CN117222757A - 取向电工钢板及其磁畴细化方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括：在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个线状变形部，变形部之间的间距在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,所述变形部之间的间距存在不同的至少两个区域。[式1]Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T))。

Description

取向电工钢板及其磁畴细化方法
技术领域
本发明的一个实施例涉及取向电工钢板及其磁畴细化方法。更具体地，本发明的一个实施例涉及一种取向电工钢板及其磁畴细化方法，通过变压器运行区间的磁通密度中铁损优异。
背景技术
取向电工钢板用作电磁感应变压器的铁芯材料，这些变压器用于50/60Hz交流电，这些变压器可以通过降低空载损耗来最大限度地提高变压器的效率。
为了降低变压器的空载损耗，优选使用变压器工作区域的磁通密度中的铁损优异的电磁钢板。
取向电工钢板是指含有大量Si，可熔炼、铸造、热轧、冷轧及退火工艺二次再结晶的晶粒沿轧制方向排列成高斯(Goss){110}<001>取向织构的功能性钢板。
取向电工钢板的磁化特性在微观上由磁畴移动和旋转过程中发生的磁化难易程度决定。具体地，通过在钢板产品的二次晶粒中的存在的180角度磁畴(Basic MagneticDomain)的形状决定。
取向电工钢板磁畴细化技术是通过激光、等离子、刻蚀等方法在钢板表面形成槽，形成自由表面(Free surface)。当在钢板表面进一步形成绝缘涂层以在轧制方向施加张力时，由于凹槽的形成，发生静磁能量(Magnetostatic Energy)减少的静磁效应。为了尽量减少这种情况，通过减小施加磁场时二次晶粒中的180°磁畴宽度，最终改善铁损特性。
因此，经过磁畴细化处理的取向电工钢板改善了铁损特性，广泛用作变压器的铁芯材料。
如此，磁畴细化技术就在钢板表面形成凹槽，通过自由表面获得静磁效应。但槽深相同时，这种静磁效应由高斯(Goss)织构的取向比和二次再结晶的尺寸决定的，这些高斯(Goss)织构的取向比和二次再结晶的尺寸根据电工钢板的制造工艺条件而变化。
另外，在电工钢板的制造过程中，形成二次再结晶的最终高温退火通常在卷材成卷的间歇炉中进行。由于这些卷材尺寸较大，因此卷材所在位置(即内部、中间和表面)的最终高温退火条件是不同的。因此，在进行最终高温退火后，根据最终卷材的位置，二次再结晶晶粒的方向和尺寸不可避免地会出现差异。
因此，即使在槽深度相同的条件下，根据卷材的宽度/长度方向的二次再结晶晶粒尺寸和取向的差异，也会根据槽的扫描线间距和角度的变化而改变铁损值。在二次再结晶之后或之前形成的槽，需要在钢板宽度方向上形成不同扫描线间距和角度的槽。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种取向电工钢板及其磁畴细化方法。具体地，本发明的目的在于提供一种根据二次再结晶的尺寸和取向来调整磁畴细化的激光照射条件，从而铁损改善率提高的取向性电工钢板及其磁畴细化方法。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个线状变形部，变形部之间的间距在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,所述变形部之间的间距存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2。
[式2]
(0.20×Ks)+1.0≤DG≤(0.36×Ks)+4.3
在钢板的宽度方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部之间的间距。
在钢板的轧制方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部之间的间距。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个变形部，所述变形部和轧制垂直方向的角度在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
所述敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3。
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5
在钢板的宽度方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部和轧制垂直方向的角度。
在钢板的轧制方向上分成区段，根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部和轧制垂直方向的角度。
所述变形部包括临时磁畴变形部、永久磁畴变形部或它们的组合。
所述变形部包括永久磁畴变形部，永久磁畴变形部的深度为10μm至30μm。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括，测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部之间的间距以形成变形部的步骤；变形部形成为变形部之间的间距存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2。
[式2]
(0.20×Ks)+1.0≤DG≤(0.36×Ks)+4.3
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括，测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部和轧制垂直方向的角度以形成变形部的步骤；变形部形成为所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3。
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5
测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤包括：对钢板表面施加磁力使其磁化的步骤；检测由晶界产生的漏磁通的步骤；以及通过计算所检测的漏磁通来测量晶粒粒径的步骤。
钢板的磁通密度可以通过连续磁通密度测量计改变钢板的宽度方向和长度方向的磁通密度来测量。
形成变形部的步骤可以包括：通过向钢板照射激光、电子束和等离子体中的至少一种来去除用于防止表面蚀刻的涂层溶液的步骤；使用酸进行蚀刻的步骤；或者，进行粒子碰撞的步骤。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包括，Si；2.0至6.5重量％，和余量的Fe和不可避免的杂质。
