MX2013000028A - Lamina de acero electrico de grano orientado y metodo para la fabricacion de la misma. - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona una lámina de acero eléctrico de grano orientado que ha sido sometida a tratamiento de refinamiento de dominio magnético por medio de irradiación de haz de electrones y exhibe excelentes propiedades de reducción de ruido cuando es ensamblada como un transformador presente, en el cual una proporción (Wa/Wb) de un espesor de película (Wa) de la película de forsterita sobre un costado de tensión-introducida de la lámina de acero para un espesor de película (Wb) de la película de forsterita sobre un costado de tensión-no-introducida de la lámina de acero es de 0.5 o mayor, y una porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida posee una amplitud promedio de 150 a 300 µm, y una porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida posee una amplitud promedio de 250 a 500 µm.

Description

LAMINA DE ACERO ELECTRICO DE GRANO ORIENTADO Y METODO PARA LA FABRICACION DE LA MISMA La presente invención se refiere a una lámina de acero eléctrico de grano orientado que es preferiblemente utilizada para materiales de núcleo de hierro tales como transformadores y un método para la fabricación de la misma .

ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN Las láminas de acero eléctrico de grano orientado, las cuales son principalmente utilizadas como núcleos de hierro de transformadores, son requeridas por poseer excelentes propiedades magnéticas, en particular, menor pérdida de hierro.

Para cumplir con este requerimiento, es importante que los granos secundarios recristalizados están altamente alineados en la lámina de acero en la orientación (110) [001] (o denominada la orientación Goss) y las impurezas en la lámina de acero producto son reducidas. Adicionalmente, existen limitaciones para controlar la orientación del cristal y reducir las impurezas en términos de balance con los costos de fabricación, etcétera. Por consiguiente, algunas técnicas han sido desarrolladas para introducir no-uniformidad a las superficies de una lámina de acero de una manera física y reducir la amplitud de dominio magnético para una pérdida menor de hierro, es decir, técnicas de refinamiento de dominio magnético.

Por ejemplo, la Solicitud de Patente Japonesa JP 57-002252 B (Documento de Patente 1) propone una técnica para la reducción de la pérdida de hierro de una lámina de acero mediante la irradiación de una lámina de acero de producto final con láser, introduciendo una región de densidad de alta dislocación hacia la capa de la superficie de la lámina de acero y reduciendo la amplitud de dominio magnético. La Solicitud de Patente Japonesa JP 06-072266 B (Documento de Patente 2) propone una técnica para el control de la amplitud de dominio magnético por medio de irradiación de haz de electrones.

DOCUMENTOS RELACIONADOS CON LA TÉCNICA DOCUMENTOS DE PATENTE Documento de Patente 1: JP 57-002252 B Documento de Patente 2: JP 06-072266 B DIVULGACION DE LA INVENCION Problema a ser Resuelto Mediante la Invención Sin embargo, cuando lámina de acero eléctrico de grano orientado que ha sido sujeta al tratamiento de refinamiento de dominio magnético mencionado con anterioridad es ensamblada dentro de un transformador presente, puede producir ruido significativo.

La presente invención ha sido desarrollada bajo estas circunstancias. Un objetivo de la presente invención es proporcionar una lámina de acero eléctrico de grano orientado que pueda exhibir una excelente bajo nivel de ruido y propiedades de baja pérdida de hierro cuando es ensamblada como un transformador presente, junto con un método ventajoso para la fabricación de la misma.

Medios para Resolver el problema Los inventores de la presente invención han analizado la causa de un incremento en el ruido cuando se utiliza una lámina de acero eléctrico de grano orientado sujeta a un tratamiento de refinamiento de dominio magnético como un transformador presente. Como resultado, los inventores descubrieron que un incremento de ruido del transformador es provocado por una reducción en el espesor de la película de forsterita (una película compuesta principalmente de Mg2Si04) en la porción de tensión-introducida cuando es introducida tensión térmica para el refinamiento de dominio magnético. A este respecto, los inventores además revelaron que la degradación de ruido podría ser prevenida mediante el ajuste apropiado de una proporción del espesor de la película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-introducida de la lámina de acero (Wa) a un espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-no-introducida de la lámina de acero (Wb) .

