KR20130025965A - 방향성 전기 강판 - Google Patents

Abstract

처리 흔적이 없는 변형을 도입하여 자구 구조를 변화시킨 방향성 전기 강판 에 있어서, 자속 밀도 B₈ 을 1.92 T 이상으로 한 다음, 변형 도입 처리 전의 평균 자구폭 W₀ 에 대한 변형 도입 처리 후의 처리면의 평균 자구폭 W_a 의 비를 W_a/W₀ ＜ 0.4 로 하고, 또한 비처리면의 평균 자구폭 W_b 에 대한 그 W_a 의 비를 W_a/W_b ＞ 0.7 로 하고, 나아가 변형 도입 처리에 의한 처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_c 에 대한 비처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_d 의 비를 W_d/W_c ＞ 0.8, 또한 W_c ＜ 0.35 ㎜ 로 함으로써, 변압기 철심에 적층하여 사용한 경우에 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킨 방향성 전기 강판을 제공한다.

Description

방향성 전기 강판{ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL PLATE}

본 발명은, 변압기 등의 철심 재료에 사용하고 바람직한 소음 특성이 우수한 방향성 전기 강판에 관한 것이다.

방향성 전기 강판은, 주로 트랜스의 철심으로서 이용되고, 자화 특성이 우수한 것, 특히 철손이 낮은 것이 요구되고 있다.

그러기 위해서는, 강판 중의 2 차 재결정 입자를 (110) [001] 방위 (고스 방위) 로 고도로 일정하게 하는 것이나, 제품 중의 불순물을 저감시키는 것이 중요하다.

그러나, 결정 방위의 제어나 불순물의 저감은, 제조 비용과의 균형 등에서 한계가 있기 때문에, 강판의 표면에 대해 물리적인 수법으로 불균일성을 도입함으로써, 자구의 폭을 세분화하여 철손을 저감시키는 기술, 즉 자구 세분화 기술이 개발되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 최종 제품판에 레이저를 조사하고, 강판 표층에 선상의 고전 정도 밀도 영역을 도입함으로써, 자구폭을 좁게 하여 철손을 저감시키는 기술이 제안되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 전자빔의 조사에 의해 자구폭을 제어하는 기술이 제안되어 있다. 이 전자빔 조사에 의해 철손을 저감시키는 방법에서는, 전자빔의 주사는 자장 제어에 의해 고속으로 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 레이저의 광학적 주사 기구에 보여지는 기계적인 가동부가 없기 때문에, 특히 1 m 이상의 광폭이 연속한 스트립에 대해, 연속 또한 고속으로 전자빔을 조사하고자 하는 경우에 유리하다.

일본 특허공보 소57-2252호 일본 특허공보 평06-072266호

그러나, 상기 서술한 바와 같이 하여 자구 세분화 처리를 실시한 방향성 전기 강판이어도, 실기 변압기에 조립 적층한 경우에는, 실기 트랜스의 소음이 커지는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 현상황을 감안하여 개발된 것으로, 자구 세분화 처리에 의해 철손을 저감시킨 방향성 전기 강판에 대해, 변압기 철심에 적층하여 사용한 경우에 발생하는 소음을 효과적으로 저감시키는 것이 가능한, 소음 특성이 우수한 방향성 전기 강판을 제안하는 것을 목적으로 한다.

변압기의 소음은, 전기 강판이 자화되었을 때에 발생하는 자왜 (磁歪) 거동이 원인인 것이 알려져 있다. 예를 들어, 3 질량％ 정도의 Si 를 함유하는 전기 강판은, 일반적으로 자화된 방향으로 강판이 신장된다. 따라서, 교류 여자된 경우, 자화 방향은 0 을 사이에 두고 정부 (正負) 방향의 교번 자화가 되기 때문에, 철심은 신축 운동을 반복하고, 그 결과 소음이 발생한다.

