ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРОЙ Российский патент 2022 года по МПК C21D8/12 C22C38/00 C22C38/06 H01F1/147 B23K26/364 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к электротехническому стальному листу с ориентированной зеренной структурой.

Приоритет испрашивается по заявке на патент Японии № 2018-032552, поданной 26 февраля 2018 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002]

Известен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, в котором магнитные домены измельчаются бороздками, формируемыми на поверхности с помощью лазерного процесса (см., например, Патентный документ 1). Этот электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой используется, например, для ленточного сердечника трансформатора. В ленточном сердечнике множество электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой наматываются в ламинированном состоянии.

[0003]

На стадии производства трансформатора выполняется отжиг для снятия напряжений для устранения напряжений деформации (напряжений изгиба) в ленточном сердечнике. При отжиге для снятия напряжений ленточный сердечник нагревают до температуры, например, приблизительно 800°C.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0004]

[Патентный документ 1] Японский патент № 5234222

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0005]

Однако когда ленточный сердечник, сформированный из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные с помощью лазерного процесса бороздки на поверхности, отжигается для снятия напряжений, есть вероятность того, что потери в стали ленточного сердечника (электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой) могут ухудшиться (увеличиться).

[0006]

В результате исследований ленточного сердечника, выполненного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные на нем бороздки, авторы настоящей патентной заявки обнаружили, что когда бороздки формируются с помощью лазерного процесса, в микроструктуре стального листа в нижней части бороздки образуется искажение, и это искажение влияет на потери в стали ленточного сердечника. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что потери в стали ленточного сердечника могут быть уменьшены за счет управления этим искажением, и в результате создали настоящее изобретение.

[0007]

С учетом вышеописанного обстоятельства настоящее изобретение нацелено на подавление ухудшения потерь в стали ленточного сердечника за счет отжига для снятия напряжений на стадии производства трансформатора.

СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0008]

Настоящее изобретение было создано на основе вышеописанных знаний, и его суть заключается в следующем.

Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с первым аспектом представляет собой электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, в котором на поверхности сформирована бороздка, причем в сечении электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, ортогональном к бороздке, значение KAM в той области, которая находится на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки и которая окружена квадратом, одна сторона которого находится в контакте с дном бороздки и длина каждой стороны которого равна 50 мкм, составляет 0,1 или более и 3,0 или менее.

В электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим аспектом бороздка предпочтительно является лазерной бороздкой.

В электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим аспектом значение KAM предпочтительно составляет 0,1 или более и 2,0 или менее.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009]

В соответствии с вышеописанным аспектом можно подавить ухудшение потерь в стали ленточного сердечника вследствие отжига для снятия напряжений на стадии производства трансформатора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010]

Фиг. 1 представляет собой фотографию сечения, включающего в себя ту часть, в которой бороздка сформирована в области поверхностного слоя электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, изображающую отожженный для снятия напряжений ленточный сердечник.

Фиг. 2 представляет собой график, показывающий результаты анализа разностей кристаллических ориентаций в положении анализа электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, показанного на Фиг. 1, с помощью дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSD).

Фиг. 3 представляет собой поперечное сечение, схематично показывающее микроструктуру области периферии бороздки в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, подлежащем отжигу для снятия напряжений (перед SRA).

Фиг. 4 представляет собой схематический вид, показывающий ячейки изображения, используемые для картирования с помощью EBSD.

Фиг. 5 представляет собой график, показывающий соотношение между значением KAM области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений, и процентом улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника, а также процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процент улучшения по способу SST).

Фиг. 6 представляет собой график, показывающий соотношение между линейным растягивающим усилием на стадии формирования бороздок лазером, процентом улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника и процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процентом улучшения по способу SST).

Фиг. 7 представляет собой график, показывающий соотношение между значением KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений, процентом улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника и процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процент улучшения по способу SST).

Фиг. 8 представляет собой график, показывающий соотношение между скоростью охлаждения на стадии повторного формирования изоляционного покрытия, процентом улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника и процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процентом улучшения по способу SST).

Фиг. 9 представляет собой график, показывающий соотношение между значением KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений, процентом улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника и процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процент улучшения по способу SST).

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011]

Далее будет описан один вариант осуществления электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим изобретением. Вариант осуществления, который будет описан ниже, будет описан для лучшего понимания сути настоящего изобретения, и электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается описанием следующего варианта осуществления.

Далее один вариант осуществления будет описан со ссылкой на чертежи.

[0012]

(Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой)

Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой электротехнический стальной лист, в котором оси легкого намагничивания кристаллических зерен (направление <100> объемноцентрированного кубического кристалла) являются по существу выровненными в направлении прокатки, описываемом ниже. В дополнение к этому, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой имеет множество магнитных доменов, намагниченных в направлении прокатки.

