CN118076756A - 电磁钢板的最终退火设备、电磁钢板的最终退火方法和制造方法以及无取向性电磁钢板 - Google Patents

电磁钢板的最终退火设备、电磁钢板的最终退火方法和制造方法以及无取向性电磁钢板 Download PDF

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Abstract

一种退火设备，其是将冷轧后的钢板在至少具有第一区域、第二区域和第三区域的退火炉中依次通板而连续地实施最终退火的退火设备，其中，上述退火炉的各区域能够独立地控制气氛的气体组成和露点，上述第二区域由气氛温度为900℃以上的加热区、均热区和冷却区构成，气氛气体的氮含量被控制为30体积％以下，露点被控制为‑40℃以下。另外，通过使用上述退火设备实施最终退火来制造电磁钢板、优选低铁损的无取向性电磁钢板。

Description

电磁钢板的最终退火设备、电磁钢板的最终退火方法和制造 方法以及无取向性电磁钢板
技术领域
本发明涉及适合用于制造电磁钢板的最终退火设备和使用该设备的最终退火方法、以及电磁钢板的制造方法和磁特性优良的无取向性电磁钢板。
背景技术
电磁钢板、例如无取向性电磁钢板如下制造：通常将调整为规定的成分组成的钢熔炼，通过连铸法等方法制成钢原材(钢坯)，然后对该钢坯进行热轧而制成热轧板。接着，根据需要对该热轧板实施热轧板退火，然后进行一次冷轧或夹有中间退火的两次以上冷轧而制成最终板厚(制品板厚)的冷轧板。接着，对上述冷轧板实施赋予期望的磁特性的最终退火，根据需要被覆绝缘覆膜，由此来制造。
作为对钢板实施退火的技术，例如，在专利文献1中公开了如下技术：在具有加热区、保热区(均热区)和冷却区的连续退火炉中对钢板实施退火时，将上述各区的气氛设定成氢气为1～10体积％、余量由氮气90～99体积％和不可避免的杂质构成的气体组成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/043273号
发明内容
发明所要解决的问题
但是，本发明人发现，在上述专利文献1公开的气氛中对无取向性电磁钢板实施最终退火的情况下，很多无法稳定地得到期望的铁损特性。
因此，本发明的目的在于，解决现有技术所存在的上述问题，提供可得到优良的铁损特性的最终退火设备，提出使用该最终退火设备的电磁钢板的最终退火方法和上述钢板的制造方法，并且稳定地提供具有优良的铁损特性的无取向性电磁钢板。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题，着眼于最终退火设备的退火炉内的气氛对电磁钢板的磁特性带来的影响而反复进行了深入研究。其结果发现，在现有技术中磁特性不稳定的理由是因最终退火时发生的钢板的渗氮引起的。而且发现，上述钢板的渗氮可以通过在特定条件的气氛下实施最终退火来抑制，进而能够稳定地实现最终退火后的钢板的低铁损化，从而开发了本发明。
基于上述见解的本发明为如下。
[1]一种最终退火设备，其是将冷轧后的钢板在至少具有第一区域、第二区域和第三区域的退火炉中依次通板而连续地实施最终退火从而制造电磁钢板的退火设备，其特征在于，上述退火炉的各区域能够独立地控制气氛的气体组成和露点，上述第二区域由气氛温度为900℃以上的加热区、均热区和冷却区构成，气氛气体的氮含量被控制为30体积％以下，露点被控制为-40℃以下。
[2]另外，其特征在于，本发明的最终退火设备中的构成上述第二区域的一部分的冷却区中，钢板的冷却速度被控制为15℃/s以下。
[3]另外，其特征在于，本发明的最终退火设备中的上述第一区域为气氛温度低于900℃的加热区，气氛气体的氮含量被控制为80体积％以上。
[4]另外，本发明提出一种电磁钢板的最终退火方法，其特征在于，使用上述[1]～[3]中任一项所述的退火设备对冷轧后的钢板实施最终退火。
