BR112013001052B1

BR112013001052B1 - Chapa de aço elétrico de grão orientado

Info

Publication number: BR112013001052B1
Application number: BR112013001052-5A
Authority: BR
Inventors: Hiroi Yamaguchi; Seiji Okabe; Takeshi Omura; Tadashi Nakanishi
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2022-06-07
Also published as: MX357160B; MX2013001112A; JP5998424B2; BR112013001052A2; KR20130025965A; KR101421391B1; US20130133783A1; EP2602344A1; EP2602344B1; WO2012017675A1; JP2012036442A; EP2602344A4; CN103069036B; CN103069036A; US9799432B2

Abstract

CHAPA DE AÇO ELÉTRICA ORIENTADA POR GRÃO. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrica orientada por grão tendo uma estrutura de domínio magnético modificada por introdução de tensão sem um vestígio de tratamento, em que o ruído gerado quando a chapa de aço elétrica orientada por grão é usada laminada em um núcleo de ferro de um transformador é efetivamente reduzido por: ajuste de uma densidade de fluxo magnético B8 a 1,92 T, ou mais alta; em seguida ajuste de uma proporção de largura de domínio magnético média da superfície tratada após tratamento de introdução de tensão Wa para largura de domínio magnético média antes do tratamento de introdução de tensão W0 como Wa/W0 0,4; e ajuste de uma proporção de W a para largura de domínio magnético média da superfície não tratada Wb como Wa/Wb >0,7; e adicionalmente, ajuste de uma proporção de largura média da porção descontínuada de domínio magnético Wd na superfície não tratada para largura média da porção descontínua de domínio magnético Wd na superfície não tratada para largura média da porção descontínua de domínio magnético na superfície tratada resultante de tratamento de introdução de tensão Wc como Wd/Wc > 08; e ajuste de (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico de grão orientado que exibe excelentes propriedades de ruído e, preferivelmente, usada para o material de núcleos de ferro de transformadores.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] As chapas de aço elétrico de grão orientado, que são principalmente usadas como núcleos de ferros de transformadores, são requeridas para terem excelentes propriedades magnéticas, em particular, menos perda de ferro.

[003] Para alcançar este requerimento, é importante que grãos re- cristalizados secundários sejam altamente alinhados na chapa de aço na orientação (110) [001] (ou a orientação Goss), e as impurezas no produto são reduzidas.

[004] Contudo, existem limitações para controlar a orientação do cristal e reduzir as impurezas em termos de equilíbrio com custo de produção, e assim por diante. Portanto, algumas técnicas foram desenvolvidas para introdução de não uniformidade nas superfícies de uma chapa de aço em uma maneira física para reduzir a largura de domínio magnético para menos perda de ferro, a saber, técnicas de refino de domínio magnético.

[005] Por exemplo, JP 57-002252 B (PTL 1) propõe uma técnica para redução de perda de ferro por irradiação de uma chapa de aço de produto final com laser, introdução de uma região de densidade de alto deslocamento linear à camada superficial da chapa de aço e, desse modo, reduzindo a largura de domínio magnético.

[006] Em adição, JP 06-072266 B (PTL 2) propõe uma técnica para controlar a largura de domínio magnético por meio de irradiação de feixe de elétrons . Neste método para redução de perda de ferro por irradiação de feixe de elétrons, varredura de feixe de elétrons pode ser realizada em alta taxa pelo controle de campos magnéticos. Neste método, não existe parte mecanicamente móvel conforme encontrada em um mecanismo de varredura ótica usado em aplicação de laser. Isto é particularmente vantajoso quando se irradia uma série de tiras largas, cada uma tendo uma largura de 1 m ou mais, com feixe de elétron continuamente em alta taxa. Literatura de Patente PTL 1: JP 57-002252 B PTL 2: JP 06-072266 B

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[007] Contudo, mesmo tal chapa de aço elétrico de grão orientado que foi submetida ao tratamento de refino de domínio magnético, conforme descrito acima, pode produzir significante ruído quando montada em um transformador atual. A presente invenção foi desenvolvida em vista das circunstâncias acima descrita.

[008] Um objetivo da presente invenção é propor uma chapa de aço elétrico de grão orientado com perda de ferro reduzida por tratamento de refino de domínio magnético que exibe excelentes propriedades de ruído, e pode reduzir efetivamente o ruído gerado quando usada laminada em um núcleo de ferro de um transformador.

