BR112020014316B1 - Chapa de aço elétrico com grão orientado - Google Patents

Abstract

Uma chapa de aço elétrico pertencente à presente invenção tem uma superfície com ranhuras, a altura média de projeção das saliências de superfície se estendendo na direção longitudinal das ranhuras sendo mais que 5 μm e não mais que 10 μm, e quando as projeções da superfície são vistas em uma seção transversal que inclui a direção longitudinal das ranhuras e a direção de uma normal à superfície da chapa de aço, o comprimento total na direção longitudinal da ranhura de uma porção tendo uma altura que seja pelo menos 50% da altura de um pico que aparece em um perfil das saliências de superfície sendo pelo menos 30% do comprimento total na direção longitudinal da ranhura das projeções de superfície.

Description

Campo técnico da invenção

[0001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico de grão orientado.

[0002] É reivindicada prioridade sobre a Pedido de Patente Japo- nese No. 2018-021104, registrada em 8 de fevereiro de 2018, cujo teor está incorporado aqui como referência.

Técnica relativa

[0003] Em geral, uma chapa de aço elétrico de grão orientado re fere-se a uma chapa de aço na qual as orientações dos grãos de cristal na chapa de aço são altamente integradas em uma orientação {110}<001> e um eixo fácil de magnetização é alinhado na direção longitudinal da chapa de aço. Uma vez que a chapa de aço elétrico de grão orientado tem o eixo fácil de magnetização alinhado na direção longitudinal, a chapa de aço elétrico tem baixa perda de ferro e excelente propriedade de magnetização.

[0004] A chapa de aço elétrico de grão orientado tem uma estrutu ra em que domínios magnéticos (domínios magnéticos de faixa) tendo uma direção de magnetização coincidente com a direção de laminação são arranjados através das paredes do domínio. Uma vez que muitas dessas paredes de domínio são paredes de domínio de 180°, a chapa de aço elétrico é facilmente magnetizada na direção de laminação. Portanto, mesmo quando a chapa de aço elétrico de grão orientado está em um campo magnético que tenha uma força de magnetização constante relativamente pequena, sua densidade de fluxo magnético é alta e sua perda de ferro é baixa.

[0005] Consequentemente, a chapa de aço elétrico de grão orien tado é excelente como material de núcleo de ferro de um transformador.

[0006] W17/50 [W/kg] é geralmente usado como um indicador da perda de ferro. W17/50 é o valor da perda de ferro gerada na chapa de aço elétrico de grão orientado quando uma excitação AC é executada de forma que a densidade de fluxo magnético máxima se torne 1,7 T a uma frequência de 50 Hz. Um transformador com maior eficiência pode ser produzido pela redução de W17/50.

[0007] Quando tensões substancialmente perpendiculares à dire ção de laminação (direção transversal) são aplicadas à chapa de aço elétrico de grão orientado a um período constante (intervalo constante), a sua perda de ferro é também reduzida. Nesse caso, domínios magnéticos do tipo transverso, cuja direção de magnetização é ortogonal à direção de laminação, são formados devido às tensões locais, e os intervalos entre as paredes do domínio dos domínios magnéticos de faixa substancialmente retangulares se tornam estreitos devido ao incremento de energia (as larguras dos domínios magnéticos de faixa se tornam pequenas). Uma vez que a perda de ferro (W17/50) tem uma correlação positiva com o intervalo entre as paredes de domínio de 180°, a perda de ferro é reduzida por esse princípio. A propósito, para eliminar a deterioração da perda de ferro devido à tensão de pro-cessamento de um núcleo de ferro enrolado, é executado o recozi- mento de alívio de estresse (recozimento a 800°C por cerca de 2 horas). Mesmo de o método de redução da perda de ferro da chapa de aço elétrico de grão orientado usando tensões locais for adotado, o efeito de redução da perda de ferro é perdido pela execução do reco- zimento de alívio de estresse. Como o método no qual o efeito de redução da perda de ferro não é perdido mesmo quando o recozimento de alívio de estresse é executado, é geralmente usado um método de introduzir ranhuras periódicas que se estendam em uma direção que intercepte a direção de laminação na chapa de aço elétrico de grão orientado.

[0008] Com o propósito de reduzir a perda de ferro de um núcleo de ferro, por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve que a perda de ferro é melhorada pela introdução de defeitos lineares em uma chapa de aço elétrico de grão orientado antes da execução do recozi- mento final.

[0009] O Documento de Patente 2 descreve que ranhuras sejam formadas na superfície da chapa de aço elétrico com alta eficiência de energia pela irradiação de uma onda continua de raio laser tendo um comprimento de onda limitado para reduzir a perda de ferro.

[0010] Daqui em diante serão descritos os métodos comuns de formação de ranhuras. Em um método de se usar causticação eletrolí- tica, por exemplo, uma película resistente tendo orifícios lineares é impressa na superfície de uma chapa de aço laminada a frio por impressão de gravura, e a película resistente é removida após a formação de ranhuras por causticação eletrolítica. Nesse método, o custo de produção aumenta devido à complexidade do processo, e a velocidade do processamento é limitada.

[0011] Em um método para usar uma prensa de molde dentado mecânico, a chapa de aço elétrico é uma chapa de aço muito dura contendo cerca de 3% de Si, e assim o molde dentado é passível de ser desgastado e danificado. Uma vez que a profundidade da ranhura varia quando o molde dentado é desgastado, o efeito de melhoria da perda de ferro se torna desuniforme.

[0012] Um método de usar a irradiação de laser (referido como método laser) tem a vantagem de que pode ser executada uma produção de ranhuras de alta velocidade usando-se um raio laser de densidade focada de alta energia. Uma vez que o processamento usando o método laser é um processamento de não contato, a produção de ranhuras pode ser executada estavelmente e uniformemente pelo controle da energia do laser e similar.

[0013] Convencionalmente, um laser CO2 capaz de obter facilmen te uma alta energia foi usado como fonte de luz laser. O comprimento de onda do laser CO2 está incluído em uma faixa de 9 a 11 μm, e uma luz de laser com esse comprimento de onda é grandemente absorvida pelo vapor metálico ou plasma gerado no ponto de processamento (posição de processamento). Portanto, a energia da luz do laser que alcança a superfície da chapa de aço é reduzida, e a eficiência do processamento é reduzida. Além disso, plasma ou vapor metálico aquecido e expandido pela absorção da luz do laser age como uma fonte de aquecimento secundária que funde a porção periférica da porção extrema (porão de ombro) da ranhura. Como resultado, a forma da ranhura deteriora devido a um aumento na quantidade de fusão da ranhura (por exemplo, a saliência da fusão aumenta).

Documento da técnica anterior Documentos de Patente

[0014] Documento de Patente 1 - Pedido de Patente Japonesa Não examinado , Primeira Publicação No. S59-197520

[0015] Documento de Patente 2 - Patente Japonesa No. 5234222

Descrição da invenção Problemas a serem resolvidos pela invenção

[0016] Na tecnologia de controle de domínio magnético do tipo re sistente à SRA de introdução de sulcos convencionais utilizando usi- nagem mecânica ou causticação eletrolítica como descrito acima, a redução do efeito de perda de ferro não é obtida suficientemente, e também a melhoria da perda de ferro é exigida.

[0017] A presente invenção é feita em consideração das circuns tâncias descritas acima, e seu objetivo é fornecer uma chapa de aço elétrico de grão orientado capaz de reduzir a perda de ferro de um núcleo de ferro.

Meios para resolver o problema

[0018] A presente invenção adota os meios a seguir para resolver os problemas acima e alcançar o objetivo.

