RU2803614C1 - Электроизоляционное покрытие для электротехнической стали - Google Patents
Электроизоляционное покрытие для электротехнической стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2803614C1 RU2803614C1 RU2023113859A RU2023113859A RU2803614C1 RU 2803614 C1 RU2803614 C1 RU 2803614C1 RU 2023113859 A RU2023113859 A RU 2023113859A RU 2023113859 A RU2023113859 A RU 2023113859A RU 2803614 C1 RU2803614 C1 RU 2803614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- insulating coating
- electrical
- electrical insulating
- defects
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к электроизоляционному покрытию для электротехнической стали, которое может использоваться по любому известному назначению. Предложен состав электроизоляционного покрытия для электротехнической стали, содержащий следующие компоненты, мас.%: AlPO4 и Mg3(PO4)2 20-40, нанодисперсный SiO2 2-15, K3O4V, VOHPO4, MnO(OH) 0,3-8, TiO2 0,01-2,5, вода до 100. Также предложено применение указанного состава в качестве покрытия для электротехнической стали. Обеспечивается получение равномерного электроизоляционного покрытия с матирующим эффектом, обладающего высоким коэффициентом сопротивления изоляционного покрытия, высокими коррозионной стойкостью и влагостойкостью, высокой адгезией покрытия к металлу. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл, 26 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к электроизоляционному покрытию для электротехнической стали, которое может использоваться по любому известному назначению. Электроизоляционное покрытие наносят на различные электропроводящие металлические поверхности (обмотки электрических машин, электрооборудования и т. д.). Предпочтительно, электроизоляционное покрытие по изобретению применяется для анизотропной электротехнической стали, используемой для изготовления магнитопроводов силовых и распределительных трансформаторов.
Уровень техники
Электроизоляционное (изоляционное) покрытие - это такое покрытие, которое имеет повышенный коэффициент сопротивления изоляционного покрытия, а именно не менее 1,0 Ом*см2.
Основное назначение электроизоляционного покрытия при применении его для электротехнической стали (ЭАС) - создание изоляционного слоя между пластинами магнитопроводов трансформаторов. Для обеспечения хорошего качества электротехнических изделий покрытие должно обладать высокими техническими характеристиками - прочностью сцепления с металлом (адгезией), коррозионной стойкостью, диэлектрическими (электроизоляционными) свойствами.
Электроизоляционное покрытие в технологическом цикле производства электротехнической стали формируется в два этапа. Первоначально в процессе высокотемпературного отжига происходит формирование грунтового слоя, близкого по составу к форстериту. Затем на линии агрегата выпрямляющего отжига на поверхность стальной полосы с грунтовым слоем производится нанесение раствора электроизоляционного покрытия на основе ортофосфорной кислоты, золя кремниевой кислоты и модифицирующих добавок на основе оксидов металлов с последующей термообработкой при температуре 800-850°С. В процессе термообработки компоненты раствора электроизоляционного покрытия и грунтового слоя образуют композит, свойства которого определяются физическими характеристиками грунтового слоя и состава раствора электроизоляционного покрытия.
На данный момент большинство мировых производителей электротехнической стали применяют композицию электроизоляционного покрытия на основе ортофосфорной кислоты и золя кремниевой кислоты, содержащую в качестве модифицирующих добавок соединения хрома (Cr) (см. патенты США US3985583, US3562011, US2753282). Технический эффект от применения модифицирующих добавок на основе соединений Cr в составе электроизоляционного покрытия состоит в высокой коррозионной стойкости и влагостойкости фосфатного покрытия, что особенно важно при транспортировке и дальнейшей обработке электротехнической стали в условиях с высокой влажности.
Отрицательный эффект от применения соединений Cr в качестве модифицирующих добавок в составе магнитоактивного покрытия (МАП) обусловлен рисками при применении и хранении раствора вследствие токсичности этих компонентов, ухудшением адгезии покрытия к металлу готовой ЭАС вследствие высокой химической активности раствора, ухудшением товарного вида готовой ЭАС вследствие наличия в составе сильных окислителей при отсутствии матирующего эффекта (подчеркивается разнотонность грунтового слоя).
Целью большинства работ, направленных на улучшение рецептуры электроизоляционного покрытия, является отказ от использования в качестве модифицирующих добавок соединений Cr, получение покрытия с требуемым уровнем коррозионной и влагостойкости, диэлектрических свойств, адгезии к металлу.
