BR112019019936B1 - Chapa de aço elétrico não orientado - Google Patents

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Takashi Morohoshi
Masafumi Miyazaki
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Abstract

quando um teor de si (% em massa) for ajustado para [si], um teor de al (% em massa) for ajustado para [al], e um teor de mn (% em massa) for ajustado para [mn], um parâmetro q representado por q = [si] + 2[al] ? [mn] é 2,00 ou mais, a massa total de s contido em sulfetos ou oxissulfetos de mg, ca, sr, ba, ce, la, nd, pr, zn ou cd é de 40% ou mais da massa total de s contido em uma chapa de aço elétrico não orientado; uma intensidade de orientação de cristal {100} é 3,0 ou mais; uma espessura é 0,15 mm a 0,30 mm; e um diâmetro médio de grão de cristal é 65 µm a 100 µm.

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[0001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico não orientado.
TÉCNICA ANTECEDENTE
[0002] Uma chapa de aço elétrico não orientado é usada por, por exemplo, um núcleo de ferro de um motor, e é necessário que a chapa de aço elétrico não orientado tenha excelentes propriedades magnéticas, por exemplo, uma baixa perda de núcleo e uma alta densidade de fluxo magnético, em todas as direções paralelas à sua superfície de chapa (às vezes chamada de “todas as direções dentro de uma superfície de chapa”, mais adiante neste documento). Embora várias técnicas tenham sido propostas até o momento, é difícil obter propriedades magnéticas suficientes em todas as direções dentro de uma superfície de chapa. Por exemplo, mesmo que seja possível obter propriedades magnéticas suficientes em uma determinada direção específica dentro de uma superfície da chapa, às vezes é impossível obter propriedades magnéticas suficientes nas outras direções.
LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE
[0003] Literatura de Patente 1: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 3-126845
[0004] Literatura de Patente 2: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2006-124809
[0005] Literatura de Patente 3: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 61-231120
[0006] Literatura de Patente 4: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2004-197217
[0007] Literatura de Patente 5: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 5-140648
[0008] Literatura de Patente 6: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2008-132534
[0009] Literatura de Patente 7: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2004-323972
[00010] Literatura de Patente 8: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 62-240714
[00011] Literatura de Patente 9: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2011-157603
[00012] Literatura de Patente 10: Publicação de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2008-127659
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO
[00013] A presente invenção tem o objetivo de fornecer uma chapa de aço elétrico não orientado capaz de obter excelentes propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma chapa de aço.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
[00014] Os presentes inventores conduziram estudos intensivos para resolver os problemas descritos acima. Como resultado disso, foi esclarecido que é importante definir a composição química, espessura e diâmetro médio dos grãos de cristal adequados. Também foi esclarecido que para a fabricação de uma chapa de aço elétrico não orientado conforme descrito acima, é importante controlar uma porcentagem de cristal colunar e um diâmetro médio de grãos de cristal durante o lingotamento ou solidificação rápida de aço fundido no momento de obter uma tira de aço que será submetida à laminação a frio como uma tira de aço laminado a quente, controlar uma razão de redução na laminação a frio, e controlar uma tensão de passagem de aço e uma taxa de resfriamento durante o recozimento de acabamento.
[00015] Os presentes inventores conduziram adicionalmente estudos abrangentes repetidamente com base em tais constatações e, consequentemente, os mesmos criaram vários exemplos da invenção que serão descritos abaixo.
[00016] (1)
[00017] Uma chapa de aço elétrico não orientado é caracterizada pelo fato de que inclui uma composição química representada por: em % em massa, C: 0,0030% ou menos; Si: 2,00% a 4,00%; Al: 0,10% a 3,00%; Mn: 0,10% a 2,00%; S: 0,0030% ou menos; um ou mais tipos selecionados a partir de um grupo que consiste em Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd: mais de 0,0100% a igual ou menos que 0,0250% no total; um parâmetro Q representado por uma equação 1 quando o teor de Si (% em massa) for ajustado para [Si], o teor de Al (% em massa) é ajustado para [Al], e o teor de Mn (% em massa) é ajustado para [Mn]: 2,00 ou mais; Sn: 0,00% a 0,40%; Cu: 0,0% a 1,0%; Cr: 0,0% a 10,0%; e um saldo: Fe e impurezas, em que: a massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos de Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn ou Cd é de 40% ou mais da massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado; uma intensidade de orientação de cristal {100} é 3,0 ou mais; uma espessura é 0,15 mm a 0,30 mm; e um diâmetro médio de grão de cristal é 65 μm a 100 μm. Q = [Si] + 2[Al] - [Mn] (Equação 1)
[00018] (2)
[00019] A chapa de aço elétrico não orientado descrita em (1) é caracterizada pelo fato de que na composição química, Sn: 0,02% a 0,40% ou Cu: 0,1% a 1,0% é satisfeito, ou ambos são satisfeitos.
[00020] (3)
[00021] A chapa de aço elétrico não orientado descrita em (1) ou (2) é caracterizada pelo fato de que na composição química, Cr: 0,2% a 10,0% é satisfeita.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
[00022] De acordo com a presente invenção, visto que uma composição química, uma espessura, e um diâmetro médio de grão de cristal são adequados, é possível obter excelentes propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície de chapa. DESCRIÇÃO DE MODALIDADES
[00023] Mais adiante neste documento, as modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes.
[00024] Primeiro, uma composição química de uma chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção e o aço fundido usado para a fabricação da chapa de aço elétrico não orientado serão descritos. Embora os detalhes sejam descritos mais adiante, a chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade da presente invenção é fabricada através de lingotamento de aço fundido e laminação a quente, ou solidificação rápida de aço fundido, laminação a frio e recozimento de acabamento e similares. Portanto, a composição química da chapa de aço elétrico não orientado e o aço fundido leva em consideração não só as propriedades da chapa de aço elétrico não orientado como também o processamento da referida acima. Na explicação a seguir, “%” que é uma unidade de um teor de cada elemento contido na chapa de aço elétrico não orientado ou no aço fundido significa “% em massa” exceto onde observado em contrário. A chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade tem uma composição química representada por: C: 0,0030% ou menos; Si: 2,00% a 4,00%; Al: 0,10% a 3,00%; Mn: 0,10% a 2,00%; S: 0,0030% ou menos; um ou mais tipos selecionados a partir de um grupo que consiste em Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd: mais de 0,0100% a igual ou menos que 0,0250% no total; um parâmetro Q representado por uma equação 1 quando o teor de Si (% em massa) for ajustado para [Si], o teor de Al (% em massa) é ajustado para [Al], e o teor de Mn (% em massa) é ajustado para [Mn]: 2,00 ou mais; Sn: 0,00% a 0,40%; Cu: 0,0% a 1,0%; Cr: 0,0% a 10,0%; e um saldo: Fe e impurezas. Como as impurezas, uma incluída em uma matéria-prima de um minério, carepa ou similares, e uma incluída em um processo de fabricação podem ser exemplificadas. Q = [Si] + 2[Al] - [Mn] (Equação 1)
[00025] C: 0,0030% ou menos
[00026] C aumenta uma perda de núcleo e causa o envelhecimento magnético. Portanto, o teor de C é, de preferência, o mais baixo possível. Tal fenômeno é significativamente observado quando o teor de C exceder 0,0030%. Por esse motivo, o teor de C é ajustado para 0,0030% ou menos. A redução no teor de C também contribui para o aprimoramento uniforme de propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície de chapa.
