CN116710578A - 取向电工钢板及其磁畴细化方法 - Google Patents

取向电工钢板及其磁畴细化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116710578A
CN116710578A CN202180085715.XA CN202180085715A CN116710578A CN 116710578 A CN116710578 A CN 116710578A CN 202180085715 A CN202180085715 A CN 202180085715A CN 116710578 A CN116710578 A CN 116710578A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dot
grooves
steel sheet
electrical steel
oriented electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180085715.XA
Other languages
English (en)
Inventor
权五烈
金佑信
宋在华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN116710578A publication Critical patent/CN116710578A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1294—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H01F41/024—Manufacturing of magnetic circuits made from deformed sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05—Grain orientation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括：在电工钢板的一面或两面上沿着与轧制方向交叉的方向(X1方向)形成的线状沟槽；以及在电工钢板的一面或两面上沿着与轧制方向交叉的方向(X2方向)排列的点状沟槽；沿着轧制方向形成有多个线状沟槽和点状沟槽，所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。

Description

取向电工钢板及其磁畴细化方法
技术领域
本发明的一个实施例涉及取向电工钢板及其磁畴细化方法。更具体地，本发明的一个实施例涉及一种取向电工钢板及其磁畴细化方法，通过组合连续沟槽和不连续沟槽，可以确保铁损特性和电绝缘性。
背景技术
取向电工钢被用作在干燥或油入式环境中使用电磁感应的变压器的铁芯材，在最终产品板材状态要求涂层材料的附着力和耐蚀性。
取向电工钢板是指含有大量Si，可熔炼、铸造、热轧、冷轧及退火工艺二次再结晶的晶粒沿轧制方向排列成高斯(Goss){110}<001>取向织构的功能性钢板。
取向电工钢板的磁畴细化技术是通过在施加磁场时减小二次晶粒中的180角度磁畴宽度来改善铁损特性的技术。适用于从0.20mm以下的超薄材料到0.30mm的厚材料的宽范围厚度的产品。
在磁畴细化技术中，经过去应力退火(SRA，Stress Relief Annealing)改善铁损后仍能确保磁畴细化效果的技术称为永磁畴细化技术(Permanent Magnetic DomainRefinement Technology)。
这种永磁畴细化技术因其技术特性用于在需要成型和热处理的使用为变压器铁芯中。在室温以上的干(湿)环境中，需要确保电绝缘和铁损特性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种取向电工钢板及其磁畴细化方法。更具体地，本发明的目的在于提供一种通过组合连续沟槽和不连续沟槽，可以确保铁损特性和电绝缘性的取向电工钢板及其磁畴细化方法。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括在电工钢板的一面或两面上沿着轧制方向交叉的方向(X1方向)形成的线状沟槽；以及在电工钢板的一面或两面上沿着轧制方向(X2方向)排列的点状沟槽；沿着轧制方向形成有多个线状沟槽和点状沟槽，所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为0.01至9.0mm，所述轧制方向的点状沟槽间距D2为1.8至5.0mm。
轧制方向上的线状沟槽间的间距D1为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至3倍。
