BR112021013724A2 - Chapa de aço elétrico de grão orientado, e, método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado - Google Patents

Chapa de aço elétrico de grão orientado, e, método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado Download PDF

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BR112021013724A2
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test
grain
silicon steel
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BR112021013724-6A
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Yoshiyuki Ushigami
Masato Mizokami
Shingo Okada
Yoichi Zaizen
Shinji Yamamoto
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Nippon Steel Corporation
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Abstract

chapa de aço elétrico de grão orientado, e, método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado. uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente invenção compreende uma chapa de aço de silício como uma chapa de aço de base, em que, se o valor médio da amplitude na faixa de comprimento de onda de 20-100 µm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de fourier em uma curva de seção transversal de medição paralela à direção da largura da chapa de aço de silício for ave-ampc100, então ave-ampc100 é 0,0001-0,050 µm.

Description

1 / 79 CHAPA DE AÇO ELÉTRICO DE GRÃO ORIENTADO, E, MÉTODO DE
PRODUÇÃO DA CHAPA DE AÇO ELÉTRICO DE GRÃO ORIENTADO [Campo Técnico]
[001] A presente invenção se refere a uma chapa de aço elétrico de grão orientado e um método de produção da mesma e, particularmente, a uma chapa de aço elétrico de grão orientado que exibe excelentes características de perda de ferro devido às propriedades superficiais de uma chapa de aço de silício que é uma chapa de aço de base que está sendo controlada, e um método de produção da mesma.
[002] É reivindicada prioridade no pedido de patente japonês nº 2019-5396, depositado em 16 de janeiro de 2019, e no pedido de patente japonês nº 2019-5398, depositado em 16 de janeiro de 2019, o conteúdo das quais está aqui incorporado a título de referência. [Fundamentos da Invenção]
[003] Uma chapa de aço elétrico de grão orientado inclui uma chapa de aço de silício como chapa de aço de base e é um material magnético macio que é usado principalmente como um material de núcleo de ferro de um transformador. É necessário que as chapas de aço elétricos de grão orientado exibam excelentes propriedades magnéticas. Em particular, é necessário que sejam exibidas excelentes características de perda de ferro.
[004] A perda de ferro significa uma perda de energia que ocorre quando a energia elétrica e a energia magnética são mutuamente convertidas. Um valor menor para a perda de ferro é mais preferível. A perda de ferro pode ser aproximadamente dividida em dois componentes de perda: perda por histerese e perda por corrente parasita. Além do mais, a perda por corrente parasita pode ser dividida em perda por corrente parasita clássica e perda por corrente parasita anômala.
[005] Por exemplo, aumentar a resistência elétrica de uma chapa de aço de silício, reduzir a espessura de uma chapa de aço de silício e isolar uma
2 / 79 chapa de aço de silício pelo revestimento foram tentados para reduzir a perda por corrente parasita clássica. Além do mais, a redução do tamanho de grão de uma chapa de aço de silício, redução do domínio magnético de uma chapa de aço de silício e aplicação de tensão a uma chapa de aço de silício foram tentados para reduzir a perda anômala de corrente parasita. Além do mais, a remoção de impurezas em uma chapa de aço de silício e o controle da orientação cristalina da chapa de aço de silício foram tentados para reduzir a perda por histerese.
[006] Além do mais, tentou-se tornar a superfície de uma chapa de aço-silício lisa para reduzir a perda por histerese. Quando a superfície de uma chapa de aço de silício apresenta irregularidades, elas dificultam o movimento da parede de domínio e é improvável que ocorra magnetização. Portanto, foi tentada a redução da perda de energia por causa do movimento da parede de domínio, reduzindo a rugosidade superficial da chapa de aço de silício.
[007] Por exemplo, o Documento Patentário 1 descreve uma chapa de aço elétrico de grão orientado em que excelentes características de perda de ferro são obtidas polindo a superfície da chapa de aço. O Documento Patentário 1 revela que, quando a superfície da chapa de aço é acabada em espelho por polimento químico ou polimento eletrolítico, a perda de ferro diminui significativamente.
[008] O Documento Patentário 2 descreve uma chapa de aço elétrico de grão orientado em que a rugosidade superficial Ra da chapa de aço é controlada de forma que seja de 0,4 μm ou menos. O Documento Patentário 2 revela que, quando a rugosidade superficial Ra é 0,4 μm ou menos, uma perda de ferro muito baixa é obtida.
[009] O Documento Patentário 3 descreve uma chapa de aço elétrico de grão orientado em que a rugosidade superficial Ra da chapa de aço em uma direção perpendicular a uma direção de laminação é controlada de forma que seja de 0,15 a 0,45 μm. O Documento Patentário 3 descreve que, quando a
3 / 79 rugosidade superficial na direção perpendicular à direção de laminação é maior que 0,45 μm, um efeito de melhoria da alta perda de ferro do campo magnético torna-se fraco.
[0010] O Documento Patentário 4 e o Documento Patentário 5 descrevem chapas de aço elétricos não orientadas nas quais a rugosidade superficial Ra é controlada de forma que seja 0,2 μm ou menos quando o comprimento de onda de corte λc é 20 μm. O Documento Patentário 4 e o Documento Patentário 5 descrevem que, a fim de reduzir a perda de ferro, é necessário remover as ondulações no lado do comprimento de onda maior em um comprimento de onda de corte, avaliar as irregularidades finas e reduzir a quantidade dessas irregularidades finas. [Lista de citações] [Documento Patentário]
[0011] [Documento Patentário 1] Pedido de patente japonês Examinada, Segunda Publicação Nº S52-024499 [Documento Patentário 2] Pedido de patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação No. H05-311453 [Documento Patentário 3] Pedido de patente Japonês Não Examinado, primeira publicação nº 2018-062682 [Documento Patentário 4] Pedido de patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação Nº 2016-47942 [Documento Patentário 5] Pedido de patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação Nº 2016-47943 [Sumario da invenção] [Problemas a serem solucionados pela invenção]
[0012] Os inventores conduziram estudos e, como resultado, esclareceram que, como na técnica relacionada, mesmo que a rugosidade superficial Ra de uma chapa de aço de silício seja controlada de tal forma que
4 / 79 seja, por exemplo, 0,40 μm ou menos, ou a rugosidade superficial Ra seja controlada de forma que seja 0,2 μm ou menos em condições de um comprimento de onda de corte λc de 20 μm, as características de perda de ferro nem sempre são melhoradas de forma suficiente e estável.
[0013] Além do mais, no Documento Patentário 4 e no Documento Patentário 5, a fim de melhorar as características de perda de ferro da chapa de aço elétrico não orientada, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício são controladas por laminação a frio. Entretanto, na chapa de aço elétrico de grão orientado, diferente de uma chapa de aço elétrico não orientada, após a laminação a frio, o recozimento por descarburação é realizado, um separador de recozimento é aplicado, o recozimento final é realizado e, recozimento de purificação adicional é realizado a uma alta temperatura por muito tempo. Portanto, na chapa de aço elétrico de grão orientado, é difícil manter as propriedades superficiais controladas pela laminação a frio até após o processo final, diferente de uma chapa de aço elétrico não orientada. No geral, o conhecimento a respeito de uma chapa de aço elétrico não orientada não pode ser simplesmente aplicado a uma chapa de aço elétrico de grão orientado.
[0014] Os inventores consideram insuficiente controlar a superfície de chapas de aço elétricos de grão orientado na técnica relacionada e, com uma nova perspectiva, postulam que, a fim de melhorar de forma otimizada as características de perda de ferro de uma chapa de aço elétrico de grão orientado, seria necessário controlar as propriedades superficiais de uma chapa de aço de silício.
[0015] Ou seja, um objetivo da presente invenção é prover uma chapa de aço elétrico de grão orientado que exibe excelentes características de perda de ferro por causa do controle otimizado das propriedades superficiais de uma chapa de aço de silício que é uma chapa de aço de base, e um método de produção da mesma.
5 / 79 [Meios Para Solucionar o Problema]
[0016] O escopo da presente invenção é como se segue.
[0017] (1) Uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com um aspecto da presente invenção inclui uma chapa de aço de silício como uma chapa de aço de base, e, quando um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier em uma curva seccional transversal medida paralela a uma direção da largura da chapa de aço de silício é definida como ave-AMPC100, ave-AMPC100 é 0,0001 a 0,050 μm.
[0018] (2) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (1), ave-AMPC100 pode ser de 0,0001 a 0,025 μm.
[0019] (3) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (1) ou (2), quando um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção da largura da chapa de aço de silício é definida como max-AMPC100 e um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier em uma curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício é definida como max-AMPL100, max-DIV100, que é um valor obtido dividindo max-AMPC100 por max-AMPL100, pode ser 1,5 a 6,0.
[0020] (4) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (3), quando um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é definido como ave-AMPC50, ave-AMPC50 pode ser de 0,0001 a 0,035.
6 / 79
[0021] (5) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (4), quando um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando a análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela ao a direção da largura da chapa de aço de silício é definida como max-AMPC50 e um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando a análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício é definida como max-AMPL50, max-DIV50, que é um valor obtido dividindo max- AMPC50 por max-AMPL50, pode ser 1,5 a 5,0.
[0022] (6) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (4) ou (5), ave-AMPC50 pode ser de 0,0001 a 0,020 μm.
[0023] (7) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (6), a chapa de aço de silício pode conter, como componentes químicos, em % em massa, Si: 0,8% ou mais e 7,0% ou menos , Mn: 0 ou mais e 1,00% ou menos, Cr: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Cu: 0 ou mais e 0,40% ou menos, P: 0 ou mais e 0,50% ou menos, Sn: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Sb: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Ni: 0 ou mais e 1,00% ou menos, B: 0 ou mais e 0,008% ou menos, V: 0 ou mais e 0,15% ou menos, Nb: 0 ou mais e 0,2% ou menos, Mo: 0 ou mais e 0,10% ou menos, Ti: 0 ou mais e 0,015% ou menos, Bi: 0 ou mais e 0,010% ou menos, Al: 0 ou mais e 0,005% ou menos, C: 0 ou mais e 0,005% ou menos, N: 0 ou mais e 0,005% ou menos, S: 0 ou mais e 0,005% ou menos, e Se: 0 ou mais e 0,005% ou menos com o restante sendo Fe e impurezas.
[0024] (8) Na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (7), a chapa de aço de silício pode ter uma textura desenvolvida na orientação {110} <001>.
7 / 79
[0025] (9) A chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (8) pode incluir adicionalmente uma camada intermediária arranjada em contato com a chapa de aço de silício, e a camada intermediária pode ser uma película de óxido de silício.
[0026] (10) A chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (9) pode incluir adicionalmente um revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária e o revestimento isolante pode ser um revestimento a base de ácido fosfórico.
[0027] (11) A chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com (9) pode adicionalmente incluir um revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária e o revestimento isolante é um revestimento a base de borato de alumínio.
[0028] (12) Um método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer um de (1) a (11) inclui produzir uma chapa de aço de grão orientado usando a chapa de aço de silício como uma base. [Efeitos da invenção]
[0029] De acordo com os aspectos acima da presente invenção, é possível prover uma chapa de aço elétrico de grão orientado que exibe excelentes características de perda de ferro controlando de forma otimizada as propriedades superficiais de uma chapa de aço de silício que é uma chapa de aço de base e um método de produção de mesmo. [Breve descrição dos desenhos]
[0030] A Figura 1 mostra um gráfico que ilustra a amplitude em relação ao comprimento de onda da análise de Fourier de uma curva seccional transversal medida paralela a uma direção da largura da chapa de uma chapa de aço de silício, em relação a uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com uma modalidade da presente invenção e uma chapa de aço elétrico de grão orientado convencional.
8 / 79
[0031] A Figura 2 é uma imagem microscópica que mostra um exemplo de uma estrutura de domínio magnético da chapa de aço elétrico de grão orientado.
[0032] A Figura 3 mostra um gráfico que ilustra a amplitude em relação ao comprimento de onda da análise de Fourier de uma curva seccional transversal medida paralela a uma direção da largura da chapa e uma direção de laminação de uma chapa de aço de silício, em relação ao chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a mesma modalidade. [Modalidade (s) para implementar a invenção]
[0033] As modalidades preferidas da presente invenção serão descritas a seguir em detalhes. Entretanto, a presente invenção não está limitada apenas à configuração descrita na presente modalidade e pode ser modificada de várias maneiras sem se afastar da essência da presente invenção. Além do mais, os valores de limite inferior e os valores de limite superior estão incluídos nas faixas de limites de valores numéricos declaradas abaixo. Os valores numéricos indicados por “mais que” ou “menos que” não estão incluídos nessas faixas de valores numéricos. “%” Indicando o teor dos respectivos elementos significa “% em massa”. [Primeira modalidade]
[0034] Na presente modalidade, diferente da técnica relacionada, um estado superficial de uma chapa de aço de silício que é uma chapa de aço de base de uma chapa de aço elétrico de grão orientado é controlado de forma precisa e otimizada. Especificamente, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício são controladas na direção da largura da chapa (direção C) em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm.
[0035] Por exemplo, dentro de um transformador, a chapa de aço elétrico de grão orientado é magnetizada com uma corrente alternada. Desta maneira, quando a energia elétrica e a energia magnética são mutuamente convertidas, na chapa de aço elétrico de grão orientado, a direção de
9 / 79 magnetização é invertida principalmente na direção de laminação (direção L) de acordo com o ciclo CA.
[0036] Quando a direção de magnetização é invertida na direção de laminação, na chapa de aço elétrico de grão orientado, a parede de domínio move repetidamente, principalmente na direção da largura da chapa, de acordo com o ciclo CA. Portanto, os inventores conjeturaram que, em primeiro lugar, é preferível controlar um fator que inibe o movimento da parede de domínio na direção da largura da chapa.
[0037] Além do mais, quando a parede de domínio move repetidamente na direção da largura da chapa de acordo com o ciclo CA, em consideração ao tamanho do domínio magnético da chapa de aço elétrico de grão orientado, a distância de movimento da parede de domínio é estimada em cerca de 20 a 100 μm. A Figura 2 mostra uma imagem microscópica de exemplos de estrutura de domínio magnético de uma chapa de aço elétrico de grão orientado. Como mostrado na Figura 2, a chapa de aço elétrico de grão orientado tem basicamente uma estrutura de domínio magnético em forma de faixa paralela à direção de laminação (direção L). Na chapa de aço elétrico de grão orientado, a largura do domínio magnético na direção da largura da chapa (direção C) é geralmente cerca de 20 a 100 μm. Portanto, os inventores conjeturaram que, em segundo lugar, é preferível controlar um fator que inibe o movimento da parede de domínio em uma área de 20 a 100 μm.
[0038] A chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade é obtida com base nas verificações acima. Na presente modalidade, entre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier em uma curva seccional transversal medida paralela à diretriz de largura de chapa na chapa de aço de silício (chapa de aço de base), uma amplitude é controlada em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm.
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[0039] Especificamente, quando o valor médio das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é definido como ave-AMPC100, ave-AMPC100 é controlada de forma que seja 0,050 μm ou menos. Quando ave-AMPC100 é 0,050 μm ou menos, o movimento da parede de domínio não é prejudicado pela irregularidade da superfície, e a parede de domínio pode mover adequadamente na direção da largura da chapa. Como resultado, a perda de ferro pode ser adequadamente reduzida. A fim de facilitar adicionalmente o movimento da parede do domínio, ave-AMPC100 é preferivelmente 0,040 μm ou menos, mais preferivelmente 0,030 μm ou menos, ainda mais preferivelmente 0,025 μm ou menos, e o mais preferivelmente 0,020 μm ou menos.
[0040] Uma vez que um valor menor de ave-AMPC100 é mais preferível, o limite inferior de ave-AMPC100 não é particularmente limitado. Entretanto, uma vez que não é industrialmente fácil controlar ave-AMPC100 de forma que seja inferior a 0,0001 μm, ave-AMPC100 pode ser 0,0001 μm ou mais.
[0041] Além do mais, é preferível controlar o valor de ave-AMPC100 e então controlar uma amplitude em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm. Uma vez que ave-AMPC100 é um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm, esse valor tende a ser facilmente influenciado por uma amplitude com um grande comprimento de onda em uma faixa de 20 a 100 μm. Portanto, além do controle de ave- AMPC100, a amplitude em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm também é controlada e, dessa forma, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser controladas de forma mais adequada.
[0042] Especificamente, quando o valor médio das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é definido como
11 / 79 ave-AMPC50, ave-AMPC50 é controlada de forma que seja 0,035 μm ou menos. Quando ave-AMPC50 é 0,035 μm ou menos, uma vez que a parede de domínio pode mover mais facilmente na direção da largura da chapa, a perda de ferro pode ser adequadamente reduzida. Ave-AMPC50 é preferivelmente 0,030 μm ou menos, mais preferivelmente 0,025 μm ou menos, ainda mais preferivelmente 0,020 μm ou menos, e mais preferivelmente 0,015 μm ou menos.
