CN106414779B - 取向性电磁钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铁损特性优异的取向性电磁钢板、以及可以生产性良好地制造该取向性电磁钢板的制造方法，该制造方法包括：将钢板表面在钢板宽度方向分成多个区域，在各个区域设置激光辐照装置或电子束辐照装置，辐照射束而形成射束辐照区域，从而实施磁畴细化处理，此时，将上述射束辐照区域的接缝的TD间隔β设定为‑3～0mm的范围，并且以上述射束辐照区域的接缝的性状满足“0≤α≤0.3×a”和“‑1.2×a+0.02×w‑0.5×α‑6.5≤β≤‑0.13×a‑200×(1/w)+5.4”的方式辐照射束。上式中，α：射束辐照区域的接缝的RD间隔(mm)、β：射束辐照区域的接缝的TD间隔(mm)、a：射束线间隔(mm)、w：磁畴不连续部平均宽度(μm)。

Description

取向性电磁钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及取向性电磁钢板及其制造方法，具体而言，涉及实施了磁畴细化处理的铁损特性优异的取向性电磁钢板及其制造方法。
背景技术
取向性电磁钢板主要用作变压器及电动机芯的铁芯材料，因此强烈要求磁特性优异，特别是铁损特性优异(铁损低)。为了改善铁损特性，使产品钢板中的二次再结晶晶粒高度集中于{110}＜001＞位向(所谓的“高斯取向”)及降低杂质是有效的方法。
但是，通过上述控制结晶位向、降低杂质来改善铁损的效果受到限制。因此，开发了所谓的“磁畴细化”技术，该技术通过物理性方法在钢板表面导入不均匀性来细分磁畴宽度，从而降低铁损。例如，专利文献1中提出了以下的技术：通过对最终产品板辐照激光，向钢板表层导入高位错密度区域，从而使磁畴宽度变窄，降低铁损。另外，专利文献2中提出了利用电子束辐照来控制磁畴宽度的技术。
然而，在对钢板表面进行上述激光辐照、电子束辐照(以下将它们简称为“射束辐照”，并将其辐照装置也称为“射束辐照装置”)时，由于射束的聚焦、辐照速度，即钢板表面上的射束扫描速度(以下简称为“扫描速度”)等的限制，有时难以用1台射束辐照装置对钢板的整个宽度进行辐照。在这样的情况下，在钢板宽度方向设置多台射束辐照装置进行辐照，因此在各个射束辐照装置覆盖的区域(以下也称为“射束辐照区域”)之间，必然会在“接缝”产生错位。该接缝的不连续性(以下也称为“错位”)有2种，其中一种为轧制方向的错位。该错位是2台射束辐照装置在未同步地控制时等使2台装置的辐照区域在钢板的长度方向(轧制方向：RD方向)发生错位，即所谓的“不协调”现象。另一种错位是钢板宽度方向(TD方向)的错位。进而，该钢板宽度方向的错位包括：2个相邻的射束辐照区域在宽度方向重叠的情况，以及反之2个区域未重合而空开的情况。
为了使这样的长度方向和钢板宽度方向的辐照区域的不连续性、即错位量达到最小，需要适当地设定各个射束辐照装置的辐照区域，并且同时同步地控制相邻的射束辐照装置。但是，即使良好地设定了初期状态，在连续对钢板进行辐照的过程中钢板也会发生弯曲行进、由于光学系统的经年老化等而使射束辐照区域产生误差，在接缝处，有时在长度方向和/或钢板宽度方向使射束辐照区域产生错位，使射束辐照区域变得不连续。如果在钢板内存在这样的不连续，则会导致铁损特性变差。
作为消除这样的不连续的方法，例如，专利文献3中公开了检测钢带的弯曲行进量，从而更改射束辐照的扫描范围的射束辐照方法。另外，也可以考虑通过某种方法探知射束的辐照区域，从而反馈控制射束辐照区域的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭57-002252号公报
专利文献2：日本特公平06-072266号公报
