RU2536711C1 - Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture - Google Patents

Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2536711C1
RU2536711C1 RU2013143127/02A RU2013143127A RU2536711C1 RU 2536711 C1 RU2536711 C1 RU 2536711C1 RU 2013143127/02 A RU2013143127/02 A RU 2013143127/02A RU 2013143127 A RU2013143127 A RU 2013143127A RU 2536711 C1 RU2536711 C1 RU 2536711C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
steel
strength
content
steel sheet
Prior art date
Application number
RU2013143127/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Масааки КОНО
Ёсиаки ДЗАЙДЗЭН
Ёсихико ОДА
Акира ФУДЗИТА
Original Assignee
ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН filed Critical ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Application granted granted Critical
Publication of RU2536711C1 publication Critical patent/RU2536711C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1227Warm rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1266Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest between cold rolling steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: steel contains the following, wt %: C: 0.008 or more and 0.040 or less, Si: 5.0 or less, Mn: 2.0 or less; Al: 2.0 or less; P: 0.05 or less; N: 0.003 or less, Ti: 0.04 or less; Fe and inevitable impurities are the rest. Contents of components included in steel meet expressions (1) and (2): 300 85 [ S i % ] + 16 [ M n % ] + 40 [ A l % ] + 490 [ P % ] 430 ( 1 )
Figure 00000010
, 0 , 008 T i * < 1 , 2 [ C % ] ( 2 )
Figure 00000011
, where Ti∗=Ti-3.4[N%].
EFFECT: steel has high magnetic and mechanical properties, low price and high quality of the manufactured steel plate.
6 cl, 3 dwg, 6 tbl, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к нетекстурированной электротехнической листовой стали и, в частности, к нетекстурированной электротехнической листовой стали с высокой прочностью и превосходными усталостными свойствами и, кроме того, превосходными магнитными свойствами, которые соответственно используются в компонентах, которые подвергаются высоким напряжениям, обычно, приводные двигатели для турбогенераторов, электромобили и гибридные транспортные средства или роторы высокоскоростных вращающихся устройств, например, серводвигатели для роботов, станков и т.п. и к способу его изготовления. Кроме того, настоящее изобретение относится к вышеописанной нетекстурированной электротехнической листовой стали, обладающей более низкой ценой по сравнению со сталью известного уровня техники.The present invention relates to a non-textured electrical steel sheet and, in particular, to a non-textured electrical steel sheet with high strength and excellent fatigue properties and, in addition, excellent magnetic properties, which are respectively used in components that are subjected to high voltages, typically drive motors for turbo-generators, electric vehicles, and hybrid vehicles or rotors of high-speed rotating devices, such as servomotors Teli for robots, machine tools, etc. and to the method of its manufacture. In addition, the present invention relates to the above-described non-textured electrical steel sheet having a lower price in comparison with steel of the prior art.

Известный уровень техникиPrior art

Последние достижения в области систем привода обеспечили возможность регулировки частоты привода источников питания, предлагается все больше и больше двигателей с переменной скоростью, обеспечивающие высокую скорость вращения на частотах выше промышленной частоты. В таких двигателях, обеспечивающих высокую скорость вращения, центробежная сила, действующая на вращающиеся тела, пропорциональна радиусу вращения и растет пропорционально квадрату скорости вращения. Соответственно, в частности, материалы ротора для средне- и крупногабаритных высокоскоростных двигателей требуют высокой прочности.Recent advances in drive systems have made it possible to adjust the drive frequency of power supplies; more and more variable speed motors are offered, providing high speed at frequencies above the industrial frequency. In such engines, providing a high speed of rotation, the centrifugal force acting on the rotating bodies is proportional to the radius of rotation and increases in proportion to the square of the speed of rotation. Accordingly, in particular, rotor materials for medium- and large-sized high-speed engines require high strength.

Кроме того, в IPM (внутренний постоянный магний)-типа в инверторах прямого тока управляющих двигателей, которые стали шире использоваться в качестве двигателей в гибридных транспортных средствах, таких как приводные двигатели или двигатели компрессора, напряжение концентрируется на части между канавками встраиваемых магнитов ротора и внешней окружности ротора, или на узкой части моста шириной несколько миллиметров между канавками для встраиваемых магнитов. Поскольку размер двигателей может быть снижен при увеличении скорости вращения, существует растущая потребность в увеличении скорости вращения двигателя, например, в приводных двигателях для гибридных автомобилей с ограничением пространства и веса. Таким образом, высокопрочные материалы преимущественно используются в качестве основных материалов для использования в роторах высокоскоростных двигателей.In addition, in the IPM (internal permanent magnesium) type in direct current inverters of control motors, which have become more widely used as motors in hybrid vehicles, such as drive motors or compressor motors, the voltage is concentrated on the part between the grooves of the built-in rotor magnets and the external the circumference of the rotor, or on a narrow part of the bridge a few millimeters wide between the grooves for the built-in magnets. Since the size of engines can be reduced by increasing the speed of rotation, there is a growing need to increase the speed of rotation of the engine, for example, in drive motors for hybrid vehicles with limited space and weight. Thus, high-strength materials are mainly used as basic materials for use in rotors of high-speed engines.

С другой стороны, поскольку вращающееся оборудование, такое как двигатели и генераторы, использует электромагнитные явления, основные материалы железных сердечников вращающегося оборудования также должны иметь отличные магнитные свойства. В частности, для роторов высокоскоростных двигателей необходимы низкие потери в железе при высокой частоте; потери в железе при высокой частоте могли бы привести к повышению внутренней температуры за счет вихревого тока, индуцированного высокочастотным магнитным потоком, что приводит к тепловому размагничиванию встроенных постоянных магнитов, снижая КПД двигателя, и так далее. Таким образом, существует потребность в такой электротехнической листовой стали в качестве материала роторов, которая обладает высокой прочностью и с превосходными магнитными свойствами.On the other hand, since rotating equipment, such as motors and generators, uses electromagnetic phenomena, the basic materials of the iron cores of rotating equipment must also have excellent magnetic properties. In particular, for rotors of high-speed engines, low iron loss at high frequency is required; loss in iron at high frequency could lead to an increase in internal temperature due to the eddy current induced by high-frequency magnetic flux, which leads to thermal demagnetization of built-in permanent magnets, reducing motor efficiency, and so on. Thus, there is a need for such an electrotechnical sheet steel as a rotor material that has high strength and excellent magnetic properties.

Механизмы упрочнения стали включают твердорастворное упрочнение, дисперсионное упрочнение; измельчение кристаллического зерна, деформационное упрочнение и так далее. На сегодняшний день был рассмотрен и предложен ряд высокопрочных нетекстурированных электротехнических листовых сталей, соответствующих требованиям, сталей для роторов высокоскоростных двигателей.Steel hardening mechanisms include solid solution hardening, dispersion hardening; grinding crystalline grains, strain hardening, and so on. To date, a number of high-strength, non-textured, electrotechnical sheet steels that meet the requirements of steels for rotors of high-speed engines have been reviewed and proposed.

В качестве примера использования твердорастворного упрочнения, например, JP 60-238421 A (PTL 1) предлагается способ повышения прочности стали добавлением элементов, таких как Ti, W, Mo, Mn, Ni, Co или Al в сталь в первую очередь для увеличения содержания Si от 3,5% до 7,0% и, кроме того, достижения твердорастворного упрочнения. Кроме того, в дополнение к вышеописанным способам упрочнения, JP 62-112723 A (PTL 2) предлагает способ улучшения магнитных свойств, контролем размера кристаллического зерна в диапазоне от 0,01 мм до 5,0 мм управлением конечного отжига.As an example of the use of solid solution hardening, for example, JP 60-238421 A (PTL 1), a method is proposed for increasing the strength of steel by adding elements such as Ti, W, Mo, Mn, Ni, Co or Al to steel primarily to increase the Si content from 3.5% to 7.0% and, in addition, the achievement of solid solution hardening. In addition, in addition to the hardening methods described above, JP 62-112723 A (PTL 2) provides a method for improving magnetic properties by controlling the size of the crystal grain in the range from 0.01 mm to 5.0 mm by controlling the final annealing.

Однако когда эти способы применяются в промышленном производстве, чаще могут случаться неисправности, такие как излом листа на линии прокатки после горячей прокатки, что может привести к снижению выхода и остановке при необходимости производственной линии. Возникновение излома листа может быть снижено, если холодную прокатку проводят в теплых условиях при температуре листа несколько сотен градусов Цельсия, в этом случае, однако, управление технологическим процессом будет затруднено, например, при настройке установки для теплой прокатки, жесткими ограничениями производства и так далее.However, when these methods are used in industrial production, malfunctions can occur more often, such as a fracture of the sheet on the rolling line after hot rolling, which can lead to a decrease in output and the production line to stop if necessary. The occurrence of a fracture of the sheet can be reduced if cold rolling is carried out in warm conditions at a sheet temperature of several hundred degrees Celsius, in this case, however, process control will be difficult, for example, when setting up a plant for warm rolling, severe production restrictions, and so on.

Кроме того, в качестве способа, использующего выделение карбонитридов, JP 06-330255 A (PTL 3) предлагается способ, который использует эффекты дисперсионного упрочнения и измельчения кристаллического зерна, обеспечиваемые карбонитридами в стали, стали с содержанием Si от 2,0% до 4,0%, C в диапазоне 0,05% или менее, и одного или двух из Nb, Zr, Ti и V в диапазоне 0,1<(Nb+Zr)/8(C+N)<1,0 и 0,4<(Ti+V)/4(C+N)<4,0.In addition, as a method using the separation of carbonitrides, JP 06-330255 A (PTL 3) proposes a method that uses the effects of dispersion hardening and grinding of crystalline grains provided by carbonitrides in steel, steel with a Si content from 2.0% to 4, 0%, C in the range of 0.05% or less, and one or two of Nb, Zr, Ti and V in the range of 0.1 <(Nb + Zr) / 8 (C + N) <1.0 and 0, 4 <(Ti + V) / 4 (C + N) <4.0.

Аналогично JP 02-008346 A (PTL 4) предлагает способ, в котором в дополнение к признакам, описанным в PTL 3, добавляют Ni и Mn в суммарном количестве от 0,3% до 10% к стали для твердорастворного упрочнения и дополнительно добавляют к стали Nb, Zr, Ti и V в том же соотношении, как описано в PTL 3, обеспечивая тем самым баланс высокой прочности с магнитными свойствами.Similarly, JP 02-008346 A (PTL 4) proposes a method in which, in addition to the features described in PTL 3, Ni and Mn are added in a total amount of 0.3% to 10% to the solid solution hardening steel and additionally added to the steel Nb, Zr, Ti, and V in the same ratio as described in PTL 3, thereby providing a balance of high strength with magnetic properties.

Однако если эти способы применяются для получения высокой прочности, возникают проблемы, которые не только неизбежно вызывают ухудшение магнитных свойств, но и делают полученные продукты чувствительными к дефектам поверхности, таким как плена, вызываемых выделениями, внутренним дефектам и т.д., приводящим к снижению качества продукции, и, кроме того, тенденции к снижению выхода продукта вследствие удаления дефектов и проблемы с изломом в процессе производства стального листа, а в результате приводит к увеличению стоимости. Кроме того, способ, описанный в PTL 4, приведет к еще большему увеличению стоимости, потому что он включает добавление дорогих элементов для твердорастворного упрочнения, таких как Ni.However, if these methods are used to obtain high strength, problems arise that not only inevitably cause a deterioration in magnetic properties, but also make the resulting products susceptible to surface defects, such as captivity caused by precipitates, internal defects, etc., leading to a decrease product quality, and, in addition, the tendency to reduce product yield due to removal of defects and problems with kink in the production process of steel sheet, and as a result leads to an increase in cost. In addition, the method described in PTL 4 will lead to an even greater increase in cost because it involves the addition of expensive elements for solid solution hardening, such as Ni.

