JP6979458B2 - Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method - Google Patents

Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method Download PDF

Info

Publication number
JP6979458B2
JP6979458B2 JP2019534232A JP2019534232A JP6979458B2 JP 6979458 B2 JP6979458 B2 JP 6979458B2 JP 2019534232 A JP2019534232 A JP 2019534232A JP 2019534232 A JP2019534232 A JP 2019534232A JP 6979458 B2 JP6979458 B2 JP 6979458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
steel sheet
electrical steel
grain
oriented electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019534232A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020514533A (en
Inventor
パク，セ‐ミョン
ハン，ギュ‐ソク
クォン，オ‐ヨル
ソク クォン，ミン
パク，ゾン‐テ
ミン，ギ‐ヨン
イ，ウォン‐ゴル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of JP2020514533A publication Critical patent/JP2020514533A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6979458B2 publication Critical patent/JP6979458B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C21D10/005—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation by laser shock processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1294—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

本発明は、方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法に関する。 The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for miniaturizing a magnetic domain thereof.

方向性電磁鋼板は、変圧器などの電磁製品の鉄心材料として使用される。機器の電力損失を低減することによってエネルギー変換効率を向上させるためには、鉄心素材の鉄損に優れ、積層および巻取時の占積率が高い鋼板が要求される。
方向性電磁鋼板は、熱延、冷延および焼鈍工程により２次再結晶された結晶粒が圧延方向に｛１１０｝＜００１＞方向に配向された集合組織（別名、「Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ」ともいう）を有する機能性鋼板をいう。
方向性電磁鋼板の鉄損を低下させる方法として、磁区微細化方法が知られている。つまり、磁区をスクラッチやエネルギー的衝撃を与えて方向性電磁鋼板が有する大きな磁区の大きさを微細化させることである。この場合、磁区が磁化しその方向が変化した時のエネルギー的消耗量を、磁区の大きさが大きかった時より低減可能になる。磁区微細化方法としては、熱処理後にも改善効果が維持される永久磁区微細化と、そうでない一時磁区微細化とがある。 Electrical steel sheets are used as core materials for electromagnetic products such as transformers. In order to improve the energy conversion efficiency by reducing the power loss of the equipment, a steel plate having excellent iron loss of the iron core material and a high space factor at the time of laminating and winding is required.
The grain-oriented electrical steel sheet has a texture in which crystal grains secondary recrystallized by hot rolling, cold rolling and annealing processes are oriented in the {110} <001> direction in the rolling direction (also referred to as "Goss Texture"). Refers to a functional steel sheet having.
As a method for reducing the iron loss of grain-oriented electrical steel sheets, a magnetic domain miniaturization method is known. That is, the magnetic domain is scratched or subjected to an energetic impact to reduce the size of the large magnetic domain of the grain-oriented electrical steel sheet. In this case, the amount of energy consumed when the magnetic domain is magnetized and its direction is changed can be reduced as compared with the case where the size of the magnetic domain is large. As a magnetic domain miniaturization method, there are permanent magnetic domain miniaturization in which the improvement effect is maintained even after heat treatment, and temporary magnetic domain miniaturization in which the improvement effect is not maintained.

回復（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が現れる熱処理温度以上の応力緩和熱処理後にも鉄損改善効果を示す永久磁区微細化方法は、エッチング法、ロール法およびレーザ法に区分することができる。エッチング法は、溶液内の選択的な電気化学反応で鋼板表面に溝（グルーブ、ｇｒｏｏｖｅ）を形成させるため、溝形状を制御しにくく、最終製品の鉄損特性を幅方向に均一に確保することが難しい。これとともに、溶媒として用いる酸容液によって環境に優しくないという欠点がある。
ロールによる永久磁区微細化方法は、ロールに突起形状を加工してロールや板を加圧することによって板表面に一定の幅と深さを有する溝を形成した後、焼鈍することによって、溝下部の再結晶を部分的に発生させる鉄損改善効果を示す磁区微細化技術である。ロール法は、機械加工に対する安定性、厚さに応じた安定した鉄損の確保を得にくい信頼性およびプロセスが複雑であり、溝形成直後（応力緩和焼鈍前）の鉄損と磁束密度特性が劣化するという欠点がある。 The permanent magnetic domain miniaturization method that exhibits the effect of improving iron loss even after stress relaxation heat treatment at a heat treatment temperature or higher at which recovery appears can be classified into an etching method, a roll method, and a laser method. In the etching method, grooves (grooves) are formed on the surface of the steel sheet by selective electrochemical reaction in the solution, so it is difficult to control the groove shape and the iron loss characteristics of the final product are ensured uniformly in the width direction. Is difficult. At the same time, there is a drawback that the acid solution used as a solvent is not environmentally friendly.
In the permanent magnetic domain miniaturization method using a roll, a groove having a certain width and depth is formed on the surface of the plate by processing the shape of a protrusion on the roll and pressurizing the roll or the plate, and then annealing is performed to form a groove in the lower portion of the groove. This is a magnetic domain miniaturization technology that exhibits the effect of improving iron loss by partially generating recrystallization. The roll method has a complicated process and stability for machining, and it is difficult to secure stable iron loss according to the thickness. The iron loss and magnetic flux density characteristics immediately after groove formation (before stress relaxation annealing) are obtained. It has the drawback of deteriorating.

レーザによる永久磁区微細化方法は、高出力のレーザを高速に移動する電磁鋼板の表面部に照射し、レーザ照射によって基地部の溶融を伴うグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）を形成させる方法である。グルーブを速い速度で加工するためには、出力が大きいレーザを用いなければならず、そのためには、レーザ購入および維持に多くの費用がかかるという欠点がある。また、グルーブの形成時、溶融鉄のヒルアップが必然として発生し、ヒルアップの発生は磁気漏れを発生させる。それによって鉄損が増加する傾向を示す。ヒルアップの形成は、絶縁までも影響を及ぼして永久磁区鋼板の磁気的特性を劣らせる。そのため、ヒルアップを除去するために、水洗、ブラシを使用する方法、酸洗などを使用する方法が用いられている。ただし、表面をブラシで引っ掻く過程や、酸により溶かす過程で表面を激しく損傷させ、ヒルアップを簡単に除去させにくい問題がある。 The permanent magnetic domain miniaturization method using a laser is a method in which a high-power laser is applied to the surface portion of an electromagnetic steel sheet moving at high speed to form a groove with melting of the base portion by laser irradiation. In order to process the groove at a high speed, it is necessary to use a laser with a high output, which has the disadvantage that it costs a lot to purchase and maintain the laser. Further, when forming a groove, hill-up of molten iron inevitably occurs, and the occurrence of hill-up causes magnetic leakage. As a result, iron loss tends to increase. The formation of hill-ups even affects the insulation, degrading the magnetic properties of the permanent magnetic domain steel sheets. Therefore, in order to remove leeches, a method using water washing, a method using a brush, a method using pickling, or the like is used. However, there is a problem that the surface is severely damaged in the process of scratching the surface with a brush or the process of dissolving with an acid, and it is difficult to easily remove the hill-up.

