KR102010166B1 - 방향성 전자기 강판 - Google Patents

Abstract

압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향이 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하는 방향성 전자기 강판에 있어서, 상기 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하이고, 홈 연장 방향에 직교하는 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에, 홈 폭 방향에 있어서의 상기 홈의 중심을 홈 폭 중심이라 정의했을 때, 상기 홈의 최심부가 상기 홈 폭 중심으로부터 상기 홈 폭 방향의 편측으로 어긋나 있음과 함께, 상기 홈의 단면 형상이 상기 홈 폭 방향에 있어서 상기 홈 폭 중심을 기준으로 하여 비대칭 형상이다.

Description

방향성 전자기 강판

본 발명은 방향성 전자기 강판에 관한 것이다.

본원은, 2015년 4월 20일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-086300호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 변압기의 철심(코어)용 강판으로서, 특정한 방향으로 우수한 자기 특성을 발휘하는 방향성 전자기 강판이 알려져 있다. 이 방향성 전자기 강판은, 냉간 압연 처리와 어닐링 처리의 조합에 의해, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향이 일치하도록 결정 방위가 제어된 강판이다. 방향성 전자기 강판의 철손은 가능한 한 낮은 것이 바람직하다.

철손은, 와전류 손실과 히스테리시스 손실로 분류된다. 또한, 와전류 손실은, 고전적 와전류 손실과 이상 와전류 손실로 분류된다. 고전적 와전류 손실을 저감하기 위해, 상기와 같이 결정 방위가 제어된 강판(지철)의 표면에 절연 피막이 형성된 방향성 전자기 강판이 일반적으로 알려져 있다. 이 절연 피막은, 전기적 절연성뿐만 아니라, 장력 및 내열성 등을 강판에 부여하는 역할도 담당하고 있다. 또한, 최근에는, 강판과 절연 피막의 사이에 글라스 피막이 형성된 방향성 전자기 강판도 알려져 있다.

한편, 이상 와전류 손실을 저감하기 위한 방법으로서, 압연 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 응력 변형부나 홈부를, 압연 방향을 따라서 소정 간격으로 형성함으로써, 180° 자구의 폭을 좁게 하는(180° 자구의 세분화를 행함) 자구 제어법이 알려져 있다. 응력 변형을 형성하는 방법에서는, 변형부에서 발생하는 환류 자구의 180° 자구 세분화 효과를 이용한다. 그 대표적인 방법은 레이저 조사에 의해 충격파나 급가열을 이용하는 방법이다. 이 방법에서는 조사부의 표면 형상은 거의 변화하지 않는다. 한편, 홈을 형성하는 방법은, 홈 측벽에서 발생하는 자극에 의한 반자계 효과를 이용하는 것이다. 이 경우, 홈의 단면 형상이 직사각형에 가까운 편이 자구 제어 효과가 높은 것이 알려져 있다(특허문헌 4). 즉 자구 제어는, 변형 부여형과 홈 형성형으로 분류된다.

방향성 전자기 강판을 사용하여 권취 코어의 변압기를 제조하는 경우, 방향성 전자기 강판이 코일 형상으로 감기는 것에 기인하여 발생하는 변형 스트레인을 제거하기 위해, 응력 제거 어닐링 처리를 실시할 필요가 있다. 변형 부여법으로 자구 제어를 행한 방향성 전자기 강판을 사용하여 권취 코어를 제조하는 경우, 응력 제거 어닐링 처리의 실시에 의해 변형이 소실되므로, 자구 세분화 효과(즉 이상 와전류 손실의 저감 효과)도 소실된다.

한편, 홈 형성법으로 자구 제어를 행한 방향성 전자기 강판을 사용하여 권취 코어를 제조하는 경우, 응력 제거 어닐링 처리의 실시에 의해서도 홈은 소실되지 않으므로, 자구 세분화 효과를 유지할 수 있다. 따라서, 권취 코어용 자구 제어재 제조 방법으로서는, 홈 형성형이 채용되고 있다.

또한, 적층 코어의 변압기를 제조하는 경우에는, 응력 제거 어닐링을 실시하지 않으므로, 변형 부여형, 홈 형성형 중 어느 한쪽을 선택적으로 채용할 수 있다.

또한, 변형 부여형의 대표적인 방법인 레이저법에 있어서, 예를 들어 특허문헌 5에 개시되는 것처럼, 비교적 높은 강도의 레이저를 조사한 경우, 강판 표면이 약간 용융되어 깊이 10㎛ 정도의 얕고 완만한 오목부가 형성되는 경우가 있다. 그러나, 이와 같은 얕고 완만한 오목부에서는 자구 제어 효과가 있는 자극 발생은 없고, 그 결과, 응력 제거 어닐링 후에는 자구 제어 효과가 소실되어 버리는 것이 알려져 있다.

홈 형성형 자구 제어법으로서, 전해 에칭에 의해 방향성 전자기 강판의 강판 표면에 홈을 형성하는 전해 에칭법(하기 특허문헌 1 참조)과, 기계적으로 기어를 방향성 전자기 강판의 강판 표면에 프레스함으로써, 강판 표면에 홈을 형성하는 기어 프레스법(하기 특허문헌 2 참조)과, 레이저 조사에 의해 방향성 전자기 강판의 강판 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사법(하기 특허문헌 3 참조)이 일반적으로 알려져 있다.

전해 에칭법에서는, 예를 들어 레이저나 기계적 수단에 의해 강판 표면의 절연 피막(혹은 글라스 피막)을 선 형상으로 제거한 후, 강판이 노출된 부분에 전해 에칭을 실시함으로써, 강판 표면에 홈을 형성한다. 이러한 전해 에칭법을 채용하는 경우, 방향성 전자기 강판의 제조 공정이 복잡해지고, 그 결과, 제조 비용이 높아진다는 문제가 있다. 또한, 기어 프레스법에서는, 방향성 전자기 강판의 강판이 약 3질량％의 Si를 포함하는 매우 단단한 강판이기 때문에, 기어의 마모 및 손상이 발생하기 쉽다. 이러한 기어 프레스법을 채용하는 경우, 기어가 마모되면 홈이 얕아지고, 또한 홈의 깊이에 변동이 발생하기 때문에, 이상 와전류 손실의 저감 효과가 충분히 얻어지지 않게 된다는 문제가 있다.

한편, 레이저 조사법의 경우, 직접 가공이기 때문에 에칭과 같은 복잡한 공정이 불필요하며, 또한 비접촉 가공이기 때문에 프레스 가공과 같은 치형의 마모 등이 없이 안정적으로 강판 표면에 홈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 4에는, 레이저 조사법에 의해 강판의 표면에 홈이 형성된 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈의 연장 방향에 직교하는 단면에 나타나는 홈의 윤곽 형상(홈 단면 형상)을 직사각형에 가깝게 함으로써, 자구 세분화 효과(철손 저감 효과)를 향상시키는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공고 소62-54873호 공보 일본 특허 공고 소62-53579호 공보 일본 특허 공개 평6-57335호 공보 일본 특허 공개 2012-177164호 공보 일본 특허 공개 2007-2334호 공보

방향성 전자기 강판의 성능을 나타내는 지표로서, 상기의 철손 이외에 자속 밀도(예를 들어 800A/m의 자계중에서 발생하는 자속 밀도 B8)가 있다. 방향성 전자기 강판에 있어서, 철손은 낮은 것이 바람직하고, 자속 밀도는 높은 것이 바람직하다. 그러나, 강판의 표면에 홈이 형성되면, 자속 밀도가 저하된다. 특히, 상기 특허문헌 4에 개시되어 있는 바와 같이, 홈 단면 형상이 직사각형에 가까울수록, 강판으로부터 제거되는 철의 체적이 커지므로, 자속 밀도의 저하가 현저해진다는 문제가 있었다. 또한, 레이저 등의 고열원을 사용하여 홈을 형성한 전자기 강판을, 권취 철심에 사용할 때 굽힘 가공을 행하면, 홈부를 기점으로 하여 강판이 파단되기 쉬워진다는 문제도 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 자구 세분화를 위해 강판 표면에 홈이 형성된 방향성 전자기 강판에 대해서, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 방향성 전자기 강판은, 압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향이 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하고, 상기 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하이고, 홈 연장 방향에 직교하는 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에, 홈 폭 방향에 있어서의 상기 홈의 중심을 홈 폭 중심이라 정의했을 때, 상기 홈의 최심부가 상기 홈 폭 중심으로부터 상기 홈 폭 방향의 편측으로 어긋나 있음과 함께, 상기 홈의 단면 형상이, 상기 홈 폭 방향에 있어서 상기 홈 폭 중심을 기준으로 하여 비대칭 형상이며, 상기 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에, 상기 홈은, 상기 강판 표면으로부터 상기 홈의 상기 최심부를 향하여 경사지는 한 쌍의 경사면인 제1 홈면 및 제2 홈면을 갖고 있고, 상기 홈 폭 중심이 상기 최심부로부터 볼 때 상기 제2 홈면의 측에 위치하고 있고, 상기 제1 홈면을 직선 근사하여 얻어지는 제1 홈단 직선과 상기 판 두께 방향이 이루는 각도를 제1 각도 θ1이라 정의하고, 상기 제2 홈면을 직선 근사하여 얻어지는 제2 홈단 직선과 상기 판 두께 방향이 이루는 각도를 제2 각도 θ2라 정의했을 때, 상기 제1 각도 θ1 및 상기 제2 각도 θ2가, 하기 조건식 (1) 내지 (3)을 만족시킨다.

0°≤θ1≤50° …(1)

θ1<θ2≤75° …(2)

θ2-θ1≥10° …(3)

(2) 상기 (1)에 기재된 방향성 전자기 강판에 있어서, 상기 강판에서는 상기 홈에 접하는 결정립의 입경이 5㎛ 이상이어도 된다.

(3) 상기 (2)에 기재된 방향성 전자기 강판에 있어서, 상기 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에, 상기 강판에 있어서의 상기 홈의 하부에 존재하는 결정립의 판 두께 방향 입경이 5㎛ 이상이며, 또한 상기 강판의 판 두께 이하여도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자기 강판에 있어서, 상기 홈 연장 방향 및 상기 판 두께 방향을 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에, 상기 홈의 홈 바닥 영역의 윤곽을 이루는 조도 곡선의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이고, 상기 홈 바닥 영역의 상기 윤곽을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하여도 된다.