通过最终的高温退火，在表面形成镁橄榄石层，内部形成二次再结晶。所述钢板的铁损敏感性指数(Ks)值为0.9～3.2，其由二次再结晶的尺寸和磁通密度按照下式(1)确定，在与轧制方向交叉的方向上对钢板表面照射激光通过照射，形成深度为10～35μm的槽。
0.9≤(0.7Ds+0.3B)/10≤3.2 (1)
(在这里，Ds：二次再结晶晶粒粒径(mm)，B：二次再结晶结束后的钢板的磁通密度)。
与轧制方向交叉形成的槽可以是点状的连续槽，也可以是不连续的槽。另外，与轧制方向交叉形成的槽是连续或不连续地形成的线状槽，所述线状槽可以在钢板的宽度方向上被分割为至少两个以上。
点状或线状槽可以具有2.0至4.5mm的照射间距和0至5°范围内的照射角度。
可以使用纳秒、皮秒或飞秒激光中的任一种作为脉冲激光，并且最大扫描速度以50m/s以下来形成点状或线状槽。
以重量％计，所述取向电工钢板包含C；0.10％以下(0％除外)、Mn；0.005至1.0％，Nb+V+Ti；0.05％以下(0％除外)，Cr+Sn；0.8％以下(0％除外)，Al；3.0％以下(0％除外)，P+S；0.09％以下(0％除外)，满足式Sn％+Sb％-0.7Cr％≤0.07，并且还可以包括总和为0.5％以下(0％除外)的稀土类和其他杂质。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括，加热板坯后，进行热轧和冷轧，制得冷轧钢板的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：2.0至6.5重量％和余量的Fe和不可避免的杂质；
在钢板表面形成氧化层的脱碳和/或氮化步骤(或一次再结晶退火步骤)，其中，在700至900℃温度下，控制气氛气体的露点温度为40至70℃、表面Fe2SiO4/SiO2比为0.5～3.0；
在钢板表面涂覆含有MgO的退火分离剂的步骤；
在钢板表面形成镁橄榄石层，在钢板内部形成二次再结晶的最终高温退火步骤(或二次再结晶退火步骤)；
测量形成有二次再结晶的钢板的二次再结晶的尺寸和磁通密度，以计算由下述式(1)定义的钢板的敏感指数(Ks)值的步骤；
通过确定对应于敏感指数(Ks)的变形部分之间的间距来形成变形部的步骤；
用胶体二氧化硅和金属磷酸盐的单独或组合绝缘涂料溶液在形成有槽的钢板进行绝缘而形成绝缘涂层的步骤。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
可以在形成变形部的步骤中形成凹槽，并且所形成的凹槽可以具有连续或不连续的点状形状。
在形成变形部的步骤中形成的槽可以连续地或不连续地形成线状槽，并且所述线状槽可以在钢板的宽度方向上可被分成两个以上。
在形成变形部的步骤中形成的点状或线状槽可以具有2.0至4.5mm的照射间距和0至5°范围内的照射角度。
在形成所述变形部的步骤中，可以照射激光，所述激光为输出功率为30W以上的脉冲激光，可以使用纳秒、皮秒或飞秒激光中的任一种。
这种激光扫描速度最大可以50m/s以下。
形成变形部的步骤和形成绝缘涂层步骤之间可进一步包括：平坦化退火步骤，或者一次绝缘涂覆步骤或仅校正形状的二次再结晶完成步骤中的任意一个以上的中间步骤。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法中使用的钢板，以重量％计，所述钢板包含C；0.10％以下(0％除外)、Mn；0.005至1.0％，Nb+V+Ti；0.05％以下(0％除外)，Cr+Sn；0.8％以下(0％除外)，Al；3.0％以下(0％除外)，P+S；0.09％以下(0％除外)，满足式Sn％+Sb％-0.7Cr％≤0.07，并且还可以包括总和为0.5％以下(0％除外)的稀土类和其他杂质。
(三)有益效果
根据本发明的一个实施例，通过调整激光扫描条件，在最终高温退火钢板表面形成线状槽，根据二次再结晶的粒径和织构集中度的程度的磁通密度值导出铁损敏感指数。通过在最佳铁损敏感指数范围内，控制激光照射间距和照射角度能够确保高的铁损改善效果。
另外，根据本发明的取向电工钢板的磁畴细化方法，最终高温退火后，根据钢板长度、二次再结晶晶粒粒径和磁通密度值，控制照射间距和角度，可以制造具有优良铁损改善特性的取向电工钢板。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图2是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图3是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图4是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图5是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图6是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图7是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图8是根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的轧制面(ND面)的模式图。
图9和10是根据本发明的一个实施例的说明晶粒粒径的的测定方法的模式图。
图11和12是根据本发明的一个实施例的方法测定晶粒粒径的测定结果。
具体实施方式
本文中第一、第二、第三等词汇用于描述各部分、成分、区域、层和/或段，但这些部分、成分、区域、层和/或段不应该被这些词汇限制。这些词汇仅用于区分某一部分、成分、区域、层和/或段与另一部分、成分、区域、层和/或段。因此，在不脱离本发明的范围内，下面描述的第一部分、成分、区域、层和/或段也可以被描述为第二部分、成分、区域、层和/或段。
本文所使用的术语只是出于描述特定实施例，并不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文所使用的单数形式也意在包括复数形式。在说明书中使用的“包括”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。
如果某一部分被描述为在另一个部分之上，则可以直接在另一个部分上面或者其间存在其他部分。当某一部分被描述为直接在另一个部分上面时，其间不存在其他部分。
虽然没有另作定义，但是本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同。对于辞典中定义的术语，应该被解释为具有与相关技术文献和本文中公开的内容一致的意思，而不应该以理想化或过于正式的含义来解释它们的意思。
