KR20170100006A - 방향성 전자 강판 - Google Patents

Abstract

압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향으로 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하는 방향성 전자 강판이며, 홈의 홈 긴 쪽 방향 중앙부에서의 판 두께 방향의 홈 깊이의 평균값을 홈 평균 깊이 D로 하고, 홈의 경사부에서 판 두께 방향의 홈 깊이가 0.05×D로 되는 제1점과 0.50×D로 되는 제2점을 연결하는 직선을 홈단부 직선으로 하고, 강판 표면과 홈단부 직선이 이루는 각도를 제1 각도 θ로 하고, 홈폭 방향 단면에 나타나는 홈의 윤곽에 있어서 판 두께 방향의 홈 깊이가 0.05×D로 되는 2개의 점을 연결하는 선분의 길이인 홈폭 방향 길이의 평균값을 평균 홈폭 W로 했을 때, 홈 평균 깊이 D를 평균 홈폭 W로 제산한 애스펙트비 A와 상기 제1 각도 θ가, 하기 (1)식을 만족시킨다.
θ<-21×A+77 …(1)

Description

방향성 전자 강판

본 발명은 방향성 전자 강판에 관한 것이다.

본원은, 2015년 4월 20일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-086301호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

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

철손은, 와전류손과 히스테리시스손으로 분류된다. 또한, 와전류손은, 고전적 와전류손과 이상 와전류손으로 분류된다. 고전적 와전류손을 저감하기 위해서, 상기와 같이 결정 방위가 제어된 강판(지철)의 표면에 절연 피막이 형성된 방향성 전자 강판이 일반적으로 알려져 있다. 이 절연 피막은, 전기적 절연성뿐만 아니라, 장력 및 내열성 등을 강판에 부여하는 역할도 담당하고 있다. 또한, 최근에는, 강판과 절연 피막 사이에 글라스 피막이 형성된 방향성 전자 강판도 알려져 있다.

한편, 이상 와전류손을 저감하기 위한 방법으로서, 압연 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 변형이나 홈을, 압연 방향을 따라서 소정 간격으로 형성함으로써, 180°자구의 폭을 좁게 하는(180°자구의 세분화를 행하는) 자구 제어법이 알려져 있다. 이 자구 제어법은, 비파괴적인 수단에 의해 변형을 방향성 전자 강판의 강판에 부여하는 비파괴적 자구 제어법과, 예를 들어 강판의 표면에 홈을 형성하는 등의 파괴적 자구 제어법으로 분류된다.

방향성 전자 강판을 사용하여 변압기용의 권취 코어를 제조하는 경우, 방향성 전자 강판이 코일상으로 감기는 것에 기인하여 발생하는 변형 스트레인을 제거하기 위해서, 변형 제거 어닐링 처리를 실시할 필요가 있다. 비파괴적 자구 제어법에 의해 변형이 부여된 방향성 전자 강판을 사용하여 권취 코어를 제조하는 경우, 변형 제거 어닐링 처리의 실시에 의해 변형이 소실되므로, 자구 세분화 효과(즉 이상 와전류손의 저감 효과)도 소실된다.

한편, 파괴적 자구 제어법에 의해 홈이 부여된 방향성 전자 강판을 사용하여 권취 코어를 제조하는 경우, 변형 제거 어닐링 처리의 실시에 의해 홈이 소실되지 않으므로, 자구 세분화 효과를 유지할 수 있다. 따라서, 권취 코어에 대해서는, 이상 와전류손을 저감하기 위한 방법으로서 파괴적 자구 제어법이 일반적으로 채용되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 레이저 조사에 의해 강판에 변형을 부여하는 방법이 실용되어 있다. 한편, 방향성 전자 강판의 압연 방향에 대략 수직, 또한 압연 방향으로 일정 주기로 10∼30㎛ 정도의 깊이의 홈을 형성하면, 철손이 저감된다. 이것은, 홈의 공극에서의 투자율의 변화에 따라 홈 주변에 자극이 발생하고, 이 자극을 근원으로 180° 자벽의 간격이 좁아져, 철손이 개선되기 때문이다.

전자 강판에 홈을 형성하는 방법에는, 예를 들어, 전해 에칭에 의해 방향성 전자 강판의 강판 표면에 홈을 형성하는 전해 에칭법(하기 특허문헌 2 참조), 기계적으로 기어를 방향성 전자 강판의 강판 표면에 프레스함으로써, 강판 표면에 홈을 형성하는 기어 프레스법(하기 특허문헌 3 참조), 레이저 조사에 의해 강판(레이저 조사부)을 용융 및 증발시키는 레이저 조사법(하기 특허문헌 4 참조)을 들 수 있다.

일본 일본 특허 공고 소58-26406호 공보 일본 일본 특허 공고 소62-54873호 공보 일본 일본 특허 공고 소62-53579호 공보 일본 특허 공개2003-129135호 공보

상기 종래의 방법을 사용하여, 압연 방향에 대략 수직인 깊이 10∼30㎛ 정도의 홈을 형성하는 경우, 전자 강판의 표면(홈이 형성되는 면)에 있어서의 홈의 단부(홈단)의 형상을 균일하게 유지하는 것이 어려워, 홈의 단부 형상의 변화가 커지는 경향이 있다. 그 결과, 홈 형성 후에, 강판 표면에 전기 절연성을 부여하기 위한 코팅을 행할 때, 홈의 단부 구석구석까지 코팅제를 도포하기 어렵다. 또한, 홈의 단부 형상이 변화가 많기 때문에 홈의 단부에 있어서의 코팅제의 밀착성도 충분하지 않은 개소가 발생한다. 그 결과, 홈의 단부가 충분히 코팅되지 않고, 홈이 외부에 노출되어, 녹이 발생하는 원인이 되어 있었다. 또한, 레이저법을 사용하여 홈 가공을 행하는 경우에는, 형성된 홈 단부에 표면 돌기가 발생되기 쉽다는 문제가 있다. 예를 들어, 녹이 발생하면 그 주변의 피막이 박리되어, 층간 전류가 현저하게 흐른 경우에는 철손이 증대할 가능성이 있다. 또한 만일, 녹에 의해 강판이 침식된 경우에는 비자성부가 확대되어, 최적의 자구 세분화 조건이 유지되지 않을 수도 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 철손을 크게 개선시키기 위한 홈을 가지면서, 홈 단부에 있어서의 절연 피막 등의 밀착성 및 내청성의 향상을 구비하는 방향성 전자 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향으로 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하는 방향성 전자 강판에 있어서, 상기 홈은, 상기 홈이 연장되는 방향인 홈 긴 쪽 방향의 홈 단부에는, 상기 강판 표면으로부터 상기 홈의 저부를 향하여 경사지는 경사부를 갖고, 상기 홈 긴 쪽 방향의 중앙부에서의 상기 강판 표면의 높이로부터 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이의 평균값을 단위 ㎛로 홈 평균 깊이 D로 하고, 상기 경사부에서, 상기 강판 표면의 높이로부터의 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.05×D로 되는 제1점과, 상기 강판 표면의 높이로부터의 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.50×D로 되는 제2점을 연결하는 직선을 홈단부 직선으로 하고, 상기 강판 표면과 상기 홈단부 직선이 이루는 각도를 단위 °로 제1 각도 θ로 하고, 상기 홈의 상기 중앙부에서 상기 홈 긴 쪽 방향에 직교하는 홈폭 방향 단면에서 상기 홈을 본 경우에, 상기 홈폭 방향 단면의 상기 홈의 윤곽에서 상기 강판 표면의 높이로부터 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.05×D로 되는 2개의 점을 연결하는 선분의 길이인 홈폭 방향 길이의 평균값을 단위 ㎛로 상기 홈의 평균 홈폭 W로 했을 때, 상기 홈 평균 깊이 D를 상기 평균 홈폭 W로 제산한 애스펙트비 A와 상기 제1 각도 θ가 하기 (1)식을 만족시킨다.

θ<-21×A+77 …(1)

(2) 상기 (1)에 기재된 방향성 전자 강판에 있어서, 또한 상기 애스펙트비 A와 상기 제1 각도 θ가, 하기 (2)식을 만족시켜도 된다.

