BRPI0712594B1

BRPI0712594B1 - Chapa de aço elétrica com grão orientado tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração e método de tratamento de tal película de isolamento.

Info

Publication number: BRPI0712594B1
Application number: BRPI0712594-1A
Authority: BR
Inventors: Takeda Kazutoshi; Takahashi Fumiaki; Yamazaki Suuichi; Andou Fumikazu; Fujii Hiroyasu
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2018-07-10
Also published as: KR20090009873A; US20090233114A1; EP2022874B1; US7998284B2; WO2007136115A1; CN101443479B; RU2008150392A; PL2022874T3; RU2407818C2; KR101061288B1; JP5026414B2; CN101443479A; EP2022874A1; JPWO2007136115A1; BRPI0712594A2; EP2022874A4

Abstract

chapa de aço elétrica com grão orientado tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração e método de tratamento de tal película de isolamento. a presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico com grãos orientados tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração livre de cromo caracterizada por compreender uma chapa de aço em cuja superfície é formada uma película de isolamento contendo um fosfato e sílica coloidal como principais ingredientes e contendo fosfato de magnésio cristalino disperso uniformemente sobre toda a superfície.

Description

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrica de grão orientado tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração livre de cromo e a um método de tratamento de uma película de isolamento que forma uma película de isolamento de alta resistência à tração livre de cromo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

A superfície da chapa de aço elétrica com grãos orientados é formada com uma película de isolamento compreendida das duas camadas de uma película de forsterita chamada de camada primária formada após a laminação a frio e o recozimento de descarburização durante o recozimento final à alta temperatura e uma película de fosfato formada pelo revestimento e cozimento de uma solução de tratamento compreendida principalmente de um fosfato, etc. após o recozimento final ao mesmo momento do aplainamento.

A película de forsterita desempenha um papel importante na melhoria da adesão da chapa de aço e da película de fosfato.

A película de fosfato é uma película necessária para transmitir uma alta capacidade de isolamento elétrico à chapa de aço elétrica de grãos orientados e reduzir a perda por corrente de Foucault para melhorar a perda de energia. A película acima está sendo solicitada a fornecer, além de uma capacidade de isolamento, várias propriedades tais como adesão, resistência ao calor, deslizamento e resistência à corrosão.

Quando se trabalha uma chapa de aço elétrica com grãos orientados para produzir um núcleo de transformador, etc., se a película for de30 gradada na adesão, na resistência ao calor ou no deslizamento, a película descascará no momento do recozimento para alívio de tensões enquanto a performance inerente à película não será expressa ou a chapa de aço não será capaz de ser empilhada diretamente e a eficiência do trabalho será degradada.

Se usar-se uma película de isolamento para transmitir resistência à tração à superfície da chapa de aço elétrica, o movimento do domínio magnético das paredes torna-se mais fácil e como resultado a perda de energia é reduzida e as propriedades magnéticas são melhoradas. Transmitir resistência à tração é também eficaz para reduzir a magnetoestricção - que é uma das principais causas de ruído no transformador.

A Publicação de Patente Japonesa (B2) n^Q 53-28375 descreve 10 um método de revestimento de uma película de forsterita formada na superfície da chapa de aço após o recozimento final com uma solução de tratamento da película de isolamento compreendida principalmente de um fosfato, cromato, e sílica coloidal e cozendo-se a mesma para formar uma película de isolamento de alta resistência à tração e assim reduzir a perda de e15 nergia e a magnetoestricção.

Além disso, a Publicação de Patente Japonesa (A) n^Q 61-41778 descreve um método de revestimento de uma solução de tratamento contendo partículas superfinas de sílica coloidal tendo um tamanho de partícula de 8 gm ou menos, um fosfato primário, e um cromato em razões específi20 cas e cozendo-se a mesma para manter a resistência à tração da película de isolamento em um alto nível de resistência à tração e melhorar a capacidade de lubrificação da película.

Além disso, a Publicação de Patente Japonesa (A) n^Q 11-71683 descreve a tecnologia relacionada a uma chapa de aço elétrica de grãos ori25 entados tendo uma alta resistência à tração compreendida principalmente de um fosfato, cromato, e sílica coloidal tendo um ponto de transição de vidro de 950 a 1200°C.

De acordo com a tecnologia descrita nas publicações acima, vários tipos de propriedades de película são notavelmente melhoradas e, além disso, a resistência à tração da película é também melhorada, mas a película de isolamento contém o composto cromo de um cromato.

Em anos recentes, assuntos ambientais entraram em evidência.

O uso de compostos de chumbo, cromo, cádmio, etc. está sendo proibido ou restrito. Portanto, está sendo buscada uma tecnologia que não use cromo.

Como a técnica acima, a Publicação de Patente Japonesa (B2) n⁹ 57-9631 descreve o método de cozimento de uma solução de tratamento contendo sílica coloidal em, uma quantidade, por SiO₂, de 20 partes em peso, fosfato de alumínio em uma quantidade de 10 a 120 partes em peso, ácido bórico em uma quantidade de 2 a 10 partes em peso, e um ou mais sulfatas de Mg, Al, Fe, Co, Ni e Zn em uma quantidade de 4 a 40 partes em peso a uma temperatura de 300°C ou mais para formar uma película isolan10 te.

