JP2020504783A - 方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、デューティが９８．０〜９９．９％の準連続レーザビームを方向性電磁鋼板の表面に照射して溝を形成する段階とを行う。
Description
方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法に関する。
方向性電磁鋼板は、変圧器などの電磁気製品の鉄心材料に使われるので、機器の電力損失を減らすことによりエネルギー変換効率を向上させるためには、鉄心素材の鉄損が優れ、積層および巻き取り時の占積率が高い鋼板が求められる。
方向性電磁鋼板は、熱延、冷然および焼鈍工程により２次再結晶された結晶粒が圧延方向に｛１１０｝＜００１＞方向に配向された集合組織（別名「Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ」ともいう）を有する機能性鋼板をいう。
回復（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が現れる熱処理温度以上の応力緩和熱処理後にも鉄損改善効果を現わす永久磁区の微細化方法は、エッチング法、ロール法およびレーザー法に分けられる。
回復（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が現れる熱処理温度以上の応力緩和熱処理後にも鉄損改善効果を現わす永久磁区の微細化方法は、エッチング法、ロール法およびレーザー法に分けられる。
エッチング法は、溶液内の選択的な電気化学反応により鋼板の表面に溝（ｇｒｏｏｖｅ）を形成させるので、溝形状を制御することが難しく、最終製品の鉄損特性を幅方向に均一に確保することが難しい。さらに、溶媒として使用する酸溶液により環境にやさしくない短所がある。
ロールによる永久磁区の微細化方法は、突起のあるロールで板を加圧して板の表面に一定の幅と深さを有する溝を形成し、これを焼鈍することによって、溝下部に部分的に再結晶を発生させて鉄損改善効果を現わす磁区の微細化技術である。ロール法は、機械加工に対する安定性、厚さに応じた安定した鉄損確保を得ることが難しいなど信頼性およびプロセスが複雑であり、溝形成の直後（応力緩和焼鈍前）の鉄損と磁束密度の特性が劣るという短所がある。
レーザーによる永久磁区の微細化方法は、高出力のレーザーを高速に移動する電磁鋼板の表面部に照射し、レーザー照射によって基地部の溶融を伴う溝（ｇｒｏｏｖｅ）を形成させる方法である。この時用いられるレーザーとしてはＱスイッチ（Ｑ−Ｓｗｉｔｃｈ）レーザーあるいはパルスレーザー、および連続波レーザーがある。
連続波レーザーによる永久磁区の微細化方法は、溝形成時の溝部の再凝固層を溝の全面部に均一に形成させることができないことによって、溝下部の基地部に過度な変形を誘導するので、１次再結晶前あるいは後の工程に適用することが難しく、溝下部の再凝固層が側面部に比べて薄いので、脱炭焼鈍時の酸化層の厚さが薄く、絶縁コート後フォルステライト（Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ）層とフォルステライト／絶縁コート層との界面が脆弱であり、密着性が劣る短所がある。
Ｑスイッチあるいはパルスレーザーによる永久磁区の微細化法は、照射時の照射部物質の蒸発を用いて溝を形成し、再凝固層形成とは関係ないので、連続的な溝形成後の１次再結晶時に溝部の熱影響による再結晶挙動による２次再結晶形成が不安定であるため、磁性特性が劣る短所がある。
磁性および密着特性を改善する方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、方向性電磁鋼板の表面にデューティが９８．０〜９９．９％の準連続レーザービームを照射して溝を形成する段階を行う。ここで、デューティは、レーザービームの出力に対する時間波形において、［出力変調周期時間］（Ｔａ）に対する［最大出力（Ｐｍａｘ）の１０％以上の出力で照射した時間］（Ｔｂ）の比（Ｔｂ／Ｔａ）である。
準連続レーザービームの周波数は、１００Ｈｚ〜８ｋＨｚであることができる。準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）は、３０Ｗ／ｍｍ〜３００Ｗ／ｍｍであることができる。準連続レーザービームの鋼板の幅方向へのビーム長さ（Ｌ）に対する鋼板圧延方向へのビーム幅（Ｗ）の比（Ｗ／Ｌ）は、０．１〜０．８６であることができる。レーザーは、ＴＥＭ００モードであり、ビーム品質のファクター（ｆａｃｔｏｒ）であるＭ２が１．０〜１．１であることができる。
