CN117377787A - 无取向电工钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明一实施例的无取向电工钢板，其中，以重量％计，所述无取向电工钢板包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质，平均粒径为50至150μm，粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

Description

无取向电工钢板及其制造方法

技术领域

本发明的一实施例涉及一种无取向电工钢板及其制造方法。具体地，本发明的一个实施例涉及本发明的一个实施例中提供通过在两次热轧板退火和两次冷轧板退火时调节在特定温度范围内的滞留时间来调节粒径，同时提高磁性和高温及低温下屈服强度的无取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

无取向电工钢板主要用于将电能转化为机械能的电动机中，为了在该过程中表现出高效率，需要无取向电工钢板具有优异的磁性能。特别是，随着近年来环保技术备受关注，提高占总电能消耗大部分的电机效率被认为非常重要。对具有优异磁性能的无取向电工钢板的需求也随之增加。

无取向电工钢的磁特性主要用铁损和磁通密度来评价。铁损是指在特定的磁通密度和频率下发生的能量损失，磁通密度是指在特定的磁场下获得的磁化程度。铁损越低，在相同条件下可以制造的能效高的电动机，磁通密度越高，电动机可越小型化或者可降低铜损。因此，制造具有低铁损和高磁通密度的无取向性电工钢板是重要的。通过使用具有这些特性的无取向电工钢板，可以制造出具有优异效率和扭矩的驱动电机，从而可以提高环保车辆的行驶里程和输出功率。

根据电动机的运行条件所要考虑的无取向电工钢板的特性也不同。作为评价电动机用无取向电工钢特性的通用标准，广泛采用在50Hz商用频率下施加1.5T磁场时的铁损W15/50。但是，并非所有用于各种用途的电动机都将W15/50铁损视为最重要因素，而是根据主要操作条件，在不同频率或施加的磁场下评估铁损。特别是，在近年来的电动汽车驱动电机中使用的无取向电工钢板中，在1.0T以下的低磁场和400Hz以上的高频下的磁特性往往很重要。在许多情况下，无取向电工钢板的特性是用W10/400铁损来评价的。

此外，用于环保车辆驱动用电动机的高效无取向电工钢板需要具备优异的强度和磁性。环保车辆用驱动电动机主要设计为永磁体被插入到转子的形式，为了使永磁体插入式电动机发挥出优异的性能，永磁体应位于转子外部，以便其尽可能靠近固定子。

然而，如果电工钢板的强度低，当电动机高速旋转时，被插入到转子的永磁体可能会因离心力而脱离。因此，需要高强度的电工钢板来确保电动机的性能和耐久性,特别是考虑到电机运转引起的升温，需要在170至250℃下的优异的强度。

作为同时提高无取向电工钢板的磁性能和强度的常用方法是添加Si、Al或Mn等合金元素。通过添加这些合金元素来提高钢的比电阻，则可以降低涡流损耗，从而降低总铁损。

此外，合金元素被用作铁中的替代元素而被固溶，以产生强化效果以增加强度。

另一方面，随着Si、Al、Mn等合金元素添加量的增加，具有磁通密度降低，脆性增加的缺点。如果添加量超过一定量，则无法进行冷轧，无法进行商业生产。特别是电工钢板的厚度越薄，高频铁损越好，脆性导致的轧制性劣化成为致命的问题。

根据电动机的设计意图，有时会使用即使磁性能有所下降也是强度有所改善的电工钢板。作为制造此目的的电工钢板的方法，有利用间隙元素析出的方法和细化晶粒的方法。

为了通过电动机的小型化来提高转速或增加被插入到转子的永磁体的效果的时候，使用尽管电工钢板的磁性能略有下降也是强度显着提高的电工钢板制成的转子。

此时，当形成含有C、N、S等间隙型固溶元素的微细析出物时，虽然强度增加效果好，但铁损迅速恶化，反而会降低电机的效率.减小晶粒尺寸的方法的缺点在于，由于未再结晶部分的夹杂，增加了钢板材料的不均匀性，从而增加了批量生产的产品的质量偏差。

为了解决上述问题，有一种通过控制最终退火工序的冷却速度来制造同时提高磁性和强度的无取向电工钢板的方法。但是，该方法制造的钢板存在因未再结晶部混杂而材质不均匀的问题，难以应用于大批量生产工艺中。

