RU2575271C1 - Texture sheet of electric steel and method of its production - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: claimed sheet features the distribution of strains in the areas wherein composed are resultant domains in the sheet cross-section in rolling direction. Note here that the maximum stretching strain in direction of the sheet depth makes 0.45% or less. Note also that maximum stretching strain t (%) and maximum compression strain c (%) in direction of rolling satisfy the following equation (1): t + 0.06≤t + c≤0.35.

EFFECT: possibility to produce the high-efficiency transformer with the armature composed by said sheet that features extremely low losses and noises to be used in whatever ambient conditions.

2 cl, 1 tbl, 8 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к текстурированному листу из электротехнической стали для применения, например, в стальных сердечниках трансформаторов и т.п. и способу его изготовления, в частности, с одновременно сниженными потерями в сердечнике и сниженным уровнем шума.The present invention relates to a textured sheet of electrical steel for use, for example, in steel cores of transformers and the like. and a method for its manufacture, in particular, with simultaneously reduced core losses and a reduced noise level.

Уровень техникиState of the art

В последние годы в контексте эффективного использования энергии возникла потребность, главным образом, у производителей трансформаторов и т.п., в электротехнической листовой стали с высокой магнитной индукцией и низкими потерями в стали.In recent years, in the context of energy efficiency, a need has arisen mainly for manufacturers of transformers and the like for electrical sheet steel with high magnetic induction and low steel losses.

Магнитную индукцию можно повысить с помощью ориентации кристаллов электротехнической листовой стали в соответствии с ориентацией Госса. В JP 4123679 B2 (PTL 1), например, раскрывается способ изготовления текстурированного листа из электротехнической стали с магнитной индукцией B₈ более 1,97 Тл.Magnetic induction can be increased by using the orientation of the crystals of electrical steel sheet in accordance with the orientation of Goss. JP 4123679 B2 (PTL 1), for example, discloses a method for manufacturing a textured sheet of electrical steel with a magnetic induction of B ₈ greater than 1.97 T.

С другой стороны, характеристика потерь в стали может быть улучшена путем повышения чистоты материала, высокой степени ориентации, уменьшения толщины листа, введением в качестве добавок Si и Al, а также измельчения магнитных доменов (см., например, "Последние достижения в области магнитно-мягких сталей, 155-156-ой Технический семинар памяти Нишиямы, Металлургический институт Японии, 10 февраля 1995 г. (NPL 1). Однако в целом при повышении магнитной индукции B₈ характеристики потерь в стали ухудшаются.On the other hand, the loss characteristic in steel can be improved by increasing the purity of the material, a high degree of orientation, reducing the sheet thickness, introducing Si and Al as additives, and also grinding magnetic domains (see, for example, “Recent advances in the field of magnetic mild steels, 155-156th Technical seminar in memory of Nishiyama, Japan Metallurgical Institute, February 10, 1995 (NPL 1) However, in general, with an increase in magnetic induction B ₈ , the loss characteristics in steel deteriorate.

Известно, например, что при ориентации кристаллов в направлении Госса с целью повышения магнитной индукции B₈, магнитостатическая энергия понижается, и, следовательно, ширина магнитного домена увеличивается, в результате чего возрастают потери на вихревые токи.It is known, for example, that when the crystals are oriented in the Goss direction in order to increase the magnetic induction B ₈ , the magnetostatic energy decreases, and therefore, the width of the magnetic domain increases, resulting in an increase in eddy current losses.

Принимая это во внимание, в качестве способа уменьшения потерь на вихревые токи некоторые методы использовали измельчение магнитных доменов путем повышения натяжения пленки (см., например, JPH 02-8027 B2 (PTL 2)) и посредством термической деформации.Taking this into account, as a way to reduce eddy current losses, some methods used grinding magnetic domains by increasing the film tension (see, for example, JPH 02-8027 B2 (PTL 2) and by thermal deformation.

Однако при способе повышения натяжения пленки, раскрываемом в PTL 2, напряжение, прикладываемое около эластичной области, является невысоким, что ограничивает эффект снижения потерь в стали.However, with the method of increasing the film tension disclosed in PTL 2, the voltage applied near the elastic region is low, which limits the effect of reducing losses in the steel.

С другой стороны, измельчение магнитных доменов посредством создания термической деформации с помощью облучения плазменным факелом, лазерного облучения и т.п.On the other hand, the grinding of magnetic domains by creating thermal deformation by irradiation with a plasma torch, laser irradiation, etc.

Например, в JPH 07-65106 B2 (PTL 3) раскрывается способ производства электротехнической листовой стали с низкими потерями в стали W_17/50 ниже 0,8 Вт/кг, которые обеспечиваются за счет облучения пучком электронов. Из PTL 3 видно, что облучение электронным пучком является исключительно полезным для снижения потерь в стали.For example, JPH 07-65106 B2 (PTL 3) discloses a method for producing electrical sheet steel with low losses in steel W _17/50 below 0.8 W / kg, which is provided by irradiation with an electron beam. It can be seen from PTL 3 that electron beam irradiation is extremely useful for reducing steel losses.

Кроме того, в JPH 03-13293 B2 (PTL 4) раскрывается способ снижения потерь в стали с помощью лазерного облучения стального листа.In addition, JPH 03-13293 B2 (PTL 4) discloses a method for reducing steel loss by laser irradiation of a steel sheet.

Между тем известно, что облучение плазменным факелом, электронным пучком и т.п. увеличивает потери на гистерезис, но вызывает измельчение магнитных доменов, что уменьшает потери на вихревые токи.Meanwhile, it is known that irradiation with a plasma torch, electron beam, etc. increases hysteresis losses, but causes the magnetic domains to become smaller, which reduces eddy current losses.

Например, в JP 4344264 B2 (PTL 5) указывается, что любая упрочненная область, создаваемая в стальном листе с помощью лазерного облучения и т.п., препятствует перемещению границ доменов, что приводит к возрастанию потерь на гистерезис. Таким образом, для минимизации потерь в стали необходимо обеспечить уменьшение из-за потерь вихревых токов при одновременном подавлении возрастания потерь на гистерезис.For example, in JP 4344264 B2 (PTL 5) it is indicated that any hardened area created in a steel sheet by laser irradiation or the like prevents the movement of domain boundaries, which leads to an increase in hysteresis losses. Thus, to minimize losses in steel, it is necessary to ensure a decrease due to eddy current loss while suppressing an increase in hysteresis losses.

Для решения вышеупомянутой проблемы некоторые методы предложены для оптимизации потерь на гистерезис и потерь на вихревые токи в различных аспектах, обеспечивая, таким образом, снижение потерь в стали.To solve the aforementioned problem, some methods have been proposed for optimizing hysteresis losses and eddy current losses in various aspects, thus providing a reduction in steel losses.

