CN107406903B - 方向性电磁钢板 - Google Patents

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Abstract

一种方向性电磁钢板，其包含具有形成有槽的钢板表面的钢板，所述槽在与轧制方向交叉的方向上延伸并且槽深度方向为板厚方向，其中，从所述板厚方向看所述钢板表面时，所述钢板具有在板宽度方向上配置多条所述槽而构成的槽组，构成所述槽组的所述槽按照在与所述轧制方向正交的投影面上与相邻的槽重叠的方式进行配置，多个所述槽组在所述轧制方向上隔开间隔地进行配置。

Description

方向性电磁钢板
技术领域
本发明涉及方向性电磁钢板。
本申请基于2015年4月20日在日本申请的特愿2015-086302号而主张优选权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，作为变压器的铁芯(core)用的钢板，众所周知的是在特定的方向上发挥优良的磁特性的方向性电磁钢板。该方向性电磁钢板是通过冷轧处理和退火处理的组合来控制了晶体取向以使得晶粒的易磁化轴与轧制方向一致的钢板。方向性电磁钢板的铁损优选尽可能低。
铁损分为涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗进一步分为经典涡流损耗和异常涡流损耗。为了减少经典涡流损耗，通常已知的是在如上述那样控制了晶体取向的钢板(基体钢)的表面形成有绝缘覆盖膜的方向性电磁钢板。该绝缘覆盖膜不仅为电绝缘性，而且还起到赋予钢板张力和耐热性等的作用。此外，近年来，还已知一种在钢板与绝缘覆盖膜之间形成有玻璃覆盖膜的方向性电磁钢板。
另一方面，作为减少异常涡流损耗的方法，已知有磁畴控制法，该方法通过沿着轧制方向以规定间隔形成在与轧制方向交叉的方向上延伸的形变来使180°磁畴的宽度变窄(进行180°磁畴的细化)。该磁畴控制法被分类为通过非破坏性手段对方向性电磁钢板的钢板施以形变的非破坏性磁畴控制法和例如在钢板的表面形成槽等的破坏性磁畴控制法。
在使用方向性电磁钢板制造变压器用的带绕铁芯时，为了除去因方向性电磁钢板被卷绕成线卷状而发生的形变，需要实施应力消除退火处理。使用通过非破坏性磁畴控制法施以了形变的方向性电磁钢板来制造带绕铁芯时，由于应力消除退火处理的实施使得形变消失，所以磁畴细化效果(即异常涡流损耗的减少效果)也消失。
此外，使用通过破坏性磁畴控制法施以了槽的方向性电磁钢板来制造带绕铁芯时，由于应力消除退火处理的实施不会使槽消失，所以能够维持磁畴细化效果。因此，对带绕铁芯来说，作为减少异常涡流损耗的方法，一般采用破坏性磁畴控制法。
例如，如专利文献1中所公开的那样，通过激光照射来对钢板施以形变的方法已经得到了实用。此外，如果在与方向性电磁钢板的轧制方向大致垂直的方向上、并且沿轧制方向以一定周期地形成10～30μm左右的深度的槽，则铁损降低。其原因如下：由于槽的空隙内的透磁率的变化导致在槽周边产生磁极，由该磁极引起180°磁畴壁的间隔变窄，铁损得到改善。
关于在电磁钢板上形成槽的方法，例如可以列举出下述方法：通过电解蚀刻在方向性电磁钢板的钢板表面形成槽的电解蚀刻法(参照下述专利文献2)、通过在方向性电磁钢板的钢板表面机械地压过齿轮从而将钢板表面形成槽的齿轮压制法(参照下述专利文献3)、通过激光照射使钢板(激光照射部)熔融和蒸发的激光照射法(参照下述专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭58-26406号公报
专利文献2：日本特公昭62-54873号公报
专利文献3：日本特公昭62-53579号公报
专利文献4：日本特开2003-129135号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在与轧制方向交叉的方向上形成用于磁畴细化的槽时，为了使一条槽从沿一个方向进行走板的钢板的一个侧边一直形成到另一个侧边，需要加快槽形成速度或者减慢钢板的走板速度。但是，槽形成速度在技术上存在上限，而且钢板的走板速度在工业生产上存在下限。因此，有时会使用多个槽形成装置，使多条槽从沿一个方向进行走板的钢板的一个侧边一直形成到另一个侧边。但是，使多条槽从钢板的一个侧边一直形成到另一个侧边时，存在着方向性电磁钢板的铁损特性无法稳定地提高的问题。
本发明鉴于上述课题而完成，目的是提供一种工业生产性优良，并且能够改善铁损的方向性电磁钢板。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述课题，实现上述目的，采用了以下的手段。
(1)本发明的第一方案的方向性电磁钢板包含具有形成有槽的钢板表面的钢板，所述槽在与轧制方向交叉的方向上延伸并且槽深度方向为板厚方向，其中，从所述板厚方向看所述钢板表面时，具有在板宽度方向上配置多条所述槽而构成的槽组，构成所述槽组的所述槽按照在与所述轧制方向正交的投影面上与相邻的槽重叠的方式进行配置，多个所述槽组在所述轧制方向上隔开间隔地进行配置，
就该方向性电磁钢板而言，在将所述钢板的所述板宽度方向的端部设定为基准端部、将所述槽组的多个所述槽中的相邻的槽按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽、第二槽、将构成所述槽组的各槽上的所述槽长度方向的两个槽端按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽端、第二槽端、将在所述投影面上投影的所述第一槽的轮廓设定为第一槽纵向投影线，将在所述投影面上投影的所述第二槽的轮廓设定为第二槽纵向投影线，将构成所述槽组的多个所述槽的轮廓的平均深度以μm为单位设定为槽组平均深度DA、将在所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DA的所述第二槽纵向投影线上的点设定为第一点、将在所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DA的所述第一槽纵向投影线上的点设定为第二点时，在所述投影面上，所述第二槽纵向投影线上的所述第一点与所述基准端部之间的距离比所述第一槽纵向投影线上的所述第二点与所述基准端部之间的距离短，在所述第二槽的所述第一槽端与所述第一槽的所述第二槽端之间的重叠区域中，所述第一槽的所述第二槽端处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度和所述第二槽的所述第一槽端处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向的深度的合计深度为0.5×DA以上。
(2)根据上述(1)所述的方向性电磁钢板，其中，在将所述重叠区域包含的所述第一槽纵向投影线上的任意的点设定为P1、将所述重叠区域包含的所述第二槽纵向投影线上的点之中的到所述基准端部的距离与所述点P1相等的点设定为P2时，在所述重叠区域中，所述第一槽的从所述钢板表面到所述第一槽纵向投影线上的所述点P1为止的沿所述板厚方向的深度和所述第二槽的从所述钢板表面到所述第二槽纵向投影线上的所述点P2为止的沿所述板厚方向的深度的合计深度可以为0.5×DA以上。
(3)本发明的第二方案的方向性电磁钢板包含具有形成有槽的钢板表面的钢板，所述槽在与轧制方向交叉的方向上延伸并且槽深度方向为板厚方向，其中，从所述板厚方向看所述钢板表面时，具有在板宽度方向上配置多条所述槽而构成的槽组，构成所述槽组的所述槽按照在与所述轧制方向正交的投影面上与相邻的槽重叠的方式进行配置，多个所述槽组在所述轧制方向上隔开间隔地进行配置，
就该方向性电磁钢板而言，在将所述钢板的所述板宽度方向的一个端部设定为基准端部、将所述槽组的多个所述槽中的相邻的槽按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽、第二槽、将构成所述槽组的各槽上的所述槽长度方向的两个槽端按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽端、第二槽端、将在所述投影面上投影的所述第一槽的轮廓设定为第一槽纵向投影线、将在所述投影面上投影的所述第二槽的轮廓设定为第二槽纵向投影线、将所述第一槽纵向投影线的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的平均值以μm为单位设定为第一槽平均深度DI、将所述第二槽纵向投影线的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的平均值以μm为单位设定为第二槽平均深度DII、将所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DII的点设定为第三点、将所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DI的点设定为第四点时，在所述投影面上，所述第二槽纵向投影线上的所述第三点与所述基准端部之间的距离La比所述第一槽纵向投影线上的所述第四点与所述基准端部之间的距离Lb短，在所述第二槽的所述第一槽端与所述第一槽的所述第二槽端之间的重叠区域中，所述第一槽处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向的深度和所述第二槽处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向的深度的合计深度为0.25×(DI+DII)以上。
