CN103069035A - 方向性电磁钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明，镁橄榄石被膜对钢板赋予的张力在轧制方向和与轧制方向成直角的方向上均为2.0MPa以上，并且电子束照射面的热应变引入区域的斑点直径A与照射间距B之比满足0.5≤B/A≤5.0的关系，由此，能够得到在组装到实际变压器中时表现出优良的低噪音性且进行了利用电子束照射的磁畴细化处理的方向性电磁钢板。

Description

方向性电磁钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合作为变压器等的铁芯材料的方向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

方向性电磁钢板主要作为变压器的铁芯使用，要求其磁化特性优良，特别是要求铁损低。

因此，重要的是使钢板中的二次再结晶晶粒与(110)[001]取向(所谓的高斯取向)高度一致、以及降低成品钢板中的杂质。另外，结晶取向的控制、以及杂质的降低在与制造成本的平衡等方面存在极限。因此，正在开发通过物理方法向钢板表面引入不均匀性而使磁畴的宽度细化以降低铁损的技术、即磁畴细化技术。

例如，专利文献1中提出了如下技术：对最终成品板照射激光，向钢板表层引入高位错密度区域，使磁畴宽度变窄，由此降低钢板的铁损。专利文献2中提出了通过照射电子束来控制磁畴宽度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭57-2252号公报

专利文献2：日本特公平06-072266号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，将上述实施了磁畴细化处理的方向性电磁钢板组装到实际变压器中时，存在实际变压器的噪音变大的情况。

另外，对于铁损特性，要求进一步改善。

本发明正是鉴于上述现状而开发的，因此其目的在于提供在组装到实际变压器中时能够得到优良的低噪音性和低铁损特性的方向性电磁钢板，并同时提供其有利的制造方法。

用于解决问题的方法

为了开发出在组装到实际变压器中时能够得到优良的低噪音性和低铁损特性的方向性电磁钢板，发明人就“与钢板的轧制方向交叉的方向的电子束的照射间距”和“钢板表面的镁橄榄石被膜的张力”这两个因素，考察了其对磁畴细化效果的影响。

结果发现，对于利用电子束照射进行磁畴细化处理后的方向性电磁钢板而言，通过提高镁橄榄石被膜(以Mg₂SiO₄为主体的被膜)的张力并且对以点状照射的电子束的照射面的热应变引入区域的直径与电子束的照射间距的关系进行适当控制，铁损得到改善。

本发明基于上述发现而开发。

即，本发明的主旨构成如下所述。

1.一种方向性电磁钢板，其为在表面具有镁橄榄石被膜、且利用电子束照射实施了磁畴细化处理的方向性电磁钢板，其中，该镁橄榄石被膜对钢板赋予的张力在轧制方向和与轧制方向成直角的方向上均为2.0MPa以上，并且电子束照射面的热应变引入区域的直径A与照射间距B满足下式(1)的关系，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

2.一种方向性电磁钢板的制造方法，对方向性电磁钢板用钢坯进行轧制并精加工至最终板厚后，实施脱碳退火，接着，在钢板表面上涂布以MgO为主要成分的退火分离剂后进行最终退火，然后施加张力涂层，并在该最终退火后或施加该张力涂层后进行利用电子束照射的磁畴细化处理，所述制造方法中，

(i)将退火分离剂的单位附着量设定为10.0g/m²以上；

(ii)将涂布退火分离剂后的卷材的卷取张力设定为30～150N/mm²的范围；

(iii)将最终退火工序的冷却过程中直至700℃为止的平均冷却速度控制为50℃/小时以下；

(iv)将电子束直径设定为0.5mm以下，并且将电子束直径A’与照射间距B控制在下式(2)的范围内，

1.0≤B/A’≤7.0…(2)；

(v)对电子束直径和照射间距以外的照射条件进行调节，从而将电子束照射面的热应变引入区域的直径A与照射间距B控制在下式(1)的的范围内，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

3.如上述2所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，对方向性电磁钢板用钢坯进行热轧，接着根据需要实施热轧板退火，然后实施一次冷轧或隔着中间退火的两次以上的冷轧，并精加工至最终板厚。