此外，以往提出的同时提高磁性和强度的技术大多因制造成本增加、生产性和收率下降或改善效果不佳而被忽视。

发明内容

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，本发明的一个实施例中提供通过在两次热轧板退火和两次冷轧板退火时调节在特定温度范围内的滞留时间来调节粒径，同时提高磁性和高温及低温下屈服强度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Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，平均粒径为50至150μm，粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，进一步包含0.006至0.1重量％的Sn和Sb中的一种以上。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，进一步包含0.005重量％以下的C、N、S、Ti、Nb和V中的一种以上。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，进一步包含P：0.05重量％以下、B：0.002重量％以下、Mo：0.01重量％以下、Mg：0.005重量％以下、Zr：0.005重量％以下中的一种以上。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，在-40℃和210℃温度下进行拉伸试验所得的屈服强度YS(-40℃)和YS(210℃)，满足YS(210℃)/YS(-40℃)≥0.71。

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，加热板坯后进行热轧以制造热轧板的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质；对所述热轧板在950至1150℃的温度范围内，保持70秒以下进行退火的第一热轧板退火步骤；对所述热轧板在900℃以上且低于950℃的温度范围内，保持15秒以上进行退火的第二热轧板推过步骤；对所述热轧板进行冷轧制造冷轧板的步骤；对所述冷轧板在900至1100℃的温度范围内，保持50秒以下进行退火的第一冷轧板退火步骤；以及对所述冷轧板在700℃至850℃的温度范围内，保持15秒以上进行退火的第二冷轧板推过步骤。

板坯进一步包含0.006至0.1重量％的Sn和Sb中的一种以上。

板坯进一步包含0.005重量％以下的C、N、S、Ti、Nb和V中的一种以上。

板坯进一步包含P：0.05重量％以下、B：0.002重量％以下、Mo：0.01重量％以下、Mg：0.005重量％以下、Zr：0.005重量％以下中的一种以上。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板的制造方法，

满足下述式1。

[式1]

|(THA1-THA2)×(TCA1-TCA2)|≤1000

(式1中，THA1表示第一热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，THA2表示第二热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA1表示第一冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA2表示第二冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒)。)

在所述制造热轧板的步骤之前，包含将板坯加热至1,200℃以下的步骤。

在制造热轧板的步骤中，最终热轧温度为800℃以上。

所述第一冷轧板退火步骤和第二冷轧板退火步骤是，在包含氢气(H₂)40体积％以下以及氮气(N₂)60体积％以上、露点为0至-40℃的气氛中进行退火。

第二冷轧板退火步骤之后，平均粒径为50至150μm，粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

平均粒径为50至150μm，粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

在-40℃和210℃温度下进行拉伸试验时所得的屈服强度YS(-40℃)和YS(210℃)，满足YS(210℃)/YS(-40℃)≥0.71。

发明效果

根据本发明的一个实施例，可制造铁损优异的同时屈服强度优异的无取向电工钢板。

根据本发明的一个实施例，可大幅提高驱动电动机的性能。

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。

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。

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。

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无取向电工钢板，以重量％计，所述无取向电工钢板包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质。

下面说明无取向电工钢板的成分限制理由。

Si：2.5至4.0重量％

硅(Si)通过增加钢的电阻率来降低铁损，通过固溶强化来提高强度。如果Si加入量过少，则可能会有铁损和强度的改善效果不足的问题。另一方面，如果Si加入量过多，材料脆性增加，轧制生产性迅速下降，并可能形成对磁性有害的氧化层和表层氧化物。因此，可包含2.5％至4.0重量％的Si。更具体地，可包含2.6至3.8重量％。更具体地，可包含2.7至3.7重量％。

Al：0.1至1.5重量％

铝(Al)发挥增加电阻率降低铁损的重要作用，并有通过固溶强化而提高强度的作用。如果Al添加量过少，则由于形成微细的氮化物，有时难以获得磁性的改善效果。相反，如果Al添加量过多，则可能过度形成氮化物并且可能劣化磁性，在炼钢和连铸等所有过程中引起问题，而降低生产率。因此，可包含0.1至1.50重量％的Al。更具体地，可包含0.3至1.4重量％。