[0043] Uma vez que um menor valor de ave-AMPC50 é mais preferível, o limite inferior de ave-AMPC50 não é particularmente limitado. Entretanto, uma vez que não é industrialmente fácil controlar ave-AMPC50 de forma que seja inferior a 0,0001 μm, ave-AMPC50 pode ser 0,0001 μm ou mais.
[0044] A Figura 1 mostra um gráfico obtido quando as curvas seccionais transversais medidas paralelas à direção da largura da chapa da chapa de aço de silício (chapa de aço de base) são submetidas à análise de Fourier e a amplitude é colocada em gráfico em relação ao comprimento de onda. Como mostrado na Figura 1, na chapa de aço de silício da chapa de aço elétrico de grão orientado convencional, a amplitude tem um pequeno valor em uma faixa de comprimento de onda de 20 μm ou menos, mas a amplitude tem um grande valor em uma faixa de comprimento de onda de mais de 20 μm. Especificamente, na chapa de aço de silício da chapa de aço elétrico de grão orientado convencional, o valor médio da amplitude é 0,02 μm em uma faixa de comprimento de onda de 1 a 20 μm, mas o valor médio de amplitude é 0,25 μm em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm. Ou seja, mesmo se as propriedades superficiais forem controladas microscopicamente em uma área com um comprimento de onda de 20 μm ou menos, é claramente entendido que as propriedades superficiais não são controladas em uma área com um comprimento de onda de 20 a 100 μm, o que é importante para o movimento da parede de domínio na chapa de aço elétrico de grão orientado.
12 / 79 Por outro lado, como mostrado na Figura 1, na chapa de aço de silício da chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade, a amplitude em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm tem um valor pequeno. Por outro lado, na chapa de aço de silício da chapa de aço elétrico de grão orientado convencional, a amplitude na faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm tem um grande valor.
[0045] ave-AMPC100 e ave-AMPC50 podem ser medidos, por exemplo, pelo método seguinte.
[0046] Quando não existe revestimento na chapa de aço de silício, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser avaliadas diretamente e, quando existe um revestimento na chapa de aço de silício, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser avaliadas após o revestimento ser removido. Por exemplo, uma chapa de aço elétrico de grão orientado com um revestimento pode ser imersa em uma solução alcalina de alta temperatura. Especificamente, a imersão em uma solução aquosa de hidróxido de sódio contendo NaOH: 20% em massa + H2O: 80% em massa é realizada a 80°C por 20 minutos e a lavagem com água e a secagem são então realizadas, e assim o revestimento (a camada intermediária e a revestimento isolante) na chapa de aço de silício pode ser removido. Aqui, o tempo para imersão na solução aquosa de hidróxido de sódio pode ser alterado de acordo com a espessura do revestimento da chapa de aço de silício.
[0047] Em relação às propriedades superficiais da chapa de aço de silício, em um instrumento de medição de rugosidade superficial tipo contato, o raio da ponta da agulha de contato é normalmente da ordem de mícron (μm) e uma forma de superfície fina não pode ser detectada. Portanto, é preferível usar um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo sem contato. Por exemplo, pode ser usado um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo laser (VK-9700 comercialmente disponível na Keyence Corporation).
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[0048] Primeiro, uma curva seccional transversal medida na direção da largura da chapa de aço de silício é obtida usando um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo sem contato. Quando esta curva seccional transversal medida é obtida, um comprimento de medição é 500 μm ou mais, e um comprimento de medição total é 5 mm ou mais. A resolução espacial na direção da medição (a direção da largura da chapa de aço de silício) é 0,2 μm ou menos. A curva seccional transversal medida é submetida à análise de Fourier sem aplicar um filtro passa-baixa ou passa-alta à curva seccional transversal medida, isto é, sem cortar um componente de comprimento de onda específico da curva seccional transversal medida.
[0049] Entre os componentes do comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida, o valor médio das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm é obtido. O valor médio das amplitudes é definido como ave-AMPC100. Similarmente, dentre os componentes do comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida, o valor médio das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm é obtido. O valor médio das amplitudes é definido como ave-AMPC50. Aqui, a medição e análise acima podem ser realizadas em cinco ou mais locais enquanto mudam os locais de medição, e o valor médio dos mesmos pode ser obtido.
[0050] Na presente modalidade, ave-AMPC100 é controlada e, de acordo com a necessidade, ave-AMPC50 é controlada para melhorar as características de perda de ferro. Um método para controlar estes ave- AMPC100 e ave-AMPC50 será descrito a seguir.
[0051] Além do mais, na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade, configurações diferentes das propriedades superficiais acima não são particularmente limitadas. Entretanto, é preferível
14 / 79 que a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade tenha as seguintes características técnicas.
[0052] Na presente modalidade, é preferível que a chapa de aço de silício contenha um elemento básico como um componente químico e, de acordo com a necessidade, contenha elementos seletivos, sendo o restante Fe e impurezas.
[0053] Na presente modalidade, a chapa de aço de silício pode conter Si como um elemento básico (elemento de liga principal).
[0054] Si: 0,8% ou mais e 7,0% ou menos O Si (silício) é um elemento que é um componente químico da chapa de aço de silício e é eficaz para aumentar a resistência elétrica e reduzir a perda de ferro. Quando o teor de Si é maior que 7,0%, o material pode trincar facilmente durante a laminação a frio e pode ser difícil de laminar. Por outro lado, quando o teor de Si é inferior a 0,8%, a resistência elétrica pode se tornar pequena e a perda de ferro no produto pode aumentar. Portanto, pode ser contido Si em uma faixa de 0,8% ou mais e 7,0% ou menos. O limite inferior do teor de Si é preferivelmente 2,0%, mais preferivelmente 2,5% e ainda mais preferivelmente 2,8%. O limite superior do teor de Si é preferivelmente 5,0% e mais preferivelmente 3,5%.
[0055] Na presente modalidade, a chapa de aço de silício pode conter impurezas. Aqui, “impurezas” são aquelas que são misturadas ao minério ou sucata como matéria-prima quando o aço é produzido industrialmente ou em um ambiente de produção e semelhantes.
[0056] Além do mais, na presente modalidade, a chapa de aço de silício pode conter elementos seletivos além do elemento básico acima e impurezas. Por exemplo, no lugar de algum Fe do restante acima, Mn, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, B, V, Nb, Mo, Ti, Bi, Al, C, N, S e Se podem ser contidos como elementos seletivos. Esses elementos seletivos podem estar contidos de acordo com a finalidade. Portanto, não é necessário limitar o valor do limite
15 / 79 inferior desses elementos seletivos e o valor do limite inferior pode ser 0%. Além do mais, se esses elementos seletivos estiverem contidos como impurezas, os efeitos acima não serão prejudicados.
[0057] Mn: 0 ou mais e 1,00% ou menos O Mn (manganês) é, assim como o Si, um elemento eficaz no aumento da resistência elétrica e redução da perda de ferro. Além do mais, o Mn liga ao S ou Se e funciona como um inibidor. Portanto, Mn pode estar contido em uma faixa de 1,00% ou menos. O limite inferior do teor de Mn é preferivelmente 0,05%, mais preferivelmente 0,08%, e ainda mais preferivelmente 0,09%. O limite superior do teor de Mn é preferivelmente 0,50% e mais preferivelmente 0,20%.
[0058] Cr: 0 ou mais e 0,30% ou menos O Cr (cromo) é, assim como o Si, um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e reduzir a perda de ferro. Portanto, Cr pode ser contido em um teor de 0,30% ou menos. O limite inferior do teor de Cr é preferivelmente 0,02% e mais preferivelmente 0,05%. O limite superior do teor de Cr é preferivelmente 0,20% e mais preferivelmente 0,12%.
[0059] Cu: 0 ou mais e 0,40% ou menos O cobre (cobre) também é um elemento eficaz em aumentar a resistência elétrica e reduzir a perda de ferro. Portanto, o Cu pode estar contido em uma faixa de 0,40% ou menos. Quando o teor de Cu é maior que 0,40%, o efeito de redução da perda de ferro é saturado e um defeito de superfície como uma “crosta de cobre” durante a laminação a quente pode ser causado. O limite inferior do teor de Cu é preferivelmente 0,05% e mais preferivelmente 0,10%. O limite superior do teor de Cu é preferivelmente 0,30% e mais preferivelmente 0,20%.
[0060] P: 0 ou mais e 0,50% ou menos P (fósforo) também é um elemento eficaz no aumento da resistência elétrica e redução da perda de ferro. Portanto, P pode estar contido
16 / 79 em uma faixa de 0,50% ou menos. Quando o teor de P é maior que 0,50%, pode ocorrer um problema na capacidade de laminação da chapa de aço de silício. O limite inferior do teor de P é preferivelmente 0,005% e mais preferivelmente 0,01%. O limite superior do teor de P é preferivelmente 0,20% e mais preferivelmente 0,15%.
[0061] Sn: 0 ou mais e 0,30% ou menos Sb: 0 ou mais e 0,30% ou menos Sn (estanho) e Sb (antimônio) são elementos que são eficazes para estabilizar a recristalização secundária e desenvolver a orientação {110} <001>. Portanto, Sn pode estar contido em uma faixa de 0,30% ou menos e Sb pode estar contido em uma faixa de 0,30% ou menos. Quando o teor de Sn ou Sb é maior que 0,30%, as propriedades magnéticas podem ser adversamente afetadas.
[0062] O limite inferior do teor de Sn é preferivelmente 0,02% e mais preferivelmente 0,05%. O limite superior do teor de Sn é preferivelmente 0,15% e mais preferivelmente 0,10%.
[0063] O limite inferior do teor de Sb é preferivelmente 0,01% e mais preferivelmente 0,03%. O limite superior do teor de Sb é preferivelmente 0,15% e mais preferivelmente 0,10%.
[0064] Ni: 0 ou mais e 1,00% ou menos O Ni (níquel) também é um elemento que é eficaz no aumento da resistência elétrica e redução da perda de ferro. Além do mais, Ni é um elemento eficaz no controle de uma estrutura metálica de banda quente e na melhoria das propriedades magnéticas. Portanto, Ni pode estar contido em uma faixa de 1,00% ou menos. Quando o teor de Ni é maior que 1,00%, a recristalização secundária pode se tornar instável. O limite inferior do teor de Ni é preferivelmente 0,01% e mais preferivelmente 0,02%. O limite superior do teor de Ni é preferivelmente 0,20% e mais preferivelmente 0,10%.
[0065] B: 0 ou mais e 0,008% ou menos
17 / 79 B (boro) é um elemento que é eficaz para exibir um efeito inibitório como BN. Portanto, B pode estar contido em uma faixa de 0,008% ou menos. Quando o teor de B é maior que 0,008%, as propriedades magnéticas podem ser afetadas adversamente. O limite inferior do teor de B é preferivelmente 0,0005% e mais preferivelmente 0,001%. O limite superior do teor de B é preferivelmente 0,005% e mais preferivelmente 0,003%.
[0066] V: 0 ou mais e 0,15% ou menos Nb: 0 ou mais e 0,2% ou menos Ti: 0 ou mais e 0,015% ou menos V (vanádio), Nb (nióbio) e Ti (titânio) são elementos que são eficazes na ligação com N ou C e que funcionam como um inibidor. Portanto, V pode estar contido em uma faixa de 0,15% ou menos, Nb pode estar contido em uma faixa de 0,2% ou menos e Ti pode estar contido em uma faixa de 0,015% ou menos. Quando esses elementos permanecem no produto final (chapa de aço elétrico) e o teor de V é maior que 0,15%, o teor de Nb é maior que 0,2% ou o teor de Ti é maior que 0,015%, as propriedades magnéticas podem ser deterioradas.
[0067] O limite inferior do teor de V é preferivelmente 0,002% e mais preferivelmente 0,01%. O limite superior do teor de V é preferivelmente 0,10% e mais preferivelmente 0,05%.
[0068] O limite inferior do teor de Nb é preferivelmente 0,005% e mais preferivelmente 0,02%. O limite superior do teor de Nb é preferivelmente 0,1% e mais preferivelmente 0,08%.
[0069] O limite inferior do teor de Ti é preferivelmente 0,002% e mais preferivelmente 0,004%. O limite superior do teor de Ti é preferivelmente 0,010% e mais preferivelmente 0,008%.
[0070] Mo: 0 ou mais e 0,10% ou menos Mo (molibdênio) também é um elemento eficaz no aumento da resistência elétrica e redução da perda de ferro. Portanto, Mo pode estar
18 / 79 contido em uma faixa de 0,10% ou menos. Quando o teor de Mo é maior que 0,10%, pode ocorrer um problema na capacidade de laminação da chapa de aço. O limite inferior do teor de Mo é preferivelmente 0,005% e mais preferivelmente 0,01%. O limite superior do teor de Mo é preferivelmente 0,08% e mais preferivelmente 0,05%.
[0071] Bi: 0 ou mais e 0,010% ou menos Bi (bismuto) é um elemento que é eficaz para estabilizar precipitados como o sulfeto e melhorar a função de inibidor. Portanto, Bi pode estar contido em uma faixa de 0,010% ou menos. Quando o teor de Bi é maior que 0,010%, as propriedades magnéticas podem ser afetadas adversamente. O limite inferior do teor Bi é preferivelmente 0,001% e mais preferivelmente 0,002%. O limite superior do teor de Bi é preferivelmente 0,008% e mais preferivelmente 0,006%.
[0072] Al: 0 ou mais e 0,005% ou menos Al (alumínio) é um elemento que é eficaz na ligação ao N e que exibe um efeito inibitório. Portanto, antes do recozimento final, por exemplo, o Al pode estar contido em uma faixa de 0,01 a 0,065% no estágio de eslabe. Entretanto, se o Al permanecer como impurezas no produto final (chapa de aço elétrico) e o teor de Al for maior que 0,005%, as propriedades magnéticas podem ser adversamente afetadas. Portanto, o teor de Al do produto final é preferivelmente 0,005% ou menos. O limite superior do teor de Al do produto final é preferivelmente 0,004% e mais preferivelmente 0,003%. Aqui, o teor de Al do produto final corresponde a impurezas, o limite inferior não é particularmente limitado e um teor menor é mais preferível. Entretanto, uma vez que não é industrialmente fácil controlar o teor de Al do produto final de forma que seja 0%, o limite inferior do teor de Al do produto final pode ser 0,0005%. Aqui, o teor de Al indica o teor de Al solúvel em ácido.
[0073] C: 0 ou mais e 0,005% ou menos,
19 / 79 N: 0 ou mais e 0,005% ou menos, C (carbono) é um elemento eficaz no ajuste da textura de recristalização primária e na melhoria das propriedades magnéticas. Além do mais, N (nitrogênio) é um elemento que é eficaz na ligação a Al, B ou semelhantes e que exibe um efeito inibitório. Portanto, antes do recozimento por descarburação, C pode estar contido em uma faixa de 0,02 a 0,10%, por exemplo, no estágio de eslabe. Além do mais, antes do recozimento final, N pode estar contido em uma faixa de 0,01 a 0,05%, por exemplo, no estágio após o recozimento de nitretação. Entretanto, quando esses elementos permanecem como impurezas no produto final, e cada um dos teores de C e N é maior que 0,005%, as propriedades magnéticas podem ser adversamente afetadas. Portanto, o teor de C ou N no produto final é preferivelmente 0,005% ou menos. O teor de C ou N no produto final é mais preferivelmente 0,004% ou menos e ainda mais preferivelmente 0,003% ou menos. Além do mais, os teores totais de C e N no produto final são preferivelmente 0,005% ou menos. Aqui, C e N no produto final são impurezas e o teor das mesmas não é particularmente limitado, e um teor menor é mais preferível. Entretanto, não é industrialmente fácil controlar o teor de C ou N no produto final de forma que seja 0%, o teor de C ou N no produto final pode ser 0,0005% ou mais.
[0074] S: 0 ou mais e 0,005% ou menos, Se: 0 ou mais e 0,005% ou menos S (enxofre) e Se (selênio) são elementos que são eficazes na ligação ao Mn ou semelhantes e que exibem um efeito inibitório. Portanto, antes do recozimento final, S e Se cada um podem estar contidos em uma faixa de 0,005 a 0,050%, por exemplo, no estágio de eslabe. Entretanto, quando esses elementos permanecem como impurezas no produto final e cada um dos teores de S e Se é maior que 0,005%, as propriedades magnéticas podem ser adversamente afetadas. Portanto, o teor de S ou Se no produto final
20 / 79 é preferivelmente 0,005% ou menos. O teor de S ou Se no produto final é preferivelmente 0,004% ou menos e mais preferivelmente 0,003% ou menos. Além do mais, o teor total de S e Se no produto final é preferivelmente 0,005% ou menos. Aqui, S e Se no produto final são impurezas e o teor das mesmas não é particularmente limitado, e um teor menor é mais preferível. Entretanto, não é industrialmente fácil controlar o teor de S ou Se no produto final de forma que seja 0%, e o teor de S ou Se no produto final pode ser 0,0005% ou mais.
