CN117355626A - 无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无取向电工钢板，以重量％计，所述无取向电工钢板包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％、Sn：0.001％至0.1％、P：0.005～0.07％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，每单位面积0.5μm以下的(Mn、Cu)S析出物数量为1个/μm3以下。[式1]0.19≤[Mn]/([Si]+150×[Al])≤0.35[式2]1/2*Sn≤[Sb]+[P]＜0.09。

Description

无取向电工钢板及其制造方法
技术领域
本发明的一实施方案提供一种无取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明的一实施方案通过优化合金成分以及工艺条件而提供磁通密度、铁损和表面特性优异的无取向电工钢板及其制造方法。
背景技术
电动机或发电机是将电能转换为机械能或将机械能转换为电能的能量转换装置，随着近来环境保护和节能法规的加强，对提高电动机或发电机效率的需求日益增加。这些电动机、发电机和小型变压器等使用作为铁芯材料的无取向钢板中，需要更加改善电工钢板的特性。
在电动机或发电机中，能量效率是指输入能量与输出能量之比，为了提高效率，重要的是在能量转换过程中可以降低多少能量损耗如铁损、铜损和机械损耗等，无取向电工钢板的铁损和磁通密度对电动机的铁损和铜损具有影响。
无取向电工钢板的铁损越低，铁芯磁化过程中损耗的铁损越少，从而提高效率，并且磁通密度越高，相同的能量下可以感应到更大的磁场，为了获得相同的磁通密度，施加较小的电流即可，所以通过减少铜损，可以提高能量效率。因此，为了提高能量效率，开发具有低铁损、高磁通密度的磁性优异的无取向电工钢板的技术是必不可少的。
作为降低无取向电工钢板的铁损的有效方法，有一种方法是增加电阻率高的元素Si、Al和Mn的加入量。然而，增加Si、Al、Mn的加入量会增加钢的电阻率，从而减少无取向电工钢板的铁损中涡流损耗，具有减少铁损的效果，但并不是随着加入量增加，铁损与加入量成比例地无条件减少，反而合金元素的加入量增加会导致磁通密度降低，因此即使优化成分体系和制造工艺，也不易降低铁损并确保优异的磁通密度。
尽管如此，形成更多有利于磁性的{100}及{110}织构，形成少的不与利于磁性的{111}及{112}织构的方法是可以同时改善铁损和磁通密度而不必牺牲任何一个的方法。为此，在磁性优异的无取向电工钢板中，广泛采用如下技术，以改善织构：对板坯进行热轧之后，在热轧板冷轧前的步骤中进行热轧板退火工艺，从而改善织构。
这种热轧板退火工艺可解除热轧板退货后以及卷曲后在冷却过程中发生的钢板组织的不均匀问题。并且在卷材的宽度方向和长度方向上使析出物或者显微组织获得均匀化而具有在卷材宽度方向和长度方向上减少铁损和磁通密度偏差的效果。
但是，为了改善织构而加入热轧板退火艺的工艺，存在制造成本增加的问题。此外，还存在因钢的晶粒粗化而冷轧板压轧性降低的技术问题。
因此，如果不实施热轧板退火工艺的情况下能够制造出磁性优异的无取向电工钢板，就可以降低制造成本，也可以解决热轧板退火工艺造成的生产性问题。
降低制造成本的方法有，使用Si含量的低等级无取向电工钢板不进行热轧板退火工艺的方法。
然而，Si含量为1.5wt％以上的高等级无取向电工钢板为了确保组织均匀性和磁性特性，大部分都进行热轧板退火工艺，并且Si含量越高(例如，1.8wt％以上)，热轧板的退火工序必不可少。
即便也是，对于磁特性优异的无方向性电磁钢板，提出了各种省略热轧板退火工艺的方法。
但是，在不进行热轧板退火处理的各种方法中，即使能够确保磁特性也是存在易产生表面缺陷的问题。并且还没有提出有关这些表面缺陷的原因或解决方法。
此外，当不进行热轧板退火工艺时，还需要解决卷材在宽度方向或长度方向的磁性能差异增大的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的一实施例提供一种无取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明的一实施方案通过优化合金成分以及工艺条件而提供磁通密度、铁损和表面特性优异的无取向电工钢板及其制造方法。
技术方案
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，以重量％计，所述无取向电工钢板包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％，Sn：0.001％至0.1％，P:0.005～0.07％,余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，每单位面积0.5μ以下的(Mn、Cu)S析出物数量为1个/μm3以下。
[式1]
0.19≤[Mn]/([Si]+150×[Al])≤0.35
[式2]
1/2*[Sn]≤[Sb]+[P]<0.09
其中，[Mn]、[Si]、[Al]、[Sn]、[Sb]和[P]各自表示Mn、Si、Al、Sn、Sb和P的含量(重量％)。
在0.5μ以下的(Mn、Cu)S析出物中，0.5μ尺寸以上的个数比(F个数(count))为0.2至0.5，
在0.5μm以下的(Mn、Cu)S析出物中，0.5μm以上的析出物所占面积比(F个数×F面积(area))大于0.15。
电工钢板，以表面高度的中心线为基准，在轧制方向以4mm长度单位测量时，从中心线算起的最大高度为2.5μm以下、轧制垂直方向宽度0.5μm以上、轧制方向尺寸3cm以上、高度高于周围的凹凸缺陷，在轧制垂直方向中每10cm有1个/cm以下，电工钢板每个位置的{100}和{110}分数变化小于10％。
电工钢板，在卷材宽度方向端部与中央部的铁损差为5％以下，卷材宽度方向端部与中央部的磁通密度差为5％以下。
以电工钢板热轧板为基准，电工钢板内部氧化层厚度为小于等于7μm。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板的制造方法包含：
制造板坯的步骤，以重量％计，所述板坯包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％，Sn：0.001％至0.1％，P:0.005～0.07％,余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，
在满足式5的温度下对板坯进行再加热的步骤；
对再加热的板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；
将热轧板卷取成卷材状态的步骤；
