[发明专利]具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板及其生产方法

说明书

本发明涉及具有绝缘镀层的无取向电工钢薄板及其生产方法，所述的钢板通常用于制造通用电气设备的旋转电机铁芯和小型变压器的铁芯。

除了电绝缘的基本性能之外，还要求无取向电工钢薄板的覆层具有以下各种与冲压和去应力退火相关的性能：例如与钢薄板的粘附性、占空因数、耐腐蚀性、可剪切性(slittability)、冲压期间的压模磨损(冲制性)、钢板间的可滑移性、表示去应力退火期间钢板间的粘合程度的粘合抗力、去应力退火后的粘附性和耐腐蚀性等。

虽然已经进行了多年的研究，但是还不能获得满足所有上述性能要求的覆层。例如，树脂基的涂层具有极好的冲制性能，但是在去应力退火期间会被烧掉，另一方面，无机涂层虽不会烧掉，但会因其磨损本质而使其冲制性能很差。因此，出乎意料，只有极少的涂层可市售得到。几乎所有目前在日本可得到的此类涂层，是在特公昭50-15013中所公开的那些涂层，这些涂层通过涂覆一种铬酸盐、一种镁或其它二价金属的氢氧化物以及一种树脂乳化剂的混合物，随后进行烘制得到。该复合无机-有机涂层满足几乎所有上述性能的要求，并且一般称为半有机涂层。

然而，传统的复合无机-有机涂层，全无机涂层和全有机涂层，在采用辊涂机涂布时，需要在约100-600℃烘烤几秒到几十秒。这限制了在生产线上对钢板的高速加工。例如，300m/min或更高的移动速度实际上并不可行，因为这需要很长的烘炉，这就阻碍了生产率提高和成本降低。

另外，在钢表面形成磷酸盐涂层的方法已有很长的历史，据认为该方法在1906年由Coslett提出，并从1915年起由Parker等人加以完善。磷酸盐涂层已用作汽车、电冰箱、洗衣机等使用的钢板的预处理涂层，而且人所皆知它具有下列优良的性能包括：防锈性、可加工性、涂料的粘附性和可点焊性。然而，并未研究结晶的锌或其它磷酸盐涂层的绝缘性能、冲制性能、高温退火后的粘合性以及其它的无取向电工钢薄板所需的性能。从特开昭56-81681中得知了一种在电工钢薄板上形成的磷酸盐涂层。该涂层的形成过程如下：向磷酸铝或其它溶液中添加胶态二氧化硅、胶态氧化铝、硼酸以及其它物质等，涂布所述的溶液，然后烘烤，但因其冲制性能很差而未得到实际应用。本发明人发现所述涂层的冲制性能很差是因为未获得结晶的涂层。

本发明的目的是使一种无机镀层在短时间内形成并同时解决传统无机覆层冲制性能差的问题，并提供一种具有与传统的半有机涂层所达到的性能相当性能的无取向电工钢薄板。

为了达到这个目的，本发明提供：

(1)一种具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板，其特征在于其具有0.2～5g/m²的结晶磷酸锌镀层作为最外表面层；

(2)一种具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板，其特征在于其表面上有0.2～5g/m²结晶磷酸锌镀层；

(3)一种具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板，其特征在于其表面上有5g/m²或更少的一种电镀Zn或Ni层，并且在所述镀层上有一层0.2～5g/m²结晶磷酸锌镀层；

(4)一种生产如(1)或(2)所述的具有优良冲制性能的无取向性电工钢薄板的方法，其特征在于包括在无取向电工钢薄板的表面上镀覆0.2～5g/m²的结晶磷酸锌镀层；

(5)一种生产如(2)或(3)所述的具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板的方法，其特征在于包括在无取向电工钢薄板的表面进行Zn或Ni的电镀，以形成Zn或Ni的电镀层，然后，在所述电镀层上镀覆0.2～5g/m²的结晶磷酸锌镀层；

(6)一种根据(1)-(3)中任一项的具有优良冲制性能的无取向电工钢薄板，其特征在于具有如下化学组成，以重量计：

C≤0.01％,

Si≤4.0％,

Al≤4.0％,

Mn≤3.5％,

P≤0.3％,

S≤0.03％,

N≤0.01％,

B≤0.01％,

Nb≤0.01％,

Ti≤0.01％,

V≤0.01％,

Mo≤0.5％,

Cu≤2％,

Cr≤15％,

Ni≤3％,

Sn≤0.5％,和余量为Fe和不可避免的杂质。