자왜 진동은 자화의 정부 방향에 대해 등가이므로, 강판은 교류 여자 주파수의 2 배의 주기로 진동하게 되어, 50 Hz 로 여자한 경우, 자왜 진동의 기본 진동 주파수는 100 Hz 가 된다. 그러나, 변압기 소음의 주파수 해석을 실시하면, 많은 배음 성분이 포함되어 있어, 기본 주파수의 100 Hz 성분보다, 200 Hz 내지 700 Hz 부근의 주파수 성분이 강하고, 그것들이 소음의 절대값을 결정하고 있는 경우가 많다.

이와 같은 고주파 성분이 발생되는 요인은 여러가지이고, 철심의 형상에 기초하는 기계 진동이나 적층 철심을 구속하고 있는 지그의 진동 등 매우 복잡하다.

이와 같은 기본 진동 주파수의 배음 성분뿐만 아니라, 강판 자체적인 자왜 진동에 관해서 말하면, 예를 들어 50 Hz 의 싸인파로 여자한 경우에도, 관찰되는 자왜 진동에는 기본 주파수의 100 Hz 이외의 배음 성분이 포함되어 있다. 이것은 연자성 재료의 자화 과정을 담당하는 자구의 구조 변화에 의한 것으로 생각된다.

그래서, 발명자들은, 전자빔 조사법으로 편면에 자구 제어 처리를 실시한 방향성 전기 강판의 자구 구조에 주목하여, 자왜 진동의 거동에 대해 검토를 실시하였다.

그 결과, 철손 저감의 관점에서 보면, 선상 변형의 부여는 편면 처리만으로 충분한 효과를 얻을 수 있는 경우가 많았지만, 변압기 소음 즉 자왜 진동에 관해서는 표리면의 자구 세분화 효과의 동일성이 매우 중요하다는 것이 분명해졌다.

또, 자구 구조를 표리면으로부터 관찰하면, 처리면의 자구폭에 대해, 비처리면의 자구폭이 반드시 동일하게 되어 있지 않은 경우가 있었다.

그래서, 표리면에서 관찰되는 자구폭의 비율과 적층 철심에 의한 모델 변압기의 교류 자화시의 소음의 주파수 성분의 관계에 대해, 예의 검토를 실시한 결과, 표리면에서 자구폭에 차이가 있는 경우, 자화 상태가 판 두께 방향에서 상이하기 때문에 자구를 분할하는 자벽의 운동이 복잡해지고, 그 결과, 여자 주파수에 대한 고조파 성분이 자벽 운동의 복잡함에 따라 중첩해오는 것을 알 수 있었다. 그 고조파 성분이 특히 소음 스펙트럼의 가청 대역에 있기 때문에 소음을 크게 하는 요인이 된다. 따라서, 표리면에서의 자구폭의 차를 작게 함으로써, 자벽 운동이 초래하는 자왜 진동의 고주파 성분이 감소되어, 소음이 경감되는 것의 지견을 얻었다.

본 발명은, 상기 지견에 입각하는 것이다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 자속 밀도 B₈ 이 1.92 T 이상이고, 처리 흔적이 없는 변형 도입에 의해 자구 구조를 변화시킨 방향성 전기 강판으로서, 변형 도입 처리 전의 평균 자구폭 W₀ 에 대한 변형 도입 처리 후의 처리면의 평균 자구폭 W_a 의 비가 W_a/W₀ ＜ 0.4 이고, 또한 비처리면의 평균 자구폭 W_b 에 대한 그 W_a 의 비가 W_a/W_b ＞ 0.7 이고, 또한 변형 도입 처리에 의한 처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_c 에 대한 비처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_d 의 비가 W_d/W_c ＞ 0.8 이고, 또한 W_c ＜ 0.35 ㎜ 인 방향성 전기 강판.

2. 변형 도입 처리가, 전자빔 조사인 상기 1 에 기재된 방향성 전기 강판.

