ЛИСТ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2024 года по МПК C21D8/12 H01F1/147 C22C38/60 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к листу анизотропной электротехнической стали и к способу его производства.

Приоритет испрашивается по заявке на патент Японии № 2021-053619, поданной 26 марта 2021 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Листы анизотропной электротехнической стали представляют собой мягкие магнитные материалы, и используются главным образом в качестве материалов сердечников для трансформаторов. Следовательно, листы анизотропной электротехнической стали обязаны иметь магнитные характеристики, такие как высокие характеристики намагничивания и низкие магнитные потери.

Магнитные потери представляют собой потери мощности, потребляемой в виде тепловой энергии, когда сердечник возбуждается переменным магнитным полем, и должны быть как можно меньше с точки зрения экономии энергии. На степень магнитных потерь влияют коэффициент намагничивания, толщина листа, натяжение покрытия, количество примесей, электрическое удельное сопротивление, размеры зерен, размеры магнитных доменов и т.п. Несмотря на то, что к настоящему времени было разработано множество технологий для листов анизотропной электротехнической стали, исследования и разработки по снижению магнитных потерь все еще продолжаются с целью повышения энергоэффективности.

[0003]

Например, Патентный документ 1 раскрывает способ производства листа анизотропной электротехнической стали, включающий стадию облучения поверхности листа анизотропной электротехнической стали сфокусированным лучом непрерывного лазера при сканировании листа анизотропной электротехнической стали в направлении, наклонном относительно направления прокатки, и стадию повторного облучения при смещении участков, подлежащих сканированию лучами непрерывного лазера, через заданные интервалы, причем когда средняя мощность лучей непрерывного лазера обозначается как P (Вт), скорость сканирования обозначается как Vc (мм/с), заданные интервалы обозначаются как PL (мм), а средняя плотность энергии облучения Ua обозначается как Ua=P/(Vc × PL) (мДж/мм²), магнитные домены контролируются облучением лазерными лучами таким образом, чтобы выполнялись условия 1,0 мм≤PL≤3,0 мм и 0,8 мДж/мм²≤Ua≤2,0 мДж/мм².

Патентный документ 1 показывает, что магнитные потери могут быть уменьшены в обоих направлениях: направлении L и направлении C листа анизотропной электротехнической стали, легко обеспечивая при этом высокую производительность.

[0004]

В дополнение к этому Патентный документ 2 раскрывает способ производства листа анизотропной электротехнической стали, в котором линейные замыкающие домены формируются приблизительно перпендикулярно направлению прокатки стального листа с приблизительно постоянными интервалами путем сканирования и облучения непрерывно колеблющимися лазерными лучами для улучшения характеристик магнитных потерь.

Патентный документ 2 показывает, что когда лазер находится в режиме TEM₀₀, в котором профиль интенсивности лазерного луча в поперечном сечении, перпендикулярном направлению распространения луча, имеет максимальную интенсивность вблизи центра оптической оси, а сфокусированный диаметр d [мм] луча в направлении прокатки, линейная скорость сканирования V [мм/с] лазерного луча и средняя мощность P [Вт] лазера находятся в диапазонах 0 < d≤0,2 и 0,001≤P/V≤0,012, можно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий пониженные магнитные потери.

[0005]

В дополнение к этому, Патентный документ 3 раскрывает способ производства листа анизотропной электротехнической стали, в котором поверхность листа анизотропной электротехнической стали облучается лучом лазера через равные промежутки времени для улучшения магнитных характеристик.

В патентном документе 3 показано, что лазер представляет собой CO₂-лазер с импульсно-колебательной модуляцией добротности, форма луча облучения представляет собой эллипс, главная ось которого расположена в направлении ширины листа, плотность мощности излучения лазерного импульса устанавливается равной или меньшей порога повреждения мембраны на поверхности стального листа, тем самым подавляя образование метки лазерного облучения, а длина длинной оси эллиптического луча устанавливается равной или большей, чем интервал облучения импульсным лучом в направлении ширины листа, посредством чего непрерывные импульсные лучи накладываются на поверхности стального листа, передается совокупная энергия облучения, достаточно большая для улучшения магнитных характеристик, и эффективное управление магнитными доменами может быть получено путем подавления следов лазерного облучения.

[0006]

В связи с этим в последние годы растет спрос на снижение шума и вибрации в электромагнитном оборудовании, таком как трансформаторы, а листы анизотропной электротехнической стали, которые используются для сердечников трансформаторов, должны быть материалом, подходящим не только для низких магнитных потерь, но также и для низкого шума или низкой вибрации. Считается, что одной из причин шума или вибрации трансформаторов в материалах является магнитострикция листов анизотропной электротехнической стали. Магнитострикция, упоминаемая в настоящем документе, относится к вибрации, которая проявляется в направлении прокатки листа анизотропной электротехнической стали, вызванной небольшим изменением внешней формы листа анизотропной электротехнической стали в сочетании с изменением интенсивности намагничивания, когда лист анизотропной электротехнической стали возбуждается переменным током. Величина этой магнитострикции имеет порядок 10^-6 и является чрезвычайно малой, но эта магнитострикция порождает вибрацию в сердечниках, вибрация распространяется во внешнюю структуру, такую как бак трансформатора, и превращается в шум.

[0007]

Лазерное облучение листа анизотропной электротехнической стали, предложенное в описанных выше Патентных документах 1-3, эффективно для снижения магнитных потерь, но существует проблема, заключающаяся в том, что замыкающий домен, который формируется лазерным облучением, увеличивает магнитострикцию, в результате чего ухудшаются шумовые характеристики.

[0008]

Относительно такой проблемы Патентный документ 4, например, раскрывает лист анизотропной электротехнической стали, имеющий низкие магнитные потери, который при его включении в трансформатор дает малый шум.

Патентный документ 4 показывает, что когда на поверхности стального листа формируются области замыкающих доменов, ширина которых в направлении прокатки периодически меняется, каждая из областей замыкающих доменов удовлетворяет условиям, при которых отношение (Wmax/Wmin) максимальной ширины Wmax к минимальной ширине Wmin в направлении прокатки на поверхности стального листа составляет 1,2 или больше и 2,2 или меньше, средняя ширина Wave в направлении прокатки на поверхности стального листа составляет 80 мкм или больше и 200 мкм или меньше, максимальная глубина D в направлении толщины листа составляет 32 мкм или больше, и значение (Wave × D)/s составляет 0,0007 мм или больше и 0,0016 мм или меньше, можно реализовать более благоприятный баланс магнитных потерь/шума, чем в предшествующем уровне техники.

[0009]

В дополнение к этому Патентный документ 5 описывает лист анизотропной электротехнической стали, в котором локальные деформации вводятся в направлении, пересекающем направление прокатки, с периодическими интервалами в направлении прокатки, в котором линейные участки замыкающего домена формируются вблизи деформаций в размагниченном состоянии, присутствуют магнитные домены, имеющие длину в направлении прокатки 1,2 мм или больше, вытянутые в направлении прокатки от участка замыкающего домена, и, кроме того, в областях вдоль участков замыкающего домена в том случае, когда в среднем формируется 1,8 или больше магнитных доменов на миллиметр, и линейные интервалы участков замыкающего домена обозначаются как s (мм), ширина участка замыкающего домена w (мм) и глубина участка замыкающего домена в направлении толщины листа h (мкм) удовлетворяют соотношениям 4 мм≤s≤1,5 мм и hw/s≤0,9 мкм.

В Патентном документе 5 предполагается, что индекс величины введенной деформации, представляемый выражением hw/s, влияет на магнитные потери и шум.

[0010]

Однако в результате исследований авторов настоящего изобретения было обнаружено, что в способах, описанных в Патентных документах 4 и 5, улучшение шумовых характеристик недостаточно в отношении превосходного баланса магнитных потерь/шума, который был востребован в последние годы. Кроме того, было обнаружено, что управление магнитными доменами также повреждает покрытие, которое формируется на поверхности стального листа для придания изоляционных свойств и натяжения листам анизотропной электротехнической стали, и таким образом ухудшает адгезию покрытия.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0011]

[Патентный документ 1] Японский патент № 4669565

[Патентный документ 2] Японский патент № 4510757

[Патентный документ 3] Японский патент № 3361709

[Патентный документ 4] Японский патент № 6060988

[Патентный документ 5] Японский патент № 6176282

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0012]

Как было описано выше, традиционно листы анизотропной электротехнической стали, в которых характеристики магнитных потерь и шумовые характеристики были одновременно улучшены в достаточной степени с учетом адгезии покрытия, а также способы их производства не были раскрыты.

Задачей настоящего изобретения является предложить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий превосходные характеристики магнитных потерь и шумовые характеристики (в котором коэффициент улучшения магнитных потерь за счет сегментации магнитных доменов является большим, а шум является малым, когда лист анизотропной электротехнической стали включается в трансформатор, т.е. баланс магнитных потерь/шума является превосходным), а также способ его производства. Предпочтительно задачей является предложить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий превосходные характеристики магнитных потерь и шумовые характеристики, и дополнительно имеющий превосходную адгезию покрытия.

СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0013]

Авторы настоящего изобретения изучили условия управления магнитными доменами для получения листа анизотропной электротехнической стали, имеющего превосходный баланс между характеристиками магнитных потерь и шумовыми характеристиками (баланс магнитные потери/шум). В результате для условий облучения энергетическими лучами для управления магнитным доменом было найдено, что в том случае, когда форма энергетического луча на облучаемой поверхности контролируется, входная энергия устанавливается относительно большой, а удельная мощность устанавливается относительно низкой, баланс магнитные потери/шум становится благоприятным. Однако было обнаружено, что в этих стальных листах возможно отслаивание покрытия на участке, облученном энергетическими лучами, в качестве исходной точки.

[0014]

В листе анизотропной электротехнической стали облученная часть быстро нагревается и быстро охлаждается при облучении энергетическим лучом (лучом лазера, электронным лучом и т.п.). В результате возникает остаточная деформация от поверхности вблизи облученной части до внутренней части стального листа, и формируется область деформации (область остаточной деформации). Отслаивание покрытия может происходить на участке, облученном энергетическими лучами, в качестве исходной точки. Причиной этого считается то, что не только повреждается покрытие на облученном участке, но и остаточная деформация вблизи облученного участка вызывает отслаивание покрытия. С учетом этого авторы настоящего изобретения попытались отрегулировать условия облучения энергетическими лучами до такой степени деформации, при которой может поддерживаться благоприятный баланс магнитные потери/шум. В результате было найдено, что когда ширина или интервалы формирования областей деформации находятся в подходящих диапазонах за счет регулирования условий облучения энергетическими лучами, можно получить благоприятный баланс магнитные потери/шум.

В дополнение к этому, авторы настоящего изобретения попытались количественно оценить величину деформации в зависимости от величины магнитострикции в листе анизотропной электротехнической стали, на котором было выполнено облучение энергетическими лучами с высокой входной энергией при низкой плотности мощности. В результате было обнаружено, что благоприятная адгезия покрытия может быть обеспечена путем регулирования величины изменения магнитострикции до и после конкретной термообработки так, чтобы она находилась в определенном диапазоне.

Кроме того, авторы настоящего изобретения провели интенсивное исследование модификации покрытия, уделив внимание взаимосвязи между структурой составной фазы, образующей покрытие, и адгезией покрытия. В результате этих исследований было найдено, что более благоприятную адгезию покрытия можно обеспечить, сохранив образующуюся в покрытии фазу MgAl₂O₄ в нижней части стеклянного покрытия.

[0015]

Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеописанных наблюдений. Суть настоящего изобретения заключается в следующем.

[1] Лист анизотропной электротехнической стали согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя основной стальной лист, стеклянное покрытие, сформированное на основном стальном листе, и изоляционное покрытие с натяжением, сформированное на стеклянном покрытии, в основном стальном листе имеется множество областей линейной деформации, которые располагаются непрерывно или периодически в направлении, пересекающемся с направлением прокатки, каждая из множества областей линейной деформации имеет ширину 210 мкм или меньше в направлении прокатки, множество областей линейной деформации параллельны друг другу, интервалы областей линейной деформации, прилегающих друг к другу в направлении прокатки, составляют 10 мм или меньше, а магнитострикция λ_0-pb в мкм/м при возбуждении листа анизотропной электротехнической стали до 1,7 Тл и магнитострикция λ_0-pa в мкм/м при термообработке листа анизотропной электротехнической стали при 800°C в течение 4 час и последующем возбуждении до 1,7 Тл удовлетворяют следующему выражению (1).

0,02≤λ_0-pb - λ_0-pa≤0,20 (1)

[2] В листе анизотропной электротехнической стали по п. [1] стеклянное покрытие образовано структурой, включающей фазу Mg₂SiO₄, которая является первичной фазой, и фазу MgAl₂O₄, и в поперечном сечении в направлении толщины листа, когда стеклянное покрытие разделено на три области, имеющие одинаковую толщину в направлении толщины листа, каждая область обозначается как область 1/3, область 2/3 и область 3/3 от стороны основного стального листа по направлению к стороне изоляционного покрытия с натяжением, доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 1/3 обозначается как S1, доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 2/3 обозначается как S2, и доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 3/3 обозначается как S3, S1, S2, и S3 могут удовлетворять следующим выражениям (2) - (4).

S1 > S2 > S3 (2)

(S1+S2+S3)/3<0,50 (3)

S3<0,10 (4)

[3] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали согласно другому аспекту настоящего изобретения представляет собой способ производства листа анизотропной электротехнической стали по п. [1] или [2], содержащий стадию горячей прокатки, включающую нагревание стальной заготовки для получения горячекатаного стального листа посредством горячей прокатки, стадию отжига горячекатаного стального листа для отжига горячекатаного стального листа, стадию травления для травления горячекатаного стального листа после стадии отжига горячекатаного листа, стадию холодной прокатки для холодной прокатки один или множество раз с отжигом между ними горячекатаного стального листа после стадии травления для получения холоднокатаного стального листа, стадию обезуглероживающего отжига для обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа, стадию финишного отжига, заключающуюся в нанесении и сушке разделительного средства отжига, содержащего порошок MgO в качестве основного компонента, на переднюю и заднюю поверхности холоднокатаного стального листа после стадии обезуглероживающего отжига, который представляет собой основной стальной лист, и выполнение финишного отжига для формирования стеклянных покрытий, стадию формирования покрытия для формирования изоляционных покрытий с натяжением на стеклянных покрытиях для получения листа анизотропной электротехнической стали, включающего основной стальной лист, стеклянные покрытия, сформированные на основном стальном листе, и изоляционные покрытия с натяжением, сформированные на стеклянных покрытиях, и стадию сегментации магнитных доменов, состоящую в облучении поверхностей изоляционных покрытий с натяжением листа анизотропной электротехнической стали энергетическим лучом для формирования множества областей линейной деформации на основном стальном листе, в котором на стадии сегментации магнитных доменов среди множества областей линейной деформации интервалы областей линейной деформации, смежных друг с другом в направлении прокатки, составляют 10 мм или меньше, плотность мощности энергетических лучей Ip (Вт/мм²), которая определяется как (P/S) с использованием выходной мощности энергетических лучей P (Вт) и площади поперечного сечения энергетических лучей S (мм²), удовлетворяет следующему выражению (5), входная энергия энергетического луча Up (Дж/мм), которая определяется как P/Vs с использованием выходной энергии луча P и скорости сканирования энергетического луча Vs (мм/сек), удовлетворяет следующему выражению (6), и

соотношение сторон энергетического луча, которое определяется как (dl/dc) с использованием диаметра dl в направлении, перпендикулярном направлению сканирования луча, и диаметра dc в направлении сканирования луча (в мкм), удовлетворяет следующему выражению (7), а dl удовлетворяет следующему выражению (8).