发明效果

根据本发明，能够得到在实际变压器中也可有效维持由使用电子束的磁畴细化带来的降低铁损的效果的方向性电磁钢板，因此在实际变压器中，能够表现出优良的低铁损性。

附图说明

图1(a)、(b)是表示在电子束的照射中以点状照射形成的束斑和不以点状照射形成的束斑的图。

图2是示意性地表示热应变引入区域的斑点直径的概念的图。

图3是表示照射间距/射束直径与磁滞损耗劣化量的关系的图。

图4是表示照射间距/射束直径与涡流损耗改善量的关系的图。

图5是表示照射间距/射束直径与总铁损改善量的关系的图。

图6是表示轧制方向的张力与铁损改善量的关系的图。

具体实施方式

以下，对本发明进行具体说明。

在本发明中，对于利用电子束照射进行磁畴细化处理后的方向性电磁钢板而言，重要的是提高镁橄榄石被膜的张力并且对电子束直径和以点状照射了电子束的钢板表面的热应变引入区域的直径与电子束的照射间距的关系进行适当控制。

需要说明的是，本发明中的电子束直径(以下也简称为射束直径)是指电子束的照射直径。另外，如图1(a)和(b)分别所示，电子束的点状照射是指两个大小与射束直径相同的区域(图中称为束斑)不重合。

另外，“热应变引入区域的直径(以下也称为斑点直径)”是指如图2所示直接由电子束引入热应变的区域的直径，也可以由通过引入热应变而产生的磁畴不连续部区域的宽度求出。

在此，在照射电子束的情况下，虽然大小与电子束的射束直径相同的区域被加热，但由于钢板受到的热会发生扩散，因此，一般而言，热应变引入区域的斑点直径大于射束直径。需要说明的是，本发明中，在没有特别说明的情况下，径是指直径。

以下，对得以完成本发明的实验进行说明。

对镁橄榄石被膜的张力不同的多种样品照射电子束。在此，对张力给铁损带来的影响进行了考察。在加速电压为40kV、束电流为1.5mA、束扫描速度为5m/秒、射束直径为0.2mm、与轧制方向交叉的方向的照射间距为0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm、1.4mm、3.0mm、5.0mm和10.0mm并且轧制方向的照射间隔为7.5mm的照射条件下实施。

图3中示出了由通过电子束照射引入到钢板中的热应变引起的磁滞损耗的劣化量。对于被膜张力强的钢板(被膜张力良好的钢板)而言，可知与轧制方向交叉的方向的电子束的照射间距达到某一值之前，铁损的劣化量不发生变化。另一方面，被膜张力弱的情况下，随着与轧制方向交叉的方向的照射间距变大，铁损的劣化量增大。需要说明的是，在此，照射间距为束斑的中心之间的距离。

然后，图4中示出了由通过电子束照射引入到钢板中的热应变引起的涡流损耗的改善量。如该图所示，显示出如下倾向：涡电流损涡流损耗不取决于镁橄榄石被膜的张力差，在达到某照射间距之前改善量增大，之后改善量减少。

另外，将总铁损的改善量示于图5中。如该图所示可知，在镁橄榄石被膜的张力强、并且使与轧制方向交叉的方向的照射间距变大而以点状照射的情况下，铁损改善量存在显著增大的范围。

然后，将对镁橄榄石被膜的张力与铁损改善量的关系进行考察而得到的结果示于图6中。

此时，电子束的照射条件设定为加速电压：40kV、射束电流：1.5mA、射束扫描速度：5m/秒、射束直径：0.2mm、与轧制方向交叉的方向的照射间距：0.25mm、轧制方向的照射间隔：7.5mm。

如图6所示判明，在镁橄榄石被膜的张力在轧制方向和与轧制方向成直角的方向(以下称为轧制直角方向)上均为2.0MPa以上的情况下，铁损得到大幅改善。需要说明的是，对于镁橄榄石被膜的张力而言，只要在钢板不发生塑性变形的范围内，则没有特别的上限。优选为200MPa以下。