Além disso, a Publicação de Patente Japonesa (A) n⁹ 2000178760 descreve uma tecnologia referente ao agente de tratamento de superfície para chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo, como um sal de ácido orgânico selecionado entre Ca, Mn, Fe, Zn, Co, Ni, Cu, B e

Al, um ou mais sais de ácidos orgânicos selecionados entre formiatos, acetatos, oxalatos, tartaratos, lactatos, citratos, succinatos, e salicilatos.

Entretanto, o método descrito na Publicação de Patente Japonesa (B2) n⁹ 57-9631 tem o problema de uma queda na resistência à corrosão devido aos íons sulfato nos sulfatas. Além disso, a tecnologia descrita na

Publicação de Patente Japonesa (A) n⁹ 2000-178760 tem um problema relativo à estabilização da solução, isto é, descoloração devido aos ácidos orgânicos nos sais de ácidos orgânicos. Outra melhoria é necessária.

Também a Publicação de Patente Japonesa (A) n⁹ 1-147074 descreve uma chapa de aço elétrica com grãos orientados fornecida com uma película isolante compreendida principalmente de um fosfato e sílica coloidal no qual são formadas regiões locais com grandes graus de cristalinidade.

A película isolante da chapa de aço de silício com grãos orientados descrita na Publicação de Patente Japonesa (A) n⁹ 1-147074 tem regi30 ões com grandes graus de cristalinidade formadas localmente na película, então dá efetivamente resistência à tração à chapa de aço e como resultado alcança uma redução na perda de energia.

Entretanto, nas publicações acima, a adesão da película de isolamento não é avaliada. Acredita-se que a adesão da película de isolamento seja aquela do nível convencional. A esse respeito, a película de isolamento descrita na publicação acima deixa espaço para melhorias.

A Patente Japonesa n^Q 348237 descreve a ajuda ao ácido fosfórico liberado do fosfato de hidrogênio na primeira camada pela adição de ácido fosfórico livre àquela primeira camada e, quando se adiciona ácido fosfórico em excesso e a quantidade de ácido fosfórico na primeira camada se torna excessiva, usando-se juntamente óxido de cromo, portanto melho10 rando não apenas a resistência à corrosão, mas também evitando a adesão no momento do recozimento de alívio de tensões pelo excesso de ácido fosfórico.

Entretanto, a tecnologia descrita na publicação acima requer uma segunda camada compreendida principalmente de borato de alumínio e anota a afinidade química entre o ácido fosfórico livre e a segunda camada. Ela requer uma estrutura em camadas compreendida de uma pluralidade de camadas (primeira camada e segunda camada), então existe o problema de industrialmente o custo tornar-se maior.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção tem como seu objetivo a melhoria das propriedades de uma película de isolamento formada na superfície de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados na etapa final da produção de tal chapa.

Isto é, a presente invenção tem como seu objetivo obter uma chapa de aço elétrica com grãos orientados tendo uma película de isolamento com alta resistência à tração notavelmente superior em adesão e várias outras propriedades da película independentemente de não conter qualquer composto de cromo.

A essência da presente invenção é como segue:

(1) Chapa de aço elétrico com grãos orientados tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração e livre de cromo caracterizada por compreender uma chapa de aço em cuja superfície é formada uma pelí5 cuia de isolamento contendo um fosfato e uma sílica coloidal como principais ingredientes e contendo fosfato de magnésio cristalino disperso uniformemente sobre toda a superfície.

(2) Chapa de aço elétrico com grãos orientados tendo uma pelí5 cuia de isolamento de alta resistência à tração e livre de cromo como apresentado no item (1) caracterizado pelo fato de que o mencionado fosfato de magnésio cristalino contém um ou ambos entre fosfato de magnésio monoclínico e fosfato de magnésio ortorrômbico e pelo fato de que a quantidade de deposição é de 2 a 7 g/m².

(3) Chapa de aço elétrico com grãos orientados tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração e livre de cromo como apresentado no item (1) ou (2) caracterizado pelo fato de que o mencionado fosfato é compreendido de um ou mais fosfatos de Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Al e Ba.

(4) Chapa de aço elétrico com grãos orientados tendo uma pelí15 cuia de isolamento de alta resistência à tração e livre de cromo como apresentado nos itens (1) a (3) caracterizado pelo fato de que a mencionada chapa de aço é uma chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo C: 0,005% ou menos e Si: 2,5 a 7,0%, tendo um tamanho médio de grão de cristal de 1 a 10 mm, e tendo um desvio da orientação do cristal em relação a uma orientação ideal de (110)[001 ] na direção de laminação de uma média de 8° ou menos.

(5) Um método de tratamento de uma película de isolamento de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados caracterizado pelo revestimento, secagem, e então cozimento na superfície da chapa de aço elétrica com grãos orientados de um agente de tratamento contendo, em relação a 100 partes em peso de fosfato, 40 a 67 partes em peso de sílica coloidal e 2 a 50 partes em peso de ácido fosfórico e tendo um total de teor de sólidos de 15 a 35%.