Mn：0.1至1.5重量％

锰(Mn)发挥增加电阻率降低铁损和形成硫化物的作用。如果Mn添加量过少，则形成微细的硫化物而引起磁性劣化，如果Mn添加量过多，则对钢板表面的氧化行为产生不利影响。微细MnS的过量析出促进了对磁性不利的{111}织构的形成，导致磁通密度迅速下降。因此，可包含0.1重量％至1.5重量％的Mn。更具体地，可包含0.2至1.3重量％。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，包含0.006至0.1重量％的Sn和Sb中的一种以上。

Sn和Sb中的一种以上：0.006至0.100重量％

锡(Sn)和锑(Sb)可偏析在钢板表面和晶粒界，延缓再结晶初期对磁性有害的{111}织构的发达，抑制表面氧化。如果Sn和Sb的添加量过少，则不能充分获得上述效果。如果Sn和Sb的添加量过多，可能会引起表面不良效果。因此，可包含0.006重量％至0.100重量％的Sn和Sb中的一种以上。具体地，可包含0.006重量％至0.070重量％的Sn和Sb中的一种以上。Sn和Sb中的一种以上意味着，在单独包含Sn或Sb的时候是指Sn或Sb的单独含量，在同时包含Sn和Sb的时候是指Sn和Sb的合计总量。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，包含0.005重量％以下的C、N、S、Ti、Nb和V中的一种以上。

C：0.0050重量％以下

碳(C)引起磁时效并与其他杂质元素结合形成碳化物使磁性能劣化。但另一方面，它通过干扰电位移动来提高强度。若C含量过多，则存在微细碳化物的分比增加而磁性劣化的问题，因此，可包含0.0050重量％以下的C。C的下限没有特别限制，但考虑到生产率，其可以包含0.0010重量％以上。即，可以包含0.0010至0.0050重量％的C。

N：0.0050重量％以下

氮(N)不仅在钢板内部形成微细的AlN析出物，而且与其他杂质结合形成微细析出物而抑制晶粒的生长，使铁损恶化。因此，可包含0.0050重量％以下的N。N的下限没有特别限制，但有助于提高强度的作用，其下限可以为0.0003重量％。即，可包含0.0003至0.0050重量％的N。

S：0.0050重量％以下

硫(S)形成微细的析出物MnS和CuS，劣化磁特性，劣化热加工性，因此最好控制在低含量。因此，可包含0.0050重量％以下的S。S的下限没有特别限制，但有助于提高磁通密度，其下限可以为0.0003重量％。具体地，可包含0.0003至0.0050重量％的S。

Ti、Nb、V：各0.0050重量％以下

钛(Ti)、铌(Nb)和钒(V)在钢板内部形成析出物的倾向非常强，在钢板内部形成微细的碳化物、氮化物或硫化物，抑制晶粒的生长，抑制磁畴壁运动，导致铁损的劣化。因此，Ti、Nb、V各为0.0050重量％以下。下限没有特别限制，但有考虑到制造费用，其下限可以为0.0003重量％。即，可各包含0.0003至0.0050重量％的Ti、Nb、V。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，P：0.05重量％以下、B：0.002重量％以下、Mo：0.01重量％以下、Mg：0.005重量％以下、Zr：0.005重量％以下中的一种以上。

P：0.05重量％以下

磷(P)可劣化热加工特性，有相对于磁性改善降低生产率的作用。因此，P的含量可以为0.050重量％以下。其下限没有特别限定，但在钢板表面和晶界偏析，抑制退火时的表面氧化，阻碍元素通过晶界的扩散。并且有还通过阻碍{111}//ND取向的再结晶来起到改善织构的作用，因此可以将其设定为0.005％。即，可以包含0.005至0.050重量％的P。

B：0.002重量％以下

当添加过量的硼(B)时，可能会因钢中夹杂物的形成而导致磁性劣化。因此，B的含量可以为0.002重量％以下。其下限没有特别限制，但由于炼钢成本的原因可以为0.0001重量％。即，可以包含0.0001至0.0020重量％的B。