然后，在将上述镁橄榄石被膜的张力和电子束的照射条件设定为优选范围的基础上，变更电子束的加速电压、射束电流量和射束扫描速度等其他照射条件，由此改变向钢板引入的热应变的量，结果获知，为了得到更大的铁损改善量，需要使电子束照射面的热应变引入区域的斑点直径A与照射间距B之比满足下式(1)的关系，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

因此，本发明中，为了在实施利用电子束照射的磁畴细化处理时得到显著的铁损改善效果，在提高镁橄榄石被膜的张力并且适当控制电子束直径和照射间距的基础上，通过调节电子束直径和照射间距以外的照射条件而将电子束照射面的热应变引入区域的斑点直径A与照射间距B之比控制在上式(1)的范围内。

在此，本发明中的被膜张力的测定方法如下所述。

在测定轧制方向的张力的情况下，从成品(张力涂层涂布材料)上切下轧制方向280mm×轧制直角方向30mm的样品，在测定轧制直角方向的张力的情况下，从成品(张力涂层涂布材料)上切下轧制直角方向280mm×轧制方向30mm的样品，并用碱性溶液剥离两面的张力涂层。接着，用盐酸溶液除去单面的镁橄榄石被膜，测定在该被膜除去前后的钢板翘曲量，将所得到的翘曲量通过以下换算式(3)进行张力换算。通过该方法求出的张力为对未除去镁橄榄石被膜的表面赋予的张力。

本发明中，对样品两面赋予了张力，因此，通过上述方法求出钢板的单面的张力，进而使用相同成品的另一个部位的样品，通过同样的方法求出相反面的张力，导出平均值，并将该平均值作为对样品赋予的张力。

$\mathrm{\σ}=\frac{\mathrm{Ed}}{l^2}(a_2-a_1)$

                        换算式(3)

σ：被膜张力(MPa)

E：钢板的杨氏模量=143(GPa)

ζ：翘曲测定长度(mm)

a₁：除去前的翘曲量(mm)

a₂：除去后的翘曲量(mm)

d：钢板厚度(mm)

通过上述条件大幅改善铁损的理由还不明确，但发明人认为如下。

(通过点状照射使涡流损耗的改善量增加的理由)

在向钢板投入的热量相同的情况下，电子束的照射间距窄时，向照射线上的区域投入一定量的热量从而得到均匀的压缩应力分布。另一方面，扩大照射间距而向局部部位投入更多的热量时，会对局部赋予大的压缩应力，从而得到不均匀的应力分布。本发明中，认为通过这些压缩应力分布的差异，使对照射部以外赋予的拉伸应力分布产生差异，从而提高涡流损耗改善量。

另外认为，在某一定以上的照射间距下涡流损耗改善量下降，也是由于上述压缩应力分布的变化而压缩应力低的区域增加的结果。

另外认为，需要通过调节照射间距和射束直径以外的照射条件而对电子束照射面的热应变引入区域的斑点直径A与照射间距B之比如前所述地进行设定的理由也是为了维持该应力不均匀。这是因为，在照射间距和射束直径以外的照射条件不适当的情况下，通过控制照射间距和射束直径而产生的应力不均匀容易消失。

(通过提高镁橄榄石被膜的张力而抑制磁滞损耗劣化的理由)

本发明中，认为通过镁橄榄石被膜对钢板赋予的应力而使由热应变产生的应力得到缓和，从而抑制钢板的磁滞损耗劣化。

即认为，在引入热应变的照射部附近，磁致伸缩振动波形发生变形、高次谐波成分与噪音重叠，由此使噪音增大，但镁橄榄石被膜的张力的提高对于降低这种磁致伸缩振动波形的变形发挥了极其有效的作用。

然后，对与制造方法有关的要点进行说明。

本发明的制造方法的要点之一在于提高赋予钢板的镁橄榄石被膜的张力。作为提高镁橄榄石被膜的张力的手段，重要的是：

I、将退火分离剂的涂布量设定为10.0g/m²以上；

II、将退火分离剂涂布后的卷材的卷取张力控制为30～150N/mm²；

III、将最终退火时的冷却过程中直至700℃为止的平均冷却速度控制为50℃/小时以下。

在此，最终退火以卷状进行，因此，在冷却时容易产生温度不均，钢板的热膨胀量容易因部位而不同，因此，要在钢板的各个方向上赋予应力。另外，在将卷材卷绕得紧的情况下，钢板间没有空隙，因此，虽然会对钢板赋予大的应力，但镁橄榄石被膜会由于该大的应力而受损。