下面详细描述本发明的实施例，以使本发明所属领域的普通技术人员容易实施本发明。然而，本发明能够以各种不同方式实施，并不限于本文所述的实施例。
在本发明的一个实施例中，本发明的一个目的是通过对应于由钢板的晶粒粒径和磁通密度计算得到的敏感指数(Ks)，调整变形部的间距和/或变形部和轧制垂直方向的角度来提高磁性。
就取向电工钢板而言，制造工艺非常复杂，具有多种控制晶粒粒径和磁通密度的因素。理想情况下，优选为在取向电工钢板的整个长度上形成相同晶粒粒径的晶粒并均匀地控制磁通密度。但实际上，在宽度方向(TD方向)上以及钢板的轧制方向(RD方向)，发生较多的晶粒粒径和磁通密度偏差。
传统上，在现实中尽管存在这些晶粒粒径偏差，但是机械施加等间距的变形部件。在本发明的一实施例中，对应于由晶粒粒径和磁通密度计算出的敏感指数(Ks)，通过改变变形部分之间的间距和/或变形部与轧制垂直方向的的角度，即使晶粒粒径和磁通密度存在偏差，也全面可提高电工钢板的磁性能。
图1至图3中示出根据本发明的一个实施例进行磁畴细化的取向电工钢板100的模式图。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板100的表面，包括多个随着轧制方向形成的变形部20。
所述变形部20之间的间距在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,所述变形部20之间的间距存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，假设磁通密度相同，如图1所示，当晶粒粒径相对较小时，可形成相对较宽的变形部之间的间距(DG)。另外，在同一钢板中，如图2所示，当晶粒粒径相对较大时，形成相对较窄de额变形部之间的距离DG。
当晶粒粒径不同时，由于晶粒内部的磁稳定条件不同，内部结构发生称为磁畴的差异。即，在相同的高斯(Goss)取向下，当晶粒粒径较大时，具有相似磁畴的团簇占据较大的位置，而当晶粒粒径较小时，具有相似磁畴的团簇占据较小的位置。
另一方面，当晶粒粒径比较小时，即使在变形部之间的距离DG比较大的情况下进行磁畴细化也没有问题，但当晶粒粒径比较大时，则需要降低距离DG。尽管晶粒粒径较小，但当以小的变形部间距(DG)进行磁畴细化时，以边界为中心可能产生许多不利于磁化的磁畴，这可能导致铁损恶化。因此，通过改变与各晶粒粒径对应的变形部之间的间距，能够进一步改善铁损。
另外，如图1和图3所示，在本发明的一实施例中，假设晶粒粒径相同，并且磁通密度如图1所示相对较小，则形成较大的变形部之间的距离DG。另外，当在同一钢板内磁通密度如图3所示相对较高时，测形成较小的变形部分之间的距离DG。在图3中，磁通密度以深色表示，表示磁通密度相对较高。
当存在可变形部20时，磁通密度不可避免地恶化。另外，当可变形部分较多时，即，当可变形部分之间的间距(DG)小时，磁通密度与其成比例地劣化。
在本发明的一实施例中，通过根据磁通密度调整变形部的间距，在磁通密度相对较低的区域中，降低因变形部而劣化的磁通密度的量。在磁通密度相对较高的区域中，通过增大由变形部引起的被劣化的磁通密度的量，能够进一步提高钢板整体长度上的磁通密度。
在本发明的一实施例中，晶粒粒径是以与轧制面(ND面)平行的面为准的粒径。对于粒径，假设有一个面积与晶粒相同的虚拟圆时，由该圆的直径计算粒径。
对于每个晶粒或最小区域优选为使变形部的所有间距(DG)不同，但是在快速移动的钢板设备中实际上很难实现这一点。
在本发明的一实施例中，在钢板的宽度方向(TD方向)上划分区段，根据每个区段中包括的晶粒10的粒径和磁通密度，按照每个区段形成变形部20之间的不同的间距DG。具体地，可以求出每个区段中包含的晶粒10的平均粒径和磁通密度，并且可以根据敏感指数(Ks)来形成变形部之间的间距(DG)。具体地，对于钢板的整个宽度可分为2至9个区段。
图4是沿着钢板的轧制垂直方向(TD方向)划分区段，形成变形部的不同间距的示意图。
在本发明的一实施例中，在钢板的宽度方向(TD方向)上划分区段，根据每个区段中包括的晶粒10的粒径和磁通密度，按照每个区段形成变形部20之间的不同的间距DG。具体地，可以求出每个区段中包含的晶粒10的平均粒径和磁通密度，并且可以根据敏感指数(Ks)来形成变形部之间的间距(DG)。具体地，对于钢板的轧制垂直方向(TD方向)以1至50cm长度的间距划分区段。
图5是通过沿着钢板的轧制方向(RD方向)的划分区段，形成变形部的不同间距的示意图。
在图4和图5中，为了便于说明，按照各区段，示为晶粒粒径快速变化。在实际钢板中，在区段边界前后晶粒粒径尺寸和磁通密度可能呈梯度变化。另外，也可以通过将钢板的轧制垂直方向(TD方向)和轧制方向(RD方向)、即以格子形状划分区段，从而使变形部之间形成不同的间距。
如前所述，在本发明的一实施例中，变形部之间的距离DG对应于反映晶粒粒径和磁通密度的敏感指数(Ks)而改变。
当晶粒粒径或磁通密度单独可确定变形部之间的间距(DG)时，导致钢板整体长度上的磁通密度偏差严重或铁损偏差严重。最终，钢板整体长度上的磁性能可能变差。更具体地，当钢板整体长度的各个区域中的敏感指数(Ks)较大时，变形部之间的间距(DG)相对较窄，当敏感指数(Ks)较小时，变形部之间的间距(DG)相对变宽。
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2。
[式2]
(0.25×Ks)+1.2≤DG≤(0.35×Ks)+4.2
如果不满足式2的时候，则铁损和磁通密度特性显着劣化。与过去一样，与晶粒粒径和磁通密度无关，形成均一的变形部间距(DG)时，随着晶粒粒径和磁通密度的偏差，不能满足上述式2，导致铁损和磁通密度特性变差。
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG，mm)可以满足下述式2-1。
[式2-1]
(0.23×Ks)+1.4≤DG≤(0.3×Ks)+3.5
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG，mm)可以满足下述式2-2。
[式2-2]
(0.25×Ks)+1.2≤DG≤(0.35×Ks)+4.2
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG，mm)可以满足下述式2-3。
[式2-3]
(0.3×Ks)+1.9≤DG≤(0.3×Ks)+2.3
变形部可包括临时磁畴变形部、永久磁畴变形部或它们的组合。
临时磁畴变形部是通过对钢板表面施加热冲击而使磁畴微细化的变形部。临时磁畴变形部在视觉上与其他钢板表面无法区分。
临时磁畴变形部是在浓度为5％的盐酸中浸泡10分钟时被蚀刻成沟槽形式的部分，可以与其他未经蚀刻的钢板表面部分区分开来。永久磁畴变形部是通过在钢板表面形成沟槽(或槽)而使磁畴细化的变形部。永久磁畴变形部的深度可以为10μm至30μm。