[0013]

На поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом выполено множество бороздок формируется с помощью лазерного процесса. Это множество бороздок проходит в направлении ширины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и располагается с интервалами в направлении прокатки. Благодаря этим бороздкам магнитные домены электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой измельчаются. Этот электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой с большой вероятностью будет намагничен в направлении прокатки, описываемом ниже. Следовательно, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой является подходящим для ленточного сердечника (материала сердечника) в трансформаторе, в котором направления потока линий магнитного поля являются по существу постоянными. Ленточный сердечник наматывается, например, в таком состоянии, в котором множество электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой ламинируются вместе.

[0014]

Основная часть электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления выполняется из железного сплава, содержащего Si.

Состав основной части стального листа содержит, например, Si: 2,0 мас.% или более и 4,0 мас.% или менее, C: 0,003 мас.% или менее, Mn: 0,05 мас.% или более и 0,15 мас.% или менее, кислоторастворимый Al: 0,003 мас.% или более и 0,040 мас.% или менее, N: 0,002 мас.% или менее и S: 0,020 мас.% или менее, с остатком из Fe и неизбежных примесей. Толщина основной части стального листа составляет, например, 0,15 мм или более и 0,35 мм или менее.

[0015]

Поверхность основной части стального листа покрывается стеклянной пленкой. Стеклянная пленка формируется, например, из сложных оксидов, таких как форстерит (Mg₂SiO₄), шпинель (MgAl₂O₄) или кордиерит (Mg₂Al₄Si₅O₁₈). Толщина этой стеклянной пленки составляет, например, 1 мкм.

[0016]

Стеклянная пленка дополнительно покрывается изолирующим покрытием. Изолирующее покрытие выполняется, например, из изоляционного покрывающего агента, содержащего главным образом коллоидный кремнезем и фосфат (фосфат магния, фосфат алюминия и подобное) (жидкость для покрытия), или изоляционного покрывающего агента, получаемого путем смешивания золя глинозема и борной кислоты (жидкость для покрытия).

[0017]

(Способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой)

Далее будет описан один пример способа производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой включает в себя, например, стадию литья, стадию горячей прокатки, стадию отжига, стадию холодной прокатки, стадию обезуглероживающего отжига, стадию нанесения разделительного агента отжига, стадию окончательного отжига, стадию нанесения изоляционного покрывающего агента, стадию выравнивающего отжига, стадию формирования бороздок лазером, стадию термической обработки и стадию повторного формирования изолирующего покрытия.

[0018]

(Стадии от литья до отжига)

Сначала на стадии литья (стадии непрерывной разливки) сляб формируется с помощью непрерывной разливки.

Затем на стадии горячей прокатки сляб подвергается горячей прокатке, формируя тем самым горячекатаный стальной лист, имеющий заданную толщину. Затем, на стадии отжига, горячекатаный стальной лист отжигается при заданной температуре, например 1100°C.

[0019]

(Стадия холодной прокатки)

Затем на стадии холодной прокатки горячекатаный стальной лист вытягивается в предопределенном направлении (в дальнейшем называемом «направлением прокатки»), формируя тем самым стальной лист, имеющий предопределенную толщину (лист холоднокатаной стали). Направление прокатки совпадает с продольным направлением листа холоднокатаной стали (электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой).

[0020]

(Стадия обезуглероживающего отжига)

Затем на стадии обезуглероживающего отжига лист холоднокатаной стали подвергается обезуглероживающему отжигу (непрерывно отжигается) при предопределенной температуре (например, 700°C - 900°C). Следовательно, холоднокатаный стальной лист подвергается обезуглероживающему отжигу, и первичная рекристаллизация (с размером кристаллического зерна от 10 до 30 мкм) происходит в холоднокатаном стальном листе. В дополнение к этому, в случае необходимости также можно азотировать стальной лист в содержащей аммиак атмосфере (например, с концентрацией 150-300 частей на миллион) с помощью термической обработки во время обезуглероживающего отжига или после обезуглероживающего отжига.

[0021]

(Стадия нанесения разделительного агента отжига)

Затем на стадии нанесения разделительного агента отжига разделительное средство отжига, которое содержит оксид магния (MgO) в качестве главного компонента, наносится на поверхность листа холоднокатаной стали. После этого лист холоднокатаной стали сматывается в рулон.

[0022]

(Стадия окончательного отжига)

Затем на стадии окончательного отжига смотанный в рулон лист холоднокатаной стали отжигается (периодический отжиг) при предопределенной температуре (например, приблизительно 1200°C) в течение предопределенного времени (например, приблизительно 20 час). В результате вторичная рекристаллизация происходит в листе холоднокатаной стали, образуется кристаллическая ориентация, в которой оси легкого намагничивания по существу выровнены в направлении прокатки, и стеклянная пленка формируется на поверхности листа холоднокатаной стали. В результате формируется электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой. После этого рулон электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой разматывается.

[0023]

Здесь лист холоднокатаной стали включает в себя ингибитор, например MnS, AlN, и подобное. Следовательно, на стадии окончательного отжига предпочтительно растут кристаллические зерна, имеющие ориентацию Госса, в которой оси легкого намагничивания по существу выровнены в направлении прокатки. В результате формируется электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий высокую кристаллическую ориентацию.