Кроме того, в качестве способа использования деформационного упрочнения JP 2005-113185 A (PTL 5) предлагает способ для повышения прочности стали с содержанием Si в диапазоне от 0,2% до 3,5%, позволяя приданной микроструктуре оставаться в материале стали. В частности, PTL 5 раскрывает средства, которые позволяют не проводить термическую обработку после холодной прокатки, или, если ее проводят, выдерживать материал стали при 750°C в течение не более 30 секунд, предпочтительно при 700°C или ниже, более предпочтительно при 650°C или ниже, 600°C или ниже, 550°C или ниже, и 500°C или ниже. PTL 5 раскрывает фактические результаты, указывающие, что доля приданной микроструктуры составляет 5% с отжигом при 750°C в течение 30 секунд, 20% с отжигом при 700°C в течение 30 секунд и 50% с отжигом при 600°C в течение 30 секунд. В этом случае существует проблема, что такие низкие температуры отжига приводят к недостаточной коррекции формы прокатываемой полосы. Проблема неправильной формы стальных листов заключается в том, что она может привести к более низкому коэффициенту заполнения пакета шихтованного сердечника при изготовлении пакетированного сердечника двигателя, неоднородному распределению напряжений в роторе с высокой скоростью и так далее. Существует еще одна проблема, состоящая в том, что отношение обработанного зерна к рекристаллизованному зерну значительно меняется в зависимости от композиции стали и температуры отжига, что затрудняет получение стабильных свойств. Кроме того, нетекстурированную электротехническую листовую сталь обычно подвергают окончательному отжигу с использованием печи непрерывного отжига, в которой обычно поддерживается атмосфера, содержащая, по меньшей мере, несколько процентов водорода для снижения окисления поверхности стального листа. При проведении низкотемпературного отжига при температурах ниже 700°C в таком устройстве непрерывного отжига возникнут значительные эксплуатационные ограничения, такие как необходимость в длительных изменениях настройки температуры печи, замены атмосферы в печи для предотвращения взрыва водорода и так далее.In addition, as a method of using strain hardening, JP 2005-113185 A (PTL 5) proposes a method for increasing the strength of steel with a Si content in the range from 0.2% to 3.5%, allowing the imparted microstructure to remain in the steel material. In particular, PTL 5 discloses means that prevent heat treatment after cold rolling, or, if carried out, withstand the steel material at 750 ° C for no more than 30 seconds, preferably at 700 ° C or lower, more preferably at 650 ° C or lower, 600 ° C or lower, 550 ° C or lower, and 500 ° C or lower. PTL 5 discloses actual results indicating that the fraction of the attached microstructure is 5% with annealing at 750 ° C for 30 seconds, 20% with annealing at 700 ° C for 30 seconds, and 50% with annealing at 600 ° C for 30 seconds. In this case, there is a problem that such low annealing temperatures lead to insufficient shape correction of the rolled strip. The problem of the irregular shape of the steel sheets is that it can lead to a lower fill factor of the burnt core package in the manufacture of a packaged motor core, a non-uniform distribution of stresses in the rotor at high speed, and so on. There is another problem, namely, that the ratio of treated grain to recrystallized grain varies significantly depending on the composition of the steel and the annealing temperature, which makes it difficult to obtain stable properties. In addition, non-textured electrical steel sheet is usually subjected to final annealing using a continuous annealing furnace, which typically maintains an atmosphere containing at least several percent hydrogen to reduce oxidation of the surface of the steel sheet. When carrying out low-temperature annealing at temperatures below 700 ° C, in such a continuous annealing device there will be significant operational limitations, such as the need for long-term changes in the furnace temperature setting, replacing the atmosphere in the furnace to prevent a hydrogen explosion, and so on.

В свете вышеуказанного известного уровня техники авторы настоящего изобретения предложили в JP 2007-186790 A (PTL 6) высокопрочную электротехническую листовую сталь с балансом способности к коррекции формы стального листа с возможностью упрочнения нерекристаллизованной микроструктуры во время окончательного отжига, которую получают достаточным и избыточным добавлением Ti по отношению к С и N в кремнистой стали с пониженным содержанием С и N и тем самым повышением температуры рекристаллизации кремнистой стали. Проблема этого способа состоит еще в том, что он может увеличить стоимость сплава из-за относительно высокого содержания Ti, приводящего к изменению механических свойств из-за оставшейся рекристаллизованной микроструктуры и так далее.In light of the aforementioned prior art, the inventors of the present invention proposed in JP 2007-186790 A (PTL 6) high-strength electrical steel sheet with a balance in the ability to correct the shape of a steel sheet with the possibility of hardening the unrecrystallized microstructure during the final annealing, which is obtained by sufficient and excessive addition of Ti by relative to C and N in silicon steel with a low content of C and N and thereby increasing the temperature of recrystallization of silicon steel. The problem of this method is that it can increase the cost of the alloy due to the relatively high Ti content, leading to a change in mechanical properties due to the remaining recrystallized microstructure and so on.

Список цитированной литературыList of cited literature

Патентная литератураPatent Literature

PTL 1: JP 60-238421 APTL 1: JP 60-238421 A

PTL 2: JP 62-112723 APTL 2: JP 62-112723 A

PTL 3: JP 6-330255 APTL 3: JP 6-330255 A

PTL 4: JP 2-008346 APTL 4: JP 2-008346 A

PTL 5: JP 2005-113185 APTL 5: JP 2005-113185 A

PTL 6: JP 2007-186790 APTL 6: JP 2007-186790 A

Краткое изложение существа изобретенияSummary of the invention

Техническая проблема, решаемая изобретениемTechnical Problem Solved by the Invention

Как описано выше, были сделаны некоторые предложения по созданию высокопрочной нетекстурированной электротехнической листовой стали. Однако, в предложениях, существующих на сегодняшний день, отсутствует возможность изготовления электротехнической листовой стали стабильным способом в промышленном масштабе с хорошим выходом и с низкой стоимостью с использованием обычных средств для получения, например высокопрочной нетекстурированной электротехнической листовой стали, которая имеет хорошие магнитные свойства в дополнение к высокому пределу прочности при растяжении и высокой усталостной прочности и, кроме того, удовлетворяющей требованиям к качеству стального листа, таким как те, которые относятся к поверхностным дефектам, внутренним дефектам, форме листа или тому подобное. В частности, высокопрочные листовые электротехнические стали, которые до сих пор были использованы для роторов высокоскоростных двигателей, приводят к ситуации, когда получаемые роторы неизбежно будут выделять тепло из-за их магнитных свойств, то есть имеют высокие потери в железе при высокой частоте, что создает ограничения технических норм при проектировании двигателей.As described above, some suggestions were made to create high-strength, non-textured electrical steel sheet. However, in the proposals that exist today, there is no possibility of manufacturing electrical steel sheet in a stable manner on an industrial scale with good yield and low cost using conventional means for producing, for example, high-strength non-textured electrical steel sheet, which has good magnetic properties in addition to high tensile strength and high fatigue strength and, in addition, satisfying the requirements for the quality of steel one such as those relating to surface defects, internal defects, a sheet form or the like. In particular, high-strength electrical steel sheets, which until now have been used for rotors of high-speed engines, lead to a situation where the resulting rotors will inevitably generate heat due to their magnetic properties, that is, they have high losses in iron at a high frequency, which creates limitations of technical standards when designing engines.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание высокопрочной нетекстурированной электротехнической листовой стали по низкой цене с превосходными магнитными свойствами и качеством стального листа и способа ее изготовления. В частности, целью настоящего изобретения является способ изготовления такой нетекстурированной электротехнической листовой стали стабильным способом в промышленном масштабе, и к тому же по низкой цене, предел прочности при растяжении которой составляет 650 МПа или более, желательно 700 МПа или более, и с хорошими низкими потерями в железе при высокой частоте так, что, например, стальной материал с толщиной листа 0,35 мм имеет значение W10/400, равное 40 Вт/кг или менее, желательно 35 Вт/кг или менее.Thus, the aim of the present invention is to provide a high-strength non-textured electrical steel sheet at a low price with excellent magnetic properties and quality of the steel sheet and the method of its manufacture. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing such a non-textured electrical steel sheet in a stable manner on an industrial scale, and also at a low price, tensile strength of which is 650 MPa or more, preferably 700 MPa or more, and with good low losses in iron at a high frequency such that, for example, a steel material with a sheet thickness of 0.35 mm has a value of W 10/400 of 40 W / kg or less, preferably 35 W / kg or less.

Пути решения проблемыWays to solve the problem

Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования с высокопрочной электротехнической листовой сталью, которая может достичь вышеописанных целей и способов ее изготовления. В результате, авторы настоящего изобретения показали, что количество и отношение Ti и C, которые добавляются к стали, связаны с балансом между прочностными свойствами и магнитными свойствами электротехнической листовой стали, и что высокопрочная электротехническая листовая сталь с превосходными свойствами может быть изготовлена в стабильном режиме и при низких затратах за счет оптимизации количества выделения карбидов Ti.The authors of the present invention conducted intensive research with high-strength electrical sheet steel, which can achieve the above goals and methods for its manufacture. As a result, the inventors of the present invention showed that the amount and ratio of Ti and C that are added to the steel is related to a balance between the strength properties and magnetic properties of the electrical steel sheet, and that high strength electrical steel sheet with excellent properties can be manufactured in a stable manner and at low cost by optimizing the amount of Ti carbide precipitation.

То есть настоящее изобретение основывается на следующих данных:That is, the present invention is based on the following data:

(A) Рост кристаллического зерна электротехнической листовой стали в процессе окончательного отжига может быть ингибирован наличием относительно небольшого количества карбидов титана, причем может быть достигнуто упрочнение снижением размера кристаллического зерна.(A) The growth of crystalline grain of electrical steel sheet during the final annealing can be inhibited by the presence of a relatively small amount of titanium carbides, and hardening can be achieved by reducing the size of the crystalline grain.

(B) наличие избытка карбидов Ti не вносит вклад в эффективное ингибирование роста кристаллического зерна, а скорее имеет побочные эффекты, такие как появление большего числа поверхностных и внутренних дефектов, ухудшение качества листовой стали, способствующее возникновению излома и так далее. В этом смысле поверхностные дефекты, такие как плена, и внутренние дефекты значительно снижены контролем количества Ti, добавляемого к стали в соответствующем диапазоне.(B) the presence of an excess of Ti carbides does not contribute to effective inhibition of crystalline grain growth, but rather has side effects, such as the appearance of a greater number of surface and internal defects, deterioration in the quality of sheet steel, contributing to fracture, and so on. In this sense, surface defects such as captivity and internal defects are significantly reduced by controlling the amount of Ti added to the steel in an appropriate range.

С другой стороны, нитриды Ti формируются при более высоких температурах, чем карбиды Ti. Таким образом, они менее эффективны для ингибирования роста кристаллического зерна и не пригодны для контроля снижения размера кристаллического зерна, что является целью настоящего изобретения. Таким образом, для ингибирования роста кристаллического зерна контролем количества карбидов Ti желательно стабильно снижать содержание N. Это полностью отличается от обычных подходов, использующих дисперсионное упрочнение, где имеется аналогичное влияние С и N.On the other hand, Ti nitrides are formed at higher temperatures than Ti carbides. Thus, they are less effective for inhibiting the growth of crystalline grains and are not suitable for controlling a decrease in the size of crystalline grains, which is the aim of the present invention. Thus, to inhibit the growth of crystalline grain by controlling the amount of Ti carbides, it is desirable to stably reduce the content of N. This is completely different from conventional approaches using dispersion hardening, where there is a similar effect of C and N.

(C) В листовой стали с уменьшенным кристаллическим зерном раствор С не только повышает предел прочности при растяжении, но также улучшает усталостные свойства, существенно необходимые для материала ротора, вращающегося с высокой скоростью.(C) In sheet steel with a reduced crystalline grain, solution C not only increases the tensile strength, but also improves the fatigue properties essential for the material of the rotor rotating at high speed.

(D) Основными компонентами сплава, который обычно добавляют с целью снижения потерь в железе за счет увеличения электрического сопротивления электротехнической листовой стали, являются Si, Al и Mn. Эти три замещающих элемента сплава также обладают эффектом твердорастворного упрочнения стали. Соответственно, баланс между высокой прочностью и низкими потерями в железе эффективно обеспечивается на основе твердорастворного упрочнения этими элементами. Однако существует ограничение на добавление этих элементов, поскольку чрезмерное добавление приводит к охрупчиванию стали и создает трудности в изготовлении стали. Добавки на основе Si желательны для удовлетворения требования в твердорастворном упрочнении, снижении потерь в железе и производительности наиболее эффективным способом.(D) The main components of the alloy, which is usually added in order to reduce iron loss by increasing the electrical resistance of the electrical steel sheet, are Si, Al and Mn. These three replacement alloy elements also have the effect of solid-solution hardening of steel. Accordingly, the balance between high strength and low losses in iron is effectively ensured on the basis of solid solution hardening by these elements. However, there is a restriction on the addition of these elements, since excessive addition leads to embrittlement of the steel and creates difficulties in the manufacture of steel. Si-based additives are desirable to meet the requirements of solid solution hardening, reducing iron loss and productivity in the most efficient way.

На основании полученных результатов авторы настоящего изобретения установили, что правильно сбалансированное использование твердорастворного упрочнения с использованием замещающих элементов сплава, состоящих в основном из Si, уменьшение кристаллического зерна карбидами Ti и твердорастворное упрочнением промежуточным элементом С, может дать нетекстурированную электротехническую листовую сталь, которая обладает высокой прочностью, отличными усталостными свойствами в условиях использования, и, кроме того, отличными магнитными свойствами и качеством листовой стали, по существу, без дополнительных ограничений на изготовление листовой стали или дополнительных стадий в обычном способе изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали, и также нашли способ, необходимый для ее изготовления. В результате авторы настоящего изобретения завершили настоящее изобретение.Based on the results, the authors of the present invention found that the correctly balanced use of solid-solution hardening using replacement alloy elements consisting mainly of Si, a decrease in crystalline grain by Ti carbides and solid-solution hardening by intermediate element C, can give a non-textured electrical steel sheet, which has high strength excellent fatigue properties under conditions of use, and, in addition, excellent magnetic properties you and quality sheet steel, essentially without additional restrictions on manufacturing the steel sheet, or additional steps in the conventional method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet, and also found a process necessary for the manufacture thereof. As a result, the inventors have completed the present invention.

С учетом этого, основными признаками настоящего изобретения являются следующие.With this in mind, the main features of the present invention are as follows.

(i) Нетекстурированная электротехническая листовая сталь, включающая, в % масс.:(i) Non-textured electrical steel sheet, including, in% of the mass:

Si: 5,0% или менее;Si: 5.0% or less;

Mn: 2,0% или менее;Mn: 2.0% or less;

Al: 2,0% или менее; иAl: 2.0% or less; and

P: 0,05% или менее,P: 0.05% or less

в диапазоне, удовлетворяющем формуле (1), и стальной лист, дополнительно включающий, в % масс.:in the range satisfying the formula (1), and a steel sheet, further including, in% of the mass:

C: 0,008% или более, но 0.040% или менее;C: 0.008% or more, but 0.040% or less;

N: 0,003% или менее; иN: 0.003% or less; and

Ti: 0,04% или менее,Ti: 0.04% or less

в диапазоне, удовлетворяющем формуле (2), остальное Fe и случайные примеси:in the range satisfying formula (2), the rest is Fe and random impurities:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Ti∗=Ti-3,4[N%], иwhere Ti ∗ = Ti-3.4 [N%], and

[Si%], [Mn%], [Al%], [P%], [C%] и [N%] представляют содержание (% масс.) указанных элементов соответственно.[Si%], [Mn%], [Al%], [P%], [C%] and [N%] represent the content (% wt.) Of these elements, respectively.

