CN113226617B - 方向性电磁钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明通过磁畴细化技术提供铁损极低的方向性电磁钢板。对于具有通过局部应变导入部而被细化的多个磁畴的方向性电磁钢板，在对该钢板沿轧制方向施加直流外部磁场时，对于在距离上述钢板的局部应变导入部侧的表面1.0mm的位置从上述局部应变导入部泄漏的磁通，使将总漏磁通强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值超过1.2。

Description

方向性电磁钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及适于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而被利用，要求其磁化特性优异，特别是要求铁损低。因此，使钢板中的二次再结晶晶粒在(110)[001]取向、所谓的高斯取向上高度一致、以及减少产品中的杂质是重要的。进而，由于结晶取向控制和杂质减少具有极限，所以开发了利用物理方法对钢板的表面导入磁通的不均匀性、将磁畴的宽度细化而进一步减少铁损的技术，即磁畴细化技术。
例如，在专利文献1中示出了如下技术：在0.23mm厚的钢板的一侧表面以槽宽度：300μm以下、槽深度：100μm以下的形式形成线状的槽，从而将在槽形成前为0.80W/kg以上的铁损W17/50减少到0.70W/kg以下。
另外，在专利文献2中示出了如下技术：对0.20mm厚的二次再结晶后的钢板照射等离子体电弧，从而将在照射前为0.80W/kg以上的铁损W17/50减少到0.65W/kg以下。
进而，在专利文献3中示出了如下技术：将被膜厚度与通过电子束照射而形成于钢板面的磁畴不连续部的平均宽度优化，得到铁损低且噪音小的变压器用材料。
上述磁畴细化技术利用了在应变导入部附近生成的磁极所产生的反磁场效果，因此为了增大该磁极量，在专利文献4中示出了增大局部应变的板厚方向深度。这里，提出了各种增大板厚方向的深度的方法，但是在从钢板一面导入时其深度有限，因此例如在专利文献5中提出了从钢板的两面导入应变的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平06－22179号公报
专利文献2：日本特开2011－246782号公报
专利文献3：日本特开2012－52230号公报
专利文献4：日本特开平11－279645号公报
专利文献5：日本特公平04－202627号公报
专利文献6：日本特公昭62－49322号公报
专利文献7：国际公开WO2013－0099160号
专利文献8：日本特开2015－4090号公报
专利文献9：日本特开平5－43944号公报
发明内容
如果应用上述的专利文献5的技术，则应变的导入深度大幅增大，可以期待铁损改善效果，但是为了在钢板的两面之间照射到同一位置，需要复杂的控制。另外，为了用一次通板同时完成钢板的背面和表面的照射，需要2套电子束的照射设备，因此导致成本增大。另一方面，如果从成本方面出发将照射设备设为1套，则需要使同一生产线两次通板，产生导致生产率大幅降低的问题。这些问题在从钢板的一侧导入应变的情况下当然不会发生，但是如专利文献4所记载的通过从钢板的一侧导入应变来增大磁极发生面积的技术来改善铁损是有限的。而且，现实是，达到预测今后还会加强的变压器的效率限制、或满足顾客要求的特性水平会越来越严格。
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于通过磁畴细化技术而提供铁损极低的方向性电磁钢板。