[0024]

(Стадия нанесения изоляционного покрывающего агента)

Затем на стадии нанесения изоляционного покрывающего агента изоляционный покрывающий агент, имеющий электроизолирующее свойство и способный придавать предопределенное растягивающее усилие к поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой (жидкость для покрытия), наносится на поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой.

[0025]

(Стадия выравнивающего отжига)

Затем на стадии выравнивающего отжига электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой отжигается (подвергается выравнивающему отжигу) при предопределенной температуре (например, 800°C - 850°C) в течение предопределенного времени (например, 10 с или более и 120 с или менее ) при его транспортировке транспортирующим устройством. В это время растягивающее усилие (линейное растягивающее усилие) прикладывается в направлении прокатки (в продольном направлении) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой транспортирующим устройством к электротехническому стальному листу с ориентированной зеренной структурой. Следовательно, искривления или деформации в листе холоднокатаной стали, образовавшиеся во время окончательного отжига, удаляются, и электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой выравнивается.

[0026]

В дополнение к этому, на стадии выравнивающего отжига, когда электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой отжигается, изоляционный покрывающий агент присоединяется к поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, и поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой изолируется и покрывается изоляционным покрывающим агентом. После этого электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой охлаждается.

[0027]

(Стадия формирования лазерной бороздки)

Затем на стадии формирования лазерной бороздки множество бороздок (лазерных бороздок) формируется с помощью лазера на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, транспортируемого транспортирующим устройством. В частности, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой транспортируется к устройству облучения лазером транспортирующим устройством.

В это время к электротехническому стальному листу с ориентированной зеренной структурой со стороны транспортирующего устройства прикладывается растягивающее усилие (линейное растягивающее усилие) величиной 2 МПа или более и 15 МПа или менее в направлении прокатки (продольном направлении) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. В этом состоянии лучи лазера, излучаемые устройством облучения лазером, облучают (сканируют) поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой вдоль направления ширины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Линейное растягивающее усилие более предпочтительно находится в диапазоне 2 МПа или более и 9 МПа или менее .

[0028]

В дополнение к этому, лазерные бороздки формируются с предопределенными интервалами (шагом) в направлении прокатки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Следовательно, магнитные домены электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой измельчаются с помощью множества лазерных бороздок, и потери в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой уменьшаются.

[0029]

Лазер может быть, например, волоконным лазером, лазером YAG или углекислотным лазером. В дополнение к этому, длина волны луча лазера устанавливается, например, равной 1070-1090 нм или 10,6 мкм. Кроме того, глубина каждой бороздки устанавливается, например, равной 20 мкм. В дополнение к этому, ширина бороздки устанавливается, например, равной 50 мкм. Кроме того, интервал (шаг) между бороздками устанавливается, например, равным 3 мм.

[0030]

(Стадия повторного формирования изоляционного покрытия)

На вышеописанной стадии формирования бороздок лазером электроизоляционное покрытие, которое покрывает поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, частично удаляется. Следовательно, на стадии повторного формирования изоляционного покрытия поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой снова изолируется и покрывается.

[0031]

В частности, изоляционный покрывающий агент (жидкость для покрытия), имеющий электроизолирующее свойство и способный придавать предопределенное растягивающее усилие к поверхности стального листа, наносится на поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, на который был нанесен изоляционный покрывающий агент, нагревается до предопределенной температуры (например, 800°C - 850°C), а затем охлаждается. В результате изоляционный покрывающий агент подвергается термической обработке на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, и поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой изолируется изоляционным покрывающим агентом. В результате производится электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой. Стадия повторного формирования изоляционного покрытия является примером стадии формирования изоляционного покрытия.

[0032]

После этого электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой охлаждается со скоростью, например, 20°C/с или более и 100°C/с или менее. В результате производится электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой.

На этой стадии повторного формирования изоляционного покрытия электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой охлаждается со скоростью 20°C/с или более и 100°C/с или менее, посредством чего получается электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий значение KAM в вышеописанной области периферии бороздки 0,1 или более и 0,3 или менее.

[0033]

Скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой регулируется, например, количеством охлаждающей жидкости или охлаждающего воздуха, подаваемых на электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, или скоростью транспортировки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. В дополнение к этому, стадия повторного формирования изоляционного покрытия является примером стадии формирования изоляционного покрытия.

[0034]

(Эффект)

Далее будет описан эффект настоящего варианта осуществления.

Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, произведенный с помощью способа производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, используется, например, для ленточного сердечника трансформатора. В ленточном сердечнике множество электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой наматываются в ламинированном состоянии.

[0035]

На стадии производства трансформатора выполняется отжиг для снятия напряжений (SRA) с целью устранения напряжений деформации (напряжений изгиба) в ленточном сердечнике. При отжиге для снятия напряжений ленточный сердечник нагревается до температуры, например, приблизительно 800°C.

Однако когда ленточный сердечник, сформированный из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные с помощью лазерного процесса бороздки на поверхности, отжигается для снятия напряжений, потери в стали ленточного сердечника (электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой) ухудшаются (увеличиваются).