将卷取热轧板酸洗、进行冷轧以制造冷轧板的步骤；以及
对所述冷轧板进行最终退火的步骤。
[式5]
MnSSRT/MnS最大(Max)≥0.6
其中，[Mn]、[Si]、[Al]、[Sn]、[Sb]和[P]各自表示Mn、Si、Al、Sn、Sb和P的含量(重量％)，MnSSRT为MnS的平衡析出量，MnS最大为MnS的最大析出量。
在板坯进行再加热的步骤中，以满足式6的温度进行加热。
[式6]
SRT≥A1+150℃
其中，SRT为板坯再加热温度，Al为奥氏体100％转变成铁素体的温度。
在板坯进行再加热的步骤中，加热板坯以炉时间为大于等于100分钟，分成两个阶段，分阶段进行加热。
在板坯进行再加热的步骤中，以炉时间为大于等于100分钟，分成三个阶段，分阶段进行加热，第一阶段加热在小于等于(SRT_最大-50)℃的温度下加热50分钟以上，第二阶段加热为最后阶段的前一阶段的加热，在加热温度(SRT2)满足小于等于A3温度+70℃并且大于等于A1+120℃的温度下进行加热，最后加热阶段，在SRT_最大≥A1+150℃下进行加热。
其中，SRT_最大为式6中，板坯再加热温度(SRT)中的最高温度。
在热轧中的进行精轧时，在就在进行精轧之前的温度可以设置在大于等于A1-50℃且小于等于A1+40℃的条件下进行。
在热轧中的进行精轧时，多个轧辊中的最后一个轧辊的前段轧辊的压下率为大于等于21％、最后一个轧辊的压下率为大于等于13％。
卷取步骤在650℃至800℃下进行。
在卷取步骤中，根据Sn和Sb的含量控制温度，并且在根据下面的式3和/或式4计算的温度下执行卷取。
[式3]
0.000165*CT-0.085<{1/3*[Sn]+[Sb]}<0.13
[式4]
0.000165*CT-0.0934<[Sb]<0.05 650-800℃
其中，[Sn]、[Sb]各自表示Sn和Sb含量(重量％)，CT表示热轧时位于长度方向中心部的相对于全长度30％长度的平均卷取温度。
在卷取步骤中，根据卷材开始端温度比中间部温度高20℃以上的下式7进行卷取。
[式7]
(卷材长度方向上的前5％总长度的最高卷取温度)≥(卷材长度方向上30％至50％总长度的长度的平均卷取温度)+20℃。
在卷取热轧板步骤中，将卷取卷材装入到冷却设备并盖上保温盖的状态进行冷却。
最终退火温度范围为850℃至1100℃。
有益效果
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，即使省略热轧板退火工艺，也可精细控制Si、Al、Mn等动态再结晶生成成分和、Sb、Sn、P析出物生成成分。同时可综合控制板坯加热条件和热轧连续单位工艺条件，可以提供铁损和磁通密度等磁性能优异得无取向电工钢板。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，即使省略热轧板退火工艺，也可控制合金元素成分。并且通过精细地控制一系列工艺条件而提供表面品质优异得无取向电工钢板。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，即使省略热轧板退火工艺，也可控制合金元素成分。并且通过精细地控制一系列工艺条件而提供在卷材的长度方向和宽度方向上磁性能相差最小化的，品质优异得无取向电工钢板。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，在钢板得长度方向或者宽度方向都具有磁性能均匀优秀，表面特性优秀的效果。因这些技术效果，通过本发明的一个实施例制造的无取向电工钢板可大幅提高电动汽车等驱动电动机等告速旋转机器的效率。
附图说明
图1是无取向电工钢板的表面上形成有条纹的钢板照片。
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、要素和/或成分，但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分和/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。
在无取向电工钢板中，当进行热轧板退火时，因为根据热轧板退火条件可控制显微组织和夹杂物的特性，所以热轧板的性能对最终产品的性能不起显著的影响。
但是，如果不进行具有这些优点的热轧板退火工艺时，产品是经过热轧、冷轧、最终退火工艺完成的，所以说热轧板的显微组织和夹杂物特征会对最终产品的特性特性有重要的影响。
因此，在不进行热轧板退火的时候，要考虑能够确保最终产品的优异磁性的其他成分系和热轧条件。
对此，本发明人等对此进行反复研究的结果发现，若能精细利用在热轧工艺中发生相变的适当的成分系和适合该成分系的热轧条件，热轧后则可获得再结晶组织而不是是变形组织，通过控制显微组织和硫化物的大小和分布，可以省略热轧板退火，制造具有优良磁性的无方向电供钢板。
基于以上的研究结果，首先对本发明的成分系进行说明。
在本发明的一个实施例中，在不进行热轧板退火时，作为影响磁性的元素，首先分析了Si、Al和Mn。Si、Al、Mn是决定钢材电阻率的元素，也影响热轧时的相变举动。
这里，Si和Al是铁素体(Ferrite)稳定元素，Mn是奥氏体稳定元素。因此，为了确保无取向电工钢板中的低铁损特性的同时在热轧过程中引起相变，需要适当地控制Si、Al和Mn的添加量。
本发明人仔细分析了电阻率和成分系统的相变举动，以导出如下面描述的式1的用于精细控制Si、Al和Mn的添加量的适当的添加范围。如此，当满足本发明一实施例中给出的Si、Al和Mn的含量范围时，可精确地控制热轧过程中的轧制条件以省略热轧板退火工艺，制造出优秀磁性的无取向电工钢板。
另外，本发明人确认，当Si增加时，也应该增加Mn的含量，并且需要根据Si的增加来添加Sb、Sn、P等可以改善织构的元素。Sb、Sn、P等元素的适当添加量可以通过后述的[式2]来控制。
以下，对根据本发明的实施例的无取向电工钢板的组成进行说明。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，以重量％计，以重量％计，所述无取向电工钢板包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％，Sn：0.001％至0.1％，P:0.005～0.07％,余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，每单位面积0.5μm以下的(Mn、Cu)S析出物数量为1个/μm3以下。
[式1]
0.19≤[Mn]/([Si]+150×[Al])≤0.35
[式2]
1/2*[Sn]≤[Sb]+[P]<0.09
其中，[Mn]、[Si]、[Al]、[Sn]、[Sb]和[P]各自表示Mn、Si、Al、Sn、Sb和P的含量(重量％)。
下面说明无取向电工钢板的成分限制理由。
[C：大于0％且小于等于0.005％]
