RU2772057C1 - Anisotropic electrical steel sheet, a method for forming an insulating coating of anisotropic electrical steel sheet and a method for producing anisotropic electrical steel sheet - Google Patents
Anisotropic electrical steel sheet, a method for forming an insulating coating of anisotropic electrical steel sheet and a method for producing anisotropic electrical steel sheet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772057C1 RU2772057C1 RU2021123064A RU2021123064A RU2772057C1 RU 2772057 C1 RU2772057 C1 RU 2772057C1 RU 2021123064 A RU2021123064 A RU 2021123064A RU 2021123064 A RU2021123064 A RU 2021123064A RU 2772057 C1 RU2772057 C1 RU 2772057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel sheet
- annealing
- anisotropic electrical
- oxide layer
- electrical steel
- Prior art date
Links
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 151
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 140
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 68
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 361
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 361
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 89
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical group [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 54
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 171
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 103
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 90
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 42
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims description 40
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims description 35
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 31
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 30
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 29
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 25
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 22
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K Bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 14
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 41
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 84
- 239000002585 base Substances 0.000 description 75
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 52
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 42
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 37
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 35
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 34
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 25
- GLQBXSIPUULYOG-UHFFFAOYSA-M Bismuth oxychloride Chemical compound Cl[Bi]=O GLQBXSIPUULYOG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 229940073609 bismuth oxychloride Drugs 0.000 description 18
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 17
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 14
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 12
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 12
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 11
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 11
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 7
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K Aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910017135 Fe—O Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 150000001622 bismuth compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N HF Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N Iron(II,III) oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical group [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229940049676 BISMUTH HYDROXIDE Drugs 0.000 description 1
- UJZJSFZBAKDUFC-UHFFFAOYSA-N Bismuth sulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[BiH3+3].[BiH3+3] UJZJSFZBAKDUFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N Bismuth(III) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L Cobalt(II) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L Iron(II) chloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L Nickel(II) chloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940036348 bismuth carbonate Drugs 0.000 description 1
- -1 bismuth halide Chemical class 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000380 bismuth sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- SFOQXWSZZPWNCL-UHFFFAOYSA-K bismuth;phosphate Chemical compound [Bi+3].[O-]P([O-])([O-])=O SFOQXWSZZPWNCL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- TZSXPYWRDWEXHG-UHFFFAOYSA-K bismuth;trihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Bi+3] TZSXPYWRDWEXHG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- GMZOPRQQINFLPQ-UHFFFAOYSA-H dibismuth;tricarbonate Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O GMZOPRQQINFLPQ-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H dibismuth;trisulfate Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N dinitrooxybismuthanyl nitrate Chemical compound [Bi+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000001637 plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002424 x-ray crystallography Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Настоящее изобретение относится к листу анизотропной электротехнической стали, способу формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали и способу производства листа анизотропной электротехнической стали. Приоритет испрашивается по заявке на патент Японии № 2019-005237, поданной 16 января 2019 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.[0001] The present invention relates to an anisotropic electrical steel sheet, a method for forming an insulating coating on an anisotropic electrical steel sheet, and a method for producing an anisotropic electrical steel sheet. Priority is claimed from Japanese Patent Application No. 2019-005237, filed January 16, 2019, the contents of which are hereby incorporated by reference.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] Лист анизотропной электротехнической стали представляет собой стальной лист, который содержит кремний (Si) в количестве приблизительно 0,5-7 мас.% и имеет кристаллографическую ориентацию, выставленную с ориентировкой {110}<001> (ориентировкой Госса) за счет использования явления, называемого вторичной рекристаллизацией. В настоящем документе ориентировка {110}<001> означает, что плоскость {110} кристалла выставлена параллельно прокатанной поверхности, а ось <001> кристалла выставлена параллельно направлению прокатки.[0002] The anisotropic electrical steel sheet is a steel sheet that contains silicon (Si) in an amount of about 0.5-7 wt.% and has a crystallographic orientation set to {110}<001> orientation (Goss orientation) by using a phenomenon called secondary recrystallization. Here, the {110}<001> orientation means that the {110} plane of the crystal is aligned parallel to the rolled surface, and the <001> axis of the crystal is aligned parallel to the rolling direction.
[0003] Лист анизотропной электротехнической стали используется главным образом для железного сердечника трансформатора и т.п. в качестве магнитно-мягкого материала. Поскольку лист анизотропной электротехнической стали значительно влияет на характеристики трансформатора, было выполнено исследование с целью улучшения характеристик возбуждения и характеристик магнитных потерь листа анизотропной электротехнической стали.[0003] The anisotropic electrical steel sheet is mainly used for the iron core of a transformer and the like. as a soft magnetic material. Since the anisotropic electrical steel sheet significantly affects the characteristics of the transformer, research has been carried out to improve the driving characteristics and the magnetic loss characteristics of the anisotropic electrical steel sheet.
[0004] Типичный способ производства листа анизотропной электротехнической стали заключается в следующем. Стальная заготовка с заданным составом нагревается и подвергается горячей прокатке для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист. Этот горячекатаный стальной лист по мере необходимости подвергается отжигу в состоянии горячей полосы, а затем холодной прокатке для того, чтобы получить холоднокатаный стальной лист. Этот холоднокатаный стальной лист подвергается обезуглероживающему отжигу, чтобы активировать первичную рекристаллизацию. Подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист после обезуглероживающего отжига окончательно отжигается, чтобы активировать вторичную рекристаллизацию.[0004] A typical production method for an anisotropic electrical steel sheet is as follows. A steel billet with a predetermined composition is heated and subjected to hot rolling to obtain a hot-rolled steel sheet. This hot-rolled steel sheet is subjected to hot strip annealing as necessary and then cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet. This cold rolled steel sheet undergoes decarburization annealing to activate primary recrystallization. The decarburized annealed steel sheet after the decarburization annealing is finally annealed to promote secondary recrystallization.
[0005] После обезуглероживающего отжига и перед окончательным отжигом на поверхность подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа наносится водная суспензия, включающая сепаратор отжига, главным компонентом которого является MgO, а затем сушится. Этот подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист сматывается в рулон, а затем окончательно отжигается. Во время окончательного отжига MgO, содержащийся в сепараторе отжига, реагирует с SiO2, содержащимся во внутренне окисленном слое, сформированном на поверхности стального листа обезуглероживающим отжигом, и тем самым на поверхности стального листа формируется первичный слой (называемый «стеклянной пленкой» или «пленкой форстерита»), который включает в себя главным образом форстерит (Mg2SiO4). В дополнение, после формирования стеклянной пленки (то есть после окончательного отжига) на поверхность окончательно отожженного стального листа наносится раствор, который включает в себя главным образом коллоидный кремнезем и фосфат, например, и прокаливается, и тем самым формируется изоляционное покрытие с натяжением (называемое «вторичным слоем»).[0005] After the decarburization annealing and before the final annealing, an aqueous slurry including an annealing separator whose main component is MgO is applied to the surface of the decarburized annealed steel sheet, and then dried. This decarburized annealed steel sheet is coiled and then finally annealed. During the final annealing, the MgO contained in the annealing separator reacts with the SiO 2 contained in the internally oxidized layer formed on the surface of the steel sheet by decarburization annealing, and thereby a primary layer (called "glass film" or "forsterite film") is formed on the surface of the steel sheet. ”), which includes mainly forsterite (Mg 2 SiO 4 ). In addition, after the glass film is formed (that is, after the final annealing), a solution is applied to the surface of the final annealed steel sheet, which mainly includes colloidal silica and phosphate, for example, and is calcined, and thereby a tension insulating coating (called " secondary layer).
[0006] Вышеупомянутая стеклянная пленка действует как изолятор, а также улучшает адгезию изоляционного покрытия с натяжением, формируемого на стеклянной пленке. Натяжение прикладывается к основному стальному листу за счет сцепления стеклянной пленки, изоляционного покрытия с натяжением и основного стального листа. В результате магнитные потери в листе анизотропной электротехнической стали уменьшаются.[0006] The aforementioned glass film acts as an insulator and also improves the adhesion of the tension insulating coating formed on the glass film. Tension is applied to the base steel sheet by adhering the glass film, the tensioned insulation coating, and the base steel sheet. As a result, the magnetic loss in the anisotropic electrical steel sheet is reduced.
[0007] Однако, поскольку стеклянная пленка является немагнитным материалом, ее присутствие неблагоприятно с магнитной точки зрения. Кроме того, граница раздела между основным стальным листом и стеклянной пленкой имеет проникающую структуру, так что стеклянная пленка сложно переплетается с листом, и эта проникающая структура имеет тенденцию подавлять движение стенки доменов, когда лист анизотропной электротехнической стали намагничивается. Таким образом, наличие стеклянной пленки может вызывать увеличение магнитных потерь.[0007] However, since the glass film is a non-magnetic material, its presence is magnetically unfavorable. In addition, the interface between the base steel sheet and the glass film has a penetrating structure so that the glass film is difficult to intertwine with the sheet, and this penetrating structure tends to suppress the movement of the domain wall when the anisotropic electrical steel sheet is magnetized. Thus, the presence of a glass film can cause an increase in magnetic losses.
[0008] Например, в том случае, когда образование стеклянной пленки подавлено, формирование проникающей структуры может быть подавлено, а значит, и доменная стенка может легко перемещаться во время намагничивания. Однако в том случае, когда образование стеклянной пленки просто подавляется, адгезия изоляционного покрытия с натяжением не гарантируется, а значит, и достаточное натяжение не прикладывается к основному стальному листу. В результате становится трудно уменьшить магнитные потери.[0008] For example, when the formation of a glass film is suppressed, the formation of a penetrating structure can be suppressed, and thus the domain wall can easily move during magnetization. However, in the case where the formation of a glass film is simply suppressed, the adhesion of the insulating coating under tension is not guaranteed, and thus sufficient tension is not applied to the base steel sheet. As a result, it becomes difficult to reduce the magnetic loss.
[0009] Как описано выше, в настоящее время в том случае, когда стеклянная пленка удаляется с листа анизотропной электротехнической стали, доменная стенка может легко перемещаться, и поэтому ожидается, что магнитные характеристики улучшатся. С другой стороны, в вышеупомянутом случае натяжение практически не прикладывается к основному стальному листу, и поэтому неизбежно ухудшение магнитных характеристик (особенно магнитных потерь). Следовательно, в том случае, когда реализован лист анизотропной электротехнической стали, в котором стеклянная пленка удалена, а адгезия покрытия гарантирована, ожидается, что магнитные характеристики улучшатся.[0009] As described above, at present, when the glass film is removed from the anisotropic electrical steel sheet, the domain wall can move easily, and therefore the magnetic performance is expected to improve. On the other hand, in the aforementioned case, hardly any tension is applied to the base steel sheet, and therefore deterioration in magnetic characteristics (especially magnetic loss) is inevitable. Therefore, in the case where an anisotropic electrical steel sheet is realized in which the glass film is removed and coating adhesion is guaranteed, the magnetic performance is expected to be improved.
[0010] В прошлом было исследовано улучшение адгезии изоляционного покрытия с натяжением для листа анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки.[0010] In the past, the improvement of adhesion of an insulating coating under tension for an anisotropic electrical steel sheet without a glass film has been investigated.
[0011] Например, патентный документ 1 раскрывает метод промывки стального листа путем его погружения в водный раствор серной кислоты или сульфата с концентрацией 2-30% перед формированием изоляционного покрытия с натяжением. Патентный документ 2 раскрывает метод проведения предварительной обработки поверхности стального листа с использованием окисляющей кислоты перед формированием изоляционного покрытия с натяжением. Патентный документ 3 раскрывает лист анизотропной электротехнической кремнистой стали, в который включен внешне окисленный слой, содержащий главным образом кремнезем, и в котором металлическое железо с долей площади сечения 30% или меньше включено в этот внешне окисленный слой. Патентный документ 4 раскрывает лист анизотропной электротехнической стали, в котором тонкие линейные канавки формируются непосредственно на поверхности основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали, и эти тонкие линейные канавки обладают глубиной 0,05-2 мкм и интервалом 0,05-2 мкм.[0011] For example, Patent Document 1 discloses a method for washing a steel sheet by immersing it in an aqueous solution of sulfuric acid or sulfate at a concentration of 2-30% before forming a tension coating. Patent Document 2 discloses a method for carrying out surface pretreatment of a steel sheet using an oxidizing acid before forming an insulating coating under tension. Patent Document 3 discloses an anisotropic electrical silicon steel sheet in which an externally oxidized layer mainly containing silica is included, and in which metallic iron with a sectional area ratio of 30% or less is included in this externally oxidized layer. Patent Document 4 discloses an anisotropic electrical steel sheet in which thin linear grooves are formed directly on the surface of a base steel sheet in the anisotropic electrical steel sheet, and the fine linear grooves have a depth of 0.05-2 µm and a spacing of 0.05-2 µm.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИPRIOR ART DOCUMENTS
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫPATENT DOCUMENTS
[0012] Патентный документ 1: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № H05-311453[0012] Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. H05-311453
Патентный документ 2: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2002-249880Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2002-249880
Патентный документ 3: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2003-313644Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2003-313644
Патентный документ 4: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2001-303215Patent Document 4: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2001-303215
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
РЕШАЕМАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАSOLVED TECHNICAL PROBLEM
[0013] Как описано выше, лист анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки имеет плохую адгезию изоляционного покрытия с натяжением. Например, в том случае, когда вышеупомянутый лист анизотропной электротехнической стали выдерживается в течение длительного времени, изоляционное покрытие с натяжением может отслаиваться. В этом случае натяжение не прикладывается к основному стальному листу. Для листа анизотропной электротехнической стали чрезвычайно важно улучшить адгезию изоляционного покрытия с натяжением.[0013] As described above, the anisotropic electrical steel sheet without the glass film has poor adhesion of the insulating coating under tension. For example, when the aforementioned anisotropic electrical steel sheet is aged for a long time, the tensile insulation coating may peel off. In this case, tension is not applied to the base steel sheet. For anisotropic electrical steel sheet, it is extremely important to improve the adhesion of the insulating coating under tension.
[0014] Методы, раскрытые в патентных документах 1-4, соответственно предназначены для улучшения адгезии изоляционного покрытия с натяжением. Однако в этих методах неясно, стабильно ли достигается адгезия и получается ли в результате эффект улучшения магнитных потерь. Вышеупомянутых методов недостаточно для того, чтобы получить этот эффект.[0014] The methods disclosed in Patent Documents 1-4 are respectively intended to improve the adhesion of the insulating coating under tension. However, in these methods, it is not clear whether adhesion is stably achieved and whether the magnetic loss improvement effect is obtained as a result. The above methods are not enough to get this effect.
[0015] Настоящее изобретение было создано с учетом вышеупомянутых ситуаций. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить лист анизотропной электротехнической стали, обладающий превосходной адгезией изоляционного покрытия с натяжением даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). В дополнение, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ формирования вышеупомянутого изоляционного покрытия и производства вышеупомянутого листа анизотропной электротехнической стали.[0015] The present invention has been made in view of the above situations. The object of the present invention is to provide an anisotropic electrical steel sheet having excellent insulating coating tension adhesion even without a glass film (forsterite film). In addition, an object of the present invention is to provide a method for forming the aforementioned insulating coating and manufacturing the aforementioned anisotropic electrical steel sheet.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫSOLUTION
[0016] Аспекты настоящего изобретения заключаются в следующем.[0016] Aspects of the present invention are as follows.
