JP7273282B2 - Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet and a manufacturing method thereof.
近年、特に、回転機、中小型変圧器、電装品等の電気機器の分野において、世界的な電力削減、エネルギー節減、CO2排出量削減等に代表される、地球環境の保全の動きの中で、モータの高効率化及び小型化の要請はますます強まりつつある。このような社会環境下において、モータのコア材料として使用される、無方向性電磁鋼板に対する性能向上は、喫緊の課題である。 In recent years, especially in the field of electrical equipment such as rotating machines, small and medium-sized transformers, and electrical components, there has been a global movement to conserve the global environment, represented by reductions in power consumption, energy consumption, and CO2 emissions. Therefore, the demand for high efficiency and miniaturization of motors is increasing more and more. In such a social environment, it is an urgent issue to improve the performance of non-oriented electrical steel sheets used as core materials for motors.
例えば、自動車分野では、ハイブリッド駆動自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)等の駆動モータのモータコアとして、無方向性電磁鋼板が使用されている。そして、HEVで使用される駆動モータは、設置スペースの制約および重量減による燃費低減のため、小型化の需要が高まっている。 For example, in the field of automobiles, non-oriented electrical steel sheets are used as motor cores for drive motors such as hybrid electric vehicles (HEVs). There is an increasing demand for downsizing drive motors used in HEVs due to restrictions on installation space and reduction in fuel consumption due to weight reduction.
駆動モータの小型化の需要に伴い、モータは高トルク化が必要である。そのため、無方向性電磁鋼板には、磁束密度のさらなる向上が要求されている。
また、自動車に搭載する電池容量には制限があることから、モータにおけるエネルギー損失を低くする必要がある。そのため、無方向性電磁鋼板には、さらなる低鉄損化が求められている。
With the demand for miniaturization of drive motors, motors with high torque are required. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet is required to further improve the magnetic flux density.
In addition, since there is a limit to the capacity of batteries that can be installed in automobiles, it is necessary to reduce energy loss in motors. Therefore, non-oriented electrical steel sheets are required to further reduce iron loss.
また、従来、電磁鋼板は、追加熱処理して使用されることがある。代表的なものとして「歪取り焼鈍(SRA:Stress Relief Annealing)」が知られている。これは、鋼板を電機部品として加工する際の打ち抜き等により鋼板に不可避的に導入される歪が特に鉄損を悪化させるため、最終的に不要な歪を除去するための熱処理である。この熱処理は、鋼板から切り出された部材(鋼板ブランク)、または部材を積層したモータコア(例えば、ステータコア)に対して施される。 Further, conventionally, an electrical steel sheet may be used after undergoing additional heat treatment. "Stress Relief Annealing (SRA)" is known as a representative one. This is a heat treatment for finally removing unnecessary strain, because the strain that is unavoidably introduced into the steel plate by punching or the like when processing the steel plate as an electrical component particularly worsens the iron loss. This heat treatment is applied to a member (steel blank) cut out from a steel plate, or a motor core (for example, a stator core) in which members are laminated.
これらを背景とし、無方向性電磁鋼板の技術において、磁気特性を向上させるため、鋼成分はもちろん、鋼板中の結晶粒径、及び結晶方位などの金属組織の制御、並びに析出物の制御等、様々な取り組みがなされている(例えば、特許文献1~12参照)。 Against this background, in the technology of non-oriented electrical steel sheets, in order to improve the magnetic properties, not only the steel composition, but also the grain size and crystal orientation in the steel sheet, the control of the metal structure, the control of the precipitates, etc. Various efforts have been made (see Patent Documents 1 to 12, for example).
例えば、特許文献1には、質量%で、Pを0.10%~0.30%含有し、磁束密度がB50で1.70T以上である無方向性電磁鋼板が開示されている。
特許文献2~4には含有させたPを冷間圧延の前に粒界に偏析させておくことで、冷間圧延および再結晶焼鈍後の結晶方位を制御し磁気特性を改善する技術が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a non-oriented electrical steel sheet containing 0.10% to 0.30% by mass of P and having a magnetic flux density of 1.70 T or more at B50.
Patent Documents 2 to 4 disclose techniques for improving the magnetic properties by controlling the crystal orientation after cold rolling and recrystallization annealing by segregating the contained P at the grain boundaries before cold rolling. It is
特許文献5には、質量%で、0.1%<Si≦2.0%、Al≦1.0%等の特定の化学組成を有し、仕上げ熱延終了温度が550℃~800℃等の特定の製造条件で製造した無方向性電磁鋼板が開示されている。
In
特許文献6~8には、質量%で、Siが0.05%~4.0%(又は4.5%)、P≦0.25%等の特定の化学組成を有し、熱間圧延温度を500℃~850℃とする低温熱延を施すことで圧延方向から45°方向の磁気特性を向上させた、面内異方性の小さい無方向性電磁鋼板が開示されている。 In Patent Documents 6 to 8, in mass%, Si has a specific chemical composition such as 0.05% to 4.0% (or 4.5%) and P ≤ 0.25%, and hot rolled A non-oriented electrical steel sheet with small in-plane anisotropy is disclosed which has improved magnetic properties in the 45° direction from the rolling direction by performing low-temperature hot rolling at a temperature of 500°C to 850°C.
特許文献9、10には、仕上げ焼鈍の加熱速度が速すぎると鉄損が悪化するため、仕上げ焼鈍の加熱速度を40℃/secに遅くすることで、鉄損の悪化を回避する技術が開示されている。特許文献10には、仕上げ焼鈍の加熱速度が速い場合、磁束密度が不安定になるため、特に、600℃~700℃及び700℃~760℃の温度範囲のそれぞれの温度域での適切な加熱速度を選択することで、磁束密度の不安定化を避ける技術が開示されている。
特許文献11、12には、セミプロセス無方向性電磁鋼板に関する技術が開示されている。セミプロセス無方向性電磁鋼板は、仕上げ焼鈍による再結晶後の鋼板に歪を付与した状態で出荷し、その後、鋼板ユーザーで熱処理を行い、歪を解放して磁気特性を得ることを前提としたものである。
特に、特許文献11では、仕上げ焼鈍時の加熱速度を5℃/sec~40℃/secとすることが有効であることが示されている。また、特許文献12では、740℃までの加熱速度を100℃/sec以上に早めることでセミプロセス用の磁気特性を改善した技術が開示されている。
Patent Documents 11 and 12 disclose techniques related to semi-processed non-oriented electrical steel sheets. Semi-processed non-oriented electrical steel sheets are shipped in a state in which strain is applied to the steel sheets after recrystallization by finish annealing, and then heat treatment is performed by the steel sheet user to release the strain and obtain magnetic properties. It is.
In particular, Patent Document 11 indicates that it is effective to set the heating rate at the time of finish annealing to 5° C./sec to 40° C./sec. Further, Patent Document 12 discloses a technique for improving the magnetic properties for semi-processes by increasing the heating rate up to 740° C. to 100° C./sec or more.
これら特許文献1~12に記載されるような鋼板を用いてモータコアを形成する場合、これら鋼板は、例えば、特許文献13および14に記載されるように、鋼板から切り出した部材を回転させた上で積層したモータコアとして使用される。 When forming a motor core using the steel plates as described in Patent Documents 1 to 12, these steel plates are cut out from the steel plate and rotated as described in Patent Documents 13 and 14, for example. used as a laminated motor core.
鋼板から切り出した部材を回転させた上で積層する場合においては、積層軸方向に積層したときの厚さの精度および占積率、積層後のモータコアの積層軸回りでの磁気特性の変動などが考慮されている。しかしながら、鋼板単板として良好な特性を持つ鋼板を積層しているにも関わらず、モータコアとしての特性は十分に向上しない場合もあることが指摘されている。 In the case of rotating and laminating members cut from a steel plate, the thickness accuracy and lamination factor when laminating in the lamination axis direction, the fluctuation of the magnetic characteristics around the lamination axis of the motor core after lamination, etc. being considered. However, it has been pointed out that in some cases, the characteristics of a motor core are not sufficiently improved even though steel sheets having good characteristics as a single steel plate are laminated.
また、前述の歪取り焼鈍は、歪を解放して鉄損を改善する効果は得られる一方で、同時に磁気特性にとって好ましくない結晶方位が発達し、磁束密度が低下してしまうことがある。そのため、特に高い磁気特性が求められる場合には、歪取り焼鈍での磁束密度低下の回避が求められている。 In addition, while the stress relief annealing described above has the effect of releasing strain and improving core loss, it may also develop crystal orientations that are not favorable for magnetic properties, resulting in a decrease in magnetic flux density. Therefore, when particularly high magnetic properties are required, it is required to avoid a decrease in magnetic flux density during strain relief annealing.
冷間圧延前粒径を大きくすること、また、Pを冷間圧延の前に粒界に偏析させることで、磁気特性が改善されるものの、靱性が劣化し、冷間圧延で破断することが多いのが課題であった。 By increasing the grain size before cold rolling and by segregating P at grain boundaries before cold rolling, the magnetic properties are improved, but the toughness is degraded, and fracture may occur during cold rolling. The problem was that there were many.