250≤Ip≤2000 (5)

0,010 < Up≤0,050 (6)

0,0010 < dl/dc < 1,0000 (7)

10 < dl < 200 (8)

[4] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно п. [3] энергетический луч может быть лучом лазера.

[5] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно п. [4] луч лазера может быть лучом волоконного лазера.

[6] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с любым из пп. [3] - [5] стальная заготовка может содержать в своем химическом составе, в мас.%, C: 0,010% - 0,200%, Si: 3,00% - 4,00%, растворимый Al: 0,010% - 0,040%, Mn: 0,01% - 0,50%, N: 0,020% или меньше, S: 0,005% - 0,040%, P: 0,030% или меньше, Cu: 0% - 0,50%, Cr: 0% - 0,50%, Sn: 0% - 0,50%, Se: 0% - 0,020%, Sb: 0% - 0,500%, и Mo: 0% - 0,10%, а также остаток, включающий в себя Fe и примеси.

[7] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с любым из пп. [3] - [6] стадия обезуглероживающего отжига может включать процесс повышения температуры и процесс выдержки, в процессе повышения температуры скорость повышения температуры от 550°C до 750°C может быть установлена равной 700-2000°C/с, кислородный потенциал может быть установлен равным 0,0001-0,0100, а процесс выдержки может включать в себя первый процесс выдержки с температурой нагрева при отжиге 800°C - 900°C, продолжительностью отжига 100-500 с и атмосферой, имеющей кислородный потенциал 0,4 или больше и 0,8 или меньше, и второй процесс выдержки с температурой нагрева при отжиге 850°C или выше и 1000°C или ниже, продолжительностью отжига 5 с или больше и 100 с или меньше и атмосферой, имеющей кислородный потенциал 0,1 или меньше.

[8] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с любым из пп. [3] - [7] может дополнительно включать в себя во время стадии обезуглероживающего отжига или после стадии обезуглероживающего отжига стадию азотирующей обработки холоднокатаного стального листа.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016]

В соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения можно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий благоприятный баланс магнитные потери/шум, а также способ его производства. В дополнение к этому, согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения можно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий благоприятный баланс магнитные потери/шум, а также превосходную адгезию покрытия.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017]

Лист анизотропной электротехнической стали согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения (лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления) включает в себя основной стальной лист, имеющий предопределенный химический состав, стеклянное покрытие, сформированное на основном стальном листе, и изоляционное покрытие с натяжением, сформированное на стеклянном покрытии.

В дополнение к этому, в основном стальном листе формируется множество областей линейной деформации (остаточной деформации), которые располагаются непрерывно или прерывисто в направлении, пересекающемся с направлением прокатки, по существу параллельно друг другу. Ширина каждой области линейной деформации (ширина в направлении прокатки) составляет 210 мкм или меньше, а интервалы в направлении прокатки соседних друг с другом областей линейной деформации из множества областей линейной деформации составляют каждый 10 мм или меньше.

[0018]

Далее будет описан лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

[0019]

<Основной стальной лист>

(Химический состав)

Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления в значительной степени характеризуется областями деформации (областями линейной деформации) и составной фазой в стеклянном покрытии, и основной стальной лист в листе анизотропной электротехнической стали не ограничивается с точки зрения химического состава, который может находиться в хорошо известном диапазоне. Например, чтобы получить характеристики, которые обычно требуются для листов анизотропной электротехнической стали, химический состав предпочтительно содержит следующее. В настоящем варианте осуществления «%», относящийся к химическому составу, означает «мас.%», если явно не указано иное.

[0020]

C: 0,010% или меньше

C (углерод) является элементом, эффективным для ступенчатого управления микроструктурой стального листа до завершения стадии обезуглероживающего отжига. Однако когда содержание C превышает 0,010 мас.%, магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали, который является листом продукта, ухудшаются. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание C предпочтительно устанавливается равным 0,010 мас.% или меньше. Содержание C более предпочтительно составляет 0,005 мас.% или меньше. Содержание C предпочтительно является настолько низким, насколько это возможно; однако когда содержание C уменьшается до величины менее 0,0001%, эффект управления микроструктурой насыщается, и производственные затраты увеличиваются. Следовательно, содержание C может быть установлено равным 0,0001% или больше.

[0021]

Si: 3,00% - 4,00%

Si (кремний) является элементом, который улучшает характеристики магнитных потерь за счет увеличения электрического сопротивления листа анизотропной электротехнической стали. Когда содержание Si составляет менее 3,00%, достаточный эффект снижения потерь на токи Фуко не может быть получен. Следовательно, содержание Si предпочтительно устанавливается равным 3,00% или больше. Содержание Si более предпочтительно составляет 3,10% или больше, и еще более предпочтительно 3,20% или больше.

С другой стороны, когда содержание Si превышает 4,00%, лист анизотропной электротехнической стали становится хрупким, и его проходимость значительно ухудшается. В дополнение к этому, обрабатываемость листа анизотропной электротехнической стали ухудшается, и стальной лист может сломаться во время прокатки. Следовательно, содержание Si предпочтительно устанавливается равным 4,00% или меньше. Содержание Si более предпочтительно составляет 3,80% или меньше, и еще более предпочтительно 3,70% или меньше.

[0022]

Mn: 0,01% - 0,50%

Mn (марганец) является элементом, который связывается с S с образованием MnS. Эти выделения действуют как ингибитор (ингибитор нормального роста зерна) и вызывают вторичную рекристаллизацию в стали. Mn также является элементом, который дополнительно улучшает горячую обрабатываемость стали. В том случае, когда содержание Mn составляет менее 0,01%, становится невозможным получить вышеописанный эффект в достаточной степени. Следовательно, содержание Mn предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше. Содержание Mn более предпочтительно составляет 0,02% или больше.

С другой стороны, когда содержание Mn превышает 0,50%, вторичная рекристаллизация не развивается, и магнитные характеристики стали ухудшаются. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание Mn предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Mn более предпочтительно составляет 0,20% или меньше и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0023]

N: 0,010% или меньше

N (азот) является элементом, который связывается с Al с образованием AlN, который функционирует как ингибитор. Однако когда содержание N превышает 0,010%, магнитные характеристики ухудшаются благодаря ингибитору, чрезмерно остающемуся в основном стальном листе. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание N предпочтительно устанавливается равным 0,010% или меньше. Содержание N более предпочтительно составляет 0,008% или меньше.

С другой стороны, нижний предел содержания N особенно не определяется; однако когда содержание N уменьшается до менее чем 0,001 мас.%, производственные затраты увеличиваются. Следовательно, содержание N может быть установлено равным 0,001% или больше.

[0024]

Растворимый Al: 0,020% или меньше,

Растворимый Al (кислоторастворимый алюминий) является элементом, который связывается с N с образованием AlN, который функционирует как ингибитор во время производства листа анизотропной электротехнической стали. Однако, когда содержание растворимого Al превышает 0,020%, магнитные характеристики ухудшаются благодаря ингибитору, чрезмерно остающемуся в основном стальном листе. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание растворимого Al предпочтительно устанавливается равным 0,020% или меньше. Содержание растворимого Al более предпочтительно составляет 0,010% или меньше и еще более предпочтительно менее 0,001%. Нижний предел содержания растворимого Al особенно не определяется; однако когда содержание растворимого Al уменьшается до величины менее 0,0001%, производственные затраты увеличиваются. Следовательно, содержание растворимого Al может быть установлено равным 0,0001% или больше.

[0025]

S: 0,010% или меньше

S (сера) является элементом, который связывается с Mn с образованием MnS, функционирующего как ингибитор на этапах изготовления. Однако в том случае, когда содержание S превышает 0,010%, магнитные характеристики ухудшаются благодаря чрезмерно остающемуся ингибитору. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание S предпочтительно устанавливается равным 0,010% или меньше. Содержание S в листе анизотропной электротехнической стали предпочтительно является настолько низким, насколько это возможно. Например, содержание S составляет менее 0,001%. Однако когда содержание S в листе анизотропной электротехнической стали уменьшается до величины менее 0,0001%, производственные затраты увеличиваются. Следовательно, содержание S в листе анизотропной электротехнической стали может составлять 0,0001% или больше.

[0026]

P: 0,030% или меньше

P (фосфор) является элементом, который ухудшает обрабатываемость при прокатке. Когда содержание P составляет 0,030% или меньше, можно подавить чрезмерное ухудшение обрабатываемости при прокатке и предотвратить разрушение во время производства. С такой точки зрения содержание P предпочтительно устанавливается равным 0,030% или меньше. Содержание P предпочтительно составляет 0,020% или меньше и еще более предпочтительно 0,010% или меньше.

Нижний предел содержания P может составлять 0%; однако предел чувствительности химического анализа составляет 0,0001%, и таким образом нижний предел содержания P в практических стальных листах составляет 0,0001%. В дополнение к этому, P также является элементом, оказывающим эффект улучшения текстуры и улучшения магнитных характеристик. Для того, чтобы получить этот эффект, содержание P может быть установлено равным 0,001% или больше, или 0,005% или больше.

[0027]

Остаток: железо и примеси.

Химический состав основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит вышеописанные элементы, а остаток может представлять собой Fe и примеси. Однако с целью улучшения магнитных характеристик и т.п. Cu, Cr, Sn, Se, Sb и Mo могут дополнительно содержаться в диапазонах, которые будут показаны ниже. Эти элементы также могут содержаться в качестве примесей.

В дополнение к этому, даже когда, например, любой один или несколько из W, Nb, Ti, Ni, Bi, Co и V содержатся в общем количестве 1,0% или меньше в качестве элементов, отличных от указанных, эффект листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления не ослабляется.

Здесь примесями являются элементы, которые включаются из руды или отходов в качестве сырья, производственной среды и т.п. во время промышленного производства основного стального листа, и могут содержаться в таких количествах, которые не оказывают негативного влияния на действие листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

[0028]

Cr: 0% - 0,50%

Cr (хром) является элементом, который способствует увеличению уровня заполняемости ориентации Госса в структуре вторичной рекристаллизации для улучшения магнитных характеристик. Для того, чтобы получить вышеописанный эффект, содержание Cr предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше, более предпочтительно 0,02% или больше, и еще более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Cr превышает 0,50%, образуется оксид Cr, и магнитные характеристики ухудшаются. Следовательно, содержание Cr предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Cr более предпочтительно составляет 0,30% или меньше, и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0029]

Sn: 0% - 0,50%

Sn (олово) является элементом, который способствует улучшению магнитных характеристик за счет управления структурой первичной рекристаллизации. Для того, чтобы получить эффект улучшения магнитных характеристик, содержание Sn предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше. Содержание Sn предпочтительно составляет 0,02% или больше, и еще более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Sn превышает 0,50%, вторичная рекристаллизация становится неустойчивой, и магнитные характеристики ухудшаются. Следовательно, содержание Sn предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Sn более предпочтительно составляет 0,30% или меньше и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0030]

Cu: 0% - 0,50%

Cu (медь) является элементом, который способствует увеличению уровня заполняемости ориентации Госса в структуре вторичной рекристаллизации. Cu является необязательным элементом в основном стальном листе в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следовательно, нижний предел ее содержания равен 0%; однако для получения вышеописанного эффекта содержание Cu предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше. Содержание Cu более предпочтительно составляет 0,02% или больше, и еще более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Cu превышает 0,50%, стальной лист становится хрупким во время горячей прокатки. Следовательно, в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержание Cu предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Cu более предпочтительно составляет 0,30% или меньше, и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0031]

Se: 0% - 0,020%

Se (селен) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Se может содержаться. В том случае, когда Se содержится, его содержание предпочтительно устанавливается равным 0,001% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. Содержание Se предпочтительно составляет 0,003% или больше и более предпочтительно 0,006% или больше.

С другой стороны, когда содержание Se превышает 0,020%, адгезия стеклянного покрытия ухудшается. Следовательно, содержание Se предпочтительно устанавливается равным 0,020% или меньше. Содержание Se более предпочтительно составляет 0,015% или меньше, и еще более предпочтительно 0,010% или меньше.

[0032]

Sb: 0% - 0,500%

Sb (сурьма) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Sb может содержаться. В том случае, когда Sb содержится, ее содержание предпочтительно устанавливается равным 0,005% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. Содержание Sb более предпочтительно составляет 0,010% или больше, и еще более предпочтительно 0,020% или больше.

С другой стороны, когда содержание Sb превышает 0,500%, адгезия стеклянного покрытия значительно ухудшается. Следовательно, содержание Sb предпочтительно устанавливается равным 0,500% или меньше. Содержание Sb более предпочтительно составляет 0,300% или меньше, и еще более предпочтительно 0,100% или меньше.

[0033]

Mo: 0% - 0,10%

Mo (молибден) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Mo может содержаться. В том случае, когда Mo содержится, его содержание предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. Содержание Mo более предпочтительно составляет 0,02% или больше, и еще более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, когда содержание Mo превышает 0,10%, холодная прокатываемость ухудшается, и есть вероятность того, что основной стальной лист может сломаться. Следовательно, содержание Mo предпочтительно устанавливается равным 0,10% или меньше. Содержание Mo более предпочтительно составляет 0,08% или меньше, и еще более предпочтительно 0,05% или меньше.

[0034]

Как было описано выше, показано, что химический состав основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит вышеописанные существенные элементы с остатком, состоящим из Fe и примесей, или химический состав содержит вышеописанные существенные элементы и дополнительно содержит один или более необязательных элементов с остатком, состоящим из Fe и примесей.

[0035]

Химический состав основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть измерен после удаления стеклянного покрытия и изоляционного покрытия с натяжением, сформированных на поверхности.

В частности, лист анизотропной электротехнической стали погружается в водный раствор гидроксида натрия (с температурой от 80°C до 90°C), содержащий NaOH: 30-50 мас.% и H₂O: 50-70 мас.% на 7-10 мин, в результате чего изолирующее покрытие с натяжением удаляется.