(6) Um método de tratamento de uma película de isolamento de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados conforme apresentado no item (5) caracterizado pelo fato de que o mencionado fosfato compreende um ou mais fosfatos entre Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Al e Ba.

(7) Um método de tratamento de uma película de isolamento de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados conforme apresentado no item (5) ou (6) caracterizado pelo fato de que a mencionada chapa de aço é uma chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo C: 0,005% ou menos e Si: 2,5 a 7,0%, tendo um tamanho de grão de cristal de 1 a 10 mm, e tendo um desvio da orientação do cristal em relação a uma orientação ideal de (110)[001 ] na direção de laminação de uma média de 8° ou menos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista mostrando o gráfico da difração de raios X 10 de uma película de isolamento formada no Exemplo 1.

A figura 2 é uma vista mostrando o gráfico da difração de raios X de uma película de isolamento formada no Exemplo 2.

A figura 3 é uma vista mostrando o gráfico da difração de raios X de uma película de isolamento formada no Exemplo 3.

A figura 4 é uma vista mostrando o gráfico da difração de raios X de uma película de isolamento formada no Exemplo Comparativo 1. MELHOR MODO DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção será explicada abaixo em mais detalhes.

Na presente invenção, como chapa de aço elétrica com grãos orientados após o recozimento final, é usada uma chapa de aço elétrica com grãos orientados tendo uma película de forsterita usual.

A chapa de aço elétrica com grãos orientados após o recozimento final é lavada, o excesso de separador de recozimento é retido, e então decapada em um banho de ácido sulfúrico etc., é ainda lavada para limpar e ativar a superfície, e então é revestida pela solução de tratamento da presente invenção e secada e cozida para formar a película isolante.

A película isolante da presente invenção contém fosfato de magnésio cristalino disperso uniformemente sobre toda a superfície da película. Esse ponto é uma característica marcante da presente invenção.

O fosfato de magnésio cristalino é fosfato de magnésio e hidrogeno fosfato de magnésio presente em forma ortorrômbica, monoclínica, ou outra forma de cristal. É expresso pela fórmula química Mg₂P2O₇ ou

Mg₂P₂O₇ . Η₂0 e pode ser facilmente medido pela espectroanálise de raios X.

O magnésio no fosfato de magnésio contido pela película isolante da presente invenção não é fornecido pelo agente de tratamento, mas é fornecido pela película de forsterita chamada de película primária formada na superfície da chapa de aço elétrica com grãos orientados. Esse ponto é também uma característica marcante da presente invenção.

Uma película de forsterita é uma película de um composto básico compreendido principalmente de uma substância inorgânica expressa como Mg₂SiO₄ e é formada na superfície da chapa de aço em um estado com cristais finos agrupados.

A presente invenção alcança uma melhoria nas propriedades da película dispersando uniformemente e formando fosfato de magnésio cristalino entre essa película de forsterita e uma película isolante compreendida de um fosfato e uma silica coloidal.

O fosfato de magnésio é produzido em vários sistemas de cristais, mas na presente invenção são preferidos o sistema monoclínico, o sistema ortorrômbico, e o sistema hexagonal. Entre esses, o sistema monoclínico é particularmente preferido.

A razão não é clara, mas acredita-se ser como segue:

A forsterita formada na superfície da chapa de aço elétrica com grãos orientados cai principalmente sob a categoria de um sistema ortorrômbico. Quando se forma o fosfato de magnésio na superfície da forsterita, o assim chamado efeito de fusão resulta na formação fácil do mesmo sis25 tema de cristais, mas quando a película de isolamento é formada em um tempo relativamente curto, o fosfato de magnésio toma facilmente a forma de um sistema monoclínico de baixa simetria.

O fosfato usado para a película de isolamento da presente invenção é preferivelmente ortofosfato, metafosfato ou pirofosfato. Ultrafosfa30 to, trifosfato ou tripolifosfato são também possíveis, mas outros fosfatos são fracos na condição de impermeabilização, então a resistência à corrosão da película isolante é degradada. Portanto, é necessário cuidado.

O tipo de metal do fosfato é preferivelmente um ou mais selecionado entre Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ba, e Al. O composto adicionado ao agente de tratamento da película isolante é preferivelmente um fosfato de hidrogênio, um carbonato, um óxido, ou um hidróxido dos metais acima. Em particu5 lar, no caso de um óxido, a solubilidade é baixa, então uma dissolução completa não é necessariamente requerida. Mesmo um estado de dispersão ou de suspensão tal como uma emulsão ou um colóide não é problema.

Na presente invenção, na adição ao fosfato acima, um agente de prevenção contra a ferrugem, um conservante, um agente de brilho, ou ou10 tros apoios à película e, também, aditivos tais como silicatos e sais de lítio podem ser incluídos na película de isolamento. Como tais aditivos, podem ser usados fosfatos. Além disso, como fosfato, o fosfato de magnésio pode ser adicionado.

Entretanto, na presente invenção, a formação de fosfato de magnésio cristalino é essencial. Com apenas a adição de fosfato de magnésio, os efeitos vantajosos da presente invenção não podem ser obtidos.