(ii) Нетекстурированная электротехническая листовая сталь в соответствии с вышеуказанным (i), в которой содержание Si, Mn, Al и P составляет, в % масс.:(ii) Non-textured electrical steel sheet in accordance with the above (i), in which the content of Si, Mn, Al and P is, in% by weight:

Si: более 3,5%, но не более 5,0%,Si: more than 3.5%, but not more than 5.0%,

Mn: 0,3% или менее,Mn: 0.3% or less

Al: 0,1% или менее, иAl: 0.1% or less, and

P: 0,05% или менее.P: 0.05% or less.

(iii) Нетекстурированная электротехническая листовая сталь в соответствии с вышеуказанными (i) или (ii), дополнительно включающая, в % масс., по меньшей мере, один из следующих:(iii) Non-textured electrical steel sheet in accordance with the above (i) or (ii), further comprising, in% by weight, at least one of the following:

Sb: 0,0005% или более, но 0,1% или менее;Sb: 0.0005% or more, but 0.1% or less;

Sn: 0,0005% или более, но 0,1% или менее;Sn: 0.0005% or more, but 0.1% or less;

B: 0,0005% или более, но 0,01% или менее;B: 0.0005% or more, but 0.01% or less;

Ca: 0,001% или более, но 0,01% или менее;Ca: 0.001% or more, but 0.01% or less;

РЗМ: 0,001% или более, но 0,01% или менее;REM: 0.001% or more, but 0.01% or less;

Co: 0,05% или более, но 5% или менее;Co: 0.05% or more, but 5% or less;

Ni: 0,05% или более, но 5% или менее; иNi: 0.05% or more, but 5% or less; and

Cu: 0,2% или более, но 4% или менее.Cu: 0.2% or more, but 4% or less.

(iv) Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали, включающий:(iv) A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet, including:

выдержку стального сляба при температуре 1000°C-1200°C, причем стальной сляб включает, в % масс:exposure of the steel slab at a temperature of 1000 ° C-1200 ° C, and the steel slab includes, in% of the mass:

Si: 5,0% или менее,Si: 5.0% or less

Mn: 2,0% или менее,Mn: 2.0% or less

Al: 2,0% или менее, иAl: 2.0% or less, and

P: 0,05% или менее,P: 0.05% or less

в диапазоне, удовлетворяющем формуле (1), и дополнительно включает, в % масс.:in the range satisfying the formula (1), and further includes, in% of the mass .:

C: 0,008% или более, но 0,040% или менее,C: 0.008% or more, but 0.040% or less,

N: 0,003% или менее, иN: 0.003% or less, and

Ti: 0,04% или менее,Ti: 0.04% or less

в диапазоне, удовлетворяющем формуле (2);in the range satisfying the formula (2);

последующую горячую прокатку стального сляба для получения горячекатаного стального материала;subsequent hot rolling of the steel slab to obtain hot rolled steel material;

затем холодную прокатку или теплую прокатку стального материала за один или два, или большее число проходов с выполняемым между ними промежуточным отжигом, до конечной толщины листа; иthen cold rolling or warm rolling of the steel material in one or two, or more passes with intermediate annealing between them, to a final sheet thickness; and

окончательный отжиг стального материала, причем до окончательного отжига стальной материал подвергают, по меньшей мере, однократной термической обработке, при которой стальной материал выдерживают при температуре 800°C или выше, и 950°C или ниже в течение 30 секунд или более, и затем окончательному отжигу при 700°C или выше 850°C или ниже, где формулы (1) и (2):the final annealing of the steel material, and before the final annealing, the steel material is subjected to at least one heat treatment in which the steel material is held at a temperature of 800 ° C or higher and 950 ° C or lower for 30 seconds or more, and then the final annealing at 700 ° C or higher 850 ° C or lower, where formulas (1) and (2):

Figure 00000002
Figure 00000002

где Ti∗=Ti-3,4[N%].where Ti ∗ = Ti-3.4 [N%].

(v) Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали в соответствии с вышеуказанным (iv), где содержание Si, Mn, Al и P составляет, в % масс.:(v) A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet in accordance with the above (iv), where the content of Si, Mn, Al and P is, in% by weight:

Si: более 3,5%, но не более 5,0%,Si: more than 3.5%, but not more than 5.0%,

Mn: 0,3% или менее,Mn: 0.3% or less

Al: 0,1% или менее, иAl: 0.1% or less, and

P: 0,05% или менее.P: 0.05% or less.

(vi) Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали в соответствии с вышеуказанными (iv) или (v), где стальной сляб дополнительно включает, в % масс., по меньшей мере, один элемент из следующих:(vi) A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet in accordance with the above (iv) or (v), wherein the steel slab further comprises, in% by weight, at least one of the following:

Sb: 0,0005% или более, но 0,1% или менее;Sb: 0.0005% or more, but 0.1% or less;

Sn: 0,0005% или более, но 0,1% или менее;Sn: 0.0005% or more, but 0.1% or less;

B: 0,0005% или более, но 0,01% или менее;B: 0.0005% or more, but 0.01% or less;

Ca: 0,001% или более, но 0,01% или менее;Ca: 0.001% or more, but 0.01% or less;

РЗМ: 0,001% или более, но 0,01% или менее;REM: 0.001% or more, but 0.01% or less;

Co: 0,05% или более, но 5% или менее;Co: 0.05% or more, but 5% or less;

Ni: 0,05% или более, но 5% или менее; иNi: 0.05% or more, but 5% or less; and

Cu: 0,2% или более, но 4% или менее.Cu: 0.2% or more, but 4% or less.

Положительный эффект изобретенияThe positive effect of the invention

В соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлена нетекстурированная электротехническая листовая сталь с превосходными и механическими и магнитными свойствами, необходимыми для материала ротора высокоскоростного двигателя, и с отличным качеством стального листа в плане плены, формы листа и так далее. Настоящее изобретение также обеспечивает стабильное производство такой нетекстурированной электротехнической листовой стали с высоким выходом, без значительного увеличения стоимости или введения жестких ограничений на изготовление или необходимости в дополнительных стадиях, по сравнению с обычным производством нетекстурированной электротехнической листовой стали. Таким образом, настоящее изобретение применимо в области двигателей, таких как приводные двигатели электромобилей и гибридных транспортных средств или серводвигатели роботов и станков, где спрос на более высокие скорости вращения будет расти в будущем. Таким образом, настоящее изобретение имеет высокое промышленное значение и вносит значительный вклад в промышленность.In accordance with the present invention, non-textured electrical steel sheet can be manufactured with excellent mechanical and magnetic properties required for the rotor material of a high speed motor, and with excellent quality of the steel sheet in terms of foam, sheet shape and so on. The present invention also provides for the stable production of such a non-textured electrical steel sheet with a high yield, without significantly increasing the cost or introducing severe manufacturing restrictions or the need for additional steps compared to the conventional production of non-textured electrical steel sheet. Thus, the present invention is applicable in the field of engines, such as drive motors of electric vehicles and hybrid vehicles or servomotors of robots and machine tools, where the demand for higher speeds will increase in the future. Thus, the present invention has high industrial value and makes a significant contribution to the industry.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение дополнительно будет описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention will be further described below with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 представляет график, иллюстрирующий взаимосвязь между содержанием Ti и пределом прочности при растяжении;1 is a graph illustrating the relationship between the Ti content and tensile strength;

фиг.2 представляет график, иллюстрирующий зависимость между содержанием Ti и потерями в железе; и2 is a graph illustrating the relationship between the Ti content and iron loss; and

фиг.3 представляет график, иллюстрирующий зависимость между содержанием Ti и долей поверхностных дефектов.3 is a graph illustrating the relationship between the Ti content and the fraction of surface defects.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Экспериментальные результаты, лежащие в основе настоящего изобретения, будут подробно описаны ниже.The experimental results underlying the present invention will be described in detail below.

Авторы настоящего изобретения подробно исследовали как Ti, который является основным элементом, формирующим карбонитриды, влияет на качество стального листа относительно упрочнения выделением, рекристаллизации, поведения при росте зерна, плен и так далее. В результате было обнаружено, что Ti по-разному влияет, в частности, при добавлении, так чтобы в результате содержание Ti было равно или меньше общего содержания углерода и азота в атомных долях, и имеет оптимальный диапазон добавления для удовлетворения требований высокого уровня высокой прочности, а также магнитных свойств и качества стального листа. Основные экспериментальные результаты будут описаны ниже. Процент ″%″ каждой компоненты стали представляет ″% масс″, если не указано иное.The authors of the present invention investigated in detail how Ti, which is the main element that forms carbonitrides, affects the quality of the steel sheet with respect to hardening, recrystallization, grain growth behavior, captivity, and so on. As a result, it was found that Ti has different effects, in particular when added, so that as a result the Ti content is equal to or less than the total carbon and nitrogen content in atomic fractions, and has an optimal addition range to meet the requirements of a high level of high strength, as well as the magnetic properties and quality of the steel sheet. The main experimental results will be described below. The percentage ″% ″ of each steel component represents ″% mass ″ unless otherwise indicated.

<Эксперимент 1><Experiment 1>

Образцы стали с композицией стали, в основном состоящей из кремния (Si): от 4,0% до 4,1%, марганца (Mn): от 0,03% до 0,05%, алюминия (Al): 0,001% или менее, фосфора (P): от 0,007% до 0,009% и серы (S): от 0,001% до 0,002%, включающей по существу постоянное количество углерода (C): от 0,024% до 0,026% и азота (N): от 0,001% до 0,002% и различные количества титана (Ti) в диапазоне от 0,001% до 0,36%, были получены плавкой стали в вакуумной плавильной печи. Эти образцы стали нагревали до 1100°C и затем подвергали горячей прокатке до толщины 2,1 мм соответственно. Затем образцы стали подвергали отжигу в зоне горячих состояний при 900°C в течение 90 секунд и далее холодной прокатке до толщины 0,35 мм, после чего определяли наличие поверхностных дефектов стального листа (доля плен на единицу площади). Далее образцы стали подвергают окончательному отжигу при 800°C в течение 30 секунд и оценивают их механические свойства (с помощью JIS №5 на образцах для испытания на растяжение, вырезанных параллельно направлению прокатки) и магнитные свойства (используя образцы для теста Эпштейна, вырезанные в направлении прокатки и в поперечном направлении, измерением потерь в железе W10/400 с плотностью магнитного потока 1,0 Тл и частотой 400 Гц). Результаты исследования предела прочности при растяжении, магнитных свойств и появление поверхностных дефектов представлены на фиг.1, 2 и 3 в зависимости от содержания Ti, соответственно.Samples of steel with a steel composition mainly composed of silicon (Si): 4.0% to 4.1%, manganese (Mn): 0.03% to 0.05%, aluminum (Al): 0.001% or less phosphorus (P): 0.007% to 0.009% and sulfur (S): 0.001% to 0.002%, including a substantially constant amount of carbon (C): 0.024% to 0.026% and nitrogen (N): 0.001 % to 0.002% and various amounts of titanium (Ti) in the range from 0.001% to 0.36% were obtained by melting steel in a vacuum melting furnace. These steel samples were heated to 1100 ° C and then hot rolled to a thickness of 2.1 mm, respectively. Then, the steel samples were annealed in the hot zone at 900 ° C for 90 seconds and then cold rolled to a thickness of 0.35 mm, after which the presence of surface defects of the steel sheet was determined (the share of captivity per unit area). Next, the steel samples are finally annealed at 800 ° C for 30 seconds and their mechanical properties (using JIS No. 5 on tensile test specimens cut parallel to the rolling direction) and magnetic properties (using Epstein test specimens cut in the direction) are evaluated rolling and in the transverse direction, by measuring the loss in iron W 10/400 with a magnetic flux density of 1.0 T and a frequency of 400 Hz). The results of the study of tensile strength, magnetic properties and the appearance of surface defects are presented in figures 1, 2 and 3 depending on the content of Ti, respectively.

Во-первых, как показано на фиг.1, предел прочности при растяжении увеличивается при добавлении Ti. Однако было обнаружено, что этот эффект менее выражен в диапазоне содержания Ti, обозначенного ″A″ (диапазон A) на фиг.1, где содержание Ti меньше, в то время как стабильное улучшение прочности наблюдается в диапазоне содержания Ti, обозначенного ″B″ (Диапазон В) на фигуре. Кроме того, даже дальнейшее улучшение прочности достигается в диапазоне, обозначенном "C" (диапазон C) на фигуре, где содержание Ti выше. При изучении структуры стали в этих диапазонах было установлено, что в диапазоне B структура стали включают однородную микроструктуру с размером кристаллического зерна 10 мкм или менее, тогда как в диапазоне A она включает рост кристаллического зерна до значения более, чем в диапазоне B, в частности, смешанный размер зерна микроструктуры с частичным ростом зерна. С другой стороны, в диапазоне C структура стали становится многофазной, состоящей из нерекристаллизованного зерна и рекристаллизованного зерна.First, as shown in FIG. 1, the tensile strength increases with the addition of Ti. However, it was found that this effect is less pronounced in the Ti content range indicated by ″ A ″ (range A) in FIG. 1, where the Ti content is lower, while a steady improvement in strength is observed in the Ti content range indicated by ″ B ″ ( Range B) in the figure. In addition, even further improvement in strength is achieved in the range indicated by “C” (range C) in the figure, where the Ti content is higher. When studying the structure of steel in these ranges, it was found that in range B the steel structure includes a homogeneous microstructure with a crystal grain size of 10 μm or less, while in range A it includes the growth of crystalline grain to a value greater than in range B, in particular mixed grain size of the microstructure with partial grain growth. On the other hand, in range C, the steel structure becomes multiphase, consisting of unrecrystallized grain and recrystallized grain.