[0017] (1) Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, не имеющий пленки форстерита, включает в себя:[0017] (1) An anisotropic electrical steel sheet according to one aspect of the present invention having no forsterite film includes:
основной стальной лист;main steel sheet;
оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом; иan oxide layer located in contact with the base steel sheet; and
изоляционное покрытие с натяжением, расположенное в контакте с оксидным слоем,tensioned insulating coating in contact with the oxide layer,
причем основной стальной лист включает в свой химический состав, в мас.%:moreover, the main steel sheet includes in its chemical composition, in wt.%:
2,5-4,0% Si,2.5-4.0% Si,
0,05-1,00% Mn,0.05-1.00% Mn,
0-0,01% C,0-0.01% C,
0-0,005% S+Se,0-0.005% S+Se,
0-0,01% раств.Al,0-0.01% sol. Al,
0-0,005% N,0-0.005%N,
0-0,03% Bi,0-0.03% Bi,
0-0,03% Те,0-0.03% Those
0-0,03% Pb,0-0.03% Pb,
0-0,50% Sb,0-0.50% Sb,
0-0,50% Sn,0-0.50% Sn,
0-0,50% Cr,0-0.50%Cr,
0-1,0% Cu, и0-1.0% Cu, and
остальное, состоящее из железа и примесей,the rest, consisting of iron and impurities,
оксидный слой является железооксидным слоем,the oxide layer is an iron oxide layer,
когда железооксидный слой анализируется с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, когда A650 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 650 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, и когда A1250 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 1250 см-1 в инфракрасном спектре поглощения,when the iron oxide layer is analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, when A 650 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 650 cm -1 in the infrared absorption spectrum, and when A 1250 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 1250 cm -1 in the infrared absorption spectrum,
A650 и A1250 удовлетворяют условию 0,2≤A650/A1250≤5,0, иA 650 and A 1250 satisfy the condition 0.2≤A 650 /A 1250 ≤5.0, and
магнитная индукция B8 в направлении прокатки листа анизотропной электротехнической стали составляет 1,90 Тл или больше.the magnetic induction B8 in the rolling direction of the anisotropic electrical steel sheet is 1.90 T or more.
(2) В листе анизотропной электротехнической стали по пункту (1) средняя толщина железооксидного слоя может составлять 200-500 нм.(2) In the anisotropic electrical steel sheet of (1), the average thickness of the iron oxide layer may be 200-500 nm.
(3) Способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали без пленки форстерита в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения включает в себя процесс формирования изоляционного покрытия с натяжением на стальной подложке,(3) A method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet without a forsterite film according to one aspect of the present invention includes a process for forming an insulating coating under tension on a steel substrate,
причем в процессе формирования изоляционного покрытияand in the process of forming an insulating coating
на оксидный слой стальной подложки наносят раствор для формирования изоляционного покрытия с натяжением и прокаливают,the solution is applied to the oxide layer of the steel substrate to form an insulating coating under tension and calcined,
при этом стальная подложка включает в себя основной стальной лист и оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом,wherein the steel substrate includes a base steel sheet and an oxide layer located in contact with the base steel sheet,
основной стальной лист включает в свой химический состав, в мас.%:the main steel sheet includes in its chemical composition, in wt.%:
2,5-4,0% Si,2.5-4.0% Si,
0,05-1,00% Mn,0.05-1.00% Mn,
0-0,01% C,0-0.01% C,
0-0,005% S+Se,0-0.005% S+Se,
0-0,01% раств.Al,0-0.01% sol.Al,
0-0,005% N,0-0.005%N,
0-0,03% Bi,0-0.03% Bi,
0-0,03% Те,0-0.03% Those
0-0,03% Pb,0-0.03% Pb,
0-0,50% Sb,0-0.50% Sb,
0-0,50% Sn,0-0.50% Sn,
0-0,50% Cr,0-0.50%Cr,
0-1,0% Cu, и0-1.0% Cu, and
остальное, состоящее из железа и примесей,the rest, consisting of iron and impurities,
оксидный слой является железооксидным слоем, иthe oxide layer is an iron oxide layer, and
когда железооксидный слой анализируется с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, когда A650 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 650 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, и когда A1250 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 1250 см-1 в инфракрасном спектре поглощения,when the iron oxide layer is analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, when A 650 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 650 cm -1 in the infrared absorption spectrum, and when A 1250 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 1250 cm -1 in the infrared absorption spectrum,
A650 и A1250 удовлетворяют условию 0,2≤A650/A1250≤5,0.A 650 and A 1250 satisfy the condition 0.2≤A 650 /A 1250 ≤5.0.
(4) В способе формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали по пункту (3) средняя толщина железооксидного слоя может составлять 200-500 нм.(4) In the method of forming the insulating coating of the anisotropic electrical steel sheet of (3), the average thickness of the iron oxide layer may be 200-500 nm.
(5) Способ производства листа анизотропной электротехнической стали без пленки форстерита в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения включает в себя(5) A method for producing an anisotropic electrical steel sheet without a forsterite film according to one aspect of the present invention includes
процесс горячей прокатки с нагреванием и затем горячей прокаткой стальной заготовки для получения горячекатаного стального листа,a hot rolling process of heating and then hot rolling a steel billet to obtain a hot rolled steel sheet,
процесс отжига в состоянии горячей полосы с необязательным отжигом горячекатаного стального листа для получения отожженного в состоянии горячей полосы стального листа;a hot strip annealing process, optionally annealing the hot rolled steel sheet to obtain a hot strip annealed steel sheet;
процесс холодной прокатки с холодной прокаткой горячекатаного стального листа или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа один или множество раз с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа,a cold rolling process with cold rolling of a hot rolled steel sheet or a hot strip annealed steel sheet one or more times with intermediate annealing therebetween to obtain a cold rolled steel sheet,
процесс обезуглероживающего отжига с обезуглероживающим отжигом холоднокатаного стального листа для получения подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа;a decarburization annealing process with decarburization annealing of a cold rolled steel sheet to obtain a decarburized annealed steel sheet;
процесс окончательного отжига с нанесением сепаратора отжига на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист и после этого окончательным отжигом подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа для получения окончательно отожженного стального листа;a final annealing process of applying an annealing separator to the decarburized annealed steel sheet, and then finally annealing the decarburized annealed steel sheet to obtain a final annealed steel sheet;
процесс оксидирования с проведением по очереди обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки окончательно отожженного стального листа для получения оксидированного стального листа,an oxidation process of sequentially carrying out a washing treatment, a pickling treatment, and a heat treatment of the finally annealed steel sheet to obtain an oxidized steel sheet,
процесс формирования изоляционного покрытия с нанесением раствора для формирования изоляционного покрытия с натяжением на поверхность оксидированного стального листа и прокаливанием этого раствора,the process of forming an insulating coating with applying a solution for forming an insulating coating with tension on the surface of an oxidized steel sheet and calcining this solution,
причем в процессе горячей прокаткиand during hot rolling
стальная заготовка включает в свой химический состав, в мас.%:steel billet includes in its chemical composition, in wt.%:
2,5-4,0% Si,2.5-4.0% Si,
0,05-1,00% Mn,0.05-1.00% Mn,
0,02-0,10% C,0.02-0.10% C,
0,005-0,080% S+Se,0.005-0.080% S+Se,
0,010-0,07% раств.Al,0.010-0.07% sol. Al,
0,005-0,020% N,0.005-0.020% N,
0-0,03% Bi,0-0.03% Bi,
0-0,03% Те,0-0.03% Those
0-0,03% Pb,0-0.03% Pb,
0-0,50% Sb,0-0.50% Sb,
0-0,50% Sn,0-0.50% Sn,
0-0,50% Cr,0-0.50%Cr,
0-1,0% Cu, и0-1.0% Cu, and
остальное, состоящее из железа и примесей, иthe rest, consisting of iron and impurities, and
при этом в процессе оксидированияwhile in the process of oxidation
в качестве обработки промывкой поверхность окончательно отожженного стального листа промывают,as the washing treatment, the surface of the final annealed steel sheet is washed,
в качестве обработки травлением окончательно отожженный стальной лист травят с использованием 5-20 мас.% серной кислоты, иas the pickling treatment, the final annealed steel sheet is pickled using 5 to 20 mass% sulfuric acid, and
в качестве термической обработки окончательно отожженный стальной лист выдерживают в диапазоне температур 700-850°C в течение 10-50 секунд в атмосфере с концентрацией кислорода 5-21 об.% и точкой росы от -10 до 30°C.as a heat treatment, the finally annealed steel sheet is kept in a temperature range of 700-850°C for 10-50 seconds in an atmosphere with an oxygen concentration of 5-21% by volume and a dew point of -10 to 30°C.
(6) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по пункту (5), в процессе окончательного отжига,(6) In the production method of the anisotropic electrical steel sheet of (5), in the final annealing process,
сепаратор отжига может включать в себя MgO и Al2O3 в суммарном количестве 85 мас.% или более,the annealing separator may include MgO and Al 2 O 3 in a total amount of 85 mass% or more,
MgO:Al2O3, которое представляет собой массовое соотношение MgO и Al2O3, может составлять от 3:7 до 7:3, иMgO:Al 2 O 3 , which is the weight ratio of MgO and Al 2 O 3 , can be from 3:7 to 7:3, and
сепаратор отжига может включать в себя хлорид висмута в количестве 0,5-15 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3.the annealing separator may include bismuth chloride in an amount of 0.5-15 wt.% compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 .
(7) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по пункту (5), в процессе окончательного отжига,(7) In the production method of the anisotropic electrical steel sheet of (5), in the final annealing process,
сепаратор отжига может включать в себя MgO в количестве 60 мас.% или больше, иthe annealing separator may include MgO in an amount of 60 mass% or more, and
образовавшаяся на поверхности пленка форстерита может быть удалена путем шлифовки или травления поверхности окончательно отожженного стального листа после окончательного отжига.the forsterite film formed on the surface can be removed by grinding or pickling the surface of the finally annealed steel sheet after the final annealing.
(8) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по любому из пунктов (5)-(7), в процессе обезуглероживающего отжига,(8) In the production method of the anisotropic electrical steel sheet according to any one of (5) to (7), in the decarburization annealing process,
когда S1 является средней скоростью нагрева в единицах °C/секунду в диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C в ходе подъема температуры холоднокатаного стального листа, и когда S2 является средней скоростью нагрева в единицах °C/секунду в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше в ходе подъема температуры холоднокатаного стального листа,when S1 is the average heating rate in units of °C/second in the temperature range of 500°C or more and less than 600°C during the temperature rise of the cold-rolled steel sheet, and when S2 is the average heating rate in units of °C/second in the temperature range of 600 °C or more and 700°C or less during the temperature rise of the cold rolled steel sheet,
S1 и S2 могут удовлетворять условиям 300≤S1≤1000, 1000≤S2≤3000 и 1,0<S2/S1≤10,0.S1 and S2 may satisfy the conditions 300≤S1≤1000, 1000≤S2≤3000 and 1.0<S2/S1≤10.0.
(9) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по любому из пунктов (5)-(8), в процессе горячей прокатки,(9) In the method for manufacturing the anisotropic electrical steel sheet according to any one of (5) to (8), in the hot rolling process,
стальная заготовка может включать в свой химический состав, в мас.%, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей изthe steel billet may include in its chemical composition, in wt.%, at least one element selected from the group consisting of
0,0005-0,03% Bi,0.0005-0.03% Bi,
0,0005-0,03% Те и0.0005-0.03% Te and
0,0005-0,03% Pb.0.0005-0.03% Pb.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯEFFECTS OF THE INVENTION
[0018] В соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения возможно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, обладающий превосходной адгезией изоляционного покрытия с натяжением даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). В дополнение, возможно обеспечить способ формирования вышеупомянутого изоляционного покрытия и способ производства вышеупомянутого листа анизотропной электротехнической стали.[0018] According to the above-described aspects of the present invention, it is possible to provide an anisotropic electrical steel sheet having excellent insulating coating tension adhesion even without a glass film (forsterite film). In addition, it is possible to provide a method for forming the above-mentioned insulating coating and a method for producing the above-mentioned anisotropic electrical steel sheet.
[0019] В частности, в соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения стеклянная пленка не включается, формирование проникающей структуры подавляется, и тем самым стенка домена может легко перемещаться. В дополнение, морфология железооксидного слоя контролируется, гарантируется адгезия изоляционного покрытия с натяжением, и тем самым к основному стальному листу может быть приложено достаточное натяжение. В результате возможно получить превосходные магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали.[0019] In particular, according to the above-described aspects of the present invention, the glass film is not included, the formation of the penetrating structure is suppressed, and thus the domain wall can be easily moved. In addition, the morphology of the iron oxide layer is controlled, the adhesion of the insulation coating under tension is guaranteed, and thus sufficient tension can be applied to the base steel sheet. As a result, it is possible to obtain excellent magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0020] Фиг. 1A – иллюстрация сечения, показывающая лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.[0020] FIG. 1A is a sectional illustration showing an anisotropic electrical steel sheet in accordance with one embodiment of the present invention.
Фиг. 1B – иллюстрация сечения, показывающая модификацию листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления.Fig. 1B is a sectional illustration showing a modification of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
Фиг. 2A – инфракрасный спектр поглощения при инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.Fig. 2A is an infrared absorption spectrum from Fourier transform infrared spectroscopy.
Фиг. 2B – инфракрасный спектр поглощения при инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.Fig. 2B is an infrared absorption spectrum from Fourier transform infrared spectroscopy.
Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления.Fig. 3 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
[0021] Далее будут подробно описаны предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничено только конфигурацией, которая раскрыта в данном варианте осуществления, и возможны различные модификации, не отступающие от аспекта настоящего изобретения. В дополнение, описываемый ниже ограничивающий диапазон включает в себя свой нижний предел и свой верхний предел. Однако значение, выражаемое с помощью «больше чем» или «меньше чем», не включается в этот диапазон. Если не указано иное, «%», относящийся к химическому составу, представляет собой «мас.%».[0021] The preferred embodiment of the present invention will now be described in detail. However, the present invention is not limited to only the configuration disclosed in this embodiment, and various modifications are possible without departing from the aspect of the present invention. In addition, the limiting range described below includes its lower limit and its upper limit. However, a value expressed as "greater than" or "less than" is not included in this range. Unless otherwise indicated, "%" referring to the chemical composition is "% by weight".
[0022] Кроме того, в варианте осуществления и на чертежах повторяющиеся объяснения в отношении компонента, который выполняет по существу ту же функцию, опускаются, а для его обозначения используется то же самое ссылочное обозначение.[0022] In addition, in the embodiment and in the drawings, repeated explanations regarding a component that performs essentially the same function are omitted, and the same reference symbol is used for its designation.