因此，为了抑制对镁橄榄石被膜的损伤，有效的方案是在钢板间形成少量的空隙而降低钢板中产生的应力，并且降低冷却速度而降低卷材内的温度差。

以下，对通过上述I～III的控制而使镁橄榄石被膜的张力提高的理由进行说明。

退火分离剂在退火中释放水分、CO₂等，因此，涂布有退火分离剂的区域的体积比涂布时的体积减少。即，体积的减少意味着在涂布区域产生空隙，因此，退火分离剂的涂布量的多少对卷材内的应力缓和发挥作用。

因此，本发明中，退火分离剂的附着量少时，空隙不充分，因此将退火分离剂的涂布量限定为10.0g/m²以上。需要说明的是，在生产工序不产生问题(最终退火时卷材的卷取错位等)的情况下，退火分离剂的涂布量不特别地设置上限。如果会产生上述卷取错位等问题，则优选设定为50g/m²以下。

另外，在卷取张力降低的情况下，与以高张力进行卷取的情况相比，在钢板间产生的空隙增加。结果，在卷材内产生的应力降低。但是，卷取张力过低时卷材走样，因此过低也存在问题。因此，需要使由于冷却时的温度不均而产生的应力缓和并且不使卷材走样的卷取张力条件，其范围为30～150N/mm²。

另外，降低最终退火时的冷却速度时，钢板内的温度分布减小，因此，卷材内的应力得到缓和。从应力缓和的观点考虑，冷却速度越慢越好，但从生产效率的观点考虑并不优选，从而优选设定为5℃/小时以上。在仅通过控制冷却速度来缓和卷材内的应力的情况下，无法将冷却速度控制为5℃/小时以上，但本发明中将退火分离剂的涂布量的控制与卷取张力的控制组合，因此允许直至50℃/小时的冷却速度。

这样，通过控制退火分离剂的涂布量、卷取张力和冷却速度而使卷材内的应力得到缓和，由此，能够使轧制方向和轧制直角方向的镁橄榄石被膜的张力提高。

第二个要点在于，将电子束直径设定为0.5mm以下并且以点状进行照射。在此，电子束直径过大时，电子束沿板厚方向的透入量变小，从而无法得到最佳的应力分布。因此，需要通过将电子束直径设定为0.5mm以下并且在尽可能窄的区域照射电子来增加沿板厚方向透入的能量。更优选为0.3mm以下。另外，需要将电子束直径A’和与轧制方向交叉的方向的照射间距B之比控制在下式(2)的范围内，

1.0≤B/A’≤7.0…(2)。

这是因为，比值(B/A’)小于1.0时，照射间距过窄从而不产生不均匀的应力分布。另一方面，比值(B/A’)大于7.0时，过于偏离应力产生的要点而产生应力低的区域，因此，磁畴细化效果变得不充分，从而使铁损改善效果降低。

另外，在满足上述照射条件的基础上，需要调节加速电压、射束电流量和射束扫描速度等其他照射条件，控制引入到钢板中的热量，从而将电子束照射面的热应变引入区域的斑点直径A与照射间距B之比控制在下式(1)的范围内，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

这是因为，在设定不满足该关系的电子束电流值、扫描速度的情况下，无法得到最佳的应力分布。

基于上述结果，对于利用激光照射的磁畴细化是否能够得到同样的效果，进行了另外的研究，但在激光照射中未看到在电子束照射中观察到的效果。

这是因为，激光与电子束在钢板内传递热的方式不同。在此推定，电子束沿板厚方向的透入更容易，因此，在钢板产生的应力分布各不相同。因此，在利用激光照射的磁畴细化过程中，在钢板产生的应力分布没有使降低铁损的区域产生。

