Химическое удаление поверхностных дефектов с текстурированной электротехнической стали

Химическое удаление поверхностных дефектов с текстурированной электротехнической стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Существующее раскрытие касается химического метода удаления дефектов с поверхности электротехнической стали, покрытой стеклом.

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002] Электротехническая сталь - это железный сплав, который может содержать кремний по массе от 0% до 6,5%. Промышленные сплавы обычно имеют кремниевое содержание по массе до 3,2%, поскольку более высокие концентрации кремния могут выявить уязвимость во время холодного проката. Марганец и алюминий могут быть добавлены до 0,5%. Увеличение количества кремния препятствует токам Фуко и сужает петлю гистерезиса материала, таким образом, понижая потери в сердечнике. Однако гранулярная структура укрепляет и придает хрупкость металлу, который неблагоприятно влияет на обрабатываемость материала, особенно при его прокате. При получении сплава, уровни концентрации углерода, серы, кислорода и азота должны удерживаться на низком уровне, так как эти элементы ведут к формированию карбидных, сульфидных, оксидных и азотных частиц. Эти частицы, даже в частицах всего один микрометр в диаметре, увеличивают потери гистерезиса даже при уменьшении магнитной проходимости. Присутствие углерода имеет более вредный эффект, чем сера или кислород. Углерод также ведет к магнитному старению, когда он медленно покидает твердый раствор и ускоряется, как карбиды, таким образом, приводя к увеличению потери мощности через какое-то время. По этим причинам, уровень углерода сохраняется на 0,005% по массе или ниже. Уровень углерода может быть уменьшен, отжиганием стали в обезуглероживающей среде, такой как водород.

[0003] Электротехническая сталь доступна, также как и текстурированная электротехническая сталь (ТЭС) и нетекстурированная электротехническая сталь. ТЭС используется для сердечников трансформатора и в некоторых других электрических применениях. ТЭС лист обрабатывается так, что прозрачная текстура листа жестко подконтрольна, а свойства листа оптимизированы в направлении проката. В результате текстуры, плотность магнитного потока в ТЭС листе может быть увеличена примерно до 30% в катушке направления проката, тем не менее, магнитное насыщение может быть уменьшено примерно до 5%. ТЭС лист обычно производится в форме холоднокатаной полосы, менее 0,35 мм толщиной. Полосы сложены вместе, как "наслоения" для того, чтобы формировать сердечник. Собранные сердечники могут использоваться, как слоистые сердечники в электрических трансформаторах.

[0004] В стандартном процессе производства сердечников

трансформатора из ТЭС листа, на поверхностях листа предусматривается стеклянная пленка окиси, богатой кремнием. После заключительного холодного проката, ТЭС лист подвергается заключительному нормализационному отжигу в водородной и азотной среде. Это формирует тонкий окисный слой на поверхности, который содержит кремний и железо. Затем поверхность ТЭС листа покрывается окисью порошкообразного магния (MgO). Во время заключительного отжига в водородной среде, кремний в тонкой окиси, сформированный в стадии нормализации вступает в реакцию с MgO и формирует тонкий, однородный, обогащенный кремнием изолирующий слой прозрачного форстерита (Mg₂ SiO₄) на поверхности листа. ТЭС лист, покрытый форстеритом, вычищается дочиста. ТЭС лист со слоем форстерита вообще известен в науке, как "фабричное стекло" или, более просто, "очищающий материал".

[0005] Для использования в сердечниках трансформатора,

очищающий материал покрывается снаружи дополнительным электрически изолированным слоем. Мономагний-фосфат (Mg (H₂PO₄)₂), с или без неорганических материалов наполнителя, является одним из примеров электрически изолированного покрытия, которое применяется в покрытии фабричным стеклом. Наружное покрытие добавляется, чтобы увеличить электрическое удельное сопротивление поверхности и улучшить электрические свойства листа.

[0006] Дефекты в электрически изолированных покрытиях в ТЭС листе может позволить потоку просачиваться сквозь покрытия. Эти короткие замыкания проблематичны, если, например, лист предназначен для применений в трансформаторе. Дефекты в электрически изолированных покрытиях могут действовать как короткие дорожки кругооборота для того, чтобы поток протекал между расслоениями листа в электрическом сердечнике трансформатора, сокращая электрическую эффективность и увеличивая выработку вторичного тепла.