[0075] Na presente modalidade, a chapa de aço de silício pode conter, como elementos seletivos, em % em massa, pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mn: 0,05% ou mais e 1,00% ou menos, Cr: 0,02% ou mais e 0,30% ou menos, Cu: 0,05% ou mais e 0,40% ou menos, P: 0,005% ou mais e 0,50% ou menos, Sn: 0,02% ou mais e 0,30% ou menos, Sb: 0,01% ou mais e 0,30% ou menos , Ni: 0,01% ou mais e 1,00% ou menos, B: 0,0005% ou mais e 0,008% ou menos, V: 0,002% ou mais e 0,15% ou menos, Nb: 0,005% ou mais e 0,2% ou menos, Mo : 0,005% ou mais e 0,10% ou menos, Ti: 0,002% ou mais e 0,015% ou menos, e Bi: 0,001% ou mais e 0,010% ou menos.
[0076] Os componentes químicos da chapa de aço de silício supradescrita podem ser medidos por um método de análise geral. Por exemplo, um componente de aço pode ser medido usando espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (ICP-AES). Aqui, C e S podem ser medidos usando um método de absorção infravermelho de combustão, N pode ser medido usando um método de condutividade térmica de fusão de gás inerte e O pode ser medido usando um método de absorção infravermelho não dispersivo de fusão de gás inerte.
[0077] Além do mais, é preferível que a chapa de aço-silício da chapa de aço elétrico de grão de grão orientado de acordo com a presente modalidade tenha uma textura desenvolvida na orientação {110} <001>. A
21 / 79 orientação {110} <001> significa uma orientação cristalina (orientação de Goss) em que os planos {110} são alinhados paralelamente à superfície da chapa de aço e os eixos <100> são alinhados na direção de laminação. Quando a chapa de aço de silício é controlada na orientação de Goss, as propriedades magnéticas são preferivelmente melhoradas.
[0078] A textura da chapa de aço de silício supradescrita pode ser medida por um método de análise geral. Por exemplo, pode ser medida por uma difração de raios-X (método de Laue). O método de Laue é um método de irradiar verticalmente um feixe de raios-X na chapa de aço e analisar pontos de difração transmitidos ou refletidos. Quando os pontos de difração são analisados, é possível identificar a orientação cristalina do local no qual o feixe de raios X está irradiando. Se os pontos de difração forem analisados em uma pluralidade de locais durante mudança da posição de irradiação, é possível medir uma distribuição de orientação cristalina em cada posição de irradiação. O método de Laue é um método adequado para medir a orientação cristalina de uma estrutura metálica com grãos cristalinos grosseiros.
[0079] Além do mais, a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade pode ter uma camada intermediária arranjada em contato com a chapa de aço de silício ou pode ter um revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária.
[0080] A camada intermediária é uma película de óxido de silício e contém óxido de silício como componente principal e tem uma espessura de película de 2 nm ou mais e 500 nm ou menos. A camada intermediária se estende continuamente ao longo da superfície de chapa da chapa de aço de silício. Quando a camada intermediária é formada entre a chapa de aço de silício e o revestimento isolante, a adesão entre a chapa de aço de silício e o revestimento isolante é melhorada e tensão pode ser aplicada à chapa de aço de silício. Na presente modalidade, a camada intermediária não é um
22 / 79 revestimento de forsterita, mas é preferivelmente uma camada intermediária (película de óxido de silício) contendo principalmente óxido de silício.
[0081] A camada intermediária é formada pelo aquecimento de uma chapa de aço de silício na qual a formação de um revestimento de forsterita é restrita durante o recozimento final, ou um revestimento de forsterita é removido após o recozimento final em um gás atmosférico que é ajustado a um grau de oxidação predeterminado (PH2O/PH2). Na presente modalidade, a camada intermediária é preferivelmente uma camada externamente oxidada formada por oxidação externa.
[0082] Aqui, a oxidação externa é a oxidação que ocorre em um gás atmosférico de baixo grau de oxidação e significa oxidação na forma em que um elemento de liga (Si) em uma chapa de aço difunde para a superfície da chapa de aço e um óxido é então formado em uma forma de película na superfície da chapa de aço. Por outro lado, a oxidação interna é a oxidação que ocorre em um gás atmosférico com grau de oxidação relativamente alto e significa oxidação na forma em que um elemento de liga em uma chapa de aço dificilmente difunde para a superfície, o oxigênio da atmosfera difunde para a chapa de aço, e então dispersa em uma forma de ilha dentro da chapa de aço e um óxido é formado.
[0083] A camada intermediária contém sílica (óxido de silício) como componente principal. A camada intermediária pode conter um óxido de elementos de liga contido na chapa de aço de silício além do óxido de silício. Ou seja, pode conter qualquer óxido de Fe, Mn, Cr, Cu, Sn, Sb, Ni, V, Nb, Mo, Ti, Bi e Al ou um óxido composto dos mesmos. Além do mais, pode conter grãos de metal como o Fe. Além do mais, impurezas podem ser contidas, desde que os efeitos não sejam prejudicados.
[0084] A espessura média da camada intermediária é preferivelmente 2 nm ou mais e 500 nm ou menos. Quando a espessura média é menor que 2 nm ou maior que 500 nm, isso não é preferível porque a adesão entre a chapa
23 / 79 de aço de silício e o revestimento isolante diminui, e tensão suficiente não pode ser aplicada à chapa de aço de silício, e a perda de ferro aumenta. O limite inferior da espessura média da película da camada intermediária é preferivelmente 5 nm. O limite superior da espessura média da película da camada intermediária é preferivelmente 300 nm, mais preferivelmente 100 nm, e ainda mais preferivelmente 50 nm.
[0085] A estrutura cristalina da camada intermediária não é particularmente limitada. Entretanto, a fase da matriz da camada intermediária é preferivelmente amorfa. Quando a fase da matriz da camada intermediária é amorfa, a adesão entre a chapa de aço de silício e o revestimento isolante pode ser preferivelmente melhorada.
[0086] Além do mais, o revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária é preferivelmente um revestimento a base de ácido fosfórico ou um revestimento a base de borato de alumínio.
[0087] Quando o revestimento isolante é um revestimento a base de ácido fosfórico, preferivelmente, o revestimento a base de ácido fosfórico contém um óxido composto de silício de fósforo (óxido composto contendo fósforo e silício) e tem uma espessura de película de 0,1 μm ou mais e 10 μm ou menos. O revestimento a base de ácido fosfórico se estende continuamente ao longo da superfície da camada intermediária. Quando o revestimento a base de ácido fosfórico arranjado em contato com a camada intermediária é formado, é possível aplicar adicionalmente tensão à chapa de aço de silício e reduzir adequadamente a perda de ferro.
[0088] O revestimento a base de ácido fosfórico pode conter um óxido de elementos de liga contidos na chapa de aço de silício, além do óxido de compósito de silício de fósforo. Ou seja, pode conter qualquer óxido de Fe, Mn, Cr, Cu, Sn, Sb, Ni, V, Nb, Mo, Ti, Bi e Al ou um óxido composto dos mesmos. Além do mais, pode conter grãos de metal como o Fe. Além do
24 / 79 mais, impurezas podem ser contidas, desde que os efeitos não sejam prejudicados.
[0089] A espessura média do revestimento a base de ácido fosfórico é preferivelmente 0,1 μm ou mais e 10 μm ou menos. O limite superior da espessura média do revestimento a base de ácido fosfórico é preferivelmente 5 μm e mais preferivelmente 3 μm. O limite inferior da espessura média do revestimento a base de ácido fosfórico é preferivelmente 0,5 μm e mais preferivelmente 1 μm.
[0090] A estrutura cristalina do revestimento a base de ácido fosfórico não é particularmente limitada. Entretanto, a fase da matriz do revestimento a base de ácido fosfórico é preferivelmente amorfa. Quando a fase da matriz do revestimento a base de ácido fosfórico é amorfa, a adesão entre a chapa de aço de silício e o revestimento a base de ácido fosfórico pode ser melhorada adequadamente.
[0091] Além do mais, quando o revestimento isolante é um revestimento a base de borato de alumínio, preferivelmente, o revestimento a base de borato de alumínio contém óxido de alumínio/boro e tem uma espessura de película superior a 0,5 μm e 8 μm ou menos. O revestimento a base de borato de alumínio se estende continuamente ao longo da superfície da camada intermediária. Quando o revestimento a base de borato de alumínio arranjado em contato com a camada intermediária é formado, é possível aplicar adicionalmente tensão à chapa de aço de silício e reduzir adequadamente a perda de ferro. Por exemplo, o revestimento a base de borato de alumínio pode aplicar tensão 1,5 a 2 vezes à do revestimento a base de ácido fosfórico à chapa de aço de silício.
[0092] O revestimento a base de borato de alumínio pode conter Al18B4O33, Al4B2O9 cristalino, óxido de alumínio ou óxido de boro, além de óxido de alumínio/boro. Além do mais, pode conter grãos de metal, como Fe
25 / 79 ou um óxido. Além do mais, impurezas podem ser contidas, desde que os efeitos não sejam prejudicados.
[0093] A espessura média do revestimento a base de borato de alumínio é preferivelmente superior a 0,5 μm e 8 μm ou menos. O limite superior da espessura média do revestimento a base de borato de alumínio é preferivelmente 6 μm e mais preferivelmente 4 μm. O limite inferior da espessura média do revestimento a base de borato de alumínio é preferivelmente 1 μm e mais preferivelmente 2 μm.
[0094] A estrutura cristalina do revestimento a base de borato de alumínio não é particularmente limitada. Entretanto, a fase da matriz do revestimento a base de borato de alumínio é preferivelmente amorfa. Quando a fase da matriz do revestimento a base de borato de alumínio é amorfa, a adesão entre a chapa de aço de silício e o revestimento a base de borato de alumínio pode ser adequadamente melhorada.
[0095] A estrutura de revestimento da chapa de aço elétrico de grão orientado acima pode ser observada, por exemplo, pelo método seguinte.
[0096] Um corpo de prova é cortado da chapa de aço elétrico de grão orientado, e a estrutura em camadas do corpo de prova é observada em um microscópio eletrônico de varredura (SEM) ou um microscópio eletrônico de transmissão (TEM). Por exemplo, uma camada com uma espessura de 300 nm ou mais pode ser observada em um SEM e uma camada com uma espessura de menos de 300 nm pode ser observada em um TEM.
[0097] Especificamente, primeiro, um corpo de prova é cortado de forma que a direção do corte fique paralela à direção da espessura da chapa (especificamente, um corpo de prova é cortado de forma que a superfície de corte fique paralela à direção da espessura da chapa e perpendicular à direção de laminação), e a estrutura seccional transversal da superfície de corte é observada sob um SEM em uma ampliação em que cada camada está dentro de um campo de visão de observação. Por exemplo, quando observada em
26 / 79 uma imagem de composição de elétrons retroespalhados (imagem COMPO), é possível inferir o número de camadas que constituem a estrutura seccional transversal. Por exemplo, na imagem COMPO, a chapa de aço de silício pode ser identificada como uma cor clara, a camada intermediária pode ser identificada como uma cor escura e o revestimento isolante (o revestimento a base de borato de alumínio ou o revestimento a base de ácido fosfórico) pode ser identificado como uma cor neutra.
[0098] A fim de especificar cada camada na estrutura seccional transversal, usando espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (SEM- EDS), análise linear é realizada na direção da espessura da chapa e a análise quantitativa dos componentes químicos de cada camada é realizada. Os elementos a serem analisados quantitativamente são 6 elementos: Fe, P, Si, O, Mg e Al. O dispositivo a ser usado não é particularmente limitada, mas, na presente modalidade, por exemplo, SEM (NB5000 comercialmente disponível pela Hitachi High-Technologies Corporation), EDS (XFlash (r) 6 | 30 comercialmente disponível pela Bruker AXS) e software de análise EDS (ESPRIT1.9 comercialmente disponível pela Bruker AXS) podem ser usados.
[0099] Com base nos resultados de observação de imagens COMPO e resultados de análise quantitativa de SEM-EDS supradescritos, se houver uma área nas camadas presentes na posição mais profunda na direção da espessura da chapa, que é uma área em que o teor de Fe é 80% atômico ou mais e o teor de O é inferior a 30% atômico, excluindo ruído de medição e o segmento linear (espessura) na linha de varredura para análise linear correspondente a esta área for 300 nm ou mais, esta área é determinada como uma chapa de aço de silício, e uma área excluindo a chapa de aço de silício é determinada como uma camada intermediária e um revestimento isolante (um revestimento a base de borato de alumínio ou um revestimento a base de ácido fosfórico).
[00100] Em relação à área excluindo a chapa de aço de silício supra especificada, com base nos resultados de observação das imagens COMPO e
27 / 79 resultados da análise quantitativa do SEM-EDS, se houver uma área em que o teor de Fe é inferior a 80% atômico, o teor de P é 5 % atômico ou mais, e o teor de O é 30% atômico ou mais, excluindo o ruído de medição e o segmento linear (espessura) na linha de varredura para análise linear correspondente a esta área é 300 nm ou mais, esta área é determinada como um revestimento a base de ácido fosfórico. Aqui, além dos três elementos acima que são elementos de determinação para especificar o revestimento a base de ácido fosfórico, o revestimento a base de ácido fosfórico pode conter alumínio, magnésio, níquel, manganês ou semelhantes derivados de um fosfato. Além do mais, pode estar contido silício derivado de sílica coloidal e semelhantes. Aqui, na presente modalidade, o revestimento a base de ácido fosfórico pode não ser provido.
[00101] Em relação à área excluindo a chapa de aço de silício e o revestimento a base de ácido fosfórico supra especificados, com base nos resultados de observação de imagens COMPO e resultados de análise quantitativa de SEM-EDS, se houver uma área em que o teor de Fe é inferior a 80 % atômico, o teor de P é inferior a 5% atômico, o teor de Si é inferior a 20% atômico, o teor de O é 20% atômico ou mais e o teor de Al é 10% atômico ou mais excluindo o ruído de medição, e o segmento linear (espessura) na linha de varredura para análise linear correspondente a esta área é 300 nm ou mais, esta área é determinada como um revestimento a base de borato de alumínio. Aqui, além dos cinco elementos que são elementos de determinação para especificar o revestimento a base de borato de alumínio, o revestimento a base de borato de alumínio contém boro. Entretanto, pode ser difícil analisar com precisão o teor de boro por análise quantitativa EDS devido à influência do carbono e semelhantes. Portanto, de acordo com a necessidade, a análise qualitativa de EDS pode ser realizada a fim de determinar se o revestimento a base de borato de alumínio contém boro. Aqui,
28 / 79 na presente modalidade, o revestimento a base de borato de alumínio pode não ser provido.
[00102] Quando uma área correspondente ao revestimento a base de ácido fosfórico ou ao revestimento a base de borato de alumínio é determinada, precipitados, inclusões, vazios e semelhantes contidos em cada revestimento não são incluídos como alvos de determinação e uma área que satisfaz os resultados da análise quantitativa acima como uma fase de matriz é determinada como um revestimento a base de ácido fosfórico ou um revestimento a base de borato de alumínio. Por exemplo, com base nas imagens COMPO ou resultados de análise linear, se for confirmado que precipitados, inclusões, vazios e semelhantes estão presentes na linha de varredura para análise linear, esta área não está incluída no alvo e a determinação é realizada por resultados da análise quantitativa como uma fase da matriz. Aqui, precipitados, inclusões e vazios podem ser distinguidos das fases da matriz por contraste nas imagens COMPO e podem ser distinguidos das fases da matriz pela abundância de elementos constituintes nos resultados da análise quantitativa. Aqui, quando o revestimento a base de ácido fosfórico ou o revestimento a base de borato de alumínio é especificado, é preferível realizar a especificação em uma posição na linha de varredura para análise linear na qual precipitados, inclusões e vazios não estão incluídos.
[00103] Se houver uma área excluindo a chapa de aço de silício e o revestimento isolante (o revestimento a base de borato de alumínio ou o revestimento a base de ácido fosfórico) especificada acima e o segmento linear (espessura) na linha de varredura para análise linear correspondente a esta área for 300 nm ou mais, esta área é determinada como uma camada intermediária. Aqui, na presente modalidade, a camada intermediária pode não ser provida.
[00104] A camada intermediária pode satisfazer, como uma média geral, um teor médio de Fe de menos de 80% atômico, um teor médio de P de
29 / 79 menos de 5% atômico, um teor médio de Si de 20% atômico ou mais e um teor médio de O de 30% atômico ou mais. Além do mais, se a camada intermediária não for um revestimento de forsterita, mas uma película de óxido de silício contendo principalmente óxido de silício, o teor médio de Mg da camada intermediária pode ser inferior a 20% atômico. Aqui, os resultados da análise quantitativa da camada intermediária são resultados da análise quantitativa como uma fase da matriz, que não inclui os resultados da análise de precipitados, inclusões, vazios e semelhantes contidos na camada intermediária. Aqui, quando a camada intermediária é especificada, é preferível realizar a especificação em uma posição na linha de varredura para análise linear na qual precipitados, inclusões e vazios não estão incluídos.
[00105] A especificação de cada camada e a medição da espessura usando a observação de imagem COMPO acima e a análise quantitativa SEM-EDS são realizadas em cinco ou mais locais com diferentes campos de observação de visão. Para a espessura de cada camada obtida em cinco ou mais locais no total, um valor médio é obtido a partir dos valores excluindo o valor máximo e o valor mínimo, e este valor médio é usado como uma espessura média de cada camada. Entretanto, para a espessura da camada intermediária, as espessuras são medidas em locais que podem ser determinados como uma área de oxidação externa e não uma área de oxidação interna durante observação da morfologia, e um valor médio das espessuras é obtido.