A formação do fosfato de magnésio cristalino pode ser confirmada usando-se um equipamento de difração de raios X para analisar a película de isolamento. A película de isolamento é uma película fina de vários μιτι de espessura, então com um tipo simples de equipamento de difração de raios X, o fosfato de magnésio cristalino algumas vezes não pode ser detectado, mas um equipamento de difração de raios X, por exemplo, RINT-2000 produzido pela Rigaku etc. pode detectá-lo. O equipamento não precisa ter uma fonte poderosa de raios X.

Na presente invenção, o agente de tratamento da película de isolamento usado é caracterizado por conter não apenas um fosfato e sílica coloidal, mas também um ácido fosfórico em uma quantidade específica.

O tipo ou a variedade do ácido fosfórico usado na presente invenção não é particularmente limitado, mas ácido ortofosfórico, ácido meta30 fosfórico ou ácido polifosfórico são preferíveis. Dependendo da combinação com o fosfato, um fosfonato ou fosfato ácido pode ser usado.

O fosfato ácido referido na presente invenção é compreendido de ácido fosfórico e soda cáustica ou outra substância alcalina. A solução está na região ácida. Pelo aquecimento no momento do cozimento, a substância alcalina tem sua temperatura aumentada ou se estabiliza e é produzido apenas ácido fosfórico. Este pode ser usado para substituir o ácido fosfórico usado na presente invenção.

Especificamente, pode ser usado fosfato primário de sódio, etc., apresentando acidez. Fosfato secundário de sódio na região substancialmente neutra pode ser algumas vezes usado dependendo da combinação com o fosfato usado, mas fosfato terciário de sódio dissolvido em água e apresentando uma alcalinidade, etc., não pode ser usado.

A quantidade de adição de ácido fosfórico é limitada a 2 a 50 partes em peso em relação a 100 partes em peso do fosfato. A razão é que se a quantidade de adição for menor que 2 partes em peso, o efeito vantajoso da presente invenção não é expresso suficientemente e a resistência à corrosão pode ser degradada, enquanto se for acima de 50 partes em peso, a estabilidade da solução de tratamento será degradada.

O agente de tratamento da película de isolamento usado na presente invenção tem preferivelmente um pH na faixa de 1 a 4. A razão é que se o pH for menor que 1, a acidez é muito alta e a chapa de aço é capaz de ser degradada na resistência à corrosão, enquanto se for acima de 4, a reatividade com a forsterita torna-se muito baixa e a resistência à absorção de umidade é degradada. Uma faixa mais preferível de pH é de 1 a 2.

O pH pode ser ajustado apenas pelo reparo e pela quantidade de adição do ácido fosfórico, mas pode também ser ajustado usando-se ácido sulfúrico ou outro ácido inorgânico, ácido cítrico ou outro ácido orgânico, ácido tartárico, uma solução compensadora de tartarato de sódio, etc.

A sílica coloidal usada na presente invenção não é particularmente limitada quanto ao tamanho de partícula, mas um tamanho de 5 a 50 nm é preferível, enquanto um tamanho de partícula de 10 a 30 nm é mais preferível.

Uma vez que o agente de tratamento está na região ácida de um pH de 1 a 4, a sílica coloidal adicionada é preferivelmente do tipo ácida, mais particularmente é preferivelmente uma tratada com Al na sua superfície.

A quantidade de película isolante formada é limitada para 2 a 7 g/m². Se a quantidade formada for menor que 2 g/m², é difícil obter-se uma alta resistência à tração e, também, a capacidade de isolamento, a resistência à corrosão, etc., também caem. Por outro lado, se for acima de 7 g/m², a taxa de cobertura cai.

A seguir, serão explicadas as razões para limitação no método de tratamento da película de isolamento.

A taxa de mistura da sílica coloidal e fosfato no agente de tratamento usado na presente invenção é, convertida em teor sólido, 40 a 67 partes em peso da sílica coloidal para 100 partes em peso do fosfato.

Se a quantidade misturada for menor que 40 partes em peso, a razão da sílica coloidal é muito pequena e o efeito de resistência à tração é inferior, enquanto se acima de 67 partes em peso, o efeito do fosfato como aglutinador é pequeno e a capacidade de formação de película se deteriora.

A razão de mistura do ácido fosfórico é limitada a 2 a 50 partes em peso em relação a 100 partes em peso do fosfato. Se a razão da mistura for menor que 2 partes em peso, os efeitos vantajosos da presente invenção não são obtidos e a adesão e a capacidade de conformação da película são degradados, enquanto se for acima de 50 partes em peso, o ácido fosfórico torna-se muito grande e a capacidade higroscópica torna-se degradada.

Na presente invenção, enquanto se reveste e faz o cozimento do agente de tratamento, o ácido fosfórico adicionado tem que sofrer uma reação química com a forsterita para formar fosfato de magnésio, então o teor de sólidos no agente de tratamento é limitado a 15 a 35%.

Se o teor de sólidos é de menos de 15%, a reatividade entre o ácido fosfórico e a forsterita tornar-se-á insuficiente, enquanto se cobrir 35%, a concentração do ácido fosfórico tornar-se-á muito alta, a chapa de aço será corroída, e a resistência à corrosão será degradada. Preferivelmente o teor é de 20 a 25%.

