Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из текстурированной электротехнической стали, применяемому в качестве магнитомягкого материала для сердечников трансформаторов и другого электрического оборудования. Лист имеет ориентацию текстуры, в основном, {110}<001>. На по меньшей мере одной поверхности стального листа сформирована пленка из сплава Ni-Fe следующего состава: Fe: от 10 до 50 мас.% и Ni: от 90 до 50 мас.%. Кроме того, на по меньшей мере одной поверхности стального листа сформировано напряженное покрытие на поверхности пленки из сплава Ni-Fe. Шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и напряженным покрытием не больше, чем шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и железной основой. Лист из стали обладает превосходными магнитными свойствами, низкими потерями в сердечнике и высокой плотностью магнитного потока. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 5 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к текстурированному листу из электротехнической стали, применяемому в качестве магнитомягкого материала для сердечников трансформаторов и другого электрического оборудования. В частности, изобретение относится к текстурированному листу из электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами посредством формирования на поверхности стального листа пленки из сплава Ni-Fe.

Уровень техники

Текстурированный лист из электротехнической стали представляет собой стальной лист с содержанием Si в количестве 7% или менее, имеющий ориентацию текстуры {110}<001>. Указанный стальной лист используется, главным образом, в качестве сердечника трансформаторов и для другого электрического оборудования, в связи с чем он должен обладать хорошими магнитными свойствами. В частности, важно, чтобы энергетические потери, т.е. «потери в железе», были низкими. В связи с экологическими и энергетическими проблемами в последнее время возрос спрос на текстурированный лист из электротехнической стали с низкими «потерями в железе».

До сих пор были предприняты различные попытки снизить «потери в железе» при применении текстурированного листа из электротехнической стали. Вплоть до настоящего времени было предложено следующее: (1) способ улучшения ориентации текстуры {110}<001> и снижения потерь на гистерезис, (2) способ уменьшения включений в стали и снижения внутренних напряжений в стальном листе с целью снижения потерь на гистерезис, (3) способ выравнивания поверхности стального листа для снижения потерь на гистерезис, (4) способ повышения содержания Si в стальном листе и увеличения удельного сопротивления с целью снижения потерь на вихревые токи и (5) способ уменьшения толщины листа для снижения потерь на вихревые токи.

Также, кроме вышеупомянутых способов усиления эффекта снижения «потерь в железе» самого стального листа, был предложен способ физического регулирования магнитной доменной структуры с целью снижения «потерь в железе».

Например, в публикации патента Японии (А) №53-137016, в публикации патента Японии (А) №55-18566 и в публикации патента Японии (А) №57-188810 описываются способы снижения «потерь в железе» за счет регулировки магнитных доменов благодаря созданию линейной деформации при нанесении царапин шариковой ручкой, лазером и с помощью электроискровой обработки. Однако эти способы регулировки магнитной доменной структуры не могут быть применены для материала ленточного спирального сердечника, который отжигается после формирования сердечника.

По этой причине в качестве способа регулировки магнитных доменов, дающего возможность применять материал для ленточного спирального сердечника, был предложен способ введения линейных углублений или мелких зерен для регулировки магнитных доменов и снижения «потерь в железе» в публикации патента Японии (А) №59-197520, публикации патента Японии (А) №61-117218 и публикации патента Японии (А) №62-179105. Однако при применении этих способов, приводящих к образованию углублений на поверхности или мелкозернистости стали, плотность магнитного потока (В8) изделия сильно падает вплоть до 0,02 или 0,06 Т.

Раскрытие изобретения

В связи с вышеизложенным задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить текстурированный лист из электротехнической стали, который используется для изготовления ленточного спирального сердечника, с низкими «потерями в железе», достигнутыми посредством регулировки магнитной доменной структуры, эффект которой не пропадает после отжига и при этом не сильно снижается плотность магнитного потока.

В настоящем изобретении предлагается новая идея формирования пленки из сплава Ni-Fe на текстурированном листе из электротехнической стали, благодаря чему решаются вышеупомянутые проблемы. Суть состоит в следующем:

(1) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами, имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одной поверхности стального листа сформирована пленка из сплава Ni-Fe следующего состава: Fe: от 10 до 50 мас.% и Ni: от 90 до 50 мас.%.