このようにこれまでの技術では、冷間圧延前の粒径粗大化、偏析元素添加を適用しているため熱延板の靱性が劣化しており、冷間圧延にて破断することが多かった。そこで熱延板の靱性を劣化させずに歪取焼鈍前後の磁気特性を向上させることが求められていた。 In this way, in the conventional technology, since the grain size is coarsened before cold rolling and the segregation element is added, the toughness of the hot-rolled sheet is deteriorated, and it often breaks during cold rolling. . Therefore, it has been demanded to improve the magnetic properties before and after the stress relief annealing without deteriorating the toughness of the hot-rolled sheet.
本発明は、上記事情に鑑み、熱延板の靱性を劣化させることなく、歪取焼鈍前後の磁気特性が優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することを課題とするものである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties before and after stress relief annealing without degrading the toughness of the hot-rolled sheet, and a method for producing the same. .
本発明者らは、上記の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を得るために、熱延板の靱性を劣化させることなく、磁気特性改善に有効である{100}方位に近い方位の集積度を向上させるための条件を検討した。その条件を追求すると、鋼板の板厚をtとしたときに、鋼板の最表面~1/4tの位置の部分(1/4t部)までの層(以下表層)において、{100}<049>方位の集積度を高めることで、歪取り焼鈍後の磁気特性までをも考慮した磁気特性の向上と強い相関を持つことをつきとめた。 In order to obtain a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties as described above, the present inventors have investigated the accumulation of orientations close to the {100} orientation, which is effective for improving the magnetic properties, without deteriorating the toughness of the hot-rolled sheet. We examined the conditions for improving the degree. Pursuing that condition, when the thickness of the steel plate is t, in the layer (hereinafter referred to as the surface layer) from the outermost surface of the steel plate to the part (1/4t part) at the position of 1/4t, {100} <049> It was found that increasing the degree of integration of the orientation has a strong correlation with the improvement of the magnetic properties, even considering the magnetic properties after stress relief annealing.
そして、この特性を有する鋼板を得るための条件について詳細に検討した。その結果、仕上げ熱延の最終スタンドにおいて、特定範囲の温度で圧下を施し、冷間圧延前粒径を粗大化させることなく、更に冷間圧延の各パス毎にコイルを80℃~150℃で1分~10分保持し、仕上げ焼鈍を施した場合に、上記磁気特性を有する鋼板が得られるとの知見を得た。 Then, the conditions for obtaining a steel sheet having this characteristic were examined in detail. As a result, in the final stand of finish hot rolling, reduction is performed at a temperature within a specific range, and the coil is rolled at 80 ° C. to 150 ° C. for each pass of cold rolling without coarsening the grain size before cold rolling. It has been found that a steel sheet having the above-mentioned magnetic properties can be obtained when the steel sheet is held for 1 to 10 minutes and then subjected to finish annealing.
さらに、上記の表面層での集合組織変化が圧延による剪断変形に関連しているとの観点から、熱間圧延条件による制御について詳細に研究を重ねた。その結果、特定の温度範囲仕上げ熱延を施し、ついで熱延板焼鈍により熱延板の平均粒径を50~100μmとし、鋼板の表面層での{100}<049>方位の集積度を高められることを確認した。なお、50~100μmは冷間圧延に問題ない程度の粒径である。 Furthermore, from the viewpoint that the texture change in the surface layer is related to the shear deformation due to rolling, detailed research has been conducted on control by hot rolling conditions. As a result, finish hot rolling is performed in a specific temperature range, and hot-rolled sheet annealing is performed to increase the average grain size of the hot-rolled sheet to 50 to 100 μm, thereby increasing the degree of {100}<049> orientation accumulation in the surface layer of the steel sheet. It was confirmed that A grain size of 50 to 100 μm is a grain size that does not pose a problem for cold rolling.
すなわち、本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。つまり、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)質量%で、C:0.0030%以下、Si:0.01%~3.50%、Al:0.001%~2.500%、Mn:0.01%~3.00%、P:0.180%以下、S:0.0030%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、板厚をtとしたときに、鋼板表面~1/4tの位置の部分(1/4t部)における{100}<049>方位の集積度が6以上30以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
That is, the present invention has been made based on these findings. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In mass%, C: 0.0030% or less, Si: 0.01% to 3.50%, Al: 0.001% to 2.500%, Mn: 0.01% to 3.00% , P: 0.180% or less, S: 0.0030% or less, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. A non-oriented electrical steel sheet, wherein the degree of integration of {100}<049> orientations in the /4t part) is 6 or more and 30 or less .
(2)磁化力5000A/mで励磁した場合の全周方向平均の平均磁束密度B50において、歪取焼鈍前の平均磁束密度をBA、歪取焼鈍後の平均磁束密度をBBとするとき、歪取焼鈍前後の前記平均磁束密度の比BB/BAが0.970以上であることを特徴とする(1)に記載の無方向性電磁鋼板。 (2) In the average magnetic flux density B50 averaged in the circumferential direction when excited with a magnetizing force of 5000 A / m, when the average magnetic flux density before stress relief annealing is BA and the average magnetic flux density after stress relief annealing is BB, strain The non-oriented electrical steel sheet according to (1), wherein the ratio BB/BA of the average magnetic flux densities before and after pre-annealing is 0.970 or more.
(3)(1)に記載の化学組成を有するスラブを熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法において、
前記熱間圧延の仕上げ圧延を500~800℃の温度範囲で行い、
かつ、前記熱延板焼鈍を800℃以上1000℃以下で行い、熱延板焼鈍後の平均粒径を50~100μmとし、
前記冷間圧延の全圧下率を75~95%で冷間圧延を行い、
更に冷間圧延の各パス毎にコイルを80℃~150℃で1分~10分保持し、
前記仕上げ焼鈍を均熱温度800~1200℃、均熱時間5~120secで行い、
前記仕上げ焼鈍後の板厚をtとしたときに、鋼板表面~1/4tの位置の部分(1/4t部)における{100}<049>方位の集積度が6以上30以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
(3) A method for producing a non-oriented electrical steel sheet by subjecting a slab having the chemical composition described in (1) to hot rolling, hot-rolled sheet annealing, cold rolling, and finish annealing,
Finish rolling of the hot rolling is performed in a temperature range of 500 to 800 ° C.,
And the hot-rolled sheet annealing is performed at 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less, and the average grain size after hot-rolled steel annealing is 50 to 100 μm,
Cold rolling is performed at a total cold rolling reduction of 75 to 95%,
Furthermore, the coil is held at 80 ° C. to 150 ° C. for 1 minute to 10 minutes for each pass of cold rolling ,
The finish annealing is performed at a soaking temperature of 800 to 1200 ° C. and a soaking time of 5 to 120 sec,
When the plate thickness after the finish annealing is t, the degree of integration of the {100} <049> orientation in the portion (1/4t part) at the position of 1/4t from the steel plate surface is 6 or more and 30 or less. A method for producing a non-oriented electrical steel sheet according to (1) or (2).
本発明によれば、モータコアとして積層した後、およびモータコアを歪取り焼鈍した後であっても、優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties even after being laminated as a motor core and after stress relief annealing of the motor core, and a method for producing the same.
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について詳細に説明する。
なお、本明細書中において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
An example of preferred embodiments of the present invention will be described in detail below.
In this specification, a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values before and after "-" as lower and upper limits.
本明細書中において、各方位(例えば、{100}<049>方位)については、圧延面の法線方向(圧延面方向)のミラー指数、および圧延方向と平行な方向(圧延面内方向)のミラー指数について、それぞれ±5°以内の方位を当該方位であるものとする。 In this specification, for each orientation (for example, {100} <049> orientation), the Miller index in the normal direction of the rolled surface (rolled surface direction) and the direction parallel to the rolling direction (rolled in-plane direction) The azimuths within ±5° of each Miller index are considered to be the relevant azimuths.
<無方向性電磁鋼板>
(化学成分)
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板における化学組成の限定理由について述べる。なお、鋼板の成分組成について、「%」は「質量%」である。
<Non-oriented electrical steel sheet>
(Chemical composition)
The reasons for limiting the chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment will be described. In addition, "%" is "mass%" about the chemical composition of a steel plate.
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、質量%で、C:0.0030%以下、Si:0.01%~3.50%、Al:0.001%~2.500%、Mn:0.01%~3.00%、P:0.180%以下、S:0.0030%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる化学組成を有する。 The non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is mass%, C: 0.0030% or less, Si: 0.01% to 3.50%, Al: 0.001% to 2.500%, Mn: It has a chemical composition containing 0.01% to 3.00%, P: 0.180% or less, S: 0.0030% or less, and the balance being Fe and unavoidable impurities.