[0036]

В частности, Фиг. 1 показывает микроструктуру поперечного сечения ленточного сердечника 20 отожженного для снятия напряжений при 800°C в течение двух часов на стадии производства трансформатора. Этот ленточный сердечник 20 сформирован из электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные с помощью лазерного процесса на стадии формирования бороздок лазером бороздки 12 на поверхности 10A. Фиг. 1 показывает фотографию микроструктуры поперечного сечения, ортогонального к бороздке 12, сформированной на поверхности 10A, в электротехническом стальном листе 10 с ориентированной зеренной структурой, формирующем ленточный сердечник 20.

[0037]

Как показано на Фиг. 1, когда ленточный сердечник 20, сформированный из электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные с помощью лазерного процесса бороздки 12 на поверхности 10A, отжигается для снятия напряжений, граница 14 субзерна образуется на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12. Граница субзерна относится к границе зерна с малым углом, в котором разность ориентаций (разность кристаллических ориентаций) составляет 15° или менее.

[0038]

В дополнение к этому, Фиг. 2 показывает результаты анализа разностей кристаллических ориентаций на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, относительно бороздки 12. В этом анализе поперечное сечение, перпендикулярное к поверхности стального листа, включающее направление прокатки электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, показанного на Фиг. 1, было почти без искажений отполировано коллоидным кремнеземом или коллоидным глиноземом, и разности кристаллических ориентаций были проанализированы с помощью дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) во множестве точек анализа в положении P анализа.

[0039]

Горизонтальная ось на графике, показанном на Фиг. 2, указывает номера точек измерения кристаллических ориентаций, расположенных с равными интервалами на положении P анализа, показанном на Фиг. 1, начиная с левой стороны. В дополнение к этому, вертикальная ось диаграммы, показанной на Фиг. 2, показывает разности кристаллических ориентаций (в градусах) в соответствующих точках анализа. В качестве разностей кристаллических ориентаций использовались интегральные значения от опорной точки (начала), в которой граница 14 субзерна отсутствовала.

Точки измерения, в которых были получены эти интегральные значения, были установлены на глубине 5 мкм от дна бороздки в направлении X (направлении к центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой) относительно вогнутой бороздки 12, показанной на Фиг. 1. В дополнение к этому, в этом положении глубины 29 мест, расположенных с равными интервалами (2 мкм) в диапазоне, соответствующем ширине бороздки в направлении, параллельном поверхности стального листа, использовались в качестве точек измерения.

Как показано на Фиг. 1, область, имеющая отличный контраст от окружности, которая рассматривается как граница 14 субзерна, образуется ниже бороздки 12, и таким образом первая левая точка из этих точек измерения определяется как опорная точка, в которой граница 14 субзерна отсутствовала.

[0040]

Как показано на Фиг. 2, в области R, окруженной штрих-пунктирной линией, разности кристаллических ориентаций достигают 3-5°. Из этого факта было найдено, что граница 14 субзерна (см. Фиг. 1) образуется на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12.

В дополнение к этому, когда граница 14 субзерна образуется на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12, как ясно от результатов испытаний, описываемых ниже, потери в стали ленточного сердечника 20 (электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой) ухудшаются.

[0041]

Фиг. 3 схематично показывает поперечное сечение электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений. На поверхности 10A электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой бороздка 12 формируется с помощью лазерного процесса. В этом электротехническом стальном листе 10 с ориентированной зеренной структурой значение KAM в области 16 на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12 (в дальнейшем называемой «областью периферии бороздки») увеличивается.

[0042]

Фиг. 1 показывает поперечное сечение, ортогональное к бороздке 12 на поверхности 10A электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой. Таким образом, Фиг. 1 показывает поперечное сечение электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой вдоль направления его ширины. В дополнение к этому, область 16 периферии бороздки относится, например, в поперечном сечении электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, показанном на Фиг. 3, к области на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12, окруженной квадратом, одна сторона которого контактирует с дном 12A бороздки 12, а длина каждой из сторон составляет 50 мкм.

[0043]

В дополнение к этому, упомянутое дно 12A бороздки 12 относится к самой глубокой части бороздки 12. Кроме того, тот факт, что одна сторона квадрата находится в контакте с дном 12A бороздки 12, относится к состоянию, в котором одна сторона квадрата находится в контакте с дном 12A (самой глубокой частью) бороздки 12 так, что эта сторона является параллельной поверхности 10A электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой.

[0044]

Измерение значения средней разориентации зерен (KAM) может быть получено, например, путем выполнения бездеформационного процесса получения поперечного сечения с помощью ионного фрезерования и т.п. на вышеописанном электротехническом стальном листе 10 с ориентированной зеренной структурой и анализа разности кристаллических ориентаций посредством дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FE-SEM).

При этом, например, значение KAM может быть получено путем использования шестиугольных ячеек C изображения, как показано на Фиг. 4, и картирования области 16 периферии бороздки, показанной на Фиг. 3.

