MX2013001337A - Placa de acero magnetico de grano orientado y proceso para producir la misma. - Google Patents

Abstract

Se describe una placa de acero eléctrico de grano orientado que puede reducir la pérdida de hierro del material con muescas lineales formadas en el mismo para refinamiento de dominio magnético y ofrece excelentes propiedades de baja pérdida de hierro cuando se ensamblan como un transformador actual, en donde la placa de acero tiene un espesor de placa de 0.30mm o menos, las muescas lineales se forman en intervalos de 2-10mm en dirección de laminación, la profundidad de cada una de las muescas lineales es de 10 µm o más, el espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales es de 0.3 µm o más, la tensión total aplicada a la placa de acero por la película de forsterita y el recubrimiento de tensión es de 10.0 MPa o mayor en la dirección de laminación y la proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro W17/50 de la placa de acero es de 65% o menos cuando se alterna el campo magnético de 1.7 T y 50 Hz se aplica a la placa de acero en la dirección de laminación.

Description

PLACA DE ACERO MAGNÉTICO DE GRANO ORIENTADO Y PROCESO PARA PRODUCIR LA MISMA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una placa de acero eléctrico de grano orientado que se utiliza para materiales de alma de hierro para transformadores, etcétera, y un método para fabricar la misma.

TÉCNICA ANTECEDENTE Las placas de acero eléctrico de grano orientado que se utilizan principalmente como almas de hierro de transformadores, se requiere que tengan excelentes propiedades magnéticas, en particular, menos pérdida de hierro. Para cumplir estos requisitos, es importante que los granos recristali zados secundarios se encuentren altamente alineados en la placa de acero en la orientación (110) [001] (o asi llamada orientación Goss) y se reducen las impurezas en el producto de placa de acero. Sin embargo, existen limitaciones para controlar la orientación del cristal y reducir las impurezas en términos de equilibrio con los costos de fabricación, etcétera. Por consiguiente, se han desarrollado algunas técnicas para introducir no uniformidad en la superficie de una placa de acero en una manera física y reducir el ancho de dominio magnético para menos pérdida de hierro, principalmente, las técnicas de regeneración de dominio magnético.

Por ejemplo, JP 57-002252 B (PTL 1) propone una técnica para reducir la pérdida de hierro de una placa de acero al irradiar una placa de acero de producto terminado con láser, introduciendo una región de alta densidad de dislocación a la capa superficial de la placa de acero y reduciendo el ancho de dominio magnético. Además, JP 62-053579 B (PTL 2) propone una técnica para refinar los dominios magnéticos al formar muescas lineales que tienen una profundidad de más de 5µp? sobre la base de la porción de hierro de una placa de acero después del recocido final en una carga de 882 a 2156 MPa (90 a 220 kgf/mm2), y después someter la placa de acero a un tratamiento con calor a una temperatura de 750°C o mayor. Con el desarrollo de las técnicas de refinamiento de dominio magnético antes descritas, las placas de acero eléctrico de grano orientado que tienen buenas propiedades de pérdida de hierro pueden obtenerse .

LISTA DE CITAS Literatura de Patente PTL 1: JP 57-002252 B PTL 2: JP 62-053579 B LA INVENCIÓN (Problema Técnico) Sin embargo, las técnicas antes mencionadas para realizar tratamiento de refinamiento de dominio magnético al formar muescas lineales tienen un efecto más pegueño en reducir la pérdida de hierro comparado con otras técnicas de refinamiento de dominio magnético para introducir regiones de alta densidad de dislocación por radiación por láser etcétera. Las técnicas antes mencionadas también tienen un problema de que existe poca mejora en la pérdida de hierro de un transformador actual ensamblado, incluso la pérdida de hierro se reduce por el refinamiento de dominio magnético. Es decir, estas técnicas proporcionan un factor de construcción (BF) extremadamente deficiente.

(Solución al Problema) La presente invención se ha desarrollado bajo estas circunstancias. Un objeto de la presente invención es proporcionar una placa de acero eléctrico de grano orientado que puede además reducir la pérdida de hierro de un material con muescas lineales formadas en la misma para refinamiento de dominio magnético y muestra excelentes propiedades de baja pérdida de hierro cuando se ensamblan como un transformador actual, junto con un método ventajoso para la fabricación de la misma.