[0023] Авторы настоящего изобретения провели тщательное исследование для улучшения адгезии изоляционного покрытия с натяжением для листа анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки (пленки форстерита). В результате было найдено, что даже без стеклянной пленки адгезия покрытия может быть обеспечена путем формирования благоприятного железооксидного слоя с помощью следующих обработок. В частности, окончательно отожженный стальной лист без стеклянной пленки после окончательного отжига подвергают промывочной обработке промывкой его поверхности, обработке травлением с использованием серной кислоты, а затем термической обработке в заданной атмосфере.[0023] The inventors of the present invention made a thorough study to improve the adhesion of the insulating coating under tension for an anisotropic electrical steel sheet without a glass film (forsterite film). As a result, it has been found that even without a glass film, coating adhesion can be achieved by forming a favorable iron oxide layer through the following treatments. Specifically, the final annealed steel sheet without the glass film after the final annealing is subjected to a washing treatment by washing its surface, a pickling treatment using sulfuric acid, and then a heat treatment under a predetermined atmosphere.
[0024] Кроме того, было найдено, что в листе анизотропной электротехнической стали с вышеупомянутым конкретным железооксидным слоем степень выстраивания кристаллографической ориентации основного стального листа значительно влияет на магнитные характеристики после формирования изоляционного покрытия с натяжением и после обработки измельчением магнитных доменов, и что вышеупомянутое влияние более сильное, чем ожидалось. Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что можно предпочтительно улучшить магнитные характеристики путем управления скоростью нагрева для обезуглероживающего отжига и/или путем включения в химический состав стальной заготовки элемента, увеличивающего интенсивность ингибитора.[0024] In addition, it was found that in the anisotropic electrical steel sheet with the aforementioned specific iron oxide layer, the alignment degree of the crystallographic orientation of the base steel sheet significantly affects the magnetic characteristics after the formation of the insulating coating under tension and after the magnetic domain refinement treatment, and that the aforementioned influence is more stronger than expected. The present inventors have also found that it is possible to advantageously improve the magnetic characteristics by controlling the heating rate for decarburization annealing and/or by incorporating an inhibitor intensity increasing element into the steel billet chemistry.
<Лист анизотропной электротехнической стали><Anisotropic Electrical Steel Sheet>
[0025] Главные признаки листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления описываются со ссылкой на Фиг. 1A и Фиг. 1B. Фиг. 1A и Фиг. 1B представляют собой иллюстрации, схематически показывающие структуру листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления.[0025] The main features of the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment will be described with reference to FIG. 1A and FIG. 1b. Fig. 1A and FIG. 1B are illustrations schematically showing the structure of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
[0026] Как схематично показано на Фиг. 1A, лист 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления включает в себя основной стальной лист 11, железооксидный слой 13, расположенный в контакте с основным стальным листом 11, и изоляционное покрытие 15 с натяжением, расположенное в контакте с железооксидным слоем 13. В листе 10 анизотропной электротехнической стали стеклянная пленка (пленка форстерита) между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 15 с натяжением отсутствует. В листе 10 анизотропной электротехнической стали железооксидный слой 13 и изоляционное покрытие 15 с натяжением могут быть сформированы на по меньшей мере одной поверхности основного стального листа 11. В общем, железооксидный слой 13 и изоляционное покрытие 15 с натяжением формируют на обеих поверхностях основного стального листа 11, как схематично показано на Фиг. 1B.[0026] As schematically shown in FIG. 1A, an anisotropic
[0027] Далее лист 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления объясняется с упором на его характерные признаки. В следующем описании может быть опущено подробное описание известных признаков, а также признаков, которые могут быть реализованы специалистом в данной области техники.[0027] Next, the anisotropic
(Основной стальной лист 11)(Main steel sheet 11)
[0028] Основной стальной лист 11 получают путем использования стальной заготовки с заданным химическим составом и применения заданных условий производства, и таким образом контролируют химический состав и текстуру. Химический состав основного стального листа 11 подробно описывается ниже.[0028] The
(Железооксидный слой 13)(Iron oxide layer 13)
[0029] Железооксидный слой 13 является оксидным слоем, который действует как промежуточный слой между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 15 с натяжением в листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Железооксидный слой 13 включает в себя главным образом оксиды железа. Составляющие фазы в нем конкретно не ограничены. В листе 10 анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления железооксидный слой 13 определяется как оксидный слой, который удовлетворяет описанному позже условию 0,2≤A650/A1250≤5,0. С другой стороны, пленка форстерита, оксидный слой за исключением железооксидного слоя и т.п. не удовлетворяют условию 0,2≤A650/A1250≤5,0.[0029] The
[0030] Железооксидный слой 13 включает в себя главным образом оксиды железа, такие как магнетит (Fe3O4), гематит (Fe2O3) и фаялит (Fe2SiO4). В дополнение к вышеупомянутым оксидам железа, он может включать оксид кремния (SiO2) и т.п. Наличие железооксидного слоя 13 может быть подтверждено путем проведения инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR) на той поверхности, где не сформировано изоляционное покрытие 15 с натяжением (на той поверхности, где изоляционное покрытие 15 с натяжением удалено).[0030] The
[0031] Оксиды железа образуются, например, при реагировании кислорода с поверхностью окончательно отожженного стального листа. Железооксидный слой 13 включает в себя главным образом оксиды железа, и за счет этого адгезия с основным стальным листом 11 улучшается. В большинстве случаев трудно улучшить адгезию между металлами и керамикой. Однако в листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления железооксидный слой 13 расположен между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 15 с натяжением, которое является своего рода керамикой, и тем самым адгезия изоляционного покрытия 15 с натяжением улучшается даже без стеклянной пленки.[0031] Iron oxides are formed, for example, when oxygen reacts with the surface of the final annealed steel sheet. The
[0032] Средняя толщина железооксидного слоя 13 (средняя толщина d1 на Фиг. 1A и Фиг. 1B) предпочтительно находится в диапазоне 200-500 нм, например. Когда средняя толщина d1 железооксидного слоя 13 составляет 200 нм или больше, адгезия может быть благоприятно улучшена. С другой стороны, когда средняя толщина d1 железооксидного слоя 13 составляет более 500 нм, железооксидный слой 13 может быть чрезмерно толстым, и может частично происходить отслаивание. Средняя толщина d1 железооксидного слоя 13 предпочтительно составляет 220 нм или больше, а более предпочтительно 250 нм или больше. Более того, средняя толщина d1 железооксидного слоя 13 предпочтительно составляет 480 нм или меньше, а более предпочтительно 450 нм или меньше.[0032] The average thickness of the iron oxide layer 13 (average thickness d 1 in Fig. 1A and Fig. 1B) is preferably in the range of 200-500 nm, for example. When the average thickness d 1 of the
[0033] Вышеупомянутая средняя толщина d1 железооксидного слоя 13 может быть измерена путем наблюдения распределения связи между железом и кислородом с использованием, например, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). В частности, спектр XPS измеряют при распылении с поверхности, и среднюю толщину d1 железооксидного слоя 13 можно рассматривать как диапазон от того положения, где в спектре появляется пик Fe-O при 712 эВ, до того положения, где указанный выше пик Fe-O заменяется пиком металлического Fe, который появляется в спектре при 708 эВ.[0033] The above average thickness d 1 of the
[0034] Когда измеряемый образец имеет изоляционное покрытие 15 с натяжением в качестве самого внешнего слоя, анализ XPS может быть проведен после уменьшения толщины изоляционного покрытия 15 с натяжением. Например, толщина изоляционного покрытия 15 с натяжением предварительно подтверждается по сечению вдоль направления по толщине листа 10 анизотропной электротехнической стали, а затем поверхность листа 10 анизотропной электротехнической стали механически полируется параллельно так, чтобы толщина изоляционного покрытия 15 с натяжением стала менее 0,1 мкм. После этого анализ XPS может быть проведен с использованием вышеописанного листа 10 анизотропной электротехнической стали. Спектр, исходящий от изоляционного покрытия 15 с натяжением, может быть обнаружен сразу после начала анализа XPS (сразу после начала распыления). С течением времени обнаруживается пик Fe-O, который появляется при 712 эВ и исходит от железооксидного слоя 13. После этого обнаруживается пик металлического Fe, который появляется при 708 эВ и исходит от основного стального листа 11. На основании вышеупомянутого пика Fe-O и вышеупомянутого пика металлического Fe можно измерить среднюю толщину d1 железооксидного слоя 13, как описано выше.[0034] When the sample to be measured has the
[0035] Составляющие фазы в железооксидном слое 13 конкретно не ограничены. При необходимости, можно идентифицировать составляющую фазу с помощью рентгеновской кристаллографии, анализа XPS и т.п. [0035] The constituent phases in the
(Изоляционное покрытие 15 с натяжением)(Insulating
[0036] Изоляционное покрытие 15 с натяжением расположено на поверхности железооксидного слоя 13. Изоляционное покрытие 15 с натяжением гарантирует электрическую изоляцию для листа 10 анизотропной электротехнической стали, и тем самым потери на вихревые токи уменьшаются. В результате характеристики магнитных потерь улучшаются. В дополнение к электрической изоляции, изоляционное покрытие 15 с натяжением улучшает коррозионную стойкость, термостойкость, скольжение и т.п. у листа 10 анизотропной электротехнической стали.[0036] An insulating
[0037] Кроме того, изоляционное покрытие 15 с натяжением прикладывает натяжение к основному стальному листу 11. Когда к основному стальному листу 11 прикладывается натяжение, движение стенки магнитного домена становится более легким во время процесса намагничивания, а значит, характеристики магнитных потерь листа 10 анизотропной электротехнической стали улучшаются.[0037] In addition, the insulating
[0038] Средняя толщина изоляционного покрытия 15 с натяжением конкретно не ограничена, но может составлять, например, 0,1-10 мкм.[0038] The average thickness of the insulating
[0039] Кроме того, можно облучать поверхность изоляционного покрытия 15 с натяжением непрерывным лазерным лучом или электронным лучом для измельчения магнитного домена.[0039] In addition, it is possible to irradiate the surface of the insulating
[0040] Например, изоляционное покрытие 15 с натяжением формируют нанесением раствора для формирования изоляционного покрытия, который включает в себя главным образом фосфат металла и коллоидный кремнезем, на поверхность железооксидного слоя 13, расположенного в контакте с основным стальным листом 11, и прокаливанием этого раствора.[0040] For example, the insulating
<Толщина листа 10 анизотропной электротехнической стали><
[0041] Средняя толщина листа 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления (средняя толщина t на Фиг. 1A и Фиг. 1B) конкретно не ограничена, но может составлять, например, 0,17-0,35 мм.[0041] The average thickness of the anisotropic
<Химический состав основного стального листа 11><Chemical composition of
[0042] Далее будет подробно описан химический состав основного стального листа 11 листа 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Описанное в дальнейшем процентное количество соответствующих элементов указывается в массовых процентах (мас.%), если явно не указано иное.[0042] Next, the chemical composition of the
[0043] В листе анизотропной электротехнической стали 10 согласно варианту осуществления основной стальной лист 11 включает в свой химический состав основные элементы, необязательные элементы по мере необходимости, а остальное состоит из Fe и примесей.[0043] In the anisotropic
[0044] В варианте осуществления основной стальной лист 11 включает в себя Si и Mn в качестве основных элементов (главных легирующих элементов).[0044] In the embodiment, the
(2,5-4,0% Si)(2.5-4.0% Si)
[0045] Si (кремний) является элементом, который увеличивает электрическое сопротивление стали и уменьшает потери на вихревые токи. Когда содержание Si составляет менее 2,5%, вышеупомянутый эффект уменьшения потерь на вихревые токи получается в недостаточной степени. С другой стороны, когда содержание Si составляет более 4,0%, холодная обрабатываемость стали ухудшается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Si в основном стальном листе 11 должно составлять 2,5-4,0%. Содержание Si предпочтительно составляет 2,7% или больше, а более предпочтительно 2,8% или больше. Кроме того, содержание Si предпочтительно составляет 3,9% или меньше, а более предпочтительно 3,8% или меньше.[0045] Si (silicon) is an element that increases the electrical resistance of steel and reduces eddy current losses. When the Si content is less than 2.5%, the above-mentioned eddy current loss reduction effect is insufficiently obtained. On the other hand, when the Si content is more than 4.0%, the cold workability of the steel deteriorates. Thus, in the embodiment, the Si content in the
(0,05-1,0% Mn)(0.05-1.0% Mn)
[0046] Mn (марганец) образует в процессах производства MnS и MnSe, связываясь с S и/или Se, что объяснено позже. Эти выделения действуют как ингибитор (ингибитор нормального роста зерна) и вызывают вторичную рекристаллизацию в стали во время окончательного отжига. Кроме того, Mn является элементом, который улучшает горячую обрабатываемость стали. Когда содержание Mn составляет менее 0,05%, этот эффект проявляется в недостаточной степени. С другой стороны, когда содержание Mn составляет более 1,0%, вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные характеристики стали ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание Mn в основном стальном листе 11 должно составлять 0,05-1,0%. Содержание марганца предпочтительно составляет 0,06% или больше. Кроме того, содержание Mn предпочтительно составляет 0,50% или меньше.[0046] Mn (manganese) forms MnS and MnSe in the production processes by bonding with S and/or Se, which is explained later. These precipitates act as an inhibitor (inhibitor of normal grain growth) and cause secondary recrystallization in the steel during final annealing. In addition, Mn is an element that improves the hot workability of steel. When the Mn content is less than 0.05%, this effect is insufficiently exhibited. On the other hand, when the Mn content is more than 1.0%, secondary recrystallization does not occur, and the magnetic characteristics of the steel deteriorate. Thus, in the embodiment, the content of Mn in the
[0047] В варианте осуществления основной стальной лист 11 может включать в себя примеси. Примеси соответствуют элементам, которые загрязняют сталь во время ее промышленного производства из руд и лома, которые используются в качестве сырья для производства стали, или из окружающей среды производственного процесса.[0047] In an embodiment, the
[0048] Кроме того, в варианте осуществления основной стальной лист 11 в дополнение к основным элементам и примесям может включать в себя необязательные элементы. Например, вместо части Fe, составляющего остальное, лист кремнистой стали может включать в себя такие необязательные элементы, как C, S, Se, раств.Al (кислоторастворимый Al), N, Bi, Te, Pb, Sb, Sn, Cr и Cu. Необязательные элементы могут включаться в состав по мере необходимости. Таким образом, нижний предел содержания соответствующих необязательных элементов не должен быть ограничен, и этот нижний предел может составлять 0 мас.%. Кроме того, даже если необязательные элементы могут быть включены как примеси, вышеупомянутые эффекты не затрагиваются.[0048] In addition, in the embodiment, the
(0-0,01% C)(0-0.01% C)
