KR102091096B1 - 방향성 전자 강판 - Google Patents

Abstract

방향성 전자 강판은, 연장 방향이 압연 방향과 교차하며, 또한 깊이 방향이 판 두께 방향과 평행한 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비한다. 상기 강판의 표면의 상기 홈의 양측에 상기 홈과 평행하게 이어지는 용융 응고물이 존재한다. 상기 홈을 포함하는 특정 영역 내의 상기 강판 표면을 일정한 간격으로 측정한 높이 데이터의 높이 분포에 있어서 최대 도수가 되는 높이를 가상 평면으로 하고, 상기 가상 평면보다 오목해진 오목부의 공간 체적을 V1로 하고, 상기 가상 평면보다도 돌출된 볼록부의 체적을 V2로 했을 때, V2/V1의 값이 0.10 초과 0.80 미만이다. 상기 특정 영역 내에 복수의 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭이 다른 돌기의 폭보다도 크다. 상기 높이 분포에 있어서 상기 연장 방향의 평균 높이가 가장 높은 영역을 연장 방향 및 판 두께 방향을 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 본 경우에, 당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선의 평균 조도 Ra가, 0.30 내지 2.00㎛이며, 당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이, 10 내지 150㎛이다.

Description

방향성 전자 강판

본 발명은 방향성 전자 강판에 관한 것이다.

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

철손을 저감시키기 위하여, 상기한 바와 같이 결정 방위가 제어된 강판(모강판)의 표면에 절연 피막이 형성된 방향성 전자 강판이 알려져 있다. 이 절연 피막은, 전기적 절연성뿐만 아니라, 장력 및 내열성, 또한 내청성 등을 강판에 부여하는 역할도 담당하고 있다.

이 밖에 철손을 저감시키기 위한 방법으로서, 강판의 표면에 압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈을, 압연 방향을 따라 소정 간격으로 형성함으로써, 자구를 세분화하여 자벽 이동을 용이하게 함으로써 철손을 저감시키는 자구 제어법이 알려져 있다.

강판 표면에 홈을 형성하는 방법으로서, 화학적 에칭을 행하는 방법(특허문헌 1) 및 레이저 조사법(특허문헌 2 내지 5) 등의 방법이 알려져 있다.

화학적 에칭으로 홈을 형성하는 경우, 설비 도입에 관한 비용이 방대해지는 한편, 레이저 조사법에 의하면, 비교적, 용이하면서 또한 안정적으로 강판 표면에 홈을 형성할 수 있다. 절연 피막을 형성한 후에 레이저 조사를 행하여 홈을 형성하는 방법이 특허문헌 3 내지 5에 기재되어 있다.

그러나, 이 방법에서는, 홈의 형성에 수반하는 절연 피막의 소실은 피할 수 없다. 절연 피막이 소실되면, 녹이 발생하기 쉬워진다. 홈의 형성 후에 절연 피막을 형성함으로써 내청성을 향상시키는 것이 가능하지만, 비용이 증가되어 버린다.

일본 특허 공개 (평)6-100939호 공보 일본 특허 공개 (평)6-57335호 공보 일본 특허 제5234222호 공보 일본 특허 공개 제2012-177164호 공보 일본 특허 공개 제2012-87332호 공보

홈의 형성에 수반하는 절연 피막의 소실을 회피하기 위하여, 절연 피막의 형성 전에 홈을 형성하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법에서는, 레이저 조사부에서 용해 비산된 용해철이 홈 주변의 강판 표면에 부착되어 버린다. 용해철이 평탄한 강판 표면에 부착되면, 그곳에 돌기가 발생한다. 그리고, 돌기가 형성된 강판에 절연 피막을 형성하면, 절연 피막에 다양한 문제가 발생한다. 예를 들어, 돌기가 큰 경우에는, 돌기가 절연 피막으로부터 노출되거나, 돌기 주변의 절연 피막의 얇은 부분에 크랙 또는 박리가 발생하거나 하는 경우가 있다(특허문헌 2). 또한, 이러한 돌기는, 적층 철심 내에서 인접하는 방향성 전자 강판 사이의 밀한 접촉을 방해하여, 점적률의 저하 및 빌딩 팩터의 열화를 초래하여, 소음을 증대시킨다.

본 발명은 비용의 상승을 회피하면서, 절연성 및 내청성을 향상시킬 수 있고, 적층 철심의 소음을 저감시킬 수 있는 자구 세분화를 위한 홈이 표면에 형성된 방향성 전자 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1)

연장 방향이 압연 방향과 교차하며, 또한 깊이 방향이 판 두께 방향과 평행한 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하고,

상기 강판의 표면의 상기 홈의 양측에 상기 홈과 평행하게 이어지는 용융 응고물이 존재하고,

상기 홈을 포함하는 특정 영역 내의 상기 강판 표면을 일정한 간격으로 측정한 높이 데이터의 높이 분포에 있어서 최대 도수가 되는 높이를 가상 평면으로 하고, 상기 가상 평면보다 오목해진 오목부의 공간 체적을 V1로 하고, 상기 가상 평면보다도 돌출된 볼록부의 체적을 V2로 했을 때, V2/V1의 값이 0.10 초과 0.80 미만이고,

상기 특정 영역 내에 복수의 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭이 다른 돌기의 폭보다도 크고,

상기 높이 분포에 있어서 상기 연장 방향의 평균 높이가 가장 높은 영역을 연장 방향 및 판 두께 방향을 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 본 경우에,

당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선의 평균 조도 Ra가, 0.30 내지 2.00㎛이며,

당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이, 10 내지 150㎛인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.

(2)

상기한 높이 데이터에 있어서 0.02％번째가 되는 높이가, 1 초과 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 방향성 전자 강판.

(3)

상기 홈 주변의 강판 표면 형상을, 홈 연장 방향과 수직인 홈 짧은 쪽 단면에서 본 경우에,

상기 볼록부 중, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 단부 T_1s와 상기 홈의 단부 m의 거리 L_s가, 0 초과 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 방향성 전자 강판.

(4)

상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭 W₁이, 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판.

(5)

상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭을 W₁, 제n번째(n은 2 이상의 정수)에 가까운 돌기의 폭을 W_n으로 나타냈을 때, W_n/W₁의 값이 0.20 초과 1.00 미만인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판.

(6)

상기 홈 연장 방향에 수직인 단면에 있어서 가장 높은 돌기의 바닥에 존재하는 결정립의 수가 평균 10.0개 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판.

(7)

상기 높이 분포에 있어서 상기 연장 방향의 평균 높이가 가장 높은 영역 내의 돌기의 금속 조직의 결정 방위에 대하여, {100}<001> 방위의 면적률이 65％ 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판.

(8)

상기 볼록부 표면 및 홈 표면을 포함하는 상기 강판 표면 위에, 유리 피막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판.

본 발명에 따르면, 강판 표면에 적절한 돌기가 형성되어 있기 때문에, 홈이 표면에 형성된 방향성 전자 강판에 있어서, 비용의 상승을 회피하면서, 절연성 및 내청성을 향상시킬 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판을 도시하는 평면 모식도이다.
도 1b는 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판을 도시하는 단면 모식도이다.
도 2a는 발명예의 방향성 전자 강판의 홈 주변의 높이 분포도이다.
도 2b는 도 2a를 3차원적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 비교예의 방향성 전자 강판의 홈 주변의 높이 분포도이다.
도 3b는 도 3a를 3차원적으로 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태의 방향성 전자 강판의 홈을, 홈 연장 방향 Y에 직교하는 단면에서 본 단면 모식도이다.
도 4b는 도 4a의 부분 확대도이다.
도 5는 비교예의 방향성 전자 강판의 홈을, 홈 연장 방향 Y에 직교하는 단면에서 본 단면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태의 방향성 전자 강판의 돌기를, 홈 연장 방향 Y 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 단면에서 본 단면 모식도이다.
도 7a는, 결정립의 수를 측정하는 개소를 도시하는 도면이다.
도 7b는, 결정립의 수를 측정하는 선분을 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태의 방향성 전자 강판의 제조 방법을 설명하는 공정이다.
도 9a는, 레이저 조사에 의한 용해철의 발생을 도시하는 모식도이다.
도 9b는, 용해철의 응고에 수반하는 볼록부의 형성을 도시하는 모식도이다.
도 9c는, 특정 물질이 도포되어 있는 경우의 레이저 조사에 의한 용해철의 발생을 도시하는 모식도이다.
도 9d는, 특정 물질이 도포되어 있는 경우의 용해철의 응고에 수반하는 볼록부의 형성을 도시하는 모식도이다.
도 10a는, 권철심의 치수를 도시하는 도면이다.
도 10b는, 권철심의 치수를 도시하는 도면이다.
도 11은 시험 No.1-23의 강판을 도시하는 단면 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1a는, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판을 도시하는 평면도이며, 도 1b는, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판을 도시하는 단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판(10)은, 그 표면에 홈(5)이 마련된 강판(1)과, 이 강판(1)의 강판 표면에 형성된 피막(2)을 구비하고 있다. 피막(2)은, 예를 들어 절연 피막이며, 유리 피막을 포함하고 있어도 된다. 도 1에 있어서, 강판(1)의 압연 방향을 X 방향, 홈(5)의 연장 방향을 Y 방향, 강판(1)의 판 두께 방향을 Z 방향, Y 방향 및 Z 방향에 직교하는 방향을 Q 방향이라고 정의한다. 단, 홈(5)의 연장 방향 Y는 도시한 방향에 한정되는 것은 아니며, 압연 방향 X와 교차하는 방향이면 된다.

도 1a에 도시하는 바와 같이, 강판(1)의 표면에는, 자구 세분화를 위하여, 연장 방향 Y가 압연 방향 X와 교차하며, 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향 Z와 평행한 복수의 홈(5)이, 압연 방향 X를 따라 소정 간격으로 형성되어 있다. 강판(1)의 표면의 홈(5)의 양측에 홈(5)과 평행하게 이어지는 용융 응고물(8)이 존재한다. 홈(5)은, 판 두께 방향 Z로부터 본 경우, 즉 홈(5)을 평면에서 본 경우에, 직선 형상일 필요는 없고, 곡선부를 갖고 있어도 되고, 궁상의 형상을 가져도 된다. 단, 본 실시 형태에서는, 설명의 편의상, 직선 형상을 갖는 홈(5)을 예시한다.

도 2a 및 도 2b에, 본 발명의 범위 내에 있는 방향성 전자 강판에 포함되는 강판의 홈의 주변 영역의 높이 분포를 나타내고, 도 3a 및 도 3b에, 본 발명의 범위 밖의 방향성 전자 강판에 포함되는 강판의 홈의 주변 영역의 높이 분포를 나타낸다. 도 2a 및 도 3a에는, 도면의 상하 방향을 따라 연장되는 홈의 주변 영역에 대하여, 레이저식 표면 조도 측정기를 사용하여 Z 방향의 높이를 측정한 높이 분포를 나타낸다. 도 2b 및 도 3b에는, 3차원적으로 표시한 것을 나타낸다. 도 2a 및 도 2b는 후술하는 시험 No.1-1에 상당하는 발명예이며, 도 3a 및 도 3b는 후술하는 시험 No.1-16에 상당하는 비교예이다. 도 2a 및 도 2b에 도시하는 강판에서는, 강판 표면의 볼록부는 홈 주변에서 홈을 따르도록 형성되어 있다. 이에 반하여, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 강판에서는, 볼록부는 홈으로부터 비교적 멀리 떨어진 영역까지 불규칙하게 형성되어 있다. 이러한 볼록부의 제어에 대하여, 이하에서 재차 설명한다.