Лист анизотропной электротехнической стали, с которого было удалено изоляционное покрытие с натяжением, промывается водой и сушится теплым воздухом чуть менее 1 мин. Высушенный лист анизотропной электротехнической стали (лист анизотропной электротехнической стали без изоляционного покрытия с натяжением) погружается в водный раствор соляной кислоты (с температурой 80°C - 90°C), содержащий 30-40 мас.% HCl, на 1-10 мин, посредством чего стеклянное покрытие удаляется.

Основной стальной лист после погружения промывается водой и сушится теплым воздухом чуть менее 1 мин.

Основной стальной лист может быть извлечен из листа анизотропной электротехнической стали посредством вышеописанной стадии.

Химический состав такого основного стального листа получается с помощью известного метода компонентного анализа. В частности, стружка получается из основного стального листа с помощью дрели, эта стружка собирается и растворяется в кислоте для получения раствора. Элементный анализ химического состава этого раствора выполняется с помощью ICP-AES.

Здесь Si в химическом составе основного стального листа получается с помощью способа, определенного в стандарте JIS G 1212 (1997) (Методы определения содержания кремния). В частности, когда вышеописанная стружка растворяется в кислоте, оксид кремния выпадает в виде осадка, этот осадок (оксид кремния) отфильтровывается фильтровальной бумагой, и его масса измеряется, в результате чего получается содержание Si.

Содержание C и содержание S получаются с помощью хорошо известного метода высокочастотного сжигания (метода поглощения в инфракрасной области спектра при сжигании). В частности, вышеописанный раствор сжигается посредством высокочастотного нагрева в потоке кислорода, определяются образующиеся диоксид углерода и диоксид серы, и в результате получаются содержание C и содержание S.

Содержание N получается с использованием способа определения удельной теплопроводности при плавлении в инертном газе.

[0036]

(Области деформации)

В основном стальном листе, включенном в лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления, присутствует множество областей линейной деформации (областей остаточной деформации), образованных облучением энергетическими лучами.

Множество областей линейной деформации проходят в направлении, пересекающемся с направлением прокатки на поверхности основного стального листа, эти области параллельны друг другу (при фактическом производстве допускается отклонение приблизительно 5°), их ширина в направлении прокатки составляет 210 мкм или меньше, а промежутки между ними в направлении прокатки составляют 10 мм или меньше. Когда области деформации создаются как описано выше, может быть получен благоприятный баланс магнитные потери/шум.

Места, где присутствует деформация, можно проанализировать с использованием метода измерения остаточной деформации с помощью дифракции рентгеновских лучей (см., например, K. Iwata, et.al., J. Appl. Phys. 117. 17A910 (2015)). Кроме того, в том случае, когда метка облучения энергетическими лучами может быть подтверждена на поверхности стального листа, метку облучения можно определить как область деформации.

[0037]

В дополнение к этому известно, что особенно в том случае, когда эти деформации (остаточные деформации) представляют собой деформации сжатия в направлении прокатки и деформации растяжения в направлении толщины листа, области, намагниченные в направлении толщины листа, которые называются замыкающими доменами, формируются в областях, где присутствует деформация (области деформации).

[0038]

В настоящем варианте осуществления тот факт, что линейные деформации простираются в направлении, пересекающемся с направлением прокатки, указывает на то, что направления протяженности областей деформации находятся внутри диапазона 30° или меньше с точки зрения угла отклонения от направления, перпендикулярного к направлению прокатки. Когда направление протяженности отклоняется от этого углового диапазона, действие сегментации магнитных доменов стального листа на 180° становится слабым, и достаточный эффект снижения магнитных потерь не может быть получен.

Область деформации может постоянно присутствовать в линейной форме или может простираться прерывисто в одном направлении (например, в форме пунктира), но предпочтительно является непрерывной с точки зрения снижения магнитных потерь. Области линейной деформации формируются путем облучения энергетическим лучом. Вид энергетического луча особенно не ограничивается, но предпочтительным является лазерный или электронный луч, которые обычно применяются на практике. В случае облучения электронным лучом необходимо доводить атмосферу во время облучения электронным лучом до вакуума, имеющего некоторое давление или меньше, что создает опасения насчет увеличения себестоимости продукции.

В дополнение к этому, когда интервалы в направлении прокатки множества областей линейной деформации, смежных друг с другом, составляют более 10 мм, эффект сегментации магнитных доменов под углом 180° становится слабым, и эффект снижения магнитных потерь становится недостаточным. Поэтому интервалы между смежными областями линейной деформации в направлении прокатки устанавливается равными 10 мм или меньше. Предпочтительно, чтобы эти интервалы были по существу равными.

Когда шаг облучения становится малым, магнитные потери как правило становится малыми; однако когда шаг облучения становится чрезмерно малым, магнитный эффект сегментации домена насыщается, потери на токи Фуко редко уменьшаются, увеличение гистерезисных потерь благодаря деформациям становятся значительным, и магнитные потери ухудшаются. В дополнение к этому, бывают случаи, когда шумовые характеристики ухудшаются. Следовательно, интервалы между смежными областями линейной деформации в направлении прокатки предпочтительно устанавливается равными 3 мм или больше.

Здесь интервал в направлении прокатки между соседними областями деформации представляет собой расстояние между центром области линейной деформации и центром соседней области линейной деформации в направлении прокатки.

Длина деформации в направлении ширины листа не ограничена, но деформация предпочтительно формируется от одного конца до другого конца основного стального листа в направлении ширины. В том случае, когда стальной лист облучается энергетическим лучом периодически (прерывисто), во время облучения стального листа энергетическим лучом в направлении ширины с конкретными шагами главная ось (длина вдоль направления ширины) d0 части, облучаемой энергетическим лучом, и длина d1 вдоль направления ширины между необлученными энергетическими лучами частями, каждая из которых заключена между двумя облучаемыми энергетическими лучами частями, должны удовлетворять условию d1≤3 × d0. d0 может находиться в диапазоне от 50 мкм до 50 мм.

[0039]

В дополнение к этому, когда доля областей деформации на поверхности основного стального листа становится чрезмерно большой, деформации во всем основном стальном листе увеличиваются, общие потери на гистерезис увеличиваются, магнитные потери ухудшается, и шумовые характеристики ухудшаются. Поэтому ширины областей деформации устанавливаются равными 210 мкм или меньше. Эти ширины предпочтительно составляют 200 мкм или меньше, более предпочтительно 150 мкм или меньше, и еще более предпочтительно 100 мкм или меньше.

[0040]

Кроме того, в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления состояние, связанное с деформацией, определяется величиной изменения магнитострикции после выполнения определенной термообработки. В частности, магнитострикция λ_0-pb, когда лист анизотропной электротехнической стали возбуждается до 1,7 Tл, и магнитострикция λ_0-pa, когда лист анизотропной электротехнической стали подвергается термообработке при 800°C в течение 4 час, а затем возбуждается до 1,7 Tл, удовлетворяют следующему выражению (1).

0,02≤λ_0-pb - λ_0-pa≤0,20 (мкм/м) (1)

В том случае, когда выражение (1) удовлетворяется, становится возможным гарантировать благоприятный баланс магнитные потери/шум.

По сути, это выражение считается выражением, которое оценивает деформацию, возникшую в основном стальном листе в результате облучения энергетическими лучами, а также ее распределение и состояние дефектов решетки, которые определяют деформации и т.п. Когда деформация, возникающая при термообработке при 800°C в течение 4 час, обеспечивает магнитострикцию в диапазоне выражения (1), становится возможным реализовать благоприятный баланс магнитные потери/шум.

Тот факт, что изменение магнитострикции до и после термообработки составляет менее 0,02 мкм/м, означает, что во время облучения энергетическими лучами соответствующая величина деформации еще не была введена, или было сформировано такое состояние деформации, при котором трудно добиться ослабления деформации при термической обработке. В этом случае, благоприятный баланс магнитные потери/шум не может быть получен. С другой стороны, тот факт, что изменение магнитострикции до и после термообработки составляет более 0,20 мкм/м, означает, что во время облучения энергетическими лучами была введена чрезмерная степень деформации, или было сформировано такое состояние деформации, при котором слишком легко происходит снятие напряжения в результате термообработки. В этом случае также невозможно получить благоприятный баланс магнитные потери/шум.

[0041]

<Стеклянное покрытие>

В листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления стеклянное покрытие формируется на поверхности основного стального листа.

Стеклянное покрытие представляет собой неорганическое покрытие, содержащее силикат магния в качестве основного компонента. Стеклянное покрытие образуется в результате реакции между разделительным средством отжига, содержащим оксид магния (MgO), нанесенным на поверхность основного стального листа, и компонентом на поверхности основного стального листа во время финишного отжига, имеет состав, производный от разделительного средства отжига и компонента основного стального листа, и формируется из структуры, включающей фазу Mg₂SiO₄, которая является первичной фазой (50% площади или больше) и фазу MgAl₂O₄. Бывают случаи, когда помимо этих фаз может содержаться приблизительно 1% или меньше осадка.

[0042]

Область (доля площади), занимаемая каждой фазой, определяется по составу оксида, полученному с помощью энергодисперсионного рентгеновского анализатора, присоединенного к сканирующему электронному микроскопу, при наблюдении поперечного сечения стеклянного покрытия. Область, в которой присутствуют Mg, Al и O и концентрация Al составляет 5% или больше, рассматривается как фаза MgAl₂O₄, а область, в которой концентрация Si составляет 5% или больше, рассматривается как фаза Mg₂SiO₄.

[0043]

В листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления составная фаза, которая формирует стеклянное покрытие, предпочтительно имеет предопределенную структуру. В частности, в поперечном сечении в направлении толщины листа анизотропной электротехнической стали, когда стеклянное покрытие разделяется на 3 области, имеющие равную толщину в направлении толщины листа, каждая область обозначается как область 1/3, область 2/3 и область 3/3 от стороны основного стального листа по направлению к поверхности стального листа, и доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 1/3 обозначается как S1, доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 2/3 обозначается как S2, и доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 3/3 обозначается как S3, предпочтительно удовлетворяются следующие формулы (2) - (4).

При наблюдении поперечного сечения на переднем конце стеклянного покрытия также наблюдаются серьезные неровности или отдельные островковые области. В настоящем варианте осуществления наблюдается достаточная длина 20 мм или больше в направлении, параллельном поверхности стального листа, расстояние между положением, где стеклянное покрытие наиболее глубоко проникает в основной стальной лист, и самой внешней поверхностью стального листа в направлении толщины листа в том месте, где стеклянное покрытие присутствует, определяется как полная толщина стеклянного покрытия, и определяются толщины области 1/3, области 2/3 и области 3/3. В дополнение к этому, при расчете доли площади фазы MgAl₂O₄ в каждой области общая площадь отдельных областей, которая служит знаменателем, представляет собой «область, которая является стеклянным покрытием» включая островковую область. Таким образом, в области 1/3, которая представляет собой переднюю область стеклянного покрытия, «область, представляющая собой стеклянное покрытие», вероятно будет иметь сильно неровную форму или отдельную островковую область, и в том же диапазоне толщины присутствует немалое количество фазы Fe; однако при расчете доли площади фазы MgAl₂O₄ область фазы Fe не включается в площадь области (общую площадь), которая служит знаменателем. Следовательно, общая площадь области 1/3 обычно меньше, чем общая площадь области 2/3 или области 3/3.

S1 > S2 > S3 (2)

(S1+S2+S3)/3<0,50 (3)

S3<0,10 (4)

В том случае, когда удовлетворяются выражения (2) - (4), это означает, что фаза MgAl₂O₄, которая является смешанной фазой, неравномерно распределена в стеклянном покрытии на стороне основного стального листа.

[0044]

В области 1/3 фаза MgAl₂O₄ представляет собой составную фазу, улучшающую адгезию покрытия. В стеклянном покрытии область 1/3 представляет собой область, соединенную с основным стальным листом. Граница между стеклянным покрытием и основным стальным листом имеет сложную неровную форму, которую также обычно называют «корневой». Благодаря такой форме стеклянное покрытие и основной стальной лист прочно соединяются за счет так называемого якорного эффекта. Поэтому, даже когда фаза MgAl₂O₄ присутствует в этой области в определенной степени в смешанной форме, образование трещин, которые могут выступать в качестве исходной точки отслаивания покрытия, является менее вероятным.

Поэтому предпочтительно, чтобы фаза MgAl₂O₄ была распределена неравномерно в области 1/3 стеклянного покрытия. С точки зрения адгезии, даже в области 1/3 предпочтительна форма, в которой фаза MgAl₂O₄ распределена по стороне основного стального листа максимально неравномерно, и форма, в которой фаза MgAl₂O₄ распределена неравномерно (только) на границе между стеклянным покрытием и основным стальным листом, является одной из самых предпочтительных форм.

[0045]

С другой стороны, в области 3/3 фаза MgAl₂O₄ представляет собой составную фазу, образования которой следует избегать. Когда фаза MgAl₂O₄ присутствует в области 3/3 стеклянного покрытия, фаза MgAl₂O₄ становится исходной точкой для образования трещин, и адгезия покрытия существенно ухудшается. Следовательно, S3<0,10 является предпочтительной, S3<0,05 является более предпочтительной, и S3=0 является самой предпочтительной формой. В дополнение к этому, когда доля фазы MgAl₂O₄ в целом становится равной 0,50 или больше, исходная точка образуется между фазой MgAl₂O₄ и фазой Mg₂SiO₄. Следовательно, доля площади (S1+S2+S3)/3 фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии предпочтительно составляет менее 0,50, и более предпочтительно 0,30 или меньше.

[0046]

Когда первичное покрытие имеет такую форму, в стальном листе, имеющем вышеописанные деформации (изменение магнитострикции в результате термообработки), становится возможным получить более благоприятную адгезию покрытия, обеспечивая при этом благоприятный баланс магнитные потери/шум. Причина этого не ясна, но предположительно описывается ниже.

В листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления благоприятный баланс магнитные потери/шум реализуется в условиях облучения энергетическим лучом с высокой входной энергией при низкой плотности мощности, но также вероятно возникновение отслаивания покрытия из облученной лазером части. Это позволяет предположить, что деформации, которые образуются в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления, отличаются от распределений деформаций, которые до сих пор были обычными. Следовательно, когда напряжение действует на лист анизотропной электротехнической стали, ожидается, что на границе раздела между основным стальным листом и стеклянным покрытием в областях деформации действует более высокое напряжение отслаивания, чем раньше. Считается, что это напряжение отслаивания ослабляется фазой MgAl₂O₄, неравномерно распределенной в стеклянном покрытии на стороне основного стального листа. Неясно, возникает ли это ослабление из-за того, что напряжение, возникающее из-за неравномерного распределения разных типов фаз, ослабляет напряжение отслаивания, приписываемое остаточным напряжениям, или из-за того, что неравномерное распределение различных типов фаз само по себе имеет большую силу сопротивления напряжению отслаивания. Однако если принять во внимание тот факт, что эффект улучшения адгезии покрытия за счет неравномерного распределения фаз MgAl₂O₄, который описан в настоящем варианте осуществления, обладает значительным действием в материалах управления магнитными доменами, имеющих деформации, показанные в настоящем варианте осуществления, эта комбинация считается имеющей особо предпочтительное взаимодействие.

