BR112021013529A2 - Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado - Google Patents

Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado Download PDF

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Yoshiyuki Ushigami
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/141—Amines; Quaternary ammonium compounds
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
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Abstract

método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado. este método para fabricar uma chapa de aço elétrico de grão orientado envolve o controle do grau de oxidação (ph2o/ph2) em uma etapa de recozimento por descarburação, controlando a razão em volume de hidrogênio em uma atmosfera mista de gás a 50% ou maior em uma etapa de recozimento final, lavagem usando uma solução à qual um inibidor foi adicionado em uma etapa de remoção do separador de recozimento, controlando um gás misto e a temperatura e recozimento em uma etapa de alisamento, e controlando a temperatura de recozimento e a temperatura de tratamento térmico em uma etapa de formação de película de revestimento de isolamento.

Description

1 / 46
MÉTODO PARA PRODUZIR UMA CHAPA DE AÇO ELÉTRICO DE
GRÃO ORIENTADO Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se a um método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado.
[002] É reivindicada prioridade do Pedido de Patente do Japão nº 2019-005133, depositado em 16 de janeiro de 2019, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. Fundamentos da Técnica
[003] A chapa de aço elétrico de grão orientado é usada principalmente em um transformador. Um transformador é continuamente excitado durante um longo período de tempo, da instalação ao desuso, de forma tal que a perda de energia ocorre continuamente. Portanto, a ocorrência de perda de energia quando o transformador é magnetizado por uma corrente alternada, ou seja, a perda de ferro é o principal índice que determina o desempenho do transformador.
[004] De forma a reduzir a perda de ferro de uma chapa de aço elétrico de grão orientado, diversos métodos foram desenvolvidos. Exemplos dos métodos incluem um método de alto alinhamento de grãos na orientação {110}<001> denominada orientação de Goss em uma estrutura de cristal, um método para aumentar o teor de um elemento de solução sólida tal como Si que aumenta a resistência elétrica em uma chapa de aço e um método para reduzir a espessura de uma chapa de aço.
[005] Adicionalmente, é conhecido que um método de aplicação de tensão a uma chapa de aço é efetivo para reduzir a perda de ferro. Desse modo, no geral, de forma a reduzir a perda de ferro, um revestimento de isolamento é formado em uma superfície da chapa de aço elétrico de grão orientado. O revestimento aplica a tensão à chapa de aço elétrico de grão orientado e, portanto, reduz a perda de ferro como uma chapa de aço única.
2 / 46 Ademais, o revestimento assegura isolamento elétrico interlaminar quando as chapas de aço elétrico com grão orientado são utilizadas após serem laminadas e, portanto, reduz a perda de ferro como um núcleo de ferro.
[006] Por exemplo, como a chapa de aço elétrico de grão orientado com o revestimento, uma película forsterita que é uma película de óxido incluindo Mg é formada em uma superfície de uma chapa de aço de base, e então o revestimento de isolamento é formado em uma superfície da película forsterita. No caso, o revestimento na chapa de aço de base inclui a película forsterita e o revestimento de isolamento. A película forsterita e o revestimento de isolamento respectivamente têm uma função de aumentar o isolamento elétrico e aplicar a tensão à chapa de aço de base.
[007] A película forsterita que é a película de óxido incluindo Mg é formada durante o recozimento final que é um tratamento térmico a 900 a 1200°C por 30 horas ou mais para fazer com que a chapa de aço sofra recristalização secundária, pela reação de um separador de recozimento incluindo principalmente magnésia (MgO) com dióxido de silício (SiO2) formado na chapa de aço de base durante o recozimento por descarburação.
[008] O revestimento de isolamento é formado aplicando-se solução de revestimento incluindo, por exemplo, ácido fosfórico ou fosfato, sílica coloidal e anidrido crômico ou cromato à chapa de aço de base após o recozimento final, e cozinhando e secando a 300 a 950°C por 10 segundos ou mais.
[009] Para que o revestimento assegure a função de aumentar o isolamento e aplicar a tensão à chapa de aço de base, é necessária uma aderência suficiente entre o revestimento e a chapa de aço de base.
[0010] Convencionalmente, a adesão acima foi assegurada principalmente pelo efeito âncora derivado do desnível de uma interface entre a chapa de aço de base e a película forsterita. No entanto, em anos recentes, verificou-se que o desnível da interface torna-se um obstáculo ao movimento
3 / 46 de uma parede do domínio magnético quando a chapa de aço elétrico de grão orientado é magnetizada e, portanto, o desnível também é um fator que limita a redução da perda de ferro.
[0011] Por exemplo, o Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação Nº S49-096920 (Documento Patentário 1) e a Publicação Internacional PCT Nº WO2002/088403 (Documento Patentário 2) descrevem uma técnica para assegurar a adesão do revestimento de isolamento mesmo em um estado em que a película forsterita que é a película de óxido incluindo Mg não exista e a interface seja lisa a fim de reduzir ainda mais a perda de ferro.
[0012] No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado conforme descrito no Documento Patentário 1, a película forsterita é removida por decapagem ou similar e então a superfície da chapa de aço de base é alisada por polimento químico ou polimento eletrolítico. No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado conforme descrito no Documento Patentário 2, a formação da película forsterita em si é suprimida usando um separador de recozimento contendo alumina (Al2O3) para o recozimento final e, então, a superfície da chapa de aço de base é alisada.
[0013] No entanto, nos métodos de produção conforme descritos no Documento Patentário 1 e no Documento Patentário 2, há o problema de o revestimento de isolamento ser difícil de aderir à superfície da chapa de aço de base (não se obtém aderência suficiente) no caso em que o revestimento de isolamento é formado em contato com a superfície da chapa de aço de base (diretamente na superfície da chapa de aço de base). Documentos da Técnica Relacionados Documentos Patentários
[0014] [Documento Patentário 1] Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação Nº S49-096920 [Documento Patentário 2] Publicação Internacional PCT Nº
4 / 46 WO2002/088403 Sumário da Invenção Problema Técnico a ser Resolvido
[0015] A presente invenção foi feita tendo em consideração as situações acima mencionadas. Um objetivo da invenção é prover um método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado sem a película forsterita e excelente nas características magnéticas (em particular, perda de ferro) e na adesão do revestimento. Solução para o Problema
[0016] Os presentes inventores investigaram uma técnica para melhorar a adesão (adesão do revestimento) entre a chapa de aço e o revestimento de isolamento mesmo em um caso onde a película forsterita não é formada para reduzir a perda de ferro e o revestimento de isolamento é formado na superfície da chapa de aço elétrico de grão orientado em que a superfície da chapa de aço é alisada.
[0017] Como um resultado, verificou-se que é possível produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado sem a película forsterita e excelente nas características magnéticas e na adesão do revestimento por meio da combinação adequada de processos predeterminados.
[0018] Um aspecto da presente invenção emprega o seguinte.
[0019] (1) Um método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com um aspecto da presente invenção inclui: um processo de laminação a quente que envolve laminar a quente uma peça de aço para obter uma chapa de aço laminada a quente, a peça de aço incluindo, como uma composição química, por % em massa, 0,030 a 0,100% de C, 0,80 a 7,00% de Si, 0,01 a 1,00% de Mn, 0 a 0,060% no total de S e Se,
5 / 46
0,010 a 0,065% de Al solúvel em ácido, 0,004 a 0,012% de N, 0 a 0,30% de Cr, 0 a 0,40% de Cu, 0 a 0,50% de P, 0 a 0,30% de Sn, 0 a 0,30% de Sb, 0 a 1,00% de Ni, 0 a 0,008% de B, 0 a 0,15% de V, 0 a 0,20% de Nb, 0 a 0,10% de Mo, 0 a 0,015% de Ti, 0 a 0,010% de Bi, e um restante que consiste em Fe e impurezas; um processo de laminação a frio que envolve laminar a frio a chapa de aço laminada a quente para obter uma chapa de aço laminada a frio; um processo de recozimento por descarburação de recozimento por descarburação da chapa de aço laminada a frio para obter uma chapa recozida por descarburação, um processo de aplicação do separador de recozimento, para aplicar e secar um separador de recozimento incluindo MgO à chapa recozida por descarburação; um processo de recozimento final, de recozimento final da chapa recozida por descarburação após aplicação do separador de recozimento para obter uma chapa recozida final; um processo de remoção de separador de recozimento, de remover um separador de recozimento redundante de uma superfície da chapa recozida final;
6 / 46 um processo de alisamento, de alisar a superfície da chapa recozida final após remover o separador de recozimento redundante; e um processo de formação de revestimento de isolamento, de formar um revestimento de isolamento na superfície da chapa recozida final após ser alisada, em que, no processo de recozimento por descarburação, PH2O/PH2 que é um grau de oxidação de uma atmosfera é 0,18 a 0,80, uma temperatura de recozimento é 750 a 900°C, e uma retenção é 10 a 600 segundos, em que, no processo de recozimento final, a chapa recozida por descarburação após aplicação do separador de recozimento é retida a 1100 a 1200°C por 10 horas ou mais em uma atmosfera mista de gás, incluindo 50% em volume ou mais de um hidrogênio, em que, no processo de remoção do separador de recozimento, a chapa recozida final é lavada com água usando uma solução com um inibidor que é pelo menos um de uma trietanolamina, uma rosinamina ou um mercaptano, a fim de remover o separador de recozimento redundante da superfície da mesma, e uma quantidade de um hidróxido de ferro e um óxido de ferro na superfície da mesma é controlada a 0,9 g/m2 ou menos por um lado, em que, no processo de alisamento, a chapa recozida final após a remoção do separador de recozimento redundante é recozida a 1000°C ou mais em um gás atmosférico misto incluindo 50% em volume ou mais de um hidrogênio ou um monóxido de carbono, e em que, no processo de formação de revestimento de isolamento, o revestimento de isolamento é formado na superfície da chapa
7 / 46 recozida final após ser alisada aplicando-se uma solução de formação de revestimento de isolamento que inclui principalmente um fosfato ou uma sílica coloidal, cozinhando em 350 a 600°C, e então tratando termicamente em 800 a 1000°C.
[0020] (2) O método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (1) pode incluir, entre o processo de laminação a quente e o processo de laminação a frio, pelo menos um dentre um processo de recozimento de banda quente para recozimento da chapa de aço laminada a quente ou um processo de decapagem de banda quente para decapar a chapa de aço laminada a quente.
[0021] (3) No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (1) ou (2), no processo de recozimento por descarburação, um tratamento de nitretação pode ser realizado por recozimento da chapa de aço laminada a frio em uma atmosfera que inclua amônia.
[0022] (4) O método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (3) pode incluir, entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, entre o processo de recozimento por descarburação e o processo de aplicação do separador de recozimento, entre o processo de alisamento e o processo de formação de revestimento de isolamento, ou após o processo de formação de revestimento de isolamento, um processo de refino de domínio magnético para realizar um tratamento de refino de domínio magnético.