도 4a 및 도 4b는, 본 실시 형태의 방향성 전자 강판에 대하여, 하나의 홈(5)을, 홈 연장 방향 Y에 직교하는 단면(홈 짧은 쪽 단면)에서 본 도면이다. 도 4b는 도 4a의 부분 확대도이다. 홈폭 방향의 외측의 강판 표면에 복수의 볼록부(7)가 형성되어 있다. 볼록부(7)는, Z 방향의 높이가 후술하는 가상 평면(2a)보다도 높은 영역이다. 의도적으로 제어되는 조도뿐만 아니라, 의도치 못한 흠집 또는 미소한 표면 변동이나 측정 오차 등에 의해 가상 평면(2a)보다도 높아진 영역도 볼록부(7)에 포함된다. 볼록부(7) 중에서도, 가상 평면(2a)을 기준으로 하여 그 높이가 h/10을 초과하며, 또한 폭이 h 이상인 것을 돌기 T라고 정의한다. h에 대해서는 후술한다. 도 4a에 있어서는, 홈(5)의 우측에 도시된 3개의 볼록부(7)는 모두 돌기 T에 해당한다. 홈(5)의 좌측에 도시된 3개의 볼록부(7) 중, 홈(5)에 가까운 측의 2개의 볼록부(7)는 돌기 T에 해당하지만, 홈(5)으로부터 가장 떨어진 볼록부(7)는, 가상 평면(2a)보다 높지만 h/10을 초과하지 않으므로, 돌기 T에 해당하지 않는다.

도 4a에는, 오목부(6)의 하나인 홈(5)이 도시되어 있다. 오목부(6)란, Z 방향의 높이가 가상 평면(2a)보다도 낮은 영역이며, 홈(5)도 오목부(6)에 포함된다. 의도적으로 제어되는 조도뿐만 아니라, 의도치 못한 흠집 또는 미소한 표면 변동이나 측정 오차 등에 의해 가상 평면(2a)보다도 낮아진 영역도 오목부(6)에 포함된다. 홈(5)은, 강판(1)의 표면에 형성된 자구 제어용의 오목부(6)이며, 다른 오목부(6)와는 명백하게 구별할 수 있다.

도 4a에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 양측에는 복수의 볼록부(7)가 형성되어 있다. 이 중, 돌기 T에 해당하는 볼록부(7)에는 부호 T를 부여한다. 돌기 T는, 레이저 조사에 의해 홈(5)을 형성했을 때에, 레이저에 의해 가열된 용해철이 홈(5)으로부터 배출되어, 그 용해철이 강판 표면 위에 퇴적되고 응고되어 형성되어 있다. 따라서, 돌기 T는 강판(1)의 화학 성분과 거의 동일한 성분을 갖는 강으로 이루어진다. 물론 볼록부(7)도 강판(1)의 화학 성분과 거의 동일한 성분을 갖는 강으로 이루어진다. 도 4a 및 도 4b에 도시되는 단면에 있어서의 강판 표면의 단면 윤곽선을 본 실시 형태에서는 윤곽 곡선 QZ₂라고 칭한다. 윤곽 곡선 QZ₂에 대해서는 후술한다.

도 5는, 본 발명의 범위 밖의 방향성 전자 강판에 대하여, 하나의 홈(5)을, 홈 연장 방향 Y에 직교하는 단면에서 본 도면이다. 방향성 전자 강판(10)과 마찬가지로, 홈(5)의 홈폭 방향의 외측의 강판 표면에 복수의 볼록부(7)가 형성되고, 그 중 몇개는 돌기 T에 해당한다. 그러나, 방향성 전자 강판(20)에서는, 돌기 T의 형성 위치가, 도 4a 및 도 4b에 비교하면 홈(5)으로부터 이격되어 있으며, 또한 랜덤하다. 또한, 크기의 분포에 대해서도, 홈(5)에 가까운 것이 크다고 할 수 없고, 홈(5)으로부터 이격되어 가는 방향에서 2번째 이후의 n번째의 돌기 T_n(n은 2 이상의 정수)이 최대가 되는 경우도 있다. 보다 상세하게는, 방향성 전자 강판(20)에 있어서는, 홈(5)으로부터 두번째 돌기 T₂의 폭 W₂가, 홈으로부터 1번째의 돌기 T₁의 폭 W₁보다 크게 되어 있다. 즉, W₂/W₁의 값이 1.0 초과로 되어 있다. 또한, 돌기 T₁의 홈(5)측의 단부 T_1s와 홈(5)의 돌기 T₁측의 단부 m의 거리 L_s가 40㎛ 초과로 되어 있다.

도 6은 방향성 전자 강판(10)에 있어서의 하나의 돌기 T를, 홈 연장 방향 Y 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 단면에서 본 도면이다. 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시되는 단면에 있어서의 돌기 T의 단면 형상을 조도 곡선 YZ₃이라고 칭한다. 조도 곡선 YZ₃에 대해서는 후술한다.

방향성 전자 강판(10)은, 효과를 얻기 위한 특징적인 구성으로서, 이하의 5개의 구성 (A) 내지 (E)를 갖고 있다.

(A) 가상 평면(2a)을 기준으로 하여, 오목부(6)의 공간 체적을 V1로 하고, 볼록부(7)의 체적을 V2로 했을 때에, V2/V1의 값이 소정의 범위 내에 있다.

(B) 홈(5)에 가장 가까운 돌기 T₁의 폭 W₁이 다른 돌기의 폭보다도 크다. 바람직하게는, 볼록부(7)의 높이, 돌기 T₁의 홈(5)으로부터의 거리 L_s 및 돌기 T₁의 폭 W₁이 소정 범위 내에 있다.

(C) 홈 연장 방향 및 판 두께 방향에 평행한 홈 긴 쪽 단면에 있어서, Y 방향의 평균 높이가 가장 큰 영역의 표면 조도를 나타내는 표면 조도 파라미터(Ra, RSm)의 값이 소정 범위 내이다.

(D) 바람직하게는, 각 돌기 T의 금속 조직이, 강판(1)의 금속 조직과 실질적으로 일치한다.

(E) 바람직하게는, 각 돌기 T의 표면 및 홈(5)의 표면에도, 강판 표면과 마찬가지의 피막이 형성되어 있다.

이하, 상기 구성 (A) 내지 (E) 각각에 대하여 상세하게 설명한다.

〔구성 (A)에 대하여〕

본 실시 형태에서는, 가상 평면(2a)보다 오목해진 오목부(6)의 총 공간 체적을 V1로 하고, 가상 평면(2a)보다도 돌출된 볼록부(7)의 총 체적을 V2로 했을 때, V2/V1의 값이 0.10 초과 0.80 미만이다.

공지된 방법에서의 레이저 조사에 의해 홈(5)을 형성하는 경우, 조사부의 금속은 용융 또는 증발하고, 그의 일부가 액적 또는 흄이 되어 공간 위에 비산함으로써 조사부에서 상실되어, 오목부(6)가 형성된다. 돌기 T는 홈(5)의 형성에 수반하여 제거된 금속이 홈(5)의 주변에 부착되어 볼록부(7)로 되어 형성된다. 이로 인해, V2/V1의 값이 1.0 초과가 되는 일은 없고, 1.0으로부터 크게 저하되는 일도 없다. 실용적인 방향성 전자 강판에서 필요한 정도의 자구 제어 효과를 얻기 위하여 공지된 레이저 조사 조건에서 홈을 형성하는 경우, 흄으로 공간에 비산하는 양은 10％ 미만이고, V2/V1의 값은 작아도 기껏해야 0.90 정도이고, 흄의 비산에 의해 이 비를 0.90 미만으로 하는 것은 어렵다. 레이저 조사와 동시에 어시스트 가스를 분사하여 용융물을 멀리 날려 버리는 수단도 고안되어 있지만, 그래도 0.85 미만으로 하는 것은 곤란하다.

목적으로 하는 자구 제어 효과를 얻기 위해서는 일정한 깊이 및 폭의 홈(5)이 필요하다. 환언하면 일정량의 금속의 제거가 필요하다. V2/V1의 값을 1 미만으로 할 수 있다는 것은, 일정한 자구 제어 효과, 즉 일정한 깊이 및 폭의 홈(5)을 형성한 경우에, 돌기 T를 상대적으로 작게 할 수 있음을 의미한다. 전술한 바와 같이 돌기 T는, 강판(1)의 자기 특성에 있어서 바람직한 것은 아니므로, V2/V1의 값은 작은 것이 바람직하고, 본 실시 형태에서는 0.80 미만으로 하고, 바람직하게는 0.70 미만, 더욱 바람직하게는 0.60 미만으로 한다. 후술하는 제조 방법을 적용하면, V2/V1의 값을 0.50 미만으로 하는 것은 곤란하지 않으며, 0.40 미만으로 할 수도 있다. 그 결과, 자구 세분화를 위하여 강판(1)의 표면에 홈(5)이 형성된 방향성 전자 강판의 절연성 및 내청성이 향상된다. 한편, 돌기 T는 절연 피막의 밀착성의 향상에 기여할 수 있다. V2/V1의 값이 0.10 이하이면, 돌기 T가 지나치게 작아 충분한 밀착성을 얻지 못한다. 따라서, V2/V1의 값은 0.10 초과이다.

〔구성 (B)에 대하여〕

본 실시 형태에서는, 후술하는 특정 영역 내에서, 홈(5)에 가장 가까운 돌기 T₁의 폭 W₁이 다른 돌기의 폭보다도 크다. 즉, 특정 영역 내에서, 홈(5)의 홈폭 방향의 외측에 이격되는 방향에 있어서, 2번째 이후에 나타나는 모든 돌기 T_n(n은 2 이상의 정수)에 대하여, 그 폭 W_n이 W_n/W₁<1.0을 만족시킨다. 즉, 폭 W_n은 돌기 T₁의 폭 W₁보다 작다. W_n/W₁의 값은, 바람직하게는 0.6 미만이고, 보다 바람직하게는 0.4 미만이다. 한편, W_n/W₁의 최댓값이 0.2 이하이면, 복수의 방향성 전자 강판을 적층한 경우에, 중첩되는 방향성 전자 강판 사이에 간극이 발생하기 쉽다. 이러한 간극의 존재는, 복수의 방향성 전자 강판으로 구성된 적층 철심의 철손 및 소음의 증대로 이어진다. 따라서, W_n/W₁의 최댓값은 바람직하게는 0.2 초과이다. 여기에서는, 2번째 이후의 돌기 T_n의 영향을, 최초의 돌기 T₁과의 폭에 관한 관계로 나타냈지만, 폭이 좁은 돌기는 높이가 작아지는 것은 당연하기도 하고, 높이에 대해서도 동일한 관계가 성립됨이 확인되고 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 단부점 m은 가상 평면(2a)과 윤곽 곡선 QZ₂의 교점이며, 단부점 T_1s는 h/10의 높이에 있어서의 가상 평면(2a)과 윤곽 곡선 QZ₂의 교점이다.

종래 기술에서는, 전술한 바와 같이, 홈(5)으로부터 제거된 금속의 대부분이 홈(5)의 주변에 부착되어 돌기 T가 형성되기 때문에, V2/V1의 값은 거의 1.0이 되어, 필요한 폭 및 깊이의 홈(5)을 형성하는 것을 전제로 하면, 돌기 T의 총 체적을 저감시킬 수 없다. 따라서, 돌기 T를 낮추면 돌기 T의 폭은 크게 해야 한다. 본 실시 형태에서는 V2/V1의 값을 종래에는 생각할 수 없었을 정도로 작게 할 수 있어, 돌기 T의 높이 및 폭을 독립적으로 제어할 수 있다.

또한, 바람직하게는 가상 평면(2a)으로부터의 볼록부(7)의 높이가 1 초과 내지 10㎛ 이하이다. 볼록부(7)의 높이는, 보다 바람직하게는 6㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이하이다.

