CN113646449A - 电磁钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本电磁钢板的化学组成以质量％计为C：0.0035％以下、Si：2.00～3.50％、Mn：2.00～5.00％、P：0.050％以下、S：0.0070％以下、Al：0.15％以下、N：0.0030％以下、Ni：0～1.00％、Cu：0～0.10％、剩余部分：Fe及杂质，钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比为15.0～50.0，与钢板轧制方向分别成0°、22.5°及45°的方向上的磁通密度满足[1.005×(B50(0°)+B50(45°))/2≤B50(22.5°)]。

Description

电磁钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及电磁钢板及其制造方法。
本申请基于在2019年4月3日于日本申请的特愿2019-71186号主张优先权，将其内容援引至此。
背景技术
近年来，地球环境问题备受关注，对节能对策的要求也格外提高。其中，强烈期望电机机器的高效率化。因此，在作为马达或发电机等铁芯材料被广泛使用的电磁钢板中，对提高磁特性的要求也变得更强。因而，作为电机机器的芯被利用的电磁钢板要求低铁损及高磁通密度。
为了提高电磁钢板的磁通密度，期待使作为铁的易磁化轴方向的<100>方位聚集在特定方向上。例如，专利文献1中公开了钢板板面的{100}<011>的X射线随机强度比为30～200的磁特性和强度优异的电磁钢板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-145462号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1中公开的电磁钢板中，在钢板板面上，{100}<011>晶体取向进行聚集。即，在钢板板面中，易磁化轴从轧制方向RD倾斜45°进行聚集。因此，上述电磁钢板具有优异的磁特性。
但是，专利文献1所记载的电磁钢板中，仅与轧制方向RD成45°的方向上的磁特性卓越，各向异性极强。实际上，将电磁钢板作为电机机器的芯进行利用时，磁通需要沿着芯的形状流动，因此不仅{100}<011>晶体取向、其周围的磁特性也变得重要。
本发明为了解决该问题而完成，其目的在于提供不仅在与轧制方向成45°的方向上、在其周围的方向上也具有优异磁特性的电磁钢板。
用于解决技术问题的手段
本发明以下述电磁钢板及其制造方法为主旨。
(1)一种电磁钢板，其化学组成以质量％计为
C：0.0035％以下、
Si：2.00～3.50％、
Mn：2.00～5.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0070％以下、
Al：0.15％以下、
N：0.0030％以下、
Ni：0～1.00％、
Cu：0～0.10％、
剩余部分：Fe及杂质，
板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比为15.0～50.0，
与轧制方向分别成0°、22.5°及45°的方向上的磁通密度满足下述(i)式，
1.005×(B50(0°)+B50(45°))/2≤B50(22.5°) (i)
其中，上述式(i)中的各符号的意义如下所述，
B50(0°)：与轧制方向成0°的方向上的磁通密度(T)
B50(22.5°)：与轧制方向成22.5°的方向上的磁通密度(T)
B50(45°)：与轧制方向成45°的方向上的磁通密度(T)
(2)上述(1)所述的电磁钢板，其板厚为0.25～0.50mm。
(3)一种电磁钢板的制造方法，其对下述板坯依次实施以下工序，所述板坯的化学组成以质量％计为
C：0.0035％以下、
Si：2.00～3.50％、
Mn：2.00～5.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0070％以下、
Al：0.15％以下、