碳(C)与Ti、Nb等结合形成碳化物，致使磁性变差，当从最终产品加工成电气产品后使用时，由于磁时效，铁损变高，进而降低电气设备的效率，因此碳含量限制为小于等于0.005重量％。
[Si：1.5重量％至3.0重量％]
硅(Si)是为了增加钢的电阻率降低铁损中涡流损耗而加入的主要元素。如果Si加入量过少，就会发生铁损恶化的问题。另一方面，如果Si加入量过多，就会减少奥氏体区域，因此在省略热轧板退火工艺的情况下，为了利用相变现象，有必要将其添加量限制为小于等于3.0重量％。
[Mn：0.4重量％至1.5重量％]
锰(Mn)是与Si、Al等一起增加电阻率降低铁损的元素，也是改善织构的元素。当加入量过少时，不仅电阻率增加效果小，而且不同于Si、Al，作为奥氏体稳定化元素，需要根据Si、Al的加入量适量加入。例如，当Si和Al含量增加时，需要相对增加Mn添加量来形成奥氏体。当加入量过多时，磁通密度可能会大大降低。以此，Mn添加量优选为0.4重量％至1.5重量％。
[S：小于等于0.005重量％]
硫(S)是形成不利于磁特性的MnS、CuS和(Cu、Mn)S等硫化物的元素，因此可以尽量少加入硫。当S的加入量过多时，由于微小的硫化物增加，磁性可能会变差。更具体地，S可限制为小于等于0.005重量％。
[Al：0.0001重量％至0.7重量％]
铝(Al)与Si一起发挥增加电阻率降低铁损的重要作用，改善轧制性或改善冷轧期间的可加工性。如果添加的Al过少，则对降低高频铁损没有作用。相反，如果添加过多的Al，则氮化物可能过度形成并且磁性可能劣化。但是与Si相比，Al是使铁素体更稳定的元素，随着加入量增加，磁通密度会大大降低。在本发明的一个实施例中，通过利用相变现象来省略热轧板退火，因此Al的添加量可限制在小于等0.7重量％。
这里，Si、Mn和Al的含量优选满足上述[式1]。
如式1所示，Al具有稳定铁素体的效果大，与Si成为分母来控制其含量。
为了使硫化物粗大化，需要适量添加Mn，因此如式1所示的分子比来控制Si、Mn、Al的含量。
这样，如果如式1所示控制Si、Mn、Al的含量时，则钢板在高温下可具有充分的奥氏体单相区域，因此能够确保在热轧过程中相变化后，可确保再结晶组织。并通过控制热轧再结晶温度，从而可形成粗大的硫化物。
[N：小于等于0.005重量％]
氮(N)与Al、Ti、Nb等强力结合，从而形成氮化物抑制晶粒生长，是不利于磁性的元素，因此可以尽量少包含氮。N可限制为小于等于0.005重量％。
[Ti：小于等于0.005重量％]
钛(Ti)与C、N结合，从而形成微小的碳化物、氮化物抑制晶粒生长，随着加入量增多，由于所增加的碳化物和氮化物，织构也会变差，进而磁性变差，因此Ti可限制为小于等于0.005重量％。
[Cu：0.001重量％至0.02重量％]
铜(Cu)是与Mn一起形成(Mn、Cu)S硫化物的元素，当加入量多时，将会形成微小的硫化物，从而导致磁性变差，因此可以将加入量限制为0.001重量％至0.02重量％。
此时，钢板中所含的Cu可以在本发明的一个实施方式中建议的范围内有意添加，或者可以在炼钢过程中作为痕量存在。
[Sb:0.01重量％至0.05重量％、Sn：0.001重量％至0.1重量％、P：0.005至0.07重量％]
当为了增加钢板的电阻率而增加Si或Al，并且同时为了确保奥氏体相分数而增加Mn含量时，需要通过改善织构来改善磁通密度。为了此目的，有必要添加P、Sn、Sb。其添加量可以是大于等于0.01重量％的Sb、大于等于0.001重量％的Sn和大于等于0.005重量％的P。
此时，Sb、Sn、P的含量满足上述式2。
下面说明Sb、Sn、P的含量限制为式2的理由。
如果Sb、Sn或P的添加量过多，则存在抑制晶粒生长和降低涂层附着性的问题。因此，Sb添加量可以限制为小于等于0.05重量％，Sn可以限制为小于等于0.1重量％。在这里，Sb添加量大于等于0.0重量％式，Sn含量优选为小于等于0.05重量％。此外，因为P含量过高会导致断板，降低生产率，所欲P添加量可以控制在小于等于0.07％。
并且Sb对控制钢板内部得氧化层的博得厚度是有效的。虽然Sn也部分起到这样的作用，但其效果比Sb小。
此外，只要在本发明的一个实施方式中建议的范围内，钢板中所含的Sn可以有意添加，或者其可以在炼钢过程中作为痕量存在。
另一方面，为了确保钢板的磁性而提高卷取温度(CT)时，可以根据下面的式3和/或式4精细地控制Sb和/或Sn的含量。如此，通过根据卷取温度精细地控制Sb/Sn的含量，可以适当地控制钢板内部的氧化层。
[式3]
0.000165*CT-0.085<{1/3*[Sn]+[Sb]}<0.13
[式4]
0.000165*CT-0.0934<[Sb]<0.05
其中，[Sn]、[Sb]各自表示Sn和Sb含量(重量％)，CT表示热轧时位于长度方向中心部的相对于全长度30％长度的平均卷取温度
从[式3]和[式4]可以看出，卷取温度越高，钢板内部氧化层的深度越深，但要为了抑制此，需要控制Sb/Sn的相对含量。与Sn相比，Sb更有效地控制钢板内部氧化层的深度。如果Sb含量大于程式4]中的[0.000165*CT-0.0934]，并且Sb/Sn、式3中的[1/3*[Sn]+[Sb]]值大于[0.000165*CT-0.0934]式，钢板内部氧化层深度可控制在小于等于7μm。
但是，如果Sb和Sn的含量过多时，则产品涂层的附着性可能劣化，因此Sn被限制在小于等于0.05重量％，并且式3的上限值可以被限制为0.13。
除了上述成分之外，根据本发明的一实施例的无取向电工钢板还可以包含其他不可避免地包含的元素。例如，Zr、Mo、V等元素是在钢板中形成强碳化物或氮化物的元素，因此优选地，尽可能不含有，即使添加也优选控制在0.05重量％以下。
余量包含Fe和不可避免的杂质。不可避免的杂质是炼钢步骤和取向电工钢板的制造工艺过程中混入的杂质，这些杂质是所属领域中众所周知的，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。
在下文中，在根据本发明的实施例的制造无取向电工钢板的方法中，即使省略热退火，也可改善钢板的磁性，改善表面特性，并可消解随钢板的位置的磁性偏差。首先解释其原因，然后将在后面描述根据本发明的实施例的制造方法。
首先，说明对热轧时发生相变的成分系的热轧条件的调查结果。
为了热轧进行板坯再加热，此时板坯的再加热温度应足够高以进行热轧，但如果温度过高，则钢板中的所有硫化物重新溶解,在随后的热轧及退火工艺中，被细小地析出，造成抑制晶粒生长，降低磁性。
因此，为了使硫化物粗大化，优选在硫化物最大析出的温度下对板坯进行再加热，但如果温度过低，因热轧温度降低而导致热轧生产率降低，使得热轧后难以获得所需的显微组织。
因此，板坯再加热温度需要满足下式5的条件。即，板坯再加热温度下的硫化物，MnS的平衡析出量(MnS_SRT)与MnS的最大析出量(MnS_最大)的关系需要满足下式5的条件.
