在金属带钢表面形成槽的方法和方向性电磁钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供即便是低输出功率激光，也可减少激光照射对金属带钢的热影响，并且良好地除去抗蚀剂被膜而在金属带钢表面形成宽度窄的槽，进而磁特性极其优异的方向性电磁钢板。一种在金属带钢表面形成槽的方法，在金属带钢的至少单面形成亮度指数L*为0～70的抗蚀剂被膜，接着，对上述抗蚀剂被膜一边在横穿上述金属带钢的轧制方向的方向进行扫描一边照射输出功率小于1.5kW的激光，除去经该激光照射的部分的抗蚀剂被膜，接着，在上述金属带钢的除去了抗蚀剂被膜的部分实施蚀刻处理而形成槽。其中，上述亮度指数L*是指CIELAB色彩空间(CIE 1976L*a*b*色彩空间)中的L*值。1976L*a*b*色彩空间)中的L*值。1976L*a*b*色彩空间)中的L*值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在金属带钢表面形成槽的方法和方向性电磁钢板的制造方法


[0001]本公开涉及在用于变压器等电气设备中的铁芯等的方向性电磁钢板等金属带钢表面形成槽的方法以及利用该槽形成方法的方向性电磁钢板的制造方法。

技术介绍

[0002]方向性电磁钢板主要用作变压器内部的铁芯用材料。为了提高变压器的能量使用效率，要求方向性电磁钢板的低铁损化。作为使方向性电磁钢板低铁损化的技术之一，可举出通过在钢板表面形成槽等凹凸部来细化磁畴结构的技术。作为在钢板表面形成槽的方法，已知有如下方法：将齿轮状的辊按压在钢板表面的方法、使用激光束使钢板基体铁局部熔融的方法、以及利用抗蚀剂被膜并通过化学蚀刻或电解蚀刻对钢板表面的抗蚀剂未涂布部分进行蚀刻而在抗蚀剂未涂布部分形成槽的方法等。其中，利用抗蚀剂被膜的方法是有效地形成深槽的有利方法，存在具有高磁畴细化效果的优点。然而，在利用抗蚀剂被膜的方法中，与其他方法同样，以高精度和均匀性形成槽也是极其重要的问题。
[0003]在利用抗蚀剂被膜形成槽的方法中，作为特别是在工业上有利的方法，有如下技术：利用激光束将均匀地涂布于钢板表面的抗蚀剂被膜的一部分局部除去，通过化学蚀刻或电解蚀刻对除去了被膜的部分的钢板表面进行蚀刻而形成槽(专利文献1)。在适当维护的条件下，激光束保持非常均匀的光束性状，因此可以形成非常均匀的槽。另一方面，如本专利技术人等在至今为止的研究中阐明的那样，在本方法中存在如下风险：为了除去抗蚀剂被膜而照射的激光使基体铁发生变形、熔融，损害最终产品板的磁特性。与此相对，在专利文献2中公开了如下技术：通过使用高输出功率激光(输出功率1.5kW以上)，在短时间内除去抗蚀剂被膜，由此抑制照射中的基体铁中的热扩散，得到高的磁特性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第6332185号说明书
[0007]专利文献2：日本专利第6172403号说明书