[5]另外，本发明提出一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，使用上述[1]～[3]中任一项所述的退火设备对冷轧后的钢板实施最终退火。
[6]另外，本发明为一种无取向性电磁钢板，其特征在于，将从钢板的单侧表面到板厚的1/20的层内以AlN形式存在的氮的含量设为Ns(质量％)、将在全部板厚中以AlN形式存在的氮的含量设为Nt(质量％)、将钢板的板厚设为t(mm)时，上述Ns、Nt和t满足下述(1)式。
(t×Nt)÷{(t/10)×Ns}≥5…(1)
发明效果
根据本发明，能够有效地防止在最终退火时发生的钢板的渗氮，因此能够稳定地制造低铁损的无取向性电磁钢板。因此，根据本发明，能够稳定地提供适合作为混合动力汽车、电动汽车、吸尘器、高速发电机、空调的压缩机、机床等的电动机的铁芯材料的无取向性电磁钢板。
附图说明
图1是示出最终退火气氛对铁损带来的影响的图。
图2是对由最终退火气氛引起的制品钢板表层的差异进行比较的截面照片。
图3是示出钢板表层的氮化对铁损带来的影响的图。
图4是示出最终退火气氛的氮分压对铁损带来的影响的图。
图5是示出最终退火温度对钢板表层的氮化带来的影响的图。
图6是示出最终退火气氛的露点对铁损带来的影响的图。
图7是示出最终退火的第二区域的冷却速度对铁损带来的影响的图。
图8是说明本发明的实施方式的一例的图，(a)是将本发明与现有技术进行比较并示出最终退火设备的构成例的图；(b)是将本发明与现有技术进行比较并示出加热模式例的图；(c)是将本发明与现有技术进行比较并示出上述(a)设备中的气氛控制例的图。
图9是说明本发明的实施方式的另一例的图，(a)是将本发明与现有技术进行比较并示出最终退火设备的构成例的图；(b)是将本发明与现有技术进行比较并示出加热模式例的图；(c)是将本发明与现有技术进行比较并示出上述(a)设备中的气氛控制例的图。
具体实施方式
首先，对成为开发本发明的契机的实验进行说明。
＜实验1＞
对具有含有C：0.0021质量％、Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％、P：0.01质量％、S：0.0016质量％、Al：0.6质量％、N：0.0022质量％、Ti：0.0014质量％、Nb：0.0010质量％和O：0.0025质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成板厚为1.8mm的热轧板。接着，对上述热轧板实施900℃×30s的热轧板退火，然后进行酸洗，进行冷轧而制成最终板厚为0.25mm的冷轧板。接着，使用具有加热区、均热区和冷却区的卧式连续退火炉对上述冷轧板实施1000℃×10s的最终退火。此时，将均热区的炉内气氛设成以体积％比为H2：N2＝20：80的混合气体气氛(露点：-55℃)或100体积％的Ar气体气氛(露点：-55℃)。
接着，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400。
将上述铁损的测定结果示于图1中，在(H2+N2)混合气体气氛下实施了最终退火的试验片中，铁损显示出高值。为了调查其原因，利用SEM对试验片的截面进行观察，结果如图2所示，在观察到铁损增加的试验片中，在钢板表层、具体而言在从钢板表面到板厚的1/20为止的层内(以下，也称为“板厚1/20层”)观察到微细地析出的AlN。根据该结果推定，铁损显示出高值的原因是因为，在最终退火时发生渗氮，在钢板表层内析出了微细的氮化物。
进而，针对上述最终退火后的钢板，通过电解提取法，对在板厚1/20层内以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Ns(质量％)和在全部板厚中以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Nt(质量％)进行分析。对该分析值与铁损10/400的关系进行整理并示于图3中。由该图可知，即，通过抑制在板厚1/20层内以AlN形式存在的Ns量的增加、具体而言使在钢板内以AlN形式存在的上述N含量(Ns和Nt)与板厚t(mm)满足下式(1)式，能够抑制铁损的升高。
