MX2012014882A - Hoja de acero electrica de granos orientados y metodo para su fabricacion. - Google Patents

Hoja de acero electrica de granos orientados y metodo para su fabricacion.

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Yamaguchi Hiroi
Okabe Seiji
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Abstract

De acuerdo con la presente invención, es posible obtener una hoja de acero eléctrica de granos orientados sometida a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser o irradiación de electrones y que muestre excelentes propiedades de ruido bajo y propiedades de pérdida baja de hierro cuando se ensambla en un dispositivo de transformador real, estableciendo: la tensión total (A) en la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión para que sea igual o mayor a 10.0 MPa; estableciendo la tensión total (3) en una dirección ortogonal a la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión para que sea igual o mayor a 5.0 MPa; y estableciendo la tensión total (A) y la tensión total (B) para satisfacer una fórmula que se muestra abajo: 1.0 = A/B = 5.0.

Description

HOJA DE ACERO ELÉCTRICA DE GRANOS ORIENTADOS Y MÉTODO PARA SU FABRICACIÓN CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una hoja de acero eléctrica de granos orientados para su uso en un material de núcleo de hierro de un transformador o similar y a un método para fabricar la hoja de acero eléctrica de granos orientados.
TÉCNICA ANTERIOR Una hoja de acero eléctrica de granos orientados se utiliza principalmente como un núcleo de hierro de un transformador y requiere mostrar características superiores de magnetización, por ejemplo, baja pérdida de hierro en particular.
A este respecto, es importante alinear o acumular de gran manera los granos secundarios recristalizados de una hoja de acero en orientación de (110) [001], es decir, lo que se conoce como "orientación de Goss", y reducir las impurezas en un producto de hoja de acero. Sin embargo, hay restricciones en el control de los granos de cristal y en la reducción de las impurezas, en vista del costo de producción. De acuerdo con ello, se ha desarrollado una técnica de introducción de no uniformidad en una superficie de una hoja de acero al través de medios físicos, para subdividir el ancho de un dominio magnético para reducir la pérdida de hierro, es decir, la técnica de refinamiento del dominio magnético.
Por ejemplo, la Patente JP-B 57-002252 propone una técnica de irradiación con láser de una hoja de acero, como un producto terminado, para introducir regiones de densidad con alta dislocación en la capa de superficie de la hoja de acero, estrechando con ello los anchos del dominio magnético y reduciendo la pérdida de hierro de la hoja de acero. La técnica de refinamiento del dominio magnético usando irradiación de láser fue después mejorada (ver la Patente JP-A 2006-117964, la Patente JP-A 10-204533, la Patente JP-A 11-279645 y similares), de modo que puede obtenerse una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tenga buenas propiedades de pérdida de hierro.
Además, la Patente JP-B 06-072266 propone una técnica para controlar los anchos del dominio magnético mediante la irradiación de un haz de electrones.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas a resolver por la invención Sin embargo, hay un problema en que, cuando esos diversos tipos de hoja de acero eléctrica de granos orientados como se describen arriba, sometidos a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de las hojas de acero con láser o haz de electrones, se ensamblan cada una en dispositivos reales de transformadores, estos transformadores hacen más ruido que una hoja de acero eléctrica de granos orientados no sometida a refinamiento del dominio magnético. Además surge otro problema en el hecho de que la pérdida de hierro de un dispositivo de transformador real mejora fuertemente después de todo, aunque la pérdida de hierro de una hoja de acero eléctrica de granos orientados como un material de núcleo de hierro haya sido reducida mediante refinamiento del dominio magnético al través de irradiación de láser o haz de electrones, es decir, un problema de "factor de construcción" (BF) extremadamente pobre.
MEDIOS PARA RESOLVER EL PROBLEMA La presente invención ha sido diseñada en vista de la situación arriba descrita, y un objeto de la misma es proporcionar una hoja de acero eléctrica de granos orientados que, cuando se ensamble en un dispositivo de transformador real, muestre excelentes propiedades de ruido bajo y de pérdida baja de hierro, y un método ventajoso para fabricar la hoja de acero eléctrica de granos orientados .
Específicamente, las modalidades principales de la presente invención son las siguientes. [1] una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento de forsterita y recubrimiento de tensión sobre una de sus superficies y que se ha sometido a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser, donde: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 10.0 Pa y la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 5.0 MPa; y la tensión total en la dirección del rolado y la tensión total en la dirección ortogonal a la dirección del rolado satisfacen una fórmula que se muestra abajo. 1.0 < A/B < 5.0 A: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión.