发明人等不是以往的“增大磁极发生面积来增大磁畴细化效果”的构思，而是进行了通过“同一面积中的磁极发生比例的增大”是否能够增大磁畴细化效果的研究。其结果是，作为使磁极发生比例变化的方法，想到通过调整聚焦而使光束直径最小的位置在钢板的板厚方向上变化。即，通过使能量最集中的地方在板厚方向上变化，从而使钢板内部的应变分布变化，调查此时与铁损的关系。具体而言，在通过电子束照射而对0.23mm厚的方向性电磁钢板(供试件)实施磁畴细化处理时，使光束直径最小的位置向板厚方向位移，调查伴随位移的各位置的电子束照射后的铁损。将各供试件的铁损改善量与光束直径最小的位置的关系示于图1。
应予说明，在电子束照射区域内，从照射装置的会聚线圈到钢板的距离根据与电子束的偏转方向对应的钢板内位置而不同。因此，如果以会聚电流值恒定的方式使光束偏转，则在钢板的板厚方向上光束直径最小的位置根据上述钢板内位置而变动。这里，将使会聚电流值动态变化的动态聚焦功能导入到照射装置，以在使光束偏转的范围内光束直径最小的钢板的板厚方向的位置(焦点位置)相同的方式进行调整。该光束直径最小的钢板的板厚方向的位置的调整通过变化会聚电流值来进行。除聚焦控制参数(这里为会聚电流值)以外的照射条件不变化，设为加速电压40kV、偏转速度24m/秒、照射线间隔10mm和停留点间隔0.32mm。光束的偏转模式不是以恒定速度均匀移动，而是重复移动·停留·移动·停留的模式。因此，上述偏转速度是将使光束移动的距离除以移动所需的总时间而得的平均值。光束电流为在钢板的表面上成为精准聚焦(just focus)的条件(焦点位置0mm)下铁损改善效果最高的8mA。另外，精准聚焦时的光束直径为300μm。
应予说明，在本说明书中，“光束直径最小”是指在光束直径为椭圆的情况下，其长轴最小。
以往，通常电子束以在钢板的表面上成为精准聚焦(光束直径最小)的方式进行调整。这里，如图1所示，在钢板的板厚方向上的光束直径最小的位置在离开钢板表面的上方(以下，也称为上聚焦，相当于图1中的负侧的位置)的情况下，与在钢板表面上成为精准聚焦(相当于图1中的位置0mm)的情况相比，铁损改善量减少。另一方面，在光束直径最小的位置在钢板表面内侧(以下，也称为下聚焦，相当于图1中的正侧的位置)的情况下，如果其位置为板厚内部，也就是在图1的情况下超过0mm且小于0.23mm，则显然铁损改善量增大。顺便说一下，如果将电子束进一步散焦到板厚以上的正侧的位置，则铁损改善量降低。
进而，对于铁损改善量比使钢板的表面上为精准聚焦的情况增大的样品，观察沿电子束照射分割主磁畴并呈线状延伸的闭合磁畴。即，使用克尔效应显微镜观察截面闭合磁畴的形状，测定闭合磁畴的深度和宽度。此时，结晶的(100)面成为观察面。这是因为如果观察面从(100)面偏离，则根据观察面所产生的表面磁极，容易出现其他的磁畴结构，不易观察所希望的闭合磁畴。
观察的结果是：对于闭合磁畴的深度和宽度，与使钢板的表面上为精准聚焦的样品的情况几乎相同。该结果表示导入的应变体积几乎相同。虽然在上述范围内下聚焦的样品中铁损改善量增大的原因还不明确，但是本发明人等认为是因为通过将集中能量的位置变更到钢板的表面内侧，从而钢板的同一体积内的应变分布发生变化。
根据以往的使用闭合磁畴的技术，不能根据上述光束直径最小位置而判定改善了铁损的钢板，因此对于改善了铁损的钢板，作为新的判定方法，进行了使用漏磁通的应变分布的解析。即，在施加“位于没有局部应变导入部的区域的磁畴的磁壁移动，但是位于有局部应变导入部的区域的磁畴的磁化方向不与易磁化轴方向平行的程度的大小的直流外部磁场”时，对从上述局部应变导入部泄漏的磁通进行调查。
这里，通过漏磁通进行应变分布的解析是基于以下的理由。即，如果将应变导入部视为局部磁性的不连续部，则应该存在由于该应变导入而泄漏的磁通，因此认为通过测定漏磁通，可以评价局部应变导入部的应变分布。
