方向性电磁钢板及方向性电磁钢板的制造方法_4

文档序号:8908835阅读:来源:国知局
侧部分的侧应变变形的发展。另一 方面,当激光照射痕14的形成范围小于卷材5的总长Lc的20%时,在卷材5的外周侧部分 上不会形成足够长度的激光照射痕14,因此卷材5的外周侧部分中的侧应变变形的抑制效 果会降低。
[0134] 另外,为了更确实地抑制侧应变变形的发展,可以遍及钢板11的长度方向(轧制 方向)总长上形成激光照射痕14(Lz = Lc)。
[0135] 另外,激光照射痕14形成在从方向性电磁钢板10的宽度方向一端至激光照射痕 14的宽度方向中心的距离WL达到5mm以上且35mm以下的位置上(5mm < WL < 35mm)。进 而,激光照射痕14的宽度d优选为0. 05mm以上且5. 0mm以下(0. 05mm < d < 5. 0mm)。
[0136] 如此,通过在满足5mm < WL < 35mm的条件的位置上形成激光照射痕14,作为结 果,可以在能够抑制侧应变变形的位置上形成在精加工退火工序S08中易于变形的激光 照射痕14,因此可以确实地降低侧应变部5e的侧应变宽度Wg。
[0137] 另外,本实施方式中,在钢板11的基体金属部中位于激光照射痕14下部的部位的 基体金属部中,晶粒的易磁化轴的方向与轧制方向的偏离角量0 a的平均值R为超过20° 且40°以下,优选为超过20°且30°以下。在此,偏离角量0 a的平均值R如下获得:对 于位于形成在钢板11表面上的激光照射痕14下部的晶粒(即熔融再凝固部22的区域的 晶粒)而言,定义各晶粒的易磁化轴的方向与钢板11的轧制方向的偏离角量0 a,用位于激 光照射痕14下部的晶粒对各晶粒的偏离角量0 a进行平均化来获得。
[0138] 本实施方式中的晶粒的易磁化轴的方向与轧制方向的偏离角量0 a如下定义。 即,将成为对象的晶粒的易磁化轴的方向从作为基准的钢板面内轧制方向围绕钢板11的 宽度方向轴旋转的角0t与围绕垂直于钢板面的轴旋转的角0n的均方值定义为偏离角量 0a(0a= 这些 0t及0n通过利用X射线衍射的晶体取向测定法(劳 厄法)进行测定。9 a越大,则是指易磁化轴从钢板11的轧制方向越严重地偏离的晶粒。 晶粒的易磁化轴从轧制方向严重地偏离时,该部位的磁化方向易于朝向相对于轧制方向很 大不同的方向,在轧制方向变得难以透过磁力线。其结果是对钢板11的轧制方向的磁特性 发生劣化。
[0139] 另外,本实施方式中如图14所示,对于沿着方向性电磁钢板10的轧制方向形成的 激光照射痕14下部的基体金属部(与激光处理部20及熔融再凝固部22相当的部位)处 产生的晶粒而言,用下式(6)定义偏离角量0 a的平均值R。
[0141] 在此,i是晶粒的序号。在图14所不的例子中,在激光照射痕14的下部存在6个 晶粒(i = 1~6)。Q如图14所示,是在从表面侧向下观察钢板11时,激光照射痕14与第 i个晶粒重叠或接触的距离。0%是对于第i个晶粒而言、上述中定义的旋转角0 a。另 一方面,除了如图14中的第3个及第4个晶粒以外,当晶粒横跨激光照射痕14的两侧时, 将&设定为" 1"。另一方面,如图14中的第3个及第4个晶粒那样,当激光照射痕14刚好 与2个晶粒的晶界对应时,将Wi设定为"0. 5"。