[0023] (5) No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (4), no processo de remoção do separador de recozimento, uma
8 / 46 decapagem é realizada após lavagem com água usando uma solução ácida cuja concentração do volume é menos que 20%.
[0024] (6) No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (5), a peça de aço pode incluir, como a composição química, em% em massa, pelo menos um selecionado de um grupo que consiste em 0,02 a 0,30% de Cr, 0,05 a 0,40% de Cu, 0,005 a 0,50% de P, 0,02 a 0,30% de Sn, 0,01 a 0,30% de Sb, 0,01 a 1,00% de Ni, 0,0005 a 0,008% de B, 0,002 a 0,15% de V, 0,005 a 0,20% de Nb, 0,005 a 0,10% de Mo, 0,002 a 0,015% de Ti, e 0,001 a 0,010% de Bi. Efeitos da Invenção
[0025] De acordo com os aspectos acima da presente invenção, é possível prover o método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado sem a película forsterita e excelente nas características magnéticas e na adesão do revestimento. Breve Descrição dos Desenhos
[0026] A Figura 1 é um fluxograma ilustrando um método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção. Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
[0027] Daqui em diante, uma modalidade preferível da presente
9 / 46 invenção é descrita em detalhes. No entanto, a presente invenção não está limitada apenas à configuração que é descrita na modalidade, e diversas modificações são possíveis sem se afastar do aspecto da presente invenção. Além disso, a faixa de limitação conforme descrita na modalidade inclui um limite inferior e um limite superior da mesma. No entanto, o valor expresso por “mais que” ou “menos que” não inclui no intervalo de limitação. “%” da quantidade de elementos respectivos expressa ''% em massa''.
[0028] Um método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção (daqui em diante, denominado '”o método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a modalidade”) é o método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado sem uma película forsterita e inclui os seguintes processos.
[0029] ( i ) Processo de laminação a quente, para laminar a quente uma peça de aço incluindo composição química predeterminada para obter uma chapa de aço laminada a quente.
[0030] ( ii ) Processo de laminação a frio da chapa de aço laminada a quente, através da laminação a frio uma vez ou por laminação a frio várias vezes com recozimento intermediário para obtenção de chapa de aço laminada a frio.
[0031] ( iii ) Processo de recozimento por descarburação, de descarburação-recozimento da chapa de aço laminada a frio para obter uma chapa de aço recozida por descarburação.
[0032] ( iv ) Processo de aplicação de separador de recozimento, para aplicar e secar um separador de recozimento incluindo MgO à chapa recozida por descarburação.
[0033] ( v ) Processo de Recozimento Final, de recozimento final da chapa recozida por descarburação após aplicar o separador de recozimento para obter uma chapa recozida final.
10 / 46
[0034] ( vi ) Processo de remoção do separador de recozimento, para remover um separador de recozimento redundante de uma superfície da chapa recozida final.
[0035] ( vii ) Processo de alisamento, de alisar a superfície da chapa recozida final após remover o separador de recozimento redundante.
[0036] ( viii ) Processo de formação de revestimento de isolamento, de formar um revestimento de isolamento na superfície da chapa recozida final após ser alisada.
[0037] Adicionalmente, o método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a modalidade pode adicionalmente inclui os seguintes processos.
[0038] ( I ) Processo de recozimento de banda quente, de recozimento da chapa de aço laminada a quente.
[0039] ( II ) Processo de decapagem de banda quente, de decapagem da chapa de aço laminada a quente.
[0040] ( III ) Processo de refino de domínio magnético para realizar um tratamento de refino de domínio magnético.
[0041] No método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a modalidade, se faz necessário controlar não apenas um processo nos processos acima, mas cada um dos processos acima de forma abrangente e inseparável. Somente quando as condições predeterminadas em cada um dos processos conforme explicado acima forem controladas, é possível reduzir a perda de ferro e melhorar a adesão do revestimento.
[0042] Daqui em diante, cada processo é descrito em detalhes. < Processo de Laminação a Quente >
[0043] No processo de laminação a quente, a peça de aço é laminada a quente para obter a chapa de aço laminada a quente, a peça de aço incluindo, como a composição química, por % em massa,
11 / 46 0,030 a 0,100% de C, 0,80 a 7,00% de Si, 0,01 a 1,00% de Mn, 0 a 0,060% no total de S e Se, 0,010 a 0,065% de Al solúvel em ácido, 0,004 a 0,012% de N, 0 a 0,30% de Cr, 0 a 0,40% de Cu, 0 a 0,50% de P, 0 a 0,30% de Sn, 0 a 0,30% de Sb, 0 a 1,00% de Ni, 0 a 0,008% de B, 0 a 0,15% de V, 0 a 0,20% de Nb, 0 a 0,10% de Mo, 0 a 0,015% de Ti, 0 a 0,010% de Bi, e um restante que consiste em Fe e impurezas. Na modalidade, a chapa de aço após o processo de laminação a quente é denominada chapa de aço laminada a quente.
[0044] O método para fazer o eslabe de aço (eslabe) para ser usado no processo de laminação a quente não é limitado. Por exemplo, pode ser feito aço fundido com composição química predeterminada, e o eslabe pode ser feito usando-se o aço fundido. O eslabe pode ser feito por lingotamento contínuo. Um lingote pode ser feito usando-se o aço fundido, e então, o eslabe pode ser feito por desbaste do lingote. Ademais, o eslabe pode ser feito por outros métodos.
[0045] Uma espessura do eslabe não é particularmente limitada. A
12 / 46 espessura do eslabe pode ser 150 a 350 mm, por exemplo. A espessura do eslabe é preferivelmente 220 a 280 mm. O eslabe com a espessura de 10 a 70 mm que é assim chamado um eslabe fino, pode ser usado.
[0046] As razões de limitação da composição química da peça de aço são explicadas. Doravante, "%" da composição química representa "% em massa". ( 0,030 a 0,100% de C )
[0047] C (carbono) é um elemento eficaz no controle da estrutura primária recristalizada, mas afeta negativamente as características magnéticas. Desse modo, C é o elemento a ser removido pelo recozimento por descarburação antes do recozimento final. Quanto o teor de C é mais que 0,100%, um tempo para recozimento por descarburação precisa ser prolongado, e a produtividade diminui. Desse modo, o teor de C deve ser 0,100% ou menos. O teor de C é preferivelmente 0,085% ou menos, e mais preferivelmente 0,070% ou menos.
[0048] É favorável que o teor de C seja inferior. Porém, considerando-se a produtividade na produção industrial e as características magnéticas do produto, o limite inferior do teor de C é substancialmente 0,030%. ( 0,80 a 7,00% de Si )
[0049] O Si (silício) aumenta a resistência elétrica da chapa de aço elétrico de grão orientado e, portanto, reduz a perda de ferro. Quando o teor de Si for menos que 0,80%, a transformação γ ocorre durante o recozimento final e a orientação de cristal da chapa de aço elétrico de grão orientado é limitada. Desse modo, o teor de Si deve ser 0,80% ou mais. O teor de Si é preferivelmente 2,00% ou mais, e mais preferivelmente 2,50% ou mais.
[0050] Por outro lado, quando o teor de Si é mais que 7,00%, a trabalhabilidade a frio se deteriora e as rachaduras tendem a ocorrer durante a laminação a frio. Desse modo, o teor de Si deve ser 7,00% ou menos. O teor
13 / 46 de Si é preferivelmente 4,50% ou menos, e mais preferivelmente 4,00% ou menos. (0,01 a 1,00% de Mn)
[0051] O Mn (manganês) aumenta a resistência elétrica da chapa de aço elétrico de grão orientado e, com isso, reduz a perda de ferro. Ademais, Mn forma MnS e/ou MnSe, que atuam como o inibidor por ligação a S e/ou Se. Quando o teor de Mn está entre 0,01 e 1,00%, a recristalização secundária torna-se estável. Logo, o teor de Mn deve ser 0,01 a 1,00%. O limite inferior do teor de Mn é preferivelmente 0,08%, e mais preferivelmente 0,09%. O limite superior do teor de Mn é preferivelmente 0,50%, e mais preferivelmente 0,20%. ( 0 a 0,060% no total de um ou ambos de S e Se )
[0052] S (enxofre) e Se (selênio) são elementos para formar MnS e/ou MnSe, que atuam como o inibidor por ligação a Mn.
[0053] Quando a quantidade total de um ou ambos de S e Se (S + Se) é superior a 0,060%, o estado de dispersão da precipitação de MnS e/ou MnSe torna-se desigual. No caso, a estrutura recristalizada secundária desejada não pode ser obtida e a densidade de fluxo magnético pode diminuir. Ademais, MnS permanece no aço após o recozimento de purificação, e a perda de histerese pode aumentar. Logo, a quantidade total de S e Se deve ser 0,060% ou menos.
[0054] O limite inferior da quantidade total de S e Se não é particularmente limitado, e pode ser 0%. O limite inferior do mesmo pode ser 0,003%. Quando o inibidor do mesmo é usado, o limite inferior é preferivelmente 0,015%. (0,010 a 0,065% de Al solúvel em ácido (Al Sol.) )
[0055] O Al (alumínio) solúvel em ácido é um elemento para formar (Al, Si) N que atua como o inibidor ligando-se a N. Quando a quantidade de Al solúvel em ácido é inferior a 0,010%, o efeito da adição não é
14 / 46 suficientemente obtido, e a recristalização secundária não prossegue suficientemente. Logo, a quantidade de Al solúvel em ácido deve ser 0,010% ou mais. A quantidade de Al solúvel em ácido é preferivelmente 0,015% ou mais, e mais preferivelmente 0,020% ou mais.
[0056] Por outro lado, quando a quantidade de Al solúvel em ácido é mais que 0,065%, o estado de dispersão da precipitação de AlN e/ou (Al, Si)N torna-se irregular, a estrutura secundária recristalizada desejada não pode ser obtida e a densidade de fluxo magnético diminui. Desse modo, a quantidade de Al solúvel em ácido (Al Sol.) deve ser 0,065% ou menos. A quantidade de Al solúvel em ácido é preferivelmente 0,055% ou menos, e mais preferivelmente 0,050% ou menos. ( 0,004 a 0,012% de N )
[0057] N (nitrogênio) é um elemento para formar AlN e/ou (Al, Si)N que atuam como inibidores ligando-se a Al. Quando o teor de N é menor que 0,004%, a formação de AlN e/ou (Al, Si)N torna-se insuficiente. Desse modo, o teor de N deve ser 0,004% ou mais. O teor de N é preferivelmente 0,006% ou mais, e mais preferivelmente 0,007% ou mais.
[0058] Por outro lado, quando o teor de N é mais que 0,012%, as bolhas (vácuos) podem ser formadas na chapa de aço. Desse modo, o teor de N deve ser 0,012% ou menos.