(C:0.0030%以下)
Cは、鉄損を高める成分であり、磁気時効の原因ともなるので、Cの含有量は少ないほどよい。そのため、Cの含有量は0.0030%以下とする。C量の好ましい上限は0.0025%以下であり、より好ましくは0.0020%以下である。Cの含有量の下限は特に限定されないが、工業的な純化技術を考慮すると実用的にはCの含有量は0.0001%以上であり、製造コストも考慮すると0.0005%以上が好ましい。
(C: 0.0030% or less)
C is a component that increases iron loss and also causes magnetic aging, so the lower the C content, the better. Therefore, the content of C is set to 0.0030% or less. The upper limit of the C content is preferably 0.0025% or less, more preferably 0.0020% or less. Although the lower limit of the C content is not particularly limited, the C content is practically 0.0001% or more in consideration of industrial refining technology, and preferably 0.0005% or more in consideration of production costs.
(Si:0.01%~3.50%)
Siは含有量が増えると、磁束密度が低下する。また、硬度の上昇を招いて、打ち抜き加工性が劣化する。さらに、無方向性電磁鋼板の製造工程そのものにおいても、冷間圧延等の作業性が低下し、コスト高となる。そのため、Siの含有量の上限は3.50%以下とする。好ましくは3.20%以下、より好ましくは3.00%以下である。一方、Siは鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させ、鉄損を低減する作用を有する。そのため、Si量の下限は0.01%以上とする。ましくは0.10%以上、より好ましくは0.50%以上、さらに好ましくは1.00%以上である。
(Si: 0.01% to 3.50%)
As the Si content increases, the magnetic flux density decreases. In addition, the hardness is increased and the punching workability is deteriorated. Furthermore, in the manufacturing process itself of the non-oriented electrical steel sheet, workability such as cold rolling is lowered, resulting in an increase in cost. Therefore, the upper limit of the Si content is set to 3.50% or less. It is preferably 3.20% or less, more preferably 3.00% or less. On the other hand, Si has the effect of increasing the electric resistance of the steel sheet, reducing eddy current loss, and reducing iron loss. Therefore, the lower limit of the amount of Si is made 0.01% or more. It is preferably 0.10% or more, more preferably 0.50% or more, and still more preferably 1.00% or more.
(Al:0.001%~2.500%)
Alは、鉱石、耐火物などから不可避的に含有され、また脱酸にも使用される。これを考慮して下限を0.001%以上とする。また、Alは、Siと同様に、電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させることにより、鉄損を低減する作用のある成分である。そのため、Alは0.200%以上含有させてもよい。一方、Alの含有量が増加すると、飽和磁束密度が低下して磁束密度の低下を招くため、Al量の上限は2.500%以下とする。好ましくは2.000%以下である。
(Al: 0.001% to 2.500%)
Al is inevitably contained in ores, refractories, etc., and is also used for deoxidation. Considering this, the lower limit is made 0.001% or more. Also, Al, like Si, is a component that acts to reduce iron loss by increasing electrical resistance and reducing eddy current loss. Therefore, Al may be contained at 0.200% or more. On the other hand, if the content of Al increases, the saturation magnetic flux density will decrease and the magnetic flux density will decrease, so the upper limit of the Al content is made 2.500% or less. Preferably, it is 2.000% or less.
(Mn:0.01%~3.00%)
Mnは電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させるとともに、結晶粒成長に有害なMnS等の微細硫化物の析出を抑制する。これらの目的のためにMnを0.01%以上含有させる。好ましくは0.15%以上である。しかし、Mnの含有量が増加すると、焼鈍時の結晶粒成長性が低下し、鉄損が増大する。そのため、Mnの含有量の上限は3.00%以下とする。好ましくは2.50%以下、より好ましくは2.00%以下である。
(Mn: 0.01% to 3.00%)
Mn increases electrical resistance to reduce eddy current loss and suppresses precipitation of fine sulfides such as MnS that are harmful to grain growth. For these purposes, 0.01% or more of Mn is contained. Preferably it is 0.15% or more. However, when the Mn content increases, grain growth during annealing decreases and iron loss increases. Therefore, the upper limit of the Mn content is made 3.00% or less. It is preferably 2.50% or less, more preferably 2.00% or less.
(P:0.180%以下)
Pは磁束密度を低下させることなく強度を高める作用がある。しかし、Pを過剰に含有させると鋼の靱性を損ない、鋼板に破断が生じやすくなる。そのため、P量の上限は0.180%とする。好ましくは0.150%以下、より好ましくは0.120%以下である。P量の下限は特に限定しないが、製造コストも考慮すると0.001%以上となる。
モータコアとして積層した後、および歪取り焼鈍した後であっても、優れた磁気特性を有する効果(以下、「特定の磁気特性」と称する場合がある。)をより効果的に得る点で、P量の下限は0.021%以上が好ましく、より好ましくは0.041%以上、さらに好ましくは0.061%以上である。
(P: 0.180% or less)
P has the effect of increasing the strength without lowering the magnetic flux density. However, an excessive P content impairs the toughness of the steel, making the steel plate more likely to break. Therefore, the upper limit of the amount of P is set to 0.180%. It is preferably 0.150% or less, more preferably 0.120% or less. Although the lower limit of the amount of P is not particularly limited, it is 0.001% or more in consideration of manufacturing costs.
Even after lamination as a motor core and after strain relief annealing, the effect of having excellent magnetic properties (hereinafter sometimes referred to as "specific magnetic properties") can be obtained more effectively. The lower limit of the amount is preferably 0.021% or more, more preferably 0.041% or more, still more preferably 0.061% or more.
(S:0.0030%以下)
Sは、MnS等の硫化物の微細析出により、仕上げ焼鈍時等における再結晶および結晶粒成長を阻害するので、0.0030%以下とする。S含有量の好ましい上限は0.0020%以下、より好ましくは0.0015%以下である。Sの含有量の下限は特に限定されないが、工業的な純化技術を考慮すると実用的にはSの含有量は0.0001%以上であり、製造コストも考慮すると0.0005%以上となる。
(S: 0.0030% or less)
Fine precipitation of sulfides such as MnS inhibits recrystallization and grain growth during final annealing, so S is made 0.0030% or less. A preferable upper limit of the S content is 0.0020% or less, more preferably 0.0015% or less. Although the lower limit of the S content is not particularly limited, the practical S content is 0.0001% or more in consideration of industrial refining technology, and 0.0005% or more in consideration of production costs.
(Feおよび不可避的不純物元素)
鋼板の残部は、Feおよび不可避的不純物元素である。ここで、不可避的不純物元素とは、原材料に含まれる成分、または、製造の過程で混入する成分であって、意図的に鋼板に含有させたものではない成分を指す。
(Fe and unavoidable impurity elements)
The balance of the steel sheet is Fe and unavoidable impurity elements. Here, the unavoidable impurity element refers to a component contained in the raw material or a component mixed in during the manufacturing process and not intentionally included in the steel sheet.
上記化学組成は、鋼板を構成する鋼の組成である。測定試料となる鋼板が、表面に絶縁皮膜等を有している場合は、これを除去した後に測定する。
無方向性電磁鋼板の絶縁皮膜等を除去する方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
まず、絶縁皮膜等を有する無方向性電磁鋼板を、水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:10質量%+H2O:90質量%)に、80℃で15分間、浸漬する。次いで、硫酸水溶液(H2SO4:10質量%+H2O:90質量%)に、80℃で3分間、浸漬する。その後、硝酸水溶液(HNO3:10質量%+H2O:90質量%)によって、常温(25℃)で1分間弱、浸漬して洗浄する。最後に、温風のブロアーで1分間弱、乾燥させる。これにより、後述の絶縁皮膜が除去された鋼板を得ることができる。
The above chemical composition is the composition of the steel that constitutes the steel plate. If the steel sheet used as the measurement sample has an insulating film or the like on the surface, the measurement is performed after removing this.
Examples of methods for removing the insulating film and the like from the non-oriented electrical steel sheet include the following methods.
First, a non-oriented electrical steel sheet having an insulating film or the like is immersed in an aqueous sodium hydroxide solution (NaOH: 10% by mass + H 2 O: 90% by mass) at 80°C for 15 minutes. Then, it is immersed in an aqueous sulfuric acid solution (H 2 SO 4 : 10% by mass + H 2 O: 90% by mass) at 80° C. for 3 minutes. After that, it is immersed in an aqueous nitric acid solution (HNO 3 : 10% by mass + H 2 O: 90% by mass) at room temperature (25° C.) for a little less than 1 minute for washing. Finally, dry with a hot air blower for less than 1 minute. As a result, a steel sheet from which the later-described insulating film has been removed can be obtained.
鋼板中の各元素の含有割合は、例えば、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS法:Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)により測定することができる。具体的には、まず、測定対象となる無方向性電磁鋼板を準備する。当該電磁鋼板の一部を切子状にして秤量し、これを測定用試料とする。当該測定用試料を酸に溶解させて酸溶解液とし、残渣は濾紙回収して別途アルカリ等に融解し、融解物を酸で抽出して溶液化する。当該溶液と前記酸溶解液とを混合し、必要に応じて希釈することにより、ICP-MS測定用溶液とすることができる。 The content of each element in the steel sheet can be measured by, for example, inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS method). Specifically, first, a non-oriented electrical steel sheet to be measured is prepared. A part of the electromagnetic steel sheet is cut into a facet shape and weighed, and this is used as a measurement sample. The sample for measurement is dissolved in acid to form an acid solution, the residue is collected by filter paper, separately dissolved in alkali or the like, and the melt is extracted with acid to form a solution. A solution for ICP-MS measurement can be obtained by mixing the solution and the acid solution and diluting the solution as necessary.