N：0.0030％以下、
Ni：0～1.00％、
Cu：0～0.10％、
剩余部分：Fe及杂质，
所述工序为
(a)热轧工序：加热至1000～1200℃后，在使最终轧制温度为Ac3相变点以上的温度范围的条件下进行热轧，在轧制结束后以至600℃的平均冷却速度达到50～150℃/秒的方式进行冷却至600℃以下的温度；
(b)第一冷轧工序：不实施退火处理，以80～92％的压下率实施冷轧；
(c)中间退火工序：在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的中间退火温度下实施退火处理；
(d)第二冷轧工序：以超过15.0％且为20.0％以下的压下率实施冷轧；
(e)最终退火工序：在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的最终退火温度下实施退火处理。
(4)上述(3)所述的电磁钢板的制造方法，其中，在所述最终退火工序中，使至所述最终退火温度的升温速度为0.1℃/秒以上且小于10.0℃/秒、且在所述最终退火温度下的保持时间为10～120秒。
发明效果
根据本发明，可以获得具有不仅在与轧制方向成45°的方向上、在其周围的方向上也具有优异的磁特性的电磁钢板。
具体实施方式
本发明人等对于获得不仅在{100}<011>晶体取向上、在其周围的方向上也具有优异磁特性、进而在1000Hz以上的高频率区域具有充分的磁通密度和低铁损的电磁钢板的方法进行了研究。结果，获得以下发现。
与现有的制造方法一样，通过以高压下率对热轧钢板实施冷轧，{100}<011>晶体取向进行聚集。之后，进行中间退火使其再结晶、将变形除去，进而以较高的压下率实施冷轧，进而发生晶体的旋转，自{100}<011>稍有偏离的方向上的晶粒增加。
本发明基于上述发现而完成。以下，详细地说明本发明的各要件。
1.化学组成
各元素的限定理由如下所述。此外，以下说明中关于含量的“％”表示“质量％”。
C：0.0035％以下
碳(C)是本实施方式的电磁钢板中不可避免包含的杂质。即，C含量超过0％。C形成微细的碳化物。微细的碳化物不仅阻碍磁壁的移动，还阻碍制造工序中的晶粒生长。由此，磁通密度会降低、铁损会增加。由此观点出发，C含量为0.0035％以下。优选C含量尽量地低。但是，C含量过度降低会提高制造成本。因此，考虑到工业化生产中的操作时，C含量的优选下限为0.0001％、进一步优选为0.0005％、进一步优选为0.0010％。
Si：2.00～3.50％
硅(Si)会提高钢的电阻、减少铁损。Si含量小于2.00％时，无法获得其效果。另一方面，Si含量超过3.50％时，钢的磁通密度会降低。Si含量超过3.50％时，冷加工性下降，冷轧时有钢板中发生断裂的情况。因此，Si含量为2.00～3.50％。Si含量的优选下限为2.10％、进一步优选为2.40％。Si含量的优选上限为3.40％、进一步优选为3.20％。
Mn：2.00～5.00％
锰(Mn)会提高钢的电阻、减少铁损。Mn进而可以降低Ac3相变点，在本实施方式的电磁钢板的成分体系中使利用相变态进行的晶粒的微细化变得可能。由此，在最终制造工序结束后的电磁钢板中，可以提高钢板板面的{100}<011>晶体取向的随机强度比。如上所述，本实施方式的电磁钢板的Si含量高。Si是提高Ac3相变点的元素。这里，本实施方式中，通过提高Mn含量，可以降低Ac3点、使热轧工序中的相变态变得可能。Mn含量小于2.00％时，无法获得上述效果。另一方面，当Mn含量过高时，MnS过剩地生成、冷加工性降低。因此，Mn含量为2.00～5.00％。Mn含量的优选下限为2.20％、进一步优选为2.40％。Mn含量的优选上限为4.80％、进一步优选为4.60％。
P：0.050％以下
磷(P)是在本实施方式的电磁钢板中不可避免地包含的杂质。即，P含量超过0％。P会偏析至钢中、降低钢的加工性。由此观点出发，使P含量为0.050％以下。P含量的优选上限为0.040％、进一步优选为0.030％。优选P含量尽量地低。但是，P含量的过度减少会提高制造成本。考虑到工业化生产中的操作时，P含量的优选下限为0.0001％、进一步优选为0.0003％。
