TWI417394B - 方向性電磁鋼板及其製造方法 - Google Patents

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Tatsuhiko Sakai
Hideyuki Hamamura
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Description

方向性電磁鋼板及其製造方法 技術領域
本發明係有關於一種適用於變壓器鐵心之方向性電磁鋼板及其製造方法。本申請案依據2010年9月9日在日本申請之特願2010-202394號主張優先權，且在此援用其內容。
 背景技術
作為用以減少方向性電磁鋼板之鐵損的技術，包括在肥粒鐵之表面上導入應變且將磁區細分化之技術(專利文獻3)。但是，在捲鐵心中，由於在其製造程序中進行應變釋放退火，所以退火時，經導入之應變緩和，且磁區之細分化變成不充分。
作為補救該缺點之方法包括在肥粒鐵之表面上形成溝(專利文獻1、2、4、5)。此外，亦包括在肥粒鐵之表面上形成溝，並且從該溝之底部向板厚度方向形成到達肥粒鐵之裡面之晶界的技術(專利文獻6)。
形成溝與晶界之方法之鐵損改善效果高。但是，在專利文獻6記載之技術中，生產性顯著地降低。這是因為為了得到所希望之效果，令溝之寬度為30μm~300μm之後，為了進一步形成晶界，必須對溝附著Sn等及退火，對溝附加應變，或放射用以對溝熱處理之雷射光及電漿等的緣故。即，這是因為正確地對準狹小之溝，且進行Sn之附著，應變之附加，雷射光之放射等之處理是困難的，且為了實現這些處理，至少必須使通板速度變得極慢的緣故。在專利文獻6中，形成溝之方法係舉進行電解蝕刻之方法為例。但是，為了進行電解蝕刻，必須進行抗蝕層之塗布，使用蝕刻液之腐蝕處理，抗蝕層之去除、及洗淨。因此，步驟數及處理時間大幅增加。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特公昭62-53579號公報
專利文獻2：日本特公昭62-54873號公報
專利文獻3：日本特公昭56-51528號公報
專利文獻4：日本特開平6-57335號公報
專利文獻5：日本特開2003-129135號公報
專利文獻6：日本特開平7-268474號公報
專利文獻7：日本特開2000-109961號公報
專利文獻8：日本特開平9-49024號公報
專利文獻9：日本特開平9-268322號公報
本發明之目的在於提供可工業地量產鐵損低之方向性電磁鋼板的方向性電磁鋼板之製造方法及鐵損低之方向性電磁鋼板。
為了解決上述課題而達成相關目的，本發明採用以下之手段。
(1)　即，有關本發明之一態樣之方向性電磁鋼板之製造方法包含：一邊使含Si之矽鋼板沿通板方向移動，一邊進行冷軋之冷軋步驟；使前述矽鋼板產生脫碳及一次再結晶之第1連續退火步驟；捲取前述矽鋼板而得到鋼板捲料之捲取步驟；在從前述冷軋步驟到前述捲取步驟之間，對前述矽鋼板之表面，從前述矽鋼板之板寬度方向之一端緣到另一端緣，以前述通板方向隔著預定間隔照射多數次雷射光束，且形成沿前述雷射光束之軌跡之溝的溝形成步驟；使前述鋼板捲料產生二次再結晶之批次退火步驟；將前述鋼板捲料展開而平坦化之第2連續退火步驟；及於前述矽鋼板之表面賦予張力與電絕緣性之連續塗布步驟。又，在前述批次退火步驟中，產生沿前述溝且貫通前述矽鋼板之表裡的晶界。又，當前述雷射光束之平均強度為P(W)，前述雷射光束之聚光點之前述通板方向的聚光直徑為Dl(mm)，前述板寬度方向之聚光直徑為Dc(mm)，前述雷射光束之前述板寬度方向之掃描速度為Vc(mm/s)，前述雷射光束之照射能量密度Up為下述式1，前述雷射光束之瞬時功率密度Ip為下述式2時，滿足下述式3及式4：
