CN116685704B - 无取向电磁钢板及无取向电磁钢板的制造方法 - Google Patents

无取向电磁钢板及无取向电磁钢板的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种无取向电磁钢板，其特征在于，在母材的板厚方向的截面中，距所述母材的表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N2－5为0.30个/μm2以下，且所述个数密度N2－5与所述母材的表面～2.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N0－2的关系满足式(1)，(N2－5)/(N0－2)≤0.5···式(1)。

Description

无取向电磁钢板及无取向电磁钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种无取向电磁钢板及无取向电磁钢板的制造方法。本申请于基于2021年03月31日在日本申请的特愿2021-060959号来主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
无取向电磁钢板在高等级的情况下，含有2质量％～5质量％左右的Si。此时，尽可能使各晶体的晶轴取向随机地配置，以不显示钢板的偏向特定取向的磁特性。这种无取向电磁钢板的磁特性优异，例如被作为旋转机的定子及转子的铁芯材料等来利用。
在这种无取向电磁钢板中，为了提高磁特性，进行了各种开发。尤其是，伴随着近年来节能化的要求，需要进一步的低铁损化。铁损由涡流损耗和磁滞损耗构成。
针对涡流损耗的降低，添加Si或Al、Mn等元素作为钢成分，从而使固有电阻率増加是有效的。此外，针对磁滞损耗的降低，使钢中的杂质及析出物减少是有效的。
然而，尽管当添加Al作为钢成分时，涡流损耗会被降低，但是存在以下问题：在钢中会形成AlN析出物，从而磁滞损耗会劣化。
在专利文献1中，公开了一种技术，其通过控制最终退火的气体成分，从而制造对表面附近的Al系析出物的个数密度进行了控制的无取向电磁钢板。在专利文献2及专利文献3中，公开了一种技术，其通过对热轧板退火的条件及酸洗处理条件进行控制，从而制造被膜特性优异的取向电磁钢板。进而，在专利文献4中，公开了一种技术，其通过对酸洗处理条件、退火分离剂的添加物条件及最终退火条件进行控制，从而制造被膜特性和磁特性优异的取向电磁钢板。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2018-204052号公报
专利文献2：日本国特开2003-193141号公报
专利文献3：日本国特开2019-99827号公报
专利文献4：日本国特开2014-196559号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
由于近年来地球环境问题的增加，在电气设备中，需要小型、高输出、高能量效率，对作为电机类的铁芯材料的无取向电磁钢板，也需要进一步的铁损的降低。
在上述专利文献1中，公开了一种技术，其通过对最终退火的气体成分进行控制，从而对50～500nm的Al系析出物的个数密度进行控制，该Al系析出物存在于从表面到深度2.0μm的范围内。被限定为50～500nm的范围的原因在于，铁损，尤其是会影响到磁滞损耗的析出物尺寸为50～500nm。但是，针对比深度2.0μm靠内层侧的AlN析出物的控制并不足够。当钢板内侧的AlN析出物的控制不足时，会产生磁滞损耗劣化的问题。此外，在专利文献2～4中，作为得到磁特性优异，及、或，被膜密接性优异的取向电磁钢板的方法，公开了：在表面和板厚中心处，使Mn或Cu的浓度产生差异。然而，针对AlN析出物的控制，有时并不足够。
因此，本发明鉴于上述问题等而完成，本发明的目的在于，提供一种低铁损且磁特性优异的无取向电磁钢板及其制造方法。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述问题，通过本发明来提供以下的方案。
(1)一种无取向电磁钢板，其特征在于，
包括母材，该母材作为化学成分，以质量％计，含有
C：0.005％以下、
Si：2.0％以上4.5％以下，