接着，对本发明的方向性电磁钢板的制造条件进行具体说明。

在本发明中，方向性电磁钢板用钢坯的成分组成只要是产生二次再结晶的成分组成即可。另外，晶粒在<100>方向上的集聚度越高，由磁畴细化带来的铁损降低效果越大，因此优选使作为集聚度的指标的磁通密度B₈为1.90Ｔ以上。

另外，在使用抑制剂的情况下，例如使用AlN系抑制剂时，适量含有Al和N即可，另外在使用MnS·MnSe系抑制剂时，适量含有Mn及Se和/或S即可。当然，也可以组合使用两种抑制剂。这种情况下，Al、N、S和Se的优选含量分别为Al：0.01～0.065质量%、N：0.005～0.012质量%、S：0.005～0.03质量%、Se：0.005～0.03质量%。

另外，本发明也能够适用于限制了Al、N、S、Se的含量且不使用抑制剂的方向性电磁钢板。

这种情况下，Al、N、S和Se量优选分别抑制为Al：100质量ppm以下、N：50质量ppm以下、S：50质量ppm以下、Se：50质量ppm以下。

以下，对本发明的方向性电磁钢板用钢坯的基本成分和任选添加成分进行具体说明。

C：0.08质量%以下

C用于改善热轧板组织而添加，但超过0.08质量%时，用于将C降低至在制造工序中不引起磁时效的50质量ppm以下的负担增大，因此，优选设定为0.08质量%以下。另外，关于下限，即使是不含C的原材料也能够进行二次再结晶，因此无需特别设定。

Si：2.0～8.0质量%

Si是对于提高钢的电阻并改善铁损有效的元素，含量为2.0质量%以上时，降低铁损的效果特别良好。另一方面，含量为8.0质量%以下时，能够得到特别优良的加工性、磁通密度。因此，Si量优选设定为2.0～8.0质量%的范围。

Mn：0.005～1.0质量%

Mn在使热加工性良好的方面是有利的元素，但含量低于0.005质量%时，其添加效果不足。另一方面，含量为1.0质量%以下时，成品板的磁通密度特别良好。因此，Mn量优选设定为0.005～1.0质量%的范围。

除上述基本成分以外，还可以适当含有如下所述的元素作为改善磁特性的成分。

选自Ni：0.03～1.50质量%、Sn：0.01～1.50质量%、Sb：0.005～1.50质量%、Cu：0.03～3.0质量%、P：0.03～0.50质量%、Mo：0.005～0.10质量%和Cr：0.03～1.50质量%中的至少一种

Ni是对于进一步改善热轧板组织而进一步提高磁特性有用的元素。但是，含量低于0.03质量%时，提高磁特性的效果小，另一方面，含量为1.5质量%以下时，二次再结晶的稳定性格外增加，从而使磁特性进一步得到改善。因此，Ni量优选设定为0.03～1.5质量%的范围。

另外，Sn、Sb、Cu、P、Mo和Cr各自为对于进一步提高磁特性有用的元素，但任意一种不满足上述各成分的下限时，提高磁特性的效果小，另一方面，含量为上述各成分的上限量以下时，二次再结晶晶粒的发达最良好。因此，优选各自以上述范围含有。

需要说明的是，上述成分以外的余量为在制造工序中混入的不可避免的杂质和Fe。

接着，将具有上述成分组成的钢坯按照常规方法加热后供于热轧，但是，也可以在铸造后不经加热而直接进行热轧。在薄铸片的情况下，可以进行热轧，也可以省略热轧而直接进行之后的工序。

另外，根据需要实施热轧板退火。热轧板退火的主要目的在于，消除在热轧中产生的条带组织而使一次再结晶组织进行整粒，从而在二次再结晶退火中使高斯组织进一步发达而改善磁特性。此时，为了使高斯组织在成品板中高度发达，优选800～1100℃的范围作为热轧板退火温度。热轧板退火温度低于800℃时，热轧中的条带组织残留，难以实现进行整粒后的一次再结晶组织，从而无法得到期望的二次再结晶的改善。另一方面，热轧板退火温度超过1100℃时，热轧板退火后的粒径过于粗大化，因此难以实现进行整粒后的一次再结晶组织。

