE 10 2008 008 781 AUEP 2 022 874 Al)。这对以上所提及的、已知的绝缘层通用，S卩，首先在可能已涂有玻璃薄膜的、待涂覆的电工钢板产品的表面上涂上该绝缘层，然后例如借助于轧辊调整绝缘层的厚度，最后在烘箱中烘烤绝缘层。对此烘烤温度通常为850°C。这样制造的绝缘层，在烘烤之后在基底材料上施加显著的拉应力。文献EP 2 022874 Al中为此给出了不高于0.8kg/mm2的值，这相当于大约8MPa的拉应力。根据文献DE22 47 269 C3中进一步包含的实施方式，这种效应是基于绝缘层和基底材料不同的热膨胀系数。根据文献DE 22 47 269 C3，对此层密度达到不高于4g/m2。使变压器工作时噪音产 生最小化要求不断提高。这一方面是由于不断加强的法律规定和标准。另一方面是消费者如今通常不再购买能够听到“变压器嗡嗡声”的电气设备。因此，如今在住宅建筑附近对大型变压器的接受性的关键取决于这种变压器工作时产生的噪声发射。实践经验表明，用传统上根据现有技术生产的电工钢板产品，不能轻易地满足始终继续增长的要求。这是因为，通过简单地改变涂覆方法不能达到为了满足这些要求所需的、明显较大的、所传递的拉应力。已表明，增加绝缘层的厚度不能达到目的，因为由此在烘烤时增加地生成有损于已完成的涂层的形貌的气体。因此对于过厚的绝缘层形成了细孔，由于缺少凝聚粘合，这些细孔在极端的情况下引起涂层的脱落。人们也认识到对于较大厚度的绝缘层所出现的问题，尽管有通过在扫描电子显微镜(REM)下观察金相磨片测定层厚度并以“ym”给出的、提高了的层厚度，却只是以较低的比例提高了需要以g/m给出的并且需要有选择地去除绝缘层之后通过重量差求得的、所达到的层密度。
发明内容
在此基础上，本发明的目的在于，应提供一种能够在实践中以简单的方式实现的方法，以这种方法能够进一步提高作用于电工钢板产品的表面上的拉应力。此外，应提供一种具有最佳的磁性能以及在实际应用中具有同样最佳的噪音特性的电工钢板产品。就方法而言，根据本发明这样实现了该目的，S卩，在制造电工钢板产品时，进行权利要求I中所给出的操作步骤。就电工钢板产品而言，根据本发明的、上述目的的实现方案在于，这样的扁钢产品具有权利要求13所给出的特征。本发明的有利的设计方案已在从属的权利要求中给出，以下将对这些有利的设计方案(就像对本发明的基本思想那样)进行详细地阐述。在根据本发明的、用于具有最小化的磁损耗值的晶粒取向的电工钢板产品的制造方法中，按照开头所述的现有技术，进行至少以下操作步骤a)和b):操作步骤a)提供一种电工钢板产品。在所提供的电工钢板产品的制造方式和方法上没有特殊要求。因此使用由专业人员(例如开头已经提到的发表文献中)提供的说明书以及在钢合金的基础上能够制造为根据本发明的方法所提供的电工钢板产品。这自然也包括那些目前还未知的制造方法，然而在这些制造方法中提供了与现有技术中一样的绝缘层的涂装和烘烤。操作步骤b)在电工钢板产品的至少一个表面上涂上磷酸盐的绝缘溶液的分层，并且烘烤已涂上的分层。涂装的方式和方法、层厚度的设定、绝缘溶液的成份、及由绝缘溶液形成的绝缘层的烘烤方式和方法同样可以以现有技术为例进行选择。根据本发明，在第一次进行了操作步骤b)之后，重复至少一次该操作步骤b)，这样做的结果是由相继依次进行了涂装和烘烤的磷酸盐的绝缘溶液构成的分层得到了绝缘层。根据本发明，通过进行至少两次分开的涂覆步骤，其中，首先烘烤完第一绝缘层分层，然后同样地涂装和烘烤至少另一绝缘层分层，由此制造出增加了的绝缘层的层厚度。如果需要的话，可以继续重复进行涂覆和烘烤操作，以通过继续对由绝缘溶液构成的分层进行涂装和烘烤而制造出更大的层厚。然而，实际的试验已得出，在简单地重复这里操作步骤