Mn：0.01％以上5.00％以下、
S、Se及Te中的1种或2种以上的合计：0.0003％以上0.0050％以下、
Al：0.01％以上5.00％以下、
N：0.0005％以上0.0050％以下、
P：1.0％以下，
剩余部分由Fe及杂质构成；
在所述母材的板厚方向的截面中，距所述母材的表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N2－5为0.30个/μm2以下，且，
所述个数密度N2－5与在所述母材的表面～2.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N0－2的关系满足式(1)。
(N2－5)/(N0－2)≤0.5···式(1)
(2)如(1)所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
进一步，作为所述母材的所述化学成分，含有从以质量％计，由
Cu：1.0％以下、
Sn：1.0％以下、
Ni：1.0％以下、
Cr：1.0％以下、
Sb：1.0％以下
构成的组中选择的1种或2种以上。
(3)如(1)或(2)所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
进一步，作为所述母材的所述化学成分，以含有从质量％计，由
Ti：0.0010以上0.0030％以下、
Nb：0.0010以上0.0030％以下、
V：0.0010以上0.0030％以下、
Zr：0.0010以上0.0030％以下中的1种或2种以上构成的组中选择的1种或2种以上。
(4)如(1)～(3)的任意一项所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
铁损W15/50为2.5W/kg以下，所述铁损W15/50与磁滞损耗W15h的关系满足式(2)。
0.8≤(W15h)/(W15/50)···式(2)
(5)如(1)～(4)的任意一项所述的无取向电磁钢板的制造方法，其特征在于，包含：
铸造钢水来得到钢坯的工序，
热轧工序，其在对所述钢坯进行加热后，实施热轧，制成热轧钢板，
酸洗工序，其对所述热轧钢板实施酸洗，得到酸洗板，
冷轧工序，其对所述酸洗板实施冷轧，得到冷轧钢板，以及
最终退火工序，其对所述冷轧钢板实施最终退火；
在所述酸洗工序中使用的酸洗溶液含有Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn、Ni中的1种或2种以上，各元素的浓度的合计以质量％计，为0.00001％以上1.00000％以下，pH为－1.5以上，小于7.0，液温为15℃以上100℃以下，并以所述热轧钢板与所述酸洗溶液的接触时间为5秒以上200秒以下的方式进行酸洗。
(6)如(5)所述的无取向电磁钢板的制造方法，其特征在于，
在所述热轧工序与所述酸洗工序之间具有热轧板退火工序，该热轧板退火工序对所述热轧钢板实施热轧板退火，从而得到热轧退火板。
发明效果
根据本发明的上述方案，能够提供一种低铁损且磁特性优异的无取向电磁钢板、及其制造方法。
具体实施方式
本发明人们在无取向电磁钢板中，为了降低磁滞损耗，尤其是针对表层中的析出物的控制方法进行了专心研究，结果得到了以下认识。
使包含Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上(在本说明书中，有时将它们称为“Cu等”)的溶液与无取向电磁钢板接触。无取向电磁钢板包含MnS、MnSe、MnTe(在本说明书中，有时将它们称为“MnS等”)作为析出物，MnS等析出物与AlN等析出物相同，作为使磁滞损耗劣化的物质而发挥作用。在本发明中，有效利用当MnS等与包含Cu等的溶液接触时，MnS等中的Mn的一部分，尤其是MnS等的表层的Mn置换为Cu等的现象，促进MnS等析出物与AlN析出物的复合析出，由此能够使析出物的个数减少，并实现低铁损。
以下，针对本发明的优选的实施方式，详细地进行说明。
另外，只要没有特别说明，针对数值a及b，“a～b”这样的表述意味着“a以上b以下”。在上述表述中，在仅对数值b标注了单位的情况下，该单位也适用于数值a。此外，对于示为“小于”或“超过”的数值，该值不被包含于数值范围。