Up=(4/π)×P/(Dl×Vc)…(式1)
Ip=(4/π)×P/(Dl×Dc)…(式2)
1≦Up≦10(J/mm2 )…(式3)
100(kW/mm2 )≦Ip≦2000(kW/mm2 )…(式4)。
(2)　在上述(1)中記載之態樣中，亦可在前述溝形成步驟中，以10L/分以上500L/分以下之流量吹送氣體於前述矽鋼板之受前述雷射光束照射部份上。
(3)　有關本發明之一態樣之方向性電磁鋼板包含：由從板寬度方向之一端緣掃描到另一端緣之雷射光束之軌跡所形成的溝；及沿前述溝延伸且貫通表裡之晶界。
(4)　在上述(3)中記載之態樣中，亦可具有在前述方向性電磁鋼板之前述板寬度方向上之粒徑為10mm以上且板寬度以下，並且，在前述方向性電磁鋼板之長度方向上之粒徑為大於0mm且10mm以下的晶粒。又，前述晶粒係從前述溝到達前述方向性電磁鋼板之裡面而存在。
(5)　在上述(3)或(4)中記載之態樣中，亦可在前述溝形成玻璃皮膜，且設前述玻璃皮膜之前述方向性電磁鋼板表面之前述溝部以外的Mg特性X光強度平均值為1時，前述溝部之Mg特性X光強度的X光強度比Ir係在0.1≦Ir≦0.9之範圍內。
藉由本發明之上述態樣，可以利用可工業地量產之方法得到鐵損低之方向性電磁鋼板。
圖式簡單說明
第1圖是顯示有關本發明實施形態之方向性電磁鋼板之製造方法的圖。
第2圖是顯示本發明實施形態之變形例的圖。
第3A圖是顯示本發明實施形態之掃描雷射光束之方法之另一例的圖。
第3B圖是顯示本發明實施形態之掃描雷射光束之方法之又一例的圖。
第4A圖是顯示本發明實施形態之雷射光束聚光點的圖。
第4B圖是顯示本發明實施形態之雷射光束聚光點的圖。
第5圖是顯示在本發明實施形態中形成之溝及晶粒的圖。
第6A圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界的圖。
第6B圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界的圖。
第7A圖是顯示在本發明實施形態中矽鋼板表面之照片的圖。
第7B圖是顯示在比較例實施形態中矽鋼板表面之照片的圖。
第8A圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界之另一例的圖。
第8B圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界之又一例的圖。
 用以實施發明之形態
以下，關於本發明之實施形態，一邊參照添附圖式一面說明。第1圖是顯示顯示有關本發明實施形態之方向性電磁鋼板之製造方法的圖。
在本實施形態中，如第1圖所示，對例如含有2質量%～4質量%之Si的矽鋼板1進行冷軋。該矽鋼板1係，例如，經由熔鋼之連續鑄造，由連續鑄造得到之板塊的熱軋，及由熱軋得到之熱軋鋼板的退火等來製作。該退火之溫度係，例如大約1100℃。冷軋後之矽鋼板1的厚度為，例如大約0.2mm～0.3mm程度，且例如，冷軋後矽鋼板1捲取成捲狀而作成冷軋捲料。
接著，一邊將捲狀之矽鋼板1展開，一邊供給至脫碳退火爐3，且在脫碳退火爐3內進行第1連續退火，即所謂的脫碳退火。在該退火時，發生脫碳及一次再結晶。結果，容易磁化軸與軋製方向一致之高斯(Goss)方位的晶粒以某程度之機率形成。然後，使用冷卻裝置4，冷卻從退火爐3排出之矽鋼板1。接著，進行對矽鋼板1表面之以MgO為主成分之退火分離劑之塗布5。而且，將經塗布退火分離劑之矽鋼板1捲取成捲狀而作成鋼板捲料31。