Solução para o Problema

[009] Sabe-se que o ruído de um transformador é causado pelo comportamento magnetoestritivo que ocorre quando uma chapa de aço elétrico é magnetizada. Por exemplo, uma chapa de aço elétrico contendo cerca de 3% em de Si é geralmente alongada ao longo de sua direção de magnetização. Desse modo, quando excitada por corrente alternada, a chapa de aço suporta magnetização alternada que varia o sinal de magnetização entre positivo e negativo ao redor de zero, e, como um resultado, o núcleo de ferro se expande e contrai repetidamente, causando ruído.

[0010] Desde que a vibração magnetoestritiva corresponda aos sinais positivo e negativo de magnetização, a chapa de aço oscilará em um período duas vezes a frequência da excitação de corrente alternada. Quando a chapa de aço é excitada a 50 Hz, a frequência de vibração fundamental da vibração magnetoestritiva será 100 Hz. Contudo, a análise da frequência de ruído do transformador mostra que o ruído do transformador contém muitos componentes harmônicos altos. Em muitos casos, os componentes de frequência de ao redor de 200 Hz a 700 Hz são mais fortes do que o componente de frequência de 100 Hz da frequência fundamental e, desse modo, determina o valor absoluto de ruído.

[0011] Tais componentes harmônicos altos são causados por vários fatores extremamente complicados, incluindo vibração mecânica que depende da forma do núcleo de ferro, vibração de um gabarito para retenção do núcleo de ferro laminado, e assim por diante.

[0012] Em adição a tais componentes harmônicos altos da frequência de vibração fundamental, com relação à vibração magnetoestritiva da própria chapa de aço, a vibração magnetoestritiva observada contém componentes harmônicos altos em outros do que 100 Hz da frequência fundamental mesmo se a chapa de aço é excitada com uma onda se- noidal a 50 Hz, por exemplo. Acredita-se que isto é determinado para uma mudança na estrutura de domínio magnético responsável pelo processo de magnetização de um material magnético macio.

[0013] Consequentemente, os inventores da presente invenção analisaram o comportamento de vibração magnetoestritiva, focalizando na estrutura de domínio magnético da chapa de aço elétrico de grão orientado, um lado da qual foi submetido a tratamento de controle de domínio magnético usando um esquema de irradiação de feixe de elétrons.

[0014] Como um resultado, foi revelado que a partir do ponto de vista de redução de perda de ferro, efeitos suficientes são obtidos pela aplicação de distorção linear em apenas um lado da chapa de aço; contudo, com relação a um ruído do transformador, a saber, vibração mag- netoestritiva, é extremamente importante que efeitos de refino de domínio magnético idênticos sejam obtidos em ambos os lados da chapa de aço.

[0015] Em adição, quando a estrutura de domínio magnético foi observada de ambos os lados da chapa de aço, foi verificado que a largura de domínio magnético na superfície não tratada nem sempre seja a mesma conforme aquela da superfície tratada.

[0016] Em vista do precedente, os inventores da presente invenção efetuaram estudos intensivos no relacionamento entre a proporção das larguras de domínio magnético observadas em ambos os lados da chapa de aço, e o componente de frequência de ruído de um transformador modelo devido ao núcleo de ferro laminado no momento de magnetização alternada do transformador. Como um resultado, foi verificado que existe uma diferença na largura de domínio magnético entre os ambos os lados, existem condições de magnetização diferentes na direção de espessura da chapa. Isto resulta em movimento complicado de paredes de domínio magnético que dividem domínios magnéticos, e, portanto, mais componentes harmônicos altos serão superimpostos na frequência de excitação em proporção à complexidade de movimento de paredes de domínio magnético. Estes componentes harmônicos altos tornam-se um fator que aumenta o ruído porque, em particular, eles es-tão dentro de uma faixa audível do espectro de ruído. Consequentemente, os inventores alcançaram uma descoberta que os componentes harmônicos altos da vibração magnetoestritiva causada pelo movimento de paredes de domínio magnético podem ser diminuídos pela redução da diferença na largura de domínio magnético entre os ambos os lados da chapa de aço, que resulta em menos ruído.

[0017] A presente invenção é baseada nesta descoberta.