B: la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión [2] una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento de forsterita y recubrimiento de tensión sobre una de sus superficies y que se ha sometido a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación con haz de electrones, donde: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 10.0 MPa y la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 5.0 MPa; y la tensión total en la dirección del rolado y la tensión total en la dirección ortogonal a la dirección del rolado satisfacen una fórmula que se muestra abajo. 1.0 < A/B < 5.0 A: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión B: la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión [3] un método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados, que comprende: rolar una placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados para obtener una hoja de acero con grosor final de la hoja; someter a la hoja de acero a templado por descarburación; luego recubrir una superficie de la hoja de acero con separador de templado principalmente compuesto de gO; someter a la hoja de acero así recubierta al templado final; proporcionar recubrimiento de tensión a la hoja de acero; y someter a la hoja de acero a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser ya sea después del templado final o de la provisión del recubrimiento de tensión, donde el método también comprende: (1) establecer el peso del recubrimiento del separador de templado para que sea de al menos 10.0 g/m2; (2) establecer la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero es enrollada después de ser recubierta con el separador de templado, para que esté en la variación de 30 N/mm2 a 150 N/mm2; y (3) ajustar de manera controlable la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final hasta 700 °C para que sea de 50 °C/hora o menos. [4] un método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados, que comprende: rolar una placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados para obtener una hoja de acero con grosor final de la hoja; someter a la hoja de acero a templado por descarburación; luego recubrir una superficie de la hoja de acero con separador de templado principalmente compuesto de MgO; someter a la hoja de acero así recubierta al templado final; proporcionar recubrimiento de tensión a la hoja de acero; y someter a la hoja de acero a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación con haz de electrones ya sea después del templado final o de la provisión del recubrimiento de tensión, donde el método también comprende: (1) establecer el peso del recubrimiento del separador de templado para que sea de al menos 10.0 g/rn2; (2) establecer la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero es enrollada después de ser recubierta con el separador de templado para que esté en la variación de 30 N/mm2 a 150 N/mm2; y (3) ajustar de manera controlable la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final hasta 700 °C para que sea de 50 °C/hora o menos. [5] El método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados de los puntos [3] o [4] anteriores, que además comprende someter a la placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados a rolado en caliente, opcionalmente templado en banda caliente, y ya sea una operación de rolado en frió o al menos dos operaciones de rolado en frío con templado intermedio entre ambas para obtener una hoja de acero que tenga el grosor final de la hoja.
EFECTO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, es posible mantener de manera efectiva un efecto excelente de reducción de la pérdida de hierro al través del refinamiento del dominio magnético usando láser/haz de electrones, demostrado por una hoja de acero, en un dispositivo resultante de transformador real, también, donde puede obtenerse una hoja de acero eléctrica de granos orientados que muestra, cuando se ensambla en un dispositivo de transformador real, excelentes propiedades de ruido bajo y propiedades de baja pérdida de hierro.
MEJOR MODALIDAD PARA REALIZAR LA INVENCIÓN La presente invención se describirá al detalla a continuación.
La tensión impartida a una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento de forsterita (un recubrimiento principalmente compuesto de Mg2Si04) y que se ha sometido a refinamiento del dominio magnético por láser o irradiación con haz de electrones se controla específicamente en la presente invención con objeto de evitar, en un dispositivo de transformador real que use la hoja de acero eléctrica de granos orientados, que aumente el ruido hecho por el dispositivo de transformador real y que se deteriore el "factor de construcción" .
Cuando una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento de forsterita se somete a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser o irradiación con haz de electrones, las propiedades restrictivas del magnetismo de la hoja de acero tienden a deteriorarse, porque el recubrimiento de forsterita se daña por el esfuerzo térmico causado por la irradiación con el láser/el haz de electrones. Los inventores de la presente invención realizaron por lo tanto diversos estudios sobre las medidas por tomar para evitar que las propiedades restrictivas del magnetismo se deterioren por el refinamiento del dominio magnético, e investigaron al detalle la tensión impartida a una hoja de acero, en particular. Como resultado, se ha descubierto que impartir a una hoja de acero tensiones de al menos 5.0 Pa en la dirección del rolado y en una dirección ortogonal a la dirección del rolado (dirección ortogonal a la dirección del rolado que se mencionará en adelante como "dirección transversal"), respectivamente, previene de manera efectiva que se deterioren las propiedades ' restrictivas del magnetismo .
Las tensiones impartidas mediante el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión se utilizan como medios para impartir a una hoja de acero las tensiones, en la presente invención.
Específicamente, el efecto antes mencionado de evitar el deterioro de las propiedades restrictivas del magnetismo de una hoja de acero, puede esperarse estableciendo que la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, sea de al menos 5.0 MPa y también ajustando la tensión total en la dirección transversal, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, para que sea de al menos 5.0 MPa. La tensión total en dirección transversal se hace que sea de al menos 5.0 MPa, principalmente aumentando la tensión impartida por el recubrimiento de forsterita, porque el recubrimiento de tensión por lo general no contribuye tanto para un incremento de la tensión en la dirección transversal .
Cuando se evalúa como un producto la propia pérdida de hierro de una hoja de acero eléctrica de granos orientados, el aumento de la tensión en la dirección del rolado es suficiente para mejorarlas propiedades de pérdida de hierro de la hoja de acero, porque el flujo de magnetización de la hoja de acero se constituye sólo por componentes en la dirección del rolado. Sin embargo, cuando esa hoja de acero eléctrica de granos orientados como se describe arriba, es ensamblada en un dispositivo de transformador real, el flujo de magnetización del dispositivo de transformador real tiene componentes en la dirección transversal, asi como componentes en la dirección del rolado. De acuerdo con ello, la tensión en la dirección transversal, así como la tensión en la dirección del rolado, afectan la pérdida de hierro del dispositivo de transformador real.
En vista de ello, la relación óptima de tensión se determina en términos de una relación de los componentes en la dirección del rolado con respecto de los componentes en la dirección transversal del flujo de magnetización en la presente invención. Específicamente, debe satisfacerse una relación que se muestra en la fórmula (1) de abajo. 1.0 < A/B < 5.0 (1) A: la tensión total en la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión B: la tensión total en dirección transversal que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión En un caso en el cual un valor absoluto de la tensión impartida a una hoja de acero sea relativamente bajo, la pérdida de hierro aún se deteriora, incluso si se satisface la relación de la fórmula (1) . Los inventores de la presente invención estudiaron por lo tanto los valores preferibles de la tensión en la dirección del rolado y en la dirección transversal, respectivamente, y descubrieron que la tensión total del recubrimiento de forsterita y del recubrimiento de tensión de 5.0 MPa o más es suficiente en la dirección transversal, pero que se requiere la tensión total de recubrimiento de forsterita y del recubrimiento de tensión de al menos 10.0 MPa, en la dirección del rolado.