본 발명의 상기 형태에 의하면, 자구 세분화를 위해 강판 표면에 홈이 형성된 방향성 전자기 강판에 대해서, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판(1)의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도[홈 연장 방향을 포함하는 단면에서 홈(5)을 본 도면]이다.
도 3은 도 1의 B-B선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도[홈 연장 방향에 직교하는 단면에서 홈(5)을 본 도면]이다.
도 4는 홈(5)의 평균 깊이 D를 특정하는 방법에 관한 제1 설명도이다.
도 5a는 홈(5)의 평균 깊이 D를 특정하는 방법에 관한 제2 설명도이다.
도 5b는 홈(5)의 평균 깊이 D를 특정하는 방법에 관한 제3 설명도이다.
도 6은 홈(5)의 평균 깊이 D를 특정하는 방법에 관한 제4 설명도이다.
도 7a는 홈 폭 방향 단면에 있어서의 홈(5)의 윤곽을 특정하는 방법에 관한 제1 설명도이다.
도 7b는 홈 폭 방향 단면에 있어서의 홈(5)의 윤곽을 특정하는 방법에 관한 제2 설명도이다.
도 8은 홈 폭 방향 단면에 있어서의 홈(5)의 윤곽을 특정하는 방법에 관한 제3 설명도이다.
도 9는 강판(2)에 존재하는 2차 재결정립을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 10은 홈 긴 쪽 단면에 있어서의 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)을 특정하는 방법에 관한 제1 설명도이다.
도 11은 홈 긴 쪽 단면에 있어서의 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)을 특정하는 방법에 관한 제2 설명도이다.
도 12는 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스에 있어서의 레이저 조사 공정 S08에 관한 제1 설명도이다.
도 14a는 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스에 있어서의 레이저 조사 공정 S08에 관한 제2 설명도이다.
도 14b는 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스에 있어서의 레이저 조사 공정 S08에 관한 제3 설명도이다.
도 14c는 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스에 있어서의 레이저 조사 공정 S08에 관한 제4 설명도이다.
도 15는 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스에 있어서의 레이저 조사 공정 S08에 관한 제5 설명도이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 또한, 하기하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다.

단, 하한값에 「초과」라고 나타내는 수치 한정 범위에는 하한값이 포함되지 않고, 상한값에 「미만」이라고 나타내는 수치 한정 범위에는 상한값이 포함되지 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판(1)의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도 3은 도 1의 B-B선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3에 있어서, 방향성 전자기 강판(1)의 압연 방향을 X, 방향성 전자기 강판(1)의 판 폭 방향(동일 평면 내에서 압연 방향에 직교하는 방향)을 Y, 방향성 전자기 강판(1)의 판 두께 방향(XY 평면에 직교하는 방향)을 Z라 정의한다.

도 1 내지 3에 도시하는 바와 같이, 방향성 전자기 강판(1)은 냉간 압연 처리와 어닐링 처리의 조합에 의해, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향 X가 일치하도록 결정 방위가 제어된 강판(지철)(2)과, 강판(2)의 표면[강판 표면(2a)]에 형성된 글라스 피막(3)과, 글라스 피막(3)의 표면에 형성된 절연 피막(4)을 구비하고 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 강판 표면(2a)에는, 자구 세분화를 위해, 압연 방향 X에 교차하는 방향으로 연장되며 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향 Z와 일치하는 복수의 홈(5)이, 압연 방향 X를 따라 소정 간격으로 형성되어 있다. 즉, 도 2는 1개의 홈(5)을, 홈 연장 방향 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 단면에서 본 도면이다. 도 3은 1개의 홈(5)을, 홈 연장 방향에 직교하는 단면에서 본 도면이다. 또한, 홈(5)은, 압연 방향 X와 교차되도록 형성되어 있으면 되고, 반드시 홈 연장 방향과 압연 방향 X가 직교하고 있을 필요는 없다. 단, 본 실시 형태에서는, 설명의 편의상, 홈 연장 방향과 압연 방향 X가 직교하고 있는 경우를 예시한다. 또한, 홈(5)은 판 두께 방향 Z로부터 보았을 경우[홈(5)을 평면에서 본 경우]에, 궁(弓)상의 형상을 가져도 된다. 단, 본 실시 형태에서는 설명의 편의상, 직선 형상을 갖는 홈(5)을 예시한다.

강판(2)은 화학 성분으로서, 질량 분율로, Si: 0.8％ 내지 7％, C: 0％ 초과 내지 0.085％, 산 가용성 Al: 0％ 내지 0.065％, N: 0％ 내지 0.012％, Mn: 0％ 내지 1％, Cr: 0％ 내지 0.3％, Cu: 0％ 내지 0.4％, P: 0％ 내지 0.5％, Sn: 0％ 내지 0.3％, Sb: 0％ 내지 0.3％, Ni: 0％ 내지 1％, S: 0％ 내지 0.015％, Se: 0％ 내지 0.015％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함한다.

상기의 강판(2)의 화학 성분은, 결정 방위를 {110} <001> 방위에 집적시킨 Goss 집합 조직으로 제어하기 위해 바람직한 화학 성분이다. 상기 원소 중, Si 및 C가 기본 원소이며, 산 가용성 Al, N, Mn, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, S 및 Se가 선택 원소이다. 상기의 선택 원소는, 그 목적에 따라 함유시키면 되므로 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 또한, 이들 선택 원소가 불순물로서 함유되어도, 본 실시 형태의 효과는 손상되지 않는다. 상기의 강판(2)은, 상기의 기본 원소 및 선택 원소의 잔부가 Fe 및 불순물을 포함해도 된다. 또한, 불순물이란, 강판(2)을 공업적으로 제조할 때, 원료로서의 광석, 스크랩 또는 제조 환경 등으로부터 불가피적으로 혼입되는 원소를 의미한다.

또한, 전자기 강판에서는 2차 재결정 시에 순화 어닐링을 거치는 것이 일반적이다. 순화 어닐링에 있어서는 인히비터 형성 원소의 계외로의 배출이 일어난다. 특히 N, S에 대해서는 농도의 저하가 현저하여, 50ppm 이하가 된다. 통상의 순화 어닐링 조건이라면, 9ppm 이하, 더욱이 6ppm 이하, 순화 어닐링을 충분히 행하면, 일반적인 분석으로는 검출할 수 없을 정도(1ppm 이하)에까지 도달한다.

상기 강판(2)의 화학 성분은, 강의 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 강판(2)의 화학 성분은, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 구체적으로는, 피막 제거 후의 강판(2)의 중앙 위치로부터 한 변이 35㎜인 정사각형의 시험편을, 시마즈 세이사쿠쇼 제조 ICPS-8100 등(측정 장치)에 의해, 미리 작성한 검량선에 기초한 조건에서 측정함으로써 특정할 수 있다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정하면 된다.

글라스 피막(3)은, 예를 들어 포르스테라이트(Mg₂SiO₄), 스피넬(MgAl₂O₄), 또는 코디에라이트(Mg₂Al₄Si₅O₁₆) 등의 복합 산화물에 의해 구성되어 있다. 상세는 후술하는데, 글라스 피막(3)은 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스의 하나인 마무리 어닐링 공정에 있어서, 강판(2)에 시징이 발생하는 것을 방지하기 위해 형성된 피막이다. 따라서, 글라스 피막(3)은 방향성 전자기 강판(1)의 구성 요소로서 필수적인 요소는 아니다.

절연 피막(4)은, 예를 들어 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하고, 전기적 절연성뿐만 아니라, 장력, 내식성 및 내열성 등을 강판(2)에 부여하는 역할을 담당하고 있다.

또한, 방향성 전자기 강판(1)의 글라스 피막(3) 및 절연 피막(4)은, 예를 들어 다음의 방법에 의해 제거할 수 있다. 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)을 갖는 방향성 전자기 강판(1)을, NaOH: 10질량％+H₂O: 90질량％의 수산화나트륨 수용액에, 80℃에서 15분간 침지한다. 이어서, H₂SO₄: 10질량％+H₂O: 90질량％의 황산 수용액에, 80℃에서 3분간 침지한다. 그 후, HNO₃: 10질량％+H₂O: 90질량％의 질산 수용액에 의해, 상온에서 1분간 조금 안되게 침지하여 세정한다. 마지막으로, 온풍의 블로어로 1분간 조금 안되게 건조시킨다. 또한, 상기의 방법에 의해 방향성 전자기 강판(1)으로부터 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)을 제거했을 경우, 강판(2)의 홈(5)의 형상이나 조도는, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)을 형성하기 전과 동등한 것이 확인되고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 홈 연장 방향(본 실시 형태에서는 판 폭 방향 Y에 평행한 방향)에 직교하는 단면(홈 폭 방향 단면 혹은 홈 짧은 쪽 단면)에서 홈(5)을 보았을 경우에, 강판 표면(2a)으로부터 홈(5)의 최심부까지의 깊이를 홈 깊이 Da라 하고, 홈 폭 방향(본 실시 형태에서는 압연 방향 X에 평행한 방향)에 있어서의 홈(5)의 중심을 홈 폭 중심 GC라 한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 방향성 전자기 강판(1)에서는, 홈(5)의 최심부가 홈 폭 중심 GC로부터 홈 폭 방향의 편측으로 어긋나 있음과 함께, 홈(5)의 단면 형상이 홈 폭 방향에 있어서 홈 폭 중심 GC를 기준으로 하여 비대칭 형상이다.

또한, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우에, 홈(5)은 강판 표면(2a)으로부터 홈(5)의 최심부를 향해 경사지는 한 쌍의 경사면인 제1 홈면(5a) 및 제2 홈면(5b)을 갖고 있다. 홈(5)의 최심부로부터 보아, 홈 폭 중심 GC는 제2 홈면(5b)의 측에 위치하고 있다. 또한, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우에, 제1 홈면(5a)을 직선 근사하여 얻어지는 제1 홈단 직선 Lb1과 판 두께 방향 Z가 이루는 각도를 제1 각도 θ1이라 하고, 제2 홈면(5b)을 직선 근사하여 얻어지는 제2 홈단 직선 Lb2와 판 두께 방향 Z가 이루는 각도를 제2 각도 θ2라 한다.

본 실시 형태에서는, 홈(5)의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하이고, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우에, 홈(5)의 최심부가 홈 폭 중심 GC로부터 홈 폭 방향의 편측으로 어긋나 있음과 함께, 홈(5)의 단면 형상이 홈 폭 방향에 있어서 홈 폭 중심 GC를 기준으로 하여 비대칭 형상이다. 이하에서는, 홈(5)의 평균 깊이 D에 관한 상기의 특징을 깊이 조건이라 호칭하고, 홈(5)의 단면 형상에 관한 상기의 특징을 형상 조건이라 호칭한다.

상기와 같은 깊이 조건 및 형상 조건을 만족시키는 홈(5)의 홈 폭이 일정 값으로 고정된 상태에서는, 평균 깊이 D의 값에 관계없이, 제1 각도 θ1은 항상 예각이 되고, 제2 각도 θ2는 항상 제1 각도 θ1보다 커진다. 또한, 홈(5)의 홈 폭이 일정 값으로 고정된 상태에서는, 평균 깊이 D의 증대에 수반하여 제1 각도 θ1은 작아지고, 평균 깊이 D의 감소에 따라 제1 각도 θ1은 커진다.