Adicionalmente, como resultado del estudio sobre las condiciones bajo las cuales un efecto de reducción de pérdida de hierro proporcionado mediante el tratamiento de refinamiento de dominio magnético es maximizado, fue descubierto que tanto una amplitud promedio de la porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida como una amplitud promedio de la porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida deben de ser ajustados dentro de un intervalo apropiado. Como se ha utilizado en este documento, el término costado de tensión-introducida indica el costado sobre el cual el haz de electrones ha sido irradiado y costado de tensión-no-introducida se refiere al costado sobre el cual el haz de electrones no ha sido irradiado.

La presente invención se ha llevado a cabo basándose en estos descubrimientos.

Esto es, la disposición de la presente invención es resumida como sigue: [1] Una lámina de acero eléctrico de grano orientado comprendiendo una película forsterita formada sobre una superficie de la misma, estando sujeta a introducción de tensión por medio de haz de electrones y teniendo una densidad de flujo magnético B8 de 1.92 T o mayor, en donde una proporción ( a/ b) del espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-introducida de la lámina de acero (Wa) para un espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-no-introducida de la lámina de acero (Wb) es 0.5 o mayor, y en donde las porciones discontinuas de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida posee una amplitud promedio de 150 a 300 µp? y una porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida posee una amplitud promedio de 250 a 500 µ??. [2] Un método para la fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado, el método comprendiendo : sometiendo una plancha para una lámina de acero eléctrico de grano orientado a un laminado para ser terminado a un espesor de lámina final; sometiendo la lámina a la descarburación subsecuente; posteriormente, aplicando un separador de recocido compuesto principalmente de MgO a una superficie de la lámina antes de someter a la lámina al recocido final ; sometiendo la lámina al recubrimiento de tensión subsecuente; y Sometiendo, después del recocido final o del recubrimiento de tensión, la lámina a un tratamiento de refinamiento de dominio magnético por medio de irradiación de haz de electrones, en donde (1) el grado de vacio durante la irradiación de haz de electrones es de 0.1 a 5 Pa, y (2) una tensión a ser ejercida sobre la lámina de acero durante el recocido de aplanamiento es controlada a 5 a 15 MPa. [3] El método para la fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado de conformidad con el punto [2] anterior, en donde la para la lámina de acero eléctrico de grano orientado es sometida a laminado en calor y, opcionalmente, recociendo la hoja laminada en calor y, subsecuentemente, sometiéndola a laminado en frió una vez o dos veces o más con recocido intermedio llevado a cabo entre ellas, para terminar con un espesor de lámina final .

Efecto de la Invención De conformidad con la presente invención, es posible proporcionar una lámina de acero eléctrico de grano orientado que permita un transformador presente ensamblado de las mismas para mantener eficientemente el efecto de reducción de pérdida de hierro por medio de refinamiento de dominio magnético utilizando haz de electrones. Por consiguiente, el transformador presente puede exhibir excelentes propiedades de reducción de ruido, mientras mantiene excelentes propiedades de baja pérdida de hierro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención será adicionalmente descrita a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: FIG. 1 ilustra una sección transversal para la medición del espesor de una película de forsterita; y FIG. 2 ilustra el resultado de la observación de dominios magnéticos de la lámina de acero.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La presente invención será descrita específicamente a continuación.

En la presente invención, una de las mediciones a ser tomadas para moderar un incremento en el ruido cuando es utilizada una lámina de acero eléctrico de grano orientado como un transformador presente que ha sido sometido a aplicación de tensión y tratamiento de refinamiento de dominio magnético es satisfacer todos los tres puntos proporcionados con anterioridad.

Control del espesor de una película de forsterita sobre el costado de tensión-introducida El primer punto es controlar el espesor de una película de forsterita en donde la tensión es introducida. El control del espesor de la película de forsterita es importante por las razones explicadas a continuación.

Una película de forsterita sobre una superficie de la lámina de acero aplica tensión a la lámina de acero.