b)所概括的工序“涂装涂层”和“分别烘烤由绝缘溶液涂装了的分层”的情况下，明显地提高了传递到根据本发明的电工钢板产品的钢基材上的拉应力。因此，根据本发明，通过分别单独进行了涂装和烘烤的、至少两层磷酸盐绝缘介质的分层构成绝缘层。然后，这些绝缘层共同构成一层特征为高的特异层密度和大的厚度的绝缘层。由于根据本发明通过以分开的操作步骤分别单独地涂装和烘烤绝缘溶液构成的分层来制造绝缘层，相对于层厚度避免了在仅以一步工序涂上厚的绝缘层时所出现的对特异层密度的不利的变化。借助本发明能够在特异层密度很大时制造出如此高的层厚度。这反映在所达到的拉应力、磁损耗值或视在功率和磁致伸缩值、以及由这些值求得的噪声级(LvA-值=A权重的磁致伸缩速度等级；LaA值=A权重的磁致伸缩加速度等级)。因此，由根据本发明所制造电工钢板产品能够制造出特别是用于这种变压器的薄钢板，即，相对于由传统电工钢片制成的变压器，这种变压器在运行中明显降低了噪音发射。用于在操作步骤b)中制造绝缘层所使用的磷酸盐的绝缘溶液根据实践中用于这种目的所提到的绝缘溶液的类型可以包含胶体成份，这种成份可以特别涉及胶体二氧化硅。
根据本发明用于绝缘层的制造所使用的绝缘溶液原则上可以含有不同的磷酸盐。然而，使用含有磷酸铝和/或磷酸镁的磷酸盐的绝缘溶液可以达到特别好的效果。对此优选地使用水作为磷酸盐溶液的基础。如果其他溶剂具有与水类似的反应性和极性，当然也可以使用这些溶剂。此外，根据本发明的一个优选的实施方式，绝缘溶液含有至少一种选自一组包含有酸洗抑制剂和润湿剂的添加剂。通过使用酸洗抑制剂和/或润湿剂还能够进一步改善以根据本发明的方法制造的晶粒取向的电工钢板产品的特性。通过使用于制造根据本发明的绝缘层所使用的绝缘溶液含有胶体稳定剂作为添加剂，可以以本身已知的方式确保仅在磷酸盐层干燥时才发生从溶胶到凝胶的转变。使用胶体稳定剂同时实现了磷酸盐溶液的均匀的涂覆，由此能够达到均匀的成品层质量。关于适用于在电工钢板产品上根据本发明制造出绝缘层的绝缘溶液的成份的详细阐述参阅例如文献DE 10 2008 008 781 Al。取决于生产条件和力求达到的特性，必要时在至少重复操作步骤b)时使用与第一次实行操作步骤b)时所使用的绝缘溶液相比改变了的绝缘溶液可能是适宜的。但是实践研究表明，如果第一次进行操作步骤b)时使用与其它分别进行操作步骤b)时相同的构成的绝缘溶液，则根据本发明至少涂有两层分层的绝缘涂层达到特别好的粘附和特别大的特异层密度r。对于本发明，重复操作步骤b)时由绝缘溶液涂覆的、其他的分层之前，使前面的每一步操作步骤b)中已涂覆和烘烤的绝缘层的分层完全烘干是重要的。这里的前提条件是:烘干处理时达到这样的温度水平，该温度水平超出简单烘干的程度。相应地，本发明在实际的设计方案中规定，在操作步骤b)的过程中进行烘烤时，烘烤温度至少为300°C。此外，如果至少在最后 重复操作步骤b)的过程中进行烘烤时，使烘烤温度至少为700°C，已证实在本方法的经济意义上特别有利。为了几乎消除通常与工艺相关的不可避免的应力，在这种温度水平中可以使烘烤处理与消除应力退火相结合。退火可以在连续退火炉中借助空气作为短时间退火进行，或者在马佛炉中(长时间退火)在氮气中进行，其中，考虑到高的特异层密度的形成和根据本发明所制造的绝缘涂层的理想粘附，已证实在与烘烤处理相结合时短时间退火是特别有利的。当烘烤温度至少为800°C，特别是在约850°C时，与可能仍然存在的应力的消除相结合的烘烤效果特别可靠。为了避免所不希望的、根据本发明进行加工的电工钢板产品的钢基材的结构的改变，应在操作步骤b)的过程中进行烘烤时，同时使烘烤温度总是最高为900°C，特别是应保持在900°C以下。对于操作步骤b)的重复过程分别使用相同的成套设备原则上是可以的。然而，根据本发明的方法能够特别经济地进行，即，重复进行的操作步骤b)经过一个处理生产线，在该处理生产线中依次呈一列地设置与重复过程的数量相一致的、用于绝缘溶液的涂覆和烘烤的一定数量的装置，并且使待涂覆的电工钢板产品在连续流程中经过该处理生产线。例如，如果需要以根据本发明的方式由两个依次涂覆和烘烤的绝缘溶液构成的分层构成绝缘涂层，则在这样的处理生产线中在连续流程中经过用于涂覆和烘烤绝缘层的第一分层的第一装置和用于涂覆和烘烤第二分层的第二装置。对于根据本发明所制造且提供的电工钢板产品，层厚度与特异层密度的比率以及层厚度与拉应力的比率分别处于最佳的范围中。