(t×Nt)÷{(t/10)×Ns}≥5…(1)
因此，本发明人进行了对防止最终退火中的渗氮、抑制微细的氮化物AlN的析出的方法进行研究的实验。
需要说明的是，作为抑制上述渗氮的方法，考虑了降低退火炉内的气氛的氮含量。但是，如果降低加热区的气氛的氮含量，则阻碍在钢板表面形成稳定的氧化铝层。其结果是，还成为反而促进均热区中的钢板表层的氮化而导致磁特性的降低、或者促进炉内辊的辊印(pickup)而引起表面瑕疵等外观不良的原因。因此，认为在退火炉的至少加热区的气氛中需要含有一定程度的量的氮。因此，在以下说明的实验中，将加热区的炉内气氛中的氮含量控制为80体积％。
＜实验2＞
首先，进行了调查最终退火的炉内气氛的氮分压对磁特性带来的影响的以下实验。
对具有含有C：0.0021质量％、Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％、P：0.01质量％、S：0.0016质量％、Al：0.6质量％、N：0.0022质量％、Ti：0.0014质量％、Nb：0.0010质量％和O：0.0025质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成板厚为1.8mm的热轧板。接着，对上述热轧板实施900℃×30s的热轧板退火，然后进行酸洗，进行冷轧而制成最终板厚为0.25mm的冷轧板。接着，将均热区的炉内气氛设为H2与N2的混合气体气氛，使N2的含量在0～100体积％的范围内进行各种变化，对上述冷轧板实施最终退火。需要说明的是，上述炉内气氛的露点控制为-55℃(恒定)。
接着，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400，将其结果示于图4中。由该图可知，通过将均热区的炉内气氛的氮分压降低至30体积％以下，能够防止渗氮、抑制铁损的增加。
＜实验3＞
接着，进行了调查在最终退火中发生氮化的温度范围的以下实验。
对具有含有C：0.0021质量％、Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％、P：0.01质量％、S：0.0016质量％、Al：0.6质量％、N：0.0022质量％、Ti：0.0014质量％、Nb：0.0010质量％和O：0.0025质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成板厚为1.8mm的热轧板。接着，对上述热轧板实施900℃×30s的热轧板退火，然后进行酸洗，进行冷轧而制成最终板厚为0.25mm的冷轧板。接着，将均热区的炉内气氛设为发生渗氮的以体积％比计为H2：N2＝20：80(露点：-55℃)的混合气体气氛，使均热温度在800～1050℃的范围内进行各种变化，对上述冷轧板实施在该均热温度下保持10s的最终退火。
接着，从上述最终退火后的钢板上裁取试验片，通过电解提取法，对在板厚1/20层内以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Ns(质量％)进行分析，将其结果以最终退火温度与Ns的关系的形式示于图5中。由该图可知，为了防止最终退火时的渗氮而需要降低氮分压的温度范围为900℃以上。
＜实验4＞
接着，进行了调查最终退火时的炉内气氛的露点对磁特性带来的影响的以下实验。
