[发明专利]方向性电磁钢板和使用该方向性电磁钢板的铁芯

说明书

本发明的目的在于提供一种无需使用磁畴细化处理就能使铁损特性优异的方向性电磁钢板、以及使用该方向性电磁钢板制作的铁芯。上述钢板具有如下的成分组成和钢组织：所述成分组成以质量％计，含有Si：1.5～8.0％和Mn：0.02～1.0％，且含有选自Sn：0.010～0.400％、Sb：0.010～0.400％、Mo：0.010～0.200％和P：0.010～0.200％中的至少一种，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；而且，所述钢组织中，以粒径计，晶粒由5.0mm以上的粗大的二次再结晶晶粒、大于2.0mm且小于5.0mm的细晶粒以及2.0mm以下的微细晶粒构成，对于上述粗大的二次再结晶晶粒中在板厚方向上贯通的晶粒，其在钢板表面侧和背面侧分别露出的面积中这些投影面一致的区域相对于该粗大的二次再结晶晶粒露出的各面积的面积率为95％以上，且以0.2～5个/cm²的频率包含上述粒径大于2.0mm且小于5.0mm的细晶粒。

技术领域

本发明涉及适合作为变压器的铁芯材料的方向性电磁钢板。

背景技术

方向性电磁钢板是用作变压器的铁芯材料的软磁性材料，具有作为铁的易磁化轴的001取向在钢板的轧制方向上高度聚集的晶体组织。这样的织构可以通过被称为二次再结晶的现象而形成，二次再结晶现象是指在方向性电磁钢板的制造工序中，在纯化退火时，使被称为所谓的高斯(Goss)取向的{110}001取向的晶粒优先巨大生长。

对于该形成方法，使用被称为抑制剂的析出物在纯化退火中使具有Goss取向的晶粒进行二次再结晶一直作为通常的技术被利用。例如，公开了专利文献1记载的使用AlN、MnS的方法，专利文献2记载的使用MnS、MnSe的方法，在工业上都已实用化。

使用这些抑制剂的方法对于稳定地使二次再结晶晶粒发展是有用的方法，但为了使抑制剂在钢中微细分散，需要在1300℃以上的高温进行板坯加热，使抑制剂成分固溶一次。

另一方面，在专利文献3等中公开了在不含抑制剂成分的材料中使高斯取向晶粒通过二次再结晶而发展。该技术通过尽量排除抑制剂成分这样的杂质，从而使一次再结晶时的晶界具有的晶界能量的晶界取向差角依赖性显现，即使不使用抑制剂也能使具有Goss取向的晶粒进行二次再结晶，也将该技术的效果称为纹理抑制效果。该方法中，抑制剂不需要在钢中微细分散，因此也不需要以前必需的高温板坯加热等，无论是在成本方面还是维护方面都提供了巨大的优势。

如上所述，方向性电磁钢板主要是用作变压器的铁芯，因此要求磁化特性优异，特别是铁损低。

因此，重要的是使钢板中的二次再结晶晶粒在{110}001取向(即高斯取向)上高度聚集、或减少产品钢板中的杂质。此外，开发了磁畴细化技术，即，用物理的手法对钢板的表面导入不均匀性、细化磁畴的宽度，降低铁损的技术。

例如，在专利文献4中提出了对最终产品板照射激光，向钢板表层导入高位错密度区域，使磁畴宽度变窄，从而减少钢板的铁损的技术。

另外，在专利文献5中提出了通过照射电子束来控制磁畴宽度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭40-15644号公报

专利文献2：日本特公昭51-13469号公报

专利文献3：日本特开2000-129356号公报

专利文献4：日本特公昭57-2252号公报

专利文献5：日本特公平6-72266号公报

专利文献6：日本特公昭62-56923号公报

专利文献7：日本特开平10-17931号公报

专利文献8：日本特许第4106815号公报

发明内容