Например, вычисляется среднее значение разностей ориентаций между конкретной ячейкой C_A изображения и шестью ячейками C_B изображения, смежными с этой конкретной ячейкой изображения, и это среднее значение может рассматриваться как значение KAM заранее заданной ячейки C_A изображения. В дополнение к этому, значение KAM области 16 периферии бороздки также может быть определено путем регулирования размера шага, например, приблизительно от 0,1 до 1 мкм в области 16 периферии бороздки, установки диаметра зонда равным 10 нм и т.п., вычисления значения KAM в значительном количестве, например, 10000 мест в области 16 периферии бороздки, и нахождения их абсолютного максимального значения.

В случае определения значения KAM как было описано выше, используемые ячейки изображения не ограничиваются шестиугольными ячейками C изображения, показанными на Фиг. 4, и могут также использоваться ячейки изображения с другой формой, например квадратные.

[0045]

Здесь, как ясно из результатов описываемых ниже испытаний, когда ленточный сердечник, сформированный из электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM более чем 3,0 в области 16 периферии бороздки, подвергается отжигу для снятия напряжений на стадии изготовления трансформатора, существует вероятность того, что граница 14 субзерна может образоваться на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12, и потери в стали ленточного сердечника могут ухудшиться.

[0046]

С другой стороны, даже когда ленточный сердечник, сформированный из электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM 0,1 или более и 3,0 или менее в области 16 периферии бороздки, подвергается отжигу для снятия напряжений на стадии изготовления трансформатора, границы субзерна, образующиеся на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12, уменьшаются, и потери в стали ленточного сердечника не ухудшаются.

[0047]

Следовательно, в настоящем варианте осуществления линейное растягивающее усилие величиной 2 МПа или более и 15 МПа или менее прикладывается к электротехническому стальному листу 10 с ориентированной зеренной структурой на стадии формирования бороздок лазером, так что значение KAM в области 16 периферии бороздки электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой достигает величины 0,1 или более и 3,0 или менее.

[0048]

В дополнение к этому, в настоящем варианте осуществления скорость охлаждения электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой поддерживается равной 20°C/с или более и 100°C/с или менее на стадии выравнивающего отжига, так что значение KAM в области 16 периферии бороздки электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой достигает величины 0,1 или более и 3,0 или менее.

[0049]

В таком случае ухудшение потерь в стали ленточного сердечника (электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой) может быть подавлено даже тогда, когда ленточный сердечник подвергается отжигу для снятия напряжений на стадии изготовления трансформатора.

[Примеры]

[0050]

Далее будет описан один пример.

В настоящем примере измерялось значение KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего бороздки на поверхности, сформированные с помощью лазерного процесса.

[0051]

Затем из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой был изготовлен однослойный ленточный сердечник мощностью 25 кВА, для которого было измерено значение KAM. В дополнение к этому, изготовленный ленточный сердечник был отожжен для снятия напряжений, и были измерены потери в стали ленточного сердечника (электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой). Аналогичный ленточный сердечник был изготовлен с использованием электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, не имеющего бороздок, сформированных на его поверхности, и потери в стали трансформатора составили 36 Вт. Потери в стали ленточного сердечника, выполенного из этого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, не имеющего бороздок, сформированных на его поверхности, были взяты за справочное значение и сравнены с потерями в стали ленточного сердечника, выполненного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, для которого было измерено значение KAM, и тем самым был получен процент улучшения потерь в стали (%), описываемый ниже.

[0052]

Затем было проанализировано поперечное сечение отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника, и было подтверждено наличие или отсутствие границы субзерна.

(Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой)

Электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой были произведены с использованием того же самого способа производства, что и в варианте осуществления. На стадии повторного формирования изоляционного покрытия температура нагрева (температура отверждения нагревом) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой устанавливалась равной 800°C - 850°C, а скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой устанавливалась равной 20°C/с или более и 100°C/с или менее.

[0053]

Для электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой количество Si составило 3,3 мас.%, толщина листа составила 0,23 мм, значение B8 было равно 1,930 Тл, а значение W17/50 составило 0,860 Вт/кг. Значение B8 относится к плотности магнитного потока [Тл], генерируемого в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, когда электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой намагничивается в направлении прокатки намагничивающей силой 800 А/м.

[0054]

(Условия обработки для лазерных бороздок)

В дополнение к этому, на стадии формирования бороздок лазером условия обработки для бороздок (лазерных бороздок), формируемых на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой являются следующими.

Вид лазерного луча: Волоконный лазер

Длина волны лазерного луча: 1080 нм

Выходная мощность лазерного луча: 1000 Вт

Диаметр лазерного луча: 0,1×0,3 мм

Скорость сканирования лазерного луча: 30 м/с

Интервалы между бороздками (шаг): 3 мм

Глубина бороздки: 20 мкм

Ширина бороздки: 50 мкм

Линейное растягивающее усилие электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой: 2 МПа или более и 15 МПа или менее

[0055]

(Измерение значения KAM)

Как было описано выше, Фиг. 3 показывает поперечное сечение электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, имеющего сформированные на поверхности 10A с помощью лазерного процесса бороздки 12. В поперечном сечении этого электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой измерялось значение KAM в области 16 периферии бороздки на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12. Значение KAM относится к индексу, указывающему степень относительной разницы между ориентациями смежных кристаллических зерен в предопределенном поперечном сечении электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой.

