RU2803297C1

RU2803297C1 - Sheet from oriented electrical steel and method for its manufacturing

Info

Publication number: RU2803297C1
Application number: RU2022118372A
Authority: RU
Inventors: Ёсихиза ИТИХАРА; Такэси ОМУРА; Кунихиро СЭНДА
Original assignee: ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2023-09-12

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention is related to sheets of grain-oriented electrical steel used as a material of iron cores of transformers. The sheet has a linear deformation area extending linearly in a direction crossing the rolling direction of the steel sheet. The linear deformation area includes an area having a compressive stress in the rolling direction and includes a region subjected to energy beam irradiation. The length in the rolling direction of the linear deformation area is twice or less than the width of the energy beam irradiation in the rolling direction. In a region adjacent in the rolling direction to the region having compressive stress, there is a region having tensile stress in the rolling direction.

EFFECT: provides low iron losses and the required magnetostrictive properties.

5 cl, 11 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к листу из текстурированной электротехнической стали, подходящему в качестве материала железного сердечника для трансформаторов и т.п., и к способу изготовления листа из текстурированной электротехнической стали.The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet suitable as an iron core material for transformers and the like, and to a method for manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet.

Уровень техникиState of the art

Листы из текстурированной электротехнической стали используются, например, в качестве материала для железных сердечников трансформаторов. Требуется подавить потери энергии и шум в трансформаторах, а на потери энергии трансформатора и шум трансформатора влияют потери в железе листа из текстурированной электротехнической стали и магнитострикционные свойства текстурированной электротехнической стали соответственно. В последние годы существует острая потребность в снижении потерь энергии в трансформаторе и шума во время работы трансформатора из-за энергосбережения и экологических норм. Поэтому очень важно разработать лист из текстурированной электротехнической стали, обладающий подходящими магнитострикционными свойствами и потерями в железе.Textured electrical steel sheets are used, for example, as a material for the iron cores of transformers. It is necessary to suppress energy loss and noise in transformers, and transformer energy loss and transformer noise are affected by the iron loss of grain-oriented electrical steel sheet and the magnetostrictive properties of grain-oriented electrical steel, respectively. In recent years, there is an urgent need to reduce transformer energy loss and noise during transformer operation due to energy conservation and environmental regulations. Therefore, it is very important to develop grain-oriented electrical steel sheet with suitable magnetostrictive and iron loss properties.

Потери в железе листа из текстурированной электротехнической стали в основном состоят из потерь на гистерезис и потерь на вихревые токи. Методы, которые были разработаны для улучшения потерь на гистерезис, включают метод сильного упорядочения ориентации (110) [001], которая называется ориентацией Госса, в направлении прокатки стального листа, и метод уменьшения количества примесей в стальном листе. Кроме того, методы, которые были разработаны для улучшения потерь на вихревые токи, включают способ увеличения электрического сопротивления стального листа путём добавления Si и способ придания натяжения плёнке в направлении прокатки стального листа. Однако эти способы имеют производственные ограничения в достижении ещё более низких потерь в железе листов из текстурированной электротехнической стали.The iron loss of grain-oriented electrical steel sheet mainly consists of hysteresis loss and eddy current loss. Methods that have been developed to improve the hysteresis loss include a method of strongly ordering the (110)[001] orientation, called Goss orientation, in the rolling direction of the steel sheet, and a method of reducing the amount of impurities in the steel sheet. In addition, methods that have been developed to improve eddy current loss include a method of increasing the electrical resistance of a steel sheet by adding Si and a method of imparting tension to the film in the rolling direction of the steel sheet. However, these methods have production limitations in achieving even lower iron losses in grain-oriented electrical steel sheets.

В результате была разработана технология измельчения магнитных доменов как способ достижения ещё более низких потерь в железе листа из текстурированной электротехнической стали. Технология измельчения магнитных доменов представляет собой метод введения неоднородности магнитного потока с помощью физического метода, такого как формирование канавок или локальное введение деформации, в стальной лист после окончательного отжига или после прокаливания изолирующего покрытия или т.п., чтобы уменьшить ширину 180° магнитного домена (основной магнитный домен), сформированного в направлении прокатки, тем самым уменьшая потери в железе, особенно потери на вихревые токи листа из текстурированной электротехнической стали.As a result, magnetic domain grinding technology was developed as a way to achieve even lower iron losses in grain-oriented electrical steel sheets. Magnetic domain grinding technology is a method of introducing magnetic flux inhomogeneity through a physical method such as forming grooves or locally introducing strain into a steel sheet after final annealing or after calcination of an insulating coating or the like, so as to reduce the width of the 180° magnetic domain ( main magnetic domain) formed in the rolling direction, thereby reducing the iron loss, especially the eddy current loss of grain-oriented electrical steel sheet.

Например, JPH0622179B (PTL 1) предлагает способ снижения потерь в железе с 0,80 Вт/кг или более до 0,70 Вт/кг или менее путём создания линейной канавки, имеющей ширину 300 мкм или менее и глубину 100 мкм или менее на поверхности стального листа. For example, JPH0622179B (PTL 1) proposes a method of reducing iron loss from 0.80 W/kg or more to 0.70 W/kg or less by creating a linear groove having a width of 300 µm or less and a depth of 100 µm or less on the surface steel sheet.

Кроме того, JPH07192891A (PTL 2) предлагает способ применения плазменного факела в поперечном направлении листа на поверхности стального листа после вторичной рекристаллизации для локального создания термической деформации, тем самым снижая потери в железе (W_17/50) при возбуждении при максимальной плотности магнитного потока 1,7 Тл и частоте 50 Гц до 0,680 Вт/кг в случае, когда плотность магнитного потока (В₈) стального листа при возбуждении намагничивающей силой 800 А/м составляет 1,935 Тл.In addition, JPH07192891A (PTL 2) proposes a method of applying a plasma torch in the transverse direction of the sheet on the surface of a steel sheet after secondary recrystallization to locally generate thermal strain, thereby reducing iron loss (W _17/50 ) when excited at maximum magnetic flux density 1 .7 T and a frequency of 50 Hz up to 0.680 W/kg in the case where the magnetic flux density (B ₈ ) of a steel sheet when excited by a magnetizing force of 800 A/m is 1.935 T.

В целом, способ формирования линейной канавки, описанный в PTL 1, относится к термостойкому измельчению магнитных доменов, поскольку эффект измельчения магнитных доменов не исчезает, даже если отжиг для снятия внутреннего напряжения выполняется после формирований железного сердечника. С другой стороны, способ создания термической деформации, описанный в PTL 2, называется нетермостойким измельчением магнитных доменов, поскольку эффект создания термической деформации исчезает из-за отжига для снятия внутреннего напряжения.In general, the linear groove forming method described in PTL 1 refers to heat-resistant magnetic domain refinement because the effect of magnetic domain refinement does not disappear even if stress relief annealing is performed after the iron core is formed. On the other hand, the thermal strain generation method described in PTL 2 is called non-thermal magnetic domain grinding because the thermal strain generation effect is eliminated by stress-relieving annealing.

Список цитированных источниковList of cited sources

Патентная литератураPatent literature

PTL 1: JPH0622179BPTL 1: JPH0622179B

PTL 2: JPH07192891APTL 2: JPH07192891A

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

При нетермостойком измельчении магнитных доменов потери на вихревые токи могут быть значительно снижены за счёт создания локального напряжения в стальном листе. С другой стороны, известно, что нетермостойкое измельчение магнитных доменов приводит к ухудшению потерь на гистерезис и ухудшению магнитострикции из-за создания деформации. Следовательно, необходимо оптимизировать схему создания деформации при нетермостойком измельчении магнитных доменов, чтобы можно было разработать лист из текстурированной электротехнической стали с улучшенными потерями в железе и магнитострикционными свойствами, чем у обычных листов, и, в итоге, трансформатор с улучшенными потерями энергии и шумовыми характеристиками, по сравнению с обычными трансформаторами.With non-thermal grinding of magnetic domains, eddy current losses can be significantly reduced by creating local stress in the steel sheet. On the other hand, it is known that non-thermal grinding of magnetic domains leads to worsening hysteresis losses and worsening magnetostriction due to the creation of deformation. Therefore, it is necessary to optimize the deformation generation scheme for non-thermal grinding of magnetic domains so that a grain-oriented electrical steel sheet with improved iron loss and magnetostrictive properties than conventional sheets can be developed, and ultimately a transformer with improved energy loss and noise characteristics, compared to conventional transformers.

Таким образом, может оказаться полезным создать лист из текстурированной электротехнической стали, обладающий как низкими потерями в железе, так и подходящими магнитострикционными свойствами, из которого может быть изготовлен трансформатор с подходящими свойствами. Также полезно предложить способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали.Thus, it may be useful to provide grain-oriented electrical steel sheet having both low iron loss and suitable magnetostrictive properties, from which a transformer with suitable properties can be manufactured. It is also useful to suggest a method for producing grain-oriented electrical steel sheet.

Решение проблемыSolution

Как описано выше, нетермостойкое измельчение магнитных доменов представляет собой метод создания напряжения в стальном листе и формирования локального поля напряжения для контроля магнитных доменов. Чтобы разработать лист из текстурированной электротехнической стали с низкими потерями в железе и подходящими магнитострикционными свойствами, из которого можно создать трансформатор с более низкими потерями энергии и более низкими шумовыми характеристиками, чем у обычных трансформаторов, мы сосредоточились на деформациях, которые должны быть созданы в стальном листе, и распределении напряжения и исследовали их влияние на магнитные свойства.As described above, non-heat-resistant magnetic domain grinding is a method of creating stress in a steel sheet and generating a local stress field to control magnetic domains. To develop a textured electrical steel sheet with low iron loss and suitable magnetostrictive properties that can be used to create a transformer with lower energy loss and lower noise performance than conventional transformers, we focused on the deformations that must be created in the steel sheet , and voltage distribution and studied their influence on magnetic properties.

