BR112019008260B1

BR112019008260B1 - Método para produzir lâmina de aço elétrico de grão orientado

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Publication number: BR112019008260B1
Application number: BR112019008260-3A
Authority: BR
Inventors: Takeshi Imamura; Yuiko EHASHI; Masanori Takenaka; Hiroi Yamaguchi
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2022-10-04
Also published as: RU2716053C1; US20190323100A1; BR112019008260A2; EP3536814A4; JPWO2018084198A1; WO2018084198A1; EP3536814B1; KR20190075985A; CN109906277B; EP3536814A1; KR102251592B1; JP6631724B2; CN109906277A

Abstract

Trata-se de propriedades magnéticas excelentes que podem ser obteníveis de forma estável em lâminas de aço elétrico de grão orientado produzidas a partir de chapas finas, sem usar componentes de formação de inibidor. É fornecido um método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado que compreende: submeter um aço liquefeito à fundição contínua para formar uma chapa com 25 a 100 mm de espessura, sendo que o aço liquefeito tem uma composição química que contém, em % em massa, C: 0,002 a 0,100%, Si: 2,00 a 8,00%, Mn: 0,005 a 1,000%, Al: 0,0100%, N: 0,0050%, S: 0,0050% e Se: 0,0050%, e em que o saldo é Fe e impurezas inevitáveis; aquecer e, em seguida, laminar a quente a chapa, para formar uma lâmina de aço laminada a quente; em que a etapa de aquecer a chapa é realizada a 1.000 a 1.300°C, por 10 a 600 segundos.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente revelação refere-se a um método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado adequado para um material de núcleo de ferro de um transformador.

ANTECEDENTES

[002] Para uma técnica geral de produção de lâminas de aço elétrico de grão orientado, é usada a recristalização secundária de grãos que têm orientação de Goss durante um recozimento de purificação, com uso de precipitados denominados inibidores. O uso de inibidores é útil no desenvolvimento dos grãos recristalizados secundários de forma estável, mas foi necessário realizar um aquecimento de chapa a uma temperatura alta de 1.300°C, ou mais, para dissolver uma vez os componentes que formam inibidores para dispersar os inibidores finamente no aço. Visto que os inibidores causam a degradação das propriedades magnéticas após a recristalização secundária, também foi necessário remover os precipitados e as inclusões, tais como os inibidores de um substrato de aço, realizando-se o recozimento de purificação a uma temperatura alta de 1.100°C, ou mais, e controlando-se uma atmosfera.

[003] Agora, por um lado, as técnicas para reduzir a espessura da chapa e realizar, diretamente, a laminação a quente foram desenvolvidas, recentemente, com a finalidade de redução de custo. No entanto, quando há necessidade de redissolução dos inibidores através do aquecimento da chapa à temperatura alta, antes da laminação a quente, a fim de utilizar os inibidores, conforme mencionado acima, há uma desvantagem em tal método de preparação de chapas finas com espessura reduzida e de realização direta da laminação a quente, em que as chapas não são aquecidas até uma temperatura alta o suficiente, mesmo quando as chapas são aquecidas durante um transporte, antes da laminação a quente. Por essa razão, o documento n° JP 2002-212639 A (PTL 1) propõe um método para utilizar inibidores que contenham apenas uma quantidade pequena de MnS e MnSe, removendo-se, Al o máximo possível.

[004] Por outro lado, o documento n° JP 2000-129356 A (PTL 2) propõe uma técnica para desenvolver grãos de cristal com orientação de Goss através da recristalização secundária, sem conter os componentes que formam os inibidores. Essa é uma técnica para recristali- zação secundária de grãos, que têm orientação de Goss, sem utilizar inibidores, eliminando-se o máximo possível de impurezas, tais como os componentes que formam inibidores, para revelar a dependência de energia de delimitação de grãos de cristais, no momento da recris- talização primária, em ângulos de desorientação das delimitações de grão. E um efeito dos mesmos é denominado um efeito de inibição de textura. Em tal método, são fornecidas muitas vantagens, tanto em relação ao custo quanto em relação à manutenção, devido ao fato de que não há necessidade de realizar o recozimento de purificação à temperatura alta devido ao fato de não haver necessidade da etapa de purificar os inibidores, bem como devido ao fato de que não há necessidade do aquecimento da chapa realizado à temperatura alta, que era essencial para a distribuição de partículas finas, devido ao fato de não haver necessidade de distribuição das partículas finas dos inibidores no aço. Além disso, acredita-se que resolver os problemas mencionados acima, no momento do aquecimento de chapa, permite que esse método seja, vantajosamente, aplicado à técnica para preparar chapas finas com o objetivo de reduzir o custo e realizar, diretamente, a lami- nação a quente.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[005] PTL 1: JP 2002-212639 A

[006] PTL 2: JP 2000-129356 A

SUMÁRIO (PROBLEMA TÉCNICO)

[007] Conforme mencionado acima, espera-se que a técnica para produzir lâminas de aço elétrico de grão orientado, sem usar componentes que formam inibidores, seja compatível com a técnica de produção que usa chapas finas com o objetivo de reduzir o custo. No entanto, um problema de degradação nas propriedades magnéticas se tornou aparente durante a produção das lâminas de aço elétrico em combinação com estas técnicas de produção.

