BR112019009507B1

BR112019009507B1 - Chapa de aço elétrico não orientado e método para fabricar chapa de aço elétrico não orientado

Info

Publication number: BR112019009507B1
Application number: BR112019009507-1A
Authority: BR
Inventors: Hiroyoshi Yashiki; Yoshiaki Natori; Kazutoshi Takeda; Susumu Mukawa; Takuya Matsumoto; Koji Fujita; Takashi Morohoshi; Masafumi Miyazaki
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2023-04-11
Also published as: EP3569726B1; EP3569726A1; US11021771B2; EP3569726A4; BR112019009507A2; CN110121567A; KR20190092499A; US20190316221A1; JP6593555B2; JPWO2018131710A1; PL3569726T3; TW201829802A; CN110121567B; WO2018131710A1; KR102259136B1; TWI641703B

Abstract

A presente invenção refere-se a uma folha de aço eletromagnético não orientado que tem uma composição química que contém, por % em massa, C: maior que 0% e menor ou igual a 0,0050%, Si: 3,0 a 4,0%, Mn: 1,0 a 3,3%, P: maior que 0% e menor que 0,030%, S: maior que 0% e menor ou igual a 0,0050%, sol. de Al: maior que 0% e menor ou igual a 0,0040%, N: maior que 0% e menor ou igual a 0,0040%, O: 0,0110 a 0,0350%, Sn: 0 a 0,050%, Sb: 0 a 0,050%, e Ti: maior que 0% e menor ou igual a 0,0050%, sendo que o remanescente é Fe e impurezas; Sn+Sb: menor ou igual a 0,050%, Si-0,5xMn: maior que ou igual a 2,0%. O teor de O no centro da placa na direção de espessura, que exclui as porções da camada de superfície que se estendem a partir da superfície superior e da superfície posterior para uma profundidade de 10 μm é menor que 0,0100%.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico não orientado e um método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado.

[002] Prioridade é reivindicada com base no Pedido de Patente no JP 2017-005213 depositado no Japão em 16 de janeiro de 2017, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência.

TÉCNICA RELACIONADA

[003] Recentemente, questões ambientais globais vêm ganhando atenção, e uma demanda por esforços para economia de energia vem se intensificando adicionalmente. Particularmente, nos últimos anos, tem havido uma forte demanda por um aumento em eficiência de dispositivos elétricos. Portanto, para chapas de aço elétrico não orientado que são usadas amplamente como materiais de núcleo de ferro de motores, geradores de energia, transformadores ou similares, uma demanda para melhorar propriedades magnéticas tem sido intensificada adicionalmente. Nos últimos anos, para motores, geradores de energia para veículos elétricos ou veículos híbridos, e motores para compressores para os quais um aumento em eficiência avança, a tendência descrita acima é significativa.

[004] A fim de melhorar as propriedades magnéticas das chapas de aço elétrico não orientado, é eficaz adicionar elementos de liga ao aço aumentando, desse modo, resistência elétrica de chapas de aço e diminuir a perda de corrente parasita (de Foucault). Portanto, por exemplo, como revelado no Documento de Patente 1 ao Documento de Patente 3, a melhoria das propriedades magnéticas (uma diminuição em perda de ferro, um aumento em densidade de fluxo magnético, e similares) é alcançado adicionando-se um elemento que tem um efeito de aumentar resistência elétrica tal como Si, Al, Mn ou P.

DOCUMENTO DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTO DE PATENTE

[005] [Documento de Patente 1] Publicação Internacional PCT no WO2011/027565

[006] [Documento de Patente 2] Pedido de Patente Não Examinado, Primeira Publicação no JP 2016-130360

[007] [Documento de Patente 3] Pedido de Patente Não Examinado, Primeira Publicação n° JP 2016-138316

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

[008] Aqui, em um caso em que é considerado que os elementos de liga na mesma quantidade (% em massa) são adicionados, com a exceção de P que tem uma influência adversa significativa em capacidade de laminação a frio, Si é um elemento eficaz para aumentar facilmente a resistência elétrica e diminuir a perda de ferro. Portanto, o Documento de Patente 1 revela que o teor de Si é definido como 6% em massa ou menos, o Documento de Patente 2 e o Documento de Patente 3 revelam que o teor de Si é definido como 5,0% em massa ou menos. Além disso, o Documento de Patente 1 ao Documento de Patente 3 revelam que o teor de Al é definido como 0,0050% ou menos, e a resistência elétrica é aumentada com o uso de Si ou com o uso de Si e Mn, diminuindo, desse modo, a perda de ferro.

[009] No entanto, como um resultado de estudos, os inventores constataram que uma diminuição em uma perda de ferro de alta frequência (melhoria) tal como W10/400 não é suficiente, nas chapas de aço descritas no Documento de Patente 1 ao Documento de Patente 3. É considerado que o motivo para isso é que alta liga é indispensável para diminuir a perda de ferro de alta frequência; no entanto, no Documento de Patente 1 ao Documento de Patente 3, a perda de ferro de alta frequência não é estudada, e os valores limites inferiores de quantidades de ligas necessários para a diminuição na perda de ferro de alta frequência ou uma distribuição de quantidades apropriadas de Si, Al e Mn não são levados em conta. Portanto, a diminuição na perda de ferro de alta frequência tal como W10/400 não é suficiente.

[0010] A presente invenção foi feita em consideração ao problema descrito acima. Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço elétrico não orientado que tenha capacidade de laminação a frio favorável e seja excelente em propriedades magnéticas, particularmente, perda de ferro de alta frequência e um método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado.

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA

[0011] A fim de alcançar o objetivo descrito acima, os presentes inventores realizaram estudos intensivos. Como um resultado, os presentes inventores constataram que propriedades magnéticas podem ser melhoradas ao mesmo tempo em que se garante capacidade de laminação a frio favorável por (i) definir que o teor de Al seja igual ou menor que um valor predeterminado e (ii) adicionar Mn que contribui para um aumento da resistência elétrica e tem uma pequena influência adversa em capacidade de laminação a frio juntamente com Si.

[0012] Além disso, a fim de melhorar adicionalmente a capacidade de laminação a frio, é necessário diminuir as quantidades de P, Sn e Sb as quais provavelmente são a causa da degradação da capacidade de laminação a frio. Por outro lado, os presentes inventores também constataram que nitretação durante o recozimento final é acelerada, e há uma possibilidade de que as propriedades magnéticas possam ser degradadas, quando as quantidades de Sn e Sb são diminuídas. Com base nas constatações descritas acima, como um resultado de realizar estudos adicionais, os presentes inventores constataram um método capaz de melhorar adicionalmente a capacidade de laminação a frio sem provocar a degradação de propriedades magnéticas mesmo em um caso em que as quantidades de Sn e Sb são diminuídas, e concluíram a presente invenção.

[0013] A essência da presente invenção concluída com base nas constatações descritas acima é como descrito abaixo.

[0014] (1) Uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com um aspecto da presente invenção contém, como uma composição química, por % em massa, C: mais que 0% e 0,0050% ou menos, Si: 3,0% a 4,0%, Mn: 1,0% a 3,3%, P: mais que 0% e menos que 0,030%, S: mais que 0% e 0,0050% ou menos, sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos, N: mais que 0% e 0,0040% ou menos, O: 0,0110% a 0,0350%, Sn: 0% a 0,050%, Sb: 0% a 0,050%, Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos, e um remanescente que inclui Fe e impurezas, em que Sn + Sb: 0,050% ou menos, Si - 0,5 x Mn: 2,0% ou mais, e um teor de O em uma porção central de espessura de chapa que exclui uma porção de camada de superfície que está em uma faixa a partir de uma superfície dianteira e uma superfície traseira para uma posição de 10 μm em uma direção de profundidade é menos que 0,0100%.