正如实践研究所证实的一样，这个范围对于实际应用比以唯一的工序涂覆和烘烤相应厚的绝缘层时具有的相关的性能范围更有利。根据本发明所提供的晶粒取向的电工钢板产品在其至少一个表面上具有已烘烤的磷酸盐绝缘层，该电工钢板的特征相应地在于，在磷酸盐绝缘层的厚度D < 3 μ m的情况下，磷酸盐绝缘层的特异层密度r ^ 5g/m2，当在厚度D>3 μ m时，磷酸盐绝缘层的特异层密度r满足以下条件:r[g/m2]>3/5g/y m/m2XD[ μ m]。同时，在磷酸盐绝缘层的特异层密度r > 5.0g/m2的情况下，得到通过该绝缘层所传递的拉应力Z，该拉应力满足以下条件:Z[MPa]>7/6MPa.m2/gXr [g/m2]。通过使用根据本发明的方法能够经济、可靠和操作安全地制造以前述所给定的方式提供的电工钢板产品。
以下将根据多个实施例和比较例对本发明进一步说明。其中:图1示出了有关根据本发明进行两次以及普通一次涂层的各种样品的图表，该图表描绘了以g/m2所给出的特异层密度r相对于以μ m所给出的各个绝缘层的厚度D ;图2示出了有关根据本发明进行两次以及普通一次涂层的各种样品的图表，该图表描绘了由各个绝缘层在电工钢板产品的钢基材上所施加的、以MPa所给出的拉应力相对于以g/m2所给出的各个绝缘层的特异层密度r。
具体实施例方式在图1所示的图表中，由实心三角形表示对根据本发明进行了两次涂层的样品求得的特异层密度值r相对于各个绝缘层厚度D，而对以普通的方式进行涂层的样品求得的特异层密度值r相对于对应的绝缘层厚度D由实心圆表示。该图表明，以根据本发明的方式进行了涂层的样品在层厚度至少为3μπι时，有规律地具有满足条件r[g/m2]>3/5g/ μ m/m2XD[ μ m]的特异层密度r。在绝缘层厚度小于3 μ m时，总是得到大于4g/m2的特异层密度r，其中，鉴于根据本发明所力求达到的特性，对于仍然满足根据本发明的要求的、小于3μπι厚度的绝缘层，使特异层密度r的界限确定在5g/m2。在图1所示的结果中，样品的绝缘层厚度D至少为2μπι的样品满足这个要求。正如图1所示的图表一样，图2所示的图表中由实心三角形表示对根据本发明进行了两次涂层的样品求得的拉力Z相对于各个特异层密度值r，而对以普通的方式进行涂层的样品求得的拉应力Z相对于对应的特异层密度值r由实心圆表示。该图表示，在以根据本发明的方式进行了两次涂层的样品中，绝缘层始终将这样的拉应力Z施加到各个电工钢板产品的钢基材上，S卩，该拉应力高于普通地在一次过程中涂覆了具有相同的特异层密度r的绝缘层的样品中的拉应力。这对于特异层密度r至少为5.lg/m2的样品表现地特别明显。特别是这种根据本发明的、满足Z[MPa]>7/6MPa.m2/gXr[g/m2]的电工钢板产品相应地满足了实践中所提出的要求。为了证明通过本发明所达到的效果进行了十一(十)个试验V1-V10，其中，试验V1、V2、V4、V7和V9属于现有技术，而试验V3、V5、V6、V8和VlO是根据本发明所进行的。所有的试验中都在高温退火之后的状态下分别使用一块350mm X 60mm规格、0.30mm额定厚度的晶粒取向的磁性钢带的钢板坯，该磁性钢带来自于申请人的传统生产工艺。对此，除了铁和不可避免的杂质以外，钢带在脱碳状态下还含有(以重量％示出的)C:〈0.0025%、Si:3.15%、Mn:0.08%、S:0.02%、Cu:0.07%、Sn:0.08% 和 Al:0.03%。作为热轧带材，该钢带在没有脱碳的原始状态下含有0.06重量％的C。清洗样品，并且在涂覆设备中用绝缘溶液进行双面涂覆。为了设定各个所希望的层厚度，涂覆设备包含双轧辊对。通过调整轧辊与其对应的样品的表面的距离能够有针对性地设定各个所希望的层厚度。