[008] Poderia, no entanto, ser útil fornecer uma maneira de obter, estavelmente, uma propriedade magnética excelente mediante a produção das lâminas de aço elétrico de grão orientado, a partir das chapas finas, utilizando os componentes que formam inibidores.

(SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA)

[009] Foram realizados estudos intensivos sobre a forma de resolver os problemas citados acima. Como consequência, foi constatado recentemente que uma propriedade magnética favorável é esta- velmente obtenível, mesmo para lâminas de aço elétrico de grão orientado produzidas a partir de chapas finas, sem usar componentes que formam inibidores, controlando-se a temperatura e o tempo em um processo de aquecimento anterior à laminação a quente. Foi conduzido o seguinte experimento.

< EXPERIMENTO >

[0010] Uma chapa fina com uma espessura de 64 mm foi produzida por meio de um processo de fundição contínua com o uso de um aço liquefeito que contém, em % em massa, C: 0,012%, Si: 3,30%, Mn: 0,050%, Al: 0,0027%, N: 0,0010%, S: 0,0009% e Se: 0,0010%. Um aquecimento da chapa foi realizado antes de uma laminação a quente, passando-se a chapa através de um forno túnel como forma de transportá-la até a etapa de laminação a quente. A chapa foi aquecida com diversas alterações, tanto de temperatura de aquecimento quanto tempo de aquecimento, no processo de aquecimento.

[0011] A laminação a quente foi iniciada cerca de 35 segundos após o término do processo de aquecimento de chapa. A chapa fina foi laminada a quente para formar uma lâmina de aço laminada a quente, com uma espessura de 2,2 mm. Em seguida, a lâmina de aço laminada a quente foi submetida a um recozimento por bobina quente a 1.000°C por 30 segundos, seguida de uma laminação a frio, tornando- se uma chapa com 0,27 mm de espessura. Em seguida, foi realizado um recozimento de recristalização primária, que também serve como uma descarburização, sob condições de impregnação, a 850°C, por 60 segundos, em uma atmosfera de 50% de H2 + 50% de N2, com um ponto de orvalho de 50°C, seguido pela aplicação de um separador de recozimento, que contém, principalmente, MgO, e, em seguida, realizando-se um recozimento de purificação para retenção a 1.200°C, por 10 horas, a uma atmosfera de H2.

[0012] Em seguida, foi realizado um recozimento de achatamento, sob uma temperatura de 800°C por 15 segundos, que também serve para formar um revestimento de conferência de tensão que contém, principalmente, fosfato de magnésio e ácido crômico. A densidade de fluxo magnético B8 da amostra obtida foi medida de acordo com o método descrito no JIS C 2550. O resultado da densidade de fluxo magnético B8 obtido organizado em relação à temperatura de aquecimento e o tempo de aquecimento, no processo de aquecimento, antes da la- minação a quente, está ilustrado na Figura 1. Pode-se observar, a partir da Figura 1, que a densidade de fluxo magnético é aumentada controlando-se a temperatura no processo de aquecimento a 1.000°C, ou mais, e 1.300°C, ou menos, e o tempo no processo de aquecimento a 10 segundos, ou mais, e 600 segundos, ou menos.

[0013] Embora o mecanismo, que a temperatura e o tempo no processo de aquecimento, anterior à laminação a quente, afeta a propriedade magnética, não tenha sido necessariamente esclarecido, deve-se considerar o que se segue.

[0014] Os recursos das chapas finas incluem estrutura de chapa que compreende, principalmente, cristais colunares. Considera-se que devido ao fato de ser improvável que os cristais equiaxiais sejam gerados a partir de uma parte central da espessura da lâmina, visto que as chapas finas, em comparação com as chapas grossas, resfriam mais rapidamente quando fundidas e têm um gradiente de temperatura maior nas interfaces dos invólucros solidificados. A estrutura da chapa dos cristais colunares, após a laminação a quente, é conhecida por gerar uma estrutura processada de laminação a quente, que é improvável que se recristalize, mesmo em tratamentos térmicos subsequentes. Essa estrutura, que é improvável que se recristalize, afeta a degradação de propriedade magnética nas lâminas de aço elétrico de grão orientado, após um recozimento final. Isto é, presume-se que os cristais colunares, que se tornam a estrutura principal da estrutura da chapa, no estado que antecede a laminação a quente, causam a degradação magnética.

[0015] Os cristais colunares precisam ser reduzidos para que esse problema seja resolvido. É possível reduzir os cristais colunares em produtos gerais de aço diferentes das lâminas de aço elétrico, visto que os produtos gerais de aço envolvem a transformação α-y, de modo que a recristalização ocorra com a transformação em uma faixa de temperatura de fasey, mesmo nos cristais colunares formados em uma faixa alta de temperatura de fase α. No entanto, as lâminas de aço elétrico de grão orientado podem ter, em alguns casos, estrutura monofásica α, pois as lâminas de aço elétrico de grão orientado impedem a transformaçãoy após a recristalização secundária, de destruir a micro- estrutura de tamanho de grão com orientação de Goss, o que resulta em uma proporção significativamente baixa da fasey. Por isso, é difícil reduzir os cristais colunares, em virtude da recristalização, mencionada acima, com transformação na faixa de temperatura de fasey.