Кроме того, можно считать, что не только условия облучения энергетическими лучами, но и возможность того, что неравномерное распределение фазы MgAl₂O₄ в самом стеклянном покрытии качественно влияет на деформации в облучаемой энергетическими лучами части, делает балансом магнитные потери/шум более предпочтительным. Что касается выяснения влияния взаимодействия между напряжениями и формой стеклянного покрытия на баланс магнитные потери/шум или адгезию, в будущем ожидается подробный анализ.

[0047]

Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой лист анизотропной электротехнической стали, в котором реализуется благоприятный баланс магнитные потери/шум в условиях облучения энергетическим лучом с высокой входной энергией при низкой плотности мощности, но при этом может быть получена достаточная адгезия покрытия. В частности, когда лист анизотропной электротехнической стали наматывается на круглый стержень диаметром 20 мм и загибается назад, доля площади оставшегося покрытия становится составляет 90-100%. Эта доля площади оставшегося покрытия становится показателем, который указывает, является ли адгезия покрытия благоприятной или плохой. Доля площади оставшегося покрытия предпочтительно составляет 95% или больше.

[0048]

Доля площади оставшегося покрытия оценивается путем проведения испытания на адгезию при изгибе. Плоский образец размером 80 мм × 80 мм, взятый из листа анизотропной электротехнической стали с покрытием, обматывается вокруг круглого стержня диаметром 20 мм, а затем вытягивается до плоского состояния, измеряется площадь покрытия, которое не отслоилось от этого стального листа (стеклянного покрытия и/или изоляционного покрытия с натяжением), и значение, полученное путем деления площади неотслоившегося покрытия на площадь стального листа, определяется как доля площади оставшегося покрытия (%). Например, площадь неотслоившегося покрытия может быть измерена путем помещения на испытуемый образец прозрачной пленки с шагом сетки 1 мм.

[0049]

<Изоляционное покрытие с натяжением>

В листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления на поверхности стеклянного покрытия формируется изоляционное покрытие с натяжением.

Изоляционное покрытие с натяжением придает электроизоляционные свойства листу анизотропной электротехнической стали, уменьшая тем самым потери на токи Фуко и улучшая магнитные потери листа анизотропной электротехнической стали. В дополнение к этому, в соответствии с изоляционным покрытием с натяжением, в дополнение к описанным выше электроизоляционным свойствам можно получить различные характеристики, такие как коррозионная стойкость, термостойкость и сопротивление скольжению.

Кроме того, изоляционное покрытие с натяжением выполняет функцию приложения натяжения к листу анизотропной электротехнической стали. Когда к листу анизотропной электротехнической стали прикладывается натяжение, чтобы облегчить движение доменных стенок в листе анизотропной электротехнической стали, можно улучшить магнитные потери листа анизотропной электротехнической стали.

Изоляционное покрытие с натяжением может быть известным покрытием, которое формируется, например, путем нанесения пленкообразующего раствора, содержащего фосфат металла и кремнезем в качестве главных компонентов, на поверхность стеклянного покрытия и его запекания.

[0050]

<Толщина основного стального листа: от 0,17 до 0,30 мм>

Толщина основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления не ограничивается, но предпочтительно составляет 0,17-0,30 мм с учетом не только низких магнитных потерь, но также и применения в сердечниках трансформаторов, для которых требуются низкий уровень шума и низкая вибрация. Поскольку толщина листа меньше, можно получить более благоприятный эффект снижения потерь на токи Фуко и получить более благоприятные магнитные потери, и таким образом предпочтительный верхний предел толщины основного стального листа составляет 0,30 мм. Однако для изготовления основного стального листа толщиной менее 0,17 мм становится необходимым специальное оборудование, что является нежелательным с точки зрения производства, например из-за увеличения себестоимости. Следовательно, предпочтительный в промышленном отношении нижний предел толщины листа составляет 0,17 мм.

[0051]

<Способ производства>

Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть произведен с помощью способа производства, включающего следующие стадии.

(i) Стадия горячей прокатки, содержащая нагревание стальной заготовки и горячую прокатку для получения горячекатаного стального листа,

(ii) стадия отжига горячекатаного стального листа,

(iii) стадия травления горячекатаного стального листа после стадии отжига горячекатаного стального листа,

(iv) стадия холодной прокатки один или более раз (два или более) горячекатаного стального листа после стадии травления с отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа,

(v) стадия обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа,

(vi) стадия финишного отжига, содержащая нанесение и сушку разделительного средства отжига, содержащего порошок MgO в качестве главного компонента, на переднюю и заднюю поверхности холоднокатаного стального листа, который является основным стальным листом, после стадии обезуглероживающего отжига и выполнение финишного отжига для формирования стеклянного покрытия,

(vii) стадия формирования изоляционных покрытий с натяжением на стеклянном покрытии для получения листа анизотропной электротехнической стали, включающего в себя основной стальной лист, стеклянные покрытия, сформированные на основном стальном листе, и изоляционные покрытия с натяжением, сформированные на стеклянных покрытиях, и

(viii) стадия сегментации магнитных доменов, содержащая облучение поверхностей изоляционных покрытий с натяжением в листе анизотропной электротехнической стали энергетическим лучом для формирования множества областей линейной деформации на основном стальном листе.

В способе производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления контролируются условия на стадии сегментации магнитных доменов, в частности состояние деформаций, и условия на стадии обезуглероживающего отжига, в частности форма фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии.

Далее эти стадии будут описаны подробно. В последующем описании в том случае, когда условия на каждой стадии не описываются, можно выполнять каждую стадию, подходящим образом применяя известные условия.

[0052]

<Химический состав стальной заготовки>

Химический состав стальной заготовки, которая подвергается стадии нагревания, не ограничивается; однако для того, чтобы получить характеристики, которые обычно требуются для листов анизотропной электротехнической стали, химический состав предпочтительно содержит следующее. В следующем описании, если явно не указано иное, «%» означает «мас.%». Стальная заготовка представляет собой, например, сляб.

[0053]

C: 0,010% - 0,200%

C (углерод) является элементом, оказывающим эффект улучшения плотности магнитного потока. Однако в том случае, когда содержание C в стальной заготовке превышает 0,200 мас.%, сталь подвергается фазовому превращению при вторичном рекристаллизационном отжиге (то есть при финишном отжиге), вторичная рекристаллизация протекает в недостаточной степени, и благоприятные плотность магнитного потока и характеристики магнитных потерь не могут быть получены. Следовательно, содержание C в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,200 мас.% или меньше. Содержание C предпочтительно является настолько низким, насколько это возможно, с точки зрения снижения магнитных потерь. С точки зрения снижения магнитных потерь содержание C более предпочтительно составляет 0,150% или меньше, и еще более предпочтительно 0,100% или меньше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание C в стальной заготовке составляет менее 0,010%, невозможно получить эффект улучшения плотности магнитного потока. Следовательно, содержание C в стальной заготовке устанавливается равным 0,010 мас.% или больше. Содержание C предпочтительно составляет 0,040% или больше, и более предпочтительно 0,060% или больше.

[0054]

Si: 3,00% - 4,00%

Si (кремний) является чрезвычайно эффективным элементом для увеличения электрического сопротивления (удельного сопротивления) стали и уменьшения потерь на токи Фуко, составляющих часть магнитных потерь. В том случае, когда содержание Si в стальной заготовке составляет менее 3,00%, сталь подвергается фазовому превращению при вторичном рекристаллизационном отжиге, вторичная рекристаллизация протекает в недостаточной степени, и благоприятные плотность магнитного потока и характеристики магнитных потерь не могут быть получены. Следовательно, содержание Si в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 3,00% или больше. Содержание Si в стальной заготовке более предпочтительно составляет 3,10% или больше, и еще более предпочтительно 3,20% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Si превышает 4,00 мас.%, стальной лист становится хрупким, и его проходимость через производственные стадии значительно ухудшается. Следовательно, содержание Si в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 4,00% или меньше. Содержание Si в стальной заготовке более предпочтительно составляет 3,80% или меньше, и еще более предпочтительно 3,60% или меньше.

[0055]

Растворимый Al: 0,010% - 0,040%

Растворимый Al (кислоторастворимый алюминий) является главным ингибирующим элементом среди соединений, называемых ингибиторами, которые влияют на вторичную рекристаллизацию в листе анизотропной электротехнической стали, и является существенным элементом с точки зрения возникновения вторичной рекристаллизации в основном стальном листе в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В том случае, когда содержание растворимого Al в стальной заготовке составляет менее 0,010%, AlN, функционирующий как ингибитор, образуется в недостаточной степени, вторичная рекристаллизация становится недостаточной, и характеристики магнитных потерь не улучшаются. Следовательно, в стальной заготовке содержание растворимого Al предпочтительно устанавливается равным 0,010% или больше. Содержание растворимого Al более предпочтительно составляет 0,015% или больше, и еще более предпочтительно 0,020%.

С другой стороны, в том случае, когда содержание растворимого Al превышает 0,040%, охрупчивание стального листа становится значительным. Следовательно, содержание растворимого Al в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,040% или меньше. Содержание растворимого Al более предпочтительно составляет 0,035% или меньше, и еще более предпочтительно 0,030% или меньше.

[0056]

Mn: 0,01% - 0,50%

Mn (марганец) является важным элементом, который формирует MnS, являющийся одним из главных ингибиторов. В том случае, когда содержание Mn в стальной заготовке составляет менее 0,01%, абсолютное количество MnS, требуемого для вызывания вторичной рекристаллизации, является недостаточным. Следовательно, содержание Mn в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше. Содержание Mn более предпочтительно составляет 0,03% или больше, и еще более предпочтительно 0,06% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Mn в стальной заготовке превышает 0,50%, сталь подвергается фазовому превращению при вторичном рекристаллизационном отжиге, вторичная рекристаллизация протекает в недостаточной степени, и благоприятные плотность магнитного потока и характеристики магнитных потерь не могут быть получены. Следовательно, содержание Mn в стальной заготовке устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Mn более предпочтительно составляет 0,40% или меньше, и еще более предпочтительно 0,30% или меньше.

[0057]

N: 0,020% или меньше

N (азот) является элементом, который реагирует с кислоторастворимым Al, образуя AlN, функционирующий как ингибитор. В том случае, когда содержание N в стальной заготовке превышает 0,020%, пузырьки (пустоты) образуются в стальном листе во время холодной прокатки, прочность стального листа увеличивается, и проходимость во время производства ухудшается. Следовательно, содержание N в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,020% или меньше. Содержание N более предпочтительно составляет 0,015% или меньше, и еще более предпочтительно 0,010% или меньше. Если AlN не используется в качестве ингибитора, нижний предел содержания N может включать в себя 0%. Однако поскольку предел чувствительности химического анализа составляет 0,0001 мас.%, практический нижний предел содержания N в реальных стальных листах составляет 0,0001 мас.%. С другой стороны, для того, чтобы сформировать AlN, который функционирует как ингибитор, содержание N в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,001 мас.% или больше, и более предпочтительно 0,005 мас.% или больше.

[0058]

S: 0,005% - 0,040%

S (сера) является важным элементом, который, реагируя с Mn, формирует MnS, являющийся ингибитором. В том случае, когда содержание S в стальной заготовке составляет менее 0,005%, достаточный эффект ингибитора не может быть получен. Следовательно, содержание S в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,005% или больше. Содержание S более предпочтительно составляет 0,010% или больше, и еще более предпочтительно 0,020% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание S в стальной заготовке превышает 0,040%, S становится причиной горячей хрупкости, что делает горячую прокатку чрезвычайно трудной. Следовательно, содержание S в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,040% или меньше. Содержание S более предпочтительно составляет 0,035% или меньше, и еще более предпочтительно 0,030% или меньше.

[0059]

P: 0,030% или меньше

P (фосфор) является элементом, который ухудшает обрабатываемость при прокатке. Когда содержание P составляет 0,030% или меньше, можно подавить чрезмерное ухудшение обрабатываемости при прокатке и предотвратить разрушение во время производства. С такой точки зрения содержание P предпочтительно устанавливается равным 0,030% или меньше. Содержание P предпочтительно составляет 0,020% или меньше и еще более предпочтительно 0,010% или меньше.

Нижний предел содержания P может составлять 0%; однако предел чувствительности химического анализа составляет 0,0001%, и таким образом нижний предел содержания P в практических стальных листах составляет 0,0001%. В дополнение к этому, P также является элементом, оказывающим эффект улучшения текстуры и улучшения магнитных характеристик. Для того, чтобы получить этот эффект, содержание P может быть установлено равным 0,001% или больше, или 0,005% или больше.

[0060]

Остаток: железо и примеси.

Химический состав стальной заготовки, которая используется для производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления, содержит вышеописанные элементы, а остаток представляет собой Fe и примеси. Однако с целью улучшения магнитных характеристик и т.п. Cu, Cr, Sn, Se, Sb и Mo могут дополнительно содержаться в диапазонах, которые будут показаны ниже.

Здесь примесями являются элементы, которые включаются из руды или отходов в качестве сырья, производственной среды и т.п. во время промышленного производства основного стального листа, и могут содержаться в таких количествах, которые не оказывают негативного влияния на действие листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

[0061]

Cu: 0% - 0,50%

Cu (медь) является элементом, который способствует увеличению уровня заполняемости ориентации Госса в структуре вторичной рекристаллизации, а также способствует улучшению адгезии стеклянного покрытия. В случае получения вышеописанного эффекта содержание Cu предпочтительно устанавливается равным 0,02% или больше. Содержание Cu более предпочтительно составляет 0,03% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Cu превышает 0,50%, стальной лист становится хрупким во время горячей прокатки. Следовательно, содержание Cu в стальной заготовке предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Cu более предпочтительно составляет 0,30% или меньше, и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0062]

Cr: 0% - 0,50%

Cr (хром), аналогично Sn, который будет описан ниже, и Cu, является элементом, который способствует увеличению уровня заполняемости ориентации Госса в структуре вторичной рекристаллизации для улучшения магнитных характеристик, а также способствует улучшению адгезии стеклянного покрытия. Для того, чтобы получить вышеописанные эффекты, содержание Cr предпочтительно устанавливается равным 0,02% или больше, и более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание Cr превышает 0,50%, образуется оксид Cr, и магнитные характеристики ухудшаются. Следовательно, содержание Cr предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Cr более предпочтительно составляет 0,30% или меньше, и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0063]

Sn: 0% - 0,50%

Sn (олово) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Sn может содержаться. В том случае, когда Sn содержится, его содержание предпочтительно устанавливается равным 0,005% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. С учетом удовлетворения как магнитных характеристик, так и адгезии покрытия, содержание Sn предпочтительно составляет 0,02% или больше, и более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, когда содержание Sn превышает 0,50%, адгезия стеклянного покрытия значительно ухудшается. Следовательно, содержание Sn предпочтительно устанавливается равным 0,50% или меньше. Содержание Sn более предпочтительно составляет 0,30% или меньше и еще более предпочтительно 0,10% или меньше.

