(57)【要約】【課題】永久磁区微細化法および一時磁区微細化法を組み合わせて、磁区を最小の大きさに微細化させた方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、グルーブおよび熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である。【選択図】図１
2021509152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および
前記電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、
前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板。
【請求項２】
電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および
前記電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、
前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板。
【請求項３】
前記グルーブの深さは、前記電磁鋼板厚さの１〜１０％である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項４】
前記グルーブが複数個形成され、前記グルーブ間の間隔が１．５〜１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項５】
前記熱衝撃部が複数個形成され、前記熱衝撃部間の間隔は前記グルーブ間の間隔の１〜５倍である、ことを特徴とする請求項４に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項６】
方向性電磁鋼板を準備する段階、
前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および
前記方向性電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、
前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項７】
方向性電磁鋼板を準備する段階、
前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および
前記方向性電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、
前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項８】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．５〜２Ｊ／ｍｍ２であり、前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．０５〜０．２Ｊ／ｍｍ２である、ことを特徴とする請求項６または７に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項９】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが３００〜５０００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１０〜２００μｍである、ことを特徴とする請求項６または７に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１０】
前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが１５００〜１００００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１００〜１０００μｍである、ことを特徴とする請求項９に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１１】
前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項６または７に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１２】
前記グルーブを形成する段階以降、前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法に係り、より詳しくは、永久磁区微細化法および一時磁区微細化法を組み合わせて、磁区を最小の大きさに微細化させた方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、変圧機などの電磁気製品の鉄心材料として使用され、機器の電力損失を減らすことによってエネルギー変換効率を向上させるためには、鉄心素材の鉄損に優れ、積層および巻取時に占積率が高い鋼板が要求される。
【０００３】
方向性電磁鋼板は、熱延、冷延および焼鈍工程を通じて二次再結晶された結晶粒が圧延方向に｛１１０｝＜００１＞方向に配向された集合組織（一名「Ｇｏｓｓ  Ｔｅｘｔｕｒｅ」ともいう）を有する機能性鋼板をいう。
【０００４】
方向性電磁鋼板の鉄損を低める方法として、磁区微細化方法が知られている。つまり、磁区をスクラッチやエネルギー的衝撃を与えて方向性電磁鋼板が有している大きい磁区の大きさを微細化させる方法である。この場合、磁区が磁化され、その方向が変わる時にエネルギーの消耗量を磁区の大きさが大きかった時よりも減らすことができるようになる。磁区微細化方法としては、熱処理後にも改善効果が維持される永久磁区微細化と、そうではない一時磁区微細化がある。
【０００５】