Una variación en el espesor de esta película de forsterita lleva a una distribución de tensión no-uniforme de la lámina de acero. La distribución de tensión no-uniforme resulta en una distorsión en la forma de onda de vibración magnetoestrictiva de la lámina de acero, lo cual provoca un incremento en el ruido. Como resultado, el ruido incrementará con un componente armónico superpuesto. En consecuencia, con la finalidad de moderar el incremento en ruido, es importante moderar una reducción en el espesor de la película de forsterita al mismo tiempo de la introducción de la tensión térmica. Esto es, una proporción ( a/Wb) de un espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-introducida (Wa) para un espesor de película de una película de forsterita sobre un costado de tensión-no-introducida ( b) debe de ser de 0.5 o mayor, preferiblemente de 0.7 o mayor.

Además, el espesor de la película de forsterita en cada costado de la lámina de acero antes de la introducción de tensión es usualmente la misma. En consecuencia, el valor máximo de Wa/Wb es aproximadamente 1.

En adición, la FIG. 1 es un diagrama esquemático ilustrando una sección transversal de una lámina de acero teniendo una película de forsterita. La película de forsterita parece ser no uniforme en espesor y posee irregularidades significativas como ha sido observado en base a un corto periodo. Sin embargo, el espesor de la película de forsterita puede ser determinado desde un promedio de mediciones de espesor mediante el uso de una distancia de medición suficientemente grande. Específicamente, el espesor de la película de forsterita puede ser determinado mediante el corte de una muestra desde una sección transversal de la lámina de acero, determinando un área de la película de forsterita sobre una distancia de medición predeterminada (preferiblemente 1 mm) (utilizando, preferiblemente observación SEM y análisis de imagen) , y calculando un promedio de mediciones de espesor de la película sobre esa superficie.

Para satisfacer la proporción descrita con anterioridad (Wa/Wb) , es importante moderar una reducción en el espesor de la película de forsterita en donde la tensión térmica es aplicada como fue mencionado con anterioridad. Medios para la moderación de esta reducción serán descritos a continuación.

Sobre todo, es importante formar una buena película de forsterita. Como es utilizado en este documento, una buena película de forsterita significa una película de forsterita que pose algunos espacios debido al agrietamiento y, en consecuencia, es altamente densificada. En adición, el factor más influyente entre aquellos que provocan daño, tales como el agrietamiento, a la película de forsterita es la tensión a ser aplicada a la lámina de acero durante el recocido de aplanamiento. Si esta tensión es fuerte, la película de forsterita es dañada y surge el agrietamiento, por ejemplo. En consecuencia, en un horno de recocido en donde la lámina de acero posee una elevada temperatura y, en consecuencia, es más sensible a la tensión, es necesario controlar la tensión a 15 MPa (1.5 kgf/mm2) o menos.

Por otra parte, la presente invención requiere la tensión descrita con anterioridad para ser de 5 MPa (0.5 kgf/mm2) o mayor. Esto es debido a que la tensión de menos de 5 MPa resulta en una corrección de forma inadecuada de la lámina de acero. En adición, es necesario controlar el grado de vacio durante la irradiación de haz de electrones. Generalmente es considerado que un grado mayor de vacio es mejor para la irradiación de haz de electrones. Sin embargo, los inventores de la presente invención han descubierto que permitiendo una cantidad adecuada de oxígeno a ser liberado durante la irradiación de haz de electrones es efectivo en la moderación de la reducción de la película de forsterita. Mientras que el mecanismo para esto no ha sido aclarado, los inventores de la presente invención consideran lo siguiente: la oxidación de la lámina de acero debido al oxígeno residual al momento de la introducción de la tensión térmica puede tener cierta influencia en el mantenimiento del espesor de película de la película de forsterita. Con la finalidad de moderar una reducción en el espesor de película de la película de forsterita, el grado de vacio debe estar en un intervalo de 0.1 a 5 Pa. Si el grado de vacio está por debajo de 0.1 Pa no es posible moderar la reducción de la película de forsterita. Alternativamente, si el grado de vacio está por debajo de 5 Pa, es posible aplicar tensión térmica a la lámina de acero en una manera efectiva. El grado de vacio es más preferible dentro de un intervalo de 0.5 a 3 Pa .

Control de las porciones discontinuas de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida y en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida El segundo punto es el control de las porciones discontinuas de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida, respectivamente .

