方向性电磁钢板及方向性电磁钢板的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对钢板的宽度方向一端侧区域实施了激光处理的方向性电磁钢板及 方向性电磁钢板的制造方法。
[0002] 本申请基于在2012年11月26日在日本申请的日本特愿2012-257875号主张优 先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003] 上述的方向性电磁钢板例如是将原料制成硅板坯，经过热轧工序一退火工序一冷 轧工序一脱碳退火工序一精加工退火工序一平坦化退火工序一绝缘覆膜形成工序等顺序 制造而成的。
[0004] 在此，精加工退火工序前的脱碳退火工序中，在钢板的表面上形成以二氧化硅 (Si0 2)为主体的Si02覆膜。另外，在精加工退火工序中，以将钢板卷绕成卷材状的状态装 入到分批式炉内，实施热处理。因此，为了防止精加工退火工序中的钢板的烧熔，在精加工 退火工序之前，在钢板的表面上涂布以氧化镁（MgO)为主体的退火分离剂。在精加工退火 工序中，通过上述Si0 2覆膜与以氧化镁为主体的退火分离剂进行反应，从而在钢板的表面 形成玻璃覆膜。
[0005] 以下对精加工退火工序进行详细描述。精加工退火工序中，如图1所示，卷绕钢板 而获得的卷材5按照卷材5的卷轴5a与垂直方向一致的方式，设置在退火炉盖9内的卷材 支撑台8上。
[0006] 如此设置的卷材5在高温下被退火时，如图2所示，与卷材支撑台8接触的卷材5 的下端部5z因自重及卷材支撑台8与卷材5的热膨胀系数差异等原因，引起塑性变形。该 塑性变形一般被称为侧应变变形，在之后的平坦化退火工序中也无法完全地去除。如此发 生了侧应变变形的部分（侧应变部5e)在无法满足顾客所要求的规格时，修剪该侧应变部 5e〇
[0007] 因此，当侧应变部5e增加时，由于修剪宽度的増加、因而具有合格率降低的问 题。侧应变部5e如图3所示，在将由卷材5开卷成板状的钢板置于平整的平台上时，可观 察到钢板的端部从平台面所形成的波的高度h。通常，侧应变部5e是满足波的高度h超过 2mm的条件或下述（1)式所示的陡峭度s超过1.5% (超过0.015)的条件的钢板的端部的 变形区域。
[0008] s = h/ffg (1)
[0009] 其中，Wg是侧应变部5e的宽度。
[0010] 精加工退火时的侧应变变形的发生机理可通过高温时的晶界滑行进行说明。艮P， 在900°C以上的高温下，由于因晶界滑行所导致的变形变得显著，因而在晶体晶界部中易于 发生侧应变变形。与卷材支撑台8接触的卷材5的下端部5z与卷材5的中心部相比，二次 重结晶的成长时期晚。因此，在卷材5的下端部5z中，晶体粒径减小、易于形成晶粒细化部。 [0011] 由于该晶粒细化部存在很多晶体晶界，因此推测上述的晶界滑行易于发生、发生 侧应变变形。因此，在现有技术中提出了通过控制卷材5的下端部5z的晶粒成长来抑制机 械变形的各种方法。
[0012] 下述专利文献1中公开了下述方法：在精加工退火前，从与卷材支撑台接触的卷 材下端面开始，对一定宽度的带状部涂布晶粒细化剂，在精加工退火中使该带状部发生晶 粒细化。另外，在下述专利文献2中公开了下述方法：在精加工退火前，从与卷材支撑台接 触的卷材下端面开始，通过带有突起物的乳棍等对一定宽度的带状部赋予加工变形应变， 在精加工退火中使该带状部发生晶粒细化。
[0013] 如此，在专利文献1及专利文献2所公开的方法中，为了抑制侧应变变形，有意识 地使卷材下端部的晶体发生晶粒细化，改变卷材下端部的机械强度。