专利文献3：日本特开平06-116654号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述专利文献3等现有技术的方法需要追加设备，由此使扫描速度变慢，因此会大幅降低生产性。
本发明是鉴于现有技术所具有的上述问题而完成的，其目的在于提供铁损特性优异的取向性电磁钢板，并且提出生产率良好地制造该钢板的方法。解决课题的方法
发明人等为了解决上述问题而对上述射束辐照区域的不连续接缝的性状对铁损特性造成的影响进行了深入研究。其结果发现，通过将相邻的射束辐照区域的接缝的性状控制在特定的范围，即使产生了错位也能够将铁损增加控制得较低，而且可以生产性良好地实施磁畴细化处理，从而完成了本发明。
即，本发明为一种取向性电磁钢板，其在钢板表面形成了射束辐照区域， 且该射束辐照区域在钢板宽度方向分成多个，所述射束辐照区域通过激光辐照或电子束辐照在与钢板宽度方向成30度以内的角度导入了线状或点列状的连续变形，其中，上述射束辐照区域的接缝性状满足下述式(1)和式(2)，
0≤α≤0.3×a···(1)
-1.2×a+0.02×w-0.5×α-6.5≤β≤-0.13×a-200×(1/w)+5.4···(2)
式中，α：射束辐照区域的接缝的RD间隔(mm)
β：射束辐照区域的接缝的TD间隔(mm)
a：射束线间隔(mm)
w：磁畴不连续部平均宽度(μm)。
另外，本发明为上述取向性电磁钢板的制造方法，该方法包括：将钢板表面在钢板宽度方向分成多个区域，在各个区域设置激光辐照装置或电子束辐照装置，辐照射束而形成射束辐照区域，从而实施磁畴细化处理，此时，将上述射束辐照区域的接缝的TD间隔β设定为-3～0mm的范围来辐照射束。发明的效果
根据本发明，将相邻射束辐照区域的接缝在轧制方向和钢板宽度方向上的不连续性(错位)控制在适当范围，能够抑制铁损的增大，因此能够生产性良好地制造铁损特性优异的取向性电磁钢板。
附图说明
图1是对实验所使用的试样进行说明的示意图。
图2是示出相邻射束辐照区域的接缝的RD间隔α与铁损W17/50之间关系的图表。
图3是示出相邻射束辐照区域的接缝的TD间隔β与铁损W17/50之间关系的图表。
图4是说明磁畴不连续部平均宽度w的图。
图5是说明确定相邻射束辐照区域的接缝的要素的图。
图6是示出铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg的射束线间隔a与RD间隔α的关系的图表。
图7是示出铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg的射束线间隔a与TD间隔β的关系的图表。
图8是示出铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg的磁畴不连续部平均 宽度w与TD间隔β的关系的图表。
图9是示出铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg的RD间隔α与TD间隔β的关系的图表。
具体实施方式
发明人等为了研究上述的相邻射束辐照区域的接缝的不连续性(错位)对铁损特性造成的影响，将射束线间隔a设为5mm(恒定)，准备了接缝部性状不同的各种钢板，进行了铁损的测定。具体而言，利用电子束辐照，如图1所示制作对钢板宽度中央部分具有2个射束辐照区域的接缝的100mm宽度钢板的接缝的长度方向错位量、钢板宽度方向错位量进行了各种变更的试样，通过单板磁测定装置测定了铁损W17/50。需要说明的是，此时的电子束辐照条件为加速电压：60kV、射束电流：9.5mA、扫描速度：30m/秒。