溝を鋼板の幅方向に断続的に３〜８個形成することができる。溝は線状で、電磁鋼板の圧延方向に対し、８２°〜９８°の角度で形成することができる。溝の深さ（Ｄ）を鋼板の厚さの３％〜８％で形成することができる。
溝を形成する段階の後に、脱炭焼鈍または窒化焼鈍して鋼板の表面に酸化層を形成する段階と、酸化層が形成された鋼板の表面に焼鈍分離剤を塗布し、高温焼鈍して鋼板の表面に非金属酸化物層を形成する段階をさらに行うことができる。また、非金属酸化物層を形成する段階の後に、非金属酸化物層上に絶縁コート層を形成する段階をさらに行うことができる。
本発明の一実施例によれば、永久磁区の微細化による磁束密度の不均一をなくすことができ、鉄損改善率を向上させることができる。
また、本発明の一実施例によれば、最終絶縁コート後の鋼板および絶縁コート層の密着性に優れる。
また、本発明の一実施例によれば、最終絶縁コート後の鋼板および絶縁コート層の密着性に優れる。
第１、第２および第３等の用語は、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用するが、これらに限定されない。これらの用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下で叙述する第１の部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２の部分、成分、領域、層またはセクションと言うこともできる。ここで使用される専門用語は、単に特定の実施例を説明するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用される単数表現は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り複数をも含むものである。明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、定数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、定数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外するものではない。ある部分が他の部分「上に」または「の上に」あると言う場合、これは他の部分のすぐ上にまたは上方にあるか、その間に他の部分を伴うことができる。対照的に、ある部分が他の部分の「すぐ上に」あると言う場合、その間に他の部分が介在しない。
他に定義のない限り、本願で用いられる技術用語及び科学用語を含む全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により普通に理解される意味と同じ意味を持つ。一般に用いられている辞書で定義されているような用語は、関連技術文献と現在開示されている内容に合う意味を持つものと追加解釈され、定義されていない限り理想的や公式的過ぎる意味に解釈されない。
以下、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で具現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、方向性電磁鋼板の表面にデューティが９８．０〜９９．９％の準連続レーザービームを照射して溝を形成する段階を行う。
図１では本発明の一実施例によって磁区の微細化された方向性電磁鋼板１０の模式図を示している。図１に示すように、方向性電磁鋼板１０の表面には圧延方向に沿って複数個の溝２０が形成される。以下では各段階別に詳細に説明する。
先ず、方向性電磁鋼板を準備する。本発明の一実施例ではレーザービームの照射条件を制御することによって、磁性を向上させるためのものとして、磁区の微細化の対象となる方向性電磁鋼板は制限なしに用いることができる。特に、方向性電磁鋼板の合金組成とは関係なく本発明の効果が発現する。以下では一例として方向性電磁鋼板の合金成分について説明する。