Es decir, la disposición de la presente invención se resume como sigue: [1] Una placa de acero eléctrico de grano orientado que comprende: una película de forsterita y recubrimiento de tensión sobre una superficie de la placa de acero; y muescas lineales para refinamiento de dominio magnético sobre la superficie de la placa de acero, en donde la placa de acero tiene un espesor de placa de 0.30 mm o menos, las muescas lineales se forman en intervalos de 2 a 10 mm en una dirección de laminación, una profundidad de cada una de las muescas lineales es de 10 µp? o más, un espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales es 0.3 µp? o más , una tensión total aplicada a la placa de acero por la película de forsterita y el recubrimiento de tensión es 10.0 MPa o mayor en la dirección de laminación, y una proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro i7 50 de la placa de acero es de 65% o menos cuando se aplica un campo magnético alterno de 1.7 T y 50 Hz a la placa de acero en la dirección de laminación. [2] Un método para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado, el método comprende : Someter la losa para una placa de acero eléctrico de grano orientado a laminación para terminarse a un espesor de placa fina; someter la placa de acero a descarburi zación subsecuente / después aplicar un separador de recocido compuesto principalmente de MgO a una superficie de la placa de acero antes de someter la placa de acero a recocido final; y someter la placa de acero a un recubrimiento de tensión subsecuente y recocido por aplanado, en donde (1) la formación de muescas lineales para refinamiento de dominio magnético se realiza antes del recocido final para formar una película de fors teri ta . (2) el separador de recocido tiene una cantidad de recubrimiento de 10.0 g/m2 o más, y (3) la tensión para ser aplicada a la placa de acero en una linea de recocido por aplanado después del recocido final se controla dentro de un margen de 3 a 15 MPa. [3] El método para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado de acuerdo con el elemento [2] anterior, en donde la losa para la placa de acero eléctrico de grano orientado se somete a laminación en caliente, y opcionalmente , recocido en banda caliente, y sust ancialment e sometido a laminación en frío una vez, o dos veces o más con recocido intermedio realizado entre los mismos, para ser terminado a un espesor de placa final .

(Efecto Ventajoso de la Invención) De acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar una placa de acero eléctrico de grano orientado que permite un transformador actual ensamblado a partir del mismo para mantener efectivamente el efecto de reducir la pérdida de hierro de la placa de acero, la cual tiene muescas lineales formadas en la misma y se ha sometido a tratamiento de refinamiento de dominio magnético. Por lo tanto, el transformador actual puede mostrar excelentes propiedades de baja pérdida de hierro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se describirá además en lo siguiente con referencia a los dibujos anexos, en donde: La FIGURA 1 es una gráfica que ilustra el cambio en el transformador de pérdida de hierro como una función de la proporción de pérdida de corriente parásita del material de alma de hierro, y La FIGURA 2 es una vista en sección transversal de una porción de muesca lineal de una placa de acero formada de acuerdo con la presente invención .

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES La presente invención se describirá específicamente en lo siguiente. La presente invención han considerado los requerimientos necesarios para proporcionar las propiedades de pérdida de hierro de una placa de acero eléctrico de grano orientado como un material con muescas lineales formadas en el mismo para refinamiento de dominio magnético y que tiene una película de forsterita (una película compuesta principalmente de Mg2SiC>4) , y para evitar el deterioro en el factor de construcción en un transformador actual utilizando esa placa de acero eléctrico de grano orientado.

Con respecto a las muestras de placa de producto producidas, el espesor de la película de forsterita en donde se forman las muescas lineales, la tensión de película y la proporción de la pérdida de corriente parásita del material se muestran en la Tabla 1. Puede verse que la tensión de película incrementa y la proporción de pérdida de corriente parásita del material disminuye a medida que el espesor de la película de forsterita en donde las muescas lineales se forman incrementa. Además, incluso si el espesor de la película de forsterita es pequeña, la tensión de película puede incrementarse al incrementar la cantidad de recubrimiento aislante a aplicarse, lo cual resulta en una disminución en la proporción de la pérdida de corriente parásita. Como se utiliza en la presente, este recubrimiento aislante significa que tal recubrimiento puede aplicar tensión a la placa de acero para el propósito de reducir la pérdida de hierro (de aquí en adelante, referido como "recubrimiento de tensión") .

[Tabla 1] La FIGURA 1 ilustra el cambio en la pérdida de hierro del trasformador como una función de la proporción de la pérdida de corriente parásita del material de alma de hierro. Como se indica por los circuios blancos (cantidad de recubrimiento del recubrimiento de tensión: 11.0 g/m2) en la figura, el deterioro en el factor de construcción menos significativo en donde la proporción de la pérdida de corriente parásita del material en la pérdida de hierro del material es de 65% menos. Por otro lado, como se indica por el rectángulo negro (cantidad de recubrimiento del recubrimiento de tensión: 18.5 g/m2) en la figura, no existe mejora en la pérdida de hierro del trasformador donde el espesor de la pelicula de forsterita es pequeña, incluso si la proporción de la pérdida de corriente parásita es pequeña .

En este caso, para reducir la proporción de pérdida de corriente parásita, es efectivo incrementar una tensión de película en la dirección de laminación (una tensión total de la película de forsterita en el recubrimiento de tensión), y como se menciona anteriormente, es necesario controlar esta tensión de película para ser de 10.0 MPa o mayor. Sin embargo, como es el caso con los ejemplos indicados por el rectángulo negro, se cree que el factor de apilamiento de la placa de acero se vuelve deficiente en el caso de incrementar la cantidad de recubrimiento de tensión a aplicarse de modo que la tensión de película es de 10.0 MPa o mayor, cuando se compara con el incremento el espesor de la película de forsterita formado en las porciones inferiores de las muescas lineales, y, por lo tanto, el efecto de mejora de pérdida de hierro se compensa por la tensión de película de recubrimiento incrementada, lo cual resulta en una mejora en la pérdida de hierro trans formada .