[0019] Isto é, uma chapa de aço elétrico, de grão orientado de acordo com um aspecto da presente invenção tem a superfície da chapa de aço provida de ranhuras. A chapa de aço elétrico de grão orientado inclui uma saliência de superfície que se sobressai da superfície da chapa de aço em uma região que se expande para fora na direção da largura da ranhura a partir da porção extrema da largura da ranhura. A saliência da superfície se estende ao longo da direção longitudinal da ranhura. A altura média da saliência da superfície é maior que 5 μm e não mais que 10 μm. Quando a saliência de superfície é vista em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura e uma direção normal da superfície da chapa de aço, a superfície da saliência inclui porções específicas cada uma tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura de cada ponto de pico que aparece em uma linha de perfil na saliência da superfície. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento total das porções específicas é um comprimento de 30% ou mais em relação ao comprimento total da saliência da superfície.

Efeitos da invenção

[0020] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, es tresses elásticos são introduzidos nas chapas de aço elétrico de grão orientado pelas saliências fornecidas nas chapas de aço quando se laminam as chapas de aço na produção de um núcleo de ferro. Assim, pode ser obtido um efeito de controle do domínio magnético igual a ou maior que o efeito do controle do domínio magnético do tipo de introdução de ranhuras. Como resultado, é possível reduzir a perda de ferro do núcleo de ferro.

Breve descrição dos desenhos

[0021] A FIG. 1 é uma vista plana mostrando esquematicamente um exemplo de um padrão de ranhuras fornecidas em uma superfície da chapa de aço de uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0022] A FIG. 2 é uma vista esquemática de uma ranhura e das saliências da superfície presentes em uma sua porção periférica vista em uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura.

[0023] A FIG. 3 é uma vista esquemática das saliências de super fície presentes na porção periférica da ranhura em uma seção transversal que inclui a direção longitudinal da ranhura e a direção normal da superfície da chapa de aço.

[0024] A FIG. 4 é uma vista esquemática mostrando um exemplo de um dispositivo de produção incluindo uma fonte de luz laser e um dispositivo de irradiação de raios laser usado na presente modalidade.

Modalidades da invenção

[0025] Daqui em diante será descrita em detalhes uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção em relação aos desenhos.

[0026] A chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade (referida daqui em diante simplesmente como a presente chapa de aço elétrico) é uma chapa de aço elétrico de grão orientado tendo uma superfície da chapa de aço fornecida com ranhuras. A presente chapa de aço elétrico inclui uma saliência de superfície que se sobressai da superfície da chapa de aço em uma região que se expande para fora na direção da largura da ranhura a partir da porção extrema da largura da ranhura. A saliência da superfície se estende ao longo da direção longitudinal da ranhura. A altura média da saliência da superfície é maior que 5 μm e não mais que 10 μm. Quando a saliência da superfície é vista em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura e a direção normal da superfície da chapa de aço, a saliência da superfície inclui porções específicas cada uma tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura de cada ponto de pico que aparece em uma linha de perfil da superfície da saliência. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento total das porções específicas é um comprimento de 30% ou mais em relação ao comprimento total da saliência da superfície.

[0027] Na descrição a seguir, termos que especificam formas, condições geométricas, e seu grau, por exemplo, "paralelo", "perpendicular", “mesmo”, e "ângulo reto", valores de comprimento e de ângulos, etc. não são limitados ao significado estrito, e são interpretados como incluindo uma faixa na qual uma função similar possa ser esperada.

[0028] Na formação de ranhuras por irradiação de raio laser, um raio laser é absorvido na superfície da chapa de aço, o metal (metal base) da chapa de aço é fundido, e gotículas fundidas finas são dispersas, ou o metal base da superfície da chapa de aço aquecido até o ponto de ebulição evapora, com o que são formadas as ranhuras. O material fundido na superfície da chapa de aço é disperso pela pressão do vapor metálico a alta temperatura ou pelo plasma em um ponto de processamento (ponto de irradiação de raios laser). Por outro lado, em um caso em que uma grande quantidade de material fundido é gerada ou em um caso em que a pressão é pequena, o material fundido não pode ser dispersado completamente, e o material fundido adere à porção periférica da ranhura formada para gerar saliências de superfície (saliências, saliências fundidas, etc.).

[0029] Em um teste de formação de ranhuras a laser usando um pulso de laser de CO2 (diâmetro de irradiação grande), em uma região (porção periférica de uma ranhura) que se expande para fora na direção da largura da ranhura a partir da porção extrema da largura, saliências de superfície (saliências, saliências fundidas, etc.) se sobressaindo da superfície da chapa de aço e tendo uma altura de 20 μm ou mais são geradas, e uma medição magnética (medição de Epstein sob pressão acumulada) na qual a força de compressão é aplicada à superfície da chapa de aço mostra uma deterioração da perda de ferro de cerca de 40%, de modo que a utilização prática não pode ser alcançada.

[0030] Em uma técnica de formação de ranhuras a laser usando- se um laser de irradiação contínua com um pequeno diâmetro de irradiação, uma vez que a largura de uma ranhura formada na superfície da chapa de aço é pequena, a geração de saliências na posição focal pode ser substancialmente suprimida. Entretanto, quando a distância entre a superfície da chapa de aço e o dispositivo de irradiação de laser varia e um estado de desenfoque é incorrido, a geração de saliências na superfície da chapa de aço se torna significativa.

[0031] Em uma técnica de controle do domínio magnético do tipo resistente à SRA de introdução de ranhuras usando-se um laser, quando o laser está fora de foco, as saliências geradas na forma de saliências a partir da superfície de uma chapa de aço em uma porção periférica de uma ranhura se torna grande. Há a possibilidade de que as saliências possam provocar um curto-circuito na intercamada, um aumento na perda de núcleo devido ao estresse que age na formação de um núcleo de ferro empilhado, uma diminuição no fator de espaço de laminação, etc.

[0032] Em adição, no controle de domínio magnético resistente à SRA por formação de ranhuras a laser, é considerado que, quando as saliências na porção periférica da ranhura formada pela formação de ranhuras a laser são muito grandes, deterioração da perda de ferro é incorrida pela deformação elástica local na chapa de aço elétrico devido à força de compressão na superfície da chapa de aço durante a laminação de um núcleo de ferro.

[0033] Em contraste, os presentes inventores descobriram que quando a forma da saliência de superfície formada na porção periférica da ranhura satisfaz as duas condições a seguir, tensões elásticas lineares similares ao controle de domínio magnético do tipo a laser por introdução de tensão são introduzidas na chapa de aço elétrico de grão orientado quando o núcleo de ferro empilhado é formado e assim a perda de ferro do núcleo de ferro pode também ser reduzida.

[0034] (Condição 1) - A altura média da saliência de superfície é maior que 5 μm e não mais que 10 μm.

[0035] (Condição 2) - Quando a saliência de superfície é vista em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura e uma direção normal da superfície da chapa de aço, a saliência de superfície inclui porções específicas tendo, cada uma, uma altura de 50% ou mais em relação à altura de cada ponto de pico que aparece em uma linha de perfil da saliência de superfície. Adicionalmente, na direção longitudinal da ranhura, o comprimento total das porções específicas é um comprimento de 30% ou mais em relação ao comprimento total da saliência de superfície.

[0036] Daqui em diante será descrita cada configuração da pre sente chapa de aço elétrico.

[0037] (1) Configuração básica da presente chapa de aço elétrico

[0038] A presente chapa de aço elétrico tem uma chapa de aço base, e pode ter um revestimento na superfície da chapa de aço base se necessário. Exemplos do revestimento incluem uma película vítrea e um revestimento isolante.