[0007] Один тип дефекта ТЭС листа, покрытого фабричным стеклом -это дефект "железный бугор". Железные бугры формируются во время стадий создания фабричного стекла на электротехническом стальном листе. Полагают, что железные бугры возникают из богатых железом окисей, произведенных во время отжига ТЭС. Богатые железом окиси уменьшаются в сухой водородной окружающей среде в высокотемпературном цикле томления стали в туннельной печи. Результативный электропроводный дефект богат металлическим железом и может выпирать через покрытие фабричного стекла. Поверхность очищающего материала, включая железные бугры, кажется серой по цвету, с многочисленными маленькими яркими пятнами. Фигуры 1A-1C иллюстрируют общую морфологию дефектов железных бугров на очищающем материале, когда рассматриваются через световой оптический микроскоп. Дефекты поднимаются с поверхности, и кажется, содержат металлическое железо и определенные окиси железа. Как лучше всего иллюстрировано на Фиг. 1A, канавка или шлейф в основном стекле часто связываются с железным бугром, вращая поперечную балку в направлении проката. Канавка вторична к железному бугру и вероятно сформирована, в то время, как сталь была сильно скручена, возникая из-за трения между расслоениями во время обработки катушки, а не во время обработки линии, которая обычно приводит к повреждению вдоль направления проката. Железные бугры обычно 50-200 микрон в диаметре, в основном круглые или эллиптические, и могут выпирать с поверхности листа приблизительно на 50 микрон. 50 микрон значительно толще, чем все электрически изолированное стеклянное покрытие, имеющееся на законченном ТЭС лист, поскольку фабричное стекло и наружное покрытие имеют толщину только несколько микрон.

[0008] Фиг. 2A иллюстрирует вторичное электронное сканирование электронной микрофотографии железного бугра на ТЭС листе, а Фиг. 2B иллюстрирует обратно рассеянную электронную микрофотографию того же железного бугра. Более тяжелое, то есть, высокое атомное число, электроны обратного рассеивания элементов более сильные чем легкое, то есть, низко атомное число, элементы и таким образом кажется более ярким на изображении Фиг. 2B. Поэтому можно сделать вывод, что на Фиг. 2B более яркая часть изображения представляет железный бугор, а более темная часть изображения представляет покрытие фабричным стеклом. Фиг. 2C иллюстрирует поперечный разрез сквозь дефект железного бугра. Слой в верхней части Фиг. 2C - это покрытие, используемое для приготовления поперечного разреза, и не иллюстрирует фабричное стекло. Покрытие фабричным стеклом не явное на Фиг. 2C, поскольку оно слишком тонкое, чтобы его можно было распознать.

[0009] Микроанализ растровым электронным микроскопом железного бугра иллюстрируется на сканирующей электронной микрофотографии Фиг. 3A и энергодисперсионных СЭМ картах рентгеновских лучей Фиг. 3B-3G. Карты рентгеновских лучей Фиг. 3B-3G - это карты для элементов Mg, Si, O, Mn, Fe, и S, соответственно. Для каждой элементной карты, яркость изображения определяется присутствием и концентрацией элемента, отсканированного в изображении. Проверка Фиг. 3B-3G показывает, что дефект железного бугра составлен главным образом из железа (Фиг. 3F). Присутствие существенного количества кислорода не обнаруживается в железном бугре (Фиг. 3D), что указывает на то, что дефекты железного бугра состоят из электропроводного железного металла. Области вне дефекта железного бугра имеют высокое содержание магния и кремния (Фиг. 3B и 3C), указывая на присутствие покрытия форстеритовым фабричным стеклом. Богатые серой частицы видимы в фабричном стекле вокруг железного бугра, а также являются показателями в изображениях серы в частицах, запрессованных в бугры. Наблюдаемая большая концентрация серы указывает на то, что сера в железном бугре - это, вероятно, остаток от добавок, представленных в покрытии MgO, из которого формируется форстеритовое фабричное стекло.

[0010] Дефекты железных бугров очень трудно закрыть одним применением фосфатного наружного покрытия. В местном масштабе высокая электрическая проводимость покрытой поверхности, следующая из железных бугров, в основном диктует доработку в формировании второго применения фосфатного покрытия. Применение двух слоев наружного покрытия увеличивает затраты и период освоения производства, и уменьшает коэффициент заполнения изделия ТЭС листа, используемого, например, в сердечнике трансформатора. Также, было бы выгодно избежать потребности применять дополнительное наружное покрытие.

