JP6372581B1

JP6372581B1 - 方向性電磁鋼板

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Publication number: JP6372581B1
Application number: JP2017028249A
Authority: JP
Inventors: 敬寺島; 寺島　　敬; 拓実馬田; 渡辺　誠; 渡辺　　誠; 高宮　俊人; 俊人高宮
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2018-08-15
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Also published as: EP3584330A1; CN110300808A; MX2019009804A; JP2018131680A; CA3052692C; CA3052692A1; EP3584330A4; WO2018150791A1; KR20190107079A; KR102290567B1; CN110300808B; EP3584330B1; US11293070B2; RU2714729C1; US20200010917A1

Abstract

【課題】線状溝の深さ方向の形状を工夫することにより、磁束密度の低下を抑えて鉄損をより一層改善した電磁鋼板を提供する。【解決手段】鋼板の表面に、複数の線状溝を介して細分化した磁区を有する方向性電磁鋼板において、前記線状溝の底面に、該溝が延びる方向に所定の間隔ｐを置いて並ぶ複数の凹部を設け、前記凹部は、所定の深さｄを有するものとする。【選択図】図２

Description

本発明は、変圧器、特に巻変圧器の鉄心材料に好適な方向性電磁鋼板に関するものである。

方向性電磁鋼板は、主にトランスの鉄心として利用され、磁化特性に優れていること、特に鉄損が低いことが求められている。そのためには、鋼板中の二次再結晶粒を(110)[001]方位（ゴス方位）に高度に揃えることや、製品中の不純物を低減することが重要である。
しかしながら、結晶方位の制御や不純物の低減には限界があることから、物理的な手法により、磁区の幅を細分化して鉄損を低減する技術、すなわち磁区細分化技術が種々開発されている。磁区細分化の技術は大別して非耐熱型の技術と耐熱型の技術とに分けられる。巻変圧器においては、鉄心加工後に歪取焼鈍を行うため耐熱型の磁区細分化技術が求められている。

非耐熱型の磁区細分化技術として、例えば特許文献１には、最終製品板にレーザを照射し、鋼板表層に線状の歪領域を導入することにより、磁区幅を狭くして鉄損を低減する技術が開示されている。また、耐熱型の磁区細分化技術としては、鋼板表面に溝を形成する方法が一般的であり、特許文献２には歯型を機械的に鋼板に押圧する方法が、特許文献３にはエッチングによる方法が、また特許文献４にはレーザーによる方法が、それぞれ開示されている。

上記の溝形成による磁区細分化技術は、上記の高転位密度域を導入するレーザなどの磁区細分化技術に比べて、鉄損低減効果が少ないことおよび磁束密度が低いこと、が問題であり、この点の改善を目指して、溝形状の工夫についての提案もなされている。例えば、特許文献５には鋼板表面の形状を工夫したものが開示され、特許文献６には溝形状を工夫したものが開示されている。

特開昭55-18566号公報特開昭62-067114号公報特開昭63-042332号公報特開平07-220913号公報特許第4719319号公報特許第5771620号公報

溝形成による耐熱型磁区細分化技術は、形成する溝容積に比例して地鉄分が減少するため、溝を深くして磁区細分化効果を高めようとすると、磁束密度が低くなることが問題である。このことは、特許文献５や特許文献６に開示の技術においても同様であり、磁束密度の低下と磁区細分化効果とのバランスの下で得られる効果を超えられない点に、課題が残されている。
本発明は、上記の実情に鑑み開発されたものであり、線状溝の深さ方向の形状を工夫することにより、磁束密度の低下を抑えて鉄損をより一層改善した電磁鋼板を提供しようとするものである。

