本發(fā)明專利技術(shù)提供一種同時減小鐵損和噪聲雙方的方向性電磁鋼板。在鋼板的表面或者內(nèi)部，形成局部晶格缺陷密度高的區(qū)域而使磁疇細化的電磁鋼板，關(guān)于使磁疇細化的電磁鋼板，利用顯微維氏硬度計測定的上述高晶格缺陷密度區(qū)域的硬度與其他區(qū)域的硬度相同或者在其以下。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)提供一種同時減小鐵損和噪聲雙方的方向性電磁鋼板。在鋼板的表面或者內(nèi)部，形成局部晶格缺陷密度高的區(qū)域而使磁疇細化的電磁鋼板，關(guān)于使磁疇細化的電磁鋼板，利用顯微維氏硬度計測定的上述高晶格缺陷密度區(qū)域的硬度與其他區(qū)域的硬度相同或者在其以下。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及一種用于變壓器的鐵心等用途的。
技術(shù)介紹
近年來，以有效使用能源為背景，對變壓器制造商等而言，要求磁通密度高，鐵損低的電磁鋼板。通過使鋼板的結(jié)晶方位向高斯方位集聚，能夠提高磁通密度，例如在專利文獻I中公開了一種具有磁通密度B8超過1.97T的方向性電磁鋼板的制造方法。另一方面,鐵損能夠通過原材料的聞純度化、聞取向性、減小板厚、添加S1、Al和磁疇細化得以改善(例如非專利文獻I)，但是通常磁通密度B8越高鐵損就越有劣化的傾向。例如，在以提高磁通密度B8為目的使結(jié)晶方位向高斯方位集聚時，由于靜磁能降低，所以磁疇寬度變寬，渦流損失增加。在此 ，作為降低渦流損失的方法，利用提高覆膜張力(例如專利文獻2)、因熱應(yīng)變的導(dǎo)入而進行的磁疇細化技術(shù)。但是，專利文獻2所示的提高覆膜張力的方法，由于所付與的應(yīng)變在彈性域附近時小，因此在減少鐵損方面有限。另一方面，因熱應(yīng)變的導(dǎo)入而進行的磁疇細化通過等離子火焰、激光、電子束照射等進行。例如，專利文獻3公開了一種利用電子束照射來制造具有W17/5(1為0.8ff/kg以下鐵損的電磁鋼板的方法，可知電子束照射是一種極其有用的低鐵損化方法。另外，在專利文獻4中，公開了一種利用激光照射來減少鐵損的方法。此外，可以知道在照射等離子火焰、激光、電子束等時，磁疇細化而使渦流損失降低，但磁滯損失增大。例如，在專利文獻5中，報告有利用激光照射等在鋼板產(chǎn)生的硬化區(qū)域妨礙磁疇壁移動，提聞磁滯損失。針對該問題，在專利文獻5中，通過調(diào)節(jié)激光輸出、光斑直徑比，使利用與激光掃描方向呈直角方向的激光照射而硬化的區(qū)域縮小到0.6mm以下，抑制由于照射而造成的磁滯損失的增大，從而能夠進一步謀求鐵損的減少。而且，為了營造良好的生活環(huán)境，近年來的變壓器不僅要求高磁通密度、低鐵損，還要求低噪聲。變壓器所產(chǎn)生的噪聲主要是鐵心的晶格的伸縮運動造成的，作為一種抑制手段，許多文獻中都公開了減小單板的磁致伸縮是有效的(例如專利文獻6等)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:(日本)專利第4123679號公報專利文獻2:(日本)特公平2-8027號公報專利文獻3:(日本)特公平7-65106號公報專利文獻4:(日本)特公平3-13293號公報專利文獻5:(日本)專利第4344264號公報專利文獻6:(日本)專利第3500103號公報非專利文獻非專利文獻I 軟磁性材料的最近進步”，第155、156回西山紀念技術(shù)講座，社團法人日本鋼鐵協(xié)會，平成7年2月10日發(fā)行非專利文獻2:“J.appl.phys.91 (2002)，p.7854”非專利文獻3 日本應(yīng)用磁學(xué)會志，25 (2001)，ρ.895”非專利文獻4 JFE 技報，N0.18 (2007)，p.23”
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題就上述專利文獻5所示的低鐵損化的方法而言，雖然使鋼板的硬化區(qū)域縮小，但是在縮小的上述0.6mm以內(nèi)，記載有“利用顯微維氏硬度計來測定鋼板表面硬度，因加工硬化帶來的硬度上升量為5%以上”，不得不形成硬化量過大的區(qū)域。通常，在利用紅外線、光線、電子束的照射來進行磁疇細化的情況下，照射部附近的鋼板的劇烈熱變形、覆膜的劇烈蒸發(fā)所伴隨的對鋼板的反作用力越大，就會在照射部附近的鋼板形成更高密度的錯位區(qū)域，使鋼板的硬度上升。可以說這樣的錯位密度越高，磁滯損失增加，例如非專利文獻2中公開了在使鋼板拉伸變形時，磁滯損失增加。