La tensión total del recubrimiento de forsterita y del recubrimiento de tensión se determina como sigue, en la presente invención.
La tensión total del recubrimiento de forsterita y del recubrimiento de tensión de una hoja de acero se determina: cortando de la hoja de acero una muestra (280 mm en la dirección del rolado x 30 mm en dirección transversal) cuando se va a medir la tensión en la dirección del rolado y una muestra (280 mm en dirección transversal x 30 mm en la dirección del rolado) cuando se va a medir la tensión en la dirección transversal; removiendo el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión de una superficie de cada una de las muestras; midiendo una magnitud de desviación de la hoja de acero antes de remover el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión y una magnitud de desviación después de la remoción del recubrimiento de forsterita y del recubrimiento de tensión, para cada muestra; y convertir la diferencia entre las dos magnitudes de desviación asi obtenidas, a tensión del recubrimiento (s) , de acuerdo con la fórmula de conversión (2) de abajo.
La tensión del recubrimiento determinada mediante este método representa la tensión impartida a una superficie de muestra de la que no se han removido el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión. Considerando que la tensión se imparte a las respectivas superficies de cada muestra, la tensión de recubrimiento de la hoja de acero se midió de hecho: preparando dos muestras para cada dirección (rolado/transversal) ; determinando la tensión de recubrimiento en cada dirección para una superficie, para cada una de las muestras, de acuerdo con el método antes mencionado; y calculando el promedio de los valores de tensión de recubrimiento de las dos muestras y considerando el promedio como la tensión de recubrimiento correspondiente de la hoja de acero. s = Ed · (a2 - ai) / í2 (2) s: tensión de recubrimiento ( Pa) E: módulo de Young de una hoja de acero = 143 (GPa) l : longitud de desviación medida (mm) ai: magnitud de la desviación antes de la remoción de los recubrimientos (mm) a2: magnitud de la desviación después de la remoción de los recubrimientos (mm) d: grosor de la hoja de acero (mm) Enseguida, se describirán al detalle las condiciones de fabricación de la hoja de acero eléctrica de granos orientados de la presente invención.
El tipo de composición química de una placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados no se restringe en particular en tanto que la composición química permita que proceda la recristalización secundaria y puede emplearse sin problema cualquier composición conocida de una hoja de acero eléctrica de granos orientados en la presente invención.
La composición química puede contener cantidades apropiadas de Al y N en un caso en el cual se utilice un inhibidor, por ejemplo, un inhibidor a base de A1N, o en el que se utilicen las cantidades apropiadas de Mn y Se y/o S en un caso en el que se utilice un inhibidor a base de MnS-MnSe. Por supuesto, pueden usarse en combinación ambos del inhibidor a base de A1N y del inhibidor a base de MnS'MnSe. Cuando los inhibidores se usan como se describió arriba, los contenidos de Al, N, S y Se son, de preferencia, Al: 0.01% por masa a 0.065% por masa, N: 0.005% por masa a 0.012% por masa, S: 0.005% por masa a 0.03% por masa, y Se: 0.005% por masa a 0.03% por masa, respectivamente .
La presente invención también es aplicable a una hoja de acero eléctrica de granos orientados sin el uso de cualquier inhibidor, que tenga contenidos restringidos de Al, N, S, Se.
En el caso de una hoja de acero eléctrica de granos orientados fabricada mediante procesos sin inhibidores como se describió antes, los contenidos de Al, N, S y Se, se suprimen de preferencia a Al: 100 ppm por masa o menos, N: 50 ppm por masa o menos, S: 50 ppm por masa o menos, y Se: 50 ppm por masa o menos, respectivamente .
Los componentes básicos preferibles, y otros componentes que se agregarán opcionalmente, de una placa para la hoja de acero eléctrica de granos orientados de la presente invención, se describirán abajo al detalle.
C: 0.08% por masa o menos El carbono se agrega para mejorar la microestructura de una hoja de acero rolada en caliente. El contenido de carbono en la placa es de preferencia de 0.08% por masa o menos porque el contenido de carbono que exceda de 0.08% por masa incrementa la carga de reducir el contenido de carbono a 50 ppm por masa al cual se evita de manera confiable el envejecimiento magnético durante el proceso de fabricación. El limite inferior del contenido de carbono en la placa no necesita establecerse de manera particular porque la recristalización secundaria es posible en un material que no contenga carbono.
Si: 2.0% por masa a 8.0% por masa El silicio es un elemento que aumenta de manera efectiva la resistencia eléctrica del acero para mejorar las propiedades de pérdida de hierro del mismo. El contenido de silicio en la placa, igual o mayor a 2.0% por masa, asegura un efecto particularmente bueno de reducción de la pérdida de hierro. Por otra parte, el contenido de Si en la placa igual o menor a 8.0% por masa, asegura en particular una excelente capacidad de formación del acero y la densidad de flujo magnético de una hoja de acero resultante. De acuerdo con ello, el contenido de Si en la placa está de preferencia en la variación de 2.0% por masa a 8.0% por masa .
Mn: 0.005% por masa a 1.0% por masa El manganeso es un elemento que logra de manera ventajosa una buena capacidad de formado en caliente de una hoja de acero. El contenido de manganeso en la placa menor a 0.005% por masa no puede causar el buen efecto de la adición del Mn de modo suficiente. El contenido de manganeso en la placa igual o menor a 1.0% por masa, asegura la densidad particularmente buena del flujo magnético de un producto de hoja de acero. De acuerdo con ello, el contenido de Mn en la placa está de preferencia en la variación de 0.005% por masa a 1.0% por masa.
Además, la placa para la hoja de acero eléctrica de granos orientados de la presente invención puede contener los siguientes elementos como componentes que mejoran las propiedades magnéticas, en adición a los componentes básicos antes descritos.