[0018] Isto é, o arranjo da presente invenção é resumido conforme segue: [1] Uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo uma densidade de fluxo magnético B8 de 1,92 T, ou mais alta, e tendo uma estrutura de domínio magnético modificada por introdução de tensão sem um vestígio de tratamento, em que uma proporção de uma largura de domínio magnético média em uma superfície tratada após tratamento de introdução de tensão Wa para uma largura de domínio magnético média antes do tratamento de introdução de tensão W0 é Wa/W0 < 0,4, e uma proporção da largura de domínio magnético média Wa para uma largura de domínio magnético média em uma superfície não tratada Wb é Wa/Wb > 0,7, em que uma proporção de uma largura média de uma porção descontínua de domínio magnético na superfície não tratada Wd para uma largura média de uma porção descontínua de domínio magnético na superfície tratada resultante do tratamento de introdução de tensão Wc é Wd/Wc > 0,8, e Wc < 0,35 mm. [2] A chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com o item [1] acima, no qual o tratamento de introdução de tensão é irradiação de feixe de elétrons. [3] A chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com o item [1] acima, no qual o tratamento de introdução de tensão é irradiação de laser contínua. Efeito Vantajoso da Invenção

[0019] De acordo com a presente invenção, uma chapa de aço elétrico de grão orientado com perda de ferro reduzida por introdução de tensão pode produzir menos ruído quando laminada em um transformador, conforme comparada com as técnicas convencionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] A presente invenção será adicionalmente descrita abaixo com referência ao desenho acompanhante, no qual:

[0021] A FIG. 1 ilustra os resultados da observação de domínios magnéticos em uma superfície da chapa de aço.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES

[0022] A presente invenção será especificamente descrita abaixo.

[0023] Com relação ao ruído do transformador, a saber, vibração magnetoestritiva, quanto mais alto o grau de alinhamento de grãos de cristal do material com o eixo fácil de magnetização, menor a amplitude de oscilação. Em particular, para redução do ruído, é efetivo ajustar uma densidade de fluxo magnético B8 a 1,92 T, ou mais alta. Neste particular, se a densidade de fluxo magnético B8 é menor do que 1,92 T, os domínios magnéticos devem realizar movimento rotacional para se alinhar paralelo ao campo magnético de excitação durante o processo de magnetização. Desse modo, esta rotação de magnetização causa uma grande magnetoestrição, que diminui o ruído de um transformador.

[0024] Portanto, na presente invenção, uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo uma densidade de fluxo magnético B8 de 1,92 T, ou mais alta, é usada.

[0025] Em adição, na presente invenção, a estrutura de domínio magnético é modificada por introdução de tensão. Nesta introdução de tensão, contudo, é importante não deixar traços indicativos do tensão sendo introduzido à superfície tratada.

[0026] Conforme aqui usado, o termo "chapa de aço elétrico de grão orientado sem um vestígio de tratamento", significa tal chapa de aço elétrico cuja condição superficial é tal que o revestimento de tensão ori- ginalmente proporcionado não será prejudicado pelo tratamento de introdução de tensão, isto é, qualquer pós-tratamento, tal como novo revestimento, não será requerido. Se o revestimento de tensão é localmente prejudicado por introdução de tensão, a distribuição de estresse originalmente proporcionada pelo revestimento torna-se não uniforme e, desse modo, a forma de onda de vibração magnetoestritiva da chapa de aço é distorcida, que induz superimposição de componentes harmônicos altos. Portanto, isto não é preferível para redução de ruído. Deve ser notado que se um vestígio de tratamento está presente, novo revestimento é realizado, e a chapa de aço é submetida à baixa temperatura de queima para evitar cancelamento da tensão introduzida. Portanto, tal novo revestimento nem oferece efeitos de tensão comparáveis àqueles proporcionados antes do dano do revestimento de tensão, nem bastante para eliminar a não uniformidade na distribuição de estresse.

[0027] Com relação à largura de domínio magnético, uma largura de domínio magnético média antes do tratamento (W0), uma largura de domínio magnético média em uma superfície tratada após o tratamento (Wa), e uma largura de domínio magnético média em uma superfície não tratada após o tratamento (Wb), são calculadas por realização de uma média pesada das larguras de domínio magnético de grãos de cristal individuais dependendo da proporção de área. Em adição, o termo "largura de domínio magnético" significa a largura de domínios magnéticos principais paralelos à direção de laminação. Consequentemente, a medição de largura de domínio magnético é realizada em uma direção transversal (uma direção perpendicular à direção de laminação).

[0028] Neste caso, uma proporção da largura de domínio magnético média após o tratamento para a largura de domínio magnético média antes do tratamento (Wa/W0) necessita ser menos do que 0,4. Se uma proporção da largura de domínio magnético média após o tratamento para a largura de domínio magnético média antes do tratamento Wa/W0 é 0,4 ou mais, o efeito do próprio tratamento de controle de domínio magnético não é bastante, e perda de ferro da chapa de aço não é reduzida suficientemente.