В последние годы, в связи с высоким уровнем конкуренции на мировом рынке электротехнических сталей, значительно возросли требования к товарному виду продукции. Разнотонность покрытия, наличие косметических дефектов, не оказывающих негативного влияния на технические характеристики электротехнической стали часто ограничивают доступные рынки и снижают маржинальность продукции.
Существует ряд аналогов - вариантов рецептуры, близких к рассмотренным выше, основанных на применении композиции на основе фосфатов и золя кремниевой кислоты с использованием в качестве модифицирующих добавок соединений ванадия (V) - US20140245926 A1, EP2180082 B1, соединений бора (В) - US6461741 B1, фосфатов титана (Ti) - EP3135793 A1, EP3101157 A1, соединений циркония (Zr) RU2706082. Однако, применение данных материалов, решая проблему токсичности раствора, не позволяет, получить покрытие с требуемым уровнем, влагостойкости (особенно в условиях длительной транспортировки готовой продукции в контейнерах морским путем), адгезии электроизоляционного покрытия к металлу и товарного вида электроизоляционного покрытия.
Из патента RU2675887, опубликованного 25.12.2018, известен способ изготовления текстурированной листовой электротехнической стали с изолирующим покрытием, в котором на сталь наносили рабочий раствор, содержащий по меньшей мере один химический элемент, выбранный из группы, содержащей фосфат по меньшей мере одного химического элемента, выбранного из группы, состоящей из Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al и Mn, диоксид кремния коллоидный и соединение М, где М представляет собой один химический элемент, выбранный из группы, состоящей из Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo и W. В указанном патенте приведены результаты экспериментальных примеров 1 (примеры №24, 31, 34), 2 (примеры №31, 32) и 3 (примеры №31, 32), в которых на 100 мас. ч. фосфатов магния и алюминия, добавляли 50/70 мас.ч. кремния диоксида коллоидного и 25/100/120 мас.ч. TiO2.
Недостатком указанного изолирующего покрытия является то, что при пониженном содержании TiO2 в композиции, менее 10 мас. ч., проявляется высокое содержание дефектов нанесения покрытия и низкая адгезия покрытия к металлу.
Из патента RU2758423, опубликованного 28.10.2021, известна жидкость для получения бесхромового изолирующего покрытия, которая содержит: по меньшей мере одну соль фосфорной кислоты, выбранную из фосфатных солей любого из Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al и Mn, коллоидный диоксид кремния, содержание которого в расчете на SiO2 и в пересчете на твердое вещество составляет от 50 до 120 массовых частей на 100 массовых частей по меньшей мере одной соли фосфорной кислоты, и частицы соединения, содержащего металлический элемент, содержание которых в расчете на элементарный металл составляет от 5 до 60 массовых частей на 100 массовых частей по меньшей мере одной фосфатной соли. Предпочтительными являются частицы соединения, содержащего металлический элемент, относящиеся по меньшей мере к одному типу частиц, выбираемых из частиц любого из TiO2, ZrO2, HfO2, MgO, ZnO, Nb2O5, V2O5, TiN и ZrN.
Недостатком указанного изолирующего покрытия также является то, что при пониженном содержании TiO2 в композиции, менее 10 мас. ч., проявляется высокое содержание дефектов нанесения покрытия и низкая адгезия покрытия к металлу.
Из патента RU2688982, опубликованного 23.05.2019, известно изоляционное покрытие, содержащее первый фосфат металла, который является фосфатом одного или более металлов, выбираемых из Al, Fe, Mg, Mn, Ni и Zn, второй фосфат металла, который является фосфатом одного или более металлов, выбираемых из Co, Mo, V, W и Zr, и коллоидный кремнезем. Изоляционное покрытие может включать в себя по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из борной кислоты, борнокислого натрия, оксида титана, оксида молибдена, пигмента и титаната бария. Содержание коллоидного кремнезема в изоляционном покрытии предпочтительно составляет 25-55 мас.% в терминах твердого содержимого по общей массе изоляционного покрытия.
Недостатком указанного изолирующего покрытия также является то, что при пониженном содержании TiO2 в композиции, менее 10 мас. ч., проявляется высокое содержание дефектов нанесения покрытия и низкая адгезия покрытия к металлу.