3. 변형 도입 처리가, 연속 레이저 조사인 상기 1 에 기재된 방향성 전기 강판.

본 발명에 의하면, 변형 도입에 의해 철손을 저감시킨 방향성 전기 강판에 대해, 그것을 적층하여 변압기로 한 경우에, 종래에 비해, 소음을 저감시킬 수 있다.

도 1 은 강판 표면의 자구 관찰 결과를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

변압기 소음 즉 자왜 진동에 관해서는, 소재 결정립의 자화 용이축에 대한 집적도가 높을수록 진동 진폭이 작아지고, 특히 소음의 억제에는, 자속 밀도 B₈ 을 1.92 T 이상으로 하는 것이 효과적이다. 이 점에서, 자속 밀도 B₈ 이 1.92 T 에 미치지 못하면, 자화 과정에 있어서 여자 자계와 평행하게 하기 위해서는 자구의 회전 운동이 필수가 되는데, 이 자화 회전이 큰 자왜를 발생시켜 변압기의 소음을 증대시킨다.

그래서, 본 발명에서는, 대상으로 하는 방향성 전기 강판으로는, 자속 밀도 B₈ 이 1.92 T 이상인 것을 사용하기로 하였다.

또, 본 발명에서는, 변형 도입에 의해 자구 구조를 변화시키는데, 이 변형 도입에 있어서는, 처리면에 변형을 도입한 흔적을 남기지 않는 것이 중요하다.

여기에, 처리 흔적이 없는 방향성 전기 강판이란, 변형 도입 처리에 의해 원래 갖춰져 있던 장력 코팅이 결손되지 않는, 즉 재코트 등의 후처치가 필요한 경우가 없는 표면 상태의 전기 강판이다. 변형 도입에 의해 국소적으로 장력 코팅이 결손된 경우, 본래 코팅에 의해 초래되고 있던 응력의 분포가 불균일해지므로 강판의 자왜의 진동 파형은 변형되어, 결과적으로 고조파 성분이 중첩되게 되기 때문에, 소음 저감에는 바람직하지 않다.

또한, 처리 흔적이 있는 경우, 재코트를 실시하는데, 도입된 변형이 해소되는 것을 피하여 저온 소성되기 때문에, 장력 코팅의 결손 전과 동등한 장력 효과가 얻어질리 없어, 응력 분포의 불균일성을 해소하기에는 이르지 않는다.

자구폭에 관해서는, 처리 전의 평균 자구폭 W₀, 처리 후의 처리면의 평균 자구폭 W_a, 처리 후의 비처리면의 평균 자구폭 W_b 는, 개개의 결정립의 자구폭을 면적률에 따라 가중 평균하여 구해진다. 또한, 자구폭이란, 압연 방향으로 평행한 주자구의 폭이며, 따라서 자구폭의 계측은 압연 직각 방향으로 실시한다.

여기에, 처리 전후의 평균 자구폭의 비 W_a/W₀ 은 0.4 미만으로 할 필요가 있다. 처리 전후의 평균 자구폭의 비 W_a/W₀ 이 0.4 이상에서는, 자구 제어 처리의 효과 자신이 불충분하여, 강판의 철손 저감이 충분이 이루어지지 않는다.

또, 표리면의 평균 자구폭에 관해서는, 그 비 W_a/W_b 가 0.7 보다 큰 것이 필요하다. 표리면에서의 자구폭이 W_a/W_b 로 0.7 을 밑돌수록, 표리면에서 자구폭이 상이한 경우, 강판이 고조파 성분을 포함하지 않는 싸인파로 여자하고 있는 경우에도 판 두께 방향에서 자화 상태가 상이해져, 고조파의 성분이 발생하여 변압기의 소음을 증대시킨다. 또한, W_a/W_b 의 최대값은 약 1.0 이다.