從將捲狀矽鋼板1展開到供給至脫碳退火爐3之間，使用雷射光束照射裝置2在矽鋼板1之表面形成溝。此時，從矽鋼板1之板寬度方向之一端緣到另一端緣，以預定聚光功率密度Ip且以預定聚光能量密度Up，在通板方向上以預定間隔照射多數次雷射光束。如第2圖所示，亦可將雷射光束照射裝置2配置在冷卻裝置4之通板方向下游側，且在從藉冷卻裝置4之冷卻至退火分離劑之塗布5之間，在矽鋼板1之表面上照射雷射光束。亦可將雷射光束照射裝置2配置在退火爐3之通板方向的上游側及冷卻裝置4之通板方向的下游側之兩側，且在這兩側照射雷射光束。可在退火爐3與冷卻裝置4之間照射雷射光束，亦可在退火爐3內或冷卻裝置4內照射雷射光束。藉雷射光束形成溝係與機械加工中形成溝不同，且產生後述之熔融層。該熔融層不會因脫碳退火等消失，故即使在2次再結晶前之任一步驟中照射雷射亦可得到其效果。
雷射光束之照射係，例如，如第3A圖所示，將從作為光源之雷射裝置射出之雷射光束，向大致垂直於作為矽鋼板1軋製方向之方向L的作為板寬度方向之方向C，以預定間隔PL掃描來進行。此時，空氣或不活性氣體等之輔助氣體25吹送在矽鋼板1之受雷射光束9照射的部位上。結果，在矽鋼板1之表面之經雷射光束9照射的部份上形成溝23。軋製方向與通板方向一致。
通過雷射光束之矽鋼板1全寬度之掃描可藉1台掃描裝置10進行，如第3B圖所示，亦可藉多數台掃描裝置20進行。使用多數台掃描裝置20時，作為射入各掃描裝置20之雷射光束19之光源的雷射裝置可只設置1台，亦可每一掃描裝置20設置1台。若光源為1台時，亦可分割從該光源射出之雷射光束作為雷射光束19。藉使用多數台掃描裝置20，可在板寬度方向上將照射區域分割成多數個，因此縮短每一條雷射光束需要之掃描及照射的時間。因此，特別適用於高速之通板設備。
雷射光束9或19藉掃描裝置10或20內之透鏡聚光。如第4A圖及第4B圖所示，矽鋼板1之表面中之雷射光束9或19之雷射光束聚光點24的形狀係，例如，作為板寬度方向之C方向之直徑為Dc，且作為軋製方向之L方向之直徑為Dl的圓形或橢圓形。雷射光束9或19之掃描係，例如，使用掃描裝置10或20內之多角鏡以速度Vc進行。例如，作為板寬度方向直徑之C方向直徑Dc可為0.4mm，作為軋製方向直徑之L方向之直徑Dl可為0.05mm。
作為光源之雷射裝置可使用例如CO2 雷射。亦可使用YAG雷射，半導體雷射，光纖雷射等之一般工業用高輸出雷射。使用之雷射亦可為脈衝雷射及連續波雷射中之任一者，只要安定地形成溝23與晶粒26即可。
進行雷射光束之照射時之矽鋼板1的溫度沒有特別限制。例如，可對室溫程度之矽鋼板1進行雷射光束之照射。掃描雷射光束之方向不需要與作為板寬度方向之C方向一致。但是，由作業效率等之觀點及在軋製方向上將磁區細分成細長狀之觀點來看，掃描方向與作為板寬度方向之C方向形成之角度為45°以內是較佳的。20°以內是更佳的，且10°以內是又更佳的。
以下就適於形成溝23之雷射光束之瞬時功率密度Ip及照射能量密度Up進行說明。在本實施形態中，由於以下顯示之理由，以式2定義之雷射光束之尖峰功率密度，即瞬時功率密度Ip滿足式4是較佳的，且以式1定義之雷射光束之照射能量密度Up滿定式3是較佳的。
Up=(4/π)×P/(Dl×Vc)…(式1)
Ip=(4/π)×P/(Dl×Dc)…(式2)
1≦Up≦10J/mm2 …(式3)
100kW/mm2 ≦Ip≦2000kW/mm2 …(式4)。
其中，P表示雷射光束之平均強度，即功率(W)，Dl表示雷射光束之聚光點之軋製方向的直徑(mm)，Dc表示雷射光束之聚光點之板寬度方向的直徑(mm)，且Vc表示雷射光束之板寬度方向之掃描速度(mm/s)。
在矽鋼板1上照射雷射光束9時，經照射之部份熔融，且其一部份飛散或蒸發。結果，形成溝23。熔融之部份中，未飛散或蒸發之部份原樣地殘留，且在雷射光束9之照射結束後凝固。在該凝固時，如第5圖所示，形成從溝底部向矽鋼板內部伸長之柱狀晶及/或與非雷射照射部相比粒徑大之晶粒，即，與藉一次再結晶得到之晶粒27形成不同的晶粒26。該晶粒26成為二次再結晶時之晶界成長的起點。