Mo：0.01重量％以下

当添加过量的钼(Mo)时，可能会抑制Sn和P的偏析，并且可能会降低织构改善效果。因此，可包含0.01重量％以下的Mo。其下限没有特别限制，因为其用于通过在表面和晶界上偏析来改善织构，可以包含0.001重量％以上。即，可以包含0.001至0.010重量％的Mo。

Mg：0.005重量％以下

镁(Mg)是主要与S结合形成硫化物的元素，可能影响基体铁表面的氧化层。因此，Mg的含量可以为0.005重量％以下。其下限没有特别限制，但由于炼钢成本的原因可以为0.0001重量％。即，可以包含0.0001至0.0050重量％的Mg。

Zr：0.005重量％以下

当添加过量的锆(Zr)时，可能由于钢中夹杂物的形成而引起磁性劣化。因此，Zr的含量可以为0.005重量％以下。其下限没有特别限制，但由于炼钢成本的原因可以为0.0001重量％即，可以包含0.0001至0.0050重量％的Zr。

根据本发明的一实施例的无取向电工钢板，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。

根据本发明的一实施例的无取向电工钢板的平均粒径(晶粒粒径)为50至100μm。粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

在本发明的一实施例中，通过确保平均粒径为50至100μm，能够提高磁性。特别是能够提高高频铁损。在本发明的一实施例中，晶粒粒径是指与晶粒面积相同的虚拟圆的直径。平均晶粒粒径可按(测量面积÷晶粒数)^0.5计算。晶粒粒径可以以与轧制垂直方向的截面平行的面(TD面)为基准进行测定。更具体地，平均晶粒粒径可以为60μm至95μm。

在本发明的一实施例中，粒径20μm以下的晶粒的面积分数为0.5％以上。通过确保大量粒径小的微细晶粒，能够提高强度，特别是能够提高高温下的屈服强度。

在本发明的一实施例中，通过同时确保平均结晶粒径和细晶粒面积分数，能够同时确保强度和磁性。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，在-40℃和210℃温度下进行拉伸试验所得的屈服强度YS(-40℃)和YS(210℃)，满足YS(210℃)/YS(-40℃)≥0.71。更具体地，所述值可以是0.710至0.730.

屈服强度YS(-40℃)可以为450～550MPa。屈服强度YS(210℃)可以为325～400MPa。

这样，通过确保特定温度条件下的屈服强度，当使用根据本发明一实施例的无取向电工钢板制造用于驱动环保车辆的电机时，可以在宽温度范围内稳定的高速旋转，从而显着提高电机的效率。

具体地，无取向电工钢板的铁损(W10/400)可以为12.5W/kg以下，并且磁通密度(B50)可以为1.650T以上。铁损(W10/400)是在400HZ的频率感应1.0T的磁通密度时的铁损。磁通密度(B50)是在5000A/m的磁场中感应的磁通密度。更具体地，无取向电工钢板的铁损(W10/400)可以为10.0至12.0W/kg，并且磁通密度(B50)可以为1.660至1.680T。

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，加热板坯后进行热轧以制造热轧板的步骤；对所述热轧板进行第一热轧板退火步骤；对所述热轧板进行第二热轧板推过步骤；对所述热轧板进行冷轧制造冷轧板的步骤；对所述冷轧板进行第一冷轧板退火步骤；以及对所述冷轧板进行第二冷轧板推过步骤。

首先，对板坯进行热轧。

至于板坯的合金成分，前面已经描述了无取向电工钢板的合金成分，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没有实质变化，因此无取向电工钢板和板坯的合金成分实际相同。

具体地，以重量％计，所述板坯包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质。

至于其他附加元素，前面已经描述了无取向电工钢板的合金成分，因此省略重复描述。

对板坯进行热轧之前，可以进行加热。板坯的加热温度不受限制，但是可以将板坯加热到1200℃以下。如果板坯加热温度过高，则板坯中存在的AlN、MnS等析出物再固溶后热轧和退火时微细析出，从而抑制晶粒生长，可能会降低磁性。

之后，对板坯进行热轧来制造热轧板。热轧板的厚度可以为2至2.3mm。在制造热轧板步骤中，终轧温度可为800℃以上。具体地，可为800至1000℃。热轧板可以在700℃以下的温度下进行卷取。