如图1至图3所示，变形部可以形成在电工钢板的与轧制方向(RD方向)交叉的方向上的一侧或两侧上。变形部的形状，如图1至图3所示，其可以形成为线状。或者，虽然未图示，其可以形成为，沿着与轧制方向(RD方向)交叉的方向排列的点状。
沿着轧制方向形成有多个线状变形部20或点状变形部，线状变形部20或点状变形部可以连续形成，也可以不连续形成。线状变形部20或点状变形部可以通过在钢板轧制的垂直方向(TD方向)上被划分成至少两个以上而形成。以下，以线状变形部20为中心进行说明。
如图1至图3所示，在与轧制方向(RD方向)交叉的方向上形成有线状变形部20的电磁钢板通过后述的最终高温退火工艺，在钢板的表面形成镁橄榄石层。在形成有镁橄榄石层的钢板的表面和线状变形部20上连续地形成有绝缘涂层40。
在电工钢板100内部形成有二次再结晶，形成在电工钢板100上的二次再结晶的粒径和磁通密度，由下述式(1)定义的钢板的铁损敏感指数(Index of sensitivity on coreloss,Ks)值优选为0.9至3.2。
0.9≤(0.7×Ds+0.3×B8)/10≤3.2 (1)
(在这里，Ds表示二次再结晶晶粒粒径(mm)，B8表示完成二次再结晶的钢板的磁通密度)
铁损敏感指数为电工钢板的二次再结晶晶粒粒径(单位：mm)和磁通密度(800A/m磁场强度下测量的磁通密度)计算值，去除单位的指数。
在本发明的一实施例中引入铁损敏感指数(Ks)的原因如下。
在电工钢板表面形成变形部的磁畴细化技术中，为了在钢板表面通过自由表面获得静磁效应，形成直线槽。但在槽深度相同时，静磁效应是由高斯织构取向和二次再结晶晶粒粒径决定的，但高斯织构取向和二次再结晶晶粒粒径取决于电工钢板的制造工艺条件而改变。
即，取向电工钢板通过热轧，热轧板退火，冷轧，脱碳氮化(或者一次再结晶退火)，最终高温退火(或者二次再结晶退火)步骤形成二次再结晶。
这样形成的二次再结晶虽然受前较大的期其他工艺条件的影响，但由最终高温退火过程的加热过程中一次晶粒生长的驱动力以及晶界和晶粒中的析出物和偏析元素的抑制力决定。
另外，由于最终高温退火步骤是将电工钢板卷成卷材并在间歇炉中进行长时间处理的步骤。最终高温退火过程中分解析出物而开始进行二次再结晶的温度，根据间歇炉内的温度分布和析出物的尺寸和分布，以及根据卷材内部、中部和外部的位置，具有不同的温度履历，不可避免地导致卷材的宽度/长度方向上的二次再结晶晶粒的粒径的差异。
因此，为了通过在电工钢板中形成变形部20而使静磁效果最大化，需要确认高斯织构的取向和二次再结晶晶粒的晶粒粒径，并控制磁畴细化条件。
在本发明中，高斯织构取向，通过测量电工钢板的磁通密度，来间接确认高斯织构的集中度程度。二次再结晶的粒径使用测量晶界杂散场(Stray Field)的霍尔传感器(Hall-Sensor)方法来测量二次再结晶的晶粒粒径。
接下来，对将铁损敏感指数(Index of sensitivity on core loss,Ks)的值限制为0.9至3.2的理由进行说明。
如果根据本发明实施例的铁损敏感指数的值高的时候，则当变形部的间距(DG)相对较宽时可以获得最大的铁损改善率。然而，如果铁损敏感指数的值过低的时候，则因二次晶粒过小，如后所述，在变形部间距(DG)为2.0～4.5mm时，难以得到铁损改善效果。如果铁损敏感指数值太大的时候，则因二次晶粒的晶粒粒径太大，即使在变形部间距(DG)良好的情况下，铁损改善效果也不显着。更具体地，铁损敏感指数(Index of sensitivity oncore loss，Ks)的值可以为1.2至2.0。
图6至图8示出了根据本发明另一实施例的具有磁畴细化的取向电工钢板100的示意图。
根据本发明的另一实施例的取向电工钢板，在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个变形部。所述变形部和轧制垂直方向的角度在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
变形部和轧制垂直方向的角度(θ)定义如下。在钢板的轧制面(ND面)上形成线状变形部的时候，意味着变形部长度方向和钢板轧制垂直方向(TD方向)之间的角度。形成点状变形部的时候，意味着变形部的排列方向和钢板轧制垂直方向(TD方向)之间的角度(θ)。在本发明的一实施例中表示为没有阴/阳区分。
如图6和图7所示，在本发明的一实施例中，假设磁通密度相同，如图6所示，当晶粒粒径较小时，变形部与轧制垂直方向形成较小的角度θ。另外，在同一钢板中，如图7所示，晶粒粒径比较大时，变形部与轧制垂直方向形成较大的角度θ。
当晶粒粒径不同时，由于晶粒内部的磁特性不同，称为磁畴的内部结构也具有差异。即，当晶粒粒径大时，具有相似磁畴的团簇占据较大的位置，而当晶粒粒径较小时，具有相似磁畴的团簇占据较小的位置。
另一方面，当晶粒粒径比较小的时候，即使以较小的变形部和轧制垂直方向的角度θ进行磁畴细化也没有问题。当晶粒粒径较大时，需要增大变形部与轧制垂直方向的夹角θ。尽管晶粒粒径较小，以大的变形部与轧制垂直方向的角度(θ)进行磁畴细化时，因抗磁场效果降低，则存在磁性材料的铁损改善率降低的问题。因此，通过对应于各晶粒粒径的改变形部和轧制垂直方向的角度θ，能够进一步改善铁损。
如图6和图8所示，在本发明的一实施例中，假设晶粒粒径相同，如图6所示，当磁通密度较小时，变形部与轧制垂直方向形成较小的角度θ。另外，在同一钢板中，如图8所示，磁通密度较大时，变形部与轧制垂直方向形成较大的角度θ。在图8中，以深色表示磁通密度相对较高。
当存在变形部20时，磁通密度不可避免地恶化。另外，当变形部与轧制垂直方向的角度(θ)较大时，与磁通密度相比，铁损改善效果急剧降低。
在本发明的一实施例中，根据磁通密度，通过调整变形部与轧制垂直方向的夹角(θ)，在磁通密度相对较低的区域中，降低因变形部而劣化的磁通密度的量。在磁通密度相对较高的区域中，通过相对地增加因变形部而劣化的磁通密度的量，能够进一步提高钢板整体长度上的磁通密度。
对于每个晶粒或最小区域优选为使变形部的所有间距(DG)不同，但是在快速移动的钢板设备中实际上很难实现这一点。
在本发明的一实施例中，在钢板的轧制垂直方向(TD方向)上划分区段，根据每个区段中包括的晶粒10的粒径和磁通密度，按照每个区段形成不同的变形部和轧制垂直方向的角度(θ)。具体地，可以求出每个区段中包含的晶粒10的平均粒径和磁通密度，并且可以根据敏感指数(Ks)来形成变形部和和轧制垂直方向的角度(θ)。具体地，对于钢板的整个宽度可分为2至9个区段。
在图4中，由于已经说明了沿钢板轧制的垂直方向(TD方向)划分截面的示例，因此将省略重复的说明。
在本发明的一实施例中，在钢板的轧制方向(RD方向)上划分区段，