(2) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (1), отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одной поверхности стального листа сформировано напряженное покрытие на поверхности пленки из сплава Ni-Fe, и отличающийся тем, что шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и напряженным покрытием не больше, чем шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и железной основой.

(3) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (1) или пункту (2), отличающийся тем, что толщина пленки из сплава Ni-Fe составляет от 0,1 до 0,6 мкм.

(4) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (1) или пункту (2), отличающийся тем, что на поверхности пленки из сплава Ni-Fe сформировано напряженное покрытие, создающее напряжения от 0,1 до 1 кг/мм2.

(5) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (1) или пункту (2), отличающийся тем, что отношение плотности магнитного потока В8 стального листа к плотности магнитного потока при насыщении Bs стального листа, т.е. B8/Bs составляет 0,93 или более.

(6) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (1) или пункту (2), отличающийся тем, что он изготовлен из стали с содержанием Si от 0,8 до 7 мас.%.

(7) Текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами согласно пункту (6), отличающийся тем, что он изготовлен из стали, содержащей в дополнение к Si один или более из элементов, в мас.%: Мn:1% или менее; Сr: 0,3% или менее; Сu: 0,4% или менее; Р: 0,5% или менее; Ni: 1% или менее; Мо: 0,1% или менее; Sn: 0,3% или менее и Sb: 0,3%.

Согласно настоящему изобретению имеется возможность решить вышеупомянутые проблемы и без труда получить текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами и низкими «потерями в железе» при высокой плотности магнитного потока, при этом текстурированный лист из электротехнической стали будет удовлетворять современным требованиям по защите окружающей среды и экономии энергии.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - график, на котором показана зависимость ширины магнитного домена текстурированной полосы из электротехнической стали от напряжения при различной толщине пленки из сплава Ni-Fe.

Фиг.2 - график, на котором показана зависимость «потерь в железе» текстурированной полосы из электротехнической стали от частоты возбуждения f при различной толщине пленки из сплава Ni-Fe.

Фиг.3 - график, на котором показана зависимость «потерь в железе» текстурированной полосы из электротехнической стали от максимальной плотности возбужденного магнитного потока (частота: 50 Гц) при различной толщине пленки из сплава Ni-Fe.

Осуществление изобретения

Изобретатели приняли участие в подробных исследованиях факторов, оказывающих влияние на магнитную доменную структуру стального листа с содержанием Si от 0,8 до 7 мас.% и имеющего, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>, и исследовали способы регулировки магнитной доменной структуры, при этом было установлено: (а) чем лучше ориентация текстуры {110}<001> и тоньше лист, тем больше ширина магнитного домена; (б) магнитные домены могут дробиться при покрытии поверхности стального листа пленкой из сплава Ni-Fe (ниже иногда сокращенно называемой «магнитным покрытием»), в результате чего было создано настоящее изобретение.

Ниже изобретателями будут поясняться эксперименты, посредством которых были получены указанные результаты. Следует отметить, что в дальнейшем описании содержание элементов выражено в мас.%.

Прежде всего изобретатели на одну поверхность текстурированного листа из электротехнической стали толщиной 0,07 мм с содержанием Si 3%, имеющего ориентацию текстуры {110}<001>, нанесли пленку из сплава Fe-78% Ni толщиной от 0,2 до 0,6 мкм методом напыления, затем на указанную пленку нанесли напряженное покрытие и исследовали влияние этих покрытий на ширину магнитных доменов. На фиг.1 представлены результаты измерения ширины магнитных доменов в зависимости от величины напряжения при различной толщине пленки из сплава Ni-Fe.

Было установлено, как показано на фиг.1, что если сравнивать ширину магнитных доменов текстурированного листа из электротехнической стали без магнитного покрытия и с магнитным покрытием, то магнитные домены при покрытии пленкой из сплава Ni-Fe постепенно дробятся по ширине. Кроме того, было установлено, что при использовании напряженного покрытия для создания напряжений в стальном листе магнитные домены дополнительно дробятся по ширине.

Кроме того, недавно стало ясно, что при формировании пленки из сплава Ni-Fe, обогащенной Ni, пленка из сплава Ni-Fe обладает способностью дробить магнитные домены и снижать «потери в железе» даже без нанесения напряженного покрытия на стальной лист. В связи с этим было выяснено, что механизм дробления магнитных доменов пленкой из сплава Ni-Fe, обогащенной Ni, отличается от механизма дробления магнитных доменов за счет создания напряжении.