평균 깊이 D가 증대되면, 강판(2)으로부터 제거되는 철의 체적이 증대되므로, 자속 밀도의 저하량도 증대된다. 그러나, 평균 깊이 D의 증대에 수반하여 제1 각도 θ1이 작아지면, 홈(5)의 측면에 나타나는 자극의 반자계 효과가 커지므로, 자구 세분화 효과(철손 저감 효과)도 커진다. 한편, 평균 깊이 D가 감소하면, 강판(2)으로부터 제거되는 철의 체적이 감소되므로, 자속 밀도의 저하량도 감소된다. 그러나, 평균 깊이 D의 감소에 수반하여 제1 각도 θ1이 커지면, 홈(5)의 측면에 나타나는 자극의 반자계 효과가 작아지므로, 철손 저감 효과도 작아진다.

이와 같이, 철손 저감 효과의 최대화를 우선하여 홈(5)의 평균 깊이 D를 크게 하면, 자속 밀도의 저하가 현저해지는 한편, 자속 밀도 저하의 최소화를 우선하여 홈(5)의 평균 깊이 D를 작게 하면, 충분한 철손 저감 효과를 얻지 못한다. 본 발명자에 의한 검증의 결과, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키기 위해서는, 홈(5)이 상기의 형상 조건을 만족시킨 다음, 홈(5)의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하라는 깊이 조건을 만족시키고 있을 것이 중요하다는 것이 판명되었다.

평균 깊이 D가 10㎛ 이하인 경우(평균 깊이 D가 10㎛보다도 얕은 경우), 강판(2)으로부터 제거되는 철의 체적이 감소되므로, 자속 밀도의 저하량도 감소되지만, 제1 각도 θ1이 커지므로, 홈(5)의 측면에 나타나는 자극의 반자계 효과가 작아진다. 그 결과, 평균 깊이 D가 10㎛ 이하인 경우, 충분한 철손 저감 효과를 얻지 못한다. 한편, 평균 깊이 D가 40㎛를 초과하는 경우(평균 깊이 D가 40㎛보다도 깊을 경우), 제1 각도 θ1이 작아지므로, 홈(5)의 측면에 나타나는 자극의 반자계 효과가 커지고, 그 결과, 큰 철손 저감 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 평균 깊이 D가 40㎛를 초과하는 경우, 강판(2)으로부터 제거되는 철의 체적이 증대되므로, 자속 밀도의 저하량도 증대된다.

이와 같이, 평균 깊이 D가 10㎛ 이하인 경우와, 평균 깊이 D가 40㎛를 초과하는 경우에 있어서는, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시킬 수 없다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 상기의 형상 조건과, 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하라는 깊이 조건의 양쪽을 만족시키는 홈(5)을 강판(2)에 형성함으로써, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키고 있다.

또한, 홈(5)에 있어서 상기 깊이 조건 및 형상 조건을 만족시키는 영역을 홈 비대칭 영역이라 정의하고, 홈 연장 방향에 있어서의 홈 비대칭 영역의 존재율을 α[=홈 연장 방향에 있어서의 홈 비대칭 영역의 합계 길이/홈(5)의 전체 길이]라고 정의했을 때, 홈(5)에 있어서의 홈 비대칭 영역의 존재율 α가 클수록, 자속 밀도의 저하를 억제하는 효과가 더욱 커진다. 따라서, 홈 비대칭 영역의 존재율 α는, 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 그러나, 홈(5)의 적어도 일부의 구간에 홈 비대칭 영역이 존재하면, 상기의 효과가 얻어지므로, 홈 비대칭 영역의 존재율 α는 제로보다 크면 된다.

홈 단면 형상을 비대칭으로 함으로써, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시킬 수 있다. 즉, 단면 형상이 비대칭인 홈은, 단면 형상이 직사각형인 홈에 비하여 강판으로부터 제거되는 철의 체적이 억제되고, 자속 밀도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 단면 형상이 비대칭인 홈은, 철손 저감 효과가 큰 단면 형상이 직사각형의 홈의 측면에 가까운 형상을 일부 남김으로써 철손 효과의 감퇴를 억제할 수 있다.

홈(5)의 비대칭 형상에 대해서는, 제1 각도 θ1과 제2 각도 θ2가 하기 조건식 (1) 내지 (3)을 만족시키는 것이 바람직하다. 본 발명자에 의한 검증의 결과, 홈(5)이 상기 깊이 조건 및 형상 조건을 만족시킨 다음, 제1 각도 θ1과 제2 각도 θ2가 하기 조건식 (1) 내지 (3)을 만족시킴으로써, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화의 밸런스가 더욱 최적화된다.

0°≤θ1≤50° …(1)

θ1<θ2≤75° …(2)

θ2-θ1≥10° …(3)

철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화의 밸런스를 최적화하는 관점에서, 제1 각도 θ1의 하한값은 20°가 더욱 바람직하고, 또한, 제2 각도 θ2와 제1 각도 θ1의 차분값(θ2-θ1)은 15° 이상인 것이 더욱 바람직하다.

그런데, 홈(5)의 홈 짧은 쪽 단면을 전자 현미경 등으로 관찰할 경우, 홈(5)과 강판 표면(2a)의 경계, 및 홈(5)의 윤곽 등이 불명료한 경우가 있다. 그래서, 홈(5)의 평균 깊이 D, 홈(5)의 최심부(홈 깊이 Da), 홈 폭 중심 GC, 제1 홈면(5a) 및 제2 홈면(5b)을 어떻게 특정하는 것인지가 중요해진다. 이하에서는, 이들의 특정 방법의 일례에 대하여 설명한다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 판 두께 방향 Z로부터 홈(5)을 보았을 경우[홈(5)을 평면에서 본 경우]에, 관찰 범위(50)를 홈(5)의 일부로 설정함과 함께, 홈 연장 방향을 따라서 복수(n개)의 가상선 L1 내지 Ln을 관찰 범위(50) 내에 가상적으로 설정한다. 관찰 범위(50)는, 홈(5)의 연장 방향에 있어서의 단부를 제외한 영역(즉, 홈 바닥의 형상이 안정되어 있는 영역)으로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 관찰 범위(50)는, 홈 연장 방향의 길이가 30㎛ 내지 300㎛ 정도가 되는 관찰 영역으로 하면 된다. 이어서, 레이저식 표면 조도 측정기 등을 사용하여, 홈(5)의 표면 조도를 가상선 L1을 따라 측정하면, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 홈 연장 방향의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선 MCL1이 가상선 L1을 따르는 형태로 얻어진다.

상기와 같이 가상선 L1에 대하여 얻어진 측정 단면 곡선 MCL1에 저역 필터(컷오프값 λs)를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 대역 필터(컷오프값 λf, λc)를 적용하고, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분과 짧은 파장 성분을 제거하면, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 홈 연장 방향의 윤곽을 이루는 굴곡 곡선 LWC1이 가상선 L1을 따르는 형태로 얻어진다. 굴곡 곡선은, 후술하는 조도 곡선과 함께 윤곽 곡선의 1종인데, 조도 곡선이 특히 윤곽의 표면 조도를 고정밀도로 나타내기에 적합한 윤곽 곡선인 것에 반해, 굴곡 곡선은 윤곽의 형상 그 자체를 매끄러운 선으로 단순화하기에 적합한 윤곽 곡선이다.

도 5b에 도시하는 바와 같이, 굴곡 곡선 LWC1을 사용하면, 가상선 L1을 따르는 복수(k개)의 위치 각각에 있어서, 강판 표면(2a)과 홈(5)의 윤곽(즉 굴곡 곡선 LWC1) 사이의 판 두께 방향 Z의 거리(깊이 e1 내지 ek: 단위는 ㎛)가 얻어진다. 또한, 이것들의 깊이 e1 내지 ek의 평균값(평균 깊이 D1)이 얻어진다.

마찬가지의 측정 방법에 의해, 다른 가상선 L2 내지 Ln 각각에 대해서도, 평균 깊이 D2 내지 Dn이 얻어진다.

또한, 강판 표면(2a)과 홈(5)의 윤곽(굴곡 곡선 LWC1) 사이의 거리를 측정하기 위해서는, Z 방향에 있어서의 강판 표면(2a)의 위치(높이)를 미리 측정해 둘 필요가 있다. 예를 들어, 관찰 범위(50) 내의 강판 표면(2a)에 있어서의 복수 개소의 각각에 대해서, 레이저식 표면 조도 측정기를 사용하여 Z 방향의 위치(높이)를 측정하고, 그것들의 측정 결과의 평균값을 강판 표면(2a)의 높이로서 이용해도 된다.

본 실시 형태에서는, 상기의 가상선 L1 내지 Ln 중, 홈 연장 방향을 따르며 또한 평균 깊이가 최대가 된다는 조건을 만족시키는 가상선을 홈 기준선 BL로서 선택하고, 그 홈 기준선 BL에 대하여 얻어진 평균 깊이를 홈(5)의 평균 깊이 D(단위는 ㎛)라고 정의한다. 예를 들어, 가상선 L1 내지 Ln 각각에 대하여 얻어진 평균 깊이 D1 내지 Dn 중, 평균 깊이 D3이 최대일 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 가상선 L3이 홈 기준선 BL이라 정의되고, 가상선 L3에 대하여 얻어진 평균 깊이 D3이 홈(5)의 평균 깊이 D라 정의된다.

또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 판 두께 방향 Z로부터 홈(5)을 보았을 경우[홈(5)을 평면에서 본 경우]에, 홈 연장 방향에 직교하는 방향(홈 폭 방향: 본 실시 형태에서는 압연 방향 X에 평행한 방향)에 평행한 가상선 LS를 관찰 범위(50) 내에 가상적으로 설정한다. 가상선 LS는 판 두께 방향 Z에는 임의의 높이에 설정할 수 있는 것으로서, 레이저식 표면 조도 측정기 등을 사용하여, 홈(5)을 포함하는 강판(2)의 표면 조도를 가상선 LS를 따라 측정하면, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 홈 폭 방향의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선 MLS가 가상선 LS를 따르는 형태로 얻을 수 있다.

상기와 같이 가상선 LS에 대하여 얻어진 측정 단면 곡선 MLS에 저역 필터(컷오프값 λs)를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 대역 필터(컷오프값 λf, λc)를 적용하여, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분과 짧은 파장 성분을 제거하면, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 홈 폭 방향의 윤곽을 이루는 굴곡 곡선(이하, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선이라 호칭함) SWC가 가상선 LS를 따르는 형태로 얻어진다. 굴곡 곡선은, 후술하는 조도 곡선과 함께 윤곽 곡선의 1종인데, 조도 곡선이 특히 윤곽의 표면 조도를 고정밀도로 나타내기에 적합한 윤곽 곡선인 것에 반해, 굴곡 곡선은 윤곽의 형상 그 자체를 매끄러운 선으로 단순화하기에 적합한 윤곽 곡선이다.