Al menos un elemento seleccionado de entre Ni: 0.03% por masa a 1.50% por masa, Sn: 0.01% por masa a 1.50% por masa, Sb: 0.005% por masa a 1.50% por masa, Cu: 0.03% por masa a 3.0% por masa, P: 0.03% por masa a 0.50% por masa, Mo: 0.005% por masa a 0.10% por masa, y Cr: 0.03% por masa a 1.50% por masa.
El níquel es un elemento útil en términos de que mejora más la textura de una hoja de acero rolada en caliente y por lo tanto las propiedades magnéticas de una hoja de acero resultante. Un contenido de níquel en la placa menor a 0.03% por masa no puede causar de manera suficiente este efecto de mejora por el Ni de las propiedades magnéticas. Un contenido de níquel en la placa igual o menor a 1.5% por masa asegura lia estabilidad en la recristalización secundaria para mejorar las propiedades magnéticas de una hoja de acero resultante. De acuerdo con ello, el contenido de Ni en la placa está de preferencia en la variación de 0.03% por masa a 1.5% por masa.
Sn, Sb, Cu, P, Mo y Cr son elementos útiles, respectivamente, en términos de mejorar más las propiedades magnéticas de la hoja de acero de la presente invención. Los contenidos de estos elementos menores a los límites inferiores respectivos que se describen arriba, resultan en un efecto insuficiente de mejora de las propiedades magnéticas. Los contenidos de estos elementos que sean iguales o menores que los limites superiores respectivos arriba descritos, aseguran el desarrollo óptimo de los granos de la recristalización secundaria. De acuerdo con ello, se prefiere que la placa contenga al menos un elemento de Sn, Sb, Cu, P, Mo y Cr dentro de las variaciones respectivas de los mismos que se especifican arriba.
El balance distinto de los componentes antes mencionados de la placa, es Fe e impurezas incidentales que se mezclan de forma incidental en el acero durante el proceso de fabricación.
La placa que tiene la composición química antes mencionada es entonces o bien calentada y rolada en caliente de acuerdo con el método convencional, o rolada en caliente sin haber sido calentada de inmediato después del vaciado. En el caso de una placa delgada o una barra delgada (tal como esa placa delgada o barra delgada se consideran como un tipo de placa en la presente invención) , la placa delgada o la barra delgada puede ser o bien directamente rolada en caliente o saltarse el rolado en caliente para proceder a los procesos subsiguientes.
Una placa de acero rolada : en caliente asi obtenida es entonces sometida de manera opcional a templado en banda caliente. El objetivo principal del templado en banda caliente es eliminar la textura de la banda que se genera en el rolado en caliente para hacer más homogénea la textura del tamaño de grano recristalizado primario, permitiendo así que la textura de Goss se desarrolle más durante el templado con recristalización secundaria, de manera que se mejoren las propiedades magnéticas de la hoja de acero. La temperatura en el templado en banda caliente está de preferencia en la variación de 800 °C a 1100 °C en términos de asegurar el desarrollo avanzado de la textura de Goss en un producto de hoja de acero. La temperatura de templado en banda caliente menor a 800 °C resulta en un remanente de la textura de la banda derivada del rolado en caliente, dificultando con ello realizar un tamaño de grano uniforme de la textura de recristalización primaria y por lo tanto fallando en la mejora de la recristalización secundaria, como se desea. Por otra parte, la temperatura de templado en banda caliente que exceda de 1100 °C hace excesivamente toscos los granos después del templado en banda caliente, dificultando con ello realizar un tamaño de grano uniforme de la textura de recristalización primaria.
La hoja de acero, después del templado en banda caliente opcional, se somete a, ya sea una operación de rolado en frío o al menos a dos operaciones de rolado en frio con templado intermedio entre ambas. La hoja de acero se somete entonces a templado por recristalización, recubrimiento de separador de templado, y templado final para la recristalización secundaria y la formación del recubrimiento de forsterita.
El separador de templado está principalmente compuesto de MgO. "El separador de templado está principalmente compuesto de MgO" representa en la presente invención que el separador de templado puede también contener componentes conocidos del separador de templado y componentes que mejoren las propiedades, distintos de MgO, a menos que la presencia de esos otros componentes afecte de manera adversa la formación del recubrimiento de forsterita, formación que se refiere al principal objeto de la presente invención.
La corrección de la forma se realiza de manera efectiva aplanando el templado después del templado final. Una superficie de cada hoja de acero se proporciona con recubrimiento aislante, ya sea antes o después del aplanado del templado en la presente invención. El recubrimiento aislante de la presente invención es un recubrimiento capaz de impartir tensión a una hoja de acero, con objeto de reducir la pérdida de hierro (recubrimiento al que en adelante nos referiremos como "recubrimiento de tensión") . Los ejemplos de recubrimiento de tensión incluyen el recubrimiento inorgánico que contiene sílice, el recubrimiento cerámico formado por deposición física, deposición química, etc., y similares. El recubrimiento de tensión de la presente invención, sin embargo, no está restringido a estos ejemplos y puede usarse cualquier recubrimiento de tensión conocido.
Las condiciones en los procesos antes mencionados pueden ser establecidas de acuerdo con la técnica anterior conocida por un experto en la técnica. El templado final, por ejemplo, se realiza por lo general a la temperatura en la variación de 1100 °C a 1250 °C durante un periodo de 1 hora a 20 horas.