Se o tratamento da película de isolamento acima for aplicado à chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo C: 0,005% ou menos e

Si: 2,5 a 7,0%, tendo um tamanho médio de grão de cristal de 1 a 10 mm, e tendo um desvio da orientação do cristal em relação à orientação ideal de (110)[001 ] na direção de laminação de um valor médio de 8° ou menos produzida usando-se a tecnologia descrita na Publicação de Patente Japonesa (A) n⁹ 7-268567, o efeito de também reduzir a perda de energia é obtido.

Acredita-se que as ações e os efeitos vantajosos da presente invenção sejam como segue, embora os detalhes não sejam claros.

Em geral, o ácido fosfórico e o ácido crômico reagem quimicamente para ligar e produzir um composto insolúvel, então em uma película isolante de uma chapa de aço elétrica de grãos orientados compreendida de um fosfato, cromato, e sílica coloidal, o composto cromato reage com o ácido fosfórico para produzir um composto insolúvel que torna a película isolante insolúvel e melhora a capacidade de impermeabilização da película.

Os inventores se engajaram em estudos repetidos e como resultado descobriram que, mesmo sem ácido crômico, se também adicionar ácido fosfórico em excesso separado do fosfato, é possível melhorar a impermeabilização e a capacidade de formação de película da película de isolamento.

Isto é, se limitar a quantidade de ácido fosfórico misturado e a concentração do teor sólido para faixas específicas,o ácido fosfórico e a forsterita reagirão para formar fosfato de magnésio e formar uma película isolante com uma alta impermeabilização.

O fosfato de magnésio é produzido pela reação do magnésio derivado da forsterita e o ácido fosfórico derivado do agente de tratamento, então está presente entre a forsterita e o agente de tratamento e age para melhorar a adesão da película isolante formada e a forsterita.

De acordo com a presente invenção, é possível obter uma chapa de aço elétrica com grãos orientados excelente em propriedades magnéticas tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração livre de cromo tendo uma grande resistência à tração da película aplicada à superfície da chapa de aço e excelente em adesão e resistência à corrosão.

EXEMPLOS

A seguir, a presente invenção será explicada mais especificamente com base em exemplos.

(1) Exemplos 1 a 3 e Exemplo Comparativo 1

De uma bobina de chapa de aço elétrica com grãos orientados com 0,23 mm de espessura após o recozimento final, foram cortadas peças de amostra com uma largura de 7 cm e comprimento de 30 cm. Essas amostras foram lavadas e levemente decapadas para remover o separador de recozimento remanescente na superfície e deixar a película vítrea, e então as peças de amostra foram recozidas por recozimento de alívio de tensões.

A seguir, as peças de amostra foram revestidas com as soluções de ácido fosfórico das fórmulas mostradas na Tabela 1 (agentes de tratamento da película isolante) para revestir quantidades de 4 g/m², cozidas, e então verificadas quanto à formação de fosfato de magnésio cristalino por difração de raios X.

A Tabela 2 mostra os resultados da avaliação das propriedades da película e das propriedades magnéticas.

No Exemplo Comparativo 1, o fosfato de magnésio cristalino não é observado e a adesão e a resistência à corrosão são inferiores.

A figura 1 mostra o gráfico de difração de raios X do Exemplo 1, a figura 2 mostra o gráfico de difração de raios X do Exemplo 2, a figura 3 mostra o gráfico de difração de raios X do Exemplo 3, e a figura 4 mostra o gráfico de difração de raios X do Exemplo Comparativo 1.

Os agentes de tratamento de película de isolamento usados nos Exemplos 1, 2 e 3 não contêm fosfato de magnésio. Apesar disso, nos gráficos de difração de raios X, os picos de fosfato de magnésio aparecem, então foi confirmado que foi produzido fosfato de magnésio cristalino.

Além disso, no Exemplo Comparativo 1, apesar de conter fosfato de magnésio como um fosfato, no diagrama de difração de raios X o pico de fosfato de magnésio não aparece, então o fosfato de magnésio cristalino não é obtido.

Tabela 1

	Fosfato	Sílica Coloidal	Ácido ofosfórico	PH	Teor Total de Sólidos
100 Partes em Peso	Partes em Peso	Partes em Peso	-	(%)
Ex. 1	Ni fosfato	52	o-Ácido fosfórico: 10	2,0	21
Ex. 2	Ni fosfato	47	o-Àcido fosfórico: 26	1,8	21
Ex. 3	Al: Ni fosfato=40: 60	47	o-Ácido fosfórico: 5	2,1	26
Comp. Ex. 1	Al: Mg fosfato=50: 50	52	-	4,2	21

Tabela 2

	Propriedades da Película	Propriedades Magnéticas	Notas
Adesão (mm)	Resistência à Corrosão (contagem)	Resistência à Tração da Película (gf/mm²)	B8 (Ό	W17/50 (W/kg)	Sistema de Cristais do Fosfato de Magnésio
Ex. 1	0	10	0,88	1,94	0,72	Sistema Ortorrômbico
Ex. 2	0	10	0,84	1,93	0,74	Sistema de Cristais do Fosfato de Magnésio
Ex. 3	0	10	0,87	1,93	0,76	Sistema Monoclínico
Comp. Ex. 1	20	7	0,74	1,92	0,81	-