[0029] Em adição, uma proporção entre as larguras de domínio magnético médias nos ambos os lados da chapa de aço (Wa/Wb) necessita ser maior do que 0,7. A proporção entre as larguras de domínio magnético nos ambos os lados Wa/Wb é abaixo de 0,7, as condições de magnetização mais prováveis diferirão na direção da espessura da chapa se a largura de domínio magnético difere entre os ambos os lados, mesmo quando a chapa de aço é excitada com uma onda senoidal sem componentes harmônicos altos. Isto resulta na geração de componentes harmônicos altos e ruído aumentado de um transformador. Em adição, o valor máximo de Wa/Wb é cerca de 1,0.

[0030] O termo "largura média de uma porção descontínua de domínio magnético resultante do tratamento de introdução de tensão", significa a largura de uma porção onde a estrutura de domínio magnético é localmente rompida pela tensão, tipicamente indicando uma porção na qual a estrutura de domínio magnético paralela à direção de lamina- ção é desconectada ou descontinuada. Se a proporção da largura média da porção descontínua de domínio magnético na superfície não tratada Wd para a largura média da porção descontínua de domínio magnético na superfície tratada Wc não satisfaz uma relação de Wd/Wc > 0,8, isto é, se existe uma diferença significante entre as larguras das porções descontínuas nos ambos os lados, existirá uma diferença nas condições de magnetização na direção de espessura da chapa de aço. Isto resulta em uma distorção na forma de onda de vibração magnetoestritiva, que também aumenta o ruído de um transformador. Embora o limite superior de Wd/Wc não necessite ser limitado a um valor particular, o valor máximo deste é cerca de 3,0. Em adição, se Wc < 0,35 mm não é satisfeita, um efeito de redução de perda de ferro suficiente não pode ser obtido devido à estrutura de domínio magnético localmente rompida.

[0031] Em qualquer evento, de modo a reduzir o ruído de um transformador, é efetivo introduzir tensão na direção de espessura da chapa em uma maneira suficientemente uniforme, é necessário proporcionar uma alta densidade de fluxo magnético, para não deixar vestígio de tratamento, para oferecer um efeito significante de reduzir a largura de domínios magnéticos, e reduzir a diferença entre os ambos os lados. Se qualquer destas condições não são encontradas, não é possível reduzir o ruído de um transformador suficientemente.

[0032] O tratamento de introdução de tensão adequado sem um vestígio de tratamento inclui, por exemplo, irradiação de feixe de elétrons, irradiação de laser contínua, e assim por diante. A irradiação é preferivelmente realizada em uma direção transversal à direção de la- minação, preferivelmente a 60° a 90° à direção de l aminação, e o intervalo de irradiação do feixe de elétrons é preferivelmente cerca de 3 a 15 mm. Para alcançar, desse modo, introdução de tensão suficiente de modo a alcançar o lado da superfície não tratada da chapa de aço sem deixar um vestígio de tratamento, no caso de feixe de elétrons, é preferível usar uma corrente maior a uma baixa tensão de aceleração, e é efetivo aplicar feixe de elétrons em modo similar ao ponto ou linear, com uma tensão de aceleração de 5 a 50 kV, corrente de 0,5 a 100 mA, e diâmetro de feixe de 0,01 a 0,5 mm.

[0033] Por outro lado, no caso de laser contínuo, a densidade de energia está preferivelmente na faixa de 100 a 5000 W/mm2, dependendo da taxa de varredura do feixe de laser. Em adição, tal técnica é também efetiva, onde a densidade de energia é mantida constante e mudada periodicamente por modulação. Fontes de excitação efetivas incluem laser de fibra excitado por laser de semicondutor, e assim por diante. Em particular, se o diâmetro de feixe de laser é reduzido a cerca de 0,02 mm, e quando irradiação é realizada na forma de linha tracejada, isto é, na forma de uma linha contínua interrompida a um intervalo constante, uma redução na área da porção introduzida de tensão devido ao diâmetro reduzido pode ser compensada na forma de linhas preferivelmente do que pontos. Este pequeno diâmetro de feixe permite a redução nas larguras Wc e Wd da porção descontínua de domínios magnéticos, bem como a diferença entre elas, e, além disso, a redução na largura de domínios magnéticos Wa e Wb, bem como a diferença entre elas.

[0034] Por exemplo, desde que o laser de pulso tipo comutação Q deixa um vestígio de tratamento, a tensão de revestimento localmente prejudicada conduz a vibração magnetoestritiva não uniforme. Em adição, enquanto que a irradiação de jato de plasma não deixa vestígio de tratamento, isto causa uma diferença maior na largura de domínio magnético e na largura de porção descontínua de domínio magnético entre a superfície tratada e a superfície não tratada, que é difícil de reduzir dentro da faixa preferida da presente invenção.