Mientras que este control del espesor de la película de forsterita puede de alguna manera moderar un incremento en el ruido, un transformador presente es requerido para exhibir inclusive propiedades de ruido más bajas y propiedades de pérdida de hierro todavía más bajas.

En otras palabras, para reducir la pérdida de hierro de un transformador, es también importante reducir la pérdida de hierro del material. Esto es, para hacer un uso completo del efecto de refinamiento de dominio magnético, son importantes los siguientes puntos: (i) Introducir tensión hasta que las porciones discontinuas de dominio magnético sean también producidas en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida, respectivamente; y (ii) Minimizar la amplitud de cada porción discontinua de dominio magnético debido a que la introducción de tensión conduce a la degradación en pérdida de histéresis.

Las siguientes son condiciones especificas bajo las cuales los puntos anteriores (i) y (ii) son satisfechos: una amplitud promedio de una porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida debe ser de 150 a 300 µp?; y una amplitud promedio de la porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida debe ser de 250 a 500 pm. Esto es, la presente invención satisface el punto (i) anterior mediante la definición de una amplitud promedio de la porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre un costado de tensión-no-introducida, y satisface el punto (ii) anterior mediante el ajuste del limite superior de cada amplitud promedio. Adicionalmente, wl limite inferior de cada amplitud promedio es además ajustado debido a que el efecto de refinamiento de dominio magnético no puede ser obtenido para una amplitud más pequeña que la del limite inferior. Debe de ser observado que si la tensión máxima durante el recocido de aplanamiento y el grado de vacio durante la irradiación de haz de electrones no son satisfechos como fue descrito con anterioridad en relación al primer punto, es extremadamente difícil satisfacer la amplitud afectada por calentamiento descrita con anterioridad sin reducción del espesor de la película de forsterita.

Debe de ser observado aquí que lo que es importante en la presente invención son las amplitudes promedio de las porciones discontinuas de dominio magnético, en lugar de la amplitud de irradiación promedio. Esto es, cuando es introducido calor a la lámina de acero, este es difundido en cada dirección, tal como la dirección del espesor de la lámina o la dirección de amplitud de la lámina. Por consiguiente, cada porción discontinua de dominio magnético que es afectada por tal calentamiento usualmente tiende a ser más ancha que la amplitud de irradiación. Adicionalmente, por la misma razón, cada porción discontinua de dominio magnético sobre el costado de tensión-no-introducida posee una amplitud más grande que la de cada porción discontinua de dominio magnético sobre el costado de tensión-introducida.

En la presente invención, la amplitud de una porción discontinua de dominio magnético puede ser obtenida por la visualizacion de la estructura del dominio magnético mediante el método Bitter utilizando coloide magnético de manera tal que las porciones discontinuas formadas por la irradiación de haz de electrones pueda ser identificada (véase FIG. 2) y, adicionalmente, mediante la medición de las amplitudes de las porciones discontinuas de dominio magnético alrededor de una distancia de medición predeterminada (preferiblemente de 20 mm) para calcular un promedio de mediciones de amplitud. La FIG. 2 es un diagrama esquemático ilustrando la estructura de dominio magnético de una lámina de acero eléctrico de grano orientado después del tratamiento de refinamiento de dominio magnético, en donde los dominios magnéticos principales son orientados en la dirección horizontal y el haz de electrones es irradiado en la dirección vertical e el centro de la figura a un ángulo sustancialmente derecho hacia la dirección horizontal. Una porción discontinua de dominio magnético indica una región en donde la estructura del dominio magnético principal es interrumpida por irradiación de haz de electrones y esto sustancialmente corresponde a la región afectada por el calor causado por la irradiación de haz de electrones.

Alto grado de alineación de los granos de cristal del material con el eje sencillo de magnetización El tercer punto es el alto grado de alineación de los granos de cristal del material con el eje sencillo de magnetización.