(4)根据上述(3)所述的方向性电磁钢板，其中，在将所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.95×DI的点设定为第五点、将所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.95×DII的点设定为第六点时，所述第一槽纵向投影线上的所述第五点与所述基准端部之间的距离Lc可以比所述第二槽纵向投影线上的所述第六点与所述基准端部之间的距离Ld短。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的方向性电磁钢板，其中，所述钢板中与所述槽接触的晶粒的粒径可以为5μm以上。
发明效果
根据本发明的上述方案，可以提供一种铁损优良的方向性电磁钢板。
附图说明
图1表示在本发明的一个实施方式的方向性电磁钢板的钢板表面形成的槽的示意图。
图2是表示图1的A-A线上的槽的断面形状的图。
图3是表示图1所示的B-B线上的槽的断面形状的图。
图4是有关槽的轮廓的定义的说明图。
图5是有关槽的轮廓的定义的说明图。
图6是有关第一角度的定义的说明图。
图7是有关第一角度的定义的说明图。
图8是表示本实施方式的方向性电磁钢板的相邻的槽的槽纵向投影线的图。
图9是表示本实施方式的方向性电磁钢板的相邻的槽彼此的槽深度的合计值的分布的曲线图。
图10是表示与图8相比重叠区域的宽度不同时的相邻的槽的槽纵向投影线的图。
图11是表示图10所示情况的相邻的槽彼此的槽深度的合计值的分布的曲线图。
图12是表示本实施方式的方向性电磁钢板的制造工艺的流程图。
图13是有关本实施方式的方向性电磁钢板的制造工艺的槽加工工序中的激光照射的说明图。
图14是有关本实施方式的方向性电磁钢板的制造工艺的槽加工工序中的激光照射的说明图。
图15是有关本实施方式的方向性电磁钢板的制造工艺的槽加工工序中的激光照射的说明图。
图16是有关本实施方式的方向性电磁钢板的制造工艺的槽加工工序中的激光照射的说明图。
图17是表示在本实施方式中的基于激光法实施的槽加工工序中，激光束照射的输出与时间的关系的曲线图。
图18是表示在实施例1的方向性电磁钢板的钢板表面形成的槽的图。
图19是表示在本实施方式的变形例中的方向性电磁钢板的槽组的相邻的槽的槽纵向投影线的图。
图20是表示在本实施方式的变形例中的方向性电磁钢板的槽组的相邻的槽的槽纵向投影线的图。
图21是表示在本实施方式的变形例中的方向性电磁钢板的槽组的相邻的槽的槽纵向投影线的图。
图22是表示在本实施方式的变形例中的方向性电磁钢板的相邻的槽彼此的槽深度的合计值的分布的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。不过，本发明并不仅限于本实施方式中公开的构成，可以在不超出本发明的宗旨的范围内进行各种变更。另外，在下述的数值限定范围中，下限值和上限值包含在其范围内。不过，表示为“超过”下限值的数值限定范围不包含下限值，表示为“低于”上限值的数值限定范围不包含上限值。
图1是本实施方式的方向性电磁钢板1的平面图。图2是沿图1的A-A线的向视剖视图。此外，在图中，将方向性电磁钢板1的轧制方向定义为X、方向性电磁钢板1的板宽度方向(在同一平面内与轧制方向正交的方向)定义为Y、方向性电磁钢板1的板厚方向(与XY平面正交的方向)定义为Z。本实施方式的方向性电磁钢板1在钢板表面2a上具有用于磁畴细化的槽3。图1是表示从板厚方向Z看本实施方式的方向性电磁钢板时(以下有时记载为“俯视”)的槽3的示意图。
如图1所示，从板厚方向Z看槽3时(俯视槽3时)，将槽3的延伸方向(图1所示的箭头L)称作槽长度方向L。俯视槽3时，将与槽3的槽长度方向L正交的方向(图1所示的箭头Q)称作槽宽度方向Q。就实际的方向性电磁钢板的钢板表面2a和槽3而言，表面并非均匀地形成，但为了说明发明的特征，在图1至图3、图5至图8、图18至图20中是示意地进行了表示。另外，槽3在从板厚方向Z看时(俯视槽3时)也可以具有弓状的形状。不过，在本实施方式中，为了便于说明，例示出具有直线形状的槽3。
方向性电磁钢板1具有下述钢板(基体钢)2并且在钢板2的表面(钢板表面2a)具有槽3，上述钢板2是通过冷轧处理和退火处理的组合来控制了晶体取向以使得晶粒的易磁化轴与轧制方向X一致。
钢板2中，作为化学成分以质量分率计含有：Si：0.8％～7％、C：超过0％且小于等于0.085％、酸可溶性Al：0％～0.065％、N：0％～0.012％、Mn：0％～1％、Cr：0％～0.3％、Cu：0％～0.4％、P：0％～0.5％、Sn：0％～0.3％、Sb：0％～0.3％、Ni：0％～1％、S：0％～0.015％、Se：0％～0.015％，剩余部分包含Fe和杂质。
上述的钢板2的化学成分是将晶体取向集聚成{110}<001>方向后、即控制成高斯织构(Goss texture)后的优选的化学成分。上述元素中，Si和C是基本元素，酸可溶性Al、N、Mn、Cr、Cu、P、Sn、Sb、Ni、S和Se是可选元素。上述的可选元素可以根据其目的来含有，所以不需要限制下限值，下限值也可以为0％。另外，上述的可选元素即使作为杂质含有，也不会损坏本实施方式的效果。对于上述的钢板2而言，上述的基本元素和可选元素的剩余部分也可以包含Fe和杂质。此外，杂质是指工业上制造钢板2时，从作为原料的矿石、废料或者由制造环境等不可避免地混入的元素。
另外，电磁钢板在二次再结晶时一般要经过精炼退火。精炼退火时，会发生抑制剂形成元素朝体系外的排出。特别是对于N、S来说浓度的下降显著，变成50ppm以下。如果在通常的精炼退火条件下，浓度会达到9ppm以下、进一步为6ppm以下，如果充分进行精炼退火的话，则会达到一般的分析无法检测出来的程度(1ppm以下)
上述钢板2的化学成分可以用钢的一般的分析方法来测定。例如，钢板2的化学成分可以使用ICP-AES(电感耦合等离子体原子发射光谱法；Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)来测定。具体而言，从覆盖膜除去后的钢板2的中央的位置采取35mm见方的试验片，在基于预先作成的校正曲线的条件下使用ICP发光分析装置(例如，株式会社岛津制作所制ICPS-8100)进行测定，由此可以鉴定化学成分。此外，C和S可以使用燃烧-红外线吸收法来测定，N可以使用不活泼气体熔解-热导法来测定。
本实施方式的方向性电磁钢板1在槽3和钢板表面2a上还可以具有绝缘覆盖膜(未图示出)。
此外，在钢板表面2a和绝缘覆盖膜之间还可以具有玻璃覆盖膜(未图示出)。玻璃覆盖膜例如由镁橄榄石(Mg2SiO4)、尖晶石(MgAl2O4)和堇青石(Mg2Al4Si5O16)等复合氧化物形成。详情在后面叙述，玻璃覆盖膜是在作为方向性电磁钢板1的制造工艺之一的最终退火工序中，为了防止在钢板2上发生烧粘而形成的覆盖膜。因此，玻璃覆盖膜并不是作为方向性电磁钢板1的构成要素所必需的要素。绝缘覆盖膜例如含有胶体二氧化硅和磷酸盐，其不仅为电绝缘性，还起着赋予钢板2张力、耐蚀性和耐热性等的作用。
此外，方向性电磁钢板1的玻璃覆盖膜和绝缘覆盖膜例如可以使用下述的方法来除去。将具有玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜的方向性电磁钢板1在NaOH：10质量％+H2O：90质量％的氢氧化钠水溶液中于80℃下浸渍15分钟。接着在H2SO4：10质量％+H2O：90质量％的硫酸水溶液中于80℃下浸渍3分钟。然后，用HNO3：10质量％+H2O：90质量％的硝酸水溶液于常温下浸渍比1分钟稍短的时间来洗涤。最后，用暖风吹风机干燥比1分钟稍短的时间。此外，使用上述的方法从方向性电磁钢板1上除去玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜时，确认到钢板2的槽3的形状、粗糙度与形成玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜之前的形状、粗糙度是同等的。
如图1所示，槽3以在与轧制方向X相交叉的方向上延伸并且以深度方向为板厚方向Z的方式来形成。从板厚方向Z看钢板表面2a时，方向性电磁钢板1具有由多条在板宽度方向Y上配置的槽3构成的槽组30。而且，在与轧制方向X正交的投影面(由图1的虚线11a所示的断面)上看时，构成槽组30的槽3按照相邻的槽相互重叠的方式进行配置。
按照该构成，在方向性电磁钢板1中，当在板宽度方向Y上形成了多条槽3时，能够确保在板宽度方向Y上形成了槽3的状态，从而能够改善铁损。
当将钢板的板宽度方向Y的一个端部设定为基准端部21a时，构成槽组30的多条槽3按照接近基准端部21a的顺序形成了第一槽31、第二槽32、第n槽3n。该第一槽31、第二槽32、第n槽3n如图1所示，按照在与轧制方向X正交的投影面上相邻的槽3彼此的端部重叠的方式进行配置。
另外，如图1所示，槽组30优选按照在轧制方向X上与其它的槽组30隔开的方式进行配置。
如图2所示，槽3在槽长度方向L的两端部形成了从钢板表面2a向槽3的底部4按照深度变深的方式倾斜的倾斜部5。如此，在槽长度方向L的两端部具有倾斜部5时，如以下那样地按照相邻的槽3的端部相互重叠的方式进行配置，则能够有效地改善铁损。
下面对以下说明中的用语进行定义。
(槽平均深度D)