[00027] Si: 2,00% a 4,00%
[00028] Si aumenta a resistência elétrica de modo a reduzir uma perda de corrente parasita (corrente de Foucault), para reduzir assim uma perda de núcleo, e Si aumenta uma razão de rendimento, para aprimorar assim a capacidade de perfuração em relação a um núcleo de ferro. Quando o teor de Si for menor que 2,00%, essas operações e efeitos não podem ser suficientemente obtidos. Portanto, o teor de Si é ajustado para 2,00% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Si exceder 4,00%, há um caso em que uma densidade de fluxo magnético é reduzida, a capacidade de perfuração é reduzida devido a um aumento excessivo na dureza, e torna-se difícil realizar a laminação a frio. Portanto, o teor de Si é ajustado para 4,00% ou menos.
[00029] Al: 0,10% a 3,00%
[00030] Al aumenta a resistência elétrica para reduzir uma perda de corrente parasita, para reduzir assim uma perda de núcleo. Al também contribui para o aprimoramento de uma magnitude relativa de uma densidade de fluxo magnético B50 em relação a uma densidade de fluxo magnético de saturação. Aqui, a densidade de fluxo magnético B50 indica uma densidade de fluxo magnético em um campo magnético de 5000 A/m. Quando o teor de Al for menor que 0,10%, essas operações e efeitos não podem ser suficientemente obtidos. Portanto, o teor de Al é ajustado para 0,10% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Al exceder 3,00%, há um caso em que a densidade de fluxo magnético é reduzida, e a razão de rendimento é reduzida para reduzir a capacidade de perfuração. Portanto, o teor de Al é ajustado para 3,00% ou menos.
[00031] Mn: 0,10% a 2,00%
[00032] Mn aumenta a resistência elétrica para reduzir uma perda de corrente parasita, para reduzir assim uma perda de núcleo. Quando Mn estiver contido, é provável que uma textura obtida na recristalização primária seja uma em que um cristal cujo plano paralelo a uma superfície de chapa é um plano {100} (às vezes chamado de “cristal {100}”, mais adiante neste documento) é desenvolvido. O cristal {100} é um cristal adequado para o aprimoramento uniforme de propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície de chapa. Ademais, quanto mais alto for o teor de Mn, mais alta será a temperatura de precipitação de MnS, o que aumenta o tamanho de MnS que será precipitado. Por esse motivo, à medida que o teor de Mn se torna mais alto, é mais difícil precipitar o MnS fino que tem um diâmetro de grão de cerca de 100 nm e inibir a recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento. Quando o teor de Mn for menor que 0,10%, essas operações e efeitos não podem ser suficientemente obtidos. Portanto, o teor de Mn é ajustado para 0,10% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Mn exceder 2,00%, os grãos de cristal não crescem suficientemente no recozimento de acabamento, o que resulta no aumento de uma perda de núcleo. Portanto, o teor de Mn é ajustado para 2,00% ou menos.
[00033] S: 0,0030% ou menos
[00034] S não é um elemento essencial, porém está contido no aço como uma impureza, por exemplo. S inibe a recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento devido à precipitação de MnS fino. Portanto, o teor de S é, de preferência, o mais baixo possível. O aumento na perda de núcleo conforme acima é significativamente observado quando o teor de S exceder 0,0030%. Por esse motivo, o teor de S é ajustado para 0,0030% ou menos.
[00035] Um ou mais tipos selecionados a partir do grupo que consiste em Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd: mais de 0,0100% a igual ou menos de 0,0250% no total
[00036] Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd reagem com S no aço fundido durante o lingotamento ou solidificação rápida do aço fundido para gerar precipitados de sulfetos ou oxissulfetos, ou ambos. Mais adiante neste documento, Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd, às vezes, são coletivamente chamados de “elementos de geração de precipitado grosseiro”. Um diâmetro de grão de um precipitado do elemento de geração de precipitado grosseiro é cerca de 1 μm a 2 μm, que é muito maior que um diâmetro de grão (cerca de 100 nm) de um precipitado fino de MnS, TiN, AlN, ou similares. Por esse motivo, esses precipitados finos se aderem ao precipitado do elemento de geração de precipitado grosseiro, o que dificulta a inibição da recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento. Quando o teor dos elementos de geração de precipitado grosseiro for igual ou menor que 0,0100% no total, essas operações e efeitos não podem ser obtidos de maneira estável. Portanto, o teor dos elementos de geração de precipitado grosseiro é ajustado para mais de 0,0100% no total. Por outro lado, quando o teor dos elementos de geração de precipitado grosseiros exceder 0,0250% no total, os precipitados exceto os sulfetos ou os oxissulfetos são prováveis que sejam gerados, o que, se algum, inibe a recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento. Portanto, o teor dos elementos de geração de precipitado grosseiro é ajustado para igual ou menos que 0,0250% no total.
[00037] Parâmetro Q: 2,00 ou mais
[00038] Quando o parâmetro Q representado pela equação 1 for menor que 2,00, a transformação de ferrita-austenita (transformação α- Y) pode ser causada, o que resulta na quebra de cristais colunares uma vez gerados devido à transformação α-Y e na redução de um diâmetro médio de grão de cristal durante o lingotamento ou solidificação rápida do aço fundido. Ademais, às vezes, a transformação α-Y é causada durante o recozimento de acabamento. Por essa razão, quando o parâmetro Q for menor que 2,00, não é possível obter propriedades magnéticas desejadas. Portanto, o parâmetro Q é ajustado para 2,00 ou mais.