[0049] C (углерод) является необязательным элементом. C – это элемент, эффективный для управления микроструктурой до завершения процесса обезуглероживающего отжига в производственных процессах, и при этом улучшаются магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. Однако в конечном продукте, когда содержание C в основном стальном листе 11 составляет более 0,01%, магнитные характеристики листа 10 анизотропной электротехнической стали ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание C в основном стальном листе 11 должно составлять 0,01% или меньше. Содержание C предпочтительно составляет 0,005 мас.% или меньше. С другой стороны, нижний предел содержания C в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен и может составлять 0%. Предпочтительно, чтобы содержание C было как можно более низким. Однако, даже когда содержание C уменьшается до величины менее 0,0001%, эффект управления микроструктурой насыщается, а производственные затраты увеличиваются. Таким образом, содержание C предпочтительно составляет 0,0001% или больше.[0049] C (carbon) is an optional element. C is an element effective for controlling the microstructure until the completion of the decarburization annealing process in manufacturing processes, and thereby improving the magnetic performance of the anisotropic electrical steel sheet. However, in the final product, when the C content in the
(0-0,005% в сумме S+Se)(0-0.005% in S+Se)
[0050] S (сера) и Se (селен) являются необязательными элементами. S и Se образуют MnS и MnSe, которые действуют как ингибитор, связываясь с Mn в производственных процессах. Однако, когда суммарное количество S и Se в основном стальном листе 11 составляет более 0,005%, ингибитор остается в основном стальном листе 11, и магнитные характеристики ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления суммарное количество S и Se в основном стальном листе 11 должно составлять 0,005% или меньше. С другой стороны, нижний предел суммарного количества S и Se в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен и может составлять 0%. Предпочтительно, чтобы суммарное количество S и Se было как можно более низким. Однако, даже когда суммарное количество S и Se уменьшается до величины менее 0,0001%, производственные затраты увеличиваются. Таким образом, суммарное количество S и Se предпочтительно составляет 0,0001% или больше.[0050] S (sulfur) and Se (selenium) are optional elements. S and Se form MnS and MnSe, which act as an inhibitor by binding to Mn in manufacturing processes. However, when the total amount of S and Se in the
(0-0,01% раств.Al)(0-0.01% sol.Al)
[0051] Раств.Al (кислоторастворимый алюминий Al) является необязательным элементом. Al образует AlN, который действует как ингибитор, связываясь с N в производственных процессах. Однако, когда содержание раств.Al составляет более 0,01%, ингибитор чрезмерно остается в основном стальном листе 11, и магнитные характеристики ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание раств.Al в основном стальном листе 11 должно составлять 0,01% или меньше. Содержание раств.Al предпочтительно составляет 0,005% или меньше, а более предпочтительно 0,004% или меньше. Нижний предел содержания раств.Al в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Однако при уменьшении содержания раств.Al до величины менее 0,0001% производственные затраты увеличиваются. Таким образом, содержание раств.Al предпочтительно составляет 0,0001% или больше.[0051] Solvent Al (acid soluble aluminum Al) is an optional element. Al forms AlN, which acts as an inhibitor by binding to N in manufacturing processes. However, when the content of sol.Al is more than 0.01%, the inhibitor remains excessively in the
(0-0,005% N)(0-0.005%N)
[0052] N (азот) является необязательным элементом. N образует AlN, который действует как ингибитор, связываясь с Al в производственных процессах. Однако, когда содержание N составляет более 0,005%, ингибитор чрезмерно остается в основном стальном листе 11, и магнитные характеристики ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание N в основном стальном листе 11 должно составлять 0,005% или меньше. Содержание N предпочтительно составляет 0,004 мас.% или меньше. Нижний предел содержания N в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Однако при уменьшении содержания N до величины менее 0,0001% производственные затраты увеличиваются. Таким образом, содержание N предпочтительно составляет 0,0001% или больше.[0052] N (nitrogen) is an optional element. N forms AlN, which acts as an inhibitor by binding to Al in manufacturing processes. However, when the N content is more than 0.005%, the inhibitor remains excessively in the
(0-0,03% Bi)(0-0.03% Bi)
(0-0,03% Те)(0-0.03% Te)
(0-0,03% Pb)(0-0.03% Pb)
[0053] Bi (висмут), Те (теллур) и Pb (свинец) являются необязательными элементами. Когда количество каждого из этих элементов в основном стальном листе 11 составляет 0,03% или меньше, возможно выгодно улучшить магнитные характеристики листа 10 анизотропной электротехнической стали. Однако, когда количество каждого из этих элементов составляет более 0,03% соответственно, стальной лист может стать хрупким в диапазоне высоких температур. Таким образом, в варианте осуществления количество каждого из этих элементов в основном стальном листе 11 должно составлять 0,03% или меньше. Нижний предел количества каждого из этих элементов в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Нижний предел количества каждого из этих элементов может составлять 0,0001%.[0053] Bi (bismuth), Te (tellurium), and Pb (lead) are optional elements. When the amount of each of these elements in the
(0-0,50% Sb)(0-0.50%Sb)
(0-0,50% Sn)(0-0.50% Sn)
(0-0,50% Cr)(0-0.50%Cr)
(0-1,0% Cu)(0-1.0% Cu)
[0054] Sb (сурьма), Sn (олово), Cr (хром) и Cu (медь) являются необязательными элементами. Когда эти элементы включаются в состав основного стального листа 11, возможно выгодно улучшить магнитные характеристики листа 10 анизотропной электротехнической стали. Таким образом, в варианте осуществления предпочтительно управлять количеством каждого из этих элементов в основном стальном листе 11 так, чтобы оно составляло 0,50% или меньше Sb, 0,50% или меньше Sn, 0,50% или меньше Cr и 1,0% или меньше Cu. Нижний предел количества каждого из этих элементов в основном стальном листе 11 конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Для того, чтобы благоприятно получить вышеупомянутый эффект, количество каждого из этих элементов предпочтительно составляет 0,0005% или больше, а более предпочтительно 0,001% или больше.[0054] Sb (antimony), Sn (tin), Cr (chromium) and Cu (copper) are optional elements. When these elements are included in the
[0055] При этом в состав основного стального листа 11 может быть включен по меньшей мере один из Sb, Sn, Cr и Cu. В частности, основной стальной лист 11 может содержать по меньшей мере один из 0,0005-0,50% Sb, 0,0005-0,50% Sn, 0,0005-0,50% Cr и 0,0005-1,0% Cu.[0055] Meanwhile, at least one of Sb, Sn, Cr, and Cu may be included in the
[0056] В листе анизотропной электротехнической стали химический состав относительно сильно изменяется (количество легирующего элемента уменьшается) посредством обезуглероживающего отжига и посредством рафинирующего отжига во время вторичной рекристаллизации. В зависимости от конкретного элемента его количество может уменьшаться при рафинирующем отжиге до необнаруживаемого уровня (1 миллионная доля (млн-1) или меньше) при использовании типичного аналитического метода. Вышеупомянутый химический состав - это химический состав конечного продукта (основного стального листа 11 листа 10 анизотропной электротехнической стали). В общем, химический состав конечного продукта отличается от химического состава стальной заготовки (сляба) в качестве исходного материала.[0056] In the anisotropic electrical steel sheet, the chemical composition is relatively strongly changed (the amount of alloying element is reduced) by decarburization annealing and by refining annealing during secondary recrystallization. Depending on the particular element, it may be reduced by refining annealing to an undetectable level (1 ppm or less) using a typical analytical method. The above chemical composition is the chemical composition of the final product (the
[0057] Химический состав основного стального листа 11 листа 10 анизотропной электротехнической стали может быть измерен с помощью типичных способов анализа стали. Например, химический состав может быть измерен с использованием ICP-AES (атомный эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой: спектрометрия/спектроскопия излучения индуктивно связанной плазмы). В частности, можно получить химический состав путем проведения измерения с помощью измерительного прибора Shimadzu ICPS-8100 и т.п. при условиях, основанных на калибровочной кривой, подготовленной заранее с использованием квадратных образцов размером 35 мм, взятых из основного стального листа 11. В дополнение к этому, содержание C и S может быть измерено способом поглощения в инфракрасной области спектра после сгорания, а содержание N может быть измерено с помощью термокондуктометрического способа после плавления в потоке инертного газа.[0057] The chemical composition of the
[0058] Вышеупомянутый химический состав - это состав основного стального листа 11 листа 10 анизотропной электротехнической стали. Когда лист 10 анизотропной электротехнической стали, используемый в качестве образца для измерения, имеет на своей поверхности изоляционное покрытие 15 с натяжением и железооксидный слой 13, химический состав измеряют после удаления этого покрытия и т.п. типичными способами.[0058] The above chemical composition is the composition of the
<Анализ поверхности с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье><Surface Analysis by Fourier Transform Infrared Spectroscopy>
[0059] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления железооксидный слой 13 расположен между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 15 с натяжением, и за счет этого железооксидный слой 13, изоляционное покрытие 15 с натяжением и основной стальной лист 11 плотно сцепляются даже без стеклянной пленки (пленки форстерита).[0059] In the anisotropic
[0060] О том, входит ли железооксидный слой 13 в состав листа 10 анизотропной электротехнической стали, можно судить с помощью анализа поверхности с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR). В частности, проводят FT-IR, а затем может быть подтвержден коэффициент поглощения конкретного пика. Далее анализ поверхности с помощью FT-IR объясняется подробно со ссылкой на Фиг. 2A и Фиг. 2B. Фиг. 2A и Фиг. 2B показывают инфракрасный спектр поглощения при инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR).[0060] Whether the
[0061] Когда изоляционное покрытие 15 с натяжением не входит в состав листа 10 анизотропной электротехнической стали (когда стальной лист находится после процесса оксидирования и перед процессом формирования изоляционного покрытия в способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления), поверхность железооксидного слоя 13 анализируют с помощью известного коммерчески доступного инфракрасного спектрофотометра с преобразованием Фурье (например, марки Frontier производства компании PERKIN ELMER Frontier и т.п.).[0061] When the
[0062] Когда изоляционное покрытие 15 с натяжением присутствует, FT-IR может быть проведена с уменьшением толщины образца для измерения. Например, толщину изоляционного покрытия 15 с натяжением предварительно подтверждают по сечению вдоль направления по толщине листа 10 анизотропной электротехнической стали, а затем поверхность листа 10 анизотропной электротехнической стали механически полируют параллельно так, чтобы толщина изоляционного покрытия 15 с натяжением стала менее 0,1 мкм. FT-IR проводят с использованием вышеупомянутого листа 10 анизотропной электротехнической стали после полирования. После этого измеряемую поверхность образца механически полируют параллельно так, чтобы толщина анализируемого образца была дополнительно уменьшена приблизительно на 0,05 мкм. Затем FT-IR проводят снова с использованием образца после полирования. Вышеуказанные анализ и полирование повторяют до тех пор, пока в образце для измерения не обнажится основной стальной лист 11. По вышеописанной процедуре железооксидный слой 13 анализируют спектрофотометром FT-IR.[0062] When the insulating
[0063] На результат FT-IR не влияет наличие или отсутствие изоляционного покрытия 15 с натяжением. В частности, подтверждено, что результат FT-IR эквивалентен в случае анализа, использующего образец для измерения, где изоляционное покрытие 15 с натяжением отсутствует и где железооксидный слой 13 является самым внешним слоем, и в случае анализа, использующего образец для измерения, где изоляционное покрытие 15 с натяжением имеется и где железооксидный слой 13 обнажен по вышеупомянутой процедуре.[0063] The result of FT-IR is not affected by the presence or absence of the insulating
[0064] При проведении FT-IR, например, предпочтительно измерять инфракрасный спектр поглощения железооксидного слоя 13 с помощью отражательной абсорбционной спектроскопии. При этом пик поглощения, обнаруживаемый при 650 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, наблюдается как пик поглощения, происходящий от оксидов железа, содержащихся в железооксидном слое 13. С другой стороны, пик поглощения, обнаруживаемый при 1250 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, наблюдается как пик поглощения, происходящий от SiO2. В некоторых случаях положение волнового числа, на котором обнаруживаются эти пики поглощения, может сдвигаться примерно на 1-2 см-1 от вышеуказанных волновых чисел. Однако, как показано на Фиг. 2A и Фиг. 2B, форма спектральной кривой двух вышеупомянутых пиков поглощения является специфической, а значит, специалист может легко идентифицировать два вышеупомянутых пика поглощения в инфракрасном спектре поглощения.[0064] When conducting FT-IR, for example, it is preferable to measure the infrared absorption spectrum of the
[0065] Коэффициент поглощения Ak каждого пика поглощения можно определить следующим образом (формула 11), используя интенсивность Ik (например, коэффициент пропускания Tk (единица измерения: %)) каждого пика поглощения и интенсивность I0 k (например, коэффициент пропускания T0 k (единица измерения: %)) базисной линии каждого пика поглощения, как показано, например, на Фиг. 2A. Кроме того, если спектрофотометр FT-IR, используемый для анализа поверхности, является прибором, который может непосредственно выводить коэффициент поглощения, можно также определить коэффициент поглощения Ak каждого пика поглощения (см. формулу 11'), используя коэффициент поглощения A'k (безразмерный) каждого пика поглощения и коэффициент поглощения A0 k (безразмерный) базисной линии каждого пика поглощения, как показано, например, на Фиг. 2B.[0065] The absorption coefficient A k of each absorption peak can be determined as follows (Formula 11) using the intensity I k (for example, the transmittance T k (unit: %)) of each absorption peak and the intensity I 0 k (for example, the transmittance T 0 k (unit: %)) of the baseline of each absorption peak, as shown, for example, in FIG. 2A. In addition, if the FT-IR spectrophotometer used for surface analysis is an instrument that can directly output the absorption coefficient, it is also possible to determine the absorption coefficient A k of each absorption peak (see formula 11') using the absorption coefficient A' k (dimensionless ) of each absorption peak and the absorption coefficient A 0 k (dimensionless) of the baseline of each absorption peak, as shown, for example, in FIG. 2b.
[0066] Ak=log(I0 k/Ik) ... (формула 11)[0066] A k =log(I 0 k /I k ) ... (Formula 11)
Ak=A'k - A0 k ... (формула 11')A k =A' k - A 0 k ... (formula 11')
[0067] Основываясь на вышеуказанной формуле 11 и вышеуказанной формуле 11', A650 определяется как коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при волновом числе 650 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, а A1250 определяется как коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при волновом числе 1250 см-1 в инфракрасном спектре поглощения.[0067] Based on the
[0068] Пик поглощения, обнаруженный при 650 см-1, происходит от оксидов железа, а пик поглощения, обнаруженный при 1250 см-1, происходит от SiO2. Таким образом, значение вышеуказанного A650 и значение вышеуказанного A1250 соответствуют количеству образовавшихся оксидов железа и количеству образовавшегося SiO2 соответственно.[0068] The absorption peak found at 650 cm -1 comes from iron oxides, and the absorption peak found at 1250 cm -1 comes from SiO 2 . Thus, the value of the above A 650 and the value of the above A 1250 correspond to the amount of iron oxides formed and the amount of SiO 2 formed, respectively.
[0069] В случае наблюдения инфракрасного спектра поглощения, который является соотношением между волновым числом (см-1) и коэффициентом пропускания T (%), как показано на Фиг. 2A, можно определить вышеупомянутую базисную линию следующим образом.[0069] In the case of observing the infrared absorption spectrum, which is the ratio between the wave number (cm -1 ) and the transmittance T (%), as shown in FIG. 2A, the above baseline can be determined as follows.
Базисная линия пика поглощения, обнаруженного при 650 см-1: линия, соединяющая максимум коэффициента пропускания T в диапазоне волновых чисел 510-560 см-1 и максимум коэффициента пропускания T в диапазоне волновых чисел 720-820 см-1.Baseline of the absorption peak found at 650 cm -1 : the line connecting the maximum transmittance T in the wavenumber range 510-560 cm -1 and the maximum transmittance T in the wavenumber range 720-820 cm -1 .