[0011] Частицы "Подвижного железа" могут формироваться на нержавеющих стальных поверхностях, которые вошли в контакт с железными устройствами во время обработки. Железные устройства могут запрессовывать частицы подвижного железа в нержавеющую стальную поверхность. Частицы подвижного железа могут ржаветь, что может привести к коррозии нержавеющей стали, лежащей в основе. Как только начнется коррозия нержавеющей стали, лежащей в основе, коррозия может продолжиться без присутствия подвижного железа. Подвижное железо может быть удалено с поверхностей нержавеющей стали, используя обычную технику пассивации. ASTM 967-05 определяет пассивацию, как химическую обработку нержавеющей стали умеренным окислителем, таким как раствор азотной кислоты, с целью удаления подвижного железа или другого инородного тела с поверхности, но который вообще не эффективен при удалении цвета побежалости или окисной окалины с поверхности. Характер окисления кислоты способствует формированию естественной пленки окиси хрома, или пассивирующего слоя, который отвечает за предотвращение коррозии нержавеющей стали. Хотя пассивации эффективна при удалении отложений железа с поверхности нержавеющей стали, техника неэффективна при удалении железа с ТЭС и с нетекстурированной электротехнической стали, из-за отсутствия хрома в стали.

[0012] Патент США №4, 123, 337 (′′′337 патент′′) раскрывает электролитический процесс, который может быть применен к, ТЭС листу для того, чтобы удалить "маленькие металлические гранулы, частицы, и т.п., простирающиеся через или выпирающие над изоляционным покрытием". ′337 патент раскрывает применение вольтажа к ТЭС катушке, расположенной в водном нитрате натрия или хлоридной натриевой ванне для разъедания дефектов железных бугров. Электролитические процессы, однако, требуют дополнительной инфраструктуры и могут значительно увеличить издержки производства.

[0013] Соответственно, было бы выгодно обеспечить новый метод для того, чтобы удалять, или уменьшать высоту дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом. Иначе способ повредил бы дефект железного бугра до такой степени, когда он будет достаточно грубым, чтобы лучше сохранить существенное количество мономагний-фосфата, примененного к наружному покрытию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Согласно неограниченному аспекту существующего

раскрытия, способ для уменьшения высоты дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает, контакт, по меньшей мере, частью поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с кислым раствором, на время, достаточное для уменьшения средней высоты дефектов железных бугров на части поверхности; и промывка водой, по меньшей мере, обрабатываемой части или части поверхности. В некоторых вариантах реализации способа, средняя высота дефектов железных бугров после обработки способом, уменьшается до высоты от 0 до 150% толщины покрытия фабричным стеклом, где контакт существенно не удаляет покрытие фабричным стеклом. В варианте реализации, контакт не приводит к средней испытательной величине Изоляции Франклина больше, чем 0.6 ампера. В другом неограниченном варианте реализации, контакт не приводит к средней испытательной величине Изоляции Франклина больше, чем 0.8 ампера. Электротехническая сталь может быть и ТЭС, и нетекстурированной электротехнической сталью.

[0015] Согласно другому неограниченному аспекту существующего раскрытия, способ для уменьшения высоты дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает обеспечение электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом; контакт, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с кислым раствором, на время, достаточное для уменьшения средней высоты дефектов железных бугров на части поверхности; и промывка водой, по меньшей мере, обрабатываемой части или части поверхности. В некоторых вариантах реализации способа, средняя высота дефектов железных бугров после обработки способом, уменьшается до высоты от 0 до 150% толщины покрытия фабричным стеклом, где контакт существенно не удаляет покрытие фабричным стеклом. Электротехническая сталь может быть и ТЭС, и нетекстурированной электротехнической сталью.