[0016] Por isso, o foco será em outro recurso na produção de chapas finas, isto é, a deformação acumulada dentro da estrutura das chapas finas. Normalmente, as chapas são fundidas em uma direção vertical, mas depois são ajustadas, de modo que girem aproximadamente 90°, com uma certa curvatura, para serem transportadas em uma direção horizontal. Chapas regulares com uma espessura de chapa de cerca de 200 mm não são facilmente deformadas, por isso, têm uma curvatura de tamanho reduzido. Mas as chapas finas com uma espessura fina se flexionam facilmente, por isso, o custo de produção pode ser reduzido com um espaço menor necessário para o ajuste de flexão, aumentando-se a curvatura no momento do ajuste. Nesse momento, há um recurso em que um grau considerável de deformação é acumulado dentro da estrutura da chapa.

[0017] Com essa deformação acumulada, acredita-se que a realização de um tratamento térmico com uma temperatura alta até certo ponto, especificamente, a realização de um tratamento térmico para aquecer em uma faixa de temperatura de, pelo menos, 1.000°C, ou mais, por 10 segundos, ou mais, tenha levado, muito provavelmente, ao crescimento de grãos induzido por deformação parcial ou à recrista- lização da estrutura diferente dos cristais colunares (cristais equiaxi- ais), para reduzir os cristais colunares, o que resulta no melhoramento da propriedade magnética das lâminas do produto. Esse fenômeno é possivelmente peculiar às amostras de aço que contêm, principalmente, a fase α, tal como as lâminas de aço elétrico de grão orientado, visto que a deformação, mesmo que tenha sido acumulada uma vez, é liberada após a transformação em produtos gerais de aço que envolvem a transformação α-y.

[0018] Além disso, seja em uma circunstância em que o tratamento de aquecimento é excessivamente alto, por exemplo, quando a temperatura de aquecimento, no processo de aquecimento, está acima de 1.300°C, ou em uma circunstância em que o tempo de aquecimento é excessivamente longo, por exemplo, quando o tempo de aquecimento está acima de 600 segundos, acredita-se que a propriedade magnética das lâminas do produto se degradou devido à formação de grãos de cristal excessivamente grossos, em vez de cristais colunares, e à geração subsequente da estrutura processada de laminação a quente, que não é facilmente recristalizada, mesmo com os tratamentos térmicos, similarmente aos cristais colunares.

[0019] Adicionar e instalar recentemente um aparelho que tenha a função de aprimorar os cristais equiaxiais da estrutura às linhas de produção existentes também pode ser considerado como uma solução para os problemas relacionados aos cristais colunares nas chapas finas. Mas, ao adicionar tal aparelho, há a desvantagem do aumento considerável de custo. Em contrapartida, a presente revelação é uma nova técnica que pode combinar bem os recursos da estrutura das lâminas de aço elétrico de grão orientado e as funções do processo de fundição contínua com as chapas finas, assim como minimizar o aumento do custo, como a instalação de novos aparelhos.

[0020] Desse modo, evitou-se, com sucesso, a degradação da propriedade magnética controlando-se a temperatura e o tempo no processo de aquecimento, antes da laminação a quente, ao produzir lâminas de aço elétrico de grão orientado a partir de chapas finas, com o uso de materiais sem inibidores.

[0021] A presente revelação se baseia nas novas constatações mencionadas acima, e é fornecido:

[0022] 1. Um método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado que compreende: submeter um aço liquefeito a uma fundição contínua para formar uma chapa com uma espessura de 25 mm, ou mais, e 100 mm, ou menos, sendo que o aço liquefeito que tem uma composição química que contém (que consiste em), em % em massa, C, em uma quantidade de 0,002%, ou mais e 0,100%, ou menos, Si, em uma quantidade de 2,00%, ou mais, e 8,00%, ou menos, e Mn, em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 1,000%, ou menos, Al, em uma quantidade menor que 0,0100%, N em uma quantidade do que 0,0050%, S em uma quantidade menor que 0,0050% e Se em uma quantidade menor que 0,0050%, sendo que o saldo é Fe e impurezas inevitáveis; aquecer e, em seguida, laminar a quente a chapa para formar uma lâmina de aço laminada a quente; laminar a frio a lâmina de aço laminada a quente uma vez, ou laminar a frio a lâmina de aço laminada a quente duas vezes, ou mais, com um recozimento intermediário (ou recozimentos intermediários) entre as laminações, para formar uma chapa de aço laminada a frio que tenha uma espessura de lâmina final; realizar um recozimento de recristalização primária para a lâmina de aço laminada a frio; realizar um recozimento de recristalização secundária para a lâmina de aço laminada a frio, após o recozimento de recristalização primária; em que a etapa de aquecer a chapa é realizada a uma temperatura de 1.000°C, ou mais, e 1.300°C, ou menos, por um perío- do de 10 segundos, ou mais, e 600 segundos, ou menos.

[0023] 2. O método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com 1, em que a chapa é aquecida ao ser transportada ao longo da direção de fundição a uma taxa de 10 m/min ou mais, na etapa de aquecer a chapa.

[0024] 3. O método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com 1 ou 2, em que a composição química contém, em % em massa, S em uma quantidade menor que 0,0030% e Se em uma quantidade menor que 0,0030%.

[0025] 4. O método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado, de acordo com qualquer um de 1 a 3, em que a composição química contém ainda, em % em massa, um, ou mais, selecionado a partir do grupo que consiste em Cr em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, Cu em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, P em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Ni em uma quantidade de 0,001% ou mais e 0,50% ou menos, Sb em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Sn em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Bi em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Mo em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,100% ou menos, B em uma quantidade de 0,0002% ou mais e 0,0025% ou menos, Nb em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos e V em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos.