[0015] (2) Um método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com outro aspecto da presente invenção inclui: laminar a quente um lingote de aço que inclui, como uma composição química, por % em massa, C: mais que 0% e 0,0050% ou menos, Si: 3,0% a 4,0%, Mn: 1,0% a 3,3%, P: mais que 0% e menos que 0,030%, S: mais que 0% e 0,0050% ou menos, sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos, N: mais que 0% e 0,0040% ou menos, O: menos que 0,0100%, Sn: 0% a 0,050%, Sb: 0% a 0,050%, Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos, e um remanescente que inclui Fe e impurezas, Sn + Sb: 0,050% ou menos, Si - 0,5 x Mn: 2,0% ou mais para produzir uma chapa de aço laminada a quente, recozer a chapa de aço laminada a quente, laminar a frio a chapa de aço laminada a quente após o recozer a chapa laminada a quente para produzir uma chapa de aço laminada a frio, e recozimento final da chapa de aço laminada a frio, em que, no recozimento final, uma condição de recozimento final é controlada para que um teor médio de O na chapa de aço laminada a frio inteira em uma direção de espessura de chapa após o recozimento final se torne 0,0110% em massa a 0,0350% em massa.

[0016] (3) No método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com (2), no recozimento final, um ponto de orvalho de uma atmosfera durante elevação de temperatura e durante imersão pode ser controlado de modo a estar em uma faixa de -10°C a 40°C.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0017] De acordo com os aspectos descritos acima da presente invenção, uma chapa de aço elétrico não orientado que tem capacidade de laminação a frio favorável e propriedades magnéticas excelentes e um método de fabricação para a mesma podem ser obtidos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A Figura. 1 é uma vista que mostra esquematicamente uma estrutura de uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0019] A Figura. 2 é uma vista que mostra esquematicamente uma estrutura de uma base da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a mesma modalidade.

[0020] A Figura. 3 é uma vista que mostra um exemplo de um fluxo de um método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a mesma modalidade.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0021] Doravante, uma modalidade preferencial da presente invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos. No presente relatório descritivo e nos desenhos, elementos constituintes que têm substancialmente a mesma constituição funcional receberão o mesmo símbolo de referência e uma descrição duplicada não será fornecida.

RELATIVO À CHAPA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO

[0022] Em chapas de aço elétrico não orientado, conforme descrito antecipadamente, a fim de diminuir a perda de ferro, em geral, elementos de liga são adicionados ao aço aumentando, desse modo, a resistência elétrica das chapas de aço e diminuindo a perda de corrente de Foucault. Aqui, em um caso em que é considerado que os elementos de liga na mesma quantidade (% em massa) são adicionados, o Si facilmente aumenta a resistência elétrica e é, portanto, um elemento eficaz para diminuir a perda de ferro. No entanto, como um resultado dos estudos dos presentes inventores, foi esclarecido que a capacidade de laminação a frio de chapas de aço elétrico não orientado é significativamente degradada, em um caso em que o teor de Si excede 4,0% em massa.

[0023] Além disso, similar ao Si, o Al também é um elemento de liga que exibe um efeito de aumentar a resistência elétrica. No entanto, como um resultado dos estudos dos presentes inventores, foi esclarecido que o Al também, similar ao Si, degrada a capacidade de laminação a frio. Além disso, quando o teor de Al aumenta, há uma tendência de que perda de histerese seja deteriorada e as propriedades magnéticas sejam degradadas. Portanto, é difícil adicionar uma grande quantidade de Al à chapa de aço elétrico não orientado como um elemento de liga. Em chapas de aço elétrico não orientado, a fim de inibir a degradação das propriedades magnéticas devido à deterioração de perda de histerese, é preferencial que o teor de Al seja definido pequeno.

[0024] Os presentes inventores realizaram estudos intensivos a fim de encontrar um método que melhore a capacidade de laminação a frio ao mesmo tempo em que suprime a degradação das propriedades magnéticas. Como um resultado, foi constatado que é possível melhorar a capacidade de laminação a frio e as propriedades magnéticas, quando é definido que o teor de Al seja igual ou menos que um valor predeterminado, e Mn que tem uma influência adversa pequena na capacidade de laminação a frio é adicionado juntamente com Si.

[0025] Além disso, a fim de melhorar adicionalmente a capacidade de laminação a frio, é necessário diminuir as quantidades de P, Sn e Sb as quais provavelmente são a causa da degradação da capacidade de laminação a frio. No entanto, os presentes inventores também constataram que uma diminuição nas quantidades de Sn e Sb tem uma possibilidade de acelerar a nitretação durante o recozimento final e degradar as propriedades magnéticas. Como um resultado de estudos adicionais, os presentes inventores constataram que é possível inibir a degradação das propriedades magnéticas mesmo em um caso em que as quantidades de Sn e Sb são diminuídas a fim de melhorar adicionalmente a capacidade de laminação a frio, quando uma porção de camada de superfície de uma chapa de aço é oxidada apropriadamente durante o recozimento final e a nitretação é suprimida.

[0026] Doravante, uma chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com uma modalidade da presente invenção (a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade), e um método para fabricar a mesma serão descritos em detalhes com referência à Figura 1 e à Figura 2.

[0027] A Figura. 1 é uma vista que mostra esquematicamente a estrutura da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade da presente invenção, e a Figura 2 é uma vista que mostra esquematicamente a estrutura de uma base da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade da presente invenção.

[0028] Uma chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, tem uma base 11 que tem uma composição química predeterminada, como mostrado esquematicamente na Figura 1. A chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, pode consistir na base 11 isoladamente, mas, preferencialmente, tem adicionalmente um revestimento isolante 13 em uma superfície da base 11.

[0029] Doravante, primeiro, a base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, será descrita em detalhes.

RELATIVO À COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE BASE

[0030] A base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, contém, como a composição química, por % em massa, C: mais que 0% e 0,0050% ou menos, Si: 3,0% a 4,0%, Mn: 1,0% a 3,3%, P: mais que 0% e menos que 0,030%, S: mais que 0% e 0,0050% ou menos, sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos, N: mais que 0% e 0,0040% ou menos, O: 0,0110% a 0,0350%, Sn: 0% a 0,050%, Sb: 0% a 0,050%, Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos, e um remanescente que consiste em Fe e impurezas, e satisfaz Sn + Sb: 0,050% ou menos e Si - 0,5 x Mn > 2,0%.

[0031] Doravante, os motivos para regular a composição química da base 11 de acordo com a presente modalidade, conforme descrito acima, serão descritos em detalhes. Doravante, a menos que observado de outra forma, "%" em relação à composição química indica "% em massa".

[0032] [C: mais que 0% e 0,0050% ou menos]

[0033] Carbono (C) é um elemento que é contido inevitavelmente e um elemento que provoca uma deterioração em perda de ferro (um aumento em perda de ferro). Em um caso em que o teor de C excede 0,0050%, a deterioração em perda de ferro ocorre na chapa de aço elétrico não orientado, e não é possível obter propriedades magnéticas favoráveis. Portanto, na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, o teor de C é definido como 0,0050% ou menos. O teor de C é, preferencialmente, 0,0040% ou menos e, mais preferencialmente, 0,0030% ou menos. O menor teor de C é o mais preferencial. No entanto, C é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Além disso, quando se tenta diminuir o teor de C para ser menos que 0,0005%, o custo é aumentado significativamente. Portanto, o teor de C pode ser definido como 0,0005% ou mais.