[0039] A chapa de aço base é uma chapa de aço na qual as orien tações dos grãos de cristal na chapa de aço base são altamente integradas em uma orientação {110}<001>, e tem excelentes características magnéticas na sua direção de laminação.

[0040] A composição química da chapa de aço base não é particu larmente limitada, e uma composição química adequada pode ser se- lecionada a partir de as composições químicas conhecidas como chapas de aço elétrico de grão orientado e usadas. Daqui em diante será descrito um exemplo de uma composição química preferível da chapa de aço base, mas a composição química da chapa de aço base não é limitada a essa.

[0041] Por exemplo, a chapa de aço base preferivelmente contém, como composição química, em % em massa, Si: 0,8% a 7%, C: mais que 0% e igual a ou menos que 0,085%, Al solúvel em ácido: 0% a 0,065%, N: 0% a 0,012%, Mn: 0% a 1%, Cr: 0% a 0,3%, Cu: 0% a 0,4%, P: 0% a 0,5%, Sn: 0% a 0,3%, Sb: 0% a 0,3%, Ni: 0% a 1%, S: 0% a 0,015%, Se: 0% a 0,015%, e o restante consistindo em Fe e impurezas. A composição química da chapa de aço base é uma composição química preferível para controlar a chapa de aço base para uma textura de Goss na qual as orientações de cristal são integradas em uma orientação {110}<001>. Entre os elementos na chapa de aço base, Si e C são elementos base, e Al solúvel em ácido, N, Mn, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, S, e Se são elementos opcionais. Uma vez que esses elementos opcionais podem estar contidos de acordo com o propósito, não há necessidade de determinar um limite inferior, e os elementos opcionais podem não estar contidos substancialmente. Em adição, mesmo se esses elementos opcionais estiverem contidos como impurezas, os efeitos da presente invenção não são prejudicados. Na chapa de aço base, o restante dos elementos base e os elementos opcionais consistem em Fe e impurezas.

[0042] Na presente modalidade, as “impurezas” significam elemen tos que são incorporados inevitavelmente a partir do minério, da sucata, do ambiente de produção, ou similar como matéria-prima quando a chapa de aço base é produzida industrialmente.

[0043] Em adição, uma chapa de aço elétrico de grão orientado geralmente sofre o recozimento de purificação durante a recristaliza- ção secundária. No recozimento de purificação, elementos inibidores são descarregados para fora do sistema. Em particular, as concentrações de N e de S são significativamente reduzidas, e se tornam 50 ppm ou menos. A concentração alcança 9 ppm ou menos, e além disso, 6 ppm ou menos sob condições de recozimento de purificação comum, e alcança um grau (1 ppm ou menos) que não pode ser detectado por análise comum quando o recozimento de purificação é executado suficientemente.

[0044] A composição química da chapa de aço base pode ser me dida por um método de análise de aço comum. Por exemplo, a composição química da chapa de aço base pode ser medida usando es- pectrometria de emissão atômica de plasma acoplado indutivamente (ICP-AES). Especificamente, por exemplo, a composição química pode ser especificada pela obtenção de um corpo de prova quadrado com 35 mm a partir da posição central da chapa de aço base após o revestimento ser removido, e executar a medição sob condições com base em uma curva de calibração preparada previamente usando-se ICPS-8100 (um dispositivo de medição) produzido por Shimadzu Corporation, ou similar. C e S podem ser medidos usando-se um método de absorção de combustão infravermelho, e N pode ser medido usando um método de condutividade de fusão térmica de gás. A composição química da chapa de aço base é uma composição obtida usando- se uma chapa de aço obtida pela remoção de uma película vítrea, de um revestimento contendo fosfato, e similares descritos abaixo como a chapa de aço base, e analisando-se sua composição.

[0045] Um método de produção da chapa de aço base não é parti cularmente limitado e um método da chapa de aço elétrico de grão orientado da técnica relativa pode ser adequadamente selecionado. Como um exemplo específico do método de produção, por exemplo, pode ser adotado um método no qual uma placa contendo 0,04 a 01% em massa de C e tendo a composição química da chapa de aço base como outros elementos é aquecida até 1000°C ou mais, é submetida à laminação a quente, posteriormente submetida ao recozimento de tiras a quente conforme necessário, e então submetida a uma laminação a frio ou a duas ou mais laminações a frio com processo de recozimento entre elas para obter uma chapa de aço laminada a frio, e a chapa de aço laminada a frio é submetida ao recozimento de descarburação ao ser aquecida até 700°C a 900°C em, por exemplo, uma atmosfera úmida de gás inerte hidrogênio, também submetida ao recozimento de nitretação conforme necessário, e submetida ao recozimento final a cerca de 1000°C.

[0046] A espessura da chapa de aço base não é particularmente limitada, mas pode ser de 0,10 mm a 0,50 mm, ou 0,15 mm a 0,35 mm.

[0047] Por exemplo, uma película de óxido contendo um ou mais óxidos selecionados entre forsterita (Mg2SiO4), espinélio (MgAl2O4), e cordierita (Mg2Al4Si5O16) é usado como película vítrea.

[0048] O método de formação da película vítrea não é particular mente limitado, e pode ser adequadamente selecionado entre os métodos conhecidos. Por exemplo, em um exemplo específico do método de produção da chapa de aço, pode ser adotado um método de aplicar um agente de separação de recozimento contendo magnésia (MgO) como um componente primário para a chapa de aço laminada a frio e então executando-se o recozimento final na mesma. O agente de separação do recozimento tem também o efeito de suprimir a aderência entre as chapas de aço durante o recozimento final. Por exemplo, em um caso em que o recozimento final é executado pela aplicação do agente de separação de recozimento contendo magnésia, o agente de separação de recozimento reage com a sílica contida na chapa de aço base, e uma película vítrea contendo forsterita (Mg2SiO4) é formada na superfície da chapa de aço base.

[0049] A espessura do revestimento da película vítrea não é parti cularmente limitada, mas pode ser de 0,5 μm a 3 μm.

[0050] (2) Padrão de formação de ranhuras e forma da saliência de superfície

[0051] A FIG. 1 é uma vista plana mostrando esquematicamente um exemplo de um padrão de ranhuras fornecidas em uma superfície da presente chapa de aço elétrico de grão orientado.

[0052] A FIG. 2 é uma vista esquemática de uma ranhura (por exemplo, uma ranhura 11) e saliências de superfície presentes na sua porção periférica vista em uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura.

[0053] A FIG. 3 é uma vista esquemática de saliências de superfí cie presentes na porção periférica da ranhura (por exemplo, a ranhura 11) em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura e a direção normal à superfície da chapa de aço.

[0054] Na FIG. 1 a FIG. 3, a direção de laminação da presente chapa de aço elétrico 1 é definida como a direção do eixo X, a direção da largura da presente chapa de aço elétrico 1 (a direção ortogonal à direção de laminação no mesmo plano) é definida como a direção do eixo Y, e a direção da espessura da presente chapa de aço elétrico 1 (a direção ortogonal ao plano XY, isto é, a direção normal à superfície da chapa de aço) é definida como a direção do eixo Z.

[0055] Como mostrado na FIG. 1, uma ranhura linear 10 e ranhu ras lineares intermitentes 11 são fornecidas na superfície da chapa de aço (a superfície da chapa de aço base) de modo a se estender ao longo da direção da largura da chapa Y. Em outras palavras, na pre sente modalidade, a direção longitudinal da ranhura 10 e das ranhuras 11 coincide com a direção da largura da chapa Y. Saliências de superfície estão presentes nas porções periféricas 12 da ranhura 10 e das ranhuras 11.