Базисная линия пика поглощения, обнаруженного при 1250 см-1: линия, соединяющая максимум коэффициента пропускания T в диапазоне волновых чисел 1000-1100 см-1 и максимум коэффициента пропускания T в диапазоне волновых чисел 1280-1350 см-1.Baseline of the absorption peak found at 1250 cm -1 : the line connecting the maximum transmittance T in the wavenumber range 1000-1100 cm -1 and the maximum transmittance T in the wavenumber range 1280-1350 cm -1 .
[0070] В случае наблюдения инфракрасного спектра поглощения, который является соотношением между волновым числом (см-1) и коэффициентом поглощения A (безразмерным), как показано на Фиг. 2B, можно определить вышеупомянутую базисную линию следующим образом.[0070] In the case of observing the infrared absorption spectrum, which is the ratio between the wave number (cm -1 ) and the absorption coefficient A (dimensionless), as shown in FIG. 2B, the above baseline can be determined as follows.
Базисная линия пика поглощения, обнаруженного при 650 см-1: линия, соединяющая минимум коэффициента поглощения A в диапазоне волновых чисел 510-560 см-1 и минимум коэффициента поглощения A в диапазоне волновых чисел 720-820 см-1.Baseline of the absorption peak found at 650 cm -1 : line connecting the minimum of absorption coefficient A in the wavenumber range 510-560 cm -1 and the minimum of absorption coefficient A in the wavenumber range 720-820 cm -1 .
Базисная линия пика поглощения, обнаруженного при 1250 см-1: линия, соединяющая минимум коэффициента поглощения A в диапазоне волновых чисел 1000-1100 см-1 и минимум коэффициента поглощения A в диапазоне волновых чисел 1280-1350 см-1.Baseline of the absorption peak found at 1250 cm -1 : line connecting the minimum of absorption coefficient A in the wavenumber range 1000-1100 cm -1 and the minimum of absorption coefficient A in the wavenumber range 1280-1350 cm -1 .
[0071] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления, когда железооксидный слой 13 анализируют с помощью FT-IR, удовлетворяется следующая (формула 101).[0071] In the anisotropic
[0072] 0,2≤A650/A1250≤5,0 ... (формула 101)[0072] 0.2≤A 650 /A 1250 ≤5.0 ... (Formula 101)
[0073] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления, когда инфракрасный спектр поглощения удовлетворяет вышеупомянутой формуле 101, считается, что железооксидный слой 13 содержится в листе 10 анизотропной электротехнической стали. Например, в отношении листа 10 анизотропной электротехнической стали, включающего изоляционное покрытие 15 с натяжением, когда во множестве анализов FT-IR, где повторяют вышеупомянутый анализ и полирование, наблюдается по меньшей мере один инфракрасный спектр поглощения, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, считается, что железооксидный слой 13 содержится в листе 10 анизотропной электротехнической стали. С другой стороны, пленка форстерита и оксидный слой, за исключением железооксидного слоя 13, не удовлетворяют вышеупомянутой формуле 101.[0073] In the anisotropic
[0074] Когда отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 составляет менее 0,2, количество образовавшихся оксидов железа является чрезмерно малым по сравнению с количеством образовавшегося SiO2, формирование железооксидного слоя 13 является недостаточным, а значит, адгезия изоляционного покрытия с натяжением не может быть улучшена в достаточной степени. В дополнение, когда отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 составляет более 5,0, адгезия изоляционного покрытия 15 с натяжением уменьшается, что является невыгодным. Причина, по которой адгезия уменьшается, когда отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 составляет более 5,0, не совсем ясна. В том случае, когда при термической обработке процесса оксидирования, который будет объяснен позже, время выдержки является более коротким или температура выдержки является более низкой, иногда наблюдается вышеописанная ситуация. Таким образом, предполагается, что и количество образовавшихся оксидов железа, и количество образовавшегося SiO2 являются недостаточными, и что формирование оксидов железа для обеспечения адгезии является недостаточным.[0074] When the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 is less than 0.2, the amount of generated iron oxides is excessively small compared to the amount of generated SiO 2 , the formation of the
[0075] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 предпочтительно составляет 0,4 или больше, а более предпочтительно 0,6 или больше. Кроме того, отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 предпочтительно составляет 4,5 или меньше, а более предпочтительно 4,0 или меньше.[0075] In the anisotropic
<Пленка форстерита><Forsterite Film>
[0076] Лист 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления не включает в себя пленку форстерита. В варианте осуществления то, включает ли лист 10 анизотропной электротехнической стали пленку форстерита или нет, может быть определено по следующей процедуре. [0076] The anisotropic
[0077] Включает ли лист анизотропной электротехнической стали пленку форстерита или нет, может быть подтверждено способом рентгеновской дифракции. Например, рентгеновская дифракция может быть проведена для поверхности после удаления изоляционного покрытия 15 с натяжением и т.п. с листа 10 анизотропной электротехнической стали, и полученный спектр рентгеновской дифракции может быть сопоставлен с PDF (файлом порошковой дифракции). Форстерит (Mg2SiO4) может быть идентифицирован по карточке JCPDS № 34-189. В варианте осуществления, когда основная составляющая фаза в вышеупомянутом спектре рентгеновской дифракции не является форстеритом, считается, что лист 10 анизотропной электротехнической стали не включает в себя пленку форстерита.[0077] Whether or not the anisotropic electrical steel sheet includes a forsterite film can be confirmed by an X-ray diffraction method. For example, X-ray diffraction may be performed on the surface after the insulating
[0078] Для того, чтобы удалить только изоляционное покрытие 15 с натяжением с листа 10 анизотропной электротехнической стали, лист 10 анизотропной электротехнической стали с покрытием может быть погружен в горячий щелочной раствор. В частности, можно удалить изоляционное покрытие 15 с натяжением и т.п. с листа 10 анизотропной электротехнической стали путем погружения стального листа в водный раствор гидроксида натрия, содержащий 30 мас.% NaOH и 70 мас.% H2O, при 80°C на 20 минут, промывки его водой, а затем его сушки. В общем, щелочным раствором удаляется только изоляционное покрытие, а пленка форстерита удаляется кислым раствором, таким как соляная кислота. Таким образом, в том случае, когда имеется пленка форстерита, при погружении в вышеупомянутый щелочной раствор изоляционное покрытие 15 с натяжением удаляется, а пленка форстерита обнажается.[0078] In order to remove only the insulating
<Магнитные характеристики><Magnetic characteristics>
[0079] Магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали могут быть измерены на основе испытания по методу Эпштейна, регулируемого стандартом JIS C2550:2011, метода однолистового тестера (SST), регулируемого стандартом JIS C 2556:2015, и т.п. В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления магнитные характеристики могут быть оценены с использованием метода однолистового тестера (SST), регулируемого стандартом JIS C 2556:2015.[0079] The magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet can be measured based on the Epstein test governed by JIS C2550:2011, the Single Sheet Tester (SST) method governed by JIS C 2556:2015, and the like. In the anisotropic
[0080] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления магнитная индукция B8 в направлении прокатки (магнитная индукция в намагничивающем поле с напряженностью 800 А/м) может составлять 1,90 Тл или больше. Верхний предел магнитной индукции конкретно не ограничен, но может составлять, например, 2,02 Тл.[0080] In the anisotropic
[0081] Как описано выше, магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали могут быть измерены на основе испытания по методу Эпштейна, регулируемого стандартом JIS C2550:2011, метода однолистового тестера (SST), регулируемого стандартом JIS C 2556:2015, и т.п. Когда стальной слиток формируется в вакуумной печи и т.п. на исследований и разработок, трудно получить тестовый образец того же размера, что и при промышленном производстве. В этом случае, например, может быть взят тестовый образец с шириной 60 мм и длиной 300 мм, и измерение может быть проведено в соответствии с методом однолистового тестера. Кроме того, измеренное значение может быть умножено на поправочный коэффициент, чтобы получить измеренное значение, эквивалентное значению, основанному на испытания по методу Эпштейна. В варианте осуществления измерение проводят в соответствии с методом однолистового тестера. Тестовый образец может быть взят так, чтобы продольное направление было направлением прокатки, и может быть измерена магнитная индукция B8 в направлении прокатки.[0081] As described above, the magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet can be measured based on the Epstein test governed by JIS C2550:2011, the Single Sheet Tester (SST) method governed by JIS C 2556:2015, and the like. When a steel ingot is formed in a vacuum furnace, etc. in research and development, it is difficult to obtain a test sample of the same size as in industrial production. In this case, for example, a test piece with a width of 60 mm and a length of 300 mm can be taken, and the measurement can be carried out according to the single-sheet tester method. In addition, the measured value can be multiplied by a correction factor to obtain a measured value equivalent to the value based on the Epstein test. In an embodiment, the measurement is carried out in accordance with the method of a single sheet tester. The test piece can be taken so that the longitudinal direction is the rolling direction, and the magnetic induction B8 in the rolling direction can be measured.
<Способ производства листа анизотропной электротехнической стали><Method for producing anisotropic electrical steel sheet>
[0082] Далее со ссылкой на Фиг. 3 будет подробно описан способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления.[0082] Next, with reference to FIG. 3, a method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. Fig. 3 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
[0083] При этом способ производства листа 10 анизотропной электротехнической стали не ограничен следующим способом. Следующий способ является всего лишь примером производства листа 10 анизотропной электротехнической стали.[0083] Meanwhile, the production method of the anisotropic
<Общая технологическая последовательность способа производства листа анизотропной электротехнической стали><Overall process flow of anisotropic electrical steel sheet production process>
[0084] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления предназначен для производства листа анизотропной электротехнической стали без пленки форстерита, и его общая технологическая последовательность заключается в следующем.[0084] The method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment is for producing an anisotropic electrical steel sheet without a forsterite film, and its general process sequence is as follows.
[0085] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления включает в себя следующие процессы, которые показаны на Фиг. 3.[0085] The method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment includes the following processes, which are shown in FIG. 3.
(S101) Процесс горячей прокатки с нагреванием и затем горячей прокаткой стальной заготовки (сляба), имеющей заданный химический состав, для получения горячекатаного стального листа.(S101) A hot rolling process of heating and then hot rolling a steel billet (slab) having a predetermined chemical composition to obtain a hot-rolled steel sheet.
(S103) Процесс отжига в состоянии горячей полосы с необязательным отжигом горячекатаного стального листа для получения отожженного в состоянии горячей полосы стального листа.(S103) A hot strip annealing process, optionally annealing the hot rolled steel sheet to obtain a hot strip annealed steel sheet.
(S105) Процесс холодной прокатки с холодной прокаткой горячекатаного стального листа или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа один или множество раз с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа.(S105) A cold-rolling process with cold rolling of a hot-rolled steel sheet or a hot-strip annealed steel sheet one or more times with intermediate annealing therebetween to obtain a cold-rolled steel sheet.
(S107) Процесс обезуглероживающего отжига с обезуглероживающим отжигом холоднокатаного стального листа для получения подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа.(S107) Decarburization annealing process with decarburization annealing of a cold-rolled steel sheet to obtain a decarburized annealed steel sheet.
(S109) Процесс окончательного отжига с нанесением сепаратора отжига на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист и после этого окончательным отжигом подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа для получения окончательно отожженного стального листа.(S109) A final annealing process by applying an annealing separator to the decarburized annealed steel sheet, and then finally annealing the decarburized annealed steel sheet to obtain a final annealed steel sheet.
(S111) Процесс оксидирования с проведением по очереди обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки окончательно отожженного стального листа для получения оксидированного стального листа.(S111) An oxidation process of sequentially carrying out a washing treatment, a pickling treatment, and a heat treatment of the finally annealed steel sheet to obtain an oxidized steel sheet.
(S113) Процесс формирования изоляционного покрытия с нанесением раствора для формирования изоляционного покрытия с натяжением на поверхность оксидированного стального листа и прокаливанием этого раствора.(S113) A process for forming an insulating coating by applying an insulating coating forming solution by stretching it on the surface of an oxidized steel sheet and baking the solution.
[0086] Далее вышеупомянутые процессы описываются подробно. В последующем описании, если условия каждого процесса не описаны, то могут быть подходящим образом применены известные условия.[0086] Next, the above processes are described in detail. In the following description, if the conditions of each process are not described, known conditions may be appropriately applied.
<Процесс горячей прокатки><Hot rolling process>
[0087] Процесс горячей прокатки (этап S101) является процессом нагревания с последующей горячей прокаткой стальной заготовки (например, стального слитка, такого как сляб), имеющей заданный химический состав, для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист. В процессе горячей прокатки стальная заготовка подвергается термообработке. Температура нагрева стальной заготовки предпочтительно находится в диапазоне 1200-1400°C. Температура нагрева стальной заготовки предпочтительно составляет 1250°C или больше, а более предпочтительно 1380°C или больше. После этого нагретая стальная заготовка подвергается горячей прокатке для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист. Средняя толщина горячекатаного стального листа предпочтительно находится, например, в диапазоне 2,0-3,0 мм.[0087] The hot rolling process (step S101) is a process of heating and then hot rolling a steel billet (for example, a steel ingot such as a slab) having a predetermined chemical composition to obtain a hot-rolled steel sheet. During the hot rolling process, the steel billet is subjected to heat treatment. The heating temperature of the steel billet is preferably in the range of 1200-1400°C. The heating temperature of the steel billet is preferably 1250°C or more, and more preferably 1380°C or more. Thereafter, the heated steel billet is subjected to hot rolling to obtain a hot-rolled steel sheet. The average thickness of the hot rolled steel sheet is preferably in the range of 2.0 to 3.0 mm, for example.
[0088] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления стальная заготовка включает в свой химический состав основные элементы, необязательные элементы по мере необходимости, а остальное состоит из Fe и примесей. В дальнейшем процентное количество соответствующих элементов указывается в массовых процентах (мас.%), если явно не указано иное.[0088] In the method for manufacturing the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, the steel billet includes basic elements in its chemical composition, optional elements as needed, and the rest consists of Fe and impurities. In the following, the percentage of the respective elements is indicated in mass percent (wt.%), unless explicitly stated otherwise.
[0089] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления стальная заготовка (сляб) включает в себя Si, Mn, C, S+Se, раств.Al и N в качестве основных элементов (главных легирующих элементов).[0089] In the method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment, a steel billet (slab) includes Si, Mn, C, S+Se, sol. Al, and N as base elements (major alloying elements).
(2,5-4,0% Si)(2.5-4.0% Si)
[0090] Si является элементом, который увеличивает электрическое сопротивление стали и уменьшает потери на вихревые токи. Когда содержание Si в стальной заготовке составляет менее 2,5%, вышеупомянутый эффект уменьшения потерь на вихревые токи получается в недостаточной степени. С другой стороны, когда содержание Si в стальной заготовке составляет более 4,0%, холодная обрабатываемость стали ухудшается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Si в стальной заготовке должно составлять 2,5-4,0%. Содержание Si в стальной заготовке предпочтительно составляет 2,7% или больше, а более предпочтительно 2,8% или больше. Кроме того, содержание Si в стальной заготовке предпочтительно составляет 3,9% или меньше, а более предпочтительно 3,8% или меньше.[0090] Si is an element that increases the electrical resistance of steel and reduces eddy current losses. When the content of Si in the steel billet is less than 2.5%, the above-mentioned eddy current loss reduction effect is insufficiently obtained. On the other hand, when the content of Si in the steel billet is more than 4.0%, the cold workability of the steel deteriorates. Thus, in the embodiment, the content of Si in the steel billet should be 2.5-4.0%. The content of Si in the steel billet is preferably 2.7% or more, and more preferably 2.8% or more. In addition, the content of Si in the steel billet is preferably 3.9% or less, and more preferably 3.8% or less.