热轧板退火后，优选实施一次冷轧或隔着中间退火的两次以上的冷轧，然后进行脱碳退火(兼作再结晶退火)，并涂布退火分离剂。涂布退火分离剂后，以二次再结晶和镁橄榄石被膜的形成为目的进行最终退火。另外，对于退火分离剂而言，为了形成镁橄榄石，优选以MgO为主要成分。在此，MgO为主要成分是指在不阻碍作为本发明目的的镁橄榄石被膜的形成的范围内，可以含有MgO以外的公知的退火分离剂成分、特性改善成分。

在最终退火后，进行平整退火来矫正形状是有效的。另外，本发明中，在平整退火前或平整退火后，在钢板表面上施加绝缘涂层。在此，该绝缘涂层是指在本发明中为了降低铁损而能够对钢板赋予张力的涂层(以下称为张力涂层)。另外，作为张力涂层，可以列举含有二氧化硅的无机系涂层、使用物理蒸镀法、化学蒸镀法等形成的陶瓷涂层等。

本发明中，对于上述最终退火后或施加张力涂层后的方向性电磁钢板，在上述任一阶段对钢板表面照射电子束，由此实施磁畴细化。本发明中，在照射电子束的情况下，优选将加速电压设定为10～200kV，且将电流值设定为0.1～100mA。另外，本发明中，优选沿轧制方向以约1mm～约20mm的间隔实施电子束照射。需要说明的是，对钢板赋予的塑性应变的深度优选设定为约10μm～约40μm。

本发明中，电子束的照射方向需要为与轧制方向交叉的方向，该照射方向优选为与轧制方向呈约45度～约90度的方向。

本发明中，关于上述工序、制造条件以外，可以应用实施以往公知的使用电子束的磁畴细化处理的方向性电磁钢板的制造方法。

实施例

[实施例1]

通过连铸制造表1所示的成分组成的钢坯，加热至1430℃后，通过热轧制成板厚为1.6mm的热轧板，然后在1000℃下实施10秒的热轧板退火。接着，通过冷轧制成0.55mm的中间板厚，并在氧化度PH₂O/PH₂=0.37、温度1100℃、时间100秒的条件下实施中间退火。然后，通过盐酸酸洗除去表面的次生氧化皮后，再次实施冷轧，制成板厚为0.23mm的冷轧板。

接着，实施氧化度PH₂O/PH₂=0.45、在850℃的均热温度下保持150秒的脱碳退火，然后涂布以MgO为主要成分的退火分离剂。此时，如表2所示改变退火分离剂涂布量和退火分离剂涂布后的卷取张力。然后，在1180℃、60小时的条件下实施以二次再结晶和纯化为目的的最终退火。

该最终退火中，改变700℃以上的温度范围的冷却过程中的平均冷却速度。接着，赋予包含50%的胶态二氧化硅和磷酸镁的张力涂层。

然后，实施在加速电压：50kV、射束电流：2.0mA、射束扫描速度：15m/秒、射束直径：0.18mm、轧制方向的照射间隔：6.0mm、与轧制方向交叉的方向的照射间距：0.5mm、与轧制方向交叉的角度：80度的照射条件下以点状照射电子束的磁畴细化处理，得到成品，并测定铁损和被膜张力。

接着，对各成品进行斜角剪切，组装750kVA的三相变压器，并在以50Hz、1.7T激磁后的状态下测定铁损和噪音。本变压器的噪音的设计值为62dB。

将上述铁损和噪音的测定结果一起示于表2中。

表1

如表2所示，在使用实施了利用电子束的磁畴细化处理且满足本发明范围的方向性电磁钢板的情况下，实际变压器的噪音低，得到了满足设计值的特性。另外，铁损特性的劣化也得到抑制。

与此相对，No.2、3、8、11的退火分离剂的涂布量在本发明的范围外，No.10、11、12的卷取张力在本发明的范围外，No.7、12的冷却速度在本发明的范围外，对钢板赋予的张力不满足本发明，并且均不满足噪音的设计值。

[实施例2]