[0016] Согласно еще одному неограниченному аспекту существующего раскрытия, способ для уменьшения высоты дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает, контакт, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с кислым раствором, содержащим от 4% до 20%, по массе, карбоновой кислоты, на время в диапазоне от 4 до 20 минут; промывка водой обрабатываемой части поверхности или части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, где контакт существенно не удаляет покрытие фабричным стеклом. В неограниченном варианте реализации, карбоновая кислота содержит лимонную кислоту. Электротехническая сталь может быть и ТЭС, и нетекстурированной электротехнической сталью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0017] Особенности и преимущества способов, описанных здесь, могут быть лучше поняты на основании сопровождающих иллюстраций в которых:

[0018] Фигуры 1A-1C иллюстрируют световые микрофотографии дефекта железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом;:

[0019] Фиг. 2A иллюстрирует вторичное электронное сканирование электронной микрофотографии дефекта железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом;

[0020] Фиг. 2B иллюстрирует обратно рассеянное электронное сканирование электронной микрофотографии дефекта железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом;

[0021] Фиг. 2C иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии поперечного разреза, установленного и металлургически отшлифованного дефекта железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом;

[0022] Фиг. 3A иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии окончания дефекта железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом;

[0023] Фиг. 3B иллюстрирует структурную карту для магния, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0024] Фиг. 3C иллюстрирует структурную карту для кремния, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0025] Фиг. 3D иллюстрирует структурную карту для кислорода, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0026] Фиг. 3E иллюстрирует структурную карту для марганца, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0027] Фиг. 3F иллюстрирует структурную карту для железа, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0028] Фиг. 3G иллюстрирует структурную карту для серы, относящуюся к сканированию электронной микрофотографии Фиг. 3A;

[0029] Фиг. 4 иллюстрирует диаграмму потока неограниченного варианта реализации способа для уменьшения высоты дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, согласно существующему раскрытию;

[0030] Фиг. 5 иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом;

[0031] Фиг. 6A иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 5 секунд в 10%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0032] Фиг. 6B иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 10%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0033] Фиг. 7A иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 25%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0034] Фиг. 7B иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 20 секунд в 25%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0035] Фиг. 8A иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0036] Фиг. 8B иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 20 секунд в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0037] Фиг. 8C иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 5 минут в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0038] Фиг. 9A иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0039] Фиг. 9B иллюстрирует фотографию поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 20 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0040] Фиг. 10A и 10B иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0041] Фиг. 10C и 10D иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий поверхности ТЭС, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0042] Фиг. 11A иллюстрирует вторичное электронное сканирование электронной микрофотографии дефекта железного бугра поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0043] Фиг. 11B иллюстрирует обратно рассеянное электронное сканирование электронной микрофотографии дефекта железного бугра поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 10 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0044] Фиг. 11C иллюстрирует структурную карту для железа, относящуюся к сканированию электронных микрофотографий Фиг. 11A и 11B;

[0045] Фиг. 11D иллюстрирует структурную карту для кремния, относящуюся к сканированию электронных микрофотографий Фиг. 11A и 11B;

[0046] Фиг. 11E иллюстрирует структурную карту для магния, относящуюся к сканированию электронных микрофотографий Фиг. 11A и 11B;

[0047] Фиг. 11F иллюстрирует структурную карту для серы, относящуюся к сканированию электронных микрофотографий Фиг. 11A и 11B;

[0048] Фиг. 11G иллюстрирует структурную карту для кислорода, относящуюся к сканированию электронных микрофотографий Фиг. 11A и 11B;

[0049] Фиг. 12A иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии железного бугра поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 20 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0050] Фиг. 12B иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии железного бугра, показанного на Фиг. 12A с образцом, установленным под углом 80°;

[0051] Фиг. 12C иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии железного бугра поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 20 секунд в 15%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0052] Фиг. 12D иллюстрирует сканирование электронной микрофотографии железного бугра, показанного на Фиг. 12C с образцом, установленным под углом 80°;

[0053] Фиг. 13A и 13B иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий железного бугра поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после обработки в течение 5 секунд в 10%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0054] Фиг. 13C и 13D иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий железного бугра после обработки в течение 10 секунд в 10%, по объему, растворе азотной кислоты;

[0055] Фиг. 14 иллюстрирует график результатов испытаний изоляции Франклина для очищающего материала, обработанного в 15%, по массе, раствора уксусной кислоты на основе воды при 140°F (60°C) в различное время;

[0056] Фиг. с 15A по 15D иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий типичного фабричного стекла;

[0057] Фиг. с 16A по 16C, соответственно, являются диаграммами, представляющими следствия сканирования электронного микроскопического микрохимического анализа типичного фабричного стекла, ограниченной темной области фабричного стекла, и ограниченной более светлой области фабричного стекла, соответственно;

[0058] Фиг. 17 иллюстрирует диаграмму, представляющую результаты сканирования электронного микроскопического микрохимического анализа типичного фабричного стекла, выдвигая на первый план наивысшие точки для марганца и серы;