(0,05-1,0% Mn)(0.05-1.0% Mn)
[0091] Mn образует MnS и MnSe, связываясь в процессах производства с S и/или Se, что будет объяснено позже. Эти выделения действуют как ингибитор и вызывают вторичную рекристаллизацию в стали во время окончательного отжига. Кроме того, Mn является элементом, который улучшает горячую обрабатываемость стали. Когда содержание Mn в стальной заготовке составляет менее 0,05%, вышеупомянутый эффект получается в недостаточной степени. С другой стороны, когда содержание Mn в стальной заготовке составляет более 1,0%, вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные характеристики стали ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание Mn в стальной заготовке должно составлять 0,05-1,0%. Содержание Mn в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,06% или больше. Кроме того, содержание Mn в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,50% или меньше.[0091] Mn forms MnS and MnSe by bonding with S and/or Se during manufacturing processes, which will be explained later. These precipitates act as an inhibitor and cause secondary recrystallization in the steel during final annealing. In addition, Mn is an element that improves the hot workability of steel. When the content of Mn in the steel billet is less than 0.05%, the above effect is insufficiently obtained. On the other hand, when the content of Mn in the steel billet is more than 1.0%, secondary recrystallization does not occur, and the magnetic characteristics of the steel deteriorate. Thus, in the embodiment, the content of Mn in the steel billet should be 0.05-1.0%. The content of Mn in the steel billet is preferably 0.06% or more. In addition, the content of Mn in the steel billet is preferably 0.50% or less.
(0,02-0,10% C)(0.02-0.10% C)
[0092] C является элементом, эффективным для управления микроструктурой до завершения процесса обезуглероживающего отжига в производственных процессах, и тем самым улучшает магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. Когда содержание C в стальной заготовке составляет менее 0,02% или когда содержание C в стальной заготовке составляет более 0,10%, вышеупомянутый эффект улучшения магнитных характеристик получается в недостаточной степени. Содержание C в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,03% или больше. Кроме того, содержание C в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,09% или меньше.[0092] C is an element effective for controlling the microstructure to the completion of the decarburization annealing process in manufacturing processes, and thereby improves the magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. When the content of C in the steel billet is less than 0.02% or when the C content in the steel billet is more than 0.10%, the aforementioned magnetic performance improvement effect is insufficiently obtained. The content of C in the steel billet is preferably 0.03% or more. In addition, the content of C in the steel billet is preferably 0.09% or less.
(0,005-0,080% в сумме S+Se)(0.005-0.080% in S+Se)
[0093] S и Se образуют MnS и MnSe, которые действуют как ингибитор, связываясь с Mn в производственных процессах. Когда суммарное количество S и Se в стальной заготовке составляет менее 0,005%, трудно получить эффект образования MnS и MnSe. С другой стороны, когда суммарное количество S и Se составляет более 0,080%, магнитные характеристики ухудшаются, и стальной лист может стать хрупким в диапазоне высоких температур. Таким образом, в варианте осуществления суммарное количество S и Se в стальной заготовке должно составлять 0,005-0,080%. Суммарное количество S и Se в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,006 мас.% или больше. Кроме того, суммарное количество S и Se в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,070% или меньше.[0093] S and Se form MnS and MnSe, which act as an inhibitor by binding to Mn in manufacturing processes. When the total amount of S and Se in the steel billet is less than 0.005%, it is difficult to obtain the effect of forming MnS and MnSe. On the other hand, when the total amount of S and Se is more than 0.080%, the magnetic performance deteriorates and the steel sheet may become brittle in the high temperature range. Thus, in the embodiment, the total amount of S and Se in the steel billet should be 0.005-0.080%. The total amount of S and Se in the steel billet is preferably 0.006 mass% or more. In addition, the total amount of S and Se in the steel billet is preferably 0.070% or less.
(0,01-0,07% раств.Al)(0.01-0.07% sol. Al)
[0094] Раств.Al образует AlN, который действует как ингибитор, связываясь с N в производственных процессах. Когда содержание раств.Al в стальной заготовке составляет менее 0,01%, AlN не образуется в достаточной степени, а значит, магнитные характеристики ухудшаются. С другой стороны, когда содержание раств.Al составляет более 0,07%, магнитные характеристики ухудшаются, и во время холодной прокатки могут появляться трещины. Таким образом, в варианте осуществления содержание раств.Al в стальной заготовке должно составлять 0,01-0,07%. Содержание раств.Al в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,02% или больше. Кроме того, содержание раств.Al в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,05% или меньше.[0094] Solvent Al forms AlN, which acts as an inhibitor by binding to N in manufacturing processes. When the Al solution content of the steel billet is less than 0.01%, AlN is not sufficiently formed, and hence the magnetic performance deteriorates. On the other hand, when the Al solution content is more than 0.07%, the magnetic performance deteriorates and cracks may appear during cold rolling. Thus, in the embodiment, the content of sol.Al in the steel billet should be 0.01-0.07%. The content of sol.Al in the steel billet is preferably 0.02% or more. In addition, the Al solution content of the steel billet is preferably 0.05% or less.
(0,005-0,020% N)(0.005-0.020% N)
[0095] N образует AlN, который действует как ингибитор, связываясь с Al в производственных процессах. Когда содержание N в стальной заготовке составляет менее 0,005%, AlN не образуется в достаточной степени, а значит, магнитные характеристики ухудшаются. С другой стороны, когда содержание N в стальной заготовке составляет более 0,020%, AlN практически перестает действовать как ингибитор, а значит, вторичная рекристаллизация затрудняется. В дополнение, во время холодной прокатки могут появляться трещины. Таким образом, в варианте осуществления содержание N в стальной заготовке должно составлять 0,005-0,020%. Содержание N в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,012% или меньше, а более предпочтительно 0,010% или меньше.[0095] N forms AlN, which acts as an inhibitor by binding to Al in manufacturing processes. When the content of N in the steel billet is less than 0.005%, AlN is not sufficiently formed, and hence the magnetic performance deteriorates. On the other hand, when the content of N in the steel billet is more than 0.020%, AlN practically ceases to act as an inhibitor, and thus secondary recrystallization becomes difficult. In addition, cracks may appear during cold rolling. Thus, in the embodiment, the content of N in the steel billet should be 0.005-0.020%. The N content of the steel billet is preferably 0.012% or less, and more preferably 0.010% or less.
[0096] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления стальная заготовка (сляб) может включать в себя примеси. Примеси соответствуют элементам, которые загрязняют сталь во время ее промышленного производства из руд и лома, которые используются в качестве сырья для производства стали, или из окружающей среды производственного процесса.[0096] In the method for manufacturing the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, the steel billet (slab) may include impurities. Impurities correspond to elements that contaminate steel during its industrial production from ores and scrap that are used as raw materials for steel production, or from the environment of the production process.
[0097] Кроме того, в варианте осуществления стальная заготовка в дополнение к основным элементам и примесям может включать в себя необязательные элементы. Например, вместо части Fe, составляющего остальное, лист кремнистой стали может включать такие необязательные элементы, как Bi, Те, Pb, Sb, Sn, Cr и Cu. Необязательные элементы могут включаться в состав по мере необходимости. Таким образом, нижний предел содержания соответствующих необязательных элементов не должен быть ограничен, и этот нижний предел может составлять 0 мас.%. Кроме того, даже если необязательные элементы могут быть включены как примеси, вышеупомянутые эффекты не затрагиваются.[0097] In addition, in the embodiment, the steel billet may include optional elements in addition to the main elements and impurities. For example, instead of a portion of Fe making up the rest, the silicon steel sheet may include optional elements such as Bi, Te, Pb, Sb, Sn, Cr, and Cu. Optional elements can be included as needed. Thus, the lower limit of the content of the respective optional elements should not be limited, and this lower limit may be 0 mass%. In addition, even if optional elements may be included as impurities, the aforementioned effects are not affected.
(0-0,03% Bi)(0-0.03% Bi)
(0-0,03% Те)(0-0.03% Te)
(0-0,03% Pb)(0-0.03% Pb)
[0098] Bi, Те и Pb являются необязательными элементами. Когда количество каждого из этих элементов в стальной заготовке составляет 0,03% или меньше, возможно выгодно улучшить магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. Однако, когда количество каждого из этих элементов составляет более 0,03% соответственно, стальной лист может стать хрупким в диапазоне высоких температур. Таким образом, в варианте осуществления количество каждого из этих элементов в стальной заготовке должно составлять 0,03% или меньше. Нижний предел количества каждого из этих элементов в стальной заготовке конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Для того, чтобы благоприятно получить вышеупомянутый эффект, количество каждого из этих элементов предпочтительно составляет 0,0005% или больше, а более предпочтительно 0,001% или больше.[0098] Bi, Te and Pb are optional elements. When the amount of each of these elements in the steel blank is 0.03% or less, it is possible to advantageously improve the magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. However, when the amount of each of these elements is more than 0.03%, respectively, the steel sheet may become brittle in the high temperature range. Thus, in an embodiment, the amount of each of these elements in the steel billet should be 0.03% or less. The lower limit of the amount of each of these elements in the steel billet is not particularly limited, but may be 0%. In order to advantageously obtain the above effect, the amount of each of these elements is preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.001% or more.
[0099] При этом в состав стальной заготовки может быть включен по меньшей мере один из Bi, Те и Pb. В частности, стальная заготовка может включать в себя по меньшей мере один из 0,0005-0,03% Bi, 0,0005-0,03% Те и 0,0005-0,03% Pb.[0099] Meanwhile, at least one of Bi, Te, and Pb may be included in the steel billet. In particular, the steel billet may include at least one of 0.0005-0.03% Bi, 0.0005-0.03% Te, and 0.0005-0.03% Pb.
(0-0,50% Sb)(0-0.50%Sb)
(0-0,50% Sn)(0-0.50% Sn)
(0-0,50% Cr)(0-0.50%Cr)
(0-1,0% Cu)(0-1.0% Cu)
[0100] Sb, Sn, Cr и Cu являются необязательными элементами. Когда эти элементы включаются в состав стальной заготовки, возможно выгодно улучшить магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. Таким образом, в варианте осуществления предпочтительно управлять количеством каждого из этих элементов в стальной заготовке так, чтобы оно составляло 0,50% или меньше Sb, 0,50% или меньше Sn, 0,50% или меньше Cr и 1,0% или меньше Cu. Нижний предел количества каждого из этих элементов в стальной заготовке конкретно не ограничен, но может составлять 0%. Для того, чтобы благоприятно получить вышеупомянутый эффект, количество каждого из этих элементов предпочтительно составляет 0,0005% или больше, а более предпочтительно 0,001% или больше.[0100] Sb, Sn, Cr and Cu are optional elements. When these elements are included in the steel billet, it is possible to advantageously improve the magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. Thus, in the embodiment, it is preferable to control the amount of each of these elements in the steel billet so that it is 0.50% or less Sb, 0.50% or less Sn, 0.50% or less Cr, and 1.0% or less less Cu. The lower limit of the amount of each of these elements in the steel billet is not particularly limited, but may be 0%. In order to advantageously obtain the above effect, the amount of each of these elements is preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.001% or more.
[0101] При этом в состав стальной заготовки может быть включен по меньшей мере один из Sb, Sn, Cr и Cu. В частности, стальная заготовка может содержать по меньшей мере одно из 0,0005-0,50% Sb, 0,0005-0,50% Sn, 0,0005-0,50% Cr и 0,0005-1,0% Cu.[0101] At the same time, at least one of Sb, Sn, Cr, and Cu may be included in the composition of the steel billet. In particular, the steel billet may contain at least one of 0.0005-0.50% Sb, 0.0005-0.50% Sn, 0.0005-0.50% Cr, and 0.0005-1.0% Cu.
[0102] Химический состав стальной заготовки может быть измерен с помощью типичных методов анализа стали. Например, химический состав может быть измерен на основе вышеупомянутого аналитического метода.[0102] The chemical composition of the steel billet can be measured using typical steel analysis methods. For example, the chemical composition can be measured based on the above analytical method.
<Процесс отжига в состоянии горячей полосы><Hot Strip State Annealing Process>
[0103] Процесс отжига в состоянии горячей полосы (этап S103) является процессом необязательного отжига горячекатаного стального листа после процесса горячей прокатки для того, чтобы получить отожженный в состоянии горячей полосы стальной лист. При проведении отжига горячекатаного стального листа в стали происходит рекристаллизация, и в итоге могут быть получены превосходные магнитные характеристики.[0103] The hot strip annealing process (step S103) is a process of optionally annealing the hot rolled steel sheet after the hot rolling process to obtain a hot strip annealed steel sheet. By carrying out the annealing of the hot-rolled steel sheet, recrystallization occurs in the steel, and as a result, excellent magnetic characteristics can be obtained.
[0104] Способ нагрева конкретно не ограничен, и может использоваться известный способ нагрева. Кроме того, условия отжига конкретно не ограничены. Например, горячекатаный стальной лист может быть выдержан в диапазоне температур 900-1200°C в течение от 10 секунд до 5 минут.[0104] The heating method is not particularly limited, and a known heating method can be used. In addition, the annealing conditions are not specifically limited. For example, a hot rolled steel sheet may be held in a temperature range of 900-1200°C for 10 seconds to 5 minutes.
[0105] Процесс отжига в состоянии горячей полосы может быть исключен при необходимости. Кроме того, после процесса отжига в состоянии горячей полосы и перед объясняемым ниже процессом холодной прокатки, поверхность горячекатаного стального листа может быть протравлена.[0105] The annealing process in the hot strip state can be omitted if necessary. In addition, after the hot strip state annealing process and before the cold rolling process explained below, the surface of the hot-rolled steel sheet may be pickled.
<Процесс холодной прокатки><Cold rolling process>
[0106] Процесс холодной прокатки (этап S105) является процессом холодной прокатки горячекатаного стального листа после процесса горячей прокатки или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа после процесса отжига в состоянии горячей полосы путем проведения холодной прокатки один или множество раз с промежуточным отжигом между ними для того, чтобы получить холоднокатаный стальной лист. Поскольку форма отожженного в состоянии горячей полосы стального листа является превосходной благодаря отжигу в состоянии горячей полосы, можно уменьшить вероятность разрушения стального листа при первой холодной прокатке. Холодная прокатка может проводиться три или более раз, но производственные затраты при этом увеличиваются. Таким образом, предпочтительно проводить холодную прокатку один или два раза.[0106] The cold rolling process (step S105) is a process of cold rolling a hot-rolled steel sheet after the hot rolling process or a hot strip state annealed steel sheet after the hot strip state annealing process by performing cold rolling one or more times with intermediate annealing in between for in order to obtain cold rolled steel sheet. Since the shape of the hot strip annealed steel sheet is excellent due to the hot strip annealing, it is possible to reduce the possibility of the steel sheet breaking during the first cold rolling. Cold rolling can be carried out three or more times, but the production costs increase. Thus, it is preferable to carry out cold rolling once or twice.
