JPWO2010103761A1 - 方向性電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2009年3月11日に、日本に出願された特願2009−058500号と2009年11月18日に、日本に出願された特願2009−263216号とに基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
s=h/l ・・・(1)
ここで、lは、側歪み部の幅である。
本発明では、上記従来技術の問題を解決し、仕上げ焼鈍工程において、高温すべりに起因する仕上げ焼鈍炉内のコイル受台と接するコイル下端部の側歪みを抑制することを目的とする。
a>dc/2 ・・・(2)
Ed=(4/π)×P/(dc×VL) ・・・・・(3)
このエネルギー密度Edは、後述するように、変形容易部の種類や形状に応じて調節される。
また、溝部とコイル受台とが接触することなく溝部の効果を発揮するために、溝部は、鋼板の端部領域の端面から5mm以上の距離に形成されることが好ましい。溝部の効果をより確実にするために、溝部は、鋼板の端部領域の端面から10mm以上の距離に形成されることがより好ましい。
0.05≦d/t≦0.7 ・・・(4)
ここで、両面に溝を形成する場合は、図6Bに示すように、表面及び裏面の溝深さをそれぞれd1及びd2として、それらの合計の溝深さ(d1+d2)をdとする。
具体的には、板厚tが0.1mm以上0.5mm以下の鋼板を使用する場合に、溝深さdの下限は、0.005mmであることが好ましく、0.01mmであることがより好ましい。また、溝深さdの上限は、0.35mmであることが好ましく、0.25mmであることがさらに好ましい。
また、溝深さは、鋼板の搬送速度に併せてレーザパワーを調整することで制御することが可能である。したがって、本発明において、レーザビームを用いると、仕上げ焼鈍前の鋼板(方向性電磁鋼板)の片方の端部領域(第一の端部)の片面又は両面に、側歪みを抑制するのに好適な形状の溝を容易に形成することができる。
0.5J/mm2≦Ed≦5.0J/mm2 ・・・(5)
エネルギー密度Edは、レーザパワーP、レーザビームの板幅方向(C方向)の直径dc及び鋼板の搬送速度VLを適宜設定して、上記(5)式を満たすように調節される。
また、方向性電磁鋼板の歩留まりを向上させるために、鋼板の端面から粒界すべり変形部までの距離aは、100mm以下であることが好ましい。さらなる歩留まりの向上のために、溝部は、鋼板の端部領域の端面から30mm以下の距離に形成されることがより好ましい。歩留まりを最適化するために、コイル重量に応じて上記距離aを決定してもよい。
発明者らは、レーザ装置を用いて粒界すべり変形部を形成した場合のレーザ装置のエネルギー密度Edの最適範囲について検討した。ここで、このレーザ装置2によって粒界すべり変形部4zに投入されるエネルギー密度Edは、上述した(3)式で定義される。
0.5J/mm2≦Ed≦5.0J/mm2 ・・・(6)
エネルギー密度Edは、レーザパワーP、レーザビームの板幅方向(C方向)の直径dc及び鋼板の搬送速度VLを適宜設定して、上記(6)式を満たすように調節される。粒界すべり変形部は、全板厚にわたって形成されることが好ましい。そのため、エネルギー密度Edに加え、所定の加熱時間が維持されるように、鋼板の搬送速度VLに応じて圧延方向(L方向)の直径dLを調節してもよい。
なお、上述した焼鈍時のすべり変形の機構は、粒界すべり変形部に形成される線状の結晶粒界によっている。しかしながら、第二の実施形態の変形例のように、すべり変形の機構は、例えば、圧延方向に沿って形成され、結晶粒を含むすべり帯による高温すべりであってもよい。この結晶粒は、微細な結晶粒であってもよく、細長い結晶粒であってもよい。例えば、第二の実施形態の変形例では、すべり帯12中の結晶粒(細長い結晶粒)の粒界が上述した線状の結晶粒界10と同様にすべり変形し、側歪み部の幅の拡大及び変動を抑制する。
2 レーザ装置
2a 集光レンズ
3 レーザビーム
4a 溝部(変形容易部)
4z 粒界すべり変形部(線状領域、変形容易部)
5 コイル
5a 巻軸
5e 側歪み部
5f 変形容易部
5z 下端部(端部領域、第一の端部)
6 ノズル
7 アシストガス
8 コイル受台
9 焼鈍炉カバー
10 線状の結晶粒界(線状結晶粒界、粒界)
11 二次再結晶粒
12 すべり帯
Claims (32)
- 鋼板の圧延方向と平行になるように前記鋼板の端部領域に変形容易部を形成し;
前記鋼板をコイル状に巻き締め;
前記鋼板の前記端部領域が前記鋼板の下方になるように配置した後、前記鋼板に仕上げ焼鈍を行う;
ことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記変形容易部は、連続的に形成され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製造方法。
- 前記変形容易部は、不連続に形成され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製造方法。
- 前記変形容易部を、前記鋼板全長にわたって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製造方法。
- 前記変形容易部を、前記鋼板の前記圧延方向における一部に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製造方法。
- 前記変形容易部を、前記端部領域の端面から5mm以上100mm以下の距離に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製造方法。
- 前記仕上げ焼鈍を行う際に、前記コイル状に巻き締められた後の前記鋼板の巻軸の方向がコイル受台に垂直になるように前記鋼板を載置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製造方法。
- 前記鋼板に焼鈍分離剤を塗布する前に、前記変形容易部を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製造方法。
- 前記変形容易部を、レーザビームの照射により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製造方法。
- 前記変形容易部に、溝を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製造方法。
- 前記溝を、前記鋼板の片面に形成することを特徴とする請求項10に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記溝を、前記鋼板の両面に形成することを特徴とする請求項10に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記溝の幅は、0.03mm以上10mm以下であることを特徴とする請求項10に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記溝の深さd及び前記鋼板の板厚tは、0.05≦d/t≦0.7を満たすことを特徴とする請求項10に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記変形容易部は、粒界すべり変形部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製造方法。
- 前記仕上げ焼鈍後の前記粒界すべり変形部は、1本の線状結晶粒界であることを特徴とする請求項15に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記仕上げ焼鈍後の前記粒界すべり変形部は、結晶粒を含むすべり帯であることを特徴とする請求項15に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記すべり帯の幅は、0.02mm以上20mm以下であることを特徴とする請求項17に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 鋼板の圧延方向と平行になるように前記鋼板の端部領域に高温変形部が形成された方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、連続的に形成されていることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、不連続に形成されていることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、前記鋼板全長にわたって形成されていることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、前記鋼板の前記圧延方向における一部に形成されていることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、前記端部領域の端面から5mm以上100mm以下の距離に形成されていることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、溝であることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記溝は、前記鋼板の片面に形成されていることを特徴とする請求項25に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記溝は、前記鋼板の両面に形成されていることを特徴とする請求項25に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記溝の幅は、0.03mm以上10mm以下であることを特徴とする請求項25に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記溝の深さd及び前記鋼板の板厚tは、0.05≦d/t≦0.7を満たすことを特徴とする請求項25に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、1本の線状結晶粒界であることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記高温変形部は、結晶粒を含むすべり帯であることを特徴とする請求項19に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記すべり帯の幅は、0.02mm以上20mm以下であることを特徴とする請求項31に記載の方向性電磁鋼板。
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