在试验中所使用的水性的绝缘溶液，其中每升分别包含以下成份，其中，克数为绝对值，各个浓度在“O”中给出:试验V1-V6150g 磷酸铝(50%)183g 胶体二氧化硅(30%)12g三氧化铬试验V7、V8150g 磷酸铝(50%)183g 胶体二氧化硅(30%)2g含有有效物质二乙基 硫脲的酸洗抑制剂IOg含有有效物质三乙基磷酸盐的胶体稳定剂试验V9、V10150g 磷酸铝(50%)183g 胶体二氧化硅(30%)2g含有有效物质二乙基硫脲的酸洗抑制剂IOg含有有效物质三乙基磷酸盐的胶体稳定剂36g九水合硝酸铬(III)表格I给出了对于试验Vl-VlO分别所制造出的绝缘层厚度D、绝缘层的特异层密度r、在频率为50赫兹和极化率(磁感应强度)为1.7特斯拉时的磁滞损耗P1^5tl、在频率为50赫兹和极化率(磁感应强度)为1.7特斯拉时的视在功率S1W5c^Lva-值、LaA-值以及由各个绝缘层施加到各个样品的钢基材上的拉应力。通过在扫描电子显微镜下对各个样品的显微照片的研究测定各个绝缘层的厚度D0通过以60 V的热氢氧化钠(25%)去除磷酸盐层求得绝缘层的特异层密度r。通过各个样品在去除一侧的绝缘层之前和之后的曲率差求得分别由绝缘层施加的拉应力。试验Vl (非本发明的)用绝缘溶液对样品进行双面涂层。通过相应地调整轧辊，对此设定在表格I中给出的、小的层厚度。涂覆绝缘层之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。以下列方式求得绝缘层的拉应力:以抑制酸洗的薄膜遮盖样品的一侧。将样品置于60°C的热的氢氧化钠溶液(60%)中10分钟。以这种方式去除先前已进行了涂覆和烘烤的、未经保护的侧面上的磷酸盐绝缘层，而不会侵蚀位于该层下面的玻璃薄膜/镁橄榄石。
在进行这种处理之前和之后测定样品的曲率，并且由曲率差算出通过绝缘层传递的拉应力。此外，由去除绝缘层之前和之后的样品的重量差能够求得特异层密度r。试验V2 (非本发明的)使轧辊比试验Vl中时张开更宽，以使在涂覆绝缘溶液时设定稍微更大的、如同在工业生产中常见的层厚度。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。对该样品所求出的特异层密度与常见的生产实践中得到的特异层密度大约相同。试验V3 (根据本发明的)为了使由绝缘溶液分别涂覆的分层达到更大的厚度，以比在试验Vl中更小的挤压力设定涂覆装置的轧辊。涂覆之后立即使已涂覆的分层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后重复涂覆过程。为了将由绝缘溶液构成的第二分层涂覆到已经烘烤的分层上，对此，以与第一次时相同的方式使样品第二次通过涂覆设备。该第二次涂覆之后同样立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。尽管厚度较小，但是对试验V3中所加工的样品求得的磁性参数以及以LvA-值和LaA-值表示的磁致伸缩远远高于对于根据试验V2加工的样品所得到的值。对于由绝缘层施加的拉应力Z也是如此。尽管绝缘层的厚度D明显更小，但是该拉应力明显高于对试验V2求得的值。试验V4 (非本发明的)这样设置涂覆装置的轧辊，即，达到比通常所制造的层更厚的层。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。尽管该层明显更厚，但是由如此通过一次涂覆所制造的绝缘层施加到样品的钢基材上的拉应力以7.5MPa明显低于试验V3中根据本发明所制造的绝缘层施加的拉应力。试验V5 (根据本发明的)比在试验V4中更紧凑地设置涂覆装置的轧辊。涂覆之后立即使借助绝缘溶液所获得的分层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后重复涂覆过程。为了将由绝缘溶液构成的第二分层涂覆到已经烘烤的分层上，对此，以与第一次时相同的方式使样品第二次通过涂覆设备。该第二次涂覆之后同样立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。尽管厚度相同，但是包括以LvA-值和LaA-值表示的磁致伸缩的磁参数明显优于对试验V4中制造的样品测定的值。由绝缘层施加到样品的钢基材上的拉应力得出非常有利的值14.0MPa。因此，该拉应力明显优于试验V4中加工的样品中所施加的拉应力。尽管层厚度D相同，但是这里根据本发明进行了两次涂层的样品的特异层密度r明显高于试验V4中所制造的样品的特异层密度。试验V6 (根据本发明的)