回復（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が現れる熱処理温度以上の応力緩和熱処理後にも鉄損改善効果を示す永久磁区微細化方法は、エッチング法、ロール法およびレーザ法に区分することができる。エッチング法は、溶液内に選択的な電気化学反応で鋼板表面に溝（グルーブ、ｇｒｏｏｖｅ）を形成させるため、溝形状を制御しにくく、最終製品の鉄損特性を幅方向に均一に確保することが難しい。これと共に、溶媒として使用する酸溶液により環境にやさしくないという短所を有している。
【０００６】
ロールによる永久磁区微細化方法は、ロールに突起模様を加工してロールや板を加圧することによって板表面に一定の幅と深さを有する溝を形成した後に焼鈍することによって、溝下部の再結晶を部分的に発生させる鉄損改善効果を示す磁区微細化技術である。ロール法は、機械加工に対する安定性、厚さに応じた安定した鉄損確保を得にくい信頼性およびプロセスが複雑であり、溝形成直後（応力緩和焼鈍前）に鉄損と磁束密度特性が劣化するという短所を有している。
【０００７】
レーザによる永久磁区微細化方法は、高出力のレーザを高速に移動する電磁鋼板表面部に照射し、レーザ照射により基地部の溶融を伴うグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）を形成させる方法を使用する。しかし、このような永久磁区微細化方法も磁区を最小の大きさに微細化させることは難しい。
【０００８】
一時磁区微細化の場合、コーティングされた状態でレーザを加えた後、コーティングをもう一度しないことに現在の技術は集中しているため、レーザを一定以上の強度で照射しようとしない。一定以上に加える場合、コーティングの損傷により張力効果を良好に発揮しにくいためである。
【０００９】
永久磁区微細化の場合、溝を掘って静磁気エネルギーを受けることができる自由電荷面積を広げるものであるため、最大限深い溝深さが必要となる。もちろん、深い溝深さにより磁束密度の低下などの副作用も発生する。そのために、磁束密度劣化を減らすために適正な溝深さに管理するようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供する。具体的に、永久磁区微細化法および一時磁区微細化法を組み合わせて、磁区を最小の大きさに微細化させた方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および前記電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である。
【００１２】
本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および前記電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である。
【００１３】
前記グルーブの深さは、前記電磁鋼板厚さの１〜１０％であってもよい。
【００１４】
前記グルーブが複数個形成され、前記グルーブ間の間隔が１．５〜１０ｍｍであってもよい。
【００１５】
前記熱衝撃部が複数個形成され、前記熱衝撃部間の間隔は前記グルーブ間の間隔の１〜５倍であってもよい。
【００１６】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階、前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および前記方向性電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である。
【００１７】
本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階、前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および前記方向性電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である。
【００１８】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．５〜２Ｊ／ｍｍ２であり、前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．０５〜０．２Ｊ／ｍｍ２であってもよい。
【００１９】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが３００〜５０００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１０〜２００μｍであってもよい。
【００２０】
前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが１５００〜１００００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１００〜１０００μｍであってもよい。
【００２１】
本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００２２】
前記グルーブを形成する段階後、前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、永久磁区微細化法および一時磁区微細化法を組み合わせて、磁区を最小の大きさに微細化させることができる。
また、永久磁区微細化法および一時磁区微細化法を組み合わせて、鉄損を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の断面（ＴＤ面）の模式図である。
【図２】本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の圧延面（ＮＤ面）の模式図である。
【図３】本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板の断面（ＴＤ面）の模式図である。