При нетермостойком измельчении магнитных доменов термическую деформацию локально создают путём применения энергетического пучка на поверхности стального листа после окончательного отжига или после прокаливания изолирующего покрытия или т.п. (далее может называться просто «стальной лист» или в совокупности как «лист из текстурированной электротехнической стали до создания деформации») в направлении, пересекающем направление прокатки, например. В этом случае напряжение сжатия остаётся по отношению к направлению прокатки в месте, где энергетический пучок был применён в направлении, пересекающем направление прокатки. В листе из текстурированной электротехнической стали, в котором в направлении прокатки накапливаются кристаллические зёрна, имеющие ориентацию по Госсу (110)[001], служащую осью лёгкого намагничивания, напряжение сжатия действует в направлении прокатки за счёт создания термической деформация, а затем из-за магнитоупругого эффекта формируется магнитный домен (замыкающий домен), имеющий направление намагниченности в поперечном направлении листа (то есть направление, ортогональное направлению прокатки).In non-thermal grinding of magnetic domains, thermal deformation is locally generated by applying an energy beam to the surface of the steel sheet after final annealing or after calcination of the insulating coating or the like. (hereinafter may be simply referred to as “steel sheet” or collectively as “pre-deformation grain-oriented electrical steel sheet”) in a direction intersecting the rolling direction, for example. In this case, the compressive stress remains with respect to the rolling direction at the location where the energy beam was applied in a direction intersecting the rolling direction. In a grain-oriented electrical steel sheet in which crystalline grains having a Goss orientation (110)[001], serving as an easy magnetization axis, accumulate in the rolling direction, the compressive stress acts in the rolling direction by creating thermal deformation and then due to magnetoelastic effect, a magnetic domain (closing domain) is formed with a magnetization direction in the transverse direction of the sheet (that is, a direction orthogonal to the rolling direction).

Магнитоупругий эффект представляет собой эффект, заключающийся в том, что при приложении напряжения растяжения к листу из текстурированной электротехнической стали направление напряжения растяжения становится энергетически стабильным, а при приложении напряжения сжатия к листу из текстурированной электротехнической стали в направлении ортогонально к напряжению сжатия становится энергетически устойчивым.The magnetoelastic effect is the effect that when a tensile stress is applied to the grain-oriented electrical steel sheet, the direction of the tensile stress becomes energetically stable, and when a compressive stress is applied to the grain-oriented electrical steel sheet in a direction orthogonal to the compressive stress, it becomes energetically stable.

Формирование замыкающего домена способствует эффекту улучшения потерь на вихревые токи листа из текстурированной электротехнической стали. С другой стороны, известно, что характеристики потерь на гистерезис листа из текстурированной электротехнической стали ухудшаются из-за того, что движение стенки магнитного домена, вызванное намагничиванием, удерживается привнесённой деформацией, и, кроме того, шумовые характеристики изготовленного трансформатора ухудшаются из-за образования области, в которой была создана деформация.The formation of a closure domain promotes the eddy current loss improving effect of grain-oriented electrical steel sheet. On the other hand, it is known that the hysteresis loss performance of grain-oriented electrical steel sheet is deteriorated due to the fact that the movement of the magnetic domain wall caused by magnetization is restrained by the introduced strain, and in addition, the noise performance of the manufactured transformer is deteriorated due to the formation of the , in which the deformation was created.

Для дальнейшего изучения замыкающего домена мы подробно исследовали распределение деформации в листе из текстурированной электротехнической стали, изготовленном традиционным способом. В результате мы установили, что, как показано на фиг. 1, имеется область II вне области I, облучаемой энергетическим пучком (или может называться «областью облучения энергетическим пучком I»), а в области II деформация, имеющая напряжение сжатия в направлении прокатки, формируется на более широкой площади, чем деформация, образованная в области I облучением пучком, то есть на более широкой площади, чем область облучения I, где формируется замыкающий домен.To further study the closure domain, we examined in detail the strain distribution in a grain-oriented electrical steel sheet produced by a conventional method. As a result, we found that, as shown in FIG. 1, there is a region II outside the region I irradiated by the energy beam (or may be called “energy beam irradiation region I”), and in region II, a deformation having a compressive stress in the rolling direction is formed over a wider area than the deformation formed in the region I by beam irradiation, that is, over a wider area than the irradiation region I, where the trailing domain is formed.

В соответствии с общеизвестными фактами считается, что, поскольку формируется замыкающий домен с той же шириной в направлении прокатки, что и ширина облучения в направлении прокатки энергетическим пучком, деформация, вносимая излучением энергетическим пучком, также формируется в области, соответствующей области I облучения пучка.According to generally known facts, it is believed that since a cap domain with the same width in the rolling direction as the irradiation width in the rolling direction of the energy beam is formed, the deformation introduced by the energy beam radiation is also formed in a region corresponding to the beam irradiation region I.

Однако мы недавно обнаружили, что деформация, имеющая напряжение сжатия в направлении прокатки стального листа, формируется в более широкой области, чем область облучения энергетическим пучком I в направлении прокатки. Кроме того, мы предположили, основываясь на этих данных, что создание чрезмерной деформации может оказать неблагоприятное влияние на магнитные свойства листа из текстурированной электротехнической стали.However, we have recently discovered that a deformation having a compressive stress in the rolling direction of the steel sheet is formed in a wider area than the irradiation area of the energy beam I in the rolling direction. In addition, we hypothesized based on these data that generating excessive strain could have an adverse effect on the magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheet.

Для дальнейшего исследования влияния создания чрезмерной деформации мы сравнили потери в железе и магнитострикционные свойства листа из текстурированной электротехнической стали, где в стальном листе была создана линейная деформация при различных условиях облучения энергетическим пучком. В результате было обнаружено, что в листе из текстурированной электротехнической стали с улучшенными потерями в железе и магнитострикционными свойствами существует распределение напряжений, при котором напряжение растяжения в направлении прокатки формируется вблизи области облучения пучком I, как схематично показано на фиг. 2. Как описано выше, когда напряжение растяжения (растяжение) действует в направлении прокатки листа из текстурированной электротехнической стали, магнитный домен, ориентированный в направлении прокатки, является более стабильным из-за магнитоупругого эффекта, действующего на магнитный домен. Мы предположили, что напряжение растяжения, сформированное в стальном листе, может уменьшить количество вспомогательных магнитных доменов, имеющих направление намагниченности, перпендикулярное направлению прокатки, что приводит к дальнейшему измельчению магнитных доменов и снижению потерь в железе.To further investigate the effect of generating excessive strain, we compared the iron loss and magnetostrictive properties of grain-oriented electrical steel sheet where linear strain was generated in the steel sheet under different energy beam irradiation conditions. As a result, it was found that in the grain-oriented electrical steel sheet with improved iron loss and magnetostrictive properties, there is a stress distribution in which a tensile stress in the rolling direction is generated near the beam irradiation region I, as schematically shown in FIG. 2. As described above, when tensile stress (tensile) is applied in the rolling direction of grain-oriented electrical steel sheet, the magnetic domain oriented in the rolling direction is more stable due to the magnetoelastic effect acting on the magnetic domain. We hypothesized that the tensile stress generated in the steel sheet can reduce the number of auxiliary magnetic domains having a magnetization direction perpendicular to the rolling direction, which leads to further refinement of the magnetic domains and reduction of iron losses.

Основываясь на этих данных, мы обнаружили, что можно получить лист из текстурированной электротехнической стали, который обеспечивает как низкие потери в железе, так и соответствующие магнитострикционные свойства, и можно создать трансформатор с низкими потерями энергии и низкими шумовыми характеристиками за счёт напряжения сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации, созданной в направлении, пересекающем направление прокатки, и напряжения растяжения в направлении прокатки в области, прилегающей к направлению прокатки в области напряжения сжатия (далее может обозначаться просто как «прилегающая область»), тем самым завершая настоящее раскрытие.Based on these data, we have found that it is possible to obtain grain-oriented electrical steel sheet that provides both low iron loss and corresponding magnetostrictive properties, and it is possible to create a transformer with low energy loss and low noise performance due to the compressive stress in the rolling direction in a region of linear strain generated in a direction intersecting the rolling direction, and a tensile stress in the rolling direction in a region adjacent to the rolling direction in a compressive stress region (hereinafter may be simply referred to as “adjacent region”), thereby completing the present disclosure.

Мы также исследовали, когда область линейной деформации формируется путём облучения энергетическим пучком, влияние длины области линейной деформации в направлении прокатки по отношению к ширине облучения энергетическим пучком в направлении прокатки, в условиях описанного выше распределения напряжений в листе из текстурированной электротехнической стали. То есть ширина облучения энергетическим пучком (А) в направлении прокатки и длина (В) в направлении прокатки области линейной деформации, созданной в листе из текстурированной электротехнической стали, связаны, как схематически показано на фиг. 3, так, что область длины (В) выходит за пределы области ширины облучения (А). После исследования листов из текстурированной электротехнической стали с различными значениями B/A мы установили, что как потери в железе, так и магнитострикционные свойства дополнительно улучшаются в листе из текстурированной электротехнической стали, где значение B/A равно 2 или менее, то есть длина (B) в два раза больше ширины облучения (A) или менее.We also investigated, when the linear deformation region is formed by energy beam irradiation, the effect of the length of the linear deformation region in the rolling direction with respect to the width of the energy beam irradiation in the rolling direction, under the conditions of the stress distribution in the grain-oriented electrical steel sheet described above. That is, the energy beam irradiation width (A) in the rolling direction and the length (B) in the rolling direction of the linear deformation region created in the grain-oriented electrical steel sheet are related, as schematically shown in FIG. 3, so that the length region (B) extends beyond the irradiation width region (A). After examining grain-oriented electrical steel sheets with different B/A values, we found that both iron loss and magnetostrictive properties are further improved in grain-oriented electrical steel sheets where the B/A value is 2 or less, that is, length (B ) is twice the irradiation width (A) or less.

Далее описываются экспериментальные результаты, которые привели к настоящему раскрытию.The following describes the experimental results that led to the present disclosure.

Эксперимент 1Experiment 1

Сначала стальную полосу (стальной лист в форме полосы) толщиной 0,23 мм, изготовленную известным способом, облучают электронным пучком с различной шириной облучения (А) 150 мкм, 200 мкм и 300 мкм в направлении, пересекающимся с направлением прокатки, для изготовления образца листа из текстурированной электротехнической стали, имеющего область линейной деформации. При использовании электронного пучка с каждой шириной облучения (А) стальную полосу пропускают выпуклостью вверх по роликам различного диаметра, при этом электронный пучок направляют на самую верхнюю часть стальной полосы с различной кривизной, соответствующей радиусу кривизны ролика, тем самым регулируя длину (В) в направлении прокатки области линейной деформации, которая должна быть создана в стальной полосе. Мы исследовали влияние длины (B) области линейной деформации в направлении прокатки по отношению к ширине облучения (A) в направлении прокатки на потери в железе и максимальное значение напряжения листа из текстурированной электротехнической стали и шумовые характеристики трансформатора.First, a steel strip (strip-shaped steel sheet) with a thickness of 0.23 mm, produced by a known method, is irradiated with an electron beam with different irradiation widths (A) of 150 μm, 200 μm and 300 μm in a direction intersecting with the rolling direction to produce a sample sheet made of textured electrical steel, having an area of linear deformation. When using an electron beam with each irradiation width (A), the steel strip is passed convex upward along rollers of different diameters, while the electron beam is directed to the uppermost part of the steel strip with different curvature corresponding to the radius of curvature of the roller, thereby adjusting the length (B) in the direction rolling the area of linear deformation that must be created in the steel strip. We investigated the effect of the length (B) of the linear deformation region in the rolling direction with respect to the irradiation width (A) in the rolling direction on the iron loss and maximum stress value of grain-oriented electrical steel sheet and the noise characteristics of the transformer.