[0056] As ranhuras 10 e 11 precisam apenas ser fornecidas de modo a interceptar a direção de laminação X, e a direção longitudinal das ranhuras não é necessariamente ortogonal à direção de laminação X. Isto é, a direção longitudinal das ranhuras não coincide necessariamente com a direção da largura da chapa Y.

[0057] Como mostrado na FIG. 2, a saliência de superfície 12 que sobressai da superfície da chapa de aço (plano de referência BL) em uma porção periférica 100 da ranhura 11 se estende ao longo da direção longitudinal da ranhura 11, e a saliência de superfície 13 que sobressai da superfície da chapa de aço (plano de referência BL) em uma porção periférica 110 da ranhura 11 também se estende ao longo da direção longitudinal da ranhura 11. Na presente modalidade, a direção da largura da ranhura 11 e a direção de laminação X coincidem entre si.

[0058] Aqui, uma região (região entre a e b na FIG. 2) que se ex pande para fora na direção da largura da ranhura 11 a partir de uma porção extrema na direção da largura a da ranhura 11 é definida como a porção periférica 100. Em adição, uma região (região entre a’ e b’ na FIG. 2) que se expande para fora na direção da largura da ranhura 11 a partir da outra porção extrema na direção da largura a’ da ranhura 11 é definida como a porção periférica 110. Como mostrado na FIG. 2, cada uma entre a porção extrema na direção da largura a e a outra porção extrema na direção da largura a’ é uma interseção do plano de referência BL e da linha de perfil (curva de seção transversal) da ranhura 11. O ponto b é a interseção do plano de referência BL e da linha de perfil (curva de seção transversal) da saliência de superfície 12 e é um ponto fora de uma porção extrema na direção da largura a da ranhura 11 na direção para fora da largura da ranhura 11. O ponto b’ é a interseção do plano de referência BL e da linha de perfil (curva de seção transversal) da saliência de superfície 13 e é um ponto fora da outra da outra porção extrema na direção da largura a’ da ranhura 11 na direção para fora da largura da ranhura 11.

[0059] Na FIG. 2, uma região de formação de não ranhuras (su perfície de formação de não ranhuras) da chapa de aço elétrico de grão orientado 1 é ajustada como o plano de referência BL (altura de referência, incluindo a superfície da chapa de aço antes de a ranhura ser formada) na direção da espessura da chapa.

[0060] Como mostrado na FIG. 2, a ranhura 11 é uma região for mada executando-se o processo de formação de ranhuras de modo que uma porção da chapa de aço base seja removida do plano de referência BL em uma seção entre uma porção extrema na direção da largura a e a outra porção extrema na direção da largura a’ da ranhura 11.

[0061] A largura W da ranhura 1’1 é a distância direta entre uma porção extrema da direção da largura a e a outra porção extrema na direção da largura a’ da ranhura 11. A profundidade D da ranhura 11 é a profundidade (distância na direção da espessura da chapa Z) a partir do plano de referência BL até o fundo da ranhura. Um ponto que está posicionado na linha de perfil da ranhura 11 e está posicionado na posição mais profunda na direção da espessura da chapa Z é definido como o fundo da ranhura.

[0062] A altura T12 da saliência de superfície 12 é a altura (distân cia na direção da espessura da chapa Z) a partir do plano de referência BL até a ponta extrema da saliência de superfície 12. A altura da saliência T13 da saliência de superfície 13 é a altura (distância na direção da espessura da chapa Z) desde o plano de referência BL até a ponta extrema da saliência de superfície 13.

[0063] A largura da saliência de superfície 12 é a distância direta entre uma porção extrema na direção da largura da ranhura 11 e o ponto b. A largura da saliência de superfície 13 é a distância direta entre a outra porção extrema na direção da largura a’ da ranhura 11 e o ponto b’.

[0064] Para várias dimensões, é executado um número estatisti camente suficiente de medições (por exemplo, 50 medições).

[0065] Na presente modalidade, ranhuras tendo um comprimento predeterminado se estendendo em uma direção que intercepta a direção de laminação X são formadas na superfície da chapa de aço da presente chapa de aço elétrico 1 a intervalos predeterminados por uma fonte de aquecimento tal como um laser.

[0066] Na presente modalidade, a direção que intercepta a direção de laminação X inclui uma direção ortogonal à direção de laminação X no plano XY (isto é, a direção da largura da chapa Y), e o ângulo entre a direção da largura da chapa Y e a direção longitudinal da ranhura podem ser incluídas em uma faixa de ±45°, ou podem ser incluídas em uma faixa de ±30°.

[0067] A forma da ranhura pode ser uma forma linear se esten dendo na direção da largura da chapa de aço Y quando a presente chapa de aço elétrico 1 é vista em uma vista plana, ou pode ser uma forma de linhas intermitentes. A forma linear pode ser uma forma retangular, uma forma elíptica, ou similar quando observada em uma vista ampliada.

[0068] Em um caso em que a forma da ranhura é uma forma de linhas intermitentes, o intervalo entre as ranhuras adjacentes na direção da largura da chapa Y pode ser de 1 μm a 1000 μm.

[0069] Por outro lado, o intervalo entre as ranhuras adjacentes na direção de laminação X pode ser de 1 a 10mm, 3 a 6 mm, ou 4 a 5 mm.

[0070] Na presente modalidade, o intervalo entre as ranhuras se refere à menor distância desde uma porção extrema (porção periféri- ca) da primeira ranhura em uma direção predeterminada (a direção da largura da chapa Y, a direção de laminação X, ou similar) até uma porção extrema (porção periférica) da segunda ranhura posicionada em uma posição mais próxima à primeira ranhura.

[0071] A profundidade média da ranhura da presente chapa de aço elétrico 1 pode ser de 8 a 30 μm, ou pode ser de 15 a 25 μm.

[0072] A profundidade média da ranhura é uma média do resulta do de cinquenta medições obtidas medindo-se as profundidades de ranhura D de cinquenta ranhuras formadas na superfície da chapa de aço.

[0073] Um método de medição da profundidade da ranhura D é como segue. Inicialmente, uma amostra é tirada de uma chapa de aço a ser medida de modo que a seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura é exposta em uma superfície da amostra. Após a seção transversal da amostra ser polida, de modo que a ranhura e suas porções periféricas como mostrado na FIG. 2 apareçam na seção transversal da amostra, a profundidade da ranhura D (por exemplo, a distância direta desde o plano de referência BL até o fundo da ranhura na FIG. 2) é medida observando-se a seção transversal usando-se um microscópio ótico ou um microscópio de varredura eletrônica. A profundidade da ranhura D é medida em relação a cada uma das cinquenta ranhuras formadas na chapa de aço a serem medidas. A profundidade média da ranhura é um valor obtido tirando-se a média dos resultados das cinquenta profundidades de ranhura D.

[0074] Na presente chapa de aço elétrico 1, a largura média de ranhura das larguras de ranhura W pode ser de 1 a 200 μm.

[0075] A largura média das ranhuras é uma média de cinquenta resultados de medição obtidos pela medição das larguras de ranhura W de cinquenta ranhuras formadas na superfície da chapa de aço.