[00039] Sn, Cu, e Cr não são elementos essenciais, porém são elementos opcionais que podem estar adequadamente contidos, até uma quantidade predeterminada como um limite, na chapa de aço elétrico não orientado.
[00040] Sn: 0,00% a 0,40%, Cu: 0,0% a 1,0%
[00041] Sn e Cu desenvolvem cristais adequados para aprimorar as propriedades magnéticas na recristalização primária. Por esse motivo, quando Sn ou Cu, ou ambos estiverem contidos, é provável que a obtenção, na recristalização primária, de uma textura em que o cristal {100} adequado para o aprimoramento uniforme de propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície de chapa seja desenvolvida. Sn suprime a oxidação e nitretação de uma superfície de uma chapa de aço durante o recozimento de acabamento e suprime uma variação de tamanho de grãos de cristal. Portanto, Sn ou Cu, ou ambos podem estar contidos. Para obter suficientemente essas operações e efeitos, é preferível que Sn: 0,02% ou mais ou Cu: 0,1% ou mais seja satisfeito, ou ambos sejam satisfeitos. Por outro lado, quando Sn exceder 0,40%, as operações e os efeitos acima são saturados, o que aumenta desnecessariamente o custo e que suprime o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento. Portanto, o teor de Sn é ajustado para 0,40% ou menos. Quando o teor de Cu exceder 1,0%, uma chapa de aço é fragilizada, resultando no fato de que é difícil realizar a laminação a quente e laminação a frio, e a passagem da chapa em uma linha de recozimento no recozimento de acabamento torna-se difícil ser realizada. Portanto, o teor de Cu é ajustado para 1,0% ou menos.
[00042] Cr: 0,0% a 10,0%
[00043] Cr reduz a perda de núcleo de alta frequência. A redução na perda de núcleo de alta frequência contribui para a rotação de alta velocidade de uma máquina rotativa e a rotação de alta velocidade contribui para uma redução de tamanho e alta eficiência da máquina rotativa. Cr aumenta a resistência elétrica para reduzir uma perda de corrente parasita, para reduzir assim uma perda de núcleo como uma perda de núcleo de alta frequência. Cr reduz a sensibilidade à tensão e também contribui para a redução do abaixamento das propriedades magnéticas de acordo com a tensão compressiva introduzida ao formar um núcleo de ferro e a redução de propriedades magnéticas de acordo com a tensão por compressão que atua durante a rotação de alta velocidade. Portanto, Cr pode estar contido. Para obter suficientemente essas operações e efeitos, é preferível definir que Cr: 0,2% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Cr exceder 10,0%, a densidade de fluxo magnético é reduzida e o custo é aumentado. Portanto, o teor de Cr é ajustado para 10,0% ou menos.
[00044] Em seguida, uma forma de S na chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrita. Na chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade, a massa total de S contido nos sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro é 40% ou mais da massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado. Conforme descrito acima, o elemento de geração de precipitado grosseiro reage com S no aço fundido durante o lingotamento ou solidificação rápida do aço fundido para gerar precipitados de sulfetos ou oxissulfetos, ou ambos. Portanto, quando a razão da massa total de S contido nos sulfetos ou nos oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado for alta, isso significa que uma quantidade suficiente do elemento de geração de precipitado grosseiro está contida na chapa de aço elétrico não orientado, e precipitados finos de MnS ou similares se aderem eficazmente ao precipitado do elemento de geração de precipitado grosseiro. Por esse motivo, à medida que a razão acima se torna mais alta, a recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento são mais facilitados, resultando nessas excelentes propriedades magnéticas que são obtidas. Além disso, quando a razão acima for menor que 40%, a recristalização e o crescimento de grãos de cristal no recozimento de acabamento não são suficientes e não é possível obter excelentes propriedades magnéticas.
[00045] Em seguida, a textura da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrita. Na chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade, uma intensidade de orientação de cristal {100} é 3,0 ou mais. Quando a intensidade de orientação de cristal {100} for menos que 3,0, a redução na densidade de fluxo magnético e o aumento na perda de núcleo são causadas, e a variação das propriedades magnéticas entre as direções paralelas à superfície de chapa é causada. A intensidade de orientação de cristal {100} pode ser medida por um método de difração de raios x ou um método de difração por retroespalhamento de elétrons (EBSD). Um ângulo de reflexão ou similar de uma amostra de raio x e feixe de elétrons difere para cada orientação de cristal, de modo que uma intensidade de orientação de cristal possa ser determinada a partir de uma intensidade de reflexão ou similar da amostra, com base em uma amostra de orientação aleatória.
[00046] Em seguida, um diâmetro médio de grão de cristal da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção será explicado. O diâmetro médio de grão de cristal da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade é 65 μm a 100 μm. Quando o diâmetro médio de grão de cristal for menor que 65 μm ou quando o mesmo exceder 100 μm, uma perda de núcleo W10/800 é alta. Aqui, a perda de núcleo W10/800 é uma perda de núcleo em uma densidade de fluxo magnético de 1,0 T e uma frequência de 800 Hz.
[00047] Em seguida, uma espessura da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção será explicada. A espessura da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade é, por exemplo, 0,15 mm ou mais e 0,30 mm ou menos. Quando a espessura exceder 0,30 mm, uma excelente perda de núcleo de alta frequência não pode ser obtida. Portanto, a espessura é ajustada para 0,30 mm ou menos. Quando a espessura for menor que 0,15 mm, as propriedades magnéticas na superfície da chapa de aço elétrico não orientado com baixa estabilidade se tornam mais dominantes que as propriedades magnéticas dentro da chapa de aço elétrico não orientado com alta estabilidade. Além disso, quando a espessura for menor que 0,15 mm, a passagem da chapa na linha de recozimento no recozimento de acabamento torna-se difícil de ser realizada, e o número de chapas de aço elétrico não orientado necessário para um núcleo de ferro com um determinado tamanho é aumentado para causar uma redução na produtividade e um aumento no custo de fabricação devido ao aumento em homem-hora. Portanto, a espessura é ajustada para 0,15 mm ou mais.
[00048] Em seguida, as propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção serão explicadas. A chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade pode exibir as propriedades magnéticas representadas pela densidade de fluxo magnético B50: 1,67 T ou mais e a perda de núcleo W10/800: 30 x [0,45 + 0,55 x {0,5 x (t/0,20) + 0,5 x (t/0,20)2}] W/kg ou menos quando a espessura da chapa de aço elétrico não orientado for representada como t (mm) em magnetometria de anel, por exemplo.