При этом плотность магнитного потока В₈ стальной полосы составляет 1,92 Тл, а плотность магнитного потока В₈листа из текстурированной электротехнической стали, в котором была создана область линейной деформации, также составляет 1,92 Тл.In this case, the magnetic flux density B ₈ of the steel strip is 1.92 Tesla, and the magnetic flux density B ₈ of the grain-oriented electrical steel sheet, in which the linear deformation region was created, is also 1.92 Tesla.

Условия облучения электронным пучком следующие: ускоряющее напряжение: 60 кВ, ток пучка: 10 мА, степень разрежения в области облучения пучком: 0,3 Па, направление облучения: около 90° по отношению к направлению прокатки, форма облучения: непрерывная линейная форма и радиус кривизны используемого ролика составляет 100 - 300 мм.The electron beam irradiation conditions are as follows: accelerating voltage: 60 kV, beam current: 10 mA, vacuum degree in the beam irradiation area: 0.3 Pa, irradiation direction: about 90° with respect to the rolling direction, irradiation shape: continuous linear shape and radius The curvature of the roller used is 100 - 300 mm.

Следует отметить, что максимальное значение напряжения в листе из текстурированной электротехнической стали измеряют методом сканирования деформации, описанным ниже.It should be noted that the maximum stress value in grain-oriented electrical steel sheet is measured by the strain scanning method described below.

Величина изменения потерь в железе в зависимости от величины B/A показана на фиг. 4, величина изменения шума по отношению к значению B/A показана на фиг. 5, и максимальные значения напряжения сжатия и напряжения растяжения в направлении прокатки в зависимости от величины B/A показаны на фиг. 6. Величина изменения потерь в железе и величина изменения шума представляют собой величину изменения потерь в железе и величину изменения шума после облучения электронным пучком по сравнению со значениями до облучения электронным пучком (значение после облучения - значение до облучения). Как для величины изменения потерь в железе, так и для величины изменения шума, чем она ниже, указана на фиг. (чем меньше значение величины изменения), тем лучше потери в железе и шумовые характеристики.The magnitude of the change in iron loss as a function of B/A is shown in FIG. 4, the amount of noise change with respect to the B/A value is shown in FIG. 5, and the maximum values of compressive stress and tensile stress in the rolling direction depending on the value of B/A are shown in FIG. 6. The iron loss change amount and noise change amount represent the iron loss change amount and noise change amount after electron beam irradiation compared with the values before electron beam irradiation (the value after irradiation is the value before irradiation). Both for the magnitude of the change in iron losses and for the magnitude of the change in noise, the lower it is, is indicated in Fig. (the smaller the change value), the better the iron loss and noise performance.

Кроме того, фиг. 4 и 5 показывают, что по мере уменьшения значения B/A потери в железе уменьшаются, а увеличение шума подавляется. В частности, было подтверждено, что соответствующие эффекты низких потерь в железе и низкого уровня шума, очевидно, могут быть получены, когда значение B/A равно 2 или менее, более конкретно, когда значение B/A равно 1,6 или менее.In addition, FIG. 4 and 5 show that as the B/A value decreases, the iron loss decreases and the increase in noise is suppressed. In particular, it has been confirmed that the corresponding effects of low iron loss and low noise can obviously be obtained when the B/A value is 2 or less, more specifically when the B/A value is 1.6 or less.

Что касается взаимосвязи между значением B/A и максимальными значениями напряжения сжатия и напряжения растяжения в направлении прокатки, на фиг. 6 показано, что при уменьшении значения B/A в направлении прокатки формируется составляющая напряжения растяжения, и особенно когда значение B/A равно 2 или менее, максимальное значение напряжения растяжения в направлении прокатки значительно увеличивается. Regarding the relationship between the B/A value and the maximum values of compressive stress and tensile stress in the rolling direction, FIG. 6 shows that when the value of B/A decreases in the rolling direction, a tensile stress component is generated, and especially when the value of B/A is 2 or less, the maximum value of tensile stress in the rolling direction increases significantly.

Причина, по которой напряжение растяжения в направлении прокатки увеличивается по мере уменьшения значения B/A, не ясна. Однако мы предполагаем, что причина в следующем. Когда значение B/A уменьшается, напряжение сжатия в направлении прокатки, которое должно быть сформировано в области, большей, чем ширина (A) облучения энергетическим пучком в направлении прокатки, уменьшается. В результате напряжение сжатия действует локально только на область облучения пучком, а окружающие области, прилегающие к области облучения, стягиваются к области облучения.The reason why the tensile stress in the rolling direction increases as the B/A value decreases is not clear. However, we assume that the reason is as follows. When the value of B/A decreases, the compressive stress in the rolling direction to be generated in a region larger than the irradiation width (A) of the energy beam in the rolling direction is reduced. As a result, the compressive stress acts locally only on the region irradiated by the beam, and the surrounding regions adjacent to the irradiation region are contracted towards the irradiation region.

С другой стороны, причина улучшения потерь в железе рассматривается следующим образом. Формирование напряжения растяжения в направлении прокатки уменьшает деформацию напряжением сжатия, которая затрудняет движение стенок магнитных доменов. В результате подавляется ухудшение потерь в железе, особенно потерь на гистерезис.On the other hand, the reason for the improvement in iron losses is considered as follows. The formation of tensile stress in the rolling direction reduces deformation by compressive stress, which impedes the movement of the walls of magnetic domains. As a result, the deterioration of iron losses, especially hysteresis losses, is suppressed.

Причина снижения шума состоит в следующем. Формирование напряжения растяжения в направлении прокатки уменьшает область, в которой формируется деформация из-за теплового эффекта облучения энергетическим пучком.The reason for the noise reduction is as follows. The generation of tensile stress in the rolling direction reduces the area in which deformation is generated due to the thermal effect of irradiation with an energy beam.

Эксперимент 2Experiment 2

Затем при значении B/A, установленном на уровне 1,5, стальную полосу толщиной 0,23 мм, изготовленную известным способом, облучают в направлении, пересекающем направление прокатки, путём изменения мощности электронного пучка (ускоряющее напряжение: 60 - 300 кВ, ток пучка: 10 - 20 мА) для изготовления образца листа из текстурированной электротехнической стали, имеющего область линейной деформации. При применении электронного пучка стальную полосу пропускают выпуклостью вверх по ролику, при этом электронный пучок направляется на самую верхнюю часть стальной полосы с кривизной, соответствующей радиусу кривизны ролика, как в эксперименте 1, описанном выше. Трансформатор изготавливают с использованием образца листа из текстурированной электротехнической стали, который был облучён электронным пучком, как в примерах, описанных ниже. Мы исследовали влияние максимальной величины напряжения в направлении прокатки в области линейной деформации на потери в железе листа из текстурированной электротехнической стали и шумовые характеристики трансформатора.Then, with B/A set at 1.5, a 0.23 mm thick steel strip produced by a known method is irradiated in a direction intersecting the rolling direction by varying the electron beam power (acceleration voltage: 60 - 300 kV, beam current : 10 - 20 mA) to produce a sample of grain-oriented electrical steel sheet having a linear deformation region. When using an electron beam, the steel strip is passed convexly up the roller, with the electron beam directed at the very top of the steel strip with a curvature corresponding to the radius of curvature of the roller, as in Experiment 1 described above. The transformer is made using a sample of grain-oriented electrical steel sheet that has been irradiated with an electron beam, as in the examples described below. We investigated the effect of the maximum stress value in the rolling direction in the linear deformation region on the iron loss of grain-oriented electrical steel sheet and the noise characteristics of the transformer.

При этом плотность магнитного потока В₈ стальной полосы составляет 1,92 Тл, а плотность магнитного потока В₈листа из текстурированной электротехнической стали, в котором создана область линейной деформации, также составляет 1,92 Тл.In this case, the magnetic flux density B ₈ of the steel strip is 1.92 Tesla, and the magnetic flux density B ₈ of the grain-oriented electrical steel sheet, in which the linear deformation region is created, is also 1.92 Tesla.

Условия облучения электронным пучком следующие: степень разрежения в области облучения пучком: 0,3 Па, направление облучения: около 90° по отношению к направлению прокатки, форма облучения: непрерывная линейная форма, радиус кривизны используемого ролика составляет 200 мм.The electron beam irradiation conditions are as follows: vacuum degree in the beam irradiation area: 0.3 Pa, irradiation direction: about 90° with respect to the rolling direction, irradiation shape: continuous linear shape, the radius of curvature of the roller used is 200 mm.

Следует отметить, что максимальное значение напряжения листа из текстурированной электротехнической стали измеряют методом сканирования деформации, описанным ниже.It should be noted that the maximum stress value of grain-oriented electrical steel sheet is measured by the strain scanning method described below.

Величина изменения потерь в железе по отношению к максимальному значению напряжения сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации показана на фиг. 7, а величина изменения шума по отношению к максимальному значению напряжения сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации показана на фиг. 8. Величина изменения потерь в железе по отношению к максимальному значению напряжения растяжения в направлении прокатки в смежной области, расположенной рядом с областью линейной деформации, показана на фиг. 9, а величина изменения шума по отношению к максимальному значению напряжения растяжения в направлении прокатки в смежной области, расположенной рядом с областью линейной деформации, показана на фиг. 10. Как для величины изменения потерь в железе, так и для величины изменения шума, чем меньше она указана на фиг. (чем меньше значение величины изменения), тем лучше потери в железе и шумовые характеристики.The magnitude of the change in losses in iron with respect to the maximum value of compressive stress in the rolling direction in the linear deformation region is shown in Fig. 7, and the magnitude of the noise change with respect to the maximum value of the compressive stress in the rolling direction in the linear deformation region is shown in FIG. 8. The amount of change in iron loss with respect to the maximum value of tensile stress in the rolling direction in the adjacent region located next to the linear deformation region is shown in FIG. 9, and the amount of noise change with respect to the maximum value of tensile stress in the rolling direction in the adjacent region adjacent to the linear deformation region is shown in FIG. 10. Both for the magnitude of the change in iron losses and for the magnitude of the change in noise, the smaller it is indicated in Fig. (the smaller the change value), the better the iron loss and noise performance.