上述瞬時功率密度Ip小於100kW/mm2 時，充分地產生矽鋼板1之熔融及飛散或蒸發是困難的。即，不易形成溝23。另一方面，瞬時功率密度Ip大於2000kW/mm2 時，熔融之鋼大多飛散或蒸發，不易形成晶粒26。照射能量密度Up大於10J/mm2 時，矽鋼板1之熔融部份變多，矽鋼板1容易變形。另一方面，照射能量密度Up小於1J/mm2 時，看不到磁特性之改善。由於這些理由，滿足上述式3及式4是較佳的。
照射雷射光束時，為了由雷射光束9之照射路徑去除從矽鋼板1飛散或蒸發之成分，吹送輔助氣體25。藉該吹送，雷射光束安定地到達矽鋼板1，因此安定地形成溝23。此外，藉吹送輔助氣體25，可抑制該成分再附著至矽鋼板1。為了充分地得到這些效果，輔助氣體25之流量為10L(升)/分以上是較佳的。另一方面，大於500L/分時效果飽和，且成本亦變高。因此，上限為500L/分是較佳的。
上述之較佳條件在脫碳退火與精加工退火之間進行雷射光束之照射時，以及脫碳退火之前與後進行雷射光束之照射時也是相同的。
回到使用第1圖之說明。退火分離劑之塗布5及捲取後，如第1圖所示，將鋼板捲料31搬運至退火爐6內，且使鋼板捲料31之中心軸在大致垂直方向上地載置。然後，以批次處理進行鋼板捲料31之批次退火，即所謂的精加工退火。該批次退火之最高到達溫度為例如1200℃程度，且保持時間為例如20小時程度。該批次退火時，產生二次再結晶並且，在矽鋼板1之表面形成玻璃皮膜。然後，從退火爐6取出鋼板捲料31。
藉上述態樣得到之玻璃皮膜最好是方向性電磁鋼板表面之溝部以外的Mg特性X光強度平均值為1時，溝部之Mg特性X光強度的X光強度比Ir在0.1≦Ir≦0.9之範圍內。若為該範圍，則可得到良好之鐵損特性。
上述X光強度比係藉使用EPMA(電子探針微量分析器)等測定而得到。
接著，一邊展開鋼板捲料31，一邊供給至退火爐7，在退火爐7內進行第2連續退火，即所謂的平坦化退火。在該第2連續退火時，消除在精加工退火時產生之捲皺摺及應變變形，且矽鋼板1變平坦。退火條件係，例如，可在700℃以上900℃以下之溫度保持10秒以上120秒以下。接著，進行對矽鋼板1之表面的塗布8。在塗布8時，塗布可確保電絕緣性及減少鐵損之張力作用者。經過這些一連串之處理，製造方向性電磁鋼板32。藉塗布8形成膜後，例如，為了保管及搬運等之方便，將方向性電磁鋼板32捲取成捲狀。
當以上述方法製造方向性電磁鋼板32時，在二次再結晶之際，如第6A圖及第6B圖所示，產生沿溝23貫通矽鋼板1之表裡的晶界41。這是由於晶粒26不易被高斯方位之晶粒侵蝕故殘存到二次再結晶之末期並且，雖然最後被高斯方位之晶粒吸收，但是此時從溝23兩側大幅成長之晶粒不會互相侵蝕的緣故。
觀察在按照上述實施形態製造之方向性電磁鋼板中，第7A圖顯示之晶界。在該等晶界上，含有沿溝形成之晶界41。此外，觀察在除了省略雷射光束之照射以外按照上述實施形態製造之方向性電磁鋼板中，第7B圖顯示之晶界。
第7A圖及第7B圖係從方向性電磁鋼板之表面去除玻璃皮膜，使肥粒鐵露出後，進行其表面之酸洗且經攝影之照片。該等照片顯示藉二次再結晶得到之晶粒及晶界。
在藉上述方法製造之方向性電磁鋼板中，藉在肥粒鐵之表面上形成的溝23，得到磁區細分化之效果。此外，藉沿溝23貫通矽鋼板1之表裡的晶界41亦可得到磁區細分化之效果。藉該等相乘效果可更加降低鐵損。
由於溝23係藉預定雷射光束之照射形成，故晶界41之形成非常容易。即，形成溝23後，不需要進行以用以形成晶界41之溝23之位置為基準之對位。因此，不需要顯著地降低通板速度，且可工業地量產方向性電磁鋼板。