【図４】本発明の一実施例によるレーザビームの形状を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１、第２および第３などの用語を、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用するが、これらに限定されない。これら用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためだけに使用する。したがって、以下で記述する第１部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２部分、成分、領域、層またはセクションとして言及され得る。
【００２６】
ここで使用する専門用語は、単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用する単数の形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数の形態も含む。使用する「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外させるものではない。
【００２７】
ある部分が他の部分の「上に」あると言及する場合、これは他の部分の直上にあるか、またはその間に他の部分が介され得る。対照的に、ある部分が他の部分の「直上に」あると言及する場合、その間に他の部分が介されない。
【００２８】
特に定義していないが、ここで使用する技術用語および科学用語を含む全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。通常使用される辞書に定義された用語は、関連技術文献と開示する内容に符合する意味を有するものと解釈され、定義しない限り、理想的または非常に公式的な意味に解釈されない。
【００２９】
以下、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００３０】
図１および図２には、本発明の一実施例により磁区微細化された方向性電磁鋼板１０の模式図を示す。
【００３１】
図１および図２に示すように、本発明の一実施例による方向性電磁鋼板１０は、電磁鋼板の一面１１に、圧延方向（ＲＤ方向）と交差する方向に形成された線状のグルーブ２０、および電磁鋼板の一面１１に、圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部３０を含み、グルーブ２０および熱衝撃部３０の間隔（ｇ）が１ｍｍ以下である。
【００３２】
本発明の一実施例によれば、グルーブ２０および熱衝撃部３０を同時に形成して、磁区を最小の大きさに微細化させることができ、その結果、鉄損を改善することができる。レーザでグルーブ２０を形成時、鉄粉が発生する程度に強いエネルギーが集束されるため、付近の温度は非常に高く上昇するようになる。この付近に熱衝撃部３０形成のためのレーザを照射するようになると、グルーブ２０周辺部は熱を受けるようになり、冷却時に熱収縮が起こるようになる。熱収縮により鋼板１０に引張応力が作用するようになる。結果的にこのような張力は、磁区の大きさを減少させるようになる。また、グルーブ２０形成により発生した自由面は、閉曲線を作るために静磁気エネルギー的表面電荷を生成するようになり、二つの効果が同時に形成され、二つの効果のシナジー効果で鉄損が追加的に減少するようになる。
【００３３】
図１では、グルーブ２０および熱衝撃部３０の間隔をｇで表示した。グルーブ２０および熱衝撃部３０の間隔（ｇ）は、１ｍｍ以下になることができる。間隔（ｇ）が増える場合、意図した鉄損の減少効果よりはむしろよくない磁区を作って鉄損減少を阻害する要素になることがある。より具体的に、グルーブ２０および熱衝撃部３０の間隔（ｇ）は、１μｍ〜０．５ｍｍになることができる。より具体的に、グルーブ２０および熱衝撃部３０の間隔（ｇ）は、０．１〜０．４５ｍｍになることができる。
【００３４】
図１のように、複数のグルーブ２０および複数の熱衝撃部３０が形成された場合、任意のグルーブ２０およびそのグルーブ２０と最も隣接した熱衝撃部３０の間隔を間隔（ｇ）とする。また、複数のグルーブ２０および複数の熱衝撃部３０が形成された場合、各間隔（ｇ）間の平均値が前述した範囲を満たすことができる。また本発明の一実施例でグルーブ２０および熱衝撃部３０に圧延方向（ＲＤ方向）に厚さ範囲が存在するため、グルーブ２０中心線と熱衝撃部３０の中心線の間隔（ｇ）を意味する。
【００３５】
図１に示すように、グルーブ２０は、鋼板の表面一部がレーザ照射により除去された部分を意味する。図１ではグルーブ２０の形状が楔形で表現されているが、これは一例に過ぎず、四角形、梯形形、Ｕ字形、半円形、Ｗ形など多様な形態で形成されてもよい。
【００３６】
グルーブ２０の深さは、鋼板厚さの１〜１０％であってもよい。グルーブ２０の深さが過度に浅ければ、適切な鉄損改善効果を得にくい。グルーブの深さが過度に深ければ、強いレーザ照射により鋼板１０の組織特性を大きく変化させたり、多量のヒールアップおよびスパッターを形成して磁性を劣化させることがある。したがって、前述した範囲にグルーブ２０の深さを制御する。
【００３７】
図１に示すように、グルーブ２０は、圧延方向（ＲＤ方向）に沿って複数個形成され、グルーブ２０間の間隔（ｄ１）は１．５〜１０ｍｍであってもよい。グルーブ２０間の間隔が過度に狭いか、あるいは過度に広ければ、適切な鉄損改善効果を得られない。より具体的に、グルーブ２０間の間隔（ｄ１）は２〜５ｍｍであってもよい。図１ではグルーブ２０間の間隔をｄ１で表示した。より具体的に、グルーブ２０間の間隔（ｄ１）とは、グルーブ２０中心線間の間隔を意味する。
熱衝撃部３０は、グルーブ２０とは異なり、外観上には他の鋼板表面と区別することができない。熱衝撃部３０は、塩酸濃度５％以上で１０分以上浸漬時に溝形態にエッチングされる部分として、他の鋼板表面の部分と区別が可能である。
【００３８】