方向性電磁鋼板は、全体組成１００重量％を基準にＯ：０．００２０〜０．００８０％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｃ：０．０２〜０．１０％、Ａｌ：０．０２〜０．０４％、Ｍｎ：０．０５〜０．２０％、Ｎ：０．００２〜０．０１２％、Ｓ：０．００１％〜０．０１０％、およびＰ：０．０１〜０．０８％で、残部がＦｅとその他不可避不純物からなっている。不可避不純物としては、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｂおよび希土類などがあり、不純物の総重量は０．１重量％以内である。
合金成分の限定に対する理由は、以下のとおりである。Ｓｉは、２．５％以上添加すると、比抵抗を増加させて鉄損を改善させることができるが、４．０％を超えると、板の脆性が増すことによって、機械的特性が低下することがある。Ｃは、０．０２％以上添加されて熱間圧延時の組織を均一にし、連続鋳造で発生する柱状晶組織の成長を抑制することができるが、０．１０％を超えると、脱炭焼鈍時間が増加して１次再結晶粒が微細となり、２次再結晶温度が低くなることによって磁性特性が低下することがある。Ａｌは、０．０２％以上添加されることによって、窒化物形態で結晶粒成長抑制剤として作用する。しかし、０．０４％を超えると、窒化物が析出して抑制剤としての役割が低下することがある。Ｍｎは、０．０５％以上添加され、硫化物を形成して結晶粒成長抑制剤の役割をする。しかし、０．２０％を超えると、１次再結晶粒を小さくして２次再結晶を不安定にし、Ｍｎ酸化物を形成して鉄損となることがある。Ｎは、０．００２％以上添加されて結晶粒成長抑制剤の役割をする。しかし、０．０１２％を超えると、ブリスター（Ｂｌｉｓｔｅｒ）の表面欠陥を誘発することがある。Ｓは、０．００１％以上添加され、硫化物を形成して結晶粒成長抑制剤の役割をする。しかし、０．０１０％を超えると、硫化物が形成して結晶粒成長抑制剤として作用するのが難しくなることがある。Ｐは、０．０１％以上添加されると、｛１１０｝＜００１＞集合組織の成長を促進する。しかし、０．０８％を超えると、鋼の脆性が増すことがある。Ｏは、スラブ中に０．００２０〜０．００８０％含まれた状態で１次再結晶焼鈍過程でＯが追加的に鋼板に侵入し、鋼中の酸素含有量を増加させる。したがって、鋼中の酸素含有量が通常の酸素含有量より多い状態で素地鋼板の酸化層が形成され、このような酸化層は、以後２次再結晶焼鈍時のＭｇの拡散が容易に起きる。したがって、素地鋼板側に侵入したフォルステライトなど非金属酸化物層を形成することができる。
本発明の一実施例では、方向性電磁鋼板は、スラブから熱間圧延および冷間圧延により所定の厚さで圧延された方向性電磁鋼板を用いている。
次いで、準備した方向性電磁鋼板の表面に準連続レーザービームを照射して溝を形成する。本発明の一実施例では既に知られているパルスレーザーや連続波レーザーでなく、準連続レーザービームを照射する。具体的にはデューティが９８．０〜９９．９％の準連続レーザービームを照射する。本発明の一実施例では準連続レーザービームを照射することによって、溝下部に凝固合金層が適切な厚さで均一に形成され、スパッタ再凝固による融着物トラップ（ｔｒａｐ）を最小化することによって、磁性を向上させ、絶縁コート層との密着力を確保することができる。
図２および図３は準連続レーザービームの出力に対する時間波形を示す。ここで、デューティは、［出力変調周期時間］（Ｔａ）に対する［最大出力（Ｐｍａｘ）の１０％以上の出力で照射した時間］（Ｔｂ）の比（Ｔｂ／Ｔａ）を意味する。図２のようにレーザービームの出力に対する時間波形がＯｎ／Ｏｆｆで示される場合、デューティは、［出力変調周期時間］（Ｔａ）に対する［レーザー照射時間］（Ｔｂ）の比（Ｔｂ／Ｔａ）である。図３のようにレーザービームの出力に対する時間波形がＯｎ／Ｏｆｆでない曲線形態で示される場合、デューティは、［出力変調周期時間］（Ｔａ）に対する［最大出力（Ｐｍａｘ）の１０％以上の出力で照射した時間］（Ｔｂ）の比（Ｔｂ／Ｔａ）を意味する。
準連続レーザービームのデューティは、９８．０〜９９．９％である。デューティが過度に小さいと、連続的な線状溝を形成することができず、磁性面で問題が発生することがある。デューティが過度に大きいと、連続発進レーザービームと類似し、溝下部に形成される凝固合金層が過度に薄く形成され、絶縁コート層との密着特性が劣ることになる。