본 실시 형태에서는, 홈(5)의 홈폭 방향의 외측에 이격되는 방향(Q 방향)에 있어서, 홈(5)에 가장 가까운 돌기 T₁의 홈(5)측의 단부점 T_1s의 홈(5)의 돌기 T₁측의 단부점 m으로부터의 거리 L_s는, 바람직하게는 0㎛ 초과 내지 40㎛이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 25㎛이며, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 20㎛이다. 또한, 돌기 T₁의 폭 W₁은, 바람직하게는 40㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 25㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15㎛ 이하이다.

본 실시 형태에서는 돌기 T의 높이는 작은 편이 바람직하다. 본 실시 형태에서는 이것 외에도, 돌기 T₁과 홈(5)의 거리 L_s를 제어하여, 돌기 T의 폭을 독립적으로 작게 함으로써, 자벽의 이동을 쉽게 하고, 투자율을 향상시켜, 강판(1)의 자기 특성이 향상되는 효과를 얻는다. 돌기 T의 폭을 작게 함으로써 이러한 효과가 얻어지는 이유는 명확하지 않지만, 돌기 T는 2차 재결정에 의해 정교하고 치밀하게 결정 방위가 제어된 강판(1)에서 보면 이물이며, 강판 표면에 부착되어 존재함으로써 자벽의 움직임을 적잖이 방해하는 악영향이 있기 때문이라고 생각된다. 돌기 T₁과 홈(5)의 거리 L_s에 대해서도, 자벽의 이동에 영향을 미치는 이유는 명확하지 않지만, 홈(5)으로부터의 거리가 이격된다는 것은 자벽 도중에 이물이 존재하게 되어, 돌기 T₁이 홈(5)에 인접하여 자벽의 단부에서 이동의 장해가 되는 상황보다도 악영향이 커지기 때문이라고 생각된다. 이로 인해, 복수의 돌기 T에 대하여 폭의 총 길이가 동일하면, 돌기 T는 가능한 한 홈(5)의 근방에 모여 있는 것이 바람직하고, 홈(5)으로부터 이격되는 방향에서 2번째 이후의 돌기 T_n의 폭은, 돌기 T₁의 폭보다 작다.

〔구성 (C)에 대하여〕

본 실시 형태에서는, 특정 영역의 높이 분포에 있어서, 홈 연장 방향 Y의 평균 높이가 가장 높은 영역을 연장 방향 Y 및 판 두께 방향 Z를 포함하는 단면(홈 긴 쪽 단면)에서 본 경우에, 당해 영역의 표면의 윤곽을 이루는 조도 곡선의 평균 조도 Ra가, 0.3 내지 2.0㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5 내지 1.7㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.4㎛이며, 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이, 10 내지 150㎛이며, 바람직하게는 40 내지 145㎛이며, 더욱 바람직하게는 60 내지 140㎛이다.

표면 조도 파라미터(Ra, RSm)가 상기한 범위 내에 있다는 것은, 당해 영역의 연장 방향 Y에서의 높이의 변동이 작음을 의미한다. 따라서, 표면 조도 파라미터(Ra, RSm)가 상기한 범위 내에 있으면, 피막에 대한 응력 집중에 의한 피막 파괴가 방지됨과 함께, 절연성이 확보되기 어려운 돌기 T의 최대 높이부의 높이가 작아지기 때문에 절연성도 향상된다. 또한, 돌기 T의 폭의 변동도 작아지기 때문에, 자벽 이동의 장해 효과를 율속할 것으로 예상되는 돌기폭의 최대폭이 작아져, 자기 특성이 향상된다.

〔구성 (D)에 대하여〕

본 실시 형태에서는, 돌기 T의 금속 조직을 제어함으로써 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 전술한 바와 같이, 돌기 T의 대부분은, 홈(5)의 형성에 수반하여 제거된 금속이 홈(5)의 주변에 부착되어 형성되어 있다. 레이저 조사로 홈(5)을 형성하는 경우, 강판(1)의 홈(5)을 형성하려고 하는 부분으로부터 제거되는 금속은 용융되어 있으며, 이것이 강판 표면에 부착되어 급랭되면 자기 특성에 있어서는 바람직하지 않은 용융 응고물이 되고, 용융 응고물에 포함되는 결정립은 미세해진다. 또한, 용융 응고물을 구성하는 결정립의 결정 방위는 {110}<001> 방위로부터 일탈할 가능성이 높아, 바람직한 자기 특성을 얻지 못할 가능성이 높다. 이들이, 전술한 자벽 이동의 방해가 되는 한 요인이기도 하지만, 돌기 T의 금속 조직을 강판(1)의 금속 조직에 가까운 것으로 할 수 있으면 자벽 이동의 장해로서의 악영향을 작게 할 수 있다.

기본적으로는 돌기 T의 결정 입경을 크게 하는 것이 유효하다. 방향성 전자 강판(10)을 구성하는 강판(1)은 수십㎜ 단위의 결정립으로 구성되어 있다. 따라서, 돌기 T를 구성하는 결정립의 크기도, 홈 연장 방향 Y에 대한 크기를 생각하면, 수㎜ 내지 수십㎜의 길이로 형성되는 홈(5)을 따른 돌기 T에 있어서의 결정립을, 연장 방향과 동일 정도의 크기까지 성장시키는 것도 가능하다. 그러나, 돌기 T의 Z 방향 및 Q 방향의 크기는 수㎛ 정도이고, Y 방향으로 수십㎜의 크기로도 되는 이방성이 큰 결정립을 일반적으로 등방적임을 전제로 하고 있는 결정 입경으로 타당한 규정을 하는 것은 곤란하다고도 생각된다. 또한 돌기 T 자체의 크기가 넓은 범위에서 변동하므로, 일률적으로 결정 입경으로 규정함은 적당하지 않다고도 생각된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 홈 연장 방향 Y에 수직인 단면(홈 짧은 쪽 단면)에서 관찰했을 때의 돌기 T의 금속 조직에 있어서의 평균 결정립수로 돌기 내의 결정립의 성장의 정도를 판단한다. 종래의 방법에 있어서 홈(5)의 형성 시에 비산된 용해철이 급랭 응고되어 얻어지는 조직은, 매우 미세한 결정립으로 형성된다. 그리고, 돌기 T의 바닥에서의 결정립수는 홈 짧은 쪽 단면에 있어서 수십개나 된다. 돌기 T가 이러한 미세한 결정립으로 구성되어 있는 경우, {110}<001> 방위로부터 일탈한 결정립이 다량으로 포함된다. 한편, 후술하는 제조 방법을 적용하면, 돌기 T를 조대한 결정립으로 구성하는 것이 가능하고, 홈 짧은 쪽 단면에 있어서 가장 높은 돌기 T의 바닥에 존재하는 결정립의 수를 평균으로 10.0개 이하로 할 수 있다. 결정립의 수를 측정하는 방법은 후술하겠지만, 결정립의 수의 평균값이 10.0 초과에서는, {110}<001> 방위로부터 일탈한 결정립이 많이 포함되는 경우가 있다. 따라서, 결정립의 평균수는, 바람직하게는 10.0개 이하이고, 보다 바람직하게는 5.0개 이하이고, 더욱 바람직하게는 3.0개 이하이다. 돌기 T가 단일의 결정립으로 구성되어 있는 것이 가장 바람직하다.

또한, 돌기 T의 자벽 이동의 장해로서의 악영향은, 그 결정 방위에도 의존하고 있다고 생각된다. 돌기 T의 결정 방위가, 강판(1)으로부터 연속된 동일한 결정 방위라면, 자벽 이동의 장해 효과는 가능한 한 작게 할 수 있다. 강판(1)에 있어서는 2차 재결정으로 소위 고스 방위를 크게 성장시키므로, 이것보다 전의 공정에서 홈(5) 및 돌기 T를 형성해 두면, 2차 재결정의 과정에서 돌기 T가 강판(1)측으로부터 성장해 온 고스 방위에서 잠식시킬 수 있어, 돌기 T의 결정 방위를 바람직한 것으로 할 수 있다.

〔구성 (E)에 대하여〕

도 4a, 도 4b 및 도 6에서는, 홈(5) 및 돌기 T의 표면을 포함한 강판 표면에 피막이 존재하지 않는 상태를 예시하고 있지만, 본 실시 형태의 방향성 전자 강판에서는, 오목부(6) 및 볼록부(7)의 표면이 유리 피막으로 덮여 있어도 된다. 특히 절연 피막과 강판(1) 사이에서 유리 피막이 개재하는 형태로 함으로써, 강판(1)과 절연 피막의 밀착성을 확보할 수 있어, 내청성이나 절연성의 향상이 가능해진다. 절연 피막의 형성 후에 레이저 조사하여 홈을 형성하는 프로세스에서는, 홈(5) 내의 절연 피막 및 유리 피막을 소실시켜 버린다. 내청성 및 절연성의 확보를 위하여, 홈의 형성 후에 절연 피막이 재형성되지만, 이 경우, 홈(5)의 표면에서는 강판에 직접 절연 피막이 접촉되기 때문에, 충분한 절연 피막의 밀착성을 확보할 수 없는 경우가 있다.

상세는 후술하겠지만, 유리 피막의 형성을 위한 어닐링 분리제의 도포 전에 홈(5) 및 돌기 T를 형성해 두고, 홈(5)의 표면 및 돌기 T의 표면에도 어닐링 분리제를 도포한 상태에서 마무리 어닐링을 행함으로써, 홈(5)의 내면 및 돌기 T의 표면에도 유리 피막을 형성시키는 것이 가능하다. 유리 피막은 특별한 것일 필요는 없는데, 예를 들어 유리 피막의 두께는 0 초과 내지 5㎛, 절연 피막의 두께는, 1 내지 5㎛의 피막을 적용 가능하다. 또한, 유리 피막을 갖지 않고, 강판(1) 위에 절연 피막을 밀착성을 확보하도록 배치하는, 소위 무유리 피막에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 이들 피막은, 홈(5)의 표면, 돌기 T의 표면, 평탄부(후술하는 가상 평면에 일치하는 강판 표면)이고, 두께가 동일할 필요는 없다. 이들 피막은, 강판 표면에 액체 상태의 물질을 도포하고, 건조, 베이킹으로 형성되기 때문에, 표면의 요철인 홈(5)이나 돌기 T에서는 두께가 변화하는 것은 당연하다. 이들 두께의 변화는, 본 발명의 효과를 상실시키는 것은 아니다.

상기한 바와 같이 유리 피막이나 절연 피막을 갖는 형태로 함으로써, 홈(5)의 주변 및 돌기 T의 주변에서의 피막의 크랙 및 박리가 보다 발생하기 어려워지므로, 보다 우수한 절연 피막의 밀착성을 얻을 수 있다.

그런데, 상술한 구성 (A) 내지 (E)의 설명에 있어서는, 오목부(6)의 공간 체적 V1, 볼록부(7)의 체적 V2, 볼록부(7) 및 돌기 T의 높이, 돌기 T의 폭 W, 돌기 T₁과 홈(5)의 거리 L_s, 돌기 T에 있어서의 금속 조직의 결정 입경 등은, 편의상, 특정한 일단면에서의 특징을 염두해 두고 설명해 왔다. 그러나, 도 6에 도시하는 바와 같이, 홈(5)의 연장 방향(Y 방향)에 있어서, 돌기 T의 형상은 반드시 일정하지는 않다. 마찬가지로, 돌기 T의 폭 W나 돌기 T의 금속 조직의 결정 입경이나 결정 방위 분포도 관찰하는 단면에 따라 크게 변화한다. 그래서, 이하에, 본 발명에서의 강판 표면의 형상에 관한 정량값의 특정 방법에 대하여 설명한다.