θ<32×A²-55×A+73 …(2)

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 방향성 전자 강판에 있어서, 상기 홈 평균 깊이 D가 15㎛ 이상 30㎛ 이하인 때, 상기 제1 각도 θ와, 상기 홈 평균 깊이 D와, 상기 평균 홈폭 W가, 하기 (3)식을 만족시켜도 된다.

θ≤0.12×W-0.45×D+57.39 …(3)

(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 방향성 전자 강판에 있어서, 상기 평균 홈폭 W가 30㎛ 이상 100㎛ 이하인 때, 상기 제1 각도 θ와, 상기 홈 평균 깊이 D와, 상기 평균 홈폭 W가, 하기 (4)식을 만족시켜도 된다.

θ≤-0.37×D+0.12×W+55.39 …(4)

(5) 상기 (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판에 있어서, 상기 강판에서는 상기 홈에 접하는 결정립의 입경이 5㎛ 이상이어도 된다.

(6) 상기 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전자 강판에 있어서, 상기 홈 평균 깊이 D가, 10㎛ 이상 50㎛ 이하여도 된다.

본 발명의 상기 형태에 의하면, 자구 세분화를 위하여 강판의 표면에 홈이 형성된 방향성 전자 강판의 내청성을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 강판 표면에 형성되는 홈을 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 있어서의 홈의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시하는 B-B선에 있어서의 홈의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 4는 홈의 윤곽 정의에 관한 설명도이다.
도 5는 홈의 홈 긴 쪽 방향의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 6은 제1 각도의 정의에 관한 설명도이다.
도 7은 제1 각도의 정의에 관한 설명도이다.
도 8은 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 제조 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 제조 프로세스의 홈 가공 공정에서의 레이저 조사에 관한 설명도이다.
도 10은 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 제조 프로세스의 홈 가공 공정에서의 레이저 조사에 관한 설명도이다.
도 11은 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 제조 프로세스의 홈 가공 공정에서의 레이저 조사에 관한 설명도이다.
도 12는 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판의 제조 프로세스의 홈 가공 공정에서의 레이저 조사에 관한 설명도이다.
도 13은 본 실시 형태에 있어서의 레이저법에 의한 홈 가공 공정에 있어서 레이저 빔 조사의 출력과 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 또한, 하기하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 단, 하한값에 「초과」라고 나타내는 수치 한정 범위에는 하한값이 포함되지 않고, 상한값에 「미만」이라고 나타내는 수치 한정 범위에는 상한값이 포함되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다.

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

도 1은, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)을 판 두께 방향 Z로부터 보았을 때(이하, 「평면에서 보아」라고 기재하는 경우가 있다)의 홈(3)을 도시하는 모식도이다. 실제의 방향성 전자 강판의 강판 표면(2a) 및 홈(3)은 표면이 균일하게 형성되는 것은 아니지만, 발명의 특징을 설명하기 위하여 도 1부터 도 3, 도 5부터 도 8 및 도 19에서는 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 홈(3)은 판 두께 방향 Z로부터 본 경우(홈(3)을 평면에서 본 경우)에, 궁상의 형상을 가져도 된다. 단, 본 실시 형태에서는, 설명의 편의상, 직선 형상을 갖는 홈(3)을 예시한다.

방향성 전자 강판(1)은 냉간 압연 처리와 어닐링 처리의 조합에 의해 결정립의 자화 용이축과 압연 방향 X가 일치하도록 결정 방위가 제어된 강판(지철)(2)을 구비하고, 강판(2)의 표면(강판 표면(2a))에 홈(3)을 갖는다.

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

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

또한, 전자 강판에서는 2차 재결정 시에 순화 어닐링을 거치는 것이 일반적이다. 순화 어닐링에 있어서는 인히비터 형성 원소의 계 밖으로의 배출이 일어난다. 특히 N, S에 대해서는 농도의 저하가 현저해서, 50ppm 이하로 된다. 통상의 순화 어닐링 조건이라면, 9ppm 이하, 나아가 6ppm 이하, 순화 어닐링을 충분히 행하면, 일반적인 분석으로는 검출할 수 없을 정도(1ppm 이하)까지 달한다.

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

본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)은 강판 표면(2a)에, 자구 세분화를 위한 홈(3)을 갖고, 홈(3) 및 강판 표면(2a) 상에 절연 피막(도시하지 않음)을 가져도 된다.

또한, 강판 표면(2a)과 절연 피막 사이에는 글라스 피막(도시하지 않음)을 구비해도 된다. 글라스 피막은, 예를 들어, 포르스테라이트(Mg₂SiO₄), 스피넬(MgAl₂O₄) 및 근청석(Mg₂Al₄Si₅O₁₆) 등의 복합 산화물에 의해 구성되어 있다. 상세는 후술하는데, 글라스 피막은, 방향성 전자 강판(1)의 제조 프로세스의 하나인 마무리 어닐링 공정에 있어서, 강판(2)에 시징이 발생하는 것을 방지하기 위하여 형성되는 피막이다. 따라서, 글라스 피막은, 방향성 전자 강판(1)의 구성 요소로서 필수적인 요소는 아니다. 절연 피막은, 예를 들어, 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하고, 전기적 절연성뿐만 아니라, 장력, 내식성 및 내열성 등을 강판(2)에 부여하는 역할을 담당하고 있다.

또한, 방향성 전자 강판(1)의 글라스 피막 및 절연 피막은, 예를 들어, 다음 방법에 의해 제거할 수 있다. 글라스 피막 또는 절연 피막을 갖는 방향성 전자 강판(1)을 NaOH:10질량％+H₂O:90질량％의 수산화나트륨 수용액에, 80℃에서 15분간 침지한다. 계속해서, H₂SO_4:10질량％+H₂O:90질량％의 황산 수용액에, 80℃에서 3분간, 침지한다. 그 후, HNO_3:10질량％+H₂O:90질량％의 질산 수용액에 의해, 상온에서 1분간 약침지하여 세정한다. 마지막으로, 온풍의 블로어로 1분간 약건조시킨다. 또한, 상기 방법에 의해 방향성 전자 강판(1)으로부터 글라스 피막 또는 절연 피막을 제거한 경우, 강판(2)의 홈(3)의 형상이나 조도는, 글라스 피막 또는 절연 피막을 형성하기 전과 동등함이 확인되어 있다.

홈(3)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 압연 방향 X와 교차하는 방향 L로 연장되고, 또한, 깊이 방향이 판 두께 방향 Z가 되도록 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 홈(3)은 방향 L에 있어서의 양단부에 있어서, 깊이가 강판 표면(2a)으로부터 홈(3)의 저부(4)를 향하여 깊어지도록 경사지는 경사부(5)가 형성되어 있다. 홈(3)의 상세한 형상에 대해서는 후술한다.

이하의 설명에 있어서의 용어를 정의한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 판 두께 방향 Z로부터 홈(3)을 본 경우(홈(3)을 평면에서 본 경우)에, 홈(3)의 연장 방향(도 1에 도시하는 화살표 L)을 홈 긴 쪽 방향 L이라고 한다. 또한, 홈(3)을 평면에서 본 경우에, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L에 직교하는 방향(도 1에 도시하는 화살표 Q)을 홈폭 방향 Q라고 한다.

(홈 평균 깊이 D)

홈(3)의 깊이란, 강판 표면(2a)의 높이로부터 홈(3)의 표면(저부4)까지의 판 두께 방향 Z의 길이를 말한다. 홈 평균 깊이 D는 이하와 같이 측정하면 된다. 판 두께 방향 Z로부터 홈(3)을 본 경우(홈(3)을 평면에서 본 경우)에, 관찰 범위를 홈(3)의 일부에 설정한다. 관찰 범위는, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L에 있어서의 단부를 제외한 영역(즉, 홈 바닥의 형상이 안정되어 있는 영역)으로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 관찰 범위는, 홈 긴 쪽 방향 L의 대략 중앙부에서, 홈 긴 쪽 방향 L의 길이가 30㎛∼300㎛ 정도로 되는 관찰 영역으로 하면 된다. 이어서, 레이저 현미경을 사용하여 관찰 범위 내의 높이 분포(홈 깊이 분포)를 얻고, 이 관찰 범위 내에서의 최대 홈 깊이를 구한다. 같은 측정을, 관찰 범위를 바꾸어서 적어도 3 영역 이상, 보다 바람직하게는 10 영역에서 행한다. 그리고, 각 관찰 영역에서의 최대 홈 깊이의 평균값을 산출하고, 이것이 홈 평균 깊이 D라고 정의된다. 본 실시 형태에 있어서의 홈(3)의 홈 평균 깊이 D는, 자구 세분화의 효과를 바람직하게 얻기 위해서, 예를 들어, 5㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 초과 40㎛ 이하이면 더욱 바람직하다.