图2示出了相邻射束辐照区域的接缝的长度方向(RD方向)的错位量(以下，将该量称为“RD间隔α”，需要说明的是，同一接缝有大小两个RD间隔，本发明中为较窄的一个)与铁损W17/50的关系。另外，图3示出了相邻射束辐照区域的接缝的钢板宽度方向(TD方向)的错位量(以下，将该错位量称为“TD间隔β”，重叠的情况设为“负(-)”，空开的情况设为“正(+)”)与铁损W17/50的关系。
从这些图可知以下情况。
(1)相邻射束辐照区域在长度方向产生错位的情况(α＞0)下，与射束辐照区域连续的情况相比，铁损增加。
(2)相邻射束辐照区域在接缝处在钢板宽度方向上重叠的情况(β＜0)、空开的情况(β＞0)中任一种情况下，与射束辐照区域连续的情况(β＝0)相比，铁损均增加。但是，空开的情况下铁损的增加量较大。
(3)但是，只要射束辐照区域的不连续在宽度方向和长度方向上均在某个范围内，则铁损的增加量小，不会因接缝的不连续而受到不良影响。
如上所述可知，在射束辐照区域的接缝不连续的情况下，虽然铁损增加，但只要该不连续的程度(错位量)在给定的范围内，则铁损不增加，因此，只要能够将错位量控制在上述给定的范围内，即使不能使不连续部完全消失，也能够生产性良好地制造低铁损的取向性电磁钢板。
接下来，发明人等为了对射束辐照区域的接缝的不连续导致铁损特性变差的原因进行研究，将上述实验中测定的铁损分解为磁滞损耗和涡流损耗，结果判明了以下情况。需要说明的是，在上述铁损的分解中，将直流励磁时的铁损作为磁滞损耗，将交流励磁时的铁损与直流励磁时的铁损之差作为涡流损耗。
(1)在相邻射束辐照区域在长度方向发生错位的情况(α＞0)下，与射束辐照区域连续的情况(α＝0)相比，磁滞损耗增加。可认为这是由于错位而不均匀地导入变形，因此局部磁化过程变得复杂的结果，从而使磁滞损耗增大。
(2)在相邻射束辐照区域在宽度方向重叠的情况(β＜0)下，与射束辐照区域连续的情况(β＝0)相比，磁滞损耗增加。可认为这是由于，在射束辐照区域重叠的情况下，该部分过度地导入了变形，因此该部分的导磁率减小，不仅作为钢板整体导磁率变得不均匀，而且导磁率减小而使磁滞损耗增大。
(3)另一方面，在射束辐照区域在宽度方向空开的情况(β＞0)下，与射束辐照区域连续的情况(β＝0)相比，涡流损耗增加。可认为这是由于，在射束辐照区域空开的情况下，该部分由于未被磁畴细化而未发生磁畴宽度的减少，从而涡流损耗增加。
根据上述铁损特性的劣化行为可以预想到，在辐照的射束线在长度方向的间隔、磁畴不连续部平均宽度w(参照图4)所代表的导入热变形量发生改变的情况下，铁损增加量也发生改变。进而可以预想到，在接缝不连续的情况下，能够抑制铁损增加的钢板在长度方向、宽度方向的射束辐照区域的错位量的范围也由上述图2、图3的范围而发生改变。
因此，制作了除了RD间隔α、TD间隔β以外对射束线间隔a、磁畴不连续部平均宽度w进行了各种变更的试样，对能够抑制铁损增加的钢板在长度方向和宽度方向的射束辐照区域的错位量的范围进行了再次研究。实验中，通过与上述实验相同的方法制作试样并测定铁损W17/50，求出了铁损的增加量不超过0.01W/kg的范围的长度方向的射束辐照区域的错位量(RD间隔α)和钢板宽度方向的错位量(TD间隔β)的范围。其结果表明，在相邻射束辐照区域的接缝的性状满足下述式(1)和式(2)的情况下，由接缝导致的铁损W17/50的增加量为0.01W/kg以下，即，可得到不受接缝错位影响的铁损特性优异的取向性电磁钢板。
0≤α≤0.3×a···(1)
-1.2×a+0.02×w-0.5×α-6.5≤β≤-0.13×a-200×(1/w)+5.4···(2)
式中，α：射束辐照区域的接缝的RD间隔(mm)
β：射束辐照区域的接缝的TD间隔(mm)
a：射束线间隔(mm)
w：磁畴不连续部平均宽度(μm)