[0034] [Si: 3,0% a 4,0%]

[0035] Silício (Si) é um elemento que aumenta a resistência elétrica de aço diminuindo, desse modo, a perda de corrente de Foucault e melhorando a perda de ferro de alta frequência. Além disso, o Si tem uma grande capacidade de fortalecimento de solução sólida e é, portanto, um elemento eficaz para o alto fortalecimento da chapa de aço elétrico não orientado. Na chapa de aço elétrico não orientado, o alto fortalecimento é exigido do ponto de vista de supressão de deformação ou supressão de fratura por fadiga durante a rotação em velocidade alta de motores. A fim de fazer com que o efeito descrito acima seja suficientemente exibido, é necessário que o teor de Si seja definido como 3,0% ou mais. O teor de Si é, preferencialmente, de 3,1% ou mais, e é, mais preferencialmente, de 3,2% ou mais.

[0036] Entretanto, em um caso em que o teor de Si excede 4,0%, a capacidade de trabalho é deteriorada significativamente, e se torna difícil realizar laminação a frio ou a chapa de aço quebra durante laminação a frio (isto é, a capacidade de laminação a frio é degradada). Portanto, o teor de Si é definido como 4,0% ou menos. O teor de Si é, preferencialmente, de 3,9% ou menos, e é, mais preferencialmente, de 3,8% ou menos.

[0037] [Mn: 1,0% a 3,3%]

[0038] Manganês (Mn) é um elemento que aumenta a resistência elétrica diminuindo, desse modo, a perda de corrente de Foucault e melhorando a perda de ferro de alta frequência. Além disso, o Mn é um elemento que tem uma capacidade menor do fortalecimento de solução sólida de uma chapa de aço elétrico não orientado do que Si, mas não deteriora a capacidade de trabalho, e é capaz de contribuir para o alto fortalecimento. A fim de fazer com que o efeito descrito acima seja exibido suficientemente, é necessário que o teor de Mn seja definido como 1,0% ou mais. O teor de Mn é, preferencialmente, 1,2% ou mais, mais preferencialmente, 1,4% ou mais.

[0039] Entretanto, em um caso em que o teor de Mn excede 3,3%, a densidade de fluxo magnético é diminuída significativamente. Portanto, o teor de Mn é definido como 3,3% ou menos. O teor de Mn é, preferencialmente, 3,0% ou menos, mais preferencialmente, 2,8% ou menos.

[0040] [P: mais que 0% e menos que 0,030%]

[0041] Fósforo (P) é um elemento que deteriora significativamente a capacidade de trabalho e torna a laminação a frio difícil em aço de alta liga em que o teor de Si e o teor de Mn são grandes. Portanto, o teor de P é definido como menos que 0,030%. O teor de P é, preferencialmente, de 0,020% ou menos, e é, mais preferencialmente, de 0,010% ou menos.

[0042] O menor teor de P é o mais preferencial. No entanto, P é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Quando o teor de P é definido como menos que 0,001%, é provocado um aumento significativo no custo. Portanto, o limite inferior é definido preferencialmente como 0,001% ou mais e, mais preferencialmente, 0,002% ou mais.

[0043] [S: mais que 0% e 0,0050% ou menos]

[0044] Enxofre (S) é um elemento que aumenta a perda de ferro por formação de precipitados finos de MnS e deteriora as propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado. Portanto, é necessário que o teor de S seja definido como 0,0050% ou menos. O teor de S é, preferencialmente, de 0,0040% ou menos, e é, mais preferencialmente, de 0,0035% ou menos.

[0045] O menor teor de S é o mais preferencial. No entanto, S é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Além disso, quando se tenta diminuir o teor de S para ser menos que 0,0001%, o custo é aumentado significativamente. Portanto, o teor de S é definido como 0,0001% ou mais.

[0046] [sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos]

[0047] Alumínio (Al) é um elemento que aumenta a resistência elétrica da chapa de aço elétrico não orientado diminuindo, desse modo, a perda de corrente de Foucault e melhorando a perda de ferro de alta frequência, quando se forma uma solução sólida em aço. No entanto, na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, em vez de Al, Mn o qual é um elemento que aumenta a resistência elétrica sem deteriorar a capacidade de trabalho é contido mais ativamente. Portanto, não é necessário conter ativamente Al. Além disso, quando a quantidade de sol. de Al (Al solúvel em ácido) excede 0,0040%, um nitreto fino é precipitado em aço, crescimento de grão durante recozimento de chapa laminada a quente ou recozimento final é prejudicado, e as propriedades magnéticas são deterioradas. Portanto, a quantidade de sol. de Al é definida como 0,0040% ou menos. A quantidade de sol. de Al é, preferencialmente, 0,0030% ou menos e, mais preferencialmente, 0,0020% ou menos.

[0048] Entretanto, o Al é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Quando se tenta diminuir a quantidade de sol. de Al para ser menos que 0,0001%, o custo é aumentado significativamente. Portanto, a quantidade de sol. de Al é, preferencialmente, 0,0001% ou mais.

[0049] [N: mais que 0% e 0,0040% ou menos]

[0050] Nitrogênio (N) é um elemento que aumenta a perda de ferro por formar um nitreto fino em aço e deteriora as propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado. Portanto, é necessário que o teor de N seja definido como 0,0040% ou menos. O teor de N é, preferencialmente, 0,0030% ou menos e, mais preferencialmente, 0,0020% ou menos.

[0051] Entretanto, N é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Além disso, o menor teor de N é o mais preferencial. Quando se tenta diminuir o teor de N para ser menos que 0,0001%, o custo é aumentado significativamente. Portanto, o teor de N é, preferencialmente, 0,0001% ou mais. O teor de N é, mais preferencialmente, 0,0003% ou mais.

[0052] [O: 0,0110% a 0,0350%]

[0053] Quando o teor de Sn e o teor de Sb são diminuídos para faixas descritas abaixo, a nitretação em superfícies de chapa de aço durante o recozimento final é acelerada. Oxigênio (O) é um elemento que é introduzido no aço durante o recozimento final a fim de impedir a nitretação durante o recozimento final. A fim de impedir a nitretação durante o recozimento final, é necessário introduzir oxigênio no aço para que o teor de O se torne 0,0110% ou mais. O teor de O é, preferencialmente, 0,0115% ou mais e, mais preferencialmente, 0,0120% ou mais.

[0054] Por outro lado, em um caso em que o teor de O excede 0,0350%, uma camada de oxidação em uma porção de camada de superfície de chapa de aço que é formada pela introdução de oxigênio se torna espessa, e as propriedades magnéticas são deterioradas, o que não é preferencial. Portanto, o teor de O é definido como 0,0350% ou menos. O teor de O é, preferencialmente, de 0,0330% ou menos, e é, mais preferencialmente, de 0,0300% ou menos.

[0055] De maneira geral, quando a chapa de aço é nitretada durante o recozimento final, a perda de ferro é aumentada. Por outro lado, quando a superfície da chapa de aço é oxidada, é possível inibir nitretação; no entanto, por outro lado, as propriedades magnéticas são degradadas devido ao óxido gerado. Portanto, na técnica relacionada, a superfície da chapa de aço não foi oxidada. Pelo contrário, os presentes inventores novamente constataram que a nitretação é suprimida e a degradação das propriedades magnéticas por óxido também é suprimida para o nível mínimo, quando a quantidade de oxigênio total é controlada para se tornar 0,0110% a 0,0350% em um sistema componente específico.

[0056] O teor de O de 0,0110% ou mais e 0,0350% ou menos conforme descrito acima se refere à quantidade média na base inteira 11 em uma direção de espessura de chapa conforme descrito abaixo em detalhes. Na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, o oxigênio (O) na base 11 é introduzido no aço principalmente durante o recozimento final. Portanto, a maior parte do oxigênio introduzido está presente na porção de camada de superfície da base 11 conforme descrito em detalhes abaixo, e a distribuição de oxigênio ao longo da direção de espessura de chapa não é uniforme. As quantidades de oxigênio (o teor de O) em porções além da porção de camada de superfície da base 11 serão descritas abaixo novamente.