[0059] Фиг. 18 иллюстрирует диаграмму, представляющую результаты сканирования электронного микроскопического микрохимического анализа типичного фабричного стекла после 5 минут обработки в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0060] Фиг. с 19A по 19D иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий фабричного стекла перед обработкой с кислым раствором; и

[0061] Фиг. с 19E по 19G иллюстрируют сканирование электронных микрофотографий фабричного стекла после обработки в течении 10 секунд в 10%, по массе, растворе лимонной кислоты;

[0062] Читатель оценит вышеизложенные сведения, так же как и другие, после рассмотрения следующего детального описания некоторых неограниченных вариантов реализации способов, согласно существующему раскрытию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0063] Необходимо понимать, что некоторые описания вариантов реализации, раскрытых здесь были упрощены для того, чтобы иллюстрировать только те элементы, особенности, шаги, и аспекты, которые являются значимыми для четкого понимания раскрытых вариантов реализации, в то время, как устранены, для целей ясности, другие элементы, особенности, шаги, и аспекты. Средние специалисты после рассмотрения существующего описания раскрытых вариантов реализации, признают, что другие элементы, шаги, и/или особенности желательны в особом исполнении или применении раскрытых вариантов реализации. Однако, поскольку такие другие элементы, шаги, и/или особенности могут быть с готовностью установлены и выполнены средними специалистами после рассмотрения существующего описания раскрытых вариантов реализации, и поэтому не нужны для полного понимания раскрытых вариантов реализации, описание таких элементов, шагов, и/или особенностей не предоставлено здесь. Также, необходимо понимать, что описание, сформулированное здесь, является просто образцовым и иллюстративным из раскрытых вариантов реализации и не предназначено для того, чтобы ограничивать возможности изобретения, что определено исключительно в соответствии с требованиями.

[0064] В существующем описании неограниченных вариантов реализации, отличные от описанных в эксплуатационных примерах или где иначе обозначены, все числа, выражающие количества или характеристики должны быть поняты как изменяемые во всех случаях термином "приблизительно". Соответственно, если не указано обратное, любые числовые параметры, сформулированные в следующем описании являются приблизительными, и могут изменяться в зависимости от желаемых свойств, которые каждый стремится получать в объекте изобретения согласно существующему раскрытию. По меньшей мере, и не как попытка ограничивать применение доктрины эквивалентов объема притязаний, каждый числовой параметр должен, по меньшей мере, быть рассмотрен в свете сообщенных значащих разрядов чисел, с применением обычных методов округления.

[0065] Также, любой числовой диапазон, изложенный здесь, предназначен для того, чтобы включить все поддиапазоны, относящиеся к этой категории. Например, диапазон "1-10" предназначен, чтобы включить все поддиапазоны между (и включая), изложенной минимальной величиной 1 и изложенной максимальной величиной 10, то есть имеем минимальную величину равную или больше, чем 1 и максимальную величину равную или меньше, чем 10. Любое максимальное числовое ограничение, изложенное здесь, предназначено для того, чтобы включать все более низкие числовые ограничения, относящиеся к этой категории, а любое минимальное числовое ограничение, изложенное здесь, предназначено для того, чтобы включать все более высокие числовые ограничения, относящиеся к этой категории. Соответственно, Претенденты резервируют право исправить существующее раскрытие, включая формулу изобретения, чтобы однозначно изложить любой поддиапазон, относящийся к категории в пределах диапазонов, однозначно изложенных здесь. Все такие диапазоны предназначены для того, чтобы быть по существу раскрытыми здесь так, что исправление, для однозначного изложения любых таких поддиапазонов выполнило бы требования 35 U.S.С. §112, первый параграф, и 35 U.S.C. §132(а).

[0066] Грамматические артикли "one", "a", "an", и "the", используемые здесь, предназначены для того, чтобы включить "по меньшей мере, один" или "один или больше ", если иначе не обозначено. Таким образом, артикли используются здесь, чтобы обратиться к одному или больше, чем одному (т.е., к, по меньшей мере, одному) грамматическим объектам артикля. Посредством примера, "компонент" означает, один или более компонентов, и таким образом, возможно, больше, чем один компонент рассматривают и могут применять или использовать в выполнении описанных вариантах реализации.