技术实现思路

[0008]然而，已知槽宽度越窄，利用槽细化磁区的方向性电磁钢板的磁特性越好。在利用激光束将均匀涂布的抗蚀剂被膜的一部分局部除去的方法中，为了形成窄的槽，最有效的是减小用于除去抗蚀剂被膜的光束直径。但是，有输出功率越高光束直径越大的趋势，因此在如上述的专利文献2公开的技术中，难以将形成的槽宽度缩小至200μm以下。通过增加激光的设置台数，使低输出功率激光在钢板上以慢的速度扫描而除去抗蚀剂被膜的对策是有效的，但另一方面，无法避免设备成本和维护成本增大这类的其它问题。即，为了进一步减小槽宽度，即便是低输出功率激光，也需要与一直使用的高输出功率激光同样地除去抗蚀剂被膜。
[0009]另外，本专利技术人等经过独自的研究，结果发现在为了除去抗蚀剂被膜而照射的激
光使基体铁的硬度降低的情况下，最终得到的方向性电磁钢板的铁损劣化。由此，本专利技术人等认为通过减少包括基体铁的硬度降低在内的激光照射对金属带钢的热影响，能够进一步提高磁特性。
[0010]因此本公开的目的在于提供即便是低输出功率激光，也可减少激光照射对金属带钢的热影响，并且良好地除去抗蚀剂被膜而在金属带钢表面形成宽度窄的槽，进而磁特性极其优异的方向性电磁钢板。
[0011]即，本公开的主旨构成如下。
[0012][1]一种在金属带钢表面形成槽的方法，在金属带钢的至少单面形成亮度指数L*为0～70的抗蚀剂被膜，
[0013]接着，对上述抗蚀剂被膜一边在横穿上述金属带钢的轧制方向的方向进行扫描一边照射输出功率小于1.5kW的激光，除去经该激光照射的部分的抗蚀剂被膜，
[0014]接着，对上述金属带钢的除去了抗蚀剂被膜的部分实施蚀刻处理而形成槽。
[0015]其中，上述亮度指数L*是指CIELAB色彩空间(CIE 1976L*a*b*色彩空间)中的L*值。
[0016][2]根据上述[1]所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，上述抗蚀剂被膜的除去宽度为200μm以下，且上述激光的扫描速度为111m/s以上。
[0017][3]根据上述[1]或[2]所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，在上述金属带钢表面上的与上述激光的扫描方向正交的方向的光束直径为200μm以下。
[0018][4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，上述激光是与激光的扫描方向正交的方向的光束直径为200μm以下的光纤激光。
[0019][5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，在形成上述抗蚀剂被膜之前，上述金属带钢的轧制正交方向的表面粗糙度Ra为0.5μm以下。
[0020][6]一种方向性电磁钢板的制造方法，对钢坯实施热轧而制成热轧钢板，
[0021]接着，对上述热轧钢板或者对上述热轧钢板实施热轧板退火而得到的热轧退火板，实施1次或者隔着中间退火的2次以上的冷轧而制成冷轧钢板，
[0022]接着，对上述冷轧钢板实施一次再结晶退火而制成一次再结晶板，
[0023]接着，对上述一次再结晶板实施二次再结晶退火而制成二次再结晶板；
[0024]利用上述[1]～[5]中任一项所述的槽形成方法在上述热轧后的任一钢板的表面形成槽。
[0025]根据本公开，能够提供即便是低输出功率激光，也可减少激光照射对金属带钢的热影响，并且良好地除去抗蚀剂被膜而在金属带钢表面形成宽度窄的槽，进而磁特性极其优异的方向性电磁钢板。
附图说明
[0026]图1是表示在没有得到高的磁特性的条件下对激光照射部附近的钢板基体铁的硬度分布进行分析而得的结果的图。
[0027]图2是表示抗蚀剂被膜的亮度指数L*与方向性电磁钢板的铁损W
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的关联性的图。
[0028]图3是表示抗蚀剂被膜的亮度指数L*与除去该抗蚀剂被膜所需的激光的输出功率
的关联性的图。
[0029]图4是表示抗蚀剂被膜的亮度指数L*＝44时的轧制正交方向(TD)的抗蚀剂被膜的除去宽度分布的图。
[0030]图5是表示形成抗蚀剂被膜之前的钢板的轧制正交方向(TD)的表面粗糙度Ra大于0.5μm时的抗蚀剂被膜的亮度指数L*与方向性电磁钢板的铁损W
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的关联性的图。
具体实施方式
[0031]首先，对成为开发本公开的契机的实验进行说明。应予说明，在以下的说明中，表示钢板的成分元素的含量的“％”和“ppm”只要没有特别说明就分别是指“质量％”和“质量ppm”。另外，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
[0032]＜实验1＞
[0033]本专利技术人等想到变更抗蚀剂被膜的要件。而且，在钢板的表面形成各种各样的抗蚀剂被膜，在钢板的表面形成线状槽，对得到的磁通密度进行比较。首先，制作形成线状槽的500mm宽度的冷轧钢板(C：0.048％、Mn：0.07％、P：0.007％、S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在金属带钢表面形成槽的方法，在金属带钢的至少单面形成亮度指数L*为0～70的抗蚀剂被膜，接着，对所述抗蚀剂被膜一边在横穿所述金属带钢的轧制方向的方向进行扫描一边照射输出功率小于1.5kW的激光，除去经该激光照射的部分的抗蚀剂被膜，接着，对所述金属带钢的除去了抗蚀剂被膜的部分实施蚀刻处理而形成槽，其中，所述亮度指数L*是指CIELAB色彩空间即CIE 1976L*a*b*色彩空间中的L*值。2.根据权利要求1所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，所述抗蚀剂被膜的除去宽度为200μm以下，且所述激光的扫描速度为111m/s以上。3.根据权利要求1或2所述的在金属带钢表面形成槽的方法，其中，在所述金属带钢表面上的与所述激光的扫描方向正交的方向的光束直径为200μm以下。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高城重宏，大村健，中川畅子，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：