本發(fā)明涉及方向性電磁鋼板及其制造方法。本技術基于2022年11月22日在日本技術的特愿2022-186168號而主張優(yōu)先權，并將其內(nèi)容援引于此。
背景技術：
1、方向性電磁鋼板是軟磁性材料，主要作為變壓器的鐵芯材料使用。因此，對于方向性電磁鋼板，要求高磁化特性及低鐵損這樣的磁特性。所謂鐵損是在將鐵芯以交流磁場勵磁的情況下作為熱能被消耗的電力損耗，從節(jié)能的觀點出發(fā)，要求鐵損盡可能低。對于鐵損的高低，磁化率、板厚、被膜張力、雜質(zhì)量、電阻率、晶體粒徑、磁疇寬度等有影響。即使是關于方向性電磁鋼板開發(fā)了各種技術的現(xiàn)在，為了提高能量轉(zhuǎn)換效率，也在繼續(xù)降低鐵損的研究開發(fā)。
2、作為低鐵損化的方法之一，提出了進行激光照射的技術。就該技術而言，指出了通過激光照射向表面導入應變，使180°磁疇寬度被細分化，由此能夠降低作為鐵損的一部分的渦流損耗。
3、例如，在專利文獻1中，公開了一種通過激光的照射而控制了磁疇的方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，具有以下工序：對方向性電磁鋼板的表面一邊沿從上述方向性電磁鋼板的軋制方向傾斜的方向掃描一邊照射聚光后的連續(xù)波激光的工序；和一邊以規(guī)定的間隔錯開一邊反復掃描上述連續(xù)波激光的部分的工序，其中，在將上述連續(xù)波激光的平均功率表示為p(w)，將上述掃描的速度表示為vc(mm/s)，將上述規(guī)定的間隔表示為pl(mm)，將投入能量ua定義為ua＝p/(vc×pl)(mj/mm2)時，滿足1.0mm≤pl≤3.0mm、及0.8mj/mm2≤ua≤2.0mj/mm2。
4、在專利文獻1中，示出了能夠容易地并且確保高生產(chǎn)率、同時能夠降低方向性電磁鋼板的l方向及c方向這兩個方向上的鐵損。
5、然而，例如，在制造卷繞鐵芯的情況下，由于將方向性電磁鋼板進行彎曲加工而成形，因此變得需要解除應力退火。因此，就這樣的方法而言，通過解除應力退火，導入至方向性電磁鋼板的應變被釋放。因而，得不到由激光照射帶來的磁疇的控制的效果。
6、因此，提出了通過在鋼板表面形成槽，從而與應變導入同樣地將180°磁疇寬度細分化而降低渦流損耗。
7、例如在專利文獻2中，公開了一種能夠應用解除應力退火的改善方向性電磁鋼板的鐵損特性的方法，其中，控制激光束而進行照射，形成軋制方向?qū)挾?.5mm以下、深度10μm以上的凹部。
8、在通過激光照射來形成槽的情況下，通過將由激光照射產(chǎn)生的熔融物利用輔助氣體吹飛來形成槽。然而，這樣的情況下，雖然槽的內(nèi)部的熔融物大致被除去，但有時會因熔融物在槽的周邊凝固而形成突起。在槽周邊存在突起的情況下，因在將鋼板層疊時產(chǎn)生空隙，從而磁通變得難以流動，鐵損增大。
9、上述突起通過在激光照射后進行刷磨處理等而在一定程度上被除去。然而，即使進行刷磨處理等，也按照不使板厚減少的方式進行，因此難以將突起完全除去。就專利文獻2而言，對于這樣的突起未作考慮。
10、關于熔融物的凝固部，在專利文獻3中，公開了一種方向性電磁鋼板，其是具有設置有槽的鋼板表面的方向性電磁鋼板，在從上述槽的槽寬方向端部朝向槽寬方向外側擴展的區(qū)域中，從上述鋼板表面隆起的表面突起沿著上述槽的槽長度方向延伸，上述表面突起的平均突起高度超過5μm且為10μm以下，在以包含上述槽長度方向及上述鋼板表面的法線方向的截面觀察上述表面突起的情況下，具有在上述表面突起的輪廓線上出現(xiàn)的峰點的高度的50％以上的高度的部分的上述槽長度方向的合計長度相對于上述表面突起的上述槽長度方向的全長為30％以上的長度，使用能夠測定上述鋼板表面的三維形狀的裝置，取得包含上述槽的上述鋼板表面的圖像，上述槽的周邊部中的高于基準面的部分被鑒定為上述表面突起，上述截面包含以上述裝置測定的高度的峰部位。
11、然而，就專利文獻3而言，雖然通過控制表面突起的突起高度等，能夠在一定程度上防止磁滯損耗的增大，但不是使渦流損耗降低，存在得不到充分的鐵損的降低效果的課題。
12、在專利文獻4中，公開了一種電磁鋼板，在鋼板上具有按照具有彼此相對的第1側面和第2側面及底面的方式形成的溝槽(groove)和在上述第1、第2側面及底面上在溝槽的形成過程中上述鋼板的熔融副產(chǎn)物凝固而形成的凝固部，上述凝固部不殘留于上述底面而在上述溝槽的第1及第2側面形成凝固部、或在上述底面及上述第2側面形成有凝固部，在上述凝固部不殘留于上述底面而在上述溝槽的第1及第2側面形成有上述凝固部的情況下，在上述底面形成有開放部，在上述底面及上述第2側面形成有上述凝固部的情況下，在上述第1側面形成上述開放部，形成于上述第1、第2側面的凝固部越靠近上述底面其厚度越減少，越靠近上述鋼板的表面部越較厚地形成，軋制方向的上述溝槽的直徑(bw)為10μm～70μm，上述鋼板的寬度方向的上述溝槽的長度(bl)為10μm～150μm。