[0064]

Se: 0% - 0,020%

Se (селен) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Se может содержаться. В том случае, когда Se содержится, его содержание предпочтительно устанавливается равным 0,001% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. С учетом удовлетворения как магнитных характеристик, так и адгезии покрытия, содержание Se более предпочтительно составляет 0,003% или больше, и еще более предпочтительно 0,006% или больше.

С другой стороны, когда содержание Se превышает 0,020%, стеклянное покрытие значительно ухудшается. Следовательно, верхний предел содержания Se предпочтительно устанавливается равным 0,020%. Содержание Se более предпочтительно составляет 0,015% или меньше, и еще более предпочтительно 0,010% или меньше.

[0065]

Sb: 0% - 0,500%

Sb (сурьма) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Sn может содержаться. В том случае, когда Sb содержится, ее содержание предпочтительно устанавливается равным 0,001% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. С учетом удовлетворения как магнитных характеристик, так и адгезии покрытия, содержание Sb более предпочтительно составляет 0,005% или больше, и еще более предпочтительно 0,010% или больше.

С другой стороны, когда содержание Sb превышает 0,500%, стеклянное покрытие значительно ухудшается. Следовательно, верхний предел содержания Sb предпочтительно устанавливается равным 0,500%. Содержание Sb более предпочтительно составляет 0,300% или меньше, и еще более предпочтительно 0,100% или меньше.

[0066]

Mo: 0% - 0,10%

Mo (молибден) является элементом, оказывающим эффект улучшения магнитных характеристик. Следовательно, Mo может содержаться. В том случае, когда Mo содержится, его содержание предпочтительно устанавливается равным 0,01% или больше для того, чтобы надежно получить эффект улучшения магнитных характеристик. Содержание Mo более предпочтительно составляет 0,02% или больше, и еще более предпочтительно 0,03% или больше.

С другой стороны, когда содержание Mo превышает 0,10%, холодная прокатываемость ухудшается, и есть вероятность того, что основной стальной лист может сломаться. Следовательно, содержание Mo предпочтительно устанавливается равным 0,10% или меньше. Содержание Mo более предпочтительно составляет 0,08% или меньше, и еще более предпочтительно 0,05% или меньше.

[0067]

<Стадия горячей прокатки>

На стадии горячей прокатки стальная заготовка, имеющая предопределенный химический состав, нагревается, а затем подвергается горячей прокатке для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист. Температура нагрева стальной заготовки предпочтительно устанавливается в диапазоне 1100°C - 1450°C. Температура нагрева более предпочтительно составляет 1300°C - 1400°C.

Условия горячей прокатки особенно не ограничиваются, и могут быть установлены сообразно с обстоятельствами на основании требуемых характеристик. Толщина горячекатаного стального листа предпочтительно находится в диапазоне, например, 2,0 мм или больше и 3,0 мм или меньше.

[0068]

<Стадия отжига горячекатаного листа>

Стадия отжига горячекатаного листа является стадией отжига горячекатаного стального листа, произведенного на стадии горячей прокатки, для того, чтобы получить лист горячекатаной и отожженной стали. При выполнении такого отжига в структуре стального листа происходит рекристаллизация, и становится возможным реализовать хорошие магнитные характеристики.

На стадии отжига горячекатаного листа в соответствии с настоящим вариантом осуществления горячекатаный стальной лист, произведенный на стадии горячей прокатки, может быть отожжен в соответствии с известным способом для того, чтобы получить лист горячекатаной и отожженной стали. Средства для нагревания горячекатаного стального листа во время отжига особо не ограничиваются, и может использоваться известный способ нагрева. В дополнение к этому, условия отжига также особенно не ограничиваются, и можно отжигать горячекатаный стальной лист, например, в диапазоне температур 900°C - 1200°C в течение времени от 10 с до 5 мин.

[0069]

<Стадия холодной прокатки>

На стадии холодной прокатки выполняется холодная прокатка, включающая множество проходов, листа горячекатаной и отожженной стали после отжига горячекатаного листа, чтобы получить холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,17-0,30 мм. Холодная прокатка может быть холодной прокаткой, которая выполняется один раз (без промежуточного отжига), или может выполняться множество раз, включая промежуточный отжиг, при этом холодная прокатка останавливается и выполняется промежуточный отжиг по меньшей мере один раз перед окончательным проходом стадии холодной прокатки.

В том случае, когда промежуточный отжиг выполняется, холоднокатаный стальной лист предпочтительно выдерживается при температуре 1000°C - 1200°C в течение 5 с или больше и 180 с или меньше. Атмосфера отжига особенно не ограничивается. Количество раз промежуточного отжига предпочтительно составляет 3 или меньше с учетом стоимости производства.

В дополнение к этому, перед стадией холодной прокатки может выполняться травление поверхности листа горячекатаной и отожженной стали.

[0070]

На стадии холодной прокатки в соответствии с настоящим вариантом осуществления лист горячекатаной и отожженной стали может быть подвергнут холодной прокатке в соответствии с известным способом для того, чтобы получить лист холоднокатаной стали. Например, можно сделать так, чтобы окончательное обжатие при прокатке находилось в диапазоне 80% или больше и 95% или меньше. В том случае, когда окончательное обжатие при прокатке составляет менее 80%, возрастает вероятность того, что ядро Госса, имеющее ориентацию {110}<001> с высокой степенью интеграции в направлении прокатки, не сможет быть получено, что является нежелательным. С другой стороны, в том случае, когда окончательное обжатие при прокатке превышает 95%, возрастает вероятность того, что вторичная рекристаллизация станет неустойчивой на последующей стадии финишного отжига, что является нежелательным. Когда окончательное обжатие при прокатке находится в вышеописанном диапазоне, можно получить ядра Госса, в которых ориентация {110}<001> имеет высокую степень интеграции в направлении прокатки, а также подавить нестабильность вторичной рекристаллизации.

Окончательное обжатие при прокатке является кумулятивным обжатием при холодной прокатке, и является кумулятивным обжатием при холодной прокатке после финишного отжига в том случае, когда отжиг выполняется.

[0071]

<Стадия обезуглероживающего отжига>

Стадия обезуглероживающего отжига является важной стадией для управления состоянием фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии. В случае формирования вышеописанного состояния присутствия фазы MgAl₂O₄ в процессе повышения температуры на стадии обезуглероживающего отжига, включающей в себя процесс повышения температуры и процесс выдержки, необходимо, чтобы скорость повышения температуры от 550°C до 750°C составляла 700-2000°C/с, кислородный потенциал составлял 0,0001-0,0100, а процесс выдержки включал в себя первый процесс выдержки с температурой отжига 800°C - 900°C и продолжительностью отжига 100-500 с в атмосфере с кислородным потенциалом 0,4 или больше и 0,8 или меньше, и второй процесс выдержки с температурой отжига 850°C - 1000°C и продолжительностью отжига 5-100 с в атмосфере с кислородным потенциалом 0,1 или меньше.

Второй процесс выдержки (вторая термическая обработка) может выполняться после однократного снижения температуры после первого процесса выдержки (первой термической обработки) или может выполняться непрерывно без снижения температуры после первой термообработки.

[0072]

Причина, по которой состояние фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии становится предпочтительным, как описано выше, при проведении обезуглероживающего отжига в описанном выше диапазоне, неясна, но предположительно является следующей.

Стеклянное покрытие формируется в результате реакции между MgO, нанесенным на поверхность стального листа перед финишным отжигом в качестве разделительного средства отжига, и Si, содержащимся в основном стальном листе. По мере протекания реакции при финишном отжиге граница между стеклянным покрытием и основным стальным листом переходит в основной стальной лист и, наконец, передний конец стеклянного покрытия на стороне основного стального листа приобретает такую усложненную неровную форму, как описанный выше «корень».

В этом процессе фаза MgAl₂O₄ образуется в результате реакции между MgO и Al в основном стальном листе, и грубо предполагается два пути формирования. Один путь представляет собой случай, когда MgO в разделительном средстве отжига и Al, который поступает из основного стального листа, непосредственно реагируют друг с другом. Другой путь представляет собой случай, когда MgO в разделительном средстве отжига сначала реагирует с Si из основного стального листа с образованием фазы Mg₂SiO₄, а затем фаза Mg₂SiO₄ дополнительно реагирует с Al, превращаясь в фазу MgAl₂O₄. В первом случае считается, что фаза MgAl₂O₄ возникает на относительно ранней стадии процесса формирования стеклянного покрытия. С другой стороны, в последнем случае, поскольку Mg и O фиксируются в виде оксида с Si, считается, что образование фазы MgAl₂O₄ происходит на относительно поздней стадии процесса формирования стеклянного покрытия. Если принять во внимание тот факт, что образование стеклянного покрытия, содержащего фазу Mg₂SiO₄ в качестве первичной фазы, в конечном итоге происходит тогда, когда окисленная область переходит в основной стальной лист, то можно считать, что фаза MgAl₂O₄, образовавшаяся на относительно ранней стадии, остается на поверхности стеклянного покрытия. С другой стороны, считается, что фаза MgAl₂O₄, которая формируется на относительно поздней стадии, располагается на стороне границы между стеклянным покрытием и основным стальным листом. Принимая это во внимание, можно предположить, что MgO, присутствующий на поверхности основного стального листа, предпочтительно вступает в реакцию преимущественно с Si при финишном отжиге, чтобы сохранить фазу MgAl₂O₄, которая формируется в стеклянном покрытии на стороне основного стального листа.

Считается, что условия обезуглероживающего отжига настоящего варианта осуществления становятся условиями для образования достаточного количества SiO₂ на поверхности стального листа, для которого завершилась стадия обезуглероживающего отжига. Таким образом, когда поверхность стального листа, для которого завершилась стадия обезуглероживающего отжига, покрыта достаточным количеством SiO₂, в том случае, когда на поверхность дополнительно наносится разделительное средство отжига, содержащее MgO в качестве главного компонента, и реакция разделительного средства отжига начинается при финишном отжиге, MgO предпочтительно формирует фазу Mg₂SiO₄ на начальной стадии реакции. В результате состояние присутствия фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии становится предпочтительным. Напротив, в том случае, когда вышеописанные условия обезуглероживающего отжига не удовлетворяются, поскольку достаточное количество SiO₂ не присутствует на поверхности стального листа, для которого завершилась стадия обезуглероживающего отжига, в том случае, когда реакция разделительного средства отжига начинается при финишном отжиге, MgO непосредственно реагирует с содержащим Al основным стальным листом на начальной стадии реакции и формирует фазу MgAl₂O₄. В результате состояние присутствия фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии не становится предпочтительным.

[0073]

Благодаря описанной выше термической истории на стадии обезуглероживающего отжига стеклянное покрытие, которое формируется на поверхности основного стального листа после этого, приобретает предпочтительную форму, и становится возможным произвести лист анизотропной электротехнической стали, имеющий благоприятный баланс магнитные потери/шум и более превосходную адгезию покрытия за счет управления магнитными доменами при подходящих условиях лазерной обработки.

[0074]

<Стадия азотирования>

Обработку азотированием можно проводить во время стадии обезуглероживающего отжига или после стадии обезуглероживающего отжига и перед стадией финишного отжига, которая будет описана ниже.

Например, на стадии азотирования холоднокатаный стальной лист после процесса выдержки на стадии обезуглероживающего отжига выдерживается при температуре приблизительно 700°C - 850°C в атмосфере азотирующей обработки (содержащей газ, обладающий азотирующей способностью, такой как водород, азот или аммиак). Предпочтительно проводить азотирование стального листа так, чтобы содержание N в холоднокатаном стальном листе достигало 40-1000 м.ч. на миллион. Когда содержание N в холоднокатаном стальном листе после азотирования составляет менее 40 частей на миллион, AlN не выделяется в холоднокатаном стальном листе в достаточной степени, и существует вероятность того, что AlN не будет действовать как ингибитор. Поэтому в том случае, когда AlN используется как ингибитор, содержание N в холоднокатаном стальном листе после азотирования предпочтительно устанавливается равным 40 частей на миллион или больше.

С другой стороны, в том случае, когда содержание N в холоднокатаном стальном листе превышает 1000 частей на миллион, AlN чрезмерно присутствует в стальном листе даже после завершения вторичной рекристаллизации при финишном отжиге. Такой AlN вызывает ухудшение магнитных потерь. Следовательно, содержание N в холоднокатаном стальном листе после азотирования предпочтительно устанавливается равным 1000 частей на миллион или меньше.

[0075]

<Стадия финишного отжига>

На стадии финишного отжига предопределенное разделительное средство отжига наносится на холоднокатаный стальной лист, полученный на стадии обезуглероживающего отжига или дополнительно подвергнутый азотированию, а затем выполняется финишный отжиг. Финишный отжиг обычно выполняется в течение длительного времени в таком состоянии, когда стальной лист смотан в рулон. Следовательно, перед финишном отжигом разделительное средство отжига наносится на холоднокатаный стальной лист и сушится с целью предотвращения схватывания между внутренней и внешней частями листа в рулоне.

В качестве наносимого разделительного средства отжига используется разделительное средство отжига, содержащее MgO в качестве главного компонента (например, содержащее 80 мас.% или больше MgO). Использование разделительного средства отжига, содержащего MgO в качестве главного компонента, позволяет сформировать стеклянное покрытие на поверхности основного стального листа. В том случае, когда MgO не является главным компонентом, первичное покрытие (стеклянное покрытие) не образуется. Причина этого заключается в том, что первичное покрытие представляет собой соединение Mg₂SiO₄ или MgAl₂O₄, а Mg, необходимого для реакции формирования, недостаточно.

Финишный отжиг может выполняться в условиях, когда, например, в атмосферном газе, содержащем водород и азот, температура повышается до 1150-1250°C, а затем холоднокатаный стальной лист подвергается отжигу в течение 10-60 час.

[0076]

<Стадия формирования изоляционного покрытия>

На стадии формирования изоляционного покрытия изоляционное покрытие с натяжением формируется на одной или на обеих поверхностях холоднокатаного стального листа после финишного отжига. Условия формирования изоляционного покрытия с натяжением особенно не ограничиваются, и пленкообразующая жидкость может быть нанесена и высушена известным способом с использованием известной жидкости для формирования изоляционного покрытия. Когда на поверхности стального листа формируется изоляционное покрытие с натяжением, можно дополнительно улучшить магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали.

Поверхность стального листа, на котором должно быть сформировано изоляционное покрытие (изоляционное покрытие с натяжением), может быть поверхностью, на которой перед нанесением пленкообразующей жидкости была выполнена необязательная предварительная обработка, такая как обезжиривающая обработка щелочью и т.п. или травление соляной кислотой, серной кислотой, фосфорной кислотой и т.п., или может быть финишно отожженной поверхностью, на которой не выполнялись никакие предварительные обработки.

