WO2025070776A1 - Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet.
- This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2023-166102, filed on September 27, 2023, the contents of which are incorporated herein by reference.
- Grain-oriented electrical steel sheet is a steel sheet that contains 7 mass% or less of Si and has a secondary recrystallized texture in which secondary recrystallized grains are concentrated in the ⁇ 110 ⁇ 001> orientation (Goss orientation) with the magnetization easy axis ⁇ 001> oriented in the rolling direction.
- Grain-oriented electrical steel sheet is mainly used as the iron core of power transformers. Reduction of energy loss (iron loss) is required for grain-oriented electrical steel sheet.
- the magnetic domain width can be narrowed by irradiating the surface of the grain-oriented electromagnetic steel sheet with a laser or electron beam in a direction intersecting the rolling direction to introduce thermal distortion.
- the magnetic domain width can also be narrowed by forming grooves on the surface of the grain-oriented electromagnetic steel sheet in a direction intersecting the rolling direction. Methods for forming grooves include a method using a laser or electron beam, a method using mechanical processing such as gears, and a method using chemical processing such as etching.
- Patent Documents 1 to 3 various improved techniques for magnetic domain refinement have been proposed to provide grain-oriented electrical steel sheets with good iron loss characteristics.
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Abstract
Description
本開示は、方向性電磁鋼板、及び方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
本願は、2023年9月27日に、日本に出願された特願2023-166102号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present disclosure relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2023-166102, filed on September 27, 2023, the contents of which are incorporated herein by reference.
方向性電磁鋼板は、Siを7質量%以下含有し、且つ、二次再結晶粒が、圧延方向に磁化容易軸<001>が配向した{110}<001>方位(Goss方位)に集積した二次再結晶集合組織を有する、鋼板である。方向性電磁鋼板は、主に電力用トランスの鉄心として用いられている。方向性電磁鋼板には、エネルギーロス(鉄損)の低減が求められる。 Grain-oriented electrical steel sheet is a steel sheet that contains 7 mass% or less of Si and has a secondary recrystallized texture in which secondary recrystallized grains are concentrated in the {110}<001> orientation (Goss orientation) with the magnetization easy axis <001> oriented in the rolling direction. Grain-oriented electrical steel sheet is mainly used as the iron core of power transformers. Reduction of energy loss (iron loss) is required for grain-oriented electrical steel sheet.
低鉄損化のために、方向性電磁鋼板の磁区幅を狭くする技術(磁区制御処理による磁区細分化技術)が以前から知られている。方向性電磁鋼板の表面に、圧延方向に交差する方向にレーザまたは電子ビームを照射して熱歪みを導入することにより、磁区幅を狭くすることができる。また、方向性電磁鋼板の表面に、圧延方向に交差する方向に溝を形成することによっても、磁区幅を狭くすることができる。溝の形成方法としては、レーザまたは電子ビームを照射する方法、歯車などの機械的加工による方法、エッチングなどの化学的加工による方法などがあげられる。 Technology for narrowing the magnetic domain width of grain-oriented electromagnetic steel sheets to reduce iron loss (magnetic domain refinement technology using magnetic domain control processing) has long been known. The magnetic domain width can be narrowed by irradiating the surface of the grain-oriented electromagnetic steel sheet with a laser or electron beam in a direction intersecting the rolling direction to introduce thermal distortion. The magnetic domain width can also be narrowed by forming grooves on the surface of the grain-oriented electromagnetic steel sheet in a direction intersecting the rolling direction. Methods for forming grooves include a method using a laser or electron beam, a method using mechanical processing such as gears, and a method using chemical processing such as etching.
近年は、鉄損特性が良好な方向性電磁鋼板を提供すべく、磁区細分化に関する様々な改良技術が提案されている(例えば、特許文献1~特許文献3参照)。
In recent years, various improved techniques for magnetic domain refinement have been proposed to provide grain-oriented electrical steel sheets with good iron loss characteristics (see, for example,
方向性電磁鋼板に磁区制御処理を適用すると、還流磁区によって、方向性電磁鋼板の磁歪特性が変化する。これにより、方向性電磁鋼板の騒音特性が悪化する。騒音特性とは、方向性電磁鋼板を材料として製造された電機製品(例えばトランス、及びモータ等)が生じさせる騒音の程度のことである。磁歪とは、強磁性体を磁化したときに、わずかに外形が変形する現象である。方向性電磁鋼板を交流で励磁すると、その磁化の強さの変化に伴って磁歪の大きさが変化することにより、振動が生じる。この磁歪の大きさは、10-6オーダーの非常に小さなものであるが、その磁歪が鉄心に振動を発生させ、それが変圧器のタンクなどの外部構造物に伝搬して騒音となる。すなわち、磁区制御処理は、方向性電磁鋼板の鉄損を低減するために有効である反面で、方向性電磁鋼板の騒音特性を悪化させる。 When the magnetic domain control treatment is applied to the grain-oriented electromagnetic steel sheet, the magnetostriction characteristics of the grain-oriented electromagnetic steel sheet change due to the return magnetic domain. This deteriorates the noise characteristics of the grain-oriented electromagnetic steel sheet. The noise characteristics refer to the level of noise generated by an electrical product (e.g., a transformer, a motor, etc.) manufactured using the grain-oriented electromagnetic steel sheet as a material. Magnetostriction is a phenomenon in which the outer shape of a ferromagnetic material is slightly deformed when it is magnetized. When the grain-oriented electromagnetic steel sheet is excited with an alternating current, the magnitude of the magnetostriction changes with the change in the strength of the magnetization, causing vibration. The magnitude of this magnetostriction is very small, on the order of 10 −6 , but the magnetostriction generates vibration in the iron core, which propagates to external structures such as the tank of a transformer and becomes noise. That is, while the magnetic domain control treatment is effective for reducing the iron loss of the grain-oriented electromagnetic steel sheet, it deteriorates the noise characteristics of the grain-oriented electromagnetic steel sheet.
近年は、方向性電磁鋼板には低鉄損化だけでなく、低騒音化の要求も高まっている。しかしながら、低騒音化と低鉄損化との両方を十分に達成することが可能な磁区細分化技術はこれまで提案されていない。 In recent years, there has been an increasing demand for grain-oriented electrical steel sheets to not only reduce iron loss, but also reduce noise. However, no magnetic domain refining technology has been proposed to adequately achieve both low noise and low iron loss.
本開示は、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成し得る方向性電磁鋼板、及びその製造方法を提供することを目的とする。 The purpose of this disclosure is to provide a grain-oriented electrical steel sheet that can achieve both low iron loss and low noise, and a manufacturing method thereof.
本開示の要旨は以下の通りである。 The gist of this disclosure is as follows:
(1)本開示の一態様に係る方向性電磁鋼板は、表面に複数の磁区制御処理線を備え、前記方向性電磁鋼板に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が前記方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、前記評価領域の内部に、前記圧延方向に平行且つ長さ50mmの仮想線を5mm間隔で設定した場合において、少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、前記磁区制御処理線との交点である磁区制御点の間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、前記磁区制御点の前記間隔の最大値DLと、前記最小値DSとの比DL/DSが3以上であり、且つ前記間隔が前記最大値DLとなる2つの前記磁区制御点の間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上である。
(2)好ましくは、上記(1)に記載の方向性電磁鋼板では、2本以上の前記仮想線のそれぞれにおいて、前記磁区制御点の前記間隔の前記最小値DSが2mm以上20mm未満であり、前記磁区制御点の前記間隔の前記最大値DLと、前記最小値DSとの前記比DL/DSが3以上であり、且つ前記間隔が前記最大値DLとなる2つの前記磁区制御点の間で測定される、前記β角の前記絶対値の前記平均値|βL|が1.5°以上である。
(3)好ましくは、上記(1)又は(2)に記載の方向性電磁鋼板では、前記DSが2mm以上20mm未満であり、前記DL/DSが3以上であり、且つ前記|βL|が1.5°以上である前記仮想線において、前記|βL|と、前記磁区制御点の前記間隔が前記最小値DSとなる2つの前記磁区制御点の間で測定されるβ角の絶対値の平均値|βS|とが、下記式を満たす。
0.5°≦|βL|-|βS|
(4)好ましくは、上記(1)~(3)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、前記磁区制御処理線との交点である前記磁区制御点の前記間隔の前記最小値DSが2mm以上20mm未満であり、前記磁区制御点の前記間隔の前記最大値DLと、前記最小値DSとの前記比DL/DSが5以上であり、且つ前記間隔が前記最大値DLとなる2つの前記磁区制御点の間で測定される、前記β角の前記絶対値の前記平均値|βL|が1.5°以上である。
(5)好ましくは、上記(1)~(4)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、2本以上の前記仮想線のそれぞれにおいて、前記磁区制御点の前記間隔の前記最小値DSが2mm以上20mm未満であり、前記磁区制御点の前記間隔の前記最大値DLと、前記最小値DSとの前記比DL/DSが5以上であり、且つ前記間隔が前記最大値DLとなる2つの前記磁区制御点の間で測定される、前記β角の前記絶対値の前記平均値|βL|が1.5°以上である。
(6)好ましくは、上記(1)~(5)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、前記DSが2mm以上20mm未満であり、前記DL/DSが5以上であり、且つ前記|βL|が1.5°以上である前記仮想線において、前記|βL|と、前記磁区制御点の前記間隔が前記最小値DSとなる2つの前記磁区制御点の間で測定されるβ角の絶対値の平均値|βS|とが、下記式を満たす。
0.5°≦|βL|-|βS|
(7)好ましくは、上記(1)~(6)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、前記磁区制御点の前記間隔の前記最大値DLと、前記最小値DSとの前記比DL/DSが3以上である前記仮想線のうち、少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、結晶粒界との交点である粒界点の数が2個以下である。
(8)好ましくは、上記(1)~(7)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、2本以上の前記仮想線のそれぞれにおいて、前記粒界点の数が2個以下である。
(9)好ましくは、上記(1)~(8)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、前記磁区制御処理線が熱歪みである。
(10)好ましくは、上記(1)~(9)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、前記磁区制御処理線が溝である。
(11)好ましくは、上記(1)~(10)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板では、少なくとも1本の前記仮想線において、前記比DL/DSが3未満である。
(1) A grain-oriented electrical steel sheet according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of magnetic domain control processing lines on a surface thereof, the grain-oriented electrical steel sheet is provided with a square evaluation area with one side having a length of 50 mm and parallel to a rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet, and virtual lines parallel to the rolling direction and having a length of 50 mm are further provided inside the evaluation area at intervals of 5 mm, the minimum value D S of the spacing between magnetic domain control points which are intersections of the virtual line and the magnetic domain control processing line in at least one of the virtual lines is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 3 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between two of the magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
(2) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to (1) above, in each of two or more of the virtual lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 3 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between the two magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
(3) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to the above (1) or (2), in the imaginary line where the D S is 2 mm or more and less than 20 mm, the D L /D S is 3 or more, and the |β L | is 1.5° or more, the |β L | and an average value |β S | of absolute values of β angles measured between two magnetic domain control points where the distance between the magnetic domain control points is the minimum value D S satisfy the following formula:
0.5°≦|β L |-|β S |
(4) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (3) above, in at least one of the virtual lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points, which are intersections between the virtual line and the magnetic domain control processing line, is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 5 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between two of the magnetic domain control points at which the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
(5) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (4) above, in each of two or more of the imaginary lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 5 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between two of the magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
(6) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (5) above, on the imaginary line where the D S is 2 mm or more and less than 20 mm, the D L /D S is 5 or more, and the |β L | is 1.5° or more, the |β L | and an average value |β S | of absolute values of β angles measured between two magnetic domain control points where the distance between the magnetic domain control points is the minimum value D S satisfy the following formula:
0.5°≦|β L |-|β S |
(7) Preferably, in the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of the above (1) to (6), among the imaginary lines in which the ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points is 3 or more, at least one of the imaginary lines has a number of grain boundary points, which are intersections between the imaginary line and a crystal boundary, of 2 or less.
(8) In the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (7) above, preferably, the number of the grain boundary points is two or less on each of the two or more imaginary lines.
(9) In the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (8) above, the magnetic domain control treatment lines are preferably thermally strained.
(10) In the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (9) above, the magnetic domain control treatment lines are preferably grooves.
(11) In the grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (10) above, the ratio D L /D S is preferably less than 3 in at least one of the imaginary lines.
(12)本開示の別の態様に係る方向性電磁鋼板の製造方法は、方向性電磁鋼板の原板の磁区画像を取得する工程と、前記磁区画像における磁区幅の分布に基づいて、磁区制御処理領域を決定する工程と、磁区幅の分布に基づいて決定された前記磁区制御処理領域に、磁区制御処理を適用する工程と、を備え、前記方向性電磁鋼板に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が前記方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、前記評価領域の内部に、前記圧延方向に平行且つ長さ50mmの仮想線を5mm間隔で設定した場合において、少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、前記磁区制御処理によって形成された磁区制御処理線との交点である磁区制御点の間隔の最小値を2mm以上20mm未満とし、前記磁区制御点の前記間隔の最大値と、前記最小値との比を3以上とする。
(13)好ましくは、上記(12)に記載の方向性電磁鋼板の製造方法では、前記磁区幅が所定値以上である領域を前記磁区制御処理領域とする。
(14)好ましくは、上記(12)又は(13)に記載の方向性電磁鋼板の製造方法では、2次元フーリエ変換を用いて前記磁区画像から前記磁区幅の分布を導出する。
(15)好ましくは、上記(12)~(14)の何れか一項に記載の方向性電磁鋼板の製造方法では、レーザ又は電子ビームの照射によって前記磁区制御処理を適用する。
(12) A manufacturing method of a grain-oriented electrical steel sheet according to another aspect of the present disclosure includes the steps of acquiring a magnetic domain image of an original sheet of the grain-oriented electrical steel sheet, determining a magnetic domain control treatment area based on a distribution of magnetic domain widths in the magnetic domain image, and applying a magnetic domain control treatment to the magnetic domain control treatment area determined based on the distribution of magnetic domain widths, wherein a square evaluation area having a side length of 50 mm and parallel to a rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet is set in the grain-oriented electrical steel sheet, and virtual lines having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction are set inside the evaluation area at intervals of 5 mm, wherein, in at least one of the virtual lines, a minimum value of a distance between magnetic domain control points, which are intersections of the virtual line and the magnetic domain control treatment line formed by the magnetic domain control treatment, is 2 mm or more and less than 20 mm, and a ratio of a maximum value of the distance between the magnetic domain control points and the minimum value is 3 or more.
