一種電工鋼板材的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種電力變壓器用取向娃鋼，具體設及一種電工鋼板材。
【背景技術】
[0002] 近年來，人們嘗試將更多的激光技術應用到細化磁疇技術研究中。Rauscher等使 用連續(xù)C〇2激光器和高能光纖激光器對取向娃鋼片進行激光刻痕，高能光纖激光器使鐵損 降低了大約13%，且娃鋼片表面無損傷。楊玉玲等采用激光氮化方法對取向娃鋼表面進行 局域線狀氮化處理，研究了激光工藝參數對娃鋼表面氮化物形成物的影響，發(fā)明了采用連 續(xù)C〇2激光的取向娃鋼激光局域表面合金化方法，該法在降低鐵損的同時顯著改善了取向 娃鋼的高溫時效性。此方法的缺陷是工藝復雜且造價較高。
[0003] 作為改進，孫鳳久等進一步提出了W連續(xù)C〇2激光氮化優(yōu)化磁疇分布方法，在大氣 氣氛下，W合適的氮分子束與一定功率的聚焦連續(xù)C〇2激光束同時共軸垂直作用于娃鋼表 面，可在相互作用區(qū)域形成具有高溫穩(wěn)定性的鐵氮化合物，形成了可穩(wěn)定優(yōu)化細化主疇分 布的新晶界，全面的改善了取向娃鋼的性能。運種工藝使0. 23mm厚度的Z102牌號取向娃 鋼片鐵損降低達23%，工作溫度高達1000°C。
[0004] 隨后，具有耐熱性的激光刻痕技術也獲得了階段性進展。咎森巍、朱虹等利用納秒 和飛秒激光加工設備繼續(xù)深化耐熱激光刻痕技術試驗，結果表明鐵損值降低幅度隨著紫外 飛秒激光掃描次數或掃描能量增加而逐漸增大。若進一步采用紫外飛秒激光-鹽酸腐蝕方 式處理取向娃鋼表面，可達到耐熱性好及較高鐵損降低幅度的效果。李海蛟等優(yōu)化了Nd : YAG激光刻痕的工藝參數，采用工作電流12A，激光頻率3500化，刻痕速率800mm/s的最佳工 藝參數，可使120牌號取向娃鋼的鐵損降低9. 45%。同時研究了激光刻痕輸入電流大小對 取向娃鋼表面絕緣涂層的影響，并分析了刻痕后樣品在500°CW上溫度鐵損值會回復升高。
[0005] 寶鋼在發(fā)明專利中提出了一種在取向娃鋼帶鋼上下表面同時進行激光刻痕的方 法，將高度聚焦的連續(xù)波激光束同時在運行的帶鋼上下表面進行劃線，上下表面刻痕線采 用等間距交錯的形式W保證刻痕效果均勻。
[0006] 然而，現有的激光刻痕技術不具耐熱性，即經激光刻痕處理后的娃鋼產品，無法對 其進行去應力退火處理，退火會造成其鐵損上升，恢復至激光刻痕W前?，F有技術無法實現 的刻痕電工鋼產品不能應用于對卷鐵屯、變壓器或需要對娃鋼產品進行彎曲的鐵屯、進行退 火處理的領域。

【發(fā)明內容】

[0007] 本實用新型的目的是提供一種電工鋼板材，克服了現有技術的不足得到具有優(yōu)異 耐熱性的激光刻痕電工鋼板材產品。
[0008] 為了實現上述目的，本實用新型采用W下技術方案：
[0009] -種電工鋼板材，所述電工鋼板材包括板狀電工鋼基體、所述基體表面的刻痕溝 槽、所述刻痕溝槽表面分布的凹坑和含有NazSiOs或化2Si〇3 '9&0的基體層，所述基體的厚 度為0.I~2mm，所述凹坑的直徑為I~lOOnm，所述凹坑的總面積占所述刻痕溝槽表面積 的20~70%。即電工鋼基體的厚度可為0. 1臟，0. 15臟，0. 18臟，0. 23臟，0. 27臟，0. 30臟， 0. 5mm.' 0. 7臟，0. 8臟，1臟，1. 5mm或2臟等，所述凹坑的直徑可為Inm，5nm，1化m，2化m，5化m， 70nm或IOOnm等。所述凹坑的總面積可占所述刻痕溝槽表面積的20%、30%、40%、50%、 60%或 70%等。
[0010] 所述的電工鋼板材的第一優(yōu)選方案，所述電工鋼基體的厚度為0. 18~0. 30mm。
[0011] 所述的電工鋼板材的第二優(yōu)選方案，所述電工鋼基體的厚度為0. 18mm。
[0012] 所述的電工鋼板材的第=優(yōu)選方案，所述刻痕溝槽的寬度為0. 05~0. 5mm，間隔 為 1 ~20mm?？毯蹨喜鄣膶挾瓤蒣^為 0. 05mm、0. 08mm、0.lmm、0. 2mm、0. 3mm或 0. 5mm等，間 隔可W為 1臟、2mm、4mm、5mm、Smm、10mm、12mm、15mm、16mm或 20mm等。