本発明の目的とするところは、エッチング法およびレーザ法を組み合わせて、速い生産速度で、磁性および占積率を改善する方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a grain-oriented electrical steel sheet and a magnetic domain miniaturization method thereof for improving magnetism and space factor at a high production rate by combining an etching method and a laser method.

本発明の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階と、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層を除去し、方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階と、方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階と、を含むことを特徴とする。 In the method for refining a magnetic zone of a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention, a step of preparing a grain-oriented electrical steel sheet, a step of forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet, and a step of irradiating a part of the mask layer with a laser beam. It is characterized by including a step of removing the mask layer and forming a preliminary groove on the grain-oriented electrical steel sheet, and a step of pickling the grain-oriented electrical steel sheet to form a groove.

マスク層は、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物、または複合有機物を含むことができる。
マスク層の厚さは、１〜１０μｍであることがよい。
レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることが好ましい。 The mask layer can contain aluminum, magnesium, manganese, or oxides thereof, or composite organic substances.
The thickness of the mask layer is preferably 1 to 10 μm.
The output of the laser beam is preferably 1 to 3 kW, and the irradiation speed is preferably 70 to 100 m / s.

レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板の表面との差は、２００μｍ以下であることがよい。
予備グルーブは、深さが２〜５μｍであることが好ましい。
グルーブを形成する段階において、ヒルアップが一部除去されることができる。 The difference between the focal position of the laser beam and the surface of the grain-oriented electrical steel sheet is preferably 200 μm or less.
The preliminary groove is preferably 2-5 μm deep.
At the stage of forming the groove, some hillups can be removed.

グルーブを形成する段階において、酸洗液の酸濃度は、３０〜５０体積％であり、温度は、５０〜９０℃であることが好ましい。
グルーブを形成する段階において、グルーブの深さは、１５〜３０μｍであることがよい。
グルーブを形成する段階の後、マスク層およびグルーブの上部に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことができる。 At the stage of forming the groove, the acid concentration of the pickling solution is preferably 30 to 50% by volume, and the temperature is preferably 50 to 90 ° C.
At the stage of forming the groove, the depth of the groove is preferably 15 to 30 μm.
After the step of forming the groove, a step of forming an insulating coating layer on the mask layer and the groove can be further included.

本発明の方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の表面から電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブと、電磁鋼板の表面上に形成されたマスク層とを含み、グルーブ部分の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１〜０．７μｍであることを特徴とする。 The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention includes a groove formed from the surface of the electrical steel sheet toward the inside of the electrical steel sheet and a mask layer formed on the surface of the electrical steel sheet, and the surface roughness (Ra) of the groove portion. Is 0.1 to 0.7 μm.

グルーブは、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）は、０．３〜０．８であることが好ましい。
前記グルーブは、深さが１５〜３０μｍであることがよい。
マスク層およびグルーブ上に形成された絶縁被膜層をさらに含むことができる。 The ratio (Wb / Wa) of the groove width (Wb) at 1/2 of the groove depth to the groove top width (Wa) on the surface of the electrical steel sheet is 0.3 to 0.8. Is preferable.
The groove is preferably 15 to 30 μm deep.
It can further include a mask layer and an insulating coating layer formed on the groove.

本発明の一実施形態によれば、速い生産速度で目的の形状のグルーブを形成させることができる。
また、本発明の一実施形態によれば、磁性および占積率を改善することができる。 According to one embodiment of the present invention, a groove having a desired shape can be formed at a high production rate.
Further, according to one embodiment of the present invention, magnetism and space factor can be improved.

本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の表面の模式図である。It is a schematic diagram of the surface of the grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による磁区微細化方法のフローチャートである。It is a flowchart of the magnetic domain miniaturization method by one Embodiment of this invention. マスク層の形成後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the grain-oriented electrical steel sheet after the formation of the mask layer. レーザ照射後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the grain-oriented electrical steel sheet after laser irradiation. 酸洗後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the grain-oriented electrical steel sheet after pickling. 絶縁被膜層の形成後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the grain-oriented electrical steel sheet after the formation of the insulating coating layer. グルーブの断面を拡大した模式図である。It is a schematic diagram which enlarged the cross section of a groove. グルーブの幅と深さを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the width and depth of a groove.

第１、第２および第３などの用語は、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用されるが、これらに限定されない。これらの用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを、他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下に述べる第１部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２部分、成分、領域、層またはセクションと言及される。
ここで使用される専門用語は、単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用される単数形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数形態も含む。明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外させるわけではない。 Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and / or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, area, layer or section from another part, component, area, layer or section. Therefore, the first part, component, region, layer or section described below is referred to as the second part, component, region, layer or section within the scope of the present invention.
The terminology used herein is merely to refer to a particular embodiment and is not intended to limit the invention. The singular form used herein also includes multiple forms unless the wording has a clear opposite meaning. As used herein, the meaning of "contains" embodies a particular property, region, integer, stage, behavior, element and / or component and other properties, region, integer, stage, behavior, element and / or. It does not exclude the presence or addition of ingredients.