К тому же эффект снижения «потерь в железе» за счет создания напряжений, по существу, достигает насыщения в области напряжений более 1 кг/мм2.

Затем в качестве образца изобретатели использовали тот же самый текстурированный лист из электротехнической стали, одну поверхность этого стального листа покрывали пленкой из сплава Fe-78% Ni толщиной от 0,1 до 0,6 мкм, создавали напряжения 1,0 кг/мм2 и при этом измеряли влияние пленки из сплава Ni-Fe на магнитные свойства.

На фиг.2 показана зависимость «потерь в железе» на цикл W/f в образцах от изменения частоты возбуждения f. На фиг.2 видно, что при постепенном увеличении толщины магнитного покрытия от 0,11 до 0,60 мкм «потери в железе» снижаются. Несомненно, при применении магнитного покрытия, т.е. пленки из сплава Ni-Fe, «потери в железе» снижаются во всей области частотного диапазона от 50 до 500 Гц. В этом случае при толщине покрытия 0,6 мкм или более эффект снижения «потерь в железе», по существу, достигает насыщения.

Изобретатели измеряли плотность магнитного потока (В8) этих образцов, в результате чего установили, что магнитное покрытие несущественно снижало плотность магнитного потока.

Кроме того, на фиг.3 представлены результаты измерения «потерь в железе» образца без магнитного покрытия и образца с магнитным покрытием, сформированным пленкой из сплава Ni-Fe толщиной 0,4 мкм, при частоте 50 Гц и максимальной плотности магнитного потока, изменяющейся от 0,6 до 1,7 Т. Установлено, как показано на фиг.3, что благодаря магнитному покрытию снижаются «потери в железе» при всех плотностях магнитного потока при намагничивании.

На основании вышеупомянутых результатов изобретатели установили, что при формировании пленки из сплава Ni-Fe на поверхности текстурированного листа из электротехнической стали, имеющего, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>, можно раздробить магнитные домены стального листа, чтобы таким образом снизить «потери в железе».

Механизм улучшения магнитных свойств листа при нанесении пленки из сплава Ni-Fe не был полностью объяснен, но изобретатели полагают, что он состоит в следующем.

Магнитная доменная структура при ориентации текстуры {110}<001> текстурированного листа из электротехнической стали, в основном, содержит 180° магнитные домены, расположенные в форме плиток в направлении прокатки. Ширина этих 180° магнитных доменов оказывает основное влияние на магнитные свойства стали. Ширина магнитного домена определяется магнитостатической энергией, обусловленной поверхностными магнитными полюсами при угле наклона оси <001> к поверхности и энергией магнитной стенки. Когда поверхность покрыта пленкой из сплава Fe-78% Ni или другой магнитнитомягкой пленкой, предполагается, что благодаря поверхностным магнитным полюсам изменяется магнитостатическая энергия и поэтому изменяется ширина 180° магнитных доменов, в результате чего улучшаются магнитные свойства.

Настоящее изобретение, основанное на вышеупомянутых исследованиях, будет объяснено ниже.

В настоящем изобретении текстурированный лист из электротехнической стали, использованный в качестве материала основы, на котором сформирована пленка из сплава Ni-Fe, не ограничивается частными формами. Может использоваться имеющийся текстурированный лист из электротехнической стали, стальная полоса и т.д. с содержанием Si в диапазоне до 7%, имеющей, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>.

Например, может использоваться стальной лист или стальная полоса, изготовленная известными способами (например, см. публикацию патента Японии (В2) №30-3651, публикацию патента Японии (В2) №40-15644, публикацию патента Японии (В2) №51-13469 и публикацию патента Японии (В2) №62-45285) и может использоваться стальная фольга, изготовленная известным способом (например, см. публикацию патента Японии (А) №2-277748).

Как правило, поверхность текстурированного листа из электротехнической стали покрыта стеклянной пленкой, поэтому стеклянную пленку удаляют травлением и т.п., затем поверхность стального листа покрывают пленкой из сплава Ni-Fe. Кроме того, при применении стального листа, для изготовления которого используют способ получения текстурированного листа из электротехнической стали, исключающий формирование стеклянной пленки на поверхности листа (например, см. публикацию патента Японии (А) №7-118750 и публикацию патента Японии (А) №2003-268450), отсутствует необходимость удаления стеклянной пленки.

