本發(fā)明涉及例如變壓器的鐵芯所使用的方向性電磁鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)：

使用方向性電磁鋼板的變壓器不斷要求低鐵損和低噪聲。在變壓器的低鐵損化中，方向性電磁鋼板其本身的低鐵損化有效，作為其技術(shù)之一，存在通過向鋼板表面照射激光、等離子體、電子射束等來對磁疇進(jìn)行細(xì)分化的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1記載了如下的技術(shù)：借助電子射束照射沿著與方向性電磁鋼板的軋制方向交叉的朝向?qū)釕?yīng)變點(diǎn)列地導(dǎo)入時，通過使照射點(diǎn)間隔或照射能量適當(dāng)化來降低鐵損。該技術(shù)不僅對主磁疇進(jìn)行細(xì)分化，而且在鋼板內(nèi)部形成被稱為閉合磁疇的新的磁疇構(gòu)造，由此實(shí)現(xiàn)低鐵損。

然而，如果閉合磁疇增大，則裝入于變壓器時的噪聲變得不利。這是因?yàn)椋]合磁疇的磁矩朝向與軋制方向正交的面內(nèi)，因此在方向性電磁鋼板的勵磁過程中，朝向向軋制方向變化，伴隨于此產(chǎn)生磁力應(yīng)變(磁致伸縮)。在鋼板內(nèi)部，還存在被稱為柳葉刀(lancet)的閉合磁疇，但是在交流磁場中，由于勵磁中的柳葉刀生成消失而也會產(chǎn)生磁致伸縮。已知柳葉刀通過賦予張力等而能夠減少，磁致伸縮也能改善。另一方面，由于上述的磁疇細(xì)分化而產(chǎn)生的閉合磁疇也成為磁致伸縮或變壓器噪聲劣化的要因。由此，與柳葉刀同樣地要求用于同時實(shí)現(xiàn)低鐵損和低噪聲的閉合磁疇的適當(dāng)化。

作為由電子射束法產(chǎn)生的鐵損和噪聲的改善技術(shù)，存在以下的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中記載有如下的技術(shù)：呈點(diǎn)狀地照射電子射束而進(jìn)行磁疇細(xì)分化處理的情況下，根據(jù)電子射束的輸出來控制每一點(diǎn)的滯留時間t與點(diǎn)間隔x的關(guān)系，由此提供具有優(yōu)異的鐵損特性及噪聲特性的方向性電磁鋼板。在專利文獻(xiàn)3中記載了一種利用電子射束照射進(jìn)行磁疇細(xì)分化處理，使熱應(yīng)變導(dǎo)入?yún)^(qū)域的直徑a與照射間距b的關(guān)系適當(dāng)化的方向性電磁鋼板。

另外，在專利文獻(xiàn)4記載了一種利用電子射束法而使閉合磁疇的軋制方向?qū)挾?、板厚方向深度、軋制方向?qū)腴g隔適當(dāng)化的技術(shù)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-036450號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-172191號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2012-036445號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：國際公開第2014/068962號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在專利文獻(xiàn)2、3中，由于呈點(diǎn)列狀地照射電子射束，因此所形成的閉合磁疇的形狀從同時實(shí)現(xiàn)低鐵損及低噪聲的觀點(diǎn)出發(fā)未能充分地適當(dāng)化。而且，在專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中，鐵損低，閉合磁疇的軋制方向?qū)挾?、閉合磁疇的體積也大，因此推定結(jié)構(gòu)因素也小，但是為了使閉合磁疇的板厚方向深度成為一定以上而板厚方向的磁致伸縮存在變大的傾向，作為重視噪聲的變壓器用途而并不適當(dāng)。

本發(fā)明鑒于上述課題，其目的在于提供一種低鐵損且裝入于變壓器時的噪聲小的方向性電磁鋼板及其制造方法。

用于解決課題的方案

這樣的閉合磁疇形成的考慮方法在以往也被認(rèn)可，但是本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了，作為用于同時實(shí)現(xiàn)變壓器的低鐵損和低噪聲的閉合磁疇的條件，其板厚方向的深度大，其體積(在本說明書中，通過“閉合磁疇的軋制方向的平均寬度wave×最大深度d/周期性的間隔s”進(jìn)行定義。)小的情況有效。并且發(fā)現(xiàn)了，作為這樣的閉合磁疇的導(dǎo)入方法，電子射束法最為有利。這是因?yàn)?，電子射束向鋼板?nèi)部的透過能力高，從照射面至板厚更內(nèi)部能夠形成應(yīng)變和閉合磁疇。