以下，针对本实施方式的无取向电磁钢板，具体地进行说明。
[化学成分]
首先，针对本实施方式的无取向电磁钢板的母材的化学成分进行说明。另外，以下，只要没有特别说明，“％”这样的表述表示“质量％”。此外，以下说明的元素以外的剩余部分为Fe及杂质。在此，所谓杂质，是指原材料所包含的成分、或在制造的过程中混入的成分，且指并非有意图地使母材钢板含有的成分。此外，作为无取向电磁钢板的素材的钢坯的化学成分基本上会依照无取向电磁钢板的化学成分。
C：0.005％以下
C在最终的无取向电磁钢板中，可能会引起磁时效，因此并不优选。因此，C的含量为0.005％以下，优选的是，为0.0040％以下。此外，C的含量越低越好，但考虑到成本，下限也可以设为0.0005％以上。
Si：2.0％以上4.5％以下
Si通过提高无取向电磁钢板的电阻来降低作为铁损的原因之一的涡流损耗。在Si的含量小于2.0％的情况下，会难以充分地抑制最终的无取向电磁钢板的涡流损耗，因此并不优选。在Si的含量超过4.5％的情况下，加工性会降低，因此并不优选。因此，Si的含量为2.0％以上4.5％以下，优选的是，为2.2％以上4.5％以下，进一步优选的是，为2.4％以上4.5％以下。
关于Si的下限，极其优选的是，为2.8％以上。
Mn：0.01％以上5.00％以下
Mn与Si同样，具有使电阻増加的作用，并降低作为铁损的原因之一的涡流损耗，并且通过与S、Se及Te形成析出物并与后述的酸洗条件进行组合来促进钢板表面的表层区域中的AlN析出。在Mn的含量小于0.01％的情况下，涡流损耗的降低效果不足，因此并不优选。此外，因为用于促进表层区域中的AlN析出的MnS、MnSe及MnTe的绝对量不足，所以并不优选。在Mn的含量超过5.0％的情况下，加工性会降低，因此并不优选。因此，Mn的含量为0.01％以上5.00％以下。
S、Se及Te中的1种或2种以上的合计：合计0.0003％以上0.0050％以下
S、Se及Te通过与上述的Mn一同形成析出物并与后述的酸洗条件进行组合，从而促进表层域中的AlN析出。关于S、Se及Te，也可以是3种都被无取向电磁钢板含有，但至少任意1种被无取向电磁钢板含有即可。在S、Se及Te的含量的合计小于0.0003％的情况下，用于促进钢板表面的表层区域中的AlN析出的MnS、MnSe及MnTe的绝对量不足，因此并不优选。在S、Se及Te的含量的合计超过0.0050％的情况下，MnS、MnSe及MnTe的析出量会过于变多，从而磁滞损耗会劣化，因此并不优选。因此，S、Se及Te中的1种或2种以上的含量合计为0.0.0003％以上0.0050％以下，优选的是，为0.0003％以上0.0040％以下，进一步优选的是，为0.0003％以上0.0030％以下。
Al：0.01％以上5.00％以下
Al与Si同样，具有使电阻増加的作用，并降低作为铁损的原因之一的涡流损耗。此外，Al与后述的N一同形成AlN析出物，该AlN析出物会在钢中使磁滞损耗劣化。在Al的含量小于0.01％的情况下，涡流损耗的降低效果不足，因此并不优选。在Al的含量超过5.00％的情况下，加工性会降低，因此并不优选。因此，Al的含量为0.01％以上5.00％以下，优选的是，为0.01％以上4.00％以下。
N：0.0005％以上0.0050％以下
N如上所述，与酸可溶性Al一同形成AlN，从而使磁滞损耗劣化。在N小于0.0005％的情况下，制造成本会过于变高，因此并不优选。在N的含量超过0.0050％的情况下，AlN析出量会过于变多，磁滞损耗会劣化，因此并不优选。因此，N的含量为0.0005％以上0.0050％以下，优选的是，为0.0010％以上0.0040％以下，进一步优选的是，为0.0010％以上0.0030％以下。
P：1.0％以下
P具有不使磁通密度降低地提高强度的作用。但是，当过剩地含有P时，会损害钢的韧性，钢板会容易发生断裂。因此，将P量的上限设为1.0％。优选为0.150％以下，更优选的是，为0.120％以下。P量的下限没有特别限定，但也考虑到制造成本，也可以设为0.001％以上。
Cu、Sn、Ni、Cr、或Sb中的任意1种或2种以上：以各自的含量计0％以上1.0％以下