[00106] Aqui, se houver uma camada na qual o segmento linear (espessura) na linha de varredura para análise linear é inferior a 300 nm em pelo menos um campo de visão de observação em cinco ou mais locais supradescritos, a camada correspondente é observada em detalhes sob um TEM, e a camada correspondente é especificada e a espessura da mesma é medida usando o TEM.
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[00107] Um corpo de prova incluindo uma camada a ser observada em detalhes usando o TEM é cortada pelo processamento de feixe de íons focado (FIB) de forma que a direção de corte fique paralela à direção da espessura da chapa (especificamente, um corpo de prova é cortado para que a superfície de corte fique paralela à direção da espessura da chapa e perpendicular à direção de laminação), e a estrutura seccional transversal da superfície de corte é observada (imagem de campo claro) por varredura-TEM (STEM) em uma ampliação na qual a camada correspondente fica dentro do campo de visão de observação. Quando cada camada não está dentro do campo de visão de observação, a estrutura seccional transversal é observada em uma pluralidade de campos de visão contínuos.
[00108] A fim de especificar cada camada na estrutura seccional transversal, usando TEM-EDS, a análise linear é realizada na direção da espessura da chapa e a análise quantitativa dos componentes químicos de cada camada é realizada. Os elementos a serem analisados quantitativamente são 6 elementos: Fe, P, Si, O, Mg e Al. O dispositivo a ser usado não é particularmente limitado, mas na presente modalidade, por exemplo, TEM (JEM-2100F comercialmente disponível na JEOL Ltd.), EDS (JED-2300T comercialmente disponível na JEOL Ltd.) e software de análise EDS (Analysis Station comercialmente disponível em JEOL Ltd.) pode ser usado.
[00109] Com base nos resultados de observação de imagem de campo claro obtidos pelo TEM e nos resultados da análise quantitativa obtidos pelo TEM-EDS supradescritos, cada camada é especificada e a espessura de cada camada é medida. O método de especificação de cada camada e o método de medição da espessura de cada camada usando o TEM podem ser realizados de acordo com o método acima usando o SEM.
[00110] Aqui, quando a espessura de cada camada especificada usando o TEM é 5 nm ou menos, é preferível usar um TEM com uma função de correção de aberração esférica em consideração à resolução espacial. Além do
31 / 79 mais, quando a espessura de cada camada é 5 nm ou menos, a análise pontual é realizada na direção da espessura da chapa, por exemplo, em intervalos de 2 nm ou menos, o segmento linear (espessura) de cada camada é medido, e esse segmento linear pode ser usado como a espessura de cada camada. Por exemplo, quando o TEM tendo uma função de correção de aberração esférica é usado, a análise de EDS pode ser realizada com uma resolução espacial de cerca de 0,2 nm.
[00111] Aqui, nos resultados da análise quantitativa dos componentes químicos do revestimento a base de ácido fosfórico especificado pelo método acima, se o teor de Fe for inferior a 80% atômico, o teor de P for 5% atômico ou mais, e o teor de O for 30% atômico ou mais, é determinado que o revestimento a base de ácido fosfórico contém principalmente um óxido compósito de fósforo de silício.
[00112] Similarmente, nos resultados da análise quantitativa dos componentes químicos do revestimento a base de borato de alumínio especificado pelo método acima, se o teor de Fe for inferior a 80% atômico, o teor de P for inferior a 5% atômico, o teor de Si for inferior de 20% atômico, o teor de O for 20% atômico ou mais, e o teor de Al for 10% atômico ou mais, e boro for detectado por análise qualitativa, é determinado que o revestimento a base de borato de alumínio contém principalmente um óxido de alumínio/boro.
[00113] Similarmente, nos resultados da análise quantitativa dos componentes químicos da camada intermediária especificada pelo método acima, se o teor médio de Fe for inferior a 80% atômico, o teor médio de P for inferior a 5% atômico, o teor médio de Si for 20% atômico ou mais, o teor médio de O o teor for 30% atômico ou mais, e o teor médio de Mg for inferior a 20% atômico, é determinado que a camada intermediária contém principalmente óxido de silício.
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[00114] No método a seguir, é determinado se o revestimento a base de borato de alumínio contém óxido de alumínio, Al18B4O33, Al4B2O9, óxido de boro ou semelhantes. Uma amostra é cortada de uma chapa de aço elétrico de grão orientado e, de acordo com a necessidade, o polimento é realizado de forma que uma superfície paralela à superfície da chapa se torne uma superfície de medição, o revestimento a base de borato de alumínio é exposto e a medição de difração de raios-X é realizada. Por exemplo, a difração de raios-X pode ser realizada usando raios CoKα (Kα1) como raios X incidentes. Com base nos padrões de difração de raios-X, é identificado se há óxido de alumínio, Al18B4O33, Al4B2O9, óxido de boro ou semelhantes.
[00115] A identificação acima pode ser realizada usando um Powder Diffraction File (PDF) do International Center for Diffraction Data (ICDD). A identificação de óxido de alumínio pode ser realizada com base em PDF: No. 00-047-1770 ou 00-056-1186. A identificação de Al18B4O33 pode ser realizada com base no PDF: No. 00-029-0009, 00-053-1233 ou 00-032-0003. A identificação de Al4B2O9 pode ser realizada com base no PDF: No. 00-029-
0010. A identificação de óxido de boro pode ser realizada com base em PDF: No. 00-044-1085, 00-024-0160 ou 00-006-0634.
[00116] A seguir, será descrito um método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade.
[00117] Aqui, o método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade não está limitado ao método seguinte. O método de produção a seguir é um exemplo para a produção da chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade.
[00118] Por exemplo, o método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado inclui um processo de lingotamento, um processo de aquecimento, um processo de laminação a quente, um processo de recozimento de banda quente, um processo de decapagem de banda quente,
33 / 79 um processo de laminação a frio, um processo de recozimento por descarburação, um processo de nitretação, um processo de aplicação de separador de recozimento, um processo de recozimento final, um processo de tratamento superficial, um processo de formação de camada intermediária, um processo de formação de revestimento isolante e um processo de controle de domínio magnético.
[00119] Uma vez que a chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade tem propriedades superficiais da chapa de aço de silício como uma base, entre os processos referidos de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado, é particularmente preferível controlar quatro processos: o processo de laminação a frio, o processo de recozimento por descarburação, o processo de recozimento final e o processo de tratamento superficial que afetam as propriedades superficiais da chapa de aço de silício. A seguir, um método de produção preferível será descrito em ordem a partir do processo de lingotamento. Processo de lingotamento
[00120] No processo de lingotamento, o aço com os componentes químicos acima pode ser fundido em um forno convertedor, um forno elétrico ou semelhante, e o aço fundido pode ser usado para produzir uma eslabe. Uma eslabe pode ser produzida por um método de lingotamento contínuo ou um lingote pode ser produzido usando o aço fundido, e o lingote pode ser transformado em tarugo para produzir uma eslabe. Além do mais, uma eslabe pode ser produzida por outro método. A espessura da eslabe não é particularmente limitada e é, por exemplo, 150 a 350 mm. A espessura da eslabe é preferivelmente 220 a 280 mm. Uma assim chamada eslabe fina com uma espessura de 10 a 70 mm pode ser usada como eslabe. Processo de aquecimento
[00121] No processo de aquecimento, a eslabe pode ser colocada em um forno de aquecimento bem conhecido ou um forno de encharque bem
34 / 79 conhecido e aquecida. Como um método de aquecimento da eslabe, a eslabe pode ser aquecida a 1.280°C ou menos. Quando a temperatura de aquecimento da eslabe é definida em 1.280°C ou menos, é possível evitar vários problemas (a necessidade de um forno de aquecimento dedicado, uma grande quantidade de carepa fundida e semelhantes) que ocorrem, por exemplo, quando o aquecimento é realizado a uma temperatura superior a
1.280°C. O valor do limite inferior da temperatura de aquecimento da eslabe não é particularmente limitado. Quando a temperatura de aquecimento é muito baixa, a laminação a quente pode se tornar difícil e a produtividade pode diminuir. Portanto, a temperatura de aquecimento pode ser definida em uma faixa de 1.280°C ou menos em consideração à produtividade. O limite inferior preferível da temperatura de aquecimento da eslabe é 1.100°C. O limite superior preferível da temperatura de aquecimento da eslabe é 1.250°C.
[00122] Além do mais, como outro método de aquecimento de uma eslabe, a eslabe pode ser aquecida a uma temperatura de 1.320°C ou mais. Quando o aquecimento é realizado a uma alta temperatura de 1.320°C ou mais, AlN e Mn (S, Se) se dissolvem e precipitam finamente no processo subsequente e a recristalização secundária pode ser exibida de forma estável. Aqui, o processo de aquecimento da eslabe propriamente dito pode ser omitido e a laminação a quente pode começar após o lingotamento e antes que a temperatura da eslabe seja reduzida. Processo de laminação a quente
[00123] No processo de laminação a quente, a eslabe pode ser laminada a quente usando um laminador a quente. O laminador a quente inclui, por exemplo, um laminador de desbaste e um laminador de acabamento arranjado a jusante do laminador de desbaste. O aço aquecido é laminado com o laminador de desbaste e, em seguida, adicionalmente laminado com o laminador de acabamento para produzir uma chapa de aço laminada a quente. A temperatura final (a temperatura da chapa de aço no
35 / 79 lado de saída da última cadeira de laminação que finalmente lamina a chapa de aço com o laminador de acabamento) no processo de laminação a quente pode ser de 700 a 1.150°C. Processo de recozimento de banda quente
[00124] No processo de recozimento de banda quente, a chapa de aço laminada a quente pode ser recozida (recozimento de banda quente). No recozimento de banda quente, a estrutura não uniforme que ocorre durante a laminação a quente torna-se mais uniforme possível. As condições de recozimento não são particularmente limitadas, desde que a estrutura não uniforme que ocorre durante a laminação a quente possa ficar uniforme. Por exemplo, a chapa de aço laminada a quente é recozida em condições de uma temperatura de encharque de 750 a 1.200°C e um tempo de encharque de 30 a 600 segundos. Aqui, nem sempre é necessário realizar o recozimento de banda quente, e uma determinação se o processo de recozimento de banda quente é realizado pode depender das características necessárias para a chapa de aço elétrico de grão orientado finalmente produzida e do custo de produção. Além de tornar a estrutura uniforme, a fim de realizar o controle fino da precipitação de um inibidor de AlN e controlar o carbono em solução sólida e a segunda fase, o recozimento em duas etapas, o resfriamento rápido após o recozimento e semelhantes pode ser realizado por um método conhecido . Processo de decapagem com banda quente
[00125] No processo de decapagem de banda quente, a decapagem pode ser realizada a fim de remover a carepa gerada na superfície da chapa de aço laminada a quente. As condições de decapagem durante a decapagem de banda quente não são particularmente limitadas, e a decapagem pode ser realizada em condições conhecidas. Processo de laminação a frio
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[00126] No processo de laminação a frio, a chapa de aço laminada a quente pode ser submetida a laminação a frio uma ou duas vezes ou mais com recozimento intermediário entre as mesmas. A taxa de redução de laminação a frio final na laminação a frio (taxa de redução de laminação a frio cumulativa sem recozimento intermediário ou taxa de redução de laminação a frio cumulativa após o recozimento intermediário ser realizado) é preferivelmente 80% ou mais e mais preferivelmente 90% ou mais. Além do mais, a taxa de redução da laminação a frio final na laminação a frio final é preferivelmente 95% ou menos. Aqui, a taxa de redução na laminação a frio final (%) é definida como se segue. Taxa de redução da laminação a frio (%) = (espessura de 1 - chapa de chapa de aço após laminação a frio final/espessura da chapa de aço antes da laminação a frio final) × 100
[00127] Na presente modalidade, nas propriedades superficiais do cilindro de laminação no passe final (última cadeira) na laminação a frio, a média aritmética Ra é 0,40 μm ou menos, e, mais preferivelmente, o valor médio ave-AMPC100 das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é 0,050 μm ou menos, e a razão de laminação no passe final (última cadeira) é preferivelmente 10% ou mais. Quando o cilindro de laminação do passe final é mais liso e a taxa de laminação do passe final é maior, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície de chapa da chapa de aço de silício. Quando as condições acima são satisfeitas na laminação a frio e as condições de controle são satisfeitas no pós-processo, ave-AMPC100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente. Processo de recozimento por descarburação
[00128] No processo de recozimento por descarburação, a chapa de aço laminada a frio pode ser recozida em uma atmosfera descarbonetada. O
37 / 79 carbono na chapa de aço é removido por recozimento por descarburação e a recristalização primária também ocorre. No recozimento por descarburação, o grau de oxidação (PH2O/PH2) na atmosfera de recozimento (atmosfera no forno) pode ser de 0,01 a 0,15, a temperatura de encharque pode ser de 750 a 900°C e o tempo de encharque pode ser de 10 a 600 segundos . Na presente modalidade, as condições para o recozimento por descarburação supradescritas são controladas e o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida é controlado de forma que seja de 1 g/m2 ou menos. Por exemplo, quando o grau de oxidação é alto dentro da faixa referida, a temperatura de encharque é diminuída dentro da faixa referida ou o tempo de encharque é reduzido dentro da faixa referida, e o teor de oxigênio na superfície da chapa de aço pode ser 1 g/m2 ou menos. Além do mais, por exemplo, quando a temperatura de encharque é alta dentro da faixa referida, o grau de oxidação é reduzido dentro da faixa referida, ou o tempo de encharque é reduzido dentro da faixa referida, e o teor de oxigênio na superfície da chapa de aço pode ser 1 g/m2 ou menos. Aqui, mesmo se a decapagem for realizada usando ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou semelhantes após o recozimento por descarburação, não é fácil controlar o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida de forma que seja de 1 g/m2 ou menos. É preferível controlar o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida controlando as condições para o recozimento por descarburação supradescrito.
[00129] O teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida é preferivelmente 0,8 g/m2 ou menos. Quando o teor de oxigênio é menor, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície de chapa da chapa de aço de silício. Quando as condições acima são satisfeitas no processo de recozimento por descarburação e as condições de controle são satisfeitas no pré-processo e no pós-processo, ave-AMPC100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente.
38 / 79 Processo de nitretação
[00130] No processo de nitretação, a chapa descarbonetada e recozida pode ser recozida e nitretada na atmosfera contendo amônia. Este tratamento de nitretação pode ter continuidade imediatamente após o recozimento por descarburação sem reduzir a temperatura da chapa de aço após o recozimento por descarburação para a temperatura ambiente. Quando o tratamento de nitretação é realizado, uma vez que inibidores finos como AlN e (Al, Si) N são produzidos no aço, a recristalização secundária pode ser exibida de forma estável.
[00131] As condições de tratamento de nitretação não são particularmente limitadas, mas é preferível realizar a nitretação de forma que o teor de nitrogênio no aço aumente 0,003% ou mais antes e depois da nitretação. O incremento de nitrogênio antes e depois da nitretação é preferivelmente 0,005% ou mais e mais preferivelmente 0,007% ou mais. Quando o incremento de nitrogênio antes e depois da nitretação é superior a 0,030%, o efeito é maximizado. Portanto, a nitretação pode ser realizada de forma que o incremento de nitrogênio seja de 0,030% ou menos. Processo de aplicação do separador de recozimento
[00132] No processo de aplicação do separador de recozimento, um separador de recozimento contendo Al2O3 e MgO é aplicado à superfície da chapa descarbonetada e recozida, e o separador de recozimento aplicado pode ser seco. O separador de recozimento pode ser aplicado à superfície da chapa de aço por revestimento de pasta aquosa, revestimento eletrostático ou semelhante.
[00133] Quando o separador de recozimento contém principalmente MgO e o teor de Al2O3 é baixo, um revestimento de forsterita é formado na chapa de aço durante o recozimento final. Por outro lado, quando o separador de recozimento contém principalmente Al2O3 e o teor de MgO é baixo, mulita (3Al2O3 · 2SiO2) é formada na chapa de aço. Uma vez que essas forsterita e
39 / 79 mulita impedem o movimento da parede de domínio, as características de perda de ferro da chapa de aço elétrico de grão orientado deterioram.
[00134] Se um separador de recozimento contendo Al2O3 e MgO em uma razão preferível for usado, uma chapa de aço com uma superfície lisa sem formar forsterita ou mulita durante o recozimento final pode ser obtida. Por exemplo, o separador de recozimento pode conter 5 a 50% de MgO/(MgO + Al2O3), que é uma razão em massa de MgO e Al2O3 e 1,5% em massa ou menos de água de hidratação.
[00135] Processo de recozimento final No processo de recozimento final, a chapa de aço laminada a frio à qual o separador de recozimento é aplicado pode ser submetida ao recozimento final. Quando o recozimento final é realizado, ocorre a recristalização secundária e a orientação cristalina da chapa de aço se acumula na orientação {110} <001>. No procedimento de aquecimento do recozimento final, quando a atmosfera de recozimento (a atmosfera no forno) contém hidrogênio, a fim de realizar de forma estável a recristalização secundária, o grau de oxidação (PH2O/PH2) é definido em 0,0001 a 0,2, e, no caso de uma atmosfera contendo um gás inerte não contendo hidrogênio, o ponto de orvalho pode ser de 0°C ou menos.