さて、上記の課題を解決すべく、本発明者らは、磁区細分化前に同じ特性を持つ方向性電磁鋼板に種々の溝を形成する実験を繰り返す中で、溝底面が平滑でなく荒れているものの中に、磁束密度劣化量に比し鉄損改善量の多いものを発見し、これを詳しく調べることによって溝底面の最適形状を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨構成は、次の通りである。
１．鋼板の表面に、複数の線状溝を介して細分化した磁区を有する方向性電磁鋼板であって、
前記線状溝の底面に、該溝が延びる方向に下記式（１）を満足する間隔ｐを置いて並ぶ複数の凹部をそなえ、
前記凹部は、下記式（２）を満足する深さｄを有する方向性電磁鋼板。
記
0.20Ｗ≦ｐ≦1.20Ｗ …（１）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅
0.10Ｄ≦ｄ≦1.00Ｄ …（２）
ここで、Ｄ：線状溝の平均深さ

２．前記線状溝の平均深さＤが下記式（３）を満足する前記１に記載の方向性電磁鋼板。
記
0.05ｔ≦Ｄ≦0.20ｔ …（３）
ここで、ｔ：鋼板の厚み（ｍｍ）

３．前記線状溝の延びる方向が、前記鋼板の圧延方向と直交する方向と成す角度が０°以上40°以下である前記１または２に記載の方向性電磁鋼板。

４．前記線状溝の前記鋼板の圧延方向における相互間隔ｌが下記式（４）を満足する前記１、２または３に記載の方向性電磁鋼板。
記
10Ｗ≦ｌ≦400Ｗ …（４）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅

５．前記線状溝の開口幅Ｗが５μm以上150μm以下である前記1乃至４のいずれかに記載の方向性電磁鋼板。

本発明によれば、鋼板表面に形成した溝を介した磁区細分化効果により鉄損を改善した方向性電磁鋼板において、磁束密度の低下を抑えることができる。

表面に線状溝を有する鋼板の斜視図である。線状溝の形状を示す模式図である。線状溝の断面形状を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（Ｄ＝20μm、ｄ＝15μm、ｐ＝30μｍ）である。ｄ＝1.00Ｄの場合の線状溝の形状の一例を示す模式図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
溝形成による耐熱型の磁区細分化は、溝の側面に生じた磁極により静磁エネルギーが高くなり、これを解消するため新たに180°磁壁が生成して磁区幅が狭くなることで実現する。磁区幅が狭くなると、鋼板が磁化された際の磁壁の移動距離が短くなり、磁壁移動時のエネルギー損失、つまり鉄損が低減する。上記のメカニズムの発現には、磁極の生成が必要であり、透磁率の異なる物質の界面をつくりだすことが必須である。溝形成の技術では鉄と空気の透磁率の違いを利用しているため、溝の体積分は鋼板の実効透磁率が低下し、磁気特性の指標である800A/mで磁化したときの磁束密度Ｂ₈値が低下する。従って、磁極を沢山生成して磁区細分化効果を高くしようとすると、磁束密度が低下してしまうというジレンマが生じる。また、磁極は溝の側面でしか生じないため、鋼板表面（一方側面）に溝を形成する場合、鋼板の厚み中心部あるいは裏面（他方側面）では、溝形成による効果が波及し難い。

そこで、本発明では、上記した溝形成による効果を最大限に活かす、溝底面の形状について検討したところ、線状溝の底面に所定の条件を満足する凹部を設けることが有効であるとの知見を得た。すなわち、線状溝の底面に、所定の間隔を置いて並ぶ複数の凹部をそなえること、該凹部は所定の深さを有すること、が溝形成による磁区細分化の効果を発揮するのに適切であることを見出した。

具体的には、図１に示すように、鋼板１の圧延方向を横切る向きに延び、かつ圧延方向に間隔を置いて形成した線状溝２において、溝の底面に複数の凹部３を溝２が延びる方向に並列させて設ける。この凹部３は、例えばａ−ａ線に沿う断面を図２（ａ）や図３に示すように円錐状であったり、ｂ−ｂ線に沿う断面を図２（ｂ）に示すように円筒状であったり、後述の式（１）に従う間隔ｐおよび後述の式（２）に従う深さｄを満足すれば、形状は特に問わない。なお、図１では、説明の便宜上、線状溝毎に異なる形状の凹部を形成しているが、全ての線状溝に同じ形状の凹部を形成することが好ましい。