В качестве наиболее близкого аналога изобретения может быть выбран патент RU2765555, опубликованный 01.02.2022, из которого известен состав электроизоляционного покрытия на основе фосфатов алюминия и магния и золя кремниевой кислоты для анизотропной электротехнической стали, содержащий в качестве модифицирующих добавок силикат циркония ZrSiO4, ортованадат калия K3O4V, гидрофосфат ванадила VOHPO4 и метагидроксид марганца MnO(ОН) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Фосфаты Al и Mg | 20-40 |
| Золь кремниевой кислоты | 20-45 |
| Модифицирующая добавка силикат циркония ZrSiO4 | 0,01-2 |
| Модифицирующая добавка ортованадат калия K3O4V | 0,1-3 |
| Модифицирующая добавка гидрофосфат ванадила VOHPO4 | 0,1-3 |
| Модифицирующая добавка метагидроксид марганца MnO(ОН) | 0,1-2 |
| Вода | До 100 |
Недостатком указанного изолирующего покрытия является необходимость использования труднодоступного силиката циркония, а также недостаточно высокие характеристики внешнего вида за счет меньшей выраженности матирующих свойств.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения и техническим результатом, на достижение которого оно направлено, являются получение равномерного электроизоляционного покрытия с матирующим эффектом, обладающего высоким коэффициентом сопротивления изоляционного покрытия, высокими коррозионной стойкостью и влагостойкостью, отличным товарным видом и высокой адгезией покрытия к металлу.
Решение поставленной задачи и достижение технического результата достигается благодаря использованию состава (композиции) электроизоляционного покрытия для электротехнической стали, содержащего следующие компоненты, масс.%:
| AlPO4 и Mg3(PO4)2 | 20-40% |
| Нанодисперсный SiO2 | 2-15% |
| K3O4V, VOHPO4, MnO(OH) | 0,3-8% |
| TiO2 | 0,01-2,5% |
| Вода | До 100% |
Граничные условия содержания компонентов установлены на основании проведенных лабораторных и промышленных опытов.
В процессе исследований в рамках подготовки настоящего описания было установлено, что получение равномерного электроизоляционного покрытия с матирующим эффектом, обладающего высоким коэффициентом сопротивления изоляционного покрытия, высокими коррозионной стойкостью и влагостойкостью, отличным товарным видом и высокой адгезией покрытия к металлу, можно достичь только за счет синергетического эффекта всех компонентов, входящих в состав композиции, а каждый из компонентов позволяет минимизировать негативные последствия от снижения содержания другого компонента.
Вышеуказанный интервал содержания фосфатов алюминия и магния, AlPO4 и Mg3(PO4)2, обусловлен тем, что снижение содержания ниже 20 массовых % приводит к снижению коррозионной стойкости, коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия и адгезии покрытия к металлу, а повышение содержания выше 40 массовых % приводит к снижению влагостойкости покрытия.
Вышеуказанный интервал содержания нанодисперсного SiO2 обусловлен тем, что снижение содержания ниже 2 массовых % приводит к снижению коррозионной стойкости, коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия и адгезии покрытия к металлу, а повышение содержания выше 15 массовых % приводит к снижению адгезии покрытия к металлу.
Нанодисперсный SiO2 представляет собой частицы SiO2, размеры которых во всех трёх измерениях составляют от 1 до 10000 нм.
Вышеуказанный интервал содержания ортованадата калия K3O4V, гидрофосфата ванадила VOHPO4, метагидроксида марганца MnO(OH), обусловлен тем, что снижение содержания ниже 0,3 массовых % приводит к снижению коррозионной стойкости и влагостойкости, а повышение содержания выше 8 массовых % приводит к образованию осадка в растворе и ухудшению товарного вида покрытия.
Нижний предел содержания добавки на основе оксида титана TiO2 обусловлен следующей причиной: снижение содержания ниже 0,01 массовых % приводит к отсутствию значимого эффекта от применения добавки для повышения коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия и улучшения товарного вида электроизоляционного покрытия электротехнической стали.
Верхний предел содержания добавки оксида титана TiO2 обусловлен следующими причинами. Увеличение содержания оксида титана TiO2 более 3 массовых % приводит к техническим трудностям при приготовлении, транспортировке и хранении раствора электроизоляционного покрытия из-за седиментации частиц добавки, а также оно экономически не оправдано, т.к. принципиального повышения коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия и улучшения товарного вида электроизоляционного покрытия при использовании указанной добавки в количестве более 2,5 массовых % не происходит.