(13) In the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to (12) above, preferably, a region in which the magnetic domain width is equal to or greater than a predetermined value is defined as the magnetic domain control treatment region.
(14) Preferably, in the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to (12) or (13) above, the distribution of the magnetic domain width is derived from the magnetic domain image using a two-dimensional Fourier transform.
(15) Preferably, in the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to any one of (12) to (14) above, the magnetic domain control treatment is applied by irradiation with a laser or an electron beam.
本開示の上記態様によれば、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成し得る方向性電磁鋼板、及びその製造方法を提供することができる。 The above aspects of the present disclosure provide a grain-oriented electrical steel sheet that can achieve both low iron loss and low noise, and a method for manufacturing the same.
(1.方向性電磁鋼板1)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1は、表面に複数の磁区制御処理線11を備え、方向性電磁鋼板1に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板1の圧延方向RDと平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、評価領域の内部に、圧延方向RDに平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で設定した場合において、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、仮想線VLと、磁区制御処理線11との交点である磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが3以上であり、且つ間隔が最大値DLとなる2つの磁区制御点VPの間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上である。
(1. Grain-oriented electrical steel sheet 1)
The grain-oriented
(磁区制御処理線11)
方向性電磁鋼板1の表面に設けられた複数の磁区制御処理線11は、180°磁区を細分化する働きを有する。磁区を細分化することにより、方向性電磁鋼板1の鉄損を低減することができる。磁区とは、強磁性体の内部に存在する磁気双極子の集まりで、磁気モーメントが一方向に揃っている小さな領域のことである。180°磁区とは、磁化方向が結晶の<100>方位であり、且つ圧延方向RDにほぼ平行な2つの180°磁壁に挟まれた磁区のことである。180°磁区の隣接する磁壁間の距離(磁壁間隔)は、180°磁区の幅と称される。以下、特に断りが無い限り、180°磁区の幅を単に「磁区幅」と称する。
(Magnetic domain control processing line 11)
The multiple magnetic domain
磁区制御処理線11の好適な例は、熱歪み、及び溝である。磁区を細分化することにより、方向性電磁鋼板1の鉄損を抑制することができる。ただし磁区制御処理線11は、還流磁区によって、方向性電磁鋼板1の磁歪特性を変化させる。これにより、方向性電磁鋼板1の騒音特性が悪化する。
Suitable examples of the magnetic domain
磁区制御処理線11は、方向性電磁鋼板1の圧延方向RDに交差する方向に形成される。図2に例示されるような一般的な方向性電磁鋼板1においては、磁区制御処理線11は、方向性電磁鋼板1の全幅にわたって形成される。しかし図1に例示されるような、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1においては、磁区制御処理線11を方向性電磁鋼板1の全幅にわたって設けることは必須ではない。
The magnetic domain
図1に例示される方向性電磁鋼板1において、磁区制御処理線11は直線である。一方、磁区制御処理線11が曲線であってもよい。磁区制御処理線11が直線部及び屈曲部を有する形状であってもよい。また、磁区制御処理線11は方向性電磁鋼板1の片面にあっても両面にあってもよい。磁区制御処理線11が方向性電磁鋼板1の両面にある場合、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の種々の態様が、方向性電磁鋼板1の少なくとも片面に適用されていればよい。
In the grain-oriented
(評価領域)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1においては、後述する仮想線VLを設定するために、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板1の圧延方向RDと平行である正方形の評価領域を設定する。
(Evaluation Area)
In the grain-oriented
(圧延方向RDに平行かつ長さ50mmの仮想線VL)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1においては、磁区制御処理線11の間隔を規定するために、仮想線VLを便宜的に用いる。仮想線VLは、評価領域の内部に、5mm間隔で設定される。図1は例示として1本の仮想線VLのみを描いた状態を示している。仮想線VLを複数本設定する場合、図1の仮想線VLに対し、必要本数の他の仮想線を平行に設定することができる。仮想線VLの長さは50mmである。仮想線VLは、圧延方向RDと平行に延在する。仮想線VLと磁区制御処理線11との交点は、磁区制御点VPと定義される。磁区制御点VPの間隔は、磁区制御処理線11の密度の指標となる。磁区制御点VPの間隔とは、仮想線VLに沿って隣り合う2つの磁区制御点VPの間の距離である。
(Virtual line VL parallel to the rolling direction RD and 50 mm long)
In the grain-oriented
(磁区制御点VPの間隔の最小値DS)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満である。磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm未満である場合、磁区制御処理線11の密度が高くなりすぎて、騒音特性の改善が難しくなる。磁区制御点VPの間隔の最小値DSが20mm超である場合、磁区制御処理線11の密度が低くなりすぎて、鉄損特性の改善が難しくなる。DSは、好ましくは3mm以上、4mm以上、または5mm以上である。DSは、好ましくは18mm以下、15mm以下、または10mm以下である。
(Minimum distance D S between magnetic domain control points VP)
In the grain-oriented
(磁区制御点VPの間隔の最小値DSと最大値DLとの比率DL/DS)
また、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、DSが2mm以上20mm未満であり、且つ、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが3以上である。DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上となるような仮想線VLを1本以上配置することが可能な方向性電磁鋼板1は、図1に例示されるように、磁区制御処理線11が設けられない領域Xを含むこととなる。
(Ratio D L /D S of minimum value D S to maximum value D L of spacing between magnetic domain control points VP)
Furthermore, in the grain-oriented
なお、評価領域及び仮想線VLを配置する位置に応じて、磁区制御点VPの間隔の最大値DL及び最小値DSは変化しうる。図1に例示される方向性電磁鋼板1においては、DL/DSが3未満となるように評価領域及び仮想線VLを位置決めすることも可能である。しかし、2mm≦DS<20mmかつ3≦DL/DSである仮想線VLを任意の箇所に1本以上配置可能な方向性電磁鋼板1は、磁区制御点VPの間隔に関する本開示の要件を満たすとみなされる。従って、図1の方向性電磁鋼板1は、磁区制御点VPの間隔に関する本開示の要件を満たす。
The maximum value D L and the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points VP can change depending on the positions at which the evaluation area and the virtual line VL are arranged. In the grain-oriented
一方、図2に例示される、方向性電磁鋼板1の全幅にわたって延在する複数の磁区制御処理線11が等間隔に配置された方向性電磁鋼板1は、磁区制御処理線11が設けられない領域Xを含まない。図2の方向性電磁鋼板1には、3≦DL/DSである仮想線VLを配置することができない。従って、図2の方向性電磁鋼板1は、磁区制御点VPの間隔に関する本開示の要件を満たさない。
On the other hand, the grain-oriented
最大値DLと最小値DSとの比DL/DSが3以上であればよく、上限は特に限定されない。ただ、必要に応じて、最大値DLと最小値DSとの比DL/DSの上限は、24としてもよい。 There is no particular upper limit to the ratio D L /D S between the maximum value D L and the minimum value D S , as long as the ratio D L /D S is equal to or greater than 3. However, the upper limit of the ratio D L /D S between the maximum value D L and the minimum value D S may be set to 24, if necessary.
(β角)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御処理線11において測定されたβ角が、所定の範囲内とされる。β角とは、圧延直角方向TDの軸まわりにおける結晶粒のGoss方位からのずれ角である。β角を制御することが、方向性電磁鋼板1の磁気特性の制御に効果的である旨が知られている。なお、圧延面法線方向NDの軸まわりにおける結晶粒のGoss方位からのずれ角はα角と称され、圧延方向RDの軸まわりにおける結晶粒のGoss方位からのずれ角はγ角と称される。
(β angle)
In the grain-oriented
図3に示されるように、磁区制御処理前の方向性電磁鋼板1(後述する原板2)において、β角と磁区幅との間には密接な関係がある。図3は、磁区制御処理前の方向性電磁鋼板1のβ角と磁区幅の平均値との関係の一例を示すグラフである。磁区制御処理前の方向性電磁鋼板1においては、β角が小さいほど、磁区幅が大きくなる。ただし、磁区制御処理後の方向性電磁鋼板1においては、図3に示される関係は成り立たない。磁区制御処理は、磁区制御前の磁区幅が広い領域の磁区幅を小さくさせる一方で、結晶粒の方位(α角、β角、γ角)を変化させないからである。
As shown in Figure 3, in grain-oriented electromagnetic steel sheet 1 (
(|βL|)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、最も長い間隔を有する2つの磁区制御点VPの間で測定されるβ角が規定される。具体的には、少なくとも1本の、DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上の仮想線VLにおいて、間隔が上述の最大値DLとなる2つの磁区制御点VPの間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上である。図1に示されるように、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の、DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上である仮想線VLには、磁区制御処理が行われていない領域Xが存在し、隣り合う磁区制御点VPが広く離れた箇所がある。一方、全幅にわたって延在する複数の磁区制御処理線11が等間隔に配置された、通常の磁区制御処理後の方向性電磁鋼板1においては、磁区制御処理が行われていない領域Xが存在しない。また、仮に、通常の磁区制御処理後の方向性電磁鋼板1において、磁区制御処理が行われていない領域Xが存在したとしても、すなわち、方向性電磁鋼板1が、複数の磁区制御処理線11がランダムに、不等間隔に配置された方向性電磁鋼板1であっても、その領域Xにおける磁区幅は広く、またβ角は小さい。従って、仮に、通常の方向性電磁鋼板1に、磁区制御処理が行われていない領域Xが設けられていた場合、当該領域を通る仮想線VLにおけるβ角の絶対値の平均値は小さい値であり、磁区幅は大きい値となる。当業者であれば、磁区制御処理が行われていない領域Xを、可能な限り小さくしようとするはずである。しかし、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御処理が行われていない領域Xおける磁区幅は狭く、領域Xにおいて測定される|βL|が、大きい値とされているのである。
(|β L |)
In the grain-oriented
|βL|は1.5°以上、2.0°以上、または2.5°以上であることが一層好ましい。|βL|の上限値は特に限定されないが、例えば10.0°以下、7.0°以下、又は5.0°以下であることが一層好ましい。 is more preferably 1.5° or more, 2.0° or more, or 2.5° or more. The upper limit of |β L | is not particularly limited, but is more preferably, for example, 10.0° or less, 7.0° or less, or 5.0° or less.
(基本原理及び作用効果)
本発明者らは、2mm≦DS<20mm、3≦DL/DS、且つ1.5°≦|βL|である仮想線VLを1本以上設定可能な方向性電磁鋼板において、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成することができることを知見した。何故なら、このような方向性電磁鋼板1においては、鉄損の低減に寄与する部分にのみ磁区制御処理が適用されており、磁区制御処理が不要な部分には磁区制御処理線11が設けられていないからである。以下、図4A~図4C等を参照しながら、本開示の基本原理及び作用効果について説明する。
(Basic principles and effects)
The present inventors have found that it is possible to achieve both low iron loss and low noise in a grain-oriented electrical steel sheet in which one or more virtual lines VL can be set such that 2 mm≦D S <20 mm , 3 ≦D L /D S , and 1.5°≦|β L |. This is because, in such a grain-oriented
まず本発明者らは、磁区制御処理の前後における方向性電磁鋼板1の磁区構造を比較した。図4Aに、磁区制御処理前の方向性電磁鋼板1の磁区幅の分布の一例を示す。図4Bに、図4Aの方向性電磁鋼板1の表面に対して磁区制御処理を施した後の磁区幅の分布を示す。ここでの磁区制御処理は、圧延方向RDにほぼ垂直な方向に沿って連続波のレーザ照射をすることによってなされたものである。図4A及び図4Bに示す磁区幅の分布は、方向性電磁鋼板1の磁区画像から、後述の2次元フーリエ変換を用いて導出されたものである。
First, the inventors compared the magnetic domain structure of the grain-oriented
さらに図4Cに、図4A及び図4Bの差分を示す。図4Cは、図4A及び図4Bに示す磁区制御処理の前後において、磁区幅が50μm以上細分化した領域を表している。図4Cによれば、磁区制御処理によって磁区幅が細分化された領域が可視化される。 Furthermore, Fig. 4C shows the difference between Fig. 4A and Fig. 4B. Fig. 4C shows the area where the magnetic domain width has been subdivided by 50 μm or more before and after the magnetic domain control process shown in Fig. 4A and Fig. 4B. Fig. 4C makes visible the area where the magnetic domain width has been subdivided by the magnetic domain control process.
図4Cによれば、磁区制御処理によって50μm以上の磁区細分化が生じた領域は、図4Aの暗色部、即ち磁区制御処理の前段階において磁区幅が広い領域であることがわかる。特に、元の磁区幅が約500μm以上の領域において、磁区細分化効果が顕著に現れていることがわかる。一方、図4Aの明色部、即ち磁区制御処理の前段階において磁区幅が狭い領域においては、磁区制御処理の効果がほとんど現れていない。磁区制御処理前の磁区幅に応じて、磁区制御処理の効果が異なるのである。 According to Figure 4C, the areas where domain refinement of 50 μm or more has occurred as a result of the domain control process are the dark areas in Figure 4A, i.e., areas where the domain width was wide prior to the domain control process. In particular, the effect of domain refinement is evident in areas where the original domain width was approximately 500 μm or more. On the other hand, in the light areas in Figure 4A, i.e., areas where the domain width was narrow prior to the domain control process, the effect of the domain control process is barely noticeable. The effect of the domain control process differs depending on the domain width prior to the domain control process.