[0026] 5. O método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, de acordo qualquer um de 1 a 4, em que pelo menos uma parte do aquecimento é realizada por meio de um aquecimento por indução na etapa de aquecer a chapa.

(EFEITO VANTAJOSO)

[0027] Assim, é possível obter, de forma estável, a excelente propriedade magnética mediante a produção das lâminas de aço elétrico de grão orientado a partir das chapas finas, sem usar componentes que formam inibidores.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0028] Nos desenhos anexos:

[0029] A Figura 1 é um gráfico que ilustra uma relação entre a temperatura de aquecimento e o tempo de aquecimento, no processo de aquecimento e na densidade de fluxo magnético B8.

DESCRIÇÃO DETALHADA [COMPOSIÇÃO QUÍMICA]

[0030] A lâmina de aço elétrico de grão orientado e o método para produzir a mesma, de acordo com uma das modalidades reveladas, são descritos abaixo. Primeiramente, são descritas as razões para limitar a composição química do aço. Na descrição, "%", que representa o teor (quantidade) de cada elemento de componente, denota "% em massa", salvo dito de outra forma.

[0031] C: 0,002% ou mais e 0,100% ou menos

[0032] A quantidade de C é limitada a 0,100% ou menos. Isso é porque, se o teor de C exceder 0,100%, seria difícil reduzir o teor a 0,005% ou menos, em que não ocorre nenhum envelhecimento magnético após um recozimento de descarburização. Entretanto, se o teor de C for menor que 0,002%, um efeito de resistibilidade de limite de grão, por meio do C, seria perdido e, com isso, causaria defeito, tais como as rachaduras ocorridas nas chapas, que impedem a operabilidade. Por isso, a quantidade de C deve ser de 0,002% ou mais e 0,100% ou menos. A quantidade de C é, preferencialmente de 0,010% ou mais. E a quantidade de C é, preferencialmente, de 0,050% ou menos.

[0033] Si: 2,00% ou mais e 8,00% ou menos

[0034] O Si é um elemento necessário para aumentar a resistência específica do aço e melhorar as propriedades de perda do ferro. Com esse propósito, é necessário que o teor de Si seja de 2,00% ou mais. Entretanto, se o teor de Si excede 8,00%, a capacidade de trabalho do aço se degrada e dificulta a laminação. Por isso, a quantidade de Si deve ser de 2,00% ou mais e 8,00% ou menos. A quantidade de Si é, preferencialmente, de 2,50% ou mais. E a quantidade de Si é, preferencialmente, de 4,50% ou menos.

[0035] Mn: 0,005% ou mais e 1,000% ou menos

[0036] O Mn é um elemento necessário para proporcionar uma capacidade de trabalho a quente favorável. Para este propósito, é necessário que o teor de Mn seja de 0,005% ou mais. Entretanto, se o teor de Mn excede 1,000%, a densidade do fluxo magnético das chapas do produto diminui. Por isso, a quantidade de Mn deve ser de 0,005% ou mais e 1,000% ou menos. A quantidade de Mn é, preferencialmente, de 0,040% ou mais. E a quantidade de Mn é, preferencialmente, de 0,200% ou menos.

[0037] Conforme mencionado acima, o teor de Al, N, S e Se, assim como os componentes que formam inibidores, deve ser reduzido o máximo possível. Especificamente, cada quantidade deve ser limitada a: Al: menos que 0,0100%, N: menos que 0,0050%, S: menos que 0,0050% e Se: menos que 0,0050%. A quantidade de Al é, preferencialmente, menor que 0,0080%. A quantidade de N é preferencialmente menor que 0,0040%. A quantidade de S é preferencialmente menor que 0,0030%. E a quantidade de Se é preferencialmente menor que 0,0030%.

[0038] O componente básico é conforme descrito acima, e o saldo é Fe e impurezas inevitáveis. Tais impurezas inevitáveis incluem impurezas que contaminam, inevitavelmente, as matérias-primas, as linhas de produção, e assim por diante. Além do que foi mencionado acima, os outros elementos seguintes também podem estar contidos apropriadamente.

[0039] Com o propósito de melhorar a propriedade magnética, a presente revelação pode conter, apropriadamente, um ou mais dos elementos selecionados entre Cr em uma quantidade de 0,01% ou mais, Cr em uma quantidade de 0,50% ou menos, Cu em uma quantidade de 0,01% ou mais, Cu em uma quantidade de 0,50% ou menos, P em uma quantidade de 0,005% ou mais, P em uma quantidade de 0,50% ou menos, Ni em uma quantidade de 0,001% ou mais, Ni em uma quantidade de 0,50% ou menos, Sb em uma quantidade de 0,005% ou mais, Sb em uma quantidade de 0,50% ou menos, Sn em uma quantidade de 0,005% ou mais, Sn em uma quantidade de 0,50% ou menos, Bi em uma quantidade de 0,005% ou mais, Bi em uma quantidade de 0,50% ou menos, Mo em uma quantidade de 0,005% ou mais, Mo em uma quantidade de 0,100% ou menos, B em uma quantidade de 0,0002% ou mais, B em uma quantidade de 0,0025% ou menos, Nb em uma quantidade de 0,0010% ou mais, Nb em uma quantidade de 0,0100% ou menos, V em uma quantidade de 0,0010% ou mais e V em uma quantidade de 0,0100% ou menos. Não há nenhum efeito de melhora na propriedade magnética quando a quantidade de adição de cada composição química é menor que o limite inferior. E a propriedade magnética se degrada devido à supressão do desenvolvimento dos grãos de recristalização secundária, quando a quantidade adicionada de cada composição química é maior que o limite superior.