S：0.0070％以下
硫(S)是在本实施方式的电磁钢板中不可避免包含的杂质。即，S含量超过0％。S形成MnS等的硫化物。硫化物妨碍磁壁移动、降低磁特性。本发明的电磁钢板的化学组成的范围中，当S含量超过0.0070％时，通过所生成的硫化物，磁特性降低。即，磁通密度降低、铁损提高。因此，S含量为0.0070％以下。S含量的优选上限为0.0060％、进一步优选为0.0050％。优选S含量尽量地低。因此，S含量的过度减少会提高制造成本。考虑到工业化生产，S含量的优选下限为0.0001％、进一步优选为0.0003％。
Al：0.15％以下
铝(Al)是铁素体稳定化元素。Al含量超过0.15％时，Ac3相变点上升，在本发明电磁钢板的化学组成的范围中，会阻碍因相变态导致的晶粒的微细化。结果，在最终制造工序结束后的电磁钢板中，钢板板面中的{100}<011>晶体取向的随机强度比下降。因此，Al含量为0.15％以下。Al含量的优选上限为0.10％、更优选为0.05％以下。Al含量可以为0％。即，Al含量为0～0.15％。但是，Al含量的过度减少会提高制造成本。因此，考虑到工业化生产中的操作时，Al含量的优选下限为0.0001％、进一步优选为0.0003％。
N：0.0030％以下
氮(N)是在本实施方式的电磁钢板中不可避免包含的杂质。即，N含量超过0％。N形成微细的氮化物。微细的氮化物妨碍磁壁的移动。因此，磁通密度会降低、铁损会增加。因而，N含量为0.0030％以下。N含量的优选上限为0.0020％、进一步优选为0.0010％。优选N含量尽量地低。但是，N含量的过度减少会提高制造成本。因此，考虑到工业化生产，N含量的优选下限为0.0001％。
Ni：0～1.00％
镍(Ni)为任意元素，也可以不包含。即，Ni含量可以为0％。本实施方式的电磁钢板含有Ni时，Ni与Mn同样地会提高钢板的电阻、减少铁损。Ni进而是降低A3相变点、使利用相变态进行的晶粒的微细化变得可能的元素。但是，当Ni含量过高时，由于Ni昂贵，因此制品成本提高。因而，Ni含量为0～1.00％。Ni含量的优选下限超过0％、进一步优选为0.10％、进一步优选为0.20％。Ni含量的优选上限为0.90％、进一步优选为0.85％。此外，Ni为0.04％左右时，可作为杂质包含在电磁钢板中。
Cu：0～0.10％
铜(Cu)为任意元素，也可以不包含。即，Cu含量可以为0％。本实施方式的电磁钢板含有Cu时，Cu与Mn同样地会提高钢板的电阻、减少铁损。Cu进一步降低A3相变点、使利用相变态进行的晶粒的微细化变得可能。因此，当Cu含量过高时，CuS过量地生成，阻碍最终退火中的晶粒生长、铁损发生劣化。因而，Cu含量为0～1.00％。Cu含量的优选下限超过0％、进一步优选为0.01％、进一步优选为0.04％。Cu含量的优选上限为0.09％、进一步优选为0.08％。此外，Cu为0.04％左右时，可作为杂质包含在电磁钢板中。
本发明的电磁钢板的化学组成中，剩余部分为Fe及杂质。这里“杂质”是指工业上制造钢时，矿石、碎铁等原料、因制造工序的各种原因而混入的成分，在不对本发明造成不良影响的范围内允许的物质。
此外，作为杂质元素，Cr及Mo的含量并无特别限定。本发明的电磁钢板中，即便是以0.2％以下含有这些元素，对本发明的效果也没有特别影响。
O也是杂质元素，但即便以0.05％以下的范围含有、也不会影响本发明的效果。O由于有时会在退火工序中混入，因此在板坯阶段(即Ladle值)的含量中，即便是以0.01％以下的范围含有，也不会特别地影响本发明的效果。
上述杂质以外的其他杂质例如为Ti、V、W、Nb、Zr、Ca、Mg、REM、Pb、Bi、As、B、Se。这些元素均有抑制晶粒生长的情况。上述各元素的含量均优选为0.01％以下、更优选为0.005％以下。
2.电磁钢板板面的X射线随机强度
本发明的电磁钢板中，钢板板面的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比为15.0～50.0。这里，钢板的板面是指与钢板的轧制方向及板宽方向平行的面、垂直于钢板的板厚方向的面。由此，钢板板面中，在相对于轧制方向RD倾斜了45°的方向上，作为易磁化轴的<100>方位的聚集度充分地提高。
钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比小于15.0时，相对于轧制方向RD倾斜了45°的方向上的易磁化轴的聚集度过低。此时，在相对于轧制方向RD倾斜了45°的方向上无法获得充分的磁通密度，铁损也会增高。另一方面，钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比超过50.0时，在具有上述化学组成的电磁钢板中，磁通密度饱和。
因此，钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比为15.0～50.0。X射线随机强度比的优选下限为17.0、进一步优选为20.0。X射线随机强度比的优选上限为47.0、进一步优选为45.0。
钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比是指在X射线衍射测定中，所测定的电磁钢板样品的{100}<011>晶体取向的X射线衍射强度与在特定方位上没有聚集的标准试样(随机试样)的{100}<011>晶体取向的X射线衍射强度之比。
钢板板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比可利用以下方法测定。由根据通过X射线衍射法测定的α-Fe相的{200}、{110}、{310}、{211}的极点图、利用级数展开法计算的表示三维集合组织的晶体取向分布函数(Orientation Distribution Function：ODF)，求得X射线随机强度比。利用X射线衍射法进行的测定在电磁钢板的板厚/4～板厚/2之间的任意位置进行。此时，按照测定面变得光滑、利用化学研磨等进行润饰。
3.磁通密度
如上所述，本发明的电磁钢板中，在第一次的高压下率下的冷轧之后、继续实施第二次的冷轧，从而包含大量从{100}<011>稍有偏离的方向的晶粒。由此，与轧制方向RD成22.5°的方向上的磁通密度相对地提高。
具体地说，与钢板轧制方向RD分别成0°、22.5°及45°的方向上的磁通密度满足下述(i)式。
1.005×(B50(0°)+B50(45°))/2≤B50(22.5°) (i)
但上述式中的各符号的意义如下所述。
B50(0°)：与轧制方向成0°的方向上的磁通密度(T)
B50(22.5°)：与轧制方向成22.5°的方向上的磁通密度(T)
B50(45°)：与轧制方向成45°的方向上的磁通密度(T)
通过满足上述(i)式，适度地缓和了各向异性，利用电磁钢板作为电机机器的芯时，磁力易于沿着芯的形状进行流动。
本实施方式的电磁钢板优选除了满足上述(i)式，更优选满足下述(ii)式。这是由于，通过本实施方式的电磁钢板满足下述(ii)式，磁通在分割芯的齿方向及磁轭方向上集中，可以减少漏磁通。
B50(45°)-B50(0°)≥0.085T (ii)
此外，上述(ii)式中的各符号的意义与(i)式相同。
4.板厚
本发明中，电磁钢板的板厚并无特别限定。电磁钢板的优选板厚为0.25～0.50mm。通常板厚越薄，则铁损越低，但磁通密度也降低。本实施方式的电磁钢板的板厚为0.25mm以上时，铁损变得更低且磁通密度变得更高。另一方面，若板厚为0.50mm以下，则可以维持低的铁损。板厚的优选下限为0.30mm。本实施方式的电磁钢板中，即便是板厚厚达0.50mm，也可获得高的磁通密度及低的铁损。
5.用途
本发明的电磁钢板可广泛适用于要求磁特性(高磁通密度及低铁损)的用途中，例如可举出以下用途。(A)电机机器中使用的伺服马达、步进马达、压缩机。(B)电动车辆、混合动力车辆中使用的驱动马达。这里，车辆包含汽车、自动二轮车、火车等。(C)发电机。(D)各种用途的铁芯、扼流圈、电抗器。(E)电流传感器等。
本发明的电磁钢板还可以适用于上述用途以外的用途。本发明的电磁钢板特别优选作为分割芯的利用，进而还优选适用于1000Hz以上高频率区域的电动车辆、混合动力车辆的驱动马达的分割芯等。