[0057] [Sn: 0% a 0,050%]

[0058] [Sb: 0% a 0,050%]

[0059] Sn e Sb não precisam necessariamente ser contidos, e os limites inferiores são 0%.

[0060] Estanho (Sn) e antimônio (Sb) são elementos úteis que asseguram uma baixa perda de ferro por segregação na superfície da chapa de aço e supressão de nitretação durante o recozimento. Portanto, na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, a fim de obter o efeito descrito acima, é preferencial que pelo menos qualquer um dentre Sn e Sb seja contido na base 11.

[0061] Especificamente, o teor de Sn é, preferencialmente, 0,005% ou mais e, mais preferencialmente, 0,010% ou mais. Além disso, o teor de Sb é, preferencialmente, 0,005% ou mais e, mais preferencialmente, 0,010% ou mais.

[0062] Por outro lado, em um caso em que as quantidades de Sn e Sb excedem 0,050% respectivamente, a ductilidade da base degrada e laminação a frio se torna difícil. Portanto, mesmo em um caso em que Sn e Sb são contidos, as quantidades de Sn e Sb são definidas preferencialmente como 0,050% ou menos respectivamente. O teor de Sn é, mais preferencialmente, 0,040% ou menos e, ainda mais preferencialmente, 0,030% ou menos. Além disso, o teor de Sb é, mais preferencialmente, 0,040% ou menos e, ainda mais preferencialmente, 0,030% ou menos.

[0063] [Sn + Sb: 0,050% ou menos]

[0064] Conforme descrito acima, Sn e Sb são os elementos que provocam a degradação da capacidade de laminação a frio quando contidos em grande quantidade na base 11. Particularmente, quando a quantidade total de Sn e Sb excede 0,050%, a capacidade de laminação a frio é degradada significativamente. Portanto, a quantidade total de Sn e Sb é definida como 0,050% ou menos. A quantidade total de Sn e Sb é, preferencialmente, 0,040% ou menos e, mais preferencialmente, 0,030% ou menos.

[0065] [Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos]

[0066] Titânio (Ti) é contido inevitavelmente na matéria-prima de Mn ou Si. O Ti é um elemento que se liga com C, N, O ou similares na base, forma um precipitado fino tal como TiN, TiC ou um óxido de Ti, prejudica o crescimento de grãos durante o recozimento, e deteriora as propriedades magnéticas. Portanto, o teor de Ti é definido como 0,0050% ou menos e é, preferencialmente, 0,0040% ou menos e, mais preferencialmente, 0,0030% ou menos.

[0067] Por outro lado, o Ti é um elemento que é contido inevitavelmente, e o limite inferior é definido como mais que 0%. Quando se tenta definir o teor de Ti para menos que 0,0003%, é provocado aumento significativo no custo, e, portanto, o teor de Ti é definido, preferencialmente, como 0,0003% ou mais e, mais preferencialmente, 0,0005% ou mais.

[0068] A chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, inclui basicamente os elementos descritos acima, sendo que o remanescente consiste em Fe e impurezas. No entanto, a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, pode conter, além dos elementos descritos acima, elementos tais como níquel (Ni), cromo (Cr), cobre (Cu) e molibdênio (Mo). Quando os elementos descritos acima são contidos em uma quantidade de 0,50% ou menos respectivamente, o efeito da chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, não é prejudicado. Além disso, a fim de acelerar o crescimento de grão durante o recozimento final da chapa de aço elétrico não orientado, a chapa de aço elétrico não orientado pode conter cálcio (Ca), magnésio (Mg), lantânio (La), cério (Ce), praseodímio (Pr) e neodímio (Nd) respectivamente em uma faixa de 100 ppm (0,0100%) ou menos.

[0069] Além disso, a chapa de aço elétrico não orientado pode conter, além dos elementos descritos acima, elementos tais como chumbo (Pb), bismuto (Bi), vanádio (V), arsênico (As) e boro (B). Quando os elementos descritos acima são contidos respectivamente em uma faixa de 0,0001% a 0,0050%, o efeito da chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, não é prejudicado.

[0070] [Si - 0,5 x Mn: 2,0% ou mais]

[0071] Na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, uma vez que as quantidades dos respectivos elementos sejam controladas conforme descrito acima, é necessário controlar o teor de Si e o teor de Mn de modo a satisfazer uma relação predeterminada.

[0072] Além disso, o Si é um elemento para acelerar a formação de fase ferrita (isto é, elemento formador de ferrita), e, por outro lado, o Mn que é um elemento de liga é um elemento para acelerar a formação de fase austenita (isto é, elemento formador de austenita). Portanto, a estrutura metalográfica da chapa de aço elétrico não orientado muda dependendo das respectivas quantidades de Si e Mn, a chapa de aço elétrico não orientado se torna o sistema de liga que tem um ponto de transformação ou se torna o sistema de liga que não tem ponto de transformação. Na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, é necessário aumentar apropriadamente o diâmetro de grão médio na base 11, e a fabricação da chapa de aço elétrico não orientado como o sistema de liga que não tem ponto de transformação é um método eficaz para aumentar diâmetros de grão. Portanto, as respectivas quantidades de Si e Mn satisfazem preferencialmente uma relação predeterminada para que a chapa de aço elétrico não orientado se torne o sistema de liga que não tem ponto de transformação.

[0073] De acordo com os estudos dos presentes inventores, a capacidade para acelerar a formação de fase austenita (em outras palavras, um efeito de negar a capacidade para acelerar a formação de fase ferrita) de Mn é considerada como aproximadamente 0,5 vez a capacidade para acelerar a formação de fase ferrita de Si. Portanto, a quantidade equivalente da capacidade para acelerar a formação de fase ferrita na presente modalidade pode ser expressa como "Si - 0,5 x Mn" com base no teor de Si.

[0074] Em um caso em que o valor de Si - 0,5 x Mn é menos que 2,0%, a chapa de aço elétrico não orientado se torna o sistema de liga que tem um ponto de transformação. Como um resultado, durante um tratamento de alta temperatura no processo de fabricação, a estrutura metalográfica da chapa de aço não se torna uma fase única de ferrita, e há uma preocupação de que as propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado possam ser degradadas. Portanto, é necessário que o valor de Si - 0,5 x Mn seja definido como 2,0% ou mais e seja, preferencialmente, 2,1% ou mais.

[0075] Entretanto, o valor limite superior de Si - 0,5 x Mn não é particularmente regulado, mas o valor de Si - 0,5 x Mn não excede 3,5% devido às faixas do teor de Si e do teor de Mn na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade. Portanto, o valor limite superior de Si - 0,5 x Mn se torna substancialmente 3,5%.

[0076] Até aqui, a composição química da base na chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, foi descrita em detalhes.

[0077] Em um caso em que a composição química da base na chapa de aço elétrico não orientado é medida posteriormente, é possível usar uma variedade de métodos de medição bem conhecidos. Por exemplo, método de espectrometria de emissão de descarga de centelhas ou método análise de emissão de luz ICP podem ser usados, em um caso em que C e S são medidos com precisão, método de absorção de infravermelho de combustão pode ser usado, e em um caso em que O e N são medidos com precisão, método de absorção de infravermelho por fusão de gás inerte/método de condutividade térmica ou similares pode ser usado apropriadamente.

RELATIVO AO ESTADO DE DISTRIBUIÇÃO DE OXIGÊNIO NA BASE

[0078] A seguir, com referência à Figura 2, o estado de distribuição de oxigênio na base 11 da chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, será descrito em detalhes.