也可以是，除了上述元素以外，作为A组元素，还含有从作为改善织构从而提高磁通密度元素的Cu、Sn、Ni、Cr、或Sb构成的组中选择的1种或2种以上，且各自的含量为0％以上1.0％以下。也可以是，这些元素的含量优选各自的含量为0.0005％以上0.3000％以下。
Ti、Nb、V、或Zr中的任意1种或2种以上：各自的含量为0.0010％以上0.0030％以下
此外，也可以是，作为B组元素，还含有作为从通过在钢中与N形成析出物来抑制AlN析出的元素的Ti、Nb、V、Zr构成的组中选择的1种或2种以上，且各自的含量为0.0010％以上0.0030％以下。在钢坯含有上述元素的情况下，能够进一步提高被制造的无取向电磁钢板的晶粒生长性，从而降低磁滞损耗。另一方面，在含量超过0.0030％的情况下，钢中的析出物会増加，磁滞损耗有时反而会劣化，因此也可以是，从由Ti、Nb、V、Zr构成的组中选择的1种或2种以上，各自的含量设为0.0030％以下。
＜析出物＞
此处所说的析出物，是指MnS系与AlN的复合析出物。
本发明人们发现：距钢板表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的析出物的个数密度会对磁滞损耗造成较大的影响。虽然详细的机制不明，但能够通过距钢板表面在板厚方向上0.0μm～2.0μm的极表层的范围中促进析出物，并使距钢板表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的析出物的个数密度减少，从而得到磁滞损耗优异的无取向电磁钢板。在此，本发明人们发现：与极表层的0.0μm～2.0μm的极表层的范围的析出物个数密度相比，存在于2.0～5.0μm的范围的析出物的个数密度对磁滞损耗造成的影响较大。
在最终退火板(产品板)的母材的板厚方向的截面中，距钢板(母材)表面的在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度：N2－5为0.30个/μm2以下，且所述母材的表面～2.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度：N0－2的关系满足式(1)。
(N2－5)/(N0－2)≤0.5···式(1)
在距钢板表面的板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量直径50～500nm的析出物的个数密度大于0.30个/μm2的情况下，磁滞损耗会劣化，因此并不优选。此外，在距钢板(母材)表面的在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度：N2－5与所述母材的表面～2.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度：N0－2之比超过0.5的情况下，磁滞损耗会劣化，因此并不优选。因此，(N2－5)/(N0－2)为0.5以下，更优选的是，为0.4以下。
无取向电磁钢板所包含的析出物可以用TEM－EDS(Transmission ElectronMicroscope－Energy Dispersive X－ray Spectroscopy：透射电子显微镜)或SEM－EDS(Scanning Electron Microscope－Energy Dispersive X－ray Spectroscopy：扫描电子显微镜能谱仪)来确定。例如，可以从热轧钢板中，采集与轧制方向及板厚方向平行的截面会成为观察面的薄膜试样，并基于TEM－EDS或SEM－EDS下的观察及定量分析结果，在观察视野中，对由可在钢中形成析出物的元素构成的析出物进行确定。将把被确定的析出物的面积换算为圆时的直径定义为当量圆直径。以观察视野(观察面积)包含从钢板表面起在板厚方向上5.0μm的范围的方式制作样本，并对从钢板表面起在板厚方向上5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物进行确定，例如，观察视野可以设为至少5μm×10μm的范围。另外，为了导出当量圆直径，也可以是，以扫描仪等来读入以TEM－EDS或SEM－EDS观察得到的像，并用市售的图像分析软件进行分析。此外，此处的钢板表面指母材与绝缘被膜的界面。