Например, в PTL 5 раскрывается способ дальнейшего снижения потерь в стали путем регулировки выходной мощности лазера и диаметра пятна излучения лазера таким образом, чтобы обеспечить уменьшение области, отверждаемой лазерным облучением, в направлении, перпендикулярном направлению сканирования лазера, до 0,6 мм или менее, а также путем подавления возрастания потерь на гистерезис вследствие облучения.For example, PTL 5 discloses a method for further reducing steel losses by adjusting the laser output power and the diameter of the laser radiation spot so as to reduce the area cured by laser radiation in a direction perpendicular to the laser scanning direction to 0.6 mm or less, and also by suppressing an increase in hysteresis losses due to irradiation.

Кроме того, в JP 2008-106288 A (PTL 6) раскрывается способ уменьшения потерь в стали посредством оптимизации общей величины остаточного напряжения сжатия в направлении прокатки стального листа в поперечном сечении, перпендикулярном ширине листа, с целью усиления эффекта снижения потерь на вихревые токи.In addition, JP 2008-106288 A (PTL 6) discloses a method for reducing steel losses by optimizing the total value of the residual compressive stress in the rolling direction of the steel sheet in a cross section perpendicular to the sheet width in order to enhance the effect of reducing eddy current losses.

Помимо всего прочего наблюдается возрастание предъявляемых к последним моделям трансформаторов требований по уменьшению уровня шума, а также по высокой магнитной индукции и низким потерям в сердечнике для того, чтобы они могли обеспечивать нормальные условия жизни. Считается, что шум трансформатора вызывается, в первую очередь, растяжением кристаллической решетки металлического сердечника, и многие исследования показали, что уменьшение магнитной деформации одного листа является эффективным способом подавления шума трансформатора (см., например, JP 3500103 B2 (PTL 7)).In addition, there is an increase in the requirements for the latest transformer models to reduce noise levels, as well as high magnetic induction and low core losses so that they can provide normal living conditions. It is believed that transformer noise is caused primarily by stretching the crystal core of the metal core, and many studies have shown that reducing the magnetic deformation of a single sheet is an effective way to suppress transformer noise (see, for example, JP 3500103 B2 (PTL 7)).

Список цитированных документовList of cited documents

Патентная литератураPatent Literature

PTL 1: JP 4123679 B2PTL 1: JP 4123679 B2

PTL 2: JPH 02-8027 B2PTL 2: JPH 02-8027 B2

PTL 3: JPH 07-65106 B2PTL 3: JPH 07-65106 B2

PTL 4: JPH 03-13293 B2PTL 4: JPH 03-13293 B2

PTL 5: JP 4344264 B2PTL 5: JP 4344264 B2

PTL 6: JP 2008-106288 APTL 6: JP 2008-106288 A

PTL 7: JP 3500103 B2PTL 7: JP 3500103 B2

Непатентная литератураNon-Patent Literature

NPL 1: "Последние достижения в области магнитно-мягких сталей, 155-156-ой Технический семинар памяти Нишиямы, Металлургический институт Японии, 10 февраля 1995 г.NPL 1: "Recent Advances in the Field of Mild Steel, 155-156th Technical Seminar in Memory of Nishiyama, Japan Metallurgical Institute, February 10, 1995

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая проблемаTechnical problem

При общепринятом способе снижения потерь в стали, предлагаемом PTL 5 и PTL 6, возможно уменьшение либо потерь на гистерезис, либо потерь на вихревые токи, соответственно, но уменьшение шума в то же время является сложной задачей.With the generally accepted method of reducing steel losses proposed by PTL 5 and PTL 6, it is possible to reduce either hysteresis losses or eddy current losses, respectively, but noise reduction is also a difficult task.

Например, распределение остаточных напряжений, представленное в PTL 6, включает в себя высокие напряжения растяжения в направлении прокатки вблизи подвергаемой лазерному облучению части стального листа и сравнительно высокие остаточные напряжения сжатия в направлении прокатки, возникающие ниже в направлении толщины листа. Таким образом, при одновременном присутствии в направлении прокатки напряжений растяжения и напряжений сжатия стальной лист стремится деформироваться, чтобы освободиться от напряжений. Следовательно, у трансформаторов, изготовленных из набора таких текстурированных листов электротехнической стали, деформация сердечников происходит таким образом, чтобы обеспечивалась релаксация внутренних напряжений при возбуждении в дополнение к деформации вследствие растягивающего перемещения кристаллической решетки, приводя к повышению шума.For example, the distribution of residual stresses presented in PTL 6 includes high tensile stresses in the rolling direction near the laser irradiated portion of the steel sheet and relatively high residual compressive stresses in the rolling direction occurring lower in the direction of the sheet thickness. Thus, with the simultaneous presence in the rolling direction of tensile stresses and compression stresses, the steel sheet tends to deform in order to free itself from stresses. Therefore, for transformers made from a set of such textured sheets of electrical steel, the deformation of the cores occurs in such a way as to ensure relaxation of internal stresses upon excitation in addition to deformation due to the tensile movement of the crystal lattice, leading to an increase in noise.

Решение проблемыSolution

Для решения вышеописанной проблемы изобретателями были проведены интенсивные исследования, в результате чего появилась идея, заключающаяся в том, что низкие потери в стали и низкий уровень шума могут быть достигнуты одновременно путем оптимизации распределения напряжений растяжения и сжатия, возникающих в стальном листе при воздействии высокоэнергетического пучка для измельчения магнитных доменов.In order to solve the above problem, the inventors conducted intensive research, as a result of which the idea appeared that low steel losses and low noise levels can be achieved simultaneously by optimizing the distribution of tensile and compression stresses arising in the steel sheet when exposed to a high-energy beam for chopping magnetic domains.

Более высокое напряжение сжатия в направлении прокатки является более предпочтительным, поскольку оно стабилизирует замыкающие домены и усиливает эффект измельчения магнитных доменов. И наоборот, более низкое напряжение растяжения в направлении прокатки является более предпочтительным, поскольку оно не только дестабилизирует замыкающие домены, но и делает, если напряжение растяжения чрезмерно велико относительно напряжения сжатия, стальной лист более подверженным деформации, например изгибу, в результате чего уровень шума трансформатора значительно возрастает.A higher compression stress in the rolling direction is more preferable because it stabilizes the closing domains and enhances the effect of grinding the magnetic domains. Conversely, a lower tensile stress in the rolling direction is more preferable because it not only destabilizes the closing domains, but also makes, if the tensile stress is excessively high relative to the compressive stress, the steel sheet is more prone to deformation, for example bending, resulting in a noise level of the transformer increases significantly.