本発明者らは、磁区制御処理によって生じる磁区幅の減少量と、磁区制御処理前の磁区幅との関係をさらに詳細に調査した。図5に、同一位置における磁区制御処理前の磁区幅と、磁区制御処理前の磁区幅との関係を示す。磁区制御処理は、レーザ照射とした。レーザ照射の際には、平均照射エネルギー密度Ua(mJ/mm2)、及び照射ピッチPL(mm)を、それぞれ、Ua=1.5mJ/mm2、PL=4mmとした。 The present inventors further investigated the relationship between the amount of reduction in the magnetic domain width caused by the magnetic domain control process and the magnetic domain width before the magnetic domain control process. Fig. 5 shows the relationship between the magnetic domain width before the magnetic domain control process and the magnetic domain width before the magnetic domain control process at the same position. The magnetic domain control process was performed by laser irradiation. During the laser irradiation, the average irradiation energy density Ua (mJ/ mm2 ) and the irradiation pitch PL (mm) were set to Ua = 1.5 mJ/ mm2 and PL = 4 mm, respectively.
図5によれば、磁区幅が狭い領域においては、磁区制御処理による磁区細分化効果が現れにくいことがわかる。特に、磁区幅が約500μm以下の領域においては、磁区制御処理の前後で磁区幅が略同一であった。従って、磁区制御処理による鉄損の低減効果は、磁区制御前の磁区幅が広い領域においては大きいが、磁区制御前の磁区幅が十分に狭い領域においては充分に得られないと考えられる。磁区幅が狭い領域に形成される磁区制御処理線11は、還流磁区による騒音特性の悪化を招くものと考えられる。
As can be seen from Figure 5, in areas with narrow domain widths, the magnetic domain refinement effect of magnetic domain control processing is less likely to be observed. In particular, in areas with a magnetic domain width of approximately 500 μm or less, the magnetic domain width was approximately the same before and after magnetic domain control processing. Therefore, it is believed that the iron loss reduction effect of magnetic domain control processing is large in areas where the magnetic domain width before magnetic domain control is wide, but is not sufficient in areas where the magnetic domain width before magnetic domain control is sufficiently narrow. It is believed that magnetic domain
以上の知見によれば、従来の方向性電磁鋼板1の磁区制御処理においては、磁区制御が不要な部分にまで磁区制御を行っており、これが騒音の増大に寄与していることが明らかとなった。また、磁区幅が広い領域(即ちβ角が小さい領域)に優先的に磁区制御処理を行うことが、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成するために極めて有効であることがわかった。磁区幅が広い領域における磁区制御処理は、鉄損を低減することができる。また、磁区幅が狭い領域(即ちβ角が大きい領域)における磁区制御処理を最小限とすることにより、騒音特性の悪化を防止することができる。
The above findings reveal that in the conventional magnetic domain control process for grain-oriented
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御処理前に磁区幅が狭かった領域には、磁区制御処理線11が設けられていない。そのため、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1は、磁区制御処理線11が設けられない領域Xを含む。この領域Xを横切るように評価領域及び仮想線VLを設定した場合、2mm≦DS<20mm、且つ3≦DL/DSとなる。磁区制御処理線11を設けないことにより、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の騒音特性は改善される。
In the grain-oriented
また、磁区制御処理線11が設けられない領域Xは、磁区制御処理前に磁区幅が狭く、β角が大きかった領域である。従って、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御処理線11が設けられない領域Xにおいてもβ角が大きい。したがって、この領域Xを横切るように評価領域及び仮想線VLを設定した場合、1.5°≦|βL|となる。本実施形態に係る方向性電磁鋼板1において、磁区制御処理線11が設けられない領域Xは、鉄損特性を悪化させない。
Moreover, the region X where the magnetic domain
加えて、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御処理前に磁区幅が広い領域には磁区制御処理が行われている。従って、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の鉄損は磁区制御処理により改善されている。
In addition, in the grain-oriented
以上、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の、最も基本的な態様について説明した。以下、一層好ましい態様について説明する。
The above describes the most basic aspect of the grain-oriented
(2mm≦DS<20mm、3≦DL/DS、且つ1.5°≦|βL|である仮想線VLの本数)
本発明者らの検討結果によれば、磁区制御処理前の原板2において、磁区幅が狭い領域(磁区制御処理を必要としない領域)は、原板2の表面全体に散在していた。原板2の表面全体に散在する磁区幅が狭い領域を全て回避して、適切に磁区制御をすることが好ましい。これにより、磁区制御処理後の方向性電磁鋼板1においても、磁区制御処理線11が設けられない領域Xが、表面全体に散在していることが望ましい。
(The number of virtual lines VL satisfying 2 mm≦D S <20 mm, 3≦D L /D S , and 1.5°≦|β L |)
According to the results of investigations by the present inventors, in the
従って、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、評価領域の内部に、圧延方向RDに平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で設定した場合において、2本以上の仮想線のそれぞれにおいて、磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが3以上であり、間隔が最大値DLとなる2つの磁区制御点VPの間で測定される、β角の絶対値|βL|が1.5°以上であることが好ましい。1mm≦DS<20mm、3≦DL/DS、且つ1.5°≦|βL|である仮想線VLの本数は、3以上、4以上、5以上、又は10以上であることが一層好ましい。
Therefore, in the grain-oriented
(|βL|と|βS|との関係)
2mm≦DS<20mm、3≦DL/DS、且つ1.5°≦|βL|である仮想線VLにおいては、|βL|と、間隔が上記最小値DSである2つの磁区制御点VPの間で測定されるβ角の絶対値の平均値|βS|とが、下記式を満たすことが一層好ましい。
0.5°≦|βL|-|βS|
|βL|-|βS|が0.5°以上である場合、磁区制御処理を施す領域をβ角によって選択的に決定していることを示している。磁区制御前の磁区幅の広い、鉄損低減効果が大きい領域に集中して磁区制御処理を施していることから、騒音特性の一層の改善が達成される。
(Relationship between |β L | and |β S |)
For the imaginary line VL where 2 mm≦D S <20 mm, 3≦D L /D S , and 1.5°≦|β L |, it is more preferable that |β L | and the average value |β S | of the absolute values of the β angles measured between two magnetic domain control points VP whose distance is the above-mentioned minimum value D S satisfy the following formula:
0.5°≦|β L |-|β S |
When |β L |-|β S | is 0.5° or more, this indicates that the region to which the magnetic domain control treatment is applied is selectively determined by the β angle. Since the magnetic domain control treatment is concentrated on the region with a wide magnetic domain width before the magnetic domain control and with a large iron loss reduction effect, further improvement in noise characteristics is achieved.
(磁区制御処理線11の態様)
磁区制御処理線11の種類は特に限定されないが、好適な例は熱歪み、及び/または溝である。熱歪みは、例えばレーザの照射、電子ビームの照射、及びイオン注入等の手段を用いて形成することができる。溝は、例えばレーザの照射、電子ビームの照射、及び機械加工等の手段を用いて形成することができる。
(Aspects of the magnetic domain control processing line 11)
The type of the magnetic domain
熱歪みは、歪取焼鈍又はこれに準じる熱処理によって消滅する。そのため、方向性電磁鋼板1が熱処理される場合は、磁区制御処理線11を溝とすることが好ましい。一方、熱歪みは容易に形成することができるので、製造工程の簡略化が求められる場合は、磁区制御処理線11を熱歪みとすることが好ましい。方向性電磁鋼板1が、熱歪み及び溝の両方を備えてもよい。
Thermal distortion disappears by stress relief annealing or a heat treatment equivalent thereto. Therefore, when the grain-oriented
(最大値DLと最小値DSとの比DL/DSが5以上)
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御前の磁区幅の広い領域に選択的に磁区制御処理を施すことを特徴とするが、この場合、一般的な結晶粒サイズを有する鋼板よりも、粗大な結晶粒サイズを有する鋼板に対して上記処理を施すことで、さらに顕著な効果を得ることができる。
(The ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S is 5 or more.)
The grain-oriented
例えば、一般的に、磁束密度を高めるためにGoss方位への方位集積度を高めようとすると、製造方法に起因して結晶粒径が大きくなる傾向を持つ。このような粗大な結晶粒サイズを有する鋼板は、磁束密度に優れるが、結晶粒が大きすぎるため磁区制御処理を施さない場合に鉄損が高い傾向にあり、そのため、磁区制御を施すことが実質的に必要となる。しかし、上記したように、従来の磁区制御処理を施せば、方向性電磁鋼板の鉄損を低減するのに有効である反面で、方向性電磁鋼板の騒音特性を悪化させやすい。 For example, generally, when trying to increase the degree of orientation concentration in the Goss orientation in order to increase the magnetic flux density, the crystal grain size tends to become larger due to the manufacturing method. Steel sheets with such coarse crystal grain sizes have excellent magnetic flux density, but because the crystal grains are too large, they tend to have high iron loss if magnetic domain control processing is not performed, making it practically necessary to perform magnetic domain control. However, as mentioned above, while conventional magnetic domain control processing is effective in reducing the iron loss of directional electrical steel sheets, it is likely to deteriorate the noise characteristics of the directional electrical steel sheets.
一方、粗大な結晶粒サイズを有する鋼板に対して、本実施形態のように、磁区制御前の磁区幅の広い領域に選択的に磁区制御処理を施せば、磁束密度に優れることに加えて、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成し得る方向性電磁鋼板を得ることができる。 On the other hand, if a steel sheet with a coarse crystal grain size is subjected to a magnetic domain control process selectively in the areas with a wide magnetic domain width before magnetic domain control, as in this embodiment, a grain-oriented electrical steel sheet can be obtained that has excellent magnetic flux density as well as low iron loss and low noise.
粗大な結晶粒サイズを有する鋼板に対して、上記した本実施形態に特有の磁区制御処理を施せば、鋼板が粗大な結晶粒サイズを有することに起因して、上記した特徴のうち、特に、最大値DLと最小値DSとの比DL/DSの値が変化する。 When the magnetic domain control treatment specific to the present embodiment described above is applied to a steel sheet having a coarse crystal grain size, the steel sheet has a coarse crystal grain size, and as a result, among the above-mentioned characteristics, in particular, the value of the ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S changes.
具体的には、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、下記の特徴を満たすことが好ましい。少なくとも1本の仮想線VLにおいて、仮想線VLと、磁区制御処理線11との交点である磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが5以上であり、且つ間隔が最大値DLとなる2つの磁区制御点VPの間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上であることが好ましい。
Specifically, the grain-oriented
上記に加えて、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、下記の特徴をさらに満たすことが好ましい。2本以上の仮想線VLのそれぞれにおいて、磁区制御点VPの間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが5以上であり、且つ間隔が最大値DLとなる2つの磁区制御点VPの間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上であることが好ましい。
In addition to the above, the grain-oriented
上記に加えて、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、下記の特徴をさらに満たすことが好ましい。DSが2mm以上20mm未満であり、DL/DSが5以上であり、且つ|βL|が1.5°以上である仮想線VLにおいて、|βL|と、磁区制御点VPの間隔が最小値DSとなる2つの磁区制御点VPの間で測定されるβ角の絶対値の平均値|βS|とが、下記式を満たすことが好ましい。
0.5°≦|βL|-|βS|
In addition to the above, the grain-oriented
0.5°≦|β L |-|β S |
粗大な結晶粒サイズを有する鋼板に対して、上記した本実施形態に特有の磁区制御処理を施すことで、最大値DLと最小値DSとの比DL/DSの値が上記した特徴的な値となるため、本実施形態では、方向性電磁鋼板1の結晶粒径を規定する必要がない。本実施形態に特有の磁区制御処理を施して比DL/DSの値が3以上であることを前提として、その上で、比DL/DSの値が5以上であるとき、方向性電磁鋼板1の結晶粒径は、従来と比較して粗大であるとみなせる。
By subjecting a steel sheet having a coarse crystal grain size to the magnetic domain control treatment specific to this embodiment described above, the ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S becomes the characteristic value described above, so in this embodiment, there is no need to specify the crystal grain size of the grain-oriented
なお、一般的な結晶粒サイズを有する方向性電磁鋼板では、最大値DLと最小値DSとの比DL/DSの値が5未満となることが多い。 In addition, in grain-oriented electrical steel sheets having a typical crystal grain size, the ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S is often less than 5.
ただ、粗大な結晶粒サイズを有する鋼板の判断方法として、仮想線と結晶粒界との交点の数を指標として用いればよい。例えば、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値DSとの比DL/DSが3以上である仮想線VLのうち、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、仮想線VLと結晶粒界との交点である粒界点の数が2個以下であればよい。
However, the number of intersections between virtual lines and grain boundaries may be used as an index to determine whether a steel sheet has a coarse crystal grain size. For example, in the grain-oriented
上記に加えて、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、2本以上の仮想線VLのそれぞれにおいて、上記粒界点の数が2個以下であってもよい。
In addition to the above, in the grain-oriented
なお、一般的な結晶粒サイズを有する方向性電磁鋼板では、上記粒界点の数が、3~10程度となる。 In addition, in grain-oriented electrical steel sheets with typical crystal grain sizes, the number of grain boundary points is approximately 3 to 10.