[式5]
MnS_SRT/MnS_最大≥0.6
其中，MnSSRT为MnS的平衡析出量，MnS最大为MnS的最大析出量。
本发明人等得到如下结果：如果将板坯再加热温度在满足式5的温度下保持1小时以上，则硫化物粗大化，足以提高钢板的磁特性。
另外，为了确保热轧后的再结晶组织，需要在奥氏体单相区域对板坯进行再加热。
为此，本发明人导出了板坯再加热温度(SRT)必须满足以下式6的关系式的结果。
[式6]
SRT≥A1+150℃
其中，SRT为板坯再加热温度，Al为奥氏体100％转变成铁素体的温度。
在对板坯进行再加热时，如果加热温度不在奥氏体单相区进行，则成为没经过相变的组织，再后续热轧后难以获得再结晶组织。
在不满足式6的关系式的情况下对板坯进行再加热时，确认因相变过早结束，热轧后的再结晶组织分数急剧下降。
另一方面，为了省略热轧板退火，通过提高热轧时的热轧温度和卷取温度、在热轧时略微提高后轧机的压下热等处理，虽然可获得与对热轧板进行退火而制造的钢板相同程度的优异的磁性，但可能发生影响在钢板表面上的表面条纹等表面特性的结果。
图1是省略热轧板退火、提高热轧温度和卷取温度而制造的钢板的表面上形成有条纹的照片。
在图1中，从照片的下到上的方向是轧制方向。
如此，在省略热轧板退火并提高热轧温度和卷取温度条件下制造时，在轧制方向上产生长条纹。当在轧制垂直方向评价其高度时，出现凹凸形状，确认为是一种表面缺陷。
当在轧制的垂直方向上检查图1中的条纹部分的横截面的高度时，与周边部分相比以向上突出的形式产生高度。但是，在发生条纹部分观察按轧制方向的高度差时，其高度差并没有特别的趋势。
本发明人经对这些条纹缺陷的原因进行调查结果确认其与热轧过程中内部氧化层的变化具有密切的相关性。
无取向电工钢板的成分中，Si、Al、Mn等元素是比铁更容易被氧化的元素，增加这些元素时，易于被氧化，特别地在钢板内部形成氧化层。
此时，从钢板内部氧化层的形状来看，如果将氧化层完全覆盖金属基体层外的部分称为外氧化层；若氧化层在金属/氧化物层界面处沿金属基体组织方向嵌入，或在晶界处形成氧化物层时，称为内氧化物层。
如果在钢板上形成沿晶界的氧化层或内部氧化层，则在冷轧前酸洗时可能会沿此氧化层发生酸洗，形成酸洗面不均。或者在冷轧时按长度方向上形成长条凹凸。
一般情况下，在热轧时的卷取温度低的情况下生成5μm以下的内部氧化层，在酸洗工艺中可充分被除去，因此不会造成大问题。但是，如果Si、Al、Mn等易氧化元素的含量多，卷取温度高的时候，则钢板内部的氧化层的深度加深，且不均匀。这些会导致表面缺陷。
因此，当钢板成分Si：1.5～3.0％、Al：0.0001～0.7％、Mn：0.4～1.5％时，且热轧温度和卷取温度增加时，就会易于出现此类条纹。因此，为了去除这些表面缺陷，有必要利用偏析元素。
因此，本发明的发明人对包含Si、Al和Mn的含量与本发明的一个实施例相同范围内的钢板，确认了随着卷取温度的内部氧化物层的形成过程。
结果，在低至630℃的卷取温度下，钢板外侧产生了一层深色的外氧化层，并在沿着表面下晶界产生了约10μm的氧化层。
此外，当卷取温度略微升高至680度时，出现了沿着钢板晶界处的氧化层，在外氧化层和内氧化层界面正下方有嵌有黑点形式的内部氧化层。另外，沿着晶界生成的内部氧化层的深度为约10μm以上，晶粒内的内部氧化层的深度为约6～7μm。
当卷取温度升高到750度时，钢板内部氧化层深度约为30μm，这时，存在在酸洗过程中难以溶解的表面缺陷。
在不进行热轧板退火的情况下，为了确保磁性而设计的钢板的成分系和工艺条件下容易发生表面缺陷，因此需要解决该问题的方案。
本发明的发明人为了解决这种表面缺陷，提出了成分体系和制造工艺条件。作为这些方法之一，提出了在热轧过程中增加后端的压下率和/或在钢板的组成中包含偏析元素的方法。
作为改善表面特性的一个例子，利用当热轧过程中在后端增加压下量并且在钢板成分中包含偏析元素的方法时，虽然钢板的内部氧化层可抑制到约3μm，但确认几乎没有形成内部氧化物层。
本发明的发明人认为，由于钢板的条纹引起的凹凸缺陷的原因可能是晶相的差异，在这种情况下，凹凸区域和非凸区域的织构上出现条纹性差异。但是，如本发明的一个实施例，在控制钢板的组成、制造工艺、例如控制热轧条件时，不会出现这样的差异，认为不会出现织构的变化。即，在由这种条纹引起的凹凸缺陷中，晶体织构的凹凸部分和非凸部分的{100}和{110}分数变化小于10％。
如上所述，通过控制无取向电工钢板的热轧时的相变现象和热轧的工艺条件，可以在确保热轧再结晶组织的同时实现硫化物的粗大化，并且抑制生成氧化层的同时可增加热轧板组织内的再结晶组织。
因此，根据本发明的一个实施例，能够提供一种不进行热轧板退火而具有优异的磁性和表面特性的无取向电工钢板。
另一方面，以卷材状态生产未进行热轧板退火的热轧板时，在宽度方向或长度方向产生磁性偏差，与进行热轧的情况相比，这些偏差显得更大。
通常，在对板坯进行再加热时，根据加热炉的滑橇装置的位置，产设所制造的热轧卷材的物性偏差。另外，在热轧中，依次进行粗轧和精轧。精轧之前处于高温状态的卷材的前端部直接进行精轧，前端部进行精轧过程中后端部长时间处于精轧之前的的温度，导致钢板组织或析出物的差异。随着在热轧过程中一些元素再固溶后微细析出的析出物的数量增加，该差异变得更大。
另外，即使在热轧卷取时，根据卷材的位置也会产生冷却速度的差异，导致热轧板的组织的差异的发生。当对热轧板进行退火时，可最小化这些偏差。然而，当省略热轧板的退火时，应考虑最小化此偏差的方法。
因此，本发明通过改变热轧工艺条件，测定卷材整体的宽度方向和长度方向的铁损偏差，确认了不进行热轧板退火而最小化这种偏差的方法。
本发明的发明人，为了在没进行热轧板退火的的钢板中获得仅次于或者更优秀于热轧板退火的钢板的磁性特性，提出了有必要确保在热轧板在加热时可进行奥氏体相变的成分系和热轧再加热条件。并且提出了为了确保高卷取温度和防止表面条纹缺陷而控制钢板内部氧化层的方法。除此之外，本发明的发明人同时提出一种用于减小卷材每个位置的磁性偏差的方法。
首先，以此方式，为了克服热轧后卷取过程中冷却速率的差异，提出了一种在长度方向上控制卷取温度不同的方法。
当把热轧板卷取成卷材时，因为外卷取部分和最内卷取部分冷却速度快，因此即使把卷取温度控制在相同温度上也是，卷取后在卷取温度中保持的时间相对于中间卷取部分少。由于这种差异，与中间卷取部相比，最内卷取部和外卷取部的铁损相对较差。