Следует отметить, что предел текучести листа из текстурированной электротехнической стали, используемой в эксперименте, составляет 350 МПа в каждом случае. It should be noted that the yield strength of grain-oriented electrical steel sheet used in the experiment is 350 MPa in each case.

Согласно фиг. 7 и 8, было подтверждено, что соответствующие эффекты низких потерь в железе и низкого уровня шума могут быть получены, когда максимальное значение напряжения сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации составляет 60 МПа или более и 350 МПа или менее, более конкретно 300 МПа или менее.According to FIG. 7 and 8, it was confirmed that the corresponding effects of low iron loss and low noise can be obtained when the maximum value of the compressive stress in the rolling direction in the linear deformation region is 60 MPa or more and 350 MPa or less, more specifically 300 MPa or less.

Согласно фиг. 9 и 10, было подтверждено, что соответствующие эффекты низких потерь в железе и низкого уровня шума, очевидно, могут быть получены, когда максимальное значение напряжения растяжения в направлении прокатки в смежной области составляет 5 МПа или более и 350 МПа или менее, более конкретно300 МПа или менее.According to FIG. 9 and 10, it was confirmed that the corresponding effects of low iron loss and low noise can obviously be obtained when the maximum value of the tensile stress in the rolling direction in the adjacent area is 5 MPa or more and 350 MPa or less, more specifically 300 MPa or less.

Механизм улучшения потерь в железе состоит в следующем. Чем больше напряжение сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации, тем более устойчив замыкающий домен. В результате эффект измельчения магнитных доменов может сохраняться даже в более высоких полях возбуждения. Кроме того, считается, что чем больше напряжение растяжения в направлении прокатки в смежной области, расположенной вблизи к области с напряжением сжатия, чем стабильнее магнитный домен, ориентированный в направлении прокатки, тем выше эффект измельчения магнитного домена.The mechanism for improving iron losses is as follows. The greater the compressive stress in the rolling direction in the linear deformation region, the more stable the closing domain. As a result, the magnetic domain refinement effect can persist even at higher excitation fields. In addition, it is believed that the greater the tensile stress in the rolling direction in the adjacent region located close to the region with the compressive stress, the more stable the magnetic domain oriented in the rolling direction, the greater the refinement effect of the magnetic domain.

С другой стороны, когда напряжение сжатия и напряжение растяжения в направлении прокатки превышают 350 МПа, что является пределом текучести листа из текстурированной электротехнической стали, потери в железе резко возрастают и ухудшаются. Причина состоит в следующем. При увеличении площади пластической деформации в листе из текстурированной электротехнической стали, в котором была создана деформация, превышающая предел текучести, движение стенки магнитного домена блокируется, и гистерезисные потери значительно ухудшаются.On the other hand, when the compressive stress and tensile stress in the rolling direction exceed 350 MPa, which is the yield strength of grain-oriented electrical steel sheet, iron loss increases sharply and deteriorates. The reason is as follows. When the plastic deformation area increases in a grain-oriented electrical steel sheet in which a deformation exceeding the yield strength has been generated, the movement of the magnetic domain wall is blocked and the hysteresis loss is significantly worsened.

Механизм подавления ухудшения шума представляется следующим образом. То есть считается, что увеличение напряжения растяжения в направлении прокатки в смежной области, расположенной рядом с областью облучения, уменьшает количество дополнительных магнитных доменов в необлученной области и подавляет увеличение шума. The noise degradation suppression mechanism is presented as follows. That is, it is believed that increasing the tensile stress in the rolling direction in an adjacent region adjacent to the irradiation region reduces the number of additional magnetic domains in the non-irradiation region and suppresses the increase in noise.

С другой стороны, увеличение напряжения сжатия в области линейной деформации, включая область облучения, означает увеличение количества замыкающих доменов, что обычно вызывает ухудшение шумовых характеристик. Однако, как указано в эксперименте 2 настоящего раскрытия, неожиданно было обнаружено, что по мере увеличения напряжения сжатия в направлении прокатки, например, примерно до 60 МПа, шум снижается. Причина состоит в следующем. В настоящем изобретении по мере того, как напряжение сжатия в направлении прокатки области линейной деформации увеличивается, напряжение растяжения в направлении прокатки смежной области (не облучаемой области) также увеличивается, и количество дополнительных магнитных доменов в не облучаемой области уменьшается. В результате шум снижается.On the other hand, an increase in compressive stress in the linear deformation region, including the irradiation region, means an increase in the number of closing domains, which usually causes a deterioration in noise characteristics. However, as indicated in Experiment 2 of the present disclosure, it was surprisingly found that as the compressive stress in the rolling direction increases, for example to about 60 MPa, the noise decreases. The reason is as follows. In the present invention, as the compressive stress in the rolling direction of the linear deformation region increases, the tensile stress in the rolling direction of the adjacent region (non-irradiated region) also increases, and the number of additional magnetic domains in the non-irradiated region decreases. As a result, noise is reduced.

Таким образом, мы предлагаем следующее.Therefore, we propose the following.

(1) Лист из текстурированной электротехнической стали, имеющий область линейной деформации, линейно проходящую в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа, в котором(1) A grain-oriented electrical steel sheet having a linear deformation region extending linearly in a direction intersecting the rolling direction of the steel sheet in which

область линейной деформации имеет область, имеющую напряжение сжатия в направлении прокатки, которое представлено в виде поля напряжения сжатия, иthe linear deformation region has a region having a compressive stress in the rolling direction, which is represented as a compressive stress field, and

область смежная в направлении прокатки с областью, имеющей напряжение сжатия, имеет область, имеющую напряжение растяжения в направлении прокатки, которое представлено в виде поля напряжения растяжения.the region adjacent in the rolling direction to the region having a compressive stress has a region having a tensile stress in the rolling direction, which is represented as a tensile stress field.

Как описано выше, в настоящем раскрытии «направление, пересекающее направление прокатки» означает направление 45° или более и 135° или менее вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Кроме того, «линейный/линейность» может быть либо непрерывной линейной формой, либо прерывистой линейной формой, а линейная форма может быть прямой линией, криволинейной линией, волнистой линией, прерывистой линией или пунктирной линией.As described above, in the present disclosure, “direction intersecting the rolling direction” means a direction of 45° or more and 135° or less along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. In addition, "linear/linearity" can be either a continuous linear shape or a broken linear shape, and a linear shape can be a straight line, a curved line, a wavy line, a broken line, or a dotted line.

Кроме того, как описано выше, «область деформации» в настоящем описании относится к области, где напряжение сжатия остаётся в направлении прокатки при распределении напряжения, полученном с помощью описанного ниже способа сканирования деформации. In addition, as described above, the “deformation region” herein refers to the region where the compressive stress remains in the rolling direction under the stress distribution obtained by the deformation scanning method described below.

(2) Лист из текстурированной электротехнической стали в соответствии с (1), в котором область линейной деформации включает область, облучаемую энергетическим пучком,(2) The grain-oriented electrical steel sheet according to (1), in which the linear deformation region includes the region irradiated by the energy beam,

и длина в направлении прокатки области линейной деформации в два раза или менее превышает ширину облучения энергетическим пучком в направлении прокатки.and the length in the rolling direction of the linear deformation region is two times or less the width of the energy beam irradiation in the rolling direction.

Используемый в описании термин «ширина облучения» относится к полной ширине на половине максимума пространственного профиля энергетического пучка, полученного щелевым методом с использованием щели шириной 30 мкм.As used herein, the term "irradiation width" refers to the full width at half maximum of the spatial profile of the energy beam obtained by the slit method using a 30 μm wide slit.

(3) Лист из текстурированной электротехнической стали в соответствии с (1) или (2), в котором (3) Textured electrical steel sheet according to (1) or (2), in which

максимальное значение напряжения сжатия составляет 60 МПа или более и предел текучести листа из текстурированной электротехнической стали или менее, иthe maximum compressive stress value is 60 MPa or more and the yield strength of grain-oriented electrical steel sheet or less, and

максимальное значение напряжения растяжения составляет 5 МПа или более и предел текучести листа из текстурированной электротехнической стали или менее.the maximum tensile stress value is 5 MPa or more and the yield strength of grain-oriented electrical steel sheet or less.

(4) Лист из текстурированной электротехнической стали в соответствии с (1)-(3), в котором плотность магнитного потока В₈ составляет 1,94 Тл или более.(4) The grain-oriented electrical steel sheet according to (1) to (3), in which the magnetic flux density B ₈ is 1.94 Tesla or more.

В настоящем описании «плотность магнитного потока B₈» относится к плотности магнитного потока при возбуждении силой намагничивания 800 А/м.As used herein, “magnetic flux density B ₈ ” refers to the magnetic flux density under excitation with a magnetizing force of 800 A/m.

(5) Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали, который представляет собой способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали в соответствии с (1)- (4), включающий(5) A method for producing grain-oriented electrical steel sheet, which is a method for producing grain-oriented electrical steel sheet according to (1) to (4), including

облучение энергетическим пучком в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа, с образованием области линейной деформации, при этомirradiation with an energy beam in a direction intersecting the direction of rolling of the steel sheet, with the formation of a region of linear deformation, while

облучение осуществляют на отрезке в направлении прокатки области линейной деформации, вдвое или менее превышающем ширину облучения энергетическим пучком в направлении прокатки.irradiation is carried out on a segment in the rolling direction of the linear deformation region, twice or less than the width of irradiation with the energy beam in the rolling direction.

(6) Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали в соответствии с (5), в котором плотность магнитного потока В₈ стального листа составляет 1,94 Тл или более. (6) The method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet according to (5), in which the magnetic flux density B ₈ of the steel sheet is 1.94 Tesla or more.