对具有含有C：0.0021质量％、Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％、P：0.01质量％、S：0.0016质量％、Al：0.6质量％、N：0.0022质量％、Ti：0.0014质量％、Nb：0.0010质量％和O：0.0025质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成板厚为1.8mm的热轧板。接着，对上述热轧板实施900℃×30s的热轧板退火，然后进行酸洗，进行冷轧而制成最终板厚为0.25mm的冷轧板。接着，对上述冷轧板实施1000℃×10s的最终退火。此时，将炉内气氛的温度为900℃以上的区域的炉内气氛设为Ar：100％，使露点在-60～-10℃的范围内进行各种变化。
接着，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400，将其结果以露点与铁损的关系的形式示于图6中。由该图可知，为了防止由渗氮引起的铁损增加，需要将炉内气氛温度为900℃以上的区域的炉内气氛的露点控制为-40℃以下。
＜实验5＞
接着，作为在最终退火中有可能对铁损特性带来不良影响的气氛以外的因素，本发明人进行了调查冷却时被导入的冷却应变的影响的以下实验。
对具有含有C：0.0021质量％、Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％、P：0.01质量％、S：0.0016质量％、Al：0.6质量％、Ti：0.0014质量％、Nb：0.0010质量％、O：0.0025质量％、N：0.0022质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成板厚为1.8mm的热轧板。接着，对上述热轧板实施900℃×30s的热轧板退火，然后进行酸洗，进行冷轧而制成最终板厚为0.25mm的冷轧板。接着，对上述冷轧板实施如下最终退火：将900℃以上的温度范围的炉内气氛设为发生渗氮的H2：N2＝20：80(露点：-55℃)，在1000℃×30s的条件下进行均热处理，然后进行冷却。此时，使从上述均热温度1000℃到900℃的平均冷却速度在10～15℃/s的范围内变化。在此，将使冷却速度变化的温度范围设为900℃以上的理由是因为，认为该温度范围内的冷却速度对冷却应变影响较大。
接着，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400，将其结果以与冷却速度的关系的形式示于图7中。由该图可知，通过将900℃以上的温度范围的平均冷却速度控制为15℃/s以下，能够抑制因冷却应变引起的铁损升高。
接着，对用于制造本发明的无取向性电磁钢板的钢原材(钢坯)的成分组成进行说明。
用于制造本发明的无取向性电磁钢板的钢坯优选含有Si：2.8～6.5质量％、Mn：0.1～2.0质量％和Al：0.3～2.0质量％作为基本成分。
进而，以提高磁特性、机械特性为目的，上述钢坯可以含有选自P：0.10质量％以下、Sn：0.005～0.20质量％、Sb：0.005～0.20质量％、Ca：0.0005～0.020质量％、Mg：0.0005～0.020质量％、REM：0.0005～0.020质量％、Cr：0.01～1.0质量％、Co：0.01～1.0质量％、Ni：0.01～1.0质量％、Cu：0.01～1.0质量％、Mo：0.001～0.1质量％和W：0.001～0.1质量％中的至少一种。
需要说明的是，C、S、N、Ti、Nb和O是形成碳氮化物而析出、或者形成氧化物、或者形成硫化物而对磁特性带来不良影响的有害元素。因此，上述元素优选分别限制为C：0.0050质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0050质量％以下、Ti：0.0030质量％以下、Nb：0.0030质量％以下和O：0.0050质量％以下。
接着，对本发明的无取向性电磁钢板的制造方法进行说明。
关于本发明的无取向性电磁钢板，对具有上述成分组成的钢原材(钢坯)进行热轧而制成热轧板，根据需要对该热轧板实施热轧板退火，然后进行一次冷轧或夹有中间退火的两次以上冷轧而制成最终板厚(制品板厚)的冷轧板。接着，对上述冷轧板实施最终退火，根据需要被覆绝缘覆膜，通过这样的以往公知的制造工艺来进行制造。以下，进行具体说明。