所述线状沟槽和点状沟槽形成于钢板的一面上。
所述线状沟槽和点状沟槽的深度是钢板厚度的5％至15％
所述线状沟槽地长度方向与点状沟槽的排列方向呈75度至105度角。
所述线状沟槽沿着钢板的轧制垂直方向不连续地形成2个至10个。
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的所述点状沟槽直径为0.02至0.4mm。
据本发明的一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括：准备取向性钢板的步骤；在所述取向电工钢板的一面或两面上通过沿着与轧制方向交叉的方向照射连续振荡频率激光来形成线状沟槽的步骤；在所述取向电工钢板的一面或两面上通过沿着与轧制方向交叉的方向照射脉冲振荡频率激光来形成点状沟槽的步骤。
通过多次进行线状沟槽形成步骤和点状沟槽形成步骤，沿着轧制方向形成多个线状沟槽和点状沟槽，所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。
在形成点状沟槽的步骤中，激光频率(Fq)为20kHz至100kHz。
在形成点状沟槽的步骤中，激光占空比为50％以下。
在形成线状沟槽的步骤和形成点状沟槽的步骤中，激光能量密度为0.5至2J/mm2。
在形成线状沟槽的步骤和形成点状沟槽的步骤中，在钢板轧制垂直方向的激光光束长度为50至750μm，在钢板轧制方向的激光光束宽度为10至30μm。
(三)有益效果
根据本发明的一个实施例，种通过组合连续沟槽和不连续沟槽，可改善矫顽力和铁损，同时可改善电绝缘特性。
附图说明
图1和图2是根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图3是根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的截面(TD面)的模式图。
图4是根据本发明的一个实施例的沟槽的模式图。
图5是示出根据本发明的一个实施例的激光束形状的模式图。
具体实施方式
本文中第一、第二、第三等词汇用于描述各部分、成分、区域、层和/或段，但这些部分、成分、区域、层和/或段不应该被这些词汇限制。这些词汇仅用于区分某一部分、成分、区域、层和/或段与另一部分、成分、区域、层和/或段。因此，在不脱离本发明的范围内，下面描述的第一部分、成分、区域、层和/或段也可以被描述为第二部分、成分、区域、层和/或段。
本文所使用的术语只是出于描述特定实施例，并不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文所使用的单数形式也意在包括复数形式。在说明书中使用的“包括”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。
如果某一部分被描述为在另一个部分之上，则可以直接在另一个部分上面或者其间存在其他部分。当某一部分被描述为直接在另一个部分上面时，其间不存在其他部分。
虽然没有另作定义，但是本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同。对于辞典中定义的术语，应该被解释为具有与相关技术文献和本文中公开的内容一致的意思，而不应该以理想化或过于正式的含义来解释它们的意思。
下面详细描述本发明的实施例，以使本发明所属领域的普通技术人员容易实施本发明。然而，本发明能够以各种不同方式实施，并不限于本文所述的实施例。
图1和图2中示出根据本发明的一个实施例进行磁畴细化的取向电工钢板10的模式图。
如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例的取向电工钢板10包括在电工钢板的一面11或者两面11、12上，沿着与轧制方向(RD方向)交叉的方向(X1方向)形成的线状沟槽20；包括在电工钢板的一面11或者两面11、12上，沿着与轧制方向交叉的方向(X2方向)排列形成的的点状沟槽30。
沿轧制方向形成多个线状沟槽20和点状沟槽30，所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。
根据本发明的一个实施例，同时形成线状沟槽20和点状沟槽30，从而可以同时改善磁性能和电绝缘性能。
例如，在单独形成线状沟槽20或者点状沟槽30时，为了确保磁特性而加深槽深，从而产生***的问题，磁特性和电绝缘性变差。在本发明的一个实施例中，通过组合线状沟槽和点状沟槽，可以同时提高磁性能和电绝缘性能。
在本发明的一实施例中，点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽间的间距D3与轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的之比(D3/D2)为也很重要。