도 7b에 도시하는 바와 같이, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC를 사용하면, 가상선 LS에 따르는 복수(m개)의 위치 각각에 있어서, 강판 표면(2a)과 홈(5)의 홈 폭 방향의 윤곽(즉 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC) 사이의 판 두께 방향 Z의 거리(깊이 d1 내지 dm: 단위는 ㎛)가 얻어진다. 본 실시 형태에서는, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 굴곡 곡선 SWC가 극소값을 1개만 갖고 극대값은 갖지 않다. 본 실시 형태에서는, 상기와 같이 얻어진 깊이 d1 내지 dm 중, 가장 큰 값을 홈 깊이 Da[홈(5)의 최심부의 깊이]로 한다. 또한, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC에 있어서, 하기 조건식 (4)를 만족시키는 영역을 홈 영역(5c)이라 정의하고, 그 홈 영역(5c)의 홈 폭 방향의 중심을 홈 중심 GC라 한다.

di≥0.05×Da …(4)

(단, i는 1 내지 m의 정수)

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 윤곽을 나타내는 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC 상에 있어서, 강판 표면(2a)으로부터 홈(5)의 최심부를 향하여 경사지는 선분을 제1 홈면(5a) 및 제2 홈면(5b)이라 한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC 상의 제1 홈면(5a)에 있어서, 강판 표면(2a)으로부터의 판 두께 방향 Z의 깊이가 0.05×Da가 되는 점을 P1이라 하고, 강판 표면(2a)으로부터의 판 두께 방향 Z의 깊이가 0.50×Da가 되는 점을 P2라 한다. 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC 상의 제2 홈면(5b)에 있어서, 강판 표면(2a)으로부터의 판 두께 방향 Z의 깊이가 0.05×Da가 되는 점을 P3이라 하고, 강판 표면(2a)으로부터의 판 두께 방향 Z의 깊이가 0.50×Da가 되는 점을 P4라 한다.

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 홈면(5a)에 있어서의 점 P1과 점 P2를 연결하는 직선을 제1 홈단 직선 Lb1이라 하고, 제2 홈면(5b)에 있어서의 점 P3과 점 P4를 연결하는 직선을 제2 홈단 직선 Lb2라 한다. 이와 같이, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC로부터 얻어진 제1 홈단 직선 Lb1과 판 두께 방향 Z가 이루는 각도가 제1 각도 θ1이며, 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선 SWC로부터 얻어진 제2 홈단 직선 Lb2와 판 두께 방향 Z가 이루는 각도가 제2 각도 θ2이다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 홈면(5a) 상의 2점 사이를 연결하는 직선에 의해, 제1 홈면(5a)이 직선 근사되어 있는 경우를 예시했지만, 제1 홈면(5a)을 직선 근사하기 위한 방법으로서 다른 방법을 사용해도 된다. 예를 들어, 최소 제곱법을 사용하여 제1 홈면(5a)을 직선 근사해도 된다. 제2 홈면(5b)의 직선 근사에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 홈(5)의 홈 폭 W는, 강판 표면(2a)과 제1 홈면(5a)의 교점, 및 강판 표면(2a)과 제2 홈면(5b)의 교점의 거리로 정의한다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 홈 짧은 쪽 단면에서 본 경우에, 상기 P1점과 상기 P3점을 연결하는 선분의 길이(홈 개구부)를 구해도 된다. 이 홈 폭 W는, 자구 세분화의 효과를 바람직하게 얻기 위해서는, 10㎛ 내지 250㎛인 것이 바람직하다.

그런데, 권취 코어의 제조 공정에서는, 방향성 전자기 강판(1)에 굽힘 가공이 실시된다. 굽힘 시, 레이저로 홈을 가공한 전자기 강판에서는 홈부를 기점으로 강판이 파단될 확률이 높은 것을 알 수 있었다. 그래서 본 발명자들은 홈부의 결정 구조 등을 상세하게 해석한 결과, 홈부에 입경이 작은 부위가 있을 경우, 즉 용융 재응고층이 있을 경우에 파단이 발생하기 쉬운 것을 알아내었다.

강판(2)에 있어서의 홈(5)에 용융 재응고층이 존재하면, 방향성 전자기 강판(1)이 구부러졌을 때, 용융 재응고층을 기점으로 하여 파단이 발생하기 쉬워진다. 즉, 강판(2)에 있어서의 홈(5)에 용융 재응고층이 존재하면, 방향성 전자기 강판(1)의 내굽힘 특성이 낮아진다는 결론에 이르렀다.

그래서, 본 실시 형태에서는, 강판(2)에 있어서, 홈(5)에 접하는 결정립의 입경이 평균으로 5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 홈(5)의 주변에, 홈(5)의 형성에서 유래되는 용융 재응고층이 존재하는 경우, 바람직한 내굽힘 특성을 얻지 못할 가능성이 높아진다. 따라서, 홈(5)의 주변에는, 용융 재응고층이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 홈(5)의 주변에 용융 재응고층이 존재하지 않는 경우에는, 홈(5)에 접하는 결정립(2차 재결정립)의 입경이 평균으로 5㎛ 이상이 된다. 예를 들어, 용융 재응고층의 결정 형상은 표면으로부터 수직 방향으로 신장되는 긴 주상이 되는 경우가 있다. 그로 인해, 홈(5)에 접하는 결정립(2차 재결정립)의 입경은, 주상정의 장축 길이가 아닌, 단축 길이가 5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 즉, 홈(5)에 접하는 결정립은, 방향성 전자기 강판(1)의 판면과 평행한 관찰면 상에서 보았을 경우에, 그 입경이 평균으로 5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 결정립의 입경은, 예를 들어 ASTM E112 등의 일반적인 결정립 직경 측정법을 참고로 하여 구하면 되거나, 또는 EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern)법에 의해 구해도 된다. 상기의 용융 응고 영역을 갖지 않는 홈(5)은, 예를 들어 후술하는 제조 방법에 의해 얻는 것이 가능하다.

특히, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우에도, 강판(2)에 있어서의 홈(5)의 하부에 존재하는 결정립(2차 재결정립)의 판 두께 방향 입경이 5㎛ 이상이며 또한 강판(2)의 판 두께 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이 특징은, 강판(2)에 있어서의 홈(5)의 하부에, 결정립의 판 두께 방향 입경이 1㎛ 정도인 미세 입자층(용융 재응고층)이 존재하지 않는 것을 의미한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 판 두께 방향 Z로부터 강판(2)을 보았을 경우, 강판(2)에 존재하는 2차 재결정립의 입경은, 최대로 100㎜ 정도가 된다. 한편, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우, 강판(2)에 있어서의 홈(5)의 하부에 존재하는 결정립(2차 재결정립)의 판 두께 방향 입경은, 최소 5㎛ 정도가 되고, 최대로 강판(2)의 판 두께(예를 들어 0.1 내지 0.4㎜) 정도가 된다. 따라서, 강판(2)에 있어서의 홈(5)의 하부에 존재하는 2차 재결정립의 판 두께 방향 입경의 하한값을 5㎛로 설정하고, 상한값을 강판(2)의 판 두께로 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 홈(5)의 하부에 용융 재응고층이 존재하지 않는 구성을 채용함으로써, 방향성 전자기 강판(1)의 내굽힘 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 홈(5)이 형성된 영역에서의 절연 피막(4)의 두께는, 다른 영역에서의 절연 피막(4)의 두께보다 크므로, 홈(5)이 형성된 영역에서의 강판(2)과 절연 피막(4) 사이의 밀착성은, 다른 영역과 비교하여 나빠진다. 그 결과, 홈(5) 주변의 절연 피막(4)에 크랙 혹은 박리가 발생하기 쉬워진다. 절연 피막(4)에 크랙 혹은 박리가 발생하면, 강판(2)에 녹이 발생한다.

그래서, 본 실시 형태에 있어서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 홈 연장 방향 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 단면(홈 긴 쪽 단면)에서 홈(5)을 보았을 경우에, 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)의 윤곽을 이루는 조도 곡선의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이고, 적합하게는 1.2㎛ 이상 2.5㎛ 이하, 더욱 적합하게는 1.3㎛ 이상 2.3㎛ 이하이고, 상기 홈 바닥 영역(5a)의 윤곽을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하이고, 적합하게는 40㎛ 이상 145㎛ 이하, 더욱 적합하게는 60㎛ 이상 140㎛ 이하인 것이 바람직하다.

표면 조도 파라미터(Ra, RSm)가 상기의 범위를 만족시킴으로써, 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)이 일정 정도의 조면이 되므로, 앵커 효과에 의해 강판(2)과 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4) 사이의 밀착성이 향상된다. 그로 인해, 홈(5) 주변의 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)에 크랙 혹은 박리가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 방향성 전자기 강판(1)의 내청성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 도 3에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 폭 방향에 있어서, 홈(5)의 깊이는 반드시 일정하지는 않다. 그래서, 홈 긴 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우의 홈 바닥 영역(5d)을 어떻게 특정할 것인지가 중요해진다. 이하에서는, 홈 긴 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우의 홈 바닥 영역(5d)의 특정 방법의 일례에 대하여 설명한다.

도 10은, 도 6의 C-C선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 즉, 도 10은, 상기의 홈 기준선 BL 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 홈(5)을 본 도면이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 홈 긴 쪽 단면에 나타나는 홈(5)의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선을 굴곡 곡선으로 변환한 것을 홈의 긴 쪽 굴곡 곡선 LWC라 정의한다. 이 홈의 긴 쪽 굴곡 곡선 LWC는, 홈 기준선 BL에 대하여 얻어진 측정 단면 곡선에 저역 필터(컷오프값 λs)를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 대역 필터(컷오프값 λf, λc)를 적용하고, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분과 짧은 파장 성분을 제외함으로써 얻어진다. 도 6의 C-C선에 있어서의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 즉, 도 10은, 상기의 홈 기준선 BL 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 홈(5)을 본 도면이다. 본 실시 형태에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 홈 기준선 BL 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 홈(5)을 보았을 경우에, 관찰 범위(50)에 나타나는 홈(5)의 윤곽을 홈 바닥 영역(5d)이라 한다.