(最大値DLと最小値DSとの比DL/DSが3未満である仮想線VLの本数)
また、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、磁区制御前の磁区幅の広い領域に選択的に磁区制御処理を施すことを特徴とするが、この場合、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、DSが2mm以上20mm未満であり、比DL/DSが3以上であり、且つ|βL|が1.5°以上である一方で、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、最大値DLと最小値DSとの比DL/DSが3未満となることがある。
(The number of virtual lines VL having a ratio D L /D S of the maximum value D L to the minimum value D S of less than 3)
Furthermore, the grain-oriented
そのため、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、上記の比DL/DSが3未満であってもよい。
Therefore, in the grain-oriented
なお、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1では、比DL/DSが3未満である仮想線VLが、必ずしも、一辺の長さが50mmであり且つ一辺が方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域に含まれるわけではない。例えば、上記の評価領域を20領域設定したときに、少なくとも1つの評価領域に、DSが2mm以上20mm未満であり、比DL/DSが3以上であり、且つ|βL|が1.5°以上である仮想線VLと、比DL/DSが3未満である仮想線VLとがともに含まれれば、磁区制御前の磁区幅の広い領域に対して選択的に磁区制御処理を施しているとみなすことができる。
In the grain-oriented
(2.方向性電磁鋼板1の製造装置)
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の製造装置の一例について説明する。ただし、以下に説明される製造装置は例示的なものに過ぎない。本実施形態に係る方向性電磁鋼板1は、任意の装置を用いて製造可能である。
(2. Manufacturing Apparatus for Manufacturing Grain-Oriented Electrical Steel Sheet 1)
Next, an example of a manufacturing apparatus for the grain-oriented
図6に、原板2、即ち磁区制御処理前の方向性電磁鋼板1の磁区画像を取得する画像取得装置30のハードウェア構成の一例を示す。画像取得装置30は、光源部31と、磁気光学センサ(MOセンサ33)と、イメージセンサ35と、信号処理部37とを備える。
FIG. 6 shows an example of the hardware configuration of an
光源部31は、発光ダイオード(LED)からなる光源を有しており、MOセンサ33に対して、偏光面の揃った光を照射する。
The
MOセンサ33は、磁性体の磁区構造を測定する装置である。MOセンサ33は、測定対象である磁性体試料が載置される観察面を有する。光源部31から照射された光は、MOセンサ33の内部を通って反射層で反射される。反射光は、MOセンサ33の内部を再び通って、MOセンサ33の外部に出力される。磁性体試料である原板2がMOセンサ33の観察面上に載置されると、MOセンサ33の内部に、原板2の自発磁化の向きに応じた漏れ磁場が生じる。この漏れ磁場によって、反射光の偏光面が回転する。
The
イメージセンサ35は、Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(CMOS)イメージセンサである。イメージセンサ35は、MOセンサ33からの反射光を受光面に結像させて光電変換し、光電変換後のアナログ信号を信号処理部37に出力する。偏光面が回転した反射光をイメージセンサ35で検出することにより、漏れ磁場の分布を得ることができ、原板2の磁区構造が明らかとなる。
The
信号処理部37は、アンプ、ADコンバータ、Digital Signal Processor(DSP)等を有する。イメージセンサ35から出力されたアナログ信号は、アンプにより増幅される。そしてアナログ信号は、ADコンバータによりデジタル信号に変換される。このデジタル信号に、DSPを用いた所定のデジタル処理を施すことにより、画像信号が生成される。信号処理部37で生成された画像信号は、ケーブルを介して、又は無線通信により、解析装置40(図7参照)に出力される。
The
図7に、原板2の磁区構造を解析する解析装置40のハードウェア構成を示す。解析装置40は、パーソナルコンピュータ(PC)等のコンピュータデバイスである。解析装置40は、演算部41と、メモリ43と、表示部45と、入力部47と、通信I/F49とを備える。
FIG. 7 shows the hardware configuration of an
演算部41は、Central Processing Unit(CPU)を有する。演算部41は、メモリ43に記憶されたプログラムに従って、原板2の磁区画像から磁区構造を解析する。そして演算部41は、磁区制御処理を適用する箇所である磁区制御処理領域21を決定する。演算部41によって実行される処理については、後に詳細に説明する。
The
メモリ43は、Read Only Memory(ROM)及びRandom Access Memory(RAM)を有する。ROMは、演算部41のCPUによって実行されるプログラム、及びこれらのプログラムの実行のために必要なデータを格納する。ROMに格納されたプログラム及びデータは、RAMにロードされて実行される。
メモリ43は、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気メモリ、又は光ディスク等の光メモリを有してもよい。あるいは、メモリ43は、解析装置40に着脱可能で、コンピュータ読み取り可能な記録媒体にプログラムやデータを格納するようにしてもよい。あるいは、メモリ43は、演算部41で実行されるプログラムを、通信I/F49を介してネットワークから受信するようにしてもよい。
The
表示部45は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ、又は有機エレクトロ・ルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のディスプレイを有する。表示部45は、画像取得装置30から出力された画像信号に基づいて画像を表示する。また、表示部45は、演算部41による磁区構造の解析結果を表示する。
The
入力部47は、マウス、キーボード等の入力デバイスを有する。通信I/F49は、Local Area Network(LAN)、Wide Area Network(WAN)、インターネット等のネットワークを介して外部機器との間でデータの送受信を行うためのインターフェースである。
The
演算部41として、CPU等の汎用ハードウェアの代わりに、磁区構造の解析に特化した、特定用途向け集積回路(ASIC)又はField Programmable Gate Array(FPGA)等の専用ハードウェアを採用してもよい。
Instead of general-purpose hardware such as a CPU, the
なお、図6及び図7は、画像取得装置30と解析装置40とが別々のデバイスである場合を示しているが、画像取得装置30及び解析装置40が一体化したシステムを採用してもよい。
Note that although Figures 6 and 7 show a case where the
原板2の表面に熱歪みを導入する手段として、レーザの照射、電子ビームの照射、イオン注入等の公知の手段を採用することができる。原板2の表面に溝を形成する手段として、レーザの照射、電子ビームの照射、機械加工等の公知の手段を採用することができる。以下では、レーザ照射により熱歪みを導入するレーザ照射装置500の構成について説明する。
As a means for introducing thermal strain into the surface of the
図8に、レーザ照射装置500の構成を示す。レーザ照射装置500は、ポリゴンミラー501と、光源装置503と、コリメータ505と、集光レンズ507と、モータ509と、センサ511と、制御部513と、通板装置515とを備える。
FIG. 8 shows the configuration of the
通板装置515は、原板2を圧延方向RDに通板する。
The
ポリゴンミラー501は、例えば正多角柱状をなす。正多角柱状のポリゴンミラー501を構成する複数の側面に、それぞれ、複数の平面鏡が設けられている。レーザビームLBが、光源装置503からコリメータ505を介して、ポリゴンミラー501の平面鏡に一方向(水平方向)に入射し、平面鏡で反射される。
ポリゴンミラー501は、モータ509からの駆動によって回転軸O1周りに回転可能である。ポリゴンミラー501の回転角度に応じて、平面鏡に対するレーザビームLBの入射角が順次変化する。これにより、レーザビームLBの反射方向が順次変化し、原板2の表面を走査することができる。図8の符号Pは、隣接する磁区制御処理線11の間隔、即ちレーザビームLBの照射ピッチを表している。
The
光源装置503は、制御部513の制御のもとで、所定の照射方式(例えば、連続照射方式又はパルス照射方式)でレーザビームLBを出力する。
The
集光レンズ507は、ポリゴンミラー501から反射されたレーザビームLBの光路に設けられている。集光レンズ507は、所定の焦点距離の集光光学系を構成している。ポリゴンミラー501から反射されたレーザビームLBが、集光レンズ507を介して原板2の表面に集光されることで、原板2の表面に熱歪みが導入される。
The
モータ509は、ポリゴンミラー501と連結されている。モータ509は、制御部513の制御のもとで、ポリゴンミラー501を回転駆動する。
The
センサ511は、モータ509の駆動軸と連結されている。センサ511は、モータ509によって回転するポリゴンミラー501の回転角度を検出する。さらにセンサ511は、検出した回転角度を示す信号(以下、回転角度信号という。)を制御部513に出力する。
The
制御部513は、プロセッサからなる。制御部513は、光源装置503、モータ509、センサ511、及び通板装置515と接続されている。制御部513は、通板装置515から速度信号の入力を受ける。さらに制御部513は、モータ509に対して、ポリゴンミラー501の回転駆動を指示する信号を出力する。
The
また、制御部513は、磁区制御処理領域21を表す応力導入信号と、センサ511から出力された回転角度信号とに基づいて、光源装置503が出力するレーザビームLBのパワーのオンとオフを制御する。レーザ照射装置500が解析装置40に電気的に接続されている場合、応力導入信号は、解析装置40からレーザ照射装置500に入力される。なお、応力導入信号は、オペレータによってレーザ照射装置500に入力されてもよい。
The
(3.方向性電磁鋼板1の製造方法)
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の製造方法について説明する。本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の製造方法によれば、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1を好適に製造することができる。ただし、以下に説明される製造方法は、方向性電磁鋼板1の好適な製造方法の一例にすぎず、方向性電磁鋼板1を限定するものではない。なお、説明の便宜のために、製造方法の説明において製造装置に適宜言及する。しかし、以下に言及される製造装置は、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の製造方法を実施するための好適例に過ぎない。
(3. Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet 1)
Next, a method for manufacturing the grain-oriented
本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の製造方法は、図9のフローチャートに示されるように、方向性電磁鋼板1の原板2の磁区画像を取得する工程S62と、磁区画像における磁区幅の分布に基づいて、磁区制御処理領域21を決定する工程S64と、磁区幅の分布に基づいて決定された、磁区制御処理領域21に、磁区制御処理を適用する工程S66と、を備え、方向性電磁鋼板1に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板1の圧延方向RDと平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、評価領域の内部に、圧延方向RDに平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で設定した場合において、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、仮想線VLと、磁区制御処理線11との交点である磁区制御点VPの間隔の最小値DSを2mm以上20mm未満とし、磁区制御点VPの間隔の最大値DLと、最小値との比を3以上とする。
9 , the manufacturing method of the grain-oriented
まず、原板2の磁区画像を取得する(図9のS62参照)。原板2とは、磁区制御処理を適用する前の方向性電磁鋼板1のことである。磁区画像は、例えば画像取得装置30により取得することができる。次いで、磁区画像から180°磁区の幅(磁区幅)の分布を導出する。原板2における磁区幅の分布は、例えば解析装置40の演算部41を用いることにより導出可能である。
First, a magnetic domain image of the
そして、磁区幅が所定値以上(例えば、約500μm以上)の領域を、磁区制御処理領域21として決定する(図9のS64参照)。図12に、図1の方向性電磁鋼板1の原板2を示す。図12における網掛け領域が、磁区制御処理領域21である。また、図12における白色領域が、非磁区制御処理領域22である。磁区制御処理領域21の磁区幅は所定値以上である。非磁区制御処理領域22の磁区幅は所定値未満である。磁区制御処理領域21におけるβ角の絶対値は、非磁区制御処理領域22よりも小さい傾向にある。
Then, the regions where the magnetic domain width is equal to or greater than a predetermined value (e.g., equal to or greater than about 500 μm) are determined to be magnetic domain control processing regions 21 (see S64 in FIG. 9). FIG. 12 shows the
表示部45に表示された磁区画像をオペレータの目視で観察することによって、磁区制御処理領域21を決定し、磁区制御処理領域21を表す応力導入信号をレーザ照射装置500に入力するようにしてもよい。
The magnetic domain
次いで、磁区制御処理領域21に対して優先的に、磁区制御処理を施す(図9のS66参照)。好ましくは、磁区制御処理領域21のみに対して、磁区制御処理を施す。磁区制御処理線11が熱歪みである場合、磁区制御処理は、レーザ照射装置500によるレーザビームLBの照射によって実行してもよいし、イオン注入や電子ビームの照射などの他の手段を採用してもよい。磁区制御処理線11が溝である場合、磁区制御処理は、機械加工のための工具を用いて実行してもよい。
Then, the magnetic domain control processing is preferentially performed on the magnetic domain control processing area 21 (see S66 in FIG. 9). Preferably, the magnetic domain control processing is performed only on the magnetic domain
磁区制御処理領域21を決定する方法の一例について詳細に説明する。磁区制御処理領域21を特定するための処理は、例えば、解析装置40の演算部41によって実行される。
An example of a method for determining the magnetic domain
演算部41は、例えば線分法又はフーリエ変換を用いて、原板2の磁区幅の分布を導出する。そして演算部41は、磁区幅が所定値以上(例えば、約500μm以上)の領域を、磁区制御処理を優先的に適用する箇所として決定する。
The
線分法では、磁区と垂直な線分を引いて評価する。線分の間隔は、磁区と平行な方向1cmあたり3本となるように引く。180°磁壁と線分との交点の間隔に基づいて、磁区幅を導出する。 In the line segment method, evaluation is performed by drawing lines perpendicular to the magnetic domains. The lines are spaced so that there are three lines per cm in the direction parallel to the magnetic domains. The magnetic domain width is calculated based on the distance between the intersections of the 180° domain walls and the lines.
フーリエ変換は、方向性電磁鋼板1及び原板2等のような、周期的な磁区構造を有する磁性体の磁区構造を解析する手段として特に有効である。以下では、音声信号の時間・周波数解析に古くから用いられている信号処理法の一つである短区間フーリエ変換(short-term Fourier transform)を2次元領域に拡張した短区間2次元フーリエ変換(以下、「ST2DFT」と呼ぶ。)を用いて、原板2の磁区幅の分布を導出する方法について説明する。
The Fourier transform is particularly effective as a means of analyzing the magnetic domain structure of magnetic materials with periodic magnetic domain structures, such as the grain-oriented
画像取得装置30で取得された画像信号が表す画像(磁区画像)を2次元座標(k-l座標)のデータ列としてx(k,l)と表記する。本実施形態において解析対象とする磁区画像は、グレースケールなど、2種類の色によって二値化された画像、又は3以上の階調(多階調)で表現された画像である。
The image (magnetic domain image) represented by the image signal acquired by the
原板2の磁区幅の分布を導出するため、演算部41は、以下の(A-1)、(A-2)及び(A-3)の処理を実行する。
(A-1)磁区画像から複数の部分領域を切り出す処理;
(A-2)ST2DFTを行う処理;
(A-3)磁区幅の分布を導出する処理.
以下、A-1~A-3の処理について詳細に説明する。
In order to derive the distribution of the magnetic domain width of the
(A-1) A process of extracting a plurality of partial regions from a magnetic domain image;
(A-2) Processing for performing ST2DFT;
(A-3) Processing for deriving distribution of magnetic domain width.
The processes A-1 to A-3 will be described in detail below.
(A-1)磁区画像から複数の部分領域を切り出す処理
磁区画像から複数の部分領域を切り出して、それぞれの周波数構造を分析するために、k方向の範囲を0≦k≦Nk-1とし、l方向の範囲を0≦l≦Nl-1とした矩形窓の窓関数Wa(k,l)を用いる(Nk及びNlは自然数)。窓関数Wa(k,l)としては、Hamming窓、Hanning窓、Blackman窓などが適用可能である。
(A-1) Processing for Cutting out Multiple Partial Regions from a Magnetic Domain Image In order to cut out multiple partial regions from a magnetic domain image and analyze the frequency structure of each partial region, a rectangular window function Wa(k,l) is used in which the range in the k direction is 0≦k≦N k -1 and the range in the l direction is 0≦l≦N l-1 (N k and N l are natural numbers). As the window function Wa(k,l), a Hamming window, a Hanning window, a Blackman window, etc. can be used.