雷射光束之照射可以高速進行，且在微小空間中聚光而得到高能量密度。因此，即使與不進行雷射光束之照射時比較，處理需要之時間的增加亦少。即，不論有無照射雷射光束，均不需要改變在進行一直展開冷軋捲料之脫碳退火等之處理時的通板速度。此外，由於進行雷射光束之照射的溫度沒有限制，故不需要雷射照射裝置之隔熱機構等。因此，與需要在高溫爐內之處理的情形比較，裝置之構造可為簡樸者。
溝23之深度沒有特別限制，但是1μm以上30μm以下是較佳的。當溝23之深度小於1μm時，磁區之細分化不充分。當溝23之深度大於30μm時，作為磁性材料之矽鋼板，即肥粒鐵之量降低，且磁通密度降低。較佳地的是10μm以上，20μm以下。溝23可只形成在矽鋼板之單面上，亦可形成在兩面上。
溝23之間隔PL沒有特別限制，但是2mm以上10mm以下是較佳的。當間隔PL小於2mm時，因溝阻礙磁通形成之情形變得顯著，且不易形成作為變壓器需要之充分高磁通密度。另一方面，當間隔PL大於10mm時，藉溝及晶界產生之磁特性改善效果大幅減少。
在上述實施形態中，沿1個溝23形成1個晶界41。但是，例如，當溝23之寬度大，且遍及軋製方向之大範圍形成晶粒26時，在二次再結晶之際，一部份之晶粒26比其他晶粒26更早地成長。此時，如第8A圖及第8B圖所示，向溝23之板厚度方向下方，形成具有某種程度之寬度且沿溝23延伸之多數晶粒53。晶粒53之軋製方向之粒徑Wcl可大於0mm，例如，1mm以上，但是容易變成10mm以下。粒徑Wcl容易變成10mm以下是因為在二次再結晶時最優先成長之晶粒為高斯方位之晶粒54，且由於晶粒54妨礙成長的緣故。晶粒53與晶粒54之間存在與溝23大略平行之晶界51。相鄰晶粒53之間存在晶界52。晶粒53之板寬度方向之粒徑Wcc，例如，容易變成10mm以上。晶粒53可通過板寬度全體在寬度上作成一個晶粒而存在，此時，晶界52亦可不存在。就粒徑而言，例如，可藉以下方法測定。去除玻璃皮膜，且進行酸洗，並且在使肥粒鐵露出徵，觀察在軋製方向上300mm、在板寬度方向上100mm之視野，且以目視或影像處理測定晶粒之軋製方向及板厚度方向之尺寸，得到其平均值。
沿溝23延伸之晶粒53不一定是高斯方位之晶粒。但是，由於其大小受限，故對磁特性之影響極小。
在專利文獻1~9中未記載，如上述實施形態地，藉雷射光束之照射形成溝，且在二次再結晶時進一步產生沿該溝延伸之晶界。即，即使記載藉照射雷射光束，由於其照射之時間點等不適當，故無法得到以上述實施形態得到之效果。
實施例
(第1實驗)
在第1實驗中，進行方向性電磁鋼板用之鋼材的熱軋，退火，及冷軋，且將矽鋼板之厚度作成0.23mm，將之捲取且作成冷軋捲料。接著，就作為第1、第2、第3實施例之3個冷軋捲料，進行藉雷射光束之照射形成溝，然後，進行脫碳退火而產生一次再結晶。雷射光束之照射係使用光纖雷射進行。功率P均為2000W，且就第1、第2實施例而言，聚光形狀係L方向直徑Dl為0.05mm，C方向直徑Dc為0.4mm。就第3實施例而言，聚光形狀係L方向直徑Dl為0.04mm，C方向直徑Dc為0.04mm。掃描速度Vc係第1與第3實施例為10m/s，且第2實施例為50m/s。因此，瞬時功率密度Ip係第1、第2實施例為127kW/mm2 ，且第3實施例為1600kW/mm2 。照射能量密度Up係第1實施例為5.1J/mm2 ，第2實施例為1.0J/mm2 ，且第3實施例為6.4J/mm2 。照射間隔PL為4mm，且以15L/分之流量吹送空氣作為輔助氣體。結果，形成之溝寬度係第1、第3實施例為大約0.06mm，即60μm，且第2實施例為0.05mm，即50μm。溝之深度係第1實施例為大約0.02mm，即20μm，第2實施例為3μm，且第3實施例為30μm。寬度之偏差在±5μm以內，且深度之偏差在±2μm以內。