Традиционно известно, что напряжение сжатия (или деформация сжатия) в направлении прокатки существует одновременно с высоким напряжением растяжения (или деформацией растяжения) в направлении прокатки или в направлении, перпендикулярном направлению прокатки. Например, обращаясь к распределению напряжений в направлении прокатки, представленному на фиг. 2, PTL 6 видно, что имеется очень высокое напряжение растяжения, 40 кгс/мм², что почти в два раза больше напряжения сжатия, которое составляет 22 кгс/мм². Такое высокое напряжение растяжения, скорее всего, вызвано повышением температуры в поверхностном слое стального листа при облучении лазерным пучком и т.п. и возникновением термического расширения в направлении прокатки, которое сохранилось даже после охлаждения стального листа. Как показано на фиг. 8, эксперименты и анализы, проведенные изобретателями, подтвердили, что напряжение растяжения присутствует на поверхности любого стального листа, подвергнутого облучению лазером, пучком электронов и т.п. Такая оптимизация распределения напряжений растяжения и распределения деформации растяжения является новой технологией, не предлагавшейся PTL 6, направленным лишь на снижение потерь в стали и, следовательно, является важным для снижения уровня шума.It is traditionally known that a compression stress (or compression strain) in the rolling direction exists simultaneously with a high tensile stress (or tensile strain) in the rolling direction or in a direction perpendicular to the rolling direction. For example, referring to the stress distribution in the rolling direction shown in FIG. 2, PTL 6 shows that there is a very high tensile stress, 40 kgf / mm ² , which is almost two times the compression stress, which is 22 kgf / mm ² . Such a high tensile stress is most likely caused by an increase in temperature in the surface layer of the steel sheet when irradiated with a laser beam, etc. and the occurrence of thermal expansion in the rolling direction, which is preserved even after cooling of the steel sheet. As shown in FIG. 8, experiments and analyzes carried out by the inventors confirmed that tensile stress is present on the surface of any steel sheet subjected to laser irradiation, an electron beam, and the like. Such optimization of the distribution of tensile stresses and the distribution of tensile strain is a new technology not offered by PTL 6, aimed only at reducing losses in steel and, therefore, is important to reduce noise.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что условия облучения лазером, электронным пучком и т.п. можно регулировать с учетом вышеупомянутого направления расширения, таким образом, чтобы ограничить расширение в направлении прокатки, в то же время способствуя расширению в направлении по толщине листа, и, кроме того, сделать деформацию растяжения небольшой относительно деформации сжатия в направлении прокатки, с тем чтобы получить распределение деформации, способствующее снижению потерь в стали и снижению уровня шума.The authors of the present invention found that the conditions of irradiation with a laser, electron beam, etc. can be adjusted taking into account the aforementioned expansion direction, so as to limit expansion in the rolling direction, while promoting expansion in the thickness direction of the sheet, and also make the tensile strain small relative to the compression strain in the rolling direction so as to obtain distribution of deformation, which helps to reduce losses in steel and reduce noise.

Изобретатели также обнаружили, что деформацию растяжения в направлении толщины стального листа можно увеличить путем регулирования как одного из параметров, влияющих на вышеупомянутое направление расширения, диаметра пучка, таким образом, чтобы он находился в определенном диапазоне в зависимости от скорости сканирования высокоэнергетическим пучком, таким как тепловой пучок, световой пучок, пучок частиц и т.п.The inventors have also found that tensile strain in the direction of the thickness of the steel sheet can be increased by adjusting, as one of the parameters affecting the aforementioned direction of expansion, the diameter of the beam so that it is in a certain range depending on the scanning speed of a high-energy beam, such as thermal beam, light beam, particle beam, etc.

Настоящее изобретение сделано на основе вышеупомянутых открытий.The present invention is made based on the above findings.

В частности, основные признаки настоящего изобретения указаны ниже.In particular, the main features of the present invention are listed below.

[1] Текстурированный лист из электротехнической стали, содержащий замыкающие домены, линейно сформированные в направлении, пересекающем направление прокатки текстурированного листа электротехнической стали, причем замыкающие домены расположены с периодическими интервалами в направлении прокатки, при этом стальной лист имеет распределение деформации в областях, где сформированы замыкающие домены, при взгляде в поперечном сечении в направлении прокатки, причем максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа составляет 0,45% или менее, а максимальная деформация растяжения t (%) и максимальная деформация сжатия c (%) в направлении прокатки удовлетворяют следующему уравнению (1):[1] A textured sheet of electrical steel containing locking domains linearly formed in a direction intersecting the rolling direction of the textured sheet of electrical steel, wherein the locking domains are arranged at periodic intervals in the rolling direction, wherein the steel sheet has a strain distribution in the regions where the locking sheets are formed domains, when viewed in cross section in the rolling direction, and the maximum tensile strain in the direction of the thickness of the sheet is t 0.45% or less, and the maximum tensile strain t (%) and the maximum compression strain c (%) in the rolling direction satisfy the following equation (1):

[2] Способ изготовления текстурированного листа из электротехнической стали согласно аспекту [1] включает облучение стального листа высокоэнергетическим пучком в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа, причем облучение стального листа высокоэнергетическим пучком выполняют в направлении, образующем угол 30° или менее, с направлением, перпендикулярным направлению прокатки, с периодическими интервалами 10 мм или менее в направлении прокатки и при условии, что скорость сканирования ν (м/с) поверхности стального листа и диаметр d (мкм) пучка удовлетворяют следующему уравнению (2):[2] A method of manufacturing a textured sheet of electrical steel according to aspect [1] comprises irradiating a steel sheet with a high energy beam in a direction that intersects the rolling direction of the steel sheet, wherein irradiating the steel sheet with a high energy beam is performed in a direction forming an angle of 30 ° or less with a direction perpendicular to the rolling direction, with periodic intervals of 10 mm or less in the rolling direction and provided that the scanning speed is ν (m / s) of the surface of the steel sheet and the diameter d (mm) of the beam satisfy the following equation (2):

Полезный эффект изобретенияThe beneficial effect of the invention

Текстурированный лист из электротехнической стали согласно настоящему изобретению обладает крайне низкими потерями в стали и крайне низким уровнем шума и, следовательно, может использоваться для производства энергетически высокоэффективного трансформатора, который может применяться в различных окружающих условиях, для изготовления сердечника трансформатора и т.п. Таким образом, настоящее изобретение является чрезвычайно полезным для промышленности.The textured sheet of electrical steel according to the present invention has extremely low steel losses and extremely low noise levels and, therefore, can be used to produce an energy-efficient transformer that can be used in various environmental conditions, to produce a transformer core, and the like. Thus, the present invention is extremely useful for industry.

Кроме того, стальной лист согласно настоящему изобретению может обеспечивать потери в сердечнике трансформатора, величина W_17/50 которых составляет 0,90 Вт/кг и менее, и уровень шума ниже 45 дБА (при уровне шумового фона 30 дБА).In addition, the steel sheet according to the present invention can provide losses in the core of the transformer, the value of W _{17/50 of} which is 0.90 W / kg or less, and a noise level below 45 dBA (at a background noise level of 30 dBA).

