取向電工鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種取向電工鋼板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 取向電工鋼板作為變壓器等電子器件的鐵忍材來使用，為減少電子器件的電力損 失且提高效率，使用的鋼板需要具有鐵損少、磁通密度高的磁性。
[0003] 通常，取向電工鋼板是指，通過熱社、冷社和退火工藝在社制方向具有沿UlOK 001〉方向排列的高斯織構(稱"GossTexture")的材料。
[0004]就運類取向電工鋼板而言，{110}<001〉方向越是取向于鐵的磁易軸方向磁性越優 秀。
[0005] 通常，取向電工鋼板的制造通過對經連續鑄造工藝制造的板巧(slab)依序進行熱 社及熱社板退火、冷社、脫碳退火、高溫退火、平坦化退火、絕緣涂層及激光處理而完成。
[0006]為了在電工鋼板10表面形成均勻的溝槽20,需要向電工鋼板10的表面照射連續波 的高功率激光，而且形成經照射激光使基底部烙化的溝槽(groove)20。
[0007]通過使用磁疇細化方法來提高取向電工鋼板的磁性，根據去應力退火之后是否仍 然能夠保持磁疇細化改善效果，將磁疇細化方法分為臨時磁疇細化和永久磁疇細化。
[000引臨時磁疇細化方法是一種通過形成90°疇(Domain)使磁疇細化，藉W最大限度地 減少通過熱能或機械能在表面施加局部壓應力而產生的磁彈性能的磁疇細化技術。
[0009] 臨時磁疇細化技術根據細化磁疇的能源分為激光磁疇細化法、球擦法、依據等離 子或超聲波的磁疇細化法。
[0010] 經熱處理后也可保持鐵損效果的永久磁疇細化方法可分為蝕刻法、漉壓法及激光 法。
[0011]蝕刻法在溶液內通過酸溶液的電化學腐蝕(galvaniccorrosion)反應在鋼板表 面形成溝槽(groove),所W很難控制溝槽形態，而且由于在生產鋼板的中間工藝（脫碳退 火、高溫退火之前)形成溝槽，所W難W確保最終產品的鐵損特性，而且因為使用酸溶液，所 W不夠環保。
[0012] 通過漉的永久磁疇細化方法在漉上加工形成凸起形狀，并通過加壓方法在鋼板上 形成具有一定寬度和深度的溝槽，等溝槽形成之后對鋼板進行退火，從而在溝槽下部生成 再結晶。作為進行磁疇細化的技術，該方法具有很難確保對機械加工的穩定性、基于厚度的 穩定的鐵損W及工藝復雜的缺點。
[0013] 依靠Q-Switch或者脈沖激光的永久磁疇細化方法，通過照射時通過照射部物質的 蒸發來形成溝槽，因此很難確保溝槽形成之后的熱處理前的鐵損改善效率，而且在熱處理 后也只能保持依據簡單溝槽的磁疇細化效果，而不能高速移動鋼板。
[0014] 依靠連續波激光的永久磁疇細化方法，在形成溝槽時只在側壁上形成溝槽部的再 凝固層或者不能均勻地形成在溝槽的前側，從而在溝槽的下側基底部引起過多的變形，因 此具有難W適用于一次再結晶前工藝，而只能適用于需要進行熱處理的卷鐵忍變壓器的鐵 忍的缺點。
[0015] 圖1顯示烙融部過多且形成不均勻再凝固層時的溝槽的截面形狀。溝槽下部的烙 融部過多（a)和形成再凝固層的中屯、部(b)的技術在低速下對鋼板形成溝槽，所W很難在 0.9m/sW上的取向電工鋼板表面形成溝槽，而且無法適用于一次再結晶前的取向電工鋼板 材料，具有凝固層在退火時會妨礙高斯織構成長的缺點。
【發明內容】
[0016] 技術問題
[0017] 本發明的一實施例提供在表面形成溝槽且被磁疇細化的取向電工鋼板。
[0018] 本發明的另一實施例提供在表面形成溝槽且被磁疇細化的取向電工鋼板的制造 方法。
[0019]技術方法
[0020] 根據本發明的一實施例的取向電工鋼板可W是在表面形成溝槽W進行磁疇細化 處理的取向電工鋼板，所述溝槽的散射合金層在再結晶退火過程中侵蝕到高斯織構。
[0021] 根據本發明的另一實施例的取向電工鋼板可W是在表面形成溝槽W進行磁疇細 化處理的取向電工鋼板，所述溝槽的底面的散射合金層(scatteredalloylayer)的厚度 定義為Tb,將所述溝槽的任一末端與所述溝槽底面所形成的距離的1/2位置上的散射合金 層的厚度定義為化，所述TbAl可W為0.2至0.8。
[0022] 所述散射合金層的厚度可W為溝槽深度的4%至12%。
[0023] 所述溝槽的深度可W為電工鋼板厚度的4%至11%。
[0024] 所述溝槽相對于電工鋼板的寬度方向可形成為斜線。
[0025] 所述溝槽相對于電工鋼板的寬度方向可形成為大于0°且小于等于5°。
[0026] 所述溝槽在電工鋼板的寬度方向可間歇地形成3個至6個。
[0027] 根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法包括:提供一次再結晶形成之前 或之后的電工鋼板；W及向所述電工鋼板照射激光的同時，噴射氣體，從而在電工鋼板的表 面上形成溝槽，所述照射的激光的能量密度Ed和激光的掃描速度Vs可W滿足W下條件，
[002引 1.0J/mm2 含Ed< 5.0J/mm2，
[0029] 0.0518mm/]isec<Vs< 0.2mm/]isec。
[0030] 所述噴射的氣體的壓力可W為0.化g/cm2至5.0kg/cm2。
[0031] 所述氣體的噴射方向和激光照射方向可W成0°至50°。