6.制造方法
对本发明的电磁钢板的制造方法之一例进行说明。电磁钢板的制造方法依次具备(a)热轧工序、(b)第一冷轧工序、(c)中间退火工序、(d)第二冷轧工序和(e)最终退火工序。以下对各工序详细叙述。
(a)热轧工序
热轧工序中，对满足上述化学组成的板坯实施热轧，制造钢板。热轧工序具备加热工序和轧制工序。
板坯利用公知的方法制造。例如，利用旋转炉或电炉等制造钢水。对所制造的钢水利用脱气设备等进行二次精炼，制成具有上述化学组成的钢水。使用钢水，利用连续铸造法或铸锭法铸造板坯。还可以对所铸造的板坯进行分块轧制。
[加热工序]
加热工序中，将具有上述化学组成的板坯加热至1000～1200℃。具体地说，将板坯装入到加热炉或均热炉中，在炉内进行加热。在加热炉或均热炉内的上述加热温度下的保持时间例如为30～200小时。
[轧制工序]
轧制工序中，对通过加热工序进行加热的板坯，实施多道次的轧制，制造钢板。这里“道次”是指钢板通过具有一对工作辊的1个轧制台、受到压下。热轧例如可以使用包含排成一列的多个轧制台(各轧制台具有一对的工作辊)的串联轧制机实施串联轧制、实施多道次的轧制，也可以是实施具有一对工作辊的反向轧制、实施多道次的轧制。从生产率的观点出发，优选使用串联轧制机实施数个轧制道次。
轧制工序中的最终轧制温度为Ac3相变点以上。另外，轧制结束后，按照至600℃的平均冷却速度达到50～150℃/秒的方式进行冷却至600℃以下的温度。钢板温度为600℃后的冷却方法并无特别限定。钢板温度是指钢板的表面温度(℃)。
这里，最终轧制温度是指在热轧工序中的上述轧制工序中，进行最终道次的压下的轧制台出侧处的钢板的表面温度(℃)。最终轧制温度例如可以通过设置在进行最终道次的压下的轧制台出侧的测温计进行测温。此外，最终轧制温度例如在将钢板全长在轧制方向上进行10等分、划分10份时，除去了前端1份和后端1份的部分的测温结果的平均值。
另外，至600℃的平均冷却速度利用以下的方法求得。使具有上述化学组成的钢板作为样品钢板，利用放射温度计测定表面温度，从而测定从轧制结束冷却至600℃的时间。根据所测定的时间，求得平均冷却速度。
(b)第一冷轧工序
对于通过热轧工序制造的钢板，不实施退火工序、而实施冷轧工序。冷轧例如可以是使用包含排成一列的多个轧制台(各轧制台具有一对的工作辊)的串联轧制机实施串联轧制、实施多道次的轧制。另外，还可以是实施利用具有一对工作辊的森吉米尔式轧制机等进行的反向轧制、实施1道次或多道次的轧制。从生产率的观点出发，优选使用串联轧制机实施多道次的轧制。
第一冷轧工序中，在冷轧途中不实施退火处理、而实施冷轧。例如，实施反向轧制、以多道次实施冷轧时，在冷轧的道次与道次之间不夹着退火处理而实施多道次的冷轧。此外，还可以使用反向式轧制机，仅以1道次实施冷轧。另外，实施使用了串联式轧制机的冷轧时，以多道次(各轧制台中的道次)连续地实施冷轧。
第一冷轧工序中的压下率为80～92％。这里，冷轧工序中的压下率如下定义。
压下率(％)＝(1-冷轧工序中的最终道次的轧制后的钢板板厚/冷轧工序中的第1道次的冷轧前的钢板板厚)×100
此外，将热轧工序后、冷轧工序前的退火工序省略。本实施方式的电磁钢板的化学组成如上所述，Mn含量高。因此，当实施在以往的电磁钢板中实施的热轧板退火时，Mn偏析至晶界、热轧工序后的钢板(热轧钢板)的加工性明显下降。此外，这里所说的退火处理例如是指300℃以上的热处理。
(c)中间退火工序
中间退火工序中，对第一冷轧工序后的钢板，在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的中间退火温度下实施退火处理。
中间退火温度小于500℃时，无法充分地减少因冷轧工序导入的变形。此时，{100}<011>晶体取向的聚集度降低。结果，电磁钢板的钢板板面的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比成为15.0～50.0的范围外。另一方面，当中间退火温度超过Ac1点时，钢板组织的一部分变态成奥氏体，晶体取向变得随机化。中间退火温度的优选下限为550℃、进一步优选为570℃。