Lo más importante en la presente invención es ajustar la tensión de manera adecuada en la dirección del rolado y la tensión en la dirección transversal que se van a impartir a una hoja de acero, respectivamente. La tensión en la dirección del rolado puede controlarse ajustando el peso de recubrimiento del recubrimiento de tensión. El recubrimiento de tensión generalmente se forma recubriendo una hoja de acero estirada en la dirección del rolado en un horno, con solución de recubrimiento, y horneando la hoja de acero así recubierta. Esto es, un material de recubrimiento se hornea sobre una hoja de acero en un estado en el cual la hoja de acero es estirada en la dirección del rolado y térmicamente expandida.
Cuando la hoja de acero así provista con el recubrimiento por horneado es liberada del estado estirado y enfriada, la hoja de acero se encoge más que el material del recubrimiento, como resultado del encogimiento de la hoja de acero debido a la liberación del estado estirado y a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la hoja de acero y el material de recubrimiento, con lo cual surge un estado donde el material de recubrimiento estira a la hoja de acero y entonces se imparte tensión a la hoja de acero.
Por otra parte, la hoja de acero no es estirada en la dirección transversal en el horno, y por lo tanto la hoja de acero está más bien en un estado en el que está comprimida en la dirección transversal debido a que es estirada en la dirección del rolado. Este estado de compresión cancela la elongación de la hoja de acero en la dirección transversal causada por la expansión térmica. Por lo tanto es difícil aumentar, mediante recubrimiento de tensión, la tensión impartida en la dirección transversal.
En vista de la situación arriba descrita, la presente invención ha especificado que se controlen las condiciones de fabricación (a) , (b) y (c) de abajo, con objeto de mejorar la tensión en la dirección transversal ejercida mediante el recubrimiento de forsterita.
Específicamente: (a) el peso del recubrimiento del separador de templado debe ser de 10.0 g/m2 o más; (b) la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero es enrollada después de ser recubierta con el separador de templado debe estar en la variación de 30 N/ m2 a 150 N/mm2; y (c) la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final hasta 700 °C debe ser de 50 °C/hora o menos.
Una hoja de acero, que está en estado embobinado durante el templado final, tiende a experimentar una distribución de temperatura significativamente no homogénea en el proceso de enfriamiento del templado final. Como resultado, la magnitud de la expansión térmica de la hoja de acero varia dependiendo de las porciones de la misma, con lo cual a la hoja de acero se le imparten esfuerzos en varias direcciones que resultan de la distribución no homogénea de la temperatura. Debido a esto, en un caso en el cual se ejerce una tensión de bobinado relativamente fuerte sobre los rollos de la hoja de acero enrollada, y por lo tanto la hoja de acero enrollada tiene poco espacio entre los rollos, el recubrimiento de forsterita se somete a un esfuerzo relativamente fuerte y posiblemente se dañe.
Con objeto de disminuir ese daño al recubrimiento de forsterita como se describió antes, resulta efectivo reducir el esfuerzo generado en la hoja de acero proporcionando algún espacio entre los rollos de la hoja de acero enrollada y reducir la diferencia en la temperatura dentro de la hoja de acero enrollada disminuyendo la velocidad de enfriamiento en el templado final.
Las razones por las cuales se reduce el daño al recubrimiento de forsterita logrando el control de las condiciones de fabricación (a) -(c) anteriores, se describirá más adelante.
El separador de templado libera humedad, C02 y similares durante el templado, lo que disminuye el volumen del mismo comparado con el volumen antes del templado. La disminución en el volumen es sinónimo de la formación de un espacio. La presencia del separador de templado es por lo tanto efectiva para mitigar los esfuerzos ejercidos sobre la hoja de acero enrollada. El peso de recubrimiento del separador de templado se especifica en 10.0 g/m2 o más en a este respecto, porque un peso de recubrimiento demasiado bajo del separador de templado resulta en la formación insuficiente de espacios. El peso de recubrimiento del separador de templado es de preferencia de 20.0 g/m2 o menos porque el peso de recubrimiento demasiado alto del separador de templado termina con una meseta en el efecto de formación de espacio. "El peso de recubrimiento del separador de templado" representa el total del peso de recubrimiento del separador de templado en las superficies respectivas de una hoja de acero en la presente invención.
Los espacios entre los rollos de la hoja de acero enrollada aumentan, y se reducen los esfuerzos en la hoja de acero enrollada cuando la hoja de acero es bobinada a tensión de bobinado relativamente baja, comparado con lo que ocurre cuando la hoja de acero es bobinada a una tensión de bobinado relativamente alta. Sin embargo, una tensión de bobinado demasiado baja da como resultado el colapso del rollo, lo que es un problema. De acuerdo con ello, la tensión de bobinado ejercida en la hoja de acero en el enrollado de la misma debe estar en la variación de 30 N/mm2 a 150 N/mm2, de modo que los esfuerzos generados debidos a la distribución no homogénea de la temperatura en el proceso de enfriamiento del templado final se mitiguen de manera confiable y se evite de manera confiable que la hoja de acero enrollada se colapse. : Además, la reducción en la velocidad de enfriamiento en el templado final reduces la diferencia de temperatura dentro de la hoja de acero enrollada y por lo tanto mitiga los esfuerzos en la hoja de acero enrollada. Sin embargo, no se prefiere una velocidad de enfriamiento demasiado baja, en términos de eficiencia de la producción aunque la velocidad de enfriamiento menor es mejor en términos de mitigación del esfuerzo. Por lo tanto, de preferencia la velocidad de enfriamiento es de al menos 5 °C/hora. El limite superior aceptable de la velocidad de enfriamiento puede ser tan alto como de 50 °C/hora porque los controles del peso de recubrimiento del separador de templado y la tensión de bobinado en la operación de bobinado se realizan como se describió antes en combinación con el control de la velocidad de enfriamiento en el templado final, en la presente invención.
En suma, los esfuerzos son mitigados y por lo tanto la tensión del recubrimiento de forsterita en la dirección transversal puede mejorarse controlando el peso de recubrimiento del separador de templado, la tensión de bobinado a la cual se enrolla una hoja de acero, y la velocidad de enfriamiento en el templado final, en la presente invención.