根据每个区段中包括的晶粒10的粒径和磁通密度，按照每个区段形成变形部和轧制垂直方向的角度(θ)。具体地，可以求出每个区段中包含的晶粒10的平均粒径和磁通密度，并且可以根据敏感指数(Ks)来形成变形部和轧制垂直方向的角度(θ)。具体地，对于轧制垂直方向以1至50cm长度的间距划分区段。
在图5中，由于已经说明了钢板的轧制方向(RD方向)上的划分区段的示例，所以将省略重复的说明。另外，也可以通过将钢板的轧制垂直方向(TD方向)和轧制方向(RD方向)、即以格子状进行划分，从而在变形部之间形成不同的间距。
如上所述，在本发明的一个实施例中，变形部分与轧制垂直方向的角度(θ)对应于反映晶粒粒径和磁通密度两者的敏感指数(Ks)而改变。
当晶粒粒径或磁通密度单独可确定变形部与轧制垂直方向的角度(θ)时，钢板的整体长度上的磁通密度的偏差变得严重，或者铁损偏差变得严重，最终导致钢板整体长度上的磁性能可能变差。
更具体地，当钢板整体长度的各个区域中的敏感指数(Ks)较大时，变形部分与轧制垂直方向的角度(θ)相对大，当敏感指数(Ks)较小时，变形部分与轧制垂直方向的角度(θ)相对变小。
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3。
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5
由于其他变形部的描述与上述那些相同，因此省略重复的描述。
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3-1。
[式3-1]
(-0.4×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.3×Ks)+6.5
更具体地，敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3-2。
[式3]
(-0.35×Ks)+3≤|AG|≤(-0.35×Ks)+4.5
式3至式3-2中，|AG|表示AG的绝对值，当左侧或右侧计算结果小于0时，其解释为0。
根据本发明一实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，包括，测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部之间的间距以形成变形部的步骤。变形部形成为变形部之间的间距存在不同的至少两个区域。
首先，测量钢板的晶粒粒径和磁通密度。
在本发明的一个实施例中，作为测量晶粒粒径的方法，可不受限制的使用，实时测量晶粒粒径并在形成后述的变形部时反映所测量的晶粒粒径的任何方法。
作为测量钢板晶粒粒径的方法的示例，可以使用漏磁通法(Magnetic FluxLeakage Method)。具体的，测量钢板的晶粒粒径的步骤包括，对钢板表面施加磁力使其磁化的步骤，检测由晶界产生的漏磁通的步骤以及通过计算所检测的漏磁通来测量晶粒粒径的步骤。
晶粒存在晶粒内部和晶界(结晶粒晶界)之间的磁特性(Magnetic Property)的差异。因此，当磁传感器位于相应位置时，由于晶界处磁场的变化，测量信号的幅度会发生较大的变化。
图9示出了磁场的变化。箭头所示的部分是测定信号的大小发生变化的部分，可以测定为存在晶界。
由此，能够通过测定晶粒的晶界来测定晶粒的粒径。另外，如果将传感器在垂直于扫描方向的方向上并排放置，根据传感器间距，晶粒可以显示为高分辨率的二维图像，从而可以清楚地区分晶粒粒径。
也就是说，用充磁机(电磁铁或永磁体)将钢板按一定方向进行磁化，通过使用霍尔传感器(Hall Sensor)或GMR等磁传感器测量钢板中的因缺陷泄漏到外部的磁场来检测缺陷。充磁机产生的磁场使铁磁钢板沿特定方向磁化，磁场在晶粒内部区域均匀流动，但在晶界处产生漏磁通。漏磁通的垂直分量通过霍尔传感器(Hall sensor)等磁传感器来测量。
作为根据测定的晶粒晶界求出晶粒粒径的方法，有面积测定法、重叠区域测定法等各种方法，没有特别限定。例如，在面积测量法中，可以通过在一定面积上画任意线，测量与晶界相交的区域的数量，然后将其除以总面积并转换结果来求得晶粒粒径。图10将其以模式图表示。在图10中，在对一定面积画出两条对角线之后，测量与晶粒界相交的区域(以圆表示的区域)的数量来换算。
磁通密度为将电压按单位时间进行积分的值，所述电压为因施加到一次卷材和单位面积的磁场而在二次卷材中感应出的电压。并且可以对钢板宽度方向上的单位长度进行测量。
晶粒粒径和磁通密度可以同时或者按次序进行测量。如上所述，将钢板的轧制垂直方向、轧制方向或轧制垂直方向和轧制方向划分区段，根据对每个区段测量的平均晶粒粒径和平均磁通密度，可以在每个区段形成变形部之间的不同间距。
接下来，根据测量的晶粒粒径和磁通密度值计算敏感指数(Ks)。由于上面已经描述了敏感指数，因此将省略其详细描述。
接下来，对应于敏感指数Ks决定变形部之间的间距来形成变形部。
敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2。
[式2]
(0.20×Ks)+1.0≤DG≤(0.36×Ks)+4.3
作为形成变形部分的方法，可以使用各种方法而没有限制。
具体地，可包括，将激光、电子束和等离子体中的至少一种照射到钢板上的步骤；使用酸进行蚀刻的步骤；或者进行粒子碰撞的步骤。
例如，用于在钢板上形成永久变形部分20的激光，可以使用平均功率为300W、光束质量M2≤1.80的不连续或连续激光束。通过使用该范围内的激光对电工钢板的表面照射光束，高于钢板熔化热的热源被钢板吸收。结果，同时发生熔化、汽化和爆炸现象，并形成槽。
当照射连续波激光时，熔融-爆炸过程中表现为熔融物爆炸的飞溅(Spatter)的散射程度,根据激光照射时使用的惰性气体的种类而存在一些差异，但很难完全压制。当用不连续波激光照射时，通过向钢板提供比汽化热更多的热量，可以在一定程度上减少飞溅散射，汽化中可能会产生一些细小的灰尘，与连续波激光照射相比，可能表现出低的扫描速度。
因此，为了尽量减少电工钢板表面沟槽附近形成的飞溅或隆起(Hill-up)等缺陷的形成，可以使用脉冲激光。作为这样的脉冲激光器，使用输出为30W以上的纳秒、皮秒或飞秒激光器，并且扫描速度可以设置为最大50m/s以下。变形部20之间的间距可以为2.0至4.5mm，并且在轧制方向上的变形部20的宽度可以为10至40μm。
根据本发明的另一个实施例的取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括，测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部和轧制垂直方向的角度以形成变形部的步骤；变形部形成为所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域。
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