[0035] A largura de domínio magnético da superfície tratada pode ser principalmente ajustada pelo controle da intensidade de energia de irradiação. Em adição, a diferença na largura de domínio magnético entre a superfície tratada e a superfície não tratada pode ser ajustada pelo controle da distribuição de densidade de energia de irradiação. Isto é, esta diferença pode ser ajustada pelo controle da profundidade e faixa de energia incidental, enquanto que a comutação entre dentro e fora de foco através de ajuste de foco de feixe.

[0036] Similarmente, a largura da porção descontínua de domínio magnético da superfície tratada e a largura da porção descontínua de domínio magnético da superfície não tratada podem também serem ajustadas pelo controle da profundidade e faixa de energia incidental, enquanto que controlam a intensidade de energia de irradiação, realizando ajuste de foco, e assim por diante.

[0037] Em seguida, as condições de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com a presente invenção, serão especificamente descritas abaixo.

[0038] Na presente invenção, uma placa de uma chapa de aço elétrico de grão orientado pode ter qualquer composição química que permite recristalização secundária.

[0039] Em adição, se um inibidor, por exemplo, um inibidor à base de AlN é usado, Al e N podem estar contidos em uma quantidade apropriada, respectivamente, pelo que se um inibidor à base de MnS/MnSe é usado, Mn e Se e/ou S podem estar contidos em uma quantidade apropriada, respectivamente. Naturalmente, estes inibidores podem também serem usados em combinação. Neste caso, teores preferidos de Al, N, S e Se são: Al: 0,01 a 0,065% em massa; N: 0,005 a 0,012% em massa; S: 0,005 a 0,03% em massa; e Se: 0,005 a 0,03% em massa, respectivamente.

[0040] Adicionalmente, a presente invenção é também aplicável a uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo teores limitados de Al, N, S e Se sem uso de um inibidor.

[0041] Neste caso, as quantidades de Al, N, S e Se são preferivelmente limitadas a: Al: 100 de massa ppm ou menos: N: 50 massa ppm ou menos; S: 50 massa ppm ou menos; e Se: 50 massa ppm ou menos, respectivamente.

[0042] Os elementos básicos, e outros elementos opcionalmente adicionados da placa para uma chapa de aço elétrico de grão orientado da presente invenção, serão especificamente descritos abaixo. < C: 0,08% em massa ou menos >

[0043] C é adicionado para aperfeiçoar a textura de uma chapa laminada a quente. Contudo, o teor de C que excede 0,08% em massa aumenta a carga para reduzir o teor de C para 50 massa ppm ou menos, onde envelhecimento magnético não ocorrerá durante o processo de produção. Desse modo, o teor de C é preferivelmente 0,08% em massa ou menos. Além disso, não é necessário ajustar um limite inferior particular para teor de C porque a recristalização secundária é incapacitada por um material sem conter C. < Si: 2,0 a 8,0% em massa >

[0044] Si é um elemento que é útil para aumentar a resistência elétrica de aço e aperfeiçoar a perda de ferro. O teor de Si de 2,0 massa % ou mais tem um efeito particularmente bom na redução de perda de ferro. Por outro lado, o teor de Si de 8,0% em massa ou menos pode oferecer formabilidade particularmente boa e densidade de fluxo magnético. Desse modo, o teor de Si está preferivelmente dentro de uma faixa de 2,0 a 8,0% em massa. < Mn: 0,005 a 1,0% em massa >

[0045] Mn é um elemento que é necessário para aperfeiçoar a for- mabilidade a quente. Contudo, um teor de Mn menor do que 0,005% em massa tem um efeito de adição menor. Por outro lado, o teor de Mn de 1,0% em massa ou menos proporciona uma densidade de fluxo magnético particularmente boa à chapa de produto. Desse modo, o teor de Mn está preferivelmente dentro de uma faixa de 0,005 a 1,0% em massa.

[0046] Adicionalmente, em adição aos elementos acima, a placa pode também conter os seguintes elementos como elementos para aperfeiçoar as propriedades magnéticas: pelo menos um elemento selecionado de: Ni: 0,03 a 1,50% em massa; Sn: 0,01 a 1,50% em massa; Sb: 0,005 a 1,50% em massa; Cu: 0,03 a 3,0% em massa; P: 0,03 a 0,50% em massa; Mo: 0,005 a 0,10% em massa; e Cr: 0,03 a 1,50% em massa.