이상과 같은 수법에 의해 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)이 특정된다. 즉, 본 실시 형태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 홈 기준선 BL 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 홈 긴 쪽 단면의 관찰 범위(50)에 나타나는 홈(5)의 홈 바닥 영역(5d)의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선을 변환하여 얻어진 조도 곡선 RC의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이고, 적합하게는 1.2㎛ 이상 2.5㎛ 이하, 더욱 적합하게는 1.3㎛ 이상 2.3㎛ 이하이고, 상기 홈 바닥 영역(5d)의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선을 변환하여 얻어진 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하이고, 적합하게는 40㎛ 이상 145㎛ 이하, 더욱 적합하게는 60㎛ 이상 140㎛ 이하이다. 조도 곡선 RC는, 홈 기준선 BL에 대하여 얻어진 측정 단면 곡선에 컷오프값 λs의 저역 필터를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 고역 필터(컷오프값 λc)를 적용하고, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분을 제외함으로써 얻어진다. 상기한 바와 같이 조도 곡선 RC는, 특히 윤곽의 표면 조도를 고정밀도로 나타내기에 적합한 윤곽 곡선이다. 또한, 조도 곡선 RC의 산술 평균 높이 Ra 및 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm의 정의는, 일본 공업 규격 JIS B 0601(2013)에 준한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판(1)에 의하면, 상기 깊이 조건 및 형상 조건을 만족시키는 홈(5)이 강판(2)에 설치되어 있기 때문에, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 강판(2)에 있어서의 홈(5)의 하부에 용융 재응고층이 존재하지 않는 구성을 채용하고 있으므로, 방향성 전자기 강판(1)의 내굽힘 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 홈 바닥 영역(5d)의 윤곽을 이루는 조도 곡선 RC의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이고, 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하라는 구성을 채용하고 있으므로, 방향성 전자기 강판(1)의 내청성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 실시 형태에서는, 홈(5)에 글라스 피막(3)이 존재하지 않는 상태[즉 글라스 피막(3)의 평균 두께가 0㎛인 상태]를 예시하고 있지만, 홈(5)에는, 평균 두께가 0㎛ 초과 5㎛ 이하인 글라스 피막(3)과, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 절연 피막(4)이 배치되어 있어도 된다. 또한, 강판 표면(2a)에는, 평균 두께가 0.5㎛ 이상 5㎛ 이하인 글라스 피막(3)과, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 절연 피막(4)이 배치되어 있어도 된다. 또한, 홈(5)에 있어서의 글라스 피막(3)의 평균 두께가, 강판 표면(2a)에 있어서의 글라스 피막(3)의 평균 두께보다도 얇아도 된다.

상기한 바와 같이 글라스 피막(3) 및 절연 피막(4)의 두께를 설정함으로써, 홈(5)의 주변의 절연 피막(4)에 크랙 혹은 박리가 더욱 발생하기 어려워지므로, 방향성 전자기 강판(1)의 내청성이 더욱 향상된다. 또한, 홈(5)에 글라스 피막(3)이 존재하지 않는 구성[즉 홈(5)에 있어서의 글라스 피막(3)의 평균 두께가 0㎛인 구성]을 채용함으로써, 서로 대향하는 홈의 벽문의 거리(홈 폭)를 더욱 좁게 하는 것이 가능하므로, 홈(5)에 의한 철손 저감 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 글라스 피막(3)을 구비하는 방향성 전자기 강판(1)을 예시했지만, 상기와 같이 글라스 피막(3)은 필수적인 구성 요소는 아니므로, 강판(2)과 절연 피막(4)만으로 구성된 방향성 전자기 강판에 대해서도, 본 발명을 적용함으로써, 상기 효과를 얻을 수 있다. 강판(2)과 절연 피막(4)만으로 구성된 방향성 전자기 강판에서는, 홈(5)에, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 절연 피막(4)이 배치되고, 강판 표면(2a)에, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 절연 피막(4)이 배치되어 있어도 된다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 12는, 방향성 전자기 강판(1)의 제조 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 최초의 주조 공정 S01에서는, 질량 분율로, Si: 0.8％ 내지 7％, C: 0％ 초과 내지 0.085％, 산 가용성 Al: 0％ 내지 0.065％, N: 0％ 내지 0.012％, Mn: 0％ 내지 1％, Cr: 0％ 내지 0.3％, Cu: 0％ 내지 0.4％, P: 0％ 내지 0.5％, Sn: 0％ 내지 0.3％, Sb: 0％ 내지 0.3％, Ni: 0％ 내지 1％, S: 0％ 내지 0.015％, Se: 0％ 내지 0.015％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 갖는 용강이 연속 주조기에 공급되어, 슬래브가 연속적으로 제조된다.

계속해서, 열간 압연 공정 S02에서는, 주조 공정 S01로부터 얻어진 슬래브가 소정의 온도(예를 들어 1150 내지 1400℃)로 가열된 후, 그 슬래브에 대하여 열간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어 1.8 내지 3.5㎜의 두께를 갖는 열연 강판이 얻어진다.

계속해서, 어닐링 공정 S03에서는, 열간 압연 공정 S02로부터 얻어진 열연 강판에 대하여, 소정의 온도 조건(예를 들어 750 내지 1200℃에서 30초 내지 10분간 가열하는 조건) 하에서 어닐링 처리가 실시된다. 계속해서, 냉간 압연 공정 S04에서는, 어닐링 공정 S03에서 어닐링 처리가 실시된 열연 강판의 표면에 산세 처리가 실시된 후, 열연 강판에 대하여 냉간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어 0.15 내지 0.35㎜의 두께를 갖는 냉연 강판이 얻어진다.

계속해서, 탈탄 어닐링 공정 S05에서는, 냉간 압연 공정 S04로부터 얻어진 냉연 강판에 대하여, 소정의 온도 조건(예를 들어 700 내지 900℃에서 1 내지 3분간 가열하는 조건) 하에서 열처리(즉, 탈탄 어닐링 처리)가 실시된다. 이러한 탈탄 어닐링 처리가 실시되면, 냉연 강판에 있어서, 탄소가 소정량 이하로 저감되어, 1차 재결정 조직이 형성된다. 또한, 탈탄 어닐링 공정 S05에서는, 냉연 강판의 표면에, 실리카(SiO₂)를 주성분으로서 함유하는 산화물층이 형성된다.

계속해서, 어닐링 분리제 도포 공정 S06에서는, 마그네시아(MgO)를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제가, 냉연 강판의 표면(산화물층의 표면)에 도포된다. 계속해서, 마무리 어닐링 공정 S07에서는, 어닐링 분리제가 도포된 냉연 강판에 대하여, 소정의 온도 조건(예를 들어 1100 내지 1300℃에서 20 내지 24시간 가열하는 조건) 하에서 열처리(즉, 마무리 어닐링 처리)가 실시된다. 이러한 마무리 어닐링 처리가 실시되면, 2차 재결정이 냉연 강판에 발생함과 함께, 냉연 강판이 순화된다. 그 결과, 상술한 강판(2)의 화학 조성을 갖고, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향 X가 일치하도록 결정 방위가 제어된 냉연 강판[즉 방향성 전자기 강판(1)의 홈(5)을 형성하기 전의 상태의 강판(2)]이 얻어진다.

또한, 상기와 같은 마무리 어닐링 처리가 실시되면, 실리카를 주성분으로서 함유하는 산화물층이, 마그네시아를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제와 반응하여, 강판(2)의 표면에 포르스테라이트(Mg₂SiO₄) 등의 복합 산화물을 포함하는 글라스 피막(3)이 형성된다. 마무리 어닐링 공정 S07에서는, 강판(2)이 코일 형상으로 감긴 상태에서 마무리 어닐링 처리가 실시된다. 마무리 어닐링 처리 중에 강판(2)의 표면에 글라스 피막(3)이 형성됨으로써, 코일 형상으로 감긴 강판(2)에 시징이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

계속해서, 레이저 조사 공정 S08에서는, 글라스 피막(3)이 형성된 강판(2)의 표면(편면만)에 대하여 레이저를 조사함으로써, 강판(2)의 표면에, 압연 방향 X에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 홈(5)이 압연 방향 X를 따라 소정 간격으로 형성된다. 이하, 도 13 내지 도 15를 참조하면서, 레이저 조사 공정 S08에 대하여 상세하게 설명한다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 레이저 조사 공정 S08에서는, 레이저 광원(도시 생략)으로부터 출사된 레이저광 YL이, 광 파이버(9)를 통해 레이저 조사 장치(10)에 전송된다. 레이저 조사 장치(10)는 폴리곤 미러와 그 회전 구동 장치(모두 도시 생략)를 내장하고 있다.

레이저 조사 장치(10)는 폴리곤 미러의 회전 구동에 의해, 레이저광 YL을 강판(2)의 표면을 향해 조사함과 함께, 레이저광 YL을 강판(2)의 판 폭 방향 Y와 대략 평행하게 주사한다.

레이저광 YL의 조사와 동시에, 공기 또는 불활성 가스 등의 어시스트 가스(25)가, 레이저광 YL이 조사되는 강판(2)의 부위에 분사된다. 불활성 가스란, 예를 들어 질소 또는 아르곤 등이다. 어시스트 가스(25)는 레이저 조사에 의해 강판(2)으로부터 용융 또는 증발된 성분을 제거하는 역할을 담당하고 있다. 어시스트 가스(25)의 분사에 의해, 레이저광 YL이 상기의 용융 또는 증발된 성분에 의해 저해되지 않고 강판(2)에 도달하기 때문에, 홈(5)이 안정적으로 형성된다. 또한, 어시스트 가스(25)의 분사에 의해, 상기 성분이 강판(2)에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 이상의 결과, 레이저광 YL의 주사 라인을 따라 홈(5)이 형성된다. 또한, 상기한 바와 같이 어시스트 가스(25)의 분사에 의해, 상기 성분이 제거된 결과, 홈(5)의 하부에 용융 재응고층이 존재하지 않는 구성을 얻을 수 있다.

레이저 조사 공정 S08에서는, 강판(2)이 압연 방향 X와 일치하는 통판 방향을 따라서 반송되면서, 강판(2)의 표면에 대하여 레이저광 YL이 조사된다. 여기서, 홈(5)이 압연 방향 X를 따라 소정의 간격 PL로 형성되도록, 폴리곤 미러의 회전 속도는, 강판(2)의 반송 속도에 대하여 동기 제어된다. 그 결과, 도 13에 도시하는 바와 같이, 강판(2)의 표면에, 압연 방향 X에 교차하는 복수의 홈(5)이 압연 방향 X를 따라 소정 간격 PL로 형성된다.

레이저 광원으로서는, 예를 들어 파이버레이저를 사용할 수 있다. YAG 레이저, 반도체 레이저, 또는 CO₂ 레이저 등의 일반적으로 공업용에 사용되는 고출력 레이저를 레이저 광원으로서 사용해도 된다. 또한, 홈(5)을 안정적으로 형성할 수만 있다면, 펄스 레이저 또는 연속파 레이저를 레이저 광원으로서 사용해도 된다. 레이저광 YL로서는, 집광성이 높고, 홈의 형성에 적합한 싱글 모드 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.

