[发明专利]方向性电磁钢板、方向性电磁钢板用的中间钢板及它们的制造方法

说明书

本发明的方向性电磁钢板具备母钢板、形成于所述母钢板的表面上且以氧化硅为主体的中间层、和形成于所述中间层的表面上的绝缘皮膜。从所述母钢板的表面朝所述母钢板的内部深10μm的区域中的氧化物的个数密度为0.020个/μm²以下。所述方向性电磁钢板在按照JIS K 5600‑5‑1(1999)采用心轴进行的弯曲试验后的剥离了所述绝缘皮膜的区域中，所述中间层未剥离而残存的中间层残存区域的面积率为20％以上。

技术领域

本发明涉及方向性电磁钢板、方向性电磁钢板用的中间钢板及它们的制造方法。

本申请基于2019年1月16日在日本提出申请的特愿2019-5200号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

方向性电磁钢板可作为变压器等的铁芯材料使用。对方向性电磁钢板要求低铁损等磁特性。

通常，以降低铁损为目的，在方向性电磁钢板表面上形成皮膜。该皮膜通过对方向性电磁钢板赋予张力，而使钢板单板中的铁损降低。该皮膜另外在层叠方向性电磁钢板而作为铁芯使用时，通过确保钢板间的电绝缘性而使作为铁芯的铁损降低。

作为形成有皮膜的方向性电磁钢板，有在母钢板表面形成以镁橄榄石(Mg₂SiO₄)为主体的成品退火皮膜，进而在成品退火皮膜的表面上形成绝缘皮膜的方向性电磁钢板。也就是说，在此种情况下，母钢板上的皮膜包含成品退火皮膜和绝缘皮膜。成品退火皮膜及绝缘皮膜分别担负着绝缘性及对母钢板赋予张力的双功能。

对于以镁橄榄石(Mg₂SiO₄)为主体的成品退火皮膜，通过在使钢板产生二次再结晶的成品退火中，使以氧化镁(MgO)为主成分的退火分离剂和母钢板在600～1200℃保持30小时以上的热处理中反应而形成。

绝缘皮膜通过在成品退火后的钢板上涂布例如含有磷酸或磷酸盐、胶体状氧化硅及铬酸酐或铬酸盐的涂布溶液，在300～950℃烧结10秒以上进行干燥而形成。

绝缘皮膜为了发挥绝缘性及对母钢板赋予张力的功能，而要求这些皮膜(成品退火皮膜及绝缘皮膜)与母钢板的密合性高。

以往，上述密合性主要通过由母钢板和成品退火皮膜的界面的凹凸形成的锚固效应来确保。但是，该界面的凹凸也成为使方向性电磁钢板磁化时的磁畴壁移动的障碍。因此，该界面的凹凸还成为妨碍方向性电磁钢板的低铁损化的主要原因。

如果形成镁橄榄石皮膜等成品退火皮膜，则在母钢板和成品退火皮膜的界面产生凹凸，所以为了低铁损化，通过抑制形成成品退火皮膜使母钢板表面平滑化是有效的。

例如，专利文献1及专利文献2中，为了促进低铁损化，提出了在不存在以镁橄榄石为主体的成品退火皮膜的情况下使母钢板表面平滑化的技术。

具体地讲，在专利文献1中，就方向性电磁钢板的制造方法，公开了通过酸洗等除去成品退火皮膜，通过化学研磨或电场研磨使母钢板表面平滑。此外，专利文献2中，就方向性电磁钢板的制造方法，公开了在成品退火时采用含有氧化铝(Al₂O₃)的退火分离剂，通过抑制成品退火皮膜的形成本身将母钢板表面平滑化。

但是，在按专利文献1、专利文献2的技术得到的没有形成成品退火皮膜的平滑的母钢板表面上接触地(直接在母钢板表面上)形成绝缘皮膜时，有相对于母钢板表面绝缘皮膜难以密合(得不到充分的密合性)的问题。

对这样的问题，例如专利文献3、专利文献4、专利文献5及专利文献6中，提出了为了提高绝缘皮膜相对于平滑化了的母钢板表面的密合性，而在母钢板与绝缘皮膜之间形成中间层(基底皮膜)的技术。