(2) Exemplos 4 a 10 e Exemplos Comparativos 2 a 8

De uma bobina de chapa de aço elétrica com grãos orientados 5 com espessura de 0,23 mm após o recozimento final, foram cortadas peças de amostra com uma largura de 7 cm e um comprimento de 30 cm. Essas amostras foram lavadas e levemente decapadas para remover o separador do recozimento remanescente na superfície e deixar a superfície vítrea, então as peças de amostra foram recozidas pelo recozimento para alívio de tensões.

A seguir, as mesmas peças de amostra foram revestidas com as soluções de ácido fosfórico das fórmulas mostradas na Tabela 3 (agentes de tratamento da película de isolamento) para quantidades de revestimento de g/m², cozidas, e então avaliadas quanto às propriedades da película e às propriedades magnéticas.

O mesmo método que nos Exemplos 1 a 3 foi usado para verifi5 car a presença de fosfato de magnésio cristalino. Os resultados estão mostrados na Tabela 4.

No Exemplo Comparativo 2, a quantidade de sílica coloidal misturada é muito pequena, então a resistência à tração da película é inferior, enquanto no Exemplo Comparativo 3, reciprocamente a quantidade de sílica coloidal misturada é muito grande, então a adesão é inferior.

No Exemplo Comparativo 4, a quantidade de ácido fosfórico misturada é muito pequena, então os efeitos vantajosos da presente invenção não são obtidos e a resistência à corrosão é inferior, enquanto no Exemplo Comparativo 5 a quantidade de ácido fosfórico misturada é muito grande, então é provocada gordura e a resistência à corrosão torna-se extremamente pobre.

No Exemplo Comparativo 6, o ácido fosfórico não é adicionado e a solução de tratamento é muito alta quanto ao pH, então os efeitos vantajosos da presente invenção não são obtidos e a adesão é inferior, enquanto no exemplo Comparativo 7, o teor de sólidos da solução de tratamento é muito pequena, então novamente os efeitos vantajosos da presente invenção não são obtidos e a adesão é baixa.

No Exemplo Comparativo 8, reciprocamente o teor de sólidos da solução de tratamento é muito alto, ocorre a corrosão da chapa de aço, re25 sultam irregularidades, e a resistência à corrosão é degradada.

Tabela 3

	Fosfato	Sílica Coloidal	Ácido Fosfórico	PH	Total solid content
100 partes em peso	Partes em Peso	Tipo: partes em peso	-	(%)
Ex. 4	Al fosfato	52	Ácido ofosfórico: 3	1.5	30
Ex. 5	Co fosfato	62	Ácido ofosfórico: 25	1.1	25
Ex. 6	Ni fosfato	52	Ácido ofosfórico: 40	1.2	26
Ex. 7	Al:Ni fosfato =50: 50	52	Ácido ofosfórico: 15	1.8	21
Ex. 8	AI:Co fosfato =50: 50	45	Ácido Pirofosfórico: 15	2.3	18
Ex. 9	Al fosfato	47	Ácido ofosfórico: 5	2.5	21
Ex. 10	AI:Ba fosfato =80: 20	42	Ácido ofosfórico: 12	1.9	20
Comp. Ex. 2	Ni fosfato	35	Ácido ofosfórico: 20	1.2	24
Comp. Ex. 3	AI:Ni fosfato =50: 50	78	Ácido fosfórico: 30	1.3	24
Comp. Ex. 4	Mn:Ni fosfato =75: 25	52	Ácido ofosfórico: 1	2.2	24
Comp. Ex. 5	AI:Zn fosfato =85: 15	47	Ácido ofosfórico: 55	0.74	18
Comp. Ex. 6	Al fosfato	52	Nenhum Adicionado	4.1	18
Comp. Ex. 7	AI:Ba fosfato =50: 50	47	Ácido ofosfórico: 25	3.2	8
Comp. Ex. 8	AI:Fe fosfato =70: 30	47	Ácido ofosfórico: 15	2.1	43