[0142] 如后述实施例中所示那样,通过激光处理工序S06中的激光束的照射,当在基体 金属部上形成贯通了板厚程度的熔融再凝固部22时,对精加工退火中的钢板11的晶体成 长造成大的影响,结果是偏离角量9 a的平均值R增大、相对于方向性电磁钢板10轧制方 向的磁特性有发生劣化的倾向。另一方面,本实施方式中,通过按照熔融再凝固部22的深 度D达到板厚t的超过0%且80%以下的方式来设定激光照射条件,在钢板11的内部形成 不会贯通板厚的程度的熔融再凝固部22。由此,偏离角量0 a的平均值R控制在超过20° 且40°以下的范围内,结果获得抑制了磁特性的劣化的方向性电磁钢板10 (即具有优良的 磁特性的方向性电磁钢板10)。
[0143] 本实施方式的方向性电磁钢板10中,有侧应变部5e的侧应变宽度Wg减小、不需 要除去该侧应变部5e的情况。此时,钢板11中位于激光照射痕14下部的部位(基体金 属)中,偏离角量9a的平均值R达到超过20°且40°以下。因此,包括激光照射痕14下 部的基体金属部分、钢板11的宽度方向侧端部的晶体取向与以往相比取向性高度地稳定, 根据用途不同,可不对该侧端部进行修剪而直接作为方向性电磁钢板10进行利用。
[0144] 以上,对本发明的一个实施方式的方向性电磁钢板10及方向性电磁钢板10的制 造方法进行了说明,但本发明并非限定于此。如果是具有本发明所属技术领域中的通常知 识的人员,在权利要求书所记载的技术构思范畴内明显可以想到各种变更例或修正例,对 于这些情况而言,当然属于本发明的技术范围。
[0145] 例如,对于钢板11的组成并非限定于上述实施方式所记载的情况,可以是其他组 成。另外,上述实施方式中,以在脱碳退火工序S05与退火分离剂涂布工序S07之间设置激 光处理工序S06为例进行了说明,但只要是在冷轧工序S04之后且精加工退火工序S08之 前,则可以在任何工序之间实施激光处理。
[0146]另外,上述实施方式中说明了使用图7、图8所示的装置实施脱碳退火工序S05、 激光处理工序S06和退火分离剂涂布工序S07的情况,但并非限定于此,也可利用其他构造 的装置实施这些工序。
[0147] 进而,上述实施方式中,如图5所示,对激光照射痕14沿着轧制方向形成连续的直 线状的例子进行了说明,但并非限定于此。激光照射痕14(激光处理部20)可以形成为不 连续的虚线状,例如如图13所示,激光照射痕14(激光处理部20)可以沿着轧制方向周期 性地形成。此时,可获得能够削减激光的平均功率的效果。当周期性地形成激光处理部20 时,每1周期的激光处理部20的比例r只要是可获得侧应变变形的抑制效果则无特别限 定,例如优选为r > 50%。
[0148]另外,上述实施方式中示例了下述情况:按照激光处理工序S06中具有钢板11的 板厚t的超过0%且80%以下深度D的熔融再凝固部22形成在与激光处理部20对应的位 置上的方式,沿着钢板11的轧制方向照射激光束。在此,在激光处理工序S06中,更优选: 按照具有钢板11的板厚t的超过16%且80%以下深度D的熔融再凝固部22形成在与激 光处理部20对应的位置上的方式,沿着钢板11的轧制方向照射激光束。
[0149] 此时,在最终获得的方向性电磁钢板10中,存在于形成在基体金属(钢板11)表 面的激光照射痕14下部的各晶粒的易磁化轴的方向与轧制方向的偏离角量0 a的平均值 R达到超过25°且40°以下。
[0150] 另外,通过对钢板11的两面照射激光束,可在方向性电磁钢板10的两面上形成激 光照射痕14 (激光处理部20)。
[0151] 即,俯视观察钢板11时,可以按照形成于钢板11的一个表面的激光照射痕14与 形成于钢板11的另一个表面的激光照射痕14重叠的方式,将激光束照射至钢板11的两面 上。