槽3的深度是指从钢板表面2a的高度至槽3的表面(底部4)的板厚方向Z的长度。槽平均深度D可以如下测定。从板厚方向Z看槽3时(俯视槽3时)，将观察范围设定为槽3的一部分。观察范围优选设定为槽3的槽长度方向L的除端部以外的区域(即，槽底的形状稳定的区域)。例如，观察范围可以设定为在槽长度方向L的大致中央部且槽长度方向L的长度为30μm～300μm左右的观察区域。接着，使用激光显微镜得到观察范围内的高度分布(槽深度分布)，求出该观察范围内的最大槽深度。在改变观察范围后的至少3个区域以上、更优选为10个区域进行同样的测定。然后，算出各观察区域的最大槽深度的平均值，并将其定义为槽平均深度D。为了优选地获得磁畴细化的效果，本实施方式中的槽3的槽平均深度D例如优选为5μm～100μm、更优选为超过10μm且为40μm以下。
此外，为了测定钢板表面2a与槽3的表面之间的距离，需要预先测定板厚方向Z上的钢板表面2a的位置(高度)。例如，对各观察范围内的钢板表面2a上的多个地方分别使用激光显微镜来测定板厚方向Z的位置(高度)，可以将这些测定结果的平均值用作钢板表面2a的高度。另外，本实施方式中，如后述那样在测定槽平均宽度W时使用的是槽横向断面，所以也可以从该槽横向断面来测定钢板表面2a。此外，使用激光显微镜观察钢板样品时，该钢板样品的两个板面(观察面及其背面)优选大致平行。
(平均槽宽度W)
槽3的宽度是指在与槽长度方向L正交的断面(槽宽度方向断面或槽横向断面)处看槽3时的槽横向方向Q的槽开口部的长度。平均槽宽度W可以如下测定。与槽平均深度D同样，从板厚方向Z看槽3时(俯视槽3时)，将观察范围设定为槽3的一部分。观察范围优选设定为槽3的槽长度方向L的除端部以外的区域(即，槽底的形状稳定的区域)。
例如，观察范围可以设定为在槽长度方向L的大致中央部且槽长度方向L的长度为30μm～300μm左右的观察区域。接着，使用激光显微镜在观察范围内的任意一个地方(例如，观察区域内的最大槽深度的位置)得到与槽长度方向L正交的槽横向断面。从该槽横向断面上显现的钢板表面2a和槽3的轮廓曲线求出槽开口部的长度。
具体而言，将低通滤波器(截止值λs)应用于组成上述槽横向断面上显现的钢板表面2a和槽3的轮廓的测定断面曲线MCL来得到断面曲线之后，如果将带通滤波器(截止值λf、λc)应用于该断面曲线而从断面曲线上除去长的波长成分和短的波长成分，就会如图3所示得到组成槽横向断面上的槽3的轮廓的波形曲线WWC。波形曲线是适用于将轮廓的形状本身简单化为平滑线而得到的轮廓曲线的一种。
如图3所示，在槽横向断面中的槽3的波形曲线WWC上，求出连接下述两个点(第三点33、第四点34)之间的线段的长度(槽开口部)Wn，上述两个点是从钢板表面2a沿着板厚方向Z至槽3的表面的深度相对于槽3的槽平均深度D为0.05×D的两个点。
在改变观察范围后的至少3个区域以上、更优选为10个区域进行同样的测定。然后算出各观察区域的槽开口部的平均值，并将其定义为平均槽宽度W。为了优选地获得磁畴细化的效果，本实施方式中的槽3的平均槽宽度W例如优选为10μm～250μm。
此外，为了测定距离钢板表面2a为0.05×D的深度，需要预先测定在板厚方向Z上的钢板表面2a的位置(高度)。例如，对各个槽横向断面内的波形曲线上的钢板表面2a的多个地方分别测定板厚方向Z的位置(高度)，这些测定结果的平均值可以用作钢板表面2a的高度。
(第一角度θ)
槽3的第一角度θ是指钢板表面2a与槽3的端部所成的角度。第一角度θ可以如下测定。从板厚方向Z看槽3时(俯视槽3时)，将观察范围设定为槽3的槽长度方向L的包含端部在内的一部分。从板厚方向Z俯视槽3，沿着槽长度方向L在观察范围内假想地设定多条(n条)假想线L1～Ln(参照图6)。观察范围优选设定为槽3的包含端部的区域(即，槽3的槽长度方向L的包含从起点至槽底的形状稳定了的区域为止的区域)。接着，当使用激光显微镜(激光式表面粗糙度测定器)等沿着假想线L1测定观察范围内的槽3的高度分布(槽深度分布)时，就会如图4所示以沿着假想线L1的形状得到组成槽3的端部的槽长度方向L的轮廓的测定断面曲线MCL1。
将低通滤波器(截止值λs)应用于如上所述地针对假想线L1所得到的测定断面曲线MCL1而得到断面曲线之后，当将带通滤波器(截止值λf、λc)应用于该断面曲线而从断面曲线上除去长的波长成分和短的波长成分时，就会如图5所示以沿着假想线L1的形状得到组成槽3的端部的槽长度方向L的轮廓的波形曲线LWC1。
如图5所示，使用波形曲线LWC1，在沿着假想线L1的多个(n个)位置处，分别得到钢板表面2a与槽3的轮廓(即波形曲线LWC1)之间的板厚方向Z的距离(深度d1～dn：单位是μm)。进而，得到这些深度d1～dn的平均值(槽深度D1)。针对其它的各个假想线L2～Ln也使用同样的测定手法得到槽端部的槽深度D2～Dn。
此外，为了测定距离钢板表面2a的深度d1～dn，需要预先测定板厚方向Z上的钢板表面2a的位置(高度)。例如，使用激光显微镜对观察范围内的钢板表面2a的多个地方分别测定板厚方向Z上的位置(高度)，这些测定结果的平均值可以用作钢板表面2a的高度。
本实施方式中，在上述的假想线L1～Ln中，将沿着槽长度方向L并且满足槽的平均深度达到最大的条件的假想线选择作为槽基准线BL。例如，如图6所示，在对假想线L1～Ln分别得到的槽深度D1～Dn中，槽深度D2为最大的情况下，将假想线L2定义为槽基准线BL。
如图7所示，在基于槽基准线BL的波形曲线上，将连接第一点51和第二点52的直线设定成槽端直线3E，上述第一点51是从钢板表面2a沿板厚方向Z深度达到0.05×D的点，上述第二点52是从钢板表面2a沿板厚方向Z深度达到0.50×D的点。然后，槽3的第一角度θ定义成槽端直线3E相对于钢板表面2a的倾斜角度。
此外，为了测定第一角度θ，需要预先将钢板表面2a进行直线近似。
例如，在基于槽基准线BL的波形曲线上，将除槽3以外的仅为钢板表面2a的区域进行直线近似即可。测定该直线近似后的钢板表面2a与槽端直线3E的倾斜角度即可。用同样的方法，在槽3的槽长度方向L的两端部，求出槽端直线3E与钢板表面2a所成的倾斜角度(第一角度θ)。
(槽纵向投影线LWP)
将与轧制方向X正交的面设定为投影面、在该投影面上投影槽3的槽长度方向L的轮廓时，将投影面上投影的槽长度方向L的轮廓定义为槽纵向投影线LWP。槽纵向投影线LWP可以如下测定。从板厚方向Z俯视槽3时，将包含整个槽3的区域、或者包含槽3的端部的区域(即，槽3的槽长度方向L的包含从起点至槽底的形状稳定了的区域为止的区域)作为观察范围进行设定。在该观察范围内，假想地设定沿着槽长度方向L的多条假想线。认为假想线L1～Ln在板厚方向Z上可以设定成任意的高度。然后，通过与上述的槽基准线BL中说明的方法相同的方法来选择槽深度达到最大的假想线。将沿着已选的假想线的槽深度分布作为槽3的槽长度方向L的整个轮廓(波动曲线)来投影到上述投影面上时，将得到的曲线设定为槽纵向投影线LWP。此外，作为上述的观察范围，优选设定为包含整个相邻的2条槽的区域、或为包含相邻的2条槽的相互重叠的端部的区域(即，包含一条槽的槽底的形状稳定的区域、相邻的2条槽的槽端重叠的区域以及另一条槽的槽底的形状稳定的区域的区域)。将构成槽组30的各槽上的槽长度方向L的两个槽端按照接近基准端部21a的顺序设定为第一槽端、第二槽端。图8中示意地表示了第一槽31的第一槽纵向投影线LWP1的第一槽端31a和第二槽端31b、第二槽32的第二槽纵向投影线LWP2第一槽端32a和第二槽端32b。此外，为了说明相邻的槽彼此在板宽度方向Y上的位置轮廓，图8中，在本实施方式的方向性电磁钢板1的多条槽3中仅抽出在板宽度方向Y上相邻的二条槽31、32来进行描述。
本实施方式的方向性电磁钢板1如图1所示，在板宽度方向Y上相邻的第一槽31的第二槽端31b与第二槽32的第一槽端32a按照在板宽度方向Y上重叠的方式进行配置。图8中例示了从板厚方向Z看时，在板宽度方向Y上相邻的第一槽31和第二槽32的端部不重叠的配置。但是，从板厚方向Z看时，第一槽31和第二槽32的端部也可以重叠。例如，从板厚方向Z看时，第一槽31和第二槽32的端部如果完全重叠，则可以看做一条槽。
相邻的槽彼此在板宽度方向Y上按照下述方式重叠：第二槽纵向投影线LWP2上的第二槽32的第一槽端32a在板宽度方向Y的位置比第一槽纵向投影线LWP1上的第一槽31的第二槽端31b在板宽度方向Y的位置更靠基准端部21a侧。如图8所示，第一槽31的第二槽端31b与第二槽32的第一槽端32a之间是第一槽31与第二槽32在板宽度方向Y上重叠的区域R。
在方向性电磁钢板1中，多条槽形成于板宽度方向Y上，并且相邻的槽31、32彼此相互重叠，由此即使使用具有倾斜部5的槽31、32……3n，也能够将铁损抑制得较低。即，即使是为了提高耐锈蚀性而在槽长度方向L的两端部形成了倾斜部的槽3，如果将多条槽3配置于板宽度方向Y上，并且使相邻的槽的两端部在板宽度方向Y上重叠地配置，则能够与在板宽度方向Y上形成一条均匀深度的槽的情况同样地改善铁损。
本实施方式的方向性电磁钢板1如果还满足以下的条件，则能够进一步改善方向性电磁钢板的铁损。
在板宽度方向Y上相邻的第一槽31与第二槽32在轧制方向X上的间隔距离(图1所示的距离F1)设定得比在轧制方向X上相邻的槽组30彼此在轧制方向X上的间隔距离(图1所示的距离F2)小。将板宽度方向Y上设置的多条槽31、32……3n的槽组平均深度设定为DA时，在第一槽纵向投影线LWP1的第二槽端31b上，将从钢板表面2a至槽长度方向L的轮廓为止的沿板厚方向Z的深度达到0.05×DA的位置(第一槽纵向投影线LWP1上的点)称作第一槽31的第二槽端31b的0.05DA位置(第二点)。同样地，在第二槽纵向投影线LWP2的第一槽端32a上，将从钢板表面2a至槽长度方向L的轮廓为止的沿板厚方向Z的深度达到0.05×DA的位置(第二槽纵向投影线LWP2上的点)称作第二槽32的第一槽端32a的0.05DA位置(第一点)。第一槽31和第二槽32被配置为：第二槽32的第一槽端32a的0.05DA位置(第二槽纵向投影线LWP2上的第一点)与钢板2的基准端部21a之间的距离比第一槽31的第二槽端31b的0.05DA位置(第一槽纵向投影线LWP1上的第二点)与钢板2的基准端部21a之间的距离短。即使是为了提高耐锈蚀性而在槽长度方向L的两端部形成了倾斜部5的槽3，也是通过多条槽3配置于板宽度方向Y上，并且使相邻的槽31、32的两端部在板宽度方向Y上进行重叠，从而即使各槽31、32……3n的端部较浅，也能够与在板宽度方向Y上形成一条均匀深度的槽的情况同样地改善铁损。