Por consiguiente, para mejorar la propiedad de pérdida de hierro de material, es importante controlar el espesor de la película de forsterita formado en las porciones inferiores de las muescas lineales, mientras que para mejorar el factor de construcción, es importante controlar la tensión a aplicarse a las superficies completas de la placa de acero que incluye aquellas porciones en donde se forman las muescas lineales, la proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro del material, y el espesor de la película de forsterita formada en las porciones inferiores de las muescas lineales, respectivamente.

Basado en estos hallazgos, las condiciones especificas para equilibrar la mejora de pérdida de hierro y mejora del factor de construcción se describirá en lo siguiente. Espesor de placa de la placa de acero: 0.30 mm o menos. En la presente invención, el espesor de placa de la placa de acero es de 0.30 mm o menos. Esto es debido a que si la placa de acero tiene un espesor de acero que excede 0.30 mm, implica una pérdida de corriente parásita tan grande que puede evitar una reducción en la proporción de la pérdida de corriente parásita a 65% o menos incluso con el refinamiento de dominio magnético. Además, sin limitación, el límite inferior del espesor de acero de la placa de acero es generalmente de 0.05 mm o más.

Los intervalos en la dirección de laminación entre la serie de muescas lineales formadas en la placa de acero: 2 a 10 mía . En la presente invención, los intervalos en la dirección de laminación entre las muescas lineales formadas en la placa de acero se encuentran dentro de un margen de 2a 10 mm. Esto es debido a que si los intervalos descritos en lo anterior entre las series de muescas lineales se encuentran por arriba de 10 mm, entonces no puede obtenerse un efecto de refinamiento de dominio magnético suficiente debido a una carga magnética pequeña introducida a las superficies. Por otro lado, si los intervalos se encuentran por debajo de 2 mm, entonces la permeabilidad magnética en la dirección de laminación se deteriora y el efecto para reducir la pérdida de corriente parásita o el refinamiento de dominio magnético se cancela debido a un incremento excesivo de la carga magnética introducida a las superficies y una reducción en la cantidad de sustrato de acero con el mayor número de muescas.

Profundidad de la muesca lineal: 10 m o más En la presente invención, la profundidad de cada muesca lineal en la placa de acero será de 10 µp o más. Esto es debido a que si la profundidad de cada muesca lineal en la placa de acero se encuentra por debajo de 10 µ??, entonces no puede obtenerse un efecto de refinamiento de dominio magnético suficiente debido a una pegueña carga magnética introducida en la superficie. Se debe notar que el limite superior de la profundidad de cada muesca lineal se encuentra de preferencia aproximadamente a 50 ym o menos, sin limitación, debido a que la cantidad de sustrato de acero se reduce con muescas más profundas y de este modo la permeabilidad magnética en la dirección de laminación se vuelve def iciente .

Espesor de película de forsterita en la porción inferior de la muesca lineal: 0.3 µp? o más. El efecto obtenido al introducir la muesca lineal por la técnica de refinamiento de dominio magnético para formar las muescas lineales es más pequeña que el efecto obtenido por la técnica de refinamiento de dominio magnético para introducir una región de densidad de dislocación alta, debido a que se introduce una carga magnética más pequeña. En primer lugar, se hizo una investigación sobre la carga magnética introducida cuando se formaron las muescas lineales. Como resultado, se encontró una correlación entre el espesor de la película de forsterita en donde se formaron las muescas lineales, particularmente en las porciones inferiores de las muescas lineales, y la carga magnética. Después, se hicieron investigaciones adicionales sobre la relación entre el espesor de la película y la carga magnética. Como resultado, se reveló que incrementando el espesor de película en las porciones inferiores de la muesca lineal es efectivo para incrementar la carga magnética. Específicamente, el espesor de la película de forsterita que es necesario para incrementar la carga magnética y para mejorar el efecto de refinamiento de dominio magnético es de 0.3 µp? o más, de preferencia 0.6 µp? o más, en las porciones inferiores de las muescas lineales. Por otro lado, el límite superior del espesor de la película de forsterita es de preferencia aproximadamente 5.0 pm sin limitación, debido a la adhesión con la placa de acero deteriora y la película de forsterita se desprende más fácilmente si la película de forsterita es demasiado gruesa.

Aunque la causa de un incremento en la carga magnética como se describe en lo anterior no se ha clarificado exactamente, se cree lo siguiente. Es decir, existe una correlación entre el espesor de la película de forsterita y la tensión aplicada a la placa de acero por la película de forsterita, y la tensión de película en las porciones inferiores de las muescas lineales se vuelven más fuertes con el incremento de espesor de la película de forsterita. Se cree que esta tensión incrementada provoca un incremento en la tensión interna de la placa de acero en las porciones inferiores de las muescas lineales, lo cual resulta en un incremento en la carga magnética .