かように線状溝２の底部に凹部３を設けると、鋼板表面で生じる磁極の数よりは少ないものの、鋼板内部へも磁極が新たに生成する。磁壁は、その内部エネルギーを最小化する向き、すなわち鋼板表面に対して垂直に裏面側に向かって生成する傾向にある。従って、鋼板内方で生じる磁極の数が少なくても、その磁壁は鋼板の内方へ真っ直ぐに生成するため、鋼板表面での磁極数に対する磁極数の減少に比べて磁区細分化効果の減少量は穏やかなものとなる。その結果、同一断面積である従前の一様な深さの溝に比し、磁区細分化効果が大きくなる。

ちなみに、断面積一定の条件のもと、鋼板を全厚にわたって貫通するドット状の穴を線状に並べて磁極を生成する方法が考えられるが、この形態は穴と穴との間は溝がないため磁区細分化の効果は発揮されない。むしろ、同一断面積であれば、鋼板表面に一様な深さの溝を形成したほうが、細分化効果が高い。これに対して、本発明では、鋼板表面に一様な深さの溝を形成し、その底面に深い溝の一部と見做せる凹部を形成することによって、強力な磁区細分化効果を生じさせるのである。

次に、本発明の各構成要件の限定理由について述べる。
まず、線状溝の底面に、該溝が延びる方向に下記式（１）を満足する間隔ｐを置いて並ぶ複数の凹部をそなえること、該凹部は下記式（２）を満足する深さｄを有すること、が肝要である。
記
0.20Ｗ≦ｐ≦1.20Ｗ …（１）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅
0.10Ｄ≦ｄ≦1.00Ｄ …（２）
ここで、Ｄ：線状溝の深さ

ここで、凹部の間隔ｐは、線状溝の延びる方向に沿う断面（図１におけるａ−ａ線断面）を、長さ１ｍｍにわたって光学顕微鏡もしくは電子顕微鏡で観察し、後述の平均深さＤの位置（図２の点線位置）を横切る凹部の個数を測定し、この個数で１ｍｍを除した値とする。そして、任意の３個所について測定し、その平均を間隔ｐとする。また、Ｗは鋼板表面での線状溝の開口幅とする。

また、凹部の深さｄは、線状溝の延びる方向に沿う断面（図１におけるａ−ａ線断面）を、長さ１ｍｍにわたって光学顕微鏡もしくは電子顕微鏡で観察し、各凹部の最も深い部分の平均から線状溝の平均深さＤを引いたものとする。

溝の平均深さＤは、線状溝の延びる方向に沿う断面（図１におけるａ−ａ線断面）を、長さ１ｍｍにわたって光学顕微鏡もしくは電子顕微鏡で観察し、凹部を含めた溝の断面積（図２でハッチングした部分）を測定して、この断面積を１ｍｍで除した値とする。なお、測定する断面は、溝の鋼板圧延方向での中央を通る断面とする。

さて、上記のとおり、凹部の間隔ｐは、線状溝の開口幅をＷとしたとき、0.20Ｗ以上1.20Ｗ以下である必要がある。すなわち、凹部の間隔ｐが0.20Ｗよりも小さいと、上述の凹部を形成する効果がなくなり、換言すると、一様な溝深さの従前の溝と同じになり、磁区細分化効果を大きく改善することが難しくなる。一方、間隔ｐが1.20Ｗよりも大きくなると、間隔が拡がりすぎて、やはり磁区細分化効果を大きく改善することが難しくなる。

また、凹部の深さｄは0.10Ｄ以上1.00Ｄ以下である必要がある。凹部の深さが0.10Ｄよりも小さい場合は上述の板厚中心部域での磁区細分化効果が得られない。一方、1.00Ｄよりも大きい場合は磁区細分化効果が大きくなるものの鋼板の透磁率が低下し、高い磁束密度に励磁した場合の鉄損の増大を招くため1.00Ｄ以下である必要がある。例えば、凹部が図４に示すような断面形状となる場合、ｄ＝1.00Ｄとなる。