[00049] Na magnetometria de anel, uma amostra em forma de anel retirada da chapa de aço elétrico não orientado, por exemplo, uma amostra em formato de anel com um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas (12,70 cm) e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas é induzida a fazer com que um fluxo magnético flua através de toda a circunferência da amostra. As propriedades magnéticas obtidas pela magnetometria de anel refletem a estrutura em todas as direções dentro da superfície de chapa.
[00050] Em seguida, um primeiro método de fabricação da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade será explicado. Neste primeiro método de fabricação, lingotamento de aço fundido, laminação a quente, laminação a frio, recozimento de acabamento e assim por diante são realizadas.
[00051] No lingotamento de aço fundido e na laminação a quente, o aço fundido que tem a composição química descrita acima é lingotado para produzir um lingote de aço, como uma placa, e o lingote de aço é submetido à laminação a quente para obter uma tira de aço em que a porcentagem de estrutura de cristal laminada a quente, em que um cristal colunar no lingote de aço tal como a placa é definido como uma estrutura lingotada inicial, é de 80% ou mais em uma fração de área e um diâmetro médio de grão de cristal é de 0,1 mm ou mais.
[00052] O cristal colunar tem uma textura {100}<0vw> que é desejada para o aprimoramento uniforme das propriedades magnéticas da chapa de aço elétrico não orientado, em particular, as propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície de chapa. A textura {100}<0vw> é uma textura em que um cristal cujo plano paralelo à superfície de chapa é um plano {100} e cuja direção de laminação está em uma orientação <0vw> é desenvolvida (v e w são números reais arbitrários (exceto por um caso em que tanto v como w são 0)). Quando a porcentagem dos cristais colunares for menor que 80%, não é possível obter a textura em que o cristal {100} é desenvolvido pelo recozimento de acabamento. Portanto, a porcentagem dos cristais colunares é ajustada para 80% ou mais. A porcentagem dos cristais colunares pode ser especificada através de uma observação microscópica. No primeiro método de fabricação, para ajustar a porcentagem dos cristais colunares para 80% ou mais, por exemplo, uma diferença de temperatura entre uma superfície e a outra superfície de uma placa lingotada durante a solidificação é ajustada para 40oC ou mais. Essa diferença de temperatura pode ser controlada por uma estrutura de resfriamento de um molde, um material, um revestimento de molde, um fluxo de molde, ou similar. Quando o aço fundido for lingotado sob uma condição em que a porcentagem de cristais colunares se torna 80% ou mais, sulfetos ou oxissulfetos, ou ambos de Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn, ou Cd são facilmente gerados, o que resulta na supressão da geração de sulfetos finos, como MnS.
[00053] Quanto menor for o diâmetro médio dos grãos de cristal da tira de aço, maior será o número de grãos de cristal e maior será a área do contorno do grão de cristal. Na recristalização no recozimento de acabamento, os cristais são cultivados a partir do interior do grão de cristal e a partir do contorno de grão de cristal, em que o cristal desenvolvido a partir do interior do grão de cristal é o cristal {100}, que é desejável pelas propriedades magnéticas e, pelo contrário, o cristal desenvolvido a partir do contorno de grão de cristal é um cristal que não é desejável pelas propriedades magnéticas, tal como um cristal {111}<112>. Portanto, à medida que o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço se torna maior, o cristal {100} que é desejável pelas propriedades magnéticas é mais provável que se desenvolva no recozimento de acabamento e quando o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço for 0,1 mm ou mais, em particular, excelentes propriedades magnéticas são prováveis que sejam obtidas. Portanto, o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço é ajustado para 0,1 mm ou mais. O diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço pode ser ajustado por uma temperatura inicial da laminação a quente, uma temperatura de bobinamento, e similares. Quando a temperatura inicial for ajustada para 900oC ou menos e a temperatura de bobinamento for ajustada para 650oC ou menos, um grão de cristal incluído na tira de aço se torna um grão de cristal que é não recristalizado e estendido em uma direção de laminação e, dessa forma, é possível obter uma tira de aço cujo diâmetro médio de grão de cristal é 0,1 mm ou mais.
[00054] É preferível que o elemento de geração de precipitado grosseiro seja anteriormente colocado no fundo do último pote antes do lingotamento em um processo de fabricação de aço, e elementos contendo aço fundido exceto o elemento de geração de precipitado grosseiro são derramados no pote, para assim fazer com que o elemento de geração de precipitado grosseiro se dissolva no aço fundido. Isso pode dificultar a dispersão do elemento de geração de precipitado grosseiro a partir do aço fundido e, além disso, é possível facilitar a reação entre o elemento de geração de precipitado grosseiro e S. O último pote antes do lingotamento no processo de siderurgia é, por exemplo, um pote logo acima de uma panela intermediária de uma máquina de lingotamento contínuo.
[00055] Quando uma taxa de redução na laminação a frio for ajustada para mais de 90%, uma textura que inibe o aprimoramento das propriedades magnéticas, por exemplo, a textura {111} <112> é provável que se desenvolva quando realiza-se o recozimento de acabamento. Portanto, a razão de redução na laminação a frio é ajustada para 90% ou menos. Quando a taxa de redução na laminação a frio for menor que 40%, torna-se difícil garantir a precisão da espessura e o nivelamento da chapa de aço elétrico não orientado em alguns casos. Portanto, a razão de redução na laminação a frio é, de preferência, ajustada para 40% ou mais.
[00056] Por meio do recozimento de acabamento, a recristalização primária e o crescimento dos grãos de cristal são causados, fazendo com que o diâmetro médio de grão de cristal seja de 65 μm a 100 μm. Por meio desse recozimento de acabamento, a textura em que o cristal {100} é adequado para o aprimoramento uniforme das propriedades magnéticas em todas as direções dentro de uma superfície da chapa pode ser obtida. No recozimento de acabamento, por exemplo, uma temperatura de retenção é ajustada para 900oC ou mais e 1000oC ou menos, e um tempo de retenção é ajustado para 10 segundos ou mais e 60 segundos ou menos.