关于成为无取向性电磁钢板的原材的钢坯，可以将具有上述适合于本发明的成分组成的钢通过使用转炉、电炉、真空脱气装置等的通常公知的精炼工艺熔炼后，通过常规方法的连铸法或铸锭-开坯轧制法来制造。需要说明的是，也可以通过直接铸造法制成厚度为100mm以下的薄铸片。
接着，将上述钢坯通过通常公知的方法、条件进行热轧而制成热轧板。需要说明的是，上述钢坯通常利用加热炉加热至规定的温度后供于热轧，但也可以铸造后不进行再加热而直接供于热轧。另外，在薄铸片的情况下，可以进行热轧，也可以省略热轧而直接进入之后的工序。
将上述热轧后的热轧板根据需要实施热轧板退火。该热轧板退火优选在800～1100℃×180s以下的均热条件下进行。均热温度低于800℃时，热轧板退火的效果小，不能充分地得到磁特性改善效果。另一方面，均热温度超过1100℃、均热时间超过180s时，晶粒粗大化，助长冷轧时的脆性断裂(板断裂)，或者阻碍生产率，在制造成本上变得不利。更优选的条件为850～1000℃×60s以下。
需要说明的是，上述热轧板退火中的加热区和均热区的气氛的露点优选设为0℃以上且70℃以下。这是因为，露点低于0℃时，退火时生成的钢板表面的氧化层在酸洗时容易被除去，在后续工序的最终退火时有可能促进氮化而磁特性降低。另一方面，露点超过70℃时，相反在退火时生成难以通过酸洗除去的氧化膜，阻碍酸洗性，或者冷轧时的负荷增大，阻碍生产率。
接着，将上述热轧后或热轧板退火后的钢板通过一次冷轧或夹有中间退火的两次以上冷轧制成最终板厚的冷轧板。从降低铁损的观点出发，上述最终板厚、即制品板厚优选设为0.30mm以下。
接着，对上述冷轧板实施作为本发明中最重要的工序的最终退火，根据需要涂布绝缘覆膜而制成制品板。从使晶粒大幅生长而降低铁损的观点出发，上述最终退火中的均热温度优选设为900～1200℃的范围。均热温度低于900℃时，晶粒的生长变得不充分，另一方面，均热温度超过1200℃时，晶粒过于粗大化，在热能成本上变得不利。更优选为1000～1100℃的范围。需要说明的是，关于最终退火时对晶粒生长带来的影响，均热温度压倒性地占主导，均热时间的影响小。因此，关于均热时间，考虑退火炉的长度、生产率而适当设定即可。
图8是说明本发明的最终退火条件的图，上段的(a)示出具有由加热区、均热区和冷却区构成的卧式连续退火炉的最终退火设备的一例，另外，(b)示出上述最终退火设备中的加热模式的一例。
需要说明的是，本发明的特征在于，按照钢板进行通板的顺序，将图8所示的连续退火炉划分为加热区的炉内气氛温度低于900℃的“第一区域”、加热区、均热区和冷却区的炉内气氛温度为900℃以上的“第二区域”以及冷却区的炉内气氛温度低于900℃的“第三区域”这三个区域，如后所述，按照各区域来控制气氛。
在此，从防止最终退火时发生的钢板表面的氮化(渗氮)的观点出发，在本发明中重要的是需要适当地控制连续退火炉的炉内气氛。具体而言，需要将第二区域、即气氛温度为900℃以上的温度范围的炉内气氛设为N2、H2和稀有气体中的一种的气体气氛或两种以上的混合气体气氛，并且将该气氛中的氮含量设为30体积％以下。例如，优选设为以体积％比计为H2：N2＝80：20的混合气体气氛。进而，从防止氮化、氧化的观点出发，上述气氛的露点需要设为-40℃以下。优选氮含量为20体积％以下、露点为-50℃以下。需要说明的是，能够作为工业用气体供给的气体的露点为约-60℃，因此露点的下限必然为约-60℃。
需要说明的是，图8的(c)是将本发明与现有技术进行比较并示出上段的(a)和(b)中所示的最终退火设备的加热模式中的炉内气氛的图。关于该图，在现有技术中将加热区和均热区的气氛设为以体积％比计为H2：N2＝20：80的混合气体气氛、将冷却区设为N2气体气氛，但是，在本发明中显示出，与加热区、均热区和冷却区的划分无关，将炉内气氛温度为900℃以上的区域的炉内气氛设为满足上述氮含量为30体积％以下、露点为-40℃以下的条件的气氛。