변형 도입에 의한 자구 불연속부 평균폭이란, 변형에 의해 국소적으로 자구 구조가 흐트러진 지점의 폭이며, 일반적으로는 압연 방향으로 평행한 자구 구조가 도중에 끊어지거나 불연속이 되어 있는 부분을 가리킨다. 처리면에서의 자구 불연속부의 평균폭 W_c 및 비처리면에서의 자구 불연속부의 평균폭 W_d 의 비가 W_d/W_c ＞ 0.8 을 만족하지 않는 경우, 즉 표리면에서의 불연속부의 폭이 크게 상이하다는 것은, 강판의 판 두께 방향에서 자화 상태에 차이가 생겨 자왜 진동 파형이 변형되게 되고, 역시 변압기 소음을 증대시킨다. 또한, W_d/W_c 의 상한은 특별히 정할 필요는 없지만, 최대값은 3.0 정도이다.

또, W_c ＜ 0.35 ㎜ 를 만족하지 않는 경우, 국소적으로 흐트러진 자구 구조의 영향 때문에 충분한 철손 저감 효과가 얻어지지 않는다.

어쨌든, 변형이 판 두께 방향으로 충분히 균일하게 도입되는 것이, 변압기 소음의 저감에는 유효하고, 자속 밀도가 높고, 처리 흔적이 없으며, 자구폭의 저감 효과가 크고 또한 표리면에서 그 차이가 작은 것이 필요하고, 어느 조건이 결여되어 있어도 변압기의 소음을 충분히 저감시킬 수 없다.

처리 흔적이 없는 변형 도입 처리로는, 전자빔 조사나 연속 레이저 조사 등이 적합하다. 조사 방향은 압연 방향을 횡단하는 방향, 바람직하게는 압연 방향에 대해 60 ～ 90°의 방향으로, 3 ～ 15 ㎜ 정도의 간격으로 조사하는 것이 바람직하다. 여기서, 처리 흔적을 주지 않고, 강판의 비처리면측까지 충분한 변형 도입을 행하기 위해서는, 전자빔의 경우, 낮은 가속 전압으로 대전류로 하는 것이 좋고, 5 ～ 50 kV 의 가속 전압, 0.5 ～ 100 mA 의 전류, 빔 직경 (직경) 은 0.01 ～ 0.5 ㎜ 를 이용하여 점상 혹은 선상으로 실시하는 것이 효과적이다.

한편, 연속 레이저의 경우, 파워 밀도는 레이저 광의 주사 속도에 의존하는데 100 ～ 5000 W/㎟ 의 범위가 바람직하다. 또, 파워 밀도는 일정하게 하고, 변조를 실시하여 파워 밀도를 주기적으로 변화시키는 수법도 유효하다. 여기원으로는 반도체 레이저 여기의 화이버 레이저 등이 유효하다. 특히 레이저의 빔 직경 (직경) 을 0.02 ㎜ 정도까지 좁혀, 파선상 즉 연속선이 일정 간격에서 도중에 끊어지는 조사를 실시하면, 소 직경에 의한 변형 도입부의 면적 감소를 점이 아닌 선으로 채우는 것이 가능해진다. 빔 직경이 작기 때문에 자구 불연속부의 폭 W_c, W_d 를 작게, 또한 차를 작게 할 수 있고, 나아가 자구폭 W_a 및 W_b 도 작게, 또한 차를 작게 할 수 있다.

또한, Q 스위치 타입의 펄스 레이저 등은, 처리 흔적이 남기 때문에, 국소 적으로 결손된 코팅 장력이 불균일한 자왜 진동을 초래한다. 또, 플라스마 제트 조사는, 처리 흔적은 없지만, 처리면과 비처리면에서 자구폭이나 자구 불연속부폭의 차이가 커지기 때문에, 본 발명의 적합 범위 내로 포함시키기 어렵다.