如果该比例过小时，则点状沟槽30变得与直线状槽相似形状，难以获得同时形成线状沟槽20和点状沟槽30的效果。另外，该比率过大时，成为与实质上未形成点状槽30相同的形态，难以获得同时形成线状沟槽20和点状沟槽30的效果。因此，点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽间的间距D3需为为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。具体地，需为0.30至1.7倍。更具体地，需为0.65至1.7倍。
在图3中，线状沟槽20之间的间距用D1表示，在轧制方向上的点状沟槽30之间的间距用D2表示。在图2中，点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽之间的间距用D3表示。如图1所示，当形成多个线状沟槽20和多个点状沟槽30时，任意线状沟槽20和最接近其任意线状沟槽20的线状沟槽20被定义为沟槽之间的间距D1。并且，任意点状沟槽30和在轧制方向上最接近的点状沟槽30定义为点状沟槽之间的间距D2。并且，如图3所示，将任意点状沟槽30和在任意点状沟槽排列方向(X2方向)上最接近任意的点状沟槽30定义为为点状沟槽之间的间距D2。
另外，在本发明的一实施例中，由于线状沟槽20和点状沟槽30在轧制方向(RD方向)存在厚度，因此以线状沟槽20的中心线和点状沟槽的最外轮廓线定义间距。另外，在本发明的一实施例中，直线沟槽20与点状沟槽30实质上平行，或者不平行时，将距离最近的位置视为间隔。另外，在形成多个线状沟槽20和多个点状沟槽30的情况下，各间隔D1、D2、D3的平均值，即将间隔D1、D2、D3的总和除于总个数的值可以满足上述范围。
点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽的之间的间距D3可以为0.01～9.00mm，轧制方向的点状沟槽之间的间距D2可以为1.8～5.0mm。如果点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽之间的间距D3过大时，则产生只形成线状沟槽20的效果而不是形成点状沟槽30的效果，导致磁性和电绝缘性变差。如果在轧制方向上点状沟槽之间的间距D2过小时，则产生只形成点状沟槽30的效果而不是形成线状沟槽20的效果，导致磁性和电绝缘性变差。更具体地，点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽之间的间距D3可以为0.1至3.0mm，轧制方向上的点状沟槽之间的间距D2可以2.0至4.0mm。
轧制方向上的线状沟槽间的间距D1可以为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至3倍。
在图3中，在线状沟槽20之间形成一个点状沟槽30的时候、出现了D2/D1为1的情况，但限于此。
如果在轧制方向上线状沟槽20之间的间距D1过大时，则可能会只产生形成点状沟槽30的效果，导致磁性和电绝缘性变差。
则可能会产生仅形成点状沟槽30而不形成线状沟槽20的效果，导致磁性和绝缘性能差。相反，如果在轧制方向上线状沟槽20之间的间距D1过小，则可能会产生仅形成线状沟槽20的效果，导致磁性和绝缘性变差。更具体地，在轧制方向上的线状沟槽20之间的间距D1可以是在轧制方向上的点状沟槽30之间间距D2的0.5至1.5倍。
更具体地，在轧制方向上的线状沟槽20之间的间距D1可以是2至15mm。
在整个电工钢板内，在轧制方向上线状沟槽20之间的间距D1、在轧制方向的点状沟槽30之间的间距D2、在点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽之间的间距D3，其间距可以是一定的间距。具体地，在整个电工钢板中的所有间距(D1、D2、D3)可以是平均间距(D1、D2、D3)的10％以内，更具体地，可以是1％以内。
图1和图2示出了在钢板的一个表面11上形成的线状沟槽20和点状沟槽30，但不限于此。例如，线状沟槽20可以形成在可以在钢板的一个表面11，点状沟槽30可以形成在钢板的另一表面12上。
例如，也有可能D2/D1小于1。更具体地，点状沟槽30之间的间距D2可以是线状沟槽20之间的间距D1的0.2至0.5倍。在这种情况下，如上所述，各个间距D1和D2的平均值可以满足上述范围。更具体地，点状沟槽30之间的间距D2可以是线状沟槽20之间的间距D1的0.2至0.4倍。
反之，也有可能D2/D1大于1。更具体地，点状沟槽30之间的间距D2可以是线状沟槽20之间的间距D1的2至2.8倍。
