JPS5826410B2 - 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板 - Google Patents
磁気特性の優れた方向性電磁鋼板Info
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- JPS5826410B2 JPS5826410B2 JP55007474A JP747480A JPS5826410B2 JP S5826410 B2 JPS5826410 B2 JP S5826410B2 JP 55007474 A JP55007474 A JP 55007474A JP 747480 A JP747480 A JP 747480A JP S5826410 B2 JPS5826410 B2 JP S5826410B2
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- JP
- Japan
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- grain
- steel sheet
- electrical steel
- laser beam
- oriented electrical
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1294—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉄損特性の優れた方向性電磁鋼板に関し、特に
レーザー光束照射による低鉄損の方向性電磁鋼板にか工
わるものである。
レーザー光束照射による低鉄損の方向性電磁鋼板にか工
わるものである。
本発明者らはさきに電磁鋼板の鉄損値と磁区中が正の相
関関係にあることから特願昭５３−９１２１７号（特開
昭５５−１８５６６号）および特願昭５４−１２７６６
２号（特開昭５６−５１５２２号）によりレーザー光束
を照射することによりその照射された歪領域の両側の磁
区中が細分化され、その効果によって鉄損値が減少する
ことを解明した。
関関係にあることから特願昭５３−９１２１７号（特開
昭５５−１８５６６号）および特願昭５４−１２７６６
２号（特開昭５６−５１５２２号）によりレーザー光束
を照射することによりその照射された歪領域の両側の磁
区中が細分化され、その効果によって鉄損値が減少する
ことを解明した。
本発明は上述の技術思想を更に解明した結果完成したも
のであって、その要旨は電磁鋼板の再結晶焼鈍により生
成した二次再結晶の結晶粒表面にレーザー光束照射によ
る痕跡を少くとも１箇もっことからなる方向性電磁鋼板
にある。
のであって、その要旨は電磁鋼板の再結晶焼鈍により生
成した二次再結晶の結晶粒表面にレーザー光束照射によ
る痕跡を少くとも１箇もっことからなる方向性電磁鋼板
にある。
以下に本発明を図面を参照しながら説明する。
周知のように方向性電磁鋼板は（１１０）〔００１〕組
織を持ち、圧延方向に磁化が容易である。
織を持ち、圧延方向に磁化が容易である。
か又る鋼板１０に対し第１図ａに示すように圧延方向Ｆ
に直角にパルスレーザ−を照射すると（１２はその照射
部分を示す）鉄損が小になる。
に直角にパルスレーザ−を照射すると（１２はその照射
部分を示す）鉄損が小になる。
これは次のように説明できる。
即ち方向性電磁鋼板１０は第２図ａに示すように圧延方
向に延びる比較的大きな磁区１４を有する。
向に延びる比較的大きな磁区１４を有する。
方向性電磁鋼板においては（ １ １ ０ ）（００１
）方位の圧延方向への集積度を高めるにつれて結晶粒が
大きくなり、また磁壁が粒界を貫通するために磁区は大
きくなり、磁区の大きさと鉄損値とは比例関係にあるの
で、方向性を高めた割合いには鉄損ば少なくならないと
いう矛盾した問題があるのである。
）方位の圧延方向への集積度を高めるにつれて結晶粒が
大きくなり、また磁壁が粒界を貫通するために磁区は大
きくなり、磁区の大きさと鉄損値とは比例関係にあるの
で、方向性を高めた割合いには鉄損ば少なくならないと
いう矛盾した問題があるのである。