就作為第1比較例之另一個冷軋捲料，進行藉蝕刻形成溝，然後，進行脫碳退火而產生一次再結晶。該溝之形狀係與藉上述雷射光束之照射形成之第1實施例之溝的形狀相同。就作為第2比較例之剩餘一個冷軋捲料，不進行溝之形成，然後，進行脫碳退火而產生一次再結晶。
就第1實施例、第2實施例、第3實施例、第1比較例、第2比較例之任一例，亦在脫碳退火後，在該等矽鋼板上，進行退火分離劑之塗布，精加工退火，平坦化退火，及塗布。如此，製造5種方向性電磁鋼板。
觀察該等方向性電磁鋼板之組織，結果在第1實施例、第2實施例、第3實施例、第1比較例、第2比較例之任一例中，亦存在藉二次再結晶形成之二次再結晶粒。在第1實施例、第2實施例、第3實施例中，與第6A圖或第6B圖所示之晶界41同樣地，存在沿溝之晶界，但是在第1比較例及第2比較例中則不存在如此之晶界。
從上述各方向性電磁鋼板，分別取樣30片軋製方向之長度為300mm，板寬度方向之長度為60mm之單板，且利用單板磁測定法(SST：單板測定法)測定磁特性之平均值。測定方法係依據IEC60404-3：1982實施。磁特性係測定磁通密度B8 (T)及鐵損W17/50 (W/kg)。磁通密度B8 係在磁化力800A/m中在方向性電磁鋼板中產生之磁通密度。由於磁通密度B8 之值越大的方向性電磁鋼板，以一定磁化力產生之磁通密度越大，所以適用於小型且效率優良之變壓器。鐵損W17/50 係在最大磁通密度為1.7T，且頻率為50Hz之條件下交流激磁方向性電磁鋼板時之鐵損。適用於鐵損W17/50 之值越小之方向性電磁鋼板，能量損失越低的變壓器。磁通密度B8 (T)及鐵損W17/50 (W/kg)之各平均值顯示於下述表1中。此外，就上述單板樣本使用電子探針微量分析器進行X光強度比Ir之測定。各平均值一併顯示於下表1中。
如表1所示，第1、第2、第3實施例與第2比較例比較，只有形成溝之部份磁通密度B8 為低，但是由於溝及沿該溝之晶界存在，所以鐵損顯著為低。第1、第2、第3實施例與第1比較例比較，由於沿溝之晶界存在，鐵損亦低。
(第2實驗)
第2實驗中，進行雷射光束之照射條件之相關檢證。此處，係以下述4種條件進行雷射光束之照射。
第1條件係使用連續波光纖雷射。功率P為2000W，L方向直徑Dl為0.05mm，C方向直徑Dc為0.4mm，且掃描速度Vc為5m/s。因此，瞬時功率密度Ip為127kW/mm2 ，且照射能量密度Up為10.2J/mm2 。即，相較於第1實驗條件，掃描速度減半，且照射能量密度Up加倍。因此，第1條件不滿足式3。結果，以照射部為起點產生鋼板之翹曲變形。由於翹曲角度達到3°~10°，所以捲取成捲狀是困難的。
第2條件亦使用連續波光纖雷射。此外，功率P為2000W，L方向直徑Dl為0.10mm，C方向直徑Dc為0.3mm，且掃描速度Vc為10m/s。因此，瞬時功率密度Ip為85kW/mm2 ，且照射能量密度Up為2.5J/mm2 。即，相較於第1實驗條件，使L方向直徑Dl、C方向系Dc改變，且使瞬時功率密度Ip減少。因此，第2條件不滿足式4。結果，形成貫通之晶界是困難的。
第3條件亦使用連續波光纖雷射。此外，功率P為2000W，L方向直徑Dl為0.03mm，C方向直徑Dc為0.03mm，且掃描速度Vc為10m/s。因此，瞬時功率密度Ip為2800kW/mm2 ，且照射能量密度Up為8.5J/mm2 。即，相較於第1實驗條件，使L方向直徑Dl減少，且使瞬時功率密度Ip增大。因此，第3條件不滿足式4。結果，充分地形成沿溝之晶界是困難的。