如图3所示，线状沟槽20和点状沟槽30是指通过激光、等离子、离子束等的照射去除的钢板表面的部分。
在图1中，线状沟槽20的形状以楔形表示，点状沟槽30的形状以半圆形表示，但这只是一个例子，也可以以矩形、梯形、U形，W形等多种形状形成。
图4为本发明一实施例的线状沟槽20或点状沟槽30的示意图。所述线状沟槽20或点状沟槽30的深度是钢板厚度的5％至15％。如果沟槽深度(HG)过浅，则难以获得适当的铁损改善效果。如果沟槽深度(HG)过深，则钢板10的组织特性会因强烈的激光照射而发生较大变化，或者会形成大量的***和飞溅而导致磁性的劣化。因此，可以将线状沟槽20或点状沟槽30的深度控制在上述范围内。
如图4所示，线状沟槽20或点状沟槽30的下部可形成凝固合金层40，凝固合金层40的厚度Hc可以为0.1μm至3μm。通过适当控制凝固合金层40的厚度，在最终绝缘涂层后的凹槽中仅形成尖峰区域(spike domain)，而不影响二次再结晶的形成。
如果凝固合金层40的厚度过厚，由于影响一次再结晶时的再结晶，二次再结晶退火后二次再结晶的高斯密度较差，所以即使对二次再结晶钢板进行激光照射，也难以获得铁损改善效果的特性。凝固合金层通过包括平均晶粒粒径为1至10μm的再结晶，与其他钢板部分区分。
如图4所示，可以在线状沟槽20或点状沟槽30的上部形成绝缘膜层50。
图1和图2所述，虽然线状沟槽20的长度方向(X1方向)或点状沟槽30的排列方向(X2方向)与轧制方向(RD方向)成直角，但不限于此。例如，线状沟槽20的长度方向(X1方向)或点状沟槽30的排列方向(X2方向)可以呈75度至105度的角度。如果形成上述角度时，有助于改善取向电工钢板的铁损。更具体地，可以是75度至88度的角度或者97度至105度的角度。
在图1中，示出了线状沟槽20沿着轧制垂直方向(TD方向)连续地形成，但不限于此。例如，可以沿着钢板的轧制垂直方向(TD方向)不连续地形成2个至10个线状沟槽20。
在点状沟槽排列方向(X2方向)上的点状沟槽30的直径(LG)可以为0.02mm～至40mm。适当的直径(LG)，有助于改善取向电工钢板的铁损。点状沟槽槽排列方向(X2方向)上的直径(LG)可以为0.05mm至0.3mm。
根据本发明一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括：准备取向性钢板10的步骤；在所述取向电工钢板10的一面或两面上，通过沿着与轧制方向交叉的方向照射连续振荡频率激光来形成线状沟槽20的步骤；在所述取向电工钢板10的一面或两面上，通过沿着与轧制方向交叉的方向照射脉冲振荡频率激光来形成点状沟槽30的步骤。
首先，准备方向性电工钢板10。
在本发明的一个实施例中，磁畴细化方法和所形成的线状沟槽20和点状沟槽30的形状为其特征，可以不受限制地使用进行磁畴细化的取向电工钢板。特别是，本发明的效果与取向电工钢板的合金组成无关。因此，省略取向电工钢板的合金组成的详细说明。
在本发明的一个实施例中，所述取向电工钢板可以使用通过热轧和冷轧板坯而轧制成一定厚度的取向电工钢板。另外，也可以使用实施了一次再结晶退火或二次再结晶退火的取向电工钢板。
接着，在取向电工钢板的一个面11，向与轧制方向(RD方向)交叉的方向照射激光，形成线状沟槽20。
这时，激光能量密度Ed可以为0.5至2J/mm2。能量密度过小时，不能形成适当深度的线状沟槽20，难以得到改善铁损的效果。相反，能量密度过高时，会形成深度过厚的线状沟槽20，难以获得改善铁损的效果。
图5表示激光束形状的示意图。在形成线状沟槽20的步骤中，钢板轧制垂直方向(TD方向)上的激光束的光束长度L可以为50至750μm。
如果轧制垂直方向(TD方向)的光束长度L过短，则激光照射时间过短，无法形成适当的沟槽，难以获得改善铁损的效果。相反，如果轧制垂直方向(TD方向)的光束长度L过长，则激光照射时间过长，形成深度过厚的线状沟槽20，难以获得改善铁损的效果。
钢板轧制方向(RD方向)的激光的光束宽度W可以为10至30μm。如果射束宽度W过短或过长，则线状沟槽20的宽度变短或变长，无法获得适当的磁畴细化效果。
在图5中,虽然光束的形状显示为椭圆形，但并不限于诸如球体或矩形的形状。
作为激光器，可以使用具有10W至100kW的输出的激光器，并且可以使用高斯模式(Gaussian Mode)、单模(Single Mode)或基本高斯模式(Fundamental Gaussian Mode)激光器。是一个TEMoo形光束，M2值可以是1.0至1.2之间取值。
之后，在所述取向电工钢板10的一面或两面上，通过沿着与轧制方向交叉的方向照射脉冲振荡频率激光来形成点状沟槽30。