레이저광 YL의 조사 조건으로서, 예를 들어 레이저 출력을 200W 내지 3000W로, 레이저광 YL의 압연 방향 X에 있어서의 집광 스폿 직경(즉 레이저 출력의 86％를 포함하는 직경, 이하 86％ 직경이라고 생략 기재)을 10㎛ 내지 1000㎛로, 레이저광 YL의 판 폭 방향 Y에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경)을 10㎛ 내지 1000㎛로, 레이저 주사 속도를 5m/s 내지 100m/s로, 레이저 주사 피치(간격 PL)를 4㎜ 내지 10㎜로 설정하는 것이 바람직하다. 원하는 홈 깊이 D가 얻어지도록, 이들 레이저 조사 조건을 적절히 조정하면 된다. 예를 들어, 깊은 홈 깊이 D를 얻는 경우에는, 레이저 주사 속도를 느리게 설정하고, 레이저 출력을 높게 설정하면 된다.

도 14a에 도시하는 바와 같이, 레이저 주사 방향(홈 연장 방향)으로부터 홈(5)을 보았을 경우에, 판 두께 방향 Z와 레이저광 YL의 조사 방향 사이의 각도(레이저 조사 각도)를 φ1이라 정의했을 때, 홈(5)의 홈 짧은 쪽 단면에 있어서 원하는 제1 각도 θ1이 얻어지도록, 레이저 조사 각도 φ1을 10 내지 45°의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 홈(5)의 단면 형상을 도 3에 도시하는 바와 같은 비대칭 형상으로 할 수 있다. 또한, 어시스트 가스(25)는 레이저광 YL을 추종하도록 분사되지만, 레이저 조사 각도 φ1을 상기의 범위에서 설정하는 경우에는, 어시스트 가스(25)의 분사 방향(분사 각도)은 특별히 한정되지 않는다.

한편, 어시스트 가스(25)의 분사 방향을 이하와 같이 설정함으로써, 홈(5)의 단면 형상을 도 3에 도시하는 바와 같은 비대칭 형상으로 할 수 있다. 도 14b에 도시하는 바와 같이, 압연 방향 X에 평행한 통판 방향 TD를 따라 반송되는 강판(2)을 평면에서 보았을 때, 레이저광 YL의 레이저 주사 방향 SD(판 폭 방향 Y에 평행한 방향)에 대하여 각도 φ2의 기울기를 갖는 방향으로부터, 레이저광 YL을 추종하도록 어시스트 가스(25)가 분사된다. 또한, 도 14c에 도시하는 바와 같이, 통판 방향 TD를 따라 반송되는 강판(2)을 판 폭 방향 Y(레이저 주사 방향 SD)로부터 보았을 때, 강판 표면(2a)에 대하여 각도 φ3의 기울기를 갖는 방향으로부터, 레이저광 YL을 추종하도록 어시스트 가스(25)가 분사된다. 각도 φ2는 90° 이상 180° 이하의 범위에서 설정되는 것이 바람직하고, 각도 φ3은 1° 이상 85° 이하의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 강판(2)의 통판 분위기에 존재하는, 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 입자의 수량이, 1CF(큐빅 피트)당 10개 이상 10000개 미만이 되도록 분위기 제어를 행하는 것이 바람직하다.

특히, 레이저 주사 방향에 대한 어시스트 가스 분사각 φ2 및 강판 표면(2a)에 대한 어시스트 가스 분사각 φ3을 상기의 범위에서 설정함으로써, 홈(5)의 단면 형상을 도 3에 도시하는 비대칭 형상으로 제어할 수 있음과 함께, 홈 바닥 영역(5d)의 표면 조도(Ra, RSm)를 고정밀도로 제어할 수 있다. 이에 더하여, 통판 분위기에 존재하는 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 입자의 수량도 상기의 범위에서 설정함으로써, 홈 바닥 영역(5d)의 표면 조도(특히 RSm)를 더욱 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한, 어시스트 가스(25)의 유량을, 매분 10 내지 1000리터 이하의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 어시스트 가스(25)의 유량이 매분 50리터 이하인 경우, 홈(5)의 하부에 용융 재응고층이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 어시스트 가스(25)의 유량의 하한값은, 매분 50리터 초과인 것이 더욱 바람직하다.

종래에는, 레이저 조사에 의해 홈을 형성하는 경우, 단면이 직사각 형상인 홈(즉 좌우 대칭 형상을 갖는 홈)을 효율적으로 형성하기 위해, 강판 표면에 대하여 수직인 방향(판 두께 방향)으로부터, 레이저를 추종하도록 어시스트 가스를 강판 표면을 향하여 분사했었다. 이에 반해, 본원 발명자들은 예의 연구한 결과, 도 14a 내지 도 14c에 도시하는 바와 같이 레이저광 YL의 조사 방향 및 어시스트 가스(25)의 분사 방향을 3차원적으로 규정함으로써, 홈(5)의 단면 형상을 상기 (1) 식 내지 (3) 식을 만족시키는 비대칭 형상으로 고정밀도로 제어할 수 있을 뿐 아니라, 레이저 조사 시의 통판 분위기 중의 입자량도 규정함으로써, 홈 바닥 영역(5d)의 표면 조도(Ra, RSm)를 고정밀도로 제어할 수 있음을 알아내었다.

그리고, 본원 발명자들은, 상기와 같은 신규의 제조 방법에 의해, 상기 (1) 식 내지 (3) 식을 만족시키는 비대칭 형상을 갖는 홈을 방향성 전자기 강판에 형성하면, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시킬 수 있고, 또한 내청성을 향상시킬 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판의 제조 방법(특히 레이저 조사 공정)은 당업자가 예상할 수 없는 신규의 제조 방법이며, 그것에 의하여 얻어지는 방향성 전자기 강판(1)도 당업자가 예상할 수 없는 신규의 구성[홈(5)의 단면 형상 및 홈 바닥 영역(5d)의 표면 조도]을 갖는 것이다.

1대의 레이저 조사 장치(10)에 의해, 강판(2)의 판 폭 방향 Y의 전체에 홈(5)을 형성하는 것이 곤란한 경우에는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 복수대의 레이저 조사 장치(10)를 사용하여, 강판(2)의 판 폭 방향 Y의 전체에 홈(5)을 형성해도 된다. 이 경우, 도 15에 도시하는 바와 같이, 복수대의 레이저 조사 장치(10)는 압연 방향 X를 따라 소정 간격으로 배치된다. 또한, 압연 방향 X로부터 보았을 때, 각 레이저 조사 장치(10)의 레이저 주사 라인이 서로 겹치지 않도록, 각 레이저 조사 장치(10)의 판 폭 방향 Y에 있어서의 위치가 설정되어 있다. 이러한 도 15에 도시하는 레이저 조사 방법을 채용함으로써, 도 1에 도시한 바와 같은 복수의 홈(5)을 강판 표면(2a)에 형성할 수 있다.

도 12로 되돌아와서 설명을 계속하면, 최후의 절연 피막 성형 공정 S09에서는, 상기의 레이저 조사 공정 S08에 의해 홈(5)이 형성된 강판 표면(2a)에 대하여, 예를 들어 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하는 절연 코팅액이, 글라스 피막(3) 위로부터 도포된다. 그 후, 소정의 온도 조건(예를 들어 840 내지 920℃) 하에서 열처리가 실시됨으로써, 최종적으로 도 1 내지 3에 도시하는 바와 같은, 홈(5)이 형성된 강판(2), 글라스 피막(3) 및 절연 피막(4)을 구비하는 방향성 전자기 강판(1)을 얻을 수 있다.

상기와 같이 제조된 방향성 전자기 강판(1)의 강판(2)은, 화학 성분으로서, 질량 분율로 Si: 0.8％ 내지 7％, C: 0％ 초과 내지 0.085％, 산 가용성 Al: 0％ 내지 0.065％, N: 0％ 내지 0.012％, Mn: 0％ 내지 1％, Cr: 0％ 내지 0.3％, Cu: 0％ 내지 0.4％, P: 0％ 내지 0.5％, Sn: 0％ 내지 0.3％, Sb: 0％ 내지 0.3％, Ni: 0％ 내지 1％, S: 0％ 내지 0.015％, Se: 0％ 내지 0.015％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함한다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 강판 표면(2a)에 절연 피막(4)이 형성되기 전에, 레이저 조사에 의해 강판 표면(2a)에 홈(5)을 형성하고, 그 후에 강판 표면(2a)에 절연 피막(4)을 형성한다는 제조 프로세스를 채용하는 경우를 예시하였다. 본 실시 형태에서는, 이에 한정하지 않고, 강판 표면(2a)에 절연 피막(4)이 형성된 후에, 절연 피막(4)의 상방으로부터 강판 표면(2a)을 향해 레이저광 YL을 조사함으로써, 강판 표면(2a)에 홈(5)을 형성한다는 제조 프로세스를 채용해도 된다. 이 경우, 레이저 조사 직후의 홈(5)은 외부에 노출되어 있으므로, 홈(5)의 형성 후에, 다시, 절연 피막(4)을 강판(2) 위에 형성할 필요가 있다. 또는, 본 실시 형태에서는, 강판(2)에 홈(5)이 형성된 후에, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)이 형성되어도 된다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판에는, 2차 재결정을 위한 고온 어닐링이 완료되며 또한 글라스 피막(3) 및 절연 피막(4)의 코팅이 완료된 방향성 전자기 강판(1)이 포함되지만, 마찬가지로, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)의 코팅이 완료되기 전이며, 또한 홈(5)이 형성된 후의 방향성 전자기 강판도 포함된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자기 강판을 사용하여, 후속 공정으로서, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)의 형성을 행함으로써 최종 제품을 얻어도 된다. 또한, 상기한 바와 같이, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)이 형성된 방향성 전자기 강판(1)으로부터 상기의 피막 제거 방법에 의해 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)을 제거한 경우, 홈(5)의 형상이나 조도는, 글라스 피막(3) 또는 절연 피막(4)을 형성하기 전과 동등하다는 것이 확인되고 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 마무리 어닐링 공정 S07의 후에 레이저 조사 공정 S08을 실시하는 경우를 예시했지만, 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05의 사이에 레이저 조사 공정을 실시해도 된다. 즉, 냉간 압연 공정 S04로부터 얻어지는 냉연 강판에 대하여 레이저 조사 및 어시스트 가스 분사를 행함으로써, 냉연 강판의 강판 표면(2a)에 홈(5)을 형성한 후, 그 냉연 강판에 대하여 탈탄 어닐링을 실시해도 된다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명의 일 형태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 하나의 조건 예이며, 본 발명은 이 하나의 조건 예에 한정되지 않는다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있다.