磁区画像のデータ列x(k,l)における観察位置をインデックス(n,m)で表記し、k方向及びl方向における窓関数Wa(k,l)のシフト量を、それぞれ、Sk及びSlと表記すると(n、m、Sk、Slは整数)、式(1)のように、磁区画像からnSk≦k≦nSk+Nk-1、mSl≦l≦mSl+Nl-1の範囲を切り出した部分領域のデータ列xnm(k-nSk,l-mSl)が得られる。
図10に、磁区画像Gから、観察位置(n,m)=(1,1)、(2,2)、(3,3)、…、(P,Q)(P及びQは自然数)のそれぞれに対応する部分領域が切り出された例を示している。 Figure 10 shows an example of partial regions cut out from the magnetic domain image G, each corresponding to the observation positions (n, m) = (1, 1), (2, 2), (3, 3), ..., (P, Q) (P and Q are natural numbers).
本実施形態において、窓関数Wa(k,l)の範囲を定めるNk及びNlは、それぞれ、部分領域におけるk方向の画素数及びl方向の画素数に対応するパラメータである。 In this embodiment, N k and N l that define the range of the window function Wa(k, l) are parameters that correspond to the number of pixels in the k direction and the number of pixels in the l direction, respectively, in the partial region.
(A-2)ST2DFTを行う処理
部分領域のデータ列をxnm(n´, m´)=xnm(k-nSk,l-mSl)と定義し、xnm(n´, m´)に対して2次元フーリエ変換を施すと、式(2)のように、観察位置(n,m)の部分領域に対応する部分フーリエ画像X(fk,fl,n,m)が得られる。
空間周波数fkの分解能をΔfk、空間周波数flの分解能をΔflと表記すると、Δfk及びΔflは式(3)のように定義される。
ここで、Δk及びΔlは、それぞれ、磁区画像におけるk方向の空間分解能及びl方向における空間分解能である。
When the resolution of spatial frequency f k is denoted as Δf k and the resolution of spatial frequency f 1 is denoted as Δf 1 , Δf k and Δf 1 are defined as shown in Equation (3).
Here, Δk and Δl are the spatial resolutions in the k and l directions, respectively, of the magnetic domain image.
例えば、図10に示した各部分領域のデータ列xnm(k-nSk,l-mSl)に対して2次元フーリエ変換を施すと、図11に示すように、観察位置(n,m)ごとに部分フーリエ画像X(fk,fl,n,m)が得られる。 For example, when a two-dimensional Fourier transform is applied to the data sequence x nm (k-nS k , lmS l ) of each partial region shown in FIG. 10, a partial Fourier image X(f k , f l , n, m) is obtained for each observation position (n, m), as shown in FIG. 11.
(A-3)磁区幅の分布を導出する処理
部分フーリエ画像X(fk,fl,n,m)が得られると、部分フーリエ画像X(fk,fl,n,m)のスポットのピーク位置の座標(k成分fk
max(n,m)及びl成分fl
max(n,m))が求められる。なお、ピーク位置の導出について、k=0、l=0の近傍の領域は、画像のコントラストに大きく依存する部分であるため、除外する。
(A-3) Process for deriving distribution of magnetic domain width Once the partial Fourier image X( fk , fl , n, m) is obtained, the coordinates (k component fkmax (n, m) and l component flmax (n, m)) of the peak position of the spot in the partial Fourier image X ( fk , fl , n, m) are obtained. Note that in deriving the peak position, the area near k=0, l=0 is excluded because this area is highly dependent on the image contrast.
そして、式(3)で定義した空間周波数の分解能と、部分フーリエ画像のスポットのピーク位置とから、式(4)のように、磁区幅の分布L(n,m)が導出される。
このように、ST2DFTを用いることにより、磁区画像の位置情報を保ったまま、磁区幅の分布L(n,m)を定量的に導出することが可能となる。上述の図4A~図4Cは、ST2DFTによって導出された磁区幅の解析結果を表している。 In this way, by using ST2DFT, it is possible to quantitatively derive the distribution of magnetic domain width L(n, m) while preserving the position information of the magnetic domain image. Figures 4A to 4C above show the analysis results of the magnetic domain width derived by ST2DFT.
図12に、原板2の一例の平面図を示す。図12の原板2は、図1の方向性電磁鋼板1の材料である。図12には、磁区画像に基づいて特定された、原板2の磁区制御処理領域21及び非磁区制御処理領域22が示される。磁区制御処理領域21は、磁区幅が所定値以上の領域である。原板2の磁区制御処理領域21は、方向性電磁鋼板1におけるβ角が小さい領域と概ね対応する。また、原板2の非磁区制御処理領域22は、方向性電磁鋼板1におけるβ角が大きい領域と概ね対応する。非磁区制御処理領域22は、磁区幅が所定値未満の領域であり、β角が大きい領域である。図12に示される、磁区制御処理領域21の内部に設けられた破線に、磁区制御処理を適用する。この際、方向性電磁鋼板1に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板1の圧延方向RDと平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、評価領域の内部に、圧延方向RDに平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で設定した場合において、少なくとも1本の仮想線VLにおいて、仮想線と、磁区制御処理線との交点である磁区制御点の間隔の最小値を2mm以上20mm未満とし、磁区制御点の間隔の最大値と、最小値との比を3以上とする。これにより、間隔が最大値DLである2つの磁区制御点のβ角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上である、図1の方向性電磁鋼板1が得られる。
FIG. 12 shows a plan view of an example of the
演算部41が磁区幅の分布L(n,m)を導出すると、演算部41は、磁区幅が所定値以上の領域を、磁区制御処理領域21(即ち、磁区制御処理を適用する領域)として決定する。レーザ照射装置500の制御部513は、磁区制御処理領域21に対するレーザビームLBのパワーをオンとし、好ましくは、非磁区制御処理領域22(即ち、磁区制御処理領域21以外の領域)に対するレーザビームLBのパワーをオフにするよう制御する。これにより、原板2の磁区制御処理領域21に磁区制御処理線11が導入される。また、原板2の非磁区制御処理領域22においては、磁区制御処理線11の導入が最小限に抑制される。
When the
なお、上述の手順によって、磁区制御処理後の方向性電磁鋼板1の磁区画像を得ることもできる。方向性電磁鋼板1の磁区画像において、磁区制御処理線11が不明瞭な場合がある。この場合は、磁区制御処理線11が明確に確認できるように、観察条件を調整してもよい。例えば、方向性電磁鋼板1の板面垂直方向(厚さ方向)に沿って直流磁場を印加することによって、磁区制御処理線11を明瞭化することができる。
The above-mentioned procedure can also be used to obtain a magnetic domain image of the grain-oriented
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1、及びその製造方法の一層好適な例について説明する。断りが無い限り、以下に説明する好適な態様は、方向性電磁鋼板1、及びその製造方法の両方に適用可能である。本実施形態に係る方向性電磁鋼板は、後述するように、母材鋼板の表面にフォルステライト被膜及び/または絶縁被膜を有してもよい。
The above describes an embodiment of the present disclosure, but the present disclosure is not limited thereto and can be modified as appropriate without departing from the technical concept of the invention. Below, a more preferred example of the grain-oriented
以下、それぞれについて説明する。ただし、方向性電磁鋼板が、母材鋼板と、フォルステライト被膜及び/または絶縁被膜とを有している場合、以下の、化学組成、磁区制御処理線、磁区制御領域、非磁区制御処理線に関する規定は、母材鋼板に関する規定である。ただし、板厚に関する規定は、母材鋼板と、フォルステライト被膜及び/または絶縁被膜とを含めた方向性電磁鋼板全体に関する規定である。 Each of these is explained below. However, when a grain-oriented electrical steel sheet has a base steel sheet and a forsterite coating and/or an insulating coating, the following regulations regarding the chemical composition, magnetic domain control processing line, magnetic domain control area, and non-magnetic domain control processing line apply to the base steel sheet. However, the regulations regarding sheet thickness apply to the entire grain-oriented electrical steel sheet, including the base steel sheet and the forsterite coating and/or insulating coating.
(化学組成及び板厚)
方向性電磁鋼板1及び原板2の化学組成は限定されず、公知の方向性電磁鋼板1と同等であればよい。例えば方向性電磁鋼板1及び原板2は、化学組成として、質量%で、Si:2.500~7.000%、Mn:0.00~1.000%、C:0~0.085%、酸可溶性Al:0~0.065%、N:0~0.012%、Cr:0~0.300%、Cu:0~0.400%、P:0~0.500%、Sn:0~0.300%、Sb:0~0.300%、Ni:0~1.000%、S:0~0.015%、Se:0~0.015%、Bi:0~0.020%、Nb:0~0.030%、V:0~0.030%、Mo:0~0.030%、Ta:0~0.030%、W:0~0.030%、B:0~0.080%、Ti:0~0.015%を含有することができる。化学組成の残部は、Fe及び不純物を含む。
(Chemical composition and thickness)
The chemical composition of the grain-oriented
方向性電磁鋼板1及び原板2の板厚は限定されないが、例えば0.15mm~0.30mmであることが好ましい。0.30mm以下とすることにより、古典的渦電流損を抑制し、鉄損を一層改善することができる。一方、板厚を0.15mm以上とすることにより、圧延効率を向上させて、生産性を改善することができる。
The thickness of the grain-oriented
(表面処理)
方向性電磁鋼板1及び原板2は、フォルステライト被膜を有してもよい。また、方向性電磁鋼板1及び原板2は、絶縁被膜を有してもよい。フォルステライト被膜及び絶縁被膜は、方向性電磁鋼板1の片面に形成されていても、両面に形成されていてもよい。
(Surface Treatment)
The grain-oriented
フォルステライト被膜は、例えば、ケイ酸マグネシウムを主成分とする無機質の被膜である。フォルステライト被膜は例えば、仕上げ焼鈍において、母材鋼板の表面に塗布されたマグネシア(MgO)を含む焼鈍分離剤と母材鋼板の表面の成分とが反応することにより形成される。フォルステライト被膜は、例えば、焼鈍分離剤及び母材鋼板の成分に由来する組成(より詳細には、Mg2SiO4を主成分とする組成)を有する。一方、仕上げ焼鈍においてAl2O3を主体とする焼鈍分離剤を用いた場合には、フォルステライト被膜が形成されない場合がある。 The forsterite coating is, for example, an inorganic coating mainly composed of magnesium silicate. The forsterite coating is formed, for example, in the final annealing, by a reaction between an annealing separator containing magnesia (MgO) applied to the surface of the base steel sheet and the components of the surface of the base steel sheet. The forsterite coating has, for example, a composition derived from the components of the annealing separator and the base steel sheet (more specifically, a composition mainly composed of Mg 2 SiO 4 ). On the other hand, when an annealing separator mainly composed of Al 2 O 3 is used in the final annealing, the forsterite coating may not be formed.
絶縁被膜は、方向性電磁鋼板1に電気絶縁性及び張力を付与する機能を有する。方向性電磁鋼板1に張力を付与して、方向性電磁鋼板1における磁壁移動を容易にすることで、方向性電磁鋼板1の鉄損を低減することができる。また、絶縁被膜によれば、耐蝕性、耐熱性、すべり性といった種々の特性を方向性電磁鋼板1にもたらすことができる。絶縁被膜は、例えば、リン酸塩とコロイダルシリカとを主成分とするコーティング溶液をフォルステライト被膜の表面に塗布し、焼付けることによって形成される公知の被膜であってよい。
The insulating coating has the function of imparting electrical insulation and tension to the oriented
絶縁被膜は、仕上げ焼鈍後かつ磁区制御処理後に形成することが好ましい。一方、仕上げ焼鈍工程後かつ磁区制御処理前に絶縁被膜を形成してもよい。磁区制御処理前に絶縁被膜を形成する場合、磁区制御処理線11において絶縁被膜が剥離する場合がある。従って、磁区制御処理の後に、磁区制御処理線11に対して絶縁被膜を再度形成することが好ましい。
The insulating coating is preferably formed after the final annealing and after the magnetic domain control treatment. Alternatively, the insulating coating may be formed after the final annealing step and before the magnetic domain control treatment. If the insulating coating is formed before the magnetic domain control treatment, the insulating coating may peel off from the magnetic domain
(磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度)
磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度は特に限定されない。磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとが略平行であってもよい。即ち、磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度が実質的に0°であってもよい。一方、図1に例示されるように、磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度が0°超であってもよい。例えば磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度を、0°~45°の範囲内の任意の値としてもよい。磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度を、1°以上、3°以上、又は5°以上としてもよい。磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度を、40°以下、35°以下、又は30°以下としてもよい。
(Angle between magnetic domain
The angle between the magnetic domain
図1に例示されるように、全ての磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度が同一であってもよい。即ち、全ての磁区制御処理線11が互いに平行に延在していてもよい。一方、磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度がばらついていてもよい。即ち、複数の磁区制御処理線11の一部又は全部が、互いに非平行に延在していてもよい。磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度の平均値を、1°以上、3°以上、又は5°以上としてもよい。磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度の平均値を、40°以下、35°以下、又は30°以下としてもよい。角度の平均値は1本の磁区制御処理線に対し、複数の位置で圧延直角方向TDとなす角度を測定、あるいは複数本の磁区制御処理線が圧延直角方向TDとなす角度を1点あるいは複数の位置で測定し、その平均値を算出すればよい。
As illustrated in FIG. 1, the angles formed by all the magnetic domain
(熱歪みにおいて導入される引張り応力の大きさ)
磁区制御処理線11は、熱歪みであってもよい。熱歪みにおいては、引張り応力が導入されている。引張り応力が大きいほど、鉄損を改善する効果が高められる。一方、引張り応力が小さいほど、騒音特性が改善する。方向性電磁鋼板1に求められる特性に応じた引張り応力を適宜選択することができる。
(The magnitude of tensile stress introduced in thermal strain)
The magnetic domain
引張り応力の大きさは特に限定されないが、例えば磁区制御処理線11の少なくとも一部において、任意の方向に対する引張り応力が40MPa以上、60MPa以上、80MPa以上であることが好ましい。少なくとも1つの方向に対する引張り応力が40MPa以上である場合、「任意の方向に対する引張り応力が40MPa以上」との要件が満たされているとみなされる。また、例えば磁区制御処理線11の少なくとも一部において、任意の方向に対する引張り応力が300MPa以下、200MPa以下、180MPa以下、又は150MPa以下であることが好ましい。磁区制御処理線11における任意の方向に対する引張り応力は、一様であってもよいし、ばらついていてもよい。
The magnitude of the tensile stress is not particularly limited, but for example, in at least a portion of the magnetic domain
(溝の深さ及び幅)
磁区制御処理線11は、溝であってもよい。溝の深さ及び幅が大きいほど、鉄損を改善する効果が高められる。一方、溝の深さ及び幅が小さいほど、騒音特性が改善する。方向性電磁鋼板1に求められる特性に応じた溝の形状を適宜選択することができる。
(Groove depth and width)
The magnetic domain
溝の深さは特に限定されないが、例えば5μm~50μmとすることが好ましい。溝の深さを6μm以上、7μm以上、又は10μm以上としてもよい。溝の深さを48μm以下、45μm以下、又は40μm以下としてもよい。 The depth of the groove is not particularly limited, but is preferably 5 μm to 50 μm, for example. The depth of the groove may be 6 μm or more, 7 μm or more, or 10 μm or more. The depth of the groove may be 48 μm or less, 45 μm or less, or 40 μm or less.