前述的，形成线状沟槽20的步骤和形成点状沟槽30的步骤可以不受时间上的先后顺序进行。具体地，在进行形成线状沟槽20的步骤之后，形成点状沟槽30。另外，可以在形成点状沟槽30的步骤之后形成线状沟槽20。另外，也可以同时形成线状沟槽20和点状沟槽30。
在形成点状沟槽30的步骤中，可以使用与上述形成线状沟槽20的步骤相同的能量密度、形状、输出、种类的激光。
然而，与形成线状沟槽20的步骤不同，在形成点状沟槽30的步骤中，可以照射脉冲振荡频率激光。与连续振荡频率激光不同，脉冲振荡频率激光是激光束的输出随时间变化的激光。由于存在这样的输出变化，因此在激光峰值能量低的区域不形成沟槽，仅在高的区域形成沟槽而形成点状沟槽30。
在形成点状沟槽30的步骤中，激光的频率Fq和轧制方向上的点状沟槽之间的间距D2可以满足下式1。
【式1】
11mm·s≤[Fq]/[D2]≤20000mm·s
(在式1中，[Fq]表示形成点状沟槽的步骤中的激光频率(Hz)，[D2]表示轧制方向上点状沟槽之间的间距(mm)。)
如果该比例过小，则点状沟槽30变得与线状沟槽相似的形状，难以获得同时形成线状沟槽20或点状沟槽30的效果。另外，如果该比率过大时，成为与实质上未形成点状沟槽30相同的形态，难以获得同时形成线状沟槽20或点状沟槽30的效果。更具体地，式1的值需要为111至2000mm.s。
激光频率(Fq)可以是20至100kHz。通过在上述范围内适当地形成点状沟槽30，能够同时提高磁性和绝缘性。
激光占空比可以为50％以下。
占空比指，在对于输出激光束的时间波形中，[用最大输出(Pmax)的10％以上的输出照射的时间](Tb)对于[输出调制周期时间](Ta)的比(Tb/Ta)。
通过适当调整占空比，可以适当地形成点状沟槽30，从而可以同时提高磁性和绝缘性。更具体地，可以是2％至30％。
根据本发明的一个实施例的用于磁畴细化取向电工钢板的方法还可以包括形成绝缘膜层的步骤。形成绝缘膜层的步骤可以在准备取向电工钢板的步骤之后、在形成线状沟槽的步骤之后或在形成点状沟槽的步骤之后进行。更具体地，可以在形成现状沟槽和点状沟槽的步骤之后进行。在形成线状沟槽和点状沟槽之后，形成绝缘膜层时，具有可以仅进行一次绝缘涂敷的优点。
形成绝缘膜层的方法不受特别限制，例如，可以通过涂覆包含磷酸盐的绝缘涂覆液来形成绝缘膜层。这样的绝缘涂覆液，优选可以使用含有胶态二氧化硅和金属磷酸盐的涂覆液。这时，金属磷酸盐可以是磷酸铝、磷酸镁或其组合，相对于绝缘涂覆液的重量的Al、Mg或器组合的含量可以为15重量％以上。
下面通过实施例进一步详细描述本发明。然而，下述实施例只是用于例示本发明，本发明不限于下述实施例。
实施例1
准备了实施了冷轧、一次再结晶退火和二次再结晶退火的板厚为0.30mm的取向电工钢板。向此电工钢板照射1.0kW、M2＝1.07的高斯模式(Gaussian mode)连续波激光，形成与RD方向成86角度的线状沟槽。激光束的宽度(W)为20μm，激光束的长度(L)为600μm。激光的能量密度为1.5J/mm2。线状沟槽之间的间距为2.5mm。沟槽深度如下表1所示。
对该电工钢板照射平均输出为500W、M2＝1.2的脉冲激光，形成与RD方向成86角度的点状沟槽。激光束的宽度(W)为20μm，激光束的长度(L)为500μm。激光的能量密度为1.5J/mm2。在轧制方向的点状沟槽之间的间距(D2)、在排列方向上的点状沟槽之间的间距D3、沟槽深度如下表1所示。
形成槽后，进行酸洗和刷涂，并涂上绝缘涂层。表1表示本发明的实施例。
之后，在840℃下进行热处理，测量矫顽力、铁损和绝缘性能并示于在下表1中。
在50Hz、1.7T下测量矫顽力。
磁通密度在1.7Telsa时，测量了频率为50Hz时的铁损值(W17/50)。
绝缘性通过ASTMA717的Franklin Insulation Testet方法测量。
【表1】
如表1所示，在实施例1至4中，适当调整在轧制方向D2上的点状沟槽间距和排列方向(X2方向)的点状沟槽间距D3，获得优异的矫顽力、铁损和绝缘性能。
相反，在比较例1中，在排列方向(X2方向)上的点状沟槽之间的间距D3过窄，实质上与至形成线状沟槽的情况大致相同，矫顽力、铁损、绝缘性较差。
在比较例2中，在排列方向(X2方向)的点状沟槽的间距D3过宽，可确认矫顽力、铁损、绝缘性较差。
本发明能以各种不同方式实施，并不局限于上述的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下能够通过其他具体方式实施本发明。因此，应该理解上述的实施例在所有方面都是示例性的，并不是限制性的。
符号说明
10：取向电工钢板 11：钢板的一面
12：钢板的另一面 20：线状沟槽
30：点状沟槽 40：凝固合金层
50：绝缘膜层

Claims (13)

1.一种取向电工钢板，其包括：
在电工钢板的一面或两面上沿着与轧制方向交叉的方向(X1方向)形成的线状沟槽；以及