準連続レーザービームの周波数は、１００Ｈｚ〜８ｋＨｚである。周波数がこの範囲を超えると、レーザー照射時の溶融物の飛散が異常な挙動を現わすことによって溝下部および側部にスパッタトラップ（Ｔｒａｐ）が現れることがある。より具体的には準連続レーザービームの周波数は、３ｋＨｚ〜６ｋＨｚである。
準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）は、３０Ｗ／ｍｍ〜３００Ｗ／ｍｍである。準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）を前述した範囲に調節して溝下部に均一な凝固合金層を形成する。準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）が過度に小さいと、溝下部に形成される凝固合金層の厚さが過度に薄くなるので、その後の脱炭焼鈍時に形成される酸化層の厚さが過度に薄くなる問題がある。準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）が過度に大きいと、溝下部に形成される凝固合金層の厚さが過度に厚く現れるので、基地部に熱影響が増加する。結局、脱炭焼鈍時の溝下部で再結晶が形成されることによって、２次再結晶が形成されない問題がある。より具体的には準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）は、３５Ｗ／ｍｍ〜２５０Ｗ／ｍｍである。
図４に、鋼板表面でのレーザービームの形状を概略的に示す。図４に示すように、本発明の一実施例では、レーザービームの形状は楕円形である。レーザービームの形状が楕円形であると、連続的な線状の溝の形成に有利である。具体的には準連続レーザービームの鋼板の幅方向へのビーム長さ（Ｌ）に対する鋼板圧延方向へのビーム幅（Ｗ）の比（Ｗ／Ｌ）は、０．１〜０．８６である。
レーザーは、ＴＥＭ００モードであり、ビーム品質ファクター（ｆａｃｔｏｒ）であるＭ２が１．０〜１．１である。この時、用いられるレーザーの出力は、０．５〜５ｋＷである。
また、溝２０は、電磁鋼板の圧延方向に対し８２°〜９８°で形成する。溝２０を９０°を含まない斜線型で形成することによって、反磁場を弱化させて磁性を向上させることができる。
溝２０は、鋼板の幅方向に断続的に３〜８個形成する。溝の深さ（Ｄ）を、鋼板の厚さの３％〜８％で形成する。深さが過度に浅いと、、鉄損改善効果が低く、深さが過度に深いと、熱影響部が増加してゴス集合組織（Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ）の成長に悪影響を与えることがある。
溝を形成する段階を行った後に、脱炭焼鈍または窒化焼鈍して鋼板の表面に酸化層を形成する段階と、酸化層が形成された鋼板の表面に焼鈍分離剤を塗布し、高温焼鈍して鋼板の表面に非金属酸化物層を形成する段階とをさらに行うことができる。
酸化層を形成する段階（すなわち、１次再結晶焼鈍）は、脱炭焼鈍以後に窒化焼鈍するか、脱炭焼鈍および窒化焼鈍を同時に行うこともできる。１次再結晶焼鈍時の焼鈍温度は、７００〜９５０℃である。１次再結晶焼鈍時の脱炭のために酸化性雰囲気に制御する。この時、鋼板に含まれたＳｉは、脱炭焼鈍雰囲気ガスに存在する水分と反応して鋼板の表層部に酸化層を形成する。１次再結晶焼鈍における脱炭は、鋼板内部の炭素が表面に拡散して行い、一方で鋼板は、雰囲気ガスに含まれた酸素と反応してＳｉＯ２やＦｅ２ＳｉＯ４（Ｆａｙｌｉｔｅ）のような酸化層を表面に形成する。この時、１次再結晶焼鈍の過程において、鋼板の表面に形成される酸化層におけるＳｉＯ２／Ｆｅ２ＳｉＯ４の重量比は０．１〜１．５である。
このように１次再結晶焼鈍過程で形成される酸化層の重量比は、１次再結晶焼鈍、すなわち、脱炭焼鈍時の適正な酸素投入量と密接な関係がある。鋼板の成分のうち酸素含有量を通常の酸素含有量より多く含ませた状態で脱炭焼鈍時の酸素投入量を制御する。脱炭焼鈍時の酸素の投入量は、酸化性雰囲気（露点、水素雰囲気）と鋼板表層部の酸化層の形状、および鋼板の温度を考慮しなければならない。
酸化能だけで判断すると、酸化能が高いほど酸素分圧が高まるので、酸化能を高めた方が良い。しかし、酸化能が過度に高くなると、表層部にＳｉＯ２やＦｅ２ＳｉＯ４（Ｆａｙｌｉｔｅ）酸化物が鋼板の表層部に緻密に形成される。このように緻密な酸化物が形成されると酸素の深さ方向への浸透を妨害する妨害物の役割をし、結果的に酸素の鋼板内部への浸透を妨害する。したがって、脱炭のための適切な酸化能が存在するので、７９０〜９００℃の温度範囲で露点５０〜７０℃（５０％Ｎ２＋５０％Ｈ２）雰囲気で脱炭が都合よく起こり、適切な酸化層が形成される。脱炭焼鈍時の脱炭雰囲気を制御して脱炭焼鈍を完了すると、鋼板表面の酸素層の酸素量は、６００〜１，０００ｐｐｍ範囲にある。