溝の幅(開口部における幅)は特に限定されないが、例えば10μm~300μmとすることが好ましい。溝の幅を20μm以上、30μm以上、又は50μm以上と規定してもよい。溝の幅を280μm以下、250μm以下、又は200μm以下と規定してもよい。溝の深さ及び幅は、一様であってもよいし、ばらついていてもよい。ばらつく場合、複数の溝の深さ、幅の平均が上記の範囲であることが好ましい。 The width of the groove (width at the opening) is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 μm to 300 μm. The width of the groove may be specified as 20 μm or more, 30 μm or more, or 50 μm or more. The width of the groove may be specified as 280 μm or less, 250 μm or less, or 200 μm or less. The depth and width of the groove may be uniform or may vary. If they vary, it is preferable that the average depth and width of multiple grooves is within the above range.
(測定方法)
以下に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板1の種々のパラメータの測定方法を説明する。なお、いずれのパラメータの測定も、方向性電磁鋼板1から採取された試料に対して行われる。例えば、両辺の長さが100mm(又は100mm以上)の矩形試料を、方向性電磁鋼板1から切り出して、測定に供することができる。方向性電磁鋼板1がコイルである場合は、コイルの任意の箇所から試料を採取すればよい。また、方向性電磁鋼板1が、変圧器やモータなどの電機製品に組み込まれた部品とされている場合も、当該部品の任意の箇所から試料を採取すればよい。部品のサイズが小さい場合、試料の1辺の長さが50mm以上であれば、試料の1辺の長さを100mm未満としてもよい。その際、試料に機械歪み等の影響を最小とするためワイヤーカット加工等の方法で試料を採取することが望ましい。
(Measurement method)
A method for measuring various parameters of the grain-oriented
(磁区制御処理線11の特定方法)
磁区制御処理線11が溝である場合、磁区制御処理線11は目視で特定可能である。方向性電磁鋼板1が絶縁被膜を有する場合は、公知の剥離剤を用いて絶縁被膜を除去することによって、磁区制御処理線11が目視可能となる。
(Method of Identifying Magnetic Domain Control Processing Line 11)
When the magnetic domain
磁区制御処理線11が熱歪みである場合は、磁区制御処理線11が目視で特定できないことがある。この場合、例えば図6に例示されるような画像取得装置30を用いて、磁区画像を撮影する。必要に応じて、方向性電磁鋼板1の圧延面法線方向NDに沿って直流磁場を印加しながら、磁区画像を撮影する。磁区画像を観察することにより、熱歪みの位置を特定することができる。
If the magnetic domain
(圧延方向RD及び圧延直角方向TDの特定方法)
方向性電磁鋼板1の圧延方向RD及び圧延直角方向TDは、以下に挙げる手段によって特定される。
(1)試料が、コイル状の方向性電磁鋼板1から切り出されたものである場合、コイルの幅方向を圧延直角方向TDとみなす。また、圧延直角方向TD及び圧延面法線方向NDに垂直な方向を、圧延方向RDとみなす。
(2)試料が、電機製品の部品等から切り出されたものである場合、圧延方向RD及び圧延直角方向TDを方向性電磁鋼板1の表面の圧延疵から特定する。圧延疵の延在方向を、圧延方向RDとみなす。圧延方向RD及び圧延面法線方向NDに垂直な方向を、圧延直角方向TDとみなす。
(3)方向性電磁鋼板1の表面の圧延疵から圧延方向RD及び圧延直角方向TDを特定することが困難である場合、圧延方向RD及び圧延直角方向TDを方向性電磁鋼板1の結晶方位から特定する。具体的には、評価対象となる方向性電磁鋼板1の結晶方位を複数点で測定する。そして、当該測定点における結晶方位が圧延面法線方向ND(板厚方向)となす角度が最も直角に近い磁化容易軸<001>からのずれ角が最小となる方向を、圧延方向RDとみなし、圧延方向RD及び圧延面法線方向NDに垂直な方向を、圧延直角方向TDとみなす。
(Method of determining rolling direction RD and rolling transverse direction TD)
The rolling direction RD and the direction perpendicular to the rolling direction TD of the grain-oriented
(1) In the case where the sample is cut out from a coil-shaped grain-oriented
(2) When the sample is cut out from a part of an electrical product, the rolling direction RD and the direction perpendicular to the rolling direction TD are identified from the rolling scratches on the surface of the grain-oriented
(3) When it is difficult to identify the rolling direction RD and the direction perpendicular to the rolling direction TD from the rolling scratches on the surface of the grain-oriented
(磁区制御点VPの間隔の最小値DS及び最大値DL)
磁区制御処理点の間隔の最小値DS及び最大値DLは、以下の手順に沿って算出する。まず、方向性電磁鋼板1に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板1の圧延方向RDと平行である正方形の評価領域を設定する。そして、評価領域の内部に、圧延方向RDに平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で方向性電磁鋼板1の表面に設定する。次に、仮想線VLと磁区制御処理線11との交点である磁区制御点VPを特定する。圧延方向RD及び磁区制御処理線11の特定は、上述の手順に従って行う。そして、隣り合う磁区制御点VP同士の間隔を測定し、これら測定値の最小値及び最大値を求める。
(Minimum value D S and maximum value D L of the spacing between magnetic domain control points VP)
The minimum value D S and maximum value D L of the distance between the magnetic domain control processing points are calculated according to the following procedure. First, a square evaluation area with one side having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction RD of the magnetic domain
評価領域及び仮想線VLを設定する場所は限定されない。DS及びDL/DSが本開示の範囲内となる仮想線VLが設定可能な任意の場所に、仮想線VLを設定すればよい。例えば、磁区制御処理線11が設けられていない領域Xを通るように仮想線VLを設定すればよい。一方、DS及びDL/DSが本開示の範囲内となるような仮想線VLを設定可能な場所が発見できなかった場合は、本開示の要件が満たされていないと推定される。
The location where the evaluation area and the virtual line VL are set is not limited. The virtual line VL may be set at any location where the virtual line VL can be set so that D S and D L /D S are within the range of the present disclosure. For example, the virtual line VL may be set so as to pass through the area X where the magnetic domain
(β角の測定方法)
β角は、側面反射ラウエ法によって測定する。側面反射ラウエ法は、結晶方位の測定方法として広く知られている。ただし、β角は、測定し得られた数値の小数第二位を四捨五入して得られた値とする。すなわち、β角の有効数字を小数第一位までとする。
(Method of measuring β angle)
The β angle is measured by the side reflection Laue method. The side reflection Laue method is widely known as a method for measuring crystal orientation. However, the β angle is the value obtained by rounding off the measured value to one decimal place. In other words, the significant figures of the β angle are rounded to one decimal place.
(|βL|及び|βS|)
|βL|は、以下の手順で測定される。まず、上述の手段により、その間隔が仮想線VLにおける最大値DLとなる、2つの隣り合う磁区制御点VPを特定する。これらの磁区制御点VPの間におけるβ角を、磁区制御点VPの中点から1mm間隔で上述の手段によって測定する。なお、偶然に、間隔がDLとなる箇所が、1本の仮想線VLにおいて2以上形成される場合がある。この場合、間隔が最大値DLとなる2つの隣り合う磁区制御点VPが2組以上存在することになる。この場合、それぞれの隣り合う磁区制御点VPの間におけるβ角を、磁区制御点VPの中点から1mm間隔で測定し、そのβ角の絶対値の平均値を、当該仮想線VLにおける|βL|とみなせばよい。
|βS|の測定手順は、|βL|と同様である。まず、上述の手段により、その間隔が仮想線VLにおける最小値DSとなる、2つの隣り合う磁区制御点VPを特定する。これらの磁区制御点VPの間におけるβ角を、上述の手段によって測定する。なお、偶然に、間隔がDSとなる箇所が、1本の仮想線VLにおいて2以上形成される場合がある。この場合、間隔が最小値DSとなる2つの隣り合う磁区制御点VPが2組以上存在することになる。この場合、それぞれの隣り合う磁区制御点VPの間におけるβ角を、1mm間隔で測定し、そのβ角の絶対値の平均値を、当該仮想線VLにおける|βS|とみなせばよい。
(|β L | and |β S |)
|β L | is measured by the following procedure. First, two adjacent magnetic domain control points VP whose interval is the maximum value D L on the virtual line VL are identified by the above-mentioned means. The β angle between these magnetic domain control points VP is measured by the above-mentioned means at 1 mm intervals from the midpoints of the magnetic domain control points VP. Incidentally, two or more locations whose interval is D L may be formed on one virtual line VL by chance. In this case, there are two or more sets of two adjacent magnetic domain control points VP whose interval is the maximum value D L. In this case, the β angle between each adjacent magnetic domain control point VP is measured at 1 mm intervals from the midpoints of the magnetic domain control points VP, and the average value of the absolute values of the β angles may be regarded as |β L | on the virtual line VL.
The measurement procedure for |β S | is the same as that for |β L |. First, two adjacent magnetic domain control points VP whose interval is the minimum value D S on the virtual line VL are identified by the above-mentioned means. The β angle between these magnetic domain control points VP is measured by the above-mentioned means. Incidentally, two or more locations whose interval is D S may be formed on one virtual line VL by chance. In this case, there are two or more sets of two adjacent magnetic domain control points VP whose interval is the minimum value D S. In this case, the β angle between each adjacent magnetic domain control point VP is measured at intervals of 1 mm, and the average value of the absolute values of the β angles may be regarded as |β S | on the virtual line VL.
複数の仮想線VLそれぞれにおいて、上述の手順に従って、DS、DL、|βL|及び|βS|を求める。1本以上の仮想線VLにおいて、2mm≦DS≦20mm、3≦DL/DS、且つ1.5°≦|βL|である場合、試料は本開示に係る方向性電磁鋼板であるとみなされる。本開示の要件を満たす仮想線VLの本数は、多いほど好ましい。 For each of the multiple virtual lines VL, D S , D L , |β L | and |β S | are determined according to the above-mentioned procedure. If 2 mm≦D S ≦20 mm, 3≦D L /D S , and 1.5°≦|β L | are satisfied for one or more virtual lines VL, the sample is deemed to be a grain-oriented electrical steel sheet according to the present disclosure. The more virtual lines VL that satisfy the requirements of the present disclosure, the more preferable it is.
(原板2及び方向性電磁鋼板1の化学組成の測定方法)
方向性電磁鋼板1及び原板2の化学組成は、鋼の一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、化学組成は、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)を用いて測定すればよい。具体的には、試料の厚み方向の中央部から試験片を取得し、島津製作所製ICPS-8100等(測定装置)により、予め作成した検量線に基づいた条件で測定することにより、方向性電磁鋼板1及び原板2の化学組成を測定できる。ICP-AESでは測定が困難なCおよびSの含有量は、燃焼-赤外線吸収法を用いて測定すればよい。Nの含有量は、不活性ガス融解-熱伝導度法を用いて測定すればよい。
(Method of measuring chemical composition of
The chemical compositions of the grain-oriented
方向性電磁鋼板1及び原板2にフォルステライト被膜及び/または絶縁被膜が形成されている場合には、方向性電磁鋼板1及び原板2からフォルステライト被膜及び/または絶縁被膜を除去してから、方向性電磁鋼板1及び原板2の化学組成を分析すればよい。フォルステライト被膜は例えば、試料を硫酸に浸漬させた後に、硝酸に浸漬させることによって除去することができる。硫酸、硝酸の温度と濃度浸漬させる時間等の条件は試料の地鉄が過度に溶解しないよう適宜調整する。フォルステライト被膜の除去作業の条件の一例は以下の通りである。まず、80℃で10%の濃度の硫酸に試料を3分浸漬させる。その後、ウエス等を用いて試料の表面を水洗いし表面に付着したスラッジを除去する。その後、試料を乾燥させる。さらに、室温で10%の濃度の硝酸に、試料を5秒間程度攪拌しながら浸漬させる。絶縁被膜は例えば、試料を水酸化ナトリウム溶液に浸漬させた後に、希硫酸、及び硝酸に浸漬させることによって除去することができる。なお、水酸化ナトリウム、希硫酸、硝酸溶液の温度と濃度、浸漬させる時間等の条件は試料の地鉄が過度に溶解しないよう適宜調整する。絶縁被膜の除去作業の条件の一例は以下の通りである。まず、80℃で20%の濃度の水酸化ナトリウム溶液に、試料を15分間浸漬させる。その後、試料を乾燥させる。そして、80℃で10%の濃度の希硫酸に、試料を4分間浸漬させる。その後、ウエス等で、試料の表面に付着したスラッジを除去する。さらに、室温で10%の濃度の硝酸に、試料を10秒間程度攪拌しながら浸漬させる。
If a forsterite coating and/or insulating coating is formed on the grain-oriented
(磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度の測定方法)
磁区制御処理線11と圧延直角方向TDとがなす角度は、上述の手順で磁区制御処理線11及び圧延直角方向TDを特定した後で、公知の角度測定手段を用いて測定することができる。
(Method of measuring the angle between the magnetic domain
The angle between the magnetic domain
(熱歪みにおいて導入される、引張り応力の大きさの測定方法)
熱歪みにおいて導入される引張り応力の大きさは、EBSD Wilkinson法およびBLG Vantage社製Cross Courtにより測定する。EBSD Wilkinson法は、A. J.Wilkinson, et al.「High-resolution elastic strain measurement from electron backscatter diffraction patterns:New levels of sensitivity」Ultramicroscopy Vol 106,No.4-5,March 2006,P.307-313に詳細に説明されている。
(Method of measuring the magnitude of tensile stress induced by thermal strain)
The magnitude of the tensile stress introduced by thermal strain is measured by the EBSD Wilkinson method and a Cross Court manufactured by BLG Vantage. The EBSD Wilkinson method is described in detail in A. J. Wilkinson, et al. "High-resolution elastic strain measurement from electron backscatter diffraction patterns: New levels of sensitivity", Ultramicroscopy Vol. 106, No. 4-5, March 2006, pp. 307-313.