Con referencia al ruido del transformador, es decir, la vibración magnetoestrictiva, la amplitud de oscilación se hace más pequeña como el grado de alineación de los granos de cristal del material con el eje sencillo de magnetización se hace más grande. Por consiguiente, para la reducción del ruido, una densidad de flujo magnético Bs, la cual proporciona una indicación del grado de alineación de los granos de cristal del material con el eje sencillo de magnetización, debe ser de 1.92 T o mayor. En este caso, si la densidad de flujo magnético B8 es menor que 1.92 T, el movimiento rotacional de los dominios magnéticos para alinear de manera paralela al campo magnético de excitación durante el proceso de magnetización provoca una gran magnetostricción. Esto da como resultado un incremento en el ruido del transformador. En adición, mientras más grande sea el grado de alineación del grano de cristal, más grande es el efecto del refinamiento de dominio magnético. En vista de la reducción de pérdida de hierro, la densidad de flujo magnético B8 debe de ser también de 1.92 T o mayor.

El proceso de introducción de tensión en la presente invención está limitado a un método por medio de haz de electrones que puede reducir el daño a la película en la porción de tensión-introducida. En este caso, cuando la irradiación de haz de electrones es llevada a cabo, el haz de electrones debe de ser irradiado en una dirección transversal hacia la dirección de laminado, preferiblemente a 60° a 90° hacia la dirección de laminado y el intervalo de irradiación del haz de electrones es preferiblemente de aproximadamente 3 a 15 mm. En adición, el haz de electrones debe ser irradiado en una manera similar a un punto o lineal bajo las condiciones siguientes: voltaje de aceleración = 10 a 200 kV; corriente = 0.1 a 100 mA; y diámetro del haz = 0.01 a 0.5 mm. Un diámetro de haz preferente es 0.001 a 0.3 mm.

Ahora, las condiciones de fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado de conformidad con la presente invención serán descritas específicamente a continuación .

En la presente invención, una plancha para una lámina de acero eléctrico de grano orientado puede poseer cualquier composición química que permita una recristalización secundaria. En adición, si un inhibidor, por ejemplo, un inhibidor en base a A1N es utilizado, el Al y el N pueden estar contenidos en una cantidad apropiada, respectivamente, mientras que si un inhibidor en base a MnS/MnSe es utilizado, el Mn y el Se y/o el S pueden estar contenidos en una cantidad apropiada, respectivamente. Por supuesto, estos inhibidores pueden además ser utilizados en combinación. En este caso, los contenidos preferidos de Al, N, S y Se son: Al: 0.01 a 0.065% en masa; N: 0.005 a 0.012% en masa; S: 0.005 a 0.03% en masa; y Se: 0.005 a 0.03% en masa, respectivamente.

Adicionalmente, la presente invención es también aplicable a una lámina de acero eléctrico de grano orientado teniendo contenidos limitados de Al, N, S y Se sin utilizar un inhibidor.

En este caso, las cantidades de Al, N, S y Se están preferiblemente limitadas 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 elementos básicos y otros elementos opcionalmente agregados de la plancha para una lámina de acero eléctrico de grano orientado de la presente invención será descrita específicamente a continuación.

C: 0.08% en masa o menos El C es agregado para mejorar la textura de una hoja laminada en caliente. Sin embargo, el contenido de C excediendo 0.08% en masa incrementa la carga para reducir el contenido de C a 50 ppm por masa o menos en donde el envejecimiento magnético no ocurrirá durante el proceso de fabricación. En consecuencia, el contenido de C es de preferiblemente 0.08% en masa o menos. Además, no es necesario ajustar un límite inferior particular para el contenido de C debido a que la recristalización secundaria es permitida mediante un material sin contenido de C.

Si: 2.0 a 8.0% en masa El Si es un elemento que es útil para el incremento de la resistencia eléctrica del acero y mejora la pérdida de hierro. El contenido de Si de 2.0% en masa o mayor posee un particularmente buen efecto de reducción de pérdida de hierro. Por otra parte, el contenido de Si de 8.0% en masa o menos puede ofrecer particularmente una buena formabilidad y densidad de flujo magnético. En consecuencia, el contenido de Si está preferiblemente dentro de un intervalo de 2.0 a 8.0% en masa.

Mn: 0.005 a 1.0% en masa El Mn es un elemento que es ventajoso para mejorar la formabilidad en caliente. Sin embargo, el contenido de Mn menor que 0.005% en masa posee un efecto de menor adición. Por otra parte, el contenido de Mn de 1.0% en masa o menos proporciona una densidad de flujo magnético particularmente buena para la lámina producto. En consecuencia, el contenido de Mn está preferiblemente dentro de un intervalo de 0.005 a 1.0% en masa.