这里，中间退火温度是退火炉的抽出口附近的板温(钢板表面的温度)。退火炉的板温可以通过配置于退火炉抽出口的测温计进行测定。
此外，中间退火工序中的中间退火温度下的保持时间只要是本领域技术人员公知的时间即可。中间退火温度下的保持时间例如为1～30秒。但是，中间退火温度下的保持时间并不限定于此。另外，至中间退火温度的升温速度也可以是公知的条件。至中间退火温度的升温速度例如为10.0～20.0℃/秒。但是，至中间退火温度的升温速度并不限定于此。
中间退火时的气氛气体并无特别限定，中间退火时的气氛气体例如使用含有20％H2、剩余部分由N2形成的气氛气体(干燥)。中间退火后的钢板的冷却速度并无特别限定。冷却速度例如为5.0～50.0℃/秒。
(d)第二冷轧工序
对于结束了中间退火工序之后的钢板，实施第二次的冷轧工序。具体地说，对于中间退火工序后的钢板，在常温、大气中实施轧制(冷轧)。这里的冷轧例如使用上述森吉米尔式轧制机所代表的反向轧制机或串联轧制机。
第二冷轧工序中，在冷轧途中不实施退火处理而实施冷轧。例如，实施反向轧制、以多道次实施冷轧时，在冷轧的道次与道次之间不夹着退火处理而实施多道次的冷轧。此外，还可以使用反向式轧制机、仅以1道次实施冷轧。另外，实施使用了串联式轧制机的冷轧时，以多道次(各轧制台的道次)连续地实施冷轧。
第二冷轧工序中的压下率为超过15.0％且为20.0％以下。第二冷轧工序中的压下率的优选下限为17.0％。这里，第二冷轧工序的压下率如下定义。
压下率(％)＝(1-最终道次的轧制后的钢板的板厚/第1道次的轧制前的钢板的板厚)×100
第二冷轧工序中的冷轧的道次数可以仅是1道次(即，仅1次轧制)，还可以是多道次的轧制。
如上所述，利用热轧工序及第一冷轧工序对钢板导入变形后，可以暂时通过中间退火工序减少导入至钢板的变形。进而，实施第二冷轧工序。由此，进一步发生晶体的旋转，稍微偏离{100}<011>的方向的晶粒增加。结果，与轧制方向RD成22.5°的方向上的磁通密度提高、适度地缓和了各向异性。
(e)最终退火工序
最终退火工序中，对第二冷轧工序后的钢板在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的最终退火温度下实施退火处理。
当最终退火温度小于500℃时，{100}<011>晶体取向的晶粒生长不会充分地发生。结果，电磁钢板的钢板板面的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比变为15.0～50.0的范围外。另一方面，当最终退火温度超过Ac1点时，钢板的组织的一部分变态为奥氏体。结果，电磁钢板的钢板板面的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比变为15.0～50.0的范围外。最终退火温度的优选下限为550℃、进一步优选为570℃。
这里，最终退火温度成为退火炉的抽出口附近的板温(钢板表面的温度)。退火炉的炉温可以通过配置于退火炉抽出口的测温计进行测定。
此外，最终退火工序中的至最终退火温度的升温速度只要是本领域技术人员公知的升温速度即可，最终退火温度下的保持时间也只要是本领域技术人员公知的时间即可。
最终退火工序时的气氛气体并无特别限定。最终退火工序时的气氛气体例如使用含有20％H2、剩余部分由N2形成的气氛气体(干燥)。最终退火后的钢板的冷却速度并无特别限定。冷却速度例如为5～20℃/秒。
最终退火工序中的最终退火温度下的优选保持时间为10～120秒。保持时间为10～120秒，则{100}<011>晶体取向的聚集度提高。保持时间的进一步优选的下限为12秒、进一步优选为15秒。保持时间的进一步优选上限为100秒、进一步优选为90秒。
这里，保持时间是指钢板温度成为最终退火温度后的保持时间。
最终退火工序中的至最终退火温度的优选升温速度为0.1℃/秒以上且小于10.0℃/秒。升温速度若为0.1℃/秒以上且小于10.0℃/秒，则{100}<011>晶体取向的聚集度提高。