ある部分が他の部分の「上に」あると言及する場合、これは、まさに他の部分の上にあったり、その間に他の部分が存在していてもよい。対照的にある部分が他の部分の「真上に」あると言及する場合、その間に他の部分は介在しない。
別途に定義しないものの、ここで使用される技術用語および科学用語を含むすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。通常使用される辞書に定義された用語は、関連技術文献と現在開示された内容に符合する意味を有すると追加解釈され、定義されない限り、理想的または非常に公式的な意味で解釈されない。 When it is mentioned that one part is "above" another part, it may be just above the other part, or there may be another part in between. In contrast, when one mentions that one part is "directly above" another, no other part intervenes between them.
Although not defined separately, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as generally understood by those with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

以下、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
図１は、本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の表面の模式図であり、磁区微細化された方向性電磁鋼板１０の模式図を示す。図１に示したとおり、方向性電磁鋼板１０の表面には、圧延方向に沿って複数のグルーブ３０が形成される。
図２は、本発明の一実施形態による磁区微細化方法のフローチャートであり、方向性電磁鋼板の磁区微細化方法をフローチャートにより概略的に示す。図２の磁区微細化方法のフローチャートは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、磁区微細化方法を多様に変形することができる。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail so as to be easily carried out by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. However, the present invention is feasible in a variety of different forms and is not limited to the examples described herein.
FIG. 1 is a schematic view of the surface of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention, and shows a schematic diagram of the grain-divided grain-oriented electrical steel sheet 10. As shown in FIG. 1, a plurality of grooves 30 are formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 along the rolling direction.
FIG. 2 is a flowchart of a magnetic domain miniaturization method according to an embodiment of the present invention, and schematically shows a magnetic domain miniaturization method of a grain-oriented electrical steel sheet. The flowchart of the magnetic domain miniaturization method in FIG. 2 is merely for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the magnetic domain miniaturization method can be variously modified.

図２に示したとおり、本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階Ｓ１０と、方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階Ｓ２０と、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層を除去し、方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階Ｓ３０と、方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階Ｓ４０とを含む。以下、各段階別に具体的に説明する。
まず、段階Ｓ１０では、方向性電磁鋼板を準備する。本発明の一実施形態では、磁区微細化方法および形成されるグルーブの形状にその特徴があるものであって、磁区微細化の対象になる方向性電磁鋼板は、限定なく使用可能である。特に、方向性電磁鋼板の合金組成とは関係なく、本発明の効果が発現する。したがって、方向性電磁鋼板の合金組成に関する具体的な説明は省略する。
本発明の一実施形態において、方向性電磁鋼板は、スラブから熱間圧延および冷間圧延により所定の厚さに圧延された方向性電磁鋼板を用いることができる。 As shown in FIG. 2, the method for refining a magnetic steel section of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes a step S10 for preparing the grain-oriented electrical steel sheet and a step S20 for forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet. A step S30 of irradiating a part of the mask layer with a laser beam to remove the mask layer and forming a preliminary groove on the grain-oriented electrical steel sheet, and a step S40 of pickling the grain-oriented electrical steel sheet to form a groove. And include. Hereinafter, each step will be specifically described.
First, in step S10, a grain-oriented electrical steel sheet is prepared. In one embodiment of the present invention, the magnetic domain miniaturization method and the shape of the formed groove are characteristic thereof, and the grain-oriented electrical steel sheet to be targeted for magnetic domain miniaturization can be used without limitation. In particular, the effect of the present invention is exhibited regardless of the alloy composition of the grain-oriented electrical steel sheet. Therefore, a specific description of the alloy composition of the grain-oriented electrical steel sheet will be omitted.
In one embodiment of the present invention, as the grain-oriented electrical steel sheet, a grain-oriented electrical steel sheet rolled from a slab by hot rolling and cold rolling to a predetermined thickness can be used.

次に、段階Ｓ２０では、準備した方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する。図３は、マスク層の形成後、方向性電磁鋼板の断面図であり、マスク層２０が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。マスク層２０は、後述する酸洗段階Ｓ４０で酸によって鋼板母材が酸に影響されるのを防止する役割を果たす。また、後述するレーザ照射段階Ｓ３０でレーザ照射された部位にのみマスク層２０が除去されるため、後述する酸洗段階Ｓ４０でその除去された部分にのみ酸が露出して、予備グルーブから深さがさらに深いグルーブを形成することができる。
マスク層２０は、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物または複合有機物を含むことができる。マスク層を形成する方法としては特に限定されないが、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物を含むスラリー形態のマスクコーティング組成物を塗布し、乾燥する方式で形成することができる。 Next, in step S20, a mask layer is formed on the surface of the prepared grain-oriented electrical steel sheet. FIG. 3 is a cross-sectional view of the grain-oriented electrical steel sheet after the mask layer is formed, and schematically shows the grain-oriented electrical steel sheet 10 on which the mask layer 20 is formed. The mask layer 20 plays a role of preventing the steel sheet base material from being affected by the acid in the pickling step S40 described later. Further, since the mask layer 20 is removed only in the portion irradiated with the laser in the laser irradiation step S30 described later, the acid is exposed only in the portion removed in the pickling step S40 described later, and the depth from the preliminary groove is increased. Can form deeper grooves.
The mask layer 20 can contain aluminum, magnesium, manganese, or oxides or composite organics thereof. The method for forming the mask layer is not particularly limited, but the mask coating composition in the form of a slurry containing aluminum, magnesium, manganese, or an oxide thereof can be applied and dried.

マスク層２０の厚さは、１〜１０μｍになってもよい。マスク層２０の厚さが薄すぎる場合、後述する酸洗段階Ｓ４０で鋼板母材が酸に影響されて鋼板表面の粗さが上昇し、磁性に悪影響を及ぼすことがある。マスク層２０の厚さが厚すぎる場合、後述するレーザ照射段階Ｓ３０で予備グルーブが適切な厚さに形成されない虞がある。したがって、前述した範囲にマスク層２０の厚さを調節することが好ましい。
本発明の一実施形態において、マスク層２０の一部は、除去されずに残存しうる。残存したマスク層２０は、張力を追加的に付す役割を果たす。
次に、段階Ｓ３０では、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層２０を除去し、方向性電磁鋼板１０に予備グルーブ３１を形成する。図４は、レーザ照射後、方向性電磁鋼板の断面図であり、マスク層２０が一部除去され、予備グルーブ３１が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。 The thickness of the mask layer 20 may be 1 to 10 μm. If the thickness of the mask layer 20 is too thin, the steel plate base material is affected by the acid in the pickling step S40 described later, and the roughness of the steel sheet surface increases, which may adversely affect the magnetism. If the thickness of the mask layer 20 is too thick, the preliminary groove may not be formed to an appropriate thickness in the laser irradiation step S30 described later. Therefore, it is preferable to adjust the thickness of the mask layer 20 within the above-mentioned range.
In one embodiment of the invention, a portion of the mask layer 20 may remain unremoved. The remaining mask layer 20 serves to additionally apply tension.
Next, in step S30, a part of the mask layer is irradiated with a laser beam to remove the mask layer 20, and a preliminary groove 31 is formed on the grain-oriented electrical steel sheet 10. FIG. 4 is a cross-sectional view of the grain-oriented electrical steel sheet after laser irradiation, and schematically shows the grain-oriented electrical steel sheet 10 in which the mask layer 20 is partially removed and the preliminary groove 31 is formed.