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Ниже приводится описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:The following is a description of the present invention with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 - график зависимости потерь W_17/50 в железе трансформатора от максимальной деформации растяжения в направлении толщины листа, при этом показаны параметры максимальной деформации сжатия c в направлении прокатки;FIG. 1 is a graph of the dependence of losses W _17/50 in the transformer iron on the maximum tensile strain in the direction of the sheet thickness, while the parameters of the maximum compression strain c in the rolling direction are shown;

фиг. 2 - график зависимости между уровнем шума трансформатора и суммой (t+с) максимальной деформации растяжения t в направлении прокатки и максимальной деформацией сжатия c;FIG. 2 is a graph of the relationship between the noise level of a transformer and the sum (t + s) of maximum tensile strain t in the rolling direction and maximum compression strain c;

фиг. 3 - схема, иллюстрирующая, каким образом напряженное состояние стального листа, создаваемое деформацией растяжения и деформацией сжатия в направлении прокатки, влияет на изгиб стального листа;FIG. 3 is a diagram illustrating how the stress state of a steel sheet created by tensile strain and compression strain in the rolling direction affects the bending of the steel sheet;

фиг. 4 - график, иллюстрирующий режим облучения электронным пучком;FIG. 4 is a graph illustrating an electron beam irradiation mode;

фиг. 5 - чертеж, схематически иллюстрирующий разницу между условиями, при которых создаются деформации в стальном листе, для различных диаметров пучка;FIG. 5 is a drawing schematically illustrating the difference between the conditions under which deformations are created in a steel sheet for different beam diameters;

фиг. 6 - график, демонстрирующий влияние скорости ν сканирования и диаметра d пучка на сумму (t+с);FIG. 6 is a graph showing the effect of scanning speed ν and beam diameter d on the sum (t + s);

фиг. 7 - изображение, показывающее форму сердечника модельного трансформатора; иFIG. 7 is a view showing a core shape of a model transformer; and

фиг. 8 - схема, демонстрирующая распределение деформации растяжения на поверхности стального листа, которая облучалась лазерным пучком, пучком электронов и т.п.FIG. 8 is a diagram showing the distribution of tensile strain on a surface of a steel sheet that has been irradiated with a laser beam, an electron beam, and the like.

Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments

Ниже будет приведено подробное описание настоящего изобретения.Below will be a detailed description of the present invention.

Текстурированный лист из электротехнической сталиTextured electrical steel sheet

Настоящее изобретение применимо к текстурированному листу из электротехнической стали, без покрытия или с покрытием, например с изолирующим покрытием, на стальной основе. Однако при измерении потерь в железе сердечника трансформатора и создаваемого шума сложенные в пакет стальные листы должны быть изолированы друг от друга.The present invention is applicable to a textured sheet of electrical steel, uncoated or coated, for example with an insulating coating, on a steel base. However, when measuring the loss in the iron of the transformer core and the noise generated, the stacked steel sheets must be isolated from each other.

Далее, текстурированный лист из электротехнической стали изготовлен, например, таким способом, при котором происходит линейное формирование замыкающих доменов в направлении, перпендикулярном направлению прокатки, с постоянными интервалами в направлении прокатки.Further, a textured sheet of electrical steel is made, for example, in such a way that the linear formation of trailing domains occurs in a direction perpendicular to the rolling direction, at constant intervals in the rolling direction.

Кроме того, текстурированный лист из электротехнической стали имеет распределение деформаций в областях, где сформированы замыкающие домены, при рассмотрении в поперечном сечении в направлении прокатки, при этом максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа составляет 0,45% или менее, причем максимальная деформация растяжения t (%) и максимальная деформация сжатия c (%) в направлении прокатки удовлетворяют следующему уравнению (1):In addition, the textured electrical steel sheet has a strain distribution in the regions where the trailing domains are formed when viewed in cross section in the rolling direction, with a maximum tensile strain in the direction of the sheet thickness being 0.45% or less, and a maximum tensile strain t (%) and maximum compression strain c (%) in the rolling direction satisfy the following equation (1):

Следует отметить, что распределение деформаций в поперечном сечении в направлении прокатки может быть измерено, например, с помощью рентгенографического анализа, метода дифракции отраженных электронов Уилкинсона и т.п.It should be noted that the distribution of deformations in the cross section in the rolling direction can be measured, for example, using x-ray analysis, the method of diffraction of reflected electrons by Wilkinson, etc.

Кроме того, авторами настоящего изобретения были изготовлены стальные листы с различными распределениями деформаций при разных условиях облучения с целью исследования взаимосвязи между деформацией, потерями в стали и уровнем шума стальных листов. В результате, авторами настоящего изобретения были обнаружены факты, изложенные ниже.In addition, the inventors of the present invention fabricated steel sheets with different strain distributions under different irradiation conditions in order to study the relationship between deformation, steel losses and noise level of steel sheets. As a result, the authors of the present invention have discovered the facts set forth below.

(I) Как показано на фиг. 1, потери W_17/50 в сердечнике трансформатора составляют 0,90 Вт/кг или менее, если максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа составляет 0,45% или менее, и максимальная деформация сжатия c в направлении прокатки составляет 0,06% или более. При максимальной деформации сжатия с в направлении прокатки менее 0,06% эффект измельчения магнитных доменов является очень маленьким и менее эффективным с точки зрения уменьшения потерь в железе (потерь на вихревые токи). С другой стороны, максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа, превышающая 0,45%, вызывает чрезмерное напряжение, что приводит к повышенным потерям на гистерезис вследствие создания дислокации и подобных эффектов и, следовательно, к недостаточному уменьшению потерь в железе.(I) As shown in FIG. 1, the loss of W _17/50 in the core of the transformer is 0.90 W / kg or less if the maximum tensile strain in the sheet thickness direction is 0.45% or less, and the maximum compression strain c in the rolling direction is 0.06% or more. At a maximum compression strain c in the rolling direction of less than 0.06%, the effect of grinding of the magnetic domains is very small and less effective from the point of view of reducing losses in iron (losses due to eddy currents). On the other hand, the maximum tensile strain in the direction of the sheet thickness exceeding 0.45% causes excessive stress, which leads to increased hysteresis losses due to the creation of dislocations and similar effects and, consequently, to insufficient reduction of iron losses.

Как видно из вышеизложенного, характеристики потерь в железе можно оптимизировать с точки зрения уменьшения потерь на вихревые токи путем повышения максимальной деформации сжатия с в направлении прокатки, и с точки зрения подавления увеличения потерь на гистерезис путем уменьшения максимальной деформации растяжения в направлении толщины листа.As can be seen from the foregoing, the characteristics of losses in iron can be optimized from the point of view of reducing eddy current losses by increasing the maximum compression strain c in the rolling direction, and from the point of view of suppressing an increase in hysteresis losses by reducing the maximum tensile strain in the direction of sheet thickness.