升温速度用以下方法求得。在具有上述化学组成、从上述热轧工序实施至第二冷轧工序而获得的钢板上安装热电偶，制成样品钢板。对安装了热电偶的样品钢板实施升温，测定从开始升温至到达最终退火温度的时间。基于所测定的时间，求得升温速度。
本发明的电磁钢板的制造方法并不限定于上述制造工序。
例如，在上述制造工序中，在热轧工序后、冷轧工序前，还可以实施喷砂处理工序及/或酸洗工序。喷砂处理工序中，对热轧工序后的钢板实施喷砂处理，将形成于热轧工序后的钢板表面的氧化皮除去。在酸洗工序中，对热轧工序后的钢板实施酸洗处理。酸洗处理例如利用盐酸水溶液作为酸洗浴。通过酸洗将形成于钢板表面上的氧化皮除去。还可以在热轧工序后、冷轧工序前，实施喷砂处理工序，接着实施酸洗工序。另外，还可以在热轧工序后、冷轧工序前，实施酸洗工序而不实施喷砂处理工序。还可以是在热轧工序后、冷轧工序前，实施喷砂处理工序而不实施酸洗处理。此外，喷砂处理工序及酸洗工序是任意的工序。因此，也可以在热轧工序后、冷轧工序前，不实施喷砂处理工序及酸洗工序。
本发明的电磁钢板的制造方法进一步还可以在最终退火工序后实施涂覆工序。涂覆工序中，对最终退火工序后的钢板的表面实施绝缘涂覆。
绝缘涂覆的种类并无特别限定。绝缘涂覆可以是有机成分、也可以是无机成分，绝缘涂覆还可以含有有机成分和无机成分。无机成分例如为重铬酸-硼酸系、磷酸系、二氧化硅系等。有机成分例如为一般的丙烯酸系、丙烯酸苯乙烯系、丙烯酸硅系、硅系、聚酯系、环氧系、氟系树脂。考虑到涂饰性时，优选的树脂是乳胶型树脂。还可以实施通过进行加热及/或加压发挥粘接能的绝缘涂覆。具有粘接能的绝缘涂覆例如为丙烯酸系、苯酚系、环氧系、三聚氰胺系树脂。
此外，涂覆工序是任意的工序。因此，也可以不在最终退火工序后实施涂覆工序。
以下，通过实施例更为具体地说明本发明，但本发明不受实施例所限定。
实施例
将具有表1的化学组成的板坯加热至1150℃之后，在表2所示的条件下实施热轧，制造板厚2.0mm的热轧钢板。
Figure BDA0003283429110000141
表2
Figure BDA0003283429110000151
[评价试验]
对各钢序号的电磁钢板实施以下的评价试验。
[{100}<110>晶体取向的X射线随机强度测定试验]
由各试验序号的钢板采集样品，对表面进行镜面研磨。在进行了镜面研磨的区域中，以像素的测定间隔为平均粒径的1/5以下、选择可以测定晶粒为5000个以上的任意区域。在所选择的区域中，实施EBSD测定，获得{200}、{110}、{310}、{211}的极点图。使用这些极点图，获得表示利用级数展开法计算的三维集合组织的ODF分布。由所得的ODF求得{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比。
[磁通密度测定试验]
由各试验序号的电磁钢板通过冲孔加工，制作55mm×55mm的单板试验片。使用单板磁测定器，通过上述方法测定与轧制方向RD分别成0°、22.5°及45°的方向上的磁通密度B50(0°)、B50(22.5°)及B50(45°)。测定时的磁场为5000A/m。
[1000Hz下的铁损W10/1000]
由各试验序号的电磁钢板通过冲孔加工，制作55mm×55mm的单板试验片。使用单板磁测定器，测定以频率为1000Hz、最大磁通密度为1.0T进行了磁化的单板试验片的铁损W10/1000(W/kg)。
[评价结果]
将评价结果综合示于表3中。此外，测定所制造的电磁钢板的化学成分时，各钢编号的电磁钢板均具有与表1记载的化学成分相同的化学成分。
表3
Figure BDA0003283429110000171
Figure BDA0003283429110000172
如表3所示可知，在满足本发明规定的试验No.1～11及28～30中，铁损及磁通密度均优异。另外，成为不仅{100}<011>晶体取向、其周围的磁特性也优异的结果。
与其相对，在试验No.12中、Mn含量小于规定值，试验No.14中、Si含量小于规定值，因此{100}<011>晶体取向不发达。试验No.13中，由于Mn含量过剩，因此由于加工性降低、冷轧后发生断裂，因此将实验中止。另外，试验No.15中，Si含量过剩、偏离α-γ变态系的化学组成，因此{100}<011>晶体取向不发达。