La hoja de acero eléctrica de granos orientados se somete a refinamiento del dominio magnético al través de irradiación de láser o de haz de electrones sobre una de sus superficies en una etapa, ya sea después del mencionado templado final o de la aplicación de recubrimiento de tensión en la presente invención. Con respecto a esto, se evita que sea cancelada la mejora de las propiedades de pérdida de hierro que se logra por el efecto térmico de impartición de esfuerzo de la irradiación con láser/con haz de electrones por el deterioro de las propiedades de pérdida de hierro debido a degradación del recubrimiento de forsterita y por lo tanto puede obtenerse un efecto suficiente de refinamiento del dominio magnético, mediante el control de la tensión total en la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión y la tensión total en la dirección transversal que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, como se describió antes.
Cualquier láser de onda continua, o láser de pulsos, puede usarse como la fuente del láser que se va a irradiar en la presente invención. Tampoco están restringidos los tipos de láser como, por ejemplo, láser YAG, láser de CO2 y similares. Una marca irradiada por el láser puede tomar una forma lineal o parecida a un punto. La marca irradiada por el láser está de preferencia inclinada en 90° a 45° con respecto de la dirección del rolado de una hoja de acero.
El marcado de láser verde, que se ha usado de manera creciente recientemente, es particularmente preferible en términos de la precisión de la irradiación.
La salida del láser de marcado de láser verde para su uso en la presente invención está de preferencia en la variación de 5 J/m a 100 J/m cuando se expresa como una cantidad de calor por unidad de longitud. El diámetro del punto del haz de láser está de preferencia en la variación de 0.1 mm a 0.5 IM y el intervalo de repetición en la dirección del rolado está de preferencia en la variación de 1 mm a 20 mm.
La profundidad del esfuerzo plástico impartido a una hoja de acero está de preferencia en la variación de ??µp? a 40µ??.
En un caso en el cual se irradia el haz de electrones, es efectivo realizar la irradiación bajo condiciones de aceleración del voltaje: de 10 kV a 200 kV, de corriente eléctrica: de 0.1 mA a 100 mA, y de diámetro del haz: de 0.01 mm a 0.5 mm, de modo que una marca irradiada por el láser tome una forma como punto o lineal. La irradiación debe ser realizada en una dirección que cruce la dirección del rolado, de preferencia en una dirección inclinada por 45° a 90° con respecto de la dirección del rolado, con intervalos de 1 mm a 20 mm aproximados entre las marcas irradiada por el láser. La profundidad del esfuerzo plástico impartido a una hoja de acero está de preferencia en la variación de 10um a 40um.
El método convencionalmente conocido para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados, que involucra el refinamiento del dominio magnético usando láser o haz de electrones, puede ser aplicado a otras modalidades de la presente invención distintas de los procesos y condiciones de fabricación antes mencionados.
EJEMPLOS EXPERIMENTO 1 Una placa de acero que tiene a composición química como se muestra en la Tabla 1 se preparó por vaciado continuo. La placa de acero se calentó a 1450 °C y se roló en caliente hasta un grosor de la placa de 2.0 mm para obtener una hoja de acero rolada en caliente. La hoja de acero rolada en caliente se sometió a templado en banda caliente a 1050 °C por 120 segundos. La hoja de acero se sometió entonces a un primer rolado en frío hasta el grosor intermedio de la hoja de 0.60 mm, al templado intermedio bajo condiciones de grado de oxidación (PH20/PH2) = 0.35, temperatura: 950 °C, y tiempo de retención: 100 segundos, decapando con ácido clorhídrico para remover las sub incrustaciones en las superficies de la hoja de acero, y a un segundo rolado en frío hasta lograr un grosor de la hoja de 0.23 mm, con el objeto de obtener una hoja de acero rolada en frío.
TABLA 1 En seguida, la hoja de acero rolada en frío asi obtenida se somete a templado por descarburación bajo las condiciones de grado de oxidación (PH20/PH2) = 0.45, temperatura de remojo: 830 °C, y tiempo de retención: 300 segundos, y luego se recubre con separador de templado principalmente constituido de MgO. Se cambiaron el peso de recubrimiento del separador de templado y la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero fue enrollada después de ser recubierta con el separador de templado, respectivamente, como se muestra en la Tabla 2. La hoja de acero se sometió entonces al templado final para la recristalización secundaria y a purificación a 1230 °C por 5 horas.
La variación de la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final en la temperatura de 700 °C o mayor también se cambió (como se muestra en la Tabla 2). La hoja de acero entonces sometida al templado final fue luego provista con recubrimiento de tensión compuesto de 50% sílice coloidal y fosfato de magnesio. La tensión en la dirección del rolado, que se imparte a la hoja de acero, se ajustó cambiando el peso de recubrimiento del recubrimiento de tensión. Finalmente, la hoja de acero se sometió a refinamiento del dominio magnético irradiando la hoja de acero con láser de pulsos linealmente en una dirección ortogonal a la dirección del rolado con un ancho de irradiación del láser de 0.2 ram e intervalo de irradiación del láser de 10 mm, con lo cual se obtuvo una muestra de producto de hoja de acero. Entonces, se evaluaron las propiedades magnéticas y la tensión, impartidas por los recubrimientos, de cada una de las muestras de producto de hoja de acero asi obtenidas. Cada una de las muestras de producto de hoja de acero fue luego cortada en especímenes que tenían bordes biselados y se ensamblaron en un transformador trifásico de 500 kVA y se midieron la pérdida de hierro y el ruido del transformador, respectivamente, en un estado en el cual el transformador estaba magnetizado a 50 Hz, 1.7T.