Пленка из сплава Ni-Fe содержит Fe: от 10 до 50% и Ni: от 90 до 50%, предпочтительно Fe: от 15 до 30% и Ni: от 85 до 70%. При формировании пленки из сплава Ni-Fe, имеющего состав в указанном диапазоне, снижаются «потери в железе».

Способ формирования пленки из сплава Ni-Fe не ограничивается частными формами. Может использоваться любой способ, например способ физического осаждения из паровой фазы, способ химического осаждения из паровой фазы или другой способ нанесения покрытия сухим способом, металлизация или другой способ нанесения покрытия в растворе, в частности нанесение покрытия с последующим обжигом при проведении отжига и т.д. Чтобы достичь снижения «потерь в железе», толщина нанесенной пленки из сплава Ni-Fe должна составлять 0,1 мкм или более. Если толщина покрытия превышает 0,6 мкм, эффект снижения «потерь в железе», в конечном счете, достигает насыщения.

Пленка из сплава Ni-Fe может быть нанесена на обе поверхности или на любую поверхность стального листа, однако, с точки зрения улучшения магнитных свойств, покрытие одной поверхности стального листа является предпочтительным.

Если поверхность пленки из сплава Ni-Fe после нанесения покрытия является шероховатой, то ослабляется эффект снижения «потерь в железе». Поэтому, предпочтительно, добиваются шероховатости поверхностности пленки из сплава Ni-Fe приблизительно такой же, как шероховатость поверхности стального листа после удаления стеклянной пленки, или меньше.

Согласно настоящему изобретению магнитные домены текстурированного листа из электротехнической стали дробятся по ширине, благодаря чему усиливается эффект снижения «потерь в железе», к тому же наибольший эффект достигается, когда изобретение применяют для материала с более широкими магнитными доменами, например для материала с более четкой ориентацией текстуры {110}<001> и для материала меньшей толщины.

Поэтому, когда настоящее изобретение применяется для материала, показатель B8/Bs (B8: плотность магнитного потока при приложении магнитного поля 800 А/м, Bs: плотность магнитного потока при насыщении) ориентации текстуры {110}<001> которого достигает 0,93 или более, предпочтительно 0,95 или более, усиливается эффект снижения «потерь в железе».

После формирования пленки из сплава Ni-Fe наносят изоляционное покрытие. Если при этом формируют напряженное покрытие, например, описанное в публикации патента Японии (А) №53-28375 (изоляционное покрытие такого типа, которое создает напряжения), то усиливается эффект снижения «потерь в железе».

Чтобы достичь эффекта снижения «потерь в железе» посредством напряженного покрытия, требуется создание напряжения 0,1 кг/мм2 или более, предпочтительно 0,5 кг/мм или более. При напряжении более 1 кг/мм2 эффект снижения «потерь в железе», по существу, достигает насыщения.

Согласно настоящему изобретению для текстурированного листа из электротехнической стали, используемого в качестве материала основы, на котором формируют пленку из сплава Ni-Fe, может использоваться любой имеющийся лист, как упоминалось выше. Текстурированный лист из электротехнической стали не ограничивается по составу стали, но предпочтительной является сталь с содержанием Si от 0,8 до 7% и остальное: Fe и неизбежные примеси, которая, при необходимости, содержит один или более из элементов: Мn: 1% или менее, Сr: 0,3% или менее, Сu: 0,4% или менее, Р: 0,5% или менее, N: 1% или менее, Мо: 0,1% или менее, Sn:0,3% или менее и Sb: 0,3% или менее.

Следует отметить, что иногда на стадии выплавки стали добавляют С, N, S, Se, Ti и А1 для того, чтобы отрегулировать текстуру и отрегулировать ингибитор для стабилизации вторичной рекристаллизации, но так как они также являются элементами, которые в конечном изделии повышают «потери в железе», их содержание должно быть уменьшено при обезуглероживающем отжиге, при заключительном отжиге и т.д. в процессе производства. Поэтому содержание этих элементов в конечном изделии составляет 0,005% или менее, предпочтительно 0,003% или менее.

Причины выбора предпочтительного состава стали для текстурированного листа из электротехнической стали объясняются следующим.