Положительный эффектPositive effect

В соответствии с настоящим изобретением можно получить лист из текстурированной электротехнической стали, который может снизить потери энергии и шум трансформатора, а также способ его изготовления. According to the present invention, it is possible to obtain a grain-oriented electrical steel sheet that can reduce the energy loss and noise of a transformer, as well as a manufacturing method thereof.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На прилагаемых чертежах:On the attached drawings:

Фиг. 1 схематически иллюстрирует распределение деформации в листе из текстурированной электротехнической стали, полученном обычным способом;Fig. 1 schematically illustrates the strain distribution in a grain-oriented electrical steel sheet produced by a conventional method;

Фиг. 2 схематически иллюстрирует распределение деформации в листе из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения;Fig. 2 schematically illustrates the strain distribution in a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 3 схематически иллюстрирует взаимосвязь между длиной (В) в направлении прокатки области линейной деформации и шириной облучения (А) энергетическим пучком в направлении прокатки;Fig. 3 schematically illustrates the relationship between the length (B) in the rolling direction of the linear deformation region and the irradiation width (A) of the energy beam in the rolling direction;

Фиг. 4 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между значением B/A и величиной изменения потерь в железе в листе из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения;Fig. 4 is a graph that illustrates the relationship between the B/A value and the iron loss change amount in a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 5 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между значением B/A и величиной изменения шума трансформатора с использованием листа из текстурированной электротехнической стали в соответствии с одним осуществлением настоящего изобретения;Fig. 5 is a graph that illustrates the relationship between the B/A value and the noise change amount of a transformer using grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 6 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между значением B/A и максимальным значением напряжения в направлении прокатки в листе из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения;Fig. 6 is a graph that illustrates the relationship between the B/A value and the maximum stress value in the rolling direction in a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 7 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между максимальным значением напряжения сжатия по отношению к направлению прокатки и величиной изменения потерь в железе в листе из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения;Fig. 7 is a graph that illustrates the relationship between the maximum value of compressive stress with respect to the rolling direction and the amount of change in iron loss in a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 8 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между максимальным значением напряжения сжатия по отношению к направлению прокатки и величиной изменения шума трансформатора с использованием листа из текстурированной электротехнической стали в соответствии с одним осуществлением настоящего изобретения;Fig. 8 is a graph that illustrates the relationship between the maximum value of compressive stress with respect to the rolling direction and the amount of noise change of a transformer using grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 9 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между максимальным значением напряжения растяжения в направлении прокатки и величиной изменения потерь в железе в листе из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения;Fig. 9 is a graph that illustrates the relationship between the maximum value of tensile stress in the rolling direction and the amount of change in iron loss in a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention;

Фиг. 10 представляет график, который иллюстрирует взаимосвязь между максимальным значением напряжения растяжения по отношению к направлению прокатки и величиной изменения шума трансформатора с использованием листа из текстурированной электротехнической стали согласно одному осуществлению настоящего изобретения; иFig. 10 is a graph that illustrates the relationship between the maximum tensile stress value with respect to the rolling direction and the noise change amount of a transformer using grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention; And

Фиг. 11 схематически иллюстрирует пример способа расфокусировки и облучения пучком.Fig. 11 schematically illustrates an example of the beam defocusing and irradiation method.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Нижеследующее подробно описывает осуществления настоящего раскрытия.The following describes in detail implementations of the present disclosure.

Следующие осуществления просто представляют собой предпочтительные примеры, и настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.The following embodiments merely represent preferred examples, and the present invention is not limited to these examples.

Лист из текстурированной электротехнической сталиTextured Electrical Steel Sheet

Лист из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению имеет область линейной деформации, которая проходит линейно в направлении, пересекающем направление прокатки, и имеет область с напряжением сжатия в направлении прокатки, и смежную область, примыкающую к направлению прокатки в области с напряжением сжатия. В соответствии с использованием в описании область линейной деформации, по меньшей мере, частично имеет напряжение сжатия в направлении прокатки и предпочтительно имеет напряжение сжатия в направлении прокатки по всей области. С другой стороны, смежная область имеет напряжение растяжения в направлении прокатки. The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention has a linear deformation region that extends linearly in a direction intersecting the rolling direction, and has a compressive stress region in the rolling direction, and an adjacent region adjacent to the rolling direction in the compressive stress region. As used herein, the linear deformation region at least partially has a compressive stress in the rolling direction, and preferably has a compressive stress in the rolling direction throughout the entire region. On the other hand, the adjacent region has tensile stress in the rolling direction.

Лист из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению может быть получен соответствующим образом, например, с помощью способа изготовления листа из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению.The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention can be produced accordingly, for example, by the method for producing grain-oriented electrical steel sheet of the present invention.

Когда лист из текстурированной электротехнической стали имеет область с напряжением сжатия в направлении прокатки в заданном направлении и имеет область с напряжением растяжения в направлении прокатки, примыкающую в направлении прокатки к области с напряжением сжатия, можно достичь как низких потерь в железе, так и подходящих магнитострикционных свойств. Кроме того, с использованием такого листа из текстурированной электротехнической стали может быть изготовлен трансформатор с низкими потерями энергии и низкими шумовыми характеристиками.When the grain-oriented electrical steel sheet has a compressive stress region in the rolling direction in a given direction and has a tensile stress region in the rolling direction adjacent in the rolling direction to the compressive stress region, both low iron loss and suitable magnetostrictive properties can be achieved . In addition, using such grain-oriented electrical steel sheet, a transformer with low energy loss and low noise performance can be manufactured.

Область линейной деформации и прилегающая областьLinear deformation area and adjacent area

Несколько областей линейной деформации может быть создано, например, путём облучения пучком энергии в направлении, пересекающем направление прокатки, на стальном листе, изготовленным известным способом. Several regions of linear deformation can be created, for example, by irradiating an energy beam in a direction intersecting the rolling direction on a steel sheet produced in a known manner.

Направление, пересекающее направление прокатки, предпочтительно составляет 60° или более вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Предпочтительно он составляет 120° или менее вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Более предпочтительно он находится в диапазоне от 60° до 120° вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Направление, пересекающее направление прокатки, более предпочтительно составляет 80° или более по отношению к направлению прокатки стального листа. Более предпочтительно оно составляет 100° или менее по отношению к направлению прокатки стального листа. Ещё более предпочтительно оно составляет 90° по отношению к направлению прокатки стального листа, то есть вдоль поперечного направления листа. Это связано с тем, что, когда область линейной деформации распространяется в указанном выше направлении, площадь области линейной деформации (т.е. степень деформации) созданной в листе из текстурированной электротехнической стали, может быть ограничена от чрезмерного увеличения, что дополнительно подавляет ухудшение магнитострикционных свойств.The direction intersecting the rolling direction is preferably 60° or more along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. Preferably, it is 120° or less along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. More preferably, it is in the range of 60° to 120° along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. The direction intersecting the rolling direction is more preferably 80° or more with respect to the rolling direction of the steel sheet. More preferably, it is 100° or less with respect to the rolling direction of the steel sheet. Even more preferably, it is 90° with respect to the rolling direction of the steel sheet, that is, along the transverse direction of the sheet. This is because when the linear deformation region propagates in the above direction, the area of the linear deformation region (i.e., the degree of deformation) created in the grain-oriented electrical steel sheet can be limited from excessively increasing, which further suppresses the deterioration of magnetostrictive properties .

Используемый в описании термин «область линейной деформации» представляет собой область, в которой напряжение сжатия остаётся в направлении прокатки, по меньшей мере, в части области распределения напряжения, рассчитанного с помощью метода сканирования деформации (ссылка: Transactions of the JSME (A) Vol.71, No.711, 2005, pp.1530-1537) вдоль направления прокатки стального листа, где напряжение сжатия может сохраняться в направлении прокатки по всей области. Области в области линейной деформации, отличные от области, в которой остаётся напряжение сжатия, включают область без напряжения.As used herein, the term “linear strain region” is the region in which the compressive stress remains in the rolling direction in at least a portion of the stress distribution region calculated by the strain scanning method (Ref: Transactions of the JSME (A) Vol. 71, No.711, 2005, pp.1530-1537) along the rolling direction of the steel sheet, where the compressive stress can be maintained in the rolling direction throughout the entire area. Regions in the linear deformation region other than the region in which compressive stress remains include the stress-free region.

С другой стороны, примыкающая область представляет собой область, прямо или косвенно примыкающую к области в направлении прокатки, где напряжение сжатия сохраняется, как описано выше, и это область, где напряжение растяжения сохраняется в направлении прокатки в распределении напряжения, полученном методом сканирования деформации, описанным выше. Напряжение сжатия в направлении прокатки в смежной области отсутствует.On the other hand, the adjacent region is the region directly or indirectly adjacent to the region in the rolling direction where the compressive stress is maintained as described above, and it is the region where the tensile stress is maintained in the rolling direction in the stress distribution obtained by the strain scanning method described higher. There is no compressive stress in the rolling direction in the adjacent region.

Нижеследующее более подробно описывает способ измерения напряжения с помощью метода сканирования деформации. The following describes in more detail how to measure stress using the strain scanning method.

Измерение дифракции рентгеновских лучей (XRD) выполняется с использованием рентгеновских лучей высокой интенсивности, а компонент деформации измеряется по изменению значения d (межплоскостные расстояния решётки) между точкой отсутствия деформации (точкой отсчёта) и точкой измерения. Это измеряется в трёх направлениях: направление прокатки (RD), поперечное направление листа (TD) и направление по толщине (ND). Значения напряжения в направлении прокатки, поперечном направлении листа и направлении по толщине рассчитываются с использованием полученного измеренного значения деформации и значений свойств материала, таких как модуль Юнга.X-ray diffraction (XRD) measurements are performed using high-intensity X-rays, and the strain component is measured by the change in d value (grating interplanar spacing) between the no-strain point (reference point) and the measurement point. This is measured in three directions: rolling direction (RD), transverse direction of the sheet (TD) and thickness direction (ND). Stress values in the rolling direction, transverse sheet direction and thickness direction are calculated using the obtained measured strain value and material property values such as Young's modulus.

Таким образом, в профиле остаточного напряжения вдоль направления прокатки лист из текстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению демонстрирует распределение напряжения, при котором напряжение изменяется непрерывно от сжатия к растяжению в зависимости от положения в направлении прокатки. Таким образом, может быть подтверждено присутствие области линейной деформации и прилегающей к ней области листа из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению.Thus, in the residual stress profile along the rolling direction, the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention exhibits a stress distribution in which the stress changes continuously from compression to tension depending on the position in the rolling direction. Thus, the presence of a linear deformation region and an adjacent region thereof in the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention can be confirmed.

В профиле остаточного напряжения максимальное значение составляющей сжатия представляет собой «максимальное значение напряжения сжатия в направлении прокатки», а максимальное значение составляющей растяжения представляет собой «максимальное значение напряжения растяжения в направлении прокатки».In the residual stress profile, the maximum value of the compression component represents the “maximum value of the compressive stress in the rolling direction,” and the maximum value of the tensile component represents the “maximum value of the tensile stress in the rolling direction.”