(式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。)
由于测量晶粒粒径和磁通密度的步骤、计算敏感指数(Ks)的步骤以及形成变形部的步骤与上述相同，因此将省略重复的描述。由于确定变形部与轧制垂直方向的角度的方法也在有关上述取向电工钢板中进行了具体描述，因此将省略重复描述。
敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3。
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5
变形部可包括临时磁畴变形部、永久磁畴变形部分或其组合。暂时磁畴变形部是通过对钢板表面施加热冲击而使磁畴微细化的变形部。在下文中，为了便于说明，将变形部表示为线状槽(或沟槽)。
根据本发明的一实施例的激光磁畴细化优选地如下进行。向铁损敏感指数为0.9至3.2的钢板，与轧制方向交叉的方向照射激光，以2.0至4.5mm范围内的照射间距对深度为10至35μm的线状变形部20进行照射，并且激光束的照射角度优选在0°至5°的范围。另外，由激光束形成的线状变形部的宽度可以为10μm至40μm。
为了在钢板上形成线状槽20而使用的激光，优选为，平均功率为300W、光束质量M2≤1.80的不连续或连续激光束。通过使用该范围内的激光对电工钢板的表面照射光束，高于钢板熔化热的热源被钢板吸收。结果，同时发生熔化、汽化和爆炸现象，并形成槽。
当照射连续波激光时，熔融-爆炸过程中表现为熔融物爆炸的飞溅(Spatter)的散射程度,根据激光照射时使用的惰性气体的种类而存在一些差异，但很难完全压制。当用不连续波激光照射时，通过向钢板提供比汽化热更多的热量，可以在一定程度上减少飞溅散射，汽化中可能会产生一些细小的灰尘，与连续波激光照射相比，可能表现出低的扫描速度。
因此，为了尽量减少电工钢板表面沟槽附近形成的飞溅或隆起(Hill-up)等缺陷的形成，可以使用脉冲激光。作为这样的脉冲激光器，使用输出为30W以上的纳秒、皮秒或飞秒激光器，并且扫描速度可以设置为最大50m/s以下。
取向电工钢板由加热板坯后进行热轧和冷轧以制备冷轧钢板而制得。以重量％计，所述板坯包含Si：2.0至6.5重量％和余量的Fe和不可避免的杂质。
取向电工钢板除了Si以外，以重量％计，包含C；0.10％以下(0％除外)、Mn；0.005至1.0％，Nb+V+Ti；0.05％以下(0％除外)，Cr+Sn；0.8％以下(0％除外)，Al；3.0％以下(0％除外)，P+S；0.09％以下(0％除外)，满足式Sn％+Sb％-0.7Cr％≤0.07，并且还可以包括总和为0.5％以下(0％除外)的稀土类和其他杂质。本发明是取向电工钢板磁畴细化的发明，与取向电工钢板的钢成分无关，由于因变形部的形成而存在磁增强效应，其不限于前述钢成分。以下，对取向性电工钢板的成分的限定理由进行补充说明。
[C：0.10％以下(0％除外)]
碳(C)是钢中不可避免地混入的元素，但由于磁时效而使磁特性劣化，因此优选适当地控制其含量。如果钢板中C含量太少，则在制造过程中相变不能充分发生，导致钢板显微组织不均匀，导致二次再结晶形态不稳定。如果含有过多的C，则在制造过程中碳化物变得粗大并且析出量过多，其结果是，脱碳不充分，因此高斯织构的集中度降低，二次再结晶织构可能受到破坏。因此，钢板的C含量为0.10％以下，更优选为0.001～0.040％。
[Si：2.0～6.5％]
硅(Si)是取向电工钢板的基本成分，通过增加钢板的电阻率来降低铁损。如果Si量过少，则电阻率降低，涡流损耗增大，铁损特性劣化，因此无法期待添加Si的效果。如果Si含量过多，则钢板的脆性增大，韧性下降，在轧制过程中会造成钢板断裂。在制造过程中不能充分形成氮化物，从而在最终的高温退火过程中不能确保二次再结晶所需的充分的晶粒抑制。因此，Si优选为2.0～6.5％。
[Mn：0.005～1.0％]
锰(Mn)具有通过增加比电阻来降低涡流损耗、降低总铁损的作用，与S反应不仅生成Mn系硫化物而且与Si一同与通过氮化处理引入的氮反应以形成(Al、Si、Mn)N的析出物，因而所述锰(Mn)是抑制初次再结晶的生长且引起二次再结晶，并且影响最终产品表面质量的重要元素。然而，如果Mn含量太少，最终产品的表面质量可能会变差。另外，当含有过多的Mn时，因奥氏体相分数增加而破坏高斯织构，磁通密度降低，并且过度形成的氧化层可能会阻碍脱碳退火期间的脱碳。因此，Mn优选为0.005～1.0％。
[Nb+V+Ti：0.05％以下(0％除外)]
铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)是与C和N反应形成析出物的元素，如果添加过多，即使在二次再结晶退火后，仍残留在钢板上，使钢板的磁性能劣化。
优选为，将选自Nb、V和Ti中的一种以上的合计控制在0.05％以下。
[Cr+Sn0.8％以下(0％除外)]
添加铬(Cr)的目的是通过促进高斯织构的形成来减少铁损，添加Sn的目的是抑制晶粒生长并最终提高磁通密度。因此，在该目标范围内，这些元素的添加量合计优选为0.8％以下。
[Al：3.0％以下(0％除外)]
铝(Al)不仅在制造过程中析出精细的AIN，而且在一次再结晶过程中通过引入的氮与在钢中以固溶状态存在的Al、Si、Mn结合而形成(Al、Si、Mn)N以及AIN形态的氮化物，从而起到晶粒生长抑制剂的作用。然而，如果含有过多的Al，因为析出物不均匀并且二次再结晶的形成不稳定导致钢板的磁性能劣化。优选地，添加3.0％以下。
[P+S：0.09％以下(0％除外)]
磷(P)在晶界偏析，阻碍晶界移动，同时起到抑制晶粒长大的辅助作用。如果添加过多，S会破坏二次再结晶形成而变得不稳定。另外，P和S是电工钢板的制造过程中不可避免添加的元素，优选将P和S的合计控制在0.09％以下。
[Sn％+Sb％-0.7Cr％≤0.07]
锡(Sn)和铬(Cr)如上所述，锑(Sb)具有通过在晶界偏析而抑制晶粒生长、从而稳定二次再结晶的效果。由于这三种元素均与二次再结晶组织的形成具有相互关系，因此优选将Sn、Sb和0.7×Cr的总和控制在0.07以下。
[稀土元素及其他杂质合计0.5％以下]
根据本发明一实施例的取向电工钢板可以包含稀土元素例如铈(Ce)或镨(Pr)以及其他杂质，无论包含何种稀土元素和杂质，其总量优选为0.5％以下。稀土元素和不可避免的杂质是炼钢和取向电工钢板的制造过程中不可避免混入的杂质。不可避免的杂质是众所周知的，因此省略具体描述。在本发明的一个实施例中，除了前述的合金成分之外，并不排除加入其他元素，在不影响本发明的技术思想的范围内，可以包含各种元素。当进一步包含附加元素时，替代余量的Fe中的一部分。
接下来，通过连续铸造法制造具有上述组成的板坯，然后按常规方法加热热轧后，根据需要对热轧板进行选择性退火，冷轧制造，厚度范围为0.1～0.5mm。在这里，冷轧可以通过进行1次冷轧，或者也可以通过在其间插入中间退火来进行2次以上的冷轧来进行。