En la presente invención, el espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales se calcula como sigue. Como se ilustra en la FIGURA 2, la película de forsterita presente en las porciones inferiores de las muescas lineales se observó con SEM en una sección transversal tomada a lo largo de la dirección en la cual las muescas lineales se extienden, en donde el área de la película de forsterita se calculó por análisis de imagen y el área calculada se dividió por una distancia medida para determinar el espesor de la película de forsterita de la placa de acero. En este caso, la distancia medida fue de 100 mm .

Cuando se evalúa como un producto la pérdida de hierro de una placa de acero eléctrico de grano orientado, el flujo de magnetización solamente contiene componentes direccionales de laminación, y por lo tanto, sólo es necesario incrementar la tensión en la dirección de laminación para mejorar la pérdida de hierro. Sin embargo, cuando la placa de acero eléctrico de grano orientado se ensambla como un transformador actual, el flujo de magnetización implica componentes no solamente en la dirección de la laminación, sino también en una dirección perpendicular a la dirección de laminación (de aquí en adelante, referida como una "dirección transversa") . Por consiguiente, la tensión en la dirección de laminación asi como también la tensión en la dirección trasversa tienen una influencia en la pérdida de hierro.

La tensión total aplicada a la placa de acero por la película de forsterita y el recubrimiento de tensión: 10.0 MPa o mayor en la dirección de laminación. Como se menciona en lo anterior, el deterioro en la propiedad de pérdida de hierro es inevitable si el valor absoluto de la tensión aplicada a la placa de acero es pequeño. Por lo tanto, en la dirección de laminación de la placa de acero, es necesario controlar la tensión total aplicada a la película de forsterita y el recubrimiento de tensión para ser de 10.0 MPa o mayor. La razón de porque se define solamente la tensión total en la dirección de laminación en la presente invención es debido a que la tensión aplicada en la dirección transversa se vuelve lo suficientemente grande para implementar la presente invención si una tensión de 10.0 MPa o mayor se aplica en la dirección de laminación. Se debe notar que no existe un limite superior particular en la tensión total en la dirección de laminación siempre y cuando la placa de acero no experimente una deformación plástica. Un limite superior preferible de la tensión total es de 200 MPa o inferior.

En la presente invención, la tensión total ejercida por la película de forsterita y el recubrimiento de tensión se determina como sigue. Cuando se mide la tensión en la dirección de laminación, una muestra de 280 mm en la dirección de laminación x 30 mm en la dirección transversa se corta del producto (material de recubrimiento de tensión aplicado), mientras que cuando se mide la tensión en la dirección transversa, una muestra de 280 mm en la dirección transversa x 30 mm en la dirección de laminación se corta del producto.

Entonces, se remueve la película de forsterita y el recubrimiento de tensión en un lado. Entonces, el alabeo de la placa de acero se determina al medir el alabeo antes y después de la remoción y convertido a tensión utilizando la fórmula de conversión (1) , dada en lo siguiente. La tensión determinada por este método representa la tensión que se ejerce sobre la superficie desde la cual no se ha removido la película de forsterita y el recubrimiento de tensión. Puesto que se ejerce tensión en ambos lados de la muestra, dos muestras se prepararon para medir el mismo producto en la misma dirección, y la tensión se determinó para cada lada sobre el método antes descrito para derivar un valor promedio de la tensión. Este valor promedio se considera como la tensión que se ejerce sobre la muestra.

[Fórmula de Conversión (1)] Ed s =~~t (a2 -a,) i en donde, s: tensión de película (MPa) E: Módulo de Young de la placa de acero = 143 (GPa) L: longitud de medición de alabeo (mm) ai: remoción antes del alabeo (mm) a2 : remoción después del alabeo (mm) d: espesor de la placa de acero (mm) La proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro W17 50 de la placa de acero cuando se aplica el campo magnético alterno de 1.7 T y 50 Hz a la placa de acero en la dirección de laminación: 65% o menos. En la presente invención, una proporción de pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro Wi7 50 de la placa de acero se controla para ser 65% o menos cuando se aplica un campo magnético alterno de 1.7 T y 50 Hz a la placa de acero en la dirección de laminación. Esto es debido a, como se menciona en lo anterior, si la proporción de pérdida de corriente parásita excede 65%, la placa de acero resultante tiene pérdida de hierro incrementado cuando se ensambla como un transformador aún si la placa de acero, en si misma, no muestra cambio en el valor de la pérdida de hierro. En otras palabras, esto es debido a que cuando se ensambla una placa de acero eléctrico de grano orientado como el alma de hierro de un transformador actual, se superponen componentes altamente armónicos sobre el flujo magnético y la pérdida de corriente parásita incrementa, la cual incrementa dependiendo de la frecuencia, en el alma de hierro y el transformador, y por lo tanto el transformador experimenta un incremento en la pérdida de hierro. Tal incremento en la pérdida de corriente parásita del transformador es proporcional a la pérdida de corriente parásita de la placa de acero original. Asi, es posible reducir la pérdida de hierro del transformador resultante al reducir la proporción de la pérdida de corriente parásita en la placa de acero.