Tabela 4

	Propriedades da Película de Revestimento	Propriedades Magnéticas	Notas	Fosfato de Magnésio
Adesão (mm)	Resistência à Corrosão (contagem)	Resistência à T ração da Película de Revestimento (gf/mm²)	B8 (T)	W17/5 0 (W/kg)	Aparência da Superfície etc.	Sistema de Cristais
Ex. 4	0	10	0,86	1,93	0,77	Vítrea, bela	Sistema Ortorrômbico
Ex. 5	0	10	0,98	1,93	0,76	Um tanto púrpura, bela	Sistema Ortorrômbico
Ex. 6	0	9	0,83	1,92	0,78	Cor lisa, uniforme	Sistema Ortorrômbico
Ex. 7	0	10	0,89	1,93	0,77	Brilho um tanto escuro	Sistema Monoclínico
Ex. 8	0	10	0,86	1,93	0,79	Cor cinzaescura púrpura	Sistema Ortorrômbico
Ex. 9	0	10	0,91	1,91	0,79	Cor cinza-claro brilhante, bela	Sistema Monoclínico
Ex. 10	0	9	0,83	1,91	0,80	Cor Uniforme	Sistema Monoclínico
Comp. Ex, 2	10	10	0,36	1,91	0,91	Preto, Irregular	-
Comp. Ex. 3	30	8	0,76	1,92	0,84	Cor Cinzaclaro, sem brilho
Comp. Ex. 4	10	4	0,78	1,92	0,85	Escuro	-
Comp. Ex. 5	0	4	0,71	1,91	0,92	Gordura	-
Comp. Ex. 6	20	7	0,81	1,91	0,82	Sem brilho, Emissão de pó	-
Comp. Ex. 7	30	5	0,74	1,93	0,83	Sem Problemas de Aparência
Comp. Ex. 8	10	3	0,46	1,90	0,89	Irregular, Sem Brilho	-

(3) Exemplos 11 a 15 e Exemplos Comparativos 9 a 12

Usando a tecnologia descrita na Publicação de Patente Japonesa (A) n^s 7-268567, um aço fundido contendo Si: 3,25% foi lingotado, a placa resultante foi aquecida, e então laminada a quente, a chapa laminada a quente foi recozida a 1100°C por 5 minutos, então a chapa foi laminada a frio para se obter uma espessura de chapa de 0,22 mm.

Essa chapa de aço foi aquecida por uma taxa de aquecimento 5 de 400°C/s a 850°C, então foi recozida para descarburização, então foi revestida com um separador de recozimento e sofreu recozimento final a

1200°C por 20 horas.

Da bobina assim obtida da chapa de aço elétrica com grãos orientados tendo um tamanho médio de partícula de 7,5 mm e uma orientação de cristais desviado por uma média de 6,5° da orientação ideal de (110)[001 ], foram preparadas pela mesma operação como nos Exemplos 1 a

3.

A seguir, as peças de teste foram revestidas pelas soluções de fosfato das fórmulas mostradas na Tabela 5 (agentes de tratamento da pelí15 cuia de isolamento) para quantidades de revestimento de 4 g/m² e cozidas, então foram examinadas quanto à presença de fosfato de magnésio cristalino pelo mesmo método dos Exemplos 1 a 3 e avaliadas quanto às propriedades da película e às propriedades magnéticas. Os resultados estão mostrados na Tabela 6.

No Exemplo Comparativo 9, a solução de tratamento é muito baixa em pH, a chapa de aço é corroída, e a resistência à corrosão é degradada, no Exemplo Comparativo 10, a sílica coloidal é adicionada em quantidade muito grande, e também, no Exemplo Comparativo 11, o ácido fosfórico não é adicionado, então os efeitos vantajosos da presente invenção não são exibidos e cada um foi inferior em adesão.

No Exemplo Comparativo 12, o ácido fosfórico é liberado no momento do cozimento resultando em composto de ácido fosfórico fora da faixa ácida, então os efeitos vantajosos da presente invenção não são obtidos e a adesão é inferior.

Tabela 5

Fosfato

Sílica Coloidal

Ácido Fosfórico

PH

Teor de Sólidos Total

100 partes em peso

Partes em peso

Tipo: partes em peso (%)

Claims

Ex. 11 Mn:Zn fosfato de =50: 50 Fosfato de Sódio Primário: 5

1/4

1000

1. Chapa de aço elétrica com grãos orientados tendo uma película de forsterita na superfície da chapa de aço e uma película de isolamento de alta resistência à tração e livre de cromo na superfície da película de forsterita caracterizada por a película de isolamento conter um fosfato e sílica coloidal como ingredientes principais e fosfato de magnésio cristalino disperso uniformemente entre a película de isolamento e a película de forsterita, e em que a chapa de aço é uma chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo C: 0,005% ou menos e Si: 2,5 a 7,0%, tendo um tamanho médio de grão de cristal de 1 a 10 mm, e tendo um desvio da orientação de cristal em relação a uma orientação ideal de (110)[001] na direção de laminação de uma média de 8° ou menos.

(1) Adesão

Cellotape® foi aderido à superfície das chapas de aço, as chapas foram enroladas em volta de tubos de diâmetros de 10 mm, 20 mm, e 30 mm, e a cellotape® foi descascada. O menor diâmetro (mm) pelo qual a película não aderiu naquele momento foi usado para a avaliação.