[0013] 所述的電工鋼板材的第四優(yōu)選方案，所述凹坑分布均勻。
[0014] 所述的電工鋼板材的第五優(yōu)選方案，所述凹坑的直徑為20~100皿，所述凹坑的 總面積占所述刻痕溝槽表面積的30~70%。
[0015] 所述的電工鋼板材的第六優(yōu)選方案，所述凹坑的直徑為20nm。
[0016] 所述的電工鋼板材的第屯優(yōu)選方案，所述凹坑的總面積占所述刻痕溝槽表面積的 30%。
[0017] 一種所述的電工鋼板材的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0018] 1)激光刻痕處理：采用C〇2激光器或Nd-YAG激光器對電工鋼基體進行激光刻痕處 理，得到具有刻痕溝槽的電工鋼基體，未處理的電工鋼基體為娃鋼；
[0019] 2)化OH溶液處理刻痕溝槽：腐蝕處理步驟1)所得刻痕溝槽，化OH與所述刻痕溝槽 表面的Si〇2反應生成化2Si〇3或化2Si〇3 ? 9&0固溶于所述電工鋼基體表面，并于所述刻痕 溝槽表面原為Si〇2的位置形成凹坑；
[0020] 3)沖洗步驟2)所得電工鋼板材并烘干。
[0021] 所述的電工鋼板材的制備方法的第一優(yōu)選技術方案，步驟2)所述的化OH溶液處 理刻痕溝槽包括用化OH溶液浸沒電工鋼基體或用化OH溶液噴灑于電工鋼基體表面。
[0022] 所述的電工鋼板材的制備方法的第二優(yōu)選技術方案，步驟2)所述的化OH溶液 處理刻痕溝槽的工藝條件包括：于常溫下，W質量濃度為10~20%的化OH溶液腐蝕2~ lOmin。
[002引所述的電工鋼板材的制備方法的第S優(yōu)選技術方案，步驟2)所述的化OH溶液處 理刻痕溝槽的工藝條件包括：將電工鋼基體于50~150°C下保溫3~lOmin，再W質量濃度 為0. 5~9. 9%的化OH溶液腐蝕2~lOmin。
[0024] 所述的電工鋼板材的制備方法的第四優(yōu)選技術方案，步驟2)所述的化OH溶液 處理刻痕溝槽的工藝條件包括：將電工鋼基體于80°C下保溫3min，再W質量濃度為5%的 化OH溶液腐蝕6min。
[00巧]所述的電工鋼板材的制備方法的第五優(yōu)選技術方案，步驟3)所述沖洗用弱酸性 溶液、中性鹽溶液或清水，時間為2~4min;所述烘干是于常溫下。
[0026] 所述電工鋼板材刻痕溝槽表面的凹坑分布的越均勻，其釘扎凹坑附近的位錯的效 果越好，在電工鋼加熱時能夠將鐵損保持在較低水平。電工鋼板材的規(guī)格為0. 18mm厚，加 熱溫度80°C，化OH溶液質量濃度5%，腐蝕時間6min條件下，腐蝕得到的電工鋼板材的刻痕 溝槽的凹坑的尺寸（約為20nm)和分布最均勻。凹坑的總面積約占刻痕溝槽的表面的總面 積的30%。凹坑可W釘扎其附近的位錯，阻礙位錯運動，于凹坑附近獲得高密度的位錯。在 凹坑邊緣處形成亞晶結構，晶界使得鋼材在加熱退火時，位錯難W運動，難W發(fā)生回復。由 此，即使在高溫加熱狀態(tài)下，凹坑及其附近由于刻痕處理形成的拉應力不衰減，細化的磁疇 不會因為加熱而變得粗大，從而保持較低水平的鐵損。
[0027] 與最接近的現有技術比，本實用新型具有如下優(yōu)點：
[0028] 1)本實用新型的電工鋼板材是于刻痕溝槽表面分布有腐蝕凹坑，進而在刻痕處產 生強烈的釘扎效應，阻止磁疇壁移動或轉動，使其具有優(yōu)異的耐熱性，于800°C下退火處理 2h，由激光刻痕產生的鐵損降低效果不會消失，基本保留了原有的磁性能；
[0029] 2)本實用新型的電工鋼板材可應用于卷鐵屯、變壓器或需要對娃鋼產品進行彎曲 的鐵屯、制造等必須對制成的鐵屯、進行退火處理的領域；
【附圖說明】
[0030] 圖1 :本實用新型電工鋼板材的示意圖
[0031] 圖2 :本實用新型電工鋼板材的制備流程圖
[0032] 附圖標記說明
[0033] 1電工鋼基體
[0034] 2刻痕溝槽
[0035] 3 凹坑
【具體實施方式】
[0036] 為更好地說明本實用新型，便于理解本實用新型的技術方案，本實用新型的典型 但非限制性的實施例如下：
[0037] 實施例1