또한, 본 발명에서 규정하는 각종 강판 표면 형상에 관한 값은, 방향성 전자 강판의 표면의 피막에 대해서는 고려하지 않고, 강판(1)의 표면에서 특정해야 할 것이다. 즉, 본 발명의 형상에 관한 규정은 피막을 제외한 강판(1)에 관한 것이며, 피막을 갖는 방향성 전자 강판에 대해서는, 단면 관찰에 의한 강판(1)의 표면의 계측, 또는 피막을 박리한 후의 강판(1)에서 계측해야 하는 것이다. 본 발명에서 필요한 측정값을 간편하게 얻기 위해서는, 단면 관찰에 의해 강판(1)의 표면을 특정하여, 그것을 바탕으로 필요한 측정값을 얻는 것보다도, 피막이 없는 상태의 강판(1)의 표면의 형상을 3차원적으로 측정하는 방법이 적합하다. 이하에서는 그 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에서는, 홈(5) 및 돌기 T를 포함하는, 레이저식 표면 조도 측정기를 사용하여 강판 표면의 충분히 넓은 범위의 Z 방향 위치를 측정한다. 본 발명에 있어서는, 제어해야 할 돌기 T의 크기나 표면의 요철, 형성 위치를 감안하여, 홈(5)의 연장 방향 Y에 대해서는 1000㎛의 범위에 걸쳐, Q 방향에 대해서는 홈을 중앙으로 하여 400㎛(홈의 편측에 200㎛)의 범위를 특정 영역으로 하고, 이 특정 영역 내에서 일정한 간격으로 강판(1)의 표면의 Z 방향 위치를 측정하여, 높이 데이터의 높이 분포를 얻는다. 이 측정에서는, 레이저 스폿 직경을 0.40㎛ 이하(예를 들어 0.40㎛)로 하고, Y 방향으로 0.30㎛ 이하(예를 들어 0.15㎛)의 스텝에서 주사하고, Q 방향으로 0.30㎛ 이하(예를 들어 0.15㎛)의 스텝에서 주사하고, Z 방향의 측정 정밀도를 0.10㎛ 이하(예를 들어 0.10㎛)로 하고, 대물 렌즈의 배율을 50배로 한다.

주사 스텝에 따라 다르지만, 이와 같이 하여, 특정 영역의 전역으로부터 총 수 1000만점 이상으로 이루어지는 표면 형상 데이터를 얻는다. 그리고, 그 데이터를 Z 방향 높이마다의 도수 분포로서 집계한다. 그리고, 도수가 최대가 되는 높이를 가상 평면(2a)으로서 규정함과 함께, 홈(5)이나 돌기 T를 형성하기 전의 강판 표면에 일치하는 이상적인 기준면이라고 생각하여, Z 방향 높이를 제로로 한다. Z 방향 높이로서 오목해진 영역이 되는 홈(5)의 폭은 20㎛ 정도이고, 또한, 이 영역으로부터 비산된 금속이 강판 표면에 퇴적하여 돌기 T가 되는 영역도 홈(5)의 근방 400㎛ 정도의 넓은 영역을 생각하면 전체면에 얇게 확대되는 일은 없어 국소적인 것이며, 또한 원래의 강판(1)의 평탄 부분의 표면에 다소의 요철이 있었다고 해도, 상기한 도수로 원래의 강판 표면(Z 방향의 높이가 제로)이라고 간주하는 가상 평면(2a)을 특정하는 것은 타당하다고 생각된다.

이 가상 평면(2a)은, 홈(5)이나 돌기 T가 존재하는 영역에 대해서는, 연신된 평면을 상정한다. 도 4a, 도 4b 및 도 6에는, 이와 같이 하여 결정된 가상 평면(2a)을 일점쇄선으로 그리고 있다. 이러한 평면을 결정하면, 홈(5)으로서 금속이 제거된 공간 체적 V1은, Z 방향 높이가 부의 값이 된 측정점에 대하여, 스텝 폭과 Z 방향 높이의 곱을 총계함으로써 특정할 수 있다. 마찬가지로, 돌기 T로서 강판 표면으로부터 용해철이 배출되어 볼록부(7)가 된 체적 V2는, Z 방향 높이가 정의 값이 된 측정점에 대하여, 스텝 폭과 Z 방향 높이의 곱을 총계함으로써 특정할 수 있다.

볼록부(7)의 높이에 관련된 「h」는 상기한 표면 형상 데이터를 Z 방향 높이가 높은 순으로 배열하여, 순위가 전체의 0.02％가 되는 높이로서 특정한다. 예를 들어 1000만점의 데이터인 경우, 높이가 2000번째인 측정점의 높이를 h로 한다.

실제의 볼록부(7)의 높이는 0 초과부터 다양한 높이의 것을 생각할 수 있지만, 본 발명에서는 h에 의해 볼록부(7)의 크기의 정도를 나타내는 것이다. h가 되는 높이는, 수많이 존재하는 볼록부(7) 중에서는, 비교적 높이가 높은 볼록부(7)의 높이에 상당하는 값이 된다고 생각할 수 있지만, 주목하는 특성, 즉 절연성, 내청성, 자기 특성 등이, 비교적 높이가 높은 볼록부(7)에 강하게 영향받는 점에서 생각하면, 이러한 평가는 타당하다고 생각된다.

그 밖의 본 발명에서의 규정값을 특정하기 위해서는, Y 방향 수직 단면(홈 짧은 쪽 단면) 및 Q 방향 수직 단면(홈 긴 쪽 단면)에서의 강판 표면을 나타내는 곡선이 사용된다. 이하에서는 먼저 이들 곡선을 구하는 방법을 설명한다.

상기 표면 형상 데이터 중, Y 방향 위치가 동일한 일련의 데이터, 즉 특정한 Q-Z 단면에서의 높이 데이터에 있어서 높이의 변화를 나타내는 단면 곡선 QZ₁을 얻는다. 이 단면 곡선 QZ₁을 모든 Y 방향 위치에 대하여 평균함으로써, Q 방향의 평균적인 윤곽을 이루는 윤곽 곡선 QZ₂(도 4a)를 얻는다.

마찬가지로 상기 표면 형상 데이터 중, Q 방향 위치가 동일한 일련의 데이터, 즉 특정한 Y-Z 단면에서의 높이 데이터에 있어서 높이의 변화를 나타내는 단면 곡선 YZ₁을 얻는다. 또한 특정한 Q 방향 위치에 있어서의 단면 곡선 YZ₁ 각각에 대하여, 높이의 평균 Za를 구한다. 단면 곡선 YZ₁ 중, 평균 Za가 최대가 되는 단면 곡선이 윤곽 곡선 YZ₂이다. 윤곽 곡선 YZ₂는, 높이 분포에 있어서 연장 방향 Y의 평균 높이가 가장 높은 영역의 윤곽 곡선에 해당한다.

윤곽 곡선 YZ₂가 얻어지는 Q 방향의 위치는, 상기한 정의로부터도 알 수 있는 바와 같이, 윤곽 곡선 QZ₂에 있어서 Z 방향 높이가 최고가 되는 위치에 일치한다. 그리고 이 위치는, 통상, 후술하는 돌기 T₁의 정상부의 위치가 된다. 윤곽 곡선 QZ₂에 컷오프값 λs의 저역 필터와 컷오프값 λc의 고역 필터를 적용하여, 조도 곡선 YZ₃(도 6)을 얻는다.

컷오프값 λs 및 λc는, 레이저식 표면 조도 측정기의 형식 및 대물 렌즈에 의해 결정된다. 본 발명에서는, 키엔스사제의 VK-9700으로 대물 렌즈의 배율을 50배로 하여 조도를 측정했을 때의 컷오프값으로서, λs=0.8㎛, λc=0.08㎜를 사용한다.

다음에 이들 곡선으로부터 본 발명에서 사용되는 규정값을 특정하는 수순을 설명한다.

윤곽 곡선 QZ₂로부터는, 돌기 T의 폭과 홈(5)으로부터의 거리에 관계하는 규정값을 특정한다.

윤곽 곡선 QZ₂가, Q 방향 중앙, 즉 홈(5)의 중앙부로부터 이격되는 방향에 있어서, 가상 평면(2a)과 최초로 교차하는 점을 홈 단부점 m으로 한다. 홈 단부점 m보다도 홈으로부터 이격된 영역에 있어서 돌기 T를 규정한다. 이 규정에 있어서 돌기 T란, 윤곽 곡선 QZ₂의 높이가 h/10의 높이보다도 높은 위치에 있으며, 또한 윤곽 곡선 QZ₂의 높이가 h/10 이상이고 계속되는 Q 방향의 거리가 h 이상인 영역이다. 이러한 규정으로 돌기 T를 특정하는 이유는, 강판(1)의 표면에는 본 발명의 효과를 얻기 위하여 의도적으로 제어해야 할 요철과는 상이한 요철이 존재하고, 이 의도치 못한 요철을 본 발명에서 규정해야 할 돌기로부터 제외하기 때문이다. 제외해야 할 요철은 압연 등에서 나타나는 미소한 요철(조도)이거나, 측정 오차에 기인하는 수치 변동 등을 생각할 수 있다. 이들은 현재의 공업적인 제조 기술이나 측정 정밀도에 의하면 매우 미세한 것이므로, 전술한 바와 같이, 생데이터인 단면 곡선 QZ₁을 Y 방향 위치에 대하여 평균하여 윤곽 곡선 QZ₂를 얻는 처리에 의해 상당한 부분은 소실된다고 생각할 수 있지만, 또한 상기한 바와 같이 높이 h와 비교하여 상대적으로 작은 높이나 폭인 요철을 평가 대상으로부터 제외하는 것이다.

본 발명에서는, 홈 단부점 m으로부터 Q 방향으로 홈(5)의 외측에 이격되어 가는 방향에 있어서, 홈에 가까운 쪽부터 차례로 돌기에 번호를 붙인다. n번째의 돌기 T_n에 있어서, 돌기 T_n의 홈에 가까운 측의 단부점의 위치를 T_ns, 홈으로부터 먼 측의 단부점의 위치를 T_ne로 하고, T_ns와 T_ne 사이의 거리가 돌기 T_n의 폭 W_n이다. 단부점 T_ns 및 T_ne는 각각, h/10의 높이에 있어서의 가상면과 윤곽 곡선 QZ₂의 교점이다. 본 발명에서는, 홈에 가장 가까운 돌기 T₁의 폭을 W₁로 한다. 또한 홈(5)에 가장 가까운 돌기 T₁에 대하여, 홈 단부점 m과 T_1s의 거리가 L_s이다.

조도 곡선 YZ₃으로부터는, Y 방향의 평균 높이가 가장 높은 돌기 T의 평균 조도 Ra와 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm을 구한다. 평균 조도 Ra 및 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm은, 일본 공업 규격 JIS B 0601(2013)에 준하여 결정한다.

돌기 T를 형성하는 결정립의 평균 개수는, 홈 연장 방향 Y에 수직인 단면(홈 짧은 쪽 단면, Q-Z면)으로부터 구한다. 본 발명에서는, 도 7a에 도시하는 바와 같이, Y 방향에 있어서 10개의 관찰 개소 31 내지 40에서 홈 짧은 쪽 단면의 금속 조직을 관찰하여, 관찰 개소 31 내지 40의 각각에 있어서 가장 높은 돌기 T의 바닥에 존재하는 결정립의 수를 구한다. 즉, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 홈 짧은 쪽 단면에 있어서 돌기 T의 Z 방향 높이가 h/10의 선분(41) 위에 존재하는 결정립의 수를 구한다. 그리고, 관찰 개소 31 내지 40마다의 결정립수의 평균값을 산출한다. 강판(1)의 금속 조직을 관찰하는 수단은 공지된 수단으로 가능하지만, 홈 짧은 쪽 단면에 있어서의 돌기의 크기는 수㎛이므로, 주사형 전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)에 의해 관찰하는 것이 바람직하다.