EBSD Wilkinson法およびBLG Vantage社製Cross Courtによって熱歪みにおいて導入される引張り応力の大きさを測定する際には、まず、上述の手順で磁区制御処理線11を特定する。次に、磁区制御処理線11を通り、且つ磁区制御処理線11に垂直に、方向性電磁鋼板1を切断する。この切断面を、測定面として用いる。測定面に含まれる、磁区制御処理線11の断面に対して、EBSD Wilkinson法およびBLG Vantage社製Cross Courtによって解析を行い、任意の方向に対する引張応力成分を抽出し、その大きさを測定する。例えば、圧延面法線方向ND、磁区制御処理線11と平行な方向、圧延面法線方向NDと磁区制御処理線11とに垂直な方向の引張応力成分を抽出できる。
When measuring the magnitude of the tensile stress induced by thermal distortion using the EBSD Wilkinson method and BLG Vantage's Cross Court, first, the magnetic domain
測定箇所の数は、例えば10とする。方向性電磁鋼板1の少なくとも1箇所において、任意の方向に対する引張り応力が40MPa以上である場合(即ち、少なくとも1つの方向に対する引張り応力が40MPa以上である場合)、当該方向性電磁鋼板1が有する磁区制御処理線における任意の方向に対する引張り応力の最大値は、40MPa以上であると判断される。任意の方向に対する引張り応力が40MPa以上である測定点が発見された時点で、引張り応力の測定を中止してもよい。
The number of measurement points is, for example, 10. If the tensile stress in any direction is 40 MPa or more at at least one point of the grain-oriented electrical steel sheet 1 (i.e., if the tensile stress in at least one direction is 40 MPa or more), the maximum value of the tensile stress in any direction in the magnetic domain control processing line of the grain-oriented
(溝の深さ及び幅の測定方法)
溝の深さ及び幅は、公知の三次元測定機を用いて試料の表面形状を特定することにより測定可能である。方向性電磁鋼板1が絶縁被膜を有する場合は、上述の手順で絶縁被膜を除去してから試料表面の三次元測定を行う。
(Method of measuring groove depth and width)
The depth and width of the groove can be measured by identifying the surface shape of the sample using a known three-dimensional measuring machine. If the grain-oriented
実施例により本開示の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本開示の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本開示は、この一条件例に限定されない。本開示は、本開示の要旨を逸脱せず、本開示の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。 The effect of one aspect of the present disclosure will be explained in more detail using an example. However, the conditions in the example are merely one example of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present disclosure. The present disclosure is not limited to this one example of conditions. Various conditions may be adopted in the present disclosure as long as they do not deviate from the gist of the present disclosure and the purpose of the present disclosure is achieved.
(実施例1)
板厚0.20mmの同一ロットの方向性電磁鋼板(一般的な結晶粒サイズを有する方向性電磁鋼板)を、原板として用いた。この電磁鋼板は、例えば仕上げ焼鈍の昇温過程で1000℃から1200℃までの平均昇温速度を15℃/時間とした。この原板に、表1に示す種々の条件で磁区制御処理を実施した。これにより得られた、磁区制御処理済みの方向性電磁鋼板の騒音、及び鉄損を評価して、表2に記載した。表2において、不合格と判定された値には下線を付した。
Example 1
Grain-oriented electrical steel sheets (grain-oriented electrical steel sheets having a general crystal grain size) from the same lot with a sheet thickness of 0.20 mm were used as the original sheets. For example, the average heating rate of this electrical steel sheet from 1000°C to 1200°C during the temperature rise process of the finish annealing was set to 15°C/hour. This original sheet was subjected to magnetic domain control treatment under various conditions shown in Table 1. The noise and iron loss of the grain-oriented electrical steel sheets obtained by the magnetic domain control treatment were evaluated and are shown in Table 2. In Table 2, values that were determined to be unacceptable are underlined.
なお、磁区制御処理線の形状は、以下の何れかとした。試料に適用された形状を、表1の「備考」列に記載した。
A:上述のようにβ角が小さい領域に磁区制御処理線を形成した。
B:原板の全幅にわたって、直線状に磁区制御処理線を形成した。
C:ランダムな破線状の磁区制御処理線を形成した。
D:各結晶粒の圧延方向の中央から圧延方向RDに±4mm以内の領域のみに、間隔が4mmで磁区制御処理線を形成した。なお、仕上げ焼鈍時にその結晶粒があった位置の鋼板の曲率半径は、250mmであった。
The shapes of the magnetic domain control processing lines were any of the following: The shapes applied to the samples are listed in the “Remarks” column of Table 1.
A: As described above, the magnetic domain control processing line was formed in the area with a small β angle.
B: A linear magnetic domain control processing line was formed across the entire width of the original sheet.
C: Randomly dotted magnetic domain control processing lines were formed.
D: Magnetic domain control treatment lines were formed at intervals of 4 mm only in the region within ±4 mm in the rolling direction RD from the center of each crystal grain in the rolling direction. The radius of curvature of the steel sheet at the position where the crystal grain was located during the final annealing was 250 mm.
騒音及び鉄損の評価方法は以下の通りとした。まず、板厚0.20mmの方向性電磁鋼板を205枚積層して、三相変圧器鉄心を作成した。三相変圧器鉄心の足及びヨークの幅はともに150mmとした。三相変圧器鉄心の外形の高さ及び幅はともに750mmとした。これら三相変圧器鉄心の、騒音および鉄損を測定した。測定条件は、周波数60Hz、及び励磁磁束密度1.5Tとした。 The noise and iron loss were evaluated as follows. First, a three-phase transformer core was created by stacking 205 grain-oriented electromagnetic steel sheets with a thickness of 0.20 mm. The widths of the legs and yoke of the three-phase transformer core were both 150 mm. The external height and width of the three-phase transformer core were both 750 mm. The noise and iron loss of these three-phase transformer cores were measured. The measurement conditions were a frequency of 60 Hz and an excitation magnetic flux density of 1.5 T.
騒音の測定にあたっては、当該三相変圧器鉄心が組み込まれた変圧器の周囲8箇所に、等間隔にマイクロフォンを配置した。変圧器とマイクロフォンとの距離は30cmとした。これらマイクロフォンによる騒音測定結果にA特性補正し、平均化することで得られた値を、方向性電磁鋼板の騒音評価結果(単位dBA)として表2に記載した。騒音の評価結果が30.25dBA以下の例を、低騒音化が達成された例であると判定した。不合格と判定された騒音評価結果には下線を付した。 To measure the noise, microphones were placed at equal intervals around eight points around the transformer in which the three-phase transformer core was installed. The distance between the transformer and the microphones was 30 cm. The noise measurement results from these microphones were A-weighted corrected and averaged to obtain values, which are shown in Table 2 as the noise evaluation results (unit: dBA) for the grain-oriented electrical steel sheet. Examples with a noise evaluation result of 30.25 dBA or less were determined to be examples in which low noise had been achieved. Noise evaluation results that were determined to be unsatisfactory are underlined.
鉄損は、上述の通り周波数60Hz、及び励磁磁束密度1.5Tで励磁が行われたときの、一次側及び二次側の電圧及び電流をパワーアナライザで測定することにより求めた。求められた鉄損を、方向性電磁鋼板の鉄損評価結果(単位W/kg)として表2に記載した。鉄損の評価結果が0.756W/kg以下の例を、低鉄損化が達成された例であると判定した。不合格と判定された騒音評価結果には下線を付した。 As mentioned above, the iron loss was determined by using a power analyzer to measure the voltage and current on the primary and secondary sides when excitation was performed at a frequency of 60 Hz and an excitation magnetic flux density of 1.5 T. The determined iron loss is shown in Table 2 as the iron loss evaluation results (units: W/kg) of the grain-oriented electrical steel sheet. Examples with an iron loss evaluation result of 0.756 W/kg or less were determined to be examples in which low iron loss had been achieved. Noise evaluation results that were determined to be unsatisfactory are underlined.
さらに、磁区制御処理済みの方向性電磁鋼板における、磁区制御点の間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、且つDL/DSが3以上である仮想線の本数を測定し、表1に記載した。測定方法は、原則的に上述の手順に従った。両辺の長さが100mmの矩形試料を、騒音及び鉄損の測定用の三相変圧器鉄心から切り出して、測定に供した。この矩形試料に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域を設定し、評価領域の内部に、圧延方向に平行且つ長さ50mmの仮想線VLを5mm間隔で設定した。仮想線の本数は9本であった。この9本の仮想線VLそれぞれにおける、磁区制御点の間隔の標準偏差を測定した。そして、磁区制御点の間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、且つDL/DSが3以上となった仮想線VLの本数を、表1の「磁区制御点の間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上のVL本数」列に記載した。 Furthermore, the number of virtual lines in which the minimum value D S of the interval between the magnetic domain control points in the grain-oriented electrical steel sheet that had been subjected to the magnetic domain control treatment was 2 mm or more and less than 20 mm, and D L /D S was 3 or more, was measured and listed in Table 1. The measurement method basically followed the above-mentioned procedure. A rectangular sample with both sides of 100 mm was cut out from a three-phase transformer core for measuring noise and iron loss, and was used for measurement. A square evaluation area with one side of 50 mm and one side parallel to the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet was set in this rectangular sample, and virtual lines VL with a length of 50 mm and parallel to the rolling direction were set at 5 mm intervals inside the evaluation area. The number of virtual lines was 9. The standard deviation of the interval between the magnetic domain control points in each of the nine virtual lines V L was measured. The number of virtual lines VL for which the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more is listed in the column of Table 1 entitled "Number of VLs for which the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more."
また、上記手順によって特定された、DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上となった仮想線VLそれぞれに沿って、β角を測定した。そして、DSが2mm以上20mm未満且つDL/DSが3以上となった仮想線VLのうち、磁区制御点間隔が最大値DLとなる2つの磁区制御点の間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上であるVLの本数を、表1の「|βL|1.5°以上のVL本数」列に記載した。当該列に記載の数が1である試料は、1本の仮想線において最小値DSが2mm以上20mm未満であり、DL/DSが3以上であり、|βL|が1.5°以上である方向性電磁鋼板に該当する。当該列に記載の数が2以上である試料は、2本以上の仮想線のそれぞれにおいて、DSが2mm以上20mm未満、DL/DSが3以上、且つ|βL|が1.5°以上である方向性電磁鋼板に該当する。 The β angle was measured along each of the virtual lines VL where D S was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more, as specified by the above procedure. Then, among the virtual lines VL where D S was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more, the number of VLs where the average value of the absolute value of the β angle |β L | was 1.5° or more, measured between two magnetic domain control points where the magnetic domain control point interval is the maximum value D L , was recorded in the "Number of VLs with |β L | 1.5° or more" column in Table 1. The sample with the number recorded in this column being 1 corresponds to a grain-oriented electrical steel sheet where the minimum value D S is 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S is 3 or more, and |β L | is 1.5° or more in one virtual line. The samples with two or more numbers written in the column correspond to grain-oriented electrical steel sheets in which D S is 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S is 3 or more, and |β L | is 1.5° or more, in each of two or more imaginary lines.
さらに、DSが2mm以上20mm未満、DL/DSが3以上、且つ|βL|が1.5°以上となった仮想線VLのうち、|βL|と、磁区制御点の間隔が最小値である2つの磁区制御点の間で測定されるβ角の絶対値の平均値|βS|とが0.5°≦|βL|-|βS|を満たすVLの本数を、表1の「|βL|-|βS|≧0.5°を満たすVL本数」列に記載した。 Furthermore, among the virtual lines VL where D S is 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S is 3 or more, and |β L | is 1.5° or more, the number of VLs where |β L | and the average value |β S | of the absolute value of the β angle measured between two magnetic domain control points having the smallest distance between the magnetic domain control points satisfy 0.5°≦|β L |-|β S | is listed in the column of Table 1 "Number of VLs that satisfy |β L |-|β S |≧0.5°".
なお、表中には示さないが、DSが2mm以上20mm未満で且つDL/DSが3以上である仮想線VLの何れでも、仮想線VLと結晶粒界との交点である粒界点の数は3以上であった。また、表中には示さないが、DSが2mm以上20mm未満で且つDL/DSが3以上である仮想線VLの何れでも、DL/DSの値は5未満であった。 Although not shown in the table, the number of grain boundary points, which are intersections between the virtual line VL and the grain boundaries, was 3 or more for all of the virtual lines VL where D S was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more. Also, although not shown in the table, the value of D L /D S was less than 5 for all of the virtual lines VL where D S was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more.
例9では、原板の全幅にわたって、直線状に磁区制御処理線を形成した。従って例9では、DL/DSが3以上となるような仮想線VLを設定することができなかった。例9では、鉄損評価結果が良好であったが、騒音評価結果が不良であった。これは、磁区制御が不要な箇所にも磁区制御処理線が形成されたからであると推定される。 In Example 9, the magnetic domain control processing lines were formed linearly across the entire width of the original sheet. Therefore, in Example 9, it was not possible to set the virtual line VL such that D L /D S was 3 or more. In Example 9, the iron loss evaluation results were good, but the noise evaluation results were poor. This is presumably because the magnetic domain control processing lines were formed in places where magnetic domain control was not required.