这里，对上述射束辐照区域和因子α、β、a及w进行说明。
射束辐照区域
本发明中的射束辐照区域是指辐照激光或辐照电子束的区域。在射束输出大的情况下，由射束辐照而使包覆钢板表面的被膜受到损伤，产生辐照痕，因此能够通过肉眼观察或使用显微镜简单地识别射束辐照区域。另外，在未产生辐照痕的情况下，辐照了射束的区域中，与轧制方向平行的磁畴结构中断或变得不连续，因此可以利用毕他(Bitter)法等磁畴观察方法进行可视化，由此识别射束辐照区域。
α：射束辐照区域的接缝的RD间隔(mm)
将接缝的射束辐照区域在轧制方向的错位量称为RD间隔，在本发明中，“RD间隔α”采用同一接缝所具有的两个RD间隔中较窄的一个(参照图5)。另外，在射束线间隔在长度方向发生变动而使射束辐照区域的接缝的RD间隔不恒定的情况下，在轧制方向500mm之间对5个部位测定RD间隔，求出其平均值。另外，钢板在钢板宽度方向有多个接缝的情况下，求出其平均值。
β：接缝的射束辐照区域的TD间隔(mm)
如上所述，将接缝的射束辐照区域在钢板宽度方向的错位量称为“TD间隔β”，将射束辐照区域重叠的情况设为“负(-)”，将空开的情况设为“正(+)”(参照图5)。在射束辐照区域的宽度发生变动而使TD间隔不恒定的情况下，在长度方向500mm之间对5个部位的TD间隔进行测定，将其平均值作为TD间隔β。另外，在钢板宽度方向有多个接缝的情况下，不进行平均，而根据各个接缝的β值判断是否满足上述式(2)。这是由于，如果简单地对+侧以外的值与-侧以外的值进行平均、或对绝对值进行平均，则存在由于+侧与-侧的效果不同，因此不能正确地评价使铁损值在适当范围的TD间隔β的问题。
需要说明的是，在接缝没有RD间隔，两个射束辐照区域完全重叠的情 况下，有时非常难以确定TD间隔β。该情况下，利用在射束辐照痕重叠的部位热变形量增大而使磁畴不连续部的宽度增大，将磁畴不连续部宽度相对于射束辐照痕未重叠的射束辐照区域的平均值扩大20％以上的区域作为重叠区域，对TD间隔β进行测定。
a：射束线间隔(mm)
定义为射束辐照区域的射束辐照线在长度方向的间隔(参照图5)。在相同的射束辐照区域内射束线间隔不恒定的情况下，在长度方向500mm内测定5个部位，求出其平均值。
w：磁畴不连续部平均宽度(μm)
磁畴不连续部是由于射束辐照导致的导入热变形而使磁畴结构局部混乱的部位，如图4所示，是指与轧制方向平行的磁畴结构中断等而变得不连续的部分。可以通过利用毕他法的磁畴观察进行测定。该宽度不一定是射束辐照部，因此，在射束线的线列方向100mm之间对5个以上的部位进行测定，将其平均值作为该线列的磁畴不连续部宽度，进一步在长度方向500mm的5个以上线列中进行测定，将其平均值作为磁畴不连续部平均宽度。
接着，对于限定射束辐照区域的接缝的性状的上述两个式子进行说明。
0≤α≤0.3×a···(1)
相邻射束辐照区域在长度方向发生错位的情况下，由于在接缝处不均匀地导入应变，因此规则的磁畴结构局部地发生混乱，磁滞损耗增大。在该情况下，射束线间隔a越窄，单位面积的射束辐照导致的热变形量越大，因此可以预想到，上述不均匀地导入变形所导致的磁滞损耗增加变大。
图6示出的是将相邻射束辐照区域的接缝的TD间隔β设为0mm(恒定)，使RD间隔α与射束线间隔a发生各种变化，求出各个射束线间隔a的铁损W17/50增加量不超过0.01W/kg的RD间隔α的结果。需要说明的是，此时的电子束辐照条件为加速电压：60kV、射束电流：9.5mA、扫描速度：30m/秒。由该图可知，射束线间隔a越窄，能够允许的RD间隔α越小，只要RD间隔α为(0.3×a)以下、即满足式(1)，就能使铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg，可以抑制铁损增加。