[0079] Como descrito de forma simples antecipadamente, quando a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, é fabricada, um tratamento que oxida apropriadamente a porção de camada de superfície da chapa de aço é realizado durante o recozimento final. O tratamento de oxidação durante recozimento final é realizado controlando-se o ponto de orvalho da atmosfera de recozimento, e, desse modo, átomos de oxigênio se introduzem a partir da superfície da base 11 para o interior da base 11. Como um resultado, na porção de camada de superfície da base 11 da chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, como mostrado esquematicamente na Figura 2, são formadas as porções de oxidação de camada de superfície 11a em um estado em que oxigênio está concentrado, e uma porção de material de base 11b que é uma porção além das porções de oxidação de camada de superfície 11a e das porções de oxidação de camada de superfície 11a diferem na quantidade de oxigênio (o teor de O).

[0080] Aqui, como um resultado de estudos realizados pelos presentes inventores sob uma variedade de condições de recozimento final, uma espessura to da porção de oxidação de camada de superfície 11a mostrada na Figura 2 foi no máximo de aproximadamente vários micrômetros. Além disso, a Figura 2 mostra que uma porção de extremidade da porção de oxidação de camada de superfície 11a no lado da porção de material de base 11b é plana para a conveniência do desenho, mas a superfície contorno real entre a porção de oxidação de camada de superfície 11a e a porção de material de base 11b não é plana em muitos casos. Portanto, quando o teor de O em porções além das porções de oxidação de camada de superfície 11a na base 11 é levado em conta, na presente modalidade, em consideração da não planicidade da superfície de contorno entre a porção de oxidação de camada de superfície 11a e a porção de material de base 11b, uma faixa a partir de uma superfície dianteira e de uma superfície traseira da base 11 para uma posição de 10 μm em uma direção de profundidade são excluídas, e é dada atenção para o teor de O na porção central de espessura de chapa restante (uma porção representada por uma espessura de chapa tb na Figura 2).

[0081] Na base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10 de acordo com a presente modalidade, o teor de O na porção central de espessura de chapa que exclui a porção de camada de superfície que é a faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base 11) para a posição de 10 μm na direção de profundidade é menos que 0,0100%. Em um caso em que o teor de O na porção central de espessura de chapa é 0,0100% ou mais, o óxido no aço é aumentado, e as propriedades magnéticas são deterioradas, o que não é preferencial. O teor de O na porção central de espessura de chapa é, preferencialmente, 0,0080% ou menos e pode ser 0%.

[0082] O teor de O na base 11 de 0,0110% a 0,0350% mencionado antecipadamente se refere ao teor médio de O na base inteira 11 na direção de espessura de chapa e é diferente do teor de O na porção central de espessura de chapa.

[0083] O teor de O na porção central de espessura de chapa que exclui a faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base 11) para a posição de 10 μm na direção de profundidade conforme descrito acima também pode ser referido como o teor de O em um lingote de aço que serve como uma base da base 11.

[0084] O teor de O na porção central de espessura de chapa pode ser medido com o uso de, por exemplo, uma variedade de métodos de medição bem conhecidos tais como método de absorção de infravermelho por fusão de gás inerte/método de condutividade térmica após a faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base 11) para a posição de 10 μm na direção de profundidade ser removida com o uso de um método bem conhecido tal como polimento químico.

[0085] Além disso, quando o teor de O na porção central de espessura de chapa e o teor médio de O (quantidade de oxigênio média) na chapa de aço inteira na direção de espessura de chapa são especificados, é possível calcular o teor de O na faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base 11) para a posição de 10 μm na direção de profundidade (em outras palavras, o teor de O nas porções de oxidação de camada de superfície 11a). Em mais detalhes, o teor de O nas porções de oxidação de superfície 11a pode ser calculado com o uso da Expressão (1) abaixo com referência à Figura 2. Ot = (20 / t) x O10 μm + [(t - 20) / t] x Ob-(1)

[0086] Aqui, os significados dos respectivos sinais na Expressão (1) são conforme descrito abaixo.

[0087] Ot (% em massa): O teor médio de O na chapa de aço inteira na direção de espessura de chapa

[0088] O10 μm (% em massa): O teor de O na faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base) para a posição de 10 μm na direção de profundidade

[0089] Ob (% em massa): O teor de O na porção que exclui a faixa a partir da superfície dianteira e da superfície traseira da chapa de aço (a base) para a posição de 10 μm na direção de profundidade t (μm): A espessura da base

[0090] Até aqui, o estado de distribuição de oxigênio na base 11, de acordo com a presente modalidade, foi descrito em detalhes com referência à Figura 2.

RELATIVO À ESPESSURA DE CHAPA DE BASE

[0091] A espessura de chapa (a espessura t na Figura 1 e na Figura 2) da base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, é definida, preferencialmente, como 0,40 mm ou menos a fim de diminuir a perda de ferro de alta frequência diminuindo-se a perda de corrente de Foucault. Entretanto, em um caso em que a espessura de chapa t da base 11 é menos que 0,10 mm, a espessura de chapa é fina, e desse modo, há uma possibilidade de que o enfiamento de uma linha de recozimento pode se tornar difícil. Portanto, a espessura de chapa t da base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10 é definida preferencialmente como 0,10 mm ou mais e 0,40 mm ou menos. A espessura de chapa t da base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10 é, mais preferencialmente, 0,15 mm ou mais e 0,35 mm ou menos.

[0092] Até aqui, a base 11 na chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, foi descrita em detalhes.

RELATIVO AO REVESTIMENTO ISOLANTE

[0093] Subsequentemente, um revestimento isolante 13 que a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, tem preferencialmente será descrito de forma simples.

[0094] A fim de melhorar as propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado, embora seja importante diminuir a perda de ferro, a perda de ferro é configurada de perda de corrente de Foucault e perda de histerese. Quando o revestimento isolante 13 é fornecido em uma superfície da base 11, se torna possível inibir condução elétrica entre as chapas de aço elétrico laminadas como um núcleo de ferro e diminui a perda de corrente de Foucault do núcleo de ferro, e desse modo, se torna possível melhorar adicionalmente as propriedades magnéticas práticas da chapa de aço elétrico não orientado 10.

[0095] Aqui, o revestimento isolante 13 que a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, inclui não é particularmente limitado desde que o revestimento isolante possa ser usado como um revestimento isolante para chapas de aço elétrico não orientado, e é possível usar revestimentos isolantes bem conhecidos. Como o revestimento isolante descrito acima, por exemplo, revestimentos isolantes de compósito compostos principalmente de uma substância inorgânica como componente principal e que incluem adicionalmente uma substância orgânica podem ser mencionados. Aqui, o revestimento isolante de compósito se refere a um revestimento isolante que inclui pelo menos qualquer substância inorgânica, por exemplo, um sal metálico de ácido crômico, um sal metálico de ácido fosfórico, uma sílica coloidal, um composto de Zr, um composto de Ti ou similares como componente principal e em que partículas finas de uma resina orgânica são dispersas. Particularmente, do ponto de vista de diminuição em cargas ambientais durante fabricação, o que tem sido exigido de forma crescente nos últimos anos, os revestimentos isolantes nos quais um sal metálico de ácido fosfórico, um agente de acoplamento de Zr ou Ti, ou um carbonato ou sal de amônio do mesmo é usado como o material de partida são usados preferencialmente.

[0096] A quantidade de fixação do revestimento isolante 13 conforme descrito acima não é particularmente limitada, mas é definido, preferencialmente, como, por exemplo, 0,1 g/m2 ou mais e 2,0 g/m2 ou menos por um lado de superfície e, mais preferencialmente, definido como 0,3 g/m2 ou mais e 1,5 g/m2 ou menos por um lado de superfície. Quando o revestimento isolante 13 é formado de modo a obter a quantidade de fixação descrita acima, se torna possível manter uniformidade excelente. Em um caso em que a quantidade de fixação do revestimento isolante 13 é medida posteriormente, é possível usar uma variedade de métodos de medição bem conhecidos. A quantidade de fixação do revestimento isolante 13 pode ser calculada a partir de, por exemplo, uma diferença em massa antes e após a remoção do revestimento isolante 13 por imersão da chapa de aço elétrico não orientado 10 com o revestimento isolante 13 formado em uma solução alcalina térmica para remover apenas o revestimento isolante 13.