[0047] Ni é um elemento que é útil para aperfeiçoamento adicional da textura de uma chapa laminada a quente para obter propriedades magnéticas ainda mais aperfeiçoadas. Contudo, o teor de Ni de menos do que 0,03% em massa é menos efetivo no aperfeiçoamento de propriedades magnéticas, pelo que o teor de Ni de 1,5% em massa ou menos aumenta, em particular, a estabilidade de recristalização secundária, e proporciona propriedades magnéticas ainda mais aperfeiçoadas. Desse modo, o teor de Ni está preferivelmente dentro de uma faixa de 0,03 a 1,5% em massa.

[0048] Em adição, Sn, Sb, Cu, P, Mo e Cr são elementos que são úteis para aperfeiçoamento das propriedades magnéticas, respectivamente. Contudo, se qualquer destes elementos está contido em uma quantidade menor do que seu limite inferior descrito acima, ele é menos efetivo para aperfeiçoamento das propriedades magnéticas, pelo que se contido em uma quantidade igual a ou menor do que seu limite superior descrito acima, ele dá o melhor crescimento de grãos recristalizados secundários. Desse modo, cada um destes elementos está preferivelmente contido em uma quantidade dentro da faixa acima descrita.

[0049] O equilíbrio outro do que os elementos acima descritos é pre-ferivelmente Fe e impurezas incidentais que são incorporadas durante o processo de produção.

[0050] Em seguida, a placa tendo a composição química acima descrita é submetida a aquecimento antes de laminação a quente em uma maneira convencional. Contudo, a placa pode também ser submetida à laminação a quente diretamente após fundição, sem ser submetida a aquecimento. No caso de uma placa delgada, ela pode ser submetida a laminação a quente, ou proceder à etapa subsequente, omitindo-se a laminação a quente. Adicionalmente, a chapa laminada a quente é opcionalmente submetida a recozimento de chapa laminada a quente. Uma proposta principal do recozimento de chapa laminada a quente é aperfeiçoar as propriedades magnéticas por dissolução da textura de faixa gerada pela laminação a quente, para obter uma textura de recris- talização primária de grãos uniformemente dimensionados, e, desse modo, desenvolvendo, adicionalmente, uma textura de Goss durante re- cozimento de recristalização secundária. Neste momento, de modo a obter uma textura de Goss altamente desenvolvida em uma chapa de produto, uma temperatura de recozimento de chapa laminada está preferivelmente na faixa de 800°C a 1100°C. Se uma tem peratura de reco- zimento de chapa laminada é mais baixa do que 800°C , permanece uma textura de faixa resultante da laminação a quente, que torna difícil obter uma textura de recristalização primária de grãos uniformemente dimensionados, e impede um aperfeiçoamento desejado de recristalização secundária. Por outro lado, se uma temperatura de recozimento de chapa laminada excede 1100°C, o tamanho de grão após o re cozimento de chapa laminada a quente torna-se muito mais grosseiro, que torna difícil obter uma textura de recristalização primária de grãos uniformemente dimensionados.

[0051] Após o recozimento de chapa laminada a quente, a chapa é submetida à laminação a frio uma vez, ou duas vezes ou mais, com recozimento intermediário realizado entre elas, seguido por descarburi- zação (combinada com recozimento de recristalização), e aplicação de um separador de recozimento à chapa. Após a aplicação do separador de recozimento, a chapa é submetida a recozimento final para proposta de recristalização secundária e formação de uma película de forsterita (uma película composta principalmente de Mg2SiO4).

[0052] O separador de recozimento é preferivelmente composto de MgO de modo a formar uma película de forsterita. Conforme aqui usado, a frase "composta principalmente de MgO" implica que qualquer composto bem conhecido para o separador de recozimento e qualquer composto de aperfeiçoamento de propriedade outro do que MgO pode estar contido dentro de uma faixa sem interferir com a formação de uma película de forsterita pretendida pela invenção.

[0053] Após o recozimento final, é efetivo submeter a chapa a reco- zimento de achatamento opcionalmente para corrigir a forma da mesma. De acordo com a presente invenção, revestimento de isolamento é aplicado às superfícies da chapa de aço antes ou após o recozimento de achatamento. Conforme aqui usado, este revestimento de isolamento significa tal revestimento que pode aplicar tensão à chapa de aço para reduzir a perda de ferro (daqui por diante referido como revestimento de tensão). O revestimento de tensão inclui revestimento inorgânico contendo sílica e revestimento cerâmico por deposição de vapor físico, deposição de vapor químico, e assim por diante.