(II) Как показано на фиг. 2, шум трансформатора составляет менее 45 дБ, если сумма максимальной деформации растяжения t в направлении прокатки и максимальной деформации сжатия с удовлетворяет условию: t+с≤0,35%. С другой стороны, при t+c>0,35% в направлении прокатки имеется высокая деформация растяжения, высокая деформация сжатия или и то и другое. В этом случае, как показано на фиг. 3, считается, что стальной лист более подвержен деформации для релаксации напряжений, и, следовательно, после сборки сердечника трансформатора, помимо деформации вследствие растягивающего перемещения кристаллической решетки, в сердечнике происходят деформации, стремящиеся ослабить внутренние напряжения при возбуждении, что приводит к повышению уровня шума.(II) As shown in FIG. 2, the noise of the transformer is less than 45 dB if the sum of the maximum tensile strain t in the rolling direction and the maximum compression strain c satisfies the condition: t + s≤0.35%. On the other hand, at t + c> 0.35% in the rolling direction, there is a high tensile strain, a high compression strain, or both. In this case, as shown in FIG. 3, it is believed that the steel sheet is more prone to deformation for stress relaxation, and, therefore, after the transformer core is assembled, in addition to deformation due to the tensile movement of the crystal lattice, deformations occur in the core, which tend to weaken internal stresses upon excitation, which leads to an increase in the noise level.

Как упоминалось выше, поскольку для того, чтобы потери в железе были низкими, максимальная деформация сжатия с в направлении прокатки должна отвечать следующему условию:As mentioned above, since in order for the losses in iron to be low, the maximum compressive strain c in the rolling direction must meet the following condition:

0,06≤c, то есть t+0,06≤t+c,0.06≤c, i.e. t + 0.06≤t + c,

то для того, чтобы потери в железе и уровень шума были низкими одновременно, необходимо, чтобы выполнялось приведенное ниже уравнение (1):then, in order for the iron loss and noise level to be low at the same time, it is necessary that equation (1) below is satisfied:

Несмотря на то что условия облучения при облучении стального листа высокоэнергетическим пучком, таким как тепловой пучок, световой пучок, пучок частиц и т.п., будут описаны на примере электронного пучка, основные принципы также являются применимыми и к другим видам облучения, таким как лазерное облучение и облучение плазменным факелом.Although the irradiation conditions for irradiating a steel sheet with a high-energy beam, such as a heat beam, a light beam, a particle beam, etc., will be described using an electron beam as an example, the basic principles also apply to other types of radiation, such as laser irradiation and irradiation with a plasma torch.

Условия облучения электронным пучкомElectron beam exposure conditions

Текстурированный лист из электротехнической стали согласно настоящему изобретению может быть изготовлен с помощью облучения электронным пучком таким образом, чтобы он проходил в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа и образующем угол, предпочтительно, 30° или менее с направлением, перпендикулярным направлению прокатки. Вышеупомянутое сканирование электронным пучком от одного края листа к другому повторяется с постоянным интервалом от 2 мм до 10 мм в направлении прокатки между повторами облучения. Если этот интервал слишком короткий, чрезмерно снижается производительность, и поэтому интервал предпочтительно составляет 2 мм или более. И наоборот, если интервал слишком длинный, эффект измельчения магнитных доменов достигается в недостаточной степени, и, следовательно, интервал предпочтительно составляет 10 мм или менее.A textured sheet of electrical steel according to the present invention can be made by electron beam irradiation so that it extends in a direction that intersects the rolling direction of the steel sheet and forms an angle of preferably 30 ° or less with a direction perpendicular to the rolling direction. The above scanning by an electron beam from one edge of the sheet to the other is repeated with a constant interval from 2 mm to 10 mm in the rolling direction between repetitions of irradiation. If this interval is too short, productivity is excessively reduced, and therefore, the interval is preferably 2 mm or more. Conversely, if the interval is too long, the effect of grinding the magnetic domains is not sufficiently achieved, and therefore, the interval is preferably 10 mm or less.

Кроме того, если ширина облучаемого материала слишком велика, можно использовать несколько источников облучения.In addition, if the width of the irradiated material is too large, several radiation sources can be used.

Например, при облучении электронным пучком облучение повторяли по линии сканирования, так чтобы длинное время облучения (s₁) и короткое время облучения (s₂) менялись, как это показано на фиг. 4. Интервалы (далее везде "шаг точек") между повторами облучения устанавливали равными 0,6 мм или менее. Поскольку s₂, как правило, является достаточно маленьким и им можно пренебречь по сравнению с s₁, величину, обратную величине s₁, можно принять равной частоте облучения. При шаге точек шире 0,6 мм происходит уменьшение площади, облучаемой с достаточной энергией. Поэтому магнитные домены измельчаются недостаточно.For example, in electron beam irradiation, the irradiation was repeated along the scan line so that the long irradiation time (s ₁ ) and the short irradiation time (s ₂ ) were changed, as shown in FIG. 4. Intervals (hereinafter referred to as the “step of points”) between repetitions of irradiation were set equal to 0.6 mm or less. Since s ₂ , as a rule, is quite small and can be neglected in comparison with s ₁ , the reciprocal of s ₁ can be taken equal to the irradiation frequency. With a step of points wider than 0.6 mm, the area irradiated with sufficient energy decreases. Therefore, magnetic domains are not sufficiently ground.

Кроме того, сканирование пучка по облучаемой части стального листа выполняется, предпочтительно, со скоростью сканирования 100 м/с или ниже. Более высокая скорость сканирования требует более высокой энергии на единицу времени для облучения энергией, необходимой для измельчения магнитных доменов. В частности, когда скорость сканирования превышает 100 м/с, энергия облучения в единицу времени становится слишком высокой, что, в принципе, может повредить стабильности, понизить ресурс устройства и т.д. С другой стороны, при слишком низкой скорости сканирования значительно падает производительность, и, таким образом, желательная скорость сканирования составляет не ниже 10 м/с.In addition, scanning the beam along the irradiated part of the steel sheet is preferably performed with a scanning speed of 100 m / s or lower. A higher scanning speed requires higher energy per unit time for irradiation with the energy required for grinding magnetic domains. In particular, when the scanning speed exceeds 100 m / s, the irradiation energy per unit time becomes too high, which, in principle, can damage stability, reduce the life of the device, etc. On the other hand, if the scanning speed is too low, the performance drops significantly, and thus the desired scanning speed is at least 10 m / s.

Далее, что касается профиля пучка, диаметр d (мкм) электронного пучка должен удовлетворять приведенному ниже уравнению (2):Further, with regard to the beam profile, the diameter d (μm) of the electron beam must satisfy equation (2) below:

где ν (м/s) означает скорость сканирования, с которой электронный пучок перемещается по поверхности стального листа.where ν (m / s) means the scanning speed with which the electron beam moves along the surface of the steel sheet.