Фиг.2 иллюстрирует взаимосвязь между содержанием Ti и W10/400 потерями в железе. Хотя хорошие свойства потерь в железе получены в диапазоне А с наименьшими потерями в железе, как показано на фиг.1, диапазон А показывает более низкий уровень прочности. С другой стороны, хотя высокопрочные материалы получены в диапазонах C и D на фиг.2, потери в железе также высокие в этих диапазонах. В противоположность этому, диапазон В предлагает материалы, которые имеют потери в железе почти такие же хорошие, как и в диапазоне A, тогда как результаты по пределу текучести сопоставимы с результатами, полученными в диапазоне C.Figure 2 illustrates the relationship between the content of Ti and W 10/400 losses in iron. Although good iron loss properties were obtained in range A with the lowest iron loss, as shown in FIG. 1, range A shows a lower level of strength. On the other hand, although high-strength materials are obtained in ranges C and D in FIG. 2, iron losses are also high in these ranges. In contrast, range B offers materials that have iron losses that are almost as good as those in range A, while yield results are comparable to those obtained in range C.

С другой стороны, как показано на фиг.3, доля дефектов поверхности начинает увеличиваться, когда содержание Ti превышает 0,04%, и продолжает расти примерно до точки, в которой отношение эквивалентов элементов Ti к C и N равно 1, где по существу достигнут постоянный процент возникновения дефектов поверхности. Полагая постоянным содержание C и N, количество выделений карбонитрида титана продолжает возрастать приблизительно до точки, в которой это отношение эквивалентов элементов равно 1, и затем остается постоянным. Таким образом, считается, что количество выделений карбонитрида титана связано с количеством возникновения дефектов поверхности. Эти результаты показали, что регулировкой содержания Ti в диапазоне В становится возможен баланс высокой прочности и низких потерь в железе, при одновременном снижении дефектов поверхности, которые могли бы привести к снижению выхода, и проблемой излома и непосредственно связаны с увеличением производственных затрат. То есть, предпочтительно, чтобы Ti содержался в количестве 0,04% или менее с точки зрения снижения дефектов поверхности, при условии, что его достаточно для формирования определенного количества карбонитридов Ti.On the other hand, as shown in FIG. 3, the proportion of surface defects begins to increase when the Ti content exceeds 0.04%, and continues to grow to about the point where the ratio of the equivalents of the elements Ti to C and N is 1, where substantially achieved constant percentage of surface defects. Assuming that the content of C and N is constant, the amount of titanium carbonitride precipitates continues to increase to approximately the point at which this ratio of element equivalents is 1, and then remains constant. Thus, it is believed that the amount of titanium carbonitride precipitates is related to the number of surface defects. These results showed that by adjusting the Ti content in range B, a balance of high strength and low losses in iron is possible, while reducing surface defects that could lead to a decrease in yield and a fracture problem and are directly associated with an increase in production costs. That is, it is preferable that Ti is contained in an amount of 0.04% or less from the point of view of reducing surface defects, provided that it is sufficient to form a certain amount of Ti carbonitrides.

Кроме того, в результате дальнейших исследований, проведенных с теми же компонентами, за исключением вышеописанной стали и содержания азота и с меняющимся содержанием N, также было установлено, что нижний предел содержания Ti, при котором может быть получена высокая прочность, возрастает с увеличением содержания N. Однако дальнейшие исследования показали, что необходимо соответствие соотношению 0,008≤Ti∗ (где Ti∗=Ti-3,4[N%]). Исходя из этого, считается, что поскольку карбиды Ti вносят большой вклад в повышение прочности, в то время как нитриды Ti участвуют в меньшей степени, контроль содержания карбидов Ti является более важным.In addition, as a result of further studies carried out with the same components, with the exception of the steel described above and the nitrogen content and with a varying N content, it was also found that the lower limit of the Ti content at which high strength can be obtained increases with increasing N content However, further studies have shown that it is necessary to comply with the relation 0.008≤Ti ∗ (where Ti ∗ = Ti-3.4 [N%]). Based on this, it is believed that since Ti carbides contribute a lot to increasing strength, while Ti nitrides are less involved, controlling the content of Ti carbides is more important.

Эти результаты показали, что регулированием содержания Ti на уровне диапазона В становится возможным сбалансировать высокую прочность и низкие потери в железе, при одновременном снижении дефектов поверхности, которые могли бы привести к снижению выхода и проблеме излома листа и непосредственно связаны с увеличением производственных затрат.These results showed that by adjusting the Ti content at the level of range B, it becomes possible to balance high strength and low losses in iron, while reducing surface defects, which could lead to a decrease in yield and the problem of fracture of the sheet and are directly associated with an increase in production costs.

<Эксперимент 2><Experiment 2>

Затем, чтобы исследовать детали влияния карбонитридов Ti, образцы стали с композицией, представленной в таблице 1, были получены выплавкой стали в вакуумной плавильной печи для получения стальных листов, каждый из которых имеет толщину 0,35 мм, по той же методике, что и в эксперименте 1. Содержание C и N в образцах стали изменялось с помощью образца стали ″a″ с малым содержанием углерода и азота для сравнения. Образцы стали ″c″ и ″d″ включают C и N, так что их общее содержание находится в пределах заданного диапазона. Доля дефектов поверхности, потери в железе и предел прочности при растяжении полученных образцов показаны в таблице 2. Тогда как образцы стали ″b″, ″c″ и ″d″ показывают увеличение прочности по отношению к образцу стали ″а″, при сравнении образцов стали ″c″ и ″d″, по существу с тем же общим количеством углерода и азота для оценки влияния добавления C и N, можно видеть, что образец стали ″c″ с более низким содержанием N имеет большую прочность. При изучении микроструктуры, было установлено, что образцы стали, перечисленные в порядке убывания размера кристаллического зерна a>d>b>c, также представляют порядок убывания предела прочности при растяжении.Then, in order to study the details of the effect of Ti carbonitrides, steel samples with the composition shown in Table 1 were obtained by smelting steel in a vacuum melting furnace to produce steel sheets, each of which has a thickness of 0.35 mm, according to the same procedure as in experiment 1. The content of C and N in steel samples was changed using a steel sample ″ a ″ with a low content of carbon and nitrogen for comparison. Samples of steel ″ c ″ and ″ d ″ include C and N, so that their total content is within a given range. The fraction of surface defects, loss in iron, and tensile strength of the obtained samples are shown in Table 2. Whereas steel samples ″ b ″, ″ c ″ and ″ d ″ show an increase in strength with respect to the steel sample ″ a ″ when comparing steel samples ″ C ″ and ″ d ″, with essentially the same total carbon and nitrogen, to evaluate the effects of additions of C and N, it can be seen that the sample of steel ″ c ″ with a lower N content has greater strength. When studying the microstructure, it was found that steel samples, listed in decreasing order of crystalline grain size a> d> b> c, also represent the order in which tensile strength decreases.

Таблица 1 Table 1 (% масс.)(% wt.) СтальSteel SiSi MnMn AlAl PP CC NN TiTi aa 4,334.33 0,070,07 0,00050,0005 0,0100.010 0,00190.0019 0,00210.0021 0,03020,0302

bb 4,324.32 0,050.05 0,00100.0010 0,0100.010 0.02400.0240 0,00090,0009 0,02950,0295 cc 4,294.29 0,030,03 0,00070,0007 0,0100.010 0,02930,0293 0,00090,0009 0,02980,0298 dd 4,254.25 0,080.08 0,00180.0018 0,0200,020 0,02490,0249 0,00520.0052 0,03010,0301

Таблица 2table 2 СтальSteel W10/400, (Вт/кг)W10/400, (W / kg) Предел прочности при растяжении TS, (МПа)Tensile Strength TS, (MPa) Предел усталостной прочности FS, (МПа)Fatigue Strength FS, (MPa) Коэффициент прочности FS/TSStrength Factor FS / TS Доля дефектов поверхности, (м/м2)The proportion of surface defects, (m / m 2 ) aa 26,926.9 641641 535535 0,830.83 0,0000,000 bb 33,033.0 722722 630630 0,870.87 0,0030.003 cc 32,532,5 730730 665665 0,910.91 0,0030.003 dd 31,031,0 676676 540540 0,800.80 0,0040.004

Дополнительно исследуют усталостные свойства этих образцов. Испытания проводились в режиме напряжение относительно напряжения с коэффициентом асимметрии цикла напряжений 0,1 при частоте 20 Гц, где предел усталостной прочности определен как напряжение, которое позволяет образцу выдержать 10 миллионов циклов амплитуды напряжения. Эти результаты также показаны в таблице 2. Хотя наблюдается тенденция, заключающаяся в том, что материалы с более высоким пределом предел прочности при растяжении TS обладают более высоким пределом усталостной прочности FS, коэффициент прочности FS/TS отличается для различных материалов. В этом случае образец стали ″c″ дает наилучший результат. С другой стороны, образец стали ″d″ не настолько улучшает предел усталостной прочности при его высоком пределе прочности при растяжении. С учетом этих обстоятельств и в результате детальных исследований микроструктуры образца стали ″d″ установлено, что значительная часть выделений, предположительно выделений TiN с размером зерна более 5 мкм, распределены в микроструктуре и эти выделения участвуют в возникновении усталостного разрушения. Следует отметить, что азот вступает в реакцию с титаном при относительно высоких температурах от 1100°C или выше и имеет тенденцию к выделению по-видимому в виде TiN. Таким образом, предполагается, что TiN способствует возникновению усталостного разрушения и является менее эффективным по сравнению с карбидами Ti в ингибировании роста кристаллического зерна, что является одной из целей настоящего изобретения.Additionally investigate the fatigue properties of these samples. The tests were performed in the voltage-to-voltage mode with a voltage cycle asymmetry coefficient of 0.1 at a frequency of 20 Hz, where the fatigue strength is defined as the voltage that allows the sample to withstand 10 million cycles of voltage amplitude. These results are also shown in Table 2. Although there is a tendency that materials with a higher tensile strength TS have a higher fatigue strength FS, the FS / TS coefficient is different for different materials. In this case, the steel ″ c ″ sample gives the best result. On the other hand, the ″ d ″ steel sample does not so much improve the fatigue strength with its high tensile strength. Given these circumstances and as a result of detailed studies of the microstructure of the ″ d ″ steel sample, it was found that a significant part of the precipitates, presumably TiN precipitates with a grain size of more than 5 μm, are distributed in the microstructure and these precipitates are involved in fatigue fracture. It should be noted that nitrogen reacts with titanium at relatively high temperatures from 1100 ° C or higher and tends to precipitate apparently in the form of TiN. Thus, it is assumed that TiN contributes to fatigue failure and is less effective than Ti carbides in inhibiting crystalline grain growth, which is one of the objectives of the present invention.

С другой стороны, при сравнении образцов стали ″b″ и ″c″ также было установлено, что образец стали ″c″ дает более хорошие результаты по пределу прочности при растяжении и пределу усталостной прочности и, в частности, характеризуется относительно высоким пределом усталостной прочности и высоким коэффициентом прочности FS/TS. Поскольку содержание Ti и N в образцах стали ″b″ и ″c″ по существу одинаковое, у них аналогичное поведение при выделении нитридов Ti и карбидов Ti. Таким образом, считается, что различие между ними связано с разницей в количестве растворенного углерода. Соответственно предполагают, что наличие растворенного углерода снижает возникновение и распространение трещин и повышает предел усталостной прочности путем блокировки дислокации, вызываемых при повторяющихся циклах напряжения, например, присутствующих в испытаниях на усталость. Таким образом, также важно обеспечить формирование растворенного углерода.On the other hand, when comparing steel samples ″ b ″ and ″ c ″, it was also found that the steel sample ″ c ″ gives better results in tensile strength and fatigue strength and, in particular, is characterized by a relatively high fatigue strength and high strength factor FS / TS. Since the contents of Ti and N in the steel samples ″ b ″ and ″ c ″ are essentially the same, they have similar behavior in the precipitation of Ti nitrides and Ti carbides. Thus, it is believed that the difference between them is due to the difference in the amount of dissolved carbon. Accordingly, it is believed that the presence of dissolved carbon reduces the occurrence and propagation of cracks and increases the fatigue strength by blocking dislocations caused by repeated stress cycles, such as those present in fatigue tests. Thus, it is also important to ensure the formation of dissolved carbon.

На основании вышеописанных экспериментальных результатов, авторы настоящего изобретения выполнили дальнейшие исследования того, как эти факторы, включая карбиды Ti, нитриды Ti и растворенный углерод, при добавлении относительно небольшого количества Ti, влияют на структуру стали, качество поверхности стального листа, а также механические свойства и магнитные свойства стальных листов. В результате изобретатели определили правила, полностью применимые к этим факторам, и завершили настоящее изобретение.Based on the above experimental results, the present inventors performed further studies on how these factors, including Ti carbides, Ti nitrides and dissolved carbon, when a relatively small amount of Ti is added, affect the steel structure, surface quality of the steel sheet, and mechanical properties and magnetic properties of steel sheets. As a result, the inventors have determined the rules that are fully applicable to these factors, and completed the present invention.

