制備方法的第四優(yōu)選技術(shù)方案,所述CaO粉末與MgO粉末 的體積比為1:1~1:10,所述CaO粉末與MgO粉末粘附的總面積占所述刻痕溝槽表面積 的40%~90%。CaO粉末與MgO粉末的體積分?jǐn)?shù)比為1:1、1:2、1:3、1:5、1:7、1:9或1:10 等。CaO粉末與MgO粉末的總表面積可以占據(jù)刻痕溝槽表面面積的40 %、45 %、50 %、55 %、 60%、65%、70%、75%、80%、85%或 90%等。
[0031] 所述的電工鋼板材的制備方法的第五優(yōu)選技術(shù)方案,所述CaO粉末與MgO粉末的 體積比為1:2,所述CaO粉末與MgO粉末粘附的總面積占所述刻痕溝槽表面積的55%。
[0032] 所述的電工鋼板材的制備方法的第六優(yōu)選技術(shù)方案,步驟3)所述沖洗用弱酸性 溶液、中性鹽溶液或清水,時(shí)間為2~4min ;所述烘干是于常溫下。
[0033] 本發(fā)明電工鋼板材的制備方法中,不限定激光刻痕手段,可采用工業(yè)常用的0)2激 光器或Nd-YAG激光器對(duì)電工鋼進(jìn)行激光處理,隨后在刻痕溝槽處鋪覆CaO粉末與MgO粉 末的混合粉末,對(duì)其噴射高溫水蒸氣,CaO粉末與MgO粉末會(huì)在水蒸氣的作用下放熱并與電 工鋼表層Si0 2&生反應(yīng),在MgO的作用下,CaO不與SiO 2形成CaSiO 3,而是生成水化硅酸 鈣相和水化硅酸鎂相產(chǎn)物,水化硅酸鈣相包括硬硅鈣石(Ca6[Si 6017] (OH)2)和托勃莫來(lái)石 (Ca5[Si6O18H 2] ·4Η20)顆粒,水化硅酸鎂相包括葉蛇紋石(Mg6[Si4O w (OH)J)顆粒。水化硅 酸鈣相和水化硅酸鎂相產(chǎn)物在刻痕處產(chǎn)生強(qiáng)烈的釘扎效應(yīng),阻止磁疇壁移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),使本 發(fā)明處理后的激光刻痕產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性,經(jīng)800°C、保溫2h退火處理,由激光刻痕產(chǎn) 生的鐵損降低效果不會(huì)消失,基本保留了原有的磁性能。
[0034] 應(yīng)理解,本發(fā)明采用粘附CaO粉末與MgO粉末并噴射高溫水蒸氣的腐蝕方式,在實(shí) 際的工業(yè)生產(chǎn)中,噴射高溫水蒸氣通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)備即可實(shí)現(xiàn),可以降低對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)地大小和 防護(hù)設(shè)施的要求,降低生產(chǎn)成本。
[0035] 此外,本發(fā)明的方法在電工鋼基體表面反應(yīng)生成水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂 相顆粒,可以增強(qiáng)電工鋼的絕緣性,有利于其應(yīng)用于變壓器中。同時(shí),基體中的水化硅酸鈣 相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒能夠提高電工鋼的硬度,從而能夠提高電工鋼的力學(xué)性能。選 擇合適的CaO粉末與MgO粉末的體積比,可以顯著提高電工鋼的硬度,優(yōu)選地工藝參數(shù)在下 文中詳細(xì)闡述。
[0036] 本發(fā)明所用的CaO粉末和MgO粉末不宜過(guò)大或過(guò)小,CaO粉末的直徑需嚴(yán)格控制 在0.01~10 μπι之間,MgO粉末的直徑需嚴(yán)格控制在0.01~5 μπι之間,粉末粒徑過(guò)大會(huì) 使生成的產(chǎn)物無(wú)法釘扎位錯(cuò),起不到釘扎效果,粒徑過(guò)小易產(chǎn)生團(tuán)聚,會(huì)使產(chǎn)物大小分布不 均勻,使有利于釘扎磁疇壁的第二相產(chǎn)物數(shù)量減少。
[0037] 水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒在刻痕溝槽的表面的分布越均勻,其釘扎 水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒附近的位錯(cuò)的效果越好,從而在電工鋼在加熱時(shí)仍 能夠?qū)㈣F損保持在較低水平。電工鋼板材的規(guī)格為0. 18mm厚,CaO粉末的粒徑為2 μ m,MgO 粉末的粒徑為1 μ m,CaO粉末和MgO粉末的體積分?jǐn)?shù)比例為1:2, CaO粉末和MgO粉末鋪覆 面積占刻痕溝槽內(nèi)表面面積55%,加熱溫度50°C,腐蝕時(shí)間5min條件下,腐蝕得到的電工 鋼板材的刻痕溝槽的水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒的尺寸(約為30nm)和分布最 均勻,水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒的總面積約占刻痕溝槽表面總面積的30%。
[0038] 水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆??梢葬斣杷徕}相顆粒和水化硅酸 鎂相顆粒附近的位錯(cuò),阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),在水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒附近獲得 高密度的位錯(cuò)。于水化硅酸鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒邊緣處形成亞晶結(jié)構(gòu),晶界使得 鋼材在加熱退火時(shí),位錯(cuò)難以運(yùn)動(dòng),難以發(fā)生回復(fù)。由此,即使在高溫加熱狀態(tài)下,水化硅酸 鈣相顆粒和水化硅酸鎂相顆粒及其附近由于刻痕處理形成的拉應(yīng)力不衰減,細(xì)化的磁疇不 會(huì)因?yàn)榧訜岫兊么执?,從而保持鐵損在較低水平。