类似于在试验V5中一样设置轧辊。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以300°C烘烤10秒钟。
然后在轧辊设置相同的情况下，使样品再一次通过涂覆设备。然后在氮气气氛中进行再次的烘烤处理，其中，在这种情况下，烘烤持续时间为I分钟，烘烤温度为840°c。如此加工的样品的特性与根据试验V5所加工的样品的特性能够比较。由绝缘层传递到钢基材上的拉应力得到12.5MPa的值。因此，该拉应力同样根据试验V5所制造的样品中的拉应力差不多一样高。因此，即使在温度较低时，也能够烘烤由绝缘溶液构成的第一分层。然而，为了能够利用热膨胀系数差产生拉应力，在重复进行涂覆和烘烤绝缘分层时需要在较高温度下进行烘烤。以较低的温度烘烤绝缘层的第一分层这样的步骤的有利之处在于，烘箱能够以较低的烘烤温度和较短的烘烤时间更容易地整合在企业中已有的连续式退火设备中，并且借此原则上能够在一条生产线上进行全部涂覆工艺。试验V7 (非本发明的)为了确定以传统的方式以无铬、但是含有胶体稳定剂的绝缘溶液进行了涂层的样品的特性，类似于在试验V2中那样设置轧 辊。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟，并且测定出表格I中所给出的、这样在进行一次涂层之后所得到的样品的特性。试验V8 (根据本发明的)类似于在试验V5中一样设置轧辊。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后重复涂覆过程。为了将由绝缘溶液构成的第二分层涂覆到已经烘烤过的分层上，以与第一次时相同的方式使样品第二次通过涂覆设备。该第二次涂覆之后同样立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后，测定出表格I中所给出的、在这样已进行两次涂覆和烘烤处理之后得到的样品的特性。这里同样表现出以根据本发明的方式以两次操作过程涂覆了绝缘层的样品的明显的优势。试验V9 (非本发明的)为了确定以传统的方式以含有铬并且含有胶体稳定剂的绝缘溶液进行了涂层的样品的特性，类似于在试验V2中那样设置轧辊。这里，涂覆之后同样立即使绝缘层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。在表格I中同样给出了这样制造出的样品的特性。试验VlO (根据本发明的)类似于在试验V5中一样设置轧辊。涂覆之后立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后重复涂覆过程。为了将由绝缘溶液构成的第二分层涂覆到已经烘烤过的分层上，以与第一次时相同的方式使样品第二次通过涂覆设备。该第二次涂覆之后同样立即使该层在氮气气氛中以840°C烘烤I分钟。然后，测定出表格I中所给出的、所得到的样品的特性。这里同样表现出以根据本发明的方式以两次操作过程涂覆了绝缘层的样品的明显的优势。
权利要求
1.一种用于具有最小化的磁损耗值的晶粒取向的电工钢板产品的制造方法，所述方法包括以下操作步骤 a)提供一种电工钢板产品， b)将磷酸盐绝缘溶液构成的分层涂装到电工钢板产品的至少一个表面上，并且烘烤已涂覆的分层， 其特征在于，在第一次进行了操作步骤b)之后，重复至少一次所述操作步骤b)，从而由相继依次进行了涂装和烘烤的磷酸盐绝缘溶液构成的分层得到绝缘层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各自进行的操作步骤b)中涂覆的磷酸盐绝缘溶液包含胶体成份。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述胶体成份为胶体二氧化硅。