Настоящее изобретение будет подробно описано далее в отношении каждого из требований. Во-первых, описаны основания для ограничения основных компонентов стали. Сталь согласно настоящему изобретению включает Si: 5,0% или менее, Mn: 2,0% или менее, Al: 2,0% или менее, P: 0,05% или менее в диапазоне, удовлетворяющем формуле (I):The present invention will be described in detail below with respect to each of the requirements. Firstly, the reasons for limiting the main components of steel are described. The steel according to the present invention includes Si: 5.0% or less, Mn: 2.0% or less, Al: 2.0% or less, P: 0.05% or less in the range satisfying formula (I):

Figure 00000003
Figure 00000003

Целью настоящего изобретения является создание электротехнической листовой стали с высокой прочностью и превосходными магнитными свойствами с низкими затратами. Для этого необходимо достичь твердорастворного упрочнения выше определенного уровня посредством вышеописанных четырех основных компонентов сплава. Таким образом, важно определить содержание четырех основных компонентов сплава, как описано ниже, и добавить эти компоненты в сталь так, чтобы общее количество этих компонентов сплава находилось в пределах диапазона, удовлетворяющего вышеприведенной формуле (1), с учетом индивидуального вклада в твердорастворное упрочнение. То есть, если формула (1) дает результат менее 300, прочность полученного материала является недостаточной, а если формула (1) дает в результате более 430, возникает больше проблем с растрескиванием листа во время изготовления стального листа, что приводит к ухудшению производительности и значительному увеличению стоимости изготовления.The aim of the present invention is to provide electrical steel sheet with high strength and excellent magnetic properties at low cost. For this, it is necessary to achieve solid solution hardening above a certain level by means of the above four main components of the alloy. Thus, it is important to determine the content of the four main components of the alloy, as described below, and add these components to the steel so that the total amount of these alloy components is within the range satisfying the above formula (1), taking into account the individual contribution to the solid solution hardening. That is, if formula (1) gives a result of less than 300, the strength of the obtained material is insufficient, and if formula (1) results in more than 430, there are more problems with cracking of the sheet during the manufacture of the steel sheet, which leads to poor performance and significant increase in manufacturing costs.

Далее описаны основания для ограничения содержания каждого из четырех основных компонентов сплава.The following describes the basis for limiting the content of each of the four main components of the alloy.

Si≤5,0%Si≤5.0%

Кремний (Si) обычно используется в качестве раскислителя и одного из основных элементов, включенных в нетекстурированную электротехническую листовую сталь, которые увеличивают электрическое сопротивления стали для снижения потерь в железе. Кроме того, Si обладает высокой способностью к твердорастворному упрочнению. То есть Si является элементом, который обязательно добавлен к нетекстурированной электротехнической листовой стали, поскольку он способен обеспечить высокий предел прочности при растяжении, высокую усталостную прочность и низкие потери в железе наиболее сбалансированным образом по сравнению с другими элементами, вызывающими твердорастворное упрочнение, такими как Mn, Al или Ni, которые добавляют в нетекстурированную электротехническую листовую сталь. Для этого преимущественное содержание Si в стали составляет 3,0% или более, более предпочтительно более 3,5%. Однако выше 5,0%, ухудшение ударной прочности становится выраженным, что требует сложного контроля во время проходки листа и процесса прокатки, что приводит к снижению производительности. Поэтому верхний предел содержания Si должен быть 5,0% или меньше.Silicon (Si) is commonly used as a deoxidizing agent and one of the main elements included in non-textured electrical steel sheet, which increase the electrical resistance of steel to reduce losses in iron. In addition, Si has a high ability to solid solution hardening. That is, Si is an element that is necessarily added to non-textured electrical steel sheet, since it is able to provide a high tensile strength, high fatigue strength and low iron loss in the most balanced way compared to other elements that cause solid solution hardening, such as Mn, Al or Ni, which are added to non-textured electrical steel sheet. For this, the predominant Si content in the steel is 3.0% or more, more preferably more than 3.5%. However, above 5.0%, the impact strength deterioration becomes pronounced, which requires complex control during sheet sinking and rolling process, which leads to a decrease in productivity. Therefore, the upper limit of the Si content should be 5.0% or less.

Mn≤2,0%Mn≤2.0%

Марганец (Mn) является эффективным для улучшения свойств красноломкости и также увеличивает электрическое сопротивление стали для снижения потерь в железе и повышения прочности стали твердорастворным упрочнением. Таким образом, содержание Mn в стали предпочтительно составляет 0,01% или более. Однако добавление Mn является менее эффективным для повышения прочности стали по сравнению с Si и его чрезмерное добавление приводит к охрупчиванию полученной стали. Таким образом, содержание Mn составляет 2,0% или менее.Manganese (Mn) is effective for improving the properties of red brittleness and also increases the electrical resistance of steel to reduce losses in iron and increase the strength of steel by solid-hardening. Thus, the Mn content in the steel is preferably 0.01% or more. However, the addition of Mn is less effective for increasing the strength of steel compared to Si and its excessive addition leads to embrittlement of the obtained steel. Thus, the Mn content is 2.0% or less.

Al≤2,0%Al≤2.0%

Алюминий (Al) является элементом, который обычно используется в качестве сильного раскислителя для улучшения стали. Кроме того, как и в случае с Si и Mn, Al также увеличивает электрическое сопротивление стали для снижения потерь в железе и повышения прочности стали твердорастворным упрочнением. Таким образом, содержание в стали Al предпочтительно составляет 0,0001% или более. Однако добавление Al является менее эффективным для повышения прочности стали, по сравнению с Si, и его чрезмерное добавление приводит к охрупчиванию полученной стали. Поэтому содержание Al составляет 2,0% или менее.Aluminum (Al) is an element that is commonly used as a strong deoxidizer to improve steel. In addition, as in the case of Si and Mn, Al also increases the electrical resistance of steel to reduce losses in iron and increase the strength of steel by solid-hardening. Thus, the content in Al steel is preferably 0.0001% or more. However, the addition of Al is less effective for increasing the strength of steel compared to Si, and its excessive addition leads to embrittlement of the obtained steel. Therefore, the Al content is 2.0% or less.

P≤0,05%P≤0.05%

Фосфор (P) является чрезвычайно эффективным для повышения прочности стали, поскольку он обладает высокой способностью твердорастворного упрочнения даже при добавлении в относительно небольших количествах. Таким образом, содержание в стали P предпочтительно составляет 0,005% или более. Однако чрезмерное добавление P приводит к охрупчиванию стали из-за сегрегации, что приводит к межкристаллитным трещинам или уменьшению способности к прокатке. Поэтому содержание P ограничено 0,05% или менее.Phosphorus (P) is extremely effective for increasing the strength of steel, since it has a high ability of solid solution hardening even when added in relatively small quantities. Thus, the content in steel P is preferably 0.005% or more. However, excessive addition of P leads to embrittlement of the steel due to segregation, which leads to intergranular cracks or to a decrease in rolling ability. Therefore, the P content is limited to 0.05% or less.

Кроме того, среди этих основных элементов сплава Si, Mn, Al и P, разработка сплава на основе Si является преимущественной для осуществления баланса твердорастворное упрочнение/низкие потери в железе и наиболее эффективной производительности. То есть предпочтительно содержание Si в стали составляет более 3,5% для оптимизации баланса свойств нетекстурированной электротехнической листовой стали, причем содержание остальных трех элементов предпочтительно регулируют следующим образом: Mn: 0,3% или менее, Al: 0,1% или менее, P: 0,05% или менее. Основания для ограничения верхнего предела описаны выше.In addition, among these basic elements of the alloy of Si, Mn, Al and P, the development of a Si-based alloy is advantageous for the balance of solid solution hardening / low loss in iron and the most efficient performance. That is, preferably, the Si content in the steel is more than 3.5% to optimize the balance of the properties of the non-textured electrical steel sheet, the content of the remaining three elements being preferably controlled as follows: Mn: 0.3% or less, Al: 0.1% or less, P: 0.05% or less. The reasons for limiting the upper limit are described above.

Кроме того, в настоящем изобретении C, N и Ti также являются важными элементами. Это связано с их важностью для ингибирования роста кристаллического зерна в процессе отжига стального листа с использованием соответствующего количества мелкодисперсных карбидов титана и приобретения способности усиления измельчения кристаллического зерна. Для этого необходимо содержание C: от 0,008% или более до 0,040% или менее, N: 0,003% или менее и Ti: 0,04% или менее в стали в диапазоне, удовлетворяющем формуле (2):In addition, in the present invention, C, N and Ti are also important elements. This is due to their importance for inhibiting the growth of crystalline grain during the annealing of a steel sheet using an appropriate amount of finely divided titanium carbides and gaining the ability to enhance grinding of crystalline grains. This requires a content of C: from 0.008% or more to 0.040% or less, N: 0.003% or less, and Ti: 0.04% or less in steel in the range satisfying formula (2):

Figure 00000004
Figure 00000004

где Ti∗=Ti-3,4[N%].where Ti ∗ = Ti-3.4 [N%].

0,008%≤С≤0,040%0.008% ≤С≤0.040%

Углерод (C) должен присутствовать в стали в количестве 0,008% или более. Содержание углерода менее 0,008% затрудняет обеспечение стабильного выделения мелкодисперсных карбидов Ti и приводит к недостаточному количеству растворенного C, и в этом случае дальнейшее улучшение усталостной прочности невозможно. С другой стороны, избыточное добавление C приводит к ухудшению магнитных свойств, при этом оно становится фактором, ответственным за увеличение стоимости, из-за получения более выраженного деформационного упрочнения при холодной прокатке и повреждения листа, наращивания циклов прокатки из-за увеличения нагрузки при прокатке, и так далее. Поэтому верхний предел С ограничивается 0,04%.Carbon (C) must be present in the steel in an amount of 0.008% or more. A carbon content of less than 0.008% makes it difficult to provide stable precipitation of finely divided Ti carbides and leads to an insufficient amount of dissolved C, in which case further improvement in fatigue strength is impossible. On the other hand, excessive addition of C leads to a deterioration in magnetic properties, while it becomes a factor responsible for the increase in cost, due to more pronounced strain hardening during cold rolling and damage to the sheet, increasing the rolling cycle due to an increase in load during rolling, and so on. Therefore, the upper limit of C is limited to 0.04%.

N≤0,003%N≤0.003%

Азот (N) образует нитриды Ti, которые, однако, образуются при более высоких температурах, чем карбиды титана. Таким образом, N менее эффективен для ингибирования роста кристаллического зерна, а не очень эффективен для измельчения кристаллического зерна. Наоборот, N иногда вызывает побочные эффекты, такие как возникновение усталостного разрушения. Таким образом, содержание N ограничено 0,003% или менее. Кроме того, без ограничения нижний предел предпочтительно составляет около 0,0005% для обеспечения способности к дегазации при выплавке стали и во избежание ухудшения производительности из-за длительности переработки.Nitrogen (N) forms Ti nitrides, which, however, are formed at higher temperatures than titanium carbides. Thus, N is less effective for inhibiting the growth of crystalline grains, but not very effective for grinding crystalline grains. On the contrary, N sometimes causes side effects, such as the occurrence of fatigue failure. Thus, the N content is limited to 0.003% or less. In addition, without limitation, the lower limit is preferably about 0.0005% to provide degassability in steelmaking and to avoid degradation in productivity due to the length of processing.

Ti≤0,04%Ti≤0.04%

Контроль карбидов титана (Ti) имеет большое значение в настоящем изобретении. Ti при высоких температурах имеет тенденцию к образованию нитридов, а не карбидов. Таким образом, необходимо контролировать количество образующихся карбидов Ti. Если количество Ti, который способен образовывать карбиды, обозначить как Ti∗, то Ti∗ представляет содержание Ti минус атомный эквивалент N, а именно:The control of titanium carbides (Ti) is of great importance in the present invention. Ti at high temperatures tends to form nitrides rather than carbides. Thus, it is necessary to control the amount of Ti carbides formed. If the amount of Ti that carbides can form is denoted by Ti ∗, then Ti ∗ represents the content of Ti minus the atomic equivalent of N, namely:

Ti∗=Ti-3,4[N%]Ti ∗ = Ti-3.4 [N%]

Для того чтобы добавленный Ti выделялся в виде карбидов титана для повышения прочности стали, наряду с ингибированием роста кристаллического зерна для предотвращения увеличения потерь в железе, необходимо использовать надлежащее количество C и соответствовало Ti∗≥0,008. С другой стороны, если содержание Ti возрастает по отношению к содержанию C, происходит уменьшение количества растворенного C, в этом случае дальнейшее улучшение усталостной прочности более не является возможным. Таким образом, также одновременно необходимо соответствие Ti∗<1,2[C%].In order for added Ti to precipitate in the form of titanium carbides to increase the strength of steel, along with inhibiting the growth of crystalline grains to prevent an increase in iron loss, it is necessary to use an appropriate amount of C and correspond to Ti * ≥0.008. On the other hand, if the Ti content increases with respect to the C content, the amount of dissolved C decreases, in which case further improvement in fatigue strength is no longer possible. Thus, the correspondence Ti ∗ <1.2 [C%] is also necessary at the same time.

Кроме того, если содержание Ti превышает 0,04%, как описано выше со ссылкой на фиг.3, будет возникать больше дефектов поверхности и качество стального листа и выход будет снижены, что приводит к увеличению стоимости. Поэтому верхний предел содержания Ti составляет 0,04%.In addition, if the Ti content exceeds 0.04%, as described above with reference to FIG. 3, more surface defects will occur and the quality of the steel sheet and yield will be reduced, resulting in an increase in cost. Therefore, the upper limit of the Ti content is 0.04%.