[0152] 此时,例如如图18所示,按照形成距离钢板11的一个表面具有深度D1的第1熔 融再凝固部22a、形成距尚钢板11的另一个表面具有深度D2的第2恪融再凝固部22b的方 式,设定激光束的照射条件。第1熔融再凝固部22a的深度D1和第2熔融再凝固部22b的 深度D2的总和值D ( = D1+D2)是钢板11的板厚t的超过0 %且80 %以下(更优选为超过 16%且80%以下)即可。
[0153] 另外,俯视观察钢板11时,也可以按照形成于钢板11的一个表面的激光照射痕 14与形成于钢板11的另一个表面的激光照射痕14不重叠的方式,将激光束照射至钢板11 的两面上。
[0154] 此时,通过对钢板11的一个表面的激光照射所形成的第1熔融再凝固部22a的深 度D1和通过对钢板11的另一个表面的激光照射所形成的第2熔融再凝固部22b的深度D2 的至少一者是钢板11的板厚t的超过0 %且80%以下(更优选为超过16 %且80%以下) 即可。
[0155] 实施例
[0156] 接着,对用于确认本发明效果而实施的确认实验进行说明。
[0157] 首先,铸造了具有Si :3. 0质量%、C:0. 05质量%、Mn:0. 1质量%、酸可溶性A1: 0. 02质量%、N :0. 01质量%、S :0. 01质量%、P :0. 02质量%、剩余部分为Fe及杂质这一组 成的板坯(铸造工序S01)。
[0158] 对该板坯,在1280 °C下实施热轧,制作了厚度为2. 3mm的热轧材料(热轧工序 S02)。
[0159] 接着,对热轧材料在1000°C XI分钟的条件下进行热处理,对热轧材料进行了退 火(退火工序S03)。对该退火工序后的热轧材料实施酸洗处理后,实施冷轧,制作了厚度为 0? 23mm和0? 35mm的冷轧材料(冷轧工序S04)。
[0160] 对该冷轧材料,在800°C X2分钟的条件下实施了脱碳退火(脱碳退火工序S05)。 通过该脱碳退火工序,在作为冷轧材料的钢板11的两面上形成了 Si02覆膜12a。
[0161] 接着,通过激光处理装置对表面形成有Si02覆膜12a的钢板11的表面照射激光, 形成了激光处理部20 (激光处理工序S06)。
[0162] 接着,在上述Si02覆膜12a上形成有激光处理部20的钢板11的两面上涂布了以 氧化镁为主成分的退火分离材料(退火分离剂涂布工序S07)。
[0163] 然后,在将涂布了退火分离材料的钢板11卷绕成卷材状的状态下,装入到分批 式的精加工退火炉中,在1200°C X20小时的条件下实施了精加工退火(精加工退火工序 S08)。
[0164] 在此,对在上述激光处理工序S06中形成激光处理部20时的条件进行各种改变, 对这些条件、精加工退火后的侧应变宽度Wg和位于钢板11中的激光照射痕14下侧的部位 中的各晶粒的易磁化轴的方向与轧制方向的偏离角量0a的平均值R的关系进行了评价。
[0165] 作为激光装置使用了半导体激光器。一边各种改变钢板11的通板速度VL(mm/ sec)、钢板11的板厚t (mm)、激光束的功率P(W)、钢板11的宽度方向的激光束直径dc (mm) 和钢板11的通板方向(长度方向)的激光束直径dL (mm),一边进行激光处理及评价。辅助 气体的流量Gf = 300(L/min)、激光束的钢板11的宽度方向的照射位置WL = 18(mm)是固 定的。另外,以卷材最外周部为起点的激光处理部20的乳制方向长度Lz = 2500m(卷材总 长 Lc = 10000m)〇
[0166] 表1概括了激光束的条件和评价结果的数据。
[0167] 表1中示出了 :使用上述式(3)~(
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