[00057] Quando uma tensão de passagem de chapa no recozimento de acabamento for ajustada para mais de 3 MPa, uma deformação elástica que tem anisotropia é provável que permaneça na chapa de aço elétrico não orientado. A deformação elástica que tem anisotropia deforma a textura, de modo que, mesmo que a textura em que o cristal {100} é desenvolvido já tenha sido obtida, a textura é deformada e a uniformidade das propriedades magnéticas dentro de uma superfície da chapa é reduzida. Portanto, a tensão de passagem de chapa no recozimento de acabamento é ajustada para 3MPa ou menos. Também, quando uma taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC no recozimento de acabamento for ajustada para mais de 1oC/segundo, a deformação elástica que tem anisotropia é provável que permaneça na chapa de aço elétrico não orientado. Portanto, a taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC no recozimento de acabamento é ajustada para 1 oC/segundo ou menos.
[00058] A chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade pode ser fabricada da maneira conforme descrito acima. Também é possível que após o recozimento de acabamento, um filme de revestimento isolante seja formado através de revestimento e cozimento.
[00059] Em seguida, um segundo método de fabricação da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade será explicado. No segundo método de fabricação, a solidificação rápida de aço fundido, laminação a quente, recozimento de acabamento e assim por diante são realizadas.
[00060] Na solidificação rápida de aço fundido, o aço fundido que tem a composição química descrita acima é submetido à solidificação rápida em uma superfície de corpo de resfriamento em movimento, para assim obter uma tira de aço em que uma porcentagem dos cristais colunares é de 80% ou mais em uma fração de área e o diâmetro médio de grão de cristal é de 0,1 mm ou mais.
[00061] Para ajustar a porcentagem de cristais colunares para 80% ou mais no segundo método de fabricação, por exemplo, uma temperatura do aço fundido ao ser derramado na superfície do corpo de resfriamento em movimento é ajustada para ser mais alta que a temperatura de solidificação em 25oC ou mais. Em particular, quando a temperatura do aço fundido for ajustada para ser mais alta que a temperatura de solidificação em 40oC ou mais, a porcentagem dos cristais colunares pode ser ajustada para quase 100%. Quando o aço fundido for solidificado sob uma condição em que a porcentagem de cristais colunares se torna 80% ou mais, sulfetos ou oxissulfetos, ou ambos de Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn, ou Cd são facilmente gerados, o que resulta na supressão da geração de sulfetos finos, como MnS.
[00062] Também, no segundo método de fabricação, o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço é ajustado para 0,1 mm ou mais. O diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço pode ser ajustado pela temperatura do aço fundido ao ser derramado na superfície do corpo de resfriamento, a taxa de resfriamento na superfície do corpo de resfriamento e similares durante a solidificação rápida.
[00063] Quando realiza-se a solidificação rápida, é preferível que o elemento de geração de precipitado grosseiro seja anteriormente colocado no fundo do último pote antes do lingotamento em um processo de fabricação de aço, e elementos contendo aço fundido exceto o elemento de geração de precipitado grosseiro são derramados no pote, para assim fazer com que o elemento de geração de precipitado grosseiro se dissolva no aço fundido. Isso pode dificultar a dispersão do elemento de geração de precipitado grosseiro a partir do aço fundido e, além disso, é possível facilitar a reação entre o elemento de geração de precipitado grosseiro e S. O último pote antes do lingotamento no processo de siderurgia é, por exemplo, um pote logo acima de uma panela intermediária de uma máquina de lingotamento que é feito para realizar a solidificação rápida.
[00064] A laminação a frio e o recozimento de acabamento podem ser realizados sob condições similares àquelas do primeiro método de fabricação.
[00065] A chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade pode ser fabricada da maneira conforme descrito acima. Também é possível que após o recozimento de acabamento, um filme de revestimento isolante seja formado através de revestimento e cozimento.
[00066] A chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade conforme descrito acima exibe propriedades magnéticas uniformes e excelentes em todas as direções dentro de uma superfície de chapa, e é usada para um núcleo de ferro de um equipamento elétrico tal como uma máquina rotativa, transformadores de tamanho médio e pequeno e um componente elétrico. Ademais, a chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente modalidade também pode contribuir para a alta eficiência e uma redução no tamanho de uma máquina rotativa.
[00067] As modalidades preferidas da presente invenção foram descritas acima em detalhe, porém, a presente invenção não é limitada a tais exemplos. É evidente que o versado na técnica que tem conhecimento comum no campo técnico ao qual a presente invenção pertence é capaz de elaborar vários exemplos de variação ou modificação dentro da faixa de ideias técnicas descritas nas reivindicações, e deve ser compreendido que tais exemplos pertencem ao escopo técnico da presente invenção como o assunto em curso. EXEMPLOS
[00068] Em seguida, a chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade da presente invenção será concretamente explicada enquanto os Exemplos são mostrados. Os Exemplos que serão mostrados abaixo são apenas exemplos da chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a modalidade da presente invenção, e a chapa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente invenção não é limitada aos exemplos que serão descritos a seguir.