Настоящее изобретение также может включать элементы, отличные от вышеуказанных элементов без ущерба для эффекта настоящего изобретения. Например, настоящее изобретение может включать: сурьму (Sb) и олово (Sn), каждый из которых обладает эффектом улучшения магнитных свойств стали, в диапазоне 0,0005%-0,1%; бор (B), который обладает эффектом повышения прочности границ зерна стали в диапазоне 0,0005%-0,01%; Ca и РЗМ, каждый из которых обладает эффектом контроля форм оксидов и сульфидов и улучшения магнитных свойств стали в диапазоне 0,001%-0,01%, Co и Ni, каждый из которых обладает эффектом улучшения плотности магнитного потока стали в диапазоне 0,05%-5% и Cu, которая, как полагают, обеспечивает дисперсионное упрочнение в диапазоне 0,2%-4%.The present invention may also include elements other than the above elements without prejudice to the effect of the present invention. For example, the present invention may include: antimony (Sb) and tin (Sn), each of which has the effect of improving the magnetic properties of steel, in the range of 0.0005% -0.1%; boron (B), which has the effect of increasing the strength of the grain boundaries of steel in the range of 0.0005% -0.01%; Ca and REM, each of which has the effect of controlling the forms of oxides and sulfides and improving the magnetic properties of steel in the range of 0.001% -0.01%, Co and Ni, each of which has the effect of improving the magnetic flux density of steel in the range of 0.05% - 5% and Cu, which is believed to provide dispersion hardening in the range of 0.2% -4%.

Основания для ограничения способа изготовления согласно настоящему изобретению будут описаны ниже.The reasons for limiting the manufacturing method according to the present invention will be described below.

В настоящем изобретении процесс изготовления от выплавки стали до холодной прокатки может быть выполнен соответствующими способами, как правило, используемыми для изготовления обычной нетекстурированной электротехнической листовой стали. Например, сталь, изготовленная выплавкой стали и улучшения с помощью заданных компонентов в конвертере или электрической печи, может быть подвергнута непрерывному литью или блюмингу после отливки слитка для получения стальных слябов, которые в свою очередь могут быть подвергнуты стадиям способа, включая горячую прокатку, необязательный отжиг в зоне горячих состояний, холодную прокатку, окончательный отжиг, нанесение изолирующего покрытия и отжиг и так далее для изготовления стальных листов. На этих стадиях условия для надлежащего контроля состояния выделений будут описаны ниже. Следует отметить, что отжиг в зоне горячих состояний необязательно может быть проведен после горячей прокатки, и что холодная прокатка может быть выполнена за один или два или большее число проходов с промежуточным отжигом между ними.In the present invention, the manufacturing process from steelmaking to cold rolling can be carried out by appropriate methods, typically used for the manufacture of conventional non-textured electrical steel sheet. For example, steel made by steelmaking and improvements with the help of predetermined components in a converter or an electric furnace can be continuously cast or bloomed after casting an ingot to produce steel slabs, which in turn can be subjected to process steps, including hot rolling, optional annealing in the hot zone, cold rolling, final annealing, applying an insulating coating and annealing and so on for the manufacture of steel sheets. At these stages, the conditions for proper monitoring of the condition of the secretions will be described below. It should be noted that annealing in the hot zone can optionally be carried out after hot rolling, and that cold rolling can be performed in one or two or more passes with intermediate annealing between them.

Стальные слябы, состоящие из вышеуказанных химических композиций, должны быть подвергнуты горячей прокатки при температуре нагрева сляба 1000°C-1200°C. То есть, если температура нагрева сляба ниже 1000°C, то невозможно достичь эффекта ингибирования роста кристаллического зерна в процессе окончательного отжига в достаточной степени из-за выделения и роста карбидов Ti в процессе нагрева сляба. Кроме того, температура нагрева сляба выше 1200°C не только невыгодна с точки зрения затрат, но также приводит к деформации сляба, благодаря снижению прочности при высокой температуре, что препятствует, например, извлечению стального сляба из нагревательной печи, что приводит к снижению эксплуатационных качеств. Таким образом, температура нагрева сляба должна быть в пределах 1000°C-1200°C. Кроме того, горячая прокатка не ограничивается конкретным типом и может быть выполнена в условиях, например, горячей прокатки с конечной температурой в диапазоне 700°C - 950°C и температуре намотки 750°C или ниже.Steel slabs consisting of the above chemical compositions must be hot rolled at a slab heating temperature of 1000 ° C-1200 ° C. That is, if the slab heating temperature is below 1000 ° C, then it is not possible to achieve the effect of inhibiting the growth of crystalline grain during the final annealing, due to the precipitation and growth of Ti carbides during the heating of the slab. In addition, the temperature of heating the slab above 1200 ° C is not only disadvantageous in terms of cost, but also leads to deformation of the slab due to the decrease in strength at high temperature, which prevents, for example, the removal of the steel slab from the heating furnace, which leads to a decrease in performance . Therefore, the slab heating temperature should be between 1000 ° C-1200 ° C. In addition, hot rolling is not limited to a specific type and can be performed under conditions, for example, hot rolling with a final temperature in the range of 700 ° C - 950 ° C and a winding temperature of 750 ° C or lower.

Затем полученные горячекатаные стальные материалы подвергают необязательному отжигу в зоне горячих состояний и холодной прокатке или теплой прокатке в один или два, или большее число проходов с промежуточным отжигом между ними до достижения конечной толщины листа перед окончательным отжигом. Перед окончательным отжигом важно подвергнуть стальные материалы термической обработке, по меньшей мере, однократной, при которой стальные материалы выдерживают при температуре 800°C или выше и 950°C или ниже в течение 30 секунд или более. Эта термическая обработка может обеспечить выделение карбидов титана в микроструктурах до окончательного отжига и тем самым подавлять рост кристаллического зерна в процессе окончательного отжигаThen, the obtained hot-rolled steel materials are subjected to optional annealing in the hot zone and cold rolling or warm rolling in one or two or more passes with intermediate annealing between them to reach the final sheet thickness before final annealing. Before final annealing, it is important to heat-treat the steel materials at least once, in which the steel materials are held at 800 ° C or higher and 950 ° C or lower for 30 seconds or more. This heat treatment can ensure the release of titanium carbides in the microstructures before the final annealing and thereby inhibit the growth of crystalline grain during the final annealing

Если вышеописанную термообработку проводят при температуре ниже 800°C, в результате выделения могут быть недостаточными, в то время как выше 950°C эффект ингибирования роста кристаллического зерна в процессе окончательного отжига будет недостаточным за счет роста выделений.If the above heat treatment is carried out at a temperature below 800 ° C, the precipitation may be insufficient as a result, while above 950 ° C, the effect of inhibiting the growth of crystalline grain during the final annealing will be insufficient due to the growth of precipitation.

Кроме того, вышеуказанную термическую обработку предпочтительно осуществляют в комбинации с отжигом в зоне горячих состояний или с промежуточным отжигом перед окончательным отжигом.In addition, the above heat treatment is preferably carried out in combination with annealing in the hot zone or with intermediate annealing before final annealing.

Последующий окончательный отжиг может быть проведен при 700°C или выше и 850°C или ниже, чтобы таким образом контролировать микроструктуру рекристаллизованного зерна в однородном и мелкодисперсном состоянии, с образованием листовой электротехнической стали с высокой прочностью и превосходными магнитными свойствами. Если конечный отжиг проводят при температуре ниже 700°C, получаемая рекристаллизация является недостаточной, в то время как при температуре выше 850°C, кристаллическое зерно имеет тенденцию к росту даже при применении признаков настоящего изобретения, в результате чего снижается прочность продуктов. После этого окончательного отжига, стальные материалы подвергают процессам нанесения на них изоляционного покрытия и отжига для получения конечного продукта.Subsequent final annealing can be carried out at 700 ° C or higher and 850 ° C or lower so as to control the microstructure of the recrystallized grain in a uniform and finely divided state, with the formation of sheet electrical steel with high strength and excellent magnetic properties. If the final annealing is carried out at a temperature below 700 ° C, the recrystallization obtained is insufficient, while at a temperature above 850 ° C, the crystalline grain tends to grow even when using the features of the present invention, resulting in a decrease in the strength of the products. After this final annealing, the steel materials are subjected to the processes of applying an insulating coating to them and annealing to obtain the final product.

Пример 1Example 1

Стальные образцы, с композицией, представленной в таблице 3, получают выплавкой стали в вакуумной плавильной печи, нагретой до 1100°C, и затем подвергают горячей прокатке до толщины 2,1 мм. Затем образцы подвергают отжигу в зоне горячих состояний при 900°C в течение 90 секунд и затем холодной прокатке, которая должна быть завершена при толщине 0,35 мм. В этот момент проводят оценку возникновения дефектов поверхности стального листа, используя размер плены на единицу площади для сравнения. Затем образцы подвергают окончательному отжигу в течение 30 секунд при двух различных условиях 750°C и 800°C соответственно. Затем из листовой стали, полученной таким способом, вырезают образцы параллельно направлению прокатки для испытания на растяжение и испытания на усталость. Кроме того, магнитные свойства оценивают на основе потерь в железе с плотностью магнитного потока 1,0 Тл и частотой 400 Гц тестом Эпштейна, для образцов, которые вырезают в направлении прокатки и в поперечном направлении, соответственно. Результаты оценки показаны в таблице 4.Steel samples, with the composition shown in table 3, are obtained by smelting steel in a vacuum melting furnace heated to 1100 ° C, and then subjected to hot rolling to a thickness of 2.1 mm The samples are then annealed in the hot zone at 900 ° C for 90 seconds and then cold rolled, which must be completed at a thickness of 0.35 mm. At this point, an assessment is made of the occurrence of surface defects of the steel sheet using the size of the foam per unit area for comparison. Then the samples are subjected to final annealing for 30 seconds under two different conditions of 750 ° C and 800 ° C, respectively. Then, samples are cut from sheet steel obtained in this way parallel to the rolling direction for tensile testing and fatigue testing. In addition, magnetic properties are estimated based on losses in iron with a magnetic flux density of 1.0 T and a frequency of 400 Hz by the Epstein test for samples that are cut in the rolling direction and in the transverse direction, respectively. The evaluation results are shown in table 4.

Таблица 3 Table 3 (% масс.)(% wt.) СтальSteel SiSi MnMn AlAl PP CC NN TiTi Формула (1)Formula 1) Ti*Ti * ПримечаниеNote 1one 4,084.08 0,080.08 0,00100.0010 0,0120.012 0,02500.0250 0,00150.0015 0,00100.0010 354354 -0,0041-0.0041 Пример сравненияComparison example 22 4,104.10 0,050.05 0,00100.0010 0,0100.010 0,02470,0247 0,00130.0013 0,01890.0189 354354 0,01450.0145 Пример изобретенияAn example of the invention 33 4,054.05 0,040.04 0,00040,0004 0,0180.018 0,02510,0251 0,00160.0016 0,03490,0349 354354 0,02950,0295 Пример изобретенияAn example of the invention 4four 4,084.08 0,050.05 0,00150.0015 0,0110.011 0,02450,0245 0,00120.0012 0,06410,0641 353353 0,06000,0600 Пример сравненияComparison example 55 4,024.02 0,040.04 0,00200.0020 0,0170.017 0,02580,0258 0,00170.0017 0,11640.1164 351351 0,11060,1106 Пример сравненияComparison example 66 4,074.07 0,080.08 0,00190.0019 0,0140.014 0,02600.0260 0,00190.0019 0,16300.1630 354354 0,15650.1565 Пример сравненияComparison example

Таблица 4Table 4 СтальSteel Уровень дефектности поверхности, (м/м2)The level of surface imperfection, (m / m 2 ) 800°C Отжиг800 ° C Annealing 750°C Отжиг750 ° C Annealing ПримечанияNotes W10/400, (Вт/кг)W 10/400 , (W / kg) Предел прочности при растяжении TS, (МПа)Tensile Strength TS, (MPa) Предел усталостной прочности FS, (МПа)Fatigue Strength FS, (MPa) Коэффициент прочности FS/TSStrength Factor FS / TS W10/400, (W/кг)W10/400, (W / kg) Предел прочности при растяжении TS, (МПа)Tensile Strength TS, (MPa) Предел усталостной прочности FS, (МПа)Fatigue Strength FS, (MPa) Коэффициент прочности FS/TSStrength Factor FS / TS 1one 0,0000,000 27,427.4 634634 540540 0,850.85 33,433,4 707707 570570 0,810.81 Пример сравненияComparison example 22 0,0000,000 31,531.5 710710 635635 0,890.89 33,933.9 727727 650650 0,890.89 Пример изобретенияAn example of the invention 33 0,0050.005 33,733.7 715715 650650 0,910.91 34,634.6 731731 665665 0,910.91 Пример изобретенияAn example of the invention 4four 0,1590.159 42,742.7 722722 600600 0,830.83 44,444,4 737737 620620 0,840.84 Пример сравненияComparison example 55 0,1890.189 46,546.5 726726 560560 0,770.77 48,348.3 744744 575575 0,770.77 Пример сравненияComparison example 66 0,2110.211 48,048.0 734734 565565 0,770.77 51,051.0 750750 580580 0,770.77 Пример сравненияComparison example

Из таблицы 4 видно, что у образца стали №1, значение Ti∗ которой не входит в объем притязаний настоящего изобретения, свойства существенно зависят от температуры окончательного отжига, что представляет собой проблему с точки зрения контроля качества. С другой стороны у образцов стали, включающей соответствующее количество Ti, разность в свойствах в зависимости от температуры окончательного отжига меньше, что стабильно дает высокий предел прочности при растяжении. Однако по сравнению с образцами стали №2 и 3 с композицией стали в пределах диапазона, определенного настоящим изобретением, образцы стали №4, 5 и 6, с содержанием Ti, в каждом случае выходящим за рамки настоящего изобретения, демонстрируют не очень высокий предел усталостной прочности для их высокого предела прочности при растяжении и с плохими магнитными свойствами и количеством плены.From table 4 it is seen that the sample of steel No. 1, the value of Ti * which is not included in the scope of claims of the present invention, the properties depend significantly on the temperature of the final annealing, which is a problem from the point of view of quality control. On the other hand, in steel samples containing an appropriate amount of Ti, the difference in properties depending on the temperature of the final annealing is less, which stably gives a high tensile strength. However, compared with steel samples No. 2 and 3 with a steel composition within the range defined by the present invention, steel samples No. 4, 5 and 6, with a Ti content, in each case beyond the scope of the present invention, exhibit a not very high fatigue strength for their high tensile strength and with poor magnetic properties and the amount of captivity.