1.94

0.80

No gloss, whitish Sem brilho, esbranquiçado

Note que o método de avaliação da adesão, da resistência à corrosão, e da resistência à tração da película no exemplo acima e nos exemplos comparativos foram como segue:

1.93

0.77

Superfície áspera

Comp. Ex. 12

0.45

1.94

0.76

Branco nublado, sem brilho

Comp. Ex. 11

0.80

1.92

0.81

Chapa de aço corroída

Comp. Ex. 10

0.74

1.93

0.73

Uniforme, bela

Sistema ortorrômbico

Comp. Ex. 9

0.67

1.95

0.67

Uniforme, vítrea

Sistema monoclínico

Ex. 15

0.90

1.94

0.70

Uniforme, tom

Sistema ortorrômbico

Ex. 14

0.97

1.95

0.70

Vítrea, lisa

Sistema ortorrômbico

Ex. 13

0.91

1.94

0.69

Cor uniforme, bela

Sistema monoclínico

Ex. 12

0.93

1.7

Comp. Ex. 9

Ni:Ba fosfato de =65: 35

Ácido Difosfórico: 72

0.7

Comp. Ex. 10

Ca:Mg fosfato de =50: 50

Ácido o-fosfórico: 20

1.2

Ex. 13

Co:Ni fosfato de =50: 50

Metafosfato Ácido de Sódio: 3

2/4

Fig.2

2. Chapa de aço elétrica com grãos orientados de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o mencionado fosfato de magnésio cristalino contém um ou ambos entre fosfato de magnésio monoclínico e fosfato de magnésio ortorrômbico e pelo fato de que a quantidade da película de isolamento é de 2 a 7 g/m².

(2) Resistência à corrosão

Foi pulverizada água salgada a 5% e 35°C. Após decorridas 5 horas, a superfície foi visualmente avaliada por um sistema de contagem de 10 pontos. 7 pontos ou mais foram considerados aceitáveis.

2.4

Ex. 15

Ba:Ni fosfato de =5: 95

Ácido Pirofosfórico: 15

3/4

OOOL

3. Chapa de aço elétrica com grãos orientados de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o mencionado fosfato é compreendido de um ou mais fosfatos de Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Al, e Ba.

4. Método de tratamento de uma película de isolamento de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por revestir, secar, e então cozer na superfície da chapa de aço elétrica com grãos orientados um agente de tratamento contendo um fosfato, sílica coloidal, e um ácido fosfórico em uma quantidade de 40 a 67 partes em peso de sílica coloidal e 2 a 50 partes em peso de ácido fosfórico em relação a 100 partes em peso de fosfato e tendo um teor total de sólidos de 15 a 35%.

5. Método de tratamento de uma película isolante de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o mencionado fosfato compreende um ou mais entre fosfatos de Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Al, e Ba.

Petição 870180049185, de 08/06/2018, pág. 3/9

6. Método de tratamento de uma película de isolamento de uma chapa de aço elétrica com grãos orientados de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a mencionada chapa de aço é uma chapa de aço elétrica com grãos orientados contendo C: 0,005% ou menos e Si: 2,5 a 7,0%, tem um tamanho médio de cristal de 1 a 10 mm, e tem um desvio da orientação do cristal em relação a uma orientação ideal de (110) [001] na direção de laminação de uma média de 8° ou menos.

Petição 870180049185, de 08/06/2018, pág. 4/9

(3) Resistência à tração da película

Um lado de uma chapa de aço foi coberto por uma tira adesiva, então a película foi descascada pelo tratamento alcalino. A resistência à tração da película foi calculada a partir do grau de dobramento da chapa de aço.

Como resultado dos testes acima, foi aprendido que as películas de isolamento contendo fosfato de magnésio cristalino formado usando-se um agente de tratamento de película obtido adicionando-se 40 a 67 partes em peso de sílica coloidal e 2 a 50 partes em peso de ácido fosfórico a 100 partes em peso de fosfato para obter um teor total de sólidos de 15 a 30% são maiores em resistência à tração e superiores em adesão e resistência à corrosão comparado às películas de isolamento dos exemplos comparativos e são notáveis no efeito de melhoria das propriedades magnéticas.

Conforme explicado acima, de acordo com a presente invenção, 5 é possível obter-se chapa de aço elétrica com grãos orientados superior em propriedades magnéticas tendo uma película de isolamento livre de cromo com uma grande resistência à tração da película e superior adesão e resistência à corrosão.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Conforme explicado acima, de acordo com a presente invenção, é possível obter-se uma chapa de aço elétrica com grãos orientados superior em propriedades magnéticas tendo uma película de isolamento de alta resistência à tração livre de cromo tendo uma grande resistência à tração aplicada à superfície da chapa de aço e excelente em adesão e resistência à cor15 rosão.

Conseqüentemente, a presente invenção expande as aplicações para a chapa de aço elétrica de grãos orientados e tem uma grande aplicabilidade industrial.

reivindicações

3.2

Comp. Ex. 11

Ca:Ni fosfato de =30: 70

Nenhum Adicionado

5.6

Comp. Ex. 12

AI:Ni fosfato de =50: 50

Fosfato de Sódio Secundário: 15

5.1

Tabela 6

Propriedades da película de revestimento

Propriedades magnéticas

Notas

Fosfato de Magnésio

Adesão (mm)

Resistência à Corrosão (contagem)

Resistência à Tração da Película de Revestimento (gf/mm²)

B8 (T)

W17/50 (W/kg)

Aparência da Superfície,etc.

Sistema de Cristais

Ex. 11

0.85

3.2

Ex. 14

AI:Ni fosfato de =57: 43

Ácido o-fosfórico: 20

3.4

Ex. 12

Co:Zn fosfato de =75: 25

Ácido Polifosfórico: 25

4/4