Además, en adición a los elementos mencionados con anterioridad, la plancha puede además contener los siguientes elementos como elementos para mejorar las propiedades magnéticas: al menos un elemento seleccionado de: Ni: 0.03 a 1.50% en masa; Sn: 0.01 a 1.50% en masa; Sb: 0.005 a 1.50% en masa; Cu: 0.03 a 3.0% en masa; P: 0.03 a 0.50% en masa; Mo: 0.005 a 0.10% en masa; y Cr: 0.03 a 1.50% en masa.

El Ni es un elemento que es útil para mejorar aun más la textura de una hoja laminada en caliente para obtener propiedades magnéticas todavía más mejoradas. Sin embargo, el contenido de Ni de menos de 0.03% en masa es menos efectivo en la mejora de las propiedades magnéticas, considerando que el contenido de Ni de 1.5% en masa o menos incrementa, en particular, la estabilidad de la recristalización secundaria y proporciona propiedades magnéticas todavía más mejoradas. En consecuencia, el contenido de Ni está preferiblemente en el intervalo de 0.03 a 1.5% en masa.

Sn, Sb, Cu, P, Mo y Cr son elementos que son útiles para el mejoramiento de las propiedades magnéticas, respectivamente. Sin embargo, si cualquiera de estos elementos está contenido en una cantidad menor que su límite inferior descrito con anterioridad, son menos efectivos para el mejoramiento de las propiedades magnéticas, considerando que estén contenidos en una cantidad igual a o menor que su límite superior descrito con anterioridad, proporcionan el mejor crecimiento de los granos recristalizados secundarios. En consecuencia, cada uno de estos elementos está preferiblemente contenido en una cantidad dentro del intervalo descrito con anterioridad. El balance distinto a los elementos descritos con anterioridad es Fe e impurezas incidentales que son incorporadas durante el proceso de fabricación.

Entonces, la plancha teniendo la composición química descrita con anterioridad es sometida a calentamiento antes del laminado en caliente de una manera convencional. Sin embargo, la plancha puede también ser sometida a laminado en caliente directamente después de la fundición, sin ser sometida a calentamiento. En el caso de una plancha delgada, esta puede ser sometida a laminado en caliente o proceder al paso subsecuente, omitiendo el laminado en caliente.

Adicionalmente, la hoja laminada en caliente es opcionalmente sometida a recocido de hoja laminada en caliente. Un propósito principal del recocido de la hoja laminada en caliente es mejorar las propiedades magnéticas mediante la disolución de la textura de banda generada por el laminado en caliente para obtener una textura de recristalización primaria de granos de tamaño uniforme y, de este modo, desarrollando aun más una textura Goss durante el recocido de recristalización secundario. En este momento, con la finalidad de obtener una textura Goss altamente desarrollada en una lámina producto, una temperatura de recocido de hoja laminada en caliente está preferiblemente en un intervalo de 800°C a 1100°C. Si una temperatura de recocido de hoja laminada en caliente es inferior a 800°C, permanece una textura de banda que resulta del laminado en caliente, la cual hace difícil obtener una textura de recristalización primaria de granos de tamaño uniforme e impide una mejora deseada de recristalización secundaria. Por otra parte, si una temperatura de recocido de hoja laminada en caliente excede los 1100°C, el tamaño del grano después del recocido de hoja laminada en caliente se engrosa demasiado, lo cuál hace difícil obtener una textura de recristalización primaria de granos de tamaño uniforme.

Después del recocido de hoja laminada en caliente, la lámina es preferiblemente sometida a laminado en frió una vez, o dos veces o más con recocido intermedio desarrollado entre ella, para ser terminada para un espesor de lámina final. La lámina es sometida a descarburación subsecuente (combinado con recocido de recristalización) . Entonces, un separador de recocido es aplicado a la lámina. Después de la aplicación del separador de recocido, la lámina es sometida a recocido final para propósitos de recristalización secundaria y formación de una película de forsterita. Debe de ser observado que el separador de recocido está preferiblemente compuesto principalmente de MgO con la finalidad de formar forsterita. Como es utilizada en este documento, la frase "compuesto principalmente de MgO" implica que cualquier compuesto bien conocido para el separador de recocido y cualquier compuesto de mejoramiento de propiedades diferente al MgO puede también estar contenido dentro de un intervalo sin interferir con la formación de la película de forsterita prevista por la invención.