Если диаметр пучка меньше 200 мкм, пучок имеет чрезмерно высокую плотность энергии, и напряжение повышается, что приводит к возрастанию потерь на гистерезис и уровня шума. С другой стороны, если диаметр пучка слишком велик, возникает проблема в случае точечного облучения, как схематически показано на фиг. 5, когда перекрывающиеся участки пятен пучка, облучаемые пучком в течение длительного периода времени, становятся больше по размеру, или в случае непрерывного облучения, так что облучение пучком (диаметр пучка в направлении прокатки/скорость сканирования пучка) в точке на линии сканирования становится слишком большим. Таким образом, диаметр пучка выбирают равным (-0,04×v²+6,4×v+190) мкм или менее.If the beam diameter is less than 200 μm, the beam has an excessively high energy density, and the voltage rises, which leads to an increase in hysteresis losses and noise level. On the other hand, if the beam diameter is too large, a problem arises in the case of spot irradiation, as shown schematically in FIG. 5, when the overlapping sections of the beam spots that are irradiated by the beam for a long period of time become larger in size, or in the case of continuous irradiation, so that the beam irradiation (beam diameter in the rolling direction / beam scanning speed) at the point on the scan line becomes too large . Thus, the beam diameter is chosen equal to (-0.04 × v ² + 6.4 × v + 190) μm or less.

Несмотря на то что детали данного механизма до конца не ясны, известно, что длительное облучение создает более высокое остаточное растягивающее напряжение в направлении прокатки после облучения пучком и ухудшает характеристики уровня шума, вероятно, в результате того, что расширение стального листа распространяется на всю область направления в плоскости вследствие термической диффузии. Поэтому для большего диаметра пучка предпочтительна более высокая скорость сканирования.Although the details of this mechanism are not completely understood, it is known that long-term irradiation creates a higher residual tensile stress in the rolling direction after irradiation with the beam and degrades the noise level characteristics, probably due to the fact that the expansion of the steel sheet extends over the entire direction area in the plane due to thermal diffusion. Therefore, for a larger beam diameter, a higher scanning speed is preferred.

Авторами настоящего изобретения были проведены исследования связи между диаметром пучка и результатом (t+c) и было обнаружено, что результат (t+с) после облучения может быть малым, если диаметр пучка равен (-0,04×ν²+6,4×ν+190) мкм или менее, как показано на фиг. 6.The authors of the present invention conducted studies of the relationship between the diameter of the beam and the result (t + c) and it was found that the result (t + c) after irradiation can be small if the beam diameter is (-0.04 × ν ² + 6.4 × ν + 190) μm or less, as shown in FIG. 6.

Таким образом, в настоящем изобретении скорость ν (м/с) сканирования поверхности и диаметр d (мкм) пучка выбираются таким образом, чтобы выполнялось приведенное ниже уравнение (2):Thus, in the present invention, the surface scanning speed ν (m / s) and the beam diameter d (μm) are selected so that the following equation (2) is satisfied:

В этом случае профиль электронного пучка определяли хорошо известным методом щели. Ширину щели выбирали равной 30 мкм, и половину ширины полученного профиля пучка использовали в качестве диаметра пучка.In this case, the electron beam profile was determined by the well-known gap method. The slit width was chosen equal to 30 μm, and half the width of the obtained beam profile was used as the beam diameter.

В дополнение к этому, другие условия, такие как энергия облучения, также регулируются в различных диапазонах и имеют различные надлежащие значения в зависимости от WD (рабочего расстояния), степени разрежения и т.п. и поэтому в соответствующих случаях были скорректированы на основе обычных знаний. В случае применения лазера в качестве диаметра пучка принимали половину ширины профиля пучка, определенную методом ножа.In addition to this, other conditions, such as irradiation energy, are also regulated in different ranges and have different appropriate values depending on WD (working distance), degree of vacuum, etc. and therefore, where appropriate, have been adjusted based on ordinary knowledge. In the case of using a laser, half the width of the beam profile determined by the knife method was taken as the beam diameter.

Оценка потерь в железе и уровня шумаAssessment of iron loss and noise level

Оценка потерь в железе и уровня шума производилась с помощью модельных трансформаторов, каждый из которых моделировал трансформатор с шихтованным трехфазным сердечником триподного типа. Как показано на фиг. 7, все модельные трансформаторы были выполнены из стальных листов размером 500 мм² и 100 мм шириной. Стальные листы, резанные таким образом, чтобы они образовывали скошенные кромки, как показано на фиг. 7, были уложены друг на друга, образуя стопки толщиной приблизительно 15 мм и вес сердечника около 20 кг, т.е. 70 стальных листов с толщиной листа 0,23 мм, 60 листов толщиной 0,27 мм каждый или 80 листов толщиной 0,20 мм каждый. Измерения производились таким образом, чтобы направление прокатки совпадало с продольным направлением каждого образца, срезанного и образующего скошенные кромки. Метод формирования слоистого сердечника был следующим: наборов из двух листов наслаивали в пять этапов с использованием схемы образования уступа при соединении внахлест. В частности, использовались три типа центральных опорных элементов (форма B), один симметричный элемент (B-1) и два разных асимметричных элемента (B-2, B-3) (а также два дополнительных асимметричных элемента, полученных путем перестановки двух асимметричных элементов (B-2, B-3), то есть фактически пять типов центральных опорных элементов), которые накладывались один на другой в последовательности, например, "B-3," "B-2," "B-1," "переставленный B-2," и "переставленный B-3."The losses in the iron and the noise level were estimated using model transformers, each of which modeled a transformer with a burdened three-phase tripod-type core. As shown in FIG. 7, all model transformers were made of steel sheets with a size of 500 mm ² and 100 mm wide. Steel sheets cut so that they form beveled edges, as shown in FIG. 7 were stacked on top of each other, forming stacks with a thickness of approximately 15 mm and a core weight of about 20 kg, i.e. 70 steel sheets with a sheet thickness of 0.23 mm, 60 sheets with a thickness of 0.27 mm each or 80 sheets with a thickness of 0.20 mm each. The measurements were made in such a way that the rolling direction coincided with the longitudinal direction of each sample cut and forming beveled edges. The method of forming a layered core was as follows: sets of two sheets were layered in five stages using a step formation scheme when overlapping. In particular, three types of central support elements were used (Form B), one symmetric element (B-1) and two different asymmetric elements (B-2, B-3) (as well as two additional asymmetric elements obtained by interchanging two asymmetric elements (B-2, B-3), that is, in fact, five types of central support elements) that overlap one another in the sequence, for example, "B-3,""B-2,""B-1,""rearranged B-2, "and" rearranged B-3. "

Компоненты сердечника трансформатора укладывались на плоскость друг на друга и зажимались между бакелитовыми пластинами держателя с давлением приблизительно 0,1 МПа. Затем производилось возбуждение трансформаторов трехфазным напряжением со сдвигом фаз 120 градусов относительно друг друга, при котором осуществлялось измерение потерь в железе и уровня шума при магнитной индукции 1,7 Тл. Использовался микрофон для измерения уровня шума в (двух) точках, расположенных на расстоянии 20 см от поверхности сердечника; уровень шума измерялся в единицах дБА с частотной коррекцией по шкале A.The components of the transformer core were stacked on top of each other and clamped between the bakelite plates of the holder with a pressure of approximately 0.1 MPa. Then, the transformers were excited with a three-phase voltage with a phase shift of 120 degrees relative to each other, at which the loss in iron and the noise level with a magnetic induction of 1.7 T were measured. A microphone was used to measure the noise level at (two) points located at a distance of 20 cm from the core surface; noise level was measured in units of dBA with frequency correction on a scale A.