作为因该应变导入而泄漏的磁通的测定条件，优选在易磁化轴方向的外部磁场水平为如下的外部磁场水平：磁化方向与易磁化轴方向平行的磁畴的磁壁移动，并且局部应变导入部的磁畴的磁化方向不与易磁化轴方向平行的程度的外部磁场水平。应予说明，易磁化轴方向通常是钢板的轧制方向。如果是这样的条件，则在局部应变导入部中，因应变而产生的漏磁通量与因除此之外的原因而产生的漏磁通量之差(或因应变而产生的漏磁通与因局部应变导入部而产生的总漏磁通的比例)变大，可以准确地实施使用漏磁通的应变分布状态的评价。
另一方面，如果是比上述条件大的外部磁场水平，则也包含局部应变导入部的磁畴在内，几乎全部的磁畴在易磁化轴方向上对齐。即，由应变引起的不连续性被消除，由应变引起的漏磁通的量或比例大幅减少，因此难以准确地评价由应变导入引起的漏磁通量的信号。相反，如果过度降低外部磁场水平，则由应变以外引起的漏磁通量变得更小，但是由应变导入引起的漏磁通也变小，因此还是难以准确地进行评价。
由于上述的理由，设定成以“是磁化方向与易磁化轴方向平行的磁畴的磁壁移动、局部应变导入部的磁畴的磁化方向不与易磁化轴方向平行的程度的外部磁场水平，因此，在局部应变导入部中，因应变而产生的漏磁通的比率为最大的条件”进行漏磁通的测定。而且，对“因应变而产生的漏磁通的比率为最大的条件”进行了各种研究，结果确认了以下内容。即，首先，一边变化直流磁场，一边测量应变导入部的磁通信号(总漏磁通的强度水平)；接下来，在进行去应力退火而除去导入应变的状态下，再次一边变化直流磁场，一边测定除去应变的区域的磁通信号(因应变以外的原因而产生的漏磁通的强度水平)；然后，计算应变除去前后的磁通的信号强度比(除去前/除去后)。该磁通信号比(信号强度比)为最大的条件是在局部应变导入部中因应变而产生的漏磁通的强度水平与总漏磁通的强度水平的比率为最大的条件，确认了可以以最高精度评价因应变而泄漏的磁通。
换言之，上述条件也可以说是在局部应变导入部中总漏磁通的强度水平与因应变以外的原因而产生的漏磁通的强度水平的比率为最大的条件。
其结果，想到了在距离钢板的局部应变导入部侧的表面1.0mm的位置，将因应变而产生的漏磁通水平与在局部应变导入部产生的总漏磁通水平的比例为最大的条件下的信号强度比作为指标。
另外，以下示出用于求出上述信号强度水平的一个具体例子。
即，对导入局部应变的方向性电磁钢板在钢板的轧制方向施加10～1000AT的外部磁场，将磁阻型高灵敏度传感器(Micro Magnetics STJ-240IC)配置于距离钢板的表面1.0mm的位置，与方向性电磁钢板相对地以10mm/秒、取样频率100Hz使磁化器和磁传感器移动·扫描的同时实施漏磁通的测定。
这里的测定区域是在轧制方向(RD)上200mm×在与轧制正交方向(TD)上80mm。取样间距为在轧制方向上0.1mm内2000点、在轧制正交方向上1mm间距内81点。使用1Hz的高通滤波器、10Hz的低通滤波器，使用放大器将信号增幅到1000倍。
将得到的漏磁通的测定结果在易磁化轴方向上进行FFT运算，以该FFT运算结果中的复数为绝对值，将该绝对值除以1024而得的值作为信号强度水平。
应予说明，由于只有2000点的数据，因此，对于FFT运算时不足的48点，输入了0。由于在TD方向上测定了81条线，所以将从所有线的测定结果求出的平均值作为最终的漏磁通的信号强度水平。横轴的频率变换为波长(扫描速度/FFT频率：mm)。
即，FFT的信号强度水平由相对于波长变化的形式表示，但是在与光束照射的线间隔对应的波长中，将成为峰的信号强度水平作为本发明中规定的“漏磁通的强度水平”。在电子束照射部(局部应变导入部)中，由于应变的影响磁通不易通过，因此在局部应变导入部中漏磁通的信号强度水平增加。
对于以线间隔5mm照射电子束的样品，将漏磁通强度水平的测定结果示于图2A。从图2A可知，在线间隔(波长)5mm附近出现峰A。在导入局部应变的范围的漏磁通中包含由应变引起的漏磁通和由除此之外引起的漏磁通这两者。如上所述，在数据不足的48点中输入0的情况下，峰不准确地出现在5mm的位置，因此可以将5mm附近的峰A判断为由局部应变导入部引起的峰。最终，在去应力退火后进行相同的测定，如果5mm附近的峰消失，则可以确认该峰A为由局部应变导入部引起的峰。将去应力退火后的漏磁通强度的测定结果示于图2B。由于峰从图2B的波长5mm附近消失，所以可以判断在图2A的波长5mm附近确认到的峰A是表示由应变引起的漏磁通的峰。应予说明，在去应力退火前确认到峰A的波长位置的去应力退火后的信号强度水平B是因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平。
将外部磁场与漏磁通的强度水平比A/B(去应力退火前的总漏磁通的信号强度水平A/去应力退火后的因应变以外的原因而泄漏的磁通的信号强度水平B，以下，有时简称为“信号强度比”)的关系的一个例子示于图3。从图3确认了在全部样品中，在外部磁场为200AT的附近，信号强度比A/B最大。因此，这里使用施加了200AT的外部磁场的数据，评价导入到钢板的应变状态与铁损的关系。
进而，将相对于电子束直径最小的位置的、铁损改善量与图3所示的信号强度比A/B的关系示于图4。作为因应变以外而泄漏的磁通的强度水平，采用如下的信号强度水平：在以800℃×3小时、Ar气氛进行退火而除去应变的状态下再次进行信号测定·解析，与光束照射的线间隔对应的波长的信号强度水平。如图4所示，在与照射线间隔对应的波长的去应力退火前后的信号强度比A/B(图中的三角曲线)与铁损改善量(图中的圆曲线)之间确认到非常好的相关性。特别是，将电子束直径最小的位置0mm附近的信号强度比A/B和铁损改善量的详细示于图5，表明通过在信号强度比超过1.2的位置进行处理，可以改善铁损，该铁损改善量超过以前的在精准聚焦(光束直径最小的位置为0mm)处理的情况的铁损改善量。
在本发明中，由于根据信号强度比A/B而规定应变分布，所以在测定时，例如可以遵守以下的步骤，详细的测定条件是任意的。
i)施加直流磁场，使用磁阻型传感器测定漏磁通
ii)将漏磁通的测定结果在易磁化轴方向上进行FFT运算，求出振幅iii)将频率变换为波长
iv)在与照射线间隔对应的波长中，将成为峰的信号强度水平(振幅)用于评价。
对于距离钢板表面的位置，即使不是1.0mm也可以进行评价，但是随着与钢板表面的距离变大，传感器的灵敏度降低，随着与钢板表面的距离变窄，距离控制变得困难，因此设为以1.0mm的距离进行评价。另外，即使不是反映应变导入状态的磁通信号与不反映应变导入状态的磁通噪音的比率为最大的条件也可以进行评价，但是测定精度降低，因此从提高测定精度的观点出发，选定了比率为最大的条件。
接着，在用激光束照射来实施磁畴细化处理时，对于与上述图1同样的结果，示于图6。应予说明，激光束的焦点的位置通过调整激光聚光透镜与钢板的距离而变化。激光使用单模光纤激光器，设为扫描速度10m/秒、照射线间隔10mm。精准聚焦时的光束直径为50μm。激光束功率发生各种变化，使用在钢板的表面上成为精准聚焦的条件下铁损改善效果最高的100W。
在利用激光束照射而形成局部应变导入部的情况下，也显示出与基于电子束照射的情况同样的倾向。也就是说，在光束直径最小的位置偏离到钢板表面上方(上聚焦)的情况下，与调整成在钢板表面上成为精准聚焦的位置0mm的情况相比，铁损改善量减少。另一方面，在光束直径最小的位置位于钢板表面内侧(下聚焦)的情况下，其位置为板厚内部，也就是说，如果在图6的情况下超过0mm且小于0.23mm，则铁损改善量增大，在将激光束进一步散焦到板厚以上的正侧的位置的情况下，铁损改善量降低。但是，在激光束直径最小的位置超过0mm且小于0.23mm的范围内确认到的铁损改善量的绝对值比使用电子束照射的情况小。该原因还未明确。但是，本发明人等认为电子束和激光束对钢板内部的侵入能力大不相同，电子束的侵入能力高，由于这样的特征，因此电子束照射可以更大地变更应变分布。
本发明立足于上述见解，本发明的要旨构成如下。
1.一种方向性电磁钢板，是具有通过局部应变导入部而被细化的多个磁畴的方向性电磁钢板，
在对该钢板沿轧制方向施加直流外部磁场时，对于在距离上述钢板的局部应变导入部侧的表面1.0mm的位置从上述局部应变导入部泄漏的磁通，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值超过1.2。
2.根据上述1所述的方向性电磁钢板，其中，磁通密度B8为1.94T以上。
3.一种方向性电磁钢板的制造方法，是上述1或2所述的方向性电磁钢板的制造方法，在对经过了最终退火的方向性电磁钢板的表面实施基于电子束照射的磁畴细化处理时，进行上述电子束的聚焦调整，使上述电子束的光束直径在整个照射宽度上最小的位置为上述钢板的表面内侧。
4.一种方向性电磁钢板的制造方法，是上述1或2所述的方向性电磁钢板的制造方法，在对经过了最终退火的方向性电磁钢板的表面实施基于激光束照射的磁畴细化处理时，进行上述激光束的聚焦调整，使上述激光束的光束直径在整个照射宽度上最小的位置为上述钢板的表面内侧。
5.根据上述3或4所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，将上述光束直径最小的位置设定为从上述钢板的局部应变导入部侧的表面内侧到板厚中心的区域。
根据本发明，通过适当地控制通过测定漏磁通而得到的信号强度比，能够得到更高的磁畴细化效果，能够得到铁损更低的方向性电磁钢板。因此，使用该方向性电磁钢板作为铁芯的变压器可以实现高的能量使用效率，因此产业上有用。
附图说明
图1是表示铁损改善量与电子束直径为最小的位置的关系的图表。
图2A是表示去应力退火前的漏磁通的测定结果的一个例子的图表。
图2B是表示去应力退火后的漏磁通的测定结果的一个例子的图表。
图3是表示外部磁场与漏磁通的强度水平比的关系的一个例子的图表。
图4是表示相对于电子束直径最小的位置的、铁损改善量与漏磁通的强度水平比的关系的图表。
图5是表示电子束直径最小的位置0mm附近的漏磁通的强度水平比和铁损改善量的详细的图表。
图6是表示铁损改善量与激光束直径最小的位置的关系的图表。
图7A是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
图7B是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
图7C是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
图7D是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
图7E是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
图7F是表示焦点位置相对于宽度方向位置的图案的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的方向性电磁钢板及其制造方法进行具体说明。
[方向性电磁钢板]
本发明的方向性电磁钢板具有通过局部应变导入部而被细化的多个磁畴。这里，在沿本发明的方向性电磁钢板的轧制方向施加直流外部磁场的情况下，磁通从局部应变导入部泄漏。而且，其特征在于，对于该漏磁通，在距离钢板的局部应变导入部侧的表面1.0mm的位置，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值超过1.2。
本发明的方向性电磁钢板例如可以根据本发明的方向性电磁钢板的制造方法而得到。