後述する酸洗段階Ｓ４０で酸洗によりグルーブ３０の深さをさらに深く形成できるので、段階Ｓ３０では、比較的低出力のレーザビームを速い照射速度で使用することができる。具体的には、レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることがよい。レーザビームの出力が小さすぎたり、照射速度が速すぎる場合、適切な深さの予備グルーブ３１が形成されない。一方、レーザビームの出力が高すぎたり、照射速度が遅すぎる場合、多量の鋼板が溶融して、生成されるヒルアップ３２の大きさが大きくなったり、多量のヒルアップ３２が発生する虞がある。したがって、前述した範囲にレーザビームの出力および照射速度を調節することが好ましい。
レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板１０の表面との差は、２００μｍ以下であってよい。焦点が表面から多くずれると、レーザビームのエネルギー損失によって予備グルーブ３１の深さが適切に形成されない虞がある。 Since the depth of the groove 30 can be further formed by pickling in the pickling step S40 described later, a relatively low output laser beam can be used at a high irradiation speed in the step S30. Specifically, the output of the laser beam is preferably 1 to 3 kW, and the irradiation speed is preferably 70 to 100 m / s. If the output of the laser beam is too small or the irradiation speed is too fast, the preliminary groove 31 of an appropriate depth will not be formed. On the other hand, if the output of the laser beam is too high or the irradiation speed is too slow, a large amount of steel sheets may be melted, the size of the generated hill-up 32 may become large, or a large amount of hill-up 32 may occur. be. Therefore, it is preferable to adjust the output and irradiation speed of the laser beam within the above-mentioned range.
The difference between the focal position of the laser beam and the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 may be 200 μm or less. If the focal point deviates a lot from the surface, the depth of the preliminary groove 31 may not be properly formed due to the energy loss of the laser beam.

予備グルーブ３１の深さは、５〜１０μｍであることがよい。この時、予備グルーブ３１の深さとは、グルーブが形成されない方向性電磁鋼板の表面から厚さ方向（ｚ方向）に最も深く形成されたグルーブ部分までの長さを意味する。本発明の一実施形態において、予備グルーブ３１をレーザ照射により形成し、この後、酸洗段階Ｓ４０で酸洗によりその深さをさらに深く形成することにより特有の形状を有するグルーブ３０を迅速に形成することができる。
レーザビームの照射形状は、形成される予備グルーブ３１およびグルーブ３０の形状に沿って照射してよい。具体的には、図１に示したとおり、グルーブは、線状に形成され、圧延方向（ｙ方向）に沿って複数個形成され、このような形状に沿ってレーザビームを照射してもよい。グルーブ間の間隔は、１〜５ｍｍであってよい。 The depth of the preliminary groove 31 is preferably 5 to 10 μm. At this time, the depth of the preliminary groove 31 means the length from the surface of the grain-oriented electrical steel sheet in which the groove is not formed to the groove portion formed deepest in the thickness direction (z direction). In one embodiment of the present invention, the preliminary groove 31 is formed by laser irradiation, and then the groove 30 having a unique shape is rapidly formed by further forming the depth by pickling in the pickling step S40. can do.
The irradiation shape of the laser beam may be along the shapes of the preliminary groove 31 and the groove 30 to be formed. Specifically, as shown in FIG. 1, a plurality of grooves may be formed linearly and a plurality of grooves may be formed along the rolling direction (y direction), and a laser beam may be irradiated along such a shape. .. The spacing between the grooves may be 1-5 mm.

また、グルーブは、鋼板の幅方向（ｘ方向）に対して断続的に２〜６個形成され、圧延方向（ｙ方向）に対して８２°〜９８°の角度を形成し、このような形状に沿ってレーザビームを照射することがよい。
レーザビームの種類としては特に限定されず、ｓｉｎｇｌｅ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒを用いることができる。
次に、段階Ｓ４０では、方向性電磁鋼板１０を酸洗してグルーブ３０を形成する。図５は、酸洗後、方向性電磁鋼板の断面図であり、グルーブ３０が形成された方向性電磁鋼板１０の断面を概略的に示す。上記のとおり、本発明の一実施形態では、段階Ｓ３０でレーザ照射により予備グルーブ３１を形成したため、段階Ｓ４０では、短時間酸洗しても目的の深さのグルーブ３０を形成することができる。また、一般的なレーザ照射によるグルーブ形成方式とは異なり、酸洗によりグルーブ部分で特定の表面粗さを形成することができる。さらに、一般的なエッチングによるグルーブ形成方法とは異なり、段階Ｓ３０でレーザ照射により予備グルーブ３１を形成して、下部幅が狭く、深さが深い特有の形状を有するグルーブを形成することができる。 Further, 2 to 6 grooves are formed intermittently with respect to the width direction (x direction) of the steel sheet, and an angle of 82 ° to 98 ° is formed with respect to the rolling direction (y direction). It is preferable to irradiate the laser beam along the line.
The type of the laser beam is not particularly limited, and a single fiber laser can be used.
Next, in step S40, the grain-oriented electrical steel sheet 10 is pickled to form the groove 30. FIG. 5 is a cross-sectional view of the grain-oriented electrical steel sheet after pickling, and schematically shows a cross section of the grain-oriented electrical steel sheet 10 on which the groove 30 is formed. As described above, in one embodiment of the present invention, the preliminary groove 31 is formed by laser irradiation in the step S30. Therefore, in the step S40, the groove 30 having a desired depth can be formed even by pickling for a short time. Further, unlike the general groove forming method by laser irradiation, a specific surface roughness can be formed in the groove portion by pickling. Further, unlike a general method of forming a groove by etching, a preliminary groove 31 can be formed by laser irradiation in step S30 to form a groove having a unique shape having a narrow lower portion and a deep depth.