これに対しレーザー光束を圧延方向とほぼ直角な方向に
照射すると、詳しくはレーザー照射部分１２が圧延方向
Ｆにほぼ直角に延びるようにすると、その照射部分１２
の両側に小突起群１６が発生する。
照射すると、詳しくはレーザー照射部分１２が圧延方向
Ｆにほぼ直角に延びるようにすると、その照射部分１２
の両側に小突起群１６が発生する。
これは走査型電子顕微鏡等で観察できる。なオ図では簡
易化のため小突起は一部しか示していない。
易化のため小突起は一部しか示していない。
この小突起は磁区（マグネチックドメイン）の芽であっ
て、磁化されるとぎ鋼板１０の磁区１４はこの芽から伸
びる磁区１８により細分化される。
て、磁化されるとぎ鋼板１０の磁区１４はこの芽から伸
びる磁区１８により細分化される。
従って鉄損は小になる。
小突起偶１６が生じるのは、鋼板１０に大出力のパルス
レーザ−を照射すると鋼板には転位が発生し、磁区の芽
の発生確率はこの転位の密度に比例することに依るのが
一つの要因とも考えられる。
レーザ−を照射すると鋼板には転位が発生し、磁区の芽
の発生確率はこの転位の密度に比例することに依るのが
一つの要因とも考えられる。
第１図すに示すようにレーザー光束を圧延方向に照射す
ると、第２図すに示すようにやはり小突起群１６が発生
する。
ると、第２図すに示すようにやはり小突起群１６が発生
する。
そしてこれは恐らくは９０”磁壁をもつ磁区の芽となり
（第２図ａの場合は１８００磁壁）磁界Ｈが圧延方向に
直角な方向に作用するとき磁化方向が外部磁界Ｈに整列
した微小ドメインが発生し鉄損を下げるものと考えられ
る。
（第２図ａの場合は１８００磁壁）磁界Ｈが圧延方向に
直角な方向に作用するとき磁化方向が外部磁界Ｈに整列
した微小ドメインが発生し鉄損を下げるものと考えられ
る。
第３図は走査型電子顕微鏡写真（ＸＩＯ）によるパルス
レーザ−光束照射による方向性電磁鋼板の磁区構造の変
化を示している。
レーザ−光束照射による方向性電磁鋼板の磁区構造の変
化を示している。
写真は圧延方向りをもつ一枚の方向性電磁鋼板の未照射
部分２と５箇間隔で照射した痕跡ａｔｂ及びＣを示して
いる。
部分２と５箇間隔で照射した痕跡ａｔｂ及びＣを示して
いる。
未照射部分２は比較的大きな磁区１４がみら札照射部分
は細かい磁区１８が明らかにみられる。
は細かい磁区１８が明らかにみられる。
しかして本発明者らの知見によると、上述のレーザー光
束照射領域は鋼板の再結晶焼鈍によって生成される二次
再結晶の各結晶粒に少くとも１箇生成せしめることが極
めて効果的である。
束照射領域は鋼板の再結晶焼鈍によって生成される二次
再結晶の各結晶粒に少くとも１箇生成せしめることが極
めて効果的である。
これを更に具体的に説明すると、レーザー光束照射によ
る一つの痕跡の面積が１ ｏ５ 寵以上であり、痕跡の
形状に言及すれば点状痕跡で直径ｄ： ０．００４ｍ〜
１．０ｍｍ、線状痕跡で巾ｄ：０．００３〜１ｍ１長さ
ｂ：０．０１ｍ以上とする。
る一つの痕跡の面積が１ ｏ５ 寵以上であり、痕跡の
形状に言及すれば点状痕跡で直径ｄ： ０．００４ｍ〜
１．０ｍｍ、線状痕跡で巾ｄ：０．００３〜１ｍ１長さ
ｂ：０．０１ｍ以上とする。
面積Ｓを１０−５７１以上としたのは、現状におけるレ
ーザー光束照射手段の光学的集光のほぼ技術的限界値を
示したものである。
ーザー光束照射手段の光学的集光のほぼ技術的限界値を
示したものである。
レーザー発生装置は一般市販品のＹＡＧレーザ−、ルビ
レーザーまたは窒素レーザーあるいはＣＣＯ２レーザー
等を用いうるが、照射エネルギー密度Ｐは０．０１−１
０００ Ｊ／ｃａｔが最も好ましいことが実験の結果確
認された。
レーザーまたは窒素レーザーあるいはＣＣＯ２レーザー
等を用いうるが、照射エネルギー密度Ｐは０．０１−１
０００ Ｊ／ｃａｔが最も好ましいことが実験の結果確
認された。
すなわち０．ＯＩＪ／ｄ以下の場合には磁気特性の向上
効果が弱く、また１ ０００ Ｊ／ｃｄ以上の場合は鋼
板表面に著しい損傷を与えるので実用上問題があるから
である。
効果が弱く、また１ ０００ Ｊ／ｃｄ以上の場合は鋼
板表面に著しい損傷を与えるので実用上問題があるから
