CN113166892B - 取向电工钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，以重量％计，所述钢板包含Si：2.0％至6.0％、Mn：0.12％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1。[式1]4×[Cr]‑0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。

Description

取向电工钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明涉及一种通过适当地控制Mn、Cr、Sn、Sb的含量来提高磁性的取向电工钢板及其制造方法。
背景技术
取向电工钢板是一种软磁材料，相对于轧制方向具有钢坯织构为{110}<001>的高斯织构(Goss texture)，因此在一个方向或轧制方向上具有优异的磁特性。为了表征这种织构，需要复杂的工艺，例如炼钢中的成分控制、热轧中的板坯再加热、热轧工艺参数控制、热轧板退火热处理、冷轧、一次再结晶退火和二次再结晶退火，而且对这些工艺必须非常精确和严格地进行管理。
众所周知，除了前述方法以外，减小板厚、加入具有电阻率增加效果的Si等合金元素、钢板上的张力施加、降低钢板表面的粗糙度、二次再结晶晶粒尺寸的细化、磁畴细化等也对改善铁损有效。
在这些方法中，作为通过增加电阻率来改善铁损的技术，一般所知的方法是增加Si含量。然而，随着Si含量的增加，材料的脆性大大增加，加工性会迅速降低，因此增加Si含量受到限制。
为了改善Si含量高的取向电工钢板的加工性，曾经提出过一种方法，通过在表层部另设Si含量高的层，可以改善冷轧性。然而，该方法不仅工艺复杂、制造成本高，而且存在可能发生表层部剥离的问题。
已经提出了一种方法，当制造Si含量高的取向电工钢板时，可以在特定的温度和压下率下进行轧制。然而，在实际生产中，温度和压下率的控制上制造成本的负担增加，因此商业生产中的应用受到限制。
作为高硅取向电工钢板的制造方法，提出了一种技术，在低于热轧后一次再结晶温度的温度区域进行温轧，从而具有聚集度优异的高斯组织，但是需要另增加温轧设备。因此，存在制造成本增加的负担，而且在温轧过程中冷轧板的表层部上发生额外的氧化，从而导致最终制造的取向电工钢板的表面特性变差。
已经提出了一种技术，通过取向电工钢板中加入Sn、Sb、Cr等元素来适当地形成脱碳退火板的氧化层。然而，该技术中指出Mn是二次再结晶退火工艺中严重破坏织构的原因，并将Mn的含量控制在较低水平。因此，磁性受到了限制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明提供一种通过适当地控制Mn、Cr、Sn、Sb的含量来提高磁性的取向电工钢板及其制造方法。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，以重量％计，所述钢板包含Si：2.0％至6.0％、Mn：0.12％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1。
[式1]
4×[Cr]-0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])
(在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。)
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含Al：0.005重量％至0.04重量％和P：0.005重量％至0.045重量％。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含Co：小于等于0.1重量％。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含C：小于等于0.01重量％、N：小于等于0.01重量％和S：小于等于0.01重量％。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的制造方法，其包含：对板坯进行加热的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：2.0％至6.0％、C：0.01％至0.15％、Mn：0.12％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1；对板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；对热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；对冷轧板进行一次再结晶退火的步骤；以及对一次再结晶退火后的冷轧板进行二次再结晶退火的步骤。