[0076] Um método de medição da largura de ranhura W é como segue. Inicialmente, uma amostra é tirada de uma chapa de aço a ser medida de modo que a seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura seja exposta em uma superfície da amostra. Após a seção transversal da amostra ser polida de modo que a ranhura e suas porções periféricas como mostrado na FIG. 2 apareçam na seção transversal da amostra, a largura de ranhura W (por exemplo, a distância direta entre a e a’ na FIG 2) é medida observando-se a seção transversal usando-se um microscópio ótico ou um microscópio de varredura eletrônica. A largura da ranhura W é medida em relação a cada uma das cinquenta ranhuras formadas na chapa de aço a serem medidas. A largura média de ranhura é um valor obtido tirando-se a mé-dia dos resultados das medições das larguras de cinquenta ranhuras W.

[0077] Na presente chapa de aço elétrico 1, a altura média de sali ência da saliência de superfície é maior que 5 μm e não mais que 10 μm. Quando a altura média de saliência da saliência da superfície é de 5 μm ou menos, o efeito de redução da perda de ferro de um núcleo de ferro não é suficientemente obtido. Em vista da redução da perda de ferro do núcleo de ferro, a altura média de saliência da saliência da superfície é preferivelmente de 5,8 μm ou mais, e é mais preferivelmente de 6,0 μm ou mais.

[0078] Quando a altura média de saliência da saliência da superfí cie excede 10 μm, o isolamento entre as chapas de aço laminadas tende a deteriorar, o que não é preferível. Portanto, o limite superior da altura média de saliência da saliência da superfície é de 10 μm. A altura média de saliência da saliência da superfície é preferivelmente 7,3 μm ou menos.

[0079] A altura média de saliência da saliência da superfície é uma média do resultado de cinquenta medições obtidas medindo-se as alturas de saliência (por exemplo, T12 e T13 na FIG. 2) de cinquenta saliências de superfície formadas na superfície da chapa de aço.

[0080] Um método de medição da altura da saliência é como se gue. Inicialmente, uma amostra é tirada de uma chapa de aço a ser medida de modo que a seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura seja exposta em uma superfície da amostra. Após a seção transversal da amostra ser polida de modo que a ranhura e suas porções periféricas como mostrado na FIG. 2 apareçam na seção transversal da amostra, a altura de saliência (por exemplo, T12 e T13 na FIG. 2) da saliência da superfície presente na porção periférica da ranhura é medida observando-se a seção transversal usando-se um microscópio ótico ou um microscópio de varredura eletrônica. A altura da saliência é medida em relação a cada uma das cinquenta ranhuras formadas na chapa de aço a serem medidas. A altura média de saliência é um valor obtido tirando-se a média dos resultados de medição de cinquenta alturas de saliência.

[0081] A forma da saliência de superfície não é particularmente limitada, e pode ser uma forma saliente com uma ponta aguda ou uma forma de banco com uma ponta plana quando a seção transversal de uma chapa de aço elétrico de grão orientado cortada ao longo de uma direção predeterminada (a direção da largura da chapa, a direção de laminação, etc.) perpendicular à superfície da chapa de aço é vista pela frente.

[0082] A largura média de saliência da saliência da superfície não é particularmente limitada, mas pode ser de 1 a 10μm. A largura média de saliência da saliência de superfície é uma média dos resultados de cinquenta medições obtidas medindo-se as larguras de saliência de cinquenta larguras da superfície formadas na superfície da chapa de aço. Um método de medição da largura da saliência é como segue. Inicialmente, uma amostra é tirada de uma chapa de aço a ser medida de modo que uma seção transversal ortogonal à direção longitudinal da ranhura seja exposta em uma superfície da amostra. Após a seção transversal da amostra ser polida de modo que uma ranhura e suas porções periféricas como mostrado na FIG. 2 apareçam na seção transversal da amostra, a largura de saliência (por exemplo, a distância direta entre a e b, e a distância direta entre a’ e b’ na FIG. 2) da saliência da superfície presentes na porção periférica da ranhura seja medida pela observação da seção transversal usando-se um microscópio ótico ou um microscópio de varredura eletrônica. A largura de saliência é medida em relação a cada uma das cinquenta ranhuras formadas na chapa de aço a serem medidas. A largura média de saliência é um valor obtido tirando-se a média dos resultados de medição de cinquenta larguras de saliência.

[0083] Em adição em um caso em que os resultados de medição obtidos pelo medidor de rugosidade de superfície são os mesmos que os resultados de medição obtidos usando-se o método no qual a seção transversal de uma chapa de aço elétrico de grão orientado cortada ao longo da direção de laminação perpendicular à superfície da chapa de aço é polida em várias posições e observada em um microscópio ótico ou em um microscópio de varredura eletrônica, a profundidade da ranhura (a dimensão da profundidade da ranhura) pode ser determinada a partir da dimensão do comprimento (a distância desde o plano de referência até a extremidade de ponta da ranhura) da ranhura na direção da espessura da chapa. Similarmente, a altura da saliência pode ser determinada a partir da dimensão da altura (distância na direção da espessura da chapa) desde o plano de referência até a extremidade da ponta da saliência de superfície.

[0084] Como mostrado na FIG. 3, na presente chapa de aço elétri co 1, quando a saliência de superfície 12 (ou 13) é vista em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura (direção da largura da chapa Y) e a direção da espessura Z, a saliência da super- fície 12 inclui porções específicas cada uma tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura de cada ponto de pico (P1, P2, P3, P4 e P5) que aparecem em uma linha de perfil da saliência de superfície 12. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento total Lsum (=LP1+LP2+LP3+LP5) das porções específicas é um comprimento de 30% ou mais em relação ao comprimento total L da saliência da superfície 12. Quando se vê os pontos de pico P3 e P4 mostrados na FIG. 3, uma crista tendo o ponto de pico P3 é conectada suavemente a uma crista que tenha o ponto de pico P4 em uma região que tenha uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico P3 presente na posição mais alta que o ponto de pico P4. Nesse caso, uma crista tendo o ponto de pico P3 e a crista tendo o ponto de pio P4 são considerados uma crista. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento da porção específica tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico P3 presente na posição mais alta na primeira crista é definida como o comprimento LP3. Uma vez que os pontos de pico P1, P2 e P5 não se aplicam ao caso acima, o comprimento de cada ponto de pico na direção longitudinal da ranhura deve ser obtido. Em outras palavras, na direção longitudinal da ranhura, o comprimento da porção específica tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico P1 em uma crista tendo o ponto de pico P1 é definida como o comprimento LP1. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento da porção específica tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico P2 em uma crista tendo o ponto de pico P2 é definido como o comprimento LP2. Na direção longitudinal da ranhura, o comprimento da porção específica tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico P5 em uma crista tendo o ponto de pico P5 é definido como o comprimento LP5.

[0085] Como descrito acima, a razão representada por (Lsum x 100)/L é definida como um indicador de continuidade da saliência. Em outras palavras, na presente chapa de aço elétrico 1, a forma da saliência da superfície é controlada de modo que o indicador de continuidade da saliência se torne 30% ou mais.

[0086] Quando a condição de que a altura da saliência de superfí cie é mais que 5 μm e não mais que 10 μm é satisfeita, e a condição de que o indicador de continuidade da saliência é de 30% ou mais é satisfeita, o efeito de redução da perda de ferro de um núcleo de ferro é significativamente aumentado. Quando o indicador de continuidade da saliência é menos que 30%, o efeito de redução da perda de ferro não é obtido suficientemente. Em vista da redução da perda de ferro do núcleo de ferro, o indicador de continuidade da saliência é preferivelmente de 50% ou mais. O limite superior do indicador de continuidade da saliência não é particularmente limitado. O limite superior do indicador de continuidade da saliência é matematicamente 100%, mas é difícil ajustar realmente o indicador de continuidade da saliência para 100%.