13、然而，就專利文獻4而言，關于凝固部的形狀的記載僅為底面與表面的厚度的不同，沒有假定由槽內(nèi)部的突起引起的表面積的增大及與此相伴的渦流損耗的降低。因此，就專利文獻4而言，存在得不到充分的鐵損的降低效果的課題。
14、現(xiàn)有技術文獻
15、專利文獻
16、專利文獻1：日本專利第4669565號公報
17、專利文獻2：日本特開平6-57335號公報
18、專利文獻3：日本專利第7010311號公報
19、專利文獻4：日本專利第6307441號公報
技術實現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的課題
2、如上所述，就以往技術而言，對于近年來針對鐵損降低更高的要求，不能說效果是充分的。
3、本發(fā)明人們鑒于上述，以通過激光照射而形成槽來進行磁疇細分化的方向性電磁鋼板作為前提，課題是提供具有低鐵損的方向性電磁鋼板、及其制造方法。
4、用于解決課題的手段
5、本發(fā)明人們在通過激光照射而形成槽來進行磁疇細分化的方向性電磁鋼板的制造方法中，研究了通過渦流損耗的降低來降低鐵損。
6、其結果發(fā)現(xiàn)：通過在槽的內(nèi)部形成規(guī)定形狀的突起而渦流損耗降低。此外，發(fā)現(xiàn)：通過控制該突起的晶體取向，鐵損降低效果進一步提高。
7、此外，獲知：對于槽的內(nèi)部的突起的形成，激光照射條件、輔助氣體的噴射條件有較大影響。
8、本發(fā)明是鑒于上述的認識而進行的。本發(fā)明的主旨如下所述。
9、[1]本發(fā)明的一個方案的方向性電磁鋼板具有在表面形成有多個沿與軋制方向交叉的方向延伸并且深度為板厚方向的槽的鋼板，在與上述鋼板的上述軋制方向平行并且與上述板厚方向平行的截面中，在上述槽的側面或底面存在至少一個突起，上述突起的最大高度為2～50μm并且最大寬度為2～50μm，上述突起的平均晶體取向與goss取向的取向差為10度以上。
10、[2]根據(jù)[1]所述的方向性電磁鋼板，其中，也可以的是：在上述截面中，在將從槽的入口部至相反的槽的入口部為止的距離設定為槽的寬度，將從上述鋼板的上述槽的入口部起朝上述軋制方向在與槽的中心相反的方向上與上述槽的寬度同等的區(qū)域設定為槽緣部時，上述槽緣部的突起的最大高度為5μm以下并且最大寬度為5μm以下。
11、[3]根據(jù)[1]或[2]所述的方向性電磁鋼板，其中，也可以的是：在上述鋼板的上述表面形成鎂橄欖石被膜。
12、[4]根據(jù)[3]所述的方向性電磁鋼板，其中，也可以的是：在上述鎂橄欖石被膜的表面形成絕緣被膜。
13、[5]根據(jù)[1]或[2]所述的方向性電磁鋼板，其中，也可以的是：在上述鋼板的上述表面形成絕緣被膜。
14、[6]本發(fā)明的另一方案的方向性電磁鋼板的制造方法是[1]或[2]所述的方向性電磁鋼板的制造方法，包含以下工序：熱軋工序：將板坯進行加熱并熱軋而制成熱軋板；熱軋板退火工序：將上述熱軋工序后的上述熱軋板進行退火；冷軋工序：將上述熱軋板退火工序后的上述熱軋板進行酸洗并冷軋而制成鋼板；脫碳退火工序：對上述鋼板進行脫碳退火；最終退火工序：在上述脫碳退火工序后的上述鋼板上涂布退火分離劑并進行最終退火；和槽形成工序：在上述冷軋工序與上述最終退火工序之間，通過對上述鋼板的表面進行激光照射而在上述鋼板的上述表面形成槽，并且在上述槽的側面或底面形成突起，其中，上述槽形成工序包含：第一階段：以掃描速度2～50m/s照射激光輸出功率為200～3000w、軋制方向上的包含激光輸出功率的86％的直徑即聚光光斑直徑為10～1000μm、板寬方向上的聚光光斑直徑為10～1000μm的激光，并吹附流量為1～500l/分鐘的輔助氣體；和第二階段：對于與在上述第一階段照射了上述激光的部位相同的部位，以掃描速度2～50m/s照射激光輸出功率為10～150w、軋制方向上的聚光光斑直徑為10～1000μm、板寬方向上的聚光光斑直徑為10～1000μm的激光。
15、[7]根據(jù)[6]所述的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，也可以的是：進一步包含將上述槽形成工序后的上述鋼板的上述表面使用固定有磨粒的刷輥進行磨削的磨削工序，在上述磨削工序中，上述刷輥在與上述鋼板抵接的位置處，沿與上述鋼板的搬送方向相對的方向進行旋轉(zhuǎn)，上述鋼板的搬送速度為5～100mpm，上述刷輥的轉(zhuǎn)速為500～2000rpm，上述刷輥的壓下量為2～10mm，上述磨粒的粒度為#40～#400，上述刷輥的直徑為200～500mm。
16、發(fā)明效果
17、根據(jù)本發(fā)明的上述方案，能夠提供鐵損低的方向性電磁鋼板及其制造方法。