作为实施磁畴细化处理的方向性电磁钢板，不特别限定。如果是以往已知的方向性电磁钢板，则例如无论使用或不使用抑制剂成分等，都可以很好地使用。钢板可以形成有绝缘被膜，没有绝缘被膜也没问题。其中，从减少铁损的观点出发，优选使用具有含有2.0质量％～8.0质量％范围的Si的成分组成的钢板。另外，从通板性的观点出发，更优选使用具有含有2.5质量％～4.5质量％范围的Si的成分组成的钢板。方向性电磁钢板的厚度在工业上优选为0.10mm以上，优选为0.35mm以下，优选为0.10mm～0.35mm左右。
另外，在磁畴细化处理前的粗磁畴的钢板中，为了磁畴细化，需要更多的磁极生成，有时用以往技术不能得到充分的铁损改善效果。因此，例如，使用磁畴细化处理前的粗磁畴的钢板的情况下，能够更大地得到通过应用根据本说明书的方法而带来的进一步的铁损改善效果。磁畴细化处理前的磁畴更粗是指磁通密度更高，本说明书所记载的方法更好地适用于磁通密度B8为1.94T以上的钢板。
[方向性电磁钢板的制造方法]
本发明的方向性电磁钢板的制造方法是制造上述本发明的方向性电磁钢板的方法，具有与上述本发明的方向性电磁钢板的特征同样的特征。另外，在本发明的方向性电磁钢板的制造方法中，对经过了最终退火的方向性电磁钢板的表面照射电子束或激光束来实施磁畴细化处理。这里，其特征在于，在磁畴细化处理时，以将光束直径在整个照射宽度上最小的位置设为钢板的表面内侧的方式进行光束的聚焦调整。
[局部应变导入工序]
局部导入应变的方法可以应用基于电子束、激光束的方法。但是，如上述的本发明人等的实验，更优选使用铁损改善等效果更高的电子束。这里，在形成局部应变导入部时，将在整个照射宽度上光束直径为最小的位置(焦点位置)设定为钢板表面内侧是重要的。更优选将该焦点位置调整到从钢板的局部应变导入部侧的表面(照射面)内侧到板厚中心的位置。焦点位置的调整方法不特别限定，在电子束照射的情况下，优选应用动态聚焦控制来调整会聚电流。在激光照射的情况下，优选调整激光聚光透镜的高度(与钢板表面的距离)。通过将焦点位置设定到钢板表面内侧而铁损改善效果提高的理由还不清楚，但是本发明人等认为是因为即使闭合磁畴体积(局部应变导入部的体积)相同，局部应变导入部的钢板内部的应变分布也变化，其结果是磁极的生成比例增加。磁畴细化处理时的除上述以外的条件不特别限定，但是照射方向优选横切钢板的轧制方向的方向，更优选相对于轧制方向60°～90°的方向，进一步优选90°的方向(板宽度方向)。另外，照射距离在轧制方向上优选3mm以上，优选15mm以下，更优选3mm～15mm左右的距离。在使用电子束的情况下，加速电压优选10kV以上，优选200kV以下，更优选10～200kV；光束电流优选0.1mA以上，优选100mA以下，更优选0.1～100mA；光束直径优选0.01mm以上，优选0.3mm以下，更优选0.01～0.3mm。在使用激光束的情况下，每单位长度的热量优选5J/m以上，优选100J/m以下，更优选5～100J/m左右；点径优选0.01mm以上，优选0.3mm以下，更优选0.01～0.3mm左右。
本发明的制造方法的特征即将焦点位置控制在规定的位置是指对钢板的表面进行散焦。报告了一些散焦的技术。例如，专利文献6(日本特公昭62－49322号公报)、专利文献7(WO2013－0099160)、专利文献8(日本特开2015－4090号公报)、专利文献9(日本特开平5－43944号公报)。接下来，对这些技术与本发明的差异进行叙述。
首先，在专利文献9中记载了基于电子束的磁畴细化技术，为以下内容：不应用动态聚焦技术，将焦点设定得远离钢板表面。如果看专利文献9的实施例，则焦点设定位置一部分不是在钢板内部，而是被设定在钢板外，与本发明的内容明显不同。
另外，在专利文献6中，记载了基于激光的磁畴细化技术，是进行散焦而抑制皮膜剥离的技术。在本发明中，在下聚焦侧进行散焦是重要的，但是在专利文献6中没有区别上聚焦和下聚焦，没有启示在下聚焦侧的微小区域中存在铁损进一步改善的区域。另外，专利文献6的技术是减少应变导入量而将铁损的牺牲抑制最小，并且减少对被膜的损伤的内容，并非进一步减少铁损。