В предпочтительном варианте содержание TiO2 составляет 0,5-2 масс. %, более предпочтительно 0,5-1,9 масс. %.
В предпочтительном варианте отношение масс AlPO4 : Mg3(PO4)2 составляет (3-5) : 1, предпочтительно (3,5-4,5) : 1, более предпочтительно 4 : 1.
Несмотря на то, что вышеуказанные компоненты при любом соотношении позволяют достичь заявленный технический результат, вышеуказанное соотношение позволяет добиться наиболее высоких характеристик товарного вида покрытия.
В предпочтительном варианте отношение масс K3O4V : VOHPO4 : MnO(OH) составляет (3,5-4,5) : (3,5-4,5) : (2,5-3,5), предпочтительно 4 : 4 : 3.
Несмотря на то, что вышеуказанные компоненты при любом соотношении позволяют достичь заявленный технический результат, вышеуказанное соотношение позволяет добиться наиболее высоких характеристик товарного вида покрытия.
Наиболее полным образом все преимущества полученного состава электроизоляционного покрытия могут быть использованы при применении его в качестве покрытия для электротехнической стали.
Предлагаемое покрытие может быть использовано для любых типов стали, на которые по той или иной причине нужно нанести электроизоляционное покрытие, например, для различных электропроводящих металлических поверхностей (стальные трубы, обмотки электрических машин, электрооборудования и т. д.).
Наиболее полным образом все преимущества полученного состава электроизоляционного покрытия могут быть использованы при применении его в качестве покрытия для электротехнической стали, которая в частности может использоваться для изготовления магнитопроводов силовых и распределительных трансформаторов.
Осуществление изобретения
Ниже приведены варианты осуществления изобретения, не исключающие другие варианты в пределах формулы изобретения, подтверждающие эффективность использования электроизоляционного покрытия предлагаемого состава.
Пример. Серию плавок выплавляли в 150-тонных конвертерах (состав, масс. %: 3,10-3,14 % Si, 0,032-0,-034 % С, 0,003-0,004 % S, 0,50-0,51 % Cu, 0,015-0,017 % Al, 0,010-0,011 % N) разливали на установках непрерывной разливки стали (УНРС) на слябы, которые нагревались в нагревательных печах до температуры 1240-1260°С и затем прокатывались на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки на полосы толщиной 2,5 мм. Горячекатаные полосы проходили травление. Травленые полосы подвергали двукратной холодной прокатке (на стане 1300 на толщину 0,70 мм и реверсивном стане на толщину 0,27 мм. На холоднокатаные полосы после 2-ой холодной прокатки наносили термостойкое покрытие. Затем полосы с нанесенным термостойким покрытием проходили высокотемпературный отжиг для проведения вторичной рекристаллизации. После высокотемпературного отжига в линии агрегата электроизоляционного покрытия на полосы наносили электроизоляционное покрытие предлагаемого состава и проводили выпрямляющий отжиг. После завершающей обработки производили измерения адгезии, коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия, а также производили оценку коррозионной и влагостойкости покрытия, качества электроизоляционного покрытия готовой стали - товарного внешнего вида.
В таблице 1 приведены варианты составов (композиций) произведенных покрытий.
В таблице 2 приведены результаты оценки показателей качества произведенных покрытий.