(結晶方位の特徴)
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、鋼板表面~1/4t部の表面層における{100}<049>方位の集積度が6以上である。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、上記特性を有することで、歪取り焼鈍した後であっても、磁気特性に優れる。これについて以下に説明する。
(Characteristics of crystal orientation)
In the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, the {100} <049> orientation concentration in the surface layer of the steel sheet surface to the 1/4t portion is 6 or more.
Since the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment has the above properties, it has excellent magnetic properties even after stress relief annealing. This will be explained below.
鋼板表面~1/4t部の表面層における{100}<049>方位の集積度が6以上であることは、本実施形態の無方向性電磁鋼板において、重要な特徴となる。{100}<049>方位は、{100}<011>方位に近い方位であり、磁気特性の面内異方性を強くする方位でもある。このため磁気特性の面内異方性が小さいことを特徴とする無方向性電磁鋼板においては、通常は集積が抑制されている方位である。
本実施形態の無方向性電磁鋼板では、この{100}<049>方位について、鋼板表面~1/4t部の表面層での集積度を6以上とする。好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。ただし、{100}<049>方位は、上記のように、面内異方性を強くする方位であるため、過度に高めすぎないほうがよい。この点で、{100}<049>方位の集積度の上限は30以下であることがよく、25以下が好ましい。
It is an important feature of the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment that the degree of {100}<049> orientation in the surface layer from the surface of the steel sheet to the 1/4t portion is 6 or more. The {100}<049> orientation is close to the {100}<011> orientation, and is also an orientation that enhances the in-plane anisotropy of the magnetic properties. For this reason, in a non-oriented electrical steel sheet characterized by small in-plane anisotropy of magnetic properties, this is the orientation in which accumulation is usually suppressed.
In the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment, the {100}<049> orientation is set to 6 or more in the surface layer from the surface of the steel sheet to the 1/4t portion. It is preferably 8 or more, more preferably 10 or more. However, since the {100}<049> orientation is an orientation that strengthens the in-plane anisotropy as described above, it is better not to increase it excessively. In this respect, the upper limit of the degree of integration of the {100}<049> orientation is preferably 30 or less, preferably 25 or less.
{100}<049>方位は、上述のように磁気特性の面内異方性を大きくする結晶方位である。このため、従来は、{100}<049>方位の形成を促進する技術開発はなされていなかった。
しかし、仕上げ熱延の最終スタンドにおいて、特定範囲の温度で圧下を施し、冷間圧延前粒径を粗大化させることなく、さらに冷間圧延で各パス毎にコイルを80℃~150℃で1分~10分保持した場合において、歪取り焼鈍した後であっても、優れた磁気特性を有することを知見した。
The {100}<049> orientation is a crystal orientation that increases the in-plane anisotropy of the magnetic properties as described above. Therefore, conventionally, no technology has been developed to promote the formation of the {100}<049> orientation.
However, in the final stand of finish hot rolling, reduction is performed at a temperature within a specific range, and the grain size before cold rolling is not coarsened. It was found that excellent magnetic properties were obtained even after strain relief annealing when held for minutes to 10 minutes.
上記条件において、鋼板表面~1/4t部の鋼板の表面層で{100}<049>方位が発達する理由は明確ではないが、次のように推測される。
一般的に、鋼板の表面層は、熱間圧延および冷間圧延において剪断成分を含む変形が進行するため、加工時点での転位構造および再結晶後の結晶方位が、板厚中心領域と異なることが知られている。
The reason why the {100}<049> orientation develops in the surface layer of the steel sheet from the surface of the steel sheet to the 1/4t portion under the above conditions is not clear, but is presumed as follows.
In general, the surface layer of a steel sheet undergoes deformation including a shear component during hot rolling and cold rolling. It has been known.
この表面層の特殊な{100}<049>方位は、特定の温度で仕上げ熱延をしたことで冷間圧延前平均粒径を板厚方向に均一に50~100μmと小径とすることが可能となり、更にパス毎エイジングで転位の動きが抑えられたことで生成されたと考えられる。 The special {100}<049> orientation of this surface layer makes it possible to uniformly reduce the average grain size before cold rolling to a small diameter of 50 to 100 μm in the thickness direction by performing finish hot rolling at a specific temperature. , and it is considered that the dislocations were generated by suppressing the movement of dislocations in each pass aging.
{100}方位を高めることが磁気特性にとって有利となることは周知のとおりである。しかし、従来、この方位は歪取焼鈍による粒成長過程で磁気特性にとって好ましくない{111}等の方位により蚕食され十分に集積させることができなかった。これに対し、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、{100}<049>方位が形成されることで、{111}等の磁気特性にとって好ましくない方位の生成が抑制されている。そのため、{100}方位を蚕食する{111}方位が抑制されたことで、表面層での{100}方位の集積度が増加し、SRAによる磁束密度劣化代が減少したと考えられる。 It is well known that increasing the {100} orientation is advantageous for magnetic properties. Conventionally, however, this orientation has been eroded by orientations such as {111}, which are not favorable for magnetic properties, during the grain growth process due to stress relief annealing, and sufficient accumulation has not been achieved. In contrast, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, {100}<049> orientation is formed, thereby suppressing the generation of orientations such as {111} that are not preferable for magnetic properties. Therefore, it is considered that the suppression of the {111} orientation, which eats into the {100} orientation, increases the degree of integration of the {100} orientation in the surface layer, and reduces the amount of magnetic flux density deterioration due to SRA.
結晶方位は次の方法で測定できる。鋼板から切り出した30mm×30mm程度の鋼板サンプルに機械研磨および化学研磨を実施して片側の鋼板表面~1/4t部の表面層を除去する。この表面層の除去に際し、元の鋼板の1/4t部が表面となるまで、それぞれ減厚した測定用試験片を作製する。 Crystal orientation can be measured by the following method. A steel plate sample of about 30 mm×30 mm cut from a steel plate is subjected to mechanical polishing and chemical polishing to remove the surface layer from the steel plate surface on one side to 1/4t. Upon removal of this surface layer, test pieces for measurement are prepared by reducing the thickness until the 1/4t portion of the original steel plate becomes the surface.
各測定用試験片について、X線回折装置により、{200}面、{110}面、{211}面の極点図を測定し、各層における結晶方位分布関数ODF(Orientation Determination Function)を作成する。この結晶方位分布関数に基づき、表面における各方位の集積度を得る。 The pole figures of the {200} plane, the {110} plane and the {211} plane of each test piece for measurement are measured by an X-ray diffractometer to create a crystal orientation distribution function ODF (Orientation Determination Function) in each layer. Based on this crystal orientation distribution function, the degree of integration of each orientation on the surface is obtained.
(歪取り焼鈍による磁気特性の変化)
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、低い加熱速度で追加の熱処理(歪取り焼鈍)をした場合であっても、再結晶粒の成長の際に生じていた磁束密度の低下を抑制することができるものである。
追加の熱処理を実施する前の鋼板の平均磁束密度をBA、並びに加熱速度が100℃/hr、最高到達温度が800℃、及び800℃での保持時間が2時間の条件で熱処理を実施した後の鋼板の平均磁束密度をBBとしたとき、BBとBAとの比が、BB/BA≧0.970とする。BB/BAが0.970未満の材料の場合、歪取り焼鈍(SRA)において異常粒成長しやすい{111}方位が主方位となるため、SRA後に混粒組織となりやすい。混粒組織になると、モータコア内で特性バラつきが大きくなるため、BB/BAは0.970以上とする。好ましくはBB/BAが0.975以上、より好ましくは0.978以上である。
なお、BB/BAの上限は特に定めないが、追加熱処理により特性劣化がない(つまり、BB/BA=1.00)ことは、目標とする基準でもある。ただし、本実施形態の無方向性電磁鋼板において、結晶方位を板厚方向の変化を考慮して好ましく制御しているため、磁気特性にとって好ましい方位である{100}方位が優先的に成長し、BB/BAが1.00を超えることもある。
ここで、追加の熱処理を実施する前および後の全周方向の平均磁束密度BAおよびBBは、55mm×55mmの大きさのサンプルにおいて、圧延方向、圧延直角方向および45°方向の平均磁束密度B50を磁化力5000A/mで励磁した場合の磁束密度により求める。具体的には、圧延方向に沿う方向(0°)、圧延方向に沿う方向と垂直な方向(90°)および圧延方向に沿う方向と45°傾いた方向(45°)についてB50を測定し、その平均値である。
(Change in magnetic properties due to strain relief annealing)
The non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment suppresses the decrease in magnetic flux density that occurs during the growth of recrystallized grains even when additional heat treatment (stress relief annealing) is performed at a low heating rate. It is possible.
The average magnetic flux density of the steel sheet before the additional heat treatment is BA, and the heating rate is 100 ° C./hr, the maximum temperature is 800 ° C., and the holding time at 800 ° C. is 2 hours. Let BB be the average magnetic flux density of the steel plate, the ratio of BB to BA is BB/BA≧0.970. In the case of a material with a BB/BA of less than 0.970, the main orientation is the {111} orientation, which tends to cause abnormal grain growth in strain relief annealing (SRA). If the mixed grain structure is used, the characteristic variation in the motor core becomes large, so BB/BA is set to 0.970 or more. BB/BA is preferably 0.975 or more, more preferably 0.978 or more.
Although the upper limit of BB/BA is not specified in particular, it is also a target standard that there is no characteristic deterioration due to the additional heat treatment (that is, BB/BA=1.00). However, in the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment, the crystal orientation is preferably controlled in consideration of the change in the plate thickness direction, so the {100} orientation, which is a preferable orientation for magnetic properties, grows preferentially, BB/BA may exceed 1.00.
Here, the average magnetic flux densities BA and BB in the entire circumferential direction before and after the additional heat treatment are the rolling direction, the direction perpendicular to the rolling direction, and the average magnetic flux density B 50 is obtained from the magnetic flux density when magnetized with a magnetizing force of 5000 A/m. Specifically, B50 was measured in the direction along the rolling direction (0°), the direction perpendicular to the direction along the rolling direction (90°), and the direction along the rolling direction and inclined by 45° (45°). , is its average.
なお、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を規定する追加熱処理の条件は上記のように加熱速度、最高到達温度、及び保持時間において、特定の値としている。これは、現在実用的に実施されている歪取り焼鈍の条件として代表的と考えられる値を用いたものである。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を追加熱処理を施す用途に使用する場合、追加熱処理による磁束密度の低下を抑制する効果は、加熱速度、最高到達温度及び、保持時間において、この値に限定されず、ある程度の広い範囲内で享受することができる。たとえば、特定の磁気特性が確認できる追加熱処理の条件として、加熱速度を30℃/hr~500℃/hr、最高到達温度を750℃~850℃、750℃以上での保持時間を0.5時間~100時間とする範囲が挙げられる。 The conditions for the additional heat treatment that define the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment are the specific values of the heating rate, maximum temperature, and holding time as described above. This value is considered to be representative of the stress relief annealing conditions currently in practical use. When the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is used for additional heat treatment, the effect of suppressing the decrease in magnetic flux density due to the additional heat treatment is limited to this value for the heating rate, maximum temperature, and holding time. can be enjoyed within a wide range to some extent. For example, the conditions for the additional heat treatment under which specific magnetic properties can be confirmed include a heating rate of 30° C./hr to 500° C./hr, a maximum temperature of 750° C. to 850° C., and a holding time of 0.5 hours at 750° C. or higher. A range of up to 100 hours can be mentioned.
このように、本実施形態に係る鋼板は、追加熱処理(歪取り焼鈍)した場合であっても、従来の鋼板を歪取り焼鈍したときよりも磁束密度の低下が抑制される。この理由については、必ずしも明らかではないが以下のように考えている。 As described above, the steel sheet according to the present embodiment suppresses a decrease in the magnetic flux density even when the additional heat treatment (stress relief annealing) is performed, as compared to when the conventional steel sheet is stress relief annealed. The reason for this is not necessarily clear, but is considered as follows.
従来の無方向性電磁鋼板では、歪取り焼鈍等の低い加熱速度での追加熱処理による比較的低温での粒成長を行うと、磁気特性に有利とされる{100}方位を有する結晶粒よりも、他の方位(例えば、{111}、{223}等)を有する結晶粒の成長が優位となる。これらの方位は特に{100}方位を蚕食して成長するため、従来の無方向性電磁鋼板は、磁束密度が大きく低下する。 In conventional non-oriented electrical steel sheets, when grain growth is performed at a relatively low temperature by additional heat treatment at a low heating rate such as stress relief annealing, the , the growth of grains with other orientations (eg, {111}, {223}, etc.) predominates. These orientations especially grow by eating away the {100} orientation, so that the conventional non-oriented electrical steel sheet has a significantly reduced magnetic flux density.
これに対し、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、仕上げ熱延の温度条件、熱延板焼鈍条件および冷間圧延におけるパス毎エイジングを特定の条件で制御する。それにより、特に鋼板表面~1/4t部の表面層においては{100}<049>方位の発達が促進される。当結晶方位の集積度が5以下であると{111}方位を蚕食するだけの粒成長速度はないが、集積度が6以上になると歪取粒成長で{111}方位を蚕喰し始め、結果として{111}等の方位の発達は抑制された状況となっている。そのため、{100}<049>方位の集積度が6以上になると、仕上げ焼鈍後の徐加熱での追加熱処理による粒成長において、{111}等の方位の成長が優位とならず、高磁束密度化に有利な{100}<049>方位を有する結晶粒が残存、成長し、高磁束密度を保持するものと推定される。 On the other hand, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, the temperature conditions for finish hot rolling, hot-rolled sheet annealing conditions, and aging for each pass in cold rolling are controlled under specific conditions. As a result, the development of the {100}<049> orientation is promoted particularly in the surface layer of the steel plate surface to the 1/4t portion. When the degree of accumulation of this crystal orientation is 5 or less, there is no grain growth rate sufficient to consume the {111} orientation, but when the degree of accumulation becomes 6 or more, strain relief grain growth begins to consume the {111} orientation, As a result, the development of orientations such as {111} is suppressed. Therefore, when the degree of integration of the {100}<049> orientation is 6 or more, the growth of the orientation such as {111} does not become dominant in the grain growth by the additional heat treatment in the slow heating after the final annealing, and the magnetic flux density increases. It is presumed that the crystal grains having {100}<049> orientation which is advantageous for crystallization remain and grow to maintain high magnetic flux density.
このような追加熱処理による成長粒の選択性に関する効果は、粒成長の初期段階(結晶粒径としては、例えば、80μm以下の段階)までは相対的に高加熱速度(例えば、1秒あたり10℃(10℃/sec)程度以上)で生成させた結晶を、粒成長の後期段階(結晶粒径としては、例えば、80μm超の段階)では相対的に低加熱速度かつ低温長時間(例えば、1時間あたり100℃(100℃/hr)程度以下、かつ粒成長が起きる温度域としては比較的低温である550℃~750℃の温度域での保持時間が2時間以上)で成長を進行させた場合に顕著となる。 The effect of such an additional heat treatment on the selectivity of grown grains is relatively high heating rate (for example, 10 ° C. (10 ° C./sec) or more), the crystals grown at a relatively low heating rate and low temperature for a long time (e.g., 1 Approximately 100° C. per hour (100° C./hr) or less, and the holding time in the temperature range of 550° C. to 750° C., which is relatively low as the temperature range where grain growth occurs, is 2 hours or more). becomes noticeable in some cases.
上記では粒成長における結晶方位の好ましい選択の効果を80μm前後での方位変化により説明したが、この効果は、例えば、仕上げ焼鈍において(急速加熱焼鈍において)、80μm超、例えば100μmまたはそれ以上とした鋼板においても、そこからのさらなる粒成長、例えば200μmまたはそれ以上とする際の好ましい方位選択性が失われるものではない。
一方、例えば、仕上げ焼鈍において(急速加熱焼鈍において)、粒径が20μm未満、例えば未再結晶組織が残存したような鋼板を、そこからの再結晶の進行および粒成長、例えば50μm程度まで成長させる場合についても、好ましい方位選択性が失われるものではない。
While the effect of preferred selection of crystal orientation on grain growth has been described above by an orientation change around 80 μm, this effect is e.g. The steel sheet does not lose the preferred orientation selectivity for further grain growth therefrom, for example 200 μm or more.
On the other hand, for example, in finish annealing (in rapid heating annealing), a steel sheet having a grain size of less than 20 μm, for example, a steel sheet in which a non-recrystallized structure remains, is grown to progress recrystallization and grain growth, for example, about 50 μm. Even in this case, the preferred azimuthal selectivity is not lost.
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の厚みは、用途等に応じて適宜調整すればよく、特に限定されるものではないが、製造上の観点から、0.10mm~0.50mmであることがよく、0.15mm~0.50mmが好ましい。特に、磁気特性と生産性のバランスの観点からは、0.15mm~0.35mmが好ましい。 The thickness of the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment may be appropriately adjusted according to the application, and is not particularly limited, but from the viewpoint of manufacturing, it is 0.10 mm to 0.50 mm. preferably 0.15 mm to 0.50 mm. In particular, from the viewpoint of the balance between magnetic properties and productivity, 0.15 mm to 0.35 mm is preferable.