如果还能满足以下的条件，则能够进一步改善方向性电磁钢板1的铁损。
将第二槽32的第一槽端32a与第一槽31的第二槽端31b之间的重叠区域R所包含的第一槽纵向投影线LWP1上的任意的点设定为P1，将在重叠区域R所包含的第二槽纵向投影线LWP2上的点之中的到基准端部21a的距离与点P1相等的点(即板宽度方向Y的位置与点P1相同的点)设定为P2。本实施方式中，在重叠区域R上，第一槽31的从钢板表面2a至第一槽纵向投影线LWP1上的点P1为止的沿板厚方向Z的深度与第二槽32的从钢板表面2a至第二槽纵向投影线LWP2上的点P2为止的沿板厚方向Z的深度的合计深度为0.5×DA以上。即，无论点P1和P2存在于重叠区域R内的任何位置，都满足上述的“合计深度为0.5×DA以上”的条件。如图8和图9所示，在重叠区域R上，将距离基准端部21a的距离相等的各点P(P1、P2)处的第一槽31的深度和第二槽32的深度进行相加。按照使该点P处的第一槽31的深度和第二槽32的深度的合计值相对于在板宽度方向Y上形成的多条槽的深度的槽组平均深度DA达到0.5×DA以上的方式来配置槽3。
图8中，将在投影面上投影出槽长度方向L的轮廓而得到的槽纵向投影线示于坐标上。图9是表示了从第一槽31的第一端31a至第二槽32的第二槽端32b为止的区域的板宽度方向Y的位置与合计槽深度的关系的曲线图。槽纵向投影线简化为直线表示。第一槽31和第二槽32从各自的槽端至上述实施方式中说明的底部4的区域为止相互重叠。
因此，如图8所示，在重叠区域R上，第一槽31和第二槽32的合计槽深度最大为板宽度方向Y的槽组平均深度DA的大致2倍，合计槽深度的最小值与板宽度方向Y的槽组平均深度DA大致相等。
将相邻的第一槽31与第二槽32的重叠区域R的宽度与图8所示的例子不同的例子示于图10和图11中。在图10所示的例子的情况中，第一槽31和第二槽32各自的倾斜部5的区域互相重叠。即，第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2按照在第一槽31和第二槽32各自的倾斜部5的位置进行交叉的方式来重叠。如图11所示，在重叠区域R上，距离基准端部21a的距离相等的各点P(P1、P2)处的第一槽31和第二槽32的合计槽深度的最小值变得比板宽度方向Y的槽组平均深度DA小。重叠区域R的合计深度的最小值与具有该槽组30的方向性电磁钢板的铁损之间存在关联关系。此外，第一槽31和第二槽32如果按照满足上述条件的方式进行重叠，则槽31、32的槽端部的倾斜角度(第一角度θ)不会影响铁损特性。
即，在第一槽31与第二槽32的重叠区域R上，第一槽31和第二槽32的深度的合计值如果为0.5×DA以上，则可在重叠区域R上确保不逊于未重叠的区域即底部4的深度的深度。由此，在板宽度方向Y上，可以抑制因槽部分的深度的急剧的减少所导致的磁畴细化效果的降低，能够改善铁损。
更优选的是：在第一槽31与第二槽32的重叠区域R上，如果按照使板宽度方向Y上的点P(P1、P2)处的第一槽31的深度和第二槽32的深度的合计相对于板宽度方向Y上形成的多条槽的深度的平均值(槽组平均深度)DA达到0.7×DA以上的方式来配置相邻的槽，则可以充分获得用于改善铁损而优选的板宽度方向Y上的槽的深度(在重叠区域R上，二条槽31、32的合计槽深度)，从而能够改善铁损。板宽度方向Y上的点P(P1、P2)处的第一槽31的深度和第二槽32的深度的合计的上限值没有限制，但如果考虑磁通密度的下降，上限值也可以为槽组平均深度DA的2倍以下。另外，板宽度方向Y上的点P(P1、P2)处的第一槽31的深度和第二槽32的深度的合计如果设定为槽组平均深度DA的2倍以下，则能够将板宽度方向Y上的槽的深度的变动量抑制得较小，所以能够更有效地稳定地改善铁损。
本实施方式的方向性电磁钢板1中，如果槽3的槽长度方向L的两端部(第一槽端31a、32a、第二槽端31b、32b)垂直于钢板表面2a，则理论上可以认为即使没有重叠区域R，也能够获得充分的铁损。
但是，可靠地形成具有垂直于钢板表面2a的端面的槽有可能是困难的。另外，在形成相对于钢板表面2a深度超过10μm的槽的情况下，槽3的端部的形状的变化有变大的倾向，槽3形成后，在进行涂布用以赋予钢板表面2a电绝缘性时，有可能难以将涂布剂涂布到槽3的端部的各个角落。另外，由于槽3的端部的形状富于变化，所以在槽3的端部的一些地方出现涂布剂的密合性不充分，会有涂布剂难以均匀地涂布而产生耐锈蚀性的问题。上述情况下，可以将槽3的两端部倾斜。本实施方式的方向性电磁钢板1中，通过在槽3的槽长度方向L的端部形成倾斜面，使得槽3的端部的形状稳定来使耐锈蚀性提高，并且通过至少使槽3的端部的倾斜面在板宽度方向Y的第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2上互相重叠，能够良好地保持铁损和耐锈蚀性，因而优选。
本实施方式的方向性电磁钢板1如果进一步满足以下的条件，则能够实现耐锈蚀性的提高和铁损的改善这两方面。
本实施方式的方向性电磁钢板1中具备的槽3如图2所示，槽3的端部倾斜，使得在槽3的槽长度方向L的槽端31a、31b处，槽端直线3E与钢板表面2a所成的角度(第一角度θ)以及用槽平均深度D除以平均槽宽度W而得到的长宽比A的关系满足以下的式(1)。
θ<-21×A+77 (1)
表示倾斜部5的倾斜角度的第一角度θ是根据用槽平均深度D除以平均槽宽度W而得到的长宽比A＝D/W来规定的。一般来说，槽平均深度D越大，则受槽深度影响的铁损越为改善；平均槽宽度W越小，则越可以将由钢部除去所引起的恶化的磁通密度的劣化量抑制得较小，并且可以改善铁损。即，长宽比A越大，则越能理想地控制磁特性。另一方面，长宽比A越大，则涂布液变得越难以侵入到槽内部，所以耐锈蚀性恶化。特别是在槽3的槽端部，耐锈蚀性恶化。因此，为了兼顾磁特性和耐锈蚀性，需要一起控制长宽比A和第一角度θ。具体而言，槽3的第一角度θ如果超出上述式(1)的范围，则槽3的槽端部的倾斜角度相对于长宽比而言较大，所以在槽3的槽端部，玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜难以覆盖槽3。其结果是，槽3的槽端部变得容易生锈。
即，为了抑制生锈，槽平均深度D越深，越是需要减小槽端部的倾斜角度(第一角度θ)。另外，为了抑制生锈，平均槽宽度W越窄，越是需要减小槽端部的倾斜角度(第一角度θ)。于是，槽平均深度D、平均槽宽度W和第一角度θ的关系满足式(1)时，槽3能获得兼顾磁特性改善和耐锈蚀性的效果。
此外，式(1)是槽3的槽平均深度D为5μm以上时优选的范围。槽3的槽平均深度D如果低于5μm，则槽3的端部的形状的偏差较小，不易发生耐锈蚀性的问题。另一方面，槽3的槽平均深度D如果低于5μm，则因形成槽而产生的磁畴的细化有可能原本就无法充分。槽3的深度的上限没有特别限定。可是，槽3的槽平均深度D相对于方向性电磁钢板的板厚方向Z的厚度如果达到30％以上，则作为磁性材料的方向性电磁钢板即钢板的量下降，磁通密度有下降的风险。例如，如果考虑绕制变压器用途的方向性电磁钢板的一般厚度为0.35mm以下这一点，则槽3的平均深度D的上限值可以设定为100μm。槽3可以仅形成于方向性电磁钢板的单面，也可以形成于两面。
既满足上述式(1)又满足以下的式(2)时，能够更高精度地抑制生锈，因而优选。
θ<32×A2-55×A+73 (2)
另外，当槽平均深度D为15μm～30μm的范围时，从提高耐锈蚀性的观点出发，更优选槽3的槽端的第一角度θ相对于槽平均深度D和平均槽宽度W满足以下的式(3)
θ≤0.12×W-0.45×D+57.39 (3)
另外，当平均槽宽度W比30μm大且为100μm以下时，从提高耐锈蚀性的观点出发，更优选槽3的槽端的第一角度θ相对于槽平均深度D和平均槽宽度W满足以下的式(4)。
θ≤-0.37×D+0.12×W+55.39 (4)
本实施方式的方向性电磁钢板1即使槽平均深度D为15μm～30μm，如果按照使第一角度θ满足上述式(3)的方式来形成槽3，则玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜能够均匀地被覆盖，能够兼顾磁特性和耐锈蚀性。
同样地，即使平均槽宽度W为超过30μm且为100μm以下，如果第一角度θ满足上述式(4)，则能够兼顾磁特性和耐锈蚀性。在方向性电磁钢板上形成多条槽时，如果所有的槽都满足上述的条件，则能获得高品质的方向性电磁钢板。不过，在槽的端部到达方向性电磁钢板的板宽度方向Y的两端面的情况下，该槽的端部不会形成倾斜部，所以上述的条件当然就不适用了。
在槽3上可以配置平均厚度为0～5μm的玻璃覆盖膜和平均厚度为1μm～5μm的绝缘覆盖膜。另外，在钢板表面2a上还可以配置平均厚度为0.5μm～5μm的玻璃覆盖膜和平均厚度为1μm～5μm的绝缘覆盖膜。再有，槽3上的玻璃覆盖膜的平均厚度可以比钢板表面2a上的玻璃覆盖膜的平均厚度薄。
此外，通过采用槽3上不存在玻璃覆盖膜的构成(即槽3上的玻璃覆盖膜的平均厚度为0的构成)，能够使相对的槽的壁面的距离(槽宽度)更窄，所以能够进一步提高由槽3所带来的磁畴细化效果(即异常涡流损耗的降低效果)。