-1.2×a+0.02×w-0.5×α-6.5≤β≤-0.13×a-200×(1/w)+5.4···(2)
首先，对射束线间隔a的效果进行说明。
图7示出的是将射束辐照区域的接缝的RD间隔α设为0mm(恒定)，使 TD间隔β与射束线间隔a发生各种变化，求出各个射束线间隔a的铁损W17/50增加量不超过0.01W/kg的TD间隔β的结果。需要说明的是，电子束辐照条件与图6相同，加速电压：60kV、射束电流：9.5mA、扫描速度：30m/秒。
在射束辐照区域于接缝处在钢板宽度方向上重叠的情况(β＜0)下，如果射束线间隔a窄，则单位面积的射束辐照所导致的热变形导入量增大，因此，助长了射束线重叠时的磁滞损耗的增大效果，铁损增大量变大。即，可认为射束线间隔a越宽，宽度方向允许重叠的量越大。根据图7(a)的实测结果，其影响系数(斜率)可以估算为-1.2。
另一方面，在接缝处射束辐照区域空开的情况(β＞0)下，可认为，因射束辐照引起的热变形导入量减少，为了补偿磁畴细化效果，需要增大热变形导入量，因此射束线间隔越窄，允许空开的量越大。根据图7(b)的实测结果，其影响系数(斜率)可以估算为-0.13。
接着，对磁畴不连续部平均宽度w的效果进行说明。
磁畴不连续部平均宽度w是表示射束辐照区域的热变形导入量的指标。在w大的情况下，热变形导入量多，磁滞损耗增大。图8示出的是将射束线间隔a设为5mm、将RD间隔α设为0mm(恒定)，使TD间隔β与磁畴不连续部平均宽度w发生各种改变，求出各w下的铁损W17/50增加量不超过0.01W/kg的β的结果。需要说明的是，电子束辐照条件与图6相同，加速电压：60kV、射束电流：9.5mA、扫描速度：30m/秒。
在射束辐照区域于接缝处在钢板宽度方向重叠的情况(β＜0)下，如果磁畴不连续部平均宽度w增大，则热变形导入量增大，会助长射束线重叠的情况的磁滞损耗增大效果，铁损增大量变大。即，可认为磁畴不连续部平均宽度w越窄，允许重叠的量越大。根据图8(a)的实测结果，其影响系数(斜率)可以估算为0.02mm/μm。
另一方面，在接缝处射束辐照区域空开的情况(β＞0)下，为了补偿磁畴细化效果，需要增大热变形导入量，磁畴不连续部平均宽度w越大，允许空开的量越大。可认为由于磁畴细化，铁损大致与w成反比例减少，因此其允许量与w的倒数(1/w)成比例。而且，根据发明人等的研究，根据图8(b)的实测结果，相对于1/w的影响系数(斜率)可以估算为-200μm·mm。
最后，对表示射束辐照区域的接缝在长度方向的错位量的RD间隔α的 效果进行说明。
图9示出的是将射束线间隔a设为5mm，对TD间隔β和RD间隔α进行各种变更，求出各个α的铁损W17/50增加量不超过0.01W/kg的TD间隔β的结果。需要说明的是，电子束辐照条件与图6相同，加速电压：60kV、射束电流：9.5mA、扫描速度：30m/秒。
在射束辐照区域于接缝处在钢板宽度方向重叠的情况(β＜0)下，可以认为RD间隔α较大时，热变形的导入变得缓和，因此允许重叠的量增大。根据图9(a)的实测结果，其影响系数(斜率)可以估算为-0.5。另一方面，在射束辐照区域于接缝处钢板宽度方向空开的情况(β＞0)下，其影响小，为可以忽略的程度。
最后，将各个效果叠加，估算整体的截距，此时，射束辐照区域于接缝处在钢板宽度方向重叠的情况(β＜0)下估算为-6.5，空开的情况(β＞0)估算为5.4。由以上结果可知，为了利用接缝的性状使铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg，需要控制TD间隔β，使其满足上述式(2)。
接下来，对满足上述式(1)和式(2)的使射束辐照区域接缝在长度方向和钢板宽度方向的错位减小、抑制铁损增大的方法进行说明。