또한, 돌기 T에 있어서의 결정 방위는, 윤곽 곡선 YZ₂를 얻는 단면의 금속 조직을 관찰함으로써 결정한다. 주의해야 할 것은 단면 조직 중, 돌기 T에 상당하는 영역, 즉, Z 방향 높이가 h/10인 영역에만 한정하여 결정 방위를 구하는 것이다. 결정 방위는 후방 산란 전자 회절(Electron Back Scattering Diffraction Pattern: EBSD)법에 의해, 당해 영역에 있어서의 {110}<001> 방위의 면적률을 구한다.

EBSD의 측정 조건은 다음과 같이 한다.

(a) 측정 장치: 전자선 후방 산란 회절 장치 부착 주사형 전자 현미경(SEM-EBSD)

(SEM의 형식 번호 「JSM-6400」(JEOL사제))

(b) 빔 직경: 0.5㎛

(c) 스텝 간격: 0.1㎛

(d) 배율: 100배

(e) 측정 영역: 윤곽 곡선 YZ₂를 얻는 단면을 Y 방향으로 1000㎛

이상의 조건에서 측정된 돌기 T에 상당하는 영역에 대하여, {110}<001>(±10°) 방위인 영역의 면적 비율을 본 발명에 있어서의 면적률로 한다. 면적률은 65％ 이상이 자기 특성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 즉, 높이 분포에 있어서 홈 연장 방향 Y의 평균 높이가 가장 높은 영역 내의 돌기 T의 금속 조직의 결정 방위에 대하여, {100}<001> 방위의 면적률이 65％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 이들 돌기 T에 관한 측정은, 홈(5)의 편측의 영역에 대해서만 행하면 충분하다. 상기한 돌기 T에 관한 수치는 홈(5)의 양측에서 동등해지기 쉽고, 또한, 어긋남이 있었다고 해도, 편측에서 조건이 만족되어 있으면, 본 발명의 효과가 얻어지기 때문이다.

홈 연장 방향에 대해서는, 상기 돌기 T의 규정값은, 연장 방향의 중앙 근방에서 측정한다. 이것은 홈(5)의 연장의 끝쪽에서는 레이저 조사 각도의 변화에 따라, 연장의 끝쪽에 가까워짐에 따라 홈(5)의 깊이가 얕아지고, 돌기 T의 형상의 변화도 커지기 때문이다.

또한, 본 발명에서는 홈(5)은 직선형일 필요는 없기 때문에, 상기한 삼차원 조도계에 의한 표면 높이 Z의 측정에 있어서, Y 방향과 측정 영역의 1000㎛의 길이의 방향은 엄밀하게는 일치하지 않는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 곡선 형상으로 형성된 홈(5)이어도, 공업 제품으로서 실용 범위에서 제조된 홈(5)에 대해서는, 1000㎛ 정도의 거리라면, 실질적으로 직선으로서 지장없이, 본 발명에서는 그와 같이 하여 특징을 규정한다.

또한 복수의 홈(5)에 관한 변동에 대해서는, 공업 제품의 제조 변동의 범위 내이며 이상값에 의한 판단 등에 대해서는 특별히 배려할 필요는 없다. 본 발명의 규정에서는 연장 방향으로 1㎜에 걸치는 길이에 대하여 평균한 값을 사용하고 있으며, 개개의 홈(5)마다의 변동에 대해서는 전혀 문제가 없을 정도로 대표적인 값이 얻어지는 것으로 되어 있다.

또한, 본 발명에서 규정하고 있는 돌기(5)는, 강판(1)의 표면 형상이다. 즉, 피막을 갖는 방향성 전자 강판의 피막 위로부터의 형상은 아니다. 이것은 강판(1)의 표면에 피막이 형성되어 있어도, 단면 관찰을 행하면, 눈으로 보아 계측하는 것은 가능하다. 그러나, 여러 값을 정량화하기 위해서는, 상술한 바와 같이 삼차원 조도 측정 장치를 사용하여 표면 형상을 계측하는 것이 조작성이 좋아, 이 경우는 피막이 없는 상태에서 강판(1)의 표면을 계측할 필요가 있다. 이것은 피막을 형성하기 전에 홈(5) 및 돌기 T를 형성하는 것이면, 형성 직후 또는 피막 형성 전에 계측하면 된다. 또한, 피막 형성 후에 측정하는 것이면, 방향성 전자 강판의 유리 피막 및 절연 피막을, 예를 들어 다음의 방법에 의해 제거하여 계측할 수 있다.

유리 피막 또는 절연 피막을 갖는 방향성 전자 강판을, 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 1분이 약간 안되게, 침지하여 세정한다. 마지막으로, 온풍의 블로어로 1분이 약간 안되게, 건조시킨다.

또한, 상기한 방법에 의해 방향성 전자 강판으로부터 유리 피막 또는 절연 피막을 제거한 경우, 강판(1)의 홈(5)의 형상이나 조도는, 유리 피막 또는 절연 피막을 형성하기 전과 동등한 것이 확인되고 있다. 또한 강판 제조 공정 도중에 형성된 홈(5)은, 그 후에 냉간 압연 등의 큰 변형이 행하여지면 그 형상은 크게 변화되어 버리지만, 어닐링이나 피막 형성 등이면 이들 프로세스를 통과해도 그 형상의 변화는 작음을 확인하고 있다. 본 발명에서는, 돌기 T에 관한 규정은, 최종 제품에 적용하는 것으로 하고, 최종 제품의 표면에 피막이 형성되어 있는 경우는, 이것을 박리한 강판(1)에 적용하는 것으로 한다.

화학 성분에 관한 것이며, 강판(1)은, 예를 들어 질량％로, 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 불순물로 이루어진다.

강판(1)의 화학 성분은, 결정 방위를 {110}<001> 방위로 집적시킨 Goss 집합 조직으로 제어하기 위하여 바람직한 화학 성분이다. 상기 원소 중, Si 및 C가 필수 원소이며, 산 가용성 Al, N, Mn, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, S 및 Se가 선택 원소이다. 상기한 선택 원소는, 그 목적에 따라 함유시키면 되므로 하한값을 제한할 필요가 없어, 하한값이 0％여도 된다. 또한, 선택 원소로서는 상기한 원소에 한하지 않고, 방향성 전자 강판에 있어서 공지된 효과를 갖는 공지된 원소가 공지된 범위에서 함유되어도, 본 실시 형태의 효과는 손상되지 않는다. 예를 들어, 강판(1)의 필수 원소 및 선택 원소의 잔부는 Fe 및 불순물로 이루어진다. 불순물이란, 강판(1)을 공업적으로 제조할 때에, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 불가피하게 혼입되는 원소를 의미한다.

또한, 방향성 전자 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 조건이면, N, S는 각각 9ppm 이하, 나아가 6ppm 이하, 순화 어닐링을 충분히 행하면, 일반적인 분석으로는 검출할 수 없을 정도(1ppm 이하)까지 도달한다.

강판(1)의 화학 성분은, 강의 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 강판(1)의 화학 성분은, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 구체적으로는, 피막 제거 후의 강판(1)의 한 변이 35㎜인 정방형의 시험편을, 시마즈 세이사쿠쇼제 ICPS-8100 등(측정 장치)에 의해, 미리 작성된 검량선에 기초한 조건에서 측정함으로써 특정할 수 있다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열 전도도법을 사용하여 측정하면 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 자구 세분화를 위하여 강판 표면에 홈(5) 및 돌기 T가 형성된 방향성 전자 강판의 내청성 및 절연성 나아가 자기 특성을 대폭 향상시키는 것이 가능하다.

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 본 제조 방법은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 주조 공정 S01, 열간 압연 공정 S02, 어닐링 공정 S03, 냉간 압연 공정 S04, 탈탄 어닐링 공정 S05, 어닐링 분리제 도포 공정 S06, 마무리 어닐링 공정 S07, 절연 피막 형성 공정 S08 및 레이저 조사 공정 S99를 포함한다. 본 제조 방법의 포인트는 레이저 조사에 의한 홈 형성(돌기 형성) 공정이지만, 이 공정은, 다수의 공정에 걸치는 강판 제조 프로세스의 복수의 타이밍에 실시할 수 있다. 이로 인해, 이하의 설명에서는, 먼저 일반적인 방향성 전자 강판의 제조 방법을 설명하고, 그 후, 홈 및 돌기를 형성하는 레이저 조사 공정 S99에 대하여 설명한다.

주조 공정 S01에서는, 예를 들어 질량％로, 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 불순물로 이루어지는 화학 성분을 갖는 용강이 연속 주조기에 공급되어, 슬래브가 연속적으로 제조 배출된다.

계속하여, 열간 압연 공정 S02에서는, 주조 공정 S01에서 얻어진 슬래브가 소정의 온도(예를 들어 1150 내지 1400℃)로 가열된 후, 열간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어 1.8 내지 3.5㎜의 두께를 갖는 열연 강판이 얻어진다.

계속하여, 어닐링 공정 S03에서는, 열간 압연 공정 S02에서 얻어진 열연 강판에 대하여, 소정의 온도 조건(예를 들어 750 내지 1200℃에서 30초 내지 10분간 가열하는 조건)에서 어닐링이 실시된다. 계속하여, 냉간 압연 공정 S04에서는, 어닐링 공정 S03에서 어닐링 처리가 실시된 열연 강판이 산세된 후, 냉간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어 0.15 내지 0.35㎜의 두께를 갖는 냉연 강판이 얻어진다.

계속하여, 탈탄 어닐링 공정 S05에서는, 냉간 압연 공정 S04로부터 얻어진 냉연 강판에 대하여, 소정의 조건(예를 들어 700 내지 900℃에서 1 내지 3분간 가열)의 열 처리(즉, 탈탄 어닐링 처리)가 실시된다. 이러한 탈탄 어닐링 처리가 실시되면, 냉연 강판에 있어서, 탄소가 소정량 이하로 저감되어, 1차 재결정 조직이 형성된다. 탈탄 어닐링 공정 S05에서는, 냉연 강판의 표면에, 실리카(SiO₂)를 주성분으로서 함유하는 산화물층이 형성된다. 또한, 방향성 전자 강판의 2차 재결정의 인히비터를 탈탄 어닐링에 이어지는, 질화 어닐링으로 형성해도 된다. 이 기술을 적용하는 것이면, 탈탄 어닐링 공정 S05로 이어지는 질화 어닐링을 실시한다. 여기에서는, 이러한 질화 어닐링도, 탈탄 어닐링 공정 S05에 포함하여 설명한다.

계속하여, 어닐링 분리제 도포 공정 S06에서는, 마그네시아(MgO)를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제가, 냉연 강판의 표면(산화물층의 표면)에 도포된다. 계속하여, 마무리 어닐링 공정 S07에서는, 어닐링 분리제가 도포된 냉연 강판에 대하여, 소정의 조건(예를 들어 1100 내지 1300℃에서 20 내지 24시간 가열)의 열 처리(즉, 마무리 어닐링 처리)가 실시된다. 이러한 마무리 어닐링 처리가 실시되면, 2차 재결정이 냉연 강판에 발생함과 함께, 냉연 강판이 순화된다. 그 결과, 상술한 강판(1)의 화학 조성을 갖고, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향 X가 일치하도록 결정 방위가 제어된 냉연 강판이 얻어진다.

또한, 상기와 같은 마무리 어닐링 처리가 실시되면, 실리카를 주성분으로서 함유하는 산화물층이, 마그네시아를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제와 반응하여, 냉연 강판의 표면에 예를 들어, 포르스테라이트(Mg₂SiO₄), 스피넬(MgAl₂O₄), 또는, 근청석(Mg₂Al₄Si₅O₁₆) 등의 복합 산화물을 포함하는 유리 피막이 형성된다. 마무리 어닐링 공정 S07에서는, 냉연 강판이 코일 형상으로 감긴 상태에서 마무리 어닐링 처리가 실시된다. 마무리 어닐링 처리 중에 냉연 강판의 표면에 유리 피막이 형성됨으로써, 코일 형상으로 감긴 냉연 강판의 늘어붙음을 방지할 수 있다.