[0059] A peça de aço inclui, como a composição química, os elementos acima, e o restante consiste em Fe e impurezas. No entanto, tendo em consideração a influência nas características magnéticas e na melhoria das funções dos inibidores pela formação de compostos, a peça de aço pode incluir pelo menos um dos elementos opcionais em substituição de uma parte de Fe. Por exemplo, os elementos opcionais incluídos como substituição para uma parte de Fe podem ser Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, B, V, Nb, Mo, Ti, e Bi. No entanto, os elementos opcionais não precisam ser incluídos, seus limites inferiores podem ser 0% respectivamente. Além disso, mesmo que os
15 / 46 elementos opcionais possam ser incluídos como impurezas, os efeitos acima mencionados não são afetados. Aqui, as impurezas correspondem a elementos que são contaminados durante a produção industrial de aço a partir de minérios e sucatas que são utilizadas como matéria-prima do aço, ou do meio ambiente de um processo de produção. ( 0 a 0,30% de Cr )
[0060] Cr (cromo) é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e, portanto, reduzir a perda de ferro, em comum com Si. Logo, Cr pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Cr é preferivelmente 0,02% ou mais, e mais preferivelmente 0,05% ou mais.
[0061] Por outro lado, quando o teor de Cr é mais que 0,30%, a densidade de fluxo magnético pode se deteriorar. Desse modo, o limite superior do teor de Cr é preferivelmente 0,30%, mais preferivelmente 0,20%, e ainda mais preferivelmente 0,12%. (0 a 0,40% de Cu)
[0062] Cu (cobre) também é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e, com isso, reduzir a perda de ferro. Logo, Cu pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Cu é preferivelmente 0,05% ou mais, e mais preferivelmente 0,10% ou mais.
[0063] Por outro lado, quando o teor de Cu é mais que 0,40%, o efeito de melhoria da redução da perda de ferro pode ser saturado, e defeitos de superfície chamados “crosta de cobre” podem ocorrer durante a laminação a quente. Logo, o limite superior do teor de Cu é preferivelmente 0,40%, mais preferivelmente 0,30%, e ainda mais preferivelmente 0,20%. ( 0 a 0,50% de P )
[0064] P (fósforo) também é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e, com isso, reduzir a perda de ferro. Logo, P pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de P é preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,010% ou mais.
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[0065] Por outro lado, quando o teor de P é mais que 0,50%, a capacidade de rolagem pode se deteriorar. Logo, o limite superior do teor de P é preferivelmente 0,50%, mais preferivelmente 0,20%, e ainda mais preferivelmente 0,15%. (0 a 0,30% de Sn) (0 a 0,30% de Sb)
[0066] Sn (estanho) e Sb (antimônio) são elementos eficazes na estabilização da recristalização secundária e, assim, no desenvolvimento da orientação {110} <001>. Logo, Sn e Sb podem ser incluídos. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Sn é preferivelmente 0,02% ou mais, e mais preferivelmente 0,05% ou mais. Ademais, o teor de Sb é preferivelmente 0,01% ou mais, e mais preferivelmente 0,03% ou mais.
[0067] Por outro lado, quando o teor de Sn é superior a 0,30% ou quando o teor de Sb é superior a 0,30%, as características magnéticas podem se deteriorar. Desse modo, os limites superiores do teor de Sn e do teor de Sb são preferivelmente 0,30%, respectivamente. O limite superior do teor de Sn é preferivelmente 0,15%, e mais preferivelmente 0,10%. Ademais, o limite superior do teor de Sb é preferivelmente 0,15%, e mais preferivelmente 0,10%. ( 0 a 1,00% de Ni )
[0068] Ni (níquel) também é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e, com isso, reduzir a perda de ferro. Ademais, Ni é um elemento eficaz no controle da estrutura metalográfica da chapa de aço laminada a quente, e assim, melhora as características magnéticas. Logo, Ni pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Ni é preferivelmente 0,01% ou mais, e mais preferivelmente 0,02% ou mais.
[0069] Por outro lado, quando o teor de Ni é mais que 1,00%, a recristalização secundária pode ser instável. Desse modo, o teor de Ni é preferivelmente 1,00% ou menos, mais preferivelmente 0,20% ou menos, e
17 / 46 ainda mais preferivelmente 0,10% ou menos. ( 0 a 0,008% de B )
[0070] B (boro) é um elemento eficaz na formação de BN que atua como inibidor por ligação a N. Logo, B pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de B é preferivelmente 0,0005% ou mais, e mais preferivelmente 0,0010% ou mais.
[0071] Por outro lado, quando o teor de B é mais que 0,008%, as características magnéticas podem se deteriorar. Logo, o limite superior do teor de B é preferivelmente 0,008%, mais preferivelmente 0,005%, e ainda mais preferivelmente 0,003%. ( 0 a 0,15% de V ) ( 0 a 0,20% de Nb ) ( 0 a 0,015% de Ti )
[0072] V (vanádio), Nb (nióbio) e Ti (titânio) são elementos que atuam como inibidores por ligação a N, C e similares. Desse modo, V, Nb, e Ti podem ser incluídos. De forma a obter os efeitos acima, o teor de V é preferivelmente 0,002% ou mais, e mais preferivelmente 0,010% ou mais. O teor de Nb é preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,020% ou mais. O teor de Ti é preferivelmente 0,002% ou mais, e mais preferivelmente 0,004% ou mais.
[0073] Por outro lado, quando o teor de V for superior a 0,15%, quando o teor de Nb for superior a 0,20%, ou quando o teor de Ti for superior a 0,015% na peça de aço, podem permanecer elementos no produto final. No caso, como o produto final, o teor de V pode ser mais que 0,15%, o teor de Nb pode ser mais que 0,20% ou o teor de Ti pode ser mais que 0,015%. Como um resultado, as características magnéticas do produto final (chapa de aço elétrico de grão orientado) podem se deteriorar.
[0074] Logo, o limite superior do teor de V é preferivelmente 0,15%, mais preferivelmente 0,10%, e ainda mais preferivelmente 0,05%. O limite
18 / 46 superior do teor de Ti é preferivelmente 0,015%, mais preferivelmente 0,010%, e ainda mais preferivelmente 0,008%. Desse modo, o limite superior do teor de Nb é preferivelmente 0,20%, mais preferivelmente 0,10%, e ainda mais preferivelmente 0,08%. ( 0 a 0,10% de Mo )
[0075] Mo (molibdênio) também é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e, com isso, reduzir a perda de ferro. Logo, Mo pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Mo é preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,01% ou mais.
[0076] Por outro lado, quando o teor de Mo é mais que 0,10%, a capacidade de rolagem da chapa de aço pode se deteriorar. Desse modo, o limite superior do teor de Mo é preferivelmente 0,10%, mais preferivelmente 0,08%, e ainda mais preferivelmente 0,05%. (0 a 0,010% de Bi)
[0077] Bi (bismuto) é um elemento eficaz na estabilização de precipitados tais como o sulfeto e, assim, melhora as funções dos inibidores. Logo, Bi pode ser incluído. De forma a obter os efeitos acima, o teor de Bi é preferivelmente 0,001% ou mais, e mais preferivelmente 0,002% ou mais.
[0078] Por outro lado, quando o teor de Bi é mais que 0,010%, a as características magnéticas podem se deteriorar. Desse modo, o limite superior do teor de Bi é preferivelmente 0,010%, mais preferivelmente 0,008%, e ainda mais preferivelmente 0,006%.
[0079] A composição química como descrita acima pode ser medida por métodos analíticos típicos para o aço. Por exemplo, a composição química pode ser medida usando ICP-AES (espectrômetro de emissão atômica de plasma indutivamente acoplado: espectrometria de emissão de plasma indutivamente acoplado). Aqui, o Al solúvel em ácido pode ser medido por ICP-AES usando filtrado após aquecimento e dissolução da amostra em ácido. Além disso, C e S podem ser medidos pelo método de
19 / 46 absorção infravermelho após a combustão, N pode ser medido pelo método condutométrico térmico após a fusão em uma corrente de gás inerte e O pode ser medido, por exemplo, pelo método de absorção infravermelho não dispersivo após a fusão em uma corrente de gás inerte.
[0080] A seguir, são explicadas as condições para laminação a quente da peça de aço acima.
[0081] As condições da laminação a quente não são particularmente limitadas. Por exemplo, as condições são conforme o seguinte.
[0082] O eslabe é aquecido antes da laminação a quente. O eslabe é colocado e aquecido em um forno de aquecimento conhecido ou um forno de imersão conhecido. Como um método, o eslabe é aquecido a 1280°C ou menos. Ao ajustar a temperatura de aquecimento do eslabe para 1280°C ou menos, por exemplo, é possível evitar diversos problemas quando a temperatura de aquecimento é mais que 1280°C (um forno de aquecimento de alta temperatura dedicado é necessário, a quantidade de carepa de fusão aumenta rapidamente e similares). O limite inferior da temperatura de aquecimento do eslabe não é particularmente limitado. No entanto, quando a temperatura de aquecimento é excessivamente baixa, a laminação a quente pode se tornar difícil e a produtividade pode ser diminuída. Desse modo, a temperatura de aquecimento pode estar na faixa de 1280°C ou menos em consideração da produtividade. O limite inferior da temperatura de aquecimento do eslabe é preferivelmente 1100°C. O limite superior da temperatura de aquecimento do eslabe é preferivelmente 1250°C.
[0083] Além disso, como um outro método, o eslabe é aquecido a uma temperatura mais alta, de 1320°C ou mais. Pelo aquecimento do eslabe a uma temperatura mais alta, de 1320°C ou mais, é possível estabilizar a recristalização secundária por solução de AlN e Mn (S, Se) e por precipitação fina dos mesmos nos processos subsequentes.
[0084] O aquecimento do eslabe por si só pode ser omitido, e a
20 / 46 laminação a quente pode ser realizada após o lingotamento e antes de diminuir a temperatura do eslabe.
[0085] O eslabe aquecido é laminado a quente por um laminador a quente e, assim, a chapa de aço laminada a quente é obtida. O laminador a quente inclui, por exemplo, um laminador de bruto e um laminador final que estão dispostos a jusante do laminador de bruto. O laminador de bruto inclui suportes de laminação em bruto que estão enfileirados. Cada um dos suportes de laminação em bruto tem diversos rolos dispostos uns sobre os outros. Da mesma forma, o laminador final inclui suportes de laminação final enfileirados. Cada um dos suportes de laminação final tem diversos rolos dispostos uns sobre os outros. A peça de aço aquecida é laminada pelo laminador de bruto e depois pelo laminador final, obtendo-se assim a chapa de aço laminada a quente.