但是，外卷取部在即将进行精轧之前高温下的保持时间长，确保了微细析出物生长的时间，磁劣化程度低。但是最内卷取部没有这些效果，卷取时保持时间较短而有必要提供抵消此的方法。
因此，在本发明的一个实施例中，确认了将内卷取部，即将卷取热轧板时的前端部的卷取温度控制在，高出中卷取部平均温度20℃以上的时候，能够降低这样的偏差。
一般情况下，在热轧过程中，最前端部在制造过程中被部分切去，因此把在5％总长左右位置的温度，保持在相对于30％至50％总长的平均温度高出20℃以上的温度，有利于于减少偏差。更优选保持在30℃以上。
适用长度优选为总长度的5％以上，把到总长度的20％左右长度的温度控制在高于中心部的温度也是具有优异的效果。
卷材前端部的卷取温度的提高，减少了冷却热轧板的冷却水喷射量，从而防止了宽度方向边缘的过冷，同时也可减少中心的冷却，从而减少宽度方向的偏差。
按卷材位置的磁性偏差的另一个原因可能是，在板坯再加热过程中重新溶解后，在热轧过程重新析出的微细析出物所引起的。这些热轧时重新析出的微细析出物，因在热轧板退火时没有粗大化过程而导致这种偏差的发生。
在本发明的一个实施例中，当再加热板坯时确保100％的奥氏体分数，然后通过相变过程将板坯的粗大组织变成相对较小的晶粒，以防止在低温下难以再结晶的组织的形成。
为此，优选将板坯加热温度加热至如式6所示的SRT≥A1+150℃。但是，如上所述，在析出物方面，随着板坯加热温度的升高，再固溶量增加，微细析出量增加，因此需要控制这些板坯加热。
为了将板坯整体加热到式6的温度，当将板坯整个装入加热到该温度的加热炉时，因板坯两端过热而加热到较高温度，细小析出物可能会增加。
因此，当加热板坯时，最初加热到比目标温度低50度或更多的温度，然后再加热到目标温度时，可以减少板坯的两端，即热轧时的前端部、后端部和宽度方向的边缘靠近受热表面而导致比中心部过热的问题，从而防止微细析出物的增加。
通过这中方法，可以降低卷材的长度方向和宽度方向上的铁损偏差。另外，在这样的板坯加热炉中，不需要分离每个阶段的区域，可以按阶段进行各温度设定。
此外，为了减少板坯内部分元素的再固溶量的增加，SRT最高温度越低越好。但是由于提高再加热温度有利于确保奥氏体晶相，因此在最后阶段提高再加热温度，但其维持时间要比最后阶段的前一阶段短。在前阶段，即在最后阶段的前一阶段的加热温度(SRT2)控制在A3温度+70℃以下，在满足A1+120℃以上的温度下加热，并控制最后阶段的加热温度满足SRT_最大≥A1+150℃，可以减少卷材每个位置上的偏差。
其中，SRT_最大表示在式6中，板坯再加热温度(SRT)中的最高温度。
另外，随着微细析出物的减少，提高精轧之前的温度，可以诱导微细析出物的成长，有利于减少偏差。热轧时，精轧开始前的温度可以设置为A1-50℃以上的温度进行热轧精轧来降低偏差。
但如果精轧温度过高，精轧时直至后道,可能会因异常逆轧而出现条纹偏差，因此优选在A1+40℃以下的温度开始精轧。更优选在A1+20℃以下的温度开始精轧。
另外，将热轧板卷取成卷材状态后，通过盖上保温罩可以减缓在冷去过程中的外卷取部和内卷取部的冷却速度，并且降低宽度方向的冷却速度差，从而可以降低铁损偏差。
以下，对本发明的一实施例的无取向电工钢板的制造方法进行说明。
根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板的制造方法，其包含：制造板坯的步骤，以重量％计，所述板坯包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％，Sn：0.001％至0.1％，P:0.005～0.07％,余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，对板坯进行再加热的步骤；对再加热的板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；将热轧板卷取成卷材状态的步骤；将卷取热轧板酸洗、进行冷轧以制造冷轧板的步骤；以及对所述冷轧板进行最终退火的步骤。
以下，对各步骤进行详细说明。
首先，对制造板坯的步骤进行说明。对于板坯的合金成分，在前述的无取向电工钢板的合金成分部分中已经描述过，因此省略重复描述。无取向电工钢板的制造过程中合金成分实际上没有变化，因此无取向电工钢板与板坯的合金成分实际上相同。
在制造热轧板之前，再加热板坯。
板坯的再加热温度(SRT)是在满足式5的MnSSRT/MnS最大≥0.6的温度下进行。式5是MnS在再加热温度下的平衡析出量MnSSRT与最大析出量MnS最大之间的关系式。板坯再加热温度过高时，MnS被再溶解，在热轧和退火过程中被微细析出；过低的时候，虽然有利于MnS粗大化，但热轧性能下降，并且无法确保充分的相变化区间而难以确保热轧后的再结晶组织。
此外，板坯再加热应在奥氏体单相区间进行，再加热时间可以为一般情况下进行的水准。但是在奥氏体单相区间温度下应维持至少1小时以上。包括总加热在内的板坯再加热的总时间优选为100分钟以上，更优选为180分钟以上。
如果板坯的加热时间过长，则生产率变差，并且由于组织过于粗大而难以再结晶，因此上限为500分钟。该板坯加热时间是硫化物的粗大化所必要的时间，也是通过使热轧前的奥氏体晶粒粗大化而使热轧后的再结晶组织粗大化所必要的时间。
此外，考虑到奥氏体100％转变为铁素体的平衡温度，板坯再加热温度应在满足式6的SRT≥A1+150℃关系式的温度下进行。这是为了充分确保热轧时能够发生相变的温度区域，从而充分确保热轧后的再结晶组织。
另一方面，为了降低所制造的钢板的整体卷材的宽度方向和长度方向的磁性偏差，优选在板坯加热时分阶段进行加热。
即，在再加热板坯时，确保100％的奥氏体分数并进行相变，把板坯的粗大组织变成比较细小的晶粒，从而防止低温下难以再结晶的组织的形成。
为此，优选将板坯再加热温度加热到满足式6的SRT≥A1+150℃的温度。
但就前述析出物而言，板坯再加热温度越高，再固溶量越增加，微细析出物的析出量也越增加，因此需要控制板坯再加热方法。
为了加热到满足式6的温度，当将板坯整个装入加热到该温度的加热炉中，板坯的两端过热到相对高的温度，并且微细析出物有可能增加。