段階Ｓ４０では、グルーブ３０が形成されるだけでなく、段階Ｓ３０過程で形成されたヒルアップ３２も一部除去される。一般的なレーザ照射によるグルーブ形成方式の場合、ヒルアップ３２を除去するために別途の工程が必要であるが、本発明の一実施形態では、別途の工程なくてもグルーブ３０形成過程で同時にヒルアップ３２が除去される。ヒルアップ３２が一部除去されるとの意味は、複数個形成されたヒルアップ３２のうちの一部が除去されたり、高さの高いヒルアップ３２が一部除去されてその高さが低くなることを意味する。このようなヒルアップ３２は、電磁鋼板の表面性および磁性に悪影響を及ぼす虞があるので、適切に除去する必要がある。
酸洗に使用される酸洗液は、酸濃度が３０〜５０体積％であることがよい。酸濃度が低すぎると、適切な深さのグルーブ３０が形成されない虞がある。酸濃度が高すぎると、グルーブ３０部分の表面粗さが過度に粗くなる問題が発生することがある。したがって、上記範囲の濃度を有する酸洗液を使用することが好ましい。 In step S40, not only the groove 30 is formed, but also the hill-up 32 formed in the process of step S30 is partially removed. In the case of the groove forming method by general laser irradiation, a separate step is required to remove the hill-up 32, but in one embodiment of the present invention, the hill is formed at the same time in the groove 30 forming process without a separate step. The up 32 is removed. The meaning that a part of the hillup 32 is removed means that a part of the plurality of hillups 32 formed is removed, or a part of the high hillup 32 is removed and the height is low. Means to be. Such a hill-up 32 may adversely affect the surface properties and magnetism of the electrical steel sheet, and therefore needs to be appropriately removed.
The pickling solution used for pickling is preferably having an acid concentration of 30 to 50% by volume. If the acid concentration is too low, the groove 30 of an appropriate depth may not be formed. If the acid concentration is too high, there may be a problem that the surface roughness of the groove 30 portion becomes excessively rough. Therefore, it is preferable to use a pickling solution having a concentration in the above range.

酸洗段階において、温度は、５０〜９０℃であることがよい。適切な範囲の温度条件で酸洗効率をさらに向上させることができる。
酸洗液の種類は特に限定されず、塩酸、硫酸、フッ酸など一般的な酸水溶液を使用することができる。
段階Ｓ４０で形成されたグルーブ３０の深さ（Ｄ）は、１５〜３０μｍであることが好ましい。
段階Ｓ４０の後、必要に応じて、絶縁被膜層をさらに形成することが好ましい。図６は、絶縁被膜層の形成後、方向性電磁鋼板の断面図であり、絶縁被膜層４０が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。図６に示したとおり、絶縁被膜層４０は、マスク層２０およびグルーブ３０上に形成される。具体的な方法として、リン酸塩を含む絶縁コーティング液を塗布する方式で絶縁被膜層４０を形成することができる。このような絶縁コーティング液は、コロイダルシリカと金属リン酸塩とを含むコーティング液を使用することができる。この時、金属リン酸塩は、Ａｌリン酸塩、Ｍｇリン酸塩、またはこれらの組み合わせであることがよく、絶縁コーティング液の重量対比、Ａｌ、Ｍｇ、またはこれらの組み合わせの含有量は、１５重量％以上であることがよい。 In the pickling step, the temperature is preferably 50-90 ° C. Pickling efficiency can be further improved under appropriate temperature conditions.
The type of pickling solution is not particularly limited, and a general acid aqueous solution such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or hydrofluoric acid can be used.
The depth (D) of the groove 30 formed in step S40 is preferably 15 to 30 μm.
After step S40, it is preferable to further form an insulating coating layer, if necessary. FIG. 6 is a cross-sectional view of the grain-oriented electrical steel sheet after the insulating film layer is formed, and schematically shows the grain-oriented electrical steel sheet 10 on which the insulating film layer 40 is formed. As shown in FIG. 6, the insulating coating layer 40 is formed on the mask layer 20 and the groove 30. As a specific method, the insulating coating layer 40 can be formed by applying an insulating coating liquid containing a phosphate. As such an insulating coating liquid, a coating liquid containing colloidal silica and a metal phosphate can be used. At this time, the metal phosphate is often Al phosphate, Mg phosphate, or a combination thereof, and the weight ratio of the insulating coating liquid, Al, Mg, or a combination thereof is 15 It should be at least% by weight.

本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板１０は、電磁鋼板の表面から電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブ３０と、電磁鋼板の表面上に形成されたマスク層２０とを含み、グルーブ３０部分の表面粗さは、０．１〜０．７Ｒａである。方向性電磁鋼板１０、マスク層２０、およびグルーブ３０については、上記磁区微細化方法で詳細に説明したので、重複する説明は省略する。
図７は、図６におけるグルーブ３０部分の拡大図である。図７に示したとおり、グルーブ３０部分には粗さが形成される。このような粗さは、酸洗段階Ｓ４０での酸洗によって形成される。一般的なレーザ照射法や、エッチングによるグルーブ形成法とは異なり、グルーブ３０部分の粗さが粗く形成される。グルーブ３０部分の粗さが適切に形成される時、占積率が向上し、磁性が向上する効果がある。また、絶縁被膜層４０が形成される時、電磁鋼板１０と絶縁被膜層４０との間の密着性を向上させることができる。グルーブ３０部分の粗さが大きすぎる時、絶縁被膜層４０との反応および接触面で問題が発生することがある。本発明の一実施形態において、粗さは、ＪＩＳ９７方法で測定した粗さを意味する。 The grain-oriented electrical steel sheet 10 according to an embodiment of the present invention includes a groove 30 formed in the internal direction of the electrical steel sheet from the surface of the electrical steel sheet, and a mask layer 20 formed on the surface of the electrical steel sheet, and the groove 30 is included. The surface roughness of the portion is 0.1 to 0.7 Ra. Since the grain-oriented electrical steel sheet 10, the mask layer 20, and the groove 30 have been described in detail in the above magnetic domain miniaturization method, overlapping description will be omitted.
FIG. 7 is an enlarged view of the groove 30 portion in FIG. As shown in FIG. 7, roughness is formed in the groove 30 portion. Such roughness is formed by pickling in the pickling step S40. Unlike the general laser irradiation method and the groove forming method by etching, the groove 30 portion is roughly formed. When the roughness of the groove 30 portion is appropriately formed, the space factor is improved and the magnetism is improved. Further, when the insulating coating layer 40 is formed, the adhesion between the electromagnetic steel sheet 10 and the insulating coating layer 40 can be improved. When the roughness of the groove 30 portion is too large, problems may occur in the reaction with the insulating coating layer 40 and the contact surface. In one embodiment of the invention, roughness means roughness measured by the JIS97 method.

