方向性电磁钢板及其制造方法技术

根据本发明专利技术，具有闭合磁畴，所述闭合磁畴局部地具有不连续区域，且所述闭合磁畴在相对于钢板的轧制垂直方向而言为30°以内的方向上延伸，所述钢板的一方的面中的所述不连续区域中的闭合磁畴的重叠部的轧制垂直方向的长度α长于所述钢板另一方的面中的所述重叠部的轧制垂直方向的长度β，所述长度α满足0.5≤α≤5.0，所述长度β满足0.2α≤β≤0.8α，由此，对于通过多个照射装置实施磁畴细化处理时所不可避免地产生的不连续区域而言，能够抑制铁损和磁致伸缩特性的劣化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方向性电磁钢板及其制造方法
本专利技术涉及方向性电磁钢板及其制造方法，尤其是涉及适合用于变压器的铁芯材料的方向性电磁钢板及其制造方法。
技术介绍
就使用方向性电磁钢板的变压器而言，要求其为低铁损和低噪音。在此，为了降低变压器的铁损，降低方向性电磁钢板自身的铁损是有效的，作为用于实现该目的的技术之一，存在通过对钢板表面照射激光束、等离子束、电子束等从而将磁畴细化的技术。例如，专利文献1提出了下述技术：对最终制品板照射激光束，向钢板表层导入高位错密度区域而使磁畴宽度变窄，由此减少钢板的铁损。另外，专利文献2记载了下述技术：在利用电子束照射而在与方向性电磁钢板的轧制方向交叉的方向上以点序列方式引入热应变时，优化照射点间隔、照射能量，由此减少铁损。上述技术不仅将主磁畴细化，而且在钢板内部形成被称作闭合磁畴的新的磁畴结构，从而实现低铁损。然而，当钢板内部的闭合磁畴增大时，存在将该钢板装入变压器中时会产生噪音的问题。其原因在于，闭合磁畴的磁矩朝向与轧制方向正交的面内，因此伴随着在方向性电磁钢板的励磁过程中其方向改变为朝向轧制方向，从而产生了磁力应变(磁致伸缩)。因此，为了同时实现低铁损和低噪音，需要对利用磁畴细化所新形成的闭合磁畴进行优化。在此，作为改善铁损和噪音这两个特性的技术，专利文献3记载了下述技术：以点状照射电子束而实施磁畴细化处理的情况下，根据电子束的输出来控制每个点的滞留时间t与点间隔X的关系，由此提供具有优异的铁损特性及噪音特性的方向性电磁钢板。专利文献4记载了在利用电子束照射进行的磁畴细化处理中，对热应变引入区域的直径A与照射间距B的关系进行优化的技术。另外，专利文献5记载了利用电子束法对闭合磁畴的轧制方向宽度、板厚方向深度、轧制方向导入间隔进行优化的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公昭57-2252号公报专利文献2：日本特开2012-036450号公报专利文献3：日本特开2012-172191号公报专利文献4：日本特开2012-036445号公报专利文献5：国际公开第2014/068962号专利文献6：国际公开第2015/111434号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，对钢板表面照射上述激光束、电子束等高能量光束的情况下，光束扫描速度、光束扫描宽度受到各种因素的制约，多数情况是难以利用1台装置来对卷材的整个表面实施磁畴细化处理。这种情况下，通过沿卷材的板宽度方向排列多台照射装置、使来自各装置的光束照射在卷材的板宽度方向上相连，由此实现在卷材的整个宽度上的光束照射。然而，使用这样的多台照射装置的情况下，在各个光束照射装置所覆盖的照射区域的边界部会产生闭合磁畴的“不连续区域”。在此，相邻的电子束的照射区域重合的情况下，看上去是连续的闭合磁畴。然而，重合的部分与利用一个电子枪连续照射的部分的能量导入量是不同的，因此，闭合磁畴结构的连续性被切断。由此，本专利技术中，也将该相邻的电子束的照射区域重合的闭合磁畴部分与闭合磁畴未直接重合的部分一并定义为“不连续区域”。由于在该不连续区域的周边，钢板的磁畴结构变得不均匀，因此同时实现变压器的低铁损和低噪音变得更加困难。另外，上述闭合磁畴所涉及的技术均着眼于不连续区域以外的区域，这些技术不能直接应用于不连续区域的周边。在此，作为着眼于不连续区域的周边的现有技术，存在专利文献6所记载的技术。专利文献6公开了通过对不连续区域的TD方向(板宽度方向)的重叠宽度进行优化从而实现钢板的低铁损的技术。然而，若应用专利文献6的技术，虽然实现了钢板的低铁损，但由于仅是沿重叠方向控制各电子枪的照射区域，电子枪的照射面和非照射面中的重叠宽度并未改变，对于对应变的影响更敏感的磁致伸缩特性而言，相比于不包含不连续区域的区域而言变得劣化。另外，尽管抑制了铁损的劣化量，但仍然存在对于不包含不连续区域的区域而言未必铁损特性均相同的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的特别在于提供如下的方向性电磁钢板及其制造方法，其中，利用多个照射装置实施磁畴细化处理时所不可避免地产生的不连续区域中的、铁损和磁致伸缩特性的劣化均被抑制。