另外，本实施方式中玻璃覆盖膜不是必需的构成要素。因此，对于仅由钢板2和绝缘覆盖膜构成的方向性电磁钢板来说，通过适用上述实施方式也能够获得耐锈蚀性提高的效果。就仅由钢板2和绝缘覆盖膜构成的方向性电磁钢板而言，在槽3上可以形成平均厚度为1μm～5μm的绝缘覆盖膜，在钢板表面2a上可以形成平均厚度为1μm～5μm的绝缘覆盖膜。
本实施方式中，在钢板2中，与槽3接触的晶粒(二次再结晶粒)的平均粒径优选为5μm以上。另外，与槽3接触的晶粒的粒径的上限没有特别限定，但也可以将该上限设定为100×103μm以下。当槽3的周边存在由槽3的形成导致的熔融再凝固区域时，与槽3接触的晶粒的粒径变得微细。
这种情况下，晶体取向最终从{110}<001>方位脱离的可能性变高，无法得到优选的磁特性的可能性变高。因此，优选在槽3的周边不存在熔融再凝固区域。当槽3的周边不存在熔融再凝固区域时，与槽3接触的晶粒(二次再结晶粒)的平均粒径为5μm以上。另外，与槽3接触的晶粒的粒径的上限没有特别限定，但也可以将该上限设定为100×103μm以下。
应当指出的是晶粒的粒径是指等效圆直径。晶粒的粒径例如可以使用ASTM E112等一般的晶体粒径测量法来求出，或者也可以使用EBSD(电子背散射衍射图案；ElectronBack Scattering Diffraction Pattern)法来求出。另外，与槽3接触的晶粒可以在上述的槽横向断面或者与板厚方向Z垂直的断面上进行观察。上述的不具有熔融再凝固区域的槽可以使用例如后述的制造方法来获得。
特别是，在槽横向断面上看槽3时，存在于钢板2上的槽3的下部的晶粒(二次再结晶粒)的板厚方向粒径优选为5μm以上并且为钢板2的板厚以下。该特征意味着在钢板2上的槽3的下部不存在晶粒的板厚方向粒径为1μm左右的微细粒层(熔融再凝固区域)。
下面，对本实施方式的方向性电磁钢板1的制造方法进行说明。图12是表示方向性电磁钢板1的制造工艺的流程图。如图12所示，在最初的铸造工序S01中，钢水被供给至连续铸造机，板坯被连续地制造出来，所述钢水具有下述的化学成分：以质量分率计含有：Si：0.8％～7％、C：超过0％且小于等于0.085％、酸可溶性Al：0％～0.065％、N：0％～0.012％、Mn：0％～1％、Cr：0％～0.3％、Cu：0％～0.4％、P：0％～0.5％、Sn：0％～0.3％、Sb：0％～0.3％、Ni：0％～1％、S：0％～0.015％、Se：0％～0.015％，剩余部分包含Fe和杂质。然后，在热轧工序S02中，在规定的温度条件(例如1150～1400℃)下加热由铸造工序S01得到的板坯之后，对该板坯实施热轧。由此可以得到例如具有1.8～3.5mm的厚度的热轧钢板。
然后，在退火工序S03中，在规定的温度条件(例如在750～1200℃下加热30秒～10分钟的条件)下对由热轧工序S02得到的热轧钢板实施退火处理。
然后，在冷轧工序S04中，根据需要对在退火工序S03中实施了退火处理的热轧钢板的表面实施酸洗处理，然后对热轧钢板实施冷轧。由此可以得到例如具有0.15～0.35mm的厚度的冷轧钢板。
然后，在脱碳退火工序S05中，在规定的温度条件(例如在700～900℃下加热1～3分钟的条件)下并且在湿润气氛中对由冷轧工序S04得到的冷轧钢板实施热处理(即，脱碳退火处理)。如果实施上述的脱碳退火处理，则冷轧钢板中的碳降低到规定量以下，形成一次再结晶组织。另外，在脱碳退火工序S05中，在冷轧钢板的表面形成含有以二氧化硅(SiO2)为主成分的氧化物层。
然后，在退火分离剂涂布工序S06中，含有以氧化镁(MgO)为主成分的退火分离剂被涂布于冷轧钢板的表面(氧化物层的表面)。然后，在最终退火工序S07中，在规定的温度条件(例如在1100～1300℃下加热20～24小时的条件)下对涂布了退火分离剂的冷轧钢板实施热处理(即，最终退火处理)。如果实施上述的最终退火处理，则在冷轧钢板上产生二次再结晶，并且冷轧钢板被纯化。其结果是，可以得到下述冷轧钢板(即形成方向性电磁钢板1的槽3之前的状态的钢板2)，上述冷轧钢板具有上述的钢板2的化学组成并控制了晶体取向以使得晶粒的易磁化轴与轧制方向X一致。
另外，如果实施上述的最终退火处理，则含有以二氧化硅为主成分的氧化物层与含有以氧化镁为主成分的退火分离剂反应，从而在钢板2的表面形成含有镁橄榄石(Mg2SiO4)等复合氧化物的玻璃覆盖膜(未图示出)。在最终退火工序S07中，在钢板2被卷绕成线卷状的状态下实施最终退火处理。通过在最终退火处理中在钢板2的表面形成玻璃覆盖膜，可以防止在被卷绕成线卷状的钢板2上发生烧粘。
在绝缘覆盖膜形成工序S08中，例如将含有胶体二氧化硅和磷酸盐的绝缘涂布液从玻璃覆盖膜的上面涂布于钢板表面2a上。然后，在规定的温度条件(例如840～920℃)下实施热处理，从而在玻璃覆盖膜的表面形成绝缘覆盖膜。
然后，在槽加工工序S09中，在形成了玻璃覆盖膜和绝缘覆盖膜的钢板表面2a上形成槽3。本实施方式的方向性电磁钢板1可以使用激光法、压制机械法、蚀刻法等方法来形成槽。以下，对在槽加工工序S09中使用激光法、压制机械法、蚀刻法等情况下的槽3的形成方法进行说明。
(基于激光法的槽的形成方法)
对使用激光法形成槽的方法进行说明。
在槽加工工序S09中，通过对形成了玻璃覆盖膜的钢板的表面(仅单面)照射激光，从而在钢板2的表面沿轧制方向X以规定间隔形成在与轧制方向X交叉的方向上延伸的多条槽3。
如图12所示，在槽加工工序S09中，从激光源(省略图示)射出的激光YL通过光纤9被传送到激光照射装置10。激光照射装置10内置了多角镜及其旋转驱动装置(均省略图示)。通过多角镜的旋转驱动，激光照射装置10将激光YL照射向钢板2的表面并且在与钢板2的板宽度方向Y大致平行的方向上用激光YL进行扫描。
照射激光YL的同时，空气或不活泼气体等辅助气体25被喷射至照射激光YL的钢板2的部位。不活泼气体例如为氮气或氩气等。辅助气体25起到除去因激光照射而从钢板2熔融或蒸发的成分的作用。辅助气体25的喷射使得激光YL稳定地到达钢板2，因此槽3可被稳定地形成。另外，辅助气体25的喷射可以抑制上述成分附着于钢板2。作为上述结果，槽3沿着激光YL的扫描线可被形成。
一边沿着与轧制方向X一致的走板方向输送钢板2，一边对钢板2的表面照射激光YL。这里，将多角镜的旋转速度与钢板2的搬送速度进行同步控制，以使得槽3沿着轧制方向X以规定的间隔PL被形成，其结果是，如图13所示那样，与轧制方向X交叉的多条槽3在钢板2的表面沿着轧制方向X以规定间隔PL被形成。
作为激光光源，可以使用例如光纤激光。也可以使用YAG激光、半导体激光或者CO2激光等一般工业上使用的高输出功率激光作为激光光源。另外，只要能够稳定地形成槽3，则也可以使用脉冲激光或连续波激光作为激光光源。作为激光YL的照射条件，例如优选如下设定：将激光输出功率设定为200W～2000W、激光YL在轧制方向X上的聚焦光斑直径(即包含激光输出功率的86％的直径，以下，略记为86％直径)设定为10μm～1000μm、激光YL在板宽度方向Y上的聚焦光斑直径(86％直径)设定为10μm～4000μm、激光扫描速度设定为1m/s～100m/s、激光扫描间距(间隔PL)设定为4mm～10mm。
如图14所示，在本实施方式的槽加工工序S09中，对沿着与轧制方向X平行的走板方向TD输送的钢板2进行俯视时，从相对于激光YL的激光扫描方向SD(与板宽度方向Y平行的方向)具有角度θ2的倾斜的方向以追随激光YL的方式喷射辅助气体25。另外，如图15所示，从板宽度方向Y(激光扫描方向SD)看沿着走板方向TD输送的钢板2时，从相对于钢板表面2a具有角度θ3的倾斜的方向以追随激光YL的方式喷射辅助气体25。角度θ2优选设定为90°～180°的范围，角度θ3优选设定为1°～85°的范围。另外，辅助气体25的流量优选设定为每分钟10～1000升的范围。
此外，优选的是，使存在于钢板2的走板气氛中的具有0.5μm以上的直径的粒子的数量以每1CF(立方英尺)为10個以上且小于10000个的方式进行气氛控制。
激光束在跨越方向性电磁钢板的整个宽度上的扫描可以如图13所示那样使用1台扫描装置来进行，也可以如图16所示那样用多台扫描装置来进行。在使用1台光源的情况下，可以将从该光源射出的激光束分割后作为激光束使用。在使用多台激光照射装置10的情况下，如图16所示，多台激光照射装置10沿着轧制方向X以规定间隔进行配置。另外，从轧制方向X看时，各激光照射装置10在板宽度方向Y上的位置按照各激光照射装置10的激光扫描线不会相互重叠的方式进行设定。
采用上述的激光照射方法，可以在钢板表面2a上形成多条槽3。通过使用多台扫描装置，能够在板宽度方向Y上将照射区域分割成多个，所以每1束激光束所需的扫描和照射的时间被缩短。因此，特别适合于高速的走板设备。当使用多台扫描装置时，可以仅设置1台激光装置作为入射到各扫描装置的激光束的光源，也可以每个扫描装置各设置1台激光装置。
采用镜子的一面来在方向性电磁钢板上扫描激光束，从而在方向性电磁钢板上沿大致宽度方向形成规定长度(例如，300mm)的槽。与轧制方向X相邻的槽的间隔、即轧制方向X(输送方向)的照射间距PL可以通过线速度VL和照射速度的调整来更改。这样一来，使用激光照射装置，通过对方向性电磁钢板照射激光束从而在轧制方向X上以一定的扫描间隔PL(照射间距、槽间隔)形成槽。即，将激光束聚光后对方向性电磁钢板的表面一边扫描一边照射，从而在输送方向上以规定的间隔形成在与方向性电磁钢板的搬送方向大致垂直的方向(与输送方向交叉的方向、包含与搬送方向垂直的向量的方向)上延伸的规定长度的槽。例如，槽3在相对于与方向性电磁钢板的输送方向大致垂直的方向为正45°至负45°的范围内形成。
在扫描两端部，通过与镜子的动作同步地使激光的输出功率随时间变化而使槽3的深度变化，从而使槽3的端部31a、31b倾斜。即，以下述方式设定：如图17所示，在扫描方向上，在成为槽3的端部的位置处激光的输出功率是变化的。例如，当槽3的槽宽度为100μm、槽深度为20μm、照射间距为3mm、钢板上的扫描速度为30m/s时，为了将槽端部的第一角度θ设定为60°以下，在一条槽的形成开始时和形成结束时，将使激光的输出功率发生变化的时间ΔT设定为0.0004ms以上。由此，形成在槽3的槽长度方向L的端部以上述的第一角度θ倾斜的槽3。
例如，如图13所示，激光束的照射通过如下步骤进行：扫描装置在与方向性电磁钢板的轧制方向X大致垂直的板宽度方向Y上以规定的间隔PL扫描从作为光源的激光装置射出的激光束。此时，空气或不活泼气体等辅助气体被喷射到方向性电磁钢板的照射激光束的部位。其结果是，在方向性电磁钢板的表面的照射激光束的部分上形成槽。轧制方向X与走板方向一致。
进行激光束的照射时的方向性电磁钢板的温度没有特别限定。例如，可以对室温左右的方向性电磁钢板进行激光束的照射。扫描激光束的方向没有必要与板宽度方向Y一致。但是，从作业效率等观点以及将磁畴细分成在轧制方向X上较长的条状的观点出发，扫描方向与板宽度方向Y所成的角度为0°～90°的范围，优选为45°以内。扫描方向与板宽度方向Y所成的角度更优选为20°以内，更进一步优选为10°以内。
(基于压制机械法实施的槽的形成方法)
下面对用压制机械法制造本实施方式的方向性电磁钢板1的槽3的方法进行说明。使用压制机械法在方向性电磁钢板上形成槽3时，使用与槽3的形状对应的齿模并用公知的压制机械法来形成槽。即，使用在齿模的长度方向的端部形成由与第一角度θ相同角度的倾斜部的齿模来形成槽3。(基于电解蚀刻法的槽的形成方法)
下面对使用电解蚀刻法制造本实施方式的方向性电磁钢板1的槽的方法进行说明。
在绝缘覆盖膜形成工序S08后的方向性电磁钢板1的表面，通过印刷等形成使对应于槽的形状的部分开口的抗蚀层。在与槽端部对应的部位上，抗蚀层的开口形成以下述方式倾斜的抗蚀剂：横向方向的开口宽度逐渐减小以使得两端部的开口宽度比槽长度方向L的中央部的宽度窄。例如，为了使槽平均深度D为20μm、槽横向方向Q的槽宽度为50μm并且第一角度θ为55°以下，抗蚀剂的开口以下述方式形成：将槽横向方向Q的开口宽度设定为100μm以上，对应于槽端部而倾斜的部位的槽长度方向L的长度成为14μm。其结果是，在抗蚀剂的开口宽度设定得较窄的槽端部形成倾斜部5。然后，使用蚀刻液(NaCl等)，在液温30℃下实施20秒蚀刻处理。接着，通过从方向性电磁钢板上剥离抗蚀剂，从而在钢板表面2a上形成槽3。
在槽加工工序S09中形成槽3后，再次进行与上述绝缘覆盖膜形成工序同样的处理(绝缘覆盖膜再形成工序S10)。得到的绝缘覆盖膜的厚度为2～3μm。由以上工序得到本实施的方式的方向性电磁钢板。
如上所述制造的方向性电磁钢板1的钢板2中，作为化学成分，以质量分率计含有：Si：0.8％～7％、C：超过0％且小于等于0.085％、酸可溶性Al：0％～0.065％、N：0％～0.012％、Mn：0％～1％、Cr：0％～0.3％、Cu：0％～0.4％、P：0％～0.5％、Sn：0％～0.3％、Sb：0％～0.3％、Ni：0％～1％、S：0％～0.015％、Se：0％～0.015％，剩余部分包含Fe和杂质。
需要说明的是，在上述实施方式中例示了采用下述制造工艺的情况：在钢板表面2a上形成了绝缘覆盖膜之后，通过激光照射在钢板表面2a上形成槽3。这种情况下，由于激光照射后不久的槽3是暴露于外部的，所以槽3形成后需要再次在钢板2上形成绝缘覆盖膜。不过，在本实施方式中还可以采用下述制造工艺：通过在钢板表面2a上形成绝缘覆盖膜之前，向钢板表面2a照射激光YL从而在钢板表面2a上形成槽3，然后，在钢板2上形成绝缘覆盖膜。或者，在本实施方式中也可以在钢板2上形成槽3之后形成玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜。
因此，本实施方式的方向性电磁钢板包括用于二次再结晶的高温退火已完成并且玻璃覆盖膜和绝缘覆盖膜的涂布已完成的方向性电磁钢板1，同样也包括玻璃覆盖膜和绝缘覆盖膜涂布完成之前的方向性电磁钢板。即，也可以通过使用本实施方式的方向性电磁钢板、作为后工序形成玻璃覆盖膜和绝缘覆盖膜，由此获得最终产品。此外，如上所述，在执行上述的覆盖膜除去方法时，确认到除去玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜之后的槽3的形状、粗糙度与形成玻璃覆盖膜或绝缘覆盖膜之前的等同。
此外，上述实施方式中，例示了在最终退火工序S07之后实施槽加工工序(激光照射工序)S09的情况，但在冷轧工序S04和脱碳退火工序S05之间也可以实施槽加工工序。即，也可以通过由冷轧工序S04得到的冷轧钢板进行激光照射和辅助气体喷射，从而在冷轧钢板的钢板表面2a形成槽3，然后再对该冷轧钢板实施脱碳退火。
本实施方式中，示出了槽3的延伸方向即槽长度方向L是与轧制方向X和板宽度方向Y交叉的方向的例子。但是，本实施方式的方向性电磁钢板1的槽3的延伸方向不限定于此。例如，槽3的槽长度方向L即使与轧制方向X大致正交，也能够兼顾磁特性的改善和耐锈蚀性。
本实施方式中，通过设定具有上述特征的槽形状，可以提高钢板表面2a上形成的15μm以上的深度的槽3的耐锈蚀性。因此，方向性电磁钢板1上形成的槽3的数量没有特别限定。例如，可在板宽度方向Y和轧制方向X上形成多条槽3。
本实施方式中，图示出了俯视时槽3的形状(槽3与钢板表面2a的边界部分的形状)是长椭圆的例子。但是，方向性电磁钢板1的槽3的形状不限于此。例如，槽3只要是在槽长度方向L的端部具有倾斜部并且满足上述的式(1)的关系，则可以为任意形状。
图3示出了从槽横向方向看到的槽3的形状是在槽横向方向Q上以槽宽度中心为基准呈非对称形状的例子。但是，槽3的形状不限于此。
本实施方式的方向性电磁钢板1在槽平均深度D为10μm～50μm时会更加发挥效果。
本实施方式中，示出了槽3的延伸方向即槽长度方向L是与轧制方向X和板宽度方向Y交叉的方向的例子，但不限于此，槽3只要是在与轧制方向X交叉的方向上延伸的构成即可。例如，槽3的延伸方向即使是与轧制方向X大致正交的方向，也能够抑制槽3的耐锈蚀性。
另外，本实施方式的方向性电磁钢板1中，通过上述那样地在板宽度方向Y的多条槽彼此间设置重叠区域，则即便使用具有倾斜面的槽31、32……3n，也能够将铁损抑制得较低。即，就像本实施方式的方向性电磁钢板1那样，即使是为了提高耐锈蚀性而在槽长度方向L的两端部形成了倾斜面的槽3，通过将多条槽3配置于板宽度方向Y上并且相邻的槽3的两端部在板宽度方向Y上重叠，则即使各槽31、32……3n的端部较浅，也能够与在板宽度方向Y上形成一条均匀深度的槽3的情况同样地改善铁损。(变形例)
下面示出本实施方式的方向性电磁钢板1的变形例。从别的观点出发，本实施方式的方向性电磁钢板1还可以如下规定。
如图19所示，将上述投影面上投影的第一槽31的轮廓即第一槽纵向投影线LWP1的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度的平均值以μm为单位设定为第一槽平均深度DI。将投影面上投影的第二槽32的轮廓即第二槽纵向投影线LWP2的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度的平均值以μm为单位设定为第二槽平均深度DII。本变形例的方向性电磁钢板1的上述重叠区域R可以规定为在上述投影面上的一点(下述第三点)与另一点(下述第四点)之间的距离，所述第三点是在第二槽纵向投影线LWP2的第一槽端32a上的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度达到0.05×DII的点，所述第四点是在第一槽纵向投影线LWP1的第二槽端31b上的沿板厚方向Z上距离钢板表面2a的深度达到0.05×DI的点。
在方向性电磁钢板1中，按照使多条槽3在板宽度方向Y上相互重叠的方式来形成各槽3，由此即使各槽3具有倾斜部5，也能够将铁损抑制得较低。即，即使是为了提高耐锈蚀性而在槽长度方向L的两端部形成了倾斜部5的槽3，通过将多条槽3配置于板宽度方向Y上并且相邻的槽3的两端部在板宽度方向Y上重叠，则能够与在板宽度方向Y上形成一条均匀深度的槽3的情况同样地改善铁损。
本变形例的方向性电磁钢板1如果还满足以下的条件，则能够更好地改善铁损。具体而言，在上述投影面上，第二槽纵向投影线LWP2上的上述第三点与基准端部21a之间的距离La比第一槽纵向投影线LWP1上的上述第四点与基准端部21a之间的距离Lb短。其结果是：能够可靠地使彼此相邻的槽3的两端部在板宽度方向Y上重叠，所以能够很好地改善铁损。
本变形例的方向性电磁钢板1如果还满足以下的条件，则能够更好地改善铁损。具体而言，在上述投影面上，在重叠区域R内设定与板厚方向Z平行的基准线，在重叠区域R内的任何一条基准线上，第一槽纵向投影线LWP1的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度与第二槽纵向投影线LWP2的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度的合计深度以μm为单位都为0.25×(DI+DII)以上。此时(在DI＝DII＝DA的情况下为0.5×DA以上时)，能够可靠地使彼此相邻的槽3的两端部在板宽度方向Y上重叠，所以能够很好地改善铁损。换言之，在重叠区域R上，第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2的合计深度为0.25×(DI+DII)以上时(在DI＝DII＝DA的情况下为0.5×DA以上时)，如上所述能够很好地改善铁损。上述的合计深度优选设定为0.35×(DI+DII)以上，上述的合计深度更优选设定为0.45×(DI+DII)以上。