作为减小射束辐照区域的接缝的错位量的方法，可以考虑如下方法：通过机械性地改变激光反射镜、电子枪的设置位置来调整射束辐照的扫描范围的方法；通过光学、磁等某种方法探知射束的辐照区域本身，从而对扫描范围进行电反馈控制的方法。另外，还有根据检测到的钢板的弯曲行进量来改变射束的辐照区域、或通过线控制使钢板的弯曲行进量自身减到最小的方法。这时，将错位量的变动控制在上述范围是非常重要的。
此时，用于使铁损W17/50的增加量不超过0.01W/kg的TD方向错位量(TD间隔β)的允许范围在射束辐照区域重叠侧(β＜0)较宽，因此，只要对射束辐照区域进行控制，使其在钢板宽度方向在0～3mm的范围内重叠、也就是使TD间隔β为-3～0mm，则即使在钢板通过过程中发生一些钢板弯曲行进，也能够将铁损W17/50的增加量抑制在0.01W/kg以下。
作为磁畴细化处理的方法，优选能够缩小射束径来辐照大能量的激光辐照、电子束辐照。
首先，对利用激光辐照的磁畴细化处理条件进行说明。
作为能够用于激光辐照的激光的种类，可以优选使用YAG激光、光纤 激光等固体激光、CO2激光等气体激光等。另外，激光的振荡方式可以为连续振荡、Q开关型这样的脉冲振荡中的任一种。
辐照的激光的平均输出P、射束的扫描速度V、射束径d等没有特别限制，为了充分地获得磁畴细化效果，扫描射束的每单位长度的能量热量输入量(P/V)优选大于10W·s/m。
另外，对钢板的激光辐照可以连续地以线状辐照，也可以点列状地辐照。另外，点列状地辐照的点间隔如果过大，则磁畴细化效果减小，因此优选为1.00mm以下。
接下来，对利用电子束辐照的磁畴细化处理条件进行说明。
辐照电子束时的加速电压E、射束电流I、射束的扫描速度V没有特别限制。其中，由于需要充分地获得磁畴细化效果，因此扫描射束的每单位长度的能量热量输入量(E×I/V)优选大于6W·s/m。
另外，对钢板辐照电子束的加工室的压力优选为2Pa以下。压力高于该值时，从电子枪至钢板的行进路径中由于残留气体而使电子束发生漫反射，使射束变得模糊、射束中心部的能量衰减而使赋予钢板的能量减小，从而使磁畴细化效果减小。
另外，对钢板的电子束辐照可以以线状辐照，也可以以点列状辐照。需要说明的是，对于以点列状辐照的方法而言，可以通过反复进行如下工艺来实现，所述工艺为：一边快速扫描射束，一边以给定的时间间隔停止，在该点以给定时间辐照射束，然后再次开始扫描。另外，为了利用电子束辐照来实现该工艺，可以使用大容量的放大器使电子束的偏转电压发生变化。需要说明的是，如果以点列状辐照时的点间隔过大，则磁畴细化效果减小，因此优选为0.80mm以下。
在通过激光辐照或电子束辐照进行磁畴细化处理时，轧制方向的射束线间隔a没有限制，只要满足上述式(1)和式(2)即可，但为了进一步提高磁畴细化效果，优选设定为3～15mm的范围。另外，射束线与钢板宽度方向(与轧制方向成直角的方向)所成的角度需要在30°以内。这是由于，如果上述角度超过30°，则磁畴细化效果减小，不能充分降低铁损。
接下来，对上述磁畴细化处理工序以外的本发明的取向性电磁钢板的制造方法进行说明。
首先，用于制造本发明的取向性电磁钢板的钢材料优选具有给定的成分 组成。具体来说，在利用抑制剂引起二次再结晶的情况下，例如，在利用AlN系抑制剂的情况下，优选使用含有适量Al和N的抑制剂，另外，在利用MnS-MnSe系抑制剂的情况下，优选使用含有适量Mn和S和/或Se的抑制剂。当然，也可以含有两种抑制剂。该情况下的Al(铝)、N(氮)、S(硫)和Se(硒)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％及Se：0.005～0.03质量％的范围。