Значение B/A B/A value

Предпочтительно, чтобы область линейной деформации листа из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению, включала область облучения энергетическим пучком, и чтобы длина (В) в направлении прокатки области линейной деформации была в два раза больше или менее ширины облучения энергетическим пучком в направлении прокатки. Более предпочтительно в 1,6 раза или менее, и ещё предпочтительнее в 1,5 раза или менее. Другими словами, значение B/A предпочтительно составляет 2 или менее, более предпочтительно 1,6 или менее и ещё более предпочтительно 1,5 или менее. Нижний предел значения B/A обычно равен 1.It is preferable that the linear deformation region of the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention includes the energy beam irradiation region, and that the length (B) in the rolling direction of the linear deformation region is twice as large or smaller than the energy beam irradiation width in the rolling direction. More preferably 1.6 times or less, and even more preferably 1.5 times or less. In other words, the B/A value is preferably 2 or less, more preferably 1.6 or less, and even more preferably 1.5 or less. The lower limit for B/A is usually 1.

Когда длина (В) в два раза превышает ширину облучения (А) или менее, то есть значение В/А равно 2 или менее в листе из текстурированной электротехнической стали, потери в железе и магнитострикционные свойства листа из текстурированной электротехнической стали могут быть дополнительно улучшены. Кроме того, когда такой лист из текстурированной электротехнической стали используется для изготовления трансформатора, потери энергии и шумовые характеристики трансформатора могут быть дополнительно улучшены.When the length (B) is twice the irradiation width (A) or less, that is, the B/A value is 2 or less in the grain-oriented electrical steel sheet, the iron loss and magnetostrictive properties of the grain-oriented electrical steel sheet can be further improved. In addition, when such grain-oriented electrical steel sheet is used to manufacture a transformer, energy loss and noise performance of the transformer can be further improved.

Максимальное значение напряжения Maximum voltage value

В листе из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению максимальное значение напряжения сжатия в направлении прокатки в области линейной деформации предпочтительно составляет 60 МПа или более, и более предпочтительно 80 МПа или более. Кроме того, предпочтительным является предел текучести или менее, который составляет 350 МПа или менее в случае листа из текстурированной электротехнической стали, использованного в эксперименте и примерах, описанных ниже. Более предпочтительно оно составляет 300 МПа или менее и ещё более предпочтительно 250 МПа или менее. Максимальное значение напряжения сжатия более предпочтительно составляет 60 МПа или более и предел текучести или менее составляет 60 МПа или более и 350 МПа или менее в случае листа из текстурированной электротехнической стали, использованного в эксперименте и примерах, описанных ниже.In the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention, the maximum value of the compressive stress in the rolling direction in the linear deformation region is preferably 60 MPa or more, and more preferably 80 MPa or more. Moreover, a yield strength or less that is 350 MPa or less in the case of the grain-oriented electrical steel sheet used in the experiment and examples described below is preferable. More preferably, it is 300 MPa or less, and even more preferably 250 MPa or less. The maximum compressive stress value is more preferably 60 MPa or more, and the yield strength or less is 60 MPa or more and 350 MPa or less in the case of the grain-oriented electrical steel sheet used in the experiment and examples described below.

В листе из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению максимальное значение напряжения растяжения в направлении прокатки прилегающей области предпочтительно составляет 5 МПа или более и более предпочтительно 20 МПа или более. Кроме того, предпочтительным является предел текучести или менее, который составляет 350 МПа или менее в случае листа из текстурированной электротехнической стали, использованного в эксперименте и примерах, описанных ниже. Более предпочтительно оно составляет 300 МПа или менее и ещё более предпочтительно 150 МПа или менее. Максимальное значение напряжения растяжения более предпочтительно составляет 5 МПа или более и предел текучести или менее составляет 5 МПа или более и 350 МПа или менее в случае листа из текстурированной электротехнической стали, использованного в эксперименте и примерах, описанных ниже.In the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention, the maximum value of tensile stress in the rolling direction of the adjacent region is preferably 5 MPa or more, and more preferably 20 MPa or more. Moreover, a yield strength or less that is 350 MPa or less in the case of the grain-oriented electrical steel sheet used in the experiment and examples described below is preferable. More preferably, it is 300 MPa or less, and even more preferably 150 MPa or less. The maximum tensile stress value is more preferably 5 MPa or more, and the yield strength or less is 5 MPa or more and 350 MPa or less in the case of the grain-oriented electrical steel sheet used in the experiment and examples described below.

Когда максимальное значение напряжения сжатия и максимальное значение напряжения растяжения находятся в вышеуказанных диапазонах, потери в железе листа из текстурированной электротехнической стали могут быть дополнительно улучшены. Кроме того, когда трансформатор изготавливается с использованием такого листа из текстурированной электротехнической стали потери энергии трансформатора могут быть дополнительно улучшены.When the maximum compressive stress value and the maximum tensile stress value are in the above ranges, the iron loss of grain-oriented electrical steel sheet can be further improved. Moreover, when a transformer is manufactured using such grain-oriented electrical steel sheet, the energy loss of the transformer can be further improved.

Плотность магнитного потока B₈ Magnetic flux density B ₈

Лист из текстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет плотность магнитного потока В₈ 1,92 Тл или более, и более предпочтительно имеет плотность магнитного потока В₈ 1,94 Тл или более. The grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention preferably has a magnetic flux density B ₈ of 1.92 Tesla or more, and more preferably has a magnetic flux density B _{8 of} 1.94 Tesla or more.

Когда B₈ листа из текстурированной электротехнической стали имеет вышеуказанное значение или более, потери в железе и магнитострикционные свойства листа из текстурированной электротехнической стали могут быть дополнительно улучшены. Кроме того, когда трансформатор изготавливается с использованием такого листа из текстурированной электротехнической стали, потери энергии и шумовые характеристики трансформатора могут быть дополнительно улучшены.When B ₈ of the grain-oriented electrical steel sheet has the above value or more, the iron loss and magnetostrictive properties of the grain-oriented electrical steel sheet can be further improved. In addition, when a transformer is manufactured using such grain-oriented electrical steel sheet, energy loss and noise performance of the transformer can be further improved.

Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической сталиMethod for producing grain-oriented electrical steel sheet

Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали по настоящему изобретению представляет собой способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали, который имеет область линейной деформации, которая проходит линейно в направлении, пересекающем направление прокатки, и имеет область с напряжением сжатия в направлении прокатки, и область, примыкающую к направлению прокатки с напряжением сжатия и с напряжением растяжения в направлении прокатки. В способе изготовления листа из текстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению, когда энергетический пучок применяют в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа, для формирования области линейной деформации, облучение проводят по длине в направление прокатки области линейной деформации в два раза больше ширины облучения в направлении прокатки энергетического пучка или менее.The method for producing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet that has a linear deformation region that extends linearly in a direction intersecting the rolling direction, and has a compressive stress region in the rolling direction, and a region adjacent to the rolling direction with compressive stress and with tensile stress in the rolling direction. In the method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention, when the energy beam is applied in a direction intersecting the rolling direction of the steel sheet to form a linear deformation region, irradiation is carried out along the length in the rolling direction of the linear deformation region twice the width of the irradiation in the rolling direction energy beam or less.

Различные признаки листа из текстурированной электротехнической стали, изготовленного с использованием способа изготовления согласно настоящему изобретению, являются такими же, как признаки листа из текстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению, описанного выше.Various features of the grain-oriented electrical steel sheet manufactured using the manufacturing method of the present invention are the same as those of the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention described above.

Плотность магнитного потока B₈ стального листаMagnetic flux density of B ₈ steel sheet

Стальной лист (лист из текстурированной электротехнической стали до создания деформации), используемый в способе изготовления по настоящему изобретению, предпочтительно имеет плотность магнитного потока B₈ 1,92 Тл или более и, более предпочтительно имеет плотность магнитного потока B₈ 1,94 Тл или более. The steel sheet (textured electrical steel sheet before deformation) used in the manufacturing method of the present invention preferably has a magnetic flux density B ₈ of 1.92 Tesla or more, and more preferably has a magnetic flux density B _{8 of} 1.94 Tesla or more .

Чем выше плотность магнитного потока В₈ стального листа, или, другими словами, чем выше ориентировка кристаллов стального листа, тем больше магнитоупругий эффект при создании деформации. Поэтому замыкающий домен легко образуется даже при слабом создаваемом напряжении. Другими словами, по мере увеличения плотности магнитного потока B₈ стального листа как материала эффект снижения потерь в железе и эффект снижения шума могут быть дополнительно улучшены.The higher the magnetic flux density B ₈ of the steel sheet, or in other words, the higher the crystal orientation of the steel sheet, the greater the magnetoelastic effect in producing deformation. Therefore, a closure domain is easily formed even when the voltage generated is weak. In other words, as the magnetic flux density B ₈ of the steel sheet as a material increases, the iron loss reduction effect and the noise reduction effect can be further improved.

Условия облучения энергетическим пучкомConditions for irradiation with an energy beam

Энергетический пучок, применяемый для формирования области линейной деформации в стальном листе, конкретно не ограничивается, и его примеры включают электронный пучок, лазер, плазменный факел и любой другой источник пучка, способного создавать термическую деформацию. Любой из этих типов энергетических пучков можно использовать для достижения того же эффекта.The energy beam used to form a linear deformation region in the steel sheet is not particularly limited, and examples thereof include an electron beam, a laser, a plasma torch, and any other beam source capable of producing thermal deformation. Any of these types of energy beams can be used to achieve the same effect.

Таким образом, известное устройство для облучения электронным пучком, устройство для лазерного облучения, устройство для облучения плазменным факелом и т.п. можно соответствующим образом использовать, например, для формирования области линейной деформации в стальном листе.Thus, the known electron beam irradiation device, laser irradiation device, plasma torch irradiation device, etc. can be suitably used, for example, to form a linear deformation region in a steel sheet.

Среди вышеперечисленного энергетический пучок предпочтительно представляет собой электронный пучок, и предпочтительно использовать устройство для облучения электронным пучком с точки зрения простоты локального создания деформации. Далее в качестве примера описан случай, когда энергетический пучок представляет собой электронный пучок, но настоящее изобретение не ограничивается этим примером.Among the above, the energy beam is preferably an electron beam, and it is preferable to use an electron beam irradiation device from the viewpoint of ease of locally producing deformation. Next, the case where the energy beam is an electron beam is described as an example, but the present invention is not limited to this example.