[0056]

При измерении значения средней разориентации зерен (KAM) бездеформационный процесс получения сечения выполнялся с помощью ионного фрезерования и т.п. в сечении электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой, и анализ разности кристаллических ориентаций выполнялся посредством дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSD) с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FE-SEM). При этом использовались шестиугольные ячейки C изображения, показанные на Фиг. 4, и картировалась область 16 периферии бороздки.

Затем вычислялось среднее значение разностей ориентаций между заранее заданной ячейкой C_A изображения и шестью ячейками C_B, изображения смежными с ячейкой C_A изображения, и это среднее значение рассматривалось как значение KAM заранее заданной ячейки C_A изображения. В дополнение к этому, абсолютное максимальное значение значений KAM ячеек C изображения в области 16 периферии бороздки рассматривалось как значение KAM области 16 периферии бороздки.

[0057]

Размер шага S ячейки C изображения составлял, например, 0,1-1 мкм. В дополнение к этому, диаметр зонда устанавливался равным 10 нм. В настоящем примере размер шага устанавливался равным 0,5 мкм. Следовательно, для области 16 периферии бороздки вычислялись значения KAM в 10000 мест, и их абсолютное максимальное значение рассматривалось как значение KAM области 16 периферии бороздки.

[0058]

(Процент улучшения потерь в стали ленточного сердечника)

Процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника вычислялся из Выражения (1) путем получения потерь W0 в стали ленточного сердечника, сформированного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, не имеющего сформированных на нем бороздок, и потерь Wg в стали ленточного сердечника, сформированного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего бороздки, сформированные с помощью лазерного процесса.

ƞ = (W0 - Wg) / W0×100 Выражение (1)

[0059]

Потери W0 и Wg в стали ленточных сердечников измерялись с использованием измерителя электрической мощности после того, как первичная обмотка (обмотка возбуждения) и вторичная обмотка (индукционная обмотка) были намотаны вокруг соответствующих ленточных сердечников.

[0060]

(Результаты теста)

Соотношение между значением KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений, процентом ƞ улучшения потерь в стали подвергнутого отжигу для снятия напряжений ленточного сердечника (электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой) и процентом улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процент улучшения по способу SST: процент улучшения, получаемый на основе значения потерь в стали, измеряемого с помощью теста одиночного листа в соответствии со стандартом JIS C2556), показано на Фиг. 5.

[0061]

График, обозначенный ссылочным символом D1 (значком ◊) на Фиг. 5, показывает процент ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника, сформированного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего бороздки, сформированные на его поверхности с помощью лазерного процесса. В дополнение к этому, график, обозначенный ссылочным символом D2 на Фиг. 5, показывает процент ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника, имеющего бороздки, сформированные на его поверхности с помощью способа травления, описываемого ниже.

[0062]

В дополнение к этому, график, обозначенный ссылочным символом D0 (значком □) на Фиг. 5, показывает процент улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений (процент улучшения по способу SST). Процент ƞ улучшения потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой вычислялся из Выражения (1) путем соответствующего измерения потерь W0 в стали не имеющего бороздок электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и потерь Wg в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего бороздки, сформированные на его поверхности с помощью лазерного процесса, с использованием способа тестера одиночного листа (SST), который является известным способом измерения потерь в стали. Следовательно, в том случае, когда процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника является более низким, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа, подлежащего отжигу для снятия напряжений, подтверждается, что отжиг для снятия напряжений ухудшает потери в стали.

[0063]

Как показано на Фиг. 5, у отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника, сформированного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM более чем 3,0 в области периферии бороздки, процент ƞ улучшения потерь в стали ниже, чем процент улучшения потерь в стали от одиночного листа, и таким образом становится очевидно, что потери в стали ленточного сердечника ухудшились.

[0064]

В дополнение к этому, в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике, сформированном из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM более чем 3,0 в области периферии бороздки, например, как показано на Фиг. 1, граница 14 субзерна образовалась на центральной стороне (на стороне стрелки X) в направлении толщины электротехнического стального листа 10 с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12.

[0065]

С другой стороны, как показано на Фиг. 5, у отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника, сформированного из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM 0,1 или более и 3,0 или менее в области периферии бороздки, процент ƞ улучшения потерь в стали стал равным или выше, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа, и таким образом потери в стали ленточного сердечника уменьшились.

[0066]

В дополнение к этому, в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике, сформированном из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM 0,1 или более и 3,0 или менее в области периферии бороздки, граница субзерна не образовывалась, или границы субзерна уменьшались на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12.

[0067]

Из вышеописанных фактов было найдено, что, в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике, сформированном из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM более чем 3,0 в области периферии бороздки, граница субзерна образовалась в области на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12, и потери в стали ленточного сердечника ухудшились.

[0068]

С другой стороны, было найдено, что в ленточном сердечнике, сформированном из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего значение KAM 0,1 или более и 3,0 или менее в области периферии бороздки, даже когда ленточный сердечник был отожжен для снятия напряжений, образование границы субзерна на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки 12 было подавлено, и потери в стали ленточного сердечника не ухудшались.