Los resultados de la medición de pérdida de hierro y de ruido así obtenidos, se muestran en la Tabla 2. r un O TABLA 2 "Ejemplo* representa un Ejemplo de acuerdo con la presente Invención ? partir de los resultados que se muestran en la Tabla 2 se entiende que el uso de una hoja de acero eléctrica de granos orientados sometida a refinamiento del dominio magnético por láser y que tiene tensiones que satisfacen el alcance de la presente invención, reduce con éxito el ruido y suprime el deterioro del "factor de construcción" de un dispositivo resultante de transformador real, permitiendo asi que el dispositivo de transformador real muestre propiedades extremadamente buenas de pérdida de hierro. En contraste, un dispositivo de transformador real que use una hoja de acero eléctrica de granos orientados fuera de la competencia de la presente falla en reducir tanto el ruido como la pérdida de hierro de manera compatible .
EXPERIMENTO 2 Las condiciones de fabricación fueron las mismas que las del Experimento 1 hasta la etapa de proporcionar recubrimiento de tensión en una hoja de acero. El peso de recubrimiento del separador de templado y la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero fue enrollada después de ser recubierta con el separador de templado del Experimento 2 se muestran, respectivamente, en la Tabla 3.
Cada una de las hojas de acero asi obtenidas fue sometida a refinamiento del . dominio magnético por irradiación de la hoja de acero con :haz de electrones linealmente en una dirección ortogonal a la dirección del rolado con ancho de irradiación del haz de 0.18 mm e intervalo de irradiación del haz de 5.0 mm, con lo cual se obtuvo una muestra de producto de hoja de acero. Se evaluaron las propiedades magnéticas y la tensión, impartidas por los recubrimientos, de cada una de las muestras de producto de hoja de acero asi obtenidas. Cada una de las muestras de producto de hoja de acero fue luego cortada oblicuamente y ensamblada en un transformador trifásico de 500 kVA y se midieron la pérdida de hierro y el ruido del transformador, respectivamente, en un estado en el cual el ransformador estaba magnetizado a 50 Hz, 1.7T.
Los resultados de la medición de pérdida de hierro y de ruido asi obtenidos, se muestran en la Tabla 3. r O TABLA 3 "Ejemplo" representa un Ejemplo de acuerdo con la presente invención A partir de los resultados que se muestran en la Tabla 3, se entiende que el uso de una hoja de acero eléctrica de granos orientados sometida a refinamiento del dominio magnético por haz de electrones y que tiene tensiones que satisfacen la competencia de la presente invención reduce con éxito el ruido y suprime el deterioro del "factor de construcción" de un dispositivo resultante de transformador real, permitiendo asi que el dispositivo de transformador real muestre propiedades extremadamente buenas de pérdida de hierro. En contraste, un dispositivo de transformador real que use una hoja de acero eléctrica de granos orientados fuera de la competencia de la presente invención, falla en reducir tanto el ruido como la pérdida de hierro de manera compatible.
POSIBILIDAD DE APLICACIÓN INDUSTRIAL De acuerdo con la presente invención, es posible mantener de manera efectiva un efecto excelente de reducción de la pérdida de hierro al través del refinamiento del dominio magnético usando láser/haz de electrones demostrado por una hoja de acero, en un dispositivo resultante de transformador real, también, con lo cual puede obtenerse una hoja de acero eléctrica de granos orientados que muestra, cuando se ensambla en un dispositivo de transformador real, excelentes propiedades de ruido bajo y propiedades de baja pérdida de hierro.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento de forsterita y recubrimiento de tensión sobre una de sus superficies y que se ha sometido a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser, donde: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 10.0 MPa y la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 5.0 MPa; y la tensión total en la dirección del rolado y la tensión total en la dirección ortogonal a la dirección del rolado satisfacen la fórmula que se muestra abajo: 1.0 < A/B < 5.0 donde A: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión; B: la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión.
2. Una hoja de acero eléctrica de granos orientados que tiene recubrimiento '¦ de forsterita y recubrimiento de tensión sobre una de sus superficies y que se ha sometido a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación con haz de electrones, donde: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 10.0 MPa y la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión, es igual o mayor a 5.0 MPa; y la tensión total en la dirección del rolado y la tensión total en la dirección ortogonal a la dirección del rolado satisfacen una fórmula que se muestra abajo. 1.0 < A/B < 5.0 donde A: la tensión total en la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión; B: la tensión total en una dirección ortogonal a la dirección del rolado, que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión
3. Un método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados, que comprende: rolar una placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados para obtener una hoja de acero con grosor final de la hoja; someter a la hoja de acero a templado por descarburación; luego recubrir una superficie de la hoja de acero con separador de templado principalmente compuesto de MgO; someter a la hoja de acero asi recubierta al templado final; proporcionar recubrimiento de tensión a la hoja de acero; y someter a la hoja de acero a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser ya sea después del templado final o de la provisión del recubrimiento de tensión, donde el método también comprende: (1) establecer el peso del recubrimiento del separador de templado para que sea de al menos 10.0 g/m2; (2) establecer la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero es enrollada después de ser recubierta con el separador de templado para que esté en la variación de 30 N/mm2 a 150 N/mm2; y (3) ajustar de manera controlable la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final hasta 700 °C para que sea de 50 °C/hora o menos.