[0032] 在照射所述激光的步驟中，可W相對于所述電工鋼板的寬度方向大于0°且小于等 于5°的角度向所述電工鋼板的表面照射激光束。
[0033] 在照射所述激光的步驟中，電工鋼板的進行速度化可W至少為0.9m/sW上。
[0034] 在照射所述激光的步驟中，電工鋼板的寬度方向的光束長度為dt，電工鋼板的社 制方向的光束長度為L時，所述激光的聚光形態滿足W下條件，
[0035] 0.20<L/dt< 1.0，
[0036] 所述dt可W為50皿W下。
[0037] 在照射所述激光的步驟中，依靠照射所述激光產生的電工鋼板的烙融部形成散射 及再凝固的散射合金層，所述溝槽的底面的散射合金層的厚度定義為Tb,所述溝槽的任一 末端與所述溝槽的底面所形成的距離的1/2位置上的散射合金層的厚度定義為化時，所述TbAl可W為0.2 至0.8。
[0038] 所述散射合金層的厚度可W為溝槽深度的4%至12%。
[0039] 在照射所述激光的步驟中，所述激光相對于電工鋼板的寬度方向W斜線照射。
[0040] 在照射所述激光的步驟中，所述激光相對于電工鋼板的寬度方向可W大于0°且小 于等于5°的角度照射。
[0041] 在照射所述激光的步驟中，所述溝槽在所述電工鋼板的寬度方向上可W間歇地形 成3個至6個。
[0042] 有利效果
[0043] 根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法，由于通過照射高速激光束來形 成溝槽，所W能夠在W0.9m/secW上高速社制的鋼板上形成溝槽。
[0044] 而且，根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法，經激光照射的烙化再凝 固層會均勻地形成，從而最終產品的磁性得到提高。
[0045] 而且，根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法，可W對一次再結晶前或 一次再結晶后的電工鋼板都進行經激光照射的磁疇細化。
[0046] 而且，根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法，即使對一次再結晶前的 電工鋼板進行經激光照射的磁疇細化，在后續熱處理工藝之后也能夠保持鐵損改善效果。
【附圖說明】
[0047] 圖1顯示根據現有技術的磁疇細化法形成于鋼板表面上的溝槽。
[0048] 圖2是在XY平面顯示對鋼板的表面照射激光時形成于鋼板表面上的溝槽的形狀的 附圖。
[0049] 圖3是圖2中示出的連續溝槽的局部30的截面圖(YZ平面）。
【具體實施方式】
[0050] 參照附圖和詳細描述的下列實施例，可W清楚地理解本發明的優點、特征及實現 運些優點和特點的方法。然而，本發明能夠W各種不同方式變形實施，并不局限于下列實施 例。提供下列實施例的目的在于，充分公開本發明W使所屬領域的技術人員對
【發明內容】
有 一個全面的了解，本發明的保護范圍應W權利要求書為準。通篇說明書中相同的附圖標記 表示相同的技術特征。
[0051] 因此，在W下幾個實施例中，對本技術領域習知的技術不進行詳細地描述，W避免 本發明解釋不清楚。如無其他定義，本說明書使用的所有術語(包括技術和科學術語)是本 發明所屬領域的技術人員通常理解的含義。通篇說明書中某部分"包括"某技術特征是指在 沒有相反記載的前提下，并不是排除其他技術特征，而是指還可W包括其他技術特征。另 夕h在沒有特別提及的前提下，單數還包括復數。
[0052] 經激光照射的磁疇細化所形成的溝槽上具有烙融物在鋼板上再凝固的散射合金 層，所述烙融物為通過激光在電工鋼板上烙化的物質。
[0053] 運種散射合金層為大能量組織，當散射合金層分布不均勻時，再結晶退火時會妨 礙高斯織構成長。而且，運類散射合金層分布不均勻時，再結晶退火時不會侵蝕到高斯織構 上，所W會留存有隨機蝕紋(randomtex化ring)，而不是高斯織構，因此對電工鋼板的磁性 帶來壞影響。
[0054]根據本發明一實施例的取向電工鋼板的制造方法，使散射合金層均勻地分布于所 述溝槽上，所述散射合金層為通過激光照射在電工鋼板上烙化的烙融物再凝固于鋼板上的 層，使再結晶退火時散射合金層侵蝕到高斯織構，W提高高斯織構的分數，從而可提供磁性 優秀的取向電工鋼板。
[0055] 通常，取向電工鋼板的制造工藝對板巧(slab)依序進行熱社及熱社板退火、冷社、 脫碳退火(一次再結晶退火）、高溫退火(二次再結晶退火）、平坦化退火、絕緣涂層。
[0056]現有技術中磁疇細化處理在絕緣涂層之后進行，但根據本發明一實施例的取向電 工鋼板的制造方法進行冷社之后，對一次再結晶前或一次再結晶之后的所有電工鋼板都實 施通過激光照射的磁疇細化。
[0057]而且，即使對一次再結晶前的電工鋼板實施經激光照射的磁疇細化，進行后續的 熱處理工藝之后也仍然能保持鐵損改善效果。
[0058]為了提供如上述的基材的取向電工鋼板的制造方法，本發明可提供如下取向電工 鋼板的制造方法。
[0059]根據本發明的一實施例的取向電工鋼板的制造方法包括:提供一次再結晶形成之 前或一次再結晶形成之后的電工鋼板；W及向所述電工鋼板照射激光的同時，噴射氣體，從 而在電工鋼板的表面上形成溝槽。<