因此，在再加热板坯时，分2个阶段以上或3个阶段以上的阶段加热，起初(SRT1)加热到比目标温度低50度以下的温度(SRT_最大-50)，然后加热到目标温度时，可降低下面的风险而防止以下在部分的微细析出物的增加。板坯的两端，也就是热轧时前端部、后端部和宽度方向的边缘都靠近受热面，相对于中心部存在过热的风险。由此，能够降低卷材的长度方向和宽度方向上的铁损偏差。
此外，为了减少整体含有成分的再固溶量的增加，再加热板坯的最高温度越低越有利。由于提高再加热温度有利于确保奥氏体相，因此在最后阶段提高再加热温度，但维持时间最后前一阶段要短，前阶段，即最够阶段的前一阶段的加热温度(SRT2)设置为A3温度+70℃以下，并满足A1+120℃以上的温度下进行加热，控制最后一步阶段的加热温度满足SRT_最大≥A1+150℃来减少偏差。
其中，SRT_最大表示在式6中，板坯再加热温度(SRT)中的最高温度。
另一方面，如果在热轧时减少钢板中的微细析出物，同时在热轧时的精轧中提高精轧前的温度，则能够诱导微细析出物的生长，而有利于减少磁偏差。
将在热轧中精轧即将开始之前的温度设置为A1-50℃以上的温度进行轧制，可以降低偏差。
但如果精轧温度过高，精轧时直至后道,可能会因异常逆轧而出现条纹偏差，因此优选在A1+40℃以下的温度开始精轧。更优选在A1+20℃以下的温度开始精轧。
另外，为了确保热轧时的再结晶率，需要控制精轧的最后两个辊的压下率。热轧在精轧时可使用多个轧辊(例如：6～7个轧辊)进行轧制，但如果将最后两个轧辊的压下率稍提高，则可提高热轧板的再结晶率。因此，优选于将最后轧辊的前一轧辊的压下率设定为21％以上。并且将最后轧辊的压下率设定为13％以上，有利于增加再结晶分数。
因为在热轧的精轧中，在最后两个轧辊上轧制温度最低，压下率过高容易造成轧制问题，因此优选于两个轧辊的总压下率不超过60％。
把在如上述条件热轧的热轧板卷取成卷材状态。这时卷取温度优选为650℃至800℃。
当热轧板的卷取温度高时，可增大热轧板中再结晶晶粒的分数，为了在热轧板省略退火的过程中获得这种效果，卷取温度优选为650℃以上。但是，如果卷取温度高，则过度形成氧化层，因此优选为800℃以下，更优选为750℃以下。
热轧板的卷取优选根据下面的式7的温度进行，其中卷材起始处的温度比卷材中间部的温度高20℃以上。
[式7]
(卷材长度方向上的前5％总长度的最高卷取温度)≥(卷材长度方向上30％至50％总长度的长度的平均卷取温度)+20℃。
通过在卷材的起始端和中间部分之间设置温度偏差，可以进一步减小卷材在宽度方向和长度方向上的磁性偏差。
如在上述条件下热轧的热轧板，优选将在钢板内部形成的内部氧化物层的厚度控制在7μm以下。为了防止在最终制得的电工钢板产品中出现表面缺陷，优选将热轧期间形成的内部氧化物层的厚度控制在7μm以下。更优选设定为5μm以下。控制内层氧化层的厚度，可以减少后续酸洗工艺中需要去除的氧化层厚度，从而在提高实际成品率的同时改善表面条纹的产生。
另外，也可以将在上述条件下制造的热轧板卷取成卷材状态，之后冷却时放入到冷却设备中，盖上保温罩进行冷却。在盖上保温罩进行冷却时，可以减缓卷材外卷取部和内卷取部的冷却速度，减小宽度方向的冷却速度差，从而减少铁损偏差。
接着，将热轧板酸洗后冷轧至规定的板厚。这时，被冷轧的冷轧板可具有0.10mm至0.70mm的厚度。
对最终被冷轧的冷轧板进行最终退火。在对冷轧板进行退火的过程中的退火温度，因为在无取向电工钢板的情况下铁损与晶粒尺寸有关，因此退火温度优选为850～1100℃。如果最终退火温度低于850℃，晶粒太细，磁滞损耗增加；反之，如果温度超过1100℃，随着蹭分体系相变发生比增加，铁损可能由于晶粒细化而劣化。因此，最终退火时的温度优选为850～1100℃的范围，更优选为900～1050℃的范围。
之后，可进一步包括形成绝缘层的步骤。由于形成绝缘层的方法在无取向电工钢板技术领域中是众所周知的，因此将省略其详细描述。
在根据上述本发明的一个实施例制造的无取向电工钢板中，每单位面积的0.5μm以下的(Mn、Cu)S的个数为1个/μm3以下，并且在0.5μm以下的(Mn、Cu)S中，大小0.05μm以上的个数比(F个数)为0.2以上、所占面积比(F面积)为0.5以上、其乘积(F个数×F面积)为0.15以上。
在根据上述本发明的一个实施例制造的无取向电工钢板，在轧制方向上垂直的方向上，绘制表面高度的中心线时，在轧制垂直方向以4mm长度单位测量时，从中心线算起的最大高度为2.5μm以下、在轧制垂直方向宽度为0.5μm以上、轧制方向尺寸为3cm以上、高度高于周围的凹凸缺陷，在轧制垂直方向中每10cm有1个/cm以下。
随电工钢板位置的{100}和{110}分数变化小于10％。
此外，如上所述制造的电工钢板的每个位置的{100}和{110}分数的变化小于10％，无需进行热轧板的退火可制造具有优异磁性的无取向电工钢板。
在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。然而，这些实施例只是意在例示本发明，本发明不限于本文所述的实施例。
实施例1
通过真空熔炼，制造了含有C：0.002重量％、N：0.0021重量％，以及，下述表1所示组成的钢锭。
对于每个试样，改变Si、Mn和Al的量，并且观察了各个的添加量及在式1中规定的Si、Mn和Al的含量控制，对钢板的磁性能的影响。
此外，观察了随着板坯再加热温度的制造过程中，MnS析出量在式5中规定的平衡析出量(MnSSRT)和最大析出量(MnS最大)如何影响钢板的磁性能。
此外，观察了式2中定义的Sb、Sn和P的含量对内部氧化层和表面缺陷的影响。
将生产的钢锭在1,150℃再加热，热轧至2.5mm的厚度，然后卷取。每个试样的卷取温度如表1所示。从钢号A1到6，随着卷取温度变化为630、680和750℃，侧枝号分别表示为-1、-2和-3。
然后，省略热轧板退火，对卷板进行酸洗，冷轧至0.50mm的厚度，最后进行最终退火。此时，最终退火温度在900～1050℃之间进行。
对于如上所述制备的每个试样，在最终退火后测量夹杂物的数量和分布，还测量热轧板的内部氧化层的深度和最终产品板的表面特性。此外，还测量了退火温度中的最佳温度下的铁损(W15/50)和磁通密度(B50)，结果示于下表2和表3中。
【表1】
【表2】