である。
この場合のパルス発振時間巾はＩｎＩｎ５−１Ｏ０が好
ましい。
ましい。
レーザー光束照射の痕跡は鋼板の一面のみならず、両面
に設けても勿論本発明の目的を達成する。
に設けても勿論本発明の目的を達成する。
第４図は本発明の方向性電磁鋼板の平面図を模式的に示
している。
している。
鋼板１０表面には再結晶焼鈍により二次再結晶粒２２，
２２３が結晶粒界２１を境として一様に生成している。
２２３が結晶粒界２１を境として一様に生成している。
各結晶粒２２，２３は磁区２０−１゜２０−２により細
分化されているが、レーザー光束照射エネルギーＰが０
．０１−１０００ Ｊ／ｃｄの点状痕跡２４−Ｌ ２
４−２．２４−３を有している。
分化されているが、レーザー光束照射エネルギーＰが０
．０１−１０００ Ｊ／ｃｄの点状痕跡２４−Ｌ ２
４−２．２４−３を有している。
二次再結晶粒の粒子サイズは略３０ｍ以下であるが、点
状痕跡直径ｄ ： ０．００４−１ｍｍ、点状痕跡の中
心間の圧延方向の照射間隔、！：０．０１３０１１＠、
圧延方向に直交方向の照射間隔ａ：０．０１−３０ｔｒ
ａｎの範囲内に予めセットしたレーザー照射により再結
晶粒子に少くとも１箇の照射痕跡をうろことができる。
状痕跡直径ｄ ： ０．００４−１ｍｍ、点状痕跡の中
心間の圧延方向の照射間隔、！：０．０１３０１１＠、
圧延方向に直交方向の照射間隔ａ：０．０１−３０ｔｒ
ａｎの範囲内に予めセットしたレーザー照射により再結
晶粒子に少くとも１箇の照射痕跡をうろことができる。
照射痕跡の形状は点状に限定されるものではない。
例えば光源を線状に集束することによって容易に圧延方
向および／または圧延方向に直交方向に線状痕跡２５，
２６をうることができるが、この照射諸元の一例を示す
と次の通りが好ましい。
向および／または圧延方向に直交方向に線状痕跡２５，
２６をうることができるが、この照射諸元の一例を示す
と次の通りが好ましい。
線状痕跡巾 ｄ ： ０．００３〜１ｍ
長さｂ：０．０１埴以上
圧延方向間隔を二〇、０１〜３ｏ１ｒｒｒｒＬ圧延方向
と直交方向の間隔ａ：ｏ、０１〜３ｏｔｒｒｊｒＬ実施
例 平均粒径３ｒｎＩｒＬの方向性電磁鋼板に、１つの結晶
粒内に少くとも１つのレーザー光束照射痕跡を与えるた
めに以下の条件でレーザー光束を照射し本発明の効果を
調べた。
と直交方向の間隔ａ：ｏ、０１〜３ｏｔｒｒｊｒＬ実施
例 平均粒径３ｒｎＩｒＬの方向性電磁鋼板に、１つの結晶
粒内に少くとも１つのレーザー光束照射痕跡を与えるた
めに以下の条件でレーザー光束を照射し本発明の効果を
調べた。
１ レーザー光束のエネルギー密度Ｐを１．ＩＪ／ｃｄ
とし、その照射痕跡の径ｄを０．１ｍとして第１表に示
すような諸元（ａ、７）のもとで点状照射し、照射前の
磁気特性と比較した。
とし、その照射痕跡の径ｄを０．１ｍとして第１表に示
すような諸元（ａ、７）のもとで点状照射し、照射前の
磁気特性と比較した。
ここ行竹、乙ｏ（Ｗ／ｋｙ）は、磁束密度１．７Ｔ１周
波数５０Ｈｚにおける鉄損値を示し、Ｂｌｏ（ｌｒ）は
磁束密度を示す。
波数５０Ｈｚにおける鉄損値を示し、Ｂｌｏ（ｌｒ）は
磁束密度を示す。
またＬ方向、Ｃ方向は磁気特性の測定方向がそれぞれ圧
延方向、圧延方向と直角方向であることを示す。
延方向、圧延方向と直角方向であることを示す。
第１表に示したように、点状レーザー光束照射痕跡を与
えることによりサンプルＡではＬ方向鉄損値が０．０７
Ｗ／＠減少し、またサンプルＢではＣ方向鉄損値が０
．２２ Ｗ／ｌｒ；ｌ減少した。
えることによりサンプルＡではＬ方向鉄損値が０．０７
Ｗ／＠減少し、またサンプルＢではＣ方向鉄損値が０
．２２ Ｗ／ｌｒ；ｌ減少した。
＊２ レーザー光束のエネルギー密度Ｐを１．ＩＪ／ｃ
ｍとし、その照射痕跡の巾ｄを０．０５ ｒｒａｎ、長
さｂを０．３ ｍｍの線状照射したところ第２表に示す
ような結果を得た。
ｍとし、その照射痕跡の巾ｄを０．０５ ｒｒａｎ、長
さｂを０．３ ｍｍの線状照射したところ第２表に示す
ような結果を得た。
この表に示すように、線状レーザー光束照射痕跡を与え
ることにより、サンプルＣではＬ方向鉄損値が０．０８
