[发明专利]方向性电磁钢板、方向性电磁钢板的制造方法、方向性电磁钢板的评价方法及铁心

说明书

一种方向性电磁钢板，在钢板上具有镁橄榄石覆膜，其特征在于，从表面看，相对于镁橄榄石层的表面积，散布于镁橄榄石覆膜的缺损部的总面积率不足1.5％。并且，在本发明中，优选缺损部的至少一部分为条纹状。另外，提供一种方向性电磁钢板的评价方法，评价在钢板上具有镁橄榄石覆膜的方向性电磁钢板的、镁橄榄石覆膜与钢板表面的密接性，该方向性电磁钢板的评价方法的特征在于，向所述方向性电磁钢板表面照射电子束，对所产生的光的光谱进行分光，使用在波长380～600nm的范围出现的发光峰值A及/或发光峰值B的强度和它们的强度比中的至少一方，对镁橄榄石覆膜与钢板表面的密接性进行评价。

技术领域

本发明涉及方向性电磁钢板(grain oriented electrical steel sheet)、方向性电磁钢板的制造方法、方向性电磁钢板的评价方法以及铁心。

背景技术

方向性电磁钢板主要作为变压器及电气设备的电动机等的铁心材料使用。因此从节能的观点出发，需要磁化特性优异的方向性电磁钢板，特别是铁损低的方向性电磁钢板。

这样的方向性电磁钢板通过对包括二次再结晶所需的抑制剂、例如用于形成MnS、MnSe、AlN等的元素(例如，如果是MnS的话为Mn及S)的钢坯进行热轧，根据需要进行热轧板退火然后进行一次或中间加入有中间退火的两次以上的冷轧而成为最终板厚之后，进行脱碳退火，接着在钢板的表面涂布MgO等退火分离剂，然后进行最终完工退火而制造。

在通过上述方法制造的方向性电磁钢板的表面，除了特殊情况之外，形成有被称为镁橄榄石(Mg₂SiO₄)(forsterite)的陶瓷类绝缘覆膜(也称作镁橄榄石覆膜。)。通常，在其上层涂覆有以提高绝缘性和对钢板赋予张力为目的张力涂层(tension coating)。

在层叠方向性电磁钢板而作为铁心使用的情况下，镁橄榄石覆膜和张力涂膜使钢板之间电绝缘，有助于减少涡流(eddy current)。层叠铁心包括对平板进行剪断、冲裁而堆叠多片而成的堆叠铁心(例如，参照专利文献1)和将平板卷为卷状而层叠的卷绕铁心(例如，参照专利文献2)。如果在堆叠铁心中的冲裁端部和卷绕铁心中的弯曲加工部镁橄榄石覆膜的密接性低，则镁橄榄石覆膜容易从钢板表面剥离。如果镁橄榄石覆膜剥离，由于铁心装配时的压紧，钢板之间的电绝缘性降低。如果电绝缘性降低，在将层叠铁心用于变压器或电机的情况下，由于会产生局部发热，因此电气设备的性能降低，进而存在引起绝缘破坏等事故的危险性。另外，如果钢板表面与镁橄榄石覆膜的密接性低，则不仅是钢板变形时，与异物的碰撞也会造成镁橄榄石覆膜的剥离。该剥离通常在钢板与镁橄榄石覆膜的界面发生。从制造后到铁心装配期间，存在由于镁橄榄石覆膜剥离而导致钢板腐蚀的可能。钢板的腐蚀也成为使方向性电磁钢板的商品价值下降的原因。

然而，在方向性电磁钢板中，为了使铁损进一步降低，提出了进行磁畴细化(magnetic domain refining)的方法并将其实际应用。该方法是在最终冷轧后对钢板表面赋予槽(groove)等缺陷、或在二次再结晶退火后通过电子束(电子束)照射或激光束照射而在钢板表面局部地导入应变，从而对磁畴进行细化的方法。这些磁畴细化技术中，对于局部地导入应变的技术，该应变的导入在镁橄榄石覆膜的形成后实施。然而，如果镁橄榄石覆膜的密接性(adhesion property)低，则取决于电子束照射或激光束照射的条件，镁橄榄石覆膜进而张力涂层会一起从钢板剥离。如果它们从钢板剥离，则方向性电磁钢板的绝缘性和耐腐蚀性显著下降。作为应对措施，如果以覆盖剥离部为目的再次进行镀敷，不仅方向性电磁钢板的制造成本变高，而且由于张力涂层的镀敷处理，局部应变得以缓和因此磁畴细化的效果大幅减弱。

提高钢板与镁橄榄石覆膜的密接性，将剥离抑制在最小限度是极为重要的。尤其是对于进行磁畴细化处理的高级别方向性电磁钢板，希望耐剥离性强、即镁橄榄石覆膜与钢板表面的密接性高。