[0040] Em segundo lugar, o método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado será descrito.

[ESPESSURA DA CHAPA]

[0041] A chapa é produzida por meio de um processo de fundição contínua a partir de um aço liquefeito que tem a composição química mencionada acima. A espessura da chapa produzida é projetada para ter 100 mm ou menos, com a finalidade de redução de custo. Entretanto, a espessura da chapa é projetada para ter 25 mm ou mais. Isso é porque, quanto menor for a espessura da chapa, mais rápido a solidificação atinge a parte central da chapa quando esfriada, tornando a chapa mais difícil de ser ajustada posteriormente A espessura da chapa é, preferencialmente, 40 mm ou mais. E a espessura da chapa é, preferencialmente, 80 mm ou menos.

[AQUECIMENTO]

[0042] A chapa produzida a partir do aço liquefeito é aquecida em um processo de aquecimento, antes da laminação a quente. Conforme ilustrado no resultado experimental da Figura 1 mencionado anteriormente, temperatura de aquecimento de 1.000°C, ou mais, e 1.300°C, ou menos, bem como tempo de aquecimento de 10 segundos, ou mais, e 600 segundos, ou menos, são essenciais como condições de aquecimento.

[0043] Não é necessário um recozimento a uma temperatura alta, por um longo período de tempo para dissolver inibidores para o processo de aquecimento mencionado acima. Por isso, a temperatura de aquecimento é preferencialmente 1.250°C, ou menos, e o tempo de aquecimento é preferencialmente 300 segundos, ou menos, ambos do ponto de vista de redução de custo. Além disso, a temperatura de aquecimento é preferencialmente 1.110°C, ou mais, e a temperatura de aquecimento é preferencialmente 1.200°C, ou menos, ambos do ponto de vista da propriedade magnética. E o tempo de aquecimento é preferencialmente 10 segundos, ou mais, e o tempo de aquecimento é preferencialmente 200 segundos, ou menos, ambos do ponto de vista da propriedade magnética também. Além disso, pelo menos uma parte do aquecimento pode ser realizada por meio de um aquecimento por indução no processo de aquecimento. O aquecimento por indução é um método para aquecer com autoaquecimento, por exemplo, aplicando-se um campo magnético de alternância a uma chapa.

[0044] No método de aquecimento, é preferencial manter aquecido durante o transporte com uso de um aparelho, no qual uma mesa de transporte e um forno de aquecimento são integrados, denominado forno túnel. A flutuação da temperatura dentro da chapa pode ser suprimida por esse método.

[0045] Aqui, em um método convencional de aquecimento de chapa, é comum que o forno de aquecimento tenha um estrado, e a chapa seja transportada em uma direção da largura de chapa, sendo que a chapa é levantada de forma intermitente por um sistema de alavancas ajustáveis, e assim por diante, durante o aquecimento. No entanto, ao usar as chapas finas, surge um problema, que a chapa cai devido a essa finura quando levantada no forno. Além disso, uma queda considerável na temperatura em uma parte skid afeta diretamente a degradação magnética em uma parte correspondente de uma lâmina de produto. Por isso, o método acima é inapropriado ao usar as chapas finas. Por essas razões, é desejável, na presente revelação, um método de aquecimento, durante o transporte da chapa, paralelamente a uma direção de fundição da chapa, tal como um método de forno túnel. Mesmo em tal caso, há a preocupação de que a queda da chapa entre os rolos possa ocorrer para causar defeitos de superfície e similares, visto que a chapa normalmente é transportada em rolos na mesa. Por essa razão, e a fim de que se tenha capacidade de suprimir a queda da chapa, bem como impedir a liberação de calor dos rolos, é desejável a taxa de transporte de 10 m/min, ou mais, ao transportar a chapa durante o aquecimento.

[LAMINAÇÃO A QUENTE]

[0046] Uma laminação a quente é realizada após o aquecimento mencionado acima. Visto que a chapa é fina, é desejável omitir uma laminação grossa e realizar apenas uma laminação de acabamento através de um moinho duplo, a partir do ponto de vista de custo. Durante a laminação, é preferencial começar a laminação a quente dentro de 100 segundos, após o processo de aquecimento prévio ter sido realizado, a partir do ponto de vista de supressão de variação na temperatura. Mais preferencialmente, a laminação a quente começa em um tempo transcorrido de mais de 30 segundos. E, mais preferencialmente, a laminação a quente começa dentro de um tempo transcorrido de 70 segundos, ou menos.

[0047] Como a temperatura da laminação a quente, são desejáveis uma temperatura inicial de 900°C, ou mais, bem como uma temperatura de acabamento de 700°C, ou mais, ambas para obter propriedade magnética final favorável no componente químico sem inibidor. No entanto, a temperatura de acabamento é desejavelmente 1.000°C, ou menos, visto que um formato, após a laminação, tende a ser desfavorável, quando a temperatura de acabamento é excessivamente alta.