Por consiguiente, en la presente invención, la proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro Wi7 50 de la placa de acero se controla para ser 65% o menos cuando se aplica un campo magnético alterno de 1.7 T y 50 Hz a la placa de acero en la dirección de laminación.

Se midió la pérdida de hierro en el material Wi7 5o (pérdida de hierro total) utilizando un probador de placa simple de acuerdo con JIS C2556. Además, se hicieron mediciones en el bucle B-H de histéresis de la misma muestra como se utiliza en las mediciones de la pérdida de hierro de material, por medio de magnetización de corriente directa (0.01 Hz o menos) en el flujo magnético máximo de 1.7 T y flujo magnético mínimo de -1.7 T, en donde la pérdida de hierro como se calcula a partir de un ciclo de bucle de B-H se consideró como pérdida de histéresis. Po otro lado, pérdida de corriente parásita se calculó al sustraer la pérdida de histéresis obtenida por las mediciones de magnetización de corriente directa a partir de la pérdida de hierro de material (pérdida de hierro total) . El valor obtenido de la pérdida de corriente parásita se dividió por el valor de la pérdida de hierro de material y se expreso en porcentaje, lo cual se consideró como la proporción de la pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro de material.

Un método para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado de acuerdo con la presente invención se describirá específicamente en lo siguiente. En primer lugar, el método implica formar una película de forsterita en las porciones inferiores de la muesca lineal también, con un espesor de 0.3 pm o más. Por lo tanto, es esencial formar una muesca lineal antes del recocido final sobre el cual se forma una película de forsterita. Adicionalment e , para formar una película de forsterita que tiene el espesor antes descrito con las porciones inferiores de las muescas lineales, la cantidad de recubrimiento del separador de recocido debe ser de 10 g/m2 o más en total de ambas superficies. Además, no existe límite superior particular para la cantidad de recubrimiento del separador de recocido, sin interferir con el proceso de fabricación (tal como provocar ondulado de la bobina durante el recocido final) . Si cualquier inconveniente se provoca, tal como el ondulado antes descrito, es preferible que la cantidad del recubrimiento sea de 50 g/m2 o menos.

En segundo lugar, el método implica incrementar la tensión para aplicarse a la placa de acero (tanto en una dirección de laminación y una dirección transversal perpendicular a la dirección de laminación) . Una cosa importante es reducir la destrucción de la película de forsterita donde se forman las muescas lineales, particularmente en las porciones inferiores de las muescas lineales, en una línea de recocido por aplanado después del recocido final por medio del esfuerzo de atracción aplicado a la placa de acero en la dirección de laminación en un horno a alta temperatura.

Para reducir la destrucción de la película de forsterita donde se forman las muescas lineales en la realización del recubrimiento de tensión y el recocido por aplanado, la tensión al ser aplicada a la placa de acero en una línea de recocido por aplanado después el recocido final se controla para ser 3 a 15 MPa. La razón para esto es como sigue. En la línea de recocido por aplanado después del recocido final, se aplica una gran tensión en la dirección de transporte de la placa de acero para aplanar la forma de acero. Particularmente, las porciones donde se forman las muescas lineales son susceptibles a concentración de tensión debido a su forma, en donde la película de forsterita es propensa a destrucción. Por consiguiente, para mitigar el daño de la película de forsterita, es efectivo reducir la tensión para aplicarse a la placa de acero. Esto es debido a que reducir la tensión aplicada resulta en menos tensión aplicada a la placa de acero y por lo tanto menos posibilidad de destrucción de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales. Sin embargo, si la tensión aplicada es demasiado pequeña, puede ocurrir el ondulado de la placa y la falla en la configuración en la línea de recocido por aplanado, lo cual resulta en una disminución en la productividad.

Por consiguiente, un margen óptimo de tensión a aplicarse a la placa de acero es de 3 a 15 MPa para evitar la destrucción de la película de forsterita y mantener la productividad en la línea de recocido por aplanado.

En la presente invención, aunque no existen limitaciones particulares distintas a los puntos descritos en lo anterior, las composiciones químicas recomendadas y preferidas de y condiciones para fabricar la placa de acero de la presente invención se describirán en lo siguiente. Además, entre más alto sea el grado de alineación de grano de cristal en la dirección <100>, mayor será el efecto de reducir la pérdida de hierro obtenida por el refinamiento de dominio magnético. Por ello es preferible que una densidad de flujo magnético B8, la cual da una indicación del grado de la alineación de grano de cristal, sea de 1.90 T o mayor.