Изоляционное покрытие с натяжением, которое формируется на поверхности стеклянного покрытия (которое формируется на основном стальном листе на стеклянном покрытии) особенно не ограничивается, если изоляционное покрытие с натяжением может использоваться в качестве изоляционного покрытия листов анизотропной электротехнической стали, и можно использовать известное изоляционное покрытие. В качестве такого изоляционного покрытия можно использовать композитные изоляционные покрытия, содержащие неорганическое вещество в качестве главного компонента и дополнительно содержащие органическое вещество. Здесь композитное изоляционное покрытие представляет собой изоляционное покрытие, содержащее по меньшей мере любое неорганическое вещество, такое как соль металла и хромовой кислоты, фосфат металла, коллоидный кремнезем, соединение Zr или соединение Ti в качестве главного компонента, в котором диспергированы мелкие частицы органической смолы. В частности, с точки зрения снижения экологической нагрузки во время производства, что является все более и более востребованным в последние годы, предпочтительно используется изоляционное покрытие, использующее фосфат металла, связующее вещество из Zr или Ti, или их карбонатные или аммониевые соли в качестве исходного материала.

[0077]

<Стадия сегментации магнитных доменов>

На стадии сегментации магнитных доменов поверхность изоляционного покрытия с натяжением облучается энергетическим лучом, вводя тем самым в поверхность основного стального листа множество линейных деформаций, простирающихся в направлении, пересекающемся с направлением прокатки. На стадии сегментации магнитных доменов в основном стальном листе формируются области (области деформации), в которых множество линейных деформаций (тепловых деформаций, создаваемых быстрым нагревом посредством облучения энергетическими лучами и последующим быстрым охлаждением), по существу параллельных друг другу, формируются через заданные интервалы в направлении прокатки, а интервалы (то есть интервалы областей деформации, прилегающих друг к другу) устанавливаются равными 10 мм или меньше в направлении прокатки.

Когда интервалы множества областей линейной деформации в направлении прокатки составляют более 10 мм, эффект улучшения магнитных потерь является недостаточным. Следовательно, деформации (остаточные деформации) формируются путем облучения изоляционного покрытия с натяжением энергетическим лучом в каждом направлении прокатки с интервалами 10 мм или меньше.

Вид энергетического луча особенно не ограничивается. Можно применять лазерный или электронный луч, которые обычно используются на практике.

В случае применения лазерного облучения может использоваться лазер непрерывного действия или импульсный лазер, но предпочтительным является лазер непрерывного действия. В дополнение к этому, из лазерного луча и электронного луча луч лазера является предпочтительным. Причина этого заключается в том, что на стадии облучения электронным лучом необходима вакуумная среда, что увеличивает стоимость производства. Поэтому в настоящем варианте осуществления сегментация магнитных доменов выполняется с использованием луча лазера. Лазерный луч представляет собой, например, луч волоконного лазера.

[0078]

В дополнение к этому, как описано выше, чтобы получить лист анизотропной электротехнической стали, обеспечивающий как низкие магнитные потери, так и низкий уровень шума, а также обладающий превосходной адгезией покрытия, в основной стальной лист вводятся деформации.

В частности, изоляционное покрытие с натяжением облучается энергетическим лучом так, чтобы плотность мощности энергетического луча Ip, определяемая как P/S с использованием выходной мощности энергетического луча P (Вт) и площади поперечного сечения энергетического луча S (мм²), удовлетворяла следующему выражению (5), а входная энергия энергетического луча (Дж/мм), которая определяется как P/Vs с использованием выхода энергетического луча P и скорости сканирования энергетического луча Vs (мм/с) удовлетворяла следующему выражению (6).

[0079]

250≤Ip≤2000 Выражение (5)

0,010 < Up≤0,050 Выражение (6)

[0080]

Когда Ip меньше 250, не подается достаточно энергии, и эффект сегментации магнитных доменов (эффект уменьшения магнитных потерь) не может быть получен. Следовательно, значение Ip равно 250 или больше. Ip предпочтительно составляет 500 или больше.

С другой стороны, когда Ip становится больше 2000, появляются избыточные тепловые деформации, выходящие за рамки эффекта сегментации магнитных доменов, в результате чего шумовые характеристики ухудшаются. Следовательно, значение Ip равно 2000 или меньше. Предпочтительно оно составляет 1750 или меньше, и более предпочтительно 1500 или меньше.

В дополнение к этому, когда Up меньше 0,010, эффект облучения не может быть достигнут в достаточной степени, и магнитные потери не улучшаются. С другой стороны, когда Up больше 0,050, шумовые характеристики ухудшаются.

[0081]

Кроме того, в способе производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления при облучении энергетическим лучом соотношение сторон луча регулируется так, чтобы оно удовлетворяло следующему выражению (7), при этом соотношение сторон луча определяется выражением (dl/dc) с использованием диаметра dl в направлении, перпендикулярном направлению сканирования луча (направлению сканирования), и диаметра dc в направлении сканирования энергетического луча в мкм.

[0082]

0,0010 < dl/dc < 1,0000 (7)

[0083]

Когда соотношение сторон луча составляет 0,0010 или меньше, при облучении лучом выделяется тепло, эффективность ввода энергии снижается, и достаточный эффект сегментации магнитных доменов (эффект уменьшения магнитных потерь) не может быть получен. Следовательно, соотношение сторон луча составляет более 0,0010.

С другой стороны, когда соотношение сторон луча составляет 1,0000 или больше, тепло не выделяется при облучении лучом; однако вместо этого создается остаточное напряжение, и эффект снижения шума не может быть получен. Следовательно, соотношение сторон луча составляет менее 1,0000. Соотношение сторон луча предпочтительно составляет менее 0,0500 и более предпочтительно менее 0,0050.

[0084]

В дополнение к этому, диаметр dl энергетического луча (в мкм) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования луча, удовлетворяет следующему выражению (8).

[0085]

10 < dl < 200 (8)

[0086]

В обычном лазерном источнике света трудно установить диаметр луча 10 мкм или меньше. Поэтому dl имеет значение больше чем 10.

С другой стороны, когда dl становится равным 200 или больше, появляются избыточные тепловые деформации, выходящие за рамки эффекта сегментации магнитных доменов, в результате чего шумовые характеристики ухудшаются. Следовательно, значение dl составляет менее 200. Значение dl предпочтительно составляет менее 150, и более предпочтительно менее 100.

[0087]

В способе производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как было описано выше, облучение выполняется энергетическим лучом, имеющим относительно высокое значение Ip, в состоянии, когда соотношение сторон луча является небольшим. Такое облучение обычно не выполняется. Причина этого заключается в том, что считается, что уменьшение соотношения сторон луча приводит к дисперсии энергии облучения и ослабляет эффект увеличения Ip.

Однако авторы настоящего изобретения впервые обнаружили, что описанные выше условия облучения являются предпочтительными, в результате исследований, основанных на новых данных о том, что контроль пространственного распределения деформаций важен с точки зрения одновременного снижения магнитных потерь и шума.

[Примеры]

[0088]

Были получены слябы, имеющие составы, показанные в Таблице 1. Эти слябы были подвергнуты стадии горячей прокатки. В частности, слябы нагревались до 1350°C, а затем выполнялась их горячая прокатка для того, чтобы произвести горячекатаные стальные листы с толщиной 2,3 мм.

Стадия отжига горячекатаных стальных листов выполнялась после стадии горячей прокатки при температуре отжига от 900°С до 1200°С в течение времени выдержки от 10 до 300 с.

После этого холодная прокатка выполнялась множество раз для того, чтобы получить холоднокатаные стальные листы толщиной 0,17-0,27 мм.

Обезуглероживающий отжиг этих холоднокатаных стальных листов выполнялся при условиях, показанных в Таблице 2A и Таблице 2B.

После обезуглероживающего отжига в тестах №№ 11, 13 и 15 стальные листы выдерживались при 700°C - 850°C в течение 10-60 с в известной атмосфере для азотирования (атмосфере, содержащей газ, имеющий способность к азотированию, такой как водород, азот или аммиак), и содержание N в холоднокатаных стальных листах после обезуглероживающего отжига составляло 40 частей на миллион или больше и 1000 частей на миллион или меньше.

Стадия финишного отжига выполнялась путем нанесения разделительного средства отжига, содержащего оксид магния (MgO) в качестве главного компонента, на поверхности стальных листов после азотирования в тестах №№ 11, 13 и 15 и после обезуглероживающего отжига в других тестах. Температура финишного отжига на стадии финишного отжига составляла 1200°C, а время выдержки при температуре финишного отжига составляло 20 час.

Изоляционное покрытие, содержащее коллоидный кремнезем и фосфат в качестве основных компонентов, наносилось на поверхности (на стеклянные покрытия) стальных листов (листов анизотропной электротехнической стали) после охлаждения на стадии финишного отжига, а затем запекалось для формирования изоляционных покрытий с натяжением. Лист анизотропной электротехнической стали для каждого теста производился с помощью описанных выше стадий.

[0089]

[Таблица 1] Вид стали Сляб (мас.%, остаток: железо и примеси) C Si Mn P S Растворимый Al Н Cu Cr Sn Se Sb Mo A 0,074 3,31 0,07 0,02 0,024 0,026 0,008 - - - - - - B 0,060 3,25 0,15 0,01 0,021 0,021 0,015 - - - - - - C 0,040 3,15 0,23 0,02 0,016 0,034 0,015 0,02 - - - - - D 0,050 3,26 0,25 0,02 0,009 0,035 0,015 - 0,01 - - - - E 0,079 3,35 0,08 0,01 0,026 0,027 0,008 - - 0,10 - - - F 0,061 3,41 0,07 0,01 0,006 0,024 0,006 - - - 0,010 - - G 0,069 3,29 0,09 0,01 0,008 0,022 0,007 - - - - 0,020 - H 0,081 3,28 0,07 0,02 0,025 0,022 0,008 - - - - - 0,01

[0090]

[Таблица 2A] № теста Материал Стадия обезуглероживающего отжига Вид стали Толщина Скорость повышения температуры от 550°C до 750°C Кислородный потенциал при повышении температуры от 550°C до 750°C Температура первой выдержки Продолжительность первой выдержки Кислородный потенциал первой выдержки Температура второй выдержки Продолжительность второй выдержки Кислородный потенциал второй выдержки мм °C/с °C с °C с 1 A 0,27 800 0,0050 850 120 0,500 900 20 0,100 2 A 0,17 800 0,0002 850 120 0,500 900 20 0,100 3 A 0,17 800 0,0050 850 200 0,500 900 40 0,100 4 B 0,22 800 0,0002 850 200 0,600 900 40 0,100 5 B 0,22 800 0,0010 850 300 0,600 900 60 0,100 6 B 0,22 800 0,0090 850 300 0,600 900 60 0,050 7 C 0,22 1000 0,0010 850 400 0,700 900 80 0,050 8 D 0,22 1000 0,0002 850 400 0,700 900 80 0,050 9 A 0,27 1000 0,0006 850 480 0,700 900 90 0,100 10 A 0,17 1200 0,0008 810 140 0,430 930 15 0,010 11 E 0,27 1200 0,0040 820 120 0,420 930 15 0,010 12 D 0,17 1200 0,0090 820 120 0,500 930 15 0,010 13 B 0,17 1200 0,0010 830 120 0,500 930 15 0,010 14 E 0,27 1000 0,0006 900 200 0,500 1000 20 0,100 15 A 0,22 1000 0,0002 820 120 0,500 950 10 0,005 16 A 0,19 1000 0,0090 820 120 0,410 930 10 0,005 17 E 0,19 1000 0,0010 820 140 0,450 930 20 0,005 18 D 0,27 1900 0,0030 900 300 0,600 1000 60 0,100 19 H 0,19 1200 0,0003 830 120 0,420 950 10 0,010 20 E 0,27 1900 0,0010 900 400 0,700 1000 60 0,100 21 E 0,22 1200 0,0060 830 120 0,410 950 10 0,010 22 B 0,17 1900 0,0009 900 480 0,700 1000 80 0,100 23 A 0,22 1900 0,0010 900 480 0,700 1000 80 0,100 24 C 0,22 1900 0,0009 900 480 0,700 1000 80 0,100 25 D 0,17 400 0,0010 850 120 0,500 900 20 0,050 26 E 0,17 800 0,0030 950 120 0,500 900 40 0,050

[0091]

[Таблица 2B] № теста Материал Стадия обезуглероживающего отжига Вид стали Толщина Скорость повышения температуры от 550°C до 750°C Кислородный потенциал при повышении температуры от 550°C до 750°C Температура первой выдержки Продолжительность первой выдержки Кислородный потенциал первой выдержки Температура второй выдержки Продолжительность второй выдержки Кислородный потенциал второй выдержки мм °C/с °C с °C с 27 C 0,17 1200 0,0020 800 120 0,600 900 60 0,050 28 A 0,17 1500 0,0002 850 60 0,600 900 80 0,050 29 B 0,17 1800 0,0006 850 600 0,700 900 90 0,050 30 C 0,17 1200 0,0003 850 120 0,300 1000 20 0,050 31 E 0,17 800 0,0040 850 120 0,900 1000 40 0,050 32 F 0,17 2000 0,0030 850 200 0,500 1000 60 0,050 33 B 0,22 2500 0,0010 850 200 0,500 1000 80 0,050 34 G 0,22 900 0,0090 850 200 0,500 1000 90 0,050 35 G 0,22 1500 0,0020 850 300 0,600 1000 60 0,050 36 E 0,22 1600 0,0006 850 300 0,600 800 10 0,050 37 A 0,22 1800 0,0030 850 300 0,700 800 120 0,050 38 F 0,22 1900 0,0002 900 120 0,700 800 60 0,200 39 D 0,22 1900 0,0003 900 120 0,600 800 40 0,050 40 D 0,27 1900 0,0002 900 200 0,600 900 20 0,050 41 B 0,27 1300 0,0009 900 200 0,600 900 120 0,050 42 B 0,27 1000 0,0003 900 300 0,500 900 10 0,200 43 E 0,27 1500 0,0030 900 300 0,500 900 10 0,200 44 E 0,27 1200 0,0030 900 400 0,600 1050 10 0,050 45 C 0,27 1200 0,0090 900 400 0,600 1050 80 0,200 46 A 0,27 1000 0,0080 900 480 0,700 1050 10 0,050 47 C 0,27 1800 0,0010 900 480 0,700 1050 80 0,200 48 D 0,27 1800 0,0200 900 480 0,700 1000 80 0,050 49 F 0,27 1800 0,0001 900 480 0,700 1000 80 0,050 50 A 0,22 1000 0,0090 820 120 0,410 930 10 0,005 51 A 0,22 1000 0,0090 820 120 0,410 930 10 0,005 52 C 0,22 1000 0,0090 820 120 0,410 930 10 0,005

[0092]

[Анализ химического состава основного стального листа]

Химический состав основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали для каждого теста перед сегментацией магнитных доменов получался следующим способом. Сначала с листа анизотропной электротехнической стали удаляется изоляционное покрытие с натяжением. В частности, лист анизотропной электротехнической стали погружается в водный раствор гидроксида натрия (с температурой от 80°C до 90°C), содержащий NaOH: 30-50 мас.% и H₂O: 50-70 мас.%, на 7-10 мин. Лист анизотропной электротехнической стали после погружения (лист анизотропной электротехнической стали, с которого было удалено изоляционное покрытие с натяжением) промывается водой. После промывки лист анизотропной электротехнической стали сушится потоком теплого воздуха в течение менее одной минуты.