在不使用图像分析软件的情况下，也可以是，简易地，在以扫描仪等读入的图像或印刷的图像中，对各析出物的最大长度和最小长度进行目视计测，并将平均值作为当量圆直径。另外，TEM－EDS测定样本既可以为薄片，也可以通过复制法等提取析出物。在复制法的情况下，也可以为了在分析时可知道钢板表面的场所而实施标记等。SEM－EDS样本也可以通过对钢板的截面进行研磨来准备。为了易于判别析出物，也可以实施刻蚀处理。SEM观察既可以为二次电子像，也可以为反射电子像。
＜磁特性＞
从磁特性优异这样的观点出发，在本实施方式的无取向电磁钢板中，也可以进一步对铁损W15/50和磁滞损耗W15h进行控制。具体而言，也可以是，在本实施方式的无取向电磁钢板中，铁损W15/50为2.5W/kg以下，铁损W15/50与磁滞损耗W15h的关系满足式(2)。
0.8≤(W15h)/(W15/50)···式(2)
另外，磁通密度等电磁钢板的磁特性能够通过公知的方法来测定。例如，电磁钢板的磁特性能够通过使用基于JIS C2550：2011所规定的爱泼斯坦试验的方法，或JIS C2556：2015所规定的单板磁特性试验法(Single Sheet Tester：SST)等来测定。另外，在研究开发中，在真空熔解炉等中形成了钢锭的情况下，会难以采集与实机制造同等尺寸的试验片。在该情况下，例如也可以以宽度55mm×长度55mm的方式采集试验片，并进行依据单板磁特性试验法的测定。进而，也可以是，为了得到与基于爱泼斯坦试验的方法同等的测定值，将依据单板磁特性试验法的测定结果乘以修正系数。在本实施方式中，通过依据单板磁特性试验法的测定法来进行测定。
＜金属组织＞
最终退火板(产品板)中的平均铁素体晶体粒径Dave(μm)也可以为50μm以上。平均铁素体晶体粒径也可以依据JIS G0551：2020来求得。
＜制造方法＞
通过对钢水进行铸造来形成钢坯，该钢水被调整使得无取向电磁钢板成为以上说明的成分组成。另外，钢坯的铸造方法不被特别地限定。此外，在研究开发中，即使在真空熔解炉等中形成钢锭，也能够针对上述成分，确认与形成了钢坯的情况同样的效果。
[热轧工序]
通过加热钢坯并实施热轧，被加工为热轧钢板。钢坯加热温度不被特别地限定。钢坯的加热温度的上限值没有特别确定，为了避免在钢坯加热时，S化合物、N化合物等再固溶的化合物在此后微细析出，使磁特性劣化，通常的钢坯加热温度也可以设为1250℃以下，优选的是，设为1200℃以下。
接着，在钢坯加热后，对其进行热轧，加工为热轧钢板。热轧最终温度也可以为700℃以上1000℃以下，卷取温度也可以为500℃以上900℃以下。通过将热轧最终温度及卷取温度控制在所述范围内，对热轧中的MnS等的析出进行控制，通过与在后工序中实施的酸洗中的条件控制进行组合，能够得到进一步的铁损降低效果。加工后的热轧钢板的板厚例如也可以为1.5mm以上3.5mm以下。在热轧钢板的板厚小于1.5mm的情况下，热轧后的钢板形状有时会较差，因此并不优选。在热轧钢板的板厚超过3.5mm的情况下，冷轧的工序中的轧制负荷会变大，因此并不优选。
[酸洗工序]
本发明的无取向电磁钢板的制造方法使酸洗溶液与热轧钢板接触，得到酸洗板，该酸洗溶液含有Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上(在本说明书中，有时将它们称为“Cu等”)，各元素的浓度的合计为0.00001％以上1.00000％以下。
热轧钢板包含MnS、MnSe、MnTe(在本说明书中，有时将它们称为“MnS等”)作为析出物，这些析出物作为抑制剂来发挥作用。当MnS等接触到含Cu等的酸洗溶液时，MnS等中的Mn的一部分，尤其是MnS等的表层的Mn会置换为Cu等。通过有效利用该现象，促进MnS等析出物与AlN析出物的复合析出，能够使距最终退火板(产品板)中的钢板表面在板厚方向上2.0～5.0μm的析出物的个数减少，从而实现低铁损。
推定通过使含有Cu等的酸洗溶液与热轧钢板接触从而能够进行板厚方向的析出物控制的机制如下。