另一方面，在未利用抑制剂引起二次再结晶的情况下，优选尽量减少形成上述抑制剂的Al、N、S和Se的含量，Al、N、S和Se的含量优选分别降低至Al：0.0100质量％以下、N：0.0050质量％以下、S：0.0050质量％以下及Se：0.0050质量％以下。
作为用于本发明的钢材料中所含有的基本成分，除了上述形成抑制剂的成分以外，还优选在下述组成范围内含有C、Si和Mn。
C：0.08质量％以下
C(碳)超过0.08质量％时，在制造工序中的脱碳退火时难以降至不发生磁时效的0.0050质量％以下，因此优选使其为0.08质量％以下。需要说明的是，即使在不含C的情况下也能够二次再结晶，因此没有必要特别设定下限。
Si：2.0～8.0质量％
Si(硅)是提高钢的电阻、降低铁损的有效元素，在低于2.0质量％时无法获得足够的铁损降低效果。另一方面，如果超过8.0质量％，则加工性显著降低，难以轧制制造，而且磁通密度也降低。因此，优选使Si为2.0～8.0质量％的范围。
Mn：0.005～1.0质量％
Mn(锰)是改善钢的热加工性所必需的元素，但在低于0.005质量％时上述改善效果差。另一方面，如果超过1.0质量％，则磁通密度降低。因此，优选使Mn为0.005～1.0质量％的范围。
为了改善磁特性，用于本发明的钢材料还可以含有选自Ni(镍)：0.03～1.50质量％、Sn(锡)：0.01～1.50质量％、Sb(锑)：0.005～1.50质量％、Cu(铜)：0.03～3.0质量％、P(磷)：0.03～0.50质量％、Cr(铬)：0.03～1.50质量％及Mo(钼)：0.005～0.10质量％中的1种或2种以上。
Ni是对于改善热轧板的钢组织、提高磁特性有用的元素。但是，在低于0.03质量％时磁特性的提高效果小，另一方面，如果超过1.5质量％，则 二次再结晶不稳定，磁特性变差。因此，在添加Ni的情况下，优选使其为0.03～1.5质量％的范围。
另外，Sn、Sb、Cu、P、Cr及Mo分别是对提高磁特性有用的元素，但如果它们中的任意成分不满足上述各成分的下限值，则磁特性的提高效果小，另一方面，如果超过上述各成分的上限值，则阻碍二次再结晶晶粒的生长，磁特性变差。因此，优选以上述范围含有各种元素。
需要说明的是，上述成分以外的剩余部分为Fe及制造工序中混入的不可避免的杂质。
对于上述钢材料而言，可以使用通常的精炼工艺对具有上述成分组成的钢进行熔炼，然后通过连续铸造法、铸锭-开坯轧制法制成100mm以上的通常厚度的钢坯，也可以通过薄钢坯铸造法制成100mm以下厚度的薄钢坯。上述通常厚度的钢坯通常加热后供于热轧，也可以在连续铸造后不加热而立即供于热轧。另外，在薄钢坯的情况下，可以进行热轧，也可以省略热轧而直接进入后续工序。
热轧后的钢板或省略了热轧的铸片在其后根据需要进行热轧板退火，然后通过1次冷轧或者其间夹有中间退火的2次以上的冷轧而制成最终板厚，然后进行一次再结晶退火或兼作脱碳退火的一次再结晶退火，将退火分离剂涂布于钢板表面之后进行实施二次再结晶和纯化的最终退火，进而，实施兼作绝缘被膜的涂布/烧结及形状矫正的平坦化退火，从而制成取向性电磁钢板。需要说明的是，取向性电磁钢板的板厚、即冷轧的最终板厚没有特别限定，从铁损降低、确保良好的冲裁加工性的观点考虑，优选为0.15～0.35mm的范围。
接着，从激光辐照装置或电子束辐照装置对如上所述得到的钢板表面辐照射束，实施磁畴细化处理。在钢板的钢板宽度方向设置多台上述射束辐照装置，将钢板表面在钢板宽度方向上分为多个区域来辐照射束。此时，相邻射束辐照区域的接缝需要控制为满足上述本发明的式(1)和式(2)。需要说明的是，1台射束辐照装置担负的射束辐照宽度没有特别限制，从设备成本的观点考虑，优选为150mm以上且1000mm以下的范围。另外，在由于射束辐照而损伤被膜的情况下，为了确保绝缘性、耐锈性，优选在其后的工序中再次涂敷绝缘被膜。