Primeiro ensaio
[00069] Em um primeiro ensaio, os aços fundidos tendo as composições químicas apresentadas na Tabela 1 foram lingotados para produzir placas, e as placas foram submetidas à laminação a quente para obter tiras de aço. Uma coluna em branco na Tabela 1 indica que um teor de um elemento em que a coluna era menor que um limite de detecção, e um saldo é composto por Fe e impurezas. Um sublinhado na Tabela 1 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Em seguida, as tiras de aço foram submetidas à laminação a frio e recozimento de acabamento para produzir várias chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 2. Um sublinhado na Tabela 2 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 1
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Tabela 2
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[00070] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel que tem um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 3. Um sublinhado na Tabela 3 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que um critério de avaliação W0 (W/kg) representado por uma equação 2. W0 = 30 x [0,45 + 0,55 x {0,5 x (t/0,20) + 0,5 x (t/0,20)2}](Equação 2) Tabela 3
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[00071] Conforme representado na Tabela 3, em cada amostra N° 11 à amostra N° 20, a composição química está dentro da faixa da presente invenção, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00072] Na amostra N° 1, a razão RS era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 2, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 3, a espessura t era excessivamente pequena e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 4, a espessura t era excessivamente grande e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 5, o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente pequeno e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 6, o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente grande e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 7, o teor de S era excessivamente alto e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 8, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente baixo e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 9, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente alto e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 10, o parâmetro Q era excessivamente pequeno e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Segundo ensaio
[00073] Em um segundo ensaio, cada aço fundido contendo, em % em massa, C: 0,0023%, de Si: 3,46%, Al: 0,63%, Mn: 0,20%, S: 0,0003%, e Pr: 0,0146%, e um saldo composto por Fe e impurezas, foi fundido para produzir placas, e as placas foram submetidas à laminação a quente para obter tiras de aço, cada uma com uma espessura de 1,4 mm. Quando realiza-se o lingotamento, uma diferença de temperatura entre duas superfícies de uma placa lingotada foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares na placa que é um material de partida da tira de aço, e uma temperatura inicial na laminação a quente e uma temperatura de bobinamento foram ajustadas para alterar um diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. A Tabela 4 apresenta a diferença de temperatura entre duas superfícies, a porcentagem dos cristais colunares, e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma razão de redução de 78,6%, para obter chapas de aço tendo uma espessura de 0,30 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 950oC durante 30 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 4. Um sublinhado na Tabela 4 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 4
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[00074] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel que tem um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 5. Um sublinhado na Tabela 5 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que os critérios de avaliação W0 (W/kg), e um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 5
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[00075] Conforme apresentado na Tabela 5, em uma amostra N° 33 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares na placa que é o material de partida é adequada, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00076] Em uma amostra N° 31 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares na placa sendo o material de partida é excessivamente baixa, a razão RS e a intensidade de orientação de cristal {100} I eram excessivamente baixas e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 32 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares na placa sendo o material de partida é excessivamente baixa, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Terceiro ensaio
[00077] Em um terceiro ensaio, os aços fundidos que têm as composições químicas apresentadas na Tabela 6 foram lingotados para produzir placas, e as placas foram submetidas à laminação a quente para obter tiras de aço, cada uma tendo uma espessura de 1,2 mm. Um saldo é composto por Fe e impurezas, e um sublinhado na Tabela 6 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Quando realiza-se o lingotamento, uma diferença de temperatura entre duas superfícies de uma placa lingotada foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares na placa que é um material de partida da tira de aço, e uma temperatura inicial na laminação a quente e uma temperatura de bobinamento foram ajustadas para alterar um diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. A diferença de temperatura entre duas superfícies foi ajustada para 53oC a 64oC. A Tabela 7 apresenta a porcentagem dos cristais colunares e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma razão de redução de 79,2%, para obter chapas de aço tendo uma espessura de 0,25 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 920oC durante 45 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 7. Um sublinhado na Tabela 7 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 6
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Tabela 7
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[00078] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel que tem um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 8. Um sublinhado na Tabela 8 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 8
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[00079] Conforme apresentado na Tabela 8, em uma amostra N° 44 que usa a tira de aço em que a composição química, a porcentagem dos cristais colunares na placa que é o material de partida, e o diâmetro médio de grão de cristal são adequados, a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00080] Em uma amostra N° 41 e uma amostra N° 42 usando, cada uma, a tira de aço cujo diâmetro médio de grão de cristal é excessivamente baixo, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 43, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente baixo e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 45, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente alto e o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente baixo e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Quarto ensaio
[00081] Em um quarto ensaio, os aços fundidos tendo as composições químicas apresentadas na Tabela 9 foram lingotados para produzir placas, e as placas foram submetidas à laminação a quente para obter tiras de aço que têm as espessuras apresentadas na Tabela 10. Uma coluna em branco na Tabela 9 indica que um teor de um elemento em que a coluna era menor que um limite de detecção, e um saldo é composto por Fe e impurezas. Quando realiza- se o lingotamento, uma diferença de temperatura entre duas superfícies de uma placa lingotada foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares na placa que é um material de partida da tira de aço, e uma temperatura inicial na laminação a quente e uma temperatura de bobinamento foram ajustadas para alterar um diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. A diferença de temperatura entre duas superfícies foi ajustada para 49oC a 76oC. A Tabela 10 também apresenta a porcentagem dos cristais colunares e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a razões de redução apresentadas na Tabela 10, para obter chapas de aço tendo uma espessura de 0,20 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 930oC durante 40 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 10. Um sublinhado na Tabela 10 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 9
Figure img0009
Figure img0010
[00082] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel com um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 11. Um sublinhado na Tabela 11 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que os critérios de avaliação W0 (W/kg), e um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 11
Figure img0011
[00083] Conforme apresentado na T Fabela 11, em cada amostra N° 51 a uma amostra N° 55 que usa a tira de aço em que a composição química, a porcentagem dos cristais colunares na placa que é o material de partida, e o diâmetro médio de grão de cristal são adequados, e em que a laminação a frio foi realizada a uma quantidade de redução adequada, a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel. Na amostra N° 53 e na amostra N° 54 contendo, cada uma, uma quantidade adequada de Sn ou Cu, uma densidade de fluxo magnético particularmente excelente B50 foi obtida. Na amostra N° 55 contendo uma quantidade adequada de Cr, uma excelente perda de núcleo W10/800 foi obtida.
[00084] Em uma amostra N° 56 em que a razão de redução na laminação a frio foi ajustada para ser excessivamente alta, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Quinto ensaio
[00085] Em um quinto ensaio, cada aço fundido contendo, em % em massa, C: 0,0014%, de Si: 3,03%, Al: 0,28%, Mn: 1,42%, S: 0,0017%, e Sr: 0,0162%, e um saldo composto por Fe e impurezas, foi lingotado para produzir placas, e as placas foram submetidas à laminação a quente para obter tiras de aço, cada uma com uma espessura de 0,8 mm. Quando realiza-se o lingotamento, uma diferença de temperatura entre duas superfícies de uma placa lingotada foi ajustada para 61 oC para ajustar uma porcentagem de cristais colunares na placa que é um material de partida da tira de aço para 90%, e uma temperatura inicial na laminação a quente e uma temperatura de bobinamento foram ajustadas para ajustar um diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço para 0,17 mm. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma razão de redução de 81,3% para obter chapas de aço tendo, cada uma, uma espessura de 0,15 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 970oC durante 20 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. No recozimento de acabamento, uma tensão de passagem de chapa e uma taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC foram alteradas. A Tabela 12 apresenta a tensão de passagem de chapa e a taxa de resfriamento. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 12.