계속하여, 절연 피막 성형 공정 S08에서는, 예를 들어 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하는 절연 코팅액이, 유리 피막 위로부터 도포된다. 그 후, 소정의 온도 조건(예를 들어 840 내지 920℃) 하에서 베이킹 열 처리가 실시된다.

이어서, 레이저 조사 공정 S99에 대하여 설명한다. 레이저 조사 공정 S99는, 주조 공정 S01 이후, 어느 타이밍에나 실시하는 것은 가능하지만, 표면 형상의 변화로서 기껏해야 수백 ㎛ 정도의 홈(5) 및 돌기 T는, 그 후에, 열간 압연, 산세, 냉간 압연을 실시하면, 거의 소실되어 버린다. 이로 인해, 적어도 냉간 압연 공정 S04보다 후에 실시해야 한다. 먼저, 레이저 조사 공정 S99의 실시 타이밍에 의해 나타나는 특징에 대하여 설명한다.

레이저 조사 공정 S99를 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 실시하는 경우, 압연 상태에서 강판 표면에 존재하는 압연유가 강판 표면의 형상 제어에 유효하게 작용함과 함께, 홈(5) 및 돌기 T의 표면에도, 탈탄 어닐링 공정 중에 생성하는 실리카(SiO₂)를 주성분으로서 함유하는 산화물층이 형성된다. 이로 인해, 최종 제품에서의 양호한 유리 피막의 형성에 유리해진다. 또한, 강판의 평탄부까지는 아니라고 해도, 탈탄 어닐링 공정에서 돌기의 입성장이 일어나 입경이 정렬되므로, 마무리 어닐링에서의 강판으로부터의 2차 재결정립에 의한 잠식도 일어나기 쉬워진다.

질화 어닐링을 채용하는 프로세스인 경우는, 탈탄 어닐링 공정 S05 도중에서 레이저 조사 공정 S99를 실시할 수 있다. 질화 어닐링 전에 레이저 조사를 행하면, 홈(5)의 표층 영역 및 돌기 T의 영역도 질화에 의해 인히비터 제어가 행하여진 조직이 되기 때문에, 이들 영역에 대해서도 그 후의 2차 재결정으로 결정 방위가 바람직하게 제어될 것이 기대된다. 단, 일반적으로는 질화 어닐링은 탈탄 어닐링 후, 강판 온도를 낮추지 않고 행함으로써 에너지 비용의 증가를 회피하도록 실시되어 있다. 이 도중에 레이저 조사를 행하기 위해서는, 강판을 일단 냉각하고, 레이저 조사 후, 질화를 위하여 재가열할 필요도 생기기 때문에, 굳이 이 타이밍에 실시하는 것에 대해서는, 이점을 고려해야 한다.

레이저 조사 공정 S99를 탈탄 어닐링 공정 S05와 어닐링 분리제 도포 공정 S06 사이에서 실시하는 경우, 홈(5) 및 돌기 T의 표면에도 유리 피막의 형성이 가능해진다. 단, 홈(5)의 표면과 돌기 T의 표면은 탈탄 어닐링 공정 S05에서 형성한 실리카를 주성분으로 하는 산화물층이 소실되어 있기 때문에, 유리 피막의 상태로서는 바람직하다고는 할 수 없는 것이 된다. 또한, 질화 어닐링을 실시하여 인히비터 제어를 행하고 있던 경우는, 홈(5)의 표층 영역과 돌기 T 영역은 인히비터가 바람직한 상태로는 되지 않아, 이 영역으로부터의 바람직한 결정 방위로서의 Goss 방위의 2차 재결정은 바람직하지 않다. 그렇다고 해도, 적어도 마무리 어닐링 공정 S07이 돌기 형성 후가 되기 때문에, 돌기 T의 금속 조직의 입성장이나 강판으로부터의 2차 재결정립에 의한 잠식은 기대할 수 있다.

레이저 조사 공정 S99를 어닐링 분리제 도포 공정 S06과 마무리 어닐링 공정 S07 사이에서 실시하는 경우, 액체 상태의 어닐링 분리제가 강판 표면의 형상 제어에 유효하게 작용하기 때문에, 어닐링 분리제의 건조 전에 레이저 조사를 실시해야한다. 홈(5)의 표면에 도포되어 있던 어닐링 분리제는 레이저 조사 직후는 산일되어 버리지만, 어닐링 분리제가 액체 상태이면, 홈(5)의 표면은 다시 어닐링 분리제로 덮인다. 단, 어닐링 분리제 위에 올라 앉아 응고된 용해철은, 그 후의 유리 피막 형성에 적지 않은 영향을 미쳐, 국소적인 피막 불량 발생의 원인이 될 우려가 있는 데에는 주의할 필요가 있다.

레이저 조사 공정 S99를 마무리 어닐링 공정 S07과 절연 피막 형성 공정 S08 사이에서 실시하는 경우, 홈(5) 및 돌기 T의 표면에도 절연 피막은 형성되므로, 피막 밀착성에 관한 장점이 얻어진다.

레이저 조사 공정 S99는 절연 피막 형성 공정 S08 중에서 실시하는 것도 가능하다. 절연 피막 형성 공정 S08은, 강판에 절연 코팅액을 도포하고, 베이킹 열 처리를 실시하지만, 절연 코팅액은 본 발명의 강판 표면 상태를 제어하기 위하여 활용할 수 있다. 절연 코팅액을 도포한 후, 베이킹 열 처리 전에 레이저 조사를 실시하고, 그 후, 베이킹 열 처리를 행한다. 이 경우, 홈(5) 및 돌기 T의 표면에는 유리 피막은 존재하지는 않지만, 우선 절연 피막은 형성된다. 최종 제품에서 홈(5) 및 돌기 T를 형성한 경우에 필요한 절연 피막의 재형성이 불필요해지는 장점은 있다.

레이저 조사 공정 S99를 절연 피막 형성 공정 S08 이후에 실시하는 경우, 홈(5) 및 돌기 T의 표면에는 절연 피막이 존재하지 않게 되어, 전술한 바와 같이 내청성이나 절연성의 확보를 위하여 절연 피막의 재형성이 필요해지기 때문에, 굳이 이 공정에서 실시할 장점은 없다.

또한 고려해야 할 점은, 강판 표면의 형상을 제어하기 위하여, 후술하는 바와 같이 어떠한 물질을 도포한 상태에서 레이저 조사 공정 S99를 실시하는 경우, 레이저 조사 공정 S99의 실시 타이밍과 도포하는 물질에 따라서는, 레이저 조사 후에 도포 물질을 제거할 필요가 발생하는 것이다. 예를 들어, 탈탄 어닐링과 질화 어닐링 사이에, 오일을 도포한 상태에서 레이저 조사하여 강판 표면의 형상을 제어한 경우, 오일이 부착된 채로 질화 어닐링을 실시하는 데 문제가 있으면, 레이저 조사 후에 전해 탈지 라인을 통판하거나 하여 오일을 제거한 후 질화 어닐링을 실시할 필요가 있다.

이 점에서, 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 압연유를 도포 물질로서 활용하는 경우, 어닐링 분리제 도포 공정 S06과 마무리 어닐링 공정 S07 사이에서 액체 상태의 어닐링 분리제를 도포 물질로서 활용하는 경우, 절연 피막 형성 공정 S08 도중에 절연 코팅액을 도포 물질로서 활용하는 경우는, 도포 물질의 제거의 필요가 없기 때문에 바람직하다.

이상과 같은 점을 고려하면, 레이저 조사 공정 S99는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 실시하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 후술하는, 본 발명에서 특징적인 돌기를 형성하는 한 수법으로서, 레이저를 조사하는 강판 표면에 대한 오일 도포라는 수단을 채용하는 경우, 냉연 후의 강판은 불가피하게 강판 표면이 압연유로 덮여 있기 때문에, 이 점에서도 매우 상태가 좋다.

여기서, 레이저 조사 공정 S99에 대하여 설명한다. 레이저 조사 공정 S99에서는, 강판의 표면에 특정한 물질이 도포된 후, 강판의 표면을 향하여 레이저가 조사되어, 강판의 표면에 홈(5)이 형성된다. 홈(5)의 형성에 수반하여 돌기 T가 형성된다. 상기 특정한 물질에 대해서는 후술하겠지만, 상기 특정한 물질은, 예를 들어 냉간 압연에서 사용된 압연유이다. 레이저 제어 조건은, 특별한 것일 필요는 없고, 공지된 조건이 채용된다. 강판의 표면에 레이저를 조사함으로써, 강판의 표면에, 압연 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 홈(5)이, 압연 방향을 따라 소정 간격으로 형성된다. 이것은 예를 들어, 레이저 광원으로부터 출사된 레이저를, 광 파이버를 통하여 레이저 조사 장치에 전송하고, 폴리곤 미러와 그 회전 구동 장치에 의해, 레이저를 강판의 표면을 향하여 조사함과 함께, 레이저를 냉연 강판의 판 폭 방향과 대략 평행하게 주사함으로써 형성된다.

레이저의 조사와 동시에, 공기 또는 불활성 가스 등의 어시스트 가스를, 강판의 레이저가 조사되는 부위에 분사해도 된다. 어시스트 가스는, 레이저 조사에 의해 강판으로부터 비산 또는 증발된 성분을 제거하는 역할을 담당한다.

폴리곤 미러의 회전 속도와, 강판의 압연 방향으로의 반송 속도를 동기 제어함으로써, 압연 방향에 교차하는 복수의 홈(5)을, 압연 방향을 따라 소정 간격으로 형성할 수 있다.

레이저 광원으로서는, 예를 들어 파이버 레이저를 사용할 수 있다. YAG 레이저, 반도체 레이저, 또는 CO₂ 레이저 등의 일반적으로 공업용에 사용되는 고출력레이저를 레이저 광원으로서 사용해도 된다. 또한, 펄스 레이저, 또는 연속파 레이저를 레이저 광원으로서 사용해도 된다. 레이저로서는, 집광성이 높아, 홈(5)의 형성에 적합한 싱글 모드 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.

레이저의 조사 조건으로서, 예를 들어 레이저 출력을 200 내지 2000W로, 레이저의 압연 방향에 있어서의 집광 스폿 직경(레이저 출력의 86％를 포함하는 직경)을 10 내지 1000㎛로, 레이저의 판 폭 방향에 있어서의 집광 스폿 직경을 10 내지 1000㎛로, 레이저 주사 속도를 5 내지 100m/s로, 레이저 주사 피치(간격)를 2 내지 10㎜로 설정하는 것이 바람직하다. 원하는 홈 깊이가 얻어지도록, 이들 레이저 조사 조건을 공지된 범위에서 적절히 조정하면 된다. 예를 들어, 깊은 홈 깊이를 얻는 경우에는, 레이저 주사 속도를 느리게 설정하고, 레이저 출력을 높게 설정하면 된다.

이어서, 레이저 조사 시에 강판의 표면에 도포되는 물질(도포 물질)에 대하여 설명한다. 도포 물질은, 바람직하게는 유지, 물, 알코올, 콜로이드, 에멀젼, 방향성 전자 강판의 제조 시에 사용되는 어닐링 분리제 및 절연 코팅액 등의 액체 상태의 물질이다. 일반적인 방향성 전자 강판의 제조에서 사용되는 물질 등을 고려하면, 압연유나 방청유로서 사용되고 있는 유지는 취급이 용이하여, 더 바람직하다. 압연유는 냉간 압연 후에 다시 도포할 필요가 없기 때문에, 특히 바람직하다.

도포 물질은, 다음 2개 조건을 만족시킨다.