[0014] 但是，专利文献1所公开的方法中，由于晶粒细化剂是液态，因此难以准确地控制 涂布区域。另外，晶粒细化剂还有从钢板端部向钢板中央部扩散的情况。结果，由于无法恒 定地控制晶粒细化区域的宽度，因此侧应变部的宽度在卷材的长度方向上发生大的变化。 由于将发生最大变形的侧应变部的宽度作为修剪宽度进行设定，因此即便是在一处、侧应 变部的宽度大时，修剪宽度也会增加、合格率降低。
[0015] 另外，专利文献2所公开的方法中，以由轧辊等的机械加工所导致的应变为起 点、使卷材下端部的晶体发生晶粒细化。但是，由于长时间的连续加工，乳辊会发生磨耗，因 此具有所赋予的加工变形应变（压下率）会经时地降低、晶粒细化效果降低的问题。特别 是，由于方向性电磁钢板是大量含有Si的硬的原料，因此轧辊的磨耗剧烈，需要频繁地更 换轧辊。另外，由于机械加工会对大范围赋予应变，因此侧应变变形的抑制范围有限。
[0016] 另一方面，下述专利文献3~6中公开了下述方法：为了抑制侧应变变形，从卷材 下端开始促进一定宽度的带状部的二次重结晶，在精加工退火的早期增大晶体粒径，提高 高温强度。
[0017] 专利文献3及4中公开了作为增大晶体粒径的手段，在精加工退火前通过等离子 体加热或感应加热对钢板端部的带状部进行加热的方法。另外，专利文献3、5及6中公开 了利用喷丸、乳辊、齿形轧辊等导入机械加工应变的方法。
[0018]由于等离子体加热或感应加热是加热范围比较宽的加热方式，因此适于对带状范 围进行加热。但是，等离子体加热或感应加热具有难以控制加热位置或加热温度的问题。另 外，通过热传导还具有加热比规定范围更宽的区域的问题。因此，由于无法恒定地控制通过 二次重结晶增大晶体粒径的区域的宽度，因此具有侧应变变形的抑制效果易于发生不均匀 的问题。
[0019] 利用轧辊等的机械加工的方法中，如上所述，具有由于轧辊的摩耗因而应变赋予 效果（应变量）经时地降低的问题。特别是，由于二次重结晶的速度对应于应变量而敏感 地变化，因此即便由轧辊的摩耗导致的应变量很轻微，也具有无法获得所需的晶体粒径、无 法获得稳定的侧应变变形的抑制效果的问题。另外，由于机械加工会对大范围赋予应变，因 此侧应变变形的抑制范围有限。
[0020] 如上所述，在专利文献1~6公开的方法中，难以准确地进行晶体粒径的控制（范 围及大小），因此具有无法获得充分的侧应变变形的抑制效果的问题。
[0021] 因此，下述专利文献7中提出了通过激光束的照射或水流喷射等在钢板的宽度方 向一端侧区域上形成平行于轧制方向而延伸的易变形部或沟槽部的技术。此时，通过形成 于钢板的宽度方向一端侧区域的易变形部或沟槽部来防止侧应变的进行，可以降低侧应变 部的宽度。
[0022] 现有技术文献
[0023] 专利文献
[0024] 专利文献1 :日本特开昭63-100131号公报
[0025] 专利文献2 :日本特开昭64-042530号公报
[0026] 专利文献3 :日本特开平02-097622号公报
[0027] 专利文献4 :日本特开平03-177518号公报
[0028] 专利文献5 :日本特开2000-038616号公报
[0029] 专利文献6 :日本特开2001-323322号公报
[0030] 专利文献7 :国际公开第2010/103761号小册子
【发明内容】
[0031] 发明所要解决的课题