Figure img0012
[00086] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel que tem um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 13. Tabela 13
Figure img0013
[00087] Conforme representado na Tabela 13, em cada amostra N° 61 à amostra N° 64, a composição química está dentro da faixa da presente invenção, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel. Em cada amostra N° 62 e amostra N° 63 em que a tensão de passagem de chapa foi ajustada para 3 MPa ou menos, a anisotropia de deformação elástica era baixa e perda de núcleo W10/800 e densidade de fluxo magnético B50 particularmente excelentes foram obtidas. Na amostra N° 64 em que a taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC foi ajustada para 1oC/segundo ou menos, a anisotropia de deformação elástica foi adicionalmente reduzida e uma perda de núcleo W10/800 e densidade de fluxo magnético B50 adicionalmente excelentes foram obtidas. Nota-se que, na medição da anisotropia de deformação elástica, uma amostra com um formato plano quadrangular em que cada lado tem um comprimento de 55 mm, dois lados são paralelos à direção de laminação e dois lados são paralelos a uma direção perpendicular à direção de laminação (direção da largura da chapa), foi cortada de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, e o comprimento de cada lado após a deformação devido à influência da deformação elástica foi medido. Além disso, foi determinado que maior é o comprimento na direção perpendicular à direção de laminação do que o comprimento na direção de laminação. Sexto ensaio
[00088] Em um sexto ensaio, os aços fundidos tendo as composições químicas apresentadas na Tabela 14 foram submetidos à solidificação rápida com base em um método de rolo duplo (twin-roll) para obter tiras de aço. Uma coluna em branco na Tabela 14 indica que um teor de um elemento em que a coluna era menor que um limite de detecção, e um saldo é composto por Fe e impurezas. Um sublinhado na Tabela 14 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Em seguida, as tiras de aço foram submetidas à laminação a frio e recozimento de acabamento para produzir várias chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 15. Um sublinhado na Tabela 15 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 14
Figure img0014
Figure img0015
[00089] Ademais, as propried ades magnéticas d e cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel que tem um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 16. Um sublinhado na Tabela 16 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que um critério de avaliação W0 (W/kg) representado por uma equação 2. W0 = 30 x [0,45 + 0,55 x {0,5 x (t/0,20) + 0,5 x (t/0,20)2}](Equação 2) Tabela 16
Figure img0016
[00090] Conforme representado na Tabela 16, em cada amostra N° 111 à amostra N° 120, a composição química está dentro da faixa da presente invenção, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00091] Na amostra N° 101, a razão RS era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 102, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 103, a espessura t era excessivamente pequena e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 104, a espessura t era excessivamente grande e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 105, o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente pequeno e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 106, o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente grande e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 107, o teor de S era excessivamente alto e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 108, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente baixo e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 109, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente alto e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Na amostra N° 110, o parâmetro Q era excessivamente pequeno e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande. Sétimo ensaio
[00092] Em um sétimo ensaio, cada aço fundido contendo, em % em massa, C: 0,0023%, de Si: 3,46%, Al: 0,63%, Mn: 0,20%, S: 0,0003%, e Nd: 0,0146%, e um saldo composto de Fe e impurezas, foram submetidos à solidificação rápida com base em um método de rolo duplo para obter tiras de aço, cada uma tendo uma espessura de 1,4 mm. Nesse momento, uma temperatura de despejamento foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares e um diâmetro médio de grão de cristal de cada uma das tiras de aço. A Tabela 17 apresenta uma diferença entre a temperatura de despejamento e a temperatura de solidificação, a porcentagem dos cristais colunares, e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma razão de redução de 78,6%, para obter chapas de aço cada uma tendo uma espessura de 0,30 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 950oC durante 30 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 17. Um sublinhado na Tabela 17 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 17
Figure img0017
[00093] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel tendo um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 18. Um sublinhado na Tabela 18 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que os critérios de avaliação W0 (W/kg), e um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 18
Figure img0018
[00094] Conforme apresentado na Tabela 18, em uma amostra N° 133 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares é adequada, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00095] Em uma amostra N° 131 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares é excessivamente baixa, a razão RS e a intensidade de orientação de cristal {100} I eram excessivamente baixas e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 132 que usa a tira de aço em que a porcentagem dos cristais colunares é excessivamente baixa, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Oitavo ensaio
[00096] Em um oitavo ensaio, os aços fundidos que têm as composições químicas apresentadas na Tabela 19 foram submetidos à solidificação rápida com base em um método de rolo duplo para obter tiras de aço, cada uma tendo uma espessura de 1,2 mm. Um saldo é composto por Fe e impurezas, e um sublinhado na Tabela 19 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Nesse momento, uma temperatura de despejamento foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares e um diâmetro médio de grão de cristal de cada uma das tiras de aço. A temperatura de despejamento foi ajustada para ser mais alta que uma temperatura de solidificação em 29oC a 35oC. A Tabela 20 apresenta a porcentagem dos cristais colunares e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma razão de redução de 79,2%, para obter chapas de aço tendo uma espessura de 0,25 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 920oC durante 45 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 20. Um sublinhado na Tabela 20 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 19
Figure img0019
Figure img0020
[00097] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel tendo um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 21. Um sublinhado na Tabela 21 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 21
Figure img0021
[00098] Conforme apresentado na Tabela 21, em uma amostra N° 144 que usa a tira de aço em que a composição química, a porcentagem dos cristais colunares, e o diâmetro médio de grão de cristal são adequados, a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel.
[00099] Em uma amostra N° 141 e uma amostra N° 142 usando, cada uma, a tira de aço em que o diâmetro médio de grão de cristal é excessivamente baixo, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 143, o teor total do elemento de geração de precipitado grosseiro era excessivamente baixo e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Em uma amostra N° 145, o teor total do elemento da geração de precipitado grosseiro era excessivamente alto e o diâmetro médio de grão de cristal r era excessivamente baixo e, dessa forma, a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Nono ensaio
[000100] Em um nono ensaio, os aços fundidos tendo as composições químicas apresentadas na Tabela 22 foram submetidos à solidificação rápida com base em um método de rolo duplo (twin-roll) para obter tiras de aço com as espessuras apresentadas na Tabela 23. Uma coluna em branco na Tabela 22 indica que um teor de um elemento em que a coluna era menor que um limite de detecção, e um saldo é composto por Fe e impurezas. Nesse momento, uma temperatura de despejamento foi ajustada para alterar uma porcentagem de cristais colunares e um diâmetro médio de grão de cristal de cada uma das tiras de aço. A temperatura de despejamento foi ajustada para ser mais alta que uma temperatura de solidificação em 28oC a 37oC. A Tabela 23 também apresenta a porcentagem dos cristais colunares e o diâmetro médio de grão de cristal da tira de aço. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a razões de redução apresentadas na Tabela 23, para obter chapas de aço tendo uma espessura de 0,20 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 930oC durante 40 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 23. Um sublinhado na Tabela 23 indica que o valor numérico sublinhado está fora da faixa da presente invenção. Tabela 22
Figure img0022
[000101] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel tendo um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 24. Um sublinhado na Tabela 24 indica que o valor numérico sublinhado não está dentro da faixa desejada. Especificamente, um sublinhado em uma coluna de perda de núcleo W10/800 indica que o valor sublinhado é igual ou maior que os critérios de avaliação W0 (W/kg), e um sublinhado em uma coluna de densidade de fluxo magnético B50 indica que o valor sublinhado é menor que 1,67 T. Tabela 24
Figure img0023
[000102] Conforme apresentado na Tabela 24, em cada amostra N° 151 a uma amostra N° 155 que usa a tira de aço em que a composição química, a porcentagem dos cristais colunares, e o diâmetro médio de grão de cristal são adequados, e em que a laminação a frio foi realizada a uma quantidade de redução adequada, a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel. Na amostra N° 153 e na amostra N° 154 contendo, cada uma, uma quantidade adequada de Sn ou Cu, uma densidade de fluxo magnético particularmente excelente B50 foi obtida. Na amostra N° 155 contendo uma quantidade adequada de Cr, uma excelente perda de núcleo W10/800 foi obtida.