在电工钢板的一面或两面上沿着与轧制方向交叉的方向(X2方向)排列的点状沟槽；
沿着轧制方向形成有多个线状沟槽和点状沟槽，
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。
2.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为0.01至9.0mm，所述轧制方向的点状沟槽间距D2为1.8至5.0mm。
3.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
轧制方向上的线状沟槽间的间距D1为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至3倍。
4.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述线状沟槽和点状沟槽形成于钢板的一面上。
5.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述线状沟槽和点状沟槽的深度是钢板厚度的5％至15％。
6.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述线状沟槽地长度方向与点状沟槽的排列方向呈75度至105度角。
7.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述线状沟槽沿着钢板的轧制垂直方向不连续地形成2个至10个。
8.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的所述点状沟槽直径为0.02至0.4mm。
9.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括：
准备取向电工钢板的步骤；
在所述取向电工钢板的一面或两面上通过沿着与轧制方向交叉的方向照射连续振荡频率激光来形成线状沟槽的步骤；
在所述取向电工钢板的一面或两面上通过沿着与轧制方向交叉的方向照射脉冲振荡频率激光来形成点状沟槽的步骤；
通过多次进行线状沟槽形成步骤和点状沟槽形成步骤，沿着轧制方向形成多个线状沟槽和点状沟槽，
所述点状沟槽排列方向(X2方向)的点状沟槽间的间距D3为轧制方向上的点状沟槽间的间距D2的0.02至1.7倍。
10.根据权利要求9所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在形成点状沟槽的步骤中，激光频率(Fq)为20kHz至100kHz。
11.根据权利要求9所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在形成点状沟槽的步骤中，激光占空比为50％以下。
12.根据权利要求9所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在形成线状沟槽的步骤和形成点状沟槽的步骤中，激光能量密度为0.5至2J/mm2。
13.根据权利要求9所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在形成线状沟槽的步骤和形成点状沟槽的步骤中，在钢板轧制垂直方向的激光光束长度为50至750μm，在钢板轧制方向的激光光束宽度为10至30μm。
CN202180085715.XA 2020-12-21 2021-12-16 取向电工钢板及其磁畴细化方法 Pending CN116710578A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200179813A KR102415741B1 (ko) 2020-12-21 2020-12-21 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
KR10-2020-0179813 2020-12-21
PCT/KR2021/019216 WO2022139334A1 (ko) 2020-12-21 2021-12-16 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116710578A true CN116710578A (zh) 2023-09-05

Family

ID=82159670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180085715.XA Pending CN116710578A (zh) 2020-12-21 2021-12-16 取向电工钢板及其磁畴细化方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240024985A1 (zh)