RELATIVO AO MÉTODO PARA MEDIR PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE CHAPA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO

[0097] A chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, tem a estrutura descrita acima e, desse modo, exibe excelentes propriedades magnéticas. Aqui, uma variedade de propriedades magnéticas exibidas pela chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, pode ser medida com base no método Epstein regulado em JIS C2550 ou um método de medição de propriedades magnéticas de chapa única (testador de chapa única: SST) regulado em JIS C2556.

[0098] Até aqui, a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, foi descrita em detalhes com referência à Figura 1 e Figura 2.

RELATIVO A MÉTODO PARA FABRICAR CHAPA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO

[0099] Subsequentemente, um método preferencial para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, conforme descrito acima será descrito de forma simples com referência à Figura 3.

[00100] A Figura. 3 é um fluxograma que mostra um exemplo do fluxo do método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade.

[00101] No método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado 10 de acordo com a presente modalidade, laminação a quente, recozimento de chapa laminada a quente, decapagem, laminação a frio e recozimento final são realizados sequencialmente em um lingote de aço que tem uma composição química predeterminada conforme descrito acima. Além disso, em um caso em que o revestimento isolante 13 é formado na superfície de base 11, o revestimento isolante é formado após o recozimento final. Doravante, etapas individuais realizadas no método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade, serão descritas em detalhes.

ETAPA DE LAMINAÇÃO A QUENTE

[00102] No método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, primeiro, um lingote (placa) de aço no qual, por % em massa, C: mais que 0% e 0,0050% ou menos, Si: 3,0% a 4,0%, Mn: 1,0% a 3,3%, P: mais que 0% e menos que 0,030%, S: mais que 0% e 0,0050% ou menos, sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos, N: mais que 0% e 0,0040% ou menos, O: menos que 0,0100%, Sn: 0% a 0,050%, Sb: 0% a 0,050%, Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos, e um remanescente que consiste em Fe e impurezas e Sn + Sb é 0,050% ou menos, e Si - 0,5 x Mn é 2,0% ou mais é aquecido, e o lingote de aço aquecido é laminado a quente obtendo-se, desse modo, uma chapa de aço laminada a quente (Etapa S101). Embora a temperatura de aquecimento do lingote de aço que é submetido a laminação a quente não seja particularmente regulada, por exemplo, seja definida, preferencialmente, como 1.050°C a 1.300°C. A temperatura de aquecimento do lingote de aço é, mais preferencialmente, 1.050°C a 1.250°C.

[00103] Além disso, embora a espessura de chapa da chapa de aço laminada a quente após a laminação a quente não seja particularmente regulada, por exemplo, seja definida, preferencialmente, como aproximadamente 1,6 mm a 3,5 mm em consideração da espessura final de chapa da base. A etapa de laminação a quente é, preferencialmente, terminada enquanto a temperatura da chapa de aço está em uma faixa de 700°C a 1.000°C. A temperatura final de laminação a quente é, mais preferencialmente, 750°C a 950°C.

ETAPA DE RECOZIMENTO DE CHAPA LAMINADA A QUENTE

[00104] Após a laminação a quente, recozimento da chapa laminada a quente (recozimento na chapa de aço laminada a quente) é realizado (Etapa S103). Em um caso de recozimento contínuo, em relação à chapa de aço laminada a quente, por exemplo, recozimento em 750°C a 1.200°C que inclui imersão por 10 segundos a 10 minutos é realizado. Além disso, em um caso de recozimento em caixa, em relação à chapa de aço laminada a quente, por exemplo, recozimento em 650°C a 950°C que inclui imersão por 30 minutos a 24 horas é realizado.

ETAPA DE DECAPAGEM

[00105] Após a etapa de recozimento chapa de laminada a quente, a decapagem é realizada (Etapa S105). Portanto, uma camada incrustação, que inclui um óxido como principal componente, a qual é formada na superfície da chapa de aço durante o recozimento da chapa laminada a quente é removida. Em um caso em que a chapa laminada a quente é tratada por recozimento em caixa, a etapa de decapagem é realizada, preferencialmente, antes de recozer a chapa laminada a quente do ponto de vista de propriedade de descamação.

ETAPA DE LAMINAÇÃO A FRIO

[00106] Após a etapa de decapagem (também após a etapa de recozimento de chapa laminada a quente em um caso em que o recozimento da chapa laminada a quente é realizado por recozimento em caixa), na chapa de aço laminada a quente, laminação a frio é realizada (Etapa S107). Na laminação a frio, a chapa decapada a partir da qual a incrustação foi removida é laminada em uma redução por laminação em que a espessura de chapa final da base se torna 0,10 mm a 0,40 mm.

ETAPA DE RECOZIMENTO FINAL

[00107] Após a etapa de laminação a frio, em relação à chapa de aço laminada a frio obtida pela etapa de laminação a frio, recozimento final é realizado (Etapa S109). Na etapa de recozimento final, as condições de recozimento final são controladas para que o teor médio de O na chapa de aço laminada a frio inteira na direção de espessura de chapa se torne 0,0110% em massa a 0,0350% em massa após o recozimento final. Portanto, a etapa de recozimento final inclui um processo de elevação de temperatura, um processo de imersão e um processo de resfriamento, e, na etapa de recozimento final do método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, é necessário controlar os respectivos processos.

[00108] Especificamente, no processo de elevação de temperatura, a taxa de elevação de temperatura média é definida, preferencialmente, como 1°C /segundo a 2.000°C /segundo. Além disso, a atmosfera no forno durante a elevação de temperatura é definida preferencialmente como uma atmosfera mista de H2 e N2 (isto é, H2 + N2=100% em volume) em que a fração de H2 é 10% em volume a 100% em volume, e o ponto de orvalho da atmosfera é definido, preferencialmente, como -10°C a 40°C. A taxa de elevação de temperatura média é, mais preferencialmente, 5°C /segundo a 1.500°C /segundo, e a fração de H2 na atmosfera é, mais preferencialmente, 15% em volume a 90% em volume, e o ponto de orvalho da atmosfera é, mais preferencialmente, -5°C a 35°C e, ainda mais preferencialmente, 0°C a 30°C.

[00109] No método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, o processo de elevação de temperatura no recozimento final é aquecimento rápido. Quando o aquecimento no processo de elevação de temperatura é realizado rapidamente, uma textura de recristalização vantajosa para as propriedades magnéticas é formada na base 11. Em um caso em que o processo de elevação de temperatura no recozimento final é aquecimento rápido, no método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, o recozimento final é, preferencialmente, realizado por recozimento contínuo. A velocidade de aquecimento média descrita acima pode ser realizada com o uso de aquecimento direto ou aquecimento indireto em que um tubo radiante é usado ou com o uso de outro método de aquecimento bem conhecido tal como aquecimento por energização ou aquecimento por indução em um caso de aquecimento por combustão de gás.

[00110] No processo de imersão após o processo de elevação de temperatura, é preferencialmente que a temperatura de imersão seja definida como 700°C a 1.100°C, o tempo de imersão é definido como 1 segundo a 300 segundos, a atmosfera é definida como uma atmosfera mista de H2 e N2 (isto é, H2 + N2=100% em volume) em que a fração de H2 é 10% em volume a 100% em volume, e o ponto de orvalho da atmosfera é definido como -10°C a 40°C. A temperatura de imersão é, mais preferencialmente, 750°C a 1.050°C, e a fração de H2 na atmosfera é, mais preferencialmente, 15% em volume a 90% em volume, e o ponto de orvalho da atmosfera é, mais preferencialmente, -10°C a 30°C e, ainda mais preferencialmente, -5°C a 20°C.