[式1]
4×[Cr]-0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])
(在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示板坯中的Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。)
板坯可以满足下述式2。
[式2]
2×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])≤50×[C]≤3×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])
(在式2中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。)
板坯可以满足下述式3。
[式3]
5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])-0.5≤100×[C]≤5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])+0.5
(在式3中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。)
对板坯进行加热的步骤中，可以在1250℃以下的温度下进行加热。
制造冷轧板的步骤可包含一次冷轧或含有中间退火的两次以上冷轧。
一次再结晶退火的步骤包含脱碳步骤和渗氮步骤，可以在脱碳步骤后进行渗氮步骤、或者可以在渗氮步骤后进行脱碳步骤、或者可以同时进行脱碳步骤和渗氮步骤。
在一次再结晶退火的步骤之后，还可包含涂覆退火隔离剂的步骤。
二次再结晶退火的步骤可以是在900℃至1210℃的温度下完成二次再结晶。
(三)有益效果
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其包含较多的Mn，从而通过电阻率增加以及形成Mn系硫化物赋予晶粒生长抑制力，同时可以改善铁损。
另外，根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，通过适当地控制Cr、Sn、Sb的含量，脱碳过程中促进形成氧化层，并有助于晶粒生长抑制力，从而可以提高磁性。
具体实施方式
第一、第二、第三等词汇用于描述各部分、成分、区域、层和/或段，但这些部分、成分、区域、层和/或段不应该被这些词汇限制。这些词汇仅用于区分某一部分、成分、区域、层和/或段与另一部分、成分、区域、层和/或段。因此，在不脱离本发明的范围内，下面描述的第一部分、成分、区域、层和/或段也可以被描述为第二部分、成分、区域、层和/或段。
本文所使用的术语只是出于描述特定实施例，并不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文所使用的单数形式也意在包含复数形式。在说明书中使用的“包含”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。
如果某一部分被描述为在另一个部分之上，则可以直接在另一个部分上面或者其间存在其他部分。当某一部分被描述为直接在另一个部分上面时，其间不存在其他部分。
虽然没有另作定义，但是本文中使用的所有术语(包含技术术语和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同。对于辞典中定义的术语，应该被解释为具有与相关技术文献和本文中公开的内容一致的意思，而不应该以理想化或过于正式的含义来解释它们的意思。
另外，在没有特别提及的情况下，％表示重量％，1ppm是0.0001重量％。
在本发明的一个实施例中，进一步包含附加元素是指余量的铁(Fe)中一部分被附加元素替代，替代量相当于附加元素的加入量。
在下文中，将详细描述本发明的实施例，以使本发明所属领域的普通技术人员容易实施本发明。然而，本发明能够以各种不同方式实施，并不限于本文所述的实施例。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，以重量％计，所述包含Si：2.0％至6.0％、Mn：0.12％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质。
下面说明合金成分限制理由。
Si：2.0重量％至6.0重量％