Ｗ／に９減少し、またサンプルＤではＬ方向鉄損値が
０．２３ Ｗ／に９減少した。
ることにより、サンプルＣではＬ方向鉄損値が０．０８
Ｗ／に９減少し、またサンプルＤではＬ方向鉄損値が
０．２３ Ｗ／に９減少した。
喚Ｆ３ レーザー光束のエネルギー密度Ｐを
１．ＩＪ／ｃｄとし、その照射痕跡の径ｄを０．１ ｖ
ａｎとし、鋼板の両面にそれぞれ諸元ａ、ｔを変えて点
状照射して第３表の結果を得た。
１．ＩＪ／ｃｄとし、その照射痕跡の径ｄを０．１ ｖ
ａｎとし、鋼板の両面にそれぞれ諸元ａ、ｔを変えて点
状照射して第３表の結果を得た。
この表に示すように、レーザー光束照射痕跡を鋼板の両
面にそれぞれ諸元ａ、ｔを変えて与えることにより、Ｌ
方向鉄損値が０．０７ Ｗ／＠減少し同時にＣ方向鉄損
値が０．２１Ｗ／ｋｇ減少した。
面にそれぞれ諸元ａ、ｔを変えて与えることにより、Ｌ
方向鉄損値が０．０７ Ｗ／＠減少し同時にＣ方向鉄損
値が０．２１Ｗ／ｋｇ減少した。
第１図ａ、ｂはレーザー光束照射要領の説明図、第２図
ａｊ ｂは鉄損改善理由の説明図、第３図は照射部分と
未照射部分とを有する方向性電磁鋼板の走査型電子顕微
鏡写真（１０倍）、第４図は鋼板の模式的平面図を示す
。
ａｊ ｂは鉄損改善理由の説明図、第３図は照射部分と
未照射部分とを有する方向性電磁鋼板の走査型電子顕微
鏡写真（１０倍）、第４図は鋼板の模式的平面図を示す
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 生成した二次再結晶の各結晶粒表面に、レーザー光
束照射による痕跡を少くとも１箇もつことを特徴とする
特許 ２ 生成した二次再結晶の各結晶粒表面に、エネルギー
密度が０．０ １−１ ０ ０ ０ Ｊ／ｃｖｌのレー
ザー光束照射による面積が１０ １５一以上の痕跡を少
くとも１箇もつことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の磁気特性の優れた方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55007474A JPS5826410B2 (ja) | 1980-01-25 | 1980-01-25 | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55007474A JPS5826410B2 (ja) | 1980-01-25 | 1980-01-25 | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56105423A JPS56105423A (en) | 1981-08-21 |
| JPS5826410B2 true JPS5826410B2 (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=11666774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55007474A Expired JPS5826410B2 (ja) | 1980-01-25 | 1980-01-25 | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826410B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64172Y2 (ja) * | 1984-01-12 | 1989-01-05 |
-
1980
- 1980-01-25 JP JP55007474A patent/JPS5826410B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64172Y2 (ja) * | 1984-01-12 | 1989-01-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56105423A (en) | 1981-08-21 |
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