Después del recocido final es efectivo someter a la lámina a recocido de aplanamiento para corregir la forma de la misma. De conformidad con la presente invención, es aplicado un recubrimiento de aislamiento a las superficies de la lámina de acero antes o después del recocido de aplanamiento. Como es utilizado en este documento, este recubrimiento de aislamiento significa que tal recubrimiento puede aplicar tensión a la lámina de acero para reducir la pérdida de hierro (en lo sucesivo, denominado como recubrimiento de tensión) . El recubrimiento de tensión incluye recubrimiento inorgánico conteniendo sílice y recubrimiento de cerámica por deposición física de vapor, deposición química de vapor, etcétera.

En la presente invención, la lámina de acero eléctrico de grano orientado después del recocido final o del recubrimiento de tensión como fue mencionado con anterioridad es sometida a refinamiento de dominio magnético mediante irradiación de las superficies de la lámina de acero con haz de electrones. El grado de vacio durante la irradiación de haz de electrones puede ser controlado como fue mencionado con anterioridad para hacer un uso completo del efecto de aplicación de tensión térmica a través de la irradiación de haz de electrones, mientras se minimiza el daño para la película.

De conformidad con la presente invención, a excepción de loa pasos mencionados con anterioridad y las condiciones de fabricación, es posible aplicar un método convencional bien conocido para la fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado en donde el tratamiento de refinamiento de dominio magnético es llevado a cabo por medio de haz de electrones.

Experimento 1 Las planchas de acero, cada una teniendo una composición química conteniendo los siguientes elementos, fueron fabricadas mediante fundición continua: C: 0.08% en masa; Si: 3.1% en masa; Mn: 0.05% en masa; Ni: 0.01% en masa; Al: 230 ppm por masa; N: 90 ppm por masa; Se: 180 ppm por masa; S: 20 ppm por masa; 0: 22 ppm por masa; y el balance siendo Fe e impurezas incidentales. Entonces, cada una de estas planchas de acero fueron calentadas a 1400°C, sometidas a laminado en caliente para ser finalizadas en una hoja laminada en caliente teniendo un espesor de lámina de 2.0 mm, y entonces sometidas a recocido de hoja laminada en caliente a 1100°C durante 120 segundos. Subsecuentemente, cada lámina de acero fue sometida a laminado en frió para un espesor intermedio de lámina de 0.65 mm, y entonces a recocido intermedio bajo las siguientes condiciones: grado de oxidación PH20/PH2 = 0.32, temperatura = 1000 °C, y duración = 60 segundos. Subsecuentemente, cada lámina de acero fue sometida a desoxidación por ácido clorhídrico para remover subescalas desde las superficies de las mismas, seguido de laminado en frió nuevamente para ser finalizado para una hoja laminada en frió teniendo un espesor de lámina de 0.23 mm.

Entonces, cada lámina de acero fue sometida a descarburación en donde fue retenida a un grado de oxidación PH2O/PH2 de 0.50 y a una temperatura de impregnación de 830 °C durante 60 segundos. Entonces, un separador de recocido compuesto principalmente de MgO fue aplicado a cada lámina de acero. Después de esto, cada lámina de acero fue sometida a recocido final para propósitos de recristalización secundaria, formación de una película de forsterita y purificación bajo las condiciones de 1200°C y 30 horas. Entonces, un recubrimiento de aislamiento compuesto de 60% de sílice coloidal y fosfato de aluminio fue aplicado a cada lámina de acero, las cuales en turno fueron horneadas a 800 °C. Este proceso de aplicación de recubrimiento funciona además como recocido de aplanamiento.