처리면의 자구폭은, 주로 조사 에너지의 강약에 따라 조정할 수 있다. 또, 처리면과 비처리면의 자구폭의 상위는, 조사 에너지 밀도의 분포를 제어함으로써 조정할 수 있다. 즉, 빔의 초점 조정에 의해, 핀트를 맞추거나 흐리게 하거나 함으로써, 입사되는 에너지의 깊이와 확대를 제어함으로써, 조정할 수 있다.

또, 처리면의 자구 불연속부폭이나 비처리면의 자구 불연속부폭도, 동일하게, 조사 에너지의 강약이나 초점 조정 등에 따라, 입사되는 에너지의 깊이와 확대를 제어함으로써, 조정할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따르는 방향성 전기 강판의 제조 조건에 관해서 구체적으로 설명한다.

본 발명에 있어서, 방향성 전기 강판용 슬래브의 성분 조성은, 2 차 재결정이 발생하는 성분 조성이면 된다.

또, 인히비터를 이용하는 경우, 예를 들어 AlN 계 인히비터를 이용하는 경우이면 Al 및 N 을, 또 MnS·MnSe 계 인히비터를 이용하는 경우이면 Mn 과 Se 및/또는 S 를 적당량 함유시키면 된다. 물론, 양 인히비터를 병용해도 된다. 이 경우에 있어서의 Al, N, S 및 Se 의 적합 함유량은 각각, Al：0.01 ～ 0.065 질량％, N：0.005 ～ 0.012 질량％, S：0.005 ～ 0.03 질량％, Se：0.005 ～ 0.03 질량％ 이다.

또한, 본 발명은, Al, N, S, Se 의 함유량을 제한한, 인히비터를 사용하지 않는 방향성 전기 강판에도 적용할 수 있다.

이 경우에는, Al, N, S 및 Se 량은 각각, Al：100 질량 ppm 이하, N：50 질량 ppm 이하, S：50 질량 ppm 이하, Se：50 질량 ppm 이하로 억제하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방향성 전기 강판용 슬래브의 기본 성분 및 임의 첨가 성분에 대해 구체적으로 서술하면 다음과 같다.

C：0.08 질량％ 이하

C 는, 열연판 조직의 개선을 위해서 첨가하는데, 0.08 질량％ 를 초과하면 제조 공정 중에 자기 시효가 일어나지 않는 50 질량 ppm 이하까지 C 를 저감시키는 부담이 증대되기 때문에, 0.08 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하한에 관해서는, C 를 함유하지 않는 소재여도 2 차 재결정이 가능하므로 특별히 형성할 필요는 없다.

Si：2.0 ～ 8.0 질량％

Si 는, 강의 전기 저항을 높여 철손을 개선하는 데에 유효한 원소인데, 함유량이 2.0 질량％ 이상에서 특히 철손 저감 효과가 양호하다. 한편, 8.0 질량％ 이하의 경우, 특히 우수한 가공성이나 자속 밀도를 얻을 수 있다. 따라서, Si 량은 2.0 ～ 8.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

Mn：0.005 ～ 1.0 질량％

Mn 은, 열간 가공성을 양호하게 하는 데에 있어서 필요한 원소인데, 함유량이 0.005 질량％ 미만에서는 그 첨가 효과가 부족하다. 한편 1.0 질량％ 이하로 하면 제품판의 자속 밀도가 특히 양호해진다. 이 때문에, Mn 량은 0.005 ～ 1.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 기본 성분 이외에, 자기 특성 개선 성분으로서, 다음에 서술하는 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.