При облучении электронным пучком, например, одна или несколько областей линейной деформации могут быть сформированы с использованием одной или нескольких электронных пушек или устройств для облучения электронным пучком для применения пучка однократно или несколько раз в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа. Предпочтительно создавать множество областей линейной деформации, чтобы придать достаточное напряжение растяжения листу текстурированной электротехнической стали.In electron beam irradiation, for example, one or more linear deformation regions may be formed by using one or more electron beam guns or electron beam irradiation devices to apply the beam once or several times in a direction intersecting the rolling direction of the steel sheet. It is preferable to create a plurality of linear deformation regions to impart sufficient tensile stress to the grain-oriented electrical steel sheet.

Направление излученияRadiation direction

Направление сканирования при применении пучка предпочтительно составляет 60° или более вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Предпочтительно он составляет 120° или менее вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Более предпочтительно он находится в диапазоне 60 - 120° вдоль поверхности стального листа по отношению к направлению прокатки стального листа. Направление сканирования пучка более предпочтительно составляет 80° или более по отношению к направлению прокатки стального листа. Более предпочтительно он составляет 100° или менее по отношению к направлению прокатки стального листа. Ещё более предпочтительно он составляет 90° по отношению к направлению прокатки стального листа, то есть вдоль поперечного направления листа. Когда отклонение направления сканирования пучка от поперечного направления листа увеличивается, величина напряжения, создаваемого в стальном листе, чрезмерно возрастает, это приводит к ухудшению магнитострикционных свойств.The scanning direction when applying the beam is preferably 60° or more along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. Preferably, it is 120° or less along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. More preferably, it is in the range of 60 to 120° along the surface of the steel sheet with respect to the rolling direction of the steel sheet. The beam scanning direction is more preferably 80° or more with respect to the rolling direction of the steel sheet. More preferably, it is 100° or less with respect to the rolling direction of the steel sheet. Even more preferably, it is 90° with respect to the rolling direction of the steel sheet, that is, along the transverse direction of the sheet. When the deviation of the scanning direction of the beam from the transverse direction of the sheet increases, the amount of stress generated in the steel sheet increases excessively, resulting in deterioration of the magnetostrictive properties.

Форма облученияForm of exposure

Форма излучения пучка может быть непрерывным излучением, при котором пучок непрерывно направляется вдоль направления сканирования, или точечным излучением, при котором пучок многократно останавливается и перемещается. Обе формы облучения могут улучшить потери в железе и магнитострикционные свойства.The form of beam emission can be continuous emission, in which the beam is continuously directed along the scanning direction, or point emission, in which the beam is repeatedly stopped and moved. Both forms of irradiation can improve iron loss and magnetostrictive properties.

Ускоряющее напряжениеAccelerating voltage

По мере увеличения ускоряющего напряжения электронного пучка электроны движутся все более и более прямолинейно, а тепловое воздействие вне области облучения пучком уменьшается. Поэтому ускоряющее напряжение предпочтительно должно быть, как можно выше. С этой точки зрения ускоряющее напряжение предпочтительно составляет 60 кВ или более, более предпочтительно 90 кВ или более и ещё более предпочтительно 120 кВ или более.As the accelerating voltage of the electron beam increases, the electrons move more and more rectilinearly, and the thermal effect outside the region of irradiation by the beam decreases. Therefore, the accelerating voltage should preferably be as high as possible. From this point of view, the accelerating voltage is preferably 60 kV or more, more preferably 90 kV or more, and even more preferably 120 kV or more.

С другой стороны, слишком высокое ускоряющее напряжение затрудняет экранирование рентгеновских лучей, образующихся при облучении электронным пучком. Следовательно, с практической точки зрения ускоряющее напряжение предпочтительно составляет 300 кВ или менее и более предпочтительно 200 кВ или менее.On the other hand, too high an accelerating voltage makes it difficult to shield the X-rays generated by electron beam irradiation. Therefore, from a practical point of view, the accelerating voltage is preferably 300 kV or less, and more preferably 200 kV or less.

Диаметр пятна (ширина облучения A)Spot diameter (irradiation width A)

При применении электронного пучка диаметр пятна в направлении прокатки электронного пучка обычно соответствует «ширине облучения (А) в направлении прокатки энергетическим пучком». По мере уменьшения диаметра пятна легче локально создавать деформацию. Поэтому диаметр пятна предпочтительно должен быть как можно меньше. С этой точки зрения диаметр пятна электронного пучка предпочтительно составляет 300 мкм или менее, более предпочтительно 280 мкм или менее и ещё более предпочтительно 260 мкм или менее.When using an electron beam, the spot diameter in the rolling direction of the electron beam generally corresponds to the "irradiation width (A) in the rolling direction of the energy beam". As the diameter of the spot decreases, it is easier to locally create deformation. Therefore, the spot diameter should preferably be as small as possible. From this point of view, the spot diameter of the electron beam is preferably 300 μm or less, more preferably 280 μm or less, and even more preferably 260 μm or less.

Кроме того, с практической точки зрения диаметр пятна может составлять 30 мкм или более.Moreover, from a practical point of view, the spot diameter may be 30 µm or more.

Используемый в описании термин «диаметр пятна» относится к полной ширине на половине максимума профиля пучка, полученного щелевым методом с использованием щели шириной 30 мкм. «Диаметр гало», описанный ниже, относится к ширине с интенсивностью, при которой максимальная интенсивность составляет 1% или более в профиле пучка, полученном с помощью того же метода, что и выше.As used herein, the term "spot diameter" refers to the full width at half maximum of the beam profile obtained by the slit method using a 30 µm wide slit. "Halo diameter" described below refers to the width at the intensity at which the maximum intensity is 1% or more in the beam profile obtained using the same method as above.

Ток пучкаBeam current

С точки зрения уменьшения диаметра пятна также предпочтительнее иметь малый ток пучка. Это связано с тем, что по мере увеличения тока диаметр пятна имеет тенденцию к увеличению из-за кулоновского отталкивания, что затрудняет локальное создание деформации. С этой точки зрения ток пучка предпочтительно составляет 40 мА или менее.From the point of view of reducing the spot diameter, it is also preferable to have a low beam current. This is because as the current increases, the spot diameter tends to increase due to Coulomb repulsion, making it difficult to locally generate strain. From this point of view, the beam current is preferably 40 mA or less.

С другой стороны, слишком малый ток пучка не может обеспечить достаточную энергию для формирования деформации, так что ток пучка предпочтительно составляет 0,5 мА или более.On the other hand, a beam current that is too small cannot provide sufficient energy to generate strain, so the beam current is preferably 0.5 mA or more.

Степень разрежения в области облученияDegree of vacuum in the irradiation area

При рассеянии электронного пучка молекулами газа диаметр пятна и диаметр гало увеличиваются, а энергия уменьшается. Поэтому степень разрежения в области облучения пучком предпочтительно должна быть как можно более высокой, и предпочтительно устанавливать степень разрежения на уровне давления 3 Па или менее. When an electron beam is scattered by gas molecules, the diameter of the spot and the diameter of the halo increase, and the energy decreases. Therefore, the vacuum degree in the beam irradiation region should preferably be as high as possible, and it is preferable to set the vacuum degree to a pressure level of 3 Pa or less.

Нижний предел степени разрежения особо не ограничивается. Однако слишком низкая степень разрежения увеличивает стоимость вакуумной системы, такой как вакуумный насос. С этой точки зрения на практике предпочтительно устанавливать степень разрежения до давления 10^-5 Па и более.The lower limit of the vacuum degree is not particularly limited. However, too low a vacuum level increases the cost of a vacuum system such as a vacuum pump. From this point of view, in practice it is preferable to set the degree of vacuum to a pressure of 10 ^-5 Pa or more.

Способ регулировки длины BLength adjustment method B

Как описано выше, желательно уменьшить длину (В) в направлении прокатки области линейной деформации, чтобы подавить появление деформации за пределами области облучения пучком. Способ регулировки длины (В) конкретно не ограничен, и его примеры включают способ, в котором пучок расфокусирован и применяется с наклоном в направлении прокатки стального листа по отношению к направляемому лучу (верхняя часть фиг. 11) или с наличием кривизны стального листа в направлении прокатки по отношению к пучку (нижняя часть фиг. 11).As described above, it is desirable to reduce the length (B) in the rolling direction of the linear deformation region to suppress the occurrence of deformation outside the beam irradiation region. The length adjustment method (B) is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the beam is defocused and applied with an inclination in the rolling direction of the steel sheet with respect to the guided beam (upper part of FIG. 11) or with the steel sheet having a curvature in the rolling direction in relation to the beam (lower part of Fig. 11).

В вышеописанном способе регулировки легче регулировать длинный или короткий путь пучка по мере увеличения расстояния от центра пучка вдоль направления прокатки стального листа. Путём намеренного смещения фокуса пучка, как описано выше, можно снизить эффективность подвода тепла пучком и предотвратить образование области деформации за пределами искомой области.In the above-described adjustment method, it is easier to adjust the long or short path of the beam as the distance from the center of the beam increases along the rolling direction of the steel sheet. By deliberately shifting the focus of the beam, as described above, it is possible to reduce the efficiency of the beam's heat input and prevent the formation of a deformation region outside the desired region.

Другие способы регулировки длины (В) включают, например, способ обеспечения физических препятствий, таких как шторки и щели, на пути пучка. В этом методе регулировки пучок, который распространяется шире, чем диаметр пятна (гало), может быть обрезан щелью или другим способом, чтобы ограничить область, в которой должно быть создано напряжение.Other methods of adjusting the length (B) include, for example, a method of providing physical obstacles, such as curtains and slits, in the path of the beam. In this adjustment method, a beam that extends wider than the diameter of the spot (halo) can be trimmed by a slit or other means to limit the area in which tension is to be generated.

Среди вышеуказанных способов подходящим способом регулировки для достижения более подходящего распределения напряжения, то есть более подходящего напряжения сжатия и напряжения растяжения, является способ применения пучка с наличием кривизны, создаваемой в направлении прокатки стального листа. Более конкретно, это метод, при котором стальной лист проходит вдоль ролика, имеющего определенную кривизну (не показана на рисунке), при этом на самой верхней выступающей части стального листа, соответствующей кривизне ролика, как показано в нижней части фиг. 11.Among the above methods, a suitable adjustment method for achieving a more suitable stress distribution, that is, a more suitable compressive stress and tensile stress, is the method of using a beam having a curvature generated in the rolling direction of the steel sheet. More specifically, it is a method in which a steel sheet is passed along a roller having a certain curvature (not shown in the figure), while at the uppermost projecting part of the steel sheet corresponding to the curvature of the roller, as shown at the bottom of FIG. eleven.

С точки зрения более подходящего контроля распределения напряжений, образующихся в стальном листе, радиус кривизны ролика предпочтительно составляет 50 мм или более. Кроме того, она предпочтительно составляет 600 мм или менее, более предпочтительно 400 мм или менее и ещё более предпочтительно 200 мм или менее.From the viewpoint of more suitable control of the stress distribution generated in the steel sheet, the radius of curvature of the roller is preferably 50 mm or more. Moreover, it is preferably 600 mm or less, more preferably 400 mm or less, and even more preferably 200 mm or less.

Примеры Examples

Нижеследующее описывает настоящее раскрытие подробно на основе примеров. Следует обратить внимание, что следующие примеры просто представляют собой предпочтительные примеры, и настоящее раскрытие не ограничивается этими примерами. Также можно выполнить следующие примеры путём внесения модификаций, не выходя за рамки объёма притязаний и сущности настоящего раскрытия, и такие способы также входят в технический объём настоящего раскрытия.The following describes the present disclosure in detail based on examples. It should be noted that the following examples merely represent preferred examples, and the present disclosure is not limited to these examples. It is also possible to perform the following examples by modifications without departing from the scope and spirit of the present disclosure, and such methods are also within the technical scope of the present disclosure.

Электронный пучок в качестве энергетического пучка непрерывно и линейно облучает поверхность стального листа с плотностью магнитного потока B₈ 1,92 Тл и стального листа с плотностью магнитного потока B₈ 1,94 Тл соответственно, причём стальные листы изготовлены известным способом, и электронный пучок применяют в направлении, пересекающем направление прокатки стального листа. При применении электронного пучка происходит измельчение магнитных доменов, при изменении мощности пучка, как указано в таблице 1, и готовят образцы листа из текстурированной электротехнической стали, в которых созданы напряжения различной степени. The electron beam as an energy beam continuously and linearly irradiates the surface of a steel sheet with a magnetic flux density of B ₈ 1.92 Tesla and a steel sheet with a magnetic flux density B _{8 of} 1.94 Tesla, respectively, and the steel sheets are manufactured in a known manner, and the electron beam is used in direction intersecting the rolling direction of the steel sheet. When using an electron beam, the magnetic domains are refined by changing the beam power, as indicated in Table 1, and samples of grain-oriented electrical steel sheets are prepared in which stresses of varying degrees are created.

Условия облучения электронным пучком следующие: степень разрежения в области облучения пучком: 0,3 Па, направление облучения: около 90° по отношению к направлению прокатки, мощность пучка: 0,6 - 6 кВт (ускоряющее напряжение: 60 - 300 кВ, ток пучка: 10 - 20 мА).The electron beam irradiation conditions are as follows: degree of rarefaction in the area of beam irradiation: 0.3 Pa, irradiation direction: about 90° relative to the rolling direction, beam power: 0.6 - 6 kW (accelerating voltage: 60 - 300 kV, beam current : 10 - 20 mA).

Во время облучения пучком стальной лист пропускают вдоль ролика, имеющего радиус кривизны, указанный в таблице 1, при облучении пучком, где отношение длины B в направлении прокатки области линейной деформации к ширине облучения А в направлении прокатки энергетическим пучком (диаметр пятна электронного пучка: 200 мкм), т.е. контролируется величина В/А.During beam irradiation, the steel sheet is passed along a roller having a radius of curvature specified in Table 1 under beam irradiation, where the ratio of the length B in the rolling direction of the linear deformation region to the irradiation width A in the rolling direction of the energy beam (electron beam spot diameter: 200 μm ), i.e. the V/A value is controlled.

Плотность магнитного потока B₈, потери в железе W_17/50 и распределение деформации измеряют для образцов листа из текстурированной электротехнической стали, подвергшихся измельчению магнитных доменов, как описано выше, и распределение напряжения, включая максимальное значение напряжения сжатия и максимальное значение напряжения растяжения в направлении прокатки рассчитывают по измеренному распределению деформации.Magnetic flux density B ₈ , iron loss W _17/50 and strain distribution are measured for grain-oriented electrical steel sheet specimens subjected to magnetic domain refinement as described above, and the stress distribution including the maximum compressive stress value and the maximum tensile stress value in the direction rolling is calculated from the measured strain distribution.

Используемая в описании плотность магнитного потока B₈ представляет собой плотность магнитного потока (Тл), измеренную при возбуждении силой намагничивания 800 А/м. As used herein, the magnetic flux density B ₈ is the magnetic flux density (T) measured under excitation with a magnetizing force of 800 A/m.

Потери в железе W_17/50 представляли собой значение потерь в железе (Вт/кг), измеренное при воздействии магнитного поля с частотой 50 Гц и плотностью магнитного потока 1,7 Тл с использованием устройства для измерения магнитных свойств.Iron loss W _17/50 was the iron loss value (W/kg) measured when exposed to a magnetic field of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.7 Tesla using a magnetic property measuring device.

Распределение напряжения получают путём определения компонентов деформации в каждом направлении с помощью измерения XRD, как описано выше, и последующего преобразования в величины напряжения (МПа) с использованием значений физических свойств, таких как модуль упругости. В соответствии с распределением напряжений было подтверждено, что лист из текстурированной электротехнической стали имеет область линейной деформации, которая проходит в направлении, пересекающем направление прокатки, и имеет область с напряжением сжатия в направлении прокатки, и примыкающую к ней область в направлении прокатки с напряжением сжатия и имеет напряжение растяжения в направлении прокатки.The stress distribution is obtained by determining the strain components in each direction using XRD measurements as described above, and then converting to stress values (MPa) using physical property values such as elastic modulus. According to the stress distribution, it was confirmed that the grain-oriented electrical steel sheet has a linear deformation region that extends in a direction intersecting the rolling direction, and has a region with compressive stress in the rolling direction, and an adjacent region in the rolling direction with compressive stress and has tensile stress in the rolling direction.

Кроме того, изготавливают модель трёхфазного трансформатора для трансформатора с использованием образца листа из текстурированной электротехнической стали, подвергнутого измельчению магнитных доменов, как описано выше. Модель трансформатора возбуждают в звукоизолированном помещении в условиях максимальной плотности магнитного потока Bm 1,7 Тл и частоты 50 Гц, и уровень шума (дБА) измеряют с помощью измерителя уровня шумов.In addition, a three-phase transformer model for the transformer is made using a grain-oriented electrical steel sheet sample subjected to magnetic domain grinding as described above. The transformer model is excited in a soundproof room under a maximum magnetic flux density Bm of 1.7 T and a frequency of 50 Hz, and the noise level (dBA) is measured using a noise level meter.

Результаты приведены в таблице 1. Таблица 1 показывает, что потери в железе листа из текстурированной электротехнической стали являются высокими в сравнительных примерах №1 и №15, которые не имели заданного как напряжения сжатия, так и напряжения растяжения, а трансформатор, изготовленный из листа из текстурированной электротехнической стали, также имел высокий уровень шума. Другими словами, подразумевается, что, когда лист из текстурированной электротехнической стали представляет собой пример, имеющий область линейной деформации, которая проходит в направлении, пересекающем направление прокатки, и имеет область с напряжением сжатия в направлении прокатки, и примыкающую область в направлении прокатки с напряжением сжатия и имеет напряжения растяжения в направлении прокатки, можно получить лист из текстурированной электротехнической стали, обладающий как низкими потерями в железе, так и соответствующими магнитострикционными свойствами и пригодный для изготовления трансформаторов с низкими энергетическими потерями и низким уровнем шума.The results are shown in Table 1. Table 1 shows that the iron loss of grain-oriented electrical steel sheet is high in Comparative Examples No. 1 and No. 15, which did not have both the compressive stress and tensile stress specified, and the transformer made of grain-oriented electrical steel sheet textured electrical steel, also had a high noise level. In other words, it is understood that when the grain-oriented electrical steel sheet is an example having a linear deformation region that extends in a direction intersecting the rolling direction and has a compressive stress region in the rolling direction, and an adjacent region in the rolling direction with compressive stress and has tensile stresses in the rolling direction, it is possible to obtain grain-oriented electrical steel sheet having both low iron loss and adequate magnetostrictive properties, and is suitable for the manufacture of transformers with low energy loss and low noise.

Кроме того, подтверждено, что лист из текстурированной электротехнической стали со значением В/А, равным 2 или менее, имеет более подходящее напряжение растяжения в направлении прокатки. In addition, it is confirmed that grain-oriented electrical steel sheet with a B/A value of 2 or less has a more suitable tensile stress in the rolling direction.

Кроме того, также подтверждено, что низкий шумовой эффект трансформатора может быть дополнительно улучшен за счёт использования листа из текстурированной электротехнической стали с более высокой плотностью магнитного потока B₈.In addition, it is also confirmed that the low noise effect of the transformer can be further improved by using grain-oriented electrical steel sheet with higher magnetic flux density B ₈ .

Индустриальная применимостьIndustrial applicability

В соответствии с настоящим раскрытием возможно изготовить лист из текстурированной электротехнической стали, который может снижать потери энергии и шума трансформатора, и предложен способ его изготовления. According to the present disclosure, it is possible to produce grain-oriented electrical steel sheet that can reduce energy loss and noise of a transformer, and a method for producing the same is proposed.

Claims

1. A grain-oriented electrical steel sheet containing a linear deformation region extending linearly in a direction intersecting the rolling direction of the steel sheet,

wherein the linear deformation region has a region having a compressive stress in the rolling direction, and includes a region irradiated by the energy beam,

wherein the length in the rolling direction of the linear deformation region is two times or less greater than the width of irradiation by the energy beam in the rolling direction,

wherein in the region adjacent in the rolling direction to the region having a compressive stress, there is a region having a tensile stress in the rolling direction.

2. The sheet according to claim 1, wherein the maximum compressive stress value is 60 MPa or more up to the yield strength of the grain-oriented electrical steel sheet or less, and the maximum tensile stress value is 5 MPa or more up to the yield strength of the grain-oriented electrical steel sheet. or less.

3. The sheet according to claim 1 or 2, in which the magnetic flux density B ₈ is 1.94 Tesla or more.

4. A method for manufacturing a sheet of grain-oriented electrical steel according to any one of paragraphs. 1-3, including:

irradiation with an energy beam in a direction intersecting the rolling direction of the steel sheet to form a region of linear deformation, while

irradiation is carried out with a length in the rolling direction of the linear deformation region twice or less than the width of irradiation with the energy beam in the rolling direction.

5. The method according to claim 4, wherein the magnetic flux density B ₈ of the steel sheet is 1.94 Tesla or more.