[00136] Na presente modalidade, em relação às condições de encharque de alta temperatura para o recozimento final, em uma atmosfera contendo 50% em volume ou mais de hidrogênio, a temperatura de encharque é 1.100 a 1.250°C. Além do mais, quando a temperatura de encharque é 1.100 a 1.150°C, o tempo de encharque é 30 horas ou mais. Além do mais, quando a temperatura de encharque é superior a 1.150 a 1.250°C, o tempo de encharque é 10 horas ou mais. Quando a temperatura de encharque é mais alta ou o tempo de encharque é maior, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície de chapa da chapa de aço de silício. Entretanto, quando a temperatura de encharque é superior a 1.250°C, o equipamento é caro.
40 / 79 Quando as condições acima são satisfeitas no processo de recozimento final e as condições de controle são satisfeitas no pré-processo e no pós-processo, ave-AMPC100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente.
[00137] Aqui, no recozimento final, elementos como Al, N, S e Se contidos como uma composição da chapa de aço laminada a frio são descarregados e a chapa de aço é refinada. Processo de tratamento superficial
[00138] No processo de tratamento superficial, a chapa de aço após o recozimento final (chapa de aço finalmente recozida) pode ser decapada e então lavada com água. O tratamento de decapagem e lavagem com água são realizados para remover um separador de recozimento em excesso que não reagiu com o aço da superfície da chapa de aço, e as propriedades superficiais da chapa de aço podem ser adequadamente controladas. Aqui, a chapa de aço após o processo de tratamento superficial é uma chapa de aço de silício como uma base da chapa de aço elétrico de grão orientado.
[00139] Na presente modalidade, em relação às condições de decapagem para o tratamento superficial, uma solução contendo um teor total de menos de 20% em massa de um ou dois ou mais dentre ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido clórico, uma solução aquosa de óxido de cromo, ácido cromo sulfúrico, permanganato, ácido peroxossulfúrico e peroxofosfato são preferivelmente usados. 10% em massa ou menos é mais preferível. Usando esta solução, a decapagem é realizada em condições de alta temperatura e pouco tempo. Especificamente, a decapagem é realizada quando a temperatura da solução é definida em 50 a 80°C e o tempo de imersão é definido em 1 a 30 segundos. Quando a decapagem é realizada em tais condições, um separador de recozimento em excesso na superfície da chapa de aço pode ser removido de forma eficiente e as propriedades superficiais da chapa de aço podem ser controladas
41 / 79 adequadamente. Dentro da faixa referida, quando a concentração de ácido é mais baixa, a temperatura do líquido é mais baixa e o tempo de imersão é menor, os pontos de corrosão formados na superfície da chapa de aço são restringidos e finalmente torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície do silício chapa de aço. Quando as condições acima são satisfeitas no processo de tratamento superficial e as condições de controle são satisfeitas no pré-processo, ave-AMPC100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente. Aqui, as condições de lavagem com água no tratamento superficial não são particularmente limitadas e a lavagem pode ser realizada em condições conhecidas.
[00140] Na presente modalidade, a chapa de aço elétrico de grão orientado incluindo a chapa de aço de silício produzida como descrito como uma base pode ser produzida. Especificamente, uma chapa de aço elétrico de grão orientado pode ser produzida usando uma chapa de aço de silício em que um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção da largura da chapa é 0,0001 a 0,050 μm como base. Preferivelmente, uma camada intermediária e um revestimento isolante podem ser formados na superfície de chapa da chapa de aço de silício usando a chapa de aço de silício acima como uma base para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado. Processo de formação de camada intermediária
[00141] No processo de formação da camada intermediária, a chapa de aço de silício acima pode ser encharcada em um gás atmosférico que contém hidrogênio e tem um grau de oxidação (PH2O/PH2) que é ajustado em 0,00008 a 0,012 em uma faixa de temperatura de 600°C ou mais e 1.150°C ou menos por 10 segundos ou mais e 100 segundos ou menos. De acordo com este tratamento térmico, uma camada intermediária como uma camada
42 / 79 externamente oxidada é formada na superfície de chapa da chapa de aço de silício. Processo de formação de revestimento isolante
[00142] No processo de formação de revestimento isolante, um revestimento isolante (um revestimento a base de ácido fosfórico ou um revestimento a base de borato de alumínio) pode ser formado na chapa de aço de silício na qual a camada intermediária é formada.
[00143] Quando um revestimento a base de ácido fosfórico é formado, uma composição para formar um revestimento a base de ácido fosfórico contendo uma mistura de sílica coloidal, um fosfato tal como um fosfato de metal e água é aplicado e cozido. A composição para formar um revestimento a base de ácido fosfórico pode conter 25 a 75% em massa de um fosfato e 75 a 25% em massa de sílica coloidal em termos de anidro. O fosfato pode ser um sal de alumínio, um sal de magnésio, um sal de níquel, um sal de manganês ou semelhante de ácido fosfórico. O revestimento a base de ácido fosfórico é formado por cozimento da composição para formar um revestimento a base de ácido fosfórico a 350 a 600°C e então aquecimento à temperatura de 800 a 1.000°C. Durante o tratamento térmico, de acordo com a necessidade, o grau de oxidação e o ponto de orvalho e similares da atmosfera podem ser controlados.
[00144] Quando um revestimento a base de borato de alumínio é formado, uma composição para formar um revestimento a base de borato de alumínio contendo sol de alumina e ácido bórico é aplicada e cozida. A composição para formar um revestimento a base de borato de alumínio pode ter uma razão de composição entre a sol de alumina e o ácido bórico que é 1,25 a 1,81 como uma razão atômica (Al/B) entre o alumínio e o ácido bórico. O revestimento a base de borato de alumínio é formado realizando aquecimento com uma temperatura de encharque de 750 a 1.350°C e um tempo de encharque de 10 a 100 segundos. Durante o tratamento térmico, de
43 / 79 acordo com a necessidade, o grau de oxidação, o ponto de orvalho e semelhantes da atmosfera podem ser controlados. Processo de controle de domínio magnético
[00145] No processo de controle de domínio magnético, um tratamento para refinar o domínio magnético da chapa de aço de silício pode ser realizado. Quando a tensão de tensão não destrutiva é aplicada em uma direção que intercepta a direção de laminação da chapa de aço de silício ou uma ranhura física é formada, o domínio magnético da chapa de aço de silício pode ser refinado. Por exemplo, a deformação de tensão pode ser aplicada por irradiação de feixe laser, irradiação de feixe de elétrons ou semelhantes. A ranhura pode ser provida por um método mecânico, como uma engrenagem, um método químico, como ataque químico, ou um método térmico, como irradiação a laser.
[00146] Quando a deformação de tensão não destrutiva é aplicada à chapa de aço de silício para refinar o domínio magnético, é preferível controlar o domínio magnético após o processo de formação de revestimento isolante. Por outro lado, quando uma ranhura física é formada na chapa de aço de silício para refinar o domínio magnético, é preferível controlar o domínio magnético entre o processo de laminação a frio e o processo de recozimento por descarburação, entre o processo de recozimento por descarburação (processo de nitretação) e o processo de aplicação do separador de recozimento, entre o processo de formação da camada intermediária e o processo de formação de revestimento isolante, ou após o processo de formação de revestimento isolante.
[00147] Como descrito no presente documento, na presente modalidade, quando as condições para quatro processos, incluindo o processo de laminação a frio, o processo de recozimento por descarburação, o processo de recozimento final e o processo de tratamento superficial, são controlados, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser controladas.
44 / 79 Uma vez que as condições para esses quatro processos são, cada uma, condições de controle para controlar as propriedades superficiais da chapa de aço de silício, não basta satisfazer apenas uma condição. A menos que essas condições sejam controladas de forma simultânea e conjunta, ave-AMPC100 da chapa de aço de silício não pode ser satisfeita. [Segunda modalidade]
[00148] Em uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade, além de controlar de forma otimizada as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa (direção C), as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção de laminação (direção L) também são controlados de forma ideal.
[00149] Por exemplo, dentro do transformador, quando a direção de magnetização coincide com a direção de fácil magnetização da chapa de aço elétrico de grão orientado, a perda de ferro pode ser reduzida. Entretanto, por exemplo, em um transformador empilhado trifásico, uma vez que as direções de magnetização são ortogonais entre si em uma parte de ligação em formato de T, mesmo se for usada uma chapa de aço elétrico de grão orientado com excelentes propriedades magnéticas apenas em uma direção, a perda de ferro pode não ser reduzida como previsto. Portanto, particularmente na parte de ligação em formato de T, é necessário melhorar as propriedades magnéticas da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa, além da direção de laminação, que é a direção de fácil magnetização da chapa de aço de silício.
[00150] Portanto, na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade, além da direção da largura da chapa (direção C) da chapa de aço de silício, as propriedades superficiais são controladas em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm também na direção de laminação (direção L) da chapa de aço de silício.
[00151] Especificamente, quando o valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de
45 / 79 comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção da largura da chapa de aço de silício é definido como max-AMPC100 e o valor máximo das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício é definido como max-AMPL100, max- DIV100, que é um valor obtido dividindo max-AMPC100 por max-AMPL100, é controlado de forma que seja 1,5 a 6,0.
[00152] Aqui, na presente modalidade, como na primeira modalidade, é um pré-requisito controlar ave-AMPC100 que corresponda às propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa. Então, as propriedades superficiais na direção de laminação também são controladas. Portanto, o valor de max-DIV100 aumenta à medida que o valor de max- AMPL100 na direção de laminação diminui em relação a max-AMPC100 na direção da largura da chapa. Quando max-DIV100 é 1,5 ou mais, pode-se determinar que as propriedades superficiais são suficientemente controladas não apenas na direção da largura da chapa, mas também na direção de laminação. max-DIV100 é preferivelmente 2,0 ou mais e mais preferivelmente 3,0 ou mais.
[00153] Por outro lado, o limite superior de max-DIV100 não é particularmente limitado. Entretanto, não é industrialmente fácil controlar as propriedades superficiais na direção de laminação, de forma que as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa sejam controladas e max-DIV100 seja então maior do que 6,0. Portanto, max-DIV100 pode ser 6,0 ou menos.
[00154] Além do mais, quando o valor máximo das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional
46 / 79 transversal medida paralela à direção da largura da chapa de aço de silício for definido como max- AMPC50 e o valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício for definido como max-AMPL50, máx -DIV50, que é um valor obtido dividindo max-AMPC50 por max-AMPL50, é controlado de forma que seja 1,5 a 5,0.
[00155] A fim de controlar adequadamente as propriedades superficiais na direção de laminação em relação à direção da largura da chapa, max- DIV50 é preferivelmente 2,0 ou mais e mais preferivelmente 3,0 ou mais. Por outro lado, o limite superior de max-DIV50 não é particularmente limitado. Entretanto, não é industrialmente fácil controlar as propriedades superficiais na direção de laminação, de forma que as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa sejam controladas e max- DIV50 seja então maior do que 5,0. Portanto, max-DIV50 pode ser 5,0 ou menos.
[00156] A Figura 3 mostra um gráfico que ilustra a amplitude em relação ao comprimento de onda da análise de Fourier de uma curva seccional transversal medida paralela a uma direção da largura da chapa e uma direção de laminação de uma chapa de aço de silício (chapa de aço de base), em relação à chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a mesma modalidade. No geral, na chapa de aço laminada, é mais difícil controlar as propriedades superficiais na direção da largura da chapa do que na direção de laminação. Na primeira modalidade, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa são controladas. Entretanto, na presente modalidade, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção de laminação também são controladas além da direção da largura da chapa. Ou seja, como mostrado na Figura 3, em relação à faixa de
47 / 79 comprimento de onda de 20 a 100 μm, a amplitude na direção da largura da chapa é otimizada e a amplitude na direção de laminação é então reduzida.
[00157] Por exemplo, ave-AMPC100, max-AMPC100, max- AMPL100, ave-AMPC50, max-AMPC50 e max-AMPL50 podem ser medidos pelo método seguinte da mesma maneira que no método de medição na primeira modalidade.
[00158] Quando não existe revestimento na chapa de aço de silício, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser avaliadas diretamente e, quando existe um revestimento na chapa de aço de silício, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser avaliadas após o revestimento ser removido. Por exemplo, a chapa de aço elétrico de grão orientado tendo um revestimento pode ser imersa em uma solução alcalina a uma alta temperatura. Especificamente, a imersão em uma solução aquosa de hidróxido de sódio contendo NaOH: 20% em massa + H2O: 80% em massa é realizada a 80°C por 20 minutos e a lavagem com água e a secagem são então realizadas, e assim o revestimento (a camada intermediária e o revestimento isolante) na chapa de aço de silício pode ser removido. Aqui, o tempo para imersão na solução aquosa de hidróxido de sódio pode ser alterado de acordo com a espessura do revestimento da chapa de aço de silício.
[00159] Com relação às propriedades superficiais da chapa de aço de silício, em um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo de contato, o raio da ponta da agulha de contato é normalmente cerca de mícron (μm) e uma forma de superfície fina não pode ser detectada. Portanto, é preferível usar um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo sem contato. Por exemplo, pode ser usado um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo laser (VK-9700 comercialmente disponível pela Keyence Corporation).
[00160] Primeiro, as curvas seccionais transversais medidas na direção da largura da chapa e na direção de laminação da chapa de aço de silício são
48 / 79 obtidas usando um instrumento de medição de rugosidade superficial do tipo sem contato. Quando essas curvas seccionais transversais medidas são obtidas, um comprimento de medição é 500 μm ou mais, e um comprimento de medição total é 5 mm ou mais. A resolução espacial na direção da medição (a direção da largura da chapa de aço de silício) é 0,2 μm ou menos. As curvas seccionais transversais medidas são submetidas a análise de Fourier sem aplicar um filtro passa-baixa ou passa-alta às curvas seccionais transversais medidas, ou seja, sem cortar um componente de comprimento de onda específico das curvas seccionais transversais medidas.
[00161] Dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida, o valor médio e o valor máximo das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm são obtidos. O valor médio das amplitudes na direção da largura da chapa é definido como ave-AMPC100, o valor máximo das amplitudes na direção da largura da chapa é definido como max-AMPC100 e o valor máximo das amplitudes na direção de laminação é definido como max-AMPL100. Similarmente, entre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida, o valor médio e o valor máximo das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm são obtidos. O valor médio das amplitudes na direção da largura da chapa é definido como ave-AMPC50, o valor máximo das amplitudes na direção da largura da chapa é definido como max-AMPC50 e o valor máximo das amplitudes na direção de laminação é definido como max-AMPL50. Aqui, a medição e análise referidos podem ser realizadas em cinco ou mais locais com mudança nos locais de medição, e o valor médio dos mesmos pode ser obtido
[00162] Além do mais, max-DIV100 é obtido dividindo max- AMPC100 por max-AMPL100 assim obtido. Similarmente, max-DIV50 é obtido dividindo max-AMPC50 por max-AMPL50 assim obtido.
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[00163] Na presente modalidade, ave-AMPC100 é controlada e max- DIV100 é então controlada para melhorar as características de perda de ferro. Além do mais, de acordo com a necessidade, ave-AMPC50 é controlada e max-DIV50 é então controlada para melhorar adequadamente as características de perda de ferro. Um método para controlar estes ave- AMPC100 e max-DIV100 será descrito a seguir.
[00164] Além do mais, na chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade, configurações diferentes das propriedades superficiais aqui não são particularmente limitadas como na primeira modalidade, as descrições das mesmas serão omitidas aqui.
[00165] A seguir, será descrito um método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade.
[00166] Aqui, o método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade não está limitado ao método seguinte. O método de produção a seguir é um exemplo para a produção da chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a presente modalidade.
[00167] Por exemplo, o método de produção de uma chapa de aço elétrico de grão orientado inclui um processo de lingotamento, um processo de aquecimento, um processo de laminação a quente, um processo de recozimento de banda quente, um processo de decapagem de banda quente, um processo de laminação a frio, um processo de recozimento por descarburação, um processo de nitretação, um processo de aplicação de separador de recozimento, um processo de recozimento final, um processo de tratamento superficial, um processo de formação de camada intermediária, um processo de formação de revestimento isolante e um processo de controle de domínio magnético.
[00168] Entretanto, uma vez que o processo de lingotamento, o processo de aquecimento, o processo de laminação a quente, o processo de
50 / 79 recozimento de banda quente, o processo de decapagem de banda quente, o processo de nitretação, o processo de aplicação do separador de recozimento, o processo de recozimento final, o processo de formação de camada intermediária , o processo de formação de revestimento isolante e o processo de controle de domínio magnético são os mesmos da primeira modalidade, as descrições dos mesmos serão omitidas aqui. Processo de laminação a frio
[00169] No processo de laminação a frio de acordo com a presente modalidade, como na primeira modalidade, a razão de laminação a frio final na laminação a frio (razão de laminação a frio cumulativa sem recozimento intermediário ou razão de laminação a frio cumulativa após o recozimento intermediário ser realizado) é preferivelmente 80% ou mais e mais preferivelmente 90% ou mais. Além do mais, a taxa de laminação a frio na laminação a frio final é preferivelmente 95% ou menos.