进而，专利文献7和专利文献8所记载的技术以变压器的噪音特性改善、构建因素改善为目的，对于本发明中作为目的的材料铁损的进一步的改善，没有提及。即使看专利文献7和专利文献8的实施例，也没有区别上聚焦和下聚焦，也没有关于散焦的程度的具体的记述。
[局部应变导入部的评价参数]
用以往的应变评价中采用的闭合磁畴的深度和宽度评价，不能评价本发明的方向性电磁钢板中所预期的应变分布状态。为了确定本发明的方向性电磁钢板的应变状态，使用上述漏磁通的评价方法是有效的。具体而言，是以下方法：利用磁化器在钢板内部通过磁通，由于应变的影响而磁通不易通过因而磁通在钢板表面的上方泄漏，用磁传感器测量该磁通。将该测量数据在易磁化轴方向进行FFT运算，将FFT运算结果的复数以绝对值表示，作为漏磁通的信号强度水平(总漏磁通的强度水平)。在该信号强度水平中不仅包含由应变引起的漏磁通，也包含由其他因素引起的漏磁通。因此，在应变评价中，不使用上述信号强度水平本身，而是使用信号强度比(总漏磁通的强度水平/因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平的比)。如上所述，如果得到的信号强度比(漏磁通的强度水平比)超过1.2，则得到非常好的铁损特性。优选地，信号强度比为2.5倍以上，为3.0倍以上，为4.0倍以上。
实施例1
接下来，基于实施例具体地说明本发明。以下的实施例示出本发明的优选的一个例子，本发明不受该实施例限定。本发明的实施方式可以在适合本发明的主旨的范围内适当地变更，它们都包含在本发明的技术范围内。
将具有含有表1所示的成分、剩余部分为Fe和不可避免的杂质的组成的钢板坯(钢No.A、B)通过连续铸造进行制造，加热到1400℃后，通过热轧而制成板厚：2.6mm的热轧板后，在950℃实施10秒的热轧板退火。接着，通过冷轧制成中间板厚：0.80mm，在氧化度PH2O/PH2＝0.35、温度：1070℃、时间：200秒的条件下实施中间退火。之后，通过基于盐酸的酸洗而除去表面的底垢(subscale)后，再次实施冷轧，制成板厚：0.22mm的冷轧板。
接着，实施在均热温度860℃保持30秒的脱碳退火，之后，涂覆以MgO为主要成分的退火分离剂，在1220℃、20小时的条件下实施以二次再结晶·镁橄榄石被膜形成和纯化为目的的最终退火。然后，在除去未反应的退火分离剂后，涂覆由50％的胶体二氧化硅和磷酸铝构成的涂敷液，实施也兼作平坦化退火的张力涂层的烧结处理(烧结温度850℃)。之后，在钢板的单面实施与轧制方向正交地照射电子束或激光束的磁畴细化处理。电子束和激光束的照射条件根据表2，如表2所示地调节光束直径在整个照射宽度上最小的位置。
将铁损、磁通密度和信号强度比(对于从局部应变导入部泄漏的磁通，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值)的评价结果示于表2。如表2所示，将条件No.4～8与No.14～18以及No.24～28与No.34～38进行比较，可知无论是哪种应变导入方法，使用磁通密度高的方向性电磁钢板时，在相同焦点位置的相对于焦点位置0mm的铁损改善都非常大。
如果将电子束照射的条件No.4、5、6、7(钢No.A)、No.14、15、16、17(钢No.B)与激光束照射的条件No.24、25、26、27(钢No.A)、No.34、35、36、37(钢No.B)按钢种进行比较，则可知两者都在本发明范围内，但是在相同的钢种中，电子束照射的样品的信号强度较大，铁损改善效果也是电子束材料较大。另一方面，可知在包含使焦点位置与照射面上一致的条件(焦点位置0mm)在内的本发明范围外的比较例中，铁损大于发明例。
[表1]
表1
Figure GDA0003145128490000131