グルーブ３０は、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）は、０．３〜０．８であることがよい。図８は、グルーブの幅と深さを説明するための図であり、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）およびグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）について示した。電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が１に近いほど、幅間（ＷａとＷｂ）の差が小さいグルーブが形成され、一般的なエッチング方法を用いる時、このような形態のグルーブが生成される。電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が０に近いほど、深さが深くなるほど幅が急激に狭くなる形態のグルーブを示しており、幅（Ｗｂ）が狭く深さが深いほど、磁性および占積率の面でさらに向上させることができる。 In the groove 30, the ratio (Wb / Wa) of the groove width (Wb) at 1/2 of the groove depth to the groove top width (Wa) on the surface of the electrical steel sheet is 0.3 to 0.8. It is good to have. FIG. 8 is a diagram for explaining the width and depth of the groove, and shows the top width (Wa) of the groove on the surface of the electrical steel sheet and the width (Wb) of the groove at a point ½ of the depth of the groove. rice field. The closer the ratio (Wb / Wa) of the groove width (Wb) at 1/2 of the groove depth to the groove top width (Wa) on the surface of the electrical steel sheet is, the closer the width (Wa and Wb) is. Grooves with small differences are formed and such forms of grooves are produced when common etching methods are used. The closer the ratio (Wb / Wa) of the groove width (Wb) to the groove top width (Wa) on the surface of the electrical steel sheet is to 0, and the deeper the groove, the steeper the width. The narrower the groove is, the narrower the width (Wb) is and the deeper the groove is, the more the groove can be further improved in terms of magnetism and space factor.

グルーブ３０は、深さ（Ｄ）が１５〜３０μｍであることがよい。深さ（Ｄ）が浅ければ、十分な磁区微細化効果が発生しない虞がある。一方、深さが深すぎると、熱影響部が増加してゴス集合組織（Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ）の成長に悪影響を及ぼす虞がある。
本発明の方向性電磁鋼板は、マスク層２０およびグルーブ３０上に形成された絶縁被膜層４０をさらに含むことがよい。絶縁被膜層４０については具体的に前述したので、重複する説明を省略する。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。 The groove 30 preferably has a depth (D) of 15 to 30 μm. If the depth (D) is shallow, there is a possibility that a sufficient magnetic domain miniaturization effect will not occur. On the other hand, if the depth is too deep, the heat-affected zone may increase, which may adversely affect the growth of the Goth Texture.
The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention may further include the mask layer 20 and the insulating coating layer 40 formed on the groove 30. Since the insulating coating layer 40 has been specifically described above, overlapping description will be omitted.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, such examples are merely for exemplifying the present invention, and the present invention is not limited thereto.

実施例１：予備グルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の表面にＭｇＯおよび水を１：１の重量比で混合したコーティング液を塗布した後、１００℃で乾燥して、厚さ５μｍのマスク層を形成した。下記表１に示した出力のｓｉｎｇｌｅ ｆｉｂｅｒレーザを下記表１に示した照射速度で照射した。この時、鋼板の移動速度も、下記表１に示した。また、レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板の表面との間隔を、下記表１に示した。レーザ照射により形成された予備グルーブの幅および深さを、下記表１に示した。予備グルーブの幅は、鋼板の表面における幅を意味する。

Figure 0006979458
Example 1: Formation of a preliminary groove A cold-rolled grain-oriented electrical steel sheet having a thickness of 0.20 mm was prepared. A coating liquid in which MgO and water were mixed at a weight ratio of 1: 1 was applied to the surface of the magnetic steel sheet, and then dried at 100 ° C. to form a mask layer having a thickness of 5 μm. The single fiber laser with the output shown in Table 1 below was irradiated at the irradiation rate shown in Table 1 below. At this time, the moving speed of the steel plate is also shown in Table 1 below. The distance between the focal position of the laser beam and the surface of the grain-oriented electrical steel sheet is shown in Table 1 below. The width and depth of the preliminary groove formed by laser irradiation are shown in Table 1 below. The width of the spare groove means the width on the surface of the steel sheet.
Figure 0006979458

実施例２：グルーブの形成
発明例１〜７で予備グルーブを形成した鋼板を、下記表２にまとめた濃度の塩酸で下記表２に示した時間の間酸洗した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表２に示した。粗さはＪＩＳ９７基準である。

Figure 0006979458
Example 2: Groove formation The steel sheets on which the preliminary grooves were formed in Invention Examples 1 to 7 were pickled with hydrochloric acid having the concentrations shown in Table 2 below for the time shown in Table 2 below. The upper width (Wa) of the finally produced groove was kept constant at 120 μm. The depth of the groove (D), the intermediate width (Wb) at the depth of 1/2, the ratio of the upper width to the intermediate width (Wb / Wa), and the roughness of the groove portion are shown in Table 2 below. Roughness is based on JIS97.
Figure 0006979458

比較例１：エッチング法によるグルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この鋼板の表面にグルーブ形状にパターン形成したフォトレジスト層を塗布し、ＮａＣｌ電解浴中で電流密度：３０Ａ／ｄｍ２で電解エッチングしてグルーブを形成した。下記表３に示したグルーブを形成した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表３に示した。 Comparative Example 1: Groove formation by etching method Cold-rolled grain-oriented electrical steel sheets with a thickness of 0.20 mm were prepared. A photoresist layer having a groove-shaped pattern was applied to the surface of this steel sheet, and electrolytic etching was performed in a NaCl electrolytic bath at a current density of 30 A / dm 2 to form a groove. The grooves shown in Table 3 below were formed. The upper width (Wa) of the finally produced groove was kept constant at 120 μm. The depth of the groove (D), the intermediate width (Wb) at the depth of 1/2, the ratio of the upper width to the intermediate width (Wb / Wa), and the roughness of the groove portion are shown in Table 3 below.