Химический состав материалаThe chemical composition of the material

Текстурированный лист из электротехнической стали, к которому относится настоящее изобретение, представляет собой материал, в состав которого входят указанные ниже элементы:The textured electrical steel sheet to which the present invention relates is a material comprising the following elements:

Si: от 2,0 мас. % до 8,0 мас. %Si: from 2.0 wt. % to 8.0 wt. %

Кремний (Si) является элементом, который является эффективным с точки зрения повышения электрического сопротивления стали и снижения потерь. Однако содержание Si в стали ниже 2,0 мас. % не может обеспечить достаточный эффект уменьшения потерь в железе. С другой стороны, содержание Si в стали выше 8,0 мас. % значительно снижает пластичность стали и уменьшает магнитную индукцию. Таким образом, рекомендуемый диапазон содержания Si составляет приблизительно от 2,0 мас. % до 8,0 мас. %.Silicon (Si) is an element that is effective in terms of increasing the electrical resistance of steel and reducing losses. However, the Si content in the steel is below 2.0 wt. % cannot provide a sufficient effect of reducing losses in iron. On the other hand, the Si content in steel is higher than 8.0 wt. % significantly reduces the ductility of steel and reduces magnetic induction. Thus, the recommended range of Si content is approximately 2.0 wt. % to 8.0 wt. %

C: 50 мас. ppm или менееC: 50 wt. ppm or less

Углерод (C) добавляют с целью улучшения текстуры горячекатаного стального листа, однако для предотвращения магнитного старения получаемого стального листа содержание C желательно уменьшить до 50 мас. ppm или менее.Carbon (C) is added in order to improve the texture of the hot-rolled steel sheet, however, to prevent magnetic aging of the resulting steel sheet, it is desirable to reduce the C content to 50 wt. ppm or less.

Μn: от 0,005 мас. % до 1,0 мас. %Μn: from 0.005 wt. % to 1.0 wt. %

Марганец (Μn) - это элемент, который необходим для улучшения обрабатываемости стали в горячем состоянии. При содержании Μn в стали менее 0,005 мас. %, однако этот эффект является недостаточным. С другой стороны, при содержании Μn в стали более 1,0 мас. %, магнитная индукция получаемого продукта ухудшается. Таким образом, предпочтительный диапазон содержания Μn составляет от 0,005 мас. % до 1,0 мас. %.Manganese (Μn) is an element that is necessary to improve hot workability of steel. When the content of Μn in steel is less than 0.005 wt. %, however, this effect is insufficient. On the other hand, when the content of Μn in steel is more than 1.0 wt. %, the magnetic induction of the resulting product is deteriorating. Thus, the preferred range of the content of Μn is from 0.005 wt. % to 1.0 wt. %

Кроме того, помимо вышеуказанных базовых компонентов, при необходимости, для улучшения магнитных характеристик в состав может быть введен по меньшей мере один элемент из группы, включающей следующие элементы: Ni: от 0,03 мас. % до 1,50 мас. %, Sn: от 0,01 мас. % до 1,50 мас. %, Sb: от 0,005 мас. % до 1,50 мас. %, Cu: от 0,03 мас. % до 3,0 мас. %, P: от 0,03 мас. % до 0,50 мас. %, Mo: от 0,005 мас. % до 0,10 мас. % и Cr: от 0,03 мас. % до 1,50 мас. %.In addition to the above basic components, if necessary, at least one element from the group including the following elements can be added to the composition to improve magnetic characteristics: Ni: from 0.03 wt. % to 1.50 wt. %, Sn: from 0.01 wt. % to 1.50 wt. %, Sb: from 0.005 wt. % to 1.50 wt. %, Cu: from 0.03 wt. % to 3.0 wt. %, P: from 0.03 wt. % to 0.50 wt. %, Mo: from 0.005 wt. % to 0.10 wt. % and Cr: from 0.03 wt. % to 1.50 wt. %

Никель (Ni) - это элемент, который является полезным для улучшения текстуры горячекатаного стального листа с целью улучшения его магнитных характеристик. Однако при содержании Ni менее 0,03 мас. % он является менее эффективным для улучшения магнитных свойств стали, хотя при содержании Ni более 1,50 мас. % происходит дестабилизация вторичной рекристаллизации, что приводит к ухудшению магнитных свойств. Таким образом, предпочтительный диапазон содержания Ni составляет от 0,03 мас. % до 1,50 мас. %.Nickel (Ni) is an element that is useful for improving the texture of a hot-rolled steel sheet in order to improve its magnetic characteristics. However, when the Ni content is less than 0.03 wt. % it is less effective for improving the magnetic properties of steel, although with a Ni content of more than 1.50 wt. % there is a destabilization of secondary recrystallization, which leads to a deterioration in magnetic properties. Thus, the preferred range of Ni content is from 0.03 wt. % to 1.50 wt. %

Кроме того, олово (Sn), сурьма (Sb), медь (Cu), фосфор (P), молибден (Mo) и хром (Cr) также являются элементами, полезными с точки зрения улучшения магнитных свойств стали. Однако каждый из этих элементов становится менее эффективным для улучшения магнитных свойств стали, если его содержание меньше вышеуказанного нижнего предела, и подавляет рост вторично рекристаллизованных зерен стали, когда его содержание в стали больше вышеуказанного предела. Таким образом, содержание каждого из этих элементов, предпочтительно, должно находиться в соответствующих вышеуказанных диапазонах.In addition, tin (Sn), antimony (Sb), copper (Cu), phosphorus (P), molybdenum (Mo) and chromium (Cr) are also elements useful in terms of improving the magnetic properties of steel. However, each of these elements becomes less effective for improving the magnetic properties of steel, if its content is less than the above lower limit, and inhibits the growth of secondary recrystallized grains of steel, when its content in steel is greater than the above limit. Thus, the content of each of these elements should preferably be in the respective above ranges.

Помимо описанных выше элементов баланс включает в себя содержание железа Fe и случайных примесей, присутствующих в процессе производства.In addition to the elements described above, the balance includes the content of iron Fe and random impurities present in the production process.