[0087] O método de medição do indicador de continuidade da sali ência é como segue.

[0088] A porção de saliência presente em uma posição mais alta que o plano de referência BL na porção periférica da ranhura é identificada medindo-se uma imagem da superfície da chapa de aço incluindo as ranhuras usando-se um dispositivo tal como um microscópio a laser, capaz de medir a forma tridimensional da superfície da chapa de aço a ser medida. Uma linha de contorno indicando uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico de uma porção continua incluída na porção de saliência é obtida usando-se a imagem acima. Então, o indicador de continuidade da saliência é calculado com base no comprimento da linha de contorno que se estende na direção longitudinal da ranhura.

[0089] Como um método de formar uma ranhura na presente cha pa de aço elétrico 1, é usado um método de irradiação de laser de formar uma ranhura pela irradiação à superfície da chapa de aço com um laser (referir-se à Japanese Unexamined Patent Application, First Publication No. 6-57335 e à PCT International Publication No. WO2016/171124).

[0090] Geralmente, as condições de irradiação preferíveis usadas no método de irradiação de laser são como segue. A potência de saída do laser é ajustada para 200 W a 3000 W. O diâmetro do ponto focado (diâmetro incluindo 86% da potência de saída do laser) do laser na direção de laminação é ajustado para 10 μm a 100 μm. O diâmetro do ponto focado do laser na direção da largura da chapa é ajustado para 10 μm a 1000 μm. A velocidade de varredura do laser é ajustada para 5 m/s a 100 m/s. O passo (intervalo) da varredura a laser é ajustado para 2 mm a10 mm. A forma da ranhura desejada pode ser obtida ajustando-se adequadamente essas condições de irradiação a laser dentro das faixas acima.

[0091] O laser do tipo de oscilação contínua (laser capaz de osci lar continuamente) com um comprimento de onda de 1,0 μm a 2,1 μm tendo uma grande coleta de luz pode ser usado para formar ranhuras. Por exemplo, o laser de fibra e o laser sólido do tipo de disco fino incluindo o laser YAG são conhecidos como o laser acima. A luz do laser com um comprimento de onda de 1,0 μm a 2,1 μm dificilmente é absorvida no vapor metálico e no plasma de íon metálico gerado no ponto de processamento. Se formarem ranhuras de fileira de pontos usando-se o laser de oscilação de pulso, o efeito de melhoria da perda de ferro é reduzido devido aos vãos entre os furos das ranhuras de fileira de pontos, mas é possível evitar que o efeito de melhoria da perda de ferro seja reduzido pela formação de ranhuras usando-se o laser de onda contínua.

[0092] Um laser em que vários meios de laser (átomos excitados) são soldados a um núcleo de fibra que é um meio de oscilação pode ser usado como o laser de fibra. Por exemplo, o comprimento de onda da oscilação do laser de fibra em que Yb (itérbio) é soldado no núcleo de fibra é de 1,07 μm a 1,08 μm. O comprimento de onda da oscilação do laser de fibra em que Er (érbio) é soldado no núcleo de fibra é de 1,55 μm. O comprimento de onda do laser de fibra em que Tm (túlio) é soldado no núcleo de fibra é de 1,70 μm a 2,10 μm. Em adição, o comprimento de onda da oscilação do laser YAG que é um laser de alta potência com uma faixa de comprimento de onda similar à faixa de comprimento de onda acima é 1,06 μm. No caso de se usar o laser de fibra ou o laser YAG, a luz do laser é dificilmente absorvida no vapor metálico e no plasma de íon metálico gerado no ponto de processamento.

[0093] Para manter a coleta de luz alta, o diâmetro de ponto foca do (diâmetro de raio focado) pode ser de 100 μm ou menos. O diâmetro de ponto focado do laser de fibra pode ser ajustado até o mesmo valor que o diâmetro do núcleo do laser de fibra. Para manter a coleta de luz mais alta, é preferível usar-se o laser de fibra que tenha um diâmetro de núcleo de 100 μm ou menos. Como o laser sólido tal como o laser YAG, é conhecido o laser de disco fino em que o meio de oscilação é o cristal do tipo de disco fino. No caso de se usar o laser de disco fino, uma vez que a área da superfície do cristal é grande, é fácil resfriar o meio de oscilação. Portanto, mesmo quando o laser de disco fino é operado com alta potência de saída, a deterioração da coleta de luz devido à distorção térmica do cristal dificilmente ocorre, e assim é possível ajustar facilmente o diâmetro do ponto focado para o diâmetro fino de 100 μm ou menos.

[0094] O diâmetro do ponto focado não coincide necessariamente com a largura da ranhura. Por exemplo, quando a densidade de po- tência é grande e a velocidade de varredura do raio V é lenta, a largura da ranhura se torna maior que o diâmetro do ponto focado.

[0095] No caso de se usar o laser acima de alta precisão, para formar a saliência de superfície tendo a altura desejada, o raio laser pode ser irradiado na superfície da chapa de aço, enquanto troca (desfoca) a posição focal do raio laser. A distância desfocada pode ser ajustada dentro de uma faixa de ±1,2 mm a partir da posição focal.

[0096] Como descrito acima, a área da seção transversal da ra nhura, isto é, a quantidade de remoção de substâncias fundidas é controlada controlando-se o diâmetro do raio focado, e assim a quantidade de componentes que geram a saliência pode ser controlada.

[0097] No método de irradiação de laser comum, enquanto a luz do laser é irradiada na superfície da chapa de aço, um gás auxiliar tal como um gás inerte ou ar é pulverizado na porção irradiada com o raio laser. Tal gás auxiliar tem o papel de remover os componentes gerados pela fusão ou evaporar a chapa de aço com a irradiação de laser. O gás auxiliar é pulverizado na porção irradiada com o raio laser, e assim a luz do laser alcança a superfície da chapa de aço sem ser perturbada pelos componentes fundidos ou pelos componentes evaporados. Como resultado, as ranhuras são formadas estavelmente.

[0098] Os presentes inventores descobriram que a forma caracte rística da saliência de superfície fornecida na presente chapa de aço elétrico 1 é obtida variando-se a taxa de fluxo do gás auxiliar a intervalos de tempo de 0,02 a 0,2 ms, enquanto se mantém a taxa de fluxo dentro de uma faixa dentro de uma faixa de 0 a 100 (litros/minuto). Isto é, na presente chapa de aço elétrico 1, a altura média da saliência da superfície é mais que 5 μm e de não mais que 10 μm, e o indicador de continuidade de saliência é de 30% ou mais. Por exemplo, como descrito na Publicação Internacional PCT (WO2016/171130), um método de pulverização do gás auxiliar a uma taxa de fluxo constante ajustada dentro de uma faixa de 10 a 1000 (litros/minuto) já foi conhecido. Entretanto, o método descrito acima de variar a taxa de fluxo do gás auxiliar a intervalos de tempo específicos é um novo método que não foi conhecido até agora.

[0099] Os presentes inventores descobriram que as saliências de superfície que satisfazem as condições específicas são formadas na chapa de aço, e assim as tensões lineares elásticas similares ao controle de domínio de laser do tipo de introdução de tensão são introduzidas na chapa de aço quando o núcleo de ferro empilhado é formado, e como resultado, é possível reduzir a perda de ferro do núcleo de ferro.

[0100] Os presentes inventores pesquisaram profundamente um método capaz de formar ranhuras estavelmente e reduzir a perda de ferro do núcleo de ferro com base na descoberta acima. Como resultado, os presentes inventores descobriram o método descrito acima de variar a taxa de fluxo do gás auxiliar a intervalos de tempo específicos.