Затем с листа анизотропной электротехнической стали удаляется стеклянное покрытие. В частности, лист анизотропной электротехнической стали погружается в водный раствор соляной кислоты (80°C - 90°C), содержащий 30-40 мас.% HCl, на 1-10 мин. Тем самым стеклянное покрытие удаляется с основного стального листа. Основной стальной лист после погружения промывается водой. После промывки лист анизотропной электротехнической стали сушится потоком теплого воздуха в течение менее одной минуты. Основной стальной лист может быть извлечен из листа анизотропной электротехнической стали с помощью вышеописанной стадии.

Химический состав извлеченного основного стального листа получается с помощью известного метода компонентного анализа. В частности, стружка получается из основного стального листа с помощью дрели, и эта стружка собирается. Собранная стружка растворяется в кислоте для того, чтобы получить раствор. Элементный анализ химического состава этого раствора выполняется с помощью ICP-AES. Si в химическом составе основного стального листа получается с помощью способа, определенного в стандарте JIS G 1212: 1997 (Методы определения содержания кремния). В частности, когда вышеописанная стружка растворяется в кислоте, оксид кремния выпадает в виде осадка. Этот осадок (оксид кремния) отфильтровывается фильтровальной бумагой, и его масса измеряется, в результате чего получается содержание Si. Содержание C и содержание S получаются с помощью хорошо известного метода высокочастотного сжигания (метода поглощения в инфракрасной области спектра при сжигании). В частности, вышеописанный раствор сжигается посредством высокочастотного нагрева в потоке кислорода, определяются образующиеся диоксид углерода и диоксид серы, и в результате получаются содержание C и содержание S. Содержание N получается с использованием способа определения удельной теплопроводности при плавлении в инертном газе. Химический состав основного стального листа получается с помощью вышеописанного метода анализа. Химический состав стального листа (основного стального листа) для каждого теста показан в Таблице 3. «-» в Таблице 3 означает, что содержание соответствующего элемента является более низким, чем предел измерения.

[0093]

[Оценка магнитных характеристик]

Хотя это и не показано в таблице, образец шириной 60 мм и длиной 300 мм, включая положение центра ширины листа, берется из листа анизотропной электротехнической стали каждого теста. Длина образца устанавливается параллельно направлению прокатки. Взятый образец выдерживается при 800°C в течение 2 час в атмосфере азота, имеющей точку росы 0°C или ниже, и напряжения, введенные во время взятия образца, удаляются.

Плотность магнитного потока (Tл) определяется с помощью испытания магнитных характеристик одиночного листа (тест SST) в соответствии со стандартом JIS C2556 (2015) с использованием этого образца. В частности, к образцу прикладывается магнитное поле напряженностью 800 А/м, и определяется плотность магнитного потока (Тл).

Кроме того, магнитные потери W_17/50 (Вт/кг) при частоте 50 Гц и максимальной плотности магнитного потока 1,7 Tл измеряются в соответствии со стандартом JIS C2556 (2015) с использованием этого образца.

[0094]

[Таблица 3] Вид стали Стальной лист (мас.%, остаток: железо и примеси) C Si Mn P S Растворимый Al Н Cu Cr Sn Se Sb Mo A 0,001 3,20 0,07 0,02 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - - - - - B 0,001 3,15 0,15 0,01 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - - - - - C 0,001 3,05 0,23 0,02 < 0,002 < 0,004 < 0,002 0,02 - - - - - D 0,001 3,15 0,25 0,02 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - 0,01 - - - - E 0,001 3,24 0,08 0,01 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - 0,10 - - - F 0,001 3,30 0,07 0,01 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - - 0,005 - - G 0,001 3,18 0,09 0,01 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - - - 0,020 - H 0,001 3,17 0,07 0,02 < 0,002 < 0,004 < 0,002 - - - - - 0,01

[0095]

В дополнение к этому, на полученном в каждом тесте листе анизотропной электротехнической стали (после формирования изоляционного покрытия с натяжением) сегментация магнитных доменов выполняется путем облучения поверхности стального листа энергетическим лучом с помощью лазера (волоконного лазера или импульсного лазера) или электронного луча при условиях, показанных в Таблице 4A и Таблице 4B, и выполняются испытания для оценки шумовых и магнитных характеристик. Кроме того, полная толщина стеклянного покрытия измеряется вышеописанным способом, а затем также измеряются доли площади S1, S2 и S3 фазы MgAl₂O₄ в каждой области.

[0096]

[Таблица 4A] № теста Стадия сегментации магнитного домена Лазер/электронный луч Непрерывный/прерывистый Ip Up dl/dc dl Угол отклонения относительно направления, перпендикулярного направлению прокатки Интервалы в направлении прокатки Ширина линейной деформации Вт/мм² Дж/мм мкм ° мм мкм 1 Лазер Непрерывный 320 0,004 0,0032 40 10 5 50 2 Лазер Прерывистый 438 0,012 0,0101 90 20 8 100 3 Лазер Непрерывный 400 0,011 0,0061 70 5 4 80 4 Лазер Непрерывный 333 0,017 0,0043 80 5 4 90 5 Лазер Непрерывный 37 0,005 0,0015 150 10 5 160 6 Лазер Прерывистый 433 0,026 0,0171 160 8 3 170 7 Лазер Непрерывный 450 0,045 0,0162 180 15 7 190 8 Лазер Непрерывный 1300 0,033 0,0484 220 25 8 230 9 Лазер Прерывистый 84 0,080 0,0027 225 10 9 235 10 Лазер Непрерывный 550 0,037 0,0030 95 5 4 105 11 Лазер Непрерывный 283 0,043 0,0022 115 15 9 125 12 Лазер Непрерывный 238 0,038 0,0025 140 28 8 150 13 Лазер Прерывистый 1800 0,045 0,0121 110 10 7 120 14 Лазер Непрерывный 90 0,036 0,0028 235 20 6 245 15 Лазер Непрерывный 253 0,038 0,0039 170 5 7 180 16 Лазер Прерывистый 1100 0,044 0,0085 130 0 6 140 17 Лазер Прерывистый 1533 0,042 0,0160 155 10 5 165 18 Лазер Прерывистый 250 0,056 0,0016 125 20 6 135 19 Лазер Непрерывный 50 0,048 0,0009 210 8 5 220 20 Лазер Непрерывный 2083 0,056 0,0241 170 5 5 180 21 Лазер Непрерывный 2000 0,050 0,0241 190 0 6 200 22 Лазер Непрерывный 2000 0,050 0,0241 190 3 12 200 23 Лазер Непрерывный 3800 0,011 0,0064 40 5 4 50 24 Лазер Непрерывный 2273 0,004 0,0073 40 3 3 50 25 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 26 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100

[0097]

[Таблица 4B] № теста Стадия сегментации магнитного домена Лазер/электронный луч Непрерывный/
прерывистый Ip Up dl/dc dl Угол отклонения относительно направления, перпендикулярного направлению прокатки Интервалы в направлении прокатки Ширина линейной деформации Вт/мм² Дж/мм мкм ° мм мкм 27 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 28 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 29 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 30 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 31 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 32 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 33 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 34 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 35 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 36 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 37 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 38 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 39 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 40 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 41 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 42 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 43 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 44 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 45 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 46 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 47 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 48 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 49 Лазер Непрерывный 500 0,044 0,0020 90 5 4 100 50 Лазер Непрерывный 1000 0,040 0,0009 100 5 6 110 51 Лазер Непрерывный 1000 0,040 1,0000 100 5 6 110 52 Лазер Непрерывный 1000 0,040 5,0000 100 5 6 110

[0098]

[Оценка шумовых характеристик и магнитострикции]

Образец, имеющий ширину 100 мм и длину 500 мм, берется из каждого листа анизотропной электротехнической стали. Направление длины образца соответствует направлению прокатки RD, а направление ширины соответствует направлению ширины листа TD.

Магнитострикция образца измеряется способом измерения магнитострикции переменного тока с использованием прибора для измерения магнитострикции. В качестве прибора для измерения магнитострикции используется устройство, включающее лазерный доплеровский виброметр, катушку возбуждения, источник возбуждающего питания, катушку детектирования магнитного потока, усилитель и осциллограф.

В частности, переменное магнитное поле прикладывается к образцу так, чтобы максимальная плотность магнитного потока в направлении прокатки составляла 1,7 Тл, а частота составляла 50 Гц. Изменение длины образца, вызванное расширением и сжатием магнитных доменов, измеряется с помощью лазерного доплеровского виброметра, и получается сигнал магнитострикции. Анализ Фурье полученного сигнала магнитострикции выполняется для получения амплитуды Cn каждого частотного компонента fn (n представляет собой натуральное число, равное 1 или больше) сигнала магнитострикции. Уровень магнитострикции LVA (дБ), представленный следующим выражением, получается с использованием поправочного коэффициента αn каждого частотного компонента fn.

LVA=20 × Log(√((ρc × 2π × fn × αn × Cn/√2)²)/Pe0)

Здесь ρc - собственное акустическое сопротивление, установленное равным 400. Pe0 - минимальное слышимое звуковое давление, установленное равным Pe0=2 × 10^-5 (Па). В качестве поправочного коэффициента αn используются значения, приведенные в Таблице 2 стандарта JIS C 1509-1 (2005).

На основании полученного уровня магнитострикции (LVA) шумовые характеристики оцениваются по следующим критериям. Когда уровень магнитострикции составляет менее 60 дБА, лист анизотропной электротехнической стали считается превосходным с точки зрения шумовых характеристик.

[0099]

Кроме того, магнитострикция λ_0-p (мкм/м) получается из сигнала магнитострикции. В частности, из длины Lp (мкм) тестового образца (стального листа) при плотности магнитного потока 1,7 Tл и длины L₀ (м) тестового образца при плотности магнитного потока 0 Tл при вышеупомянутых условиях возбуждения, λ_0-p вычисляется по формуле (Lp-L₀)/L₀.

Кроме того, что касается стального листа, для которого была проведена термообработка при 800°С в течение 4 час, магнитострикция λ_0-p (мкм/м) измеряется таким же образом при частоте 50 Гц и максимальной плотности магнитного потока 1,7 Тл. Кроме того, получается значение λ_0-pb - λ_0-pa, где λ_0-pb означает магнитострикцию до термообработки, а λ_0-pa означает магнитострикцию после термообработки.

Эти результаты показаны в Таблицах 5A, 5B, 6A и 6B.

[0100]

[Оценка магнитных характеристик]

Образец, имеющий ширину 60 мм и длину 300 мм, включая положение центра ширины листа, берется из листа анизотропной электротехнической стали каждого теста. Длина образца устанавливается параллельно направлению прокатки. Взятый образец выдерживается при 800°C в течение 2 час в атмосфере азота, имеющей точку росы 0°C или ниже, и напряжения, введенные во время взятия образца, удаляются.

Плотность магнитного потока (Tл) определяется с помощью испытания магнитных характеристик одиночного листа (тест SST) в соответствии со стандартом JIS C2556 (2015) с использованием этого образца. В частности, к образцу прикладывается магнитное поле напряженностью 800 А/м, и определяется плотность магнитного потока (Тл).

Кроме того, магнитные потери W_17/50 (Вт/кг) при частоте 50 Гц и максимальной плотности магнитного потока 1,7 Tл измеряются в соответствии со стандартом JIS C2556 (2015) с использованием этого образца. В том случае, когда коэффициент улучшения магнитных потерь составляет 5,0% или больше, он определяется как превосходный. Результаты измерений показаны в Таблице 6A и Таблице 6B.

[0101]

[Адгезия покрытия]

Адгезия покрытия (доля площади оставшегося покрытия) листа анизотропной электротехнической стали измеряется вышеописанным способом. Когда доля площади оставшегося покрытия составляет 50% или больше, адгезия покрытия определяется как приемлемая (оценка ), а когда адгезия покрытия составляет 90% или больше, она определяется как превосходная (оценка ). Результаты оценки показаны в Таблице 6A и Таблице 6B.

[0102]

[Таблица 5A] № теста Магнитострикция Полная толщина стеклянного покрытия Доля площади фазы Mg₂AlO₄ λ_0-pa λ_0-pb λ_0-pb - λ_0-pa S1 S2 S3 (S1+S2+S3)/3 S1 > S2 > S3 мкм 1 -0,82 -0,81 0,01 2,2 0,60 0,12 0,01 0,24 2 -0,87 -0,84 0,03 2,0 0,50 0,15 0,02 0,22 3 -0,89 -0,78 0,11 3,4 0,65 0,16 0,00 0,27 4 -0,81 -0,74 0,07 2,2 0,64 0,15 0,02 0,27 5 -0,89 -0,88 0,01 3,0 0,67 0,20 0,02 0,30 6 -0,92 -0,74 0,18 2,7 0,70 0,14 0,08 0,31 7 -0,87 -0,78 0,09 2,6 0,62 0,16 0,05 0,28 8 -0,96 -0,84 0,12 2,2 0,59 0,18 0,06 0,28 9 -0,91 -0,90 0,01 3,5 0,57 0,19 0,07 0,28 10 -0,85 -0,66 0,19 2,0 0,64 0,20 0,05 0,30 11 -0,86 -0,84 0,02 2,1 0,48 0,25 0,04 0,26 12 -0,92 -0,91 0,01 2,1 0,67 0,23 0,01 0,30 13 -0,91 -0,73 0,18 2,7 0,64 0,19 0,06 0,30 14 -0,84 -0,83 0,01 1,9 0,58 0,14 0,08 0,27 15 -0,89 -0,81 0,08 2,9 0,67 0,18 0,09 0,31 16 -0,91 -0,77 0,14 3,4 0,66 0,24 0,08 0,33 17 -0,84 -0,69 0,15 2,9 0,54 0,15 0,04 0,24 18 -0,81 -0,51 0,30 2,3 0,57 0,27 0,03 0,29 19 -0,94 -0,78 0,16 2,4 0,54 0,22 0,01 0,26 20 -0,85 -0,40 0,45 1,9 0,56 0,16 0,08 0,27 21 -0,91 -0,71 0,20 3,1 0,59 0,18 0,00 0,26 22 -0,88 -0,87 0,01 3,4 0,64 0,11 0,06 0,27 23 -0,89 -0,51 0,38 3,2 0,67 0,19 0,07 0,31 24 -0,84 -0,83 0,01 1,6 0,69 0,20 0,05 0,31 25 -0,95 -0,76 0,19 2,5 0,41 0,43 0,19 0,34 × 26 -0,84 -0,67 0,17 1,8 0,43 0,45 0,12 0,33 ×