[철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화 사이의 밸런스의 검증 1]

먼저, 본 검증 1에서 사용한 방향성 전자기 강판은 이하와 같이 제조되었다. 질량 분율로, Si: 3.0％, C: 0.08％, 산 가용성 Al: 0.05％, N: 0.01％, Mn: 0.12％, Cr: 0.05％, Cu: 0.04％, P: 0.01％, Sn: 0.02％, Sb: 0.01％, Ni: 0.005％, S: 0.007％, Se: 0.001％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 갖는 슬래브에 대하여 열간 압연이 실시되고, 두께 2.3㎜인 열연 강판이 얻어졌다.

계속해서, 상기의 열연 강판에 대하여, 1000℃에서 1분간 가열한다는 온도 조건 하에서 어닐링 처리가 실시되었다. 어닐링 처리가 실시된 열연 강판의 표면에 산세 처리가 실시된 후, 열연 강판에 대하여 냉간 압연이 실시되고, 두께 0.23㎜의 냉연 강판이 얻어졌다. 계속해서, 상기의 냉연 강판에 대하여 800℃에서 2분간 가열한다는 온도 조건 하에서 탈탄 어닐링 처리가 실시된 후, 마그네시아(MgO)를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제가 냉연 강판의 표면에 도포되었다.

계속해서, 어닐링 분리제가 도포된 냉연 강판에 대하여, 1200℃에서 20시간 가열한다는 온도 조건 하에서 마무리 어닐링 처리가 실시되었다. 그 결과, 상술한 화학 조성을 갖고, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향이 일치하도록 결정 방위가 제어된 냉연 강판(글라스 피막이 표면에 형성된 강판)이 얻어졌다.

계속해서, 상기한 바와 같이 글라스 피막이 형성된 강판의 표면에 대하여 레이저가 조사됨으로써, 강판의 표면에, 압연 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 홈이, 압연 방향을 따라서 소정 간격으로 형성되었다.

레이저광 YL의 조사 조건으로서는, 원하는 홈 깊이 D가 얻어지도록, 레이저 출력이 200W 내지 3000W의 범위에서, 레이저광 YL의 압연 방향 X에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경)이 10㎛ 내지 1000㎛의 범위에서, 레이저광 YL의 판 폭 방향 Y에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경)이 10㎛ 내지 1000㎛의 범위에서, 레이저 주사 속도가 5m/s 내지 100m/s의 범위에서, 레이저 주사 피치(간격 PL)가 4㎜ 내지 10㎜의 범위에서 조정되었다.

또한, 홈(5)의 홈 짧은 쪽 단면에 있어서 원하는 제1 각도 θ1 및 제2 각도 θ2가 얻어지도록, 레이저 주사 방향에 대한 어시스트 가스 분사각 φ2가, 90° 이상 180° 이하의 범위에서 조정되고, 강판 표면에 대한 어시스트 가스 분사각 φ3이, 1° 이상 85° 이하의 범위에서 조정되었다.

상기한 바와 같이 홈이 형성된 강판에 대하여 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하는 절연 코팅액이 글라스 피막 위로부터 도포된 후, 850℃에서 1분간 가열한다는 온도 조건 하에서 열처리가 실시되고, 최종적으로 홈이 형성된 강판, 글라스 피막 및 절연 피막을 구비하는 방향성 전자기 강판이 얻어졌다.

최종적으로 얻어진 상기 방향성 전자기 강판 중의 강판(홈이 형성된 강판)은 주로 Si: 3.0％를 함유하고 있었다.

이상과 같은 프로세스에 의해, 표 1에 나타내는 바와 같이, 시험 번호 1 내지 8에 대응하는 방향성 전자기 강판으로서, 홈의 평균 깊이 D(단위는 ㎛) 및 홈 폭 W(단위는 ㎛)가 상이한 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 시험 번호 1 내지 8에 대응하는 모든 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈(5)을 홈 짧은 쪽 단면에서 보았을 경우의 제1 각도 θ1이 45°로 설정되고, 제2 각도 θ2가 60°로 설정되었다.

시험 번호 3 내지 7에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하라는 조건(조건 1)과, 제1 각도 θ1이 0° 이상 50° 이하라는 조건(조건 2)과, 제2 각도 θ2가 제1 각도 θ1보다 크며 또한 75° 이하라는 조건(조건 3)과, 제2 각도 θ2와 제1 각도 θ1의 차분값(θ2-θ1)이 10° 이상이라는 조건(조건 4)을 만족시키는 발명예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 1, 2 및 8에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 2 내지 4만을 만족시키는 비교예의 방향성 전자기 강판이다. 또한, 시험 번호 1 내지 8에 대응하는 방향성 전자기 강판의 전부에 있어서, 홈 연장 방향에 있어서의 홈 비대칭 영역의 존재율 α가 70% 이상이었다. 또한, 상기 실시 형태에서 설명한 범위 내에서 레이저 조사 조건을 조정한 것이 실시예이며, 그 범위로부터 벗어난 것이 비교예이다.

시험 번호 1 내지 8에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 철손 W17/50과, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8을 측정하였다. 그것들의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 철손 W17/50이란, 방향성 전자기 강판의 시험편(예를 들어, 100㎜×500㎜의 시험편)에 대해서, 자속 밀도 1.7T, 주파수 50㎐에서의 여자 조건 하에서 측정된 단위 중량당 에너지 손실(단위는 W/kg)이다. 또한, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이란, 홈 형성 전에 측정한 자속 밀도 B8로부터 홈 형성 후에 측정한 자속 밀도 B8을 차감한 값(단위는 G)이다. 홈 형성 전의 자속 밀도 B8은, 1.910T(=19100G)이며, 홈 형성 전의 철손 W17/50은, 0.97W/kg이었다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 시험 번호 1 및 2에 대응하는 비교예(홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 이하)의 방향성 전자기 강판에서는, 홈 형성 전과 비교하여 철손 W17/50이 거의 변화하지 않는다(즉 철손 개선 효과가 작음). 또한, 시험 번호 8에 대응하는 비교예(홈의 평균 깊이 D가 40㎛ 초과)의 방향성 전자기 강판에서는, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 매우 크다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 작음).

한편, 표 1에 나타내는 바와 같이, 시험 번호 3 내지 7에 대응하는 발명예의 방향성 전자기 강판에서는, 홈 형성 전과 비교하여 철손 W17/50이 크게 저하됨(즉 철손 개선 효과가 큼)과 함께, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 비교적 작은 값으로 억제되어 있다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 큼). 이상과 같은 본 검증 1에 의해, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키기 위해서는, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시킬 필요가 있음이 확인되었다.

[철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화 사이의 밸런스의 검증 2]

계속해서, 표 2에 나타내는 바와 같이, 상기 검증 1과 마찬가지의 프로세스에 의해, 시험 번호 9 내지 14에 대응하는 방향성 전자기 강판으로서, 제1 각도 θ1과 제2 각도 θ2의 조합이 상이한 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 시험 번호 9 내지 14에 대응하는 모든 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈의 평균 깊이 D가 20㎛로 설정되고, 홈 폭 W가 70㎛로 설정되었다.

시험 번호 11 내지 13에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시키는 발명예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 9 및 10에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1만을 만족시키는 비교예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 14에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 3만을 만족시키는 비교예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 9 내지 14에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 상기 검증 1과 마찬가지로, 철손 W17/50과, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8을 측정하였다. 그것들의 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타내는 바와 같이, 시험 번호 11 내지 13에 대응하는 발명예의 방향성 전자기 강판에서는, 홈 형성 전과 비교하여 철손 W17/50이 크게 저하됨(즉 철손 개선 효과가 큼)과 함께, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 작은 값으로 억제되어 있다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 큼).

한편, 시험 번호 9 및 10에 대응하는 비교예의 방향성 전자기 강판(θ1>50°)에서는, 시험 번호 11 내지 13과 비교하여 철손 개선 효과가 작다. 또한, 시험 번호 14에 대응하는 비교예(θ1=θ2)의 방향성 전자기 강판에서는, 시험 번호 11 내지 13과 비교하여 철손 개선 효과는 거의 동등하지만, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 크다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 작다). 이상과 같은 본 검증 2에 의해, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키기 위해서는, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시킬 필요가 있음이 확인되었다.

또한, 시험 번호 11-2에 대응하는 발명예의 방향성 전자기 강판, 및 시험 번호 11-3에 대응하는 비교예의 전자기 강판에서는, 시험 번호 11과 같은 θ1 조건에서 θ2를 증가시켰다.

θ2가 조건 3을 만족시키지 않는 시험 번호 11-3(θ2>75°)에서는 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 크다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 작음). 이상과 같은 본 검증 2에 의해, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키기 위해서는, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시킬 필요가 있음이 확인되었다.

[철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화와의 밸런스의 검증 3]

계속해서, 표 3에 나타내는 바와 같이, 상기 검증 1과 마찬가지의 프로세스에 의해, 시험 번호 15 내지 18에 대응하는 방향성 전자기 강판으로서, 홈의 평균 깊이 D와, 홈 폭 W와, 제1 각도 θ1과, 제2 각도 θ2의 조합이 상이한 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 시험 번호 15 및 16에 대응하는 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈의 평균 깊이 D가 15㎛로 설정되고, 홈 폭 W가 45㎛로 설정되었다. 시험 번호 17 및 18에 대응하는 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈의 평균 깊이 D가 25㎛로 설정되고, 홈 폭 W가 70㎛로 설정되었다.

시험 번호 15 및 17에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시키는 발명예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 16 및 18에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 3만을 만족시키는 비교예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 15 내지 18에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 상기 검증 1과 마찬가지로, 철손 W17/50과, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8을 측정하였다. 그것들의 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 홈의 평균 깊이 D가 동일하면, 철손 개선 효과도 동등하다. 그러나, 홈의 단면 형상(홈 짧은 쪽 굴곡 곡선의 형상)이 대칭일 경우(θ1=θ2의 경우)와 비교하여, 홈의 단면 형상이 비대칭일 경우(θ1<θ2의 경우)에는, 자속 밀도 B8의 저하량 ΔB8이 더욱 작다(즉 자속 밀도 B8의 저하 억제 효과가 큼). 이상과 같은 본 검증 3에 의해, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키기 위해서는, 상기 조건 1 내지 4의 전부를 만족시킬 필요가 있음이 확인되었다.

[내굽힘 특성의 검증]

계속해서, 표 4에 나타내는 바와 같이, 상기 검증 1과 마찬가지의 프로세스에 의해, 시험 번호 19 및 20에 대응하는 방향성 전자기 강판으로서, 홈의 하부에 있어서의 미세 입자층(용융 재응고층)의 유무가 상이한 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 시험 번호 19 및 20에 대응하는 방향성 전자기 강판에 있어서, 홈의 평균 깊이 D가 20㎛로 설정되고, 홈 폭 W가 70㎛로 설정되고, 제1 각도 θ1이 45°로 설정되고, 제2 각도 θ2가 60°로 설정되었다.