Además, si se utiliza un inhibidor, por ejemplo, un inhibidor a base de A1N, Al y N pueden contenerse en una cantidad apropiada, respectivamente, mientras que si se utiliza un inhibidor a base de MnS/MnSe, Mn y Se y/o S pueden contenerse en una cantidad apropiada, respectivamente. Por supuesto, estos inhibidores pueden también utilizarse 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.

Además la presente invención también es aplicable a una placa de acero eléctrico de grano orientado que tiene contenidos limitados de Al, N, S y Se sin utilizar un inhibidor.

En este caso, el contenido de Al, N, S y Se se limitan de preferencia Al: 100 ppm en masa o menos. N: 50 ppm en masa o menos, S: 50ppm en masa o menos, y Se. 50 ppm en masa o menos, respectivamente.

Los elementos básicos y otros elementos adicionalmente agregados de la losa para una placa de acero eléctrico de grano orientado de la presente invención se describirán específicamente en lo siguiente .

C: 0.08% en masa o menos C se agrega para mejorar la textura de la placa laminada en caliente. Sin embargo, el contenido de C que excede 0.08% en masa incrementa la carga para reducir el contenido de C a 50 ppm en masa o menos en donde el envejecimiento magnético no ocurrirá durante el proceso de fabricación. Así, el contenido de C de preferencia es 0.08% en masa o menos. Además, no es necesario establecer un límite inferior particular al contenido de C debido a que la recristalización secundaria se permite por un material sin que contenga C.

Si: 2.0 a 8.0% en masa Si es un elemento que es útil para incrementar la resistencia eléctrica del acero y mejorar la pérdida de hierro. El contenido de Si de 2.0% en masa o más tiene un efecto particularmente bueno en reducir la pérdida de hierro. Por otro lado, el contenido de Si de 8.0% en masa o menos puede ofrecer una funcionalidad particularmente buena y densidad de flujo magnético. Asi, el contenido de Si se encuentra de preferencia en un margen de 2.0 a 8.0%en masa .

Mn: 0.005 a 1.0% en masa Mn es un elemento que es ventajoso para mejorar la funcionalidad en caliente. Sin embargo, el contenido de Mn menor que 0.005% en masa tiene un efecto de adición menor. Por otro lado, el contenido de Mn de 1.0% en masa o menor proporciona una densidad de flujo magnética particularmente buena en la placa de producto. Asi, el contenido de Mn se encuentra de preferencia dentro de un margen de 0.005 a 1.0% en masa .

Además, adicionalmente a los elementos anteriores, la losa también puede contener los siguientes elementos como elementos para mejorar las propiedades magnéticas: Por lo 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.

Ni es un elemento que es útil para mejorar adicionalmente la textura de la placa laminada en caliente para obtener incluso más propiedades magnéticas mejoradas. Sin embargo, el contenido de Ni de menos de 0.03% en masa es menos efectivo en mejorar las propiedades magnéticas mientras el contenido de Ni de 1.50% en masa o menor incrementa, en particular, la estabilidad de la recristalización secundaria y proporciona incluso más propiedades magnéticas mejoradas. Asi, el contenido de Ni se encuentra de preferencia dentro de un margen de 0.03% a 1.50 % en masa .

Además, Sn, Sb, Cu, P, Mo y Cr son elementos que son útiles para mejoramiento adicional de las propiedades magnéticas, respectivamente. Sin embargo, cualquiera de estos elementos se encuentra contenido en una cantidad menor que su limite inferior descrito en lo anterior, es menos efectiva para mejorar las propiedades magnéticas mientras que si está contenida en una cantidad igual a o menor que su limite superior descrito en lo anterior, da el mejor crecimiento de los granos recristalizados secundarios. Asi, cada uno de estos elementos se encuentra contenido de preferencia en una cantidad dentro del margen descrito en lo anterior.

El resto distinto de los elementos descritos en lo anterior es Fe e impurezas incidentales que se incorporaron durante el proceso de fabricación.

Entonces, la losa que tiene la composición química descrita en lo anterior se somete a calentamiento antes de laminación en caliente en una manera convencional. Sin embargo, la losa puede también someterse a laminación en caliente directamente después de fundir, sin que se someta a calentamiento. En el caso de una losa delgada, puede someterse a laminación en caliente o preceder a la etapa subsecuente, omitiendo la laminación en caliente .

Además, la placa laminada en caliente se somete opcionalmente a recocido en banda caliente. Un propósito principal del recocido en banda caliente es mejorar las propiedades magnéticas al disolver la textura de banda generada por la laminación en caliente para obtener una textura de recristalización primaria de granos uniformemente dimensionados, y por consiguiente desarrollar además una textura de Goss durante el recocido de recristalización secundaria.