[0086] Uma temperatura final no processo de laminação a quente (a temperatura da chapa de aço no lado de saída do suporte de laminação final pelo qual a chapa de aço é finalmente laminada no laminador final) pode ser de 700 a 1150°C. A chapa de aço laminada a quente é produzida pelo processo de laminação a quente explicado acima. < Processo de recozimento de banda quente>
[0087] No processo de recozimento de banda quente, conforme necessário, a chapa de aço laminada a quente obtida pelo processo de laminação a quente é recozida (recozimento de banda quente) para obter a chapa recozida de banda quente. Na modalidade, a chapa de aço após o processo de recozimento de banda quente é referida como a chapa recozida de banda quente.
[0088] O recozimento de banda quente é conduzido de forma a homogenizar a estrutura não uniforme após a laminação a quente, para controlar a precipitação de AlN que é o inibidor (precipitados finos), e para controlar a fase secundária, carbono sólido-soluto e semelhantes. Como
21 / 46 condições de recozimento, condições conhecidas podem ser aplicadas de acordo com a finalidade. Por exemplo, de forma a homogeneizar a estrutura não uniforme após laminação a quente, a chapa de aço laminada a quente é mantida a 750 a 1200°C da temperatura de aquecimento (temperatura do forno em um forno de recozimento de banda quente) por 30 a 600 segundos.
[0089] O recozimento de banda quente não é sempre necessário. O recozimento de banda quente pode ser realizado em função da consideração das características e do custo de produção exigidos para a chapa de aço elétrico de grão orientado finalmente produzido. < Processo de decapagem de banda quente >
[0090] No processo de decapagem de banda quente, conforme necessário, a chapa de aço laminada a quente após o processo de laminação a quente ou a chapa recozida de banda quente após o processo de recozimento de banda quente em um caso no qual o recozimento de banda quente foi realizado é decapada de forma a remover carepas na superfície. As condições de decapagem não são particularmente limitadas, e as condições conhecidas podem ser aplicadas de forma adequada. < Processo de Laminação a Frio>
[0091] No processo de laminação a frio, a chapa de aço laminada a quente ou a chapa recozida de banda quente após o processo de laminação a quente, o processo de recozimento de banda quente, ou o processo de decapagem de banda quente é laminada a frio uma ou múltiplas vezes com um recozimento intermediário para obter a chapa de aço laminada a frio. Na modalidade, a chapa de aço após o processo de laminação a frio é referida como a chapa de aço laminada a frio.
[0092] Uma taxa de redução de laminação a frio na laminação a frio final (taxa de redução de laminação a frio cumulativa sem recozimento intermediário ou taxa de redução de laminação a frio cumulativa após recozimento intermediário) é preferivelmente 80% ou mais, e mais
22 / 46 preferivelmente 90% ou mais. O limite superior da taxa de redução de laminação a frio final é preferivelmente 95%.
[0093] Aqui, a taxa de redução final de laminação a frio (%) é definida como segue.
[0094] Taxa de redução final da laminação a frio (%) = (1 - Espessura da chapa de aço após a laminação a frio final / Espessura da chapa de aço antes da laminação a frio final) × 100 < Processo de recozimento por descarburação >
[0095] No processo de recozimento por descarburação, a chapa de aço laminada a frio após o processo de laminação a frio é submetida ao tratamento de refino de domínio magnético conforme necessário e, em seguida, é recozida por descarburação para promover a recristalização primária. Ademais, no recozimento por descarburação, C, que afeta negativamente as características magnéticas, é retirado da chapa de aço. Na modalidade, a chapa de aço após o processo de recozimento por descarburação é referida como a chapa recozida por descarburação.
[0096] Para as finalidades acima, no recozimento por descarburação, o grau de oxidação (PH2O/PH2) na atmosfera deve ser 0,18 a 0,80, uma temperatura de recozimento deve ser 750 a 900°C, e uma retenção deve ser de 10 a 600 segundos. O grau de oxidação PH2O/PH2 é definido como a razão entre pressão parcial de vapor d'água PH2O (atm) e pressão parcial de hidrogênio PH2 (atm) na atmosfera.
[0097] Quando o grau de oxidação (PH2O/PH2) é menos que 0,18, o dióxido de silício denso (SiO2) é rapidamente formado como uma camada oxidada externamente, é suprimido para liberar C fora do sistema. Como um resultado, a descarburação não ocorre adequadamente e, portanto, as características magnéticas após o recozimento final se deterioram. Por outro lado, quando o grau de oxidação é mais que 0,80, a camada oxidada da superfície da chapa de aço torna-se espessa, dificultando a remoção da
23 / 46 camada oxidada.
[0098] Quando a temperatura de recozimento é menos que 750°C, a velocidade de descarburação diminui e, portanto, a produtividade diminui. Além disso, a descarburação não ocorre adequadamente e, portanto, as características magnéticas após o recozimento final se deterioram. Por outro lado, quando a temperatura de recozimento é mais que 900°C, o tamanho do grão após a recristalização primária excede o tamanho favorável, e assim, as características magnéticas após o recozimento final se deterioram.
[0099] Quando o tempo de retenção é menos que 10 segundos, a descarburação não ocorre suficientemente e, portanto, as características magnéticas após o recozimento final se deterioram. Por outro lado, quando o tempo de retenção é mais que 600 segundos, o tamanho do grão após a recristalização primária excede o tamanho favorável, e assim, as características magnéticas após o recozimento final se deterioram.
[00100] Dependendo do grau de oxidação (PH2O/PH2) acima, uma taxa de aquecimento numa fase de aquecimento até à temperatura de recozimento pode ser controlada. Por exemplo, em um caso em que o aquecimento incluindo um aquecimento por indução é realizado, uma taxa média de aquecimento pode ser de 5 a 1000 °C/segundo. Ademais, em um caso no qual o aquecimento incluindo um aquecimento elétrico é realizado, uma taxa média de aquecimento pode ser de 5 a 3000 °C/segundo.
[00101] Além disso, no processo de recozimento por descarburação, o tratamento de nitretação pode ser realizado. No tratamento de nitretação, a chapa de aço laminada a frio pode ser recozido na atmosfera incluindo amônia em pelo menos um estágio antes, durante ou depois da retenção acima. No caso de a temperatura de aquecimento do eslabe ser inferior, é preferível que o tratamento de nitretação seja realizado sem processo de recozimento por descarburação. Ao realizar adicionalmente o tratamento de nitretação no processo de recozimento por descarburação, o inibidor tal como AlN e (Al,
24 / 46 Si)N é formado antes da recristalização secundária no processo de recozimento final, e assim, é possível fazer com que a recristalização secundária ocorra de forma estável.
[00102] Embora as condições para o tratamento de nitretação não sejam particularmente limitadas, é preferível realizar o tratamento de nitretação de forma que o teor de nitrogênio aumente em 0,003% ou mais, preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,007% ou mais. Quando o teor de nitrogênio (N) é mais que 0,030%, os efeitos são saturados. Logo, o tratamento de nitretação pode ser realizado de forma que o teor de nitrogênio se torne 0,030% ou menos.
[00103] As condições para o tratamento de nitretação não são particularmente limitadas, e condições conhecidas podem ser aplicadas apropriadamente.
[00104] Por exemplo, em um caso em que o tratamento de nitretação é realizado após a retenção em 750 a 900°C por 10 a 600 segundos no grau de oxidação (PH2O/PH2) de 0,01 a 0,15, o tratamento de nitretação pode ser realizado de forma que a chapa de aço laminada a frio não seja resfriada à temperatura ambiente, mas mantida na etapa de resfriamento na atmosfera incluindo a amônia. É preferível que o grau de oxidação (PH2O/PH2) no estágio de arrefecimento esteja na faixa de 0,0001 a 0,01. Ademais, em um caso no qual o tratamento de nitretação é realizado durante a retenção em 750 a 900°C por 10 a 600 segundos no grau de oxidação (PH2O/PH2) de 0,01 a 0,15, a amônia pode estar incluída no gás atmosférico com o grau de oxidação acima. < Processo de aplicação de separador de recozimento >
[00105] No processo de aplicação do separador de recozimento, a chapa recozida por descarburação após o processo de recozimento por descarburação (ou a chapa recozida por descarburação após o tratamento de nitretação) é submetida ao refino de domínio magnético conforme necessário,
25 / 46 e então, o separador de recozimento, o qual inclui principalmente MgO, é aplicado à chapa recozida por descarburação. Posteriormente, o separador de recozimento aplicado é secado. Em geral, o separador de recozimento é aplicado como pasta fluida de água à superfície da chapa de aço e, em seguida, é seco. O separador de recozimento pode ser aplicado por pulverização eletrostática. < Processo de recozimento final >
[00106] A chapa recozida por descarburação após aplicar o separador de recozimento acima sofre recozimento final para obter a chapa recozida final. Ao realizar o recozimento final para a chapa recozida por descarburação após a aplicação do separador de recozimento acima, a recristalização secundária prossegue, e a orientação do cristal se alinha na orientação {110}<001>. Na modalidade, a chapa de aço após o processo final de recozimento é referida como a chapa recozida final.
[00107] Especificamente, no processo final de recozimento, a chapa recozida por descarburação após aplicar o separador de recozimento é retida a 1100 a 1200°C por 10 horas ou mais na atmosfera mista de gás incluindo 50% em volume ou mais de um hidrogênio. O limite superior do tempo de recozimento não é particularmente limitado, mas pode ser 30 horas, por exemplo. Ao realizar o recozimento final acima, a recristalização secundária prossegue, e a orientação do cristal se alinha na orientação {110}<001>. < Processo de remoção do separador de recozimento >
[00108] No processo de remoção de separador de recozimento, o separador de recozimento redundante é removido da superfície da chapa de aço após o recozimento final (a chapa recozida final) por lavagem com água. Aqui, o separador de recozimento redundante indica, por exemplo, o separador de recozimento não reagido que não reagiu com a chapa de aço durante o recozimento final.
[00109] No caso, para evitar a corrosão do ferro após a lavagem com
26 / 46 água, o separador de recozimento redundante é removido pela lavagem utilizando a solução incluindo o inibidor (agente de prevenção da corrosão) que é pelo menos um dentre trietanolamina, rosinamina ou mercaptano. É importante controlar a quantidade total de hidróxido de ferro e óxido de ferro na superfície da chapa de aço para 0,9 g/m2 ou menos por um lado, realizando a lavagem acima.
[00110] Quando a remoção do separador de recozimento redundante na chapa de aço superfície é insuficiente e quando a quantidade total de hidróxido de ferro e óxido de ferro na superfície da chapa de aço é superior a 0,9 g/m2 por lado, a exposição da superfície da chapa de aço de base pode ser insuficiente e, assim, a superfície da chapa de aço pode não ser controlada para ser uma superfície semelhante a um espelho o suficiente. O limite inferior da quantidade de hidróxido de ferro e óxido de ferro não é limitado, mas pode ser 0,01 g/m2, por exemplo.