另外，在本发明中，上述第二区域的一部分所包含的后段的冷却区优选将从均热温度到冷却至900℃的冷却速度控制为15℃/s以下。如上所述，上述冷却速度超过15℃/s时，因冷却应变而使铁损增加。更优选为10℃/s以下。
此外，在本发明中，从在钢板表面生成具有防止之后的900℃以上的温度范围(第二区域)的渗氮、或者防止炉内辊的辊印的功能的氧化铝层的观点出发，位于上述第二区域的上游的第一区域、即加热区的炉内气氛温度低于900℃的区域优选设为氮含量为80体积％以上、露点为-40℃以下的气氛。更优选的氮含量为90体积％以上。
另外，本发明的最终退火设备的第一区域中的钢板的加热速度优选设为100℃/s以上。这是因为，通过设为100℃/s以上，{111}取向的再结晶的优先度降低，再结晶晶粒的取向随机化而得到提高磁通密度的效果。相反，如果过大，则有可能无法矫正钢板形状，因应变而磁性劣化，或者在板宽方向上产生加热不均，板宽方向的铁损值的波动变大。因此，加热速度的上限优选设定为约300℃/s。
需要说明的是，在将第一区域中的钢板的加热速度设为100℃/s以上的情况下，如图9的(a)所示，优选使最终退火设备的第一区域由快速加热区和加热速度比上述快速加热区慢的加热区构成。优选上述快速加热区中的快速加热设为至钢板的居里点、即700℃～750℃为止，之后以比快速加热区低的速度加热至900℃。需要说明的是，关于由快速加热带来的{111}取向的再结晶优先度的降低效果，与实施了热轧板退火的冷轧板相比，未实施热轧板退火的冷轧板较显著，因此优选对后者进行快速加热。
另外，接在第二区域之后的第三区域、即炉内气氛温度低于900℃的冷却区几乎没有冷却应变的导入、氮化的风险，因此气氛、冷却速度没有特别限制，例如可以在100％的氮气气氛下进行快速冷却。
需要说明的是，如上述说明的那样，本发明的最终退火设备需要以炉内气氛的温度900℃为界将退火炉划分为第一区域、第二区域和第三区域、并分别控制各个区域的气氛的气体组成和露点，因此，退火炉优选如图8(a)和图9(a)所示那样在钢板的行进方向上划分为多个，能够对各划分控制气氛。
另外，H2气体由于导热性良好，因此，通过使其包含在第二区域的气氛气体中，具有减小冷却时的板宽方向的冷却不均、抑制由冷却应变引起的磁特性劣化的效果。但是，H2气体由于为爆炸性气体，因此优选防止向低于900℃的第一区域、第三区域的流出。从该观点出发，如图8(c)和图9(c)所示，优选在第一区域与第二区域之间以及第二区域与第三区域之间设置区间密封件(狭缝)。
实施例1
以下，对将本发明的最终退火设备应用于本发明的无取向性电磁钢板的制造的例子进行说明。
将具有含有表1所示的成分、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的无取向性电磁钢板用的冷轧后的钢板(冷轧板)在图8(a)所示的具有由加热区、均热区和冷却区构成的卧式连续退火炉的退火设备中进行通板，实施最终退火。此时，最终退火的条件如表1所示，使退火炉的第一区域(气氛温度低于900℃的加热区)、第二区域(气氛温度为900℃以上的加热区、均热区和冷却区)和第三区域(气氛温度低于900℃的冷却区)的气氛的气体组成和露点变化，并且使均热条件(均热温度、均热时间)和第二区域中的从均热温度到900℃的冷却速度进行各种变化。
从这样得到的最终退火后的钢板上裁取试验片，通过电解提取法，对在板厚1/20层内以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Ns(质量％)和在全部板厚中以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Nt(质量％)进行分析。另外，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400。