En este momento, para obtener una textura de Goss altamente desarrollada en una placa de producto, una temperatura de recocido en banda caliente se encuentra de preferencia en el margen de 800°C a 1100°C. Si una temperatura de recocido en banda caliente es inferior a 800°C, permanece ahí una textura de banda que resulta de laminación en caliente, la cual hace difícil obtener una textura de recristalización primaria de los granos uniformemente dimensionados impide un mejoramiento deseado de recristalización secundaria. Por otro lado, si una temperatura de recocido en banda caliente excede 1100°C, el tamaño de grano después de recocido en banda caliente se hace demasiado tosco, lo cual hace difícil obtener una textura de recristalización primaria de los granos uniformemente dimensionados.

Después del recocido en banda caliente, la placa se somete a laminación en frío una vez, o dos veces o más con recocido intermedio realizado entre los mismos, seguido por la descarburización (combinada con el recocido de recristalización) y la aplicación de un separador de recocido a la placa. Después de la aplicación del separador de recocido, la placa se somete al recocido final para propósito de recristalización secundaria y formación de una película de forsterita. Se debe observar que el separador de recocido se encuentra compuesto de preferencia principalmente de MgO para formar forsterita. Como se utiliza en la presente, la frase "compuesto principalmente de MgO" implica que cualquier compuesto conocido para el separador de recocido y cualquier compuesto que mejora la propiedad distinto de MgO puede también estar contenido dentro de un margen sin interferir con la formación de una película de forsterita pretendida por la invención.

Además, como se describe después, la formación de muescas lineales de acuerdo con la presente invención se realiza por cualquier paso después de la laminación en frío final y antes de la laminación final.

Después de la laminación final, es efectivo someter la placa a recocido por aplanado para corregir su forma. De acuerdo con la presente invención, se aplica un recubrimiento aislante a la superficie de la placa de acero antes o después del recocido por aplanado. Como se utiliza en la presente, este recubrimiento aislante significa que este recubrimiento puede aplicar tensión a la placa de acero para reducir la pérdida de hierro. El recubrimiento de tensión incluye recubrimiento inorgánico que contiene sílice y recubrimiento cerámico por deposición de vapor físico, de posición de vapor químico, etcétera.

En la presente invención, las muescas lineales se forman en una superficie de la placa de acero eléctrico de grano orientado en cualquier paso después de la laminación en frío final antes descrito y antes del recocido final. En este momento la proporción de pérdida de corriente parásita en la pérdida de hierro de material se controla al controlar el espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales y al controlar la tensión total aplicada en la dirección de laminación por la película de forsterita y la película de recubrimiento de tensión como se menciona en lo anterior. Esto conduce a un efecto más significativo para mejorar las propiedades de pérdida de hierro a través del refinamiento de dominio magnético en el cual se forman las muescas lineales, por lo cual se obtiene un efecto suficiente de refinamiento de dominio magnético.

Las muescas lineales se forman por métodos -diferentes incluyendo métodos convencionalment e bien conocidos para formar muescas lineales como por ejemplo, un método de ácido local, un método de recorte utilizando cortadores o similares, método de laminación utilizando rodillos con salientes, etcétera. El método más preferible es un método que incluye adherir, mediante impresión o similares, resiste el ataque ácido en una placa de acero después de que se somete a laminación en frío final y después que se forman muescas lineales en una región sin adhesión de la placa de acero a través de un proceso tal como grabado por electrólisis.

En la presente invención, se prefiere que las muescas lineales se formen en una superficie de la placa de acero, con una profundidad de ??µ?t? o más, hasta aproximadamente 50 µp? y un ancho de aproximadamente 50 a 300 µp?, a intervalos de 2 a 10mm, en donde las muescas lineales se forman en un ángulo de margen de ± 30° en relación con una dirección perpendicular a la dirección de la laminación. Como se utiliza en la presente, "lineal" se pretende para abarcar la linea continua asi como también la linea punteada, la linea discontinua, etcétera .

De acuerdo con la presente invención, excepto los pasos antes mencionados y las condiciones de fabricación, un método convencionalment e conocido para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado para aplicarse en donde el tratamiento de refinamiento de dominio magnético se realiza al formar muescas lineales.

EJEMPLOS [Ejemplo 1] Losas de acero, cada una que tiene una composición química como se muestra en la Tabla 2, se fabricaron por fundición continua. Cada una de éstas losas de acero se calentó a 1400°C, se sometió a laminación en caliente para terminarse en una placa de laminación en caliente que tiene un espesor de placa de 2.2mm, y después se sometió a recocido en banda caliente a 1020°C durante 180 segundos. Subsecuentemente, cada placa de acero se sometió a laminación en frío en un espesor de placa intermedia de 0.55mm, y después a recocido intermedio bajó las siguientes condiciones: grado de oxidación atmosférica P(H20)/P(H2) = 0.25, y duración = 90 segundos. Subsecuentemente, cada placa de acero se sometió a un baño con ácido clorhídrico para remover las subcostras de óxido de la superficie de la misma, seguida por la laminación en frío nuevamente para terminarse en una placa de laminación en frío que tiene un espesor de placa de 0.23mm.