[00111] De forma a remover o separador de recozimento redundante, um escovador pode ser utilizado em adição à lavagem usando a solução incluindo o inibidor acima. Ao utilizar o escovador, é possível remover de forma segura o separador de recozimento redundante que deteriora a molhabilidade no processo de formação de revestimento de isolamento.
[00112] Ademais, em um caso em que o separador de recozimento redundante não é suficientemente removido, mesmo quando a lavagem acima é realizada, a decapagem pode ser realizada após a lavagem com água. Quando a decapagem é realizada, a depacagem pode ser realizada usando a solução ácida cuja concentração em volume é menos que 20%. Em um caso em que a decapagem é realizada, é preferido utilizar a solução incluindo menos que 20% em volume no total de pelo menos um dentre ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido clórico, óxido de cromo em solução aquosa, mistura de ácido cromato, ácido permangânico, ácido peroxossulfúrico e ácido peroxofosfórico. É mais preferido utilizar a solução
27 / 46 incluindo menos que 10% em volume da mesma. O limite inferior da concentração em volume não é particularmente limitado, mas pode ser 0,1% em volume, por exemplo. Ao utilizar a solução acima, é possível eficientemente remover o separador de recozimento redundante da superfície da chapa de aço. Aqui, a % em volume acima pode ser a concentração com base no volume à temperatura ambiente.
[00113] Ademais, em um caso em que a decapagem é realizada, a temperatura da solução é preferivelmente 20 a 80°C. Ao controlar a temperatura da solução para que se mantenha na faixa acima, é possível eficientemente remover o separador de recozimento redundante da superfície da chapa de aço. < Processo de alisamento >
[00114] A chapa de aço de base é exposta pela condução da lavagem com água e decapagem acima, e posteriormente, o recozimento é conduzido a 1000°C ou mais na atmosfera de gás misto incluindo 50% em volume ou mais de hidrogênio ou monóxido de carbono, de forma a obter a chapa recozida final cuja superfície (superfície de chapa de aço de base) é alisada. Doravante, o recozimento para alisamento será referido como o recozimento de alisamento.
[00115] No recozimento de alisamento, aquecendo-se a chapa de aço cuja superfície é exposta na atmosfera de gás misto incluindo redução de gás, o átomo evapora-se e desloca-se da superfície da chapa de aço de base, e a superfície lisa que não tende a interferir com a magnetização é revelada. O gás a ser misturado com o gás redutor é preferivelmente um gás inerte como o gás nitrogênio ou o gás argônio. Embora o uso da mistura de gás hidrogênio e nitrogênio seja industrialmente o custo mais baixo, o monóxido de carbono pode ser substituído pelo hidrogênio.
[00116] Quando o hidrogênio ou o monóxido de carbono incluído na atmosfera de gás misto para o recozimento de alisamento é menor que 50%
28 / 46 em volume, a chapa de aço de superfície base é oxidada, o brilho metálico diminui, e assim, as características magnéticas do produto final deterioram. Quando a fração volumétrica do hidrogênio ou do monóxido de carbono aumenta, o efeito de alisamento da chapa de aço de base da superfície aumenta. Quando a atmosfera de gás misto inclui 50% em volume ou mais do hidrogênio ou monóxido de carbono, o efeito acima é obtido. Logo, o limite inferior da fração volumétrica do hidrogênio ou do monóxido de carbono deve ser 50%. O limite superior da fração volumétrica do hidrogênio ou do monóxido de carbono não é particularmente limitado, mas pode ser 100%, por exemplo.
[00117] Quando a temperatura de recozimento para o recozimento de alisamento é maior, o efeito de alisamento é obtido em um período de tempo mais curto. Quando a temperatura de recozimento é 1000°C ou mais, é possível efetivamente promover que o átomo evapore e se mova da superfície da chapa de aço de base. Por outro lado, quando a temperatura de recozimento para o recozimento de alisamento é menor que 1000°C, o efeito de alisamento é insuficiente, e as características magnéticas deterioram. Logo, o limite inferior da temperatura de recozimento para o recozimento de alisamento deve ser 1000°C. O limite superior da temperatura de recozimento para o recozimento de alisamento não é particularmente limitado. No entanto, quando a temperatura de recozimento é superior a 1200°C, o efeito de alisamento é saturado. Logo, é preferível que a temperatura de recozimento seja controlada a 1200°C ou menos.
[00118] Quando a superfície da chapa recozida final não é lisa, o desnível da superfície torna-se o obstáculo do movimento da parede do domínio magnético, e assim, a perda de ferro se deteriora. No entanto, ao realizar o recozimento de alisamento acima após suficientemente expor a superfície da chapa recozida final, é possível obter um estado de superfície de forma que o nivelamento seja extremamente alto. Logo, neste caso, o
29 / 46 movimento da parede do domínio magnético torna-se suave, e assim, é possível obter suficientemente o efeito de melhorar a perda de ferro. < Processo de formação de revestimento de isolamento >
[00119] No processo de formação de revestimento de isolamento, a chapa recozida final após ser alisada é submetida ao domínio magnético, tratamento de refino conforme necessário, e em seguida, o revestimento de isolamento é formado na superfície da chapa recozida final. Na modalidade, a chapa de aço após o processo de formação de revestimento de isolamento é referida como a chapa de aço elétrico de grão orientado.
[00120] O revestimento aplica a tensão à chapa de aço elétrico de grão orientado e, portanto, reduz a perda de ferro como a chapa de aço única. Ademais, o revestimento assegura isolamento elétrico interlaminar quando as chapas de aço elétrico com grão orientado são utilizadas após serem laminadas e, portanto, reduz a perda de ferro como um núcleo de ferro.
[00121] O revestimento de isolamento é formado na superfície da chapa recozida final aplicando-se a solução de formação de revestimento de isolamento que inclui, principalmente, pelo menos um dentre fosfato ou sílica coloidal, cozinhando a 350 a 600°C, e então tratando termicamente a 800 a 1000°C.
[00122] O fosfato acima é favoravelmente o fosfato de Ca, Al, Sr e semelhantes. Dentre esse, o fosfato de alumínio é mais preferível. A sílica coloidal acima não é particularmente limitada à sílica coloidal tendo propriedades específicas. Ademais, o tamanho de partícula da mesma não é particularmente limitado a um tamanho de partícula específico, mas é preferivelmente 200 nm ou menos (diâmetro médio do número). Por exemplo, o tamanho de partícula pode ser 5 a 30 nm. Quando o tamanho de partícula da mesma é maior que 200 nm, as partículas podem sedimentar na solução. Ademais, a solução pode incluir adicionalmente o anidrido crômico ou o cromato.
30 / 46
[00123] Quando a temperatura de cozimento para o revestimento de isolamento é menos que 350°C, a solução para o revestimento de isolamento goteja durante a passagem na chapa de aço, causa uma aparência ruim, e não se obtém o revestimento de isolamento com aderência suficiente. Quando a temperatura de cozimento para o revestimento de isolamento é mais que 600°C, uma vez que a taxa de aquecimento é excessivamente rápida, apenas a superfície mais externa do revestimento de isolamento se solidifica, e a solidificação do interior é retardada, a formação do revestimento torna-se inadequada e a adesão do revestimento torna-se insuficiente. Quando a temperatura do tratamento térmico após cozimento é menos que 800°C, a formação do revestimento torna-se imprópria (solidificação insuficiente), e a adesão do revestimento torna-se insuficiente. Quando a temperatura do tratamento térmico após o cozimento é mais que 1000°C, o fosfato decompõe-se, a formação do revestimento torna-se inadequada e a adesão do revestimento torna-se insuficiente.
[00124] Na formação do revestimento de isolamento, quando o grau de oxidação (PH2O/PH2) da atmosfera é 0,01 a 1,5, o fosfato não se decompõe excessivamente, e é possível formar favoravelmente o revestimento de isolamento.
[00125] A solução de formação de revestimento de isolamento pode ser aplicada à superfície da chapa de aço, por exemplo, pelo método de aplicação úmida, tal como revestidor por rolo. < Processo de refino de domínio magnético >
[00126] O método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a modalidade pode incluir o processo de regino do domínio magnético de realizar o tratamento de refino de domínio magnético no momento apropriado (primeiro) entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, (segundo) entre o processo de recozimento por descarburação e o processo de aplicação do separador de
31 / 46 recozimento, (terceiro) entre o processo de alisamento e o processo de formação de revestimento de isolamento, ou (quarto) após o processo de formação de revestimento de isolamento.
[00127] Ao realizar o tratamento de refino do domínio magnético, é possível reduzir a perda de ferro da chapa de aço elétrico de grão orientado. No caso em que o tratamento de refino do domínio magnético é conduzido entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, entre o processo de recozimento por descarburação e o processo de aplicação do separador de recozimento, ou entre o processo de alisamento e o processo de formação de revestimento de isolamento, um sulco pode ser formado de forma linear ou puntiforme de modo a estender-se na interseção com a direção de laminação e de forma a ter o intervalo pré- determinado na direção de laminação. Ao formar o sulco acima, a largura do domínio 180° pode ser estreitada (domínio 180° pode ser refinado).
[00128] Em um caso em que o tratamento de refino do domínio magnético é realizado após o processo de formação do revestimento de isolamento, a tensão-deformação ou o sulco pode ser aplicado ou formado de forma linear ou puntiforme de modo a se estender na direção de interseção com a direção de laminação e de modo a ter o intervalo predeterminado na direção de laminação. Ao aplicar a tensão-deformação acima ou formar o sulco acima, a largura do domínio de 180° pode ser estreitada (o domínio de 180° pode ser refinado).
[00129] A tensão-deformação acima pode ser aplicada por irradiação de feixe de laser, feixe de elétrons e similares. O sulco acima pode ser formado por um método de formação mecânica de sulco, tal como engrenagem dentada, por um método de formação química de sulco, tal como gravação eletrolítica, por um método de formação térmica de sulco, tal como irradiação a laser e similares. No caso de o revestimento de isolamento ser danificado e o desempenho tal como isolamento elétrico se deteriorar pela
32 / 46 aplicação da tensão-deformação acima ou pela formação do sulco acima, o revestimento de isolamento pode ser formado novamente e, assim, o dano pode ser reparado.
[00130] A Figura 1 mostra um exemplo do método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade. Na figura, o processado circundado pela linha contínua indica o processado essencial, e o processado circundado pela linha tracejada indica os processos opcionais.
[00131] A chapa de aço elétrico de grão orientado produzida pelo método de acordo com a modalidade não inclui a película de forsterita. Especificamente, a chapa de aço elétrico de grão orientado inclui uma chapa de aço de base, uma camada intermediária que é colocada em contato com a chapa de aço de base, e o revestimento de isolamento que é colocado em contato com a camada intermediária para ser uma superfície exterior.