[0032] 然而，在专利文献7所公开的形成晶界滑行变形部的方法中，在钢板的基体金属 部本身上形成易变形部。该易变形部是在精加工退火时形成于钢板的基体金属部上的含 有晶界的直线状区域、或者形成于钢板的基体金属部上的含有晶粒的滑行带。该易变形部 形成于在精加工退火前从钢板表面照射激光束、对基体金属部产生热影响的部分（热影响 部）上。专利文献7所公开的方法中，该热影响部是利用激光束的热量发生熔融后进行再 凝固的部分（熔融再凝固部），该熔融再凝固部遍及板厚整体形成。由于该热影响，因而在 精加工退火时发生的易变形部中，以高的比例产生易磁化轴的方向偏离钢板轧制方向的异 常晶粒。因此，在形成有易变形部的区域的基体金属部中，磁特性发生劣化。
[0033] 在此，如上所述当将侧应变部的宽度抑制为很小、满足顾客的要求品质时，有可不 实施侧应变部的修剪的情况。但是，专利文献7所记载的发明中，即便是允许侧应变部时， 对于形成有易变形部或沟槽部的部分而言，由于磁特性发生劣化，因此也具有方向性电磁 钢板的品质会降低的问题。
[0034] 进而，为了在钢板上形成易变形部及沟槽部，需要对钢板赋予大的能量。因此，精 加工退火前的前处理需要花费多的时间或者需要大型、大功率的激光装置，具有无法高效 地制造方向性电磁钢板等问题。
[0035] 本发明是鉴于上述事实而作出的，其目的在于提供最小限度地抑制侧应变变形、 同时具有优良的磁特性的方向性电磁钢板及其制造方法。
[0036] 用于解决课题的方法
[0037] 本发明为了解决上述课题并达成目的，采用以下的手段。即，
[0038] (1)本发明一个方式的方向性电磁钢板是通过对冷轧工序后的钢板的宽度方向一 端侧区域沿着上述钢板的轧制方向照射激光束之后、在将上述钢板卷成卷材状的状态下对 其进行精加工退火而制造的方向性电磁钢板，其中，对于位于上述钢板的基体金属部中通 过上述激光束的照射而形成于上述钢板表面的激光照射痕的下部的晶粒而言，定义各晶粒 的易磁化轴的方向与上述轧制方向的偏离角量9 a，用位于上述激光照射痕的下部的晶粒 将上述偏离角量0 a平均化而获得的上述偏离角量0 a的平均值R为超过20°且40°以 下。
[0039] (2)上述（1)所述的方向性电磁钢板中，从上述钢板的宽度方向一端至上述激光 照射痕的宽度方向中心的距离WL可以为5mm以上且35mm以下。
[0040] (3)上述⑴或⑵所述的方向性电磁钢板中，上述激光照射痕可以是以在将上述 钢板卷成卷材状时位于最外周的上述钢板的轧制方向的一端为起点而形成在上述钢板的 轧制方向的总长的20%以上且100%以下的区域上。
[0041] (4)上述（1)~（3)中任一项所述的方向性电磁钢板中，上述激光照射痕的宽度d 可以为〇.〇5mm以上且5. 0mm以下。另外，
[0042] (5)本发明的一个方式的方向性电磁钢板的制造方法包含以下工序：对冷轧工序 后的钢板的宽度方向一端侧区域沿着上述钢板的轧制方向照射激光束而形成激光处理部 的激光处理工序；和将形成有上述激光处理部的上述钢板卷成卷材状、对上述卷材状的上 述钢板进行精加工退火的精加工退火工序，在上述激光处理工序中，通过上述激光束的照 射，在与上述激光处理部对应的位置上形成上述钢板的板厚的超过〇%且80%以下的深度 的熔融再凝固部。
[0043] (6)上述（5)所述的方向性电磁钢板的制造方法中，从上述钢板的宽度方向一端 至上述激光处理部的宽度方向中心的距离WL可以为5mm以上且35mm以下。
[0044] (7)上述（5)或（6)所述的方向性电磁钢板的制造方法中，上述激光处理工序中， 可以以在通过上述精加工退火工序将上述钢板卷成卷材状时位于最