図１に示すように、熱衝撃部３０は、圧延方向（ＲＤ方向）に沿って複数個形成されてもよい。この時、熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）は、グルーブ２０間の間隔（ｄ１）に比べて、１〜５倍（整数倍）であってもよい。例えば、熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の１倍である場合、グルーブ２０一つ当たり熱衝撃部３０一つが形成される。熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の２倍である場合、グルーブ２０一つ当たり２個の熱衝撃部３０が形成される。図１および図２には熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の２倍である場合を示し、図３には熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の１倍である場合を示した。
【００３９】
図３では、本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板１０の概略図を示す。
図３に示すように、本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板１０は、電磁鋼板の一面１１に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ２０、および電磁鋼板の他面１２に、圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部３０を含み、グルーブ２０を鋼板の厚さ中心を対称にして、他面に投影した仮想の線と熱衝撃部３０の間隔（ｇ）が１ｍｍ以下である。
【００４０】
本発明のまた他の一実施例は、グルーブ２０を一面１１に、熱衝撃部３０を他面１２に形成することを除き、図１と同様である。また、グルーブ２０と熱衝撃部３０の間隔（ｇ）は、グルーブ２０を鋼板の厚さ中心を対称にして、他面に投影した仮想の線を基準にして、その仮想の線と熱衝撃部３０の間隔（ｇ）を制御する。熱衝撃部３０を他面１２に形成することを除き、本発明の一実施例で説明したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【００４１】
また、本発明の一実施例では、グルーブ２０を両面に全て形成したり、熱衝撃部３０を両面に全て形成することも含み、これを除外するのではない。
【００４２】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板１０を準備する段階、方向性電磁鋼板の一面１１に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブ２０を形成する段階、および方向性電磁鋼板の一面１１に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部３０を形成する段階、を含む。
【００４３】
まず、方向性電磁鋼板１０を準備する。本発明の一実施例では磁区微細化方法および形成されるグルーブ２０および熱衝撃部３０の形状にその特徴があるものであり、磁区微細化の対象になる方向性電磁鋼板は制限なしに使用することができる。特に、方向性電磁鋼板の合金組成とは関係なしに本発明の効果が発揮される。したがって、方向性電磁鋼板の合金組成に対する具体的な説明は省略する。
【００４４】
本発明の一実施例で方向性電磁鋼板は、スラブから熱間圧延および冷間圧延を通じて所定の厚さに圧延された方向性電磁鋼板を使用することができる。
【００４５】
次に、方向性電磁鋼板の一面１１に、圧延方向（ＲＤ方向）と交差する方向にレーザを照射して、グルーブ２０を形成する。
【００４６】
この時、レーザのエネルギー密度（Ｅｄ）は０．５〜２Ｊ／ｍｍ２であってもよい。エネルギー密度が過度に小さい場合、適切な深さのグルーブ２０が形成されず、鉄損改善効果を得にくい。反対に、エネルギー密度が過度に大きい場合にも、過度に厚い深さのグルーブ２０が形成されて、鉄損改善効果を得にくい。
【００４７】
図４には、レーザビームの形状に対する模式図を示した。グルーブを形成する段階で、レーザの鋼板圧延垂直方向（ＴＤ方向）のビーム長さ（Ｌ）が３００〜５０００μｍであってもよい。圧延垂直方向（ＴＤ方向）のビーム長さ（Ｌ）が過度に短ければ、レーザが照射される時間が過度に短いため、適切なグルーブを形成することができず、鉄損改善効果を得にくい。反対に、圧延垂直方向（ＴＤ方向）のビーム長さ（Ｌ）が過度に長ければ、レーザが照射される時間が過度に長いため、過度に厚い深さのグルーブ２０が形成されて、鉄損改善効果を得にくい。
【００４８】
レーザの鋼板圧延方向（ＲＤ方向）のビーム幅（Ｗ）は、１０〜２００μｍであってもよい。ビーム幅（Ｗ）が過度に短ければ、あるいは長ければ、グルーブ２０の幅が短かく、あるいは長くなり、適切な磁区微細化効果を得ることができないことがある。
【００４９】
また、グルーブ２０および熱衝撃部３０は、鋼板の圧延垂直方向（ＴＤ方向）に対して断続的に２〜６個形成されてもよく、圧延方向（ＲＤ方向）に対して８２°〜９８°の角度を形成することができ、このような形状に沿ってレーザビームを照射することができる。
【００５０】
レーザビームの種類としては特に限定されず、シングルファイバーレーザー（ｓｉｎｇｌｅ  ｆｉｂｅｒ  ｌａｓｅｒ）を使用することができる。
【００５１】
次に、方向性電磁鋼板の一面１１に、圧延方向（ＲＤ方向）と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部３０を形成する。
この時、レーザのエネルギー密度（Ｅｄ）は０．０５〜０．２Ｊ／ｍｍ２であってもよい。エネルギー密度が過度に小さい場合、適切な熱衝撃部３０が形成されず、鉄損改善効果を得にくい。反対に、エネルギー密度が過度に大きい場合、鋼板表面が損傷して、鉄損改善効果を得にくい。
【００５２】