4.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘溶液含有磷酸铝和/或磷酸镁。
5.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘溶液含有至少一种酸洗抑制剂和至少一种润湿剂。
6.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘溶液含有至少一种胶体稳定剂(A)作为添加剂。
7.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，在操作步骤b)的过程中进行烘烤时，烘烤温度至少为300°C。
8.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，在最后重复操作步骤b)的过程中进行烘烤时，使烘烤温度至少为700°C。
9.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，在操作步骤b)的过程中进行烘烤时，烘烤温度总是不超过900°C。
10.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，重复进行的操作步骤b)经过一个处理生产线，在所述处理生产线中依次呈一列地设置与重复过程的数量相一致的、用于绝缘溶液的涂覆和烘烤的一定数量的装置，并且使待涂覆的电工钢板产品在连续流程中经过所述处理生产线。
11.根据前述权利要求的任意一项所述的方法，其特征在于，在成品电工钢板产品上的磷酸盐绝缘层具有不高于3μπι的厚度D的情况下，所述磷酸盐绝缘层的特异层密度r ^ 5g/m2,而在厚度D大于3 μ m时,磷酸盐绝缘层的特异层密度r满足以下条件: r [g/m2] >3/5g/ μ m/m2 X D [ μ m]。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在成品电工钢板产品上的磷酸盐绝缘层的特异层密度r彡5.0g/m2的情况下，通过所述绝缘层所传递的拉应力Z满足以下条件:Z[MPa]>7/6MPa.m2/gXr [g/m2]。
13.在晶粒取向的电工钢板产品的至少一个表面上具有经过烘烤的磷酸盐绝缘层的晶粒取向的电工钢板产品，其特征在于，在磷酸盐绝缘层的厚度D < 3 μ m的情况下，磷酸盐绝缘层的特异层密度r彡5g/m2，而在厚度D>3 μ m时，磷酸盐绝缘层的特异层密度!■满足以下条件: r [g/m2] >3/5g/ μ m/m2 X D [ μ m]。
14.根据权利要求13所述的晶粒取向的电工钢板产品，其特征在于，磷酸盐绝缘层的特异层密度r > 5.0g/m2的情况下，通过所述绝缘层所传递的拉应力Z满足以下条件: Z[MPa]>7/6MPa.m2/gXr [g/m2]。
15.根据权利要求13或14的任意一项所述的晶粒取向的电工钢板产品，其特征在于，在钢基材和所述 磷酸盐绝缘层之间存在有镁橄榄石层。
全文摘要
本发明涉及一种用于具有最小化的磁损耗值的晶粒取向的电工钢板产品的制造方法，其中，该方法包括操作步骤a)提供一种电工钢板产品，b)将磷酸盐绝缘溶液构成的分层涂装到电工钢板产品的至少一个表面上，并且烘烤已涂覆的分层。为了以这样的方法进一步提高作用于电工钢板产品的表面上的拉应力，本发明提供了，在第一次进行了操作步骤b)之后，重复至少一次操作步骤b)，从而由相继依次进行了涂装和烘烤的磷酸盐绝缘溶液构成的分层得到绝缘层。
文档编号C23C18/12GK103221556SQ201180055740
公开日2013年7月24日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年10月7日
发明者卡斯滕·舍佩尔斯, 王潮湧, 卢德格尔·拉恩, 海纳·施拉普尔斯, 斯特凡·帕尔克 申请人:蒂森克虏伯电工钢有限公司