对冷轧后的冷轧钢板通过同时脱碳氮化或脱碳后氮化过程进行一次再结晶退火。通过同时脱碳氮化进行一次再结晶退火时，在退火过程中，变形的冷轧组织进行包括再结晶的脱碳退火，为此，其在氮气、氢气和湿气混合的混合气体气氛中进行。另外，在脱碳后氮化的情况，可以通过在脱碳后使用氨气向钢板导入氮离子来进行氮化处理。
在同时脱碳的情况，对于装入炉内的冷轧钢板，将700～900℃的范围内的气氛气体的露点温度设定为40～70℃，控制表面的Fe2SiO4/SiO2比为0.5～3.0，在电工钢板的表面形成氧化层。
然后，将基于MgO的退火分离剂涂覆到电工钢板的表面后，升温至1000℃以上，长时间进行均热退火，引发二次再结晶。形成钢板的{110}面平行于轧制面，<001>方向与轧制方向平行的高斯取向织构。通过该最终高温退火过程，在钢板表面形成镁橄榄石层，在钢板内部形成二次再结晶。
关于通过最终高温退火过程在钢板内部形成的二次再结晶，因二次再结晶对于卷材地每个位置具有不同的再结晶起始温度。所以按卷材的位置测量，所生成的二次再结晶的粒径和磁通密度。
此时，对于测量的二次再结晶的粒径和磁通密度，由式(1)定义的铁损敏感指数(Ks)值可以在0.9至3.2的范围内。
将激光束照射到电工钢板的表面上，以在与轧制方向交叉的方向上形成深度为10μm至35μm的线状槽。此时，优选激光束的照射间距为2.0～4.5mm，并且激光束的照射角度在0～5°的范围内进行照射。
在磁畴细化方法中，使用如上说明的脉冲激光在钢板的表面形成线状槽。
然后，用胶体二氧化硅和金属磷酸盐的单独或组合绝缘涂料溶液涂覆在形成有槽的钢板，然后进行退火以在电工钢板的表面上形成绝缘涂层。
形成这样的绝缘涂层的方法可以没有特别限制地使用，例如，可以通过涂覆含有磷酸盐的绝缘涂层溶液来形成绝缘涂层。绝缘性涂布液，优选使用含有胶体二氧化硅和金属磷酸盐的涂布液。此时，金属磷酸盐可以为磷酸铝、磷酸镁、或其组合，相对于绝缘涂覆液的重量，Al、Mg或其组合的含量可以为15重量％以上。
并且在进行绝缘涂覆之后，还可以包括应力消除退火(Stress ReliefAnnealing，SRA)步骤。进行SRA时的温度可以是700至900℃。
下面通过实施例进一步详细描述本发明。然而，下述实施例只是用于例示本发明，本发明不限于下述实施例。
实施例1
准备了实施了热轧和冷轧的板厚为0.23mm的取向电工钢板。表1中元素％意味着重量％。
【表1】
对冷轧钢板，在温度840℃的潮湿的氢、氮和氨混合气体气氛(露点温度69℃，Fe2SiO4/SiO2比控制在1.2)中保持150秒，进行了包括一次再结晶退火的脱碳退火和氮化处理。在钢板上涂覆MgO退火分离剂，并进行二次再结晶退火。二次再结晶退火在25体积％氮气和75体积％氢气的混合气氛中进行，达到1,150℃后，在100体积％氢气气氛中保持约8小时后进行炉冷。
对通过以上的最终高温退火过程完成二次再结晶退火后的钢板，进行磁通密度值的测定。该磁通密度值能够间接地确认二次再结晶晶粒粒径和织构的集中度程度。
这里，二次再结晶晶粒的粒径是使用测量晶粒晶界杂散场(Stray Field)的霍尔传感器(Hall-Sensor)方法测量的，磁通密度值(B8，Tesla)是在磁场强度800A/m下用磁通密度计测量的。图9和图10示出了通过漏磁通法分析的晶粒的照片。
基于如上所述测量的钢板的二次再结晶晶粒的粒径和磁通密度，利用式(1)计算铁损敏感指数。
然后，改变算出的铁损敏感指标值，同时将激光束的照射间距改变为2.0至4.5mm，在钢板表面上沿着与轧制方向交叉的方向形成线状槽。
用于磁畴细化的激光器是输出功率为300W的脉冲激光器。扫描速度和扫描距离分别为0.5m/s和60mm，以1°以下的照射角度进行照射，形成直线状的槽。此时形成的线状槽的深度为20μm，线状槽的宽度为15μm。
将含有胶体二氧化硅纳米颗粒和金属磷酸盐的混合物的涂料溶液涂覆至如上所述的具有线状槽的钢板的表面，并在870℃下进行热处理55秒以形成取向电工钢板用绝缘涂层。
对形成了线状槽、并形成有绝缘涂层的钢板，测量SRA处理前后钢板的铁损值，整理于下表2中。基于其测定值算出铁损改善率。
【表2】
从上表2可以看出，在铁损敏感度值在0.9至3.2范围内的钢板中，敏感指数(Ks)值越高且照射间距相对较宽的时候，铁损改善更多。
但是，如果敏感指数(Ks)值低于0.8，因二次晶粒粒径太小，即使照射间距为2.0～4.5mm，也无法得到铁损改善效果。另外，当敏感指数(Ks)增加到超过2.7时，由于二次晶粒粒径过大，因此在照射间距条件下铁损改善效果显得较低，可知铁损并没有得到改善。
另外，即使灵敏度指数(Ks)值在适当的范围内，如果变形部之间的间隙太窄或太宽而无法满足式2，可知，铁损改善效果并不充分。
为了确认根据铁损敏感指数(Ks)值的激光照射角度的依赖性，在表2中的激光照射间距为2.0mm的条件下制造电工钢板。通过激光形成线状槽的同时，将照射角度调整为0°至5°，其余条件与表2相同。用磁通密度计测量SRA处理前后的钢板的磁通密度并总结在下表3中，根据测定的铁损值，算出铁损改善率。
【表3】
如表3所示，敏感指数(Ks)值在本发明的在0.9至1.8的范围内，并且照射角度在0至5°范围内，可知能够获得7.3％以上的铁损改善率。
实施例2
与上述实施例1同样地方法制造取向电工钢板，并准备了样品。通过将样品分成多个区域来测量平均晶粒粒径和磁通密度，确认各区域的敏感指数(Ks)值在0.9至1.8的范围内具有多种分布。
调整每个区域变形部分的间距以满足式2-3，与实施例1相同的方式形成变形部，并将其用作实施例。变形部的角度固定为3°。
在比较例1至3中，变形部间距分别统一为2.0mm、2.9mm、4.5mm，在部分区域中没有满足式2-3。在比较例4和5中，通过仅反映晶粒粒径或磁通密度而不是敏感指数(Ks)值来调整变形部间距，在部分区域中没有满足式2-3。
测量实施例和比较例1至5的最大铁损(W17/50)和最小磁通密度(B8)并示于下表4中。
【表4】
如表4所示，根据敏感指数(Ks)适当控制变形部间距的实施例相对于比较例1至3，磁性能显着提高。比较例4和比较例5在部分区域未能满足式2-3，可确认磁性改善不充分。
实施例3
与上述实施例1同样地方法制造取向电工钢板，并准备了样品。通过将样品分成多个区域来测量平均晶粒粒径和磁通密度，确认各区域的敏感指数(Ks)值在0.9至1.8的范围内具有多种分布。
调整每个区域变形部分和轧制垂直方向的角度以满足式3-2，与实施例1相同的方式形成变形部，并将其用作实施例。变形部的间距固定为2.9mm。
在比较例5至8中，变形部与轧制垂直方向的角度分别统一为0°、3°、5°，在部分区域没有满足式3-2。在比较例9和10中，通过仅反映晶粒粒径或磁通密度而不是灵敏度指数(Ks)值来调整变形部间距，在部分区域没有满足式3-2。
测量实施例和比较例6至10的最大铁损(W17/50)和最小磁通密度(B8)并示于下表5中。
