JP2019507243A - 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の実施例は、無方向性電磁鋼板の製造方法を提供することにある。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
[式3]
0.025≦[P]+[Sn]+[Sb]≦0.15
(但し、式1乃至式3において、[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及び[Sb]は、それぞれSi、Al、Mn、P、Sn及びSbの含有量(重量%)を示す。)
7.865+(−0.0611×[Si]−0.102×[Al]+0.00589×[Mn])
(但し、式4において、[Si]、[Al]及び[Mn]は、それぞれSi、Al及びMnの含有量(重量%)を示す。)
引張試験の延伸率が、24%以上であり得る。
厚さが、0.10〜0.35mmであり得る。
冷延板を再結晶焼鈍する段階と、を含むことを特徴とする。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
(但し、式1及び式2において、[Si]、[Al]及び[Mn]は、それぞれSi、Al及びMnの含有量(重量%)を示す。)
熱延板を製造する段階において、仕上げ温度800〜1000℃で熱間圧延し得る。
熱延板を製造し、850〜1150℃温度で焼鈍する段階を更に含み得る。
[式4]
7.865+(−0.0611×[Si]−0.102×[Al]+0.00589×[Mn])
(但し、式4において、[Si]、[Al]及び[Mn]は、それぞれSi、Al及びMnの含有量(重量%)を示す。)
冷延板を製造する段階において、0.10〜0.35mmの厚さで冷間圧延し得る。
また、特に言及しない限り、%は重量%を意味し、1ppmは0.0001重量%である。
Si:2.5〜3.3重量%
ケイ素(Si)は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低くする役割を果たす。Siの添加量が少なすぎる場合は、高周波鉄損の改善効果が不足する。またSiを過剰に添加した場合、材料の脆性が増加して圧延生産性が急激に低下することがある。従って、前述した範囲でSiを添加する。
アルミニウム(Al)は、Mnと共に比抵抗を高めて鉄損を低くする役割を果たす。Siに比べて比抵抗増加量は低いが、適正量を添加して圧延性を維持しながら比抵抗を高めることができる。Alの添加量が少なすぎると、高周波鉄損の効果が顕著に減少し、窒化物及び硫化物が微細に形成されて磁気特性を劣化させる。Alを過剰に添加すると、磁気的特性又は圧延性が急激に劣化し得る。従って、Alは、前述した範囲を添加する。
マンガン(Mn)は、Alと共に比抵抗を高めて鉄損を低くする役割を果たす。Mnの添加量が少なすぎると、高周波鉄損の効果が顕著に減少して窒化物及び硫化物が微細に形成されて磁気的特性を低下させる。Mnを過剰に添加すると、磁気的特性又は圧延性が急激に低下することがある。従って、Mnは、前述した範囲を添加する。
硫黄(S)は、鋼内に不可避的に存在する元素であって、微細な析出物であるMnS、CuSなどを形成して磁気的特性を悪化させるため、0.01重量%以下、より具体的には0.005重量%以下に制限した方が良い。
窒素(N)は、母材内部に微細でかつ長いAlN析出物を形成するだけでなく、その他の不純物と結合して微細な窒化物を形成して結晶粒成長を抑制して鉄損を悪化させるので、0.005重量%以下、より具体的には0.003重量%以下に制限した方が良い。
炭素(C)は、磁気時効を起こし、その他の不純物元素と結合して炭化物を生成して磁気的特性を低下させるので、0.005重量%以下、より具体的には0.003重量%以下に制限した方が良い。
チタン(Ti)とニオビウム(Nb)は、炭化物又は窒化物を形成して鉄損を悪化させて、磁性に好ましくない{111}集合組織の発達を促進するので、0.005重量%以下、より具体的には0.003重量%以下に制限した方が良い。
リン(P)、錫(Sn)、及びアンチモン(Sb)は、鋼板の表面及び結晶粒系に偏析し、焼鈍過程で発生する表面酸化を抑制し、{111}//ND方位の再結晶を抑制して集合組織を改善させる役割を果たす。
前述した元素のほかにもB、Mg、Zr、V、Cuなどの不可避的に混入される不純物が含まれ得る。これら元素は微量であるが、鋼内の介在物形成などによる磁性悪化を招くので、B:0.001重量%以下、Mg、Zr、V:それぞれ0.005重量%以下、Cu:0.025重量%以下に管理しなければならない。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
[式3]
0.025≦[P]+[Sn]+[Sb]≦0.15
(但し、式1乃至式3において、[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及び[Sb]は、それぞれSi、Al、Mn、P、Sn及びSbの含有量(重量%)を示す。)
本発明の一実施例による無方向性電磁鋼板は、下記式4で計算する密度が7.57〜7.67g/cm3であることができる。密度が7.5767g/cm3未満であれば、磁束密度が低下したり圧延性が急激に低下したりすることがある。密度が7.67g/cm3を超えると、鉄損が増加して特に高周波鉄損が深刻に悪化し得る。従って、前述した範囲に密度を調節する。
本発明の一実施例による無方向性電磁鋼板は、厚さが0.10〜0.35mmであり得る。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
[式3]
0.025≦[P]+[Sn]+[Sb]≦0.15
(但し、式1乃至式3において、[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及び[Sb]は、それぞれSi、Al、Mn、P、Sn及びSbの含有量(重量%)を示す。)
加熱されたスラブは、2〜2.3mmで熱間圧延されて熱延板として製造される。熱延板を製造する段階での仕上げ温度は800〜1000℃であり得る。
[実施例1]
下記表1のように作られたスラブを1100℃で加熱し、870℃の仕上げ温度で熱間圧延して2.3mmの厚さの熱延板を製造した。熱延板は1060℃で100秒間焼鈍し、酸洗した後0.35mmの厚さで冷間圧延し、1000℃で110秒間最終再結晶焼鈍をした。各試片に対する[Si]/([Al]+[Mn])値、13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)値、[P]+[Sn]+[Sb]値、密度、磁束密度(B50)、鉄損(W15/50)、高周波鉄損(W10/400)、屈曲試験の結果及び延伸率を下記表2に整理した。