4. Un método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados, que comprende: rolar una placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados para obtener una hoja de acero con grosor final de la hoja; someter a la hoja de acero a templado por descarburación; luego recubrir una superficie de la hoja de acero con separador de templado principalmente compuesto de MgO; someter a la hoja de acero asi recubierta al templado final; proporcionar recubrimiento de tensión a la hoja de acero; y someter a la hoja de acero a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación con haz de electrones ya sea después del templado final o de la provisión del recubrimiento de tensión, donde el método también comprende: (1) establecer el peso del recubrimiento del separador de templado para que sea de al menos 10.0 g/m2; (2) establecer la tensión de bobinado a la cual la hoja de acero es enrollada después de ser recubierta con el separador de templado para que esté en la variación de 30 N/mm2 a 150 N/mm2; y (3) ajustar de manera controlable la velocidad promedio de enfriamiento en el proceso de enfriamiento del templado final hasta 700 °C para que sea de 50 °C/hora o menos.
5. El método para fabricar una hoja de acero eléctrica de granos orientados de conformidad con la reivindicación 3 o 4, caracterizado en que además comprende someter a la placa para una hoja de acero eléctrica de granos orientados a rolado en caliente, opcionalmente templado en banda caliente, y ya sea una operación de rolado en frió o al menos dos operaciones de rolado en frió con templado intermedio entre ambas, para obtener una hoja de acero que tenga el grosor final de la hoja. RE SUMEN De acuerdo con la presente invención, es posible obtener una hoja de acero eléctrica de granos orientados sometida a refinamiento del dominio magnético mediante irradiación de láser o irradiación de electrones y que muestre excelentes propiedades de ruido bajo y propiedades de pérdida baja de hierro cuando se ensambla en un dispositivo de transformador real, estableciendo: la tensión total (A) en la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión para que sea igual o mayor a 10.0 MPa; estableciendo la tensión total (B) en una dirección ortogonal a la dirección del rolado que es impartida a la hoja de acero por el recubrimiento de forsterita y el recubrimiento de tensión para que sea igual o mayor a 5.0 MPa; y estableciendo la tensión total (A) y la tensión total (B) para satisfacer una fórmula que se muestra abajo: 1.0 < A/B < 5.0
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5927754B2 (ja) * 2010-06-29 2016-06-01 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN103025903B (zh) * 2010-08-06 2015-05-06 杰富意钢铁株式会社 方向性电磁钢板及其制造方法
JP5853352B2 (ja) * 2010-08-06 2016-02-09 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5593942B2 (ja) 2010-08-06 2014-09-24 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6003197B2 (ja) * 2012-05-07 2016-10-05 Ｊｆｅスチール株式会社 磁区細分化処理方法
JP6003321B2 (ja) * 2012-07-18 2016-10-05 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
JP5668795B2 (ja) 2013-06-19 2015-02-12 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびそれを用いた変圧器鉄心
RU2665666C2 (ru) 2014-05-09 2018-09-03 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Лист из имеющей ориентированную зеренную структуру электротехнической стали, обладающий низкими потерями в сердечнике и низкой магнитострикцией
RU2661696C1 (ru) 2014-10-23 2018-07-19 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Текстурированная листовая электротехническая сталь и способ ее изготовления
KR101762339B1 (ko) * 2015-12-22 2017-07-27 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조방법
KR101751525B1 (ko) * 2015-12-24 2017-07-11 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
KR101967987B1 (ko) * 2017-08-07 2019-04-11 주식회사 포스코 변압기용 코어 및 이의 제조방법
US11236427B2 (en) 2017-12-06 2022-02-01 Polyvision Corporation Systems and methods for in-line thermal flattening and enameling of steel sheets
JP6687168B2 (ja) * 2018-03-30 2020-04-22 日立金属株式会社 Ｆｅ基アモルファス合金薄帯及びその製造方法、鉄心、並びに変圧器
WO2020262493A1 (ja) 2019-06-28 2020-12-30 日立金属株式会社 Ｆｅ基アモルファス合金薄帯、鉄心、及び変圧器
WO2021084793A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 Ｊｆｅスチール株式会社 絶縁被膜付き電磁鋼板
EP4026930A4 (en) * 2019-10-31 2022-10-26 JFE Steel Corporation ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET WITH INSULATION COATING FILM

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR75219B (es) 1980-04-21 1984-07-13 Merck & Co Inc
JPS6169921A (ja) 1984-09-12 1986-04-10 Nippon Steel Corp トランスパフオ−マンスの優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0672266B2 (ja) 1987-01-28 1994-09-14 川崎製鉄株式会社 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
JPH0717960B2 (ja) * 1989-03-31 1995-03-01 新日本製鐵株式会社 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JP3361709B2 (ja) 1997-01-24 2003-01-07 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
JP3482340B2 (ja) 1998-03-26 2003-12-22 新日本製鐵株式会社 一方向性電磁鋼板とその製造方法
JP3473494B2 (ja) 1999-05-12 2003-12-02 Ｊｆｅスチール株式会社 鉄損値の低い方向性珪素鋼板
IT1306157B1 (it) * 1999-05-26 2001-05-30 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per il miglioramento di caratteristiche magnetiche inlamierini di acciaio al silicio a grano orientato mediante trattamento
JP3882103B2 (ja) * 2000-04-25 2007-02-14 Ｊｆｅスチール株式会社 張力付与異方性被膜を有する低鉄損一方向性電磁鋼板
JP3885463B2 (ja) * 2000-04-25 2007-02-21 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性けい素鋼板の製造方法
KR100442099B1 (ko) * 2000-05-12 2004-07-30 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 저철손 및 저소음 방향성 전기 강판 및 그의 제조 방법
JP4216488B2 (ja) * 2000-05-12 2009-01-28 新日本製鐵株式会社 方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP2003166018A (ja) * 2001-12-03 2003-06-13 Kawasaki Steel Corp 方向性電磁鋼板の仕上焼鈍方法
JP2006117964A (ja) 2004-10-19 2006-05-11 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板とその製造方法
JP5927754B2 (ja) * 2010-06-29 2016-06-01 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法

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