[0054] A presente invenção envolve irradiação de uma superfície da chapa de aço elétrico de grão orientado acima mencionada após o revestimento de tensão com feixe de elétrons ou laser contínuo, e, desse modo, aplicando refino de domínio magnético à chapa de aço elétrico de grão orientado.

EXEMPLOS Exemplo 1

[0055] Chapas laminadas a frio contendo 3% em massa de Si, cada uma da qual tendo sido laminada a uma espessura de chapa final de 0,23 mm, foram submetidas à descarburização/recozimento de recrista- lização primária. Em seguida, um separador de recozimento, composto principalmente de MgO, foi aplicado à cada chapa. Subsequentemente, cada chapa foi submetida a recozimento final incluindo um processo de recristalização secundária e um processo de purificação, pelo que uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo uma película de forsterita foi obtida. Neste momento, o valor da densidade de fluxo magnético B8 foi mudado na faixa de 1,90 a 1,95 T, enquanto que mudando os aditivos a serem adicionados ao separador de recozimento para uso no recozi- mento de recristalização secundária.

[0056] Em seguida, um revestimento composto de 50% de sílica co- loidal e fosfato de magnésio foi aplicado a cada chapa de aço, que, por sua vez, foi cozida a 850°C para formar revestimento de tensão.

[0057] Em seguida, cada chapa de aço foi colocada em uma câmara de vácuo a 0,1 Pa, onde um lado da chapa de aço foi irradiado com feixe de elétrons em uma direção perpendicular à direção de laminação, enquanto que mantendo a tensão de aceleração constante a 40 kV, e mudando a corrente de feixe na faixa de 1 a 10 mA. Com relação à chapa de aço antes e após a irradiação de feixe de elétrons, os domínios magnéticos na superfície tratada e na superfície não tratada foram observados pelo método de Bitter para medir uma largura de domínio magnético média, bem como larguras médias de porções descontínuas de domínios magnéticos na superfície tratada e na superfície não tratada. Os resultados da observação dos domínios magnéticos nas superfícies da chapa de aço são esquematicamente mostrados na FIG. 1. Em adição, com relação ao vestígio de irradiação, observação microscópica ótica foi efetuada para determinar se o ferro base foi exposto devido ao dano da película de revestimento de isolamento.

[0058] Cada uma das amostras resultantes foi cisalhada em peças de material tendo borda chanfrada, cada uma baseada em uma forma trapezoidal com largura = 100 mm, lado mais curto = 300 mm e lado longo = 500 mm, e as peças trapezoidais resultantes foram laminadas em um transformador de três fases pesando cerca de 21 kg. O método de laminação foi conforme segue: conjuntos de duas chapas foram laminados em cinco etapas usando um esquema de junta de volta de etapa. Um microfone de capacitor foi usado para medir o ruído de cada transformador quando excitado a 1,7 T e 50 Hz. Como peso de frequência, um peso de frequência de escala A foi realizado. O ruído medido do transformador é resumido na Tabela 1, junto com a densidade de fluxo magnético B8, a ausência ou presença de vestígio de irradiação, e outros parâmetros da estrutura de domínio magnético de cada chapa de aço. Neste caso, o ruído do transformador de 40,0 dBA ou menos pode ser considerado como baixo ruído.

[0059] Conforme mostrado na Tabela 1, Os Exemplos da Invenção indicados por IDs 2, 6 e 9 têm valores de ruído tão baixo quanto 40,0 dBA, ou menos.

[0060] Em contraste, nenhum destes Exemplos Comparativos tem um valor de ruído satisfatório que está fora do escopo da presente invenção em relação ao vestígio de irradiação, à proporção da largura de domínio magnético após o tratamento para a largura de domínio magnético antes do tratamento, à diferença entre ambos os lados, e assim por diante. Em adição, quando B8 é menor do que 1,92 T (como em ID 1), um valor de ruído satisfatório não pode ser obtido.

[0061] Deve ser notado que as amostras de chapa de aço indicadas por IDs 3, 7 e 10, com vestígio de tratamento rotulado "presente" na Tabela 1, representa os casos onde a condição de irradiação de feixe de elétrons (neste caso, valor de corrente de feixe) foi tão alta que ela foi além de uma faixa aceitável.

Exemplo 2

[0062] Chapas laminadas á frio contendo 3% em massa de Si, cada uma da qual tendo sido laminada a uma espessura de chapa final de 0,23 mm, foram submetidas à descarburização/recozimento de recrista- lização primária. Em seguida, um separador de recozimento composto principalmente de MgO foi aplicado à cada chapa. Subsequentemente, cada chapa foi submetida a recozimento final incluindo um processo de recristalização secundária e um processo de purificação, pelo que uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo uma película de forsterita foi obtida. Neste momento, o valor da densidade de fluxo magnético B8 foi mudado na faixa de 1,91 a 1,94 T, enquanto que muda a temperatura de recozimento de recristalização primária.