在制造热轧板的步骤之后，进行第一热轧板退火，在950至1150℃温度下，进行保持70秒以下的退火。在上述温度范围内，通过热轧板的再结晶和晶粒生长形成最佳晶粒尺寸(晶粒粒径)。因此，通过缩短在该温度范围内的滞留时间，能够适当地控制钢板的晶粒尺寸，可同时确保优异的强度和磁性。更具体地，热轧板可以在950℃至1150℃的温度范围下退火35秒至65秒。

在本发明的一个实施例中，钢板退火的温度是指钢板的表面温度。

接下来，对热轧板实施第二次热轧板退火。此时，将热轧板在900℃以上且低于950℃的温度范围内进行15秒以上的退火。在第一热轧板退火步骤中，形成适当尺寸的显微组织，在第二热轧板退火步骤中，使微细的析出物生长。在上述温度范围内，热轧板中以微细尺寸存在的氮化物、硫化物等不会再固溶而生长。因此，通过延长该温度范围内的滞留时间，可以减少数十nm的微细析出物的比例。更具体地，可以将热轧板在900℃以上且低于950℃的温度范围下退火20秒至60秒。

接着，通过对热轧钢板进行冷轧来制造冷轧板。最终轧制至厚度为0.1mm至0.35mm。在冷轧步骤中，压下率可以调整为85％以上。更具体地，压下率可以是85％至95％。如果压下率太低，则可能会出现钢板宽度方向上的厚度差。

接下来，对冷轧板进行第一冷轧板退火。此时，将冷轧板在900至1100℃的温度范围下进行50秒以下的退火。在上述温度范围内，通过冷轧板的再结晶和晶粒成长形成具有最佳晶粒尺寸的显微组织。因此，通过缩短在该温度范围内的滞留时间，可以形成同时具有优异的强度和磁性的显微组织。更具体地，冷轧板可以在900℃至1100℃的温度范围内退火30秒至50秒。

接下来，对冷轧板进行第二次冷轧板退火。此时，将冷轧板在700至850℃的温度范围进行15秒以上的退火。在第二冷轧板退火步骤中，能够在维持适当晶粒尺寸的显微组织的同时，使劣化磁性的微细析出物粗大化，并且能够降低钢板的冷却过程中产生的内应力。因此，通过延长在该温度范围内的滞留时间，可以在具有相同的显微组织的同时改善铁损。更具体地，冷轧板可以在700℃至850℃的温度范围下退火20秒至50秒。

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板的制造方法，满足下述式1。

[式1]

|(THA1-THA2)×(TCA1-TCA2)|≤1000

(式1中，THA1表示第一热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，THA2表示第二热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA1表示第一冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA2表示第二冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒)。)

当调整每个退火步骤的滞留时间以满足等式1时，可以确保获得适当的平均晶粒粒径和微细晶粒分数，这导致无取向电工钢板的强度和磁性的改善。

所述第一冷轧板退火步骤和第二冷轧板退火步骤是，在包含氢气(H₂)40体积％以下以及氮气(N₂)60体积％以上、露点为0至-40℃的气氛中对冷轧板进行退火。

具体地，可以在包含5至40体积％的氢和60至95体积％的氮的气氛中进行退火。在第二冷轧板退火步骤中，可以使在冷轧步骤中形成的加工组织全部(即99％以上)再结晶。

在最终退火之后，可以形成绝缘膜。所述绝缘膜可以用有机膜、无机膜和有机/无机复合膜来处理，也可以用其他绝缘涂层处理。

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

制造板坯，其包含表1所示的成分、余量的Fe和不可避免的杂质。

将板坯加热到1180℃，以880℃的终轧温度进行热轧，以制造板厚为2.0mm的热轧板。将热轧后的热轧板分别在表2的条件下在1000℃和930℃下进行第一及第二热轧板退火，然后冷轧至0.25mm的厚度。将其在表2的条件下分别进行1000℃和800℃的进行第一冷轧板退火和第二冷轧板退火。

对每个试样的热轧板退火第一和第二均热时间、最终退火第一和第二次均热时间、平均晶粒直径、直径20μm以下晶粒面积分数、YS(-40℃)、YS(210℃)、YS(210℃)/YS(-40℃)、W10/400铁损、B50磁通密度整理于表3。