なお、図１および２には、凹部３として円錐状および円筒状の事例を示したが、これらの形状に限らず、例えば楕円錐状や楕円筒状のほか、角柱や角錐形状等であってもよい。要は、間隔ｐおよび深さｄが上述の範囲にあればよい。

また、線状溝の（平均）深さＤは、下記式（３）を満足することが好ましい。なお、鋼板の厚みｔは、溝がない部分の板厚とする。
記
0.05ｔ≦Ｄ≦0.20ｔ …（３）
ここで、ｔ：鋼板の厚み（ｍｍ）
すなわち、線状溝の（平均）深さＤが0.05ｔに満たない場合は、鋼板の厚みに対して溝の深さが浅すぎて磁区細分化効果が発揮されない、おそれがある。一方、（平均）深さＤが0.20ｔよりも大きい場合は、磁区細分化効果は大きくなるものの鋼板の透磁率が低下し、高い磁束密度に励磁した場合の鉄損の増大を招くため、0.20ｔ以下とすることが好ましい。

さらに、線状溝の延びる方向が鋼板の圧延方向と直交する方向と成す角度が０°以上40°以下であることが好ましい。すなわち、磁極の大きさは磁束の流れる方向と溝側面との成す角度に依存しており、方向性電磁鋼板では０°のときが最も大きくなる。磁極の大きさは角度が大きくなるほど小さくなるのでおおむね40°以下にすることが好ましい。より好ましくは30°以下である。

線状溝の鋼板の圧延方向における相互間隔ｌ（図１参照）は、下記式（４）を満足することが好ましい。
記
10Ｗ≦ｌ≦400Ｗ …（３）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅
すなわち、線状溝の間隔ｌが10Ｗよりも小さいと、単位長さあたりに形成される溝の本数が多くなり磁区細分化効果は大きくなるが、加工に時間がかかってコストの増大を招く。間隔ｌが400Ｗよりも大きくなると、溝の本数も少なくなり生産性は向上するが磁区細分化効果が小さくなってしまう。

線状溝の開口幅Ｗは、５μm以上150μm以下であることが好ましい。すなわち、線状溝の開口幅Ｗは狭いほど磁区細分化に有効であるが、５μmよりも狭い幅で鋼板表面を加工するためには非常に高価な加工法が必要となるため、生産性と加工コストの面で不利である。また、溝幅が拡がるほど加工が容易となるが150μmよりも大きくなっても生産性、加工コストの改善効果が得られなくなる。

なお、図１では、線状溝２の延びる方向と直交する断面の形状を矩形状としているが、矩形に限らず、底面が円弧の連なりになる樋状であったりしても良い。

本発明の方向性電磁鋼板を製造する方法は特に限定されるものではないが、製造方法の例をいくつか述べる。
（エッチング法１）
最終冷間圧延後の方向性電磁鋼板の表面に、レジストマスクを形成し、その後電解エッチングにより鋼板表面に本発明の溝形状を形成する方法である。本発明の溝形状を達成するためにはマスク形成およびエッチングをそれぞれ２回繰り返す必要がある。すなわち、まず１回目で凹部に当たる部分を所望の間隔でドット状に鋼板が露出するようにレジストマスク形成しエッチング加工する。その後、レジストマスクをいったん除去し、２回目に線上に鋼板が露出するようにマスクを形成してエッチングする。２段加工することによって本願発明の形状を得ることができる。レジストマスクの形成はグラビア印刷、インクジェット印刷などで行うことができる。エッチングは、酸を用いた化学エッチングまたはNaCl水溶液を用いた電解エッチングにより行うことができる。

（エッチング法２）
最終仕上焼鈍後のフォルステライト被膜が形成された方向性電磁鋼板を用いる方法である。レジストマスクとしてフォルステライト被膜を用いることで高価なエッチングレジストを用いることなく、またレジスト剥離工程を省略できるメリットがある。この方法でも前記の手法と同じく２段加工の必要がある。まず、１回目としてフォルステライト被膜にファイバーレーザーなどを用いて被膜をドット列状に剥離する。その後、エッチング加工を施し、引き続いて被膜を線状に剥離し２回目のエッチング加工を施す。エッチングなどは前法と同様に施すことができる。