| Таблица 1. Варианты произведенных покрытий | ||||||
| № п/п | Варианты состава | Содержание компонентов, мас.% | ||||
| AlPO4 и Mg3(PO4)2 | Нано-дисперсный SiO2 | K3O4V, VOHPO4, MnO(OH) | Оксид титана TiO2 | Вода | ||
| 1 | по патенту RU2765555 | 35 | 10 | 5 | 0 | 50 |
| 2 | сравн. пример | 35 | 10 | 5 | 0,005 | 49,995 |
| 3 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 0,01 | 49,99 |
| 4 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 0,5 | 49,5 |
| 5 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 0,75 | 49,25 |
| 6 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 1 | 49 |
| 7 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 1,25 | 48,75 |
| 8 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 1,5 | 48,5 |
| 9 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 1,75 | 48,25 |
| 10 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 2 | 48 |
| 11 | пример изобретения | 35 | 10 | 5 | 2,5 | 47,5 |
| 12 | сравн. пример | 35 | 10 | 5 | 3 | 47 |
| 13 | сравн. пример | 15 | 10 | 5 | 2 | 68 |
| 14 | пример изобретения | 20 | 10 | 5 | 2 | 63 |
| 15 | пример изобретения | 40 | 10 | 5 | 2 | 43 |
| 16 | сравн. пример | 45 | 10 | 5 | 2 | 38 |
| 17 | сравн. пример | 30 | 1 | 5 | 2 | 62 |
| 18 | пример изобретения | 30 | 2 | 5 | 2 | 61 |
| 19 | пример изобретения | 30 | 15 | 5 | 2 | 48 |
| 20 | сравн. пример | 30 | 20 | 5 | 2 | 43 |
| 21 | сравн. пример | 30 | 10 | 0,1 | 2 | 57,9 |
| 22 | пример изобретения | 30 | 10 | 0,3 | 2 | 57,7 |
| 23 | пример изобретения | 30 | 10 | 8 | 2 | 50 |
| 24 | сравн. пример | 30 | 10 | 10 | 2 | 48 |
| 25 | пример изобретения | 40 | 15 | 8 | 0,01 | 36,99 |
| 26 | пример изобретения | 20 | 15 | 8 | 2 | 55 |
Таблица 2. Результаты оценки показателей качества произведенных покрытий
| № п/п | Характеристики | |||||||
| Адгезия, класс1 | Коэффициент сопротив-ления электро-изоляционного покрытия, Ом×см2, среднее (размах)*** | Коррозионная стойкость, 3 метода* | Влагостойкость ** | Доля металла. без дефектов нанесения покрытия | Товарный вид | |||
| 1 | 2 | 3 | ||||||
| 1 | В,С | 86 (40-112) | + | + | + | + | 40-55% | отличный: покрытие обладает выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 2 | В,С | 54 (20-76) | + | + | + | + | 4-6% | неудовлетворительный: покрытие не обладает матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются четко |
| 3 | В,С | 62 (20-78) | + | + | + | + | 8-10% | удовлетворительный: покрытие обладает слабо выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются четко |
| 4 | В,С | 116 (64-132) | + | + | + | + | 50-52% | хороший: покрытие обладает матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 5 | В | 162 (90-200) | + | + | + | + | 54-56% | отличный: покрытие обладает выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов маскируются хорошо |
| 6 | А,В | 166 (94-200) | + | + | + | + | 56-60% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов маскируются хорошо |
| 7 | А,В | 172 (98-200) | + | + | + | + | 60-62% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов маскируются хорошо |
| 8 | А | 200 (200-200) | + | + | + | + | 70-74% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов маскируются отлично |
| 9 | О,А | 200 (200-200) | + | + | + | + | 76-80% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом заглушено, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 10 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 78-84% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 11 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 70-74% | хороший: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, возникновение дефектов в виде легкой шершавости электроизоляционного покрытия на готовой ЭАС, |
| 12 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 56-60% | хороший: покрытие сильно заглушено, возникновение дефектов в виде шершавости электроизоляционного покрытия умеренной выраженности на готовой ЭАС, |
| 13 | D | 46 (40-58) | + | - | - | + | 40-42% | хороший: покрытие обладает матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 14 | C | 62 (42-80) | + | + | + | + | 40-48% | хороший: покрытие обладает выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 15 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 78-84% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 16 | О | 200 (200-200) | + | + | + | - | 70-82% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, присутствуют дефекты нанесения покрытия, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 17 | D | 28 (18-30) | + | - | - | + | 32-34% | удовлетворительный покрытие обладает матирующим эффектом, , присутствуют дефекты нанесения, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 18 | С | 34 (22-40) | + | + | + | + | 48-56% | Хороший: покрытие обладает матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 19 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 78-80% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 20 | D | 200 (200-200) | + | + | + | + | 48-52% | хороший: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо, присутствуют дефекты нанесения |
| 21 | В | 180 (172-184) | + | - | - | - | 68-72% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 22 | В | 188 (180-200) | + | + | + | + | 68-72% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 23 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 74-82% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 24 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 40-42% | удовлетворительный покрытие обладает матирующим эффектом, присутствуют дефекты нанесения, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо. Не технологичен - образование осадка в р-ре. |
| 25 | О | 116 (64-132) | + | + | + | + | 70-82% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
| 26 | О | 200 (200-200) | + | + | + | + | 74-82% | отличный: покрытие обладает ярко выраженным матирующим эффектом, дефекты предыдущих переделов проявляются слабо |
1Примечание. Оценка адгезии в соответствии с требованиями GB/T 2522 на внутренние стороны полосы
| Адгезия | Диаметр изгиба, мм | ||
| 10 | 20 | 30 | |
| О | Без отслоений | Без отслоений | Без отслоений |
| А | Незначительное отслоение | ||
| В | Отслоение | ||
| С | Незначительное отслоение | ||
| D | Отслоение | ||
| E | Незначительное отслоение | ||
| F | Отслоение | ||
*-оценка согласно результатам 3 методов испытаний (+ испытание выдержано, - испытание не выдержано):
1. Испытание на предмет наличия очагов коррозии после выдержки герметично упакованных увлажненных дистиллированной водой образцов электротехнической анизотропной стали ЭАС в течение 24 часов в сушильном шкафу при температуре 80°С.