[00132] Se a chapa de aço elétrico de grão orientado inclui ou não a película forsterita pode ser confirmado pelo método de difração de raios-X. Por exemplo, a difração de raios X pode ser realizada pela superfície após remover o revestimento de isolamento da chapa de aço elétrico de grão orientado, e o espectro de difração de raios-X obtido pode ser comparado com PDF (Powder Diffraction File). A forsterita (Mg2SiO4) pode ser identificada pelo JCPDS nº 34-189. Na modalidade, quando a fase constituinte primal no espectro de difração de raios-X acima não é a forsterita, a chapa de aço elétrico de grão orientado é considerada como não incluindo a película de forsterita.
[00133] A fim de remover apenas o revestimento de isolamento da chapa de aço elétrico de grão orientado, a chapa de aço elétrico de grão orientado com o revestimento pode ser imersa em solução alcalina quente. Especificamente, é possível remover o revestimento de isolamento da chapa de aço elétrico de grão orientado por imersão da chapa de aço em solução
33 / 46 aquosa de hidróxido de sódio que inclui 30% em massa de NaOH e 70% em massa de H2O a 80°C por 20 minutos, lavagem com água e posterior secagem. Em geral, apenas o revestimento de isolamento é removido pela solução alcalina, e a película de forsterita é removida pela solução ácida, como ácido clorídrico.
[00134] Na chapa de aço elétrico de grão orientado produzida pelo método de acordo com a modalidade, devido ao fato de que a película forsterita não está incluída, as características magnéticas (características da perda de ferro) são melhoradas. Adicionalmente, devido ao fato de que cada um dos processos é opcionalmente controlado, a adesão de revestimento é melhorada. Exemplos
[00135] Daqui em diante, os exemplos da presente invenção serão explicados. No entanto, a condição nos exemplos é uma condição exemplificativa empregada para confirmar a operabilidade e os efeitos da presente invenção, de modo que a presente invenção não se limite à condição exemplificativa. A presente invenção pode empregar vários tipos de condições, desde que as condições não se afastem do escopo da presente invenção e possam atingir o objetivo da presente invenção.
[00136] Nos eslabes de aço com a composição química mostrada na Tabela 1, os eslabes de aço de nº A13 e nº a11 foram aquecidos a 1350°C, e então laminados a quente para obter as chapas de aço laminadas a quente com espessura de chapa de 2,6 mm. As chapas de aço laminadas a quente foram laminadas a frio uma vez ou laminadas a frio diversas vezes com recozimento intermediário para obter as chapas de aço laminadas a frio tendo a espessura final de chapa de 0,22 mm. As chapas de aço laminadas a frio com espessura final de chapa de 0,22 mm foram recozidas por descarburação no processo de recozimento por descarburação nas condições indicadas nas Tabelas 2 a 4.
[00137] Ademais, nos eslabes de aço com a composição química
34 / 46 mostrada na Tabela 1, os eslabes de aço exceto pelo nº A13 e nº a11 foram aquecidos a 1150°C, e então laminados a quente para obter as chapas de aço laminadas a quente com espessura de chapa de 2,6 mm. As chapas de aço laminadas a quente foram laminadas a frio uma vez ou laminadas a frio diversas vezes com recozimento intermediário para obter as chapas de aço laminadas a frio tendo a espessura final de chapa de 0,22 mm. As chapas de aço laminadas a frio com espessura final de chapa de 0,22 mm foram recozidas por descarburação no processo de recozimento por descarburação nas condições indicadas nas Tabelas 2 a 4, e depois disso, o tratamento de nitretação foi conduzido durante o resfriamento, sendo retido na atmosfera incluindo a amônia.
[00138] No nº B5, a chapa de aço laminada a quente após a laminação a quente fui submetida ao recozimento de banda quente no qual o recozimento foi conduzido a 1100°C e então a 900°C. Em seguida, foi realizada a decapagem para retirada da carepa da superfície e, em seguida, realizada a laminação a frio.
[00139] No recozimento por descarburação, a taxa média de aquecimento na fase de aquecimento à temperatura de recozimento foi menos que 15°C/segundo.
[00140] Para as chapas recozidas por descarburação após o recozimento por descarburação, o separador de recozimento que incluía principalmente MgO foi aplicado de modo que a quantidade de aplicação foi de 7,0 g/m2 e foi seca.
[00141] As chapas recozidas por descarburação após aplicar o separador de recozimento sofreram o recozimento final a 1100°C ou 1200°C. As condições do recozimento final são mostradas nas Tabelas 2 a 4.
[00142] Após o recozimento final, como mostrado nas Tabelas 5 a 7, o separador de recozimento redundante foi removido por lavagem com água da superfície da chapa recozida final usando a solução incluindo o inibidor que
35 / 46 era pelo menos um de trietanolamina, rosinamina ou mercaptano.
[00143] Após a lavagem com água, a decapagem foi realizada conforme necessário. Por exemplo, nos exemplos de decapagem “Sim” mostrados nas Tabelas, o separador de recozimento redundante foi removido por decapagem. Na decapagem, as chapas de aço foram imersas na solução aquosa de ácido sulfúrico (concentração em volume de ácido sulfúrico: 1% em volume).
[00144] Após a remoção do separador de recozimento redundante da chapa recozida final, o recozimento de alisamento para a chapa recozida final foi conduzido no gás atmosférico misto à temperatura de cozimento mostrada nas Tabelas 8 a 7. Pelo recozimento de alisamento, a superfície da chapa recozida final foi alisada.
[00145] Posteriormente, foi aplicada a solução de formação de revestimento de isolamento que incluía principalmente o fosfato ou a sílica coloidal e que incluiu o anidrido crômico conforme necessário foi aplicado. Para a formação do revestimento de isolamento, a solução acima foi cozida à temperatura de cozimento indicada nas Tabelas 8 a 10, e posteriormente tratada termicamente à temperatura indicada nas Tabelas 8 a 10.
[00146] Ademais, nos exemplos, conforme mostrado nas Tabelas 8 a 13, o tratamento de refino do domínio magnético foi realizado a qualquer momento (primeiro) entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, (segundo) entre o processo de recozimento por descarburação e o processo de aplicação do separador de recozimento, (terceiro) entre o processo de alisamento e o processo de formação de revestimento de isolamento, ou (quarto) após o processo de formação de revestimento de isolamento. Para o refino do domínio magnético, o sulco foi formado mecanicamente ou quimicamente, ou a tensão-deformação ou o sulco foi aplicado ou formado pelo laser.
[00147] Para as chapas de aço elétrico de grão orientado obtido nos B1
36 / 46 a B44 e b1 a b30, a perda de ferro e a adesão de revestimento foram avaliadas. < Perda de ferro >
[00148] As amostras foram tomadas das chapas de aço elétrico com grão orientado obtidas, e a perda de ferro W17/50 (W/kg) foi medida sob as condições de 50 Hz de frequência de CA e 1,7 T da densidade de fluxo magnético excitado com base no teste de epstein regulado por JIS C2550-1:
2000. Já quanto às chapas de aço elétrico com grão orientado em que foi realizado o refino do domínio magnético, quando a perda de ferro W17/50 foi menos que 0,7 W/kg, foi considerado aceitável. Já quanto às chapas de aço elétrico com grão orientado em que não foi realizado o refino do domínio magnético, quando a perda de ferro W17/50 foi menos que 1,0 W/kg, foi considerado aceitável. < Adesão do revestimento >
[00149] As amostras foram retiradas das chapas de aço elétrico com grão orientado obtidos, e a adesão do revestimento do revestimento de isolamento foi avaliada enrolando a amostra ao redor do cilindro com 20 mm de diâmetro (curvatura de 180°) e medindo a fração de área de revestimento remanescente após dobrar para trás. Na avaliação da adesão de revestimento do revestimento de isolamento, a presença ou ausência de delaminação do revestimento de isolamento foi avaliada visualmente. Quando a fração da área de revestimento remanescente que não foi delaminada da chapa de aço foi de 90% ou mais, foi considerada ◎ (Muito Boa). Quando a fração da área foi 85% ou mais e menos que 90%, foi considerada ○ (Boa). Quando a fração da área foi 80% ou mais e menos que 85%, foi considerada △ (Pobre). Quando a fração da área foi menos que 80%, foi considerada × (NG). Quando a fração da área de revestimento remanescente foi 85% ou mais (os ◎ e ○ acima), foi julgado como aceitável.
[00150] Os resultados são mostrados nas Tabelas 8 a 10.