[表2】
表2
Figure GDA0003145128490000132
信号强度比：对于从局部应变导入部泄漏的磁通，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值
焦点位置：光束直径在整个照射宽度上最小的位置
实施例2
将具有含有表1的钢No.A所示的成分、剩余部分为Fe和不可避免的杂质的组成的钢板坯通过连续铸造进行制造，加热到1400℃后，通过热轧而制成板厚：2.4mm的热轧板后，在1000℃实施30秒的热轧板退火。接着，通过冷轧而制成中间板厚：1.0mm，在氧化度PH2O/PH2＝0.30、温度：1050℃、时间：30秒的条件下实施中间退火。之后，通过基于盐酸的酸洗而除去表面的底垢后，再次实施冷轧，制成板厚：0.27mm的冷轧板。
接着，实施在均热温度820℃保持120秒的脱碳退火，之后，涂覆以MgO为主要成分的退火分离剂，在1180℃、50小时的条件下实施以二次再结晶·镁橄榄石被膜形成和纯化为目的的最终退火。然后，在除去未反应的退火分离剂后，涂覆由50％的胶体二氧化硅和磷酸铝构成的涂敷液，实施也兼作平坦化退火的张力涂层的烧结处理(烧结温度880℃)。之后，在钢板的单面实施与轧制方向正交地照射电子束的磁畴细化处理。焦点位置通过连续变化聚焦线圈而在钢板的板宽度方向上变化。将焦点位置相对于宽度方向位置的图案1～6示于图7A～图7F。其他的电子束照射条件如表3所述。应予说明，评价样品从整个照射宽度采取。
将得到的评价结果(铁损、磁通密度和信号强度比)示于表3。可知在钢板的整个板宽度方向上焦点位置超过0且信号强度比超过1.2的本发明范围内的图案No.2和5中，得到了良好的铁损特性。另一方面，可知即使在钢板的板宽度方向上部分地焦点位置为0以下或信号强度比为1.2以下的本发明范围外的图案No.1、3、4、6中，铁损变大。
[表3]
表3
Figure GDA0003145128490000141
信号强度比：对于从局部应变导入部泄漏的磁通，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值
焦点位置：光束直径在整个照射宽度上最小的位置。

Claims (5)

1.一种方向性电磁钢板，是具有通过局部应变导入部而被细化的多个磁畴的方向性电磁钢板，
在对该钢板沿轧制方向施加直流外部磁场时，对于在距离所述钢板的局部应变导入部侧的表面1.0mm的位置从所述局部应变导入部泄漏的磁通，将总漏磁通的强度水平除以因应变以外的原因而泄漏的磁通的强度水平而得的值超过1.2。
2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板，其中，磁通密度B8为1.94T以上。
3.一种方向性电磁钢板的制造方法，是权利要求1或2所述的方向性电磁钢板的制造方法，在经过了最终退火的方向性电磁钢板的表面实施基于电子束照射的磁畴细化处理时，进行所述电子束的聚焦调整，使所述电子束的光束直径在整个照射宽度上最小的位置为所述钢板的表面内侧，
所述表面内侧是从所述方向性电磁钢板的表面起的钢板内侧。
4.一种方向性电磁钢板的制造方法，是权利要求1或2所述的方向性电磁钢板的制造方法，在经过了最终退火的方向性电磁钢板的表面实施基于激光束照射的磁畴细化处理时，进行所述激光束的聚焦调整，使所述激光束的光束直径在整个照射宽度上最小的位置为所述钢板的表面内侧，
所述表面内侧是从所述方向性电磁钢板的表面起的钢板内侧。
5.根据权利要求3或4所述的方向性电磁钢板的制造方法，其中，将所述光束直径最小的位置设定为从所述钢板的局部应变导入部侧的表面内侧到板厚中心的区域，
所述表面内侧是从所述方向性电磁钢板的表面起的钢板内侧。
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