2. Испытания образцов в камере соляного тумана при температуре 50°С в течении 24 часов.
3. Испытания рулонов упакованного готового металла в установке по моделированию процесса длительной транспортировки в контейнерах (периодическое воздействие (нагрев) острым паром с последующим естественным охлаждением, периодичность испытаний 7-10 суток, смена режима нагрев/охлаждение каждые 12 часов).
Оценка качества поверхности после каждого испытания проводилась согласно следующим критериям:
высокая степень коррозионной стойкости - отсутствие изменений внешнего вида покрытия на образцах, (в таблице обозначено как “+”)
удовлетворительная степень коррозионной стойкости -допускаются изменения внешнего (помутнения и др.) без видимых очагов коррозии, (в таблице обозначено как “+-”)
неудовлетворительная - изменения внешнего вида покрытия на образцах в виде радужного окраса (цвета побежалости), рыжих пятен и явных очагов коррозии (в таблице обозначено как “-”).
**- оценка влагостойкости покрытия по следующей методике: метод заключается в определении концентрации фосфорной кислоты (в пересчете на фосфор, мг/л) в водном растворе. Свободная ортофосфорная кислота появляется в растворе в результате кипячения образцов трансформаторной стали в дистиллированной воде. Определение фосфатов проводят фотометрически, используя свойство фосфорной кислоты образовывать окрашенные фосфорно-молибденовые комплексы. В ходе эксперимента пластины трансформаторной стали доводили кипятили в дистиллированной воде 60 минут. Далее определяли содержание фосфатов в данном растворе.
*** - Измерения силы токов и расчет коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия. Измерение токов производят на десятиконтактной установке Франклина в соответствии с IEC 60404-11 (IEC 60404-11:2021) или ГОСТ 12119.8 (ГОСТ 12119.8-98). Для измерения коэффициента сопротивления электроизоляционного покрытия по методу Франклина отбирают по два неотожжённых образца от начала и конца рулона. Размер образца 50 мм по всей ширине полосы. На двух образцах (по одному от начала и конца рулона) выполняют по пять измерений со стороны маркировки (лицевая сторона), на двух других образцах (по одному от начала и конца рулона) выполняют по пять измерений со стороны, противоположной маркировке (обратная сторона). Расчет коэффициента сопротивления проводят по формуле:
R = 6,45-(1/Iср -1), [Ом-см2],
где R - рассчитанный коэффициент сопротивления; Iср- среднее арифметическое значение результатов 20 измерений силы тока, в А.
Из данных таблиц следует, что использование композиции, предлагаемой авторами данной работы, позволяет решить проблемы, имеющиеся в уровне техники, и получить равномерное электроизоляционное покрытие с матирующим эффектом, обладающее высоким коэффициентом сопротивления изоляционного покрытия, высокими коррозионной стойкостью и влагостойкостью, отличным товарным видом и высокой адгезией покрытия к металлу.
Описанные примеры осуществления приведены исключительно в целях иллюстрации. Специалисту будет очевидно, что возможны и иные варианты осуществления без изменения сущности изобретения.
Claims (6)
1. Состав электроизоляционного покрытия для электротехнической стали, содержащий следующие компоненты, мас.%:
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что содержание TiO2 составляет 0,5-2 мас.%, предпочтительно 0,5-1,9 мас.%.
3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что отношение масс AlPO4 : Mg3(PO4)2 составляет (3-5) : 1, предпочтительно (3,5-4,5) : 1, более предпочтительно 4 : 1.