[00170] Na presente modalidade, nas propriedades superficiais do cilindro de laminação no passe final (última cadeira) na laminação a frio, a média aritmética Ra é 0,40 μm ou menos, e, mais preferivelmente, o valor médio ave-AMPC100 das amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é 0,050 μm ou menos, e a razão de laminação no passe final (última cadeira) na laminação a frio é preferivelmente 15% ou mais. Quando o cilindro de laminação do passe final é mais liso e a taxa de laminação do passe final é maior, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície de chapa da chapa de aço de silício. Quando as condições acima são satisfeitas na laminação a frio e as condições de controle são satisfeitas no pós-processo, ave-AMPC100, max-DIV100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente. Processo de recozimento por descarburação
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[00171] As mesmas condições da primeira modalidade podem ser usadas como condições do grau de oxidação, a temperatura de encharque e o tempo de encharque do processo de recozimento por descarburação de acordo com a presente modalidade.
[00172] Além do mais, na presente modalidade, as condições para o recozimento por descarburação supradescritas são controladas, e o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida é controlado de forma que seja de 0,95 g/m2 ou menos. Por exemplo, quando o grau de oxidação é alto dentro da faixa referida, a temperatura de encharque é reduzida dentro da faixa referida ou o tempo de encharque é reduzido dentro da faixa referida, e o teor de oxigênio na superfície da chapa de aço pode ser 0,95 g/m2 ou menos. Além do mais, por exemplo, quando a temperatura de encharque é alta dentro da faixa referida, o grau de oxidação é reduzido dentro da faixa referida, ou o tempo de encharque é reduzido dentro da faixa referida, e o teor de oxigênio na superfície da chapa de aço pode ser 0,95 g/m2 ou menos. Aqui, mesmo se a decapagem for realizada usando ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou semelhantes após o recozimento por descarburação, não é fácil controlar o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida de forma que seja 0,95 g/m2 ou menos . É preferível controlar o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida, controlando as condições para o recozimento por descarburação supradescrito.
[00173] O teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida é preferivelmente 0,75 g/m2 ou menos. Quando o teor de oxigênio é menor, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície de chapa da chapa de aço de silício. Quando as condições acima são satisfeitas no processo de recozimento por descarburação e as condições de controle são satisfeitas no pré-processo e no pós-processo, ave-AMPC100, max-DIV100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente.
52 / 79 Processo de tratamento superficial
[00174] Na presente modalidade, em relação às condições de decapagem para o tratamento superficial, uma solução contendo um teor total de 0 a menos de 10% em massa de um ou dois ou mais dentre ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido clórico, uma solução aquosa de óxido de cromo, ácido cromo sulfúrico, permanganato, ácido peroxossulfúrico e peroxofosfato são preferivelmente usados. Usando esta solução, a decapagem é realizada em condições de alta temperatura e pouco tempo. Especificamente, a decapagem é realizada quando a temperatura da solução é definida em 50 a 80°C e o tempo de imersão é definido em 1 a 30 segundos. Quando a decapagem é realizada em tais condições, um separador de recozimento em excesso na superfície da chapa de aço pode ser removido de forma eficiente e as propriedades superficiais da chapa de aço podem ser controladas adequadamente. Dentro da faixa referida, quando a concentração de ácido é mais baixa, a temperatura do líquido é mais baixa e o tempo de imersão é menor, os pontos de corrosão formados na superfície da chapa de aço são restritos e, em última análise, torna-se por fim mais fácil controlar suavemente a superfície do silício chapa de aço. Quando as condições acima são satisfeitas no processo de tratamento superficial e as condições de controle são satisfeitas no pré-processo, ave-AMPC100, max-DIV100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente. Aqui, as condições de lavagem com água no tratamento superficial não são particularmente limitadas e a lavagem pode ser realizada em condições conhecidas.
[00175] Além do mais, além do tratamento de decapagem e lavagem com água referido, as propriedades superficiais da chapa de aço podem ser controladas usando um rolo de escova. Por exemplo, durante o escovamento, um SiC tendo um tamanho de grão abrasivo de 100 a 500 é usado como um material abrasivo, a redução no rolamento da escova é 1,0 mm a 5,0 mm e a
53 / 79 velocidade de rotação da escova é 500 a 1.500 rpm. Em particular, quando se deseja controlar as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção da largura da chapa, o escovamento pode ser realizado de forma que o eixo de rotação fique na direção de laminação. Por outro lado, quando se deseja controlar as propriedades superficiais da chapa de aço de silício na direção de laminação, o escovamento pode ser realizado de forma que o eixo de rotação fique na direção da largura da chapa. A fim de controlar as propriedades superficiais na direção da largura da chapa e na direção de laminação ao mesmo tempo, o escovamento pode ser realizado de forma que o eixo de rotação fique tanto na direção da largura da chapa quanto na direção de laminação. Quando o escovamento é realizado de forma que o eixo de rotação fique na direção da largura da chapa (direção ortogonal à direção de laminação), max-DIV100 da chapa de aço de silício pode ser controlado adequadamente.
[00176] Quando as condições referidas são satisfeitas no processo de tratamento superficial e as condições de controle são satisfeitas no pré- processo, ave-AMPC100, max-DIV100 e semelhantes da chapa de aço de silício podem ser controlados adequadamente. Aqui, as condições de lavagem com água no tratamento superficial não são particularmente limitadas e a lavagem pode ser realizada em condições conhecidas.
[00177] Na presente modalidade, a chapa de aço elétrico de grão orientado incluindo a chapa de aço de silício produzida acima como uma base pode ser produzida. Especificamente, uma chapa de aço elétrico de grão orientado pode ser produzida usando uma chapa de aço de silício tendo um ave-AMPC100 de 0,0001 a 0,050 μm e max-DIV100 de 1,5 a 6,0 como uma base. Preferivelmente, uma camada intermediária e um revestimento isolante podem ser formados na superfície de chapa da chapa de aço de silício usando a chapa de aço de silício acima como uma base para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado.
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[00178] Na presente modalidade, quando as condições para os processos acima são controladas, as propriedades superficiais da chapa de aço de silício podem ser controladas. Uma vez que as condições para esses processos são, cada uma, condições de controle para controlar as propriedades superficiais da chapa de aço de silício, não basta satisfazer apenas uma condição. A menos que essas condições sejam controladas de forma simultânea e conjunta, ave-AMPC100, max-DIV100 e semelhantes da chapa de aço de silício não podem ser satisfeitos ao mesmo tempo. [Exemplo 1]
[00179] Em seguida, os efeitos de um aspecto da presente invenção serão descritos em mais detalhes com referência aos exemplos, mas as condições nos exemplos são um exemplo de condição usado para confirmar a viabilidade e os efeitos da presente invenção, e a presente invenção não está limitada a este exemplo de condição. Na presente invenção, várias condições podem ser usadas sem se afastar da essência da presente invenção e desde que o objetivo da presente invenção possa ser alcançado.
[00180] O aço fundido com componentes de aço ajustados foi lingotado para produzir uma eslabe. A eslabe foi aquecida a 1.150°C, laminada a quente para ter uma espessura de chapa de 2,6 mm, submetida ao recozimento de banda quente em duas etapas a 1.120°C + 900°C, temperada após o recozimento de banda quente, decapada, laminada a frio para ter uma espessura de chapa de 0,23 mm, descarbonetada e recozida, e nitretada e recozida de forma que o incremento de nitrogênio fosse 0,020%, e um separador de recozimento contendo Al2O3 e MgO foi aplicado, o recozimento final foi realizado e um tratamento superficial foi então realizado por decapagem e lavagem com água.
[00181] Como condições de produção, as condições detalhadas do processo de laminação a frio, o processo de recozimento por descarburação, o processo de recozimento final e o processo de tratamento superficial são
55 / 79 mostrados na Tabela 1 a Tabela 3. No processo de laminação a frio, em relação ao passe final (última cadeira) de laminação a frio, a relação de laminação e a rugosidade de laminação Ra foram alteradas. No processo de recozimento por descarburação, o grau de oxidação (PH2O/PH2) na atmosfera, a temperatura de encharque e o tempo de encharque foram alterados e o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida foi controlado. Aqui, no teste nº 20, o grau de oxidação na atmosfera foi 0,15, mas a temperatura de encharque foi 880°C e o tempo de encharque foi 550 segundos e, dessa forma, o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida não pôde ser controlado de forma que fosse 1 g/m2 ou menos. No teste nº 17, a decapagem foi realizada usando ácido sulfúrico imediatamente após o processo de recozimento por descarburação, mas o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida não pôde ser controlado de forma que fosse 1 g/m2 ou menos.
[00182] Além do mais, no processo de recozimento final, foi utilizada uma atmosfera contendo 50% em volume ou mais de hidrogênio, e o tempo de imersão foi alterado de acordo com a temperatura de encharque. No processo de tratamento superficial, a concentração de ácido, a temperatura do líquido e o tempo de encharque foram alterados para o tratamento de decapagem. Aqui, no teste nº 23, apenas a lavagem com água foi realizada sem a realização do tratamento de decapagem.
[00183] Como resultados de produção, os componentes químicos das chapas de aço silício e as propriedades superficiais das chapas de aço silício são mostrados na Tabela 4 a Tabela 9. Aqui, os componentes químicos e as propriedades superficiais das chapas de aço silício foram determinados com base no método acima.
[00184] Nas tabelas, “-” no componente químico da chapa de aço de silício indica que o elemento de liga não é adicionado intencionalmente ou o teor está abaixo do limite inferior de detecção de medição. Nas tabelas, os
56 / 79 valores sublinhados indicam que eles estão fora do escopo da presente invenção. Aqui, todas as chapas de aço silício não tiveram revestimento de forsterita e tiveram uma textura desenvolvida na orientação {110} <001>.
[00185] Usando a chapa de aço de silício produzida como uma base, na superfície de chapa da chapa de aço de silício, uma camada intermediária foi formada e um revestimento isolante foi formado, e o controle de domínio magnético foi realizado para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado e as características de perda de ferro foram avaliadas. Aqui, a camada intermediária foi formada realizando um tratamento térmico em uma atmosfera com um grau de oxidação (PH2O/PH2) de 0,0012 a 850°C por 30 segundos. Essas camadas intermediárias contiveram principalmente óxido de silício e tiveram uma espessura média de 25 nm.
[00186] Além do mais, nos testes Nos. 1 a 10 e nos testes Nos. 21 a 30, um revestimento a base de ácido fosfórico foi formado como um revestimento isolante. O revestimento a base de ácido fosfórico foi formado aplicando uma composição para formar um revestimento a base de ácido fosfórico contendo uma mistura de sílica coloidal, um fosfato de sal de alumínio ou sal de magnésio e água, e realizar um tratamento térmico em condições gerais. Esses revestimentos a base de ácido fosfórico contiveram principalmente um óxido composto de fósforo e silício e tiveram uma espessura média de 2 μm.
[00187] Além do mais, no teste Nos. 11 a 20 e no teste Nos. 31 a 42, um revestimento a base de borato de alumínio foi formado como um revestimento isolante. O revestimento a base de borato de alumínio foi formado aplicando uma composição para formar um revestimento a base de borato de alumínio contendo sol de alumina e ácido bórico e realizando um tratamento térmico em condições gerais. Esses revestimentos a base de borato de alumínio contiveram principalmente óxido de alumínio/boro e tiveram uma espessura média de 2 μm.
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[00188] Além do mais, em todas as chapas de aço elétricos de grão orientado, após a formação do revestimento isolante, um feixe laser foi irradiado e uma deformação de tensão não destrutiva foi aplicada para refinar o domínio magnético.
[00189] A perda de ferro foi avaliada por um testador de chapa única (SST). Uma amostra com uma largura de 60 mm e um comprimento de 300 mm foi coletada da chapa de aço elétrico de grão orientado produzida de forma que o lado longitudinal do corpo de prova ficasse na direção de laminação, e W17/50 (a perda de ferro quando o a chapa de aço foi magnetizada com uma densidade de fluxo magnético de 1,7 T a 50 Hz) foi medida. Quando W17/50 foi 0,68 W/kg ou menos, determinou-se que a perda de ferro era favorável.
[00190] Como mostrado na Tabela 1 a Tabela 9, nos exemplos da presente invenção, uma vez que as propriedades superficiais das chapas de aço silício foram adequadamente controladas, as características de perda de ferro das chapas de aço elétricos de grão orientado foram excelentes. Por outro lado, nos exemplos comparativos, uma vez que as propriedades superficiais das chapas de aço ao silício não foram adequadamente controladas, as características de perda de ferro das chapas de aço elétricos de grão orientado não foram satisfeitas. Aqui, embora não mostrado nas tabelas, por exemplo, no teste nº 5, na direção da largura da chapa de aço de silício, a rugosidade superficial Ra foi 0,4 μm ou menos quando o comprimento de onda de corte λc foi 800 μm, e o a rugosidade superficial Ra foi 0,2 μm ou menos quando o comprimento de onda de corte λc foi 20 μm, mas ave- AMPC100 foi superior a 0,050 μm. Além do mais, no teste nº 39 e no teste nº 40, na direção da largura da chapa de aço de silício, a rugosidade superficial Ra também foi 0,03 μm quando o comprimento de onda de corte λc foi 250 μm, mas, no teste nº 39 , ave-AMPC100 foi 0,020 μm ou menos, e, no teste No. 40, ave-AMPC100 foi superior a 0,020 μm.