将第一槽纵向投影线LWP1的第二槽端31b上的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度达到0.95×DI的点设定为第五点，将第二槽纵向投影线LWP2的第一槽端32a上的距离钢板表面2a的沿板厚方向Z上的深度达到0.95×DII的点设定为第六点。第一槽纵向投影线LWP1上的上述第五点与基准端部之间的距离Lc可以比第二槽纵向投影线LWP2上的上述第六点与基准端部21a之间的距离Ld短。其结果是：能够减少因槽3的形成而被除去的钢部，因而能够将磁通密度的劣化量抑制得较小并且能够改善铁损。另外，槽之间按照使第一槽纵向投影线LWP1的上述距离Lc比第二槽纵向投影线LWP2的上述距离La短的方式来重叠也能够起到同样的效果。
在图19至图21中示出了第一槽31与第二槽32的重叠区域R的宽度不同的例子。具体而言，图19中示出了第一槽31和第二槽32的各自的倾斜部5重叠以及第一槽31的底部4a的一部分和第二槽32的底部4b的一部分重叠的例子。图20中示出了第一槽31和第二槽32的各自的倾斜部5的大部分相互重叠的例子。即，图20所示的例子中，第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2按照在各自的倾斜部5交叉的方式重叠。与图20同样，图21中示出了第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2在各自的倾斜部5交叉，并且槽之间按照使第一槽纵向投影线LWP1的上述距离Lc比第二槽纵向投影线LWP2的上述距离La短的方式进行重叠的例子。另外，图22中示出了图21所示的第一槽纵向投影线LWP1和第二槽纵向投影线LWP2的合计深度的曲线分布。如图22所示，在图21所示的例子的重叠区域R上，到基准端部21a的距离相等的各点P处的第一槽31和第二槽32的合计槽深度的最小值变得比0.5×(DI+DII)小(在DI＝DII＝DA的情况下变得比槽组平均深度DA小)。重叠区域R上的合计深度的最小值与具有槽组30的方向性电磁钢板1的铁损特性之间存在关联关系。此外，第一槽31和第二槽32如果按照满足上述条件的方式进行重叠，则槽端部上的倾斜角度(第一角度θ)不会影响铁损特性。
即，在重叠区域R上，当第一槽31与第二槽32的合计槽深度为不逊于未重叠的区域的深度的深度时(为0.25×(DI+DII)以上时)，可以抑制因槽深度的急剧的减小所导致的磁畴细化效果的下降，能够改善铁损。
在重叠区域R上，第一槽31与第二槽32的合计槽深度最大为DI+DII(DI＝DII＝DA时达到槽组平均深度DA的2倍)。另外，如上所述，合计槽深度优选最小为0.25×(DI+DII)(DI＝DII＝DA时为0.5×DA)。第一槽31与第二槽32的合计槽深度的上限值没有特别限制，但如上所述，最大为DI+DII。此外，如果将第一槽31和第二槽32的合计槽深度设定为0.75×(DI+DII)以下、0.65×(DI+DII)以下，则合计槽深度的变动量可以抑制得较小，所以能够更有效地稳定地改善铁损。上述观点对于图21所示的方向性电磁钢板的例子也是同样的。
实施例
以下，通过实施例来更具体地说明本发明的一个方案的效果，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性和效果而采用的一个条件例，本发明不限于这一个条件例。只要能够在不超出本发明的要旨的情况下实现本发明的目的，便可采用各种条件。
准备具有下述化学成分的板坯：以质量分率计含有：Si：3.0％、酸可溶性Al：0.05％、C：0.08％、N：0.01％、Mn：0.12％、Cr：0.05％、Cu：0.04％、P：0.01％、Sn：0.02％、Sb：0.01％、Ni：0.005％、S：0.007％、Se：0.001％，剩余部分包含Fe和杂质。对该板坯实施热轧工序S02，制作具有2.3mm的厚度的热轧材。
接着，在温度1000℃、1分钟的条件下对热轧材进行热处理(退火工序S03)。热处理后实施酸洗处理，然后实施冷轧(冷轧工序S04)，制作具有0.23mm的厚度的冷轧材。
对该冷轧材在温度800℃、2分钟的条件下实施脱碳退火(脱碳退火工序S05)。
在脱碳退火后的冷轧材料的两面涂布以氧化镁为主成分的退火分离剂(退火分离剂涂布工序S06)。将涂布了退火分离剂的冷轧材料以卷绕成线卷状的状态装入炉内，在温度1200℃下实施20小时的最终退火工序S07，制作表面形成了玻璃覆盖膜的钢板基体钢。
然后，在玻璃覆盖膜上涂布以磷酸铝为主成分的绝缘材，在温度850℃、1分钟的条件下进行烧粘并形成绝缘覆盖膜(绝缘覆盖膜形成工序S08)。
然后，使用激光法，将激光扫描间距(间隔PL)设定为3mm，将束直径在轧制方向X上设定为0.1mm、扫描方向上设定为0.3mm、扫描速度设定为30m/s，在钢板表面2a的板宽度方向Y上形成了多条槽平均深度D为20μm、平均槽宽度W为100μm、长宽比为0.2、第一角度θ为60°的各槽31、32……3n(槽加工工序S09)。槽加工工序S09之后，再次涂布以磷酸铝为主成分的绝缘材，在温度850℃、1分钟的条件下进行烧粘形成绝缘覆盖膜(绝缘覆盖膜再形成工序S10)，得到了方向性电磁钢板。
最终得到的上述方向性电磁钢板中的钢板(形成了槽的钢板)主要含有Si：3.0％。
各槽31、32……3n按照下述方式配置了多条：相对于板宽度方向Y的倾斜角度θ4为15°，将连接槽31的槽端31a与槽端31b的线和连接邻近槽31的槽32的槽端32a与槽端32b的线之间的间隔距离G设定为1mm，重叠部分为3mm，连接第一槽31的第二槽端31b和第二槽32的第一槽端32a的线段m的长度约为3.4mm，线段m相对于板宽度方向Y的角度θ5约为150°(参照图18)。在实施例1的方向性电磁钢板100的投影面上的槽纵向投影线LWP上，第二槽32的第一槽端32a位于比第一槽31的第二槽端31b更靠基准端部21a侧，并且具有重叠区域R。实施例1的槽组平均深度DA为20μm，重叠区域R内的合计槽深度的最小值为20μm，并且为0.5×DA以上。另外，在该板宽度方向Y上配置的多条槽在轧制方向X上按照以3mm的间距隔开的方式连续地形成。
准备了合计槽深度的最小值与实施例1不同的实施例2～实施例4。即，实施例2是重叠区域R上的合计槽深度的最小值为10μm的例子，实施例3是合计槽深度的最小值为15μm的例子，实施例4是合计槽深度的最小值为25μm的例子。
(比较例1)
在比较例1中，准备了按照无重叠区域R的方式配置了与实施例1的方向性电磁钢板100相同形状的槽的方向性电磁钢板。即，在板宽度方向Y上配置了多条槽平均深度D为20μm、平均槽宽度W为100μm、长宽比为0.2、第一角度θ为60°的槽，但在比较例1的方向性电磁钢板的投影面上的槽纵向投影线上按照未形成重叠区域R的方式进行了配置。在槽纵向投影线上，第一槽31的第二槽端31b比第二槽32的第一槽端32a更靠基准端部21a侧，连接第二槽32的第一槽端32a和第一槽31的第二槽端31b的线段的倾斜角度按照相对于槽长度方向L为直角并且相对于板宽度方向Y为75°的方式进行了配置。即，合计槽深度的最小值为0μm。
(比较例2)
在比较例2中，准备了与实施例1同样地使槽互相重叠地配置，重叠区域R内的合计槽深度的最小值低于0.5×DA的方向性电磁钢板。即，准备了槽组平均深度DA为20μm且重叠区域R内的合计槽深度的最小值为5μm的方向性电磁钢板作为比较例2。
从实施例1～4和比较例1、2的各方向性电磁钢板中准备了30片含有一条以上的槽的600mm见方的试验片。
根据上述轮廓的特定方法对实施例1和比较例1、2的槽的轮廓进行了特定。首先，使用非接触式激光测距仪(Keyence公司制VK-9700)对各实施例和比较例的槽测定了槽长度方向L的10条直线L1～L10上的二维高度分布。根据测定结果分别得到10个样式的槽的槽纵向断面的轮廓。由10个样式的槽纵向断面的轮廓分别算出槽平均深度D，并将槽平均深度D最深的槽纵向断面的轮廓抽出作为代表样式。将代表样式的槽平均深度D示于表1的槽深度D中。
对实施例1的多个槽组30分别测定了槽组平均深度DA、重叠区域R上的各点的合计槽深度。其结果是：实施例1的槽组平均深度DA为20μm，重叠区域R内的合计槽深度的最小值为20μm，均为0.5×DA以上。很明显，重叠区域R的合计槽深度的最小值和铁损有相关性，并且在实施例1中，当按照使合计深度的最小值达到10μm以上的方式来形成重叠区域R时，能够将铁损抑制在0.75W/kg以下。另外，将实施例1的槽3的第一角度θ为30°、45°时的情况与实施例1比较的结果是：如果构成槽组30的相邻的槽3之间重叠，并且合计深度的最小值为0.5×DA以上，则在槽3的第一角度θ为30°、45°、60°的情况下，铁损几乎没有发生变化。
将实施例1的30片试验片在最大磁通密度为1.7T、频率为50Hz的条件下进行了交流励磁，测定此时的铁损为W17/50(W/kg)并算出了平均值。对比较例1的30片试验片也同样地进行了测定，算出了铁损的平均值。实施例1的试验片的铁损的平均值为W17/50＝0.72(W/kg)，比较例1的试验片的铁损的平均值为W17/50＝0.80(W/kg)。该结果是：实施例1的方向性电磁钢板的铁损比比较例1的方向性电磁钢板优良。
对实施例1～4和比较例1、2的铁损改善进行了比较。比较结果示于表1中。