酸洗溶液含有Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上。这些元素与S、Se及Te亲和性非常高。这些元素与露出到无取向电磁钢板的钢板表面的MnS、MnSe及MnTe析出物的Mn在酸洗溶液中进行置换，形成化合物。该置换反应容易在MnS等的析出物中的、尤其是与酸洗溶液接触的MnS等析出物的表面侧发生。当在MnS等析出物的表面侧，Mn被与其他金属元素(Cu等)置换时，在最终退火等中，MnS等析出物与AlN析出物的复合析出会被促进。由此，最终退火板(产品板)中的钢板表面～2.0μm处的析出物会増加，能够抑制距钢板表面比2.0μm靠内层侧(尤其是，距表面在板厚方向上2.0μm～5.0μm)的析出物。该反应在酸洗溶液接触到MnS、MnSe及MnTe时发生，该酸洗溶液含有Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上。此外，认为：当钢板表层存在裂纹或空隙等缺陷时，酸洗溶液会通过这些空间浸入到钢板内，不仅与露出到钢板的最表面的MnS等反应，也会与钢板表层的一定深度的范围的MnS等反应。也可以是，以促进一定深度的范围，例如从表面起在板厚方向上10μm的范围的MnS等的反应为目的，在酸洗之前，通过喷丸处理等，向钢板表面导入裂纹这一缺陷。在该情况下，针对最终退火后的析出物分布状态，能够抑制距钢板表面的在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量直径为50～500nm的析出物的个数密度即可。
在酸洗溶液的Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上的浓度的合计小于0.00001％的情况下，板厚方向的抑制剂控制的效果会不足，并不优选。在酸洗溶液的Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上的浓度的合计超过1.00000％的情况下，磁性提高的效果会饱和，因此并不优选。因此，将酸洗溶液的Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn及Ni中的1种或2种以上的浓度的合计设为0.00001％以上1.00000％以下。
此外，大体上，优选的是，酸洗溶液的pH较低。认为pH低的酸洗溶液具有高酸洗效果，不仅与露出到钢板的最表面的MnS等反应，也与钢板表层的一定深度的范围，例如，从表面起在板厚方向上10μm的范围的MnS等反应，从而对最终退火等中的AlN析出造成影响。但是，在溶液的pH小于－1.5的情况下，酸性会过于变强，溶液的处理会变得困难，因此并不优选。在溶液的pH为7.0以上的情况下，不会充分得到酸洗处理的效果，板厚方向的析出物控制的效果有时会不足。因此，将溶液的pH设为－1.5以上，小于7.0。溶液的pH越低，酸洗效果就越高，板厚方向的析出物控制的效果就会越高，因此关于溶液的pH，优选为－1.5以上6.0以下，更优选的是，为－1.5以上5.0以下。另外，作为溶液所含有的酸成分，为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等。
此外，在溶液的液温小于15℃的情况下，不会充分得到酸洗处理效果，板厚方向的析出物控制的效果会不足，因此并不优选。在溶液的液温超过100℃的情况下，溶液的处理会变得困难，因此并不优选。因此，溶液的液温为15℃以上100℃以下。
此外，在热轧钢板与溶液接触的时间小于5秒的情况下，接触时间不足，酸洗的效果会不足，因此并不优选。在钢板与溶液接触的时间超过200秒的情况下，用于使其接触的设备会变大，因此并不优选。因此，将钢板与溶液接触的时间设为5秒以上200秒以下。
[冷轧工序]
也可以是，根据需要，具有热轧板退火工序，其对热轧钢板实施热轧板退火，从而得到热轧退火板。被酸洗的热轧钢板通过在1次冷轧，或夹着中间退火的多次冷轧中被轧制，从而被加工为冷轧钢板。另外，在夹着中间退火的多次冷轧中进行轧制的情况下，也能够省略前级的热轧板退火。但是，在实施热轧板退火的情况下，钢板形状会变得更为良好，因此能够在冷轧中减轻钢板断裂的可能性。另外，优选的是，为了在供冷轧前除去附着于钢板的表面的氧化皮等而进行上述的酸洗。关于酸洗，为了板厚方向的析出物控制，在热轧以后到最终退火前的期间，至少实施一次即可。在多次冷轧中进行轧制的情况下，从减轻冷轧中的辊磨损的观点出发，优选的是，在各冷轧工序之前实施酸洗处理。另外，最终冷轧后的板厚不被特别地限定，但从降低铁损的观点出发，优选0.35mm以下，更优选的是，为0.30mm以下。