[00111] No processo de resfriamento após o processo de imersão, a chapa de aço laminada a frio é, preferencialmente, resfriada para 200°C ou inferior em uma taxa de resfriamento média de 1°C /segundo a 50°C /segundo. A taxa de resfriamento média é, mais preferencialmente, 5°C /segundo a 30°C /segundo.

[00112] De acordo com o método de fabricação que inclui os respectivos processos descritos acima, é possível fabricar a chapa de aço elétrico não orientado 10, de acordo com a presente modalidade.

ETAPA DE FORMAÇÃO DE REVESTIMENTO ISOLANTE

[00113] Após o recozimento final, a etapa de formação de revestimento isolante é realizada conforme necessário (Etapa S111). Aqui, a etapa de formação de revestimento isolante não é particularmente limitada, e revestimento e secagem de um líquido de tratamento podem ser realizados por um método bem conhecido com o uso de um líquido de tratamento de revestimento isolante bem conhecido conforme descrito acima.

[00114] Na superfície da base 11 em que o revestimento isolante deve ser formado, um pré-tratamento arbitrário tal como desengorduramento com o uso de um alcalino ou similares ou um tratamento de decapagem com o uso de ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou similares pode ser realizado antes do revestimento com líquido de tratamento. O revestimento e secagem do líquido de tratamento podem ser realizados na superfície que foi submetida ao recozimento final sem realizar o pré-tratamento.

[00115] Até aqui, o método para fabricar a chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, foi descrita em detalhes com referência à Figura 3.

EXEMPLOS

[00116] Doravante, a chapa de aço elétrico não orientado e o método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente invenção serão descritos especificamente ao mostrar os exemplos. Os exemplos descritos abaixo são simplesmente amostras da chapa de aço elétrico não orientado e o método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a presente modalidade, e a chapa de aço elétrico não orientado e o método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente invenção não é limitado aos exemplos a seguir.

EXEMPLO EXPERIMENTAL 1

[00117] Placas de aço que contêm uma composição mostrada na Tabela 1 abaixo com um remanescente que consiste em Fe e impurezas foram aquecido para 1.150°C e, então, laminada para uma espessura de 2,0 mm por laminação a quente. Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente foram recozidas em uma temperatura de imersão de 1.000°C por um tempo de imersão de 40 segundos em um forno de recozimento do tipo contínuo e, então, laminadas a quente produzindo, desse modo, chapas de aço laminadas a quente que têm espessura de 0,25 mm. Com respeito a essas chapas de aço laminadas a quente, recozimento final foi realizado em uma temperatura de imersão de 1.000°C por um tempo de imersão de 15 segundos. Após o que, além disso, uma solução que inclui um sal metálico de ácido fosfórico como principal componente e que inclui uma emulsão de uma resina acrílica foi aplicada e cozida a ambas as superfícies das chapas de aço para formar revestimentos isolantes de compósito fabricando, desse modo, chapas de aço elétrico não orientado.

[00118] Durante o recozimento final, para todos os números de teste, as atmosferas do processo de elevação de temperatura e do processo de imersão foram controladas para se tornarem uma atmosfera de 20% em volume de H2 e 80% em volume de N2. Além disso, os pontos de condensação foram -30°C para o Teste Número 1, +5°C para o Teste Número 2, +15°C para o Teste Número 3, +45°C para o Teste Número 4, +15°C para o Teste Número 5, -15°C para o Teste Número 6 e +45°C para o Teste Número 7. Além disso, a taxa de elevação de temperatura média no processo de elevação de temperatura durante o recozimento final foi definida como 200°C /segundo, e a taxa de resfriamento média no processo de resfriamento foi definida como 20°C /segundo. Após o recozimento final, as chapas de aço laminadas a quente foram resfriadas para 200°C ou inferior.

[00119] Na Tabela 1, "Tr." indica que o elemento correspondente não foi adicionado por intenção. Além disso, sublinhados indicam que valores não estão na faixa da presente invenção.

[00120] Após isso, para as respectivas chapas de aço elétrico não orientado fabricadas, a densidade de fluxo magnético B50 e a perda de ferro W10/400 foram avaliadas com o uso do método Epstein regulado em JIS C2550. Os resultados obtidos são sumarizados na Tabela 1. TABELA 1

[00121] Como fica claro a partir da Tabela 1, o Teste Número 1 no qual o teor de O após o recozimento final foi abaixo da faixa da presente invenção, o Teste Número 4 e o Teste Número 7 nos quais os conteúdos de O após o recozimento final foram acima da faixa da presente invenção, e o Teste Número 5 no qual o teor de O na porção central de espessura de chapa foi acima da faixa da presente invenção foram insatisfatórios na perda de ferro e/ou na densidade de fluxo magnético. Por outro lado, o Teste Número 2, o Teste Número 3 e o Teste Número 6 nos quais o conteúdo de O nas chapas de aço após o recozimento final foram na faixa da presente invenção foram excelentes tanto na perda de ferro quanto na densidade de fluxo magnético.

EXEMPLO EXPERIMENTAL 2

[00122] Placas de aço que contêm uma composição mostrada na Tabela 2 com um remanescente que consiste em Fe e impurezas foram aquecidas para 1.150°C e, então, laminadas para uma espessura de 2,0 mm por laminação a quente. Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente foram recozidas em um forno de recozimento do tipo contínuo sob condições nas quais a temperatura de imersão foi 1.000°C e o tempo de imersão foi 40 segundos e, então, laminadas a quente obtendo-se, desse modo, chapas de aço laminadas a quente que têm espessura de 0,25 mm. Após isso, em relação a essas chapas de aço laminadas a quente, foi realizado recozimento final sob condições nas quais a temperatura de imersão foi 1.000°C e um tempo de imersão foi 15 segundos. Após o que, além disso, uma solução que inclui um sal metálico de ácido fosfórico como principal componente e que inclui uma emulsão de uma resina acrílica foi aplicada e cozida a ambas as superfícies das chapas de aço para formar revestimentos isolantes de compósito fabricando, desse modo, chapas de aço elétrico não orientado.

[00123] Durante o recozimento final, para todos os números de teste, as condições atmosféricas selecionadas durante o processo de elevação de temperatura e o processo de imersão foram controlados para se tornar uma atmosfera de 20% em volume de H2 e 80% em volume de N2. O ponto de orvalho foi +10°C. Além disso, a taxa de elevação de temperatura média no processo de elevação de temperatura durante o recozimento final foi definida como 30°C /segundo, e a taxa de resfriamento média no processo de resfriamento foi definida como 20°C /segundo. Após o recozimento final, as chapas de aço laminadas a quente foram resfriadas para 200°C ou inferior.

[00124] Na Tabela 2, "Tr." indica que o elemento correspondente não foi adicionado por intenção. Além disso, sublinhados indicam que valores não estão na faixa da presente invenção.

