[发明专利]方向性电磁钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于变压器的铁心等用途的方向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，以有效使用能源为背景，对变压器制造商等而言，要求磁通密度高，铁损低的电磁钢板。

通过使钢板的结晶方位向高斯方位集聚，能够提高磁通密度，例如在专利文献1中公开了一种具有磁通密度B₈超过1.97T的方向性电磁钢板的制造方法。

另一方面，铁损能够通过原材料的高纯度化、高取向性、减小板厚、添加Si、Al和磁畴细化得以改善(例如非专利文献1)，但是通常磁通密度B₈越高铁损就越有劣化的倾向。

例如，在以提高磁通密度B₈为目的使结晶方位向高斯方位集聚时，由于静磁能降低，所以磁畴宽度变宽，涡流损失增加。

在此，作为降低涡流损失的方法，利用提高覆膜张力(例如专利文献2)、因热应变的导入而进行的磁畴细化技术。

但是，专利文献2所示的提高覆膜张力的方法，由于所付与的应变在弹性域附近时小，因此在减少铁损方面有限。

另一方面，因热应变的导入而进行的磁畴细化通过等离子火焰、激光、电子束照射等进行。

例如，专利文献3公开了一种利用电子束照射来制造具有W_17/50为0.8W/kg以下铁损的电磁钢板的方法，可知电子束照射是一种极其有用的低铁损化方法。

另外，在专利文献4中，公开了一种利用激光照射来减少铁损的方法。

此外，可以知道在照射等离子火焰、激光、电子束等时，磁畴细化而使涡流损失降低，但磁滞损失增大。

例如，在专利文献5中，报告有利用激光照射等在钢板产生的硬化区域妨碍磁畴壁移动，提高磁滞损失。

针对该问题，在专利文献5中，通过调节激光输出、光斑直径比，使利用与激光扫描方向呈直角方向的激光照射而硬化的区域缩小到0.6mm以下，抑制由于照射而造成的磁滞损失的增大，从而能够进一步谋求铁损的减少。

而且，为了营造良好的生活环境，近年来的变压器不仅要求高磁通密度、低铁损，还要求低噪声。变压器所产生的噪声主要是铁心的晶格的伸缩运动造成的，作为一种抑制手段，许多文献中都公开了减小单板的磁致伸缩是有效的(例如专利文献6等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)专利第4123679号公报

专利文献2：(日本)特公平2-8027号公报

专利文献3：(日本)特公平7-65106号公报

专利文献4：(日本)特公平3-13293号公报

专利文献5：(日本)专利第4344264号公报

专利文献6：(日本)专利第3500103号公报

非专利文献

非专利文献1：“软磁性材料的最近进步”，第155、156回西山纪念技术讲座，社团法人日本钢铁协会，平成7年2月10日发行

非专利文献2：“J.appl.phys.91(2002)，p.7854”

非专利文献3：“日本应用磁学会志，25(2001)，p.895”

非专利文献4：“JFE技报，No.18(2007)，p.23”

发明内容

发明所要解决的技术问题

就上述专利文献5所示的低铁损化的方法而言，虽然使钢板的硬化区域缩小，但是在缩小的上述0.6mm以内，记载有“利用显微维氏硬度计来测定钢板表面硬度，因加工硬化带来的硬度上升量为5％以上”，不得不形成硬化量过大的区域。

通常，在利用红外线、光线、电子束的照射来进行磁畴细化的情况下，照射部附近的钢板的剧烈热变形、覆膜的剧烈蒸发所伴随的对钢板的反作用力越大，就会在照射部附近的钢板形成更高密度的错位区域，使钢板的硬度上升。可以说这样的错位密度越高，磁滞损失增加，例如非专利文献2中公开了在使钢板拉伸变形时，磁滞损失增加。

另外，照射部的硬化量越大，在被照射材料上照射面侧成为凹形状的翘曲就会有变明显的倾向。这是由于硬化量越大，就会产生更大的残留应力。

利用红外线、光线、电子束的照射使磁畴细化的电磁钢板在用于变压器的铁心时，主要以平坦的形状堆积起来使用，但是翘曲越大，被矫正为平坦时的钢板的内部应力越高。其结果是，在激磁时，除了晶格的伸缩所伴随的铁心的变形之外，还附加有释放内部应力的铁心变形模式，因此噪声变大。