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[Tabela 1] Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a frio recozimento por recozimento final descarburação Taxa Rugosida Grau de Teor de Temperat Tempo Tipo de Concentra Temperat Tempo de de do oxidaçã oxigênio ura de de solução de ção da ura do de reduçã cilindro o da superfici encharqu encharq tratamento solução de líquido da imersã o no no passe atmosfe al g/m2 e °C ue hora tratamento solução os passe final Ra ra % em de final µm massa tratament % o °C Teste 5 0,5 0,25 1,36 1.100 15 Ácido 30 90 90 1 sulfúrico Teste 5 0,5 0,15 0,98 1.200 10 Ácido 25 90 60 2 sulfúrico Teste 5 0,5 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 20 90 60 3 sulfúrico Teste 5 0,4 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 20 90 60 4 sulfúrico Teste 5 0,4 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 10 80 30 5 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 3 80 30 6 sulfúrico Teste 20 0,1 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,50 70 15 7 sulfúrico Teste 20 0,1 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 5 70 15 8 sulfúrico Teste 30 0,0025 0,09 0,88 1.150 30 Ácido 0,50 70 30 9 sulfúrico Teste 30 0,1 0,09 0,88 1.250 10 Ácido 0,50 70 15 10 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 5 70 15 11 clorídrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 5 60 15 12 clorídrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 70 15 13 clorídrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 3+1 70 15 14 sulfúrico+ácid o fosfórico [Tabela 2]
Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento por recozimento final frio descarburação Taxa Rugosi Grau de Teor de Temperatura Tempo Tipo de Concentraç Temperat Tempo de dade do oxidação oxigêni de encharque de solução de ão da ura do de reduçã cilindro da o °C encharq tratamento solução de líquido da imersão s o no no atmosfera superfi ue tratamento solução de passe passe cial horar % em tratamento final final g/m2 massa °C % Ra µm Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 70 15 15 sulfúrico Teste 5 0,5 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 3 80 30 16 sulfúrico
59 / 79 Teste 10 0,4 0,17 1,07 1.200 20 Ácido 7,5 80 30 17 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 25 80 60 18 sulfúrico Teste 10 0,5 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 7,5 80 30 19 sulfúrico Teste 10 0,4 0,15 1,10 1.200 20 Ácido 7,5 80 30 20 sulfúrico Teste 10 0,4 0,15 0,98 1.100 20 Ácido 7,5 80 30 21 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.200 5 Ácido 7,5 80 30 22 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Não aplicável Não Não Não 23 aplicável aplicável aplicável Teste 10 0,4 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 7,5 25 30 24 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 25 50 30 25 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 26 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,90 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 27 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 28 sulfúrico [Tabela 3]
Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento por recozimento final frio descarburação Taxa Rugosid Grau de Teor Temperatura Tempo Tipo de Concentraç Temperat Tempo de ade do oxidação de de de solução de ão da ura do de redu cilindro da oxigêni encharque encharq tratamento solução de líquido da imersão s ção no passe atmosfera o °C ue tratamento solução no final Ra superfi horar % em de pass µm cial massa tratament e g/m2 o °C final % Teste 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 29 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 30 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 31 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 32 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 33 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 34 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 35 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 36 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 37 sulfúrico Teste 20 0,1 0,09 0,90 1.200 20 Ácido 0,50 60 30 38 sulfúrico
60 / 79 Teste 30 0,1 0,02 0,30 1.250 30 Ácido 0,30 70 15 39 sulfúrico Teste 25 0,1 0,01 0,35 1.250 30 Ácido 0,30 60 15 40 sulfúrico Teste 8 0,4 0,10 0,92 1.150 30 Ácido 3 70 15 41 sulfúrico Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.150 30 Ácido 10 70 15 42 sulfúrico [Tabela 4] Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Teste 1 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0004 0,0022 0,0027 - Teste 2 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0012 0,0025 - Teste 3 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0010 0,0014 - Teste 4 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0011 0,0014 - Teste 5 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0010 0,0014 - Teste 6 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0009 0,0014 - Teste 7 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0010 0,0014 - Teste 8 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0011 0,0013 - Teste 9 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0013 0,0025 - Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0004 0,0012 - 10
Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0009 0,0014 - 11
Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0010 0,0013 - 12
Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0009 0,0014 - 13
Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0008 0,0014 - 14
[Tabela 5]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0010 0,0014 - e 15 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0009 0,0013 - e 16 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0007 0,0010 0,0014 - e 17 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0010 0,0014 - e 18
61 / 79 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0006 0,0013 - e 19 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0006 0,0013 - e 20 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0007 0,0006 0,0013 - e 21 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0007 0,0007 0,0014 - e 22 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0006 0,0014 - e 23 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0005 0,0014 - e 24 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0006 0,0013 - e 25 Test 3,3 0,1 - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0006 0,0014 - e 26 Test 3,3 - 0,1 - - - - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0011 0,0007 0,0017 e 27 Test 3,3 - - 0,1 - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0010 0,0014 - e 28 [Tabela 6]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Test 3,3 - - - 0,01 - - - - - - - - - 0,001 0,000 0,000 0,001 - e 29 8 6 4 Test 3,3 - - - - 0,05 - - - - - - - - 0,001 0,000 0,001 0,000 0,001 e 30 8 1 6 7 Test 3,3 - - - - - 0,03 - - - - - - - 0,001 0,000 0,000 0,001 - e 31 9 9 4 Test 3,3 - - - - - - 0,05 - - - - - - 0,001 0,001 0,001 0,000 0,001 e 32 3 0 9 6 Test 3,3 - - - - - - - 0,002 - - - - - 0,001 0,001 0,001 0,000 0,001 e 33 3 1 8 5 Test 3,3 - - - - - - - - 0,02 - - - - 0,002 0,001 0,001 0,001 - e 34 4 0 4 Test 3,3 - - - - - - - - - 0,03 - - - 0,001 0,001 0,000 0,001 - e 35 3 9 3 Test 3,3 - - - - - - - - - - 0,02 - - 0,001 0,000 0,000 0,001 - e 36 8 6 4 Test 3,3 - - - - - - - - - - - 0,005 - 0,001 0,001 0,000 0,001 - e 37 4 9 4 Test 3,3 - - - - - - - - - - - - 0,003 0,001 0,001 0,001 0,000 0,001 e 38 3 0 8 6 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,001 0,000 0,000 - e 39 7 3 8 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,002 0,000 0,001 - e 40 0 4 2 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,001 0,001 0,001 - e 41 0 3 4 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,001 0,001 0,001 - e 42 0 2 4 [Tabela 7]
Resultados de produção Resultados da Observação avaliação
62 / 79 Propriedades superficiais da chapa de aço Perda de ferro W17/50 de silício W/kg ave-AMPC100 μm ave-AMPC50 μm Teste 1 0,247 0,234 0,79 Exemplo comparativo Teste 2 0,137 0,130 0,74 Exemplo comparativo Teste 3 0,060 0,044 0,72 Exemplo comparativo Teste 4 0,059 0,043 0,71 Exemplo comparativo Teste 5 0,052 0,038 0,70 Exemplo comparativo Teste 6 0,049 0,036 0,68 Exemplo da presente invenção Teste 7 0,025 0,017 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 8 0,033 0,024 0,66 Exemplo da presente invenção Teste 9 0,029 0,020 0,65 Exemplo da presente invenção Teste 10 0,023 0,016 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 11 0,034 0,023 0,67 Exemplo da presente invenção Teste 12 0,028 0,019 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 13 0,026 0,018 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 14 0,031 0,021 0,67 Exemplo da presente invenção [Tabela 8]
Resultados de produção Resultados de Observação avaliação Propriedades superficiais da chapa de aço Perda de ferro W17/50 de silício W/kg ave-AMPC100 μm ave-AMPC50 μm Teste 15 0,026 0,018 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 16 0,061 0,045 0,72 Exemplo comparativo Teste 17 0,184 0,134 0,77 Exemplo comparativo Teste 18 0,098 0,072 0,73 Exemplo comparativo Teste 19 0,066 0,048 0,71 Exemplo comparativo Teste 20 0,178 0,130 0,78 Exemplo comparativo Teste 21 0,053 0,039 0,71 Exemplo comparativo Teste 22 0,054 0,040 0,72 Exemplo comparativo Teste 23 0,121 0,088 0,82 Exemplo comparativo Teste 24 0,092 0,067 0,72 Exemplo comparativo
63 / 79 Teste 25 0,089 0,065 0,71 Exemplo comparativo Teste 26 0,026 0,017 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 27 0,025 0,017 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 28 0,025 0,016 0,63 Exemplo da presente invenção [Tabela 9] Resultados de produção Resultados de Observação avaliação Propriedades superficiais da chapa de aço Perda de ferro W17/50 de silício W/kg ave-AMPC100 μm ave-AMPC50 μm Teste 29 0,026 0,018 0,64 Exemplo da presente invenção Teste 30 0,023 0,016 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 31 0,024 0,016 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 32 0,026 0,018 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 33 0,025 0,017 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 34 0,026 0,018 0,64 Exemplo da presente invenção Teste 35 0,027 0,019 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 36 0,025 0,017 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 37 0,024 0,016 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 38 0,025 0,017 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 39 0,018 0,012 0,60 Exemplo da presente invenção Teste 40 0,021 0,014 0,61 Exemplo da presente invenção Teste 41 0,051 0,037 0,71 Exemplo comparativo Teste 42 0,048 0,035 0,68 Exemplo da presente invenção [Exemplo 2]
[00191] O aço fundido com componentes de aço ajustados foi lingotado para produzir uma eslabe. A eslabe foi aquecida a 1.150°C, laminada a quente para ter uma espessura de chapa de 2,6 mm, submetida ao recozimento de banda quente em duas etapas a 1.120°C + 900°C, temperada após o recozimento de banda quente, decapada, laminada a frio para ter uma espessura de chapa de 0,23 mm, descarbonetada e recozida, e nitretada e recozida de forma que o incremento de nitrogênio fosse 0,020%, e um
64 / 79 separador de recozimento contendo Al2O3 e MgO foi aplicado, o recozimento final foi realizado e um tratamento superficial foi então realizado realizar pelo menos um dentre decapagem, lavagem com água e escovação.
[00192] Como condições de produção, as condições detalhadas do processo de laminação a frio, o processo de recozimento por descarburação, o processo de recozimento final e o processo de tratamento superficial são mostradas na Tabela 10 a Tabela 13. No processo de laminação a frio, em relação ao passe final (última cadeira) de laminação a frio, a relação de laminação e a rugosidade de laminação Ra foram alteradas. No processo de recozimento por descarburação, o grau de oxidação (PH2O/PH2) na atmosfera, a temperatura de encharque e o tempo de encharque foram alterados e o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida foi controlada. Aqui, no teste nº 2-22, a decapagem foi realizada usando ácido sulfúrico imediatamente após o processo de recozimento por descarburação, mas o teor de oxigênio na superfície da chapa descarbonetada e recozida não pôde ser controlado de forma que fosse 1 g/m2 ou menos.
[00193] Além do mais, no processo de recozimento final, foi utilizada uma atmosfera contendo 50% em volume ou mais de hidrogênio, e o tempo de encharque foi alterado de acordo com a temperatura de encharque. No processo de tratamento superficial, a concentração de ácido, a temperatura do líquido e o tempo de imersão foram alterados para o tratamento de decapagem. Aqui, no teste nº 2-43, a lavagem com água e a escovação foram realizadas sem realizar o tratamento de decapagem.
[00194] Como resultados de produção, os componentes químicos das chapas de aço silício e as propriedades superficiais das chapas de aço silício são mostrados na Tabela 14 a Tabela 21. Aqui, os componentes químicos e as propriedades superficiais das chapas de aço silício foram determinados com base no método acima.
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[00195] Nas tabelas, “-” no componente químico da chapa de aço de silício indica que o elemento de liga não é adicionado intencionalmente ou o teor está abaixo do limite inferior de detecção de medição. Nas tabelas, os valores sublinhados indicam que eles estão fora do escopo da presente invenção. Aqui, todas as chapas de aço silício não tiveram revestimento de forsterita e tiveram uma textura desenvolvida na orientação {110} <001>.
[00196] Usando a chapa de aço de silício produzida como uma base, na superfície de chapa da chapa de aço de silício, uma camada intermediária foi formada e um revestimento isolante foi formado, e o controle de domínio magnético foi realizado para produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado e ferro as características de perda foram avaliadas. Aqui, a camada intermediária foi formada realizando um tratamento térmico em uma atmosfera com um grau de oxidação (PH2O/PH2) de 0,0012 a 850°C por 30 segundos. Essas camadas intermediárias contiveram principalmente óxido de silício e tiveram uma espessura média de 25 nm.
[00197] Além do mais, nos testes Nos. 2-1 a 2-15 e nos testes Nos. 2- 31 a 2-40, um revestimento a base de ácido fosfórico foi formado como um revestimento isolante. O revestimento a base de ácido fosfórico foi formado aplicando uma composição para formar um revestimento a base de ácido fosfórico contendo uma mistura de sílica coloidal, um fosfato de sal de alumínio ou sal de magnésio e água, e realizando um tratamento térmico em condições gerais. Esses revestimentos a base de ácido fosfórico contiveram principalmente um óxido composto de fósforo e silício e tiveram uma espessura média de 2 μm.
[00198] Além do mais, nos testes Nos. 2-16 a 2-30 e nos testes Nos. 2- 41 a 2-55, um revestimento a base de borato de alumínio foi formado como um revestimento isolante. O revestimento a base de borato de alumínio foi formado aplicando uma composição para formar um revestimento a base de borato de alumínio contendo sol de alumina e ácido bórico e realizando um
66 / 79 tratamento térmico em condições gerais. Esses revestimentos a base de borato de alumínio contiveram principalmente óxido de alumínio/boro e tiveram uma espessura média de 2 μm.
[00199] Além do mais, em todas as chapas de aço elétricos de grão orientado, após a formação do revestimento isolante, um feixe laser foi irradiado e uma deformação de tensão não destrutiva foi aplicada para refinar o domínio magnético.
[00200] A perda de ferro foi avaliada por um testador de chapa única (SST). Uma amostra com uma largura de 60 mm e um comprimento de 300 mm foi coletada da chapa de aço elétrico de grão orientado produzida de forma que o lado comprido do corpo de prova ficasse na direção de laminação e a direção da largura da chapa, W17/50 (a perda de ferro quando a chapa de aço foi magnetizada com uma densidade de fluxo magnético de 1,7 T a 50 Hz) foi medida usando o corpo de prova na direção de laminação, e W6/50 (a perda de ferro quando a chapa de aço foi magnetizada com uma densidade de fluxo magnético de 0,6 T a 50 Hz) foi medida usando o corpo de prova na direção da largura da chapa. Quando a perda de ferro W17/50 na direção de laminação foi 0,68 W/kg ou menos e a perda de ferro W6/50 na direção da largura da chapa foi 0,80 W/kg ou menos, determinou-se que a perda de ferro era favorável.
[00201] Como mostrado na Tabela 10 à Tabela 21, nos exemplos da presente invenção, uma vez que as propriedades superficiais das chapas de aço silício foram adequadamente controladas, as características de perda de ferro das chapas de aço elétricos de grão orientado foram excelentes. Por outro lado, nos exemplos comparativos, uma vez que as propriedades superficiais das chapas de aço ao silício não foram adequadamente controladas, as características de perda de ferro das chapas de aço elétricos de grão orientado não foram satisfeitas. Aqui, embora não mostrado nas tabelas, por exemplo, no teste nº 2-3, na direção da largura da chapa de aço de silício,
67 / 79 a rugosidade superficial Ra foi 0,4 μm ou menos quando o comprimento de onda de corte λc foi 800 μm, e a rugosidade superficial Ra foi 0,2 μm ou menos quando o comprimento de onda de corte λc foi 20 μm, mas ave- AMPC100 foi superior a 0,050 μm.