（レーザー直彫法）
エッチング法では２段加工になるためプロセスコストが高くなる。そこで、短パルスレーザー（ピコ秒レーザーやフェムト秒レーザー）を用いて直接溝に加工する。
最終仕上焼鈍後の方向性電磁鋼板に加工するのが簡単で好ましい。通常、フォルステライト（セラミックス）と鋼（地鉄）では加工に最適な出力が異なる（セラミックスの方が高出力が必要）が、あえてセラミックスに最適化した高出力で地鉄部分を加工することでパルス間隔とレーザースキャン速度に比例したピッチで所望の形状を加工することができるので簡易である。

最後に、本発明の方向性電磁鋼板を製造するに当たって、上記の条件以外は特に限定されないが、推奨される好適成分組成および上記条件以外の製造条件について、以下に述べる。

本発明において、インヒビターを利用する場合、例えばAlN系インヒビターを利用する場合であればAlおよびＮを、またMnＳ・MnSe系インヒビターを利用する場合であればMnとSeおよび／またはＳを、それぞれ適量含有させればよい。勿論、両インヒビターを併用してもよい。この場合におけるAl，Ｎ，ＳおよびSeの好適含有量はそれぞれ、Al：0.01〜0.065質量％、Ｎ：0.005〜0.012質量％、Ｓ：0.005〜0.03質量％、Se：0.005〜0.03質量％である。なお、これらのインヒビター成分は最終仕上げ焼鈍後に鋼板（地鉄）から除去され、不純物程度の含有量となる。

また、本発明は、Al、Ｎ、ＳおよびSeの含有量を制限した、基本的にインヒビターを使用しない方向性電磁鋼板にも適用することができる。この場合には、Al、Ｎ、ＳおよびSeの量はそれぞれ、Al：100 質量ppm以下、Ｎ：50 質量ppm以下、Ｓ：50 質量ppm以下、Se：50 質量ppm以下に抑制することが好ましい。

その他の基本的成分および任意添加成分について述べると、次のとおりである。
Ｃ：0.08質量％以下
Ｃの含有量が0.08質量％を超えると、製品において磁気時効の起こらない50質量ppm以下まで製造工程中にＣを低減することが困難になるため、0.08質量％以下とすることが好ましい。なお、下限に関しては、Ｃを含まない素材でも二次再結晶が可能であるので特に設ける必要はない。

Si：2.0〜8.0質量％
Siは、鋼の電気抵抗を高め、鉄損を改善するのに有効な元素であるが、含有量が2.0質量％に満たないと十分な鉄損低減効果が達成できず、一方、8.0質量％を超えると加工性が著しく低下し、また磁束密度も低下するため、Si量は2.0〜8.0質量％の範囲とすることが好ましい。

Mn：0.005〜1.0質量％
Mnは、熱間加工性を良好にする上で必要な元素であるが、含有量が0.005質量％未満ではその添加効果に乏しく、一方1.0質量％を超えると製品板の磁束密度が低下するため、 Mn量は0.005〜1.0質量％の範囲とすることが好ましい。

上記の基本的成分以外に、磁気特性改善成分として、次に述べる元素を適宜含有させることができる。
Ni：0.03〜1.50質量％、Sn：0.01〜1.50質量％、Sb：0.005〜1.50質量％、Cu：0.03〜3.0質量％、Ｐ：0.03〜0.50質量％、Mo:0.005〜0.10質量％およびCr:0.03〜1.50質量％のうちから選んだ少なくとも１種

Niは、熱延板組織を改善して磁気特性を向上させるために有用な元素である。しかしながら、含有量が0.03質量％未満では磁気特性の向上効果が小さく、一方1.50質量％を超えると二次再結晶が不安定になり磁気特性が劣化する。そのため、Ni量は0.03〜1.50質量％の範囲とするのが好ましい。