[0101] Em adição, a taxa de fluxo do gás auxiliar pode ser contro lada entre um valor mínimo A1 e um valor máximo A2 que estão incluídos na faixa de 0 a 100 (litros/minuto).

[0102] (3) Método de formação de ranhuras

[0103] A FIG. 4 é uma vista esquemática mostrando um exemplo de um dispositivo de produção incluindo uma fonte de luz de laser e um dispositivo de irradiação de raio laser usado na presente modalidade. A FIG. 4 mostra também a posição de irradiação da luz de laser irradiada na chapa de aço elétrico de grão orientado (chapa de aço) 1. Daqui em diante será explicado um exemplo de uso de uma fonte de luz de laser que é o laser de fibra dopado com Yb como um meio de laser.

[0104] Na FIG. 4, a chapa de aço 1 é uma chapa de aço elétrico de grão orientado obtida após a recristalização secundária. A largura da chapa de aço 1 é de 1000 mm, e a película vítrea é formada na superfície do metal base da chapa de aço 1. A chapa de aço 1 é transportada a uma velocidade de linha constante VL em uma direção da linha L (direção de laminação ou direção de transporte).

[0105] O dispositivo de laser 2 é um laser de fibra comercial com energia de saída máxima de 2000 W. Yb é dopado no núcleo de fibra como um meio de laser. O comprimento de onda da oscilação é de 1,07 μm a 1,08 μm. O núcleo de fibra tem um diâmetro de cerca de 15 μm. O modo de oscilação do laser do raio de saída é substancialmente um modo Gaussiano básico. A saída de luz do laser de onda continua (CW) do dispositivo de laser 2 passa através da fibra ótica 3 e alcança o dispositivo de irradiação de laser 4.

[0106] O dispositivo de irradiação de laser 4 inclui um colimador 5, um espelho poligonal giratório icosaédrico 6, e uma lente fθ 7 tendo uma distância focal de 200 mm. O colimador 5 ajusta o diâmetro de entrada do raio laser LB a partir da fibra de transmissão 3. O espelho poligonal giratório 6 faz a varredura da chapa de aço 1 com o raio laser LB a uma alta velocidade na direção da largura da chapa C pela polarização do raio laser LB. A lente fθ 7 focaliza o raio laser LB.

[0107] A velocidade de varredura do raio V na chapa de aço 1 po de ser ajustada dentro de uma faixa de 2 m/s a 50 m/s pelo ajuste da velocidade de rotação do espelho poligonal giratório 6. A largura de varredura do raio focado na direção da largura da chapa é de cerca de 150 mm na chapa de aço 1. O diâmetro do raio focado (diâmetro incluindo 86% da energia) d pode ser ajustado dentro de uma faixa de 10 μm a 100 μm mudando-se o diâmetro de saída do raio usando-se o colimador 5. Um mecanismo de focalização não ilustrado é fornecido entre o espelho poligonal giratório 6 e a lente fθ 7 tendo a distância focal de 200 mm. A distância entre a lente fθ 7 e a chapa de aço pode ser ajustada pelo mecanismo de focalização. O raio laser é refletido por um plano do espelho poligonal giratório 6 e assim a chapa de aço 1 é varrida com o raio laser. Como resultado, uma ranhura tendo um comprimento predeterminado (por exemplo, comprimento total na direção da largura da chapa) é formada na chapa de aço 1 na direção da largura da chapa. O intervalo entre ranhuras adjacentes entre si na direção L, isto é, o passo de irradiação PL na direção de laminação (direção de transporte) pode ser mudado ajustando-se a velocidade da linha VL e a velocidade de rotação do espelho poligonal giratório 6.

[0108] Conforme descrito acima, as ranhuras são formadas a in tervalos de varredura constante PL (passos de irradiação ou intervalos de ranhuras) na direção da laminação pela irradiação do raio laser LB na chapa de aço 1 usando-se o dispositivo de irradiação de laser 4. Em outras palavras, varrendo-se a superfície da chapa de aço com o raio laser enquanto se irradia o raio laser na superfície da chapa de aço, as ranhuras tendo um comprimento predeterminado e se estendendo em uma direção substancialmente perpendicular à direção de laminação da chapa de aço elétrico de grão orientado são formadas nos intervalos predeterminados na direção de transporte. A direção substancialmente perpendicular à direção de laminação é a direção através da direção de laminação ou uma direção incluindo um vetor perpendicular à direção de laminação. Por exemplo, a direção subs-tancialmente perpendicular à direção de laminação é uma direção que inclui em uma faixa de ±45°a partir da direção perpendicular à direção de laminação.

[0109] Em adição, como descrito acima, quando se irradia o raio laser, a taxa de fluxo do gás auxiliar é controlada de modo que a taxa de fluxo varie a intervalos de tempo de 0,02 a 0,2 ms, enquanto se mantém a taxa de fluxo dentro de uma faixa de 0 a 100 (litros/minuto).

[0110] Após o raio laser ser irradiado na chapa de aço 1, um re vestimento isolante é formado na superfície da chapa de aço 1 usan- do-se um dispositivo de revestimento não ilustrado para adicionar isolamento elétrico e tensão à chapa de aço 1.

[0111] A presente invenção não é limitada à modalidade acima. A modalidade acima é um exemplo, e qualquer modalidade que tenha substancialmente a mesma configuração como ideia técnica da presente invenção e tendo o mesmo efeito operacional está incluída no escopo da presente invenção.

Exemplos (Exemplos 1 e 2, Exemplos Comparativos 1 a 7)

[0112] Foi preparada uma chapa de aço elétrico de grão orientado em que o valor da densidade de fluxo B8 em um campo magnético de 800 A/m é 1.94 T. O raio laser oval foi irradiado na chapa de aço preparada usando-se um laser de fibra com uma potência de saída de 3 kW. O comprimento do raio laser oval na direção de laminação da chapa de aço preparada foi de 40 μm. O comprimento do raio laser oval na direção da largura da chapa de aço preparada foi de 100 μm. Pela varredura da chapa de aço preparada com o raio laser oval a uma velocidade de varredura de 20 m/s, ranhuras lineares foram formadas na chapa de aço preparada a intervalos de 5 mm na direção de laminação. Cada uma das ranhuras teve uma largura de cerca de 40 μm e uma profundidade de 20 μm.

[0113] No Exemplo 1, quando o raio laser foi irradiado na superfí cie da chapa de aço, a posição da altura (-0,8 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição 0,8 mm mais próximo da posição focal do raio laser. No Exemplo 2, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (+ 0,9 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição afastada de 0,9 mm da posição focal. No Exemplo Comparativo 1, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (±0 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para a posição focal. No Exemplo Comparativo 2, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (-0,4 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição 0,4 mm mais próxima da posição focal. No Exemplo Comparativo 3, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (+0,5 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição afastada 0,5 mm da posição focal. No Exemplo Comparativo 4, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (+1,1 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição afastada 1,1 mm da posição focal. No Exemplo Comparativo 5, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (-1,2 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição 1,2 mm mais próxima da posição focal. No Exemplo Comparativo 6, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (+0,8 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição afastada 0,8 mm da posição focal. No Exemplo Comparativo 7, quando o raio laser foi irradiado na superfície da chapa de aço, a posição da altura (-1,1 mm) da superfície da chapa de aço foi ajustada para uma posição 1,1 mm mais pró-ximo da posição focal.