次に、酸化層が形成された鋼板の表面に焼鈍分離剤を塗布し、高温焼鈍（すなわち、２次再結晶焼鈍）して鋼板の表面に非金属酸化物層を形成する。焼鈍分離剤は、ＭｇＯを主成分とするスラリー状で、ここに反応促進剤としてＴｉ化合物、Ｃｌ化合物、硫化物、窒化物、窒化物または酸化物の一種または一種以上を混合して加える。焼鈍分離剤は、スラリー状であるので、鋼板にコーティングロールによって塗布ができ、その塗布量を、鋼板の片面当たり２．０〜１２．５ｇ／ｍ２とするのが好ましい。焼鈍分離剤は、２次再結晶焼鈍時、焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯが酸化層のＳｉＯ２または／およびＦｅ２ＳｉＯ４と反応してフォルステライト（Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ；Ｍｇ２ＳｉＯ４）ガラス被膜を形成する。このようなフォルステライト被膜は、２次再結晶焼鈍過程でインヒビター挙動に影響を与え、電磁鋼板の磁気特性に影響を与え、被膜が形成された後には素地鋼板との密着性などのような被膜特性にも影響を及ぼす。焼鈍分離剤の主成分であるＭｇＯの平均粉末粒径が２．５μｍ以下のものを使用することが好ましく、その中で平均粉末粒径が２μｍ以下が１０％以上であることがさらに好ましい。
一方、２次再結晶焼鈍は、５５０〜７５０℃での１次亀裂過程と１，０００〜１，２５０℃での２次亀裂過程に分けて行い、昇温区間は、６５０〜９５０℃の温度区間では時間当り３０〜１００℃に昇温し、９５０〜１，２５０℃の温度区間では時間当り５０℃以下に昇温する。そして、亀裂時間は、１次亀裂過程は、焼鈍分離剤の水分を除去するために１０分以上にし、２次亀裂時間は８時間以上にする。２次再結晶焼鈍時雰囲気は、２次亀裂温度までは窒素と水素の混合雰囲気で行い、２次亀裂温度に到達した後には水素雰囲気で行うことが好ましい。以上のようにＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布して２次再結晶焼鈍を行うと、焼鈍過程で焼鈍分離剤のうちＭｇが素地鋼板の内部に拡散し、脱炭焼鈍過程で生成されたＳｉ酸化物とＭｇが相互拡散反応をしながらフォルステライトを形成する。２次再結晶焼鈍過程で鋼板の内部でゴス核を有する結晶から（１１０）＜００１＞ゴス方位を有する結晶粒がまず成長して優れた電気的特性を持つ。非金属酸化物層は、例示したＭｇ２ＳｉＯ４の他に、Ａｌ２ＳｉＯ４やＭｎ２ＳｉＯ４であってもよい。
非金属酸化物層を形成する段階の後、さらに非金属酸化物層上に絶縁コート層を形成する段階を行うことができる。具体的な方法として、リン酸塩を含む絶縁コート液を塗布する方式で絶縁コート層を形成し得る。このような絶縁コート液は、コロイダルシリカと金属リン酸塩を含むコート液を使用することが好ましい。この時、金属リン酸塩は、Ａｌリン酸塩、Ｍｇリン酸塩、またはこれらの組み合わせが可能で、絶縁コート液の重量に対してＡｌ、Ｍｇ、またはこれらの組み合わせの含有量は１５重量％以上である。絶縁コート層を形成させた後に、応力緩和焼鈍をさらに行うことができる。
以下では実施例により本発明をさらに詳細に説明する。しかし、このような実施例は、単に本発明を例示するためであり、本発明はこれに限定されるものではない。
冷間圧延した厚さ０．２７ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の表面に、ＴＥＭ００モードで、ビーム品質ファクターであるＭ２が１．０、出力を２．８ｋＷに調節したレーザーを照射した。この時、レーザービームの形状、デューティ、周波数、Ｐ／Ｗ値を下記表１および表２のように変えながら照射した。次いで、脱炭焼鈍および窒化処理を行い、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を鋼板片面当たり８ｇ／ｍ２になるように塗布した後鋼板の２次再結晶焼鈍を行った。その後、コロイダルシリカと金属リン酸塩を含む絶縁コート液をコートして絶縁コート層を形成した。