铁损改善的评价如下进行：测定了在进行实施例1～4和比较例1、2的槽加工之前的钢板(绝缘覆盖膜形成工序S08后的钢板)的铁损并将其设定为基准铁损，求出了相对于基准铁损的铁损的改善率。其结果是：铁损改善率在实施例2和实施例3中得到了良好的结果。另外，实施例1和实施例4中得到了铁损改善率为20％的非常高的结果。比较例1和比较例2比实施例1～4的方向性电磁钢板的铁损改善率低。
表1
(实施例5～18)
如下准备了方向性电磁钢板：使用激光法，将激光扫描间距(间隔PL)设定为3mm，将束直径在轧制方向X上设定为0.1mm、扫描方向上设定为0.3mm、扫描速度设定为30m/s，在钢板表面2a上形成了槽平均深度D、槽长度方向L的平均槽宽度W和第一角度θ如下表1所示的槽。另外，准备了形成了槽平均深度D、槽长度方向L的平均槽宽度W和第一角度θ如下表2所示的槽的方向性电磁钢板作为比较例。
有关槽横向方向Q的断面的轮廓，使用相同的非接触式激光测距仪，测定了槽横向方向Q的20条直线上的槽的二维高度分布。根据测定结果，得到20个样式的槽的槽横断面的轮廓。对于得到的这20个样式的槽横断面的轮廓测定了从钢板表面2a至槽的表面(轮廓上)的深度，算出了槽横向平均深度Ds。在槽横断面形状上抽取了两个槽横向平均深度为Ds×0.052的地点并测量了这两个地点间的距离作为槽宽度W。算出了由20个样式分别得到的槽宽度W的平均值作为平均槽宽度。将实施例5～18和比较例3～5中分别得到的方向性电磁钢板的平均槽宽度(单位μm)示于表2中。
表2
实施例5、6是仅满足上述实施方式中记载的式(1)和式(2)的关系的例子。实施例12～18是仅满足上述实施方式中记载的式(1)的关系的例子。实施例8和9是满足上述实施方式中记载的式(1)至式(4)的关系的例子。实施例7是满足上述实施方式中记载的式(1)、式(2)和式(4)的关系的例子。实施例10是满足上述实施方式中记载的式(1)、式(2)和式(3)的关系的例子。另外，比较例3～5中准备了不满足上述式(1)的方向性电磁钢板。
耐锈蚀性的评价如下进行：从上述实施例和比较例的各个方向性电磁钢板上采取包含一个槽的30mm见方的试验片，在温度维持为50℃、湿度维持为95％以上的室内将该试验片放置48小时，然后确认各个试验片上的生锈状况。有无生锈是通过目视来确认。此外，就耐锈蚀性而言，在温度为50℃和湿度为91％的气氛中将试验片放置1周，并根据其前后的试验片的重量变化来进行评价。如果生锈则试验片的重量增加，所以重量增加量越少的试验片，则判断为耐锈蚀性越好。具体而言，将重量增加量为1.0mg/m2以下的试验片的耐锈蚀性评价为“优良”，将重量增加量为5.0mg/m2以下的试验片的耐锈蚀性评价为“良”，将重量增加量超过10.0mg/m2的试验片的耐锈蚀性评价为“不良”。如表1所示，对实施例5～18的方向性电磁钢板的耐锈蚀性进行验证后的结果是，确认到：通过形成至少满足式(1)的槽，可以提高方向性电磁钢板的耐锈蚀性。
比较例3～5的耐锈蚀性的评价为不良。
实施例1～18中，钢板中的与槽接触的晶粒的粒径为5μm以上。
产业上利用的可能性
根据本发明的上述方案，可以改善在基体钢的表面形成了多条槽的方向性电磁钢板的铁损，并且能够提高耐锈蚀性，所以充分具有产业上的可利用性。
符号说明
1 方向性电磁钢板
2 钢板
2a 钢板表面
3 槽
X 轧制方向
Y 板宽度方向
Z 板厚方向
D 槽平均深度
DA 槽组平均深度
θ 第一角度
W 平均槽宽度
51 第一点
52 第二点
3E 槽端直线
30 槽组
31 第一槽
32 第二槽
31a 第一槽端
32b 第二槽端

Claims (6)

1.一种方向性电磁钢板，其包含具有形成有槽的钢板表面的钢板，所述槽在与轧制方向交叉的方向上延伸并且槽深度方向为板厚方向，其特征在于，
从所述板厚方向看所述钢板表面时，具有在板宽度方向上配置多条所述槽而构成的槽组，
构成所述槽组的所述槽按照在与所述轧制方向正交的投影面上与相邻的槽重叠的方式进行配置，
多个所述槽组在所述轧制方向上隔开间隔地进行配置，
在将所述钢板的所述板宽度方向的端部设定为基准端部、将所述槽组的多个所述槽中的相邻的槽按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽、第二槽、将构成所述槽组的各槽上的所述槽长度方向的两个槽端按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽端、第二槽端、在构成所述槽组的各槽上的槽长度方向的两个槽端部形成倾斜部、将在所述投影面上投影的所述第一槽的轮廓设定为第一槽纵向投影线、将在所述投影面上投影的所述第二槽的轮廓设定为第二槽纵向投影线、将构成所述槽组的多个所述槽的轮廓的平均深度以μm为单位设定为槽组平均深度DA、将在所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DA的所述第二槽纵向投影线上的点设定为第一点、将在所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DA的所述第一槽纵向投影线上的点设定为第二点时，
在所述投影面上，所述第二槽纵向投影线上的所述第一点与所述基准端部之间的距离比所述第一槽纵向投影线上的所述第二点与所述基准端部之间的距离短，
在所述第二槽的所述第一槽端与所述第一槽的所述第二槽端之间的重叠区域中，在到所述基准端部的距离相等的点之中，所述第一槽的所述第二槽端部区域处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度和所述第二槽的所述第一槽端部区域处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的合计深度为0.5×DA以上。
2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板，其特征在于，在将所述重叠区域包含的所述第一槽纵向投影线上的任意的点设定为P1、将在所述重叠区域包含的所述第二槽纵向投影线上的点之中的到所述基准端部的距离与所述点P1相等的点设定为P2时，
在所述重叠区域中，所述第一槽的从所述钢板表面到所述第一槽纵向投影线上的所述点P1为止的沿所述板厚方向上的深度和所述第二槽的从所述钢板表面到所述第二槽纵向投影线上的所述点P2为止的沿所述板厚方向上的深度的合计深度为0.5×DA以上。
3.根据权利要求1或2所述的方向性电磁钢板，其特征在于，所述钢板中与所述槽接触的晶粒的粒径为5μm以上。
4.一种方向性电磁钢板，其特征在于，其包含具有形成有槽的钢板表面的钢板，所述槽在与轧制方向交叉的方向上延伸并且槽深度方向为板厚方向，其中，
从所述板厚方向看所述钢板表面时，具有在板宽度方向上配置多条所述槽而构成的槽组，
构成所述槽组的所述槽按照在与所述轧制方向正交的投影面上与相邻的槽重叠的方式进行配置，
多个所述槽组在所述轧制方向上隔开间隔地进行配置，
在将所述钢板的所述板宽度方向的一个端部设定为基准端部、将所述槽组的多个所述槽中的相邻的槽按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽、第二槽、将构成所述槽组的各槽上的所述槽长度方向的两个槽端按照接近所述基准端部的顺序设定为第一槽端、第二槽端、在所述第一槽、所述第二槽各自的槽长度方向的两个槽端部形成倾斜部、将在所述投影面上投影的所述第一槽的轮廓设定为第一槽纵向投影线、将在所述投影面上投影的所述第二槽的轮廓设定为第二槽纵向投影线、将所述第一槽纵向投影线的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的平均值以μm为单位设定为第一槽平均深度DI、将所述第二槽纵向投影线的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的平均值以μm为单位设定为第二槽平均深度DII、将所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DII的点设定为第三点、将所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.05×DI的点设定为第四点时，
在所述投影面上，所述第二槽纵向投影线上的所述第三点与所述基准端部之间的距离La比所述第一槽纵向投影线上的所述第四点与所述基准端部之间的距离Lb短，
在所述第二槽的所述第一槽端与所述第一槽的所述第二槽端之间的重叠区域中，在与所述板厚方向平行的任何一条基准线上，所述第一槽处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度和所述第二槽处的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度的合计深度都为0.25×(DI+DII)以上。
5.根据权利要求4所述的方向性电磁钢板，其特征在于，在将所述第一槽纵向投影线的所述第二槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.95×DI的点设定为第五点、将所述第二槽纵向投影线的所述第一槽端上的距离所述钢板表面的沿所述板厚方向上的深度达到0.95×DII的点设定为第六点时，
所述第一槽纵向投影线上的所述第五点与所述基准端部之间的距离Lc比所述第二槽纵向投影线上的所述第六点与所述基准端部之间的距离Ld短。
6.根据权利要求4或5所述的方向性电磁钢板，其特征在于，所述钢板中与所述槽接触的晶粒的粒径为5μm以上。
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