[0114] A taxa de fluxo do gás auxiliar foi controlada de modo a va riar a intervalos de tempo específicos de acordo com as condições (valor mínimo A1 e valor máximo A2 da taxa de fluxo do gás auxiliar, e intervalo de tempo variável da taxa de fluxo do gás auxiliar) mostradas na Tabela 1. Nos Exemplos Comparativos 1 a 5, a taxa de fluxo do gás auxiliar foi controlada de modo que o valor mínimo A1 se tornasse igual ao valor máximo A2, e a taxa de fluxo do gás auxiliar foi controlada de modo a não variar com o tempo. Isto é, a taxa de fluxo do gás auxiliar foi controlada de modo a ser constante.

[0115] A Tabela 1 mostra os resultados da medição da largura média da ranhura, a profundidade média da ranhura, a altura média da saliência, o indicador de continuidade da saliência, a densidade de fluxo magnético, e a perda de ferro da chapa de aço elétrico de grão orientado.

[0116] Uma única chapa (100 mm de largura x 500 mm de com primento) foi tirada da chapa de aço elétrico de grão orientado. Após o recozimento de alívio do estresse ser executado em relação à chapa única a 800°C por duas horas, a perda de ferro da chapa única foi avaliada pelo método testador de chapa única. W17/50 é a perda de ferro medida nas condições em que a densidade máxima de fluxo magnético é de 1,7 T e a frequência de excitação é de 50 Hz. A densidade de fluxo magnético B8 é definida como a densidade de fluxo magnético [T] gerada dentro do campo magnético tendo a força de magnetização H de 800 A/m. Especialmente, no caso da chapa de aço elétrico de grão orientado, a densidade de fluxo magnético B8 é a densidade de fluxo magnético quando a chapa de aço é magnetizada na direção de laminação. Geralmente, quanto maior a densidade de fluxo magnético B8, maior a orientação de cristal da chapa de aço e menor a perda de ferro.

[0117] A porção de saliência presente em uma posição mais alta que o plano de referência BL na porção periférica da ranhura foi identificada medindo-se uma imagem da superfície da chapa de aço incluindo as ranhuras usando-se um dispositivo, tal como um microscópio de laser, capaz de medir a forma tridimensional da superfície da chapa de aço a ser medida. Uma linha de contorno indicando uma altura de 50% ou mais em relação à altura do ponto de pico de uma porção contínua incluída na porção de saliência foi obtida usando-se a imagem acima. O indicador de continuidade da saliência foi calculado com base no comprimento da linha de contorno que se estende a direção longitudinal da ranhura. Tabela 1

[0118] Núcleos de ferro enrolados de fase única tendo, cada um, uma potência de saída de 20 kVA, foram feitos com as chapas de aço elétrico de grão orientado usadas nos Exemplos 1 e 2 e nos Exemplos Comparativos 1 a 7. Para cada um dos núcleos de ferro enrolados de fase única, foi executado o recozimento de alívio de estresse a 800°C por duas horas em uma atmosfera de 100% de nitrogênio. Após a bobina primária (bobina de excitação) e a bobina secundária (bobina de pesquisa) serem enroladas em cada um, dois núcleos de ferro enrolados, a perda de ferro de cada um dos núcleos de ferro enrolados foi medida por um medidor de potência. A Tabela 2 mostra os resultados da medição. Tabela 2

[0119] Como mostrado na Tabela 1, os Exemplos 1 e 2 mostraram que a altura média da saliência e o indicador de continuidade da saliência podem ser controlados dentro da faixa da presente invenção pelo controle da taxa de fluxo do gás auxiliar de modo a variar a intervalos de tempo de 0,02 a 0,2 msec, enquanto se mantém a taxa de fluxo dentro de uma faixa de 0 a 100 (litros/minuto). Em outras palavras, nos Exemplos 1 e 2, a altura média da saliência pode ser controlada para ser mais que 5 μm e não mais que 10 μm, e o indicador de continuidade da saliência pode ser controlado para ser 30% ou mais. Em contraste, nos Exemplos Comparativos 1 a 7, uma vez que a taxa de fluxo do gás auxiliar não foi controlada adequadamente, pelo menos um entre a altura média da saliência e o índice de continuidade da saliência não pode ser controlado dentro de uma faixa da presente invenção.

[0120] Entretanto, como mostrado na Tabela 1, é descoberto que não há diferença significativa na densidade de fluxo magnético e na perda de ferro entre os Exemplos e os Exemplos Comparativos quando a chapa de aço elétrico é vista sozinha. Isto é, a altura média da saliência e o indicador de continuidade da saliência não afetam significativamente a densidade de fluxo magnético e a perda de ferro da chapa de aço elétrico sozinha.

[0121] Por outro lado, como mostrado na Tabela 2, nos Exemplos 1 e 2 pode ser visto que a altura média da saliência e o indicador de continuidade da saliência foram controlados dentro das faixas da presente invenção, e como resultado, a perda de ferro do núcleo foi menor que aquela dos Exemplos Comparativos 1 a 7. Isto é, pode ser visto que um núcleo de ferro com baixa perda de ferro é obtido quando um núcleo enrolado produzido usando-se a chapa de aço elétrico de grão orientado da presente invenção na qual a altura média de saliência da saliência de superfície é maior que 5 μm e não mais que 10 μm, e o indicador de continuidade da saliência é de 30% ou mais. Breve descrição dos símbolos de referência 2 chapa de aço elétrico de grão orientado 3 dispositivo de laser 4 fibra ótica (fibra de transmissão) 5 dispositivo de irradiação de laser 6 colimador 7 espelho poligonal (espelho poligonal giratório) 8 lente fθ 10 ranhura (linear) 11 ranhura (linear intermitente) 12 saliência de superfície 13 saliência de superfície 100 porção periférica 110 porção periférica

Claims (1)

1. Chapa de aço elétrico de grão orientado (1), caracterizada pelo fato de que possui uma chapa de aço base, e uma superfície de chapa de aço fornecida com ranhuras (10, 11), em que compreende: uma saliência de superfície (12, 13) que sobressai da superfície da chapa de aço em uma região que se expande para fora na direção da largura da ranhura a partir da porção extrema na direção da largura da ranhura, a saliência de superfície (12, 13) se estendendo ao longo da direção longitudinal da ranhura, em que a altura média de saliência da saliência da superfície (12, 13) é maior que 5 μm e não mais que 10 μm, quando a saliência de superfície (12, 13) é vista em uma seção transversal incluindo a direção longitudinal da ranhura e a direção normal da superfície da chapa de aço, a saliência de superfície (12, 13) inclui porções específicas cada uma tendo uma altura de 50% ou mais em relação à altura de cada ponto de pico (P1, P2, P3, P4, P5) que aparece em uma linha de perfil da saliência de superfície (12, 13), e na direção longitudinal da ranhura, o comprimento total (Lsum) das porções específicas é um comprimento de 30% ou mais em relação ao comprimento total (L) da saliência de superfície (12, 13), a chapa de aço base contém como composição química, em % em massa, Si: 0,8% a 7%, C: maior que 0% e igual ou menor que 0,085%, Al solúvel em ácido: 0% a 0,065%, N: 0% a 0,012%, Mn: 0% a 1% Cr: 0% a 0,3%, Cu: 0% a 0,4%, P: 0% a 0,5%, Sn: 0% a 0,3%, Sb: 0% a 0,3 %, Ni: 0% a 1%, S: 0% a 0,015%, Se: 0% a 0,015%, e um restante consistindo de Fe e impurezas, uma profundidade média da ranhura da chapa de aço elé- trico de grão orientado (1) é de 8 a 30 μm, e, uma largura média da ranhura da chapa de aço elétrico de grão orientado (1) é de 1 a 200 μm.