表2中，式1表示0.19≤[Mn]/([Si]+150x[Al])≤0.35，式5表示MnSSRT/MnS最大≥0.6，F个数为0.5μm以下的(即Mn、Cu)S中0.05μm尺寸以上的个数比，F面积为其所占的面积比。
【表3】
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上表3中，(1)“条纹”是指试样在表层出现的条纹，(2)“条纹数”是指轧制垂直方向每10cm的条纹数，以测量试样表面的条纹缺陷程度。
上表3中，(3)铁损(W15/50)是50Hz的频率下激励1.5特斯拉(Tesla)的磁通密度时的轧制方向和轧制垂直方向的平均损耗(W/kg)。
(4)磁通密度(B50)是施加5000A/m的磁场时感应的磁通密度的大小(特斯拉)
如表2和3所示，根据本发明的一个实施例的Si、Al和Mn的含量满足式1的条件并且在热轧时的再加热温度下MnS的析出物满足式5的所有条件时，每单位面积0.5μm以下的(Mn、Cu)S的个数为1个/μm3以下，0.5μm以下的(Mn、Cu)S中0.5μm尺寸以上的个数比(F个数)以及，其所占的面积比(F面积)分别为0.2和0.5以上，其乘积(F个数×F面积)也为0.15以上。其结果，铁损W15/50和磁通密度B50也非常良好。
并且在表1中，当卷取温度(CT温度)低至630℃时，铁损和磁通密度总体上并不优异。另一方面，观察到表面特性与偏析元素和卷取温度之间的关系很重要。
在满足式3的关系的卷取温度情时，热轧板的内氧化层厚度小，该试样的凹凸也良好，缺陷数也良好。
另一方面，如果Sb、Sn、P的含量过多，则即使表面条纹缺陷良好，附着性、磁性变得不良，或者因裂纹导致的生产率降低的结果。
上述实验例所示，当很好满足式1的条件时，无论是否存在凹凸缺陷，每个位置的织构的变化，{100}和{110}分比的变化都满足小于10％，但超出式1范围的时候，凹凸缺陷是由织构变化所引起的。并且当不包含P、Sb和Sn时，磁性劣化。
实施例2
接着，确认了随着板坯加热条件和热轧条件变化的钢板的宽度方向和长度方向的位置的铁损偏差。
实验中使用的试样的组成如下。
以重量％计，成分1试样包含Si：2.01％、Al：0.005％、Mn：0.61％、P：0.01％、Sb：0.03％、S：0.0035％、C：0.0025％、N：0.0019％、Ti：0.0011％、Cu：0.01％、Sn：0.01％，余量包含Fe和不可避免的杂质。
以重量％计，成分2试样包含Si：1.99％、Al：0.007％、Mn：0.59％、P：0.011％、Sb：0.03％、S：0.0038％、C：0.0022％、N：0.0019％、Ti：0.0012％、Cu：0.01％、Sn：0.01％，余量包含Fe和不可避免的杂质。
成分1试样的A1温度为978℃，A3温度为1,103℃，根据式1的Mn、Si和Al的比例含量为0.221，在0.19至0.35的允许范围内，而根据式2的1/2*Sn的值为0.005，[Sb]+[P]的值为0.04，满足式2的条件。
成分2试样的A1温度为984℃，A3温度为1106℃，Mn、Si、Al根据式1的比例含量为0.194，在0.19～0.35的允许范围内，根据式2的1/2*Sn的值为0.005，[Sb]+[P]的值为0.041，满足式2的条件。
将上述成分1和成分2的组成制造板坯后，再加热板坯200分钟。这时，分成两个阶段或三个阶段，以不同的温度进行再加热，热轧至2.5mm的厚度，然后卷取成卷材状态。
如表4所示，一些卷曲的卷材在有或没有保温罩的情况下被冷却。
然后，将卷取后的热轧板省略退火，进行酸洗后，冷轧至厚度0.50mm的冷轧板。并且对该冷轧板进行最终退火。此时，最终退火温度为980℃。
对于在上述条件下制造的试样，对板坯再加热条件、热轧条件和卷取温度条件，如下表4所示进行变化，测量根据钢板宽度方向和长度方向位置的铁损偏差。
【表4】
表4中，(1)中的精轧温度是指粗轧后即刻进行连轧(Tandem)的精轧前后的温度，(2)中的长度方向的前端部温度为卷取卷材时长度方向5％位置的温度，(3)长度方向中心部的温度为卷材总长度的30％长度的平均温度。
各成分1和2的与A1和A3相关的相变温度如表5所示。
【表5】
所测量的铁损和磁通密度值比较了在钢板整个宽度的约5％的边缘附近取样来测量的值和中心部值。在钢板整个宽度的中心部约30％处取样来测量铁损和磁通密度的各个平均值作为中心部值。
并且对于每个试样，通过比较轧制方向和轧制垂直方向的值的平均值，将每个铁损和磁通密度示于表6。
【表6】
表6中，(1)“宽度方向的中心部磁性”是指卷材长度方向前端的宽度方向中心部的磁性，(2)“宽度方向边缘的磁性”是指在卷材长度前端部的宽度方向边缘处的磁性；(3)“磁性比”是指在卷材长度方向前端部，宽度方向边缘和与中心部的磁性比例。
并且在表6中，(4)“宽度方向中心部磁性”是指在卷材长度方向中间部分的宽度方向中心部的磁性，(5)“宽度方向边缘磁性”是指在卷材长度方向中心部的宽度方向边缘磁性(6)“磁性比”是指在卷材长度方向的中心部，宽度方向边缘与中心部的磁性比例。
由表4至表6所示，再加热板坯时，将加热炉炉时间设定为180分钟以上、以2阶段以上进行阶段性均热、并控制热轧中的精轧条件和卷取温度的发明例，在卷材的长度方向和宽度方向没有磁性偏差，显示出优异的铁损和磁通密度值，同时具有良好的表面特性。
本发明能以各种不同方式实施，并不局限于上述的实施例，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例在所有方面都是示例性的，并不是限制性的。

Claims (16)

1.一种无取向电工钢板，其特征在于，
以重量％计，所述无取向电工钢板包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％、Sn：0.001％至0.1％、P:0.005～0.07％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，每单位面积0.5μm以下的(Mn、Cu)S析出物数量为1个/μm3以下，
[式1]
0.19≤[Mn]/([Si]+150×[Al])≤0.35
[式2]
1/2*[Sn]≤[Sb]+[P]<0.09