Повышение содержания Si приводит к более высокому электрическому сопротивлению и усилению эффекта снижения «потерь в железе». Однако, если содержание Si превышает 7%, холодная прокатка в процессе производства становится чрезвычайно затруднительной. В конечном счете, лист во время прокатки растрескается, поэтому сталь с указанным содержанием Si не подходит для промышленного производства. К тому же, если содержание Si будет менее 0,8% и температура отжига будет слишком высокой, то будет происходить γ-превращение и ориентация текстуры стального листа, в конечном счете, будет ухудшаться, поэтому предпочтительным является содержание Si, равное 0,8% или более.

Мn является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе». Кроме того, Мn является элементом, эффективно предотвращающим образование трещин при горячей прокатке в процессе производства, но если содержание Мn превышает 1%, то плотность магнитного потока изделия, в конечном счете, снизится, в связи с чем верхний предел содержания Мn, если его вводят, установлен 1%.

Сr также является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе». Кроме того, Сr является элементом, способствующим улучшению поверхностного оксидного слоя после обезуглероживающего отжига в процессе производства, и является эффективным для формирования стеклянной пленки. Содержание Сr, если его вводят, составляет 0,3% или менее.

Сu также является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе», но если содержание Сu превышает 0,4%, эффект снижения «потерь в железе», в конечном счете, достигает насыщения. В процессе производства во время горячей прокатки Сu становится причиной поверхностного дефекта, представляющего собой плены, в связи с чем верхний предел Сu, если ее вводят, установлен 0,4%.

Р также является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе», но если содержание Р превышает 0,5%, возникают проблемы с прокатываемостью стального листа в процессе производства, таким образом, верхний предел Р, если его вводят, установлен 0,5%.

Ni также является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе». Кроме того, Ni является элементом, эффективным для регулирования структуры металла горячекатаного листа с целью улучшения магнитных свойств, но если содержание Ni превышает 1%, вторичная рекристаллизация становится нестабильной, поэтому верхний предел содержания Ni, если его вводят, установлен 1%.

Мо также является элементом, эффективно повышающим удельное сопротивление, благодаря чему снижаются «потери в железе», но если содержание Мо превышает 0,1%, возникают проблемы с прокатываемостью стального листа в процессе производства, поэтому верхний предел содержания Мо, если его вводят, установлен 0,1%.

Sn и Sb являются элементами, которые эффективны для стабилизации вторичной рекристаллизации и способствуют ориентации текстуры {110}<001>, но если их содержание превышает 0,3%, они оказывают вредное влияние на формирование стеклянной пленки в процессе производства, поэтому верхний предел, если указанные элементы вводят, установлен 0,3%.

Далее будут объясняться примеры осуществления настоящего изобретения. Условия, используемые в примерах, являются иллюстративными для подтверждения обрабатываемости и предпочтительных эффектов настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

Примеры

Пример 1: Покрытие одной поверхности / Покрытие обеих поверхностей

Для образцов использовали текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,07 мм, содержащий: Si: 3%; Mn: 0,1%; Cr: 0,12% и Р: 0,03% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>. Одну поверхность или обе поверхности указанного стального листа металлизировали для получения магнитного покрытия из сплава Fe-78% Ni толщиной 0,6 мкм. Затем наносили напряженное покрытие, состоящее, главным образом, из коллоидного оксида кремния, фосфата алюминия и хромовой кислоты. Магнитные свойства образцов после нанесения покрытия представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, благодаря пленке из сплава Fe-78% Ni усиливается эффект снижения «потери в железе», причем при применении пленки на одной поверхности эффект снижения «потерь в железе» больше, чем при применении пленки на обеих поверхностях.

Таблица 1
Образец Магнитное покрытие «Потери в железе» W17/50 (Bт/кг) Примечание
(А) Одна поверхность 0,26 Пример согласно изобретению
(В) Обе поверхности 0,28 Пример согласно изобретению
(С) Отсутствует 0,30 Сравнительный пример

Пример 2: Эффект В8

Для образцов использовали текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,22 мм (B8/Bs составляет от 0,91 до 0,97), содержащий: Si: 3,3% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>. Одну поверхность каждого стального листа металлизировали для получения магнитного покрытия толщиной 0,6 мкм из сплава Fe-78%Ni. Затем наносили напряженное покрытие, аналогичное примеру 1. Усиление эффекта снижения «потерь в железе» образцов до и после нанесения покрытия показано в таблице 2.