Além do mais, no teste nº 2-54 e no teste nº 2-55, na direção da largura da chapa de aço de silício, a rugosidade superficial Ra também foi 0,03 μm quando o comprimento de onda de corte λc foi 250 μm, mas, no teste No. 2-54, ave-AMPC100 foi 0,020 µm ou menos, e, no teste No. 2-55, ave-AMPC100 foi superior a 0,020 µm. [Tabela 10] Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento recozimento final frio por descarburação Tax Rugosi Grau de Teor Temperatu Temp Tratamento de decapagem Tratamento de escovamento a de dade do oxidaçã de ra de o de Tipo Concentra Te Tempo Feito Taman Direçã Veloci redu cilindro o na oxigê encharque enchar de ção da m de (direçã ho de o de dade ção no atmosfer nio °C que soluçã solução pe imersão o de grão rolame rotacio no passe a superf horar o de de rat s rotaçã abrasiv nto da nal da pass final icial tratame tratament ur o) / o escova escova e Ra µm g/m2 nto o % em a não mm rpm final massa do feito % líq ui do da sol uç ão de tra ta me nt o °C Test 5 0,5 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 20 90 60 Não - - - e 2-1 sulfúri feito co Test 5 0,4 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 20 90 60 Não - - - e 2-2 sulfúri feito co Test 5 0,4 0,15 0,98 1.200 20 Ácido 10 80 30 Não - - - e 2-3 sulfúri feito co Test 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 3 80 30 Direçã 500 3 750 e 2-4 sulfúri o da co largura da chapa
68 / 79 Test 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,5 70 30 Direçã 500 3 750 e 2-5 sulfúri o da co largura da chapa Test 15 0,1 0,12 0,95 1.200 20 Ácido 2 70 30 Direçã 500 3 750 e 2-6 sulfúri o da co largura da chapa Test 20 0,1 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,5 70 15 Direçã 500 3 750 e 2-7 sulfúri o da co largura da chapa Test 15 0,1 0,12 0,95 1.200 20 Ácido 2 80 30 Direçã 500 2 1.000 e 2-8 sulfúri o de co lamina ção Test 15 0,1 0,12 0,95 1.200 20 Ácido 2 80 30 Direçã 500 2 500 e 2-9 sulfúri o da co largura da chapa Test 15 0,1 0,12 0,95 1.200 20 Ácido 2 80 30 Direçã 500 4 1.500 e 2- sulfúri o da 10 co largura da chapa Test 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 4 1.000 e 2- sulfúri o de 11 co lamina ção Test 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 4 500 e 2- sulfúri o da 12 co largura da chapa Test 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 e 2- sulfúri o da 13 co largura da chapa Test 30 0,1 0,09 0,88 1.150 30 Ácido 0,5 70 30 Direçã 500 3 750 e 2- sulfúri o da 14 co largura da chapa [Tabela 11]
Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento recozimento frio por final descarburação Taxa Rugosi Grau de Teor Temperat Temp Tratamento de decapagem Tratamento de de dade oxidaçã de ura de o de escovamento
69 / 79 redu do o na oxigê encharque encha Tipo de Concentr Temper Tempo Feito Tama Direçã Veloci ção cilindr atmosfe nio °C rque solução ação da atura do de (Direç nho de o de dade no o no ra super horar de solução líquido imersã ão do grão rolame rotacio pass passe ficial tratamen de da os eixo abrasi nto da nal da e final g/m2 to tratament solução de vo escova escova final Ra µm o % em de rotaçã mm rpm % massa tratame o) nto °C / Não feito Tes 30 0,1 0,09 0,88 1.250 10 Ácido 0,5 70 15 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 15 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 5 70 15 Direçã 500 3 750 te clorídric o da 2- o largur 16 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 5 60 15 Direçã 500 3 750 te clorídric o da 2- o largur 17 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 70 15 Direçã 500 3 750 te clorídric o da 2- o largur 18 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 3+1 70 15 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- + ácido largur 19 fosfórico a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 70 15 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 20 a da chapa Tes 5 0,5 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 3 80 30 Não - - - te sulfúrico feito 2- 21 Tes 10 0,4 0,17 1,07 1.200 20 Ácido 7,5 80 30 Não - - - te sulfúrico feito 2- 22 Tes 10 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 25 80 60 Não - - - te sulfúrico feito 2- 23 Tes 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 24 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,90 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 25 a da chapa
70 / 79 Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 26 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 27 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúrico o da 2- largur 28 a da chapa [Tabela 12]
Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento recozimento frio por final descarburação Taxa Rugosi Grau de Teor Temperat Temp Tratamento de decapagem Tratamento de de dade oxidaçã de ura de o de escovamento redu do o na oxigê encharque encha Tipo Concentr Tempera Tempo Feito Tama Direçã Veloci ção cilindr atmosfe nio °C rque de ação da tura do de (Direç nho de o de dade no o no ra super horar soluçã solução líquido imersã ão do grão rolame rotacio passe passe ficial o de de da os eixo abrasi nto da nal da final final g/m2 tratam tratament solução de vo escova escova % Ra µm ento o % em de rotaçã mm rpm massa tratamen o) to °C / Não feito Tes 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 29 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 30 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 31 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,89 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 32 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 33 a da chapa
71 / 79 Tes 20 0,1 0,09 0,87 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 34 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,88 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 35 a da chapa Tes 20 0,1 0,09 0,90 1.200 20 Ácido 0,5 60 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 36 a da chapa Tes 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 3 80 30 Não - - - te sulfúri feito 2- co 37 Tes 15 0,4 0,12 0,96 1.200 20 Ácido 2 80 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 38 a da chapa Tes 15 0,5 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 7,5 80 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 39 a da chapa Tes 15 0,4 0,17 1,10 1.100 20 Ácido 7,5 80 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 40 a da chapa Tes 15 0,4 0,15 0,95 1.100 20 Ácido 7,5 80 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 41 a da chapa Tes 15 0,4 0,10 0,92 1.200 5 Ácido 7,5 80 30 Direçã 500 3 750 te sulfúri o da 2- co largur 42 a da chapa [Tabela 13]
Condições de produção Processo de Processo de Processo de Processo de tratamento superficial laminação a recozimento recozimento frio por final descarburaçã o Taxa Rugosi Grau Teor Temperat Temp Tratamento de decapagem Tratamento de de dade de de ura de o de escovamento
72 / 79 redu do oxidaçã oxigê encharqu encha Tipo Concentr Temper Tempo Feito Tama Direçã Veloci ção cilindr o na nio e °C rque de ação da atura do de (Direç nho o de dade no o no atmosfe super horar soluçã solução líquido imersã ão do de rolam rotaci pass passe ra ficial o de de da o s eixo grão ento onal e final g/m2 tratam tratamen solução de abrasi da da final Ra µm ento to % em de rotaçã vo escov escova % massa tratame o) a mm rpm nto °C / Não feito Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Não Não Não Não Direç 500 3 750 2-43 aplicáv aplicável aplicáve aplicáv ão da el l el largur a da chapa Teste 15 0,4 0,15 0,95 1.200 20 Ácido 7.5 25 15 Direç 500 3 750 2-44 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 25 50 30 Direç 500 3 750 2-45 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 10 0,4 0,10 0,92 1.150 30 Ácido 3 70 15 Direç 500 3 750 2-46 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 50 3 750 2-47 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 600 3 750 2-48 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 500 0.5 750 2-49 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 500 6 750 2-50 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 500 3 400 2-51 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.200 20 Ácido 0.5 70 30 Direç 500 3 1.800 2-52 sulfúri ão da co largur a da chapa
73 / 79 Teste 15 0,4 0,10 0,92 1.150 30 Ácido 7.5 70 15 Direç 500 3 750 2-53 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 30 0,1 0,02 0,30 1.250 30 Ácido 0.3 70 15 Direç 500 2 500 2-54 sulfúri ão da co largur a da chapa Teste 25 0,1 0,01 0,35 1.250 30 Ácido 0.3 60 15 Direç 500 2 500 2-55 sulfúri ão da co largur a da chapa [Tabela 14]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0011 0,0014 - e 2-1 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0012 0,0012 - e 2-2 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0009 0,0013 - e 2-3 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0012 0,0014 - e 2-4 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0010 0,0013 - e 2-5 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0011 0,0014 - e 2-6 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0013 0,0013 - e 2-7 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0009 0,0011 - e 2-8 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0010 0,0014 - e 2-9 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0009 0,0013 - e 2- 10 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0010 0,0012 - e 2- 11 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0010 0,0014 - e 2- 12 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0011 0,0013 - e 2- 13 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0012 0,0014 - e 2- 14 [Tabela 15]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas)
74 / 79 Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0008 0,0008 - 2-15 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0011 0,0012 - 2-16 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0012 0,0013 - 2-17 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0013 0,0012 - 2-18 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0012 0,0012 - 2-19 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0011 0,0011 - 2-20 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0012 0,0013 - 2-21 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0006 0,0012 0,0012 - 2-22 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0011 0,0013 - 2-23 Teste 3,3 0,1 - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0007 0,0006 0,0013 - 2-24 Teste 3,3 - 0,1 - - - - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0013 0,0008 0,0015 2-25 Teste 3,3 - - 0,1 - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0010 0,0012 - 2-26 Teste 3,3 - - - 0,01 - - - - - - - - - 0,001 0,0007 0,0006 0,0014 - 2-27 Teste 3,3 - - - - 0,05 - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0011 0,0008 0,0016 2-28 [Tabela 16]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Test 3,3 - - - - - 0,03 - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0010 0,0013 - e 2- 29 Test 3,3 - - - - - - 0,05 - - - - - - 0,001 0,0013 0,0010 0,00090.0014 e 2- 30 Test 3,3 - - - - - - - 0,002 - - - - - 0,001 0,0013 0,0011 0,00080.0015 e 2- 31 Test 3,3 - - - - - - - - 0,02 - - - - 0,002 0,0014 0,0009 0,0014 - e 2- 32 Test 3,3 - - - - - - - - - 0,03 - - - 0,001 0,0013 0,0010 0,0013 - e 2- 33 Test 3,3 - - - - - - - - - - 0,02 - - 0,001 0,0007 0,0006 0,0012 - e 2- 34 Test 3,3 - - - - - - - - - - - 0,005 - 0,001 0,0012 0,0011 0,0014 - e 2- 35 Test 3,3 - - - - - - - - - - - - 0,003 0,001 0,0012 0,0010 0,00070.0017 e 2- 36
75 / 79 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0011 0,0011 - e 2- 37 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0012 0,0012 - e 2- 38 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0013 0,0011 0,0011 - e 2- 39 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0013 0,0014 - e 2- 40 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0009 0,0014 0,0014 - e 2- 41 Test 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0014 0,0014 - e 2- 42 [Tabela 17]
Resultados de produção Composição de componentes da chapa de aço de silício (unidade: % em massa, o restante sendo Fe e impurezas) Si Mn Cr Cu P Sn Sb Ni B V Nb Mo Ti Bi Al C N S Se Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0012 0,0012 - 2-43 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0011 0,0013 - 2-44 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0012 0,0011 - 2-45 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0013 0,0014 - 2-46 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0011 0,0012 - 2-47 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0012 0,0011 - 2-48 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0010 0,0013 0,0012 - 2-49 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0011 0,0010 - 2-50 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0012 0,0011 - 2-51 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0012 0,0012 0,0012 - 2-52 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0011 0,0013 0,0013 - 2-53 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0008 0,0008 - 2-54 Teste 3,2 - - - - - - - - - - - - - 0,001 0,0008 0,0009 0,0007 - 2-55 [Tabela 18]
Resultados de produção Resultados de avaliação Observação Propriedades superficiais da chapa de aço de silício Perda de Perda de ave-AMPC100 ave-AMPC50 max-DIV100 max-DIV50 ferro na ferro na μm μm μm μm direção de direção da laminação largura da W17/50 W/kg chapa W6/50 W/kg
76 / 79 Teste 2-1 0,060 0,044 1,2 1,1 0,72 0,95 Exemplo comparativo Teste 2-2 0,059 0,043 1,3 1,1 0,71 0,92 Exemplo comparativo Teste 2-3 0,052 0,038 1,4 1,3 0,70 0,90 Exemplo comparativo Teste 2-4 0,050 0,038 1,6 1,4 0,68 0,65 Exemplo da presente invenção Teste 2-5 0,046 0,034 2,0 1,7 0,66 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 2-6 0,044 0,032 2,1 1,6 0,66 0,61 Exemplo da presente invenção Teste 2-7 0,027 0,019 2,5 2,1 0,65 0,58 Exemplo da presente invenção Teste 2-8 0,044 0,032 1,2 1,1 0,65 0,86 Exemplo da presente invenção Teste 2-9 0,049 0,038 1,8 1,5 0,68 0,66 Exemplo da presente invenção Teste 2-10 0,043 0,031 2,1 1,8 0,65 0,60 Exemplo da presente invenção Teste 2-11 0,042 0,031 1,3 1,3 0,65 0,87 Exemplo da presente invenção Teste 2-12 0,047 0,034 1,8 1,5 0,66 0,64 Exemplo da presente invenção Teste 2-13 0,043 0,031 2,2 1,9 0,65 0,59 Exemplo da presente invenção Teste 2-14 0,030 0,022 1,9 1,6 0,66 0,76 Exemplo da presente invenção [Tabela 19]
Resultados de produção Resultados de avaliação Observação Propriedades superficiais da chapa de aço de silício Perda de Perda de ferro na ferro na ave-AMPC100 ave-AMPC50 max-DIV100 max-DIV50 direção de direção da μm μm μm μm laminação largura da W17/50 W/kg chapa W6/50 W/kg Teste 2-15 0,025 0,018 3,0 2,5 0,64 0,52 Exemplo da presente invenção Teste 2-16 0,036 0,026 2,2 1,8 0,68 0,66 Exemplo da presente invenção Teste 2-17 0,030 0,021 2,4 2,0 0,64 0,62 Exemplo da presente invenção Teste 2-18 0,027 0,019 2,6 2,2 0,65 0,56 Exemplo da presente invenção
77 / 79 Teste 2-19 0,033 0,023 1,9 1,6 0,68 0,76 Exemplo da presente invenção Teste 2-20 0,028 0,021 2,5 2,1 0,64 0,58 Exemplo da presente invenção Teste 2-21 0,061 0,045 1,3 1,1 0,72 0,96 Exemplo comparativo Teste 2-22 0,184 0,134 1,1 0,9 0,77 0,99 Exemplo comparativo Teste 2-23 0,098 0,072 1,1 0,9 0,73 0,93 Exemplo comparativo Teste 2-24 0,028 0,020 2,4 2,0 0,64 0,60 Exemplo da presente invenção Teste 2-25 0,027 0,019 2,7 2,4 0,65 0,54 Exemplo da presente invenção Teste 2-26 0,026 0,018 2,1 1,8 0,64 0,69 Exemplo da presente invenção Teste 2-27 0,027 0,020 2,3 1,9 0,65 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 2-28 0,025 0,018 3,0 2,5 0,64 0,48 Exemplo da presente invenção [Tabela 20]
Resultados de produção Resultados de avaliação Observação Propriedades superficiais da chapa de aço de silício Perda de Perda de ave-AMPC100 ave-AMPC50 max-DIV100 max-DIV50 ferro na ferro na μm μm μm μm direção de direção da laminação largura da W17/50 W/kg chapa W6/50 W/kg Teste 2-29 0,025 0,019 2,4 2,1 0,63 0,60 Exemplo da presente invenção Teste 2-30 0,027 0,020 2,7 2,3 0,65 0,54 Exemplo da presente invenção Teste 2-31 0,026 0,019 2,5 2,0 0,63 0,58 Exemplo da presente invenção Teste 2-32 0,028 0,021 2,3 1,9 0,64 0,63 Exemplo da presente invenção Teste 2-33 0,029 0,022 2,4 1,9 0,65 0,60 Exemplo da presente invenção Teste 2-34 0,026 0,020 2,6 2,2 0,64 0,56 Exemplo da presente invenção Teste 2-35 0,026 0,019 2,3 1,9 0,65 0,63 Exemplo da presente invenção
78 / 79 Teste 2-36 0,027 0,020 2,7 2,4 0,63 0,54 Exemplo da presente invenção Teste 2-37 0,045 0,029 1,2 1,1 0,66 0,87 Exemplo da presente invenção Teste 2-38 0,048 0,037 1,4 1,3 0,68 0,83 Exemplo da presente invenção Teste 2-39 0,067 0,049 1,4 1,3 0,72 0,81 Exemplo comparativo Teste 2-40 0,180 0,131 1,1 0,9 0,79 0,93 Exemplo comparativo Teste 2-41 0,053 0,040 1,4 1,3 0,71 0,83 Exemplo comparativo Teste 2-42 0,056 0,042 1,4 1,3 0,73 0,81 Exemplo comparativo [Tabela 21]
Resultados de produção Resultados de avaliação Observação Propriedades superficiais da chapa de aço de silício Perda de Perda de ave-AMPC100 ave-AMPC50 max-DIV100 max-DIV50 ferro na ferro na μm μm μm μm direção de direção da laminação largura da W17/50 W/kg chapa W6/50 W/kg Teste 2-43 0,122 0,038 1,3 1,0 0,84 0,86 Exemplo comparativo Teste 2-44 0,093 0,068 1,3 1,1 0,74 0,85 Exemplo comparativo Teste 2-45 0,090 0,066 1,4 1,3 0,73 0,82 Exemplo comparativo Teste 2-46 0,049 0,039 1,4 1,2 0,68 0,81 Exemplo da presente invenção Teste 2-47 0,071 0,062 2,1 1,8 0,75 0,70 Exemplo comparativo Teste 2-48 0,046 0,034 1,3 1,2 0,68 0,83 Exemplo da presente invenção Teste 2-49 0,044 0,030 1,4 1,3 0,66 0,81 Exemplo da presente invenção Teste 2-50 0,068 0,059 2,2 1,7 0,73 0,71 Exemplo comparativo Teste 2-51 0,044 0,035 1,3 1,3 0,66 0,84 Exemplo da presente invenção Teste 2-52 0,055 0,041 1,7 1,5 0,70 0,69 Exemplo comparativo Teste 2-53 0,049 0,036 2,1 1,8 0,68 0,70 Exemplo da presente invenção Teste 2-54 0,019 0,013 2,5 2,1 0,60 0,67 Exemplo da presente invenção Teste 2-55 0,022 0,015 2,4 2,2 0,61 0,68 Exemplo da presente invenção
79 / 79 [Aplicabilidade Industrial]
[00202] De acordo com os aspectos acima da presente invenção, quando as propriedades superficiais da chapa de aço de silício como uma base são controladas de forma ideal, é possível prover uma chapa de aço elétrico de grão orientado que exibe excelentes características de perda de ferro, e um método de produção da mesma. Portanto, a presente invenção tem alta aplicabilidade industrial.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES
1. Chapa de aço elétrico de grão orientado, caracterizada pelo fato de que inclui uma chapa de aço de silício como uma chapa de aço de base, em que, quando um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier em uma curva seccional transversal medida paralela a uma direção de largura da chapa de aço de silício é definido como ave-AMPC100, ave-AMPC100 é 0,0001 a 0,050 μm.
2. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que ave-AMPC100 é 0,0001 a 0,025 μm.
3. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que, quando um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando a análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção da largura de chapa da chapa de aço de silício é definido como max-AMPC100 e um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 100 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier em uma curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício é definido como max- AMPL100, max-DIV100, que é um valor obtido dividindo max-AMPC100 por max-AMPL100, é 1,5 a 6,0.
4. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,
caracterizada pelo fato de que, quando um valor médio de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier é definido como ave-AMPC50, ave-AMPC50 é 0,0001 a 0,035.
5. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, quando um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção da largura da chapa de aço de silício é definido como max-AMPC50 e um valor máximo de amplitudes em uma faixa de comprimento de onda de 20 a 50 μm dentre os componentes de comprimento de onda obtidos realizando análise de Fourier na curva seccional transversal medida paralela à direção de laminação da chapa de aço de silício é definido como max-AMPL50, max-DIV50, que é um valor obtido dividindo max-AMPC50 por max-AMPL50, é 1,5 a 5,0.
6. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que ave-AMPC50 é 0,0001 a 0,020 μm.
7. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço de silício contém, como componentes químicos, em % em massa, Si: 0,8% ou mais e 7,0% ou menos, Mn: 0 ou mais e 1,00% ou menos, Cr: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Cu: 0 ou mais e 0,40% ou menos, P: 0 ou mais e 0,50% ou menos,
Sn: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Sb: 0 ou mais e 0,30% ou menos, Ni: 0 ou mais e 1,00% ou menos, B: 0 ou mais e 0,008% ou menos, V: 0 ou mais e 0,15% ou menos, Nb: 0 ou mais e 0,2% ou menos, Mo: 0 ou mais e 0,10% ou menos, Ti: 0 ou mais e 0,015% ou menos, Bi: 0 ou mais e 0,010% ou menos, Al: 0 ou mais e 0,005% ou menos, C: 0 ou mais e 0,005% ou menos, N: 0 ou mais e 0,005% ou menos, S: 0 ou mais e 0,005% ou menos, e Se: 0 ou mais e 0,005% ou menos, com o restante sendo Fe e impurezas.
8. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço de silício tem uma textura desenvolvida na orientação {110} <001>.
9. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma camada intermediária arranjada em contato com a chapa de aço de silício, em que a camada intermediária é uma película de óxido de silício.
10. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária, em que o revestimento isolante é um revestimento a base de ácido fosfórico.
11. Chapa de aço elétrico de grão orientado de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um revestimento isolante arranjado em contato com a camada intermediária, em que o revestimento isolante é um revestimento a base de borato de alumínio.
12. Método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende produzir uma chapa de aço elétrico de grão orientado usando a chapa de aço de silício como uma base.
BR112021013724-6A 2019-01-16 2020-01-16 Chapa de aço elétrico de grão orientado, e, método de produção da chapa de aço elétrico de grão orientado BR112021013724A2 (pt)

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