此外，也可以是，在冷轧的道次间，轧制辊架间，或轧制中，钢板被以300℃左右以下进行加热处理。在这种情况下，能够提高最终的无取向电磁钢板的磁特性。另外，对于热轧钢板也可以通过3次以上的冷轧来轧制，但多次冷轧会使制造成本増大，因此优选的是，对于热轧钢板通过1次或2次冷轧来轧制。冷轧既可以以串列式轧机来轧制，也可以以森吉米尔式轧机等的可逆式轧制来进行。在以可逆式轧制进行的情况下，各冷轧中的道次次数不被特别地限定，但从制造成本的观点出发，优选9次以下。
[最终退火工序]
冷轧钢板被最终退火。最终退火中的气氛气体组成不被特别地限定。升温速度及升温加热曲线不被特别地限定。为了得到良好的平均铁素体晶体粒径，优选的是，退火以900℃以上的温度进行。例如，也可以是，800℃以上的退火时间为10秒以上300秒以下。
然后，根据需要，能够使绝缘皮膜形成于表面，制成本发明的无取向电磁钢板。
通过以上的工序，能够制造最终的无取向电磁钢板。根据本实施方式的制造方法，能够制造磁特性优异的无取向电磁钢板。
实施例
以下，一边示出实施例，一边针对本发明的一个实施方式的无取向电磁钢板的制造方法、及无取向电磁钢板，更具体地进行说明。另外，以下示出的实施例仅为本实施方式的无取向电磁钢板中的一例，本实施方式的无取向电磁钢板并不被限定于以下示出的实施例。
＜实施例1＞
在实验室中，对具有表1所记载的化学成分的合金(钢No.A1～A25及a1～a11)进行了熔炼。另外，在表1中，Cu、Sn、Ni、Cr、及Sb的各含量记载于A组元素一栏。同样，Ti、Nb、V、及Zr的各含量记载于B组元素一栏。在将上述的合金热轧到厚度2.0mm后，按照表2的记载，实施热轧板退火，以表2示出的酸洗条件得到了酸洗板。(制法Nо.B9及B10)然后，对酸洗板实施到厚度0.3mm为止的冷轧及最终退火，得到了无取向电磁钢板。从最终退火后的无取向电磁钢板切出试验片，按照JIS C2556：2015的单板磁特性试验法对磁特性进行了测定。在此，磁测定值设为轧制方向及与轧制方向成直角的方向的平均值。在此，将铁损W15/50为2.5W/kg以下，且(W15h)/(W15/50)为0.8以上的例子作为合格线。关于析出物，对与轧制方向及板厚方向平行的截面成为观察面的薄膜试样进行采集，并通过TEM－EDS进行了观察。根据得到的观察像，对从钢板表面起在板厚方向上2.0μm的范围、及距钢板表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的各析出物的最大长度和最小长度进行目视计测，并对平均值为50～500nm的析出物的个数密度进行了计测。通过TEM－EDS，确认了计测的析出物为MnS系与AlN的复合析出物。观察视野设为5μm×10μm的范围。
[表1]
[表2]
此时，如表3所示，作为本发明例的钢No.A1～A25与作为本发明例的制法Nо.B9及B10的组合的磁特性优异，析出物分布也满足规定的范围。另外，最终退火后的母钢板的成分与表1所述的化学成分等同。
另一方面，作为比较例的钢No.a1～a11与作为本发明例的制法Nо.B9及B10的组合的磁特性较差，无法得到所期望的无取向电磁钢板。此外，标号c3、c5、c6、及c10引起了冷轧断裂。
[表3]
＜实施例2＞
在实验室中，对具有表1所记载的化学成分的合金(钢No.A24、及A25)进行了熔炼。另外，在表1中，Cu、Sn、Ni、Cr、及Sb的各含量记载于A组元素一栏。同样，Ti、Nb、V、及Zr的各含量记载于B组元素一栏。在将上述的合金热轧到厚度为2.0mm后，按照表2的记载实施热轧板退火，以表2示出的酸洗条件得到了酸洗板。对(制法Nо.B1～B10、及b1～b4)酸洗板实施到厚度0.3mm的冷轧及最终退火，得到了无取向电磁钢板。从最终退火后的无取向电磁钢板中切出试验片，按照JIS C2556：2015的单板磁特性试验法测定了磁特性。在此，磁测定值设为轧制方向、及与轧制方向成直角的方向的平均值。关于析出物，以与轧制方向及板厚方向平行的截面成为观察面的方式对钢板试样进行采集，在经过镜面研磨后，通过SEM－EDS进行了观察。对得到的反射电子像进行图像分析，对从钢板表面起在板厚方向上2.0μm的范围、及距钢板表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度进行了计测。关于析出物个数密度的分析，在5μm×10μm的面积中，在10视野中进行。