Пример 2Example 2

Образцы стали с композициями, показанными в таблице 5, получают выплавкой стали в вакуумной плавильной печи, нагретой до 1050°C, и затем подвергают горячей прокатке до толщины 2,1 мм. Затем образцы подвергают отжигу в области горячих состояний при 850°C в течение 120 секунд и затем холодной прокатке до конечной толщины 0,35 мм. В этот момент проводят оценку наличия дефектов поверхности стального листа, используя размер плены на единицу площади для сравнения. Затем образцы стали подвергают окончательному отжигу при 800°C в течение 30 секунд. Затем из листовой стали, полученной таким способом, вырезают образцы параллельно направлению прокатки для испытания на растяжение и испытания на усталость. Кроме того, магнитные свойства оценивают на основе потерь в железе с плотностью магнитного потока 1,0 Тл и частотой 400 Гц тестом Эпштейна, для образцов, которые вырезают в направлении прокатки и в поперечном направлении, соответственно. Результаты показаны в таблице 6. Кроме того, образец стали №18, который не удовлетворяет соотношению формулы (1), представленной в настоящем изобретении, претерпевает излом при холодной прокатке, поэтому далее не оценивается.Steel samples with the compositions shown in table 5 are obtained by smelting steel in a vacuum melting furnace heated to 1050 ° C, and then subjected to hot rolling to a thickness of 2.1 mm The samples are then annealed in the hot region at 850 ° C for 120 seconds and then cold rolled to a final thickness of 0.35 mm. At this point, assess the presence of defects in the surface of the steel sheet using the size of the foam per unit area for comparison. Then the steel samples are subjected to final annealing at 800 ° C for 30 seconds. Then, samples are cut from sheet steel obtained in this way parallel to the rolling direction for tensile testing and fatigue testing. In addition, magnetic properties are estimated based on losses in iron with a magnetic flux density of 1.0 T and a frequency of 400 Hz by the Epstein test for samples that are cut in the rolling direction and in the transverse direction, respectively. The results are shown in table 6. In addition, the steel sample No. 18, which does not satisfy the ratio of formula (1) presented in the present invention, undergoes kink during cold rolling, therefore, it is not further evaluated.

Таблица 5 Table 5 (% масс.)(% wt.) СтальSteel SiSi MnMn AlAl PP CC NN TiTi ДругиеOther Формула (1)Formula 1) Ti∗Ti ∗ ПримечаниеNote 77 3,053.05 0,150.15 0,35000.3500 0,0180.018 0,01650.0165 0,00140.0014 0,01740.0174 -- 284284 0,01260.0126 Пример сравненияComparison example 88 3,753.75 0,080.08 0,00100.0010 0,0190.019 0,00430.0043 0,00150.0015 0,01720.0172 -- 329329 0,01210.0121 Пример сравненияComparison example 99 3,783.78 0,050.05 0,00080,0008 0,0140.014 0,01590.0159 0,00170.0017 0,01660.0166 -- 329329 0,01080.0108 Пример изобретенияAn example of the invention 1010 4,014.01 0,040.04 0,00010.0001 0,0150.015 0,01350.0135 0,00130.0013 0,01540.0154 -- 349349 0,01090,0109 Пример изобретенияAn example of the invention 11eleven 4,014.01 0,040.04 0,00040,0004 0,0150.015 0,03200,0320 0,00160.0016 0,01480.0148 -- 349349 0,00930.0093 Пример изобретенияAn example of the invention 1212 4,054.05 0,050.05 0,00040,0004 0,0130.013 0,05720,0572 0,00160.0016 0,01660.0166 -- 351351 0,01110.0111 Пример сравненияComparison example 1313 4,034.03 0,010.01 0,00040,0004 0,0010.001 0,01750.0175 0,00410.0041 0,01680.0168 -- 343343 0,00270.0027 Пример сравненияComparison example 14fourteen 4,824.82 0,040.04 1,03001,0300 0,0180.018 0,01580.0158 0,00160.0016 0,01880.0188 -- 419419 0,01330.0133 Пример изобретенияAn example of the invention 15fifteen 3,023.02 0,880.88 0,70000.7000 0,0100.010 0,02890,0289 0,00160.0016 0,03330,0333 -- 317317 0,02780,0278 Пример изобретенияAn example of the invention 1616 3,553,55 0,590.59 1,21001,2100 0,0100.010 0,02940,0294 0,00210.0021 0,03280,0328 -- 344344 0,02560,0256 Пример изобретенияAn example of the invention 1717 4,304.30 0,110.11 0,18000.1800 0,0120.012 0,02850.0285 0,00250.0025 0,03220,0322 -- 380380 0,02360,0236 Пример изобретенияAn example of the invention 18eighteen 4,604.60 0,590.59 1,21001,2100 0,0100.010 0,02960,0296 0,00110.0011 0,03110,0311 -- 454454 0,02930,0293 Пример сравненияComparison example 1919 4,034.03 0,150.15 0,00050,0005 0,0100.010 0,01440.0144 0,00090,0009 0,02440,0244 Sb: 0,015Sb: 0.015 350350 0,02130.0213 Пример изобретенияAn example of the invention 20twenty 4,114.11 0,080.08 0,00090,0009 0,0110.011 0,01670.0167 0,00210.0021 0,02170,0217 Sn: 0,043Sn: 0,043 356356 0,01450.0145 Пример изобретенияAn example of the invention 2121 4,304.30 0,180.18 0,25300.2530 0,0070.007 0,01450.0145 0,00090,0009 0,01910.0191 B: 0,003B: 0.003 382382 0,01600.0160 Пример изобретенияAn example of the invention 2222 4,254.25 0,090.09 0,23100.2310 0,0180.018 0,01810.0181 0,00110.0011 0,01550.0155 Ca: 0,003Ca: 0.003 381381 0,01170.0117 Пример изобретенияAn example of the invention 2323 4,224.22 0,150.15 0,08300.0830 0,0150.015 0,02260,0226 0,00160.0016 0,01850.0185 РЗМ: 0,004REM: 0.004 372372 0,01300.0130 Пример изобретенияAn example of the invention 2424 3,983.98 0,250.25 0,22500.2250 0,0130.013 0,02840,0284 0,00180.0018 0,03550,0355 Co: 0,25Co: 0.25 358358 0,02930,0293 Пример изобретенияAn example of the invention 2525 4,054.05 0,200.20 0,28400.2840 0,0160.016 0,01330.0133 0,00150.0015 0,02110.0211 Ni: 0,15Ni: 0.15 367367 0,01600.0160 Пример изобретенияAn example of the invention 2626 3,873.87 0,180.18 0,27600.2760 0,0110.011 0,03360,0336 0,00130.0013 0,03470,0347 Cu: 0,22Cu: 0.22 348348 0,03020,0302 Пример изобретенияAn example of the invention

Таблица 6Table 6 СтальSteel Уровень дефектности поверхности, (м/м2)The level of surface imperfection, (m / m 2 ) W10/400, (Вт/кг)W10/400, (W / kg) Предел прочности при растяжении TS, (МПа)Tensile Strength TS, (MPa) Предел усталостной прочности FS, (МПа)Fatigue Strength FS, (MPa) Коэффициент прочности FS/TSStrength Factor FS / TS ПримечаниеNote 77 0,0010.001 28,628.6 625625 510510 0,820.82 Пример сравненияComparison example 88 0,0000,000 32,732,7 673673 535535 0,790.79 Пример сравненияComparison example 99 0,0010.001 34,534.5 685685 624624 0,910.91 Пример изобретенияAn example of the invention 1010 0,0050.005 32,232,2 708708 631631 0,890.89 Пример изобретенияAn example of the invention 11eleven 0,0050.005 31,231,2 705705 650650 0,920.92 Пример изобретенияAn example of the invention 1212 0,2300.230 38,738.7 694694 575575 0,930.93 Пример сравненияComparison example 1313 0,1100,110 36,836.8 701701 540540 0,770.77 Пример сравненияComparison example 14fourteen 0,0050.005 28,828.8 779779 715715 0,920.92 Пример изобретенияAn example of the invention 15fifteen 0,0350,035 34,534.5 668668 607607 0,910.91 Пример изобретенияAn example of the invention 1616 0,0260,026 33,333.3 703703 645645 0,920.92 Пример изобретенияAn example of the invention 1717 0,0390,039 33,533.5 735735 680680 0,930.93 Пример изобретенияAn example of the invention 18eighteen -- -- -- -- -- Пример сравненияComparison example 1919 0,0030.003 31,931.9 701701 620620 0,880.88 Пример изобретенияAn example of the invention 20twenty 0,0040.004 31,231,2 707707 635635 0,900.90 Пример изобретенияAn example of the invention 2121 0,0060.006 33,433,4 733733 640640 0,870.87 Пример изобретенияAn example of the invention 2222 0,0030.003 31,631.6 729729 640640 0,880.88 Пример изобретенияAn example of the invention 2323 0,0030.003 32,032,0 721721 633633 0,880.88 Пример изобретенияAn example of the invention 2424 0,0070.007 33,333.3 723723 645645 0,890.89 Пример изобретенияAn example of the invention 2525 0,0050.005 34,134.1 718718 625625 0,870.87 Пример изобретенияAn example of the invention 2626 0,0080.008 33,533.5 706706 608608 0,860.86 Пример изобретенияAn example of the invention

Как можно видеть из таблицы 6, каждый из стальных листов согласно настоящему изобретению имеет меньше плены, хорошие потери в железе и высокий предел прочности при растяжении, а также высокий предел усталостной прочности.As can be seen from table 6, each of the steel sheets according to the present invention has fewer films, good iron loss and a high tensile strength, as well as a high fatigue strength.

Claims (6)

1. Нетекстурированная электротехническая листовая сталь, содержащая, в мас.%:
Si: 5,0 или менее
Mn: 2,0 или менее
Al: 2,0 или менее и
P: 0,05 или менее,
в диапазоне, удовлетворяющем выражению (1):
Figure 00000005

и дополнительно включающая, в мас.%:
C: 0,008 - 0,040
N: 0,003 или менее и
Ti: 0,04 или менее,
в диапазоне, удовлетворяющем выражению (2),
Figure 00000006
,
где Ti*=Ti-3,4[N%],
Fe и случайные примеси - остальное.
1. Non-textured electrical steel sheet containing, in wt.%:
Si: 5.0 or less
Mn: 2.0 or less
Al: 2.0 or less and
P: 0.05 or less
in the range satisfying the expression (1):
Figure 00000005

and further including, in wt.%:
C: 0.008 - 0.040
N: 0.003 or less and
Ti: 0.04 or less
in the range satisfying the expression (2),
Figure 00000006
,
where Ti * = Ti-3.4 [N%],
Fe and random impurities are the rest.
2. Нетекстурированная электротехническая листовая сталь по п.1, в которой содержание Si, Mn, Al и P составляет, в мас.%:
Si: более 3,5 и не более 5,0
Mn: 0,3 или менее
Al: 0,1 или менее и
P: 0,05 или менее.
2. Non-textured electrical steel sheet according to claim 1, in which the content of Si, Mn, Al and P is, in wt.%:
Si: more than 3.5 and not more than 5.0
Mn: 0.3 or less
Al: 0.1 or less and
P: 0.05 or less.
3. Нетекстурированная электротехническая листовая сталь по п.1 или 2, которая дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, в мас.%:
Sb: 0,0005 - 0,1
Sn: 0,0005 - 0,1
B: 0,0005 - 0,01
Ca: 0,001 - 0,01
РЗМ: 0,001 - 0,01
Co: 0,05 - 5
Ni: 0,05 - 5 и
Cu: 0,2 - 4.
3. Non-textured electrical steel sheet according to claim 1 or 2, which further comprises at least one element, in wt.%:
Sb: 0.0005 - 0.1
Sn: 0.0005 - 0.1
B: 0.0005 - 0.01
Ca: 0.001 - 0.01
REM: 0.001 - 0.01
Co: 0.05 - 5
Ni: 0.05 - 5 and
Cu: 0.2-4.
4. Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали, включающий выдержку стального сляба при температуре 1000°C-1200°C, причем стальной сляб содержит, в мас.%:
Si: 5,0 или менее
Mn: 2,0 или менее
Al: 2,0 или менее и
P: 0,05 или менее,
в диапазоне, удовлетворяющем выражению (1):
Figure 00000005