[00125] Após isso, para as respectivas chapas de aço elétrico não orientado fabricadas, a densidade de fluxo magnético B50 e a perda de ferro W10/400 foram avaliadas com o uso do método Epstein regulado em JIS C2550. Os obtidos resultados também são sumarizados na Tabela 2. TABELA 2

[00126] Como para o Teste Número 8 no qual o teor de Si foi acima da faixa da presente invenção, o Teste Número 11 no qual o teor de Sn foi acima da faixa da presente invenção, o Teste Número 12 no qual a quantidade de Sn + Sb foi acima da faixa da presente invenção, e o Teste Número 14 no qual o teor de P foi acima da faixa da presente invenção respectivamente a amostra quebrou durante a laminação a frio e, desse modo, a medição magnética não foi possível. O Teste Número 15 no qual a quantidade de sol. de Al foi acima da faixa da presente invenção e o Teste Número 19 no qual o teor de Ti foi acima da faixa da presente invenção foram insatisfatórios na perda de ferro e na densidade de fluxo magnético. O Teste Número 18 no qual o teor de Mn foi abaixo da faixa da presente invenção foi insatisfatório na perda de ferro. Por outro lado, os Testes Números 9, 10, 13, 16 e 17 nos quais as composições químicas das chapas de aço foram na faixa da presente invenção, a laminação a frio foi possível, e as perdas de ferro e as densidades de fluxo magnético foram excelentes.

EXEMPLO EXPERIMENTAL 3

[00127] Placas de aço que contêm uma composição mostrada na Tabela 3 abaixo com um remanescente que consiste em Fe e impurezas foram aquecido para 1.150°C e, então, laminada para uma espessura de 2,0 mm por laminação a quente. Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente foram recozidas em um forno de recozimento do tipo contínuo sob condições nas quais a temperatura de imersão foi 1.000°C e o tempo de imersão foi 40 segundos e, então, laminadas a quente obtendo-se, desse modo, chapas de aço laminadas a quente que têm espessura de 0,25 mm. Após isso, em relação a essas chapas de aço laminadas a quente, foi realizado recozimento final sob condições nas quais a temperatura de imersão foi 800°C e um tempo de imersão foi 15 segundos. Após isso, uma solução que inclui um sal metálico de ácido fosfórico como principal componente e que inclui uma emulsão de uma resina acrílica foi adicionalmente aplicada e cozida a ambas as superfícies das chapas de aço para formar revestimentos isolantes de compósito fabricando, desse modo, chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, nas chapas de aço obtidas, foi realizado recozimento para aliviar a tensão a 750°C por 2 horas.

[00128] Aqui, durante o recozimento final, para todos os números de teste, as atmosferas do processo de elevação de temperatura e do processo de imersão foram controladas para se tornarem uma atmosfera de 15% em volume de H2 e 85% em volume de N2. O ponto de orvalho foi +10°C. Além disso, a taxa de elevação de temperatura média no processo de elevação de temperatura durante o recozimento final foi definida como 20°C /segundo, e a taxa de resfriamento média no processo de resfriamento foi definida como 15°C /segundo. Após o recozimento final, as chapas de aço laminadas a quente foram resfriadas para 200°C ou inferior.

[00129] Na Tabela 3, "Tr." indica que o elemento correspondente não foi adicionado por intenção. Além disso, sublinhados indicam que valores não estão na faixa da presente invenção.

[00130] Após isso, para as respectivas chapas de aço elétrico não orientado fabricadas, a densidade de fluxo magnético B50 e a perda de ferro W10/400 foram avaliadas com o uso do método Epstein regulado em JIS C2550. Os resultados obtidos são sumarizados na Tabela 3. TABELA 3

[00131] Primeiro, as propriedades magnéticas de números de teste individuais de Exemplo Experimental 3 no qual foi realizado recozimento para aliviar tensão foram, em geral, superiores às propriedades magnéticas do respectivos números de teste do Exemplo Experimental 1 e do Exemplo Experimental 2 nos quais recozimento para aliviar tensão não foi realizado, e, particularmente, os Testes Números 20, 22 e 24 nos quais as composições químicas das chapas de aço foram na faixa da presente invenção foram excelentes na perda de ferro e na densidade de fluxo magnético. Por outro lado, o Teste Número 21 no qual Si - 0,5 x Mn foi abaixo da faixa da presente invenção foi insatisfatório na perda de ferro e na densidade de fluxo magnético. Além disso, o Teste Número 23 no qual o teor de S foi acima da faixa da presente invenção foi pior na perda de ferro e na densidade de fluxo magnético do que os Testes Números 20 ou 22 nos quais a composição foi quase a mesma, com a exceção de S, e os quais estão no escopo da presente invenção. Conforme descrito acima, foi esclarecido que a chapa de aço não orientado, de acordo com a presente invenção, exibe excelentes propriedades magnéticas, mesmo em um caso em que recozimento para aliviar tensão é realizado.

[00132] Até aqui, a modalidade preferencial da presente invenção foi descrita em detalhes com referência aos desenhos anexos, mas a presente invenção não é limitada aos exemplos. É claro que uma pessoa que tenha habilidade comum na técnica à qual a presente invenção pertence é capaz de vislumbrar uma variedade de exemplos de modificação ou exemplos de correção dentro do escopo do conceito técnico descrito nas reivindicações, e é desnecessário dizer que tais exemplos também são compreendidos como estando no escopo técnico da presente invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00133] De acordo com a presente invenção, uma chapa de aço elétrico não orientado que tem capacidade de laminação a frio favorável e excelentes propriedades magnéticas e um método para fabricar a mesma podem ser obtidos, e desse modo, a presente invenção é altamente disponível industrialmente. BREVE DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 10 CHAPA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO 11 BASE 11a PORÇÃO DE OXIDAÇÃO DE CAMADA DE SUPERFÍCIE 11b PORÇÃO DE MATERIAL DE BASE 13 REVESTIMENTO ISOLANTE

Claims

1. Chapa de aço elétrico não orientado, que consiste em, como uma composição química, por % em massa, C: mais de 0% e 0,0050% ou menos; Si: de 3,0% a 4,0%; Mn: de 1,0% a 3,3%; P: mais que 0% e menos que 0,030%; S: mais que 0% e 0,0050% ou menos; sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos; N: mais que 0% e 0,0040% ou menos; O: de 0,0110% a 0,0350%; Sn: de 0% a 0,050%; Sb: de 0% a 0,050%; Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos; e um remanescente que inclui Fe e impurezas, em que Sn + Sb: 0,050% ou menos, Si - 0,5 x Mn: 2,0% ou mais, e caracterizada pelo fato de que um teor de O menor que 0,0100% em uma porção central de espessura de chapa que exclui uma porção de camada de superfície que está em uma faixa a partir de uma superfície dianteira e uma superfície traseira para uma posição de 10 μm em uma direção de profundidade.

2. Método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado, caracterizado pelo fato de que compreende: laminar a quente um lingote de aço que inclui, como uma composição química, por % em massa, C: mais que 0% e 0,0050% ou menos, Si: 3,0% a 4,0%, Mn: 1,0% a 3,3%, P: mais que 0% e menos que 0,030%, S: mais que 0% e 0,0050% ou menos, sol. de Al: mais que 0% e 0,0040% ou menos, N: mais que 0% e 0,0040% ou menos, O: menos que 0,0100%, Sn: 0% a 0,050%, Sb: 0% a 0,050%, Ti: mais que 0% e 0,0050% ou menos, e um remanescente que inclui Fe e impurezas, Sn + Sb: 0,050% ou menos, Si - 0,5 x Mn: 2,0% ou mais para produzir uma chapa de aço laminada a quente; recozer a chapa de aço laminada a quente; laminar a frio a chapa de aço laminada a quente após o recozimento para produzir uma chapa de aço laminada a frio; e recozimento final da chapa de aço laminada a frio, em que, no recozimento final, uma condição de recozimento final é controlada para que um teor médio de O em toda a chapa de aço laminada a frio em uma direção de espessura de chapa após o recozimento final se torne 0,0110 por % em massa a 0,0350 por % em massa.

3. Método para fabricar uma chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no recozimento final, um ponto de orvalho de uma atmosfera durante elevação de temperatura e durante imersão é controlado de modo a estar em uma faixa de -10°C a 40°C.