37 / 46 [Tabela 1] COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%em massa) RESTANTE CONSISTINDO EM Fe E
AÇO IMPUREZAS) No. C Si Mn S Se S+Se Al N OUTROS ELEMENTOS Al 0,030 3,45 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 A2 0,100 3,45 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 A3 0,060 0,80 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 A4 0,060 7,00 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 A5 0,060 3,45 0,01 0,006 0,006 0,022 0,008 Cu : 0,15, Ti : 0,006 A6 0,060 3,45 1,00 0,006 0,020 0,026 0,022 0,008 B:0,002, Cr: 0,08, V: 0,03 A7 0,060 3,45 0,10 0,004 0,002 0,006 0,022 0,008 P:0,10, Nb : 0,05 Sn: 0,08, Sb: 0,05, N i : A8 0,060 3,45 0,10 0,050 0,010 0,060 0,022 0,008 0,05 A9 0,060 3,45 0,10 0,006 0,006 0,010 0,008 A10 0,060 3,45 0,10 0,006 0,006 0,065 0,004 Al1 0,060 3,45 0,10 0.006 0,006 0,022 0,012 Al2 0,060 3,45 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 A13 0,080 3,25 0,08 0,025 0,001 0,026 0,022 0,007 Bi:0,004, Mo:0,03 a1 0,010 3,45 0,10 0,006 0,006 0,022 0.008 a2 0.400 3,45 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 a3 0,060 0,50 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 a4 0,060 9,00 0,10 0,006 0,006 0,022 0,008 a5 0,060 3,45 0,004 0,006 0,006 0,022 0,008 Cu : 0,15, Ti : 0.006 a6 0,060 3,45 1,50 0,006 0,006 0,022 0,008 B:0,002, Cr: 0,08, V: 0,03 a7 0.060 3,45 0,10 0,070 0,070 0,022 0,008 P : 0,10, Nb: 0,05 Sn : 0,08, Sb: 0,05, Ni : a8 0,060 3,45 0,10 0,080 0,010 0,090 0,022 0,008 0,05 a9 0,060 3,45 0,10 0,006 0,006 0,005 0,008 a10 0,060 3,45 0,10 0,006 0,006 0,080 0,001 a11 0,060 3,25 0,08 0,025 0,001 0,026 0,022 0,025 Bi : 0,004, Mo: 0,03 [Tabela 2]
PROCESSO DE RECOZIMENTO POR PROCESSO DE RECOZIMENTO DESCARBURAÇÃO FINAL
AÇO GRAU DE TEMPERATURA TEMPO DE TEMPERAT GÁS TEMPO Nº Nº OXIDAÇÃO DE RETENÇÃO URA ATMOSFÉ DE (-) RECOZIMENTO (s) (°C) RICO※ RETENÇÃ (°C) (%em vol) O (h) EXEMP B1 Al2 0,18 840 60 1200 75 20 LO DA B2 Al2 0,80 840 60 1200 75 20 INVENÇ B3 Al2 0,60 750 60 1200 75 20 ÃO B4 Al2 0,60 900 60 1200 75 20 B5 Al2 0,60 840 10 1200 75 20 B6 Al2 0,60 840 600 1200 75 20 B7 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B8 Al2 0,60 840 60 1200 75 10 B9 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B10 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B11 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B12 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B13 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B14 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B15 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B16 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B17 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B18 Al2 0,60 840 60 1200 75 20
38 / 46 B19 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B20 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B21 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B22 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B23 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B24 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B25 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 ※1:ATMOSFERA MISTA DE GÁS DE HIDROGÊNIO E NITROGÊNIO (MOSTRADA COMO FRAÇÃO DE NITROGÊNIO) [Tabela 3]
PROCESSO DE RECOZIMENTO POR PROCESSO DE RECOZIMENTO DESCARBURAÇÃO FINAL
AÇ GRAU DE TEMPERATU TEMPO DE TEMPER GÁS TEMPO Nº O OXIDAÇÃ RA DE RETENÇÃO ATURA ATMOSFÉRIC DE No. O RECOZIMEN (s) (°C) O※ RETENÇ (-) TO (%em vol) ÃO (h) (°C) EXEMPLO B26 A12 0,60 840 60 1200 75 20 DA B27 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 INVENÇÃO B28 Al2 0,60 840 60 1200 75 20 B29 Al3 0,60 840 60 1200 75 20 B30 A13 0,60 840 60 1200 75 20 B31 A13 0,60 840 60 1200 75 20 B32 A1 0,60 840 60 1200 75 20 B33 A2 0,60 840 60 1200 75 20 B34 A3 0,60 840 60 1200 75 20 B35 A4 0,60 840 60 1200 75 20 B36 A5 0,60 840 60 1200 75 20 B37 A6 0,60 840 60 1200 75 20 B38 A7 0,60 840 60 1200 75 20 B39 A8 0,60 840 60 1200 75 20 B40 A9 0,60 840 60 1200 75 20 B41 A10 0,60 840 60 1200 75 20 B42 A11 0,60 840 60 1200 75 20 B43 A12 0,60 840 60 1200 75 20 B44 A12 0,60 840 60 1200 75 20 EXEMPLO b1 A12 0,05 840 60 1200 75 20 COMPARAT b2 A12 0,98 840 60 1200 75 20 IVO b3 A12 0,60 600 60 1200 75 20 b4 A12 0,60 1100 60 1200 75 20 b5 A12 0,60 840 5 1200 75 20 b6 A12 0,60 840 800 1200 75 20 ※1:ATMOSFERA MISTA DE GÁS DE HIDROGÊNIO E NITROGÊNIO (MOSTRADA COMO FRAÇÃO DE NITROGÊNIO) [Tabela 4]
PROCESSO DE RECOZIMENTO POR PROCESSO DE RECOZIMENTO DESCARBURAÇÃO FINAL
AÇO GRAU DE TEMPERATUR TEMPO DE GÁS TEMPO Nº Nº OXIDAÇÃO A DE RETENÇÃO TEMPERAT ATMOSFÉ DE (-) RECOZIMENTO (s) URA RICO※ RETENÇÃ (°C) (°C) (%em vol) O (h) EXEMPL b7 A12 0,18 840 60 1200 30 20 O b8 A12 0,80 840 60 1200 75 5 COMPA b9 A12 0,60 840 60 1200 75 20 RATIVO b10 A12 0,60 840 60 1200 75 20
39 / 46 b11 A12 0,60 840 10 1200 75 20 b12 A12 0,60 840 600 1200 75 20 b13 A12 0,60 840 60 1200 75 20 b14 A12 0,60 840 60 1200 75 10 b15 A12 0,60 840 60 1200 75 20 b16 A12 0,60 840 60 1200 75 20 b17 A12 0,60 840 60 1200 75 20 b18 A12 0,60 840 60 1200 75 20 b19 a1 0,60 840 60 1200 75 20 b20 a2 0,60 840 60 1200 75 20 b21 a3 0,60 840 60 1200 75 20 b22 a4 – – – – – – b23 a5 0,60 840 60 1200 75 20 b24 a6 0,60 840 60 1200 75 20 b25 a7 0,60 840 60 1200 75 20 b26 a8 0,60 840 60 1200 75 20 b27 a9 0,60 840 60 1200 75 20 b28 a10 0,60 840 60 1200 75 20 b29 a11 0,60 840 60 1200 75 20 b30 al0 0,60 840 60 1200 75 20 ※1:ATMOSFERA MISTA DE GÁS DE HIDROGÊNIO E NITROGÊNIO (MOSTRADA COMO FRAÇÃO DE NITROGÊNIO) [Tabela 5]
PROCESSO DE PROCESSO DE FORMAÇÃO DE ALISAMENTO REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO TEMPERAT TIPO DE SOLUÇÃO DECAPA QUANTID URA DE GEM ADE DE GÁS RECOZIME (SIM OU HIDRÓXI
ATMOSFÉR AÇO NTO NÃO) DO Nº ICO No. (°C) ※2 (g/m2)
TIP FRAÇÃ O O EM DE VOLU
GÁS ME EXEMPL B1 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 O DA B2 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 INVENÇ B3 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 ÃO B4 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B5 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B6 A12 H2 100 800 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B7 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B8 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B9 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B10 A12 H2 100 1200 ROSINAMINA SIM 0,2 B11 A12 H2 100 1200 MERCAPTANO SIM 0,2 B12 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 CO/ 0,2 B13 A12 50/50 1200 TRIETANOLAMINA SIM N2 H 2/ 0,2 B14 A12 50/50 1200 TRIETANOLAMINA SIM N2 B15 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B16 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B17 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B18 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B19 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B20 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2
40 / 46 B21 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B22 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B23 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B24 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B25 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 ※2: QUANTIDADE DE HIDRÓXIDO DE FERRO E ÓXIDO DE FERRO (POR UM LADO) [Tabela 6]
PROCESSO DE PROCESSO DE FORMAÇÃO DE ALISAMENTO REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO TEMPERATU TIPO DE SOLUÇÃO DECAPA QUANTID RA DE GEM (SIM ADE DE GÁS RECOZIMEN OU NÃO) HIDRÓXI ATMOSFÉRI
TO DO Nº AÇO No. CO (°C) ※2 (g/m2)
TIPO FRAÇÃ DE O EM GÁS VOLUM
E EXE EXE 0,2
MPL MPL
O O DA CO B26 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM
INV MPA ENÇ RAT
ÃO IVO B27 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B28 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B29 A13 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B30 A13 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B31 A13 H2 100 800 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B32 A1 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B33 A2 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B34 A3 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B35 A4 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B36 A5 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B37 A6 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B38 A7 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B39 A8 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B40 A9 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B41 A10 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B42 A11 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 B43 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA NÃO 0,2 B44 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b1 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b2 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b3 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b4 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b5 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b6 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 ※2: QUANTIDADE DE HIDRÓXIDO DE FERRO E ÓXIDO DE FERRO (POR UM LADO) [Tabela 7]
PROCESSO DE PROCESSO DE FORMAÇÃO DE ALISAMENTO REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO TEMPERAT TIPO DE SOLUÇÃO DECAPA QUANTID
AÇO URA DE GEM ADE DE Nº GÁS No. RECOZIME (SIM OU HIDRÓXI
ATMOSFÉR NTO NÃO) DO
ICO (°C) ※2 (g/m2)
41 / 46
TIP FRAÇÃ O O EM DE VOLU
GÁS ME EXEMP b7 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 LO DA b8 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 INVEN b9 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA NÃO 1,5 ÇÃO b10 A12 H2 100 1200 ROSINAMINA NÃO 1,5 b11 A12 H2 100 1200 MERCAPTANO NÃO 1,5 CO/ 0,2 b12 A12 30/70 1200 TRIETANOLAMINA SIM N2 H 2/ 0,2 b13 A12 30/70 1200 TRIETANOLAMINA SIM N2 b14 A12 H2 100 800 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b15 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b16 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b17 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b18 A12 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b19 a1 H2 50/50 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b20 a2 H2 50/50 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b21 a3 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b22 a4 –– –– –– –– SIM –– b23 a5 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b24 a6 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b25 a7 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b26 a8 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b27 a9 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b28 a10 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b29 a11 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 b30 al0 H2 100 1200 TRIETANOLAMINA SIM 0,2 ※2: QUANTIDADE DE HIDRÓXIDO DE FERRO E ÓXIDO DE FERRO (POR UM LADO) [Tabela 8]
PROCESSO DE REFINO DO DOMÍNIO ADESÃO DO FORMAÇÃO DE MAGNÉTICO REVESTIMENT REVESTIMENTO DE O ISOLAMENTO PERDA DE
AÇO TEMPERA TEMPERA MOMENTO MÉTODO FERRO Nº Nº TURA DE TURA DE PARA W17/50 COZIMENT TRATAME CONTROLE (W/kg) O (ºC) NTO
TÉRMICO (ºC) EXE 850 IRRADIA MPL B1 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,68