用于解决课题的手段已知对铁损及磁致伸缩特性带来影响的是利用光束照射所引入的对钢板的应变分布。本申请的专利技术人发现，作为评价该应变分布的指标，对受光束照射的钢板表面与不照射光束的背面中的磁畴不连续区域进行对比是适合的。另外，本申请的专利技术人发现，由于在不连续区域的周边与其以外的部分中，适当的闭合磁畴状态不同、即在不连续区域的周边与其以外的部分中的适当的光束照射条件不同，从而板厚方向的闭合磁畴的形态也各不相同。为了使不连续区域的周边的铁损及磁致伸缩特性与并非不连续区域的区域(连续区域)成为同等水平，必需的构成如下所示。1)方向性电磁钢板，其中，在作为与轧制方向正交的方向的TD方向上存在闭合磁畴的不连续区域，光束照射面与光束非照射面的闭合磁畴的TD方向重叠区域(overlappingmargin)满足以下的式(1)及式(2)。0.5≤α≤5.0...(1)0.2α≤β≤0.8α...(2)在此，α为光束照射面中的彼此相邻的闭合磁畴的TD方向上长度的重叠宽度(以下，本专利技术中α的单位为mm)，β为光束非照射面中的彼此相邻的闭合磁畴的TD方向上长度的重叠宽度(以下，本专利技术中β的单位为mm)。2)通过设置多个高能量光束照射装置(多个激光束照射装置或多个电子束照射装置)而向钢板表面实施热能导入时，通过依据光束的偏转而改变用于进行各照射装置的光束聚焦调节的参数中的至少1个参数，从而实施光束照射面·非照射面的闭合磁畴的状态的控制。3)代替上述2)、或在2)的基础上，在通过设置多个高能量光束照射装置向钢板表面实施热能导入时，通过依据光束的偏转而改变用于进行各照射装置的光束聚焦调节的参数中的至少1个参数，从而实施光束照射面·非照射面的闭合磁畴的状态的控制。上述α及β能通过磁观察器(magnetviewer，其能够利用磁性胶体来使磁畴图案可视化)来求得。图1及图2为示出磁畴观察结果的示意图。本专利技术中，将以分割主磁畴这样的方式存在的区域定义为闭合磁畴(图1中，以1～3示出)。另外，将在相邻电子束的照射区域中形成的闭合磁畴定义为相邻闭合磁畴(图1中，以2及3示出)。如图1所示，相邻闭合磁畴的重叠宽度为正(重叠)的情况下，是指不存在主磁畴未被闭合磁畴分割的区域。需要说明的是，如图2所示，相邻闭合磁畴的重叠宽度为负(未重叠)的情况下，表示存在主磁畴未被闭合磁畴分割的区域。此外，本专利技术的重叠宽度α是指钢板的照射面(本专利技术中，也称为一方的面)中的相邻磁畴的重叠部在轧制垂直方向上的长度，图1中以α及β示出。另外，本专利技术的重叠宽度β是指对应于上述α的在钢板的非照射面(本专利技术中，也称为另一方的面)中的重叠部在轧制垂直方向上的长度。需要说明的是，α及β均为相邻磁畴中、更为接近的(窄)的一方的重叠部在轧制垂直方向上的长度。另外，相邻磁畴以相同宽度接近的情况下，则当然采用该数值。接下来，对得到本专利技术的经过进行详细说明。<实验1>首先，使用多台电子束照射装置对市售的方向性电磁钢板(0.25mm厚)分别以下述照射条件No.1(光束电流：4mA)～No.9(光束电流：20mA)来实施磁畴细化处理，所述照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.方向性电磁钢板，其具有闭合磁畴，所述闭合磁畴局部地具有不连续区域，且所述闭合磁畴在相对于所述钢板的轧制垂直方向而言为30°以内的方向上延伸，所述钢板的一方的面中的所述不连续区域中的闭合磁畴的重叠部的轧制垂直方向的长度α(mm)长于所述钢板另一方的面中的所述重叠部的轧制垂直方向的长度β(mm)，所述长度α(mm)满足以下的式(1)，所述长度β(mm)满足以下的式(2)，0.5(mm)≤α(mm)≤5.0(mm)...(1)0.2α(mm)≤β(mm)≤0.8α(mm)...(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.28 JP 2017-0374951.方向性电磁钢板，其具有闭合磁畴，所述闭合磁畴局部地具有不连续区域，且所述闭合磁畴在相对于所述钢板的轧制垂直方向而言为30°以内的方向上延伸，所述钢板的一方的面中的所述不连续区域中的闭合磁畴的重叠部的轧制垂直方向的长度α(mm)长于所述钢板另一方的面中的所述重叠部的轧制垂直方向的长度β(mm)，所述长度α(mm)满足以下的式(1)，所述长度β(mm)满足以下的式(2)，0.5(mm)≤α(mm)≤5.0(mm)...(1)0.2α(mm)≤β(mm)≤0.8α(mm)...(2)。2.方向性电磁钢板的制造方法，其中，从多个高能量光束照射装置分别照射...

【专利技术属性】
技术研发人员：大村健，井上博贵，高城重宏，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP