JP2020509184A - 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C:0.005重量%以下、S:0.005重量%以下、N:0.004重量%以下、Ti:0.004重量%以下、Nb:0.004重量%以下およびV:0.004重量%以下のうちの1種以上をさらに含むことができる。
(前記YP0.2は、引張試験を通じて得られた応力−変形率グラフで0.2%オフセット降伏強度を意味する。)
スラブは、C:0.005重量%以下、S:0.005重量%以下、N:0.004重量%以下、Ti:0.004重量%以下、Nb:0.004重量%以下およびV:0.004重量%以下のうちの1種以上をさらに含むことができる。
Si:2.0〜3.5重量%
ケイ素(Si)は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低める役割を果たし、過度に少なく添加される場合、高周波鉄損改善の効果が不足することがある。反対に過度に多く添加される場合、材料の硬度が上昇して冷間圧延性が極度に悪化して生産性および打抜性が劣位になることがある。したがって、前述した範囲でSiを添加することができる。
アルミニウム(Al)は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低める役割を果たし、過度に少なく添加されると鉄損低減に効果がない。反対に過度に多く添加されると窒化物が過剰形成されて磁性を劣化させることがあり、製鋼と連続鋳造などのすべての工程上に問題を発生させて生産性を大きく低下させることがある。したがって、前述した範囲でAlを添加することができる。
マンガン(Mn)は、材料の比抵抗を高めて鉄損を改善し、硫化物を形成させる役割を果たし、過度に少なく添加されるとMnSが微細に析出されて磁性を劣化させる。反対に過度に多く添加されると磁性に不利な{111}集合組織の形成を助長して磁束密度が減少することがある。したがって、前述した範囲でMnを添加することができる。
インジウム(In)は、鋼板の表面および結晶粒系に偏析して酸化層抑制および高温鋼も改善の役割を果たす。Inが適正量含まれると結晶粒系強度が増加して温度が100℃付近まで上昇しても降伏強度の低下を抑制することができる。Inが過度に少なく含まれると、その効果が微々であり、過度に多く含まれると結晶粒系強度を低下させる問題が発生することがある。したがって、前述した範囲でInを添加することができる。
ビスマス(Bi)は、鋼板の表面および結晶粒系に偏析して酸化層抑制および集合組織改善の役割を果たす。Biが適正量含まれると結晶粒系エネルギーを低める効果が高いため、粒系再結晶が抑制されて{111}<uvw>方位を有する再結晶粒分率が低くなる。Biが過度に少なく含まれると、その効果が微々であり、過度に多く含まれると結晶粒成長抑制、表面特性劣化および脆性が増加して磁気的、機械的特性が同時に低下する問題が発生することがある。したがって、前述した範囲でBiを添加することができる。
炭素(C)は、磁気時効を起こし、その他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ため、低く含有するほど好ましい。Cを含む場合、0.005重量%以下に含むことができる。より好ましくは0.003重量%以下に含むことができる。
硫黄(S)は、鋼内に不可避に存在する元素で、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。Sを含む場合、0.005重量%以下に含むことができる。より好ましくは0.003重量%以下に含むことができる。
窒素(N)は、母材内部に微細で長いAlN析出物を形成するだけでなく、その他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ため、低く含有するほど好ましい。Nを含む場合、0.004重量%以下に含むことができる。より好ましくは0.003重量%以下に含むことができる。
チタニウム(Ti)、ニオビウム(Nb)バナジウム(V)は、炭化物または窒化物を形成して鉄損を悪化させ、磁性に好ましくない{111}集合組織発達を促進するため、0.004重量%以下に含まれ得る。より好ましくは0.003重量%以下に含まれ得る。
前述した元素以外にも、B、Mg、Zr、Cuなどの不可避に混入される不純物が含まれてもよい。これら元素は、微量であるが、鋼内介在物形成などを通じた磁性悪化を招き得るため、B:0.001重量%以下、Mg:0.005重量%以下、Zr:0.005重量%以下、Cu:0.025重量%以下に管理されなければならない。
実施例
下記表1のように組成され、残部Feおよび不可避な不純物からなるスラブを製造した。スラブを1140℃で加熱し、880℃の仕上げ温度で熱間圧延して、板厚さ2.3mmの熱延板を製造した。熱間圧延された熱延板は、1030℃で100秒間熱延板焼鈍後、酸洗および冷間圧延して厚さを0.35mmに作り、1000℃で110秒間最終焼鈍を施した。
アルミニウム(Al)は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低める役割を果たし、過度に少なく添加されると、鉄損低減に効果がない。反対に過度に多く添加されると窒化物が過剰形成されて磁性を劣化させることがあり、製鋼と連続鋳造などのすべての工程上に問題を発生させて生産性を大きく低下させることがある。したがって、前述した範囲でAlを添加することができる。
Claims (12)
- 重量%で、Si:2.0〜3.5%、Al:0.05〜2.0%、Mn:0.05〜2.0%、In:0.0002〜0.003%、並びに残部はFeおよび不可避な不純物からなる無方向性電磁鋼板。
- Biを0.0005〜0.05重量%さらに含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- C:0.005重量%以下、S:0.005重量%以下、N:0.004重量%以下、Ti:0.004重量%以下、Nb:0.004重量%以下およびV:0.004重量%以下のうちの1種以上をさらに含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- B:0.001重量%以下、Mg:0.005重量%以下、Zr:0.005重量%以下およびCu:0.025重量%以下のうちの1種以上をさらに含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 鋼板の圧延方向に垂直な断面に対して結晶方位が{111}<uvw>から15度以内の方位を有する結晶粒を20%以下含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 120℃で引張試験した時に得られるYP0.2が20℃で引張試験した時に得られるYP0.2の0.7倍以上である、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
(前記YP0.2は、引張試験を通じて得られた応力−変形率グラフで0.2%オフセット降伏強度を意味する。) - 鉄損(W15/50)が2.30W/kg以下であり、磁束密度(B50)が1.67T以上である、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 重量%で、Si:2.0〜3.5%、Al:0.05〜2.0%、Mn:0.05〜2.0%、In:0.0002〜0.003%、並びに残部はFeおよび不可避な不純物からなるスラブを加熱する段階、
スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階、
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階、および
前記冷延板を最終焼鈍する段階を含む無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記スラブは、Biを0.0005〜0.05重量%さらに含む、請求項8に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記スラブは、C:0.005重量%以下、S:0.005重量%以下、N:0.004重量%以下、Ti:0.004重量%以下、Nb:0.004重量%以下およびV:0.004重量%以下のうちの1種以上をさらに含む、請求項8に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
- B:0.001重量%以下、Mg:0.005重量%以下、Zr:0.005重量%以下およびCu:0.025重量%以下のうちの1種以上をさらに含む、請求項8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以降、
前記熱延板を熱延板焼鈍する段階をさらに含む、請求項8に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
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