硅(Si)是电工钢板的基本组分，其作用是增加材料的电阻率降低铁损(coreloss)。如果Si含量过少，则电阻率降低，进而涡流损耗增加导致铁损特性衰减，而且在一次再结晶退火时，铁素体和奥氏体之间的相变变得活跃，从而造成一次再结晶织构严重破坏。此外，在二次再结晶退火时，铁素体和奥氏体之间发生相变，不仅二次再结晶变得不稳定，而且{110}高斯织构受到严重破坏。另一方面，当Si含量过多时，一次再结晶退火过程中形成过度致密的SiO2和Fe2SiO4氧化层，进而延迟脱碳行为，在一次再结晶退火处理期间持续发生铁素体和奥氏体之间的相变，一次再结晶织构可能受到严重破坏。此外，由于上述形成致密的氧化层所导致的脱碳行为延迟效果，氮化行为也会延迟，无法充分形成(Al、Si、Mn)N和AlN等氮化物，从而无法确保高温退火时二次再结晶所需的充分的晶粒抑制力。
另外，当过量包含Si时，作为机械特性的脆性增加，而韧性减小，在轧制过程中板裂发生率增加，钢板之间的焊接性变差，可能无法确保易操作性。综上，如果没有将Si含量控制在所述预定范围，则二次再结晶变得不稳定，磁特性严重受损，操作性也会恶化。因此，Si可包含2.0重量％至6.0重量％。进一步具体地，可包含3.0重量％至5.0重量％。
Mn：0.12重量％至1.0重量％
锰(Mn)与Si一样，通过增加电阻率来降低涡流损耗，从而具有降低整体铁损的效果，Mn在练钢状态下与S发生反应形成Mn系硫化物，还和Si一起与氮化处理所引入的氮发生反应形成(Al、Si、Mn)N的析出物，从而抑制一次再结晶晶粒的生长引起二次再结晶，锰是引起二次再结晶的重要元素。在本发明的一个实施例中，不仅具有通过Mn含量增加引起的电阻率增加来改善整体铁损的目的，还具有通过Mn系硫化物赋予晶粒生长抑制力的目的。在前述的Mn含量范围内适当地包含Mn时，可以改善铁损。然而，如果过量包含Mn，则不具有铁损改善效果，不仅奥氏体相变量量增加，而且脱碳所需的时间也很长，因此磁特性会衰减。因此，Mn可包含0.12重量％至1.0重量％。更具体地，Mn可包含0.13重量％至1.0重量％。更具体地，可包含0.21重量％至0.95重量％。更具体地，可包含0.25重量％至0.95重量％。更具体地，可包含0.3重量％至0.95重量％。在本发明的一个实施例中，由于与Mn一起适当地加入Si、C，即使相对大量加入Mn，二次再结晶退火工艺中织构也不会严重受损。
Sb：0.01重量％至0.05重量％
锑(Sb)具有在晶界偏析而抑制晶粒生长的效果，而且具有使二次再结晶稳定的效果。然而，由于熔点低，一次再结晶退火中容易扩散表面，从而具有阻碍脱碳或形成氧化层以及基于氮化的渗氮的效果。如果Sb含量过少，则难以适当地发挥前述的效果。另一方面，如果Sb加入量过多，则阻碍脱碳，可能会抑制形成作为基底涂层基础的氧化层。因此，Sb可包含0.01重量％至0.05重量％。更具体地，可包含0.01重量％至0.04重量％。
Sn：0.03重量％至0.08重量％
锡(Sn)作为晶界偏析元素是阻碍晶界移动的元素，因此锡起到晶粒生长抑制剂的作用。在本发明的一个实施例中，由于二次再结晶退火时用于使二次再结晶行为顺利进行的晶粒生长抑制力不足，必须加入在晶界偏析而阻碍晶界移动的Sn。如果Sn含量过少，则难以适当地发挥前述的效果。另一方面，如果Sn加入量过多，则由于晶粒生长抑制力太强，无法获得稳定的二次再结晶。因此，Sn的含量可为0.03重量％至0.08重量％。更具体地，可包含0.04重量％至0.08重量％。
Cr：0.01至0.2重量％
铬(Cr)促进热轧板内形成硬质相，进而冷轧时促进形成高斯织构的{110}<001>，在一次再结晶退火过程中促进脱碳，从而发挥减少奥氏体相变保持时间的效果，以防止奥氏体相变保持时间变长导致织构受损的现象。另外，促进形成一次再结晶退火过程中形成的表面氧化层，从而具有解决用作晶粒生长辅助抑制剂的合金元素中Sn和Sb导致氧化层形成受阻的缺点的效果。如果Cr含量少，则难以适当地发挥前述的效果。另一方面，如果Cr加入量过多，则一次再结晶退火过程中形成氧化层时会促进形成更致密的氧化层，反而导致氧化层形成较差，就连脱碳和渗氮也可能受阻。因此，Cr可包含0.01重量％至0.2重量％。更具体地，可包含0.02重量％至0.1重量％。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其满足下述式1。
[式1]
4×[Cr]-0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])
(在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。)
通过将Cr、Mn、Sn、Sb的含量适当地控制成如式1所示，可以防止一次再结晶退火过程氧化层的致密化，并促进脱碳，从而减少或防止奥氏体相变导致高斯织构受损。此外，通过适当地引导形成一次再结晶退火过程中形成的氧化层，也可以形成稳定的基底涂层。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含Al：0.005重量％至0.04重量％和P：0.005重量％至0.045重量％。如前所述，当进一步包含附加元素时，替代余量的Fe中的一部分。