第4條件亦使用連續波光纖雷射。此外，功率P為2000W，L方向直徑Dl為0.05mm，C方向直徑Dc為0.4mm，且掃描速度Vc為60m/s。因此，瞬時功率密度Ip為127kW/mm2 ，且照射能量密度Up為0.8J/mm2 。即，相較於第1實驗條件，使掃描速度增大，且使照射能量密度Up減少。因此，第4條件不滿足式3。結果，第4條件形成深度1μm以上之溝是困難的。
(第3實驗)
在第3實驗中，在令輔助氣體之流量為小於10L/分之條件，及不供給輔助氣體之條件的2種條件下進行雷射光束之照射。結果，使溝之深度安定是困難的，且溝之寬度之偏差為±10μm以上，且深度之偏差為±5μm以上。因此，與實施例比較，磁特性之偏差為大。
產業上之可利用性
藉由本發明之態樣，可以利用工業地量產之方法得到鐵損低之方向性電磁鋼板。
1．．．矽鋼板
2．．．雷射光束照射裝置
3．．．退火爐
4．．．冷卻裝置
5．．．退火分離劑之塗布
6．．．退火爐
7．．．退火爐
8．．．塗布
9．．．雷射光束
10．．．掃描裝置
19．．．雷射光束
20．．．掃描裝置
23．．．溝
24．．．雷射光束聚光點
25．．．輔助氣體
26．．．晶粒
27．．．晶粒
31．．．鋼板捲料
32．．．方向性電磁鋼板
41．．．晶界
51．．．晶界
52．．．晶界
53．．．晶粒
54．．．晶粒
C．．．板寬度方向
L．．．軋製方向
Dc．．．C方向之直徑
Dl．．．L方向之直徑
Ip．．．瞬時功率密度
PL．．．間隔
Up．．．照射能量密度
Vc．．．速度
Wcc．．．板寬度方向之粒徑
Wcl．．．軋製方向之粒徑
第1圖是顯示有關本發明實施形態之方向性電磁鋼板之製造方法的圖。
第2圖是顯示本發明實施形態之變形例的圖。
第3A圖是顯示本發明實施形態之掃描雷射光束之方法之另一例的圖。
第3B圖是顯示本發明實施形態之掃描雷射光束之方法之又一例的圖。
第4A圖是顯示本發明實施形態之雷射光束聚光點的圖。
第4B圖是顯示本發明實施形態之雷射光束聚光點的圖。
第5圖是顯示在本發明實施形態中形成之溝及晶粒的圖。
第6A圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界的圖。
第6B圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界的圖。
第7A圖是顯示在本發明實施形態中矽鋼板表面之照片的圖。
第7B圖是顯示在比較例實施形態中矽鋼板表面之照片的圖。
第8A圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界之另一例的圖。
第8B圖是顯示在本發明實施形態中形成之晶界之又一例的圖。
1．．．矽鋼板
23．．．溝
41．．．晶界
C．．．板寬度方向
L．．．軋製方向

Claims (2)

  1. 一種方向性電磁鋼板，其特徵在於包含：由從板寬度方向之一端緣掃描到另一端緣之雷射光束之軌跡所形成的溝；及沿前述溝延伸且貫通表裡之晶界，前述溝形成有玻璃皮膜，且設前述玻璃皮膜之前述方向性電磁鋼板表面之前述溝部以外的Mg特性X光強度平均值為1時，前述溝部之Mg特性X光強度的X光強度比Ir係在0.1≦Ir≦0.9之範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項之方向性電磁鋼板，其係具有在前述方向性電磁鋼板之前述板寬度方向上之粒徑為10mm以上且板寬度以下，並且在前述方向性電磁鋼板之長度方向上之粒徑為大於0mm且10mm以下的晶粒，前述晶粒係從前述溝到達前述方向性電磁鋼板之裡面而存在。
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