试验No.16中、最终轧制温度低，试验No.17中、冷却速度过低，试验No.18中、冷却速度过高，因此{100}<011>晶体取向不发达。试验No.19中、第一冷轧率过低，另一方面，试验No.20中、第一冷轧率过高，因此均成为整体上磁通密度降低的结果。同样地，试验No.21中、中间退火温度过低，另一方面，试验No.22中、中间退火温度过高，因此任何情况下均是整体上磁通密度降低的结果。
试验No.23中，虽然铁损及磁通密度优异、但第二冷轧率低，因此未缓和各向异性。另一方面，试验No.24中，由于第二冷轧率过高，因此偏离{100}<011>晶体取向严重、成为整体地磁通密度降低的结果。
试验No.25中，由于最终退火温度过低，因此成为不会晶粒生长、各向异性过强的结果。另一方面，试验No.26中，由于最终退火温度过高，因此发生α-γ变态、组织随机化，因此成为整体地磁通密度降低的结果。进而，试验No.27中、由于实施了热轧板退火，Mn偏析至晶界、在冷轧后发生断裂，因而将实验中止。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，获得不仅在与轧制方向成45°的方向上、在其周围方向上也具有优异磁特性的电磁钢板。

Claims (4)

1.一种电磁钢板，其特征在于，化学组成以质量％计为
C：0.0035％以下、
Si：2.00～3.50％、
Mn：2.00～5.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0070％以下、
Al：0.15％以下、
N：0.0030％以下、
Ni：0～1.00％、
Cu：0～0.10％、
剩余部分：Fe及杂质，
板面中的{100}<011>晶体取向的X射线随机强度比为15.0～50.0，
与轧制方向分别成0°、22.5°及45°的方向上的磁通密度满足下述(i)式，
1.005×(B50(0°)+B50(45°))/2≤B50(22.5°) (i)
其中，上述式(i)中的各符号的意义如下所述，
B50(0°)：与轧制方向成0°的方向上的磁通密度(T)
B50(22.5°)：与轧制方向成22.5°的方向上的磁通密度(T)
B50(45°)：与轧制方向成45°的方向上的磁通密度(T)。
2.根据权利要求1所述的电磁钢板，其特征在于，板厚为0.25～0.50mm。
3.一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，对下述板坯依次实施以下工序，
所述板坯的化学组成以质量％计为
C：0.0035％以下、
Si：2.00～3.50％、
Mn：2.00～5.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0070％以下、
Al：0.15％以下、
N：0.0030％以下、
Ni：0～1.00％、
Cu：0～0.10％、
剩余部分：Fe及杂质，
所述工序为
(a)热轧工序：加热至1000～1200℃后，在使最终轧制温度为Ac3相变点以上的温度范围的条件下进行热轧，在轧制结束后以至600℃的平均冷却速度达到50～150℃/秒的方式进行冷却至600℃以下的温度；
(b)第一冷轧工序：不实施退火处理，以80～92％的压下率实施冷轧；
(c)中间退火工序：在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的中间退火温度下实施退火处理；
(d)第二冷轧工序：以超过15.0％且为20.0％以下的压下率实施冷轧；
(e)最终退火工序：在500℃以上且小于Ac1相变点的范围的最终退火温度下实施退火处理。
4.根据权利要求3所述的电磁钢板的制造方法，其特征在于，在所述最终退火工序中，使至所述最终退火温度的升温速度为0.1℃/秒以上且小于10.0℃/秒、且在所述最终退火温度下的保持时间为10～120秒。
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