Al：0.005重量％至0.04重量％
铝(Al)形成热轧和热轧板退火时微析出的AlN之外，在冷轧后的退火工艺中，通过氨气引入的氮离子与钢中以固溶状态存在的Al、Si、Mn结合而形成(Al、Si、Mn)N和AlN形式的氮化物，从而还起到强劲的晶粒生长抑制剂的作用。当加入Al时，如果Al的含量过少，则由于所形成的数量和体积处在相当低的水平，无法期待作为抑制剂的充分的效果。另一方面，如果Al的含量过高，就会形成粗大的氮化物，从而导致晶粒生长抑制力下降。因此，当进一步包含Al时，Al可包含0.005重量％至0.04重量％。更具体地，可包含0.01重量％至0.035重量％。
P：0.005重量％至0.045重量％
磷(P)在晶界偏析阻碍晶界的移动，同时可以起到抑制晶粒生长的辅助作用，并且在微细组织方面具有改善{110}<001>织构的效果。当加入P时，如果加入量过少，则没有加入效果。另一方面，如果加入量过多，则脆性增加，轧制性会大大降低。因此，当进一步包含P时，P可包含0.005重量％至0.045重量％。更具体地，可包含0.01重量％至0.04重量％。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含Co：小于等于0.1重量％。
Co：小于等于0.1重量％
钴(Co)是增加铁的磁化提高磁通密度的有效的合金元素，同时也是增加电阻率降低铁损的合金元素。当适当地加入Co时，可以进一步获得所述效果。如果Co加入量过多，则奥氏体相变量增加，可能对微细组织、析出物和织构产生不良影响。因此，当加入Co时，还可包含小于等于0.1重量％的Co。更具体地，还可包含0.005重量％至0.05重量％的Co。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，还可包含C：小于等于0.01重量％、N：小于等于0.01重量％和S：小于等于0.01重量％。
C：小于等于0.01重量％
碳(C)是引起铁素体和奥氏体之间的相变使晶粒细化，从而有助于提高延伸率的元素，而且是用于提高脆性较强导致轧制性差的电工钢板的轧制性的必要元素。但是，当最终制造的取向电工钢板中残留有碳时，由于磁时效效果，所形成的碳化物在钢板内析出，从而导致磁特性恶化。因此，最终制造的取向电工钢板中还可包含小于等于0.01重量％的C。更具体地，还可包含小于等于0.005重量％的C。更具体地，还可包含小于等于0.003重量％的C。
板坯内可包含0.01重量％至0.15重量％的C。如果板坯内的C含量过少，则铁素体和奥氏体之间的相变不会充分发生，进而导致板坯和热轧微细组织的非均匀化，因此连冷轧性都会受到影响。另一方面，由于热轧板退火热处理后钢板内存在的残留碳，冷轧中激活位错锁定，从而增加剪切变形区，进而增加高斯核的生成部位，一次再结晶微细组织的高斯晶粒分数会增加，因此似乎C越多越好，但是如果板坯内含有过多的C，则不仅无法获得充分的脱碳，还会造成高斯织构的聚集度下降，二次再结晶织构会严重受损，进而取向电工钢板应用于电力设备时造成磁时效引起的磁特性衰减现象。因此，板坯内可包含0.01重量％至0.15重量％的C。更具体地，可包含0.02重量％至0.08重量％的C。
另外，在本发明的一个实施例中，当基于Mn和Si含量的C含量满足下述式2时，可以进一步提高磁性。此时，C的含量是指板坯内C的含量。
[式2]
2×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])≤50×[C]≤3×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])
(在式2中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。)
进一步具体地，可以满足下述式3。
[式3]
5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])-0.5≤100×[C]≤5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])+0.5
(在式3中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。)
N：小于等于0.01重量％