ПримерыExamples

Пример 1Example 1

В данном примере в качестве образцов, подвергаемых воздействию облучением лазерным или электронным пучком, использовались текстурированные листы из электротехнической стали с покрытием, каждый из которых имел B₈ в направлении прокатки, замеренную с помощью однолистового тестера, которая составляла от 1,91 Тл до 1,95 Тл, и продемонстрировал потери в стали W_17/50, замеренные с помощью соответствующего модельного трансформатора, которые составляли от 1,01 Вт/кг до 1,03 Вт/кг. Каждый из стальных листов имел двухслойное покрытие, сформированное на поверхности стальной основы, включая стекловидное покрытие, состоящее в основном из Mg₂SiO₄, и покрытие (фосфатного типа), образованное путем напекания на него неорганического раствора.In this example, textured sheets of coated electrical steel, each of which had B ₈ in the rolling direction, measured with a single sheet tester, which ranged from 1.91 T to 1, were used as samples exposed to laser or electron beam irradiation. 95 T, and demonstrated losses in W _{17/50 steel} , measured using an appropriate model transformer, which ranged from 1.01 W / kg to 1.03 W / kg. Each of the steel sheets had a two-layer coating formed on the surface of the steel base, including a glassy coating, consisting mainly of Mg ₂ SiO ₄ , and a coating (phosphate type) formed by depositing an inorganic solution onto it.

При каждом облучении лазерным или электронным пучком сканирование производилось в направлении, перпендикулярном направлению прокатки стального листа, линейно по всей ширине стального листа, так чтобы покрыть весь лист, с постоянным интервалом 5 мм в направлении прокатки. В данном случае, лазерное облучение осуществлялось с помощью волоконно-оптического лазера с непрерывной лазерной генерацией с длиной волны ближнего инфракрасного диапазона около 1 мкм. Кроме того, диаметр пучка в направлении прокатки устанавливали равным диаметру в направлении, перпендикулярном направлению прокатки. Далее, при облучении электронным пучком ускоряющее напряжение устанавливали равным 60 кВ, шаг точек облучения устанавливали от 0,01 мм до 0,40 мм, кратчайшее расстояние от центра сходящейся катушки до облучаемого материала выбирали равным 700 мм и давление в рабочей камере устанавливали равным 0,5 Па или ниже.For each laser or electron beam irradiation, scanning was performed in a direction perpendicular to the rolling direction of the steel sheet linearly over the entire width of the steel sheet so as to cover the entire sheet with a constant interval of 5 mm in the rolling direction. In this case, laser irradiation was carried out using a fiber-optic laser with continuous laser generation with a near infrared wavelength of about 1 μm. In addition, the diameter of the beam in the rolling direction was set equal to the diameter in the direction perpendicular to the rolling direction. Further, when the electron beam was irradiated, the accelerating voltage was set equal to 60 kV, the step of the irradiation points was set from 0.01 mm to 0.40 mm, the shortest distance from the center of the converging coil to the irradiated material was chosen equal to 700 mm, and the pressure in the working chamber was set equal to 0, 5 Pa or lower.

Распределение напряжений в поперечном сечении измеряли методом дифракции отраженных электронов Уилкинсона с помощью тензометра CrossCourt Ver. 3.0 (производство компании "БЛГ Продакшнз", Бристоль). Область измерений устанавливали такой, чтобы она охватывала диапазон "длина 600 мкм или более в направлении прокатки × полная толщина", и настраивали так, чтобы центр точки лазерного облучения или облучения электронным пучком практически совпадал с центром области измерений. Кроме того, шаг измерений устанавливался равным 5 мкм от края области измерений, а в качестве свободной от напряжений сравнительной точки принимали точку, расположенную на расстоянии 50 мкм от края области измерений в том же зерне.The stress distribution in the cross section was measured by the Wilkinson method of reflected electron diffraction using a CrossCourt Ver tensometer. 3.0 (production of the company "BLG Production", Bristol). The measurement area was set so that it covered the range of “length 600 μm or more in the rolling direction × full thickness”, and adjusted so that the center of the point of laser irradiation or electron beam irradiation practically coincided with the center of the measurement region. In addition, the measurement step was set equal to 5 μm from the edge of the measurement region, and the point located at a distance of 50 μm from the edge of the measurement region in the same grain was taken as the stress-free comparative point.

Полученные результаты приведены в таблице 1.The results are shown in table 1.

Уравнение (2): -0,04×ν²+6,4×ν+190

Equation (2): -0.04 × ν ² + 6.4 × ν + 190

Как видно из таблицы 1, текстурированный лист электротехнической стали, обладающий низкими потерями в железе, 0,90 Вт/кг или ниже, и низким уровнем шума, менее 45 дБА, может быть получен при условии, что максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа составляет 0,45% или менее, а сумма (t+с) максимальной деформации растяжения t и максимальной деформации сжатия c в направлении прокатки составляет 0,35 или менее.As can be seen from table 1, a textured sheet of electrical steel having a low loss in iron, 0.90 W / kg or lower, and low noise, less than 45 dBA, can be obtained provided that the maximum tensile strain in the direction of sheet thickness is 0.45% or less, and the sum (t + s) of the maximum tensile strain t and the maximum compression strain c in the rolling direction is 0.35 or less.

Claims (2)

1. Текстурированный лист электротехнической стали, содержащий замыкающие домены, линейно сформированные в направлении, пересекающем направление прокатки листа и расположенные с периодическими интервалами в направлении прокатки, при этом лист имеет распределение деформаций в областях, в которых сформированы замыкающие домены, в поперечном его сечении в направлении прокатки, причем максимальная деформация растяжения в направлении толщины листа составляет 0,45% или менее, а максимальная деформация растяжения t (%) и максимальная деформация сжатия c (%) в направлении прокатки удовлетворяют следующему уравнению (1):
t + 0,06 ≤ t + c ≤ 0,35. $$$$

$$$$

1. A textured sheet of electrical steel containing locking domains linearly formed in a direction intersecting the rolling direction of the sheet and arranged at periodic intervals in the rolling direction, wherein the sheet has a distribution of deformations in the regions in which the locking domains are formed in its cross section in the direction rolling, and the maximum tensile strain in the direction of the sheet thickness is 0.45% or less, and the maximum tensile strain t (%) and the maximum strain Compression c (%) in the rolling direction satisfy the following equation (1):
t + 0.06 ≤ t + c ≤ 0.35. $$$$

$$$$

2. Способ изготовления текстурированного листа электротехнической стали по п. 1, включающий облучение стального листа высокоэнергетическим пучком в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа, причем стальной лист облучают высокоэнергетическим пучком в направлении, образующем угол 30° или менее, с направлением, перпендикулярным направлению прокатки, с периодическими интервалами 10 мм или менее в направлении прокатки и при условии, что скорость ν(м/с) сканирования поверхности стального листа и диаметр d (мкм) пучка удовлетворяют следующему уравнению (2): 200 ≤ d ≤- 0,04·v² + 6,4·v +190. 2. A method of manufacturing a textured sheet of electrical steel according to claim 1, comprising irradiating the steel sheet with a high-energy beam in a direction crossing the rolling direction of the steel sheet, the steel sheet being irradiated with a high-energy beam in a direction forming an angle of 30 ° or less, with a direction perpendicular to the rolling direction , at periodic intervals of 10 mm or less in the rolling direction, and provided that the scanning speed ν (m / s) of the surface of the steel sheet and the beam diameter d (μm) satisfy etvoryayut following equation (2): 200 ≤ d ≤- 0,04 · v ² + 6,4 · v +190.

Images