Ni：0.03 ～ 1.50 질량％, Sn：0.01 ～ 1.50 질량％, Sb：0.005 ～ 1.50 질량％, Cu：0.03 ～ 3.0 질량％, P：0.03 ～ 0.50 질량％, Mo：0.005 ～ 0.10 질량％ 및 Cr：0.03 ～ 1.50 질량％ 중에서 선택한 적어도 1 종

Ni 는, 열연판 조직을 더욱 개선하여 자기 특성을 더욱 향상시키기 위해서 유용한 원소이다. 그러나, 함유량이 0.03 질량％ 미만에서는 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편 1.5 질량％ 이하에서는 특히 2 차 재결정의 안정성이 증가하여, 자기 특성이 더욱 개선된다. 그 때문에, Ni 량은 0.03 ～ 1.5 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또, Sn, Sb, Cu, P, Mo 및 Cr 은 각각 자기 특성의 향상에 유용한 원소인데, 모두 상기한 각 성분의 하한에 미치지 못하면 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편, 상기한 각 성분의 상한량 이하인 경우, 2 차 재결정 입자의 발달이 가장 양호해진다. 이 때문에, 각각 상기 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 성분 이외의 잔부는, 제조 공정에 있어서 혼입되는 불가피적 불순물 및 Fe 인 것이 바람직하다.

이어서, 상기한 성분 조성을 갖는 슬래브는, 통상적인 방법에 따라 가열하여 열간 압연에 제공하는데, 주조 후, 가열하지 않고 즉시 열간 압연해도 된다. 박주편의 경우에는 열간 압연해도 되고, 열간 압연을 생략하고 그대로 이후의 공정에 진행되어도 된다.

또한, 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시한다. 열연판 어닐링의 주된 목적은, 열간 압연에 의해 발생된 밴드 조직을 해소하여 1 차 재결정 조직을 정립으로 하고, 따라서 2 차 재결정 어닐링에 있어서 고스 조직을 더욱 발달시켜 자기 특성을 개선하는 것이다. 이 때, 고스 조직을 제품판에 있어서 고도로 발달시키기 위해서는, 열연판 어닐링 온도로서 800 ～ 1100 ℃ 의 범위가 바람직하다. 열연판 어닐링 온도가 800 ℃ 미만이면, 열간 압연에서의 밴드 조직이 잔류하여, 정립한 1 차 재결정 조직을 실현하는 것이 곤란해져, 원하는 2 차 재결정의 개선이 얻어지지 않는다. 한편, 열연판 어닐링 온도가 1100 ℃ 를 초과하면, 열연판 어닐링 후의 입경이 지나치게 조대화되기 때문에, 정립한 1 차 재결정 조직의 실현이 곤란해진다.

열연판 어닐링 후에는, 1 회 또는 중간 어닐링 사이에 2 회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 탈탄 어닐링 (재결정 어닐링을 겸용한다) 을 실시하여, 어닐링 분리제를 도포한다. 어닐링 분리제를 도포한 후에, 2 차 재결정 및 포스테라이트 피막 (Mg₂SiO₄ 를 주체로 하는 피막) 의 형성을 목적으로 하여 최종 마무리 어닐링을 실시한다.

어닐링 분리제는, 포스테라이트 피막을 형성하기 위해서, MgO 가 주성분인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, MgO 가 주성분이라는 것은, 본 발명이 목적으로 하는 포스테라이트 피막의 형성을 저해하지 않는 범위에서, MgO 이외의 공지된 어닐링 분리제 성분이나 특성 개선 성분을 함유해도 되는 것을 의미한다.

최종 마무리 어닐링 후에는, 필요에 따라 평탄화 어닐링을 실시하여 형상을 교정하는 것이 유효하다. 또한, 본 발명에서는, 평탄화 어닐링 전 또는 후에, 강판 표면에 절연 코팅을 실시한다. 여기에, 이 절연 코팅은, 본 발명에서는, 철손 저감을 위해서, 강판에 장력을 부여할 수 있는 코팅 (이하, 장력 코팅이라고 한다) 을 의미한다. 또한, 장력 코팅으로는, 실리카를 함유하는 무기계 코팅이나 물리 증착법, 화학 증착법 등에 의한 세라믹 코팅 등을 들 수 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 서술한 장력 코팅 후의 방향성 전기 강판에 대해, 그 표면에 전자빔 또는 연속 레이저를 조사함으로써, 자구 세분화를 실시하는 것이다.