[0063] Em seguida, um revestimento de isolamento composto de 60% de sílica coloidal e fosfato de alumínio foi aplicado a cada chapa de aço, que, por sua vez, foi cozida a 800°C para formar revestimento de tensão.

[0064] Em seguida, um lado de cada chapa de aço foi submetido a tratamento de refino de domínio magnético tal que ele foi irradiado com laser de fibra contínua em uma direção perpendicular à direção de lami- nação. Neste momento, a densidade de energia foi modulada e irradiação foi realizada sob condições diferentes, enquanto que muda a proporção de taxa da modulação, bem como os valores de energia máxima e mínima. Com relação à chapa de aço antes e após a irradiação de laser, os domínios magnéticos na superfície tratada e na superfície não tratada foram observados pelo método de Bitter para medir uma largura de domínio magnético média e uma largura média de porções descontínuas de domínios magnéticos na superfície tratada e na superfície não tratada. Em adição, com relação aos vestígios de irradiação, observação microscópica ótica foi efetuada para determinar se o ferro base foi exposto devido ao dano da película de revestimento de isolamento.

[0065] Cada uma das amostras resultantes foi cisalhada em peças de material tendo borda chanfrada, cada uma baseada em uma forma trapezoidal com largura = 100 mm, lado curto = 300 mm e lado longo = 500 mm, e as peças trapezoidais resultantes foram laminadas em um transformador de fase única que pesa cerca de 18 kg. O método de laminação foi conforme segue: conjuntos de dias chapas foram lamina-dos usando um esquema de junta de volta alternada. Um microfone de capacitor foi usado para medir o ruído de um transformador quando ex-citado a 1,7 T e 50 Hz. Um peso de frequência de escala A foi realizado como peso de frequência para sensação auditiva.

[0066] O ruído medido do transformador é resumido na Tabela 2, junto com a densidade de fluxo magnético B8, a ausência ou presença de vestígios de irradiação e outros parâmetros da estrutura de domínio magnético de cada chapa de aço. Neste caso, é considerado que o ruído do transformador de 35,0 dBA ou menos representa baixo ruído.

[0067] Conforme mostrado na Tabela 2, os Exemplos da Invenção indicados por IDs 3, 6 e 10 têm valores de ruído tão baixo quanto 35,0 dBA, ou menos.

[0068] Em contraste, nenhum destes Exemplos Comparativos tem um valor de ruído satisfatório que estão fora do escopo da presente invenção em relação ao vestígio de irradiação, à proporção da largura de domínio magnético após o tratamento para a largura de domínio magnético antes do tratamento, à diferença entre ambos os lados, e assim por diante. Em adição, quando B8 é menor do que 1,92 T (como no ID 2), um nível de ruído satisfatório não pode ser obtido.

[0069] Deve ser notado que as amostras de chapa de aço indicadas pelas IDs 7 e 9, com vestígio de tratamento rotulado "presente" na Ta-bela 2, representam os casos onde a condição de irradiação de laser contínua (neste caso, densidade de energia) foi tão alta que ela estava além de uma faixa aceitável.

Claims

1. Chapa de aço elétrico de grão orientado, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço compreende uma película de forsterita e um revestimento de isolamento localizado sobre a película de forste- rita e tendo uma densidade de fluxo magnético B8 de 1,92 T ou mais alta e uma estrutura de domínio magnético modificada por introdução de tensão na ausência de um vestígio de tratamento, em que uma proporção de uma largura de domínio magné-tico média em uma superfície tratada após tratamento de introdução de tensão Wa para uma largura de domínio magnético média antes do tra-tamento de introdução de tensão W0 é Wa/W0 < 0,4, e uma proporção da largura de domínio magnético média Wa para uma largura de domínio magnético média em uma superfície não tratada Wb é Wa/Wb > 0,7, e em que uma proporção de uma largura média de uma por-ção descontínua de domínio magnético na superfície não tratada Wd para uma largura média de uma porção descontínua de domínio magnético na superfície tratada resultante do tratamento de introdução de tensão Wc é Wd/Wc > 0,8, e Wc < 0,35 mm.

2. Chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tratamento de intro-dução de tensão é irradiação de feixe de elétrons.

3. Chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tratamento de intro-dução de tensão é irradiação de laser contínua.