[0103]

[Таблица 5B] № теста Магнитострикция Полная толщина стеклянного покрытия Доля площади фазы Mg₂AlO₄ λ_0-pa λ_0-pb λ_0-pb - λ_0-pa S1 S2 S3 (S1+S2+S3)/3 S1 > S2 > S3 мкм 27 -0,9 -0,74 0,16 2,2 0,43 0,46 0,09 0,33 × 28 -0,87 -0,69 0,18 3,1 0,60 0,26 0,13 0,33 29 -0,89 -0,73 0,16 3,1 0,65 0,32 0,17 0,38 30 -0,92 -0,75 0,17 2,3 0,68 0,40 0,13 0,40 31 -0,86 -0,71 0,15 1,6 0,53 0,26 0,15 0,31 32 -0,97 -0,79 0,18 2,8 0,48 0,46 0,06 0,33 33 -0,91 -0,76 0,15 2,5 0,61 0,41 0,19 0,40 34 -0,89 -0,75 0,14 2,6 0,53 0,19 0,09 0,27 35 -0,88 -0,74 0,14 3,1 0,54 0,29 0,06 0,30 36 -0,94 -0,78 0,16 3,3 0,51 0,28 0,15 0,31 37 -0,81 -0,65 0,16 2,6 0,63 0,22 0,16 0,34 38 -0,86 -0,69 0,17 1,9 0,64 0,27 0,14 0,35 39 -0,94 -0,80 0,14 2,4 0,68 0,19 0,14 0,34 40 -0,86 -0,71 0,15 1,7 0,67 0,42 0,07 0,39 41 -0,87 -0,73 0,14 2,7 0,70 0,60 0,40 0,57 42 -0,94 -0,78 0,16 1,8 0,67 0,43 0,18 0,43 43 -0,93 -0,78 0,15 2,1 0,69 0,43 0,14 0,42 44 -0,92 -0,75 0,17 3,0 0,65 0,31 0,17 0,38 45 -0,9 -0,74 0,16 2,5 0,67 0,34 0,19 0,40 46 -0,84 -0,70 0,14 2,1 0,71 0,27 0,15 0,38 47 -0,86 -0,71 0,15 2,4 0,68 0,26 0,18 0,37 48 -0,82 -0,69 0,13 3,1 0,65 0,24 0,15 0,35 49 -0,88 -0,69 0,19 1,6 0,72 0,23 0,11 0,35 50 -0,91 -0,89 0,02 3,2 0,67 0,26 0,07 0,33 51 -0,92 -0,70 0,22 2,6 0,68 0,23 0,08 0,33 52 -0,91 -0,62 0,29 2,8 0,70 0,30 0,06 0,35

[0104]

[Таблица 6A] № теста Магнитные характеристики Шумовые характеристики Доля площади оставшегося покрытия Баланс магнитные потери/шум Оценка покрытия Магнитные потери Плотность магнитного потока Коэффициент улучшения магнитных потерь Коэффициент улучшения магнитных потерь Вт/кг Тл % 5% или больше 0 дБ % 1 0,80 1,91 4,8 X 49 100 × 2 0,72 1,91 7,9 47 99 3 0,71 1,91 8,6 50 98 4 0,74 1,91 8,1 52 98 5 0,81 1,91 0,0 X 47 100 × 6 0,73 1,91 10,5 57 94 7 0,74 1,90 8,6 53 96 8 0,74 1,91 9,1 60 95 × 9 0,80 1,92 4,8 X 49 98 × 10 0,69 1,90 11,6 57 91 11 0,79 1,91 6,0 49 96 12 0,81 1,91 3,8 50 95 × 13 0,69 1,90 11,9 58 93 14 0,82 1,92 2,4 X 49 100 × 15 0,76 1,91 6,2 49 97 16 0,73 1,90 9,8 57 96 17 0,72 1,90 10,9 59 95 18 0,77 1,90 8,1 60 96 × 19 0,78 1,91 0,0 51 95 × 20 0,74 1,89 11,4 63 92 × 21 0,68 1,90 12,8 59 91 22 0,76 1,91 2,6 X 55 100 × 23 0,71 1,90 12,3 63 91 × 24 0,78 1,90 3,7 X 57 99 × 25 0,69 1,91 12,0 57 50 26 0,69 1,91 11,6 58 60

[0105]

[Таблица 6B] № теста Магнитные характеристики Шумовые характеристики Доля площади оставшегося покрытия Баланс магнитные потери/шум Оценка покрытия Магнитные потери Плотность магнитного потока Коэффициент улучшения магнитных потерь Коэффициент улучшения магнитных потерь Вт/кг Тл % 5% или больше 0 дБ % 27 0,69 1,91 11,2 58 65 28 0,69 1,91 10,9 57 70 29 0,69 1,91 11,8 57 60 30 0,69 1,91 11,3 57 65 31 0,69 1,91 11,6 58 60 32 0,70 1,91 10,7 57 95 33 0,73 1,91 10,3 58 60 34 0,72 1,91 10,6 58 96 35 0,73 1,91 10,3 58 95 36 0,72 1,91 10,7 58 65 37 0,72 1,91 10,6 57 60 38 0,73 1,91 10,1 58 70 39 0,73 1,91 10,4 58 65 40 0,76 1,91 9,6 58 96 41 0,76 1,91 9,5 57 80 42 0,76 1,91 9,1 58 75 43 0,76 1,91 9,2 58 80 44 0,76 1,91 9,2 58 70 45 0,76 1,91 10,0 58 65 46 0,76 1,91 9,8 58 70 47 0,76 1,91 9,0 57 75 48 0,76 1,91 9,2 56 70 49 0,76 1,91 9,4 58 75 50 0,78 1,90 3,7 57 96 × 51 0,76 1,90 6,2 60 97 × 52 0,75 1,90 7,4 61 96 ×

[0106]

Как видно из Таблиц 1-6B, в стальных листах (примерах настоящего изобретения), в которых предпочтительно присутствуют области деформации, а значение λ_0-pb - λ_0-pa соответствует настоящему изобретению, можно гарантировать благоприятный баланс магнитные потери/шум. Кроме того, в стальных листах, в которых значение λ_0-pb - λ_0-pa соответствует настоящему изобретению и можно гарантировать благоприятный баланс магнитные потери/шум, в том случае, когда доля площади фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии в каждой области удовлетворяет предпочтительному соотношению, доля площади оставшегося покрытия является достаточно высокой, и также может быть получена благоприятная адгезия.

С другой стороны, в стальных листах, в которых значение λ_0-pb - λ_0-pa не соответствует настоящему изобретению, и невозможно гарантировать благоприятный баланс магнитные потери/шум, влияние доли площади фазы MgAl₂O₄ в стеклянном покрытии на долю площади оставшегося покрытия не ясно.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0107]

В соответствии с настоящим изобретением можно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий благоприятный баланс магнитные потери/шум, а также способ его производства. В дополнение к этому, согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения можно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий благоприятный баланс магнитные потери/шум, а также превосходную адгезию покрытия. Следовательно, промышленная применимость является высокой.

Изобретение относится к листу анизотропной электротехнической стали и способу производства его. Лист анизотропной электротехнической стали содержит основной стальной лист, стеклянное покрытие, сформированное на основном стальном листе, и изоляционное покрытие с натяжением, сформированное на стеклянном покрытии, причем в основном стальном листе имеется множество областей линейной деформации, которые располагаются непрерывно или периодически в направлении, пересекающемся с направлением прокатки, каждая из множества областей линейной деформации имеет ширину 210 мкм или меньше в направлении прокатки, множество областей линейной деформации параллельны друг другу, интервалы областей линейной деформации, прилегающих друг к другу в направлении прокатки, составляют 10 мм или меньше, а магнитострикция λ_0-pb в мкм/м при возбуждении листа анизотропной электротехнической стали до 1,7 Тл и магнитострикция λ_0-pa в мкм/м при термообработке листа анизотропной электротехнической стали при 800°C в течение 4 ч и последующем возбуждении до 1,7 Тл удовлетворяют условию 0,02≤λ_0-pb - λ_0-pa≤0,20. Технический результат заключается в обеспечении листа анизотропной электротехнической стали, имеющего благоприятный баланс магнитные потери/шум и адгезию покрытия. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.

1. Лист анизотропной электротехнической стали, содержащий:

основной стальной лист;

стеклянное покрытие, сформированное на основном стальном листе; и

изоляционное покрытие с натяжением, сформированное на стеклянном покрытии,

в котором в основном стальном листе присутствует множество областей линейной деформации, которые простираются непрерывно или прерывисто в направлении, пересекающемся с направлением прокатки,

каждая из множества областей линейной деформации имеет ширину 210 мкм или меньше в направлении прокатки,

множество областей линейной деформации параллельны друг другу, интервалы областей линейной деформации, смежных друг с другом в направлении прокатки, составляют 10 мм или меньше,

причем основной стальной лист имеет химический состав, содержащий в мас. %:

С: 0,010 или менее, Si: 3,00-4,00, Mn: 0,01-0,50, N: 0,010 или менее, раств. Al: 0,020 или менее, S: 0,010 или менее, Р: 0,030 или менее, Cr: 0-0,50, Sn: 0-0,50, Cu: 0-0,50, Se: 0-0,020, Sb: 0-0,500, Mo: 0-0,10 и остаток из Fe и примесей, и

магнитострикция λ_0-pb (мкм/м), когда лист анизотропной электротехнической стали возбуждается до 1,7 Тл, и магнитострикция λ_0-pa (мкм/м), когда лист анизотропной электротехнической стали подвергается термообработке при 800°С в течение 4 час, а затем возбуждается до 1,7 Тл, удовлетворяют следующему выражению (1),

0,02≤λ_0-pb - λ_0-ра≤0,20 (1).

2. Лист анизотропной электротехнической стали по п. 1, в котором стеклянное покрытие формируется из структуры, включающей фазу Mg₂SiO₄, которая является первичной фазой, и фазу MgAl₂O₄, и

в поперечном сечении в направлении толщины листа, когда стеклянное покрытие разделяется на 3 области, имеющие равную толщину в направлении толщины листа, каждая область обозначается как область 1/3, область 2/3 и область 3/3 от стороны основного стального листа по направлению к стороне изоляционного покрытия с натяжением, и доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 1/3 обозначается как S1, доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 2/3 обозначается как S2 и доля площади фазы MgAl₂O₄ в области 3/3 обозначается как S3,

S1, S2 и S3 удовлетворяют следующим выражениям (2)-(4):

S1>S2>S3 (2),

(S1+S2+S3)/3<0,50 (3),

S3<0,10 (4).

3. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по п. 1 или 2, включающий:

стадию горячей прокатки, содержащую нагревание стальной заготовки для получения горячекатаного стального листа с помощью горячей прокатки;

стадию отжига горячекатаного стального листа для отжига горячекатаного стального листа;

стадию травления для травления горячекатаного стального листа после стадии отжига горячекатаного стального листа;

стадию холодной прокатки для холодной прокатки один или более раз горячекатаного стального листа после стадии травления с отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа;

стадию обезуглероживающего отжига для обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа;

стадию финишного отжига, содержащую нанесение и сушку разделительного средства отжига, содержащего порошок Mgo в качестве главного компонента, на переднюю и заднюю поверхности холоднокатаного стального листа, который является основным стальным листом, после стадии обезуглероживающего отжига и выполнение финишного отжига для формирования стеклянного покрытия;

стадию формирования покрытий для формирования изоляционных покрытий с натяжением на стеклянных покрытиях для получения листа анизотропной электротехнической стали, включающего в себя основной стальной лист, стеклянные покрытия, сформированные на основном стальном листе, и изоляционные покрытия с натяжением, сформированные на стеклянных покрытиях; и

стадию сегментации магнитных доменов, содержащую облучение поверхностей изоляционных покрытий с натяжением в листе анизотропной электротехнической стали энергетическим лучом для формирования множества областей линейной деформации на основном стальном листе,

в котором на стадии сегментации магнитных доменов

среди множества областей линейной деформации интервалы областей линейной деформации, смежных друг с другом в направлении прокатки, составляют 10 мм или меньше,

плотность мощности энергетического луча Ip (Вт/мм²), которая определяется как (P/S) с использованием выходной мощности энергетического луча Р (Вт) и площади поперечного сечения энергетического луча S (мм²), удовлетворяет следующему выражению (5),

входная энергия энергетического луча Up (Дж/мм), которая определяется как P/Vs с использованием выходной мощности энергетического луча Р и скорости сканирования энергетического луча Vs (мм/с), удовлетворяет следующему выражению (6), и

соотношение сторон энергетического луча, которое определяется как (d1/dc) с использованием диаметра d1 в направлении, перпендикулярном направлению сканирования луча (в мкм), и диаметра dc в направлении сканирования луча (в мкм), удовлетворяет следующему выражению (7), a d1 удовлетворяет следующему выражению (8),

250≤Ip≤2000 (5),

0,010<Up≤0,050 (6),

0,0010<d1/dc<1,0000 (7),

10<d1<200 (8).

4. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по п. 3, в котором энергетический луч представляет собой луч лазера.

5. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по п. 4, в котором луч лазера представляет собой луч волоконного лазера.

6. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по любому из пп. 3-5,

в котором стальная заготовка содержит в мас.%, С: 0,010-0,200, Si: 3,00-4,00, растворимый Al: 0,010-0,040, Mn: 0,01-0,50, N: 0,020 или меньше, S: 0,005-0,040, Р: 0,030 или меньше, Cu: 0-0,50, Cr: 0-0,50, Sn: 0-0,50, Se: 0- 0,020, Sb: 0-0,500, и Mo: 0-0,10, а также остаток, включающий в себя Fe и примеси.

7. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по любому из пп. 3-6,

в котором стадия обезуглероживающего отжига включает в себя процесс повышения температуры и процесс выдержки,

в процессе повышения температуры скорость повышения температуры от 550°С до 750°С устанавливается равной 700-2000°С/с, кислородный потенциал устанавливается равным 0,0001-0,0100, и

процесс выдержки включает в себя первый процесс выдержки, в котором температура отжига устанавливается равной 800-900°С, а продолжительность отжига устанавливается равной 100-500 с в атмосфере, имеющей кислородный потенциал 0,4 или больше и 0,8 или меньше, и второй процесс выдержки, в котором температура отжига устанавливается равной 850°С или выше и 1000°С или ниже, а продолжительность отжига устанавливается равной 5-100 с в атмосфере, имеющей кислородный потенциал 0,1 или меньше.

8. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали по любому из пп. 3-7, дополнительно содержащий во время стадии обезуглероживающего отжига или после стадии обезуглероживающего отжига:

стадию азотирования для азотирования холоднокатаного стального листа.