また、Sn、Sb、Cu、Ｐ、MoおよびCrはそれぞれ磁気特性の向上に有用な元素であるが、いずれも上記した各成分の下限に満たないと、磁気特性の向上効果が小さく、一方、上記した各成分の上限量を超えると、二次再結晶粒の発達が阻害されるため、それぞれ上記の範囲で含有させることが好ましい。なお、上記成分以外の残部は、製造工程において混入する不可避的不純物およびFeである。

上記の好適成分組成に調整した鋼素材を、通常の造塊法、連続鋳造法でスラブとしてもよいし、100mm以下の厚さの薄鋳片を直接連続鋳造法で製造してもよい。スラブは、通常の方法で加熱して熱間圧延に供するが、鋳造後加熱せずに直ちに熱間圧延に供してもよい。薄鋳片の場合には熱間圧延しても良いし、熱間圧延を省略してそのまま以後の工程に進めてもよい。ついで、必要に応じて熱延板焼鈍を行ったのち、一回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延により最終板厚とし、その後脱炭焼鈍ついで最終仕上げ焼鈍を施したのち、通常絶縁張力コーティングを塗布して製品とする。

質量％で、Si：3.3％、Ｃ：0.06％、Mn：0.08％、Ｓ：0.001％、Al：0.015％、Ｎ：0.006％、Cu：0.05％およびSb：0.01％を含有する鋼スラブを1100℃×30分加熱後、熱間圧延して2.2mmの板厚の熱延板とし、1000℃×１分間の熱延板焼鈍を施した後、冷間圧延により0.23mmの最終板厚とした。ついで、室温から820℃まで加熱速度20℃/ｓにて昇温し、湿潤雰囲気下で一次再結晶焼鈍（脱炭焼鈍）を行ったのち、MgOを主体とする焼鈍分離剤を水スラリ状にしてから塗布、乾燥した。この鋼板を300℃から800℃間を100時間かけて昇温させた後、1200℃まで50℃/ｈで昇温させ、1200℃で５時間焼鈍する最終仕上げ焼鈍を行った。続いて燐酸マグネシウム（Mg(PO₃)₂として）30mol％、コロイダルシリカ（SiO₂として）60mol％、CrO₃：10mol％の組成を持つ珪リン酸塩系の絶縁張力コーティングを塗布し、850℃×１分で焼付けた。得られた鋼板を圧延方向300mm×圧延直角方向100mmの大きさにせん断したのち、歪取焼鈍（800℃、２時間、Ｎ₂雰囲気）した。その後、磁気特性（Ｗ_17/50値、Ｂ₈値）を測定した結果、Ｗ_17/50：0.83W/kg、Ｂ₈：1.92Ｔであった。
次に、株式会社リプス・ワークス製のピコ秒レーザー加工機（PiCooLs）を用いて、鋼板に表１に記載の種々の形状をもつ線状溝を加工した。その際、線状溝の延びる方向と鋼板の圧延方向に直交する方向との成す角度を10°とし、線状溝の相互間隔を3000μmとした。この溝加工後、歪取焼鈍（800℃、２時間、Ｎ₂雰囲気）を施したのちの、磁気特性（Ｗ_17/50値、Ｗ_15/60値、Ｂ₈値）を測定した。その結果を表１に示す。

表１に示すとおり、本発明に従う形状を有する溝であれば、磁束密度Ｂ₈を従来例と同等以上に保ったまま、高磁場での磁束密度Ｗ_17/50を0.74W/kg 以下と非常に良好にできる。
ここで、Ｂ₈とは800A/mで励磁した際の磁束密度、Ｗ_17/50は磁束密度1.7T、50Hzの交流で励磁した際の鉄損、Ｗ_15/60は磁束密度1.7T、50Hzの交流で励磁した際の鉄損をあらわす。