[000103] Em uma amostra N° 156 em que a razão de redução na laminação a frio foi ajustada para ser excessivamente alta, a intensidade de orientação de cristal {100} I era excessivamente baixa e, dessa forma, a perda de núcleo W10/800 era grande e a densidade de fluxo magnético B50 era baixa. Décimo ensaio
[000104] Em um décimo ensaio, cada aço fundido contendo, em % em massa, C: 0,0014%, de Si: 3,03%, Al: 0,28%, Mn: 1,42%, S: 0,0017%, e Sr: 0,0162%, e um saldo composto por Fe e impurezas, foram submetidos à solidificação rápida com base em um método de rolo duplo para obter tiras de aço, cada uma com uma espessura de 0,8 mm. Neste momento, uma temperatura de despejamento foi ajustada para ser mais alta que uma temperatura de solidificação em 32oC para ajustar uma porcentagem de cristais colunares da tira de aço para 90% e ajustar um diâmetro médio de grão de cristal para 0,17 mm. Em seguida, a laminação a frio foi realizada a uma taxa de redução de 81,3% para obter chapas de aço, cada uma com uma espessura de 0,15 mm. Após isso, o recozimento de acabamento contínuo a 970oC durante 20 segundos foi realizado para obter chapas de aço elétrico não orientado. No recozimento de acabamento, uma tensão de passagem de chapa e uma taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC foram alteradas. A Tabela 25 apresenta a tensão de passagem de chapa e a taxa de resfriamento. Subsequentemente, em cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, uma razão RS da massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos do elemento de geração de precipitado grosseiro para a massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado, uma intensidade de orientação de cristal {100} I, uma espessura t, e um diâmetro médio de grão de cristal r foram medidos. Os resultados dos mesmos também são apresentados na Tabela 25. Tabela 25
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[000105] Ademais, as propriedades magnéticas de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado foram medidas. Nessa medição, um corpo de prova de anel tendo um diâmetro externo de (12,70 cm) 5 polegadas e um diâmetro interno de (10,16 cm) 4 polegadas foi usado. Especificamente, a magnetometria de anel foi realizada. Os resultados dos mesmos são apresentados na Tabela 26. Tabela 26
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[000106] Conforme representado na Tabela 26, em cada amostra N° 161 à amostra N° 164, a composição química está dentro da faixa da presente invenção, e a razão RS, a intensidade de orientação de cristal {100} I, a espessura t, e o diâmetro médio de grão de cristal r estão dentro da faixa da presente invenção, de modo que resultados satisfatórios sejam obtidos na magnetometria de anel. Em cada amostra N° 162 e amostra N° 163 em que a tensão de passagem de chapa foi ajustada para 3 MPa ou menos, a anisotropia de deformação elástica era baixa e perda de núcleo W10/800 e densidade de fluxo magnético B50 particularmente excelentes foram obtidas. Na amostra N° 164 em que a taxa de resfriamento entre 950oC e 700oC foi ajustada para 1oC/segundo ou menos, a anisotropia de deformação elástica foi adicionalmente reduzida e uma perda de núcleo W10/800 e densidade de fluxo magnético B50 adicionalmente excelentes foram obtidas. Nota-se que, na medição da anisotropia de deformação elástica, uma amostra tendo um formato plano quadrangular em que cada lado tem um comprimento de 55 mm, dois lados são paralelos a uma direção de laminação e dois lados são paralelos a uma direção perpendicular à direção de laminação (direção da largura da chapa), foi cortada de cada uma das chapas de aço elétrico não orientado, e o comprimento de cada lado após a deformação devido à influência da deformação elástica foi medido. Além disso, foi determinado que maior é o comprimento na direção perpendicular à direção de laminação do que o comprimento na direção de laminação.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
[000107] A presente invenção pode ser usada para uma indústria de fabricação de uma chapa de aço elétrico não orientado e uma indústria que utiliza uma chapa de aço elétrico não orientado, por exemplo.

Claims (3)

1. Chapa de aço elétrico não orientado, caracterizada pelo fato de que compreende uma composição química representada por: em % em massa, C: 0,0030% ou menos; Si: 2,00% a 4,00%; Al: 0,10% a 3,00%; Mn: 0,10% a 2,00%; S: 0,0030% ou menos; um ou mais tipos selecionados a partir do grupo que consiste em Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn e Cd: mais de 0,0100% a igual ou menor que 0,0250% no total; um parâmetro Q representado por uma equação 1 quando o teor de Si (% em massa) for ajustado para [Si], o teor de Al (% em massa) for ajustado para [Al], e o teor de Mn (% em massa) for ajustado para [Mn]: 2,00 ou mais; Sn: 0,00% a 0,40%; Cu: 0,0% a 1,0%; Cr: 0,0% a 10,0%; e um saldo: Fe e impurezas, em que: a massa total de S contido em sulfetos ou oxissulfetos de Mg, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn ou Cd é 40% ou mais da massa total de S contido na chapa de aço elétrico não orientado; uma intensidade de orientação de cristal {100} é 3,0 ou mais; uma espessura é 0,15 mm a 0,30 mm, e um diâmetro médio de grão de cristal é 65 μm a 100 μm, sendo que Q = [Si] + 2[Al] - [Mn] (Equação 1).
2. Chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que na composição química, Sn: 0,02% a 0,40% ou Cu: 0,1% a 1,0% é satisfeito, ou ambos são satisfeitos.
3. Chapa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que na composição química, Cr: 0,2% a 10,0% é satisfeito.
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