실시예

실시예 1

Si：3 질량％ 를 함유하는 최종 판 두께：0.23 ㎜ 로 압연된 냉연판을, 탈탄·1 차 재결정 어닐링한 후, MgO 를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 2 차 재결정 과정과 순화 과정을 포함하는 최종 어닐링을 실시하여, 포스테라이트 피막을 갖는 방향성 전기 강판을 얻었다. 이 때, 2 차 재결정 어닐링에 사용하는 어닐링 분리제에 첨가하는 부제를 변경하여, 자속 밀도 B₈ 값을 1.90 ～ 1.95 T 의 범위에서 변화시켰다.

이어서, 50 ％ 의 콜로이달 실리카와 인산 마그네슘 코트를 도포하고, 850 ℃ 에서 베이킹하여, 장력 코팅을 형성하였다.

그 후, 강판을 0.1 Pa 의 진공조에 넣고, 가속 전압은 40 kV 로 일정하게 하는 한편, 빔 전류를 1 ～ 10 mA 의 범위에서 변화시켜, 압연 방향과 직각 방향으로 전자빔을 편면에 조사하였다. 전자빔 조사 전후의 강판에 대하여, 비터법에 의해 자구 관찰을 처리면, 비처리면에 대해 실시하여, 처리면 및 비처리면의 평균 자구폭, 자구 불연속부 평균폭을 계측하였다. 도 1 에, 강판 표면의 자구 관찰 결과를 모식적으로 나타낸다. 또, 조사 흔적에 대해서는, 광학 현미경 관찰에 의해 절연 피막이 결손되어 지철 (地鐵) 이 노출되어 있는지 여부를 판단하였다.

얻어진 시료를 폭：100 ㎜, 단변：300 ㎜, 장변：500 ㎜ 의 사다리꼴을 기본으로 한 사각재(斜角材)로 전단하고 적층하여, 약 21 kg 의 삼상 (三相) 변압기를 제조하였다. 적층 방법은 2 장씩 5 단의 스텝 랩 방식으로 하고, 콘덴서 마이크로폰을 사용하여 1.7 T, 50 Hz 여자에 있어서의 소음을 측정하였다. 청간 보정으로서 A 스케일 보정을 실시하였다.

계측된 변압기 소음을, 강판의 자속 밀도 B₈, 조사 흔적의 유무 및 자구 구조의 여러 파라미터와 함께, 표 1 에 정리하여 나타낸다. 여기에, 변압기 소음이 40.0 dBA 이하이면, 소음은 작다고 할 수 있다.

동 표에 나타낸 바와 같이, No.2, 6, 9 의 발명예는 모두, 40.0 dBA 이하라는 낮은 소음값이 얻어졌다.

이에 반해, 조사 흔적이나 처리 전후의 자구폭비, 표리면차의 상위 등 하나라도 본 발명 범위를 벗어난 비교예에 대해서는, 모두 만족할 수 있는 소음값이 얻어지지 않았다. 또, B₈ 이 1.92 T 미만인 경우 (No.1) 도 만족하는 소음이 얻어지지 않았다.

또한, 표 1 에 있어서, 처리 흔적이 「있음」 으로 된 No.3, 7, 10 은, 전자빔의 조사 조건 (이 경우에는 빔 전류값) 이 적정 범위를 초과하여 높았던 경우이다.

실시예 2

Si：3 질량％ 를 함유하는 최종 판 두께：0.23 ㎜ 로 압연된 냉연판을, 탈탄·1 차 재결정 어닐링한 후, MgO 를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 2 차 재결정 과정과 순화 과정을 포함하는 최종 어닐링을 실시하여, 포스테라이트 피막을 갖는 방향성 전기 강판을 얻었다. 이 때, 1 차 재결정 어닐링 온도를 변경하여 자속 밀도 B₈ 값을 1.91 ～ 1.94 T 의 범위에서 변화시켰다.