(a) 점도가 특정한 범위 내에 있고, 액상이고 비교적 작은 힘으로도 순간적으로 변형되는 물질인 것.

(b) 도포 후의 강판 표면에서의 액막의 두께가 특정한 범위 내에 있고, 용해철의 확대를 억제함과 함께, 용해철의 일부가 당해 액막 위에 올라 앉았을 때에, 강판과의 사이에 개재함으로써 용해철의 강판에 대한 용착을 억제하는 물질인 것.

이와 같이 하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판을 제조할 수 있다. 이 방향성 전자 강판에 포함되는 강판(1)은, 화학 성분으로서, 질량％로, 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 불순물로 이루어진다.

본 제조 방법에서는, 필요에 따라, 브러시 세정 공정 등, 방향성 전자 강판의 어떠한 특성을 유지하기 위한 공지된 제조 공정을 더 가져도 된다.

이하, 도포 물질의 영향으로 강판(1)의 특정한 표면 형상이 얻어지는 메커니즘 및 도포 물질의 적합한 조건에 대하여 설명한다.

〔메커니즘에 대하여〕

레이저 조사 시에 강판 표면에 특정 물질을 도포해 둠으로써 본 발명 효과가 얻어지는 메커니즘에 대해서는 명확하지 않지만, 다양한 물질의 영향을 조사한 결과와도 정합하는 것으로서, 현 시점에서는 이하와 같이 생각하고 있다.

자구 제어를 목적으로 하여 홈을 형성하기 때문에, 강판(1)의 표면에 레이저 광(10)을 조사하면, 조사부의 강은 순간적으로 용융되어, 조사부 밖으로 비산한다(도 9a). 이와 같이 하여 홈(5)이 형성됨과 함께, 비산된 용해철(11)의 일부는 강판 표면에 용착되어 돌기(7) 등의 볼록부가 형성된다(도 9b).

한편, 도 9c에 도시하는 바와 같이, 레이저 조사 시에 강판 표면에 도포 물질(12)이 적절한 상태로 균일하게 도포되어 있으면, 용해철(11)이 홈(5)의 주위로 압출될 때에, 용해철(11)이 특정 물질(12)을 홈(5)으로부터 확대시킴으로써 비산이 억제된다. 이와 같이 하여 특정 물질(12)의 막에 의해 용해철(11)이 홈(5)으로부터 멀리까지 비산되는 것이 억제된다. 또한, 용해철(11)의 일부(13)는 특정 물질(12)의 도포막 위에 올라 앉는다. 도 9d에 도시하는 바와 같이, 도포막 위에 올라 앉은 용해철(13)은, 특정 물질(12)의 도포막 위에서 응고 박락되어 강판 표면에 대한 용착물로서는 잔존하지 않는다. 이로 인해, 용착물의 총량이 저하된다. 또한 홈으로부터 멀리 떨어진 지점까지 비산한 용착물도 특정 물질(12)의 도포막 위에서 응고 박락되어 강판 표면에 대한 용착물로서는 잔존하지 않기 때문에, 돌기는 홈에 근접하는 것(돌기 T₁)만이 되고, 돌기 T₁보다도 홈으로부터 이격하는 돌기(돌기 T₂ 이후)의 폭은 돌기 T₁의 폭보다 작아진다.

이러한 용착물이 볼록부(7) 혹은 돌기 T가 되어 홈 주위로 확대됨으로써 다양한 해를 미치는 것은 상술한 바와 같지만, 본 발명에서는 용착물의 총량이 감소되어 비산이 홈 주위에 한정됨으로써 특성의 저하를 피할 수 있다.

〔점도에 대하여〕

상기한 메커니즘을 생각하면, 도포 물질은 고온의 용해철과 접촉한 상태에서 규정해야 할 지도 모르지만, 이것은 현실적이지 않다. 본 발명에서는 레이저 조사 전의 상태에서의 도포 물질의 점도로 발명을 규정한다.

도포 물질의 점도는 100㎟/s 이하인 것이 바람직하다. 점성을 갖고 용해철로부터 받는 힘으로 변형되는 어떠한 물질이 도포되어 있으면, 본 발명의 효과는 얻어진다고 생각되기 때문에, 하한은 특별히 한정하지 않지만, 점도가 지나치게 높으면, 도포 등의 취급이 곤란해질 뿐만 아니라, 용융물의 홈 주변에서의 적당한 확대를 방해하여, 홈(5)의 극 근방에만 퇴적되어 볼록부의 높이 h가 높아져 버림과 함께, 원하는 V2/V1을 얻지 못하게 된다. 또한, 점도가 지나치게 낮으면 용해철의 홈으로부터의 비산을 억제하여, 홈 주변에 퇴적시키는 효과가 작아져, 거리 L_s, 돌기폭 W를 특정 범위 내로 제어하는 것이 곤란해진다. 점도는, 바람직하게는 10 내지 70㎟/s 이하이고, 더욱 바람직하게는 40 내지 60㎟/s이다.

또한 점도는 도포 물질을 바꿈으로써 제어할 수 있지만, 예를 들어 온도나 농도를 바꿈으로써 제어하는 것도 가능하다. 도포 물질의 온도는 10 내지 100℃인 것이 바람직하다. 바람직하게는 15 내지 60℃, 더욱 바람직하게는 20 내지 50℃이다. 온도는 도포 물질의 점도를 변화시켜 발명 효과에 영향을 미치지만, 적절한 온도 범위는, 제조 공정에서의 온도 관리나 취급의 용이함도 고려하여 결정해야 할 것이다. 도포 물질을 유지 또는 유지의 에멀젼으로 한 경우, 상기한 온도 범위가, 점도에 관한 바람직한 범위와 개략 일치한다.

도포 물질이 어떠한 혼합물인 경우는, 농도를 조정하여 취급하기 쉬운 온도 범위에서 적절한 점도로 제어하는 것도 가능하다. 일반적으로 방향성 전자 강판의 제조 공정에서 사용되는 유지의 에멀젼이나 어닐링 분리제나 절연 코팅액과 같은 콜로이드 용액을 도포하는 경우의 농도는, 유지의 에멀젼이면, 물과 유지의 합계에 대한 유지의 체적 농도로 50 내지 70％이며, 어닐링 분리제라면 물과 마그네시아에 대한 마그네시아의 농도로 5 내지 80％, 또한 절연 코팅액이면 물과 인산알루미늄과 콜로이달 실리카와 크롬산에 대한 인산알루미늄과 콜로이달 실리카와 크롬산의 농도로 20 내지 80％로 하면, 본 발명의 돌기 제어 효과를 바람직하게 얻기 위한 점도로 제어할 수 있다. 물론 적절한 농도 범위는, 발명 효과를 얻기 위한 점도 조정과 함께, 제조 공정에서의 온도 관리나 취급의 용이함을 고려해야 할 것은 온도와 마찬가지이다.

〔도포 두께에 대하여〕

도포 물질의 두께가 지나치게 얇으면, 용해철과 강판 표면 사이에 도포 물질이 개재되어 강판(1)에 대한 용착을 방지하는 효과가 작아져, V2/V1이 충분히 저하되지 않음과 함께, 용해철의 비산에 대한 장해도 되지 않기 때문에 용해철이 멀리까지 비산하여, 폭 W₁, 거리 L_s가 과도하게 커진다. 도포 물질의 두께가 지나치게 두꺼우면, 용해철이 유막 위에 올라앉는 것이 곤란해져, 홈(5)의 극 근방에만 퇴적되어 볼록부(7)의 높이 h가 높아져 버림과 함께, 원하는 V2/V1이 얻어지지 않게 된다. 이로 인해, 도포 물질의 두께는 바람직하게는 0 초과 내지 50㎛로 하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 25㎛로 하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1㎛로 한다.

〔도포 물질에 대하여 기타〕

도포 물질의 비점은 바람직하게는 100℃ 이상이다. 비점이 지나치게 낮으면, 레이저 조사 시에 순간적으로 고온이 되는 홈 주위로부터 물질이 증발되어 버려 본 발명의 효과가 상실되어 버린다. 완전히 증발되지 않아도, 도포 물질의 두께가 얇아져 버려, 도포 물질을 홈 주변에 밀어 남기는 효과가 작아져, 거리 L_s, 돌기폭 W가 과도하게 커지거나, 막이 지나치게 얇기 때문에, 도포막 위에 올라 앉은 용해철의 모강판에 대한 용착을 억제할 수 없어, 원하는 V2/V1을 얻지 못한다. 비점은 보다 바람직하게는 130℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상이다. 혼합 물질의 경우는, 용매의 비점을 제어하면 된다.

또한, 상기 실시 형태는, 모두 본 발명을 실시하는 데 있어서의 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

(기본 조건)

사용하는 방향성 전자 강판의 제조 조건은 이하와 같다.

질량％로, 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 불순물로 이루어지는 화학 성분을 갖는 슬래브에 대하여 열간 압연을 실시하여, 두께 2.3㎜의 열연 강판을 얻는다.

계속하여, 상기한 열연 강판에 대하여, 1000℃에서 1분간의 어닐링 처리를 실시한다. 그 후, 산세, 냉간 압연을 실시하여, 두께 0.23㎜의 냉연 강판을 얻는다.

계속하여, 냉연 강판에 대하여, 800℃에서 2분간의 탈탄 어닐링을 실시하여, 마그네시아(MgO)를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제를 표면에 도포한다. 필요에 따라 공지된 질화 어닐링을 행한다.

계속하여, 1200℃ 20시간의 마무리 어닐링 처리를 실시한다. 그 결과, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향이 일치하도록 결정 방위가 제어된 강판(유리 피막이 표면에 형성된 강판)이 얻어진다.

상기한 강판에, 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하는 절연 코팅액을 도포하고, 850℃에서 1분간의 열 처리를 실시하여, 최종적으로, 홈 및 돌기가 형성되고, 또한 표면에 유리 피막 및 절연 피막을 구비하는 방향성 전자 강판을 얻는다.

또한, 상기 공정 도중에, 특정 물질의 도포 및 레이저 조사를 실시하여, 강판의 표면에, 압연 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 홈(및 돌기)을, 압연 방향을 따라 소정 간격으로 형성한다. 레이저의 조사 조건은, 레이저 출력: 200W, 레이저의 압연 방향에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경): 100㎛, 레이저의 판 폭 방향에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경): 4000㎛, 레이저 주사 속도: 16m/s, 레이저 주사 피치: 4㎜이다.

본 발명 효과는, 강판의 특성이나 레이저 조사 조건에 의한 것이 아니기 때문에, 상기는, 레이저 조사 전의 도포 물질 제어 이외는, 일반적인 방향성 전자 강의 제조 조건에서 고정되어 있다. 최종적으로 얻어지는 상기 방향성 전자 강판은, 레이저 조사 시의 강판 표면의 특정 물질의 도포 조건에 따라 변화하는 돌기의 형상을 제외하면, 주로, Si: 3.0％를 함유하는 통상의 방향성 전자 강판이다. 본 발명의 포인트가 되는 특정 물질의 도포 조건 및 레이저 조사를 포함한 실시 타이밍에 대해서는, 각 실험예에 있어서 설명한다.

평가하는 강판의 홈 깊이는 25 내지 30㎛ 이하, 홈의 폭은 30 내지 40㎛이며, 레이저 조사의 조건을 일정하게 한 경우의 홈의 형상 변동의 범위 내이며 또한 공지 범위이며, 특별한 것은 아니다.

이들 방향성 전자 강판의 자기 특성, 내청성, 절연성 및 권철심으로 했을 때의 특성을 측정한다. 또한, 이들 방향성 전자 강판의 피막을 박리하고, 모강판의 표면 형상을, 상기 실시 형태에서 설명한 특정 방법에 의해 특정한다. 삼차원 조도의 측정 및 표면 조도 파라미터(Ra, RSm)의 측정에는, 레이저식 표면 조도 측정기(키엔스사제의 VK-9700)를 사용한다. 돌기에 관한 측정값은 홈의 양측의 돌기에 대하여 측정한 값의 평균값이다.