O DA LASER INVE 850 IRRADIA NÇÃ B2 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,69
O LASER 850 IRRADIA B3 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,69
LASER 850 IRRADIA B4 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,68
LASER 850 IRRADIA B5 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,67
LASER
42 / 46 850 IRRADIA B6 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,65
LASER 870 IRRADIA B7 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,69
LASER 870 IRRADIA B8 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,68
LASER 870 IRRADIA B9 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,67
LASER 870 IRRADIA B10 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,65
LASER 870 IRRADIA B11 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,66
LASER 870 IRRADIA B12 Al2 400 QUARTO ÇÃO 0,68
LASER 870 IRRADIA A12 400 QUARTO ÇÃO 0,66 B13
LASER 870 IRRADIA B14 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,67
LASER 870 IRRADIA B15 A12 400 QUARTO ÇÃO 0,65
LASER 870 IRRADIA B16 A12 350 QUARTO ÇÃO 0,68
LASER 870 IRRADIA B17 A12 600 QUARTO ÇÃO 0,67
LASER 800 IRRADIA B18 A12 450 QUARTO ÇÃO 0,69
LASER 1000 IRRADIA B19 A12 450 QUARTO ÇÃO 0,67
LASER 850 FORMAÇ
ÃO B20 A12 450 PRIMEIRO MECÂNI 0,64
CA DE
SULCO 850 FORMAÇ
ÃO B21 A12 450 SEGUNDO MECÂNI 0,63
CA DE
SULCO 850 FORMAÇ
ÃO B22 A12 450 TERCEIRO MECÂNI 0,64
CA DE SULCO
43 / 46 850 FORMAÇ
ÃO B23 A12 450 PRIMEIRO MECÂNI 0,64
CA DE
SULCO 850 FORMAÇ
ÃO B24 A12 450 SEGUNDO MECÂNI 0,63
CA DE
SULCO 850 FORMAÇ
ÃO B25 A12 450 TERCEIRO MECÂNI 0,63
CA DE
SULCO [Tabela 9]
PROCESSO DE REFINO DO DOMÍNIO ADESÃO DO FORMAÇÃO DE MAGNÉTICO REVESTIMENTO REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO PERDA DE
TEMPERAT TEMPERAT MOMENTO MÉTODO FERRO Nº AÇO Nº URA DE URA DE PARA W17/50 COZIMENT TRATAMEN CONTROLE (W/kg) O (ºC) TO
TÉRMICO (ºC) EX EX 870 IRRADIAÇ
EM EM ÃO PL PL LASER
O O DA CO B26 A12 450 QUARTO 0,65
IN MP VE AR NÇ ATI
ÃO VO 870 IRRADIAÇ B27 A12 400 QUARTO ÃO 0,66
LASER 870 IRRADIAÇ B28 A12 400 QUARTO ÃO 0,64
LASER 870 IRRADIAÇ B29 A13 450 QUARTO ÃO 0,64
LASER 870 IRRADIAÇ B30 A13 400 QUARTO ÃO 0,65
LASER 870 IRRADIAÇ B31 A13 400 QUARTO ÃO 0,64
LASER 870 IRRADIAÇ B32 A1 400 QUARTO ÃO 0,69
LASER 870 IRRADIAÇ B33 A2 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER 870 IRRADIAÇ B34 A3 400 QUARTO ÃO 0,69
LASER
44 / 46 870 IRRADIAÇ B35 A4 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER 870 IRRADIAÇ B36 A5 400 QUARTO ÃO 0,67
LASER 870 IRRADIAÇ B37 A6 400 QUARTO ÃO 0,66
LASER 870 IRRADIAÇ B38 A7 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER 870 IRRADIAÇ B39 A8 400 QUARTO ÃO 0,69
LASER 870 IRRADIAÇ B40 A9 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER 870 IRRADIAÇ B41 A10 400 QUARTO ÃO 0,69
LASER 870 IRRADIAÇ B42 A11 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER 870 IRRADIAÇ B43 A12 400 QUARTO ÃO 0,68
LASER B44 A12 400 870 NÃO –– 0,96 870 IRRADIAÇ b1 A12 400 QUARTO ÃO 1,15
LASER 870 IRRADIAÇ b2 A12 400 QUARTO ÃO 0,99
LASER 870 IRRADIAÇ b3 A12 400 QUARTO ÃO 1,52
LASER 870 IRRADIAÇ b4 A12 400 QUARTO ÃO 1,24
LASER 870 IRRADIAÇ b5 A12 400 QUARTO ÃO 1,13
LASER 870 IRRADIAÇ b6 A12 400 QUARTO ÃO 0,88
LASER [Tabela 10]
PROCESSO DE REFINO DO DOMÍNIO ADESÃO DO FORMAÇÃO DE MAGNÉTICO REVESTIMENTO REVESTIMENTO DE ISOLAMENTO PERDA DE
TEMPERAT TEMPERAT MOMENTO MÉTODO FERRO Nº AÇO Nº URA DE URA DE PARA W17/50 COZIMENT TRATAMEN CONTROLE (W/kg) O (ºC) TO
TÉRMICO (ºC) EXEMP 870 IRRADIAÇ b7 A12 450 QUARTO 1,03
LO DA ÃO LASER
45 / 46 INVEN 870 IRRADIAÇ b8 A12 400 QUARTO 0,99
ÇÃO ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b9 A12 400 QUARTO 0,75
ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b10 A12 450 QUARTO 0,88
ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b11 A12 400 QUARTO 0,89
ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b12 A12 400 QUARTO 1,09
ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b13 A12 400 QUARTO 1,06
ÃO LASER 870 IRRADIAÇ b14 A12 400 QUARTO 1,01
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b15 A12 300 QUARTO 0,77
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b16 A12 800 QUARTO 0,78
ÃO LASER 700 IRRADIAÇ b17 A12 400 QUARTO 0,75
ÃO LASER 1050 IRRADIAÇ b18 A12 400 QUARTO 0,79
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b19 a1 400 QUARTO 0,79
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b20 a2 400 QUARTO 0,76
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b21 a3 400 QUARTO 0,78
ÃO LASER –– –– b22 a4 –– –– –– –– 850 IRRADIAÇ b23 a5 400 QUARTO 0,93
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b24 a6 400 QUARTO 1,14
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b25 a7 400 NÃO 1,05
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b26 a8 400 QUARTO 1,08
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b27 a9 400 QUARTO 0,99
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b28 a10 400 QUARTO 1,05
ÃO LASER 850 IRRADIAÇ b29 a11 400 QUARTO 0,98
ÃO LASER 850 –– b30 a10 400 NÃO 1,35
[00151] Conforme mostrado nas Tabelas 1 a 10, nos exemplos da invenção nos B1 a B44, todas as condições do processo atenderam à faixa da presente invenção e, portanto, a perda de ferro foi baixa. Ademais, a adesão de revestimento foi excelente.
[00152] Por outro lado, nos exemplos comparativos nos B1 a b30, pelo menos uma das condições do processo estava fora da faixa da presente invenção e, portanto, a perda de ferro e/ou a adesão de revestimento foi insuficiente. Aqui, no exemplo comparativo nº b22, a laminação não pôde ser
46 / 46 realizada, e assim, a avaliação posterior não foi realizada. Aplicação Industrial
[00153] De acordo com os aspectos acima da presente invenção, é possível prover o método para produzir a chapa de aço elétrico de grão orientado sem a película forsterita e excelente nas características magnéticas e na adesão do revestimento. A chapa de aço elétrico de grão orientado obtido é excelente nas características magnéticas e na adesão do revestimento e, portanto, a presente invenção tem aplicação industrial significativa.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES
1. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado, o método caracterizado pelo fato de que compreende: um processo de laminação a quente que envolve laminar a quente uma peça de aço para obter uma chapa de aço laminada a quente, a peça de aço incluindo, como uma composição química, por % em massa, 0,030 a 0,100% de C, 0,80 a 7,00% de Si, 0,01 a 1,00% de Mn, 0 a 0,060% no total de S e Se, 0,010 a 0,065% de Al solúvel em ácido, 0,004 a 0,012% de N, 0 a 0,30% de Cr, 0 a 0,40% de Cu, 0 a 0,50% de P, 0 a 0,30% de Sn, 0 a 0,30% de Sb, 0 a 1,00% de Ni, 0 a 0,008% de B, 0 a 0,15% de V, 0 a 0,20% de Nb, 0 a 0,10% de Mo, 0 a 0,015% de Ti, 0 a 0,010% de Bi, e um restante que consiste em Fe e impurezas; um processo de laminação a frio que envolve laminar a frio a chapa de aço laminada a quente para obter uma chapa de aço laminada a frio; um processo de recozimento por descarburação de recozimento por descarburação da chapa de aço laminada a frio para obter uma chapa recozida por descarburação, um processo de aplicação do separador de recozimento, para aplicar e secar um separador de recozimento incluindo MgO à chapa recozida por descarburação; um processo de recozimento final, de recozimento final da chapa recozida por descarburação após aplicação do separador de recozimento para obter uma chapa recozida final; um processo de remoção de separador de recozimento, de remover um separador de recozimento redundante de uma superfície da chapa recozida final; um processo de alisamento, de alisar a superfície da chapa recozida final após remover o separador de recozimento redundante; e um processo de formação de revestimento de isolamento, de formar um revestimento de isolamento na superfície da chapa recozida final após ser alisada, em que, no processo de recozimento por descarburação, PH2O/PH2 que é um grau de oxidação de uma atmosfera é 0,18 a 0,80, uma temperatura de recozimento é 750 a 900°C, e uma retenção é 10 a 600 segundos, em que, no processo de recozimento final, a chapa recozida por descarburação após aplicação do separador de recozimento é retida a 1100 a 1200°C por 10 horas ou mais em uma atmosfera mista de gás, incluindo 50% em volume ou mais de um hidrogênio, em que, no processo de remoção do separador de recozimento, a chapa recozida final é lavada com água usando uma solução com um inibidor que é pelo menos um de uma trietanolamina, uma rosinamina ou um mercaptano, a fim de remover o separador de recozimento redundante da superfície da mesma, e uma quantidade de um hidróxido de ferro e um óxido de ferro na superfície da mesma é controlada a 0,9 g/m2 ou menos por um lado, em que, no processo de alisamento, a chapa recozida final após a remoção do separador de recozimento redundante é recozida a 1000°C ou mais em um gás atmosférico misto incluindo 50% em volume ou mais de um hidrogênio ou um monóxido de carbono, e em que, no processo de formação de revestimento de isolamento, o revestimento de isolamento é formado na superfície da chapa recozida final após ser alisada aplicando-se uma solução de formação de revestimento de isolamento que inclui principalmente um fosfato ou uma sílica coloidal, cozinhando em 350 a 600°C, e então tratando termicamente em 800 a 1000°C.
2. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que inclui, entre o processo de laminação a quente e o processo de laminação a frio, pelo menos um dentre um processo de recozimento de banda quente para recozimento da chapa de aço laminada a quente ou um processo de decapagem de banda quente para decapar a chapa de aço laminada a quente.
3. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, no processo de recozimento por descarburação, um tratamento de nitretação é realizado por recozimento da chapa de aço laminada a frio em uma atmosfera incluindo amônia.
4. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, o método caracterizado pelo fato de que inclui, entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, entre o processo de recozimento por descarburação e o processo de aplicação do separador de recozimento, entre o processo de alisamento e o processo de formação de revestimento de isolamento, ou após o processo de formação de revestimento de isolamento, um processo de refino de domínio magnético para realizar um tratamento de refino de domínio magnético.
5. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, no processo de remoção do separador de recozimento, uma decapagem é realizada após lavagem com água usando uma solução ácida cuja concentração do volume é menos que 20%.
6. Método para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a peça de aço inclui, como a composição química, por % em massa, pelo menos um selecionado de um grupo que consiste em 0,02 a 0,30% de Cr, 0,05 a 0,40% de Cu, 0,005 a 0,50% de P, 0,02 a 0,30% de Sn, 0,01 a 0,30% de Sb, 0,01 a 1,00% de Ni, 0,0005 a 0,008% de B, 0,002 a 0,15% de V, 0,005 a 0,20% de Nb,
0,005 a 0,10% de Mo, 0,002 a 0,015% de Ti, e 0,001 a 0,010% de Bi.
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