Как видно от таблицы 2, когда ориентация текстуры (B8/Bs) в текстурированном листе из электротехнической стали составляет 0,93 или более, предпочтительно 0,95 или более, усиление эффекта снижения «потерь в железе» становится заметным.

Таблица 2
Образец Плотность магнитного потока В8 (Т) Ориентация текстуры B8/Bs Снижение «потерь в железе» ΔW17/50 (Bт/кг)
(D) 1,958 0,97 0,06
(Е) 1,924 0,95 0,03
(F) 1,882 0,93 0,01
(G) 1,958 0,92 0,003

Пример 3: Состав Ni-Fe

Для образцов использовался текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,22 мм (B8/Bs=0,96), содержащий: Si: 3,3% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>. Одну поверхность стального листа металлизировали с получением пленки из сплава Fe-Ni, причем содержание Ni в пленке изменяли в диапазоне от 40 до 95%, толщина покрытия составляла 0,6 мкм. Затем наносили изоляционное покрытие. Усиление эффекта снижения «потерь в железе», полученное на образцах до и после нанесения покрытия, показано в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, при содержания Ni в диапазоне от 50 до 90%, предпочтительно, при содержании Ni в диапазоне от 70 до 85% усиление эффекта снижения «потерь в железе» становится заметным.

Таблица 3
Образец Содержание (соотношение Ni) (мас.%) Снижение «потерь в железе» ΔW17/50 (Вт/кг)
(Н) 42 -0,03
(I) 53 0,01
(J) 71 0,03
(К) 78 0,05
(L) 85 0,03
(М) 90 0,01
(N) 94 -0,02

Пример 4: Влияние отжига

Использовали образец согласно примеру 1. Указанный образец обрабатывали, затем образец для снятия напряжений подвергали отжигу при температуре 750° в течение 2 час. После отжига образца «потери в железе» составляли W17/50 0,26 Вт/кг.

Полученные данные подтверждают, что даже при проведении отжига после формирования сердечника эффект снижения «потерь в железе» не пропадает.

Пример 5: Компоненты стального листа

Изготовили образцы: (А) - текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,14 мм, содержащий: Si: 3,3%, Mn: 0,1%, Cr: 0,12%, Сu: 0,2%, Р: 0,03% и Sn: 0,06% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>; (В) - текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,14 мм, содержащий: Si: 3,3%, Mn: 0,12%, Ni: 0,1%, Р: 0,02% и Sb: 0,03% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>, и (С) - текстурированный лист из электротехнической стали толщиной 0,14 мм, содержащий: Si: 3,3%, Mn: 0,14%, Cr: 0,12%, Р: 0,03% и Мо: 0,01% и имеющий, главным образом, ориентацию текстуры {110}<001>, которые с одной стороны покрывали пленкой из сплава Fe-78% Ni толщиной 0,6 мкм, затем наносили напряженное покрытие, состоящее, главным образом, из коллоидного оксида кремния, фосфата алюминия и хромовой кислоты. Усиление эффекта снижения «потерь в железе», полученное на образцах до и после нанесения магнитного покрытия, показано в таблице 4.

На каждом из образцов с различным составом компонентов было получено усиление эффекта снижения «потерь в железе».

Таблица 4
Образец Усиление эффекта снижения «потерь в железе» ΔW17/50 (Вт/кг) Примечание
(А) 0,03 Пример согласно изобретению
(В) 0,05 Пример согласно изобретению
(С) 0.04 Пример согласно изобретению

Промышленное применение

Согласно настоящему изобретению магнитные домены можно регулировать таким способом, при котором не пропадает усиление эффекта снижения «потерь в железе» и не происходит существенное падение плотности магнитного потока, даже при проведении отжига после формирования сердечника.

Поэтому без труда можно получить текстурированный лист из электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами, с низкими «потерями в железе» и высокой плотностью магнитного потока, при этом текстурированный лист из электротехнической стали будет удовлетворять современным требованиям по защите окружающей среды и экономии энергии, таким образом, настоящее изобретение имеет широкое промышленное применение.

1. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами, имеющий в основном ориентацию текстуры {110}<001>, отличающийся тем, что по меньшей мере на одной поверхности стального листа сформирована пленка из сплава Ni-Fe следующего состава, мас.%:

Fe от 10 до 50
Ni от 90 до 50,

по меньшей мере на одной поверхности стального листа сформировано напряженное покрытие на поверхности пленки из сплава Ni-Fe, и шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и напряженным покрытием не больше, чем шероховатость поверхности раздела между пленкой из сплава Ni-Fe и железной основой.

2. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами по п.1, отличающийся тем, что толщина пленки из сплава Ni-Fe составляет от 0,1 до 0,6 мкм.

3. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами по п.1, отличающийся тем, что на поверхности пленки из сплава Ni-Fe сформировано напряженное покрытие, создающее напряжения от 0,1 до 1 кг/мм2.

4. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами по п.1, отличающийся тем, что отношение плотности магнитного потока В8 стального листа к плотности магнитного потока при насыщении Bs стального листа, т.е. B8/Bs составляет 0,93 или более.

5. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами по п.1, отличающийся тем, что он изготовлен из стали, содержащей Si от 0,8 до 7 мас.%.

6. Лист из текстурированной электротехнической стали с превосходными магнитными свойствами по п.5, отличающийся тем, что он изготовлен из стали, содержащей в дополнение к Si один или более элементов, мас.%:

Мn 1 или менее
Сr 0,3 или менее
Сu 0,4 или менее
Р 0,5 или менее
Ni 1 или менее
Мо 0,1 или менее
Sn 0,3 или менее и
Sb 0,3


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пирохлорным материалам и к создающим тепловой барьер покрытиям с этими пирохлорными материалами, нанесенными на суперсплав на основе железа, никеля или кобальта.

Изобретение относится к композиции порошкового покрытия для нанесения истираемых покрытий, металлическому изделию, имеющему такое покрытие, истираемому изделию, содержащему субстрат и указанное покрытие, а также к порошковой проволоке, содержащей указанную композицию для покрытия.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам нанесения теплозащитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в частности газовых турбин авиадвигателей.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам нанесения защитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в частности газовых турбин авиадвигателей.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам нанесения защитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в частности газовых турбин авиадвигателей.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения жаростойких или теплозащитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в особенности, газовых турбин авиадвигателей.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения жаростойких или теплозащитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в особенности газовых турбин авиадвигателей.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам нанесения жаростойких покрытий или теплозащитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, и, в особенности, газовых турбин авиадвигателей.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения теплозащитных покрытий на лопатки энергетических и транспортных турбин, в особенности газовых турбин авиадвигателей.

Изобретение относится к способам обработки деталей системы конверсии углеводородов и может быть использовано при обработке различных компонентов реакторных систем, например труб печей, корпусов реакторов и т.д.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным коррозионно-стойким сталям, используемым для изготовления высоконагруженных немагнитных деталей, работающих в условиях коррозионного воздействия в энергомашиностроении.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным коррозионно-стойким сталям, используемым для изготовления высоконагруженных немагнитных деталей, работающих в условиях коррозионного воздействия в энергомашиностроении.

Изобретение относится к области обработки коррозионно-стойких насосно-компрессорных труб. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу стали, используемой для изготовления деталей подшипников, работающих в условиях воздействия высоких контактных нагрузок.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию конструкционных ферритных коррозионно-стойких сталей, предназначенных для изготовления технологического оборудования, эксплуатирующегося в средах, вызывающих общую и питтинговую коррозию.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию конструкционных ферритных коррозионно-стойких сталей, предназначенных для изготовления технологического оборудования, эксплуатирующегося в средах, вызывающих общую и питтинговую коррозию.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам ферритных коррозионно-стойких сталей, предназначенных для изготовления технологического оборудования, работающего в различных агрессивных средах, преимущественно вызывающих появление локальных видов коррозии.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам ферритных коррозионно-стойких сталей, предназначенных для изготовления технологического оборудования, работающего в различных агрессивных средах, преимущественно вызывающих появление локальных видов коррозии.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству толстолистового проката из хладостойкой стали повышенной прочности и улучшенной свариваемости для судостроения, топливно-энергетического комплекса, строительства.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению трубопровода для транспортировки углеводородов. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению ориентированной кремнистой стали с высокими электромагнитными свойствами. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из текстурированной электротехнической стали, применяемому в качестве магнитомягкого материала для сердечников трансформаторов и другого электрического оборудования

Наверх