내청성은, 각 방향성 전자 강판으로부터 한 변이 30㎜인 정방형의 시험편을 채취하고, 그 시험편을, 온도 50℃ 및 습도 91％의 분위기 중에 시험편을 1주일 방치하고, 그 전후에 있어서의 시험편의 중량 변화에 기초하여, 하기의 식의 질량 증가율로 평가한다. 녹이 발생하면 시험편의 중량이 증가되기 때문에, 중량 증가율이 적은 것일수록 내청성이 좋다고 판단할 수 있다.

방치 전후의 질량 증가율(％)=100×(방치 후-방치 전)/방치 전)

절연성은, JIS C 2550-4에 기재된 방법에 의해 측정되는 층간 전류로 평가한다.

자기 특성(자속 밀도 B₈, 철손 W_{17/ 50})은 JIS C 2556에 기재된 H 코일법에 따라 W60㎜×L300㎜의 단판을 평가한다.

권철심으로 했을 때의 특성으로서, 빌딩 팩터(BF) 및 소음을 평가한다.

빌딩 팩터의 측정으로는, 각 방향성 전자 강판을 적층하고, 도 10a 및 도 10b에 도시하는 치수(㎜)를 갖는 권철심(20)을 제작한다. 권철심(20)은 밴드(21)로 체결한다. 그리고, 권철심(20)에 대하여, JIS C 2550-1에 기재된 여자 전류법을 사용한 측정을, 주파수 50㎐, 자속 밀도 1.7T의 조건에서 행하여, 권철심의 철손값 W_A를 측정한다. 또한, 권철심에 사용한 방향성 전자 강판의 평면부로만 이루어지는 폭 100㎜×길이 500㎜의 시료를 채취하고, 이 시료에 대하여, JIS C 2556에 기재된 H 코일법을 사용한 전자 강판 단판 자기 특성 시험에 의한 측정을, 주파수 50㎐, 자속 밀도 1.7T의 조건에서 행하여, 소재 강판 단판의 철손값 W_B를 측정한다. 그리고, 철손값 W_A를 철손값 W_B로 제산함으로써 빌딩 팩터(BF)를 구한다. 본 발명에 있어서는 BF가 작을수록, 소재 강판을 권철심으로서 사용했을 때의 악영향이 적다고 평가할 수 있다.

소음의 평가에서는, 상기한 권철심을 준비하고, 여자하여, 소음 측정을 실시한다. 이 소음 측정은 암소음이 16㏈A인 무향실 내에서, 소음계를 철심 표면으로부터 0.3m의 위치에 설치하고, 청감 보정으로서 A 특성을 사용하여 행한다. 또한 여자에서는 주파수를 50㎐, 자속 밀도를 1.7T로 한다.

(제1 실험예)

제1 실험예의 강판은 질화 어닐링을 포함하는 프로세스로 제조하는 것이다. 표 1 내지 표 3에 상세를 나타낸다.

도포 물질의 온도, 도포 두께는 일정하게 하고, 점도가 상이한 도포 물질을 도포하는 경우의 예이다. 시험 No.1-1 내지 No.1-16에서는 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 도포 물질의 도포 및 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-17에서는 탈탄 어닐링 공정 S05와 어닐링 분리제 도포 공정 S06 사이에서, 공정 S06에서 어닐링 분리제를 도포 후, 건조하고, 또한 도포 물질로서 다이 롤(다이도 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)을 도포한 후 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-18에서는 어닐링 분리제 도포 공정 S06과 마무리 어닐링 공정 S07 사이에서, 공정 S06에서 도포하는 어닐링 분리제를 도포 물질로서 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-19에서는 어닐링 분리제 도포 공정 S06과 마무리 어닐링 공정 S07 사이에서, 공정 S06에서 어닐링 분리제를 도포 후, 건조하고, 또한 도포 물질로서 다이 롤을 도포한 후 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-19에서는 레이저 조사 후, 다이 롤이 부착된 채 공정 S07을 실시하였다. 시험 No.1-20 및 No.1-21에서는 마무리 어닐링 공정 S07과 절연 피막 형성 공정 S08 사이에서 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-22에서는 절연 피막 형성 공정 S08 중에서 도포되는 절연 코팅액을 특정 물질로서 레이저 조사를 실시한 후, 절연 피막의 베이킹을 실시하였다. 시험 No.1-23에서는 절연 피막 형성 공정 S08 후, 피막 위로부터 레이저 조사를 실시하였다. 시험 No.1-24에서는 홈을 형성하지 않고 절연 피막의 형성까지의 처리를 행하였다.

시험 No.1-2 내지 No.1-15에서는, 냉간 압연 후에 강판 표면의 압연유를 일단 전해 탈지로 제거한 후, 소정의 도포 물질을 소정의 조건에서 도포하였다. 다이 롤 SZ-48H에 대해서는, 도포 전의 냉간 압연에 있어서 압연유로서 사용하고 있으며, 시험 No.1-1에서는, 압연 직후에 표면에 압연유가 부착된 채로 레이저 조사하였다. 시험 No.1-2 내지 No.1-15에서는 냉간 압연 공정 S04 후에 압연유를 일단 탈지하고, 그 후, 도포 물질을 재도포하였다. 시험 No.1-4 등에서 사용한 다프네 롤 오일, 다프네 하이텐 오일, 다프네 매그플러스 및 다프네 오일 코팅은 이데미츠 고산 가부시키가이샤제이다.

도포 물질에 의한 강판 표면의 형상의 제어 및 특성의 향상을 확인할 수 있었다. 도포 물질을 적용하지 않는 시험 No.1-16 및 No.1-20에서는 돌기의 제어가 바람직하지 않아, 특성이 열화되었다. 시험 No.1-23에서는 도포 물질은 적용하지 않지만, 홈 형성에 수반하는 용해철은 피막 위에 부착되었기 때문에, 강판에 용착된 돌기는 거의 형성되지 않았다. 그러나, V2/V1의 값이 과소였기 때문에, 돌기에 의한 절연 피막의 밀착성의 향상의 효과를 충분히 얻지 못하여, 절연 피막의 일부가 박리되어, 내청성과 절연성이 저하되었다. 도 11에, 시험 No.1-23의 강판(51)의 단면도를 도시한다. 또한, 탈탄 어닐링 공정 S05보다 전에 레이저 조사 공정 S99를 실시한 발명예에서는, 마무리 어닐링에서 적어도 그 나름의 2차 재결정이 일어나기 때문에, 돌기를 포함하여 결정 입경과 결정 방위가 제어되어, 자기 특성도 양호하였다. 시험 No.1-24에서는, 홈을 형성하지 않았기 때문에, 철손을 충분히 저감시킬 수 없었다.

(제2 실험예)

제2 실험예의 강판은 질화 어닐링을 포함하지 않는 프로세스로 제조하는 것이다. 표 4 내지 표 6에 상세를 나타낸다.

시험 No.2-1 내지 No.2-16에서는 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 도포 물질의 도포 및 레이저 조사를 실시하였다. 도포 물질 및 도포 두께를 일정하게 하고, 도포 상태에서의 농도와 온도로 점도를 변화시키는 예이다. 도포 물질은 모두 다이 롤 SZ-48H(다이도 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)이며, 압연 상태인 경우와, 탈지 후에 재도포하는 경우를 평가하였다.

점도의 변화에 수반하는 발명 효과의 변화를 확인할 수 있고, 점도에 특히 바람직한 범위가 있음을 확인할 수 있음과 함께, 압연유를 압연 상태에서 도포 물질로서 이용한 경우에도, 재도포된 경우와 동등한 효과가 얻어짐을 알 수 있다.

(제3 실험예)

제3 실험예의 강판은 질화 어닐링을 포함하는 프로세스로 제조하는 것이다. 표 7 내지 표 9에 상세를 나타낸다.

시험 No.3-1 내지 No.3-16에서는 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에서 도포 물질의 도포 및 레이저 조사를 실시하였다. 도포 물질 및 점도를 일정하게 하고, 도포 두께의 영향을 확인하는 예이다. 도포 물질은 모두 다이 롤 SZ-48H(다이도 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)이며, 압연 상태인 경우와, 탈지 후에 재도포하는 경우를 평가하였다.

도포 두께의 변화에 수반하는 발명 효과의 변화를 확인할 수 있고, 도포 두께에 특히 바람직한 범위가 있음을 확인할 수 있다. 도포 두께는 얇은 경우에 돌기를 작게 발생시키는 경향이 보이지만, 용해철의 비산을 충분히 억제할 수 없어, 돌기가 홈으로부터 이격된 위치에 형성되게 된다. 한편 지나치게 두꺼운 경우는, 용해철이 피막 위에 올라 앉을 수 없어, V2/V1이 악화됨과 함께, 홈의 극 근방에 집중되어 퇴적되어 있다. 이러한 상태에서는, 돌기 형태의 변동(Ra, RSm)이 커져, 국소적으로 2차 재결정이 일어나기 어려운 돌기가 발생하여, 자기 특성도 저하되는 경향이 된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 예를 들어 변압기의 철심용의 방향성 전자 강판의 제조 산업 및 이용 산업에 있어서 이용할 수 있다.

Claims (8)

1. 연장 방향이 압연 방향과 교차하며, 또한 깊이 방향이 판 두께 방향과 평행한 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하고,
   상기 강판의 표면의 상기 홈의 양측에 상기 홈과 평행하게 이어지는 용융 응고물이 존재하고,
   상기 홈을 포함하는 특정 영역 내의 상기 강판 표면을 일정한 간격으로 측정한 높이 데이터의 높이 분포에 있어서 최대 도수가 되는 높이를 가상 평면으로 하고, 상기 가상 평면보다 오목해진 오목부의 공간 체적을 V1로 하고, 상기 가상 평면보다도 돌출된 볼록부의 체적을 V2로 했을 때, V2/V1의 값이 0.10 초과 0.80 미만이고,
   상기 특정 영역 내에 복수의 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭이 다른 돌기의 폭보다도 크고,
   상기 높이 분포에 있어서 상기 연장 방향의 평균 높이가 가장 높은 영역을 연장 방향 및 판 두께 방향을 포함하는 홈 긴 쪽 단면에서 본 경우에,
   당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선의 평균 조도 Ra가, 0.30 내지 2.00㎛이며,
   당해 영역의 표면을 이루는 조도 곡선 요소의 평균 길이 RSm이, 10 내지 150㎛인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
2. 제1항에 있어서, 상기한 높이 데이터에 있어서, Z방향 높이가 높은 순으로 배열하여 순위가 전체의 0.02％가 되는 높이가, 1 초과 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈 주변의 강판 표면 형상을, 홈 연장 방향과 수직인 홈 짧은 쪽 단면에서 본 경우에,
   상기 볼록부 중, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 단부 T_1s와 상기 홈의 단부 m의 거리 L_s가, 0 초과 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭 W₁이, 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 돌기 중에서, 상기 홈에 가장 가까운 돌기의 폭을 W₁, 제n번째(n은 2 이상의 정수)에 가까운 돌기의 폭을 W_n으로 나타냈을 때, W_n/W₁의 값이 0.20 초과 1.00 미만인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈 연장 방향에 수직인 단면에 있어서 가장 높은 돌기의 바닥에 존재하는 결정립의 수가 평균 10.0개 이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 높이 분포에 있어서 상기 연장 방향의 평균 높이가 가장 높은 영역 내의 돌기의 금속 조직의 결정 방위에 대하여, {100}<001> 방위의 면적률이 65％ 이상 100% 이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 볼록부 표면 및 홈 표면을 포함하는 상기 강판 표면 위에, 유리 피막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.

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