또한, 강판 표면(2a)과 홈(3)의 표면 간의 거리를 측정하기 위해서는, 판 두께 방향 Z에 있어서의 강판 표면(2a)의 위치(높이)를 미리 측정하여 둘 필요가 있다. 예를 들어, 각 관찰 범위 내의 강판 표면(2a)에 있어서의 복수 개소 각각에 대해서, 레이저 현미경을 사용하여 판 두께 방향 Z의 위치(높이)를 측정하고, 그 측정 결과들의 평균값을 강판 표면(2a)의 높이로서 이용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 홈 평균 폭 W를 측정할 때에 홈 짧은 쪽 단면을 사용하므로, 이 홈 짧은 쪽 단면으로부터 강판 표면(2a)을 측정해도 된다. 또한, 레이저 현미경으로 강판 샘플을 관찰하는 때에는, 이 강판 샘플에 2개의 판면(관찰면 및 그의 이면)이 대략 평행한 것이 바람직하다.

(평균 홈폭 W)

홈(3)의 폭이란, 홈 긴 쪽 방향 L에 직교하는 단면(홈폭 방향 단면 또는 홈 짧은 쪽 단면)에서 홈(3)을 본 경우의 홈 짧은 쪽 방향 Q의 홈 개구부의 길이를 말한다. 평균 홈폭 W는 이하와 같이 측정하면 된다. 홈 평균 깊이 D와 마찬가지로, 판 두께 방향 Z로부터 홈(3)을 본 경우(홈(3)을 평면에서 본 경우)에, 관찰 범위를 홈(3)의 일부로 설정한다. 관찰 범위는, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L에 있어서의 단부를 제외한 영역(즉, 홈 바닥의 형상이 안정되어 있는 영역)으로 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 관찰 범위는, 홈 긴 쪽 방향 L의 대략 중앙부에서, 홈 긴 쪽 방향의 길이가 30㎛∼300㎛ 정도가 되는 관찰 영역으로 하면 된다. 이어서, 레이저 현미경을 사용하여 관찰 범위 내의 임의의 1군데(예를 들어, 관찰 영역 내에서의 최대 홈 깊이의 위치)에서, 홈 긴 쪽 방향 L에 직교하는 홈 짧은 쪽 단면을 얻는다. 이 홈 짧은 쪽 단면에 나타나는 강판 표면(2a) 및 홈(3)의 윤곽 곡선으로부터 홈 개구부의 길이를 구한다.

구체적으로는, 상기 홈 짧은 쪽 단면에 나타나는 강판 표면(2a) 및 홈(3)의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선 MCL에 저역 필터(컷오프값 λs)를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 대역 필터(컷오프값 λf, λc)를 적용하고, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분과 짧은 파장 성분을 제거하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 홈 짧은 쪽 단면에서의 홈(3)의 윤곽을 이루는 굴곡 곡선 WWC가 얻어진다. 굴곡 곡선은, 윤곽의 형상 그 자체를 매끄러운 선으로 단순화하기에 적합한 윤곽 곡선의 일종이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 홈 짧은 쪽 단면에서의 홈(3)의 굴곡 곡선 WWC 상에서, 강판 표면(2a)으로부터 판 두께 방향 Z를 따라서 홈(3)의 표면까지의 깊이가, 홈(3)의 홈 평균 깊이 D에 대하여 0.05×D로 되는 2개의 점(제3점(33), 제4점(34)) 간을 연결하는 선분의 길이(홈 개구부) W_n을 구한다.

동일한 측정을, 관찰 범위를 바꾸어서 적어도 3 영역 이상, 보다 바람직하게는 10 영역에서 행한다. 그리고, 각 관찰 영역에서의 홈 개구부의 평균값을 산출하고, 이것이 평균 홈폭 W라고 정의된다. 본 실시 형태에 있어서의 홈(3)의 평균 홈폭 W는, 자구 세분화의 효과를 바람직하게 얻기 위해서, 예를 들어 10㎛ 이상 250㎛ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 강판 표면(2a)으로부터 0.05×D로 되는 깊이를 측정하기 위해서는, 판 두께 방향 Z에 있어서의 강판 표면(2a)의 위치(높이)를 미리 측정하여 둘 필요가 있다. 예를 들어, 각 홈 짧은 쪽 단면 내의 굴곡 곡선 상의 강판 표면(2a)에 있어서의 복수 개소 각각에 대해서, 판 두께 방향 Z의 위치(높이)를 측정하고, 그 측정 결과들의 평균값을 강판 표면(2a)의 높이로서 이용해도 된다.

(제1 각도 θ)

홈(3)의 제1 각도 θ란, 강판 표면(2a)과 홈(3)의 단부가 이루는 각도를 말한다. 제1 각도 θ는 이하와 같이 측정하면 된다. 판 두께 방향 Z로부터 홈(3)을 본 경우(홈(3)을 평면에서 본 경우)에, 관찰 범위를 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L의 단부를 포함하는 일부로 설정한다. 판 두께 방향 Z로부터 홈(3)을 평면에서 보아, 홈 긴 쪽 방향 L을 따라서 복수(n개)의 가상선 L₁∼L_n을 관찰 범위 내에 가상적으로 설정한다(도 6 참조). 관찰 범위는, 홈(3)의 단부를 포함하는 영역(즉, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L의 시작부터 홈 바닥의 형상이 안정되어 있는 영역까지를 포함하는 영역)으로 설정하는 것이 바람직하다. 이어서, 레이저 현미경(레이저식 표면 조도 측정기) 등을 사용하여, 관찰 범위 내의 홈(3)의 높이 분포(홈 깊이 분포)를 가상선 L₁을 따라서 측정하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 홈(3)의 단부의 홈 긴 쪽 방향 L의 윤곽을 이루는 측정 단면 곡선 MCL1이 가상선 L1을 따르는 형으로 얻어진다.

상기와 같이 가상선 L1에 대하여 얻어진 측정 단면 곡선 MCL1에 저역 필터(컷오프값 λs)를 적용하여 단면 곡선을 얻은 후, 그 단면 곡선에 대역 필터(컷오프값 λf, λc)를 적용하고, 단면 곡선으로부터 긴 파장 성분과 짧은 파장 성분을 제거하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 홈(3)의 단부의 홈 긴 쪽 방향 L의 윤곽을 이루는 굴곡 곡선 LWC1이 가상선 L1을 따르는 형으로 얻어진다.

도 5에 도시한 바와 같이, 굴곡 곡선 LWC1을 사용하고, 가상선 L1을 따르는 복수(n개)의 위치 각각에 있어서, 강판 표면(2a)과 홈(3)의 윤곽(즉 굴곡 곡선 LWC1) 사이의 판 두께 방향 Z의 거리(깊이 d1∼dn: 단위는 ㎛)가 얻어진다. 또한, 이들의 깊이 d1∼dn의 평균값(홈 깊이 D1)이 얻어진다. 동일한 측정 방법에 의해, 다른 가상선 L2∼Ln 각각에 대해서도, 홈 단부의 홈 깊이 D2∼Dn이 얻어진다.

또한, 강판 표면(2a)으로부터의 깊이 d1∼dn을 측정하기 위해서는, 판 두께 방향 Z에 있어서의 강판 표면(2a)의 위치(높이)를 미리 측정하여 둘 필요가 있다. 예를 들어, 관찰 범위 내의 강판 표면(2a)에 있어서의 복수 개소 각각에 대해서, 레이저 현미경을 사용하여 판 두께 방향 Z의 위치(높이)를 측정하고, 그 측정 결과들의 평균값을 강판 표면(2a)의 높이로서 이용해도 된다.