[0039] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0040] 1)本發(fā)明的水化硅酸鈣相和水化硅酸鎂相對(duì)于溝槽附近區(qū)域的拉應(yīng)力或位錯(cuò)具 有強(qiáng)烈的釘扎效應(yīng),使本發(fā)明處理后的激光刻痕產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性,經(jīng)800°C、保溫2h 退火處理,由激光刻痕產(chǎn)生的鐵損降低效果不會(huì)消失,基本保留了原有的磁性能。
[0041] 2)本發(fā)明制備的電工鋼板材可應(yīng)用于卷鐵心變壓器或需要對(duì)硅鋼產(chǎn)品進(jìn)行彎曲 的鐵心制造等必須對(duì)制成的鐵心進(jìn)行退火處理的領(lǐng)域;
[0042] 3)本發(fā)明制備方法中CaO和MgO不會(huì)與電工鋼表面的絕緣涂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不 會(huì)破壞絕緣涂層,不影響其絕緣性能,制備過(guò)程操作簡(jiǎn)單,適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 圖1 :本發(fā)明的電工鋼板材示意圖
[0044] 圖2 :本發(fā)明電工鋼板材的制備流程圖
[0045] 其中:
[0046] 1電工鋼基體
[0047] 2刻痕溝槽
[0048] 3水化硅酸鎂相
[0049] 4水化硅酸鈣相
【具體實(shí)施方式】
[0050] 為更好地說(shuō)明本發(fā)明,便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案,本發(fā)明的典型但非限制性的 實(shí)施例如下:
[0051] 實(shí)施例1
[0052] 原材料采用激光刻痕處理后的電工鋼板材,其規(guī)格為0. 18mm厚。將板材加熱至 50 °C,在刻痕溝槽內(nèi)表面鋪覆粒徑為2 μ m的CaO粉末和粒徑為1 μ m的MgO粉末,CaO粉末 與MgO粉末的體積分?jǐn)?shù)比為1:2,粉末鋪覆面積占溝槽內(nèi)表面面積55%,隨后在溝槽處噴 射高溫水蒸氣,保持5min然后取出,在溝槽內(nèi)表面形成水化硅酸鈣相和水化硅酸鎂相的產(chǎn) 物,兩者體積分?jǐn)?shù)比例為1:2,產(chǎn)物粒徑在30nm之間,表面積約占溝槽內(nèi)表面面積30%。隨 后利用中性鹽溶液對(duì)其表面進(jìn)行沖洗,沖洗時(shí)間為2min,在常溫下進(jìn)行烘干處理。
[0053] 先對(duì)處理后的電工鋼樣品磁性能測(cè)試,隨后在800°C下、保溫2h退火處理,再進(jìn)行 磁性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表5所示。由表5可知,原材料經(jīng)(CaO+MgO)處理后性能保持不變, 經(jīng)800°C下、保溫2h退火處理后,磁性能基本與材料初始性能保持一致。
[0054] 表5磁性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比
[0057] 實(shí)施例2
[0058] 原材料采用激光刻痕處理后的電工鋼板材,其規(guī)格為0. 23mm厚。將板材加熱至 50°C,在刻痕溝槽內(nèi)表面鋪覆粒徑為0. 01~4 μ m的CaO粉末和粒徑為0. 01~4 μ m的MgO 粉末,CaO粉末與MgO粉末的體積分?jǐn)?shù)比為1:10,粉末鋪覆面積占溝槽內(nèi)表面的40 %,隨后 在溝槽處噴射高溫水蒸氣,保持5min然后取出,在溝槽內(nèi)表面形成水化硅酸鈣相和水化硅 酸鎂相的產(chǎn)物,兩者體積分?jǐn)?shù)比例為1:9,產(chǎn)物粒徑在1~20nm之間,總表面積約占溝槽內(nèi) 表面面積40 %。隨后利用中性鹽溶液對(duì)其表面進(jìn)行沖洗,沖洗時(shí)間為2min,在常溫下進(jìn)行 烘干處理。
[0059] 先對(duì)處理后的電工鋼樣品磁性能測(cè)試,隨后在800°C下、保溫2h退火處理,再進(jìn)行 磁性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表6所示。由表6可知,原材料經(jīng)(CaO+MgO)處理后性能保持不變, 經(jīng)800°C下、保溫2h退火處理后,磁性能基本與材料初始性能保持一致。
[0060] 表6磁性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比
[0062] 實(shí)施例3
[0063] 原材料采用激光刻痕處理后的電工鋼板材,其規(guī)格為0. 27mm厚。將板材加熱至 50 °C,在刻痕溝槽內(nèi)表面鋪覆粒徑為1~6 μ m的CaO粉末和粒徑為1~5 μ m的MgO粉末, CaO粉末與MgO粉末體積分?jǐn)?shù)比為1:5,粉末鋪覆面積占溝槽內(nèi)表面面積50%,隨后在溝槽 處噴射高溫水蒸氣,保持5min然后取出,在溝槽內(nèi)表面形成水化硅酸鈣相和水化硅酸鎂相 的產(chǎn)物,兩者體積分?jǐn)?shù)比例為1:3,產(chǎn)物粒徑在20~70nm之間,表面積約占溝槽內(nèi)表面面積 60%。隨后利用中性鹽溶液對(duì)其表面進(jìn)行沖洗,沖洗時(shí)間為2min,在常溫下進(jìn)行烘干處理。
[0064] 先對(duì)處理后的電工鋼樣品磁性能測(cè)試,隨后在800°C下、保溫2h退火處理,再進(jìn)行 磁性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表7所示。由表7可知,原材料經(jīng)(CaO+MgO)處理后性能保持不變, 經(jīng)800°C下、保溫2h退火處理后,磁性能基本與材料初始性能保持一致。
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