下記表3及び表4のように組成されたスラブを、1130℃で加熱し、870℃の仕上げ温度で熱間圧延して2.0mmの厚さの熱延板を製造した。熱延板を、1030℃で100秒間焼鈍し、酸洗した後、0.35mmの厚さで冷間圧延して、990℃で110秒間最終再結晶焼鈍を行った。各試片に対する[Si]/([Al]+[Mn])値、13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)値、[P]+[Sn]+[Sb]値、磁束密度(B50)、鉄損(W15/50)、高周波鉄損(W10/400)、屈曲試験の結果及び延伸率を下記表5に整理した。
Claims (13)
- 重量%で、Si:2.5%乃至3.3%、Al:0.05%乃至1%、Mn:0.05%乃至1%、S:0.01%以下(但し0%を含まない)、N:0.005%以下(但し0%を含まない)、C:0.005%以下(但し0%を含まない)、Ti:0.005%以下(但し0%を含まない)、Nb:0.005%以下(但し0%を含まない)、P:0.001%乃至0.1%、Sn:0.001%乃至0.1%、及びSb:0.001%乃至0.1%からなり、残部は、Fe及び不可避的不純物からなり、下記式1乃至式3を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
[式3]
0.025≦[P]+[Sn]+[Sb]≦0.15
(但し、式1乃至式3において、[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及び[Sb]は、それぞれSi、Al、Mn、P、Sn及びSbの含有量(重量%)を示す。) - Bは0.001重量%以下(但し0重量%を含まない)、Mg、Zr及びVはそれぞれ0.005重量%以下(但し0重量%を含まない)、並びにCuは0.025重量%以下(但し0重量%を含まない)を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 下記式4で計算される密度が7.57g/cm3乃至7.67g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
[式4]
7.865+(−0.0611×[Si]−0.102×[Al]+0.00589×[Mn])
(但し、式4において、[Si]、[Al]及び[Mn]は、それぞれSi、Al及びMnの含有量(重量%)を示す。) - 引張試験の延伸率が24%以上であることを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 厚さが0.10mm乃至0.35mmであることを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 重量%で、Si:2.5%乃至3.3%、Al:0.05%乃至1%、Mn:0.05%乃至1%、S:0.01%以下(但し0%を含まない)、N:0.005%以下(但し0%を含まない)、C:0.005%以下(但し0%を含まない)、Ti:0.005%以下(但し0%を含まない)、Nb:0.005%以下(但し0%を含まない)、P:0.001%乃至0.1%、Sn:0.001%乃至0.1%、及びSb:0.001%乃至0.1%からなり、残部は、Fe及び不可避的不純物からなり、下記式1乃至式3を満足するスラブを加熱した後熱間圧延して熱延板を製造する段階と、
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階と、
前記冷延板を再結晶焼鈍する段階と、
を含むことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
[式1]
1.7≦[Si]/([Al]+[Mn])≦2.9
[式2]
[式2]
50≦13.25+11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)≦60
[式3]
0.025≦[P]+[Sn]+[Sb]≦0.15
(但し、式1乃至式3において、[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及び[Sb]は、それぞれSi、Al、Mn、P、Sn及びSbの含有量(重量%)を示す。) - 前記熱延板を製造する段階において、前記スラブを1100℃乃至1200℃で加熱することを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記熱延板を製造する段階において、仕上げ温度800℃乃至1000℃で熱間圧延することを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 熱延板を製造し、850℃乃至1150℃温度で焼鈍する段階を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記スラブは、Bを0.001重量%以下(但し0重量%を含まない)、Mg、Zr及びVをそれぞれ0.005重量%以下(但し0重量%を含まない)及びCuを0.025重量%以下(但し0重量%を含まない)更に含むことを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 製造された鋼板は、下記式4で計算される密度が、7.57g/cm3乃至7.67g/cm3であることを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
[式4]
7.865+(−0.0611×[Si]−0.102×[Al]+0.00589×[Mn])
(但し、式4において、[Si]、[Al]及び[Mn]は、それぞれSi、Al及びMnの含有量(重量%)を示す。) - 製造された鋼板は、引張試験の延伸率が24%以上であることを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記冷延板を製造する段階において、0.10mm乃至0.35mmの厚さで冷間圧延することを特徴とする請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
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