氮(N)是与Al反应而形成AlN的元素。当进一步加入N时，如果加入量过多，则热轧后的工艺中造成氮扩散导致的被称为鼓泡(Blister)的表面缺陷，由于板坯状态下形成过多的氮化物，轧制变得困难，后续工艺会变得复杂。另一方面，对于形成(Al、Si、Mn)N、AlN、(Si、Mn)N等氮化物所需的额外的N，通过在冷轧后的退火工艺利用氨气对钢中实施氮化处理来补充。然后，在二次再结晶退火工艺中去除部分N，因此板坯和最终制造的取向电工钢板的N含量实际上相同。当进一步加入N时，还可包含小于等于0.01重量％的N。更具体地，还可包含小于等于0.005重量％的N。更具体地，还可包含小于等于0.003重量％的N。
S：小于等于0.01重量％
硫(S)的作用是在板坯内形成MnS析出物，从而抑制晶粒生长。但是，铸造时硫在板坯中心部偏析，从而难以控制后续工艺中的微细组织。在本发明中，作为主要晶粒生长抑制剂不使用MnS，因此不需要过量加入S。只是，当加入一定量时，可有助于抑制晶粒生长。当加入S时，还可包含小于等于0.01重量％的S。具体地，还可包含小于等于0.005重量％的S。更具体地，还可包含小于等于0.003重量％的S。
余量包含铁(Fe)。另外，可以包含不可避免的杂质。不可避免的杂质是炼钢和取向电工钢板的制造过程中不可避免混入的杂质。不可避免的杂质是众所周知的，因此省略具体描述。在本发明的一个实施例中，除了前述的合金成分之外，并不排除加入其他元素，在不影响本发明的技术思想的范围内，可以包含各种元素。当进一步包含附加元素时，替代余量的Fe中的一部分。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的制造方法，其包含：对板坯进行加热的步骤；对板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；对热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；对冷轧板进行一次再结晶退火的步骤；以及对一次再结晶退火后的冷轧板进行二次再结晶退火的步骤。
首先，对板坯进行加热。关于板坯的合金组分，因为已经描述过取向电工钢板的合金组分，因此省略重复描述。具体地，以重量％计，板坯可包含Si：2.0％至6.0％、C：0.01％至0.15％、Mn：0.12％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1。
再回到对制造方法的描述，对板坯进行加热时，可以在1250℃以下的温度下进行加热。由此，根据固溶的Al和N、M和S的化学计量关系，可以使Al系氮化物或Mn系硫化物的析出物不完全熔化或完全熔化。
接下来，板坯加热完后进行热轧，以制造热轧板。热轧板的厚度可为1.0mm至3.5mm。
然后，可以实施热轧板退火。在对热轧板进行退火的步骤中，均热温度可为800℃至1300℃。当实施热轧板退火时，可以使热轧板的不均匀的微细组织和析出物均匀化，但是也可以省略热轧板退火。
接下来，对热轧板进行冷轧，以制造冷轧板。冷轧的步骤可以实施一次冷轧或者可以实施含有中间退火的两次以上冷轧。冷轧板的厚度可为0.1mm至0.5mm。当实施冷轧时，冷轧压下率可为87％以上。这是因为，随着冷轧压下率增加，高斯织构的聚集度会增加。但是，也可以采用低于上述冷轧压下率的冷轧压下率。
接下来，对冷轧板进行一次再结晶退火。此时，一次再结晶退火的步骤可包含脱碳步骤和渗氮步骤。脱碳步骤和氮化步骤没有先后顺序。也就是说，可以在脱碳步骤后进行渗氮步骤、或者可以在渗氮步骤后进行脱碳步骤、或者可以同时进行脱碳步骤和渗氮步骤。在脱碳步骤中，可以脱碳成C含量小于等于0.01重量％。更具体地，可以脱碳成C含量小于等于0.005重量％。在氮化过程中，可以氮化成N含量大于等于0.01重量％。
一次再结晶退火的步骤的均热温度可为840℃至900℃。
在一次再结晶退火的步骤之后，可以将退火隔离剂涂覆在钢板上。退火隔离剂是众所周知的，因此省略详细描述。作为一个实例，可以使用MgO作为主成分的退火隔离剂。
接下来，对一次再结晶退火后的冷轧板进行二次再结晶退火。
二次再结晶退火的目的大致在于，通过二次再结晶形成{110}<001>织构以及通过一次再结晶退火时形成的氧化层与MgO的反应形成玻璃质膜层，以赋予绝缘性，并去除不利于磁特性的杂质。通过二次再结晶退火的方法，在发生二次再结晶前的升温段用氮气和氢气的混合气体保持，以保护作为晶粒生长抑制剂的氮化物，使得二次再结晶顺利发达，当完成二次再结晶后，均热步骤中在100％的氢气环境下长时间保持，以去除杂质。
二次再结晶退火的步骤可以是在900℃至1210℃的温度下完成二次再结晶。