另外，照射部的硬化量越大，在被照射材料上照射面?zhèn)瘸蔀榘夹螤畹穆N曲就會有變明顯的傾向。這是由于硬化量越大，就會產(chǎn)生更大的殘留應(yīng)力。利用紅外線、光線、電子束的照射使磁疇細化的電磁鋼板在用于變壓器的鐵心時，主要以平坦的形狀堆積起來使用，但是翹曲越大，被矯正為平坦時的鋼板的內(nèi)部應(yīng)力越高。其結(jié)果是，在激磁時，除了晶格的伸縮所伴隨的鐵心的變形之外，還附加有釋放內(nèi)部應(yīng)力的鐵心變形模式，因此噪聲變大。本【專利技術(shù)者】們著眼于專利文獻5所示那樣的以前的低鐵損化的方法，雖然使鋼板的硬化區(qū)域縮小，但是在縮小的上述0.6mm以內(nèi)，記載有“利用顯微維氏硬度計來測定鋼板表面硬度，因加工硬化帶來的硬度上升量為5%以上”，形成硬化量過大的區(qū)域，考慮如果能夠減少這樣的硬化量，能夠進一步降低磁滯損失和噪聲。需要說明的是，通常，如果能夠通過降低照射鋼板的能量來進一步減小硬度增加，就能夠抑制磁滯損失，進而抑制噪聲的增大，但是在降低照射能量的情況下，由于磁疇細化而使渦流損失的降低效果變小，會產(chǎn)生到達總鐵損(磁滯損失與渦流損失的和)增大的問題(非專利文獻3)。用于解決技術(shù)問題的方法為了解決上述問題，本【專利技術(shù)者】們進行了多次實驗，對磁疇細化前的原材料特性對通過照射紅外線、光線、電子束而使磁疇細化后的鐵損的影響進行了調(diào)查，總結(jié)出對低鐵損化有利的原材料特性。其結(jié)果是，可知通過選擇被照射材料，能夠以比現(xiàn)有低的照射能量達到充分的低鐵損化。另外，可以知道由于能夠降低照射能量，所以能夠顯著地減小因照射而導(dǎo)致的鋼板的硬化量，能夠降低變壓器噪聲。而且，本【專利技術(shù)者】們發(fā)現(xiàn)，通過使延長照射時間、或者照射比Fe質(zhì)量小的帶電粒子作為紅外線、光線、電子束的照射方法、或者使鋼板上的紅外線、光線、電子束照射部的平均掃描速度為30m/s以下，能夠進一步降低鐵損和噪聲。以下，具體說明上述各方法。本【專利技術(shù)者】們發(fā)現(xiàn)，磁疇細化處理后的磁特性(渦流損失和磁滯損失)受處理前的鐵損影響。即，如圖1所示，照射前的渦流損失We17/5(l越低，照射后的渦流損失We17/5(l越低，另外如圖2所示，照射前的磁滯損失Wh17/5(l越低，照射后的磁滯損失Wh17/5(l越低。在此，渦流損失We17/5(l是總鐵損W17/5(l減去磁滯損失Wh17/5(l的值，各數(shù)據(jù)的樣品的化學(xué)組成、覆膜張力相同。另外，這里的磁疇細化方法是利用Ar離子火焰照射的方法，照射條件相同。根據(jù)上述結(jié)果，可知為了降低照射后的鐵損，降低照射前的渦流損失和磁滯損失雙方很重要。在通常的方向性電磁鋼板中，上述效果可以通過增大覆膜張力等來實現(xiàn)，但是在覆膜張力、鋼板的化學(xué)組成等相同的情況下，如圖3所示，存在磁滯損失越低的鋼板、渦流損失越大的傾向。這是由于在結(jié)晶粒從高斯方位偏移情況下生成的尖部(9 〃卜)等輔助磁疇形成得更多的情況下，換言之磁通密度低的情況下，磁滯損失增大，另一方面，在結(jié)晶粒從高斯方位偏移時，磁疇寬度變窄，渦流損失降低。因此，為了降低照射后的鐵損，至今尚不知道在照射前是降低磁滯損、提高渦流損失有利，還是相反的提高磁滯損失、降低渦流損失有利。根據(jù)本【專利技術(shù)者】們的實驗結(jié)果，如下所示，可知照射后的鐵損與照射前的磁滯損失具有良好的相關(guān)性。照射后鐵損=照 射后磁滯損失+照射后渦流損失^ 0.71 X照射前磁滯損失+0.11+0.15X照射前渦流損失+0.31^ 0.71X照射前磁滯損失+0.11+0.15(-0.56X照射前磁滯損失+0.71)+0.31^ 0.62 X照射前磁滯損失+0本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種方向性電磁鋼板，其在鋼板的表面或者內(nèi)部，形成局部高晶格缺陷密度的區(qū)域而使磁疇細化，其特征在于，利用顯微維氏硬度計測定的所述高晶格缺陷密度區(qū)域的硬度與其他區(qū)域的硬度相同或者在其以下。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高城重宏，岡部誠司，井上博貴，小松原道郎，
申請(專利權(quán))人：杰富意鋼鐵株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。