方向性电磁钢板及其制造方法与流程

本发明涉及一种被用作变压器的铁芯、磁畴细化效果不会因去应力退火而消失的优异的方向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术：

1、含有si且晶体取向在(110)〔001〕方位、(100)〔001〕方位取向的方向性电磁钢板由于具有优异的软磁特性，因此被广泛用作商用频域中的各种铁芯材料。此时，电磁钢板所要求的特性中，通常以50hz的频率下磁化为最大磁通密度1.7t时的损失、即w17/50(w/kg)表示的铁损很重要。即，这是因为通过使用w17/50的值低的材料，能够大幅降低发电机、变压器的主要的商用频域即50hz的交流电流下的铁损。

2、而且，正逐年强烈要求具有该铁损降低效果的材料的开发。

3、作为降低方向性电磁钢板的铁损的方法，通常是将磁畴细化的方法，其中，已知有一种耐热型磁畴细化方法，其通过在钢板表面形成在与轧制方向交叉的方向上延长的槽，从而利用在槽的侧壁部产生的自由磁极所带来的静磁能的磁畴细化效果。

4、作为上述在钢板表面形成槽的方法，有突起辊压刻、电解蚀刻和激光加工等，提出了使槽的深度、宽度、槽彼此的间隔、槽壁部与钢板表面所成的角度等优化。

5、例如，专利文献1中公开了对通过电解蚀刻在钢板表面形成的槽的形状进行设计，专利文献2中公开了通过激光加工而形成线状槽，并在该槽的底部进一步形成凹部。另外，专利文献3中公开了抑制通过机械加工形成槽时的加工应变的方法。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利第4719319号公报

9、专利文献2：日本特开2018-131680号公报

10、专利文献3：日本特开2010-168615号公报

技术实现思路

1、另外，最近寻求一种不仅如上所述的最大磁通密度1.7t之类的决定钢板等级的磁化区域中的铁损w17/50小，而且以成为1.0～1.5t之类的低磁通密度的方式利用低磁化力进行磁化的区域中的铁损优异，且以磁化力800a/m之类的高磁化力进行磁化的区域中的磁通密度b8之类的磁特性也优异的方向性电磁钢板。

2、在基于槽形成的耐热型磁畴细化技术中，已知为了提高磁畴细化效果，加深槽是有效的。然而，该手段存在如下问题：由于基底铁的体积与槽的容积相应地减少，因此磁通密度会降低。该问题在专利文献1中仍然存在。进而，如专利文献2、专利文献3那样对加工方法进行设计时，在生产率降低的方面或制造成本增加的方面等存在问题。

3、本发明是鉴于上述实际情况而开发的，想要提供一种方向性电磁钢板，其通过对在钢板形成槽时的电解蚀刻的方法进行设计，从而在不使其生产率降低的情况下抑制磁通密度的降低并更进一步改善了铁损。

4、另外，本发明的目的在于一并提供该方向性电磁钢板的制造方法。

5、为了解决上述的课题，本发明人等通过各种方法在最终冷轧后的钢板上形成线状槽并评价二次再结晶后的磁特性，在重复该实验的过程中，发现在该线状槽的槽底面的形状平坦且稍微粗糙的钢板中，铁损改善量比磁通密度劣化量多，通过对其进行详细调查，发现了槽底面的适当形状，以至完成了本发明。

6、本发明是基于上述见解而得到的，本发明的主旨构成如下。

7、1.一种方向性电磁钢板，其特征在于，在单侧表面具有在与轧制方向交叉的方向延长而形成的线状槽，在将线状槽的平均深度设为d，平均宽度设为w，宽度中央位置处的粗糙度曲线中的十点平均粗糙度设为rzjis时，对于各线状槽而言，

8、线状槽总长中平坦部所占的比例为30％～90％，上述平坦部定义为与平均深度d的深度之差的绝对值为该平均深度d的1/10以下的部分，

9、在表面积100cm2中，上述平坦部以平均宽度w的1.3倍以上的长度连续的部位的数量为10个部位以上，且

10、十点平均粗糙度rzjis与平均深度d之比、即rzjis/d为0.1～1。

11、2.根据上述1所述的方向性电磁钢板，其中，将上述线状槽的宽度中央位置处的粗糙度曲线中的最高的峰顶到第5高的峰顶的5个峰顶的、以平均深度d为基准的标高的绝对值的平均值设为pa，将最低的谷底到第5低的谷底的5个谷底的、以平均深度d为基准的标高的绝对值的平均值设为va时，上述pa和上述va满足下述(4)式：

12、va≤pa≤15μm······(4)。

13、3.一种方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，对方向性电磁钢坯材至少实施最终冷轧，并进一步实施2次再结晶退火，

14、在上述最终冷轧后且上述2次再结晶退火前，在钢板表面涂布具有绝缘性的掩蔽剂，在非活性气氛中通过激光照射在与轧制方向交叉的方向线状地除去掩蔽剂后，实施电解蚀刻而形成线状槽。

15、4.根据上述3所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，在线状地除去所述掩蔽剂后，在10s以内放入电解槽而实施所述电解蚀刻。

16、根据本发明，能够通过介由形成于钢板表面的槽的磁畴细化效果而有效地改善铁损，因此，依照本发明的方向性电磁钢板能够享受由槽形成所带来的铁损改善效果，并且抑制磁通密度的降低。

技术特征：

1.一种方向性电磁钢板，其特征在于，在单侧表面具有在与轧制方向交叉的方向延长而形成的线状槽，在将线状槽的平均深度设为d，平均宽度设为w，宽度中央位置处的粗糙度曲线中的十点平均粗糙度设为rzjis时，对于各线状槽而言，

2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板，其中，将所述线状槽的宽度中央位置处的粗糙度曲线中的最高的峰顶到第5高的峰顶的5个峰顶的、以平均深度d为基准的标高的绝对值的平均值设为pa，将最低的谷底到第5低的谷底的5个谷底的、以平均深度d为基准的标高的绝对值的平均值设为va时，所述pa和所述va满足下述(4)式：

3.一种方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，对方向性电磁钢坯材至少实施最终冷轧，并进一步实施2次再结晶退火，

4.根据权利要求3所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，在线状地除去所述掩蔽剂后，在10s以内放入电解槽而实施所述电解蚀刻。

技术总结
本发明提供一种方向性电磁钢板，其能够享受由槽形成所带来的铁损改善效果，并且有效地抑制磁通密度的降低。方向性电磁钢板具有规定的线状槽，对于各线状槽而言，线状槽总长中如规定那样定义的平坦部所占的比例为30％～90％，在表面积100cm<supgt;2</supgt;中，上述平坦部以规定的长度连续的部位的数量为10个部位以上，且十点平均粗糙度Rzjis与平均深度D之比为0.1～1。

技术研发人员：大立正宪,大村健,市原义悠
受保护的技术使用者：杰富意钢铁株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15