본 실시 형태에서는, 상기 가상선 L1∼Ln 중, 홈 긴 쪽 방향 L을 따라 또한 홈(3)의 평균 깊이가 최대가 된다는 조건을 만족시키는 가상선을 홈 기준선 BL로서 선택한다. 예를 들어, 도 6에 나타내는 가상선 L1∼Ln 각각에 대하여 얻어진 홈 깊이 D1∼Dn 중, 홈 깊이 D2가 최대일 경우, 가상선 L2가 홈 기준선 BL이라 정의된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 홈 기준선 BL에 기초하는 굴곡 곡선 상에서, 강판 표면(2a)으로부터 판 두께 방향 Z를 향하여 깊이가 0.05×D로 되는 제1점(51)과, 강판 표면(2a)으로부터 판 두께 방향 Z를 향하여 깊이가 0.50×D로 되는 제2점(52)을 연결하는 직선을 홈단부 직선(3E)로 한다. 그리고, 홈(3)의 제1 각도 θ는, 홈단부 직선(3E)의 강판 표면(2a)에 대한 경사 각도라고 정의한다.

또한, 제1 각도 θ를 측정하기 위해서는, 강판 표면(2a)을 직선 근사하여 둘 필요가 있다.

예를 들어, 홈 기준선 BL에 기초하는 굴곡 곡선 상에서, 홈(3)을 제외한 강판 표면(2a)만의 영역을 직선 근사하면 된다. 이 직선 근사한 강판 표면(2a)과 홈단부 직선(3E)의 경사 각도를 측정하면 된다. 동일한 방법에 의해, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L에 있어서의 양단부에 있어서, 홈단부 직선(3E)와 강판 표면(2a)이 이루는 경사 각도(제1 각도 θ)를 구한다.

본 발명자들은, 예의 실험을 거듭하여, 자기 특성 개선과 내청성을 양립하는 홈 형상을 탐색하였다. 그 결과, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)에 구비하는 홈(3)은 도 2에 도시한 바와 같이, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L에 있어서의 홈단(31a, 31b)에 있어서, 홈단부 직선(3E)와 강판 표면(2a)이 이루는 각도(제1 각도 θ)와, 홈 평균 깊이 D를 평균 홈폭 W로 제산한 애스펙트비 A의 관계가 이하의 식 (1)을 만족시키도록, 홈(3)의 단부가 경사져 있으면 되는 것을 알았다.

θ<-21×A+77 ···(1)

경사부(5)의 경사 각도를 나타내는 제1 각도 θ는, 홈 평균 깊이 D를 평균 홈폭 W로 제산하여 얻어지는 애스펙트비 A=D/W에 기초하여 규정된다. 일반적으로, 홈 평균 깊이 D가 클수록, 홈 깊이에 영향을 받는 철손이 개선되고, 평균 홈폭 W가 작을수록, 강부 제거에 의해 열화되는 자속 밀도의 열화량을 작게 억제하고, 또한 철손을 개선시킬 수 있다. 즉, 애스펙트비 A가 클수록, 자기 특성을 바람직하게 제어할 수 있다. 한편, 애스펙트비 A가 클수록, 코팅액이 홈 내부에 침입하기 어려워지기 때문에, 내청성이 악화된다. 특히, 홈(3)의 홈 단부에서, 내청성이 악화된다. 따라서, 자기 특성과 내청성을 양립하기 위해서는, 애스펙트비 A와 제1 각도 θ를 아울러 제어할 필요가 있다. 구체적으로는, 홈(3)의 제1 각도 θ가 상기 식 (1)의 범위를 벗어나면, 애스펙트비에 대한 홈(3)의 홈 단부의 경사 각도가 크기 때문에, 홈(3)의 홈 단부에서 글라스 피막 또는 절연 피막이 홈(3)을 피복하기 어려워진다. 그 결과, 홈(3)의 홈 단부에서 녹이 발생하기 쉬워진다.

즉, 녹의 발생을 억제하기 위해서, 홈 평균 깊이 D가 깊을수록, 홈 단부에 있어서의 경사 각도(제1 각도 θ)를 작게 할 필요가 있다. 또한, 녹의 발생을 억제하기 위해서, 평균 홈폭 W가 좁을수록, 홈 단부에 있어서의 경사 각도(제1 각도 θ)를 작게 할 필요가 있다. 그리고, 홈 평균 깊이 D와 평균 홈폭 W와 제1 각도 θ의 관계가 식 (1)을 만족시킬 때, 홈(3)에 있어서 자기 특성 개선과 내청성이 양립되는 효과를 발휘한다.

또한, 식 (1)은 홈(3)의 홈 평균 깊이 D가 5㎛ 이상인 경우에 바람직한 범위이다. 홈(3)의 홈 평균 깊이 D가 5㎛ 미만이면 홈(3)의 단부 형상의 변동이 작아, 내청성의 문제가 발생하기 어렵다. 한편, 홈(3)의 홈 평균 깊이 D가 5㎛ 미만이면 애당초 홈을 형성하는 것에 의한 자구의 세분화가 충분하게 되지 않는 경우가 있다. 홈(3)의 깊이 상한은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 방향성 전자 강판의 판 두께 방향 Z의 두께에 대하여 홈(3)의 홈 평균 깊이 D가 30％ 이상으로 되면, 자성 재료인 방향성 전자 강판 즉 강판의 양이 저하되어, 자속 밀도가 저하될 우려가 있다. 예를 들어, 감기 트랜스 용도의 방향성 전자 강판의 일반적인 두께가 0.35mm 이하인 점을 고려하면, 홈(3)의 평균 깊이 D의 상한값은 100㎛로 하면 된다. 홈(3)은 방향성 전자 강판의 편면에만 형성되어 있어도 되고, 양면에 형성되어 있어도 된다.

상기 식 (1)에 추가로, 이하의 식 (2)를 만족시키면, 녹의 발생을 보다 고정밀도로 억제하는 것이 가능하게 되기 때문에, 바람직한 것이 실험의 결과 명확해졌다.

θ<32×A²-55×A+73 ···(2)

또한, 홈 평균 깊이 D가 15㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위일 경우, 홈(3)의 홈단의 제1 각도 θ는, 홈 평균 깊이 D 및 평균 홈폭 W에 대하여 이하의 식 (3)을 만족시키면, 내청성을 향상시키는 점에서, 더 바람직한 것이 실험의 결과 명확해졌다.

θ≤0.12×W-0.45×D+57.39 ···(3)

또한, 평균 홈폭 W가 30㎛보다 크고, 100㎛ 이하일 경우, 홈(3)의 홈단의 제1 각도 θ는, 홈 평균 깊이 D 및 평균 홈폭 W에 대하여 이하의 식 (4)를 만족시키면, 내청성을 향상시키는 점에서, 더 바람직한 것이 실험의 결과 명확해졌다.

θ≤-0.37×D+0.12×W+55.39 ···(4)

본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)에서는, 홈 평균 깊이 D가 15㎛ 이상 30㎛ 이하여도, 제1 각도 θ가 상기 식 (3)을 만족시키도록 홈(3)을 형성하면, 글라스 피막 또는 절연 피막이 불균일 없이 피복 가능하고, 자기 특성과 내청성을 양립시킬 수 있다.

마찬가지로, 평균 홈폭 W가 30㎛ 초과 100㎛ 이하여도, 제1 각도 θ가 상기 식 (4)를 만족시키면, 자기 특성과 내청성을 양립할 수 있다. 방향성 전자 강판에 복수의 홈을 형성하는 경우, 모든 홈에 있어서, 상술한 조건을 만족시키면, 고품질의 방향성 전자 강판이 얻어진다. 단, 홈의 단부가 방향성 전자 강판의 판 폭 방향 Y의 양 단부면에 달해 있는 경우, 그 홈의 단부에서는 경사부가 형성되지 않기 때문에, 상술한 조건이 적용되지 않는 것은 말할 필요도 없다.

홈(3)에는, 평균 두께가 0 이상 5㎛ 이하의 글라스 피막과, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 절연 피막이 배치되어도 된다. 또한, 강판 표면(2a)에는, 평균 두께가 0.5㎛ 이상 5㎛ 이하의 글라스 피막과, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 절연 피막이 배치되어도 된다. 또한, 홈(3)에 있어서의 글라스 피막의 평균 두께가, 강판 표면(2a) 상의 글라스 피막의 평균 두께보다도 얇아도 된다.