[0067] Любой патент, публикация, или другой материал раскрытия, который, как говорят, будет включен здесь, полностью или частично, посредством ссылки, включены здесь только в тех случаях, когда включенный материал не находится в противоречии с существующими определениями, утверждениями, или другим материалом раскрытия, сформулированным в этом раскрытии. Также, и до необходимой степени, раскрытие, как сформулировано здесь, заменяет любой противоречивый материал, включенный здесь посредством ссылки. Любой материал, или его часть, который, как говорят, будет включен здесь посредством ссылки, но который находится в противоречии с существующими определениями, утверждениями, или другим материалом раскрытия, сформулированным здесь, включены в этот документ только в случаях, когда не возникает никакого конфликта между таким включенным материалом и существующим материалом раскрытия.

[0068] Существующее раскрытие включает описания различных вариантов реализации. Необходимо понимать, что все варианты реализации, описанные здесь, являются образцовыми, иллюстративными и неограниченными. Таким образом, изобретение не ограничено описанием различных образцовых, иллюстративных и неограниченных вариантов реализации. Скорее, изобретение определяют исключительно в соответствии с требованиями, которые могут быть исправлены для того, чтобы однозначно изложить любые особенности или по существу описаны, или иначе однозначно, или по существу поддержаны существующим раскрытием.

[0069] Аспект существующего раскрытия охватывает способ уменьшения высоты или устранения дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом. Как используется здесь, термин "электротехническая сталь" относится к железному сплаву, который может иметь до 6,5%, по массе, кремния, в качестве главного компонента сплава. Промышленные сплавы обычно имеют кремниевое содержание по массе до 3,2%, поскольку более высокие концентрации кремния могут выявить уязвимость во время холодного проката. Марганец и алюминий могут быть добавлены до 0,5%. Увеличение количества кремния препятствует токам Фуко и сужает петлю гистерезиса материала, таким образом, понижая потери в сердечнике. Однако, гранулярная структура укрепляет и придает хрупкость металлу, который неблагоприятно влияет на обрабатываемость материала, особенно при его прокате. При получении сплава, уровни концентрации углерода, серы, кислорода и азота должны удерживаться на низком уровне, так как эти элементы ведут к формированию карбидных, сульфидных, оксидных и азотных частиц. Эти частицы, даже в частицах всего один микрометр в диаметре, увеличивают потери гистерезиса даже при уменьшении магнитной проходимости. Присутствие углерода имеет более вредный эффект, чем сера или кислород. Углерод также ведет к магнитному старению, когда он медленно покидает твердый раствор и ускоряется, как карбиды, таким образом, приводя к увеличению потери мощности через какое-то время. По этим причинам, уровень углерода сохраняется на 0,005% по массе или ниже. Уровень углерода может быть уменьшен, отжиганием стали в обезуглероживающей среде, такой как водород.

[0070] Термин "текстурированная электротехническая сталь (ТЭС) " относится к сплавам на основе железа, содержащим кремний, как главной легирующей добавки, и где ТЭС лист обрабатывают так, чтобы прозрачная текстура листа была жестко подконтрольной, а свойства листа оптимизированы в направлении проката. ТЭС лист используется в основном в таких применениях, как силовые трансформаторы, где важны электрическая проводимость и магнитные свойства. Пример текстурированной электротехнической стали - это низкоуглеродистость, приблизительно 3% кремниево-железный сплав, из ATI Allegheny Ludlum, Leechburg, PA, свойственный для ее увеличенных магнитных свойств в плоском прокате. Текстурированную электротехническую сталь тщательно обрабатывают для того, чтобы развить оптимальные магнитные свойства основной потери и проходимости в катушке направления проката. В отличие от нержавеющей стали, изделия из текстурированной электротехнической стали проверяются и продаются на основе их магнитных и электрических свойств.