实施例1
对含有Si：3质量％的最终板厚0.23mm×板宽1250mm的冷轧后的钢板实施了兼作脱碳退火的一次再结晶退火，然后在钢板表面涂布以MgO作为主成分的退火分离剂，实施包含二次再结晶退火和纯化退火的最终退火，制成具有镁橄榄石被膜的取向性电磁钢板，然后涂布60质量％的由胶体二氧化硅和磷酸铝形成的绝缘涂层，实施800℃温度的平坦化退火而进行了烧结。
接着，利用在钢板宽度方向上设置的4台光纤激光器，在上述钢板的与轧制方向成直角的方向以线状连续辐照激光，或者利用在钢板宽度方向上设置的8台电子束辐照装置以0.20mm的间隔以点列状辐照电子束，实施了磁畴细化处理。此时，使射束辐照条件如表1-1～表1-4所示进行变更。进而，有意地使射束辐照区域的接缝在长度方向(RD方向)的错位量(RD间隔α)和在钢板宽度方向的错位量(TD间隔β)的设定(目标)进行各种变更而使接缝的性状改变。
然后，剪切并采集在宽度中央部包含上述接缝部分的宽100mm×长400mm的试样，通过单板磁测定装置测定了铁损W17/50。
另外，通过上述方法对上述铁损测定所使用的试样测定了射束辐照区域接缝的RD间隔α、TD间隔β、射束线间隔a及磁畴不连续部平均宽度w。
将上述测定的结果一并记载于表1-1～表1-4。由其结果可知，对于射束辐照区域接缝的性状满足本发明条件的取向性电磁钢板而言，与没有接缝错位的情况相比，铁损W17/50的劣化量小，可以抑制在0.01W/kg以下。
实施例2
利用在钢板宽度方向设置的6台电子束辐照装置对最终板厚0.23mm×板宽1250mm且卷材长度5000m的形成了绝缘被膜后的取向性电磁钢板辐照电子束，实施了磁畴细化处理。此时，变更目标β值，使得射束辐照区域的接缝的TD间隔β为-5mm、-3mm、0mm和3mm，以这样的方式辐照电子束。
然后，从产品卷材每隔100m采集共计51个试验片，测定射束辐照区域的接缝的TD间隔β，将测得的51个试样的TD间隔β的最大值和最小值示于表2。由其结果可知，通过将TD间隔β的目标值设定为-3～0mm并进行射束辐照，能够使具有实际效果的TD间隔β的范围偏向于铁损特性劣化小的负侧(重叠侧)，而且，即使辐照条件稍有变动，也能够以使铁损良好的条件进行射束辐照。
表2

Claims (2)

1.一种取向性电磁钢板，其在钢板表面形成了射束辐照区域，且该射束辐照区域在钢板宽度方向分成多个，所述射束辐照区域在与钢板宽度方向成30度以内的角度具有线状或点列状的连续变形，所述射束辐照区域是指辐照激光或辐照电子束的区域，其中，
所述射束辐照区域的接缝性状满足下述式(1)和式(2)，但其中α和β均为0的情况除外，
0≤α≤0.3×a···(1)
-1.2×a+0.02×w-0.5×α-6.5≤β≤-0.13×a-200×(1/w)+5.4···(2)
式中，α：射束辐照区域的接缝的RD间隔(mm)
β：射束辐照区域的接缝的TD间隔(mm)
a：射束线间隔(mm)
w：磁畴不连续部平均宽度(μm)
其中所述“接缝”是在相邻的射束辐照区域产生了错位的不连续的部分，另外，所述“接缝的RD间隔”是上述接缝的射束辐照区域在轧制方向的错位量，所述“接缝的TD间隔”是接缝的射束辐照区域在钢板宽度方向的错位量。
2.一种取向性电磁钢板的制造方法，其是权利要求1所述的取向性电磁钢板的制造方法，该方法包括：
将钢板表面在钢板宽度方向分成多个区域，在各个区域设置激光辐照装置或电子束辐照装置，辐照射束而形成射束辐照区域，从而实施磁畴细化处理，此时，
将所述射束辐照区域的接缝的TD间隔β设定为-3～0mm的范围来辐照射束。
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