[0069]

Здесь причиной ухудшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника предположительно является граница субзерна, образующаяся на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике. Размер этой образовавшейся границы субзерна коррелирует со значением KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений.

[0070]

Таким образом, когда значение KAM в области периферии бороздки подлежащего отжигу для снятия напряжений электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой увеличивается, в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике размер границы субзерна, образующейся на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки, увеличивается. С другой стороны, когда значение KAM в области периферии бороздки подлежащего отжигу для снятия напряжений электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой уменьшается, в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике размер границы субзерна, образующейся на центральной стороне в направлении толщины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой относительно бороздки, уменьшается.

[0071]

Следовательно, можно предположить (оценить), ухудшаются ли потери в стали ленточного сердечника трансформатора во время отжига для снятия напряжений, на основе значения KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, подлежащего отжигу для снятия напряжений. В дополнение к этому, на стадии производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой потери в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника могут быть эффективно уменьшены путем уменьшения значения KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой.

[0072]

Здесь, в качестве дополнения к нижнему пределу значения KAM, когда значение KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой уменьшается, границы субзерна, образующиеся в отожженном для снятия напряжений ленточном сердечнике, уменьшаются, и потери в стали ленточного сердечника уменьшаются. Следовательно, значение KAM в области периферии бороздки предпочтительно должно быть как можно менее. Однако в лазерном процессе, благодаря его характеристикам, может быть получено значение KAM по меньшей мере 0,1. Следовательно, в настоящем варианте осуществления нижний предел значения KAM устанавливается равным 0,1.

[0073]

В случае формирования бороздок на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой с использованием способа травления предполагается, что значение KAM в области периферии бороздки достигает приблизительно нуля градусов, однако способ имеет проблемы, связанные с производственными затратами, производительностью и подобным. Следовательно, с учетом производственных затрат, производительности и подобного лазерный способ обработки превосходит способ травления.

[0074]

(Соотношение между линейным растягивающим усилием на стадии формирования бороздок лазером и процентом улучшения потерь в стали ленточного сердечника)

Далее будет описано соотношение между линейным растягивающим усилием электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на стадии формирования бороздок лазером и процентом улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника.

[0075]

В настоящем тесте на стадии формирования бороздок лазером линейное растягивающее усилие, прикладываемое к электротехническому стальному листу с ориентированной зеренной структурой, изменялось как показано в Таблице 1, измерялось значение KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, и был получен процент ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника.

[0076]

[Таблица 1]

Линейное растягивающее усилие
(МПа) Значение KAM в области периферии бороздки перед отжигом для снятия напряжений
(градусов) Процент улучшения потерь в стали ленточного сердечника после отжига для снятия напряжений
(%) Процент улучшения потерь в стали одиночного листа по способу SST перед отжигом для снятия напряжений
(%) 20 3,5 13,3 15,0 15 3 15,0 15,0 10 2,4 16,1 16,6 8 2 18,9 16,3 5 1 19,5 16,9 2 0,5 18,7 16,4

[0077]

График соотношения между линейным растягивающим усилием электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на стадии формирования бороздок лазером и процентом ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника показан на Фиг. 6. Как видно из Фиг. 6, когда линейное растягивающее усилие электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой превысило 15 МПа, процент ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника стал ниже, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа (процент улучшения по способу SST), и потери в стали ленточного сердечника ухудшились.

[0078]

С другой стороны, когда линейное растягивающее усилие электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой составляло 9 МПа или менее, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника стал более высоким, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа (процент улучшения по способу SST), и потери в стали ленточного сердечника были уменьшены. Следовательно, линейное растягивающее усилие электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой более предпочтительно составляет 9 МПа или менее.

[0079]

Линейное растягивающее усилие на стадии формирования бороздок лазером предпочтительно составляет 2 МПа или более. Причина этого заключается в том, что когда линейное растягивающее усилие составляет менее чем 2 МПа, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой может вибрировать при транспортировке, и могут образоваться дефекты лазерного процесса.

[0080]

В дополнение к этому, график соотношения между значением KAM в области периферии бороздки подлежащего отжигу для снятия напряжений электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и процентом ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника показан на Фиг. 7. Как видно из Фиг. 7, можно подтвердить, что когда значение KAM в области периферии бороздки составляет 3,0 или менее, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника становится равным или выше, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа (процент улучшения по способу SST), и, в частности, когда значение KAM в области периферии бороздки составляет 2,0 или менее, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника становится более высоким, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа, и потери в стали уменьшаются. Следовательно, значение KAM в области периферии бороздки более предпочтительно составляет 2,0 или менее.

[0081]

(Соотношение между скоростью охлаждения на стадии повторного формирования изоляционного покрытия после формирования лазерных бороздок и процентом улучшения потерь в стали ленточного сердечника)

Далее будет описано соотношение между скоростью охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на стадии повторного формирования изоляционного покрытия, выполняемой после формирования лазерных бороздок, и процентом ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника, отожженного для снятия напряжений.

[0082]

В данном примере на стадии повторного формирования изоляционного покрытия, выполняемой после формирования лазерных бороздок, скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой изменялась как показано в Таблице 2, измерялось значение KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, и получался процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника, отожженного для снятия напряжений.