[RECOZIMENTO DE BOBINA QUENTE]

[0048] Um recozimento de bobina quente é realizado conforme necessário, em uma lâmina de aço laminada a quente obtida através da laminação a quente. A fim de obter propriedade magnética favorável, a temperatura do recozimento de bobina quente é preferencialmente 800°C, ou mais, e a temperatura do recozimento de bobina quente é preferencialmente 1.150°C, ou menos. Quando a temperatura do recozimento de bobina quente é de menos de 800°C, a textura de banda da laminação a quente permanece para dificultar o alcance de uma microestrutura recristalizada primária, com grãos uniformemente dimensionados, o que resulta no impedimento do desenvolvimento de uma recristalização secundária. Quando a temperatura do recozimento de bobina quente excede 1.150°C, o tamanho de grão, após o recozimento de bobina quente, cresce excessivamente grosso para tornar extremamente desvantajoso alcançar a microestrutura re- cristalizada primária com grãos uniformemente dimensionados. A temperatura do recozimento de bobina quente é desejavelmente 950°C, ou mais. E a temperatura do recozimento de bobina quente é desejavelmente 1.080°C, ou menos. O tempo de recozimento é preferencialmente 10 segundos, ou mais. E o tempo de recozimento é preferencialmente 200 segundos, ou menos. A textura de banda tende a permanecer, quando o tempo de recozimento é menor do que 10 segundos. Quando o tempo de recozimento excede 200 segundos, surge uma preocupação de que os elementos com capacidade de segregação, e assim por diante, segreguem-se para os limites de grão, de modo que defeitos, tais como rachaduras e similares, possam ocorrer com facilidade durante uma laminação a frio subsequente.

[LAMINAÇÃO A FRIO]

[0049] Após a laminação a quente ou o recozimento de bobina quente, uma laminação a frio é realizada uma vez, ou mais, com um recozi- mento intermediário (ou recozimentos intermediários) entre as mesmas, conforme necessário, para formar uma lâmina de aço laminada a frio que tenha uma espessura de lâmina final. A temperatura do recozimento intermediário é preferencialmente 900°C, ou mais. E a temperatura do re- cozimento intermediário é preferencialmente 1.200°C, ou menos. Quando a temperatura do recozimento intermediário é de menos de 900°C, os grãos recristalizados se tornam mais finos, e a microestrutura recristali- zada primária tem menos núcleos de Goss, o que resulta na degradação magnética. Entretanto, quando a temperatura do recozimento intermediá- rio excede 1.200°C, o tamanho de grão cresce excessivamente grosso para tornar extremamente desvantajoso alcançar a microestrutura recris- talizada primária com grãos uniformemente dimensionados, como o re- cozimento de bobina quente.

[0050] Além disso, a temperatura do recozimento intermediário está mais preferencialmente em uma faixa aproximada de 900°C a 1.150°C. Em uma laminação a frio final, é eficaz realizar a laminação a frio com uma temperatura aumentada até 100°C a 300°C, e realizar um tratamento de envelhecimento uma vez, ou mais, dentro de uma faixa de temperatura de 100°C a 300°C, durante a laminação a frio, também é eficaz, ambos a fim de melhorar a propriedade magnética mudando-se a textura recristalizada.

[RECOZIMENTO DE RECRISTALIZAÇÃO PRIMÁRIA]

[0051] Um recozimento de recristalização primária é realizado após a laminação a frio mencionada acima. O recozimento de recrista- lização primária também serve como um recozimento de descarburi- zação. Uma temperatura de recozimento de 800°C, ou mais, é eficaz, e a temperatura de recozimento de 900°C, ou menos, também é eficaz, ambos do ponto de vista de descarburização. Uma atmosfera é desejavelmente úmida, do ponto de vista de descarburização. Além disso, o tempo de recozimento está preferencialmente em uma faixa aproximada de 30 segundos a 300 segundos. No entanto, isso não se aplica ao caso de C contido apenas em uma quantidade de 0,005%, ou menos, em que a descarburização é desnecessária.

[APLICAÇÃO DO SEPARADOR DE RECOZIMENTO]

[0052] Um separador de recozimento é aplicado, conforme necessário, a uma lâmina de aço, após o recozimento de recristalização primária mencionado acima. Nesse ponto, em um caso de formação de uma película de forsterita, levando-se em conta a perda de ferro, a película de forsterita é formada enquanto uma microestrutura recristali- zada secundária é desenvolvida, aplicando-se o separador de recozi- mento, que contém principalmente MgO, em seguida, realizando-se um recozimento de recristalização secundária que também serve como um recozimento de purificação. Em um caso de não formação da película de forsterita, levando-se em conta a trabalhabilidade de branqueamento, o separador de recozimento não será aplicado, ou, mesmo se for aplicado, a sílica, a alumina, e assim por diante, são usadas no lugar de MgO, visto que MgO forma a película de forsterita. Ao aplicar esses separadores de recozimento, é eficaz um revestimento eletrostático e similares, que não introduzem água. As lâminas de material inorgânico resistente ao calor, por exemplo, sílica, alumina e mica, também podem ser usadas.