【表5】
如表5所示，根据敏感指数(Ks)适当控制可变形部分与轧制垂直方向的角度的实施例与比较例6至8相比，显着提高了磁性。比较例9和比较例10在部分区域未能满足式3-2，确认磁性改善不充分。
本发明能以各种不同方式实施，并不局限于上述的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下能够通过其他具体方式实施本发明。因此，应该理解上述的实施例在所有方面都是示例性的，并不是限制性的。
符号说明
100：取向电工钢板10：晶粒
20：变形部

Claims (18)

1.一种取向电工钢板，其包括，
在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个变形部，
所述变形部之间的间距在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,
所述变形部之间的间距存在不同的至少两个区域，
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。
2.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
所述敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2，
[式2]
(0.20×Ks)+1.0≤DG≤(0.36×Ks)+4.3。
3.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
在钢板的宽度方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部之间的间距。
4.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，
在钢板的轧制方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部之间的间距。
5.一种取向电工钢板，其包括，
在电工钢板表面沿着与轧制方向形成的多个变形部，
所述变形部和轧制垂直方向的角度在钢板整体长度上对应于通过下述式1计算的敏感指数(Ks)而变化,
所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域，
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。
6.根据权利要求5所述的取向电工钢板，其中，
所述敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3，
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5。
7.根据权利要求5所述的取向电工钢板，其中，
在钢板的宽度方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部和轧制垂直方向的角度。
8.根据权利要求5所述的取向电工钢板，其中，
在钢板的轧制方向上分成区段，
根据每个区段中敏感指数(Ks)在每个区段上形成不同的变形部和轧制垂直方向的角度。
9.根据权利要求1或者5所述的取向电工钢板，其中，
所述变形部包括临时磁畴变形部、永久磁畴变形部或它们的组合。
10.根据权利要求9所述的取向电工钢板，其中，
所述变形部包括永久磁畴变形部，永久磁畴变形部的深度为10μm至30μm。
11.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括：
测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；
基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及
对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部之间的间距以形成变形部的步骤；
变形部形成为变形部之间的间距存在不同的至少两个区域，
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。
12.根据权利要求11所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述敏感指数(Ks)和变形部之间的间距(DG,mm)满足下述式2，
[式2]
(0.20×Ks)+1.0≤DG≤(0.36×Ks)+4.3。
13.一种取向电工钢板的磁畴细化方法，其包括：
测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤；
基于所测量的晶粒粒径值和磁通密度值计算下述式1的敏感指数(Ks)的步骤；以及
对应于所述敏感指数(Ks)确定变形部和轧制垂直方向的角度以形成变形部的步骤；
变形部形成为所述变形部和轧制垂直方向的角度存在不同的至少两个区域，
[式1]
Ks＝(0.7×Ds+0.3×B8)/10
式1中，Ks表示敏感指数，Ds表示晶粒粒径(mm)，B8表示在800A/m磁场强度下测量的磁通密度(T)。
14.根据权利要求13所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述敏感指数(Ks)和变形部和轧制垂直方向的角度(AG,°)满足下述式3，
[式3]
(-0.45×Ks)+0.8≤|AG|≤(-0.25×Ks)+6.5。
15.根据权利要求11或者13所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤包括：
对钢板表面施加磁力使其磁化的步骤；
检测由晶界产生的漏磁通的步骤；以及
通过计算所检测的漏磁通来测量晶粒粒径的步骤。
16.根据权利要求11或者13所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
在所述测量钢板的晶粒粒径和磁通密度的步骤，
磁通密度为对钢板的宽度方向上的单位长度测量的单位时间内的电压积分值，所述电压为通过施加在一次卷材和单位面积上的磁场在二次卷材中感应到的电压。
17.根据权利要求11或者13所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述形成变形部的步骤，包括：
将激光、电子束和等离子体中的至少一种照射到钢板上的步骤；
使用酸进行蚀刻的步骤；或者进行粒子碰撞的步骤。
18.根据权利要求17所述的取向电工钢板的磁畴细化方法，其中，
所述形成变形部的步骤，包括：
将激光照射在钢板上，形成临时磁畴变形部或者永久磁畴变形部的步骤。
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