и дополнительно содержит, в мас.%:
C: 0,008 - 0,040
N: 0,003 или менее и
Ti: 0,04 или менее,
в диапазоне, удовлетворяющем выражению (2):
Figure 00000006
,
где Ti*=Ti-3,4[N%];
и последующую горячую прокатку стального сляба для получения горячекатаного стального материала;
затем холодную прокатку стального материала или теплую прокатку в один или два, или большее число проходов с промежуточным отжигом между ними до конечной толщины листа; и
окончательный отжиг стального материала при 700°C или выше и 850°C или ниже, при этом до окончательного отжига стальной материал подвергают термической обработке, по меньшей мере однократной, при которой стальной материал выдерживают при температуре 800°C или выше и 950°C или ниже в течение 30 секунд или более.
4. A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet, comprising holding a steel slab at a temperature of 1000 ° C-1200 ° C, and the steel slab contains, in wt.%:
Si: 5.0 or less
Mn: 2.0 or less
Al: 2.0 or less and
P: 0.05 or less
in the range satisfying the expression (1):
Figure 00000005

and further comprises, in wt.%:
C: 0.008 - 0.040
N: 0.003 or less and
Ti: 0.04 or less
in the range satisfying the expression (2):
Figure 00000006
,
where Ti * = Ti-3.4 [N%];
and subsequent hot rolling of the steel slab to produce hot rolled steel material;
then cold rolling of the steel material or warm rolling in one or two or more passes with intermediate annealing between them to a final sheet thickness; and
the final annealing of the steel material at 700 ° C or higher and 850 ° C or lower, while before the final annealing, the steel material is subjected to heat treatment, at least once, in which the steel material is maintained at a temperature of 800 ° C or higher and 950 ° C or lower for 30 seconds or more.
5. Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали по п.4, в котором содержание Si, Mn, Al и P в стали составляет, в мас.%:
Si: более 3,5 но не более 5,0
Mn: 0,3 или менее
Al: 0,1 или менее и
P: 0,05 или менее.
5. A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet according to claim 4, in which the content of Si, Mn, Al and P in the steel is, in wt.%:
Si: more than 3.5 but not more than 5.0
Mn: 0.3 or less
Al: 0.1 or less and
P: 0.05 or less.
6. Способ изготовления нетекстурированной электротехнической листовой стали по п.4 или 5, в котором стальной сляб дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, в мас.%:
Sb: 0,0005 - 0,1
Sn: 0,0005 - 0,1
B: 0,0005 - 0,01
Ca: 0,001 - 0,01
РЗМ: 0,001 - 0,01
Co: 0,05 - 5
Ni: 0,05 - 5 и
Cu: 0,2 - 4.
6. A method of manufacturing a non-textured electrical steel sheet according to claim 4 or 5, in which the steel slab further comprises at least one element, in wt.%:
Sb: 0.0005 - 0.1
Sn: 0.0005 - 0.1
B: 0.0005 - 0.01
Ca: 0.001 - 0.01
REM: 0.001 - 0.01
Co: 0.05 - 5
Ni: 0.05 - 5 and
Cu: 0.2-4.
RU2013143127/02A 2011-02-24 2011-02-24 Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture RU2536711C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/001074 WO2012114383A1 (en) 2011-02-24 2011-02-24 Non-oriented electromagnetic steel sheet and method for manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2536711C1 true RU2536711C1 (en) 2014-12-27

Family

ID=46720208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143127/02A RU2536711C1 (en) 2011-02-24 2011-02-24 Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20130306200A1 (en)
EP (1) EP2679695B1 (en)
KR (1) KR101412363B1 (en)
CN (1) CN103392021B (en)
BR (1) BR112013020657B1 (en)
CA (1) CA2822206C (en)
MX (1) MX2013009670A (en)
RU (1) RU2536711C1 (en)
WO (1) WO2012114383A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677123C1 (en) * 2015-01-26 2019-01-15 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Surface shape defect formation areas evaluation method, surface shape defect sources areas evaluation method, surface shape defect formation areas evaluation device, surface shape defect sources areas evaluation device, program and recording medium
RU2686712C1 (en) * 2015-12-28 2019-04-30 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Sheet from non-textured electrical steel and method for production of sheet from non-textured electrical steel
RU2692146C1 (en) * 2018-05-25 2019-06-21 Олег Михайлович Губанов Method of producing isotropic electrical steel
RU2715586C1 (en) * 2016-07-29 2020-03-02 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Steel strip for production of non-oriented electrical steel and method of making such steel strip

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6319574B2 (en) * 2014-08-14 2018-05-09 Jfeスチール株式会社 Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties
WO2016063098A1 (en) 2014-10-20 2016-04-28 Arcelormittal Method of production of tin containing non grain-oriented silicon steel sheet, steel sheet obtained and use thereof
JP6451832B2 (en) * 2015-03-17 2019-01-16 新日鐵住金株式会社 Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
JP6725209B2 (en) * 2015-03-25 2020-07-15 日本製鉄株式会社 High strength member for motor and method of manufacturing high strength member for motor
JP6497176B2 (en) * 2015-03-31 2019-04-10 新日鐵住金株式会社 Non-oriented electrical steel sheet for rotor and method for producing non-oriented electrical steel sheet for rotor
BR112018009722B1 (en) 2015-11-20 2022-04-05 Jfe Steel Corporation Method for producing an unoriented electrical steel sheet
JP6406522B2 (en) * 2015-12-09 2018-10-17 Jfeスチール株式会社 Method for producing non-oriented electrical steel sheet
KR101701195B1 (en) * 2015-12-23 2017-02-01 주식회사 포스코 Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
KR101701194B1 (en) * 2015-12-23 2017-02-01 주식회사 포스코 Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
WO2019017426A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 新日鐵住金株式会社 Non-oriented electromagnetic steel plate
KR102012319B1 (en) * 2017-12-26 2019-08-20 주식회사 포스코 Oriented electrical steel sheet and manufacturing method of the same
WO2020091039A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-07 日本製鉄株式会社 Non-oriented electromagnetic steel sheet
KR102164113B1 (en) * 2018-11-29 2020-10-13 주식회사 포스코 Non-oriented electrical steel sheet having low iron loss property and excellent surface quality and method of manufacturing the same
CN112430778A (en) * 2019-08-26 2021-03-02 宝山钢铁股份有限公司 Thin non-oriented electrical steel plate and manufacturing method thereof
CN114555848A (en) * 2019-10-29 2022-05-27 杰富意钢铁株式会社 Non-oriented electromagnetic steel sheet and method for producing same
CN111349742A (en) * 2020-03-17 2020-06-30 本钢板材股份有限公司 Production method of high-efficiency non-oriented silicon steel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018542C1 (en) * 1988-01-29 1994-08-30 Штальверке Пайне-Зальцгиттер АГ Method of making cold rolled strip or sheet and steel sheet
RU2311479C2 (en) * 2003-05-06 2007-11-27 Ниппон Стил Корпорейшн Sheet from non-oriented electrical steel which is perfect from the standpoint of reduction of losses in core and method of manufacture of such sheet
RU2362829C2 (en) * 2004-11-04 2009-07-27 Ниппон Стил Корпорейшн Random-orientation electrotechnical steel sheet, improved from side of losses in mandrel
RU2398894C1 (en) * 2006-06-16 2010-09-10 Ниппон Стил Корпорейшн Sheet of high strength electro-technical steel and procedure for its production

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5974257A (en) * 1982-10-20 1984-04-26 Kawasaki Steel Corp Nondirectional silicon steel plate with small iron loss
JPS60238421A (en) 1984-05-10 1985-11-27 Kawasaki Steel Corp Production of high tensile non-oriented electrical steel sheet
JPS62112723A (en) 1985-11-09 1987-05-23 Kawasaki Steel Corp Manufacture of high tension soft magnetic steel sheet
JPH028346A (en) 1988-06-27 1990-01-11 Nippon Steel Corp High tensile electrical steel sheet and its manufacture
JP3305806B2 (en) 1993-05-21 2002-07-24 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of high tensile non-oriented electrical steel sheet
EP1491648B1 (en) * 2002-03-28 2015-09-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Directional hot rolled magnetic steel sheet or strip with extremely high adherence to coating and process for producing the same
EP1580289B1 (en) * 2002-12-05 2015-02-11 JFE Steel Corporation Non-oriented magnetic steel sheet and method for production thereof
JP4546713B2 (en) 2003-10-06 2010-09-15 新日本製鐵株式会社 Final product of high-strength electrical steel sheet with excellent magnetic properties, its use and manufacturing method
WO2007007423A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Non-oriented electromagnetic steel sheet and process for producing the same
JP4779474B2 (en) * 2005-07-07 2011-09-28 住友金属工業株式会社 Non-oriented electrical steel sheet for rotor and manufacturing method thereof
JP5028992B2 (en) * 2005-12-15 2012-09-19 Jfeスチール株式会社 Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
CN101310034B (en) * 2005-12-15 2011-12-28 杰富意钢铁株式会社 Highly strong, non-oriented electrical steel sheet and method for manufacture thereof
JP5223190B2 (en) 2005-12-15 2013-06-26 Jfeスチール株式会社 Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
EP1966403A4 (en) * 2005-12-27 2010-07-14 Posco Co Ltd Non-oriented electrical steel sheets with improved magnetic property and method for manufacturing the same
JP5181439B2 (en) * 2006-07-26 2013-04-10 Jfeスチール株式会社 Non-oriented electrical steel sheet
JP5119710B2 (en) * 2007-03-28 2013-01-16 Jfeスチール株式会社 High strength non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
WO2009128428A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 新日本製鐵株式会社 High-strength non-oriented magnetic steel sheet and process for producing the high-strength non-oriented magnetic steel sheet
JP4681687B2 (en) * 2009-01-26 2011-05-11 新日本製鐵株式会社 Non-oriented electrical steel sheet
JP5263012B2 (en) * 2009-06-03 2013-08-14 新日鐵住金株式会社 Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
RU2497973C2 (en) * 2009-06-03 2013-11-10 Ниппон Стил Корпорейшн Non-textured plate from electrical steel, and method for its manufacture
JP4929484B2 (en) * 2009-08-26 2012-05-09 Jfeスチール株式会社 Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018542C1 (en) * 1988-01-29 1994-08-30 Штальверке Пайне-Зальцгиттер АГ Method of making cold rolled strip or sheet and steel sheet
RU2311479C2 (en) * 2003-05-06 2007-11-27 Ниппон Стил Корпорейшн Sheet from non-oriented electrical steel which is perfect from the standpoint of reduction of losses in core and method of manufacture of such sheet
RU2362829C2 (en) * 2004-11-04 2009-07-27 Ниппон Стил Корпорейшн Random-orientation electrotechnical steel sheet, improved from side of losses in mandrel
RU2398894C1 (en) * 2006-06-16 2010-09-10 Ниппон Стил Корпорейшн Sheet of high strength electro-technical steel and procedure for its production

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677123C1 (en) * 2015-01-26 2019-01-15 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Surface shape defect formation areas evaluation method, surface shape defect sources areas evaluation method, surface shape defect formation areas evaluation device, surface shape defect sources areas evaluation device, program and recording medium
US10713401B2 (en) 2015-01-26 2020-07-14 Nippon Steel Corporation Surface shape defect generating region estimating method, surface shape defect source region estimating method, surface shape defect generating region estimating device, surface shape defect source region estimating device, program, and recording medium
RU2686712C1 (en) * 2015-12-28 2019-04-30 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Sheet from non-textured electrical steel and method for production of sheet from non-textured electrical steel
RU2715586C1 (en) * 2016-07-29 2020-03-02 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Steel strip for production of non-oriented electrical steel and method of making such steel strip
US11047018B2 (en) 2016-07-29 2021-06-29 Salzgitter Flachstahl Gmbh Steel strip for producing a non-grain-oriented electrical steel, and method for producing such a steel strip
RU2692146C1 (en) * 2018-05-25 2019-06-21 Олег Михайлович Губанов Method of producing isotropic electrical steel

Also Published As

Publication number Publication date
EP2679695A4 (en) 2014-10-29
CN103392021B (en) 2014-10-29
CN103392021A (en) 2013-11-13
CA2822206C (en) 2016-09-13
MX2013009670A (en) 2013-10-28
BR112013020657A2 (en) 2016-10-18
EP2679695B1 (en) 2016-05-18
BR112013020657B1 (en) 2019-07-09
US20130306200A1 (en) 2013-11-21
KR101412363B1 (en) 2014-06-25
CA2822206A1 (en) 2012-08-30
EP2679695A1 (en) 2014-01-01
KR20130087611A (en) 2013-08-06
WO2012114383A1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2536711C1 (en) Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture
JP5375149B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
US10597759B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density and motor
TW201835355A (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method for non-oriented electrical steel sheet
US20120298267A1 (en) Non-Oriented Electrical Steel Having High Magnetic Induction And High Intensity And Manufacturing Method Thereof
JP5532187B2 (en) Manufacturing method of electrical steel sheet
JP4860783B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet
JP2011084761A (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet for rotor and manufacturing method therefor
JP2019504193A (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
JP2012149337A (en) High strength electromagnetic steel sheet, and manufacturing method therefor
JP5817114B2 (en) Manufacturing method of high strength electrical steel sheet
JP2013044010A (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet, and method of producing the same
TWI525198B (en) Non - directional electrical steel sheet and its hot - rolled steel sheet
JP2007186791A (en) High strength non-oriented electrical steel sheet and method for manufacture the same
WO2014024222A1 (en) High-strength electromagnetic steel sheet and method for producing same
WO2019188940A1 (en) Nonoriented electromagnetic steel sheet
JP5817115B2 (en) Manufacturing method of high strength electrical steel sheet
KR101653142B1 (en) Non-orinented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
JP7445656B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method
JP4929484B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
JP7268803B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210225