또한, 홈(3)에 글라스 피막이 존재하지 않는 구성(즉 홈(3)에 있어서의 글라스 피막의 평균 두께가 0인 구성)을 채용함으로써, 대향하는 홈의 벽 간의 거리(홈폭)를 보다 좁게 하는 것이 가능하게 되므로, 홈(3)에 의한 자구 세분화 효과(즉 이상 와전류손의 저감 효과)를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 글라스 피막이 필수적인 구성 요소는 아니다. 따라서, 강판(2) 및 절연 피막만으로 구성된 방향성 전자 강판에 대해서도, 상기 실시 형태를 적용함으로써, 내청성 향상의 효과를 얻을 수 있다. 강판(2) 및 절연 피막만으로 구성된 방향성 전자 강판에서는, 홈(3)에, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 절연 피막이 형성되고, 강판 표면(2a)에, 평균 두께가 1㎛ 이상 5㎛ 이하의 절연 피막이 형성되어 있어도 된다.

본 실시 형태에서는, 강판(2)에 있어서, 홈(3)에 접하는 결정립(2차 재결정립)의 입경이 평균으로 5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 홈(3)에 접하는 결정립의 입경 상한은 특별히 한정되지 않지만, 이 상한을 100×10³㎛ 이하로 해도 된다. 홈(3)의 주변에, 홈(3)의 형성에서 유래되는 용융 재응고 영역이 존재하는 경우, 홈(3)에 접하는 결정립의 입경은 미세하게 된다.

이 경우, 최종적으로 결정 방위가 {110}<001> 방위로부터 일탈할 가능성이 높아져, 바람직한 자기 특성이 얻어지지 않게 될 가능성이 높아진다. 따라서, 홈(3)의 주변에는, 용융 재응고 영역이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 홈(3)의 주변에 용융 재응고 영역이 존재하지 않는 경우에는, 홈(3)에 접하는 결정립(2차 재결정립)의 입경이 평균으로 5㎛ 이상이 된다. 또한, 홈(3)에 접하는 결정립의 입경 상한은 특별히 한정되지 않지만, 이 상한을 100×10³㎛ 이하로 해도 된다.

또한, 결정립의 입경은, 원 상당 직경을 의미한다. 결정립의 입경은, 예를 들어 ASTM E112 등의 일반적인 결정 입경 측정법에 의해 구하면 되고, 또는 EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern)법에 의해 구해도 된다. 또한, 홈(3)에 접하는 결정립은, 상기 홈 짧은 쪽 단면 또는 판 두께 방향 Z에 수직한 단면에서 관찰하면 된다. 상기 용융 재응고 영역을 갖지 않은 홈은, 예를 들어, 후술하는 제조 방법에 의해 얻는 것이 가능하다.

특히, 홈 짧은 쪽 단면에서 홈(3)을 본 경우에, 강판(2)에 있어서의 홈(3)의 하부에 존재하는 결정립(2차 재결정립)의 판 두께 방향 입경이 5㎛ 이상 또한 강판(2)의 판 두께 이하인 것이 바람직하다. 이 특징은, 강판(2)에 있어서의 홈(3)의 하부에, 결정립의 판 두께 방향 입경이 1㎛ 정도인 미세 입자층(용융 재응고 영역)이 존재하지 않음을 의미한다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)의 제조 방법을 설명한다. 도 8은, 방향성 전자 강판(1)의 제조 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 최초의 주조 공정 S01에서는, 질량 분율로, Si: 0.8％∼7％, C: 0％ 초과∼0.085％, 산 가용성 Al: 0％∼0.065％, N: 0％∼0.012％, Mn: 0％∼1％, Cr: 0％∼0.3％, Cu: 0％∼0.4％, P: 0％∼0.5％, Sn: 0％∼0.3％, Sb: 0％∼0.3％, Ni: 0％∼1％, S: 0％∼0.015％, Se: 0％∼0.015％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 갖는 용강이 연속 주조기에 공급되어서, 슬래브가 연속적으로 제조되어 나온다. 계속해서, 열간 압연 공정 S02에서는, 주조 공정 S01로부터 얻어진 슬래브에 대하여 소정의 온도 조건(예를 들어 1150∼1400℃)에서 가열된 후, 그 슬래브에 대하여 열간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어, 1.8∼3.5mm의 두께를 갖는 열연 강판이 얻어진다.

계속해서, 어닐링 공정 S03에서는, 열간 압연 공정 S02로부터 얻어진 열연 강판에 대하여 소정의 온도 조건(예를 들어 750∼1200℃에서 30초∼10분간 가열한다는 조건) 하에서 어닐링 처리가 실시된다.

계속해서, 냉간 압연 공정 S04에서는, 어닐링 공정 S03에서 어닐링 처리가 실시된 열연 강판의 표면에 필요에 따라서 산세 처리가 실시된 후, 열연 강판에 대하여 냉간 압연이 실시된다. 이에 의해, 예를 들어, 0.15∼0.35mm의 두께를 갖는 냉연 강판이 얻어진다.

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

계속해서, 어닐링 분리제 도포 공정 S06에서는, 마그네시아(MgO)를 주성분으로서 함유하는 어닐링 분리제가, 냉연 강판의 표면(산화물층의 표면)에 도포된다. 계속해서, 마무리 어닐링 공정 S07에서는, 어닐링 분리제가 도포된 냉연 강판에 대하여 소정의 온도 조건(예를 들어 1100∼1300℃에서 20∼24시간 가열한다는 조건) 하에서 열처리(즉, 마무리 어닐링 처리)가 실시된다. 이러한 마무리 어닐링 처리가 실시되면, 2차 재결정이 냉연 강판에 발생함과 함께, 냉연 강판이 순화된다. 그 결과, 상술한 강판(2)의 화학 조성을 갖고, 결정립의 자화 용이축과 압연 방향 X가 일치하도록 결정 방위가 제어된 냉연 강판(즉 방향성 전자 강판(1)의 홈(3)을 형성하기 전의 상태의 강판(2))이 얻어진다.

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

절연 피막 형성 공정 S08에서는, 강판 표면(2a)에 대하여 예를 들어 콜로이달 실리카 및 인산염을 함유하는 절연 코팅액이, 글라스 피막 상으로부터 도포된다. 그 후, 소정의 온도 조건(예를 들어 840∼920℃) 하에서 열처리가 실시됨으로써, 글라스 피막의 표면에 절연 피막이 형성된다.

계속해서, 홈 가공 공정 S09에서는, 글라스 피막 및 절연 피막이 형성된 강판 표면(2a)에 홈(3)을 형성한다. 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)은 레이저법, 프레스 기계법, 에칭법 등의 방법에 의해 홈을 형성할 수 있다. 이하, 홈 가공 공정 S09에 있어서, 레이저법, 프레스 기계법, 에칭법 등을 사용한 경우의 홈(3)의 형성 방법을 설명한다.

(레이저법에 의한 홈의 형성 방법)

레이저법에 의해 홈을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.

홈 가공 공정 S09에서는, 글라스 피막이 형성된 강판의 표면(편면만)에 대하여 레이저를 조사함으로써, 강판(2)의 표면에, 압연 방향 X에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 홈(3)이 압연 방향 X로 소정 간격으로 형성된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 홈 가공 공정 S09에서는, 레이저광원(도시 생략)으로부터 출사된 레이저광 YL이, 광 파이버(9)를 통해 레이저 조사 장치(10)에 전송된다. 레이저 조사 장치(10)는 폴리곤 미러와 그의 회전 구동 장치(모두 도시 생략)를 내장하고 있다. 레이저 조사 장치(10)는 폴리곤 미러의 회전 구동에 의해, 레이저광 YL을 강판(2)의 표면을 향하여 조사함과 함께, 레이저광 YL을 강판(2)의 판 폭 방향 Y와 대략 평행하게 주사한다.

레이저광 YL의 조사와 동시에, 공기 또는 불활성 가스 등의 어시스트 가스(25)가 레이저광 YL이 조사되는 강판(2)의 부위에 분사된다. 불활성 가스는, 예를 들어, 질소 또는 아르곤 등이다. 어시스트 가스(25)는 레이저 조사에 의해 강판(2)으로부터 용융 또는 증발한 성분을 제거하는 역할을 담당하고 있다. 어시스트 가스(25)의 분사에 의해, 레이저광 YL이 안정적으로 강판(2)에 도달하기 때문에, 홈(3)이 안정적으로 형성된다. 또한, 어시스트 가스(25)의 분사에 의해, 상기 성분이 강판(2)에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 이상의 결과, 레이저광 YL의 주사 라인을 따라서 홈(3)이 형성된다.