此时，如表4所示，作为本发明例的钢No.A24、及A25与作为本发明例的制法Nо.B1～B10的组合的磁特性优异，析出物分布也满足规定的范围。另外，最终退火后的母钢板的成分与表1所述的化学成分等同。
另一方面，作为比较例的钢No.a1～a11与作为本发明例的制法Nо.B9及B10的组合的磁特性较差，无法得到所期望的无取向电磁钢板。
[表4]
工业可利用性
如前所述，根据本发明，能够制造磁特性优异的无取向电磁钢板，且可利用性较高。

Claims (7)

1.一种无取向电磁钢板，其特征在于，
包括母材，该母材作为化学成分，以质量％计，含有
C：0.005％以下、
Si：2.0％以上4.5％以下、
Mn：0.01％以上5.00％以下、
S、Se及Te中的1种或2种以上的合计：0.0003％以上0.0050％以下、
Al：0.01％以上5.00％以下、
N：0.0005％以上0.0050％以下、
P：1.0％以下，
剩余部分由Fe及杂质构成；
在所述母材的板厚方向的截面中，距所述母材的表面在板厚方向上2.0～5.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N2－5为0.30个/μm2以下，且，
所述个数密度N2－5与在所述母材的表面～2.0μm的范围中存在的当量圆直径为50～500nm的析出物的个数密度N0－2的关系满足式(1)，
(N2－5)/(N0－2)≤0.4···式(1)。
2.如权利要求1所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
作为所述母材的所述化学成分，还含有从以质量％计，由
Cu：1.0％以下、
Sn：1.0％以下、
Ni：1.0％以下、
Cr：1.0％以下、
Sb：1.0％以下
构成的组中选择的1种或2种以上。
3.如权利要求1或2所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
作为所述母材的所述化学成分，还含有从以质量％计，由
Ti：0.0010以上0.0030％以下、
Nb：0.0010以上0.0030％以下、
V：0.0010以上0.0030％以下、
Zr：0.0010以上0.0030％以下的1种或2种以上构成的组中选择的1种或2种以上。
4.如权利要求1或2所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
铁损W15/50为2.5W/kg以下，所述铁损W15/50与磁滞损耗W15h的关系满足式(2)，
0.8≤(W15h)/(W15/50)···式(2)。
5.如权利要求3所述的无取向电磁钢板，其特征在于，
铁损W15/50为2.5W/kg以下，所述铁损W15/50与磁滞损耗W15h的关系满足式(2)，
0.8≤(W15h)/(W15/50)···式(2)。
6.一种权利要求1～5的任意一项所述的无取向电磁钢板的制造方法，其特征在于，包含：
铸造钢水来得到钢坯的工序，
热轧工序，其在对所述钢坯进行加热后，实施热轧，制成热轧钢板，
酸洗工序，其对所述热轧钢板实施酸洗，得到酸洗板，
冷轧工序，其对所述酸洗板实施冷轧，得到冷轧钢板，以及
最终退火工序，其对所述冷轧钢板实施最终退火；
在所述酸洗工序中使用的酸洗溶液含有Cu、Hg、Ag、Pb、Cd、Co、Zn、Ni中的1种或2种以上，各元素的浓度的合计以质量％计，为0.00001％以上1.00000％以下，pH为－1.5以上6.0以下，液温为15℃以上100℃以下，并以所述热轧钢板与所述酸洗溶液的接触时间为5秒以上200秒以下的方式进行酸洗。
7.如权利要求6所述的无取向电磁钢板的制造方法，其特征在于，
在所述热轧工序与所述酸洗工序之间，具有热轧板退火工序，该热轧板退火工序对所述热轧钢板实施热轧板退火，从而得到热轧退火板。
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