[RECOZIMENTO DE RECRISTALIZAÇÃO SECUNDÁRIA]

[0053] Um recozimento de recristalização secundária é realizado após o recozimento de recristalização primária mencionado acima ou após aplicar o separador de recozimento. O recozimento de recristali- zação secundária também pode servir como um recozimento de purificação. O recozimento de recristalização secundária, que serve como o recozimento de purificação também, é desejavelmente realizado a uma temperatura de 800°C, ou mais, a fim de gerar uma recristaliza- ção secundária. Além disso, é desejável reter a temperatura a 800°C, ou mais, por 20 horas, ou mais, a fim de terminar a recristalização se- cundária.Por um lado, no caso mencionado acima de não formação da película de forsterita, levando-se em conta a propriedade de branqueamento, também é possível finalizar o recozimento com a retenção da temperatura em uma faixa de 850°C a 950°C, visto que apenas a re- cristalização secundária foi terminada. Por outro lado, no caso mencionado acima de formação da película de forsterita, levando-se em conta a perda de ferro ou a fim de reduzir o ruído de um transformador, é desejável aquecer até uma temperatura de cerca de 1.200°C.

[RECOZIMENTO DE ACHATAMENTO]

[0054] Um recozimento de achatamento pode ser ainda realizado após o recozimento de recristalização secundária mencionado acima. Em tal ponto, o separador de recozimento aderido será removido por meio de lavagem com água, escovamento e/ou limpeza com ácido, em uma circunstância em que o separador de recozimento foi aplicado. É eficaz ajustar subsequentemente o formato realizando-se o recozimen- to de achatamento, a fim de reduzir a perda de ferro. A temperatura preferencial do recozimento de achatamento está em uma faixa aproximada de 700°C a 900°C do ponto de vista do ajuste de formato.

[REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO]

[0055] Em uma circunstância em que as lâminas de aço empilhadas são usadas, aplicar um revestimento de isolamento na superfície de lâminas de aço antes ou depois do recozimento de achatamento é eficaz, a fim de melhorar as propriedades de perda de ferro. Os revestimentos que podem conferir tensão às lâminas de aço são desejáveis para reduzir a perda de aço. É preferencial adotar os métodos de revestimento, tais como um revestimento de tensão por meio de um li- gante, bem como uma deposição de vapor física e uma deposição de vapor química, para depositar substâncias inorgânicas na camada de superfície de lâminas de aço. Isso é porque esses métodos são excelentes em uma propriedade de adesão de revestimento e permitem obter um efeito de considerável redução da perda de ferro.

[TRATAMENTO POR REFINAMENTO DE DOMÍNIO MAGNÉTICO]

[0056] Um tratamento por refinamento de domínio magnético pode ser realizado após o recozimento de achatamento mencionado acima, a fim de reduzir a perda de ferro. Os métodos de tratamento incluem, por exemplo, métodos que são comumente praticados, tais como fazer ranhuras em uma lâmina de aço depois do recozimento final; introduzir uma deformação térmica linear ou deformação por impacto por meio de laser ou feixe de elétrons; e realizar ranhuras, de antemão, em um produto intermediário, tal como uma lâmina laminada a frio, com uma espessura de lâmina final.

[0057] As outras condições de produção podem ser de acordo com aquelas para as lâminas de aço elétrico de grão orientado gerais.

EXEMPLOS (EXEMPLO 1)

[0058] Foi produzida uma chapa que tem uma espessura de 60 mm por meio de fundição contínua a partir de um aço liquefeito que contém, em % em massa, C: 0,015%, Si: 3,25%, Mn: 0,040%, Al: 0,0020%, N: 0,0009% e S: 0,0012%, em que o saldo é Fe e impurezas inevitáveis. Como um processo de aquecimento, antes de uma lami- nação a quente, foi realizado um tratamento térmico em um forno túnel do tipo de aquecimento por queimador regenerativo, sob as condições descritas na Tabela 1. Após 45 segundos disso, foi realizada uma la- minação a quente para finalizar a uma espessura de 2,2 mm. Foi, em seguida, realizado um recozimento de bobina quente, a uma temperatura de 975°C, por 30 segundos, em seguida, por uma laminação a frio para finalizar a uma espessura de lâmina de 0,23 mm.

[0059] Depois disso, um recozimento de recristalização primária, que também serve como um recozimento de descarburização, foi realizado sob condições de impregnação de 840°C, por 60 segundos, em uma atmosfera de 50% de H2 + 50% de N2, com um ponto de orvalho de 55°C, em seguida, aplicando-se um separador de recozimento que contém, principalmente, MgO. Então, um recozimento de recristaliza- ção secundária, que também serve como um recozimento de purificação, foi realizado com retenção de uma temperatura a 1.200°C, por 10 horas, em uma atmosfera de H2. Depois disso, foi realizado um reco- zimento de achatamento, que também serve como formação de um revestimento que confere tensão que contém principalmente fosfato de magnésio e ácido crômico, sob condições de 820°C, por 15 segundos. A densidade de fluxo magnético B8 da amostra assim obtida foi medida de acordo com um método descrito em JIS C 2550, e o resultado do mesmo também é descrito na Tabela 1. Conforme fica evidente a partir da Tabela 1, as lâminas de aço obtidas, de acordo com a presente revelação, têm propriedades magnéticas favoráveis. [TABELA 1]

(EXEMPLO 2)