강판(2)이 압연 방향 X와 일치하는 통판 방향을 따라서 반송되면서, 강판(2)의 표면에 대하여 레이저광 YL이 조사된다. 여기서, 홈(3)이 압연 방향 X를 따라서 소정의 간격 PL로 형성되도록, 폴리곤 미러의 회전 속도는, 강판(2)의 반송 속도에 대하여 동기 제어된다. 그 결과, 도 9에 도시한 바와 같이, 강판(2)의 표면에, 압연 방향 X와 교차하는 복수의 홈(3)이 압연 방향 X를 따라서 소정 간격 PL로 형성된다.

레이저광원으로서는, 예를 들어 파이버 레이저를 사용할 수 있다. YAG 레이저, 반도체 레이저, 또는 CO₂ 레이저 등의 일반적으로 공업용으로 사용되는 고출력 레이저를 레이저광원으로서 사용해도 된다. 또한, 홈(3)을 안정적으로 형성할 수 있기만 하다면, 펄스 레이저, 또는 연속파 레이저를 레이저광원으로서 사용해도 된다. 레이저광 YL의 조사 조건으로서, 예를 들어, 레이저 출력을 200W∼2000W로, 레이저광 YL의 압연 방향 X에 있어서의 집광 스폿 직경(즉 레이저 출력의 86％를 포함하는 직경, 이하 86％ 직경이라고 간략 기재)을 10㎛∼1000㎛로, 레이저광 YL의 판 폭 방향 Y에 있어서의 집광 스폿 직경(86％ 직경)을 10㎛∼4000㎛로, 레이저 주사 속도를 1m/s∼100m/s에, 레이저 주사 피치(간격 PL)를 4mm∼10mm로 설정하는 것이 바람직하다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 홈 가공 공정 S09에서는, 압연 방향 X에 평행한 통판 방향 TD를 따라서 반송되는 강판(2)을 평면에서 보았을 때, 레이저광 YL의 레이저 주사 방향 SD(판 폭 방향 Y에 평행한 방향)에 대하여 각도 θ2의 기울기를 갖는 방향으로부터, 레이저광 YL을 추종하도록 어시스트 가스(25)가 분사된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 통판 방향 TD를 따라서 반송되는 강판(2)을 판 폭 방향 Y(레이저 주사 방향 SD)로부터 보았을 때, 강판 표면(2a)에 대하여 각도 θ3의 기울기를 갖는 방향으로부터, 레이저광 YL을 추종하도록 어시스트 가스(25)가 분사된다. 각도 θ2는, 90° 이상 180° 이하의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 각도 θ3는, 1° 이상 85° 이하의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 어시스트 가스(25)의 유량을, 매분 10∼1000리터의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

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

방향성 전자 강판의 전체 폭에 걸치는 레이저 빔의 주사는, 도 9에 도시하는 바와 같이 1대의 주사 장치에 의해 행해져도 되고, 도 12에 도시하는 바와 같이 복수대의 주사 장치에 의해 행해져도 된다. 광원이 1대인 경우, 이 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 분할하여 레이저 빔으로 하면 된다. 복수대의 레이저 조사 장치(10)를 사용하는 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, 복수대의 레이저 조사 장치(10)는 압연 방향 X를 따라서 소정 간격으로 배치된다. 또한, 압연 방향 X로부터 보았을 때에, 각 레이저 조사 장치(10)의 레이저 주사 라인이 서로 겹치지 않도록, 각 레이저 조사 장치(10)의 판 폭 방향 Y에 있어서의 위치가 설정되어 있다.

이러한 레이저 조사 방법을 채용함으로써, 복수의 홈(3)을 강판 표면(2a)에 형성할 수 있다. 복수대의 주사 장치를 사용함으로써 판 폭 방향 Y에 조사 영역을 복수로 분할하는 것이 가능하게 되기 때문에, 레이저 빔 1개당에 요하는 주사 및 조사의 시간이 단축된다. 따라서, 특히 고속의 통판 설비에 적합하다. 복수대의 주사 장치가 사용되는 경우, 각 주사 장치에 입사해 오는 레이저 빔의 광원인 레이저 장치는 1대만 설치되어 있어도 되고, 주사 장치마다 1대씩 설치되어 있어도 된다.

미러의 일면에 의해 레이저 빔이 방향성 전자 강판 상에 주사되어서, 방향성 전자 강판 상에 소정의 길이(예를 들어, 300mm)의 홈(3)이 대략 폭 방향으로 형성된다. 압연 방향 X에 인접하는 홈의 간격, 즉 압연 방향(반송 방향)의 조사 피치PL은, 라인 속도 VL 및 조사 속도의 조정에 의해 변경 가능하다. 이와 같이, 레이저 조사 장치를 사용하여, 방향성 전자 강판에 레이저 빔을 조사하여 압연 방향 X에 일정한 주사 간격 PL(조사 피치, 홈 간격)로 홈을 형성한다. 즉, 방향성 전자 강판의 표면에 레이저 빔을 집광하여 주사하면서 조사하여, 방향성 전자 강판의 반송 방향에 대략 수직인 방향(반송 방향과 교차하는 방향, 반송 방향에 수직한 벡터를 포함하는 방향)으로 연장되는 소정의 길이의 홈을 반송 방향으로 소정의 간격으로 형성한다. 홈(3)은 예를 들어, 방향성 전자 강판의 반송 방향에 대략 수직인 방향에 대하여 플러스 45°부터 마이너스 45°의 범위 내에서 형성된다.

스캔 양단부에서는, 미러의 동작과 동기시켜서 레이저의 출력을 시간 변화시킴으로써 홈(3)의 깊이를 변화시켜서, 홈(3)의 단부(31a, 31b)를 경사지게 한다. 즉, 도 13에 도시한 바와 같이, 스캔 방향에 있어서, 홈(3)의 단부가 되는 위치에서 레이저의 출력이 변화되도록 설정한다. 예를 들어, 홈(3)의 홈폭이 100㎛, 홈 깊이가 20㎛, 조사 피치 3mm, 강판 상에서의 스캔 속도가 30m/s인 경우, 홈 단부의 제1 각도 θ를 60° 이하로 하기 위해서는, 하나의 홈 형성 개시 시와 형성 종료 시에 있어서, 레이저의 출력에 변화를 부여하는 시간 ΔT를 0.0004ms 이상으로 한다. 이에 의해, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L의 단부에 있어서 상술한 제1 각도 θ로 경사진 홈(3)이 형성된다.

레이저 빔의 조사는, 예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 광원인 레이저 장치로부터 출사된 레이저 빔을, 주사 장치가, 방향성 전자 강판의 압연 방향 X에 거의 수직인 판 폭 방향 Y로 소정의 간격 PL로 주사함으로써 행해진다. 이때, 공기 또는 불활성 가스 등의 어시스트 가스가 방향성 전자 강판의 레이저 빔이 조사되는 부위에 분사된다. 이들의 결과, 방향성 전자 강판의 표면 레이저 빔이 조사된 부분에 홈(3)이 형성된다. 압연 방향 X는 통판 방향과 일치하고 있다.

레이저 빔의 조사를 행할 때의 방향성 전자 강판의 온도는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 실온 정도의 방향성 전자 강판에 대하여 레이저 빔의 조사를 행할 수 있다. 레이저 빔을 주사하는 방향은 판 폭 방향 Y와 일치할 필요는 없다. 그러나, 작업 효율 등의 관점 및 압연 방향으로 긴 스트립형으로 자구를 세분하는 점에서, 주사 방향과 판 폭 방향 Y가 이루는 각은 0°∼90°의 범위이며, 45° 이내인 것이 바람직하다. 주사 방향과 판 폭 방향 Y가 이루는 각은 20° 이내인 것이 보다 바람직하고, 10° 이내인 것이 더한층 바람직하다.