根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其铁损和磁通密度特性特别优异。根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其磁通密度B8可大于等于1.89T，铁损W17/50可小于等于0.85W/kg。此时，磁通密度B8是在800A/m的磁场下感应的磁通密度的大小(Tesla)，铁损W17/50是在1.7Tesla和50Hz条件下感应的铁损的大小(W/kg)。更具体地，根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其磁通密度B8可大于等于1.895T，铁损W17/50可小于等于0.83W/kg。更具体地，取向电工钢板的磁通密度B8可为1.895至1.92T，铁损W17/50可大于等于0.8W/kg且小于等于0.83W/kg。
在下文中，将描述本发明的具体实施例。然而，下述实施例只是本发明的一个具体实施例而已，本发明不限于下述实施例。
实施例1
对板坯在1140℃的温度下进行加热后，再热轧成厚度为2.3mm，以重量％计，所述板坯包含Si：3.4％、S：0.004％、N：0.004％、Al：0.029％、P：0.032％，并如下表1所示改变Mn、C、Sn、Sb、Cr，余量包含Fe和不可避免的杂质。对热轧板在1080℃的温度下进行加热后，在910℃下保持160秒，然后在水中快速冷却。对于热轧退火板，酸洗后一次轧制成厚度为0.23mm，对于冷轧后的钢板，在温度为850℃的潮湿的氢气、氮气和氨气的混合气体环境下保持200秒，同时进行脱碳氮化退火热处理，使得氮含量为190ppm，碳含量为30ppm。
该钢板上涂覆退火隔离剂MgO后，再进行最终退火。对于最终退火，1200℃为止是在25体积％氮气+75体积％氢气的混合气体环境下进行，达到1200℃后，在100体积％的氢气环境下保持10小时以上，然后进行炉冷。在每个条件下测定磁特性的值如表2所示。
【表1】
【表2】
如表1和表2所示，适当地控制Mn、Cr、Sn、Sb之间的关系的发明材料具有优异的磁性。另一方面，没有满足Mn、Cr、Sn、Sb之间的关系的比较材料，其磁性较差。
实施例2
对板坯在1150℃的温度下进行加热后，再热轧成厚度为2.3mm，以重量％计，所述板坯包含Si：3.3％、Mn：0.3％、Al：0.026％、N：0.004％、S：0.004％、Sb：0.03％、Sn：0.06％、P：0.03％、Cr：0.04％、Co：0.02％，并且如表3所示改变C含量，余量成分包含Fe和其他不可避免含有的杂质。对热轧板在1080℃的温度下进行加热后，在890℃下保持160秒，然后在水中快速冷却。对于热轧退火板，酸洗后一次轧制成厚度为0.23mm，对于冷轧后的钢板，在温度为860℃的潮湿的氢气、氮气和氨气的混合气体环境下保持200秒，同时进行脱碳氮化退火热处理，使得氮含量为180ppm，碳含量为30ppm。
该钢板上涂覆退火隔离剂MgO后，再进行最终退火。对于最终退火，1200℃为止是在25体积％氮气+75体积％氢气的混合气体环境下进行，达到1200℃后，在100体积％的氢气环境下保持10小时以上，然后进行炉冷。在每个条件下测定磁特性的值如表3所示。
【表3】
如表3所示，在发明材料中，满足式2的发明材料，其磁性更优异。此外，在满足式2的发明材料中，同时满足式3的发明材料，其磁性更优异。
实施例3
对板坯在1150℃的温度下进行加热后，再热轧成厚度为2.3mm，以重量％计，所述板坯包含Si：3.4％、Al：0.027％、N：0.005％、S：0.004％、Sb：0.02％、Sn：0.07％、P：0.03％、Cr：0.04％、Co：0.03％，并且如下表4所示改变C含量和Mn含量，余量成分包含Fe和其他不可避免含有的杂质。对热轧板在1080℃的温度下进行加热后，在890℃下保持160秒，然后在水中快速冷却。对于热轧退火板，酸洗后一次轧制成厚度为0.23mm，对于冷轧后的钢板，在温度为860℃的潮湿的氢气、氮气和氨气的混合气体环境下保持200秒，同时进行脱碳氮化退火热处理，使得氮含量为180ppm，碳含量为30ppm。
该钢板上涂覆退火隔离剂MgO后，再进行最终退火。对于最终退火，1200℃为止是在25体积％氮气+75体积％氢气的混合气体环境下进行，达到1200℃后，在100体积％的氢气环境下保持10小时以上，然后进行炉冷。在每个条件下测定磁特性的值如表4所示。
【表4】
如表4所示，在发明材料中，满足式2和式3的发明材料，其磁性更优异。
本发明能以各种不同方式实施，并不局限于上述的实施方案/实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下能够通过其他具体方式实施本发明。因此，应该理解上述的实施方案/实施例在所有方面都是示例性的，并不是限制性的。

Claims (13)

1.一种取向电工钢板，其特征在于，
以重量％计，所述钢板包含Si：2.0％至6.0％、Mn：0.21％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1，