また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、鋼板表面に絶縁皮膜を有していてもよい。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の表面に形成する絶縁皮膜は、特に限定されず、公知のものの中から、用途等に応じて選択すればよい。例えば、絶縁皮膜は、有機系皮膜、無機系皮膜のいずれであってもよい。有機系皮膜としては、例えばポリアミン系樹脂;アクリル樹脂;アクリルスチレン樹脂;アルキッド樹脂;ポリエステル樹脂;シリコーン樹脂;フッ素樹脂;ポリオレフィン樹脂;スチレン樹脂;酢酸ビニル樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;ウレタン樹脂;メラミン樹脂等が挙げられる。また、無機系皮膜としては、例えば、リン酸塩系皮膜;リン酸アルミニウム系皮膜等が挙げられる。さらに、前記の樹脂を含む有機-無機複合系皮膜等が挙げられる。
上記絶縁皮膜の厚みは、特に限定されないが、片面当たりの膜厚として0.05μm~2μmであることが好ましい。
Moreover, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment may have an insulating coating on the surface of the steel sheet. The insulating coating to be formed on the surface of the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is not particularly limited, and may be selected from known ones according to the application. For example, the insulating coating may be either an organic coating or an inorganic coating. Examples of organic films include polyamine resins; acrylic resins; acrylic styrene resins; alkyd resins; polyester resins; silicone resins; fluorine resins; Resin etc. are mentioned. Examples of inorganic coatings include phosphate coatings, aluminum phosphate coatings, and the like. Furthermore, organic-inorganic composite films containing the above resins, and the like are included.
Although the thickness of the insulating film is not particularly limited, it is preferably 0.05 μm to 2 μm as a film thickness per side.
<無方向性電磁鋼板の製造方法>
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、前述のように仕上げ熱延圧延の温度条件および圧下条件を制御することで得られる。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の好ましい製造方法の一例としては、下記の方法が挙げられる。
以下、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の好ましい製造方法の一例について説明する。
<Manufacturing method of non-oriented electrical steel sheet>
The non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is obtained by controlling the temperature conditions and rolling conditions of finish hot rolling as described above. A preferable example of the method for manufacturing the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is the following method.
An example of a preferred method for manufacturing the non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment will be described below.
本実施形態の無方向性電磁鋼板の好適な製造方法の一例は、前述の化学組成(質量%で、C:0.0030%以下、Si:0.01%~3.50%、Al:0.001%~2.500%、Mn:0.01%~3.00%、P:0.180%以下、S:0.0030%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物)からなるスラブを熱間圧延(熱延)する熱間圧延工程(熱延工程)と、熱間圧延された鋼板を焼鈍する熱延板焼鈍工程、更に冷間圧延(冷延)する冷間圧延工程(冷延工程)と、冷間圧延された鋼板に仕上げ焼鈍を施す仕上げ焼鈍工程と、を有する。
そして、下記(a)、下記(b)、下記(c)の条件を満足する。
(a)熱延工程:500℃~800℃の温度域で仕上げ熱延を行う。
(b)熱延板焼鈍工程:焼鈍を800℃以上1000℃以下で行い、冷間圧延前の平均粒径を50~100μmとするように焼鈍する。
(c)冷延工程:各パス毎にコイルを80℃~150℃で1分~10分保持する。
One example of a suitable method for manufacturing the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment is the chemical composition described above (in mass%, C: 0.0030% or less, Si: 0.01% to 3.50%, Al: 0 0.001% to 2.500%, Mn: 0.01% to 3.00%, P: 0.180% or less, S: 0.0030% or less, and the balance being Fe and unavoidable impurities) A hot rolling process (hot rolling process) for hot rolling (hot rolling), a hot rolled sheet annealing process for annealing the hot rolled steel sheet, and a cold rolling process (cold rolling) for further cold rolling (cold rolling) rolling step) and a finish annealing step of subjecting the cold-rolled steel sheet to finish annealing.
Then, the following conditions (a), (b), and (c) are satisfied.
(a) Hot rolling process: finish hot rolling is performed in a temperature range of 500°C to 800°C.
(b) Hot-rolled sheet annealing step: Annealing is performed at 800° C. or higher and 1000° C. or lower so that the average grain size before cold rolling is 50 to 100 μm.
(c) Cold rolling process: Hold the coil at 80° C. to 150° C. for 1 minute to 10 minutes for each pass.
(a)(b)(c)の3つの条件を満足することで、仕上げ焼鈍後において、鋼板表面~1/4t部の表面層における{100}<049>方位の集積度が6以上となりSRA前後の平均磁束密度比BB/BA≧0.970を得ることが可能となる。 By satisfying the three conditions (a), (b), and (c), after the finish annealing, the {100} <049> orientation in the surface layer of the steel sheet surface to 1/4t part has a degree of integration of 6 or more, resulting in SRA. It is possible to obtain the front and rear average magnetic flux density ratio BB/BA≧0.970.
そして、上記製造方法によって得られる無方向性電磁鋼板は、鋼板表面~1/4t部の表面層における{100}<049>方位の集積度が6以上になる鋼板が得られる。 In the non-oriented electrical steel sheet obtained by the above manufacturing method, a steel sheet having a degree of integration of {100}<049> orientations in the surface layer of the steel sheet surface to 1/4t portion is 6 or more.
以下、好ましい製造方法の一例における各工程について、まとめて説明する。 Each step in an example of a preferred manufacturing method will be collectively described below.
(熱間圧延工程)
熱間圧延前のスラブの加熱温度は、低すぎるとスラブが圧延するのに十分な硬度にならず、一方で高すぎるとMnS等の析出物が固溶し、磁気特性に影響を与えるため、1000℃~1300℃とすることがよい。
(Hot rolling process)
If the heating temperature of the slab before hot rolling is too low, the slab will not have sufficient hardness for rolling. The temperature is preferably 1000°C to 1300°C.
加熱後のスラブに対し粗熱延を施した後、仕上げ圧延(以下、「仕上げ熱延」と称する場合がある。)を施す。仕上げ熱延の温度条件は、熱間圧延後、さらに冷間圧延を施し、仕上焼鈍により再結晶させた鋼板の表面層における{100}<049>方位の集積度を高めるために有効な制御因子となり得る。このためには、仕上げ熱延の温度を500℃~800℃とすることがよい。圧延性の点から、仕上げ熱延の温度は、好ましくは550℃以上、さらに好ましくは600℃以上である。また、好ましくは750℃以下、より好ましくは700℃以下である。 After the heated slab is subjected to rough hot rolling, finish rolling (hereinafter sometimes referred to as “finish hot rolling”) is performed. The temperature conditions for finish hot rolling are effective control factors for increasing the degree of accumulation of the {100}<049> orientation in the surface layer of a steel sheet that is further cold rolled after hot rolling and recrystallized by finish annealing. can be. For this purpose, the temperature of finish hot rolling should be 500°C to 800°C. From the standpoint of rollability, the final hot rolling temperature is preferably 550° C. or higher, more preferably 600° C. or higher. Also, it is preferably 750° C. or lower, more preferably 700° C. or lower.
無方向性電磁鋼板における仕上げ熱延の温度は、一般的には850℃~950℃程度であり、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法のように仕上げ熱延の温度を低くすることで、鋼板の表面層に特定の結晶方位が発現する理由は明確ではないが、次のように考えられる。前述のように、「表面層に作用する剪断変形」に起因していると考えると、熱間圧延において圧延温度を低くすることで熱延鋼板の表面層において同様の特定の結晶方位が発現する現象をもたらされると推察できる。特に剪断変形で強化される{211}<111>および{110}<012>の集積度が向上していると予想され、これらの方位は熱延板焼鈍、冷間圧延および仕上げ焼鈍後の集合組織に影響を及ぼす方位でもある。 The temperature of the finish hot rolling of the non-oriented electrical steel sheet is generally about 850° C. to 950° C., and the temperature of the finish hot rolling is lowered as in the method for manufacturing the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment. Therefore, the reason why the surface layer of the steel sheet exhibits a specific crystal orientation is not clear, but it is considered as follows. As described above, considering that it is caused by "shear deformation acting on the surface layer", a similar specific crystal orientation appears in the surface layer of the hot rolled steel sheet by lowering the rolling temperature in hot rolling. It can be inferred that the phenomenon is brought about. In particular, it is expected that the degree of accumulation of {211}<111> and {110}<012>, which are strengthened by shear deformation, is improved, and these orientations are the aggregates after hot-rolled sheet annealing, cold rolling and finish annealing. It is also a direction that affects an organization.
(熱延板焼鈍工程)
次に、熱間圧延後の鋼板に熱延板焼鈍を施す。焼鈍温度は低すぎると熱延板が再結晶せず、高すぎると粒径が大きくなるため仕上げ焼鈍後に{100}<049>が集積しない。粒径が小さすぎると、特に50μmより小さい場合は{111}<112>の再結晶が促進され、また、粒径が大きくなりすぎると熱延剪断変形で生成された集合組織が減少してしまうため、平均結晶粒径は50μm以上100μm以下とすることが望ましい。そのため、焼鈍温度は800~1000℃とすることがよい。
(Hot-rolled sheet annealing process)
Next, the hot-rolled steel sheet is subjected to hot-rolled sheet annealing. If the annealing temperature is too low, the hot-rolled sheet will not recrystallize. If the grain size is too small, recrystallization of {111}<112> is promoted, especially if it is smaller than 50 μm. Therefore, it is desirable that the average crystal grain size be 50 μm or more and 100 μm or less. Therefore, the annealing temperature should be 800 to 1000°C.
(冷間圧延工程)
次に、熱間圧延後の鋼板に冷間圧延を施す。冷間圧延の圧下率は特に限定されない。一般的な条件として、冷間圧延は、熱間圧延後の鋼板に対して、冷間圧延工程における合計圧下率(冷間圧延の全圧下率)で75%以上(好ましくは80%以上)となるように施すことがよい。特に薄手の電磁鋼板とするのであれば、全圧下率は90%以上とすることができる。冷間圧延の全圧下率の上限は、圧延機の能力や板厚精度など製造管理を考慮すれば、95%以下であることが好ましい。
無方向性電磁鋼板において、冷間圧延のパス毎エイジングは通常実施しないが、本実施形態に係る鋼板の製造方法のようにパス毎エイジングの温度を80~150℃、保持時間を1~10分とすることで、仕上げ焼鈍後に{100}<049>の集積度が向上する。これは、熱延剪断変形で現れた冷間圧延前の{211}<111>および{110}<012>が関係している。{100}<049>は冷間圧延前の{211}<111>および{110}<012>の境界から再結晶する方位と考えられ、通常は粒成長過程で他方位に浸食され、集積することはない。ところが本発明の場合はパス毎エイジングにより境界に付与される歪量が多くなるため、境界領域の再結晶駆動力が促進され、{100}<049>の集積度が向上したと推定される。
(Cold rolling process)
Next, the hot rolled steel sheet is cold rolled. The draft of cold rolling is not particularly limited. As general conditions for cold rolling, the total reduction in the cold rolling process (total reduction in cold rolling) is 75% or more (preferably 80% or more) with respect to the steel plate after hot rolling. It is better to apply as much as possible. In particular, if a thin electrical steel sheet is used, the total rolling reduction can be 90% or more. The upper limit of the total rolling reduction in cold rolling is preferably 95% or less, considering production control such as the capacity of the rolling mill and plate thickness accuracy.
In non-oriented electrical steel sheets, cold-rolling pass aging is not normally performed, but as in the steel sheet manufacturing method according to the present embodiment, the aging temperature for each pass is 80 to 150 ° C. and the holding time is 1 to 10 minutes. By doing so, the degree of accumulation of {100}<049> is improved after finish annealing. This is related to {211}<111> and {110}<012> before cold rolling that appeared in hot rolling shear deformation. {100}<049> is thought to recrystallize from the {211}<111> and {110}<012> boundaries before cold rolling, and is usually eroded and accumulated in the other direction during grain growth. never. However, in the case of the present invention, since the amount of strain imparted to the boundary by aging per pass increases, the driving force for recrystallization in the boundary region is promoted, and it is presumed that the degree of {100}<049> accumulation is improved.
(仕上げ焼鈍工程)
次に、冷間圧延後の鋼板に仕上げ焼鈍を施す。仕上げ焼鈍工程における加熱条件は、特に限定されない。
仕上げ焼鈍の均熱温度は、仕上げ焼鈍ままで十分に低い鉄損とする場合には、800℃~1200℃の範囲とすることがよい。均熱の下限温度は、再結晶温度以上の温度であればよいが、800℃以上とすることで、十分な粒成長を起し、鉄損を低下させることができる。この粒成長の観点から、好ましくは850℃以上である。
また、最終的に歪取り焼鈍などの徐加熱による追加熱処理を行って結晶粒を成長させるのであれば、追加熱処理後の鉄損は低くできるので、仕上げ焼鈍の均熱温度を粒成長の観点では十分とは言えない800℃未満としていても問題はない。この場合は、追加熱処理により磁束密度が劣位となることを回避する効果が顕著に発揮される。この場合、一部に未再結晶組織が残存していても、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の特徴的な結晶方位を有することが可能であり、下限温度としては、例えば、640℃以上が挙げられる。仕上げ焼鈍温度を低くして、微細な結晶組織または一部未再結晶組織とした鋼板は、強度が高いので、高強度無方向性電磁鋼板としても有用である。
一方、均熱温度の上限は、焼鈍炉の負荷を考慮し1200℃以下とすることがよく、好ましくは1050℃以下である。
(Finish annealing process)
Next, finish annealing is applied to the steel sheet after cold rolling. Heating conditions in the finish annealing step are not particularly limited.
The soaking temperature for the finish annealing is preferably in the range of 800° C. to 1200° C. in order to obtain a sufficiently low core loss without the finish annealing. The lower limit temperature for soaking may be a temperature equal to or higher than the recrystallization temperature, but by setting it to 800° C. or higher, sufficient grain growth can occur and iron loss can be reduced. From the viewpoint of grain growth, the temperature is preferably 850° C. or higher.
In addition, if the crystal grains are grown by additional heat treatment by slow heating such as strain relief annealing, the iron loss after the additional heat treatment can be reduced. Even if the temperature is less than 800°C, which is not enough, there is no problem. In this case, the effect of avoiding deterioration of the magnetic flux density due to the additional heat treatment is remarkably exhibited. In this case, even if the non-recrystallized structure partially remains, it is possible to have the characteristic crystal orientation of the non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment, and the lower limit temperature is, for example, 640°C. The above are mentioned. A steel sheet having a fine crystal structure or a partially non-recrystallized structure by lowering the finish annealing temperature has high strength, and is also useful as a high-strength non-oriented electrical steel sheet.
On the other hand, the upper limit of the soaking temperature is preferably 1200° C. or lower, preferably 1050° C. or lower, in consideration of the load on the annealing furnace.
また、均熱時間は、粒径、鉄損、磁束密度、強度などを考慮した時間で行えばよく、例えば、5sec以上を目安とすることができる。一方、120sec以下であれば、結晶粒成長が適度になる。そのため、均熱時間は5sec~120secとすることがよい。この範囲であると、例えば、その後の徐加熱による追加熱処理を行って粒成長をさせたとき、磁気特性が劣位となることを回避する効果が得られる結晶方位が残存しやすくなる。 Also, the soaking time may be set in consideration of the grain size, core loss, magnetic flux density, strength, etc., for example, 5 seconds or more can be used as a guideline. On the other hand, if the time is 120 sec or less, grain growth becomes moderate. Therefore, the soaking time should be 5 sec to 120 sec. Within this range, for example, when grains are grown by additional heat treatment by slow heating, the crystal orientation that is effective in avoiding inferior magnetic properties tends to remain.
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を得るために、上記の工程以外に、従来の無方向性電磁鋼板の製造工程と同様の仕上げ焼鈍工程後の鋼板(無方向性電磁鋼板)の表面に絶縁皮膜を設ける絶縁皮膜形成工程を設けてもよい。絶縁皮膜形成工程の各条件は、従来の無方向性電磁鋼板の製造工程と同様の条件を採用してもよい。 In order to obtain the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, in addition to the above steps, on the surface of the steel sheet (non-oriented electrical steel sheet) after the finish annealing process similar to the manufacturing process of the conventional non-oriented electrical steel sheet An insulating film forming step for providing an insulating film may be provided. As the conditions of the insulating film forming process, the same conditions as those of the conventional non-oriented electrical steel sheet manufacturing process may be adopted.
絶縁皮膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、前述の樹脂または無機物を溶剤に溶解した絶縁皮膜形成用組成物を調製し、当該絶縁皮膜形成用組成物を、鋼板表面に公知の方法で均一に塗布することにより絶縁皮膜を形成することができる。 The method for forming the insulating film is not particularly limited, but for example, an insulating film-forming composition is prepared by dissolving the above-mentioned resin or inorganic substance in a solvent, and the insulating film-forming composition is uniformly applied to the surface of the steel plate by a known method. An insulating film can be formed by applying to.
以上の工程を有する製造方法によって、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板が得られる。 A non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is obtained by the manufacturing method having the above steps.
本実施形態によれば、磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板が得られる。そのため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、電気機器の各種コア材料、特に、回転機、中小型変圧器、電装品等のモータのコア材料として好適に適用できる。 According to this embodiment, a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties can be obtained. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment can be suitably applied as various core materials for electrical equipment, particularly as core materials for motors such as rotating machines, small and medium-sized transformers, and electrical equipment.
<実施例1>
表1に示す化学組成のスラブを1150℃で加熱し、厚みが40mmになるように粗熱間圧延を施し、その後、表3の符号C7に示す温度(660℃)で仕上げ熱延を施した。次いで、熱延板焼鈍を表3の符号C9に示す条件(焼鈍温度880℃、焼鈍後平均粒径75μm)で施し、冷間圧延後の鋼板の板厚がすべて0.35mmとなるように圧下率75%以上で冷間圧延を施した。更に冷間圧延のパス毎に表3の符号C7に示す温度、時間(100℃、1分)でエイジングを行った。冷間圧延後の鋼板に、表3の符号C7に示す均熱温度(830℃)で均熱時間30secの仕上げ焼鈍を施して鋼板を得た。
得られた仕上げ焼鈍後の鋼板の表面について既述の方法にしたがって集合組織を観察し、その結果を表2に示した。また、歪取焼鈍前後おける圧延方向、圧延直角方向および45°方向の平均磁束密度B50について測定し、歪取焼鈍前後の平均磁束密度比BB/BAが0.970以上の場合を合格とした。
<Example 1>
A slab having the chemical composition shown in Table 1 was heated at 1150°C, subjected to rough hot rolling so as to have a thickness of 40 mm, and then subjected to finish hot rolling at the temperature (660°C) indicated by symbol C7 in Table 3. . Next, hot-rolled steel sheets were annealed under the conditions indicated by symbol C9 in Table 3 (annealing temperature: 880°C, average grain size after annealing: 75 µm), and the thickness of the steel sheets after cold rolling was all reduced to 0.35 mm. Cold rolling was applied at a rate of 75% or higher. Furthermore, aging was performed at the temperature and time (100° C., 1 minute) indicated by symbol C7 in Table 3 for each pass of cold rolling. The cold-rolled steel sheet was subjected to finish annealing at a soaking temperature (830° C.) indicated by symbol C7 in Table 3 for a soaking time of 30 sec to obtain a steel sheet.
The texture of the surface of the obtained steel sheet after finish annealing was observed according to the method described above, and the results are shown in Table 2. In addition, the average magnetic flux density B50 in the rolling direction, the direction perpendicular to the rolling direction, and the 45° direction before and after stress relief annealing was measured, and the average magnetic flux density ratio BB/BA before and after stress relief annealing was 0.970 or more was judged to pass.
本実施形態の無方向性電磁鋼板に該当する発明例B1~B11は、本実施形態の無方向性電磁鋼板の範囲外である比較例に比べ、圧延方向、圧延直角方向および45°方向の平均磁束密度B50について、BB/BAが0.970以上であることから、歪取り焼鈍した後であっても、優れた磁気特性を有することがわかる。 Invention Examples B1 to B11, which correspond to the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment, average With respect to magnetic flux density B50 , BB/BA is 0.970 or more, so it is understood that excellent magnetic properties are obtained even after strain relief annealing.
さらに、BB/BAは図1に示す通り、{100}<049>の集積度に依存していることがわかる。 Furthermore, as shown in FIG. 1, BB/BA depends on the degree of integration of {100}<049>.
比較例b1についてはC過剰であり、熱延剪断変形量が不十分となったため、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b1, C was excessive and the amount of hot-rolling shear deformation was insufficient, so BB/BA was less than 0.970.
比較例b2についてはSiが不足しており、熱延剪断変形量が不十分であったため、{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b2, Si was insufficient and the amount of hot-rolling shear deformation was insufficient.
比較例b3についてはSiが過剰であり、Siが靱性に影響を及ぼすため冷延が困難であった。 In Comparative Example b3, Si was excessive and cold rolling was difficult because Si affected the toughness.
比較例b4については、集合組織に影響をおよぼすMnが不足したため、{100}<049>の集積度が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b4, since Mn, which affects the texture, was insufficient, the degree of accumulation of {100}<049> was low, and BB/BA was less than 0.970.
比較例b5については、Mn過剰によりSRAによる粒成長が促進されたため、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b5, grain growth due to SRA was promoted due to excess Mn, so BB/BA was less than 0.970.
比較例b6についてはPが過剰であり、Pは靱性に影響を及ぼすため、冷延できなかった。 For Comparative Example b6, P was excessive and P affected toughness, so cold rolling could not be performed.
比較例b7についてはSが過剰であり、MnSが析出することで熱延板の粒成長が困難となるため、{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b7, S was excessive and precipitation of MnS made grain growth of the hot-rolled sheet difficult. .
比較例b8についてはAlが不足しており、Alは{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example b8, Al was insufficient, and Al was low in {100}<049>, and BB/BA was less than 0.970.
比較例b9についてはAlが過剰であり、Alは靱性に影響を及ぼすため、冷延できなかった。 As for Comparative Example b9, Al was excessive, and Al affected toughness, so cold rolling could not be performed.
<実施例2>
本実施形態で製造した無方向性電磁鋼板の発明例C1~C10は、本実施形態の範囲外である比較例c1~c8と比較して、圧延方向、圧延直角方向および45°方向の平均磁束密度B50について、BB/BAが0.970以上であることから、歪取り焼鈍した後であっても、優れた磁気特性を有することがわかる。
比較例c1については熱延開始温度が高く、熱延剪断変形量が不十分であったため、{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。
<Example 2>
Inventive Examples C1 to C10 of the non-oriented electrical steel sheets produced in this embodiment are compared to Comparative Examples c1 to c8, which are outside the scope of this embodiment, in the rolling direction, the direction perpendicular to the rolling direction, and the average magnetic flux in the 45 ° direction. With respect to the density B50 , the BB/BA is 0.970 or more, so it can be seen that the magnetic properties are excellent even after stress relief annealing.
In Comparative Example c1, the hot rolling start temperature was high and the hot rolling shear deformation amount was insufficient, so {100}<049> was low and BB/BA was less than 0.970.
比較例c2について熱延終了温度が低く、熱延剪断変形量が不十分であったため、{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c2, the hot-rolling end temperature was low and the hot-rolling shear deformation amount was insufficient, so {100}<049> was low and BB/BA was less than 0.970.
比較例c3については熱延板焼鈍温度が低すぎるため平均結晶粒径が50μm以下と小さく、{111}<112>方位が優先的に再結晶および粒成長するため{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c3, since the hot-rolled sheet annealing temperature is too low, the average crystal grain size is as small as 50 μm or less, and the {111}<112> orientation preferentially recrystallizes and grains grow, so the {100}<049> is low. and BB/BA was less than 0.970.
比較例c4については熱延板焼鈍温度が高すぎるため平均結晶粒径が100μm以上となり、{110}<001>方位が優先的に再結晶および粒成長するため{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c4, the hot-rolled sheet annealing temperature was too high, resulting in an average crystal grain size of 100 μm or more, and the {110}<001> orientation was preferentially recrystallized and grain growth, resulting in a decrease in {100}<049>. , BB/BA was less than 0.970.
比較例c5についてはパス毎エイジングの保持温度が低いため、十分にCが転位に固着しなかったため{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c5, since the holding temperature for each pass aging was low, C was not sufficiently fixed to the dislocations, and {100}<049> was low, and BB/BA was less than 0.970.
比較例c6についてはパス毎エイジングの保持温度が高いため、Cに固着された転位が動いたことで{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c6, since the holding temperature for each pass aging was high, {100}<049> decreased due to movement of dislocations fixed to C, and BB/BA became less than 0.970.
比較例c7についてはパス毎エイジングの保持時間が短いため十分にCが転位に固着しなかったため{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c7, since the holding time of aging for each pass was short, C was not sufficiently fixed to dislocations, and {100}<049> was low, and BB/BA was less than 0.970.
比較例c8についてはパス毎エイジングの保持時間が長いため、Cに固着された転位が動いたことで{100}<049>が低くなり、BB/BAは0.970未満となった。 In Comparative Example c8, since the holding time of aging in each pass was long, the dislocations fixed to C moved, and {100}<049> decreased, and BB/BA became less than 0.970.
Claims (3)
C:0.0030%以下、
Si:0.01%~3.50%、
Al:0.001%~2.500%、
Mn:0.01%~3.00%、
P:0.180%以下、
S:0.0030%以下
を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、板厚をtとしたときに、鋼板表面~1/4tの位置の部分(1/4t部)における{100}<049>方位の集積度が6以上30以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。 in % by mass,
C: 0.0030% or less,
Si: 0.01% to 3.50%,
Al: 0.001% to 2.500%,
Mn: 0.01% to 3.00%,
P: 0.180% or less,
S: contains 0.0030% or less, the balance is Fe and unavoidable impurities, and when the plate thickness is t, {100}<049> A non-oriented electrical steel sheet characterized by having an orientation integration degree of 6 or more and 30 or less .
前記熱間圧延の仕上げ圧延を500~800℃の温度範囲で行い、
かつ、前記熱延板焼鈍を800℃以上1000℃以下で行い、熱延板焼鈍後の平均粒径を50~100μmとし、
前記冷間圧延の全圧下率を75~95%で冷間圧延を行い、
更に冷間圧延の各パス毎にコイルを80℃~150℃で1分~10分保持し、
前記仕上げ焼鈍を均熱温度800~1200℃、均熱時間5~120secで行い、
前記仕上げ焼鈍後の板厚をtとしたときに、鋼板表面~1/4tの位置の部分(1/4t部)における{100}<049>方位の集積度が6以上30以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。 A method for producing a non-oriented electrical steel sheet by subjecting a slab having the chemical composition according to claim 1 to hot rolling, hot-rolled sheet annealing, cold rolling, and finish annealing,
Finish rolling of the hot rolling is performed in a temperature range of 500 to 800 ° C.,
And the hot-rolled sheet annealing is performed at 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less, and the average grain size after hot-rolled steel annealing is 50 to 100 μm,
Cold rolling is performed at a total cold rolling reduction of 75 to 95%,
Furthermore, the coil is held at 80 ° C. to 150 ° C. for 1 minute to 10 minutes for each pass of cold rolling ,
The finish annealing is performed at a soaking temperature of 800 to 1200 ° C. and a soaking time of 5 to 120 sec,
When the plate thickness after the finish annealing is t, the degree of integration of {100} <049> orientation in the portion (1/4t part) from the steel plate surface to 1/4t is 6 or more and 30 or less.
The method for producing a non-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that:
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