(프레스 기계법에 의한 홈의 형성 방법)

본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)의 홈(3)을 프레스 기계법에 의해 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 프레스 기계법에 의해 방향성 전자 강판에 홈(3)을 형성하는 경우, 홈(3)의 형상에 대응시킨 치형을 사용하여 공지된 프레스 기계 방법에 의해 홈을 형성한다. 즉, 치형의 길이 방향에 있어서의 단부에 제1 각도 θ와 동일한 각도의 경사부를 형성한 치형을 사용하여 홈(3)이 형성된다.

(전해 에칭법에 의한 홈의 형성 방법)

본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)의 홈을 전해 에칭법에 의해 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

절연 피막 형성 공정 S08 후의 방향성 전자 강판(1)의 표면에, 홈의 형상에 대응하는 부분을 개구시킨 에칭 레지스트층을 인쇄 등에 의해 형성한다. 에칭 레지스트층의 개구는, 홈 단부에 대응하는 개소에서는, 홈 긴 쪽 방향 L의 중앙부에 비하여 양단부의 개구 폭이 좁아지도록 짧은 방향의 개구 폭이 서서히 작아지도록 경사지게 한 에칭 레지스트를 형성한다. 예를 들어, 홈 평균 깊이 D가 20㎛, 홈 짧은 쪽 방향 Q의 홈폭이 50㎛, 또한 제1 각도 θ를 55° 이하로 하기 위해서는, 에칭 레지스트의 개구는, 홈 짧은 쪽 방향 Q의 개구 폭을 100㎛ 이상으로 설정하고, 홈 단부에 대응하여 경사지는 개소의 홈 긴 쪽 방향 L의 길이가 14㎛가 되도록 형성된다. 이 결과, 에칭 레지스트의 개구 폭이 좁게 설정된 홈 단부에는 경사부(5)가 형성된다. 그 후, 에칭액(NaCl 등)을 사용하여, 액온 30℃에서 20초 에칭 처리를 실시한다. 계속해서, 방향성 전자 강판으로부터 에칭 레지스트를 박리함으로써, 강판 표면(2a)에 홈(3)을 형성한다.

홈 가공 공정 S09에서 홈(3)을 형성한 후, 다시, 상기 절연 피막 형성 공정과 동일한 처리를 행한다(재절연 피막 형성 공정 S10). 얻어지는 절연 피막의 두께는, 2∼3㎛이다. 이상에 의해 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판이 얻어진다.

상기와 같이 제조된 방향성 전자 강판(1)의 강판(2)은 화학 성분으로서, 질량 분율로, Si: 0.8％∼7.0％, C: 0％ 초과∼0.085％, 산 가용성 Al: 0％∼0.065％, N: 0％∼0.012％, Mn: 0％∼1％, Cr: 0％∼0.3％, Cu: 0％∼0.4％, P: 0％∼0.5％, Sn: 0％∼0.3％, Sb: 0％∼0.3％, Ni: 0％∼1％, S: 0％∼0.015％, Se: 0％∼0.015％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함한다.

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

따라서, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판에는, 2차 재결정을 위한 고온 어닐링이 완료되고 또한 글라스 피막 및 절연 피막의 코팅이 완료된 방향성 전자 강판(1)이 포함되는데, 마찬가지로, 글라스 피막 및 절연 피막의 코팅이 완료되기 전의 방향성 전자 강판도 포함된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판을 사용하여, 후속 공정으로서, 글라스 피막 및 절연 피막의 형성을 행함으로써 최종 제품을 얻어도 된다. 또한, 상기한 바와 같이, 상기 피막 제거 방법을 행한 경우, 글라스 피막 또는 절연 피막을 제거한 후의 홈(3)의 형상이나 조도는, 글라스 피막 또는 절연 피막을 형성하기 전과 동등함이 확인되어 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 마무리 어닐링 공정 S07 후에 홈 가공 공정(레이저 조사 공정) S09를 실시하는 경우를 예시했지만, 냉간 압연 공정 S04와 탈탄 어닐링 공정 S05 사이에 홈 가공 공정을 실시해도 된다. 즉, 냉간 압연 공정 S04로부터 얻어지는 냉연 강판에 대하여 레이저 조사 및 어시스트 가스 분사를 행함으로써, 냉연 강판의 강판 표면(2a)에 홈(3)을 형성한 후, 그 냉연 강판에 대하여 탈탄 어닐링을 실시해도 된다.

본 실시 형태에서는, 홈(3)의 연장 방향인 홈 긴 쪽 방향 L이, 압연 방향 X 및 판 폭 방향 Y에 대하여 교차하는 방향인 예를 나타냈다. 그러나, 본 실시 형태에 따른 방향성 전자 강판(1)의 홈(3)의 연장 방향은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 홈(3)의 홈 긴 쪽 방향 L이 압연 방향 X에 대략 직교하고 있더라도, 자기 특성 개선과 내청성을 양립시킬 수 있다.

본 실시 형태에서는, 방향성 전자 강판에 형성되는 홈(3)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 판 폭 방향 Y 및 압연 방향 X에 복수의 홈(3)을 형성해도 된다. 또한, 홈(3)의 양단부가 강판(2)의 판 폭 방향 Y의 양단부 근방까지 연장되는 긴 하나의 홈이 되도록 형성해도 되고, 이 홈(3)이 압연 방향으로 등간격으로 복수 형성되어도 된다.

본 실시 형태에서는, 평면에서 보았을 때의 홈(3)의 형상(홈(3)과 강판 표면(2a)의 경계 부분의 형상)이 타원인 예를 나타냈다. 그러나, 방향성 전자 강판의 홈의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 홈은, 홈 긴 쪽 방향 L의 단부에 경사부를 갖고, 상기 식 (1)의 관계를 만족시키기만 한다면, 어떤 형상이어도 된다.

도 3에서는, 홈 짧은 쪽 방향 Q로부터 본 홈(3)의 형상이, 홈 짧은 쪽 방향 Q에서 홈폭 중심을 기준으로 하여 비대칭 형상인 예를 나타냈다. 그러나, 홈의 형상은 이것에 한정되지 않는다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명의 일 형태 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되지 않는다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있다.

질량 분율로, Si: 3.0％, 산 가용성 Al: 0.05％, C: 0.08％, N: 0.01％, Mn: 0.12％, Cr: 0.05％, Cu: 0.04％, P: 0.01％, Sn: 0.02％, Sb: 0.01％, Ni: 0.005％, S: 0.007％, Se: 0.001％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 갖는 슬래브를 준비하였다. 이 슬래브에 대하여 열간 압연 공정 S02를 실시하여, 2.3mm의 두께를 갖는 열간 압연재를 제작하였다.

이어서, 열간 압연재에 대하여 온도 1000℃에서 1분간의 조건으로 열처리를 행했다(어닐링 공정 S03). 열 처리 후에 산세 처리를 실시한 뒤에 냉간 압연을 실시하여(냉간 압연 공정 S04), 0.23mm의 두께를 갖는 냉간 압연재를 제작하였다.

이 냉간 압연재에 대하여 온도 800℃에서 2분간의 조건으로 탈탄 어닐링을 실시했다(탈탄 어닐링 공정 S05).

탈탄 어닐링 후의 냉간 압연재의 양면에, 마그네시아를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포했다(어닐링 분리제 도포 공정 S06). 어닐링 분리제를 도포한 냉간 압연재를 코일상으로 권취한 상태에서 노에 장입하고, 온도 1200℃에서 20시간 최종 마무리 어닐링 공정 S07을 실시하여, 표면에 글라스 피막이 형성된 강판 지철을 제작하였다.

이어서, 글라스 피막 상에 인산 알루미늄을 주성분으로 하는 절연재를 도포하고, 온도 850℃, 1분간으로 베이킹을 행하여, 절연 피막을 형성했다(절연 피막 형성 공정 S08).

계속해서, 레이저법을 사용하여, 레이저 주사 피치(간격 PL)는 3mm로 설정하고, 빔 직경은 압연 방향으로 0.1mm, 스캔 방향으로 0.3mm, 스캔 속도 30m/s로 설정하고, 홈 평균 깊이 D, 홈 긴 쪽 방향 L의 평균 홈폭 W, 및 제1 각도 θ가 이하의 표 1에 나타나는 홈을 강판 표면(2a)에 형성했다(홈 가공 공정 S09). 홈 가공 공정 S09 후, 다시 인산 알루미늄을 주성분으로 하는 절연재를 도포하고, 온도 850℃, 1분간으로 베이킹을 행하여, 절연 피막을 형성하여(재절연 피막 형성 공정 S10), 방향성 전자 강판을 얻었다. 또한, 비교예로서, 상기 실시예의 방향성 전자 강판과 마찬가지로 강판이 형성되고, 홈 평균 깊이 D, 홈 긴 쪽 방향 L의 평균 홈폭 W, 및 제1 각도 θ가 이하의 표 1에 나타나는 홈을 형성한 방향성 전자 강판을 준비하였다.