表１および表２において、鉄損改善率は、レーザーを照射して溝を形成する前の電磁鋼板の鉄損（Ｗ１）とレーザーを照射して溝を形成した後の鉄損（Ｗ２）を測定して（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１で計算した。密着性は、円形型Ｂａｒ（直径５〜８０ｍｍ）に鋼板を密着させてＢｅｎｄｉｎｇさせたとき、絶縁コーティングおよび非金属酸化物層の剥離あるいは脱着が起きるかをＢａｒ直径で表示した。
表１および表２に示すように、準連続レーザーを用いると、鉄損改善率および密着性が同時に向上することを確認することができる。反面、準連続レーザーを用いてもデューティが低く、連続レーザーを用いると、密着性が劣ることがわかる。また、パルスレーザーを用いると、鉄損改善率および密着性が同時に劣ることが確認できる。準連続レーザーを用いてＰ／Ｗ値を適切に調節したとき、鉄損改善率および密着性がさらに向上することを確認することができる。デューティが９５％で低い場合、溝が生じる部位と生じない部位が板の長さ方向のスキャンした線上に現れるので、線が形成された部位には溝が現れるが、線が形成されていない部位では溝が形成されない。したがって、鉄損値は統計的に約１．３％程度改善される。
本発明は実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造でき、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
１０ 電磁鋼板
２０ 溝
２０ 溝
Claims (10)
- 方向性電磁鋼板を準備する段階と、
レーザービームの出力に対する時間波形において、［出力変調周期時間］（Ｔａ）に対する［最大出力（Ｐｍａｘ）の１０％以上の出力で照射した時間］（Ｔｂ）の比（Ｔｂ／Ｔａ）をデューティとして、前記デューティが９８．０〜９９．９％の準連続レーザービームを前記方向性電磁鋼板の表面照射して溝を形成する段階と、
を行うことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。 - 前記準連続レーザービームの周波数は、１００Ｈｚ〜８ｋＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記準連続レーザービーム幅（Ｗ）に対するレーザービームの平均出力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｗ）は、３０Ｗ／ｍｍ〜３００Ｗ／ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記準連続レーザービームの鋼板の幅方向へのビーム長さ（Ｌ）に対する鋼板圧延方向へのビーム幅（Ｗ）の比（Ｗ／Ｌ）は、０．１〜０．８６であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記レーザーは、ＴＥＭ００モードであり、ビームの品質ファクター（ｆａｃｔｏｒ）であるＭ２が１．０〜１．１であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記溝を鋼板の幅方向に断続的に３〜８個形成することを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記溝は、線状であり、電磁鋼板の圧延方向に対し、８２°〜９８°の角度で形成することを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記溝の深さ（Ｄ）を鋼板の厚さの３％〜８％で形成することを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
- 前記溝を形成する段階の後に、
脱炭焼鈍または窒化焼鈍して鋼板の表面に酸化層を形成する段階と、
前記酸化層が形成された鋼板の表面に焼鈍分離剤を塗布して高温焼鈍して鋼板の表面に非金属酸化物層を形成する段階と、
をさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。 - 前記非金属酸化物層を形成する段階の後に、
前記非金属酸化物層上に絶縁コート層を形成する段階をさらに行うことを特徴とする請求項９に記載の方向性電磁鋼板の磁区の微細化方法。
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