[0107] В процессе холодной прокатки способ холодной прокатки стального листа конкретно не ограничен, и может использоваться известный способ. Например, обжатие при конечной холодной прокатке (совокупное обжатие при холодной прокатке без промежуточного отжига или совокупное обжатие при холодной прокатке после промежуточного отжига) может составлять в диапазоне 80-95%.[0107] In the cold rolling process, a method for cold rolling a steel sheet is not particularly limited, and a known method can be used. For example, final cold rolling reduction (total cold rolling reduction without intermediate annealing or total cold rolling reduction after intermediate annealing) may be in the range of 80-95%.
[0108] При этом обжатие при конечной холодной прокатке (%) определяется следующим образом: Обжатие при конечной холодной прокатке (%) = (1 - Толщина стального листа после конечной холодной прокатки/Толщина стального листа перед конечной холодной прокаткой) × 100.[0108] Here, the final cold rolling reduction (%) is determined as follows: Final cold rolling reduction (%) = (1 - Steel sheet thickness after final cold rolling/Steel sheet thickness before final cold rolling) × 100.
[0109] Когда обжатие при конечной холодной прокатке составляет менее 80%, ядра Госса могут не сформироваться выгодным образом. С другой стороны, когда обжатие при конечной холодной прокатке составляет более 95%, вторичная рекристаллизация может быть нестабильной в процессе окончательного отжига. Таким образом, предпочтительно, чтобы обжатие при конечной холодной прокатке составляло 80-95%.[0109] When the final cold rolling reduction is less than 80%, Goss cores may not be formed in an advantageous manner. On the other hand, when the final cold rolling reduction is more than 95%, the secondary recrystallization may be unstable in the final annealing process. Thus, it is preferable that the final cold rolling reduction is 80-95%.
[0110] При проведении многократной холодной прокатки с промежуточным отжигом обжатие при первой холодной прокатке может составлять 5-50%, а выдержка при промежуточном отжиге может быть проведена в диапазоне температур 950-1200°C в течение от 30 секунд до 30 минут.[0110] When carrying out multiple cold rolling with intermediate annealing, the reduction in the first cold rolling may be 5-50%, and the intermediate annealing holding may be carried out in the temperature range of 950-1200°C for 30 seconds to 30 minutes.
[0111] Средняя толщина холоднокатаного стального листа (толщина после холодной прокатки) отличается от толщины листа анизотропной электротехнической стали, которая включает в себя толщину изоляционного покрытия с натяжением. Например, средняя толщина холоднокатаного стального листа может составлять 0,10-0,50 мм. В варианте осуществления, даже когда холоднокатаный стальной лист является тонким листом, средняя толщина которого составляет менее 0,22 мм, адгезия изоляционного покрытия с натяжением выгодно улучшается. Таким образом, средняя толщина холоднокатаного стального листа может составлять 0,20 мм или меньше.[0111] The average thickness of the cold rolled steel sheet (thickness after cold rolling) is different from the thickness of the anisotropic electrical steel sheet, which includes the thickness of the insulating coating under tension. For example, the average thickness of a cold rolled steel sheet may be 0.10-0.50 mm. In the embodiment, even when the cold-rolled steel sheet is a thin sheet whose average thickness is less than 0.22 mm, tension adhesion of the insulation coating is advantageously improved. Thus, the average thickness of the cold rolled steel sheet may be 0.20 mm or less.
[0112] В процессе холодной прокатки может проводиться обработка старением для того, чтобы благоприятно улучшить магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. Например, поскольку толщина стального листа уменьшается при множественных проходах холодной прокатки, стальной лист может выдерживаться в диапазоне температур 100°C или больше в течение 1 минуты или больше по меньшей мере один раз в интервале между несколькими проходами. Посредством обработки старением можно благоприятно управлять текстурой первичной рекристаллизации в процессе обезуглероживающего отжига, и в результате можно получить вторично рекристаллизованную текстуру, в которой ориентировка {110}<001> благоприятно развивается в процессе окончательного отжига.[0112] In the cold rolling process, an aging treatment may be carried out in order to favorably improve the magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. For example, since the thickness of the steel sheet decreases with multiple passes of cold rolling, the steel sheet can be held in a temperature range of 100° C. or more for 1 minute or more at least once in an interval between multiple passes. Through the aging treatment, the primary recrystallization texture in the decarburization annealing process can be favorably controlled, and as a result, a secondary recrystallized texture in which the {110}<001> orientation favorably develops in the final annealing process can be obtained.
<Процесс обезуглероживающего отжига><Decarburization Annealing Process>
[0113] Процесс обезуглероживающего отжига (этап S107) является процессом обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа после процесса холодной прокатки для получения подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа. В процессе обезуглероживающего отжига холоднокатаный стальной лист отжигают при заданных условиях для управления первично рекристаллизованной структурой.[0113] The decarburization annealing process (step S107) is a process for decarburizing annealing a cold rolled steel sheet after a cold rolling process to obtain a decarburized annealed steel sheet. In the decarburization annealing process, a cold-rolled steel sheet is annealed under predetermined conditions to control the primary recrystallized structure.
[0114] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления процесс обезуглероживающего отжига включает в себя две стадии, которыми являются стадия нагрева и стадия выдержки, для того, чтобы получить желаемую первично рекристаллизованную структуру. Условия на стадии нагрева и стадии выдержки конкретно не ограничены, и могут использоваться известные условия.[0114] In the method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment, the decarburization annealing process includes two steps, which are a heating step and a holding step, in order to obtain a desired primary recrystallized structure. Conditions in the heating step and the holding step are not particularly limited, and known conditions can be used.
[0115] На стадии нагрева скорость нагрева для достижения температуры обезуглероживающего отжига может влиять на первично рекристаллизованную текстуру, а значит, может влиять и на степень выстраивания в ориентировке Госса после вторичной рекристаллизации. В листе анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки согласно варианту осуществления степень выстраивания в ориентировке Госса основного стального листа значительно влияет на магнитные характеристики после формирования изоляционного покрытия с натяжением и после обработки для измельчения магнитного домена. Таким образом, предпочтительно подходящим образом управлять скоростью нагрева при обезуглероживающем отжиге.[0115] In the heating step, the heating rate to reach the decarburization annealing temperature may affect the primary recrystallized texture, and thus may affect the degree of Goss alignment after secondary recrystallization. In the anisotropic electrical steel sheet without glass film according to the embodiment, the degree of alignment in the Goss orientation of the base steel sheet greatly affects the magnetic performance after the insulating coating is formed with tension and after the magnetic domain refinement treatment. Thus, it is preferable to appropriately control the heating rate of the decarburization annealing.
[0116] В частности, когда холоднокатаный стальной лист нагревается на стадии нагрева, предпочтительно управлять скоростью нагрева в диапазоне температур 500-700°C для того, чтобы улучшить первично рекристаллизованную текстуру. В частности, более предпочтительно отдельно управлять скоростью нагрева в диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C и скоростью нагрева в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше. С точки зрения влияния на оксидный слой, формируемый при обезуглероживающем отжиге, благоприятный диапазон отличается между средней скоростью нагрева S1 в диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C, и средней скоростью нагрева S2 в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше. В диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C оказывается влияние на образование оксидов Mn в дополнение к первично рекристаллизованной текстуре. В диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше оказывается влияние на образование SiO2 в дополнение к первично рекристаллизованной текстуре.[0116] In particular, when the cold-rolled steel sheet is heated in the heating step, it is preferable to control the heating rate in the temperature range of 500-700°C in order to improve the primary recrystallized texture. In particular, it is more preferable to separately control the heating rate in the temperature range of 500°C or more and less than 600°C and the heating speed in the temperature range of 600°C or more and 700°C or less. In terms of the effect on the oxide layer formed by the decarburization annealing, a favorable range is between the average heating rate S1 in the temperature range of 500°C or more and less than 600°C, and the average heating rate S2 in the temperature range of 600°C or more and 700 °C or less. In the temperature range of 500°C or more and less than 600°C, the formation of Mn oxides is affected in addition to the primary recrystallized texture. In the temperature range of 600°C or more and 700°C or less, the formation of SiO 2 is affected in addition to the primary recrystallized texture.
[0117] В варианте осуществления средняя скорость нагрева S1 в диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C предпочтительно составляет 300°C/секунду или больше и 1000°C/секунду или меньше. Кроме того, в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше, где образуется SiO2, влияющий на реакцию формирования стеклянной пленки (пленки форстерита), предпочтительно, чтобы время выдержки стального листа было сокращено. Таким образом, средняя скорость нагрева S2 в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше предпочтительно составляет 1000°C/секунду или больше и 3000°C/секунду или меньше.[0117] In the embodiment, the average heating rate S1 in the temperature range of 500°C or more and less than 600°C is preferably 300°C/second or more and 1000°C/second or less. In addition, in the temperature range of 600°C or more and 700°C or less, where SiO 2 is generated affecting the reaction of forming a glass film (forsterite film), it is preferable that the holding time of the steel sheet is shortened. Thus, the average heating rate of S2 in the temperature range of 600°C or more and 700°C or less is preferably 1000°C/second or more and 3000°C/second or less.
[0118] Предпочтительно, чтобы средняя скорость нагрева S2 была выше, чем средняя скорость нагрева S1. Например, предпочтительно, чтобы отношение S2/S1 составляло больше 1,0 и 10,0 или меньше.[0118] Preferably, the average heating rate S2 is higher than the average heating rate S1. For example, it is preferable that the S2/S1 ratio is greater than 1.0 and 10.0 or less.
[0119] В частности, предпочтительно, чтобы средняя скорость нагрева S1 и средняя скорость нагрева S2 удовлетворяли всем следующим формулам 111-113. Когда все следующие формулы 111-113 удовлетворяются, возможно более выгодно улучшить магнитные характеристики (характеристики магнитных потерь) листа анизотропной электротехнической стали.[0119] In particular, it is preferable that the average heating rate S1 and the average heating rate S2 satisfy all of the following formulas 111-113. When all of the following formulas 111 to 113 are satisfied, it may be more advantageous to improve the magnetic characteristics (magnetic loss characteristics) of the anisotropic electrical steel sheet.
[0120] 300≤S1≤1000... (формула 111)[0120] 300≤S1≤1000... (Formula 111)
1000≤S2≤3000... (формула 112)1000≤S2≤3000... (Formula 112)
1,0<S2/S1≤10,0... (формула 113)1.0<S2/S1≤10.0... (Formula 113)
[0121] Что касается вышеприведенной формулы 111, то когда средняя скорость нагрева S1 составляет менее 300°C/секунду, это может повлиять на первично рекристаллизованную текстуру, а значит, магнитные характеристики могут ухудшиться. С другой стороны, когда средняя скорость нагрева S1 составляет более 1000°C/секунду, адгезия изоляционного покрытия с натяжением может быть недостаточной. Средняя скорость нагрева S1 в диапазоне температур 500°C или больше и меньше 600°C более предпочтительно составляет 350°C/секунду или больше. Средняя скорость нагрева S1 более предпочтительно составляет 900°C/секунду или меньше.[0121] With regard to the above formula 111, when the average heating rate S1 is less than 300°C/second, it may affect the primary recrystallized texture, and hence the magnetic performance may deteriorate. On the other hand, when the average heating rate S1 is more than 1000° C./second, tension adhesion of the insulation coating may be insufficient. The average heating rate S1 in the temperature range of 500°C or more and less than 600°C is more preferably 350°C/second or more. The average heating rate S1 is more preferably 900°C/second or less.
[0122] Что касается вышеприведенной формулы 112, то когда средняя скорость нагрева S2 составляет менее 1000°C/секунду, образование SiO2, влияющего на реакцию формирования стеклянной пленки, может быть недостаточно подавлено. С другой стороны, когда средняя скорость нагрева S2 составляет более 3000°C/секунду, температура обезуглероживающего отжига может быть превышена. Средняя скорость нагрева S2 в диапазоне температур 600°C или больше и 700°C или меньше более предпочтительно составляет 1200°C/секунду или больше. Средняя скорость нагрева S2 более предпочтительно составляет 2500°C/секунду или меньше.[0122] With regard to the above formula 112, when the average heating rate S2 is less than 1000°C/second, the generation of SiO 2 affecting the glass film forming reaction may not be sufficiently suppressed. On the other hand, when the average heating rate S2 is more than 3000° C./second, the decarburization annealing temperature may be exceeded. The average heating rate S2 in the temperature range of 600°C or more and 700°C or less is more preferably 1200°C/second or more. The average heating rate S2 is more preferably 2500°C/second or less.
[0123] Что касается вышеупомянутой формулы 113, то когда отношение S2/S1 средних скоростей нагрева составляет 1,0 или меньше, магнитные характеристики могут ухудшиться. С другой стороны, когда отношение S2/S1 средних скоростей нагрева составляет более 10,0, регулирование температуры может стать затруднительным. Отношение S2/S1 средних скоростей нагрева более предпочтительно составляет 1,2 или больше. Отношение S2/S1 более предпочтительно составляет 9,0 или меньше.[0123] With regard to the above formula 113, when the ratio S2/S1 of the average heating rates is 1.0 or less, the magnetic characteristics may deteriorate. On the other hand, when the ratio S2/S1 of the average heating rates is more than 10.0, the temperature control may become difficult. The ratio S2/S1 of the average heating rates is more preferably 1.2 or more. The S2/S1 ratio is more preferably 9.0 or less.
[0124] Предпочтительно, чтобы холоднокатаный стальной лист нагревался до температуры обезуглероживающего отжига 750-950°C с вышеупомянутыми средними скоростями нагрева.[0124] Preferably, the cold rolled steel sheet is heated to a decarburization annealing temperature of 750-950°C at the above-mentioned average heating rates.
[0125] Другие условия на стадии нагрева (например, атмосфера нагрева и т.п.) конкретно не ограничены. Холоднокатаный стальной лист может быть нагрет в известной влажной атмосфере, включающей водород и азот, в соответствии с обычной процедурой.[0125] Other conditions in the heating step (eg, heating atmosphere, etc.) are not particularly limited. The cold rolled steel sheet may be heated in a known humid atmosphere including hydrogen and nitrogen according to a conventional procedure.
[0126] В процессе обезуглероживающего отжига после вышеупомянутого процесса нагревания холоднокатаный стальной лист выдерживают при температуре обезуглероживающего отжига в качестве стадии выдержки. Условия на стадии выдержки конкретно не ограничены. Например, холоднокатаный стальной лист может быть выдержан в диапазоне температур 750-950°C в течение 1-5 минут. Кроме того, атмосфера на стадии выдержки конкретно не ограничена. Стадия выдержки может проводиться в известной влажной атмосфере, включающей водород и азот, в соответствии с обычной процедурой.[0126] In the decarburization annealing process, after the above-mentioned heating process, the cold-rolled steel sheet is held at the decarburization annealing temperature as a holding step. Conditions in the holding step are not specifically limited. For example, a cold rolled steel sheet can be kept in a temperature range of 750-950°C for 1-5 minutes. In addition, the atmosphere in the soaking step is not specifically limited. The holding step can be carried out in a known humid atmosphere, including hydrogen and nitrogen, in accordance with the usual procedure.