[0083]

[Таблица 2]

Скорость охлаждения
(°C/с) Значение KAM в области периферии бороздки перед отжигом для снятия напряжений
(градусов) Процент улучшения потерь в стали ленточного сердечника после отжига для снятия напряжений
(%) Процент улучшения потерь в стали одиночного листа по способу SST перед отжигом для снятия напряжений
(%) 20 0,1 19,1 17,1 50 0,9 18,9 16,6 70 1,9 18,3 16,8 100 3 15,0 15,0 120 3,3 14,5 15,0 150 3,7 12,9 14,8

[0084]

График соотношения между скоростью охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на стадии повторного формирования изоляционного покрытия, выполняемой после формирования лазерных бороздок, и процентом ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника, показан на Фиг. 8. Как видно из Фиг. 8, когда скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой находится в диапазоне 20-100°C/с, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника становится равным или выше, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа (процент улучшения по способу SST). Однако, когда скорость охлаждения превысила 100°C/с, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника стал ниже, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа, и потери в стали ленточного сердечника ухудшились.

[0085]

С другой стороны, когда скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой была равна 75°C/с или менее, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника более надежно стал выше процента улучшения потерь в стали одиночного листа, и потери в стали ленточного сердечника уменьшились. Следовательно, скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой более предпочтительно составляет 75°C/с или менее.

[0086]

Скорость охлаждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на стадии повторного формирования изоляционного покрытия, выполняемой после формирования лазерных бороздок, предпочтительно составляет 20°C/с или более. Причина этого заключается в том, что когда скорость охлаждения становится менее 20°C/с, технологичность (эффективность охлаждения) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшается.

[0087]

В дополнение к этому, график соотношения между значением KAM в области периферии бороздки подлежащего отжигу для снятия напряжений электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и процентом ƞ улучшения потерь в стали отожженного для снятия напряжений ленточного сердечника показан на Фиг. 9. Как видно из Фиг. 9, можно подтвердить, что когда значение KAM в области периферии бороздки составляет 3,0 или менее, процент ƞ улучшения потерь в стали ленточного сердечника становится более высоким, чем процент улучшения потерь в стали одиночного листа (процент улучшения по способу SST), и потери в стали уменьшаются.

[0088]

(Пример модификации)

Далее будет описан один пример модификации данного варианта осуществления.

[0089]

Способ измерения значения KAM в области периферии бороздки электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой может быть изменен подходящим образом. В дополнение к этому, например, размер ячейки C изображения(см. Фиг. 4) и подобное во время картирования области периферии бороздки может быть подходящим образом изменен.

[0090]

В дополнение к этому, в данном варианте осуществления стадия нанесения изоляционного покрывающего агента и стадия выравнивающего отжига выполнялись между стадией окончательного отжига и стадией формирования бороздок лазером. Однако, стадия нанесения изоляционного покрывающего агента и стадия выравнивающего отжига могут выполняться после стадии формирования бороздок лазером. Таким образом, стадия окончательного отжига, стадия формирования бороздок лазером, стадия термической обработки, стадия нанесения изоляционного покрывающего агента и стадия выравнивающего отжига также могут выполняться в этом порядке. В этом случае стадия повторного формирования изоляционного покрытия становится ненужной, и таким образом количество стадий производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой уменьшается.

[0091]

Выше был описан один вариант осуществления настоящего изобретения, но настоящее изобретение не ограничивается этим вариантом осуществления, и данный вариант осуществления и множество примеров модификации могут использоваться в подходящей комбинации, и само собой разумеется, что настоящее изобретение может быть выполнено во множестве аспектов в рамках области охвата и духа настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[0092]

10 - электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой

10A - поверхность (поверхность электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой)

12 - бороздка

12A - дно бороздки

14 - граница субзерна

16 - область периферии бороздки (область)

20 - ленточный сердечник

C, СА, CB – ячейка изображения

Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой изготовлен прокаткой, в котором бороздка сформирована на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой с предопределенными интервалами в направлении прокатки, причем в сечении, ортогональном к бороздке электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, значение средней разориентации зерен в области, которая является квадратной областью, сформированной внутрь электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой от дна бороздки, где длина каждой стороны упомянутой квадратной области равна 50 мкм, составляет 0,1° или более и 3,0° или менее. Технический результат заключается в возможности процента улучшения потерь в стали для ленточного сердечника. 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

1. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, изготовленный прокаткой, в котором бороздка сформирована на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой с предопределенными интервалами в направлении прокатки,

причем в сечении, ортогональном к бороздке электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, значение средней разориентации зерен в области, которая является квадратной областью, сформированной внутрь электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой от дна бороздки, где длина каждой стороны упомянутой квадратной области равна 50 мкм, составляет 0,1° или более и 3,0° или менее.

2. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой по п. 1,

в котором бороздка является бороздкой, сформированной лазером.

3. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой по п. 1 или 2,

в котором указанное значение средней разориентации зерен составляет 0,1° или более и 2,0° или менее.