各成分的含量通过ICP湿式分析法测定。

将试样的TD截面研磨，用EBSD测量到100mm²以上的面积，结合OIM软件的Merge功能，并用GrainSize(直径)函数计算出的Average Number和Area fraction值作为晶粒的平均直径、面积分数。

上述EBSD测量数据中，D(中心、center)值使用了从厚度层中心部到1/4厚度层为止获得的数据中、D(表面、surface)值使用了从厚度曾表面到1/4厚度层为止获得的数据中，计算的晶粒(Grain)尺寸(diameter)平均值。

根据ISO6892-1,2标准进行了在-40℃和210℃下的拉伸测试。对于磁通密度和铁损等磁性能，切成宽60mm×长60mm的5个试样，对每个试样用单片测试器(Single sheettester)测定了轧制方向和轧制垂直方向，并以其平均值表示。

此时，W10/400是以400Hz的频率、1.0T的磁通密度下铁损，B50是指在5000A/m的磁场中的磁通密度。

【表1】

【表2】

【表3】

如表1至表3所示，适当调整第一、第二热轧板退火和第一、第二冷轧板退火的滞留时间的A3、A4、B3、B4、C3、C4、D3、D4具有优异的W10/400铁损和高YS(210℃)/YS(-40℃)。

另一方面，A1、A2、C2、D2中，由于热轧板退火和冷轧板退火的第一均热时间超出范围，因此平均粒径超过100μm，或者小于20μm的晶粒面积分数低于0.5％，显示低YS(210℃)/YS(-40℃)值。

另外，B1、B2、C1、D1，因热轧板退火和冷轧板退火第二均热时间超出范围，平均粒径不超过50μm或直径小于20μm的晶粒面积分数小于0.5％，由于残余应力或微细析出物没有得到适当控制，W10/400表现出较差的特性。

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 (10)

1.一种无取向电工钢板，其中，

以重量％计，所述无取向电工钢板包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质，

平均粒径为50至150μm，

粒径为20μm以下的晶粒面积分数为0.5％以上。

2.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，

进一步包含0.006至0.1重量％的Sn和Sb中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，

进一步包含0.005重量％以下的C、N、S、Ti、Nb和V中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，

进一步包含P：0.05重量％以下、B：0.002重量％以下、Mo：0.01重量％以下、Mg：0.005重量％以下、Zr：0.005重量％以下中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，

在-40℃和210℃温度下进行拉伸试验所得的屈服强度YS(-40℃)和YS(210℃)，

满足YS(210℃)/YS(-40℃)≥0.71。

6.一种无取向电工钢板的制造方法，包含，

加热板坯后进行热轧以制造热轧板的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：2.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％，余量包含Fe和不可避免的杂质；

对所述热轧板在950至1150℃的温度范围内，保持70秒以下进行退火的第一热轧板退火步骤；

对所述热轧板在900℃以上且低于950℃的温度范围内，保持15秒以上进行退火的第二热轧板推过步骤；

对所述热轧板进行冷轧制造冷轧板的步骤；

对所述冷轧板在900至1100℃的温度范围内，保持50秒以下进行退火的第一冷轧板退火步骤；以及

对所述冷轧板在700℃至850℃的温度范围内，保持15秒以上进行退火的第二冷轧板推过步骤。

7.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其中，

满足下述式1，

[式1]

|(THA1-THA2)×(TCA1-TCA2)|≤1000

(式1中，THA1表示第一热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，THA2表示第二热轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA1表示第一冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒)，TCA2表示第二冷轧板退火步骤中的滞留时间(秒))。

8.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其中，

在所述制造热轧板的步骤之前，包含将板坯加热至1,200℃以下的步骤。

9.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其中，

在制造热轧板的步骤中，最终热轧温度为800℃以上。

10.根据权利要求6所述的无取向电工钢板的制造方法，其中，

所述第一冷轧板退火步骤和第二冷轧板退火步骤是，在包含氢气(H₂)40体积％以下以及氮气(N₂)60体积％以上、露点为0至-40℃的气氛中进行退火。