此外，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了，通過射束的控制性極高且能夠進(jìn)行高度的位置控制的電子射束法，使鋼板表面的閉合磁疇成為軋制方向的寬度周期性地變化的形狀，通過使軋制方向的最大寬度wmax相對于最小寬度wmin之比(wmax/wmin)最適化，與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)良好的鐵損/噪聲平衡。

并且，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了用于形成滿足上述的條件的閉合磁疇的最適的電子射束照射條件。具體而言，使高加速電壓射束小徑化為以往以上，并高速地控制停留和移動的技術(shù)。

本發(fā)明通過上述的見解而完成，其主旨構(gòu)成如以下所述。

(1)一種方向性電磁鋼板，在鋼板的表層部局部性地存在且沿著將軋制方向橫切的方向延伸的應(yīng)變區(qū)域在軋制方向上以周期性的間隔s(mm)形成多個，所述方向性電磁鋼板的特征在于，

在各個所述應(yīng)變區(qū)域，沿寬度方向遍及200mm以上連續(xù)地形成有鋼板表面的軋制方向的寬度周期性地變化的閉合磁疇區(qū)域，

各個所述閉合磁疇區(qū)域滿足如下條件：

鋼板表面的軋制方向的最大寬度wmax相對于最小寬度wmin之比(wmax/wmin)為1.2以上且小于2.5，

鋼板表面的軋制方向的平均寬度wave為80μm以上，

板厚方向的最大深度d為32μm以上，

(wave×d)/s為0.0007mm以上且0.0016mm以下。

(2)一種方向性電磁鋼板的制造方法，用于得到上述(1)記載的方向性電磁鋼板，其特征在于，

在方向性電磁鋼板的表面上，使電子射束沿著將軋制方向橫切的方向掃描，并向所述表面照射電子射束，從而形成所述應(yīng)變區(qū)域時，所述照射的照射條件滿足如下的條件：

加速電壓為90kv以上，

與掃描方向正交的方向的射束束徑d1為80μm以上且220μm以下，

掃描方向的射束束徑d2為(0.8×d1)μm以上且(1.2×d1)μm以下，

射束輪廓為高斯形狀，

電子射束在所述表面上反復(fù)進(jìn)行停止和移動距離p(其中，1.5×d2≤p≤2.5×d2)的移動，并進(jìn)行掃描。

(3)根據(jù)上述(2)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，所述停止時間為2μ秒以上，所述掃描的平均速度為100m/s以上。

(4)根據(jù)上述(2)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，所述停止時間為8μ秒以上，所述掃描的平均速度為30m/s以上。

(5)根據(jù)上述(2)～(4)中任一項(xiàng)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，在所述表面上，電子射束的寬度方向掃描長度為200mm以上。

(6)根據(jù)上述(2)～(4)中任一項(xiàng)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，在所述表面上，電子射束的寬度方向掃描長度為300mm以上。

(7)根據(jù)上述(2)～(6)中任一項(xiàng)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，電子射束的產(chǎn)生源為lab6。

(8)根據(jù)上述(2)～(7)中任一項(xiàng)記載的方向性電磁鋼板的制造方法，其中，用于使電子射束收斂的線圈使用兩個以上。

發(fā)明效果

本發(fā)明的方向性電磁鋼板為低鐵損且裝入于變壓器時的噪聲小。而且，根據(jù)本發(fā)明的方向性電磁鋼板的制造方法，能夠得到低鐵損且裝入于變壓器時的噪聲小的方向性電磁鋼板。

附圖說明

圖1是表示磁致伸縮高次諧波水平與變壓器噪聲的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖2(a)是比較例的表示閉合磁疇的形狀的鋼板表面的示意圖，圖2(b)是本發(fā)明的一實(shí)施方式的表示閉合磁疇的形狀的鋼板表面的示意圖。