質量％で、Si：3.3％、Ｃ：0.06％、Mn：0.08％、Ｓ：0.001％、Al：0.020％、Ｎ：0.006％、Cu：0.05％およびSb：0.01％を含有する鋼スラブを、1200℃×30分加熱後、熱間圧延して2.2mmの板厚の熱延板とし、1000℃×１分間の熱延板焼鈍を施した後、冷間圧延により0.27mmの最終板厚とし、ついで、室温から820℃まで加熱速度200℃/ｓにて昇温し、湿潤Ｈ₂-Ｎ₂雰囲気下で一次再結晶焼鈍（脱炭焼鈍）を行ったのち、MgOを主体とする焼鈍分離剤を水スラリ状にしてから塗布、乾燥した。この鋼板を300℃から800℃間を100時間かけて昇温させた後、1200℃まで50℃/ｈで昇温させ、1200℃で５時間焼鈍する最終仕上げ焼鈍を行った。続いて燐酸アルミニウム（Al(PO₃)₃として）25mol％、コロイダルシリカ（SiO₂として）60mol％、CrO₃：7mol％の組成を持つ珪リン酸塩系の絶縁張力コーティングを塗布し、800℃×１分で焼付けた。得られた鋼板を圧延方向300mm×圧延直角方向100mmの大きさにせん断し、歪取焼鈍（800℃、２時間、Ｎ₂雰囲
気）した。その後磁気特性（Ｗ_17/50値、Ｂ₈値）を測定した結果、Ｗ_17/50：0.90W/kg、Ｂ₈：1.93Ｔであった。

次に、株式会社リプス・ワークス製のピコ秒レーザー加工機（PiCooLs）を用いて、フォルステライト被膜および絶縁張力コートを表２に記載の形状となるように、まず1段目の加工を行って点状に剥離した。その後、NaClを電解液とし電解エッチングを行った。その後、上記レーザー加工機を用いて表２に記載の形状となるように２段目の加工として１回目に加工したドットとドットとの間に存在するフォルステライト被膜と絶縁コートを剥離し、NaClを電解液として電解エッチングを行った。
溝加工後、歪取焼鈍（800℃、２時間、Ｎ₂雰囲気）を施したのちの、磁気特性（Ｗ_17/50値、Ｗ_15/60値、Ｂ₈値）を測定した。その結果を表２に示す。

表２に示すとおり、本発明に従う形状を有する溝であれば、磁束密度Ｂ₈を従来例と同等以上に保ったまま、高磁場での磁束密度Ｗ_17/50を0.80W/kg 以下と非常に良好にできる。

１鋼板
２線状溝
３凹部
ｌ線状溝の相互間隔
Ｗ線状溝の開口幅
ｔ鋼板の厚み
Ｄ線状溝の深さ
ｄ凹部の深さ
p 凹部の間隔

Claims

鋼板の表面に、複数の線状溝を介して細分化した磁区を有する方向性電磁鋼板であって、
前記線状溝の底面に、該溝が延びる方向に下記式（１）を満足する間隔ｐを置いて並ぶ複数の凹部をそなえ、
前記凹部は、下記式（２）を満足する深さｄを有する方向性電磁鋼板。
記
0.20Ｗ≦ｐ≦1.20Ｗ …（１）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅
0.10Ｄ≦ｄ≦1.00Ｄ …（２）
ここで、Ｄ：線状溝の平均深さ
前記線状溝の平均深さＤが下記式（３）を満足する請求項１に記載の方向性電磁鋼板。
記
0.05ｔ≦Ｄ≦0.20ｔ …（３）
ここで、ｔ：鋼板の厚み（ｍｍ）
前記線状溝の延びる方向が、前記鋼板の圧延方向と直交する方向と成す角度が０°以上40°以下である請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板。
前記線状溝の前記鋼板の圧延方向における相互間隔ｌが下記式（４）を満足する請求項１、２または３に記載の方向性電磁鋼板。
記
10Ｗ≦ｌ≦400Ｗ …（４）
ここで、Ｗ：線状溝の開口幅
前記線状溝の開口幅Ｗが５μm以上150μm以下である請求項1乃至４のいずれかに記載の方向性電磁鋼板。