将上述测定的结果一并记于表1中。需要说明的是，表1中所示的基准铁损值是各钢板所要求的铁损的上限值。铁损很大程度上依赖于板厚，因此根据板厚，所要求的铁损值也不同，因此上述基准铁损值使用下式算出。
W10/400(W/kg)＝8+20t，其中，t：板厚(mm)。
由该结果确认到，通过将本发明的最终退火设备应用于无取向性电磁钢板的制造，实施满足本发明的条件的最终退火，由此能够抑制最终退火中的渗氮，其结果能够稳定地制造低铁损的无取向性电磁钢板。
[表1]
*1：(1)式左边＝(t×Nt)÷{(t/10)×Ns}
*2：基准铁损值W10/400＝8+20t(t：板厚(mm))
实施例2
准备8卷实施例1中制造的具有含有Si：3.7质量％、Mn：0.4质量％和Al：0.6质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的板厚为0.25mm的冷轧后的钢板(冷轧板)。将其中的4卷在图8所示的退火设备中进行通板，在与实施例1的表1的No.1～4的钢板相同的条件下实施最终退火。另外，将剩余的4卷在第一区域中配设有快速加热区的图9所示的退火设备中进行通板，进行快速加热，除此以外在与上述4卷相同的条件下实施最终退火。需要说明的是，上述最终退火条件的详细示于表2中。
从这样得到的最终退火后的钢板上裁取试验片，通过电解提取法，对在板厚1/20层内以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Ns(质量％)和在全部板厚中以AlN形式存在的N(N as AlN)的含量Nt(质量％)进行分析。另外，从上述最终退火后的钢板上切出将长度方向设为L方向(轧制方向)和C方向(轧制直角方向)的长度180mm×宽度30mm的试验片，通过爱泼斯坦试验测定铁损W10/400和磁通密度B50。
将上述测定的结果一并记于表2中。由该结果确认到，通过使用在第一区域中设置有快速加热区的退火设备在最终退火的加热过程中进行快速加热，与不进行快速加热的情况相比，能够进一步提高磁通密度。
[表2]
*1：(1)式左边＝(t×Nt)÷{(t/10)×Ns}
*2：基准铁损值W10/400＝8+20t(t：板厚(mm))产业上的可利用性
本发明的技术不仅能够应用于HEV、EV、FCEV的驱动电动机的铁芯材料的制造，而且还能够应用于空调的压缩机、机床、高速发电机、吸尘器等的电动机的铁芯材料的制造。

Claims (6)

1.一种最终退火设备，其是将冷轧后的钢板在至少具有第一区域、第二区域和第三区域的退火炉中依次通板而连续地实施最终退火从而制造电磁钢板的退火设备，其特征在于，
所述退火炉的各区域能够独立地控制气氛的气体组成和露点，
所述第二区域由气氛温度为900℃以上的加热区、均热区和冷却区构成，气氛气体的氮含量被控制为30体积％以下，露点被控制为-40℃以下。
2.根据权利要求1所述的最终退火设备，其特征在于，构成所述第二区域的一部分的冷却区中，钢板的冷却速度被控制为15℃/s以下。
3.根据权利要求1或2所述的最终退火设备，其特征在于，所述第一区域为气氛温度低于900℃的加热区，气氛气体的氮含量被控制为80体积％以上。
4.一种电磁钢板的最终退火方法，其特征在于，使用权利要求1～3中任一项所述的退火设备对冷轧后的钢板实施最终退火。
5.一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，使用权利要求1～3中任一项所述的退火设备对冷轧后的钢板实施最终退火。
6.一种无取向性电磁钢板，其特征在于，将从钢板的单侧表面到板厚的1/20的层内以AlN形式存在的氮的含量设为Ns(质量％)、将在全部板厚中以AlN形式存在的氮的含量设为Nt(质量％)、将钢板的板厚设为t(mm)时，所述Ns、Nt和t满足下述(1)式，
(t×Nt)÷{(t/10)×Ns}≥5…(1)。
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