4. Состав по п. 1, отличающийся тем, что отношение масс K3O4V : VOHPO4 : MnO(OH) составляет (3,5-4,5) : (3,5-4,5) : (2,5-3,5), предпочтительно 4 : 4 : 3.
5. Применение состава по п. 1 в качестве покрытия для электротехнической стали.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2803614C1 true RU2803614C1 (ru) | 2023-09-18 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016158325A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 絶縁被膜付き方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| RU2688982C1 (ru) * | 2015-09-29 | 2019-05-23 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Электротехнический стальной лист с направленной кристаллизацией и способ для его производства |
| RU2727387C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИЗ-Сталь" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали с высокими техническими и товарными характеристиками |
| RU2758423C1 (ru) * | 2018-07-31 | 2021-10-28 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Жидкость для получения изолирующего покрытия, текстурированный лист из электротехнической стали с нанесенным изолирующим покрытием и способ его производства |
| RU2765555C1 (ru) * | 2021-05-31 | 2022-02-01 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали, не содержащее в составе соединений хрома и обладающее высокими потребительскими характеристиками |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016158325A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 絶縁被膜付き方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| RU2688982C1 (ru) * | 2015-09-29 | 2019-05-23 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Электротехнический стальной лист с направленной кристаллизацией и способ для его производства |
| RU2758423C1 (ru) * | 2018-07-31 | 2021-10-28 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Жидкость для получения изолирующего покрытия, текстурированный лист из электротехнической стали с нанесенным изолирующим покрытием и способ его производства |
| RU2727387C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИЗ-Сталь" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали с высокими техническими и товарными характеристиками |
| RU2765555C1 (ru) * | 2021-05-31 | 2022-02-01 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали, не содержащее в составе соединений хрома и обладающее высокими потребительскими характеристиками |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10435791B2 (en) | Treatment solution for chromium-free tension coating, method for forming chromium-free tension coating, and grain oriented electrical steel sheet with chromium-free tension coating | |
| JP5194641B2 (ja) | 方向性電磁鋼板用絶縁被膜処理液および絶縁被膜付方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR101867257B1 (ko) | 방향성 전기 강판용의 크롬 프리 절연 피막 처리액 및 크롬 프리 절연 피막 형성 방향성 전기 강판 | |
| US4347085A (en) | Insulative coatings for electrical steels | |
| JP6682888B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の絶縁被膜用処理剤、方向性電磁鋼板、及び、方向性電磁鋼板の絶縁被膜処理方法 | |
| RU2706082C1 (ru) | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали, не содержащее в составе соединений хрома | |
| JP6558325B2 (ja) | クロムフリー張力被膜形成用処理液、クロムフリー張力被膜付方向性電磁鋼板、クロムフリー張力被膜付方向性電磁鋼板の製造方法およびトランス用コア | |
| RU2803614C1 (ru) | Электроизоляционное покрытие для электротехнической стали | |
| CA1230542A (en) | Insulative coating composition for electrical steels | |
| KR102650257B1 (ko) | 크롬프리 절연 피막 형성용 처리제, 절연 피막이 형성된 방향성 전기 강판 및 그 제조 방법 | |
| JP3276567B2 (ja) | 皮膜特性の優れる絶縁皮膜剤及びそれを用いた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| US20240200197A1 (en) | Electrically insulating coating for anisotropic electrical steel | |
| RU2810278C1 (ru) | Состав электроизоляционного покрытия для электротехнической анизотропной стали, обеспечивающий высокие товарные характеристики | |
| JPWO2020066469A1 (ja) | クロムフリー絶縁被膜形成用処理剤、絶縁被膜付き方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| WO2024214819A1 (ja) | 方向性電磁鋼板および絶縁被膜の形成方法 | |
| JP7222450B1 (ja) | 前処理液および絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法 | |
| WO2024096761A1 (en) | An electrical insulating coating сomposition providing high commercial properties to grain oriented electrical steel | |
| WO2024214820A1 (ja) | 方向性電磁鋼板および絶縁被膜の形成方法 | |
| JPS63111604A (ja) | 歪取焼鈍時に鋼板の焼付きのない電磁鋼板用絶縁皮膜の形成方法 | |
| WO2024210203A1 (ja) | 方向性電磁鋼板及び絶縁被膜形成方法 | |
| CN115851004A (zh) | 一种耐热刻痕型取向硅钢涂层用涂液、取向硅钢板及其制造方法 | |
| HU177535B (en) | Method for making electromagnetic texturized silicon steel of high permeability |