Después de esto, un costado de cada lámina de acero fue sometido a tratamiento de refinamiento de dominio magnético en donde este fue irradiado con haz de electrones a una amplitud de radiación de 0.15 mm e intervalo de irradiación de 5.0 mm en una dirección perpendicular a la dirección de laminado. Entonces, cada lámina de acero fue evaluada para propiedades magnéticas como un producto. La temperatura de recocido de recristalización primaria fue variada para obtener materiales, cada uno teniendo un valor de densidad de flujo magnético B8 de 1.90 a 1.95 T. En adición, el haz de electrones fue irradiado bajo condiciones diferentes con diferentes valores de corriente de haz y proporciones de escaneo de haz. Entonces, cada producto fue sometido a cizallamiento oblicuo para ser ensamblado dentro de un transformador de tres fases a 500 kVA, y entonces medida por su pérdida de hierro y ruido en un estado en donde fue estimulado a 50 Hz y 1.7 T. Este transformador posee valores de diseño de pérdida de hierro y ruido de 55 dB y 0.83 W/ g, respectivamente. Los resultados de medición mencionados con anterioridad sobre la pérdida de hierro y ruido son mostrados en la Tabla 1.

Oí O Tabla. 1 Como es mostrado en la Tabla 1, cada lámina de acero eléctrico de grano orientado, la cual fue sometida a tratamiento de refinamiento de dominio magnético por medio de haz de electrones y que cae dentro del alcance de la presente invención, produce bajo ruido cuando es ensamblada como un transformador presente e inhibe la degradación en las propiedades de pérdida de hierro. La pérdida de hierro resultante y las bajas propiedades de ruido son consistentes con el valor del diseño.

En contraste, los Ejemplos Comparativos de la muestra de acero ID Nos. 11 y 12, los cuales están fuera del alcance de la presente invención en términos de sus inclusive, bajas propiedades de ruido o bajas propiedades de pérdida de hierro. En adición, los Ejemplos Comparativos de las muestras de acero ID Nos. 1 a 3 y 10, cada una de las cuales posee un valor de (Wa/Wb) menor que 0.5, no ofrecieron bajas propiedades de ruido. Adicionalmente, los Ejemplos Comparativos de la muestra de acero ID Nos. 6, 8 y 9, las cuales están fuera del alcance de la presente invención en términos de la amplitud promedio de la porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero inclusive sobre el costado de tensión-introducida o el costado de tensión-no-introducida, probaron exhibir propiedades inferiores de pérdida de hierro.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de acero eléctrico de grano orientado comprendiendo una película de forsterita formada sobre una superficie de la misma, siendo sometida a introducción de tensión por medio de haz de electrones y teniendo una densidad de flujo magnético Be de 1.92 T o mayor, en donde una proporción (Wa/Wb) de un espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-introducida de la lámina de acero ( a) para un espesor de película de la película de forsterita sobre un costado de tensión-no-introducida de la lámina de acero (Wb) es 0.5 o mayor, y en donde una porción discontinua de dominio magnético en una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-introducida posee una amplitud promedio de 150 a 300 µta, y una porción discontinua de dominio magnético sobre una superficie de la lámina de acero sobre el costado de tensión-no-introducida posee una amplitud promedio de 250 a 500 µp?.

2. Un método para la fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado, el método comprendiendo : sometiendo una plancha para una lámina de acero eléctrico de grano orientado a un laminado para ser terminado a un espesor de lámina final; sometiendo la lámina a la descarburación subsecuente; posteriormente, aplicando un separador de recocido compuesto principalmente de gO a una superficie de la lámina antes de someter a la lámina al recocido final ; sometiendo la lámina al recubrimiento de tensión subsecuente; y sometiendo, después del recocido final o del recubrimiento de tensión, la lámina a un tratamiento de refinamiento de dominio magnético por medio de irradiación de haz de electrones, en donde (1) el grado de vacio durante la irradiación de haz de electrones es de 0.1 a 5 Pa, y (2) una tensión a ser ejercida sobre la lámina de acero durante el recocido de aplanamiento es controlada a 5 a 15 MPa .

3. El método para la fabricación de una lámina de acero eléctrico de grano orientado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la plancha para la lámina de acero eléctrico de grano orientado es sometida a laminado en caliente, y opcionalmente, recocido de hoja laminada en caliente, y subsecuentemente sometida a laminado en frió una vez, o dos veces o más con recocido intermedio llevado a cabo entre ellas, para ser terminada para un espesor final de lámina.