圖3是表示閉合磁疇區(qū)域的、(軋制方向的平均寬度wave×最大深度d)/周期性的間隔s與磁致伸縮高次諧波水平的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖4是表示閉合磁疇區(qū)域的、軋制方向的最大寬度wmax相對于最小寬度wmin之比(wmax/wmin)與磁致伸縮高次諧波水平的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖5是表示電子射束的加速電壓與閉合磁疇區(qū)域的最大深度d的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖6是表示各種射束輪廓的形狀的坐標(biāo)圖。

具體實(shí)施方式

(方向性電磁鋼板)

首先，說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的方向性電磁鋼板(以下，有時也僅稱為“鋼板”)。

本發(fā)明使用的方向性電磁鋼板的種類(成分組成、組織等)沒有特別限定，可以使用各種任意的方向性電磁鋼板。

本實(shí)施方式的方向性電磁鋼板在鋼板的表面具有張力被膜。張力被膜的種類沒有特別限定，例如，可以設(shè)為由在最終退火中形成的以mg2sio4為主成分的鎂橄欖石被膜和進(jìn)而在其上形成的磷酸鹽系張力被膜構(gòu)成的雙層被膜。而且，也可以在不具有鎂橄欖石被膜的鋼板的表面直接形成磷酸鹽系的張力賦予型絕緣被膜。所述磷酸鹽系的張力賦予型絕緣被膜例如可以通過將以金屬磷酸鹽和二氧化硅為主成分的水溶液涂布在鋼板的表面，并進(jìn)行燒結(jié)而形成。

在本實(shí)施方式的方向性電磁鋼板中，在其表面上一邊使電子射束沿著將軋制方向橫切的方向掃描，一邊向所述表面照射電子射束，由此，在鋼板的表層部局部性地存在(導(dǎo)入)且沿著將軋制方向橫切的方向延伸的塑性應(yīng)變區(qū)域在軋制方向上以周期性的間隔s(mm)形成多個。并且，在各個應(yīng)變區(qū)域形成有閉合磁疇區(qū)域。

在本實(shí)施方式中，張力被膜不會因電子射束照射而受到損傷。因此，在電子射束照射后不需要進(jìn)行修補(bǔ)用的再涂層。因此，不會使被膜的厚度過度變厚，能夠提高將鋼板作為變壓器用鐵芯組裝時的占空系數(shù)。而且，電子射束具有能夠高速且復(fù)雜地控制鋼板的進(jìn)行照射的位置的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)施方式的特征是發(fā)現(xiàn)了用于同時實(shí)現(xiàn)變壓器的低鐵損和低噪聲的閉合磁疇的條件的點(diǎn)，以下進(jìn)行詳細(xì)說明。

首先，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了在電子射束照射法的情況下，與變壓器噪聲存在良好的相關(guān)的磁致伸縮參數(shù)是磁致伸縮高次諧波水平的情況。在此，“磁致伸縮高次諧波水平”是將利用激光多普勒式振動計(jì)而得到的磁致伸縮波形分解成每100hz的速度成分，關(guān)于對各頻率成分進(jìn)行了a刻度校正后的值以0～1000hz的范圍進(jìn)行累計(jì)的值。而且，磁致伸縮測定時的最大磁通密度設(shè)為與最大磁通密度1.3～1.8t的變壓器噪聲的相關(guān)最高的1.5t的值。圖1是表示對于在鋼板表面具有鎂橄欖石被膜及磷酸鹽系張力被膜的板厚0.23mm的方向性電磁鋼板，以各種電子射束條件進(jìn)行了磁疇細(xì)分化時的磁致伸縮高次諧波水平與變壓器噪聲的關(guān)系的坐標(biāo)圖。從圖1可知，磁致伸縮高次諧波水平與變壓器噪聲存在良好的相關(guān)關(guān)系。由此，在以下的一部分的試驗(yàn)中，使用磁致伸縮高次諧波水平作為噪聲的評價指標(biāo)。

在此，與閉合磁疇的構(gòu)造相關(guān)的參數(shù)如下定義。

wmax：閉合磁疇區(qū)域的鋼板表面的軋制方向的最大寬度(參照圖2)

wmin：閉合磁疇區(qū)域的鋼板表面的軋制方向的最小寬度(參照圖2)

wave：閉合磁疇區(qū)域的鋼板表面的軋制方向的平均寬度

d：板厚方向的最大深度

需要說明的是，閉合磁疇的軋制方向上的周期性的間隔與應(yīng)變區(qū)域的軋制方向上的周期性的間隔s實(shí)質(zhì)上相同。

閉合磁疇的軋制方向的寬度通過包含磁性膠態(tài)溶液的磁觀察器觀察鋼板的表面的磁疇來求出?！捌骄鶎挾葁ave”設(shè)為最大寬度wmax與最小寬度wmin的相加平均。閉合磁疇的最大深度d設(shè)為通過化學(xué)研磨的方法將鋼板表面階段性地減厚，并通過上述的觀察方法觀察閉合磁疇的最大的減厚量。

[板厚方向的最大深度d為32μm以上]

可認(rèn)為閉合磁疇的深度對鐵損造成影響。為了增大磁疇細(xì)分化效果，深度越大越好，但是深度過度大時，閉合磁疇的體積變大，會使磁致伸縮劣化。由此，板厚方向的最大深度d優(yōu)選為32μm以上且50μm以下。

[(wave×d)/s為0.0007mm以上且0.0016mm以下]

本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了通過減小閉合磁疇的體積而能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲的情況。圖3表示對于在鋼板表面具有鎂橄欖石被膜及磷酸鹽系張力被膜的板厚0.23mm的方向性電磁鋼板，改變電子射束條件而進(jìn)行磁疇細(xì)分化，形成了各種念珠形狀(使磁疇寬度周期性地變化的形狀)的閉合磁疇時的(wave×d)/s與磁致伸縮高次諧波水平的關(guān)系。圖中空心的點(diǎn)表示鐵損w17/50為0.70w/kg以上的數(shù)據(jù)。(wave×d)/s越小，則磁致伸縮高次諧波水平越小，能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲。從該觀點(diǎn)出發(fā)，在本實(shí)施方式中，(wave×d)/s設(shè)為0.0016mm以下。另一方面，當(dāng)(wave×d)/s過低時，磁疇細(xì)分化效果小且鐵損高。從該觀點(diǎn)出發(fā)，在本實(shí)施方式中，(wave×d)/s設(shè)為0.0007mm以上。

[閉合磁疇的鋼板表面的形狀]

接下來，將閉合磁疇的最大深度d設(shè)為36μm，將周期性的間隔s設(shè)為5mm，將電子射束照射條件(停留點(diǎn)的間隔、射束電流)進(jìn)行各種變更，使鋼板表面的形狀變化。其結(jié)果是可知，與圖2(a)那樣的直線狀的閉合磁疇形狀相比，如圖2(b)所示，沿寬度方向連續(xù)地，鋼板表面的軋制方向的寬度周期性地變化的形狀的一方能夠進(jìn)一步降低磁致伸縮高次諧波水平。圖4示出(wmax/wmin)與磁致伸縮高次諧波水平的關(guān)系。平均寬度的白點(diǎn)為200～220μm，相對于此，黑點(diǎn)為270μm而稍大。在(wmax/wmin)為1.2以上且小于2.5的范圍內(nèi)，與(wmax/wmin)為1.0即直線狀的閉合磁疇的情況相比，磁致伸縮高次諧波水平降低。需要說明的是，鐵損表示大致相同的值。由此，在本實(shí)施方式中，(wmax/wmin)設(shè)為1.2以上且小于2.5。

需要說明的是，各個閉合磁疇區(qū)域優(yōu)選在鋼板表面沿寬度方向連續(xù)地形成200mm以上，更優(yōu)選在寬度方向全長上連續(xù)地形成。這是因?yàn)?，在小?00mm的情況下，即使沿寬度方向產(chǎn)生的閉合磁疇區(qū)域的接縫部變多，鋼板的磁疇構(gòu)造也會不均一化，使磁特性劣化。

[鋼板表面的軋制方向的平均寬度wave為80μm以上]

在wave小于80μm的情況下，過窄而得不到充分的磁疇細(xì)分化效果，因此在本實(shí)施方式中，wave設(shè)為80μm以上。而且，wave優(yōu)選為250μm以下。這是因?yàn)?，在超過250μm的情況下，磁致伸縮容易增大。

(方向性電磁鋼板的制造方法)

本發(fā)明的一實(shí)施方式的方向性電磁鋼板的制造方法是得到上述說明的方向性電磁鋼板的制造方法，在方向性電磁鋼板的表面上，一邊使電子射束沿著將軋制方向橫切的方向掃描，一邊向所述表面照射電子射束，形成所述應(yīng)變區(qū)域。

本發(fā)明者們反復(fù)仔細(xì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了用于滿足上述的閉合磁疇的條件的優(yōu)選的電子射束照射條件。

[加速電壓va：90kv以上且300kv以下]

加速電壓優(yōu)選較高。這是因?yàn)?，通過電子射束的物質(zhì)透過性升高，而容易透過被膜，不僅容易抑制被膜的損傷，而且在應(yīng)變區(qū)域形成的閉合磁疇區(qū)域容易在板厚方向上較深地形成。而且，在本實(shí)施方式中，如后面所述，為了減小閉合磁疇體積而需要極力縮減射束束徑，但是也具有加速電壓越高則射束束徑越容易變小的優(yōu)點(diǎn)。圖5示出向在鋼板表面具有鎂橄欖石被膜及磷酸鹽系張力被膜的板厚0.23mm的方向性電磁鋼板，以規(guī)定的電子射束條件(射束束徑200μm、掃描速度30m/s、掃描方向：寬度方向)進(jìn)行了磁疇細(xì)分化時的電子射束的加速電壓與閉合磁疇區(qū)域的最大深度d的關(guān)系。在全部的方向性電磁鋼板中，以w17/50計(jì)而小于0.70w/kg。在本條件下，通過使加速電壓為90kv以上，能夠使板厚方向的最大深度d為32μm以上。需要說明的是，如果使其他的射束條件適當(dāng)化，則不變更加速電壓也能夠增大閉合磁疇深度。例如，通過將電子射束向同一部位進(jìn)行長時間照射，由于熱傳導(dǎo)的影響而能夠?qū)?yīng)變導(dǎo)入至更深的區(qū)域。

另一方面，加速電壓升高時，從被照射體產(chǎn)生的x射線的遮擋變得困難，因此在實(shí)際上優(yōu)選將上限設(shè)為300kv左右。進(jìn)而優(yōu)選的加速電壓的下限為150kv。

[與掃描方向正交的方向的射束束徑d1：80μm以上且220μm以下]

在本實(shí)施方式中，為了減小閉合磁疇的體積，而使電子射束小徑化。即，射束束徑d1設(shè)為220μm以下。而且，如果射束束徑過窄而閉合磁疇的寬度變得過窄，則磁疇細(xì)分化效果變小，因此射束束徑d1設(shè)為80μm以上。更優(yōu)選的射束束徑d1的范圍為100～150μm。

[掃描方向的射束束徑d2：(0.8×d1)μm以上且(1.2×d1)μm以下]

在使射束一邊反復(fù)停留和移動一邊動作的方法中，可知射束形狀接近正圓為好。這是因?yàn)?，?dāng)射束束徑成為橢圓狀時，射束的能量密度減少，因此需要使射束電流增大而進(jìn)行高能量化，但是這種情況下，射束束徑成為較大的值。從該觀點(diǎn)出發(fā)，射束束徑d2設(shè)為(0.8×d1)～(1.2×d1)μm。

在此，“射束束徑”d1、d2均以通過狹縫法(狹縫寬度0.03mm)測定的射束輪廓的半值寬度來定義。

[射束輪廓為高斯形狀]

電子射束根據(jù)收斂的方法而取得各種輪廓形狀，可知大體能夠分為圖6所示的4個形狀。其中，#1的射束的能量密度最高，對于低鐵損化有效。即，在照射了能量密度低的#2、#3及#4的射束的情況下，難以使閉合磁疇的深度成為所希望的深度。這是因?yàn)?，反之，為了成為所希望的閉合磁疇的深度而采取提高射束電流等提高能量密度的措施的情況下，閉合磁疇的寬度增大，因此反而會導(dǎo)致鐵損增大。在本實(shí)施方式中，將#1那樣的射束稱為“高斯形狀的射束”，定義為強(qiáng)度1/2的射束寬度(射束束徑)為265μm以下且與強(qiáng)度1/5的射束寬度之比為3.0以下的射束。

[線角度：60°以上且120°以下]

電子射束的直線狀的掃描方向設(shè)為從軋制方向起形成為60°以上且120°以下的角度的方向。當(dāng)從90°偏離時，應(yīng)變部的體積增大，因此優(yōu)選設(shè)為90°。

[電子射束照射圖案]

掃描電子射束而在通板的鋼板上形成沿寬度方向連續(xù)地分布的應(yīng)變。此時，電子射束的鋼板上的平均掃描速度可以設(shè)為30m/s以上。當(dāng)平均掃描速度小于30m/s時，無法實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)性。優(yōu)選設(shè)為100m/s以上。為了能進(jìn)行射束的停止和移動的高速反復(fù)控制，而平均掃描速度的上限可以設(shè)為300m/s。需要說明的是，電子射束的掃描中為一定速度，“平均掃描速度”是指包括停止時間的平均的掃描速度。

這樣高速地掃描電子射束的情況下，由于射束的開、關(guān)會花費(fèi)不必要的時間，因此電子射束優(yōu)選始終為照射狀態(tài)。這種情況下，為了如前所述地使閉合磁疇寬度在寬度方向上周期性地變化，不是使射束沿寬度方向以一定速度掃描，而是只要以反復(fù)掃描和停留的方式進(jìn)行照射即可。并且，相鄰的停留部間的距離(移動距離)p設(shè)為掃描方向射束束徑d2×1.5≤p≤掃描方向射束束徑d2×2.5。當(dāng)p小于d2×1.5時，閉合磁疇成為連續(xù)的形狀，當(dāng)大于d2×2.5時，閉合磁疇沿寬度方向變得不連續(xù)或者寬度比(wmax/wmin)變得過大。

另外，為了形成前述的閉合磁疇，需要將停留部的射束停止時間確保為盡可能長的時間。在平均掃描速度為100m/s以上時，需要停留2μ秒以上。在平均掃描速度為30m/s以上時，如果停留8μ秒以上，則能夠得到更高的效果。上限從被膜損傷抑制的觀點(diǎn)出發(fā)而優(yōu)選設(shè)為20μ秒。

[照射線間隔：15mm以下]

電子射束優(yōu)選以沿寬度方向形成的閉合磁疇區(qū)域的軋制方向的周期性的間隔s成為15mm以下的方式進(jìn)行照射。這是因?yàn)?，如果照射線間隔過寬，則磁疇細(xì)分化效果缺乏，鐵損難以改善。線間隔的下限雖然沒有特別限制，但是受到已述的閉合磁疇體積的程度限制。其中，在線間隔窄時會損害生產(chǎn)能力，因此作為優(yōu)選的條件而為5mm以上。而且，線間隔需要使wave×d)/s成為0.0007～0.0016mm。

[射束電流：0.5ma以上且30ma以下]

從射束束徑縮小的觀點(diǎn)出發(fā)而射束電流優(yōu)選較低的一方。這是因?yàn)?，在帶電粒子彼此排斥時，射束變得難以收斂。因此，射束電流的上限設(shè)為30ma。更優(yōu)選為20ma以下。另一方面，射束電流過低的情況下，得不到磁疇細(xì)分化的效果，因此將下限設(shè)為0.5ma。

[加工室的壓力：3pa以下]

電子射束因氣體分子而散亂，其射束徑變大，因此需要3pa以下的壓力。而且，關(guān)于下限，如果過低，則真空泵等真空系統(tǒng)花費(fèi)的成本增大，因此在實(shí)際使用上為10^-5pa左右。

[wd(工作距離)：1000mm以下]

wd是從收斂線圈的中心至鋼板表面的距離。該距離對射束束徑造成顯著影響。wd小的一方，射束的行路長度變短，射束變得容易收斂。因此，優(yōu)選設(shè)為1000mm以下。

[線圈配置：2段收斂線圈]

為了在鋼板上形成前述的高斯?fàn)畹碾娮由涫枰檬諗烤€圈使從熱電子源放出的電子強(qiáng)力地收斂。然而，電子被以高電壓加速的情況下，通過收斂線圈的時間極短，因此收斂能力不足，無法得到所希望的輪廓。雖然存在增大線圈電流而使磁場強(qiáng)度增大的方法，但是在線圈、與收斂相關(guān)的電路基板內(nèi)的發(fā)熱會過度增大。因此，通過使用2個以上的收斂線圈，能夠使發(fā)熱量分散，穩(wěn)定地形成高斯?fàn)钌涫?/p>

[鋼板表面處的電子射束的寬度方向掃描長度：200mm以上]

鋼板表面處的電子射束的寬度方向掃描長度越大，則能夠以越少的電子槍臺數(shù)照射寬幅線圈。例如，在線圈的寬度為1000mm的情況下，如果掃描長度為200mm，則需要5臺電子槍，如果掃描長度為50mm，則需要20臺電子槍。因此，考慮到生產(chǎn)效率、維修性時，該掃描長度越大則越優(yōu)選，設(shè)為200mm以上，優(yōu)選設(shè)為300mm以上。然而，在掃描長度過大的情況下，需要擴(kuò)大wd或者增大偏轉(zhuǎn)角度，在前者的情況下，存在射束束徑變寬的問題，在后者的情況下，偏轉(zhuǎn)像差大，偏轉(zhuǎn)射束的在鋼板上的形狀發(fā)生橢圓化，因此從射束小徑化的觀點(diǎn)出發(fā)而不優(yōu)選。由此，上限優(yōu)選為650mm。

[電子射束的產(chǎn)生源：lab6]

通常，已知lab6有利于輸出高亮度射束，容易縮小射束束徑，因此優(yōu)選。

實(shí)施例

對于在鋼板表面具有鎂橄欖石被膜及磷酸鹽系張力被膜的板厚0.23mm的方向性電磁鋼板，以表1所示的各種電子射束照射條件實(shí)施了磁疇細(xì)分化處理。以800a/m磁化時的磁通密度b8為約1.935t。電子射束的掃描方向與鋼板的軋制方向垂直，且加工室壓力設(shè)為0.02pa。射束電流在輸出1～3kw的范圍內(nèi)進(jìn)行了調(diào)整。no.12將wd設(shè)為300mm，除此以外將wd設(shè)為900mm。表1的輪廓形狀一欄中的“#1”表示圖6的#1那樣的高斯形狀，“#4”表示圖6的#4那樣的形狀。

[表1]

磁疇細(xì)分化后的被膜損傷的有無、閉合磁疇區(qū)域的各種尺寸、鐵損w17/50及高次諧波水平mhl15/50如表2所示。

[表2]

根據(jù)本發(fā)明，加速電壓為150kv，使用lab6陰極，以適合于本發(fā)明的上限照射了電子射束的情況下，同時實(shí)現(xiàn)了鐵損w17/50為0.66～0.68w/kg且磁致伸縮高次諧波水平mhl15/50成為29dba的低鐵損/低磁致伸縮。在將陰極設(shè)為鎢(tungsten)的情況下，同時實(shí)現(xiàn)了0.67w/kg且30dba的低鐵損/低磁致伸縮。而且，在為lab6陰極且收斂線圈為一段的條件下，同時實(shí)現(xiàn)了0.67/kg且29dba的低鐵損/低磁致伸縮。此外，關(guān)于no.15和no.16，制造模制變壓器，測定了噪聲，結(jié)果是no.15為33dba，no.16為35dba，確認(rèn)到了通過磁致伸縮高次諧波水平的降低而減小變壓器噪聲的情況。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種低鐵損且裝入于變壓器時的噪聲小的方向性電磁鋼板及其制造方法。由此，能夠提高變壓器的能量效率，擴(kuò)大使用環(huán)境。