通过连铸制造表1所示的成分组成的钢坯，加热至1430℃后，通过热轧制成板厚为1.6mm的热轧板，然后在1000℃下实施10秒的热轧板退火。接着，通过冷轧制成0.55mm的中间板厚，并在氧化度PH₂O/PH₂=0.37、温度1100℃、时间100秒的条件下实施中间退火。然后，通过盐酸酸洗除去表面的次生氧化皮后，再次实施冷轧，制成板厚为0.23mm的冷轧板。

接着，实施氧化度PH₂O/PH₂=0.45、在850℃的均热温度下保持150秒的脱碳退火，然后涂布以MgO为主要成分的退火分离剂。此时，退火分离剂的涂布量为12g/m²，卷取张力为60N/mm²。然后，在1180℃、60小时的条件下实施以二次再结晶和纯化为目的的最终退火。在该二次再结晶退火的冷却过程中，将直至700℃为止的平均冷却速度设定为15℃/小时。接着，赋予包含50%的胶态二氧化硅和磷酸镁的张力涂层。

然后，利用电子束和激光进行磁畴细化处理，得到成品，并测定铁损和被膜张力。需要说明的是，电子束、激光的射束直径和与轧制方向交叉的方向的照射间距、以及射束电流值和扫描速度均以表3所示进行变化。其他条件分别如下所述。

a)电子束：加速电压：150kV、轧制方向的照射间隔：5mm、与轧制方向交叉的角度：90度

b)激光：波长为0.53μm的脉冲激光、射束扫描速度：300mm/秒、激光输出功率：15W、轧制方向的照射间隔：5mm

接着，对各成品进行斜角剪切，组装500kVA的三相变压器，并在以50Hz、1.7T激磁后的状态下测定铁损和噪音。本变压器的噪音的设计值为55dB。

将上述铁损和噪音的测定结果一起示于表3中。

如表3所示，在使用实施了利用电子束的磁畴细化处理且满足本发明的范围的方向性电磁钢板的情况下，实际变压器的噪音低，得到了满足设计值的特性。另外，铁损特性的劣化也得到抑制。

与此相对，利用激光进行了磁畴细化的No.6、8、10的比较例、以及虽然利用电子束实施了磁畴细化处理、但热应变引入区域的斑点直径A、射束直径A’、它们与照射间距B的关系等在本发明范围外的No.2、4、5、9、12、13、14比较例中，铁损性均较差。

Claims (3)

1.一种方向性电磁钢板，其为在表面具有镁橄榄石被膜、且利用电子束照射实施了磁畴细化处理的方向性电磁钢板，其中，该镁橄榄石被膜对钢板赋予的张力在轧制方向和与轧制方向成直角的方向上均为2.0MPa以上，并且电子束照射面的热应变引入区域的直径A与照射间距B满足下式(1)的关系，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

2.一种方向性电磁钢板的制造方法，对方向性电磁钢板用钢坯进行轧制并精加工至最终板厚后，实施脱碳退火，接着，在钢板表面上涂布以MgO为主要成分的退火分离剂后进行最终退火，然后施加张力涂层，并在该最终退火后或施加该张力涂层后进行利用电子束照射的磁畴细化处理，所述制造方法中，

(i)将退火分离剂的单位附着量设定为10.0g/m²以上；

(ii)将涂布退火分离剂后的卷材的卷取张力设定为30～150N/mm²的范围；

(iii)将最终退火工序的冷却过程中直至700℃为止的平均冷却速度控制为50℃/小时以下；

(iv)将电子束直径设定为0.5mm以下，并且将电子束直径A’与照射间距B控制在下式(2)的范围内，

1.0≤B/A’≤7.0…(2)；

(v)对电子束直径和照射间距以外的照射条件进行调节，从而将电子束照射面的热应变引入区域的直径A与照射间距B控制在下式(1)的范围内，

0.5≤B/A≤5.0…(1)。

3.如权利要求2所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，对方向性电磁钢板用钢坯进行热轧，接着根据需要实施热轧板退火，然后实施一次冷轧或隔着中间退火的两次以上的冷轧，并精加工至最终板厚。

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