EP (1) EP4266331A4 (zh)
JP (1) JP2024500836A (zh)
KR (1) KR102415741B1 (zh)
CN (1) CN116710578A (zh)
WO (1) WO2022139334A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07320922A (ja) * 1994-03-31 1995-12-08 Kawasaki Steel Corp 鉄損の低い一方向性電磁鋼板
JP5000182B2 (ja) * 2006-04-07 2012-08-15 新日本製鐵株式会社 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法
KR101659350B1 (ko) * 2016-02-11 2016-09-23 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101944899B1 (ko) * 2016-12-22 2019-02-01 주식회사 포스코 방향성 전기강판의 자구미세화 방법
US11551838B2 (en) * 2018-02-08 2023-01-10 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet

Also Published As

Publication number Publication date
KR102415741B1 (ko) 2022-06-30
KR20220089310A (ko) 2022-06-28
EP4266331A1 (en) 2023-10-25
WO2022139334A1 (ko) 2022-06-30
US20240024985A1 (en) 2024-01-25
JP2024500836A (ja) 2024-01-10
EP4266331A4 (en) 2024-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110088308B (zh) 取向电工钢板及其磁畴细化方法
CN101946017B (zh) 低铁损单向性电磁钢板的制造方法
CN102639726B (zh) 低铁损、高磁通密度取向电工钢板
KR20190126089A (ko) 낮은 코어 손실을 갖는 방향성 규소강 및 이의 제조 방법
CN108431245B (zh) 取向电工钢板及其制造方法
JPH11279645A (ja) 低鉄損かつ低磁気歪み一方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPS6254873B2 (zh)
CN111542622B (zh) 取向电工钢板及其磁畴细化方法
JP7440638B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法
JP5256594B2 (ja) 積鉄心変圧器およびその製造方法
JP4384451B2 (ja) 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN114829639B (zh) 取向电工钢板及其磁畴细化方法
CN116710578A (zh) 取向电工钢板及其磁畴细化方法
JP2012057232A (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN112640016B (zh) 取向电工钢板及其磁畴细化方法
JP6947248B1 (ja) 方向性電磁鋼板
CN113166950B (zh) 取向电工钢板及其制造方法
JPH03260020A (ja) 電子ビーム照射による一方向性けい素鋼板の鉄損低減方法
CN116685698A (zh) 方向性电磁钢板及其制造方法
JP7445650B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法
JP7365416B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4437939B2 (ja) 低鉄損一方向性電磁鋼板
JPS61248507A (ja) 非晶質合金積み鉄心の磁性改善方法
JP2005120405A (ja) 積層型鉄心用の方向性電磁鋼板
JP2008057001A (ja) 方向性電磁鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination