BR112014011159B1 - Chapa de aço elétrico não orientado e seus métodos de produção - Google Patents

Abstract

CHAPA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO E SEU MÉTODO DE PRODUÇÃO. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico não orientado contendo: em % em massa, C: 0,005% ou menos; Si: 0,1% a 2,0%; Mn: 0,05% a 0,6%; P: 0,100% ou menos; e Al: 0,5% ou menos, na qual 10 peças^m3 ou menos em densidade de AlN precipitado não magnético tendo um diâmetro médio de 10 nm a 200 nm estão contidas, e uma densidade média de fluxo magnético B50 em um direção de laminação e em uma direção perpendicular à laminação é 1,75 T ou mais. Essa chapa de aço elétrico não orientado pode ser produzida por dois métodos de um método de executar o recozimento da laminação a quente a uma temperatura de 750°C até um ponto de transformação Ac1 e um método de ajustar a temperatura de bobinamento da bobina para 780°C ou maior e executar o auto recozimento.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico não orientado tendo uma transformação α-Y (transformação ferrita- austenita) e tendo ma excelente propriedade magnética, e seu método de produção. Esse pedido é baseado na, e reivindica os benefícios de prioridade do Pedido de Patente Japonês No. 2011-247637, depositado em 11 de novembro de 2011, e Pedido de Patente Japonês No. 2011-247683 depositado em 11 de novembro de 2011, em que os teores totais estão aqui incorporados por referência.

ANTECEDENTES

[002] Com um recente aumento na exigência para alcançar alta eficiência de vários equipamentos elétricos, um aço elétrico não orientado para ser usado como núcleo de ferro precisa alcançar alta densidade de fluxo magnético e alcançar baixa perda de núcleo. Um aço de baixo teor de Si é vantajoso para produzir uma chapa de aço tendo uma densidade de fluxo magnético particularmente alta, o que inevitavelmente resulta em usar um aço em uma faixa de composição química tendo transformação α—Y. Em uma chapa de aço elétrico não orientado, foram propostos muitos métodos de melhorar a propriedade magnética.

[003] Por exemplo, na Literatura de Patente 1, foi proposto um método de terminar a laminação a quente em um ponto de transformação Ar3 ou mais alto e resfriar lentamente de uma região de temperaturas do ponto de transformação Ar3 até um ponto de transformação Ar1 a 5°C/s ou menos. Entretanto, é difícil executar essa taxa de resfriamento na laminação a quente em uma máquina atual.

[004] Além disso, na Literatura de Patente 2, foi proposto um mé- todo de adicionar Sn a um aço e controlar a temperatura de término da laminação a quente de acordo com a concentração de Sn, obtendo assim uma alta densidade de fluxo magnético. Entretanto, nesse método, a concentração de Si é limitada a 0,4% ou menos, o que não é suficiente para obter uma baixa perda de núcleo.

[005] Além disso, na Literatura de Patente 3, foi proposta uma chapa de aço tendo uma alta densidade de fluxo magnético e tendo uma excelente propriedade de crescimento de grão no momento do recozimento de alívio de estresse pela limitação da temperatura de aquecimento e da temperatura de término no momento da lamina- ção a quente. Esse método não inclui um processo de auto recozi- mento ou similar em lugar de recozimento na laminação a quente, de modo que foi impossível obter uma alta densidade de fluxo magnético.

[006] Além disso, a Literatura de Patente 4 propôs, na laminação a quente, aquecer uma bruta antes da laminação de acabamento na linha, ajustar a temperatura de acabamento da laminação a quente para Ar1 + 20°C ou maior, e ajustar a temperatura de bobinamento para 640 a 750°C. Entretanto, esse método visa a tornar inofensivos os precipitados, resultando no fato de que uma alta densidade de fluxo magnético não foi alcançada.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[007] Literatura de Patente 1: Publicação de Patente Japonesa Aberta a inspeção pública No. 6-192731

[008] Literatura de Patente 2: Publicação de Patente Japonesa Aberta a inspeção pública No. 2006-241554

[009] Literatura de Patente 3: Publicação de Patente Japonesa Aberta a inspeção pública No. 2007-217744

[0010] Literatura de Patente 4: Publicação de Patente Japonesa Aberta a inspeção pública No. 11-61257

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0011] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço elétrico não orientado que seja uma chapa de aço elétrico não orientado tendo uma transformação α-Y, tendo uma maior densidade de fluxo magnético, e tedo baixa perda de núcleo, e seu método de produção.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0012] A presente invenção é para otimizar as condições de lami- nação a quente juntamente com a composição química de um aço para assim fazer a estrutura obtida após o recozimento da laminação a quente ou uma estrutura obtida após o auto recozimento bruto e aumentar a densidade de fluxo magnético de um produto obtido após a laminação a frio e o recozimento de acabamento.

[0013] A presente invenção feita conforme acima é como segue.

[0014] Uma chapa de aço elétrico não orientado contém, em % em massa:

[0015] C: 0,005% ou menos;

[0016] Si: 0,1% a 2,0%;

[0017] Mn: 0,05% a 0,6%;

[0018] P: 0,100% ou menos;

[0019] Al: 0,5% ou menos; e

[0020] um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impure zas, na qual

[0021] 10 peças^m3 ou menos em densidade de precipitado AlN não magnético tendo um diâmetro médio de 10 nm a 200 nm estão contidas, a estrutura é feita de grãos de ferrita não contendo estrutura não recristalizada, e o diâmetro médio dos grãos de ferrita é 30 μm a 200 μm, e

[0022] uma densidade média de fluxo magnético B50 na direção de laminação e na direção perpendicular à direção de laminação é 1,75 T ou mais.

[0023] A chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (1), adicionalmente contém:

[0024] em % em massa, pelo menos um elemento entre Sn e Sb de 0,05% a 0,2%.

[0025] A chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (1) ou (2), adicionalmente contém:

[0026] em % em massa, B de 0,0005% a 0,0030%.

[0027] Um método de produção de uma chapa de aço elétrico não orientado, inclui:

[0028] Em um placa tendo a composição de aço contendo, em % em massa,

[0029] C: 0,005% ou menos,

[0030] Si: 0,1% a 2,0%,

[0031] Mn: 0,05% a 0,6%,

[0032] P: 0,100% ou menos,

[0033] Al: 0,5% ou menos, e

[0034] um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impure zas,

[0035] executar a laminação a quente para obter uma chapa de aço laminada a quente;

[0036] executar o recozimento na laminação a quente na chapa de aço laminada a quente para ter obter uma chapa de aço laminada a quente recozida;

[0037] executar a laminação a frio na chapa de aço laminada a quente recozida pra obter uma chapa de aço laminada a frio; e

[0038] executar o recozimento de acabamento na chapa de aço laminada a frio, na qual

[0039] na laminação a quente, uma temperatura de aquecimento da placa é ajustada para 1050°C a 1250°C, a temperatura de término da laminação é ajustada para 800°C a (ponto de treansfrmaçãoAr1 + 20°C), e a temperatura de bobinamento da bobina é ajustada para 500 a 700°C, e

[0040] uma temperatura de recozimento no recozimento na lami- nação a quente é ajustada para 750°C até o ponto de transformação Ac1 e a temperatura de recozimento no recozimento de acabamento é ajustada para 800°C ate o ponto de transformação Ac1.

[0041] O método de produção da chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (4), na qual

[0042] A placa adicionalmente contém, em % em massa, pelo me nos um elemento entre Sn e Sb de 0,05% a 0,2%.

[0043] O método de produção da chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (4) ou (5), no qual

[0044] A placa adicionalmente contém, em % em massa, B de 0,0005% a 0,0030%.

[0045] Um método de produção de uma chapa de aço elétrico não-orientado, inclui:

[0046] Em uma placa de aço tendo uma composição contendo, em % em massa:

[0047] C: 0,005% ou menos,

[0048] Si: 0,1% a 2,0%,

[0049] Mn: 0,05% a 0,6%,

[0050] P: 0,100% ou menos,

[0051] Al: 0,5% ou menos, e

[0052] um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impure zas,

[0053] executar a laminação a quente para obter uma chapa de aço laminada a quente;

[0054] executar a laminação a frio na chapa de aço laminada a quente para obter uma chapa de aço laminada a frio; e

[0055] executar o recozimento de acabamento na chapa de aço laminada a frio, na qual

[0056] na laminação a quente, a temperatura de aquecimento da placa é ajustada para 1050°C a 1250°C, a temperatura de término da laminação de acabamento é ajustada para 800°C a (ponto de transformação Ar1 + 20°C), e a temperatura de bobinamento da bobina é ajustada para 780°C ou mais, e

[0057] a temperatura de recozimento no recozimento de acaba mento é ajustada para 800°C até o ponto de transformação Ac1.

[0058] O método de produção da chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (7), no qual

[0059] A placa adicionalmente contém, em % em massa, pelo me nos um elemento entre Sn e Sb de 0,05% a 0,2%.

[0060] O método de produção da chapa de aço elétrico não orientado conforme o item (7) ou (8), no qual

[0061] A placa adicionalmente contém, em % em massa, B de 0,0005% a 0,0030%.

[0062] Aqui, B50 é a densidade de fluxo magnético quando um campo magnético de 50 Hz e 5000 A/m é aplicado.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0063] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço elétrico não orientado tendo uma maior densidade de fluxo magnético e tendo uma baixa perda de núcleo e um método para sua produção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0064] A Fig. 1 é uma vista mostrando as mudanças na relação entre a temperatura de término da laminação a quente FT e a densidade média de fluxo magnético B50 no caso em que o período de tempo de manutenção do recozimento da laminação a quente é mudado;

[0065] A Fig. 2 é uma vista mostrando mudanças na relação entre a temperatura de término da laminação a quente FT e a perda de núcleo W15/50 no caso em que o período de tempo de manutenção do recozimento na laminação a quente é mudado;

[0066] A Fig. 3 é uma fotografia mostrando um exemplo de fratu ras observadas em uma chapa de aço obtida pela execução da lami- nação a frio e então do recozimento de acabamento em um material tratado à temperatura de término da laminação a quente FT de 1060°C e sob uma condição de recozimento na laminação a quente de 850°C x 120 minutos;

[0067] A Fig. 4 são fotografias mostrando, cada uma, uma estrutu ra metálica de uma seção transversal após o recozimento da lamina- ção a quente; e

[0068] A Fig. 5 é uma fotografia mostrando o resultado da obser vação dos precipitados finos (SEM ampliação de 50000 vezes).

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0069] Inicialmente serão descritos resultados experimentais da presente invenção.

[0070] Foram fundidos lingotes de aço cada um usando um aço tendo uma composição química contendo, em % em massa, C: 0,0011%, Si: 0,7%, Mn: 0,17%, P: 0,073%, Al: 0,31%, e Sn: 0,095%, e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas, em escala de laboratório. Em um teste Formaster, foi confirmado que desse aço, o ponto de transformação Ar1 é 963°C, o ponto de transformação Ar3é 1020°C, e um ponto de transformação Ac1 é 1060°C.

[0071] A seguir, os lingotes de aço foram aquecidos a uma tempe ratura de 1150°C por 1 hora para serem submetidos à laminação a quente. Nesse momento, a temperatura de término da laminação de acabamento FT foi mudada em uma faixa de 880°C a 1080°C. Incidentalmente, cada espessura acabada foi 2,5mm.

[0072] A seguir, em cada uma das chapas de aço laminadas a quente obtidas, foi executado o recozimento na laminação a quente a uma temperatura de 850°C por um período de tempo de retenção de 1 a 120 minutos, ou o recozimento na laminação a quente não foi executado, e as chapas de aço foram decapadas e laminadas a frio até uma espessura de 0,5 mm e, além disso, foram submetidas ao recozimento de acabamento a 900°C por 30 segundos.

[0073] Então, de cada uma das chapas de aço com recozimento de acabamento obtida, foi cortado um corpo de prova tendo um tamanho de 55mm x 55 mm para ser medido magneticamente a direção de laminação (uma direção L) e na direção perpendicular à direção de laminação (uma direção C) por um método de corrente de excitação determinado na JIS C 2556. A Fig. 1 mostra a relação entre a temperatura de término da laminação de acabamento FT e a densidade média de fluxo magnético B50 nas direções L ■ C no caso em que o período de tempo de manutenção do recozimento de laminação a quente é mudado. Incidentalmente, a Fig. 2 mostra a relação entre a temperatura de término da laminação de acabamento FT e a perda de núcleo W15/90 no caso em que o período de tempo de manutenção no reco- zimento da laminação a quente é mudado.

[0074] Na condição do recozimento da laminação a quente não ser executado, a densidade média de fluxo magnético B50 é a mais alta quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT está em torno do ponto de transformação Ar1. Na condição de o período de tempo de manutenção ser 1 minuto, quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT é o ponto de transformação Ar1 ou menor, a densidade média de fluxo magnético B50 de um material aumenta rapidamente, e à medida que a temperatura de término da laminação de acabamento é mais baixa, a densidade média de fluxo magnético B50 se torna maior. Mesmo na condição de o período de tempo de manutenção ser 15 minutos, uma tendência similar é mostrada e a densidade média de fluxo magnético B50 alcança 1,79 T. Na condição de a chapa de aço ser mantida por 120 minutos, quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT for o ponto de transformação Ar1 ou maior, a densidade média de fluxo magnético B50 de um material aumenta rapidamente para ser cerca de 1,81 T independentemente da temperatura de término da laminação de acabamento FT.

[0075] Por outro lado, na chapa de aço com recozimento de acabamento obtida ao ser submetida à laminação a frio e então ao recozimento de acabamento quando a temperatura de término do recozimento de acabamento FT foi ajustada para 1060°C e a condição do recozimento da laminação a quente foi ajustada para a temperatura de recozimento de 850°C e o período de tempo de manutenção de 120 minutos, foram observadas várias fraturas mostradas na Fig. 3, se estendendo na direção perpendicular à laminação, e penetrando na direção da espessura da chapa. Incidentalmente, no mesmo desenho, porções de fratura são mostradas por uma linha pontilhada.

[0076] A ocorrência de tais fraturas em um produto atual leva à diminuição do fator espaço. Na Tabela 1 são mostradas as condições que provocam fraturas a serem observadas, mas tal fenômeno de fraturas é observado quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT é alta e o período de tempo do recozimento na lami- nação a quente é longo. Tabela 1 Tabela 1 - Fratura na chapa de aço após o recozimento de acabamento (O = nenhuma, X= existência) Condição de recozimento na laminação a quente Temperatura de término da laminação de acabamento FT

[0077] A seguir, para explorar a causa da ocorrência de fraturas, foram examinadas estruturas de chapas de aço laminadas a quente recozidas obtidas executando-se o recozimento na laminação a quente nas chapas de aço laminadas a quente tendo, cada uma, uma temperatura de término de laminação a quente FT diferente sob diferentes condições. A Fig. 4 mostra estruturas de seção transversal obtidas após o recozimento da laminação a quente.

[0078] É descoberto que na chapa de aço laminada a quente re- cozida tendo uma temperatura de término de laminação de acabamento FT de 880°C (região α) que os grãos crescem uniformemente com o período de tempo de manutenção. Por outro lado, no caso da temperatura de término da laminação de acabamento FT de 1060°C (região Y), a estrutura é fina quando o período de tempo de manutenção é 15 minutos, mas quando o período de tempo de manutenção é de 120 minutos, a estrutura cresce rapidamente. Portanto, quanto às fraturas vistas na chapa de aço com recozimento de acabamento, é concebível que devido à estrutura antes da laminação a frio ser muito grande, ocorreram fraturas na chapa de aço obtida após a laminação a frio e a recris- talização.

[0079] Além disso, para explorar a causa de tal mudança de estru tura após o recozimento na laminação a quente, foram observadas estruturas finas das chapas de aço laminadas a quente obtidas imediatamente após a laminação a quente tendo temperaturas de término da laminação de acabamento FT de 880°C e 1080°C usando-se um SEM (microscópio de varredura eletrônica). A Fig. 5 mostra resultados da observação de estrutura fina. No caso de temperatura de término de laminação de acabamento FT ser 1060°C, precipitados finos foram observados na borda do grão e esse precipitado fino foi confirmado ser AlN. Quanto a esse AlN fino, é presumido que quando o período de tempo de manutenção do recozimento é curto, o crescimento do grão é suprimido, mas quando o período de tempo de manutenção é prolongado, a estrutura é submetida à maturação e a pinagem das bordas dos grãos é liberada e assim ocorre um crescimento de grãos anormal. Por outro lado, no caso de a temperatura de término da laminação de acabamento FT ser 180°C, não foi observado nenhum precipitado fino na borda dos grãos. Assim, nesse caso, os grãos crescem normalmente. O mecanismo que causa a diferença na precipitação do AlN não é claro, mas supõe-se ser como segue.

[0080] AlN se precipita em grandes quantidades quando uma fase de origem é transformada em uma fase α a partir de uma fase Y porque sua solubilidade se torna menor na fase α que na fase Y. Por outro lado, quando grãos na fase y são trabalhados, a estrutura na fase y antes da transformação contém uma estrutura não recristalizada de acordo com as circunstâncias e, mesmo se a estrutura for recristaliza- da, o diâmetro de grão dos grãos trabalhados é menor que o da fase y antes da redução. Então, quando a fase de origem é transformada, núcleos α são criados usando-se as bordas dos grãos da fase y anterior como locais de precipitação para ser uma estrutura de fase fina α. Simultaneamente com a fase como transformação de precipitação, AlN se torna passível de precipitar, de modo que as bordas dos grãos na fase α se tornam locais de precipitação e AlN se precipita finamente em grandes quantidades.

[0081] Das experiências descritas acima, foi descoberto que para se obter uma propriedade magnética excelente no aço com a compo- sição química tendo a transformação α-Y, executar o recozimento em uma chapa de aço laminada a quente é importante, mas para evitar que seja provocado o crescimento anormal de grão para provocar fraturas na chapa de aço obtida após o recozimento de acabamento após a laminação a frio, é necessário diminuir a temperatura de término da laminação de acabamento da laminação a quente a partir da vizinhança do ponto de transformação Ar1.

[0082] A presente invenção foi feita com base nos resultados de tais exames, e doravante serão descritos sequencialmente os requisitos de uma chapa de aço elétrico não orientado e seu método de produção que são prescritos em detalhes na presente invenção.

[0083] Inicialmente, serão explicadas as razões para limitação da composição química de um aço a ser usado para a chapa de aço elétrico não orientado da presente invenção. A seguir, % de cada teor significa % em massa.

[0084] <C: 0,005% ou menos>

[0085] C é um elemento prejudicial que deteriora a perda de nú cleo e também provoca o envelhecimento magnético, para então ser ajustado em 0,005% ou menos. É preferivelmente 0,003% ou menos. Isso também inclui 0%.

[0086] <Si: 0,1% a 20%>

[0087] Si é um elemento que aumenta a resistividade do aço e di minui a perda de núcleo, e seu limite inferior é ajustado em 0,1%. Sua adição excessiva diminui a densidade de fluxo magnético. Assim, o limite superior de Si é ajustado para 2,0%. Si é preferivelmente 0,1% a 1,6%.

[0088] <Mn: 0,05% a 0,6%>

[0089] Mn aumenta a resistividade do aço e embrutece o sulfeto para torná-lo inofensivo. Entretanto, sua adição em excesso leva ao embrutecimento do aço e a um amento no custo. Assim, Mn é ajustado para 0,05% a 0,6%. É preferivelmente 0,1% a 0,5%.

[0090] <P: 0,100% ou menos>

[0091] P é adicionado para garantir a dureza da chapa de aço ob tida após a recristalização. Sua adição em excesso provoca o embrutecimento do aço. Assim, P é ajustado para 0,100% ou menos. É preferivelmente 0,001% a 0,08%.

[0092] <Al: 0,5% ou menos>

[0093] Al é passível de ligar com o N para formar AlN. Aplicar um método de laminação a quente a ser descrito mais tarde torna possível evitar sua precipitação fina, mas se a quantidade de Al for muito grande, AlN tende a se precipitar finamente apesar do uso do método de laminação a quente. Assim, Al é ajustado para 0,5% ou menos. Por outro lado, Al é também um elemento eficaz para desoxidação. É preferivelmente 0,03% a 0,4%.

[0094] <Pelo menos um elemento entre Sn e Sb: 0,05% a 0,2%>

[0095] Sn e Sb melhoram a textura obtida após a laminação a frio e a recristalização para melhorar sua densidade de fluxo magnético, para assim serem adicionados de acordo com a necessidade. Entretanto, sua adição excessiva embrutece o aço. Portanto, quando adicionados, Sn e/ou Sb são preferivelmente ajustados para 0,05% a 0,2%. Esses são preferivelmente 0,05% a 0,15%.

[0096] <B: 0,0005% a 0,0030%>

[0097] B forma BN, fixa N em prioridade ao Al, e tem a função de suprimir a precipitação fina de AlN quando a chapa de aço é transformada para a fase α a partir da fase Y, para assim ser adicionado de acordo com a necessidade. Entretanto, quando adicionado excessivamente, B é dissolvido sólido para deteriorar a textura e diminuir a densidade de fluxo magnético. Portanto, quando adicionado, B é preferivelmente ajustado para 0,0005% a 0,0030%. Ele é preferivelmente 0,001% a 0,002%.

[0098] <N>

[0099] Como foi descrito previamente, na presente invenção, a precipitação fina de AlN é suprimida para assim obter uma excelente propriedade magnética. O teor de nitrogênio ajustado como uma premissa está em uma faixa normal e não é prescrito em particular, mas uma vez que a presente invenção é usada mesmo que o teor seja 40 ppm, por exemplo, uma boa propriedade magnética pode ser obtida. N é preferivelmente ajustado para 30 ppm ou menos, de é mais preferivelmente ajustado para 20 ppm ou menos, tornando, assim, possível obter uma melhor propriedade magnética.

[00100] A chapa de aço elétrico não orientado da presente invenção tem a composição de aço à base da transformação α-Y como descrito acima e o saldo da composição é Fe e as inevitáveis impurezas.

[00101] Subsequentemente, serão explicadas outras características da chapa de aço elétrico não orientado da presente invenção.

[00102] Na presente invenção, a densidade de precipitados não magnéticos AlN tendo um diâmetro médio de 10 nm a 200 nm na chapa de aço é suprimida para ser 10 peças^m3 ou menos.

[00103] Como resultado da observação descrita acima, na presente invenção, o diâmetro médio do AlN que mais afeta o crescimento do grão no momento do recozimento na laminação a quente e no momento do recozimento de acabamento foi 10 nm a 200 nm. Assim, a densidade de AlN é prescrita nesse tamanho. Quando a densidade excede 10 peças^m3, o crescimento do grão na recristalização da chapa de aço laminada a quente não é suficiente no momento do recozimento da laminação a quente para levar a uma diminuição na densidade de fluxo magnético. Além disso, o crescimento de grão na recristalização no momento do recozimento de acabamento após a laminação a frio é também afetado adversamente. A densidade é preferivelmente 5 pe- ças^m3 ou menos.

[00104] Alem disso, a estrutura da chapa de aço elétrico não orientado da presente invenção é uma estrutura feita de grãos de ferrita não contendo estrutura não recristalizada, e o diâmetro médio de grão de ferrita é feito 30 μm a 200 μm. Quando uma estrutura não recristaliza- da está contida, ou mesmo se a estrutura for completamente recristali- zada, se o diâmetro médio de grão for menor que 30 μm, a perda por histerese aumenta, resultando no fato de que a perda total de núcleo aumenta. É preferivelmente 40 μm ou mais, e é mais preferivelmente 60 μm ou mais. Além disso, quando o diâmetro médio de grão dos grãos de ferrita excede 200 μm, a perda por corrente de Foucault au-menta, resultando no fato de que a perda total de núcleo aumenta. É preferivelmente 150 μm ou menos.

[00105] Na chapa de aço elétrico não orientado constituída conforme acima, a densidade de fluxo magnético B50 na direção de lamina- ção e na direção perpendicular à direção de laminação é 1,75 T ou mais. Além disso, como foi explicado anteriormente, Sn e Sb têm uma função de melhorar a textura obtida após a laminação a frio e a recris- talização para melhorar a densidade média de fluxo magnético B50.

[00106] A seguir, será explicado o método de produção para obtenção da chapa de aço elétrico não orientado da presente invenção.

[00107] Quanto ao método de produção da presente invenção, em uma placa tendo a composição de aço descrita acima, é executada a laminação a quente, e em uma chapa de aço laminada a quente obtida é executado o recozimento, a laminação a frio é executada após a de- capagem, e então o recozimento de acabamento é executado, mas quanto ao recozimento na chapa de aço laminada a quente, não apenas um método de aquecer a bobina externamente tal como recozi- mento contínuo ou recozimento em caixa, mas também é possível um método de executar o auto recozimento usando-se o calor no momento da laminação a quente.

[00108] Indepedentemente do método de recozimento da laminação a quente, a temperatura na qual a placa é aquecida na laminação a quente é ajustada para 1250°C ou menos para evitar a re-dissolução sólida da precipitação fina de uma impureza tal como sulfeto, etc., de modo a não fazer a perda de núcleo deteriorar. Entretanto, quando a temperatura de aquecimento é muito baixa, é provocada uma diminuição na capacidade de laminação, de modo que a temperatura seja ajustada para 1050°C ou mais. É preferivelmente 1100°C a 1200°C.

[00109] A laminação bruta e a descamação da laminação a quente a serem executadas subsequentemente apenas precisam ser executadas pelos métodos normais e as condições não são limitadas em particular.

[00110] Doravante, será explicado o recozimento da chapa de aço laminada a quente separadamente usando-se o caso em que o reco- zimento da chapa de aço laminada a quente é executado pelo aquecimento externo e o caso em que o recozimento da chapa de aço laminada a quente é executado pelo auto recozimento.

[00111] O primeiro é o caso do método de aquecimento externo. Na laminação de acabamento da laminação a quente, a temperatura de acabamento FT é ajustada para 800°C até (ponto de transformação Ar1 + 20°C). Quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT é ajustada para menos de 800°C, a operação da lamina- ção a quente se torna instável e a produtividade diminui. Por outro lado, quando a temperatura de término da laminação de acabamento FT é ajustada para mais que ponto de transformação Ar1 + 20°C, o AlN precipita finamente em grandes quantidades nas bordas dos grãos dos grãos α obtidos após a transformação e assim o crescimento dos grãos de ferrita em uma chapa de aço laminada a quente recozida é inibido. Como também foi explicado previamente, dependendo da combinação com a condição de recozimento na laminação a quente, ocorrem fraturas na chapa de aço obtida após a laminação a frio e a recristalização. A temperatura de término da laminação de acabamento FTY está preferivelmente em uma faixa de 800°C até o ponto de transformação Ar1.

[00112] Uma temperatura de bobinamento da bobina é ajustada para 500 a 700°C. Quando ela é menor que 500°C, a operação da lami- nação quente se torna instável. Quando ela é 700°C ou mais, muita carepa é absorvida na superfície da chapa de aço, resultando no fato de que se torna difícil remover as carepas por decapagem.

[00113] Quanto ao recozimento da laminação a quente a ser executado a seguir, quando a temperatura é muito baixa, o aumento na densidade média de fluxo magnético B50 não é suficiente, e quando a temperatura é muito alta, a transformação é provocada e a estrutura obtida após o recozimento se torna fino. Assim, a temperatura é ajustada para estar em uma faixa de temperaturas de 750°C até o ponto de transformação Ac1. O período de tempo de manutenção pode ser selecionado adequadamente. Quanto ao método, não apenas o reco- zimento continuo, mas também o recozimento em caixa é possível.

[00114] Posteriormente, a chapa de aço laminada a quente recozi- da é laminada a frio após o recozimento, e é obtida uma chapa de aço laminada a frio e então sofre o recozimento de acabamento. Em um processo de recozimento de acabamento, a estrutura obtida após o recozimento é feita uma fase ferrita não contendo estrutura não recristalizada e o diâmetro médio dos grãos de ferrita da fase ferri- ta é feito 30 μm a 200 μm. Para fazer o diâmetro médio de grão dos grãos de ferrita 30 μm ou mais, a temperatura de recozimento é ajustada para 800°C ou mais. Entretanto, quando ela excede o ponto de transformação Ac1, a estrutura tem o refino do grão, de modo que é ajustada para o ponto de transformação ou menor. É preferivelmente 850°C até o ponto de transformação Ac1.

[00115] A seguir, será explicado o caso do auto recozimento usando o calor no momento da laminação a quente. A temperatura de término da laminação de acabamento FT da laminação a quente é ajustada para 800°C até (ponto de transformação Ar1 + 20°C) similarmente ao caso anterior do método de aquecimento externo. Quando a lami- nação a quente é operada no ponto de transformação Ar1 + 20°C ou mais alto, no auto recozimento subsequente o crescimento do grão de ferrita é inibido, e assim o ajuste acima é para evitar isso. Além disso, o limite inferior é ajustado para 800°C para estabilização da operação da laminação a quente, mas é preferivelmente maior para aumentar a temperatura do auto recozimento após o bobinamento. A temperatura de término da laminação de acabamento FT é preferivelmente 850°C até ponto de transformação Ar1 + 20°C.

[00116] Para o auto recozimento no qual a bobina em si é recozida pelo calor da laminação a quente, a temperatura de bobinamento da bobina é ajustada para 780°C ou mais. Quando a bobina é resfriada a ar para melhorar a propriedade de descamação ou similar, o tempo para iniciar o resfriamento a água é ajustado para 10 minutos ou mais. A estrutura formada pela laminação a quente se torna bruta por essas operações e a densidade de fluxo magnético melhora. Além disso, os precipitados também se tornam brutos e o crescimento do grão no momento do recozimento de acabamento após a laminação a frio é melhorado. A temperatura de bobinamento, à medida que a temperatura é mais alta, a estrutura se torna maior pelo auto recozimento, é, portanto, preferivelmente 800°C ou mais, e ainda mais preferivelmente 850°C ou mais.

[00117] Uma barra bruta pode também ser aquecida imediatamente antes da laminação de acabamento para aumentar a temperatura de bobinamento. Além disso, dependendo da composição do aço, o ponto de transformação Ar1 é baixo, de modo que pela limitação prévia da temperatura de acabamento, a subsequente temperatura de bobina- mento também algumas vezes diminui. No caso, é possível aquecer a chapa de aço laminada a quente imediatamente antes do bobinamento para assim aumentar a temperatura até uma temperatura menor que o ponto de transformação Ac1. Esses métodos de aquecimento não são limitados em particular, mas é possível usar o aquecimento por indução, ou similar.

[00118] Além disso, o limite superior da temperatura de bobinamen- to é preferivelmente ajustado para o ponto de transformação Ac1 ou menos. Quando a temperatura de bobinamento se torna maior que o ponto de transformação Ac1, a estrutura é transformada novamente em um processo de resfriamento e a estrutura antes da laminação a frio se torna fina, resultando no fato de que a densidade de fluxo magnético após a laminação a frio e a recristalização diminui.

[00119] Uma chapa de aço auto recozida nos processos descritos acima é laminada a frio após a decapagem, e assim pé obtida uma chapa de aço laminada a frio e então a mesma sofre o recozimento de acabamento. Em um processo de recozimento de acabamento, a estrutura obtida após o recozimento é feita uma fase ferrita não contendo nenhuma estrutura não recristalizada e o diâmetro médio dos grãos da fase ferrita é feito 30 μm a 200 μm. Para tornar o diâmetro médio dos grãos de ferrita 30 μm ou mais, a temperatura de recozimento é ajustada para 800°C ou mais. Entretanto, quando a mesma excede o ponto de transformação Ac1, a estrutura tem grãos refinados, de modo que a mesma é ajustada para o ponto de transformação Ac1 ou menos. É preferivelmente 850°C até o ponto de transformação Ac1.

[00120] A presente invenção é a chapa de aço elétrico não orientado tendo uma alta densidade de fluxo magnético e tendo baixa perda de núcleo e o método de produção da chapa de aço elétrico conforme acima, e adiante serão explicados a aplicabilidade e os efeitos de tal presente invenção, usando-se exemplos. Incidentalmente, as condições, etc., nas experiências a serem explicadas abaixo são exemplos empregados para confirmar a aplicabilidade e os efeitos da presente invenção e a presente invenção não é limitada a esses exemplos.

EXEMPLO <Exemplo 1>

[00121] Lingotes tendo as composições químicas mostradas na Ta bela 2 foram fundidos a vácuo ara serem produzidos em laboratório, e a seguir esses lingotes foram aquecidos e sofreram laminação de desbaste, e assim foram obtidas barras brutas tendo, cada uma, uma espessura de 40 mm. Nas barras brutas obtidas foi executada a lamina- ção a quente de acabamento, e assim foram produzidas chapas de aço laminadas a quente tendo, cada uma, uma espessura de 2,5 mm, e após a laminação a quente foi executado o recozimento a 850°C por 15 minutos, a decapagem foi executada, a laminação a frio foi executada até 0,5 mm, e foi executado o recozimento de acabamento. Na mesma tabela estão mostradas a temperatura de transformação de cada aço, a temperatura de aquecimento da laminação a quente, a temperatura da laminação de acabamento, a temperatura equivalente de bobinamento, e a temperatura do recozimento de acabamento após a laminação a frio.

[00122] A seguir foi executada a avaliação da propriedade magnética de cada uma das amostras obtidas foi executada pelo método Epstein (JIS C 2556), e a medição do diâmetro de grão (JIS G 0552) e a observação dos precpitados foram também executados. Esses resultados estão também mostrados na mesma tabela. A propriedade magnética (densidade de fluxo magnético) foi mostrada em um valor médio na direção L e na direção C. Na avaliação dessa vez, aquelas tendo uma densidade media de fluxo magnético B50 de 1,75 T ou mais e uma perda de núcleo W15/50 de 5,0 W/kg ou menos foram avaliados como sendo bons, e em todos os exemplos da presente invenção foram obtidas propriedades boas.

[00123] Como mostrado na Tabela 2, nas chapas de aço elétrico não orientado tendo a composição química caindo dentro da faixa da presente invenção, uma excelente propriedade magnética foi obtida. Por outro lado, de exemplos comparativos, B3 teve uma baixa densidade media de fluxo magnético B50, B6 teve fratura gerada na chapa de aço, e os outros tiveram uma grande perda de núcleo. Tabela 2

Tabela 2 (continuação)

<Exemplo 2>

[00124] Lingotes feitos, cada um, de aço tendo uma composição contendo, em % em massa, C: 0,0014%, Si: 0,5%, Mn: 0,2%, P: 0,076%, Al: 0,3%, Sn: 0,09%, e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas foram fundidos em um forno de fusão a vácuo em um laboratório. Desse aço, o ponto de transformação Ar1 é 955°C, o ponto de transformação Ar3 é 985°CV, e o ponto de transformação Ac1 é 1018°C.

[00125] Esses lingotes foram usados, e sob as condições mostradas na Tabela 3, foram executadas a laminação a quente e o recozi- mento da laminação a quente, e após a decapagem foi executada a laminação a frio até 0,5 mm e então sob a condição mostrada na mesma tabela, foi executado o recozimento de acabamento.

[00126] Em cada um dos materiais obtidos, foram observadas a medição magnética, a medição do diâmetro dos grãos, e a observação da porção precipitada, similarmente ao Exemplo 1. Os resultados das condições de produção e medição estão mostradas também na Tabela 3. Nesses exemplos, cada um tendo Sn adicionado, quando a produção foi executada sob as condições de produção da presente invenção, boas propriedades da densidade média de fluxo magnético B50 de 1,77 T ou mais e a perda de núcleo W15/50 de 4,5 W/kg ou menos foram obtidas.

[00127] Nas chapas de aço elétrico não orientado produzidas pelo método de produção caindo dentro da faixa da presente invenção, foi obtida uma excelente propriedade magnética. Por outro lado, D2, D3, e D5 foram tratados, cada um, a uma temperatura na qual a operação da laminação a quente se torna instável, de modo que na experiência dessa vez, a capacidade de reprodução não foi capaz de ser confirmada embora as chapas de aço elétrico não orientado tendo, cada uma, uma excelente propriedade magnética, tenham sido obtidas. Além disso, D4 teve uma excelente propriedade magnética, mas as carepas anexadas à superfície da chapa de aço não foram capazes de serem removidas suficientemente pela decapagem e a forma da chapa de aço anormalmente deteriorada pela laminação a frio, de forma que D4 não foi capaz de ser manuseado como um produto. Tabela 3

Tabela 3 (Continuação)

<Exemplo 3>

[00128] Aços fundidos em um conversor foram tratados com desga- seificação a vácuo e foram ajustados para as composições químicas mostradas na Tabela 4, e então foram lingotados continuamente para produzir placas, e essas placas foram aquecidas e submetidas à lami- nação a quente para serem bobinadas como uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de 2,5 mm. Na mesma tabela, foram mostradas as temperaturas de transformação de cada aço, a temperatura de aquecimento da placa, a temperatura de término da laminação de acabamento, e a temperatura de bobinamento de uma chapa de aço laminada a quente.

[00129] Posteriormente, essas chapas de aço laminadas a quente foram decapadas, laminadas a frio até 0,5 mm, e sofreram recozimen- to de acabamento. Na mesma tabela, é similarmente mostrada a temperatura de recozimento de acabamento.

[00130] Em cada um dos materiais obtidos, foram executadas a medição magnética, a medição do diâmetro de grão, e a observação da porção precipitada similarmente ao Exemplo 1. As condições de produção e os resultados da medição estão mostrados na Tabela 4. Na avaliação dessa vez, aquelas tendo uma densidade media de fluxo magnético B50 de 1,75 T ou mais e a perda de núcleo W15/50 de 5,0 W/kg ou menos foram avaliados como sendo boas, e em todos os exemplos da presente invenção, foram obtidas propriedades boas.

[00131] Nas chapas de aço elétrico não orientado tendo cada uma a composição química caindo dentro d faixa da presente invenção, uma excelente propriedade magnética foi obtida. Por outro lado, dos exemplos comparativos, F3 teve uma baixa densidade media de fluxo magnético B50, F6 teve uma fratura gerada na chapa de aço, e as outras tiveram uma grande perda de núcleo. Tabela 4

Tabela 4 (continuação)

<Exemplo 4>

[00132] Placas tendo, cada uma, uma composição química contendo C: 0,0011%, Si: 0,5%, Mn: 0,17%, P: 0,073%, Al: 0,31%, Sn: 0,095%, e o saldo sendo composto de Fe as inevitáveis impurezas foram fundidas em um conversor. Desse aço, o ponto de transformação Ar1 foi 955°C, o ponto de transformação Ar3 foi 985°C, e o ponto de transformação Ac1 foi 1018°C.

[00133] Essas placas foram, cada uma, aquecidas e submetidas à laminação a quente para serem bobinadas como uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de 2,5 mm. Na Tabela 5 estão mostradas a temperatura de aquecimento da placa, a temperatura de término da laminação de acabamento, e a temperatura de bobina- mento da chapa de aço laminada a quente. Bobinas bobinadas foram mantidas por 15 minutos para então ser resfriada a água. Alguns materiais tendo uma alta temperatura de bobinamento foram aquecidas imediatamente antes do bobinamento.

[00134] Posteriormente, as chapas de aço laminadas a quente foram decapadas, laminadas a frio até 0,5 mm, e sofreram recozimento de acabamento em cada temperatura mostrada na Tabela 5 por 30 segundos.

[00135] Em cada um dos materiais obtidos, foram executadas a medição magnética, a medição do diâmetro de grão, e a observação da porção de precipitado, similarmente ao Exemplo 1. As condições de produção e os resultados da medição estão mostrados na Tabela 5. Nesses exemplos, cada um tendo tido Sn adicionado, quando a produção foi executada sob as condições de produção da presente invenção, foram obtidas boas propriedades de densidade média de fluxo magnético B50 de 1,77 T ou mais e a perda de núcleo W15/50 de 4,5 W/kg ou menos.

[00136] Nas chapas de aço elétrico não orientado produzidas pelo método de produção caindo dentro da faixa da presente invenção, é obtida uma excelente propriedade magnética. Por outro lado, dos exemplos comparativos, F3 teve a densidade média de fluxo magnético B50, F6 teve fratura gerada na chapa de aço, e os outros tiveram uma grande perda de núcleo. Tabela 5

Tabela 5 (continuação)

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00137] De acordo com a presente invenção, é possível contribuir para alcançar alta eficiência de vários equipamentos tais como motores.

Claims (3)

1. Chapa de aço elétrico não orientado, caracterizado pelo fato de que consiste de, em % em massa, C: 0,005% ou menos; Si: 0,1% a 1,6%; Mn: 0,05% a 0,6%; P: 0,100% ou menos; Al: 0,5% ou menos; N: 40 ppm ou menos; pelo menos um dentre Sn e Sb de 0,05% a 0,2%; opcionalmente B de 0,0005% a 0,0030%; e um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas, em que 10 peças^m3 ou menos em densidade de precipitado AlN não magnético tendo um diâmetro médio de 10 nm a 200 nm estão contidas, uma estrutura é feita de grãos de ferrita não contendo nenhuma estrutura recristalizada, e um diâmetro médio de grão dos grãos de ferrita é 30 μm a 200 μm, e uma densidade média de fluxo magnético B50 na direção de laminação e em uma direção perpendicular à laminação é 1,75 T ou mais.

2. Método de produção de uma chapa de aço elétrico não orientado, como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: em uma placa tendo uma composição de aço consistindo de, em % em massa: C: 0,005% ou menos, Si: 0,1% a 1,6%, Mn: 0,05% a 0,6%, P: 0,100% ou menos, Al: 0,03% a 0,5%, N: 40 ppm ou menos; pelo menos um dentre Sn e Sb de 0,05% a 0,15%; opcionalmente B de 0,0005% a 0,0030%; e um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas, executar a laminação a quente para obter uma chapa de aço laminada a quente; executar o recozimento da laminação a quente na chapa de aço laminada a quente para obter uma chapa de aço laminada a quente recozida; decapar a chapa de aço laminada a quente recozida; executar a laminação a frio na chapa de aço laminada a quente recozida decapada para obter uma chapa de aço laminada a frio; e executar o recozimento de acabamento na chapa de aço laminada a frio, em que na laminação a quente, uma temperatura de aquecimento da placa é ajustada para 1050°C a 1250°C, uma temperatura de término da laminação de acabamento é ajustada para 800°C a (um ponto de transformação Ar1 + 20°C), e uma temperatura de bobinamento é ajustada para 500°C a 700°C, e uma temperatura de recozimento no recozimento da lami- nação a quente é ajustada para 750°C até um ponto de transformação Ac1 por um período de tempo de retenção de 1 a 120 minutos, e uma temperatura de recozimento no recozimento de acabamento é ajustada para 800°C até o ponto de transformação Ac1.

3. Método de produção de uma chapa de aço elétrico não orientado, como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: em uma placa tendo uma composição de aço consistindo de, em % em massa, C: 0,005% ou menos, Si: 0,1% a 1,6%, Mn: 0,05% a 0,6%, P: 0,100% ou menos, Al: 0,5% ou menos, N: 40 ppm ou menos; pelo menos um dentre Sn e Sb de 0,05% a 0,2%; opcionalmente B de 0,0005% a 0,0030%; e um saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas, executar a laminação a quente para obter uma chapa de aço laminada a quente; bobinar a chapa de aço laminada a quente; resfriar a água a chapa de aço laminada a quente bobinada depois de passar 10 minutos ou mais do bobinamento; decapar a chapa de aço recozida laminada a quente resfriada a água; executar a laminação a frio na chapa de aço laminada a quente resfriada a água decapada para obter uma chapa de aço laminada a frio; e executar o recozimento de acabamento na chapa de aço laminada a frio, em que na laminação a quente, uma temperatura de aquecimento da placa é ajustada para 1050°C a 1250°C, uma temperatura de término da laminação de acabamento é ajustada para 800°C até (um ponto de transformação Ar1 + 20°C), e uma temperatura de bobina- mento da bobina é ajustada para 800°C para um ponto de transformação Ac1 , e uma temperatura de recozimento no recozimento de aca-bamento é ajustada para 850°C até um ponto de transformação Ac1.

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