其中，[Mn]、[Si]、[Al]、[Sn]、[Sb]和[P]各自表示Mn、Si、Al、Sn、Sb和P的含量(重量％)。
2.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其特征在于，
在0.5μm以下的(Mn、Cu)S析出物中，0.5μ以上的个数比(F个数)为0.2至0.5，
在0.5μ以下的(Mn、Cu)S析出物中，0.5μ尺寸以上的析出物所占面积比(F个数×F面积)大于0.15。
3.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其特征在于，
以表面高度的中心线为基准，在轧制方向以4mm长度单位测量时，从中心线算起的最大高度为2.5μm以下、轧制垂直方向宽度0.5μ以上、轧制方向尺寸3cm以上、高度高于周围的凹凸缺陷，在轧制垂直方向中每10cm有1个/cm以下，随电工钢板位置的{100}和{110}分数变化小于10％。
4.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其特征在于，
在卷材宽度方向端部与中央部的铁损差为5％以下，卷材宽度方向端部与中央部的磁通密度差为5％以下。
5.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其特征在于，
以电工钢板热轧板为基准，电工钢板内部氧化层厚度为小于等于7μm。
6.一种无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
所述制造方法包含：
制造板坯的步骤，以重量％计，所述板坯包含C：大于0％且小于等于0.005％、Si：1.5％至3.0％、Mn：0.4％至1.5％、S：大于0％且小于等于0.005％、Al：0.0001％至0.7％、Ti：大于0％且小于等于0.005％、Cu：0.001％至0.02％、Sn：0.001％至0.1％、P:0.005～0.07％，余量包含Fe和不可避免的杂质，并且Mn、Si、Al含量满足下述式1，Sb、Sn、P含量满足下述式2，
在满足式5的温度下对板坯进行再加热的步骤；
对再加热的板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；
将热轧板卷取成卷材状态的步骤；
将卷取热轧板酸洗、进行冷轧以制造冷轧板的步骤；以及
对所述冷轧板进行最终退火的步骤，
[式1]
0.19≤[Mn]/([Si]+150×[Al])≤0.35
[式2]
1/2*[Sn]≤[Sb]+[P]<0.09
[式5]
MnSSRT/MnS最大≥0.6
其中，[Mn]、[Si]、[Al]、[Sn]、[Sb]和[P]各自表示Mn、Si、Al、Sn、Sb和P的含量(重量％)，MnSSRT为MnS的平衡析出量，MnS最大为MnS的最大析出量。
7.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在板坯进行再加热的步骤中，以满足式6的温度进行加热，
[式6]
SRT≥A1+150℃
其中，SRT为板坯再加热温度，Al为奥氏体100％转变成铁素体的温度。
8.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在板坯进行再加热的步骤中，加热板坯以炉时间为大于等于100分钟，分成两个阶段，分阶段进行加热。
9.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在板坯进行再加热的步骤中，以炉时间为大于等于100分钟，分成三个阶段，分阶段进行加热，
第一阶段加热在小于等于(SRT_最大-50)℃的温度下加热50分钟以上，
第二阶段加热为最后阶段的前一阶段的加热，在加热温度(SRT2)满足小于等于A3温度+70℃并且大于等于A1+120℃的温度下进行加热，
最后加热阶段，在SRT_最大≥A1+150℃下进行加热，
其中，SRT_最大为式6中，板坯再加热温度(SRT)中的最高温度。
10.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
热轧步骤中的精轧过程在就在进行精轧之前的温度大于等于A1-50℃且小于等于A1+40℃的条件下进行。
11.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在热轧步骤中的精轧过程，多个轧辊中的最后一个轧辊的前段轧辊的压下率为大于等于21％、最后一个轧辊的压下率为大于等于13％。
12.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
卷取步骤在650℃至800℃下进行。
13.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在卷取步骤中，根据Sn和Sb的含量控制温度，并且在根据下面的式3和/或式4计算的温度下执行卷取，
[式3]
0.000165*CT-0.085<{1/3*[Sn]+[Sb]}<0.13
[式4]
0.000165*CT-0.0934<[Sb]<0.05 650-800℃
其中，[Sn]、[Sb]各自表示Sn和Sb含量(重量％)，CT表示热轧时位于长度方向中心部的相对于全长度30％长度的平均卷取温度。
14.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在卷取步骤中，根据卷材开始端温度比中间部温度高20℃以上的下式7进行卷取，
[式7]
(卷材长度方向上的前5％总长度的最高卷取温度)≥(卷材长度方向上30％至50％总长度的长度的平均卷取温度)+20℃。
15.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
在卷取热轧板步骤中，将卷取卷材装入到冷却设备并盖上保温盖的状态进行冷却。
16.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其特征在于，
最终退火温度范围为850℃至1100℃。
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