[式1]
4×[Cr]-0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])
在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。
2.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其特征在于，
所述钢板还包含Al：0.005重量％至0.04重量％和P：0.005重量％至0.045重量％。
3.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其特征在于，
所述钢板还包含Co：小于等于0.1重量％。
4.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其特征在于，
所述钢板还包含C：小于等于0.01重量％、N：小于等于0.01重量％和S：小于等于0.01重量％。
5.一种取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述制造方法包含：
对板坯进行加热的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：2.0％至6.0％、C：0.01％至0.15％、Mn：0.21％至1.0％、Sb：0.01％至0.05％、Sn：0.03％至0.08％和Cr：0.01％至0.2％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1；
对所述板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；
对所述热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；
对所述冷轧板进行一次再结晶退火的步骤；以及
对所述一次再结晶退火后的冷轧板进行二次再结晶退火的步骤，
[式1]
4×[Cr]-0.1×[Mn]≥0.5×([Sn]+[Sb])
在式1中，[Cr]、[Mn]、[Sn]和[Sb]各自表示板坯中的Cr、Mn、Sn、Sb的含量(重量％)。
6.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述板坯满足下述式2，
[式2]
2×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])≤50×[C]≤3×(1.3-[Mn])-2×(3.4-[Si])
在式2中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。
7.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述板坯满足下述式3，
[式3]
5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])-0.5≤100×[C]≤5×(1.3-[Mn])-4×(3.4-[Si])+0.5
在式3中，[Mn]、[Si]和[C]各自表示板坯中的Mn、Si和C的含量(重量％)。
8.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述对板坯进行加热的步骤中，在1250℃以下的温度下进行加热。
9.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在所述制造热轧板的步骤之后，还包含对热轧板进行退火的步骤，所述对热轧板进行退火的步骤的均热温度为800℃至1300℃。
10.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述制造冷轧板的步骤包含一次冷轧或含有中间退火的两次以上冷轧。
11.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述一次再结晶退火的步骤包含脱碳步骤和渗氮步骤，
在所述脱碳步骤后进行所述渗氮步骤，或者
在所述渗氮步骤后进行所述脱碳步骤，或者
同时进行所述脱碳步骤和所述渗氮步骤。
12.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在所述一次再结晶退火的步骤之后，还包含涂覆退火隔离剂的步骤。
13.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述二次再结晶退火的步骤是在900℃至1210℃的温度下完成二次再结晶。
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