熱衝撃部を形成する段階で、レーザの鋼板圧延垂直方向（ＴＤ方向）のビーム長さ（Ｌ）が１５００〜１００００μｍであり、レーザの鋼板圧延方向（ＲＤ方向）のビーム幅（Ｗ）が１００〜１０００μｍであってもよい。
【００５３】
前述した、グルーブ２０を形成する段階および熱衝撃部３０を形成する段階は、時間前・後の制限なしに行われてもよい。具体的に、グルーブ２０を形成する段階後、熱衝撃部３０を形成することができる。また熱衝撃部３０を形成する段階後、グルーブ２０を形成することができる。
【００５４】
本発明の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことができる。絶縁被膜層を形成する段階は、方向性電磁鋼板を準備する段階後、グルーブを形成する段階後、または熱衝撃部を形成する段階後に含まれてもよい。より具体的に、グルーブを形成する段階後に含まれてもよい。グルーブを形成した後、絶縁被膜層を形成する時、絶縁コーティングを１回のみを行ってもよいという点に長所がある。
【００５５】
絶縁被膜層を形成する方法は特別な制限なしに使用することができ、一例として、リン酸塩を含む絶縁コーティング液を塗布する方式で絶縁被膜層を形成することができる。このような絶縁コーティング液は、コロイダルシリカと金属リン酸塩を含むコーティング液を使用することが好ましい。この時、金属リン酸塩は、Ａｌリン酸塩、Ｍｇリン酸塩、またはこれらの組み合わせであってもよく、絶縁コーティング液の重量に対するＡｌ、Ｍｇ、またはこれらの組み合わせの含有量は１５重量％以上であってもよい。
【００５６】
本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板１０を準備する段階、方向性電磁鋼板の一面１１に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブ２０を形成する段階、および方向性電磁鋼板の他面１２に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部３０を形成する段階、を含み、グルーブ２０を鋼板の厚さ中心を対称にして、他面１２に投影した仮想の線と熱衝撃部３０の間隔が１ｍｍ以下である。
【００５７】
本発明のまた他の一実施例による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、熱衝撃部３０形成のためのレーザの照射を鋼板の他面１２に行うことを除き、前述した方法と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００５８】
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるのではない。
【００５９】
実験例１：グルーブおよび熱衝撃線の間隔
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の一面にＦｉｂｅｒ連続化レーザを使用、カッパー（ｃｏｐｐｅｒ）ミラーを利用してレーザを照射して、グルーブを形成した。レーザビームの幅（Ｗ）は５０μｍであり、レーザビームの長さ（Ｌ）は５０００μｍである。レーザのエネルギー密度は１．５Ｊ／ｍｍ２、グルーブの深さは１０μｍであった。
【００６０】
下記表１に整理されたグルーブ間の間隔（ｄ１）でグルーブを形成し、絶縁被膜を形成した。
その後、電磁鋼板の一面または他面にＦｉｂｅｒ連続化レーザを使用、ｃｏｐｐｅｒミラーを利用してレーザを照射して、熱衝撃線を形成した。レーザビームの幅（Ｗ）は５００μｍであり、レーザビームの長さ（Ｌ）は１００００μｍである。レーザのエネルギー密度は０．１Ｊ／ｍｍ２であった。
【００６１】
熱衝撃線間の間隔（ｄ２）で熱衝撃線を形成し、グルーブと熱衝撃線の平均間隔（ｇ）を表１に整理した。
下記表１に鉄損改善率を表示した。鉄損改善率は、レーザを照射してグルーブを形成する前の電磁鋼板の鉄損（Ｗ１）とレーザを照射してグルーブを形成した後の鉄損（Ｗ２）を測定して（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１で計算した。鉄損は磁束密度の値が１．７Ｔｅｓｌａである時、周波数が５０Ｈｚである場合の鉄損値（Ｗ１７／５０）で測定した。
【表１】
2021509152.tif 000003
【００６２】
前記表１に示すように、熱衝撃線を形成していない比較例１および熱衝撃線をグルーブと１ｍｍ以上外れて形成した比較例２は、実施例に比べて鉄損改善率が劣位にあることを確認できる。
【００６３】
実施例の中でもグルーブおよび熱衝撃線の平均間隔（ｇ）が小さいほど鉄損改善率に優れていることを確認でき、熱衝撃線をグルーブ２個当たり形成したり、熱衝撃線をグルーブの反対面に形成しても鉄損改善率に大きい影響がないことを確認できる。
【００６４】
実験例２：グルーブの深さ
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の一面にＦｉｂｅｒ連続化レーザを使用、ｃｏｐｐｅｒミラーを利用してレーザを照射して、グルーブを形成した。レーザビームの幅（Ｗ）は５０μｍであり、レーザビームの長さ（Ｌ）は５０００μｍである。レーザのエネルギー密度およびグルーブの深さをそれぞれ下記表２に表示された数値に変更して実施した。
【００６５】
下記表２に整理されたグルーブ間の間隔（ｄ１）でグルーブを形成し、絶縁被膜を形成した。
下記グルーブ間の間隔（ｄ１）と同じ熱衝撃線間の間隔（ｄ２）で鋼板の一面に熱衝撃線を形成し、グルーブと熱衝撃線の平均間隔（ｇ）を０．７〜０．８ｍｍの間に調節して形成した。
【表２】
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【００６６】
表２に示すように、グルーブ間の間隔が増えても、グルーブの深さが深くなれば鉄損改善率が上昇することを確認できる。
【００６７】