例10では、破線状の磁区制御処理線を形成した。1本の破線における、磁区制御処理線同士の間隔はランダムな値とした。例10では、DL/DSが3以上となるような仮想線VLを設定することができた。しかしながら、これらの仮想線の全てにおいて、β角の絶対値の平均値|βL|は1.5°未満であった。例10では、騒音評価結果が良好であったが、鉄損評価結果が不良であった。これは、磁区制御が必要な箇所に、磁区制御処理線が形成されなかったからであると推定される。 In Example 10, dashed magnetic domain control processing lines were formed. The spacing between the magnetic domain control processing lines in one dashed line was set to a random value. In Example 10, it was possible to set a virtual line VL such that D L /D S was 3 or more. However, in all of these virtual lines, the average value |β L | of the absolute value of the β angle was less than 1.5°. In Example 10, the noise evaluation result was good, but the iron loss evaluation result was poor. It is presumed that this is because the magnetic domain control processing lines were not formed in the places where magnetic domain control was required.
例11では、各結晶粒の圧延方向の中央から圧延方向RDに±4mm以内の領域のみに、間隔が4mmで磁区制御処理線を形成した。なお、仕上げ焼鈍時にその結晶粒があった位置の鋼板の曲率半径は、250mmであった。例11の結果は、例10の結果と同様であった。すなわち、例11では、DL/DSが3以上となるような仮想線VLを設定することができた。しかしながら、これらの仮想線の全てにおいて、β角の絶対値の平均値|βL|は1.5°未満であった。例11では、騒音評価結果が良好であったが、鉄損評価結果が不良であった。これは、磁区制御が必要な箇所に、磁区制御処理線が形成されなかったからであると推定される。 In Example 11, magnetic domain control processing lines were formed at intervals of 4 mm only in the region within ±4 mm from the center of the rolling direction of each crystal grain in the rolling direction RD. The radius of curvature of the steel sheet at the position where the crystal grain was present during the final annealing was 250 mm. The results of Example 11 were similar to those of Example 10. That is, in Example 11, it was possible to set a virtual line VL such that D L /D S was 3 or more. However, in all of these virtual lines, the average value |β L | of the absolute value of the β angle was less than 1.5°. In Example 11, the noise evaluation result was good, but the iron loss evaluation result was poor. It is presumed that this is because magnetic domain control processing lines were not formed in the places where magnetic domain control was required.
一方、DSが2mm以上20mm未満、DL/DSが3以上、且つ|βL|が1.5°以上である仮想線VLを1本以上設定可能な例においては、鉄損評価結果及び騒音評価結果の両方が良好であった。 On the other hand, in the case where it was possible to set one or more virtual lines VL in which D S was 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S was 3 or more, and |β L | was 1.5° or more, both the iron loss evaluation results and the noise evaluation results were good.
(実施例2)
原板として用いた方向性電磁鋼板の種類を除いて、上記した実施例1と同じ条件にて方向性電磁鋼板への磁区制御処理を実施した。具体的には、板厚0.20mmの同一ロットの方向性電磁鋼板(粗大な結晶粒サイズを有する方向性電磁鋼板)を、原板として用いた。この電磁鋼板は、例えば仕上げ焼鈍の昇温過程で1000℃から1200℃までの平均昇温速度を5℃/時間未満とした。この原板に、表3に示す種々の条件で磁区制御処理を実施した。これにより得られた、磁区制御処理済みの方向性電磁鋼板の磁束密度、騒音、及び鉄損を評価して、表4に記載した。表4において、不合格と判定された値には下線を付した。
Example 2
A magnetic domain control treatment was carried out on the grain-oriented electrical steel sheet under the same conditions as in Example 1, except for the type of grain-oriented electrical steel sheet used as the original sheet. Specifically, grain-oriented electrical steel sheets (grain-oriented electrical steel sheets having coarse crystal grain sizes) of the same lot with a sheet thickness of 0.20 mm were used as the original sheet. For example, the average heating rate of this electrical steel sheet from 1000°C to 1200°C during the temperature rise process of the finish annealing was set to less than 5°C/hour. The magnetic domain control treatment was carried out on this original sheet under various conditions shown in Table 3. The magnetic flux density, noise, and iron loss of the grain-oriented electrical steel sheets obtained by this magnetic domain control treatment were evaluated and listed in Table 4. In Table 4, values that were determined to be unacceptable are underlined.
磁区制御処理線の形状は、上記した実施例1と同じであり、騒音及び鉄損の評価方法も、上記した実施例1と同じであり、製造結果および評価結果の表中への表記方法も、上記した実施例1と同じである。 The shape of the magnetic domain control processing line is the same as in Example 1 described above, the method of evaluating noise and iron loss is the same as in Example 1 described above, and the method of presenting the manufacturing results and evaluation results in the table is also the same as in Example 1 described above.
磁束密度の評価方法は以下の通りとした。磁束密度は、JIS C 2550-1:2011に規定されたエプスタイン法で測定することにより求めた。800A/mで励磁したときの鋼板の圧延方向の磁束密度B8(T)を測定した。測定した磁束密度を、方向性電磁鋼板の磁束密度評価結果(単位T)として表4に記載した。磁束密度の評価結果が1.935T以上の例を、一般的な結晶粒サイズを有する方向性電磁鋼板よりも磁束密度に好ましく優れる例であると判定した。 The magnetic flux density was evaluated as follows. The magnetic flux density was determined by measuring using the Epstein method specified in JIS C 2550-1:2011. The magnetic flux density B 8 (T) in the rolling direction of the steel sheet when excited at 800 A/m was measured. The measured magnetic flux density is shown in Table 4 as the magnetic flux density evaluation result (unit: T) of the grain-oriented electrical steel sheet. Examples with a magnetic flux density evaluation result of 1.935 T or more were judged to be examples preferably superior in magnetic flux density to grain-oriented electrical steel sheets having a general crystal grain size.
なお、表中には示さないが、DSが2mm以上20mm未満で且つDL/DSが3以上である仮想線VLの何れでも、仮想線VLと結晶粒界との交点である粒界点の数は2以下であった。 Although not shown in the table, for any imaginary line VL where D S was 2 mm or more and less than 20 mm and D L /D S was 3 or more, the number of grain boundary points, which are the intersections between the imaginary line VL and the crystal grain boundaries, was 2 or less.
DSが2mm以上20mm未満、DL/DSが5以上、且つ|βL|が1.5°以上である仮想線VLを1本以上設定可能な例においては、磁束密度結果、鉄損評価結果、及び騒音評価結果のすべてが良好であった。一般的に、粗大な結晶粒サイズを有する鋼板は、磁束密度に優れるが、従来の磁区制御処理を施すことによって、騒音特性が悪化しやすい。一方、表3および表4に示す例12~19は、β角が小さい領域に選択的に磁区制御処理線を形成しているので、上記したように、磁束密度結果、鉄損評価結果、及び騒音評価結果のすべてが良好であった。 In the examples where D S was 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S was 5 or more, and one or more virtual lines VL with |β L | of 1.5° or more could be set, the magnetic flux density results, the iron loss evaluation results, and the noise evaluation results were all good. In general, steel sheets having coarse crystal grain sizes have excellent magnetic flux density, but noise characteristics are likely to deteriorate when conventional magnetic domain control treatment is applied. On the other hand, in Examples 12 to 19 shown in Tables 3 and 4, magnetic domain control treatment lines are selectively formed in areas with small β angles, and therefore, as described above, the magnetic flux density results, the iron loss evaluation results, and the noise evaluation results were all good.
同様に、DSが2mm以上20mm未満で且つDL/DSが3以上である仮想線VLについて、結晶粒界との交点である粒界点の数が2以下である例12~19においては、磁束密度結果、鉄損評価結果、及び騒音評価結果のすべてが良好であった。 Similarly, for the imaginary line VL where D is 2 mm or more and less than 20 mm and D / D is 3 or more, in Examples 12 to 19 where the number of grain boundary points that are intersections with the crystal grain boundaries is 2 or less, the magnetic flux density results, the iron loss evaluation results, and the noise evaluation results were all good.
本開示によれば、低鉄損化及び低騒音化の両方を達成し得る方向性電磁鋼板、及びその製造方法を提供することができる。よって、産業上の利用可能性が高い。 The present disclosure provides a grain-oriented electrical steel sheet that can achieve both low iron loss and low noise, and a manufacturing method thereof. Therefore, it has high industrial applicability.
1 方向性電磁鋼板
11 磁区制御処理線
RD 圧延方向
TD 圧延直角方向
ND 圧延面法線方向
VL 仮想線
VP 磁区制御点
DL 磁区制御点の間隔の最大値
DS 磁区制御点の間隔の最小値
X 磁区制御処理線が設けられない領域
2 原板
21 磁区制御処理領域
22 非磁区制御処理領域
30 画像取得装置
31 光源部
33 MOセンサ
35 イメージセンサ
37 信号処理部
40 解析装置
41 演算部
43 メモリ
45 表示部
47 入力部
49 通信I/F
500 レーザ照射装置
501 ポリゴンミラー
503 光源装置
505 コリメータ
507 集光レンズ
509 モータ
511 センサ
513 制御部
515 通板装置
1 Grain-oriented
500
Claims (15)
前記方向性電磁鋼板に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が前記方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、前記評価領域の内部に、前記圧延方向に平行且つ長さ50mmの仮想線を5mm間隔で設定した場合において、
少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、前記磁区制御処理線との交点である磁区制御点の間隔の最小値DSが2mm以上20mm未満であり、前記磁区制御点の前記間隔の最大値DLと、前記最小値DSとの比DL/DSが3以上であり、且つ前記間隔が前記最大値DLとなる2つの前記磁区制御点の間で測定される、β角の絶対値の平均値|βL|が1.5°以上である
方向性電磁鋼板。 A grain-oriented electrical steel sheet having a plurality of magnetic domain control processing lines on a surface thereof,
In the grain-oriented electrical steel sheet, a square evaluation area with one side having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet is set, and further, virtual lines having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction are set at 5 mm intervals inside the evaluation area.
a grain-oriented electrical steel sheet in which, for at least one of the virtual lines, a minimum value D S of the spacing between magnetic domain control points which are intersections between the virtual line and the magnetic domain control processing line is 2 mm or more and less than 20 mm, a ratio D L /D S of a maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 3 or more, and an average value |β L | of the absolute value of the β angle measured between two of the magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
請求項1に記載の方向性電磁鋼板。 2. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein, in each of two or more of the virtual lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 3 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between the two magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
請求項1又は2に記載の方向性電磁鋼板。
0.5°≦|βL|-|βS| 3. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 , wherein, on the imaginary line where D S is 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S is 3 or more, and |β L | is 1.5° or more, |β L | and an average value |β S | of absolute values of β angles measured between two magnetic domain control points where the distance between the magnetic domain control points is the minimum value D S satisfy the following formula:
0.5°≦|β L |-|β S |
請求項1に記載の方向性電磁鋼板。 2. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein, for at least one of the virtual lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points, which are intersections between the virtual line and the magnetic domain control processing line , is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L / D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 5 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between two of the magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
請求項4に記載の方向性電磁鋼板。 5. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 4, wherein, in each of two or more of the virtual lines, the minimum value D S of the spacing between the magnetic domain control points is 2 mm or more and less than 20 mm, the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 5 or more, and the average value |β L | of the absolute values of the β angles measured between the two magnetic domain control points where the spacing is the maximum value D L is 1.5° or more.
請求項4又は5に記載の方向性電磁鋼板。
0.5°≦|βL|-|βS| 6. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 4, wherein, in the imaginary line where D S is 2 mm or more and less than 20 mm, D L /D S is 5 or more, and |β L | is 1.5° or more, |β L | and an average value |β S | of absolute values of β angles measured between two magnetic domain control points where the distance between the magnetic domain control points is the minimum value D S satisfy the following formula:
0.5°≦|β L |-|β S |
請求項1に記載の方向性電磁鋼板。 2. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein the ratio D L /D S of the maximum value D L of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value D S is 3 or more, and in at least one of the virtual lines, the number of grain boundary points that are intersections between the virtual line and a crystal boundary is 2 or less.
請求項7に記載の方向性電磁鋼板。 The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 7 , wherein the number of the grain boundary points is two or less on each of the two or more imaginary lines.
請求項1に記載の方向性電磁鋼板。 The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 , wherein the ratio D L /D S is less than 3 in at least one of the imaginary lines.
前記磁区画像における磁区幅の分布に基づいて、磁区制御処理領域を決定する工程と、
磁区幅の分布に基づいて決定された前記磁区制御処理領域に、磁区制御処理を適用する工程と、
を備え、
前記方向性電磁鋼板に、一辺の長さが50mmであり、且つ一辺が前記方向性電磁鋼板の圧延方向と平行である正方形の評価領域を設定し、さらに、前記評価領域の内部に、前記圧延方向に平行且つ長さ50mmの仮想線を5mm間隔で設定した場合において、
少なくとも1本の前記仮想線において、前記仮想線と、前記磁区制御処理によって形成された磁区制御処理線との交点である磁区制御点の間隔の最小値を2mm以上20mm未満とし、前記磁区制御点の前記間隔の最大値と、前記最小値との比を3以上とする
方向性電磁鋼板の製造方法。 Obtaining a magnetic domain image of an original sheet of grain-oriented electrical steel sheet;
determining a magnetic domain control processing area based on a distribution of magnetic domain widths in the magnetic domain image;
applying a magnetic domain control treatment to the magnetic domain control treatment area determined based on a distribution of magnetic domain widths;
Equipped with
In the grain-oriented electrical steel sheet, a square evaluation area with one side having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet is set, and further, virtual lines having a length of 50 mm and parallel to the rolling direction are set at 5 mm intervals inside the evaluation area.
A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, wherein, for at least one of the virtual lines, the minimum value of the spacing between magnetic domain control points, which are the intersections of the virtual line and a magnetic domain control processing line formed by the magnetic domain control processing, is 2 mm or more and less than 20 mm, and the ratio of the maximum value of the spacing between the magnetic domain control points to the minimum value is 3 or more.
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