[发明专利]取向性电磁钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于变压器、电动机、发电机等的铁芯的取向性电磁钢板，尤其是即使经受如小型发电机、小型电动机的铁芯、或者卷铁芯、EI铁芯那样的情况下的较强的弯曲加工、剪切加工等也不易产生孪晶的取向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

取向性电磁钢板、无取向性电磁钢板正广泛用作各种变压器、电动机、发电机等的铁芯材料。其中，取向性电磁钢板由于结晶取向高度地集聚于被称为高斯取向的{110}<001>取向，因此其特长在于具有磁通密度高、铁损低这种直接关系到降低变压器、发电机等的能量损耗的良好的铁损特性。

在使用这种取向性电磁钢板来制造小型发电机、小型电动机的铁芯，或者EI铁芯等时，在实施矫正卷材形状的矫平处理后，大多进行冲裁加工、剪切加工。然而，在进行上述矫平处理、冲裁加工、剪切加工时，钢板有时会发生孪晶变形而产生裂纹、裂缝，或发生翘曲，从而导致制造问题。此外，在制造卷铁芯时，在卷取钢板使其变形为芯形状时，有时也会产生孪晶而使磁特性变差。

因此，提出了多种用于改善加工性的技术。例如，专利文献1中提出了通过减少原材料成分中的S、N，向退火分离剂中添加以SO₃成分重量计为0.5～5.0质量%的SO₃化合物，从而抑制孪晶产生的技术。此外，专利文献2中提出了通过将包括镁橄榄石被膜的钢板的Ti浓度设定为相对于N浓度为1.0～2.0倍的范围，减少钢中的N，从而防止剪切加工或弯曲加工时的裂纹的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－256810号公报

专利文献2：日本特开平06－179977号公报

发明内容

发明所要解决的问题

虽然通过应用上述专利文献1、专利文献2的技术，可以在不降低磁特性的情况下改善取向性电磁钢板的加工性，但仍然是不够完美的状况。例如，在应用专利文献1时，虽然孪晶产生率大大降低，但在偏差范围内有时高到10%左右。此外，尽管应用专利文献2通过优化Ti与N的浓度比使弯曲加工性得到了改善，但孪晶产生率的降低还是只能达到有限的程度。

本发明是鉴于现有技术所具有的上述问题而完成的，其目的在于通过开发与现有技术相比可以降低孪晶产生率的取向性电磁钢板的制造技术，从而提供一种即使在小型发电机的铁芯、卷铁芯等经受高强度加工的用途中，也没有因孪晶变形而产生裂纹、裂缝等，并且磁特性也不会劣化的取向性电磁钢板，并且同时提出其制造方法。

用于解决问题的方法

发明人为了解决上述问题而进行了大量的实验，研究了与现有技术相比降低孪晶产生率的方案。结果发现，减小构成基底被膜（镁橄榄石被膜）的镁橄榄石的粒径，特别是减小被膜剥离试验后转印到钢基侧（钢板侧）剥离面上的基底被膜构成粒子印迹的平均粒径以及钢基的二次再结晶粒子的C方向平均直径，对于降低孪晶产生率是有效的，也就是说，通过在优化镁橄榄石被膜和钢基的界面条件的基础上，减小钢板的二次再结晶粒子的C方向粒径，可以显著地降低孪晶产生率。并且发现，为此，重要的是区分低温区域和高温区域来控制一次再结晶退火的加热过程中的升温速度，同时将作为退火分离剂主成分的MgO的活性度分布控制在适当的范围，进而开发出本发明。

即，本发明是一种取向性电磁钢板，具有含有Si：1.0～5.0质量%和Mn：0.01～1.0质量%、且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，并且具有以镁橄榄石为主体的基底被膜和表层被膜，其特征在于，在被膜剥离试验后的钢板侧剥离部观察到的基底被膜构成粒子印迹的平均粒径为0.6μm以下，二次再结晶粒子的C方向平均直径为8mm以下，孪晶试验后的孪晶产生率为2%以下。

本发明的取向性电磁钢板的特征在于，在上述成分组成的基础上，进一步含有选自Cu：0.01～0.2质量%、Ni：0.01～1.0质量%、Cr：0.01～0.5质量%、Sb：0.01～0.1质量%、Sn：0.01～0.5质量%、Mo：0.01～0.5质量%和Bi：0.001～0.1质量%中的1种或2种以上。

此外，本发明的取向性电磁钢板的特征在于，在上述成分组成的基础上，进一步含有选自B：0.001～0.01质量%、Ge：0.001～0.1质量%、As：0.005～0.1质量%、P：0.005～0.1质量%、Te：0.005～0.1质量%、Nb：0.005～0.1质量%、Ti：0.005～0.1质量%和V：0.005～0.1质量%中的1种或2种以上。