도 12에 나타내는 레이저 조사 공정 S08에 있어서, 어시스트 가스(25)의 유량을 매분 10리터 내지 1000리터의 범위에서 적절하게 조정함으로써, 홈의 하부에 있어서의 미세 입자층의 유무를 제어하였다. 또한, 미세 입자층 없음이란, 홈의 하부에 존재하는 2차 재결정립의 판 폭 방향 입경이 5㎛ 이상 강판의 판 두께 이하라는 조건(조건 5)을 만족시키는 것을 의미한다. 즉, 시험 번호 19에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 4를 만족시키고, 상기 조건 5를 만족시키지 않는 비교예의 방향성 전자기 강판이다. 시험 번호 20에 대응하는 방향성 전자기 강판은, 상기 조건 1 내지 5의 전부를 만족시키는 발명예의 방향성 전자기 강판이다.

시험 번호 19에서는 어시스트 가스 유량을 매분 40리터로 하고, 시험 번호 20에서는 매분 500리터로 하여, 용융층의 유무를 제어하였다.

시험 번호 19 및 20에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 5회의 반복 굽힘 시험을 행하여, 홈의 주변에서의 파단의 발생을 확인하였다. 그 결과, 시험 번호 20에 대응하는 발명예의 방향성 전자기 강판에서는, 홈의 주변에서 파단이 발생하지 않았다. 이러한 검증에 의해, 상기 조건 1 내지 4에 더하여, 상기 조건 5를 만족시킴으로써, 방향성 전자기 강판의 굽힘 특성이 향상되는 것이 확인되었다.

[내청성의 검증 1]

계속해서, 상기 조건 1 내지 4를 만족시킴과 함께, 이하의 조건 6 및 조건 7을 만족시키는 방향성 전자기 강판의 내청성을 검증하였다.

(조건 6)

홈 긴 쪽 단면에서 홈을 보았을 경우에, 홈의 홈 바닥 영역의 윤곽을 이루는 조도 곡선의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이다.

(조건 7)

홈 긴 쪽 단면에서 홈을 보았을 경우에, 홈의 홈 바닥 영역의 윤곽을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하이다.

표 5에 나타내는 바와 같이, 상기 검증 1과 마찬가지의 프로세스에 의해, 발명예 1 내지 8로서, 상기 조건 1 내지 4를 만족시킴과 함께, 상기 조건 6 및 조건 7을 만족시키는 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 또한, 비교예 1 내지 4로서, 상기 조건 1 내지 4를 만족시킴과 함께, 상기 조건 6 및 조건 7 중 적어도 한쪽을 만족시키지 않는 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 또한, 발명예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4 모두, 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하, 제1 각도 θ1이 0° 이상 50° 이하, 제2 각도 θ2가 제1 각도 θ1보다 크며 또한 75° 이하, 홈 폭 W가 10㎛ 내지 250㎛였다.

도 12에 도시하는 레이저 조사 공정 S08에 있어서, 레이저 주사 방향에 대한 어시스트 가스 분사각 φ2와, 강판 표면에 대한 어시스트 가스 분사각 φ3과, 어시스트 가스(25)의 유량과, 통판 분위기 중의 입자량을 상기 실시 형태에서 설명한 범위로 조정함으로써, 상기 조건 6 및 조건 7을 만족시키는 방향성 전자기 강판이 얻어진다. 특히, 어시스트 가스 분사각 φ2 및 φ3과 통판 분위기 중의 입자량의 조정에 의해, 홈 바닥 영역의 표면 조도를 고정밀도로 제어할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 상기 실시 형태에서 설명한 특정 방법에 의해 홈의 홈 바닥 영역을 특정하였다. 홈 바닥 영역의 표면 조도를 나타내는 표면 조도 파라미터(Ra, RSm)의 측정에는, 레이저식 표면 조도 측정기(키엔스사 제조의 VK-9700)를 사용하였다.

발명예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 내청성의 검증을 행하였다. 구체적으로는, 각 방향성 전자기 강판으로부터 한 변이 30㎜인 정사각형의 시험편을 채취하여, 그 시험편을, 온도 50℃ 및 습도 91％의 분위기 중에 시험편을 1주일 방치하고, 그 전후에 있어서의 시험편의 중량 변화에 기초하여 평가하였다. 녹이 발생하면 시험편의 중량이 증가하기 때문에, 중량 증가량이 적은 것일수록 내청성이 좋다고 판단하였다. 구체적으로는, 중량 증가량이 5.0㎎/㎡ 이하인 시험편의 내청성을 "양호"라 평가하고, 중량 증가량이 10.0㎎/㎡ 초과인 시험편의 내청성을 "불량"이라 평가하였다. 표 5에 나타내는 바와 같이, 발명예 1 내지 8에 대응하는 방향성 전자기 강판의 내청성을 검증한 결과, 상기의 조건 6 및 조건 7을 만족시키는 구성을 채용함으로써, 방향성 전자기 강판의 내청성이 향상되는 것이 확인되었다.

[내청성의 검증 2]

계속해서, 표 6에 나타내는 바와 같이, 공지된 제조 방법을 사용하여, 발명예 9로서, 상기 조건 1 내지 4를 만족시킴과 함께, 상기 조건 6 및 조건 7을 만족시키며, 또한 글라스 피막을 구비하지 않는 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 또한, 비교예 5 내지 7로서, 상기 조건 1 내지 4를 만족시킴과 함께, 상기 조건 6 및 조건 7 중 적어도 한쪽을 만족시키지 않고, 또한 글라스 피막을 구비하지 않는 방향성 전자기 강판을 준비하였다. 또한, 발명예 9 및 비교예 5 내지 7 모두, 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하, 제1 각도 θ1이 0° 이상 50° 이하, 제2 각도 θ2가 제1 각도 θ1보다 크며 또한 75° 이하, 홈 폭 W가 10㎛ 내지 250㎛였다.

강판의 화학 조성은, 상기 내청성의 검증 1과 같다. 상기 내청성의 검증 1과 마찬가지로, 상기 조건 6 및 조건 7을 만족시키기 위해, 레이저 주사 방향에 대한 어시스트 가스 분사각 φ2와, 강판 표면에 대한 어시스트 가스 분사각 φ3과, 어시스트 가스(25)의 유량과, 통판 분위기 중의 입자량을 상기 실시 형태에서 설명한 범위 내에서 적절하게 조정하였다.

발명예 9 및 비교예 5 내지 7에 대응하는 방향성 전자기 강판 각각에 대해서, 상기 내청성의 검증 1과 마찬가지의 검증 방법을 사용하여 내청성의 검증을 행하였다. 그 결과, 표 6에 나타내는 바와 같이, 글라스 피막을 구비하지 않는 방향성 전자기 강판이어도, 상기 조건 6 및 조건 7을 만족시키는 구성을 채용함으로써, 방향성 전자기 강판의 내청성이 향상되는 것이 확인되었다.

본 발명의 상기 형태에 의하면, 자구 세분화를 위해 강판 표면에 홈이 형성된 방향성 전자기 강판에 대해서, 철손 저감 효과의 최대화와 자속 밀도 저하의 최소화를 균형있게 양립시키는 것이 가능하고, 또한 굽힘 특성도 우수하므로, 본 발명은 산업상 이용 가능성을 충분히 갖는다.

1: 방향성 전자기 강판
2: 강판
2a: 강판 표면
3: 글라스 피막
4: 절연 피막
5: 홈
5a: 제1 홈면
5b: 제2 홈면
5c: 홈 영역
5d: 홈 바닥 영역
BL: 홈 기준선
LWC: 홈의 긴 쪽 굴곡 곡선
SWC: 홈 짧은 쪽 굴곡 곡선
RC: 조도 곡선
D: 홈의 평균 깊이
W: 홈 폭
X: 압연 방향
Y: 판 폭 방향
Z: 판 두께 방향

Claims (4)

1. 압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향이 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하는 방향성 전자기 강판에 있어서,
   상기 홈의 평균 깊이 D가 10㎛ 초과 40㎛ 이하이고,
   홈 연장 방향에 직교하는 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에,
   홈 폭 방향에 있어서의 상기 홈의 중심을 홈 폭 중심이라 정의했을 때,
   상기 홈의 최심부가 상기 홈 폭 중심으로부터 상기 홈 폭 방향의 편측으로 어긋나 있음과 함께, 상기 홈의 단면 형상이 상기 홈 폭 방향에 있어서 상기 홈 폭 중심을 기준으로 하여 비대칭 형상이고,
   상기 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에,
   상기 홈은, 상기 강판 표면으로부터 상기 홈의 상기 최심부를 향하여 경사지는 한 쌍의 경사면인 제1 홈면 및 제2 홈면을 갖고 있고,
   상기 홈 폭 중심이 상기 최심부로부터 볼 때 상기 제2 홈면의 측에 위치하고 있고,
   상기 홈의 최심부의 깊이를 Da로 한 경우에,
   상기 제1 홈면 상에서, 상기 강판 표면으로부터의 상기 판 두께 방향의 깊이가 0.05×Da가 되는 점 P1과 상기 판 두께 방향의 깊이가 0.50×Da가 되는 점 P2를 연결하여 얻어지는 제1 홈단 직선과, 상기 판 두께 방향이 이루는 각도를 제1 각도 θ1이라 정의하고,
   상기 제2 홈면 상에서, 상기 강판 표면으로부터의 상기 판 두께 방향의 깊이가 0.05×Da가 되는 점 P3과 상기 판 두께 방향의 깊이가 0.50×Da가 되는 점 P4를 연결하여 얻어지는 제2 홈단 직선과 상기 판 두께 방향이 이루는 각도를 제2 각도 θ2라 정의했을 때,
   상기 제1 각도 θ1 및 상기 제2 각도 θ2가, 하기 조건식 (1) 내지 (3)을 만족시키는
   것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판.
   0°≤θ1≤50° …(1)
   θ1<θ2≤75° …(2)
   θ2-θ1≥10° …(3)
2. 제1항에 있어서,
   상기 강판에서는 상기 홈에 접하는 결정립의 입경이 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판.
3. 제2항에 있어서,
   상기 홈 폭 방향 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에,
   상기 강판에 있어서의 상기 홈의 하부에 존재하는 결정립의 판 두께 방향 입경이 5㎛ 이상이며, 또한 상기 강판의 판 두께 이하인
   것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 홈 연장 방향 및 상기 판 두께 방향을 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 상기 홈을 보았을 경우에,
   상기 홈의 홈 바닥 영역의 윤곽을 이루는 조도 곡선의 산술 평균 높이 Ra가 1㎛ 이상 3㎛ 이하이고,
   상기 홈 바닥 영역의 상기 윤곽을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이 10㎛ 이상 150㎛ 이하인
   것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판.

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