[Tabla 2j Después de esto, se aplicó cada placa de acero con resistencia al ataque ácido por impresión offset por grabado. Entonces, cada placa de acero se sometió a grabado por electrólisis y resistencia al desprendimiento en una solución alcalina, por lo cual las muescas lineales, cada una teniendo un ancho de 150 pm y una profundidad de 20 µp?, se forman a intervalos de 3mm en un ángulo de inclinación de 10° en relación con una dirección perpendicular a la dirección de laminación.

Entonces, cada placa de acero se sometió a descarburi zación en donde se mantuvo a un grado de oxidación atmosférica P(H20)/P(H2) = 0.55 y una temperatura de remojo de 825° durante 200 segundos. Entonces, un separador de recocido compuesto principalmente de MgO se aplicó a cada placa de acero. Después de esto, cada placa de acero se sometió a un recocido final para el propósito de recristalización secundaria y purificación bajo las condiciones de 1250°C y 10 horas en una atmósfera mezclada de N2 : H2 = 60:40.

Entonces, el recubrimiento de tensión aislante compuesto de 50% de sílice coloidal y fosfato de magnesio se aplicó a cada placa de acero para terminarse en un producto. En este caso, diversos tipos de recubrimiento de tensión de aislamiento se aplicaron a las placas de acero y varias tensiones diferentes se aplicaron a las bobinas en la línea continua después del recocido final .

Adicionalmente, otros productos también se produjeron como ejemplos comparativos en donde las muescas lineales se formaron en cada producto después del recocido final y el recubrimiento de tensión aislante compuesto de 50% de sílice coloidal y fosfato de magnesio se aplicó a cada producto. Las condiciones de fabricación fueron las mismas como se describe en lo anterior, excepto el tiempo de formación de muescas lineales.

Después, cada producto se midió para sus propiedades magnéticas y tensión de película, y además, se compartieron en especímenes que tienen bordes biselados para ensamblarse en el transformador de tres fases en 500kVA, y después se midieron para su pérdida de hierro y ruido en un estado donde se excitó a 50Hz y 1.7 T.

Los resultados de medición descritos en lo anterior se muestran en la tabla 3 [Tabla 3] Como se muestra en la Tabla 3 cada placa acero eléctrico de grano orientado que se somete a tratamiento de refinamiento de dominio magnético por la formación de muescas lineales de modo que tiene una tensión dentro del alcance de la presente invención es menos susceptible a deterioro en su factor de construcción y ofrece propiedades de pérdida de hierro extremadamente buenas. En contraste, las placas de acero eléctrico de grano orientado utilizan Ejemplos Comparativos indicados por los números 1, 2, 4, 9, 10, 14, 15 y 16, cualquiera de las características de los cuales se encuentran fuera del alcance de la presente invención, tal como el espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales, falla al proporcionar las propiedades de baja pérdida de hierro, y sufre deterioro en su factor de construcción como transformadores actuales.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Una placa de acero eléctrico de grano orientado que caracterizada porque comprende: una película de forsterita y recubrimiento de tensión de una superficie de la placa de acero; y muescas lineales para refinamiento de dominio magnético en la superficie de la placa de cero, en donde la placa de acero tiene un espesor de placa de 0.30 mm o menos, las muescas lineales se forman a intervalos de dos a 10 mm en una dirección de laminación, una profundidad de cada una de las muescas lineales es de 10 m o más, un espesor de la película de forsterita en las porciones inferiores de las muescas lineales es de 0.3 pm o más, una tensión total aplicada a la placa de acero por la película de forsterita y el recubrimiento de tensión es de 10.0 Mpa o mayor en la dirección de laminación, y una proporción de la pérdida de corriente parásita en una pérdida de hierro de Wi7/50 de la placa de acero es 65% o menos cuando se aplica un campo magnético alterno de 1.7 T y 50Hz a la placa de acero en la dirección de laminación .

2. Un método para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado, el método caracterizado porque comprende: someter una losa para una placa de acero eléctrico de grano orientado a laminación para terminarse a un espesor de placa final; someter la placa de acero a descarburi zación subsecuente; después aplicar un separador de recocido compuesto principalmente de MgO a una superficie de la placa de acero antes de someter la placa de acero a recocido final; y someter la placa de acero a recubrimiento de tensión subsecuente y recocido por aplanado, en donde (1) la formación de muescas lineales para refinamiento de dominio magnético se analiza antes del recocido final para formar una película de forsterita, (2) el separador de recocido tiene una cantidad de recubrimiento de 10.0/ g/m2 o más, y (3) la tensión al ser aplicada a la placa de acero en una linea de recocido por aplanado después del recocido final se controla dentro de un margen de 3 a 15 MPa.

3. El método para fabricar una placa de acero eléctrico de grano orientado de conformidad con la reivindicación 2 caracterizado porque la losa para la placa de acero eléctrico de grano orientado se somete a laminación en caliente, y opcionalmente, recocido en banda caliente, y subsecuentemente se somete a laminación en frió una vez, dos veces o más con recocido intermedio realizado entre los mismos, para terminarse en un espesor de placa final.