이어서, 60 ％ 의 콜로이달 실리카와 인산알루미늄으로 이루어지는 절연 코트를 도포하고, 800 ℃ 에서 베이킹하여, 장력 코팅을 형성하였다.

그 후, 압연 방향과 직각 방향으로 연속 화이버 레이저를 조사하는 자구 세분화 처리를 편면에 실시하였다. 그 때, 파워 밀도의 변조를 실시하여, 그 변조의 듀티비와 최대, 최소 파워값을 변경함으로써 여러 가지의 조건으로 조사를 실시하였다. 레이저 조사 전후의 강판에 대하여, 비터법에 의해 자구 관찰을 처리면, 비처리면에 대해 실시하여, 처리면 및 비처리면의 평균 자구폭, 자구 불연속부 평균폭을 계측하였다. 또, 조사 흔적에 대해서는, 광학 현미경 관찰에 의해 절연 피막이 결손되어 지철이 노출되어 있는지 여부를 판단하였다.

얻어진 시료를 폭：100 ㎜, 단변：300 ㎜, 장변：500 ㎜ 의 사다리꼴로 사각 (斜角) 전단하고 적층하여, 약 18 kg 의 단상 변압기를 제조하였다. 적층 방법은 2 장 페어의 교호 적층으로 하였다. 콘덴서 마이크로폰을 사용하여 1.7 T, 50 Hz 여자에 있어서의 소음을 측정하였다. 청간 보정으로서 A 스케일 보정을 실시하였다.

계측된 변압기 소음을, 강판의 자속 밀도 B₈, 조사 흔적의 유무 및 자구 구조의 여러 파라미터와 함께, 표 2 에 정리하여 나타낸다. 여기에, 변압기 소음이 35.0 dBA 이하이면, 소음은 작다고 할 수 있다.

동 표에 나타낸 바와 같이, No.3, 6, 10 의 발명예는 모두, 35.0 dBA 이하라는 낮은 소음값이 얻어졌다.

이것에 대해, 조사 흔적이나 처리 전후의 자구폭비, 표리면차의 상위 등 하나라도 본 발명 범위를 벗어난 비교예에 대해서는, 모두 만족할 수 있는 소음값이 얻어지지 않았다. 또, B₈ 이 1.92 T 미만인 경우 (No.2) 도 만족하는 소음이 얻어지지 않았다.

또한, 표 2 에 있어서, 처리 흔적이 「있음」 으로 된 No.7, 9 는, 연속 레이저의 조사 조건 (이 경우에는 파워 밀도) 이 적정 범위를 초과하여 높은 경우이다.

Claims (3)

1. 자속 밀도 B₈ 이 1.92 T 이상이고, 처리 흔적이 없는 변형 도입에 의해 자구 구조를 변화시킨 방향성 전기 강판으로서, 변형 도입 처리 전의 평균 자구폭 W₀ 에 대한 변형 도입 처리 후의 처리면의 평균 자구폭 W_a 의 비가 W_a/W₀ ＜ 0.4 이고, 또한 비처리면의 평균 자구폭 W_b 에 대한 그 W_a 의 비가 W_a/W_b ＞ 0.7 이고, 또한 변형 도입 처리에 의한 처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_c 에 대한 비처리면의 자구 불연속부의 평균폭 W_d 의 비가 W_d/W_c ＞ 0.8 이며, 또한 W_c ＜ 0.35 ㎜ 인 방향성 전기 강판.
2. 제 1 항에 있어서,
   변형 도입 처리가, 전자빔 조사인 방향성 전기 강판.
3. 제 1 항에 있어서,
   변형 도입 처리가, 연속 레이저 조사인 방향성 전기 강판.

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