本発明は、実施例に限定されるのではなく、互いに異なる多様な形態に製造可能であり、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に実施可能であることを理解できるはずである。したがって、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【００６８】
１０：方向性電磁鋼板
１１：鋼板の一面
１２：鋼板の他面
２０：グルーブ
３０：熱衝撃部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月3日(2020.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および
前記電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、
前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板。
【請求項２】
電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向に形成された線状のグルーブ、および
前記電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向に形成された線状の熱衝撃部を含み、
前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板。
【請求項３】
前記グルーブの深さは、前記電磁鋼板厚さの１〜１０％である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項４】
前記グルーブが複数個形成され、前記グルーブ間の間隔が１．５〜１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項５】
前記熱衝撃部が複数個形成され、前記熱衝撃部間の間隔は前記グルーブ間の間隔の１〜５倍である、ことを特徴とする請求項４に記載の方向性電磁鋼板。
【請求項６】
方向性電磁鋼板を準備する段階、
前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および
前記方向性電磁鋼板の一面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、
前記グルーブおよび前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項７】
方向性電磁鋼板を準備する段階、
前記方向性電磁鋼板の一面に、圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、グルーブを形成する段階、および
前記方向性電磁鋼板の他面に、前記圧延方向と交差する方向にレーザを照射して、熱衝撃部を形成する段階、を含み、
前記グルーブを前記電磁鋼板の厚さ中心を対称にして、前記他面に投影した仮想の線と前記熱衝撃部の間隔が１ｍｍ以下である、ことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項８】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．５〜２Ｊ／ｍｍ２であり、前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザのエネルギー密度は０．０５〜０．２Ｊ／ｍｍ２である、ことを特徴とする請求項６または７に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項９】
前記グルーブを形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが３００〜５０００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１０〜２００μｍである、ことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１０】
前記熱衝撃部を形成する段階で、前記レーザの鋼板圧延垂直方向のビーム長さが１５００〜１００００μｍであり、前記レーザの鋼板圧延方向のビーム幅が１００〜１０００μｍである、ことを特徴とする請求項９に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１１】
前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか一項に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【請求項１２】
前記グルーブを形成する段階以降、前記電磁鋼板の表面に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図１に示すように、熱衝撃部３０は、圧延方向（ＲＤ方向）に沿って複数個形成されてもよい。この時、熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）は、グルーブ２０間の間隔（ｄ１）に比べて、１〜５倍（整数倍）であってもよい。例えば、熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の１倍である場合、グルーブ２０一つ当たり熱衝撃部３０一つが形成される。熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の２倍である場合、グルーブ２０一つ当たり１／２個の熱衝撃部３０が形成される。図１および図２には熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の２倍である場合を示し、図３には熱衝撃部３０間の間隔（ｄ２）がグルーブ２０間の間隔（ｄ１）の１倍である場合を示した。
【国際調査報告】
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