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

상기 윤곽의 특정 방법에 기초하여, 실시예 및 비교예의 홈 윤곽을 특정하였다. 먼저, 비접촉 레이저 거리계(키엔스사제 VK-9700)를 사용하여, 각 실시예 및 비교예의 홈에 대하여 홈 긴 쪽 방향 L의 10개의 직선 L₁∼L₁₀ 상의 이차원 높이 분포를 측정하였다. 측정 결과에 기초하여, 홈의 홈 긴 쪽 단면의 윤곽을 각각 10 패턴 얻었다. 10 패턴의 홈 긴 쪽 단면의 윤곽으로부터, 각각 홈 평균 깊이 D를 산출하고, 홈 평균 깊이 D가 가장 깊었던 홈 긴 쪽 단면의 윤곽을, 대표 패턴으로서 추출하였다. 대표 패턴의 홈 평균 깊이 D를 표 1의 홈 깊이 D에 나타내었다.

홈 짧은 쪽 방향 Q의 단면에 있어서의 윤곽은, 동일한 비접촉 레이저 거리계를 사용하여, 홈 짧은 쪽 방향 Q의 20개의 직선에 있어서의 홈의 이차원 높이 분포를 측정하였다. 측정 결과에 기초하여, 홈의 홈 짧은 쪽 단면의 윤곽을 20 패턴 얻었다. 얻어진 20 패턴의 홈 짧은 쪽 단면의 윤곽에 있어서, 강판 표면(2a)으로부터 홈의 표면(윤곽 상)까지의 깊이를 측정하고, 홈 짧은 쪽 평균 깊이 Ds를 산출하였다. 홈 짧은 쪽 단면의 윤곽에 있어서, 홈 짧은 쪽 평균 깊이 Ds×0.05의 지점을 2점 추출하고, 2점 간의 거리를 홈폭 W로서 측정하였다. 20 패턴 각각에서 얻어진 홈폭 W의 평균값을 평균 홈폭으로서 산출하였다. 실시예 및 비교예에서 각각 얻어진 평균 홈폭(단위㎛)을 표 1에 나타낸다.

실시예 1, 2는, 상기 실시 형태에 기재된 식 (1), 및 식 (2)의 관계만을 만족시키는 예이다. 실시예 8∼14는, 상기 실시 형태에 기재된 식 (1)의 관계만을 만족시키는 예이다. 실시예 3은, 상기 실시 형태에 기재된 식 (1), 식 (2) 및 식 (4)의 관계를 만족시키는 예이다. 실시예 4, 5는, 상기 실시 형태에 기재된 식 (1), 식 (2), 식 (3) 및 식 (4)의 관계를 만족시키는 예이다. 실시예 6은, 상기 실시 형태에 기재된 식 (1), 식 (2), 및 식 (3)의 관계를 만족시키는 예이다. 또한, 비교예 1∼3은, 상기 식 (1)을 만족시키지 않는 방향성 전자 강판을 준비하였다.

내청성의 평가는, 상기 실시예 및 비교예의 각 방향성 전자 강판으로부터 홈을 하나 포함하는 각 변 30mm의 시험편을 채취하고, 그 시험편을, 온도가 50℃, 습도가 95％ 이상으로 유지된 실내에서 48시간 방치한 후, 각 시험편에 있어서의 녹의 발생 상황을 확인하였다. 녹의 발생 유무는 육안에 의해 확인하였다. 이 밖에, 내청성에 대해서는, 온도 50℃ 및 습도 91％의 분위기 중에 시험편을 1주일 방치하고, 그 전후에 있어서의 시험편의 중량 변화에 기초하여 평가하였다. 녹이 발생하면 시험편의 중량이 증가하기 때문에, 중량 증가량이 적은 것일수록 내청성이 좋다고 판단하였다. 구체적으로는, 중량 증가량이 1.0mg/㎡ 이하인 시험편의 내청성을 "우량"이라고 평가하고, 중량 증가량이 5.0mg/㎡ 이하인 시험편의 내청성을 "양호"라고 평가하고, 중량 증가량이 10.0mg/㎡ 초과인 시험편의 내청성을 "불량"이라고 평가하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼14의 방향성 전자 강판의 내청성을 검증한 결과, 적어도 식 (1)을 만족시키는 홈을 형성함으로써, 방향성 전자 강판의 내청성이 향상됨이 확인되었다. 비교예 1∼3은 내청성의 평가가 불량으로 되었다.

실시예 1∼14에서는, 강판 중의 홈에 접하는 결정립의 입경이 5㎛ 이상이었다.

본 발명의 상기 형태에 의하면, 자구 세분화를 위하여 강판의 표면에 홈이 형성된 방향성 전자 강판의 내청성을 향상시키는 것이 가능하므로, 산업상 이용 가능성을 충분히 갖는다.

1: 방향성 전자 강판
2: 강판
2a: 강판 표면
3: 홈
L: 홈 긴 쪽 방향
X: 압연 방향
Y: 판 폭 방향
Z: 판 두께 방향
D: 홈 평균 깊이
θ: 제1 각도
W: 평균 홈폭
51: 제1점
52: 제2점
3E: 홈단부 직선

Claims (6)

1. 압연 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 또한 홈 깊이 방향이 판 두께 방향으로 되는 홈이 형성된 강판 표면을 갖는 강판을 구비하는 방향성 전자 강판에 있어서,
   상기 홈은, 상기 홈이 연장되는 방향인 홈 긴 쪽 방향의 홈 단부에는, 상기 강판 표면으로부터 상기 홈의 저부를 향하여 경사지는 경사부를 갖고,
   상기 홈 긴 쪽 방향의 중앙부에서의 상기 강판 표면의 높이로부터 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이의 평균값을 단위 ㎛로 홈 평균 깊이 D로 하고,
   상기 경사부에서, 상기 강판 표면의 높이로부터의 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.05×D로 되는 제1점과, 상기 강판 표면의 높이로부터의 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.50×D로 되는 제2점을 연결하는 직선을 홈단부 직선으로 하고,
   상기 강판 표면과 상기 홈단부 직선이 이루는 각도를 단위 °로 제1 각도 θ로 하고,
   상기 홈의 상기 중앙부에서 상기 홈 긴 쪽 방향에 직교하는 홈폭 방향 단면에서 상기 홈을 본 경우에, 상기 홈폭 방향 단면의 상기 홈의 윤곽에서 상기 강판 표면의 높이로부터 상기 판 두께 방향의 상기 홈의 깊이가 0.05×D로 되는 2개의 점을 연결하는 선분의 길이인 홈폭 방향 길이의 평균값을 단위 ㎛로 상기 홈의 평균 홈폭 W로 했을 때,
   상기 홈 평균 깊이 D를 상기 평균 홈폭 W로 제산한 애스펙트비 A와 상기 제1 각도 θ가, 하기 (1)식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
   θ<-21×A+77 …(1)
2. 제1항에 있어서, 상기 애스펙트비 A와 상기 제1 각도 θ가, 하기 (2)식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판
   θ<32×A²-55×A+73 …(2)
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈 평균 깊이 D가 15㎛ 이상 30㎛ 이하인 때, 상기 제1 각도 θ와, 상기 홈 평균 깊이 D와, 상기 평균 홈폭 W가, 하기 (3)식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
   θ≤0.12×W-0.45×D+57.39 …(3)
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평균 홈폭 W가 30㎛ 이상 100㎛ 이하인 때, 상기 제1 각도 θ와, 상기 홈 평균 깊이 D와, 상기 평균 홈폭 W가, 하기 (4)식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
   θ≤-0.37×D+0.12×W+55.39 …(4)
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판에서는 상기 홈에 접하는 결정립의 입경이 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈 평균 깊이 D가, 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.

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