比較例２：レーザ照射によるグルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２３ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この鋼板の表面に２ｋＷの出力のレーザビームを１００ｍ／ｓの速度で照射してグルーブを形成した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表３に示した。

Figure 0006979458
Comparative Example 2: Groove formation by laser irradiation A cold-rolled grain-oriented electrical steel sheet with a thickness of 0.23 mm was prepared. A groove was formed by irradiating the surface of this steel sheet with a laser beam having an output of 2 kW at a speed of 100 m / s. The upper width (Wa) of the finally produced groove was kept constant at 120 μm. The depth of the groove (D), the intermediate width (Wb) at the depth of 1/2, the ratio of the upper width to the intermediate width (Wb / Wa), and the roughness of the groove portion are shown in Table 3 below.
Figure 0006979458

実施例３：絶縁被膜層の形成および磁性、占積率の測定
発明例８〜１７において、比較例１および２でグルーブを形成した方向性電磁鋼板にコロイダルシリカと金属リン酸塩とを含む絶縁コーティング液を塗布および熱 処理して鋼板の表面に絶縁被膜層を形成し、磁性および占積率を測定して、下記表４に示した。
鉄損改善率は、レーザを照射してグルーブを形成する前の電磁鋼板の鉄損（Ｗ１）とレーザを照射してグルーブを形成した後の鉄損（Ｗ２）とを測定して、（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１で計算した。
占積率は、６０×３００ｍｍの試験片を１４枚積層した後、全体面積あたりの鉄の面積を計算することで測定した。 Example 3: Formation of insulating film layer and measurement of magnetism and space factor Insulation containing colloidal silica and metal phosphate in the grain-oriented electrical steel sheet having grooves formed in Comparative Examples 1 and 2 in Invention Examples 8 to 17. The coating liquid was applied and heat-treated to form an insulating coating layer on the surface of the steel sheet, and the magnetism and space factor were measured and shown in Table 4 below.
The iron loss improvement rate is measured by measuring the iron loss (W1) of the electrical steel sheet before irradiating the laser to form the groove and the iron loss (W2) after irradiating the laser to form the groove, and (W1). -W2) / W1 was calculated.
The space factor was measured by laminating 14 test pieces of 60 × 300 mm and then calculating the area of iron per total area.

Figure 0006979458
前記表４に示したとおり、既存の一般的なエッチング法およびレーザ照射法でグルーブを形成した比較例１および比較例２に比べて、発明例８〜１７がはるかに優れた鉄損改善率および占積率が得られることを確認した。さらに、グルーブ形状を特定し制御した発明例１３〜１７の方が、さらに優れた鉄損改善率および占積率が得られることを確認した。
Figure 0006979458
 As shown in Table 4 above, Invention Examples 8 to 17 have a much better iron loss improvement rate and comparison with Comparative Examples 1 and 2 in which grooves are formed by the existing general etching method and laser irradiation method. It was confirmed that the space factor could be obtained. Further, it was confirmed that the invention examples 13 to 17 in which the groove shape was specified and controlled could obtain a more excellent iron loss improvement rate and space factor.

本発明は、実施例に限定されるわけではなく、互いに異なる多様な形態で製造可能であり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であることを理解するであろう。そのため、以上に述べた実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。 The present invention is not limited to the examples, and can be manufactured in various forms different from each other, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs is the technical idea and essential of the present invention. You will understand that it can be implemented in other concrete forms without changing the characteristics. Therefore, it should be understood that the examples described above are exemplary in all respects and are not limiting.

１０：電磁鋼板
２０：マスク層
３０：グルーブ
３１：予備グルーブ
３２：ヒルアップ
４０：絶縁被膜層
Ｄ：グルーブの深さ
Ｗａ：グルーブの上部幅
Ｗｂ：グルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅 10: Electrical steel sheet 20: Mask layer 30: Groove 31: Preliminary groove 32: Hill up 40: Insulation film layer D: Groove depth Wa: Groove top width Wb: Groove at 1/2 point of groove depth width

Claims (11)

方向性電磁鋼板を準備する段階と、
前記方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階と、
前記マスク層の一部にレーザビームを照射して、前記マスク層を除去し、前記方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階と、
前記方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階と、
前記グルーブを形成する段階の後、前記マスク層および前記グルーブの上部に絶縁被膜層を形成する段階を含み、
前記マスク層は、マグネシウムの酸化物からなり、
前記グルーブの部分の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１〜０．７μｍであることを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 At the stage of preparing grain-oriented electrical steel sheets,
At the stage of forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet,
A step of irradiating a part of the mask layer with a laser beam to remove the mask layer and forming a preliminary groove on the grain-oriented electrical steel sheet.
At the stage of pickling the grain-oriented electrical steel sheet to form a groove,
After the step of forming the groove, the step of forming an insulating coating layer on the mask layer and the groove is included.
The mask layer is made of oxide of Ma Guneshiu arm,
A method for refining a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet, wherein the surface roughness (Ra) of the groove portion is 0.1 to 0.7 μm. 前記マスク層の厚さは、１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The method for miniaturizing a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein the thickness of the mask layer is 1 to 10 μm. 前記レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The method for miniaturizing a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the output of the laser beam is 1 to 3 kW and the irradiation speed is 70 to 100 m / s. 前記レーザビームの焦点位置と前記方向性電磁鋼板の表面との差は、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The magnetic domain miniaturization method of a grain-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the difference between the focal position of the laser beam and the surface of the grain-oriented electrical steel sheet is 200 μm or less. .. 前記予備グルーブは、深さが５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The method for miniaturizing a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the preliminary groove has a depth of 5 to 10 μm. 前記グルーブを形成する段階において、ヒルアップが一部除去されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The method for miniaturizing a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the hill-up is partially removed at the stage of forming the groove. 前記グルーブを形成する段階において、酸洗液の酸濃度は、３０〜５０体積％であり、温度は、５０〜９０℃であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the pickling solution has an acid concentration of 30 to 50% by volume and a temperature of 50 to 90 ° C. at the stage of forming the groove. Directional magnetic domain miniaturization method for electromagnetic steel sheets. 前記グルーブを形成する段階において、グルーブの深さは、１５〜３０μｍであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。 The method for miniaturizing a magnetic domain of a grain-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the depth of the groove is 15 to 30 μm at the stage of forming the groove. 電磁鋼板の表面から前記電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブと、
前記電磁鋼板の表面上において、前記グルーブ以外の部分に形成されたマグネシウムの酸化物からなるマスク層と、
前記マスク層および前記グルーブ上に形成された絶縁被膜層と、を含み、
前記グルーブの部分の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１〜０．７μｍであることを特徴とする方向性電磁鋼板。 Grooves formed from the surface of the electrical steel sheet toward the inside of the electrical steel sheet,
A mask layer made of the Oite on the surface of the electrical steel sheet, oxides portion formed Ma Guneshiu beam other than the groove,
Includes the mask layer and an insulating coating layer formed on the groove.
A grain-oriented electrical steel sheet characterized in that the surface roughness (Ra) of the groove portion is 0.1 to 0.7 μm. 前記グルーブは、前記電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が０．３〜０．８であることを特徴とする請求項９に記載の方向性電磁鋼板。 The groove has a ratio (Wb / Wa) of the width (Wb) of the groove at 1/2 point of the depth of the groove to the upper width (Wa) of the groove on the surface of the magnetic steel sheet of 0.3 to 0.8. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 9, wherein the product is provided. 前記グルーブは、深さが１５〜３０μｍであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方向性電磁鋼板。 The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 9 or 10, wherein the groove has a depth of 15 to 30 μm.
JP2019534232A 2016-12-23 2017-12-21 Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method Active JP6979458B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0177890 2016-12-23
KR1020160177890A KR101892226B1 (en) 2016-12-23 2016-12-23 Grain oriented electrical steel sheet and method for refining magnetic domains therein
PCT/KR2017/015204 WO2018117672A1 (en) 2016-12-23 2017-12-21 Grain-oriented electrical steel sheet and magnetic domain refining method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020514533A JP2020514533A (en) 2020-05-21
JP6979458B2 true JP6979458B2 (en) 2021-12-15

Family

ID=62626856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019534232A Active JP6979458B2 (en) 2016-12-23 2017-12-21 Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6979458B2 (en)
KR (1) KR101892226B1 (en)
CN (1) CN110088312B (en)
WO (1) WO2018117672A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102091631B1 (en) * 2018-08-28 2020-03-20 주식회사 포스코 Grain oriented electrical steel sheet and method for refining magnetic domains therein
JP6747627B1 (en) * 2018-12-05 2020-08-26 Ｊｆｅスチール株式会社 Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
JP6939852B2 (en) * 2019-07-31 2021-09-22 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for forming linear grooves and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets
KR102673933B1 (en) * 2019-07-31 2024-06-10 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Grain-oriented electrical steel sheet
CA3145208C (en) * 2019-07-31 2024-04-09 Jfe Steel Corporation Linear groove formation method and linear groove forming apparatus, and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
JP6977814B2 (en) * 2020-05-15 2021-12-08 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for forming linear grooves and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets
JP7435486B2 (en) * 2021-01-18 2024-02-21 Ｊｆｅスチール株式会社 Grain-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6286182A (en) * 1985-10-14 1987-04-20 Nippon Steel Corp Treatment of grain oriented electrical steel strip
JPS6376819A (en) * 1986-09-18 1988-04-07 Kawasaki Steel Corp Grain-oriented electrical steel sheet having small iron loss and its manufacture
JP3336555B2 (en) * 1995-08-09 2002-10-21 新日本製鐵株式会社 Method for producing grain-oriented electrical steel sheet without glass coating with excellent surface properties
JP4857761B2 (en) * 2005-12-26 2012-01-18 Ｊｆｅスチール株式会社 Manufacturing method of low iron loss grain oriented electrical steel sheet
JP5597990B2 (en) * 2009-12-28 2014-10-01 大日本印刷株式会社 Outline processing method for electrical steel sheet with insulation coating
BR112012032714B1 (en) * 2010-06-25 2022-05-24 Nippon Steel Corporation Method for producing electric steel sheet with grain oriented
JP5938866B2 (en) * 2010-10-14 2016-06-22 Ｊｆｅスチール株式会社 Oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
KR101385742B1 (en) * 2012-11-12 2014-04-24 주식회사 포스코 Method for refining magnetic domains in grain-oriented electrical steel sheet
KR101395798B1 (en) * 2012-11-30 2014-05-20 주식회사 포스코 Method for refining magnetic domains and grain-oriented electrical steel sheet manufacutred by the same
JP6040905B2 (en) * 2013-10-04 2016-12-07 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
KR101538778B1 (en) * 2013-12-24 2015-07-22 주식회사 포스코 Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
KR101536465B1 (en) * 2013-12-24 2015-07-13 주식회사 포스코 Soft silicon steel and manufacturing method thereof
JP5994838B2 (en) * 2014-12-11 2016-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for forming linear grooves in cold-rolled steel strip and method for producing grain-oriented electrical steel sheet
JP6304208B2 (en) * 2015-03-19 2018-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 Electrical steel sheet with insulating coating, laminated electrical steel sheet, and manufacturing method thereof
KR102010165B1 (en) * 2015-04-20 2019-08-12 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Directional electromagnetic steel plate
KR102010166B1 (en) * 2015-04-20 2019-08-12 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Directional electromagnetic steel plate

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180074131A (en) 2018-07-03
CN110088312A (en) 2019-08-02
WO2018117672A1 (en) 2018-06-28
JP2020514533A (en) 2020-05-21
CN110088312B (en) 2021-09-10
KR101892226B1 (en) 2018-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6979458B2 (en) Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method
JP6928094B2 (en) Directional electromagnetic steel sheet and its magnetic domain miniaturization method
JP6405378B2 (en) Oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
RU2746618C1 (en) Method for producing textured silicon steel with low loss in iron by annealing for stress relief
JP7068171B2 (en) Directional electrical steel sheet and its manufacturing method
JP7252902B2 (en) Grain-oriented silicon steel with low iron loss and its manufacturing method
JP5471839B2 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
JP4949539B2 (en) Manufacturing method of unidirectional electrical steel sheet
CN113228204B (en) Oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
JPS6254873B2 (en)
JP2021509152A (en) Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method
JP7440638B2 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and its magnetic domain refinement method
CN114829639B (en) Oriented electrical steel sheet and method for refining magnetic domains thereof
JPS6376819A (en) Grain-oriented electrical steel sheet having small iron loss and its manufacture
JP7365416B2 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method
JP7391087B2 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and its magnetic domain refinement method
JP2022514792A (en) Directional electrical steel sheet and its manufacturing method
JP2022503782A (en) Directional electrical steel sheet and its magnetic domain miniaturization method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190621

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210506

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6979458

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350