[0060] Foi produzida uma chapa que tem uma espessura de 45 mm por meio de fundição contínua a partir de um aço liquefeito que contém a composição química descrita na Tabela 2, em que o saldo é Fe e impurezas inevitáveis. Como um processo de aquecimento antes de uma laminação a quente, a chapa passou através de um forno túnel no qual uma temperatura é retida a 1.200°C, e a temperatura foi continuamente retida a 1.200°C, por 150 segundos. Após 65 segundos a partir disso, foi realizada uma laminação a quente para finalizar a uma espessura de 3,0 mm. Uma taxa de transporte de chapa durante o processo de aquecimento no forno túnel foi estabelecida até 25 m/min.Além disso, o aquecimento até uma temperatura de 700°C foi realizado por meio de um aquecimento por indução, enquanto o aquecimento posterior e a retenção de calor foram realizados por meio de um queimador a gás. Um recozimento de bobina quente foi, então, realizado a uma temperatura de 1.000°C por 60 segundos, em seguida, por meio de uma laminação a frio até uma espessura de lâmina de 0,9 mm. Além disso, um recozimento intermediário foi realizado a uma temperatura de 1.000°C por 100 segundos, em seguida, por meio de uma laminação a frio para finalizar a uma espessura de 0,23 mm.

[0061] Depois disso, um recozimento de recristalização primária, que também serve como um recozimento de descarburização, foi realizado sob condições de impregnação de 820°C, por 20 segundos, em uma atmosfera de 50% de H2 + 50% de N2, com um ponto de orvalho de 55°C, em seguida, aplicando-se um separador de recozimento que contém, principalmente, MgO. Então, foi realizado um recozimento de recristalização secundária, que também serve como um recozimento de purificação, com retenção de uma temperatura a 1.150°C, por 3 horas, em uma atmosfera de H2. Depois disso, foi realizado um recozi- mento de achatamento, que também serve como formação de um re- vestimento que confere tensão que contém principalmente fosfato de magnésio e ácido crômico, sob condições de 850°C, por 10 segundos. A densidade de fluxo magnético B8 da amostra assim obtida foi medida de acordo com um método descrito em JIS C 2550, e o resultado da mesma também é descrito na Tabela 2. Conforme fica evidente a partir da Tabela 2, as lâminas de aço obtidas, de acordo com a presente revelação, têm propriedades magnéticas favoráveis. [TABELA 2]

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0062] A presente revelação não permite apenas obter de forma estável propriedades magnéticas excelentes nas lâminas de aço elétrico de grão orientado produzidas a partir de chapas finas, sem usar componentes de formação de inibidor, mas também se aplica aos aços inoxidáveis que têm uma estrutura de fase única α, como aquela das lâminas de aço elétrico de grão orientado.

Claims

1. Método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, caracterizado pelo fato de que compreende: submeter um aço liquefeito à fundição contínua para formar uma chapa com uma espessura de 25 mm, ou mais, e 100 mm, ou menos, sendo que o aço liquefeito tem uma composição química que contém, em % em massa, C, em uma quantidade de 0,002%, ou mais e 0,100%, ou menos, Si, em uma quantidade de 2,00%, ou mais, e 8,00%, ou menos, Mn, em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 1,000%, ou menos, Al, em uma quantidade de menos de 0,0100%, N, em uma quantidade de menos de 0,0050%, S, em uma quantidade de menos de 0,0050%, e Se, em uma quantidade de menos de 0,0050%, opcionalmente, em % em massa, um ou mais selecionado a partir do grupo Cr em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, Cu em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, P em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Ni em uma quantidade de 0,001% ou mais e 0,50% ou menos, Sb em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Sn em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Bi em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Mo em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,100% ou menos, B em uma quantidade de 0,0002% ou mais e 0,0025% ou menos, Nb em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos e V em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos, com o saldo sendo Fe e impurezas inevitáveis; aquecer e, em seguida, laminar a quente a chapa para formar uma lâmina de aço laminada a quente; laminar a frio a lâmina de aço laminada a quente uma vez, ou laminar a frio a lâmina de aço laminada a quente duas vezes, ou mais, com um recozimento intermediário, entre as laminações, para formar uma lâmina de aço laminada a frio que tem uma espessura de lâmina final; realizar um recozimento de recristalização primária para a lâmina de aço laminada a frio; realizar um recozimento de recristalização secundária para a lâmina de aço laminada a frio, após o recozimento de recristalização primária; em que a etapa de aquecer a chapa é realizada a uma temperatura de 1.000°C, ou mais, e 1.300°C, ou menos, por um período de 10 segundos ou mais e 300 segundos ou menos.

2. Método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a chapa é aquecida enquanto é transportada ao longo de uma direção de fundição, a uma taxa de 10 m/min, ou mais, na etapa de aquecer a chapa.

3. Método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição química contém, em % em massa, S, em uma quantidade de menos de 0,0030%, e Se, em uma quantidade de menos de 0,0030%.

4. Método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a composição química contém, em % em massa, um, ou mais, selecionado a partir do grupo que consiste em Cr em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, Cu em uma quantidade de 0,01% ou mais e 0,50% ou menos, P em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Ni em uma quantidade de 0,001% ou mais e 0,50% ou menos, Sb em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Sn em uma quantidade de 0,005%, ou mais, e 0,50%, ou menos, Bi em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Mo em uma quantidade de 0,005% ou mais e 0,100% ou menos, B em uma quantidade de 0,0002% ou mais e 0,0025% ou menos, Nb em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos e V em uma quantidade de 0,0010%, ou mais, e 0,0100%, ou menos.

5. Método para produzir uma lâmina de aço elétrico de grão orientado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte do aquecimento é realizada por meio de um aquecimento por indução na etapa de aquecer a chapa.