[0071] Что касается Фиг. 4, в одном неограниченном варианте реализации, способ 100 для уменьшения высоты дефектов железных дефектов бугров или уменьшения эффекта короткого замыкания дефектов железных бугров на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает контакт 102, по меньшей мере, часть поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом на основе водного раствора, на время, достаточное, чтобы уменьшить среднюю высоту дефектов железных бугров на поверхности до не больше заданной высоты; промывка водой 104 кислоты, вошедшей в контакт с частью поверхности; и сушка 106 промытой части поверхности. В неограниченном варианте реализации способа, согласно существующему раскрытию, заданная высота равна нулю, при этом все или существенно все материалы с дефектом железного бугра удаляют с обработанных частей поверхности этим способом. В другом неограниченном варианте реализации способа, согласно существующему раскрытию, заданная высота - это высота равная либо близка к ±10% толщины покрытия фабричным стеклом. В еще одном неограниченном варианте реализации способа, согласно существующему раскрытию, заданная высота - это высота в диапазоне от 0% до 150% толщины покрытия фабричным стеклом. В другом неограниченном варианте реализации способа, согласно существующему раскрытию, заданная высота -это высота в диапазоне от 0% до 100% толщины покрытия фабричным стеклом. В неограниченном варианте реализации, толщина покрытия фабричным стеклом находится в диапазоне от приблизительно 0.5 мкм до приблизительно 20 мкм, или от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм.

[0072] В неограниченном варианте реализации, способ 100, для уменьшения эффекта короткого замыкания дефектов железного бугра, включает один частично растворяющийся дефект железного бугра или полностью растворяющийся дефект железного бугра, контактируя 102 с поверхность электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом на основе водного раствора. Когда часть дефекта железного бугра остается на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом после контакта 102 с раствором на основе воды, наружное покрытие, например, покрытие мономагний-фосфат, будет держаться лучше к частично распавшемуся железному бугру и таким образом уменьшать или устранять потребность в применении второго наружного покрытия. В неограниченном варианте реализации, контакт 102 поверхность покрытия фабричным стеклом расторгает часть или весь дефект железного бугра и существенно или эффективно не удаляет покрытие фабричным стеклом. В неограниченном варианте реализации, покрытие фабричным стеклом существенно или эффективно удаляют в пределах значения существующего описания, когда определение проводимости, такое как испытание изоляции Франклина, дает высокие величины, например в диапазоне 0.9-1.0 ампер. Это испытание описывается здесь позже.

[0073] Поверхность фабричного стекла типично имеет величину испытания Франклина 0.8 или меньше. В неограниченном варианте реализации, контакт 102 с раствором на водной основе существенно или эффективно не удаляет покрытие фабричного стекла, когда средняя величина испытания Франклина после контакта 102 не увеличивается по сравнению со средней величиной испытания Франклина поверхности фабричного стекла до стадии контакта 102 поверхности фабричного стекла с раствором на водной основе. В неограниченном варианте реализации, контакт 102 с раствором на водной основе не увеличивает величину испытания Франклина по сравнению с величиной испытания Франклина поверхности фабричного стекла до стадии контакта 102 поверхности фабричного стекла с раствором на водной основе, когда величину испытания Франклина измеряют в части покрытия фабричным стеклом, которое не содержит дефект железного бугра. В другом неограниченном варианте реализации, средняя величина испытания Франклина поверхности фабричного стекла после контакта 102 с раствором на водной основе равна или меньше 0.8 ампера.

[0074] В неограниченном варианте реализации, способ уменьшения высоты дефектов железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает контакт, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с раствором на водной основе. В одном неограниченном варианте реализации, кислый раствор включает, по меньшей мере, одну бренстедовскую кислоту, такую как, например, азотную кислотную или хромовую кислоту. Другой аспект согласно существующему раскрытию включает, контакт, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с кислым раствором, включая органическую кислоту. Образцовые органические кислоты включают, но не ограничены, карбоновые кислоты и многофункциональные карбоновые кислоты, такие как трикарбоновая кислота, включая лимонную кислоту, изолимонная кислота, и аконитовая кислота.

[0075] В некоторых неограниченных вариантах реализации способа, согласно существующему раскрытию, кислый раствор, применяемый, по меньшей мере, к части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, нагревают, что ускорит растворение на части дефектов железного бугра. В неограниченном варианте реализации, кислый раствор нагревают до температуры в диапазоне от 100°F до 200°F (от 37.8°C до 93.3°C). В другом неограниченном варианте реализации, кислый раствор нагревают до 140°F (60°C).

[0076] В некоторых неограниченных вариантах реализации способа, согласно существующего раскрытия, где кислый раствор содержит азотную кислоту, кислый раствор содержит от 1% до 10%, по объему 15,8 моль/л раствора азотной кислоты в воде. В некоторых вариантах реализации, способ уменьшения высоты дефектов железного бугра на электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом, включает контакт, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом с раствором азотной кислоты в течение 5-10 секунд.

[0077] В некоторых неограниченных вариантах реализации, в которых кислый раствор содержит орг