<Процесс окончательного отжига><Final annealing process>
[0127] Процесс окончательного отжига (этап S109) является процессом нанесения сепаратора отжига на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист после процесса обезуглероживающего отжига с после этого окончательным отжигом подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа с тем, чтобы получить окончательно отожженный стальной лист. При окончательном отжиге смотанный в рулон стальной лист может выдерживаться при более высокой температуре в течение длительного времени, как правило. Таким образом, для того, чтобы подавить слипание между внутренней и внешней сторонами смотанного в рулон стального листа, сепаратор отжига наносят на подвергнутый обезуглероживающему отжигу лист и сушат перед окончательным отжигом.[0127] The final annealing process (step S109) is a process of applying an annealing separator to the decarburized annealed steel sheet after the decarburization annealing process, and then finally annealing the decarburized annealed steel sheet so as to obtain a finally annealed steel sheet. In the final annealing, the coiled steel sheet can be kept at a higher temperature for a long time, as a rule. Thus, in order to suppress adhesion between the inside and outside of the coiled steel sheet, the annealing separator is applied to the decarburized annealed sheet and dried before final annealing.
[0128] В процессе окончательного отжига сепаратор отжига, наносимый на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист, конкретно не ограничен, и может использоваться известный сепаратор отжига. Способ производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления представляет собой способ производства листа анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки (пленки форстерита), а значит, может использоваться сепаратор отжига, который не образует пленки форстерита. В том случае, когда используется сепаратор отжига, который образует пленку форстерита, эта пленка форстерита может быть удалена путем шлифовки или травления после окончательного отжига.[0128] In the final annealing process, the annealing separator applied to the decarburized annealed steel sheet is not particularly limited, and a known annealing separator may be used. The method for producing the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment is a method for producing an anisotropic electrical steel sheet without a glass film (forsterite film), which means that an annealing separator that does not form a forsterite film can be used. In the case where an annealing separator is used which forms a forsterite film, this forsterite film can be removed by grinding or pickling after the final annealing.
(Сепаратор отжига, не образующий пленки форстерита)(Annealing separator that does not form forsterite film)
[0129] В качестве сепаратора отжига, не образующего стеклянную пленку (пленку форстерита), может быть использован сепаратор отжига, который включает в себя главным образом MgO и Al2O3. Например, предпочтительно, чтобы сепаратор отжига включал в себя MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердого содержимого 85 мас.% или более, MgO:Al2O3, которое представляет собой массовое соотношение MgO и Al2O3, составляло от 3:7 до 7:3, и чтобы сепаратор отжига включал в себя хлорид висмута в количестве 0,5-15 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3 в качестве твердого содержимого. Диапазон вышеупомянутого массового соотношения MgO и Al2O3 и количество вышеупомянутого хлорида висмута определяются с точки зрения получения основного стального листа, обладающего превосходной гладкостью поверхности без стеклянной пленки.[0129] As an annealing separator that does not form a glass film (forsterite film), an annealing separator that mainly includes MgO and Al 2 O 3 can be used. For example, it is preferable that the annealing separator includes MgO and Al 2 O 3 in a total solid content of 85 mass% or more, MgO:Al 2 O 3 , which is the mass ratio of MgO and Al 2 O 3 , ranged from 3 :7 to 7:3, and that the annealing separator includes bismuth chloride in an amount of 0.5-15 wt.% compared with the total amount of MgO and Al 2 O 3 as a solid content. The range of the above weight ratio of MgO and Al 2 O 3 and the amount of the above bismuth chloride are determined from the viewpoint of obtaining a base steel sheet having excellent surface smoothness without a glass film.
[0130] Что касается вышеупомянутого массового соотношения MgO и Al2O3, то когда количество MgO превышает вышеупомянутый диапазон, стеклянная пленка может сформироваться и остаться на поверхности стального листа, а значит, поверхность основного стального листа не может быть сглажена. Кроме того, что касается вышеупомянутого массового соотношения MgO и Al2O3, то когда количество Al2O3 превышает вышеупомянутый диапазон, может произойти слипание Al2O3, а значит, поверхность основного стального листа не может быть сглажена. Более предпочтительно, чтобы MgO:Al2O3, которое представляет собой массовое соотношение MgO и Al2O3, удовлетворяло условию от 3,5:6,5 до 6,5:3,5.[0130] With regard to the above weight ratio of MgO and Al 2 O 3 , when the amount of MgO exceeds the above range, a glass film may form and remain on the surface of the steel sheet, which means that the surface of the base steel sheet cannot be smoothed. In addition, with regard to the above weight ratio of MgO and Al 2 O 3 , when the amount of Al 2 O 3 exceeds the above range, sticking of Al 2 O 3 may occur, and therefore the surface of the base steel sheet cannot be smoothed. More preferably, MgO:Al 2 O 3 , which is the weight ratio of MgO and Al 2 O 3 , satisfies the condition from 3.5:6.5 to 6.5:3.5.
[0131] В том случае, когда хлорид висмута включается в сепаратор отжига, стеклянная пленка легко удаляется с поверхности стального листа, даже когда она сформировалась при окончательном отжиге. Когда количество хлорида висмута составляет менее 0,5 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3, стеклянная пленка может остаться. С другой стороны, когда количество хлорида висмута составляет более 15 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3, эффект подавления слипания между стальными листами сепаратором отжига не может быть получен. Количество хлорида висмута более предпочтительно составляет 3 мас.% или больше и 7 мас.% или меньше по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3.[0131] In the case where bismuth chloride is included in the annealing separator, the glass film is easily removed from the surface of the steel sheet even when it is formed in the final annealing. When the amount of bismuth chloride is less than 0.5 wt% compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 , a glass film may remain. On the other hand, when the amount of bismuth chloride is more than 15 mass% compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 , the effect of suppressing adhesion between steel sheets by the annealing separator cannot be obtained. The amount of bismuth chloride is more preferably 3 wt.% or more and 7 wt.% or less compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 .
[0132] Тип хлорида висмута конкретно не ограничен, и может использоваться известный хлорид висмута. Например, может использоваться оксихлорид висмута (BiOCl), трихлорид висмута (BiCl3) и т.п. Кроме того, могут использоваться соединения, которые могут образовывать оксихлорид висмута по реакции в сепараторе отжига во время процесса окончательного отжига. Например, в качестве соединений, которые могут образовывать оксихлорид висмута во время окончательного отжига, может использоваться смесь соединения висмута и хлорида металла. Например, в качестве соединения висмута могут использоваться оксид висмута, гидроксид висмута, сульфид висмута, сульфат висмута, фосфат висмута, карбонат висмута, нитрат висмута, органическое соединение висмута, галогенид висмута и т.п. Например, в качестве хлорида металла могут использоваться хлорид железа, хлорид кобальта, хлорид никеля и т.п.[0132] The type of bismuth chloride is not particularly limited, and known bismuth chloride can be used. For example, bismuth oxychloride (BiOCl), bismuth trichloride (BiCl 3 ) and the like can be used. In addition, compounds that can form bismuth oxychloride by reaction in the annealing separator during the final annealing process can be used. For example, as compounds that can form bismuth oxychloride during final annealing, a mixture of a bismuth compound and a metal chloride can be used. For example, as the bismuth compound, bismuth oxide, bismuth hydroxide, bismuth sulfide, bismuth sulfate, bismuth phosphate, bismuth carbonate, bismuth nitrate, organic bismuth compound, bismuth halide, and the like can be used. For example, iron chloride, cobalt chloride, nickel chloride, and the like can be used as the metal chloride.
[0133] После нанесения вышеупомянутого сепаратора отжига, не образующего пленку форстерита на поверхности подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа, и сушки сепаратора отжига проводят окончательный отжиг. Условия отжига в процессе окончательного отжига конкретно не ограничены, и могут использоваться известные условия. Например, стальной лист может быть выдержан в диапазоне температур 1100-1300°C в течение 10-30 часов. Кроме того, печная атмосфера может быть известной атмосферой азота или смешанной атмосферой азота и водорода. После окончательного отжига предпочтительно, чтобы избыточный сепаратор отжига удалялся с поверхности стального листа промывкой водой или травлением.[0133] After applying the above-mentioned annealing separator not forming a forsterite film on the surface of the steel sheet subjected to decarburization annealing, and drying the annealing separator, final annealing is carried out. The annealing conditions in the final annealing process are not particularly limited, and known conditions may be used. For example, a steel sheet may be kept in a temperature range of 1100-1300°C for 10-30 hours. In addition, the furnace atmosphere may be a known nitrogen atmosphere or a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen. After the final annealing, it is preferable that the excess annealing separator is removed from the surface of the steel sheet by water washing or pickling.
(Сепаратор отжига, образующий пленку форстерита)(Annealing separator forming forsterite film)
[0134] В качестве сепаратора отжига, образующего стеклянную пленку (пленку форстерита), может быть использован сепаратор отжига, который включает в себя главным образом MgO. Например, предпочтительно, чтобы сепаратор отжига включал в себя MgO в количестве 60 мас.% или больше как твердого содержимого.[0134] As an annealing separator forming a glass film (forsterite film), an annealing separator that mainly includes MgO can be used. For example, it is preferable that the annealing separator includes MgO in an amount of 60 mass% or more as a solid content.
[0135] После нанесения сепаратора отжига на поверхность подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа и сушки сепаратора отжига проводят окончательный отжиг. Условия отжига в процессе окончательного отжига конкретно не ограничены, и могут использоваться известные условия. Например, стальной лист может быть выдержан в диапазоне температур 1100-1300°C в течение 10-30 часов. Кроме того, печная атмосфера может быть известной атмосферой азота или смешанной атмосферой азота и водорода.[0135] After applying the annealing separator to the surface of the decarburized annealed steel sheet and drying the annealing separator, final annealing is performed. The annealing conditions in the final annealing process are not particularly limited, and known conditions may be used. For example, a steel sheet may be kept in a temperature range of 1100-1300°C for 10-30 hours. In addition, the furnace atmosphere may be a known nitrogen atmosphere or a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen.
[0136] В том случае, когда используется сепаратор отжига, образующий пленку форстерита, MgO в сепараторе отжига реагирует с SiO2 поверхности стального листа во время окончательного отжига, в результате чего образуется форстерит (Mg2SiO4). Таким образом, предпочтительно, чтобы образовавшаяся на поверхности пленка форстерита удалялась путем шлифовки или травления поверхности окончательно отожженного стального листа после окончательного отжига. Способ удаления пленки форстерита с поверхности окончательно отожженного стального листа конкретно не ограничен, и может использоваться известная шлифовка или известное травление.[0136] When an annealing separator forming a forsterite film is used, the MgO in the annealing separator reacts with the SiO 2 of the surface of the steel sheet during final annealing to form forsterite (Mg 2 SiO 4 ). Thus, it is preferable that the forsterite film formed on the surface be removed by grinding or pickling the surface of the finally annealed steel sheet after the final annealing. The method for removing the forsterite film from the surface of the final annealed steel sheet is not particularly limited, and known grinding or known pickling may be used.
[0137] Например, для того, чтобы удалить пленку форстерита травлением, окончательно отожженный стальной лист может быть погружен в соляную кислоту с концентрацией 20-40 мас.% при 50-90°C на 1-5 минут, промыт водой и затем высушен. Кроме того, окончательно отожженный стальной лист может быть протравлен в смешанном растворе фторированного аммония и серной кислоты, химически отполирован в смешанном растворе фтористоводородной кислоты и перекиси водорода, промыт водой, а затем высушен.[0137] For example, in order to remove the forsterite film by pickling, the final annealed steel sheet may be immersed in 20-40 wt% hydrochloric acid at 50-90°C for 1-5 minutes, washed with water, and then dried. In addition, the finished annealed steel sheet can be pickled in a mixed solution of ammonium fluorinated and sulfuric acid, chemically polished in a mixed solution of hydrofluoric acid and hydrogen peroxide, washed with water, and then dried.
<Процесс оксидирования><Oxidation process>
[0138] Процесс оксидирования (этап S111) является процессом проведения по очереди обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки окончательно отожженного стального листа после процесса окончательного отжига (окончательно отожженного стального листа без пленки форстерита) для того, чтобы получить оксидированный стальной лист. В частности, поверхность окончательно отожженного стального листа промывают в качестве обработки промывкой, затем окончательно отожженный стальной лист травят с использованием 5-20 мас.% серной кислоты в качестве обработки травлением, и окончательно отожженный стальной лист выдерживают в диапазоне температур 700-850°C в течение 10-50 секунд в атмосфере, имеющей концентрацию кислорода 5-21 об.% и точку росы от -10 до 30°C, в качестве термической обработки.[0138] The oxidizing process (step S111) is a process of carrying out washing treatment, pickling treatment, and heat treatment in turn on the final annealed steel sheet after the final annealing process (finally annealed steel sheet without forsterite film) to obtain an oxidized steel sheet. Specifically, the surface of the finally annealed steel sheet is washed as a washing treatment, then the finally annealed steel sheet is pickled using 5 to 20 wt% sulfuric acid as a pickling treatment, and the finally annealed steel sheet is held in a temperature range of 700 to 850° C. for 10-50 seconds in an atmosphere having an oxygen concentration of 5-21 vol.% and a dew point of -10 to 30°C, as a heat treatment.
(Обработка промывкой)(Wash treatment)
[0139] Поверхность окончательно отожженного стального листа после процесса окончательного отжига промывают. Способ промывки поверхности окончательно отожженного стального листа конкретно не ограничен, и может использоваться известный способ промывки. Например, поверхность окончательно отожженного стального листа может быть промыта водой.[0139] The surface of the final annealed steel sheet after the final annealing process is washed. The method for washing the surface of the final annealed steel sheet is not particularly limited, and a known washing method may be used. For example, the surface of the finished annealed steel sheet may be washed with water.
(Обработка травлением)(Etching treatment)
[0140] Окончательно отожженный стальной лист после промывки травят с использованием 5-20 мас.% серной кислоты. Когда серная кислота составляет менее 5 мас.%, железооксидный слой, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, не формируется. Кроме того, когда серная кислота составляет более 20 мас.%, железооксидный слой, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, не формируется. Концентрация серной кислоты предпочтительно составляет 6 мас.% или больше. Концентрация серной кислоты предпочтительно составляет 15 мас.% или меньше. Кроме того, температура используемой для травления серной кислоты конкретно не ограничена, но может составлять, например, 70°C или выше.[0140] The final annealed steel sheet after washing is pickled using 5-20% by weight sulfuric acid. When the sulfuric acid is less than 5 mass%, an iron oxide layer satisfying the above formula 101 is not formed. In addition, when the sulfuric acid is more than 20% by mass, an iron oxide layer satisfying the above formula 101 is not formed. The concentration of sulfuric acid is preferably 6 mass% or more. The concentration of sulfuric acid is preferably 15 mass% or less. In addition, the temperature of sulfuric acid used for pickling is not particularly limited, but may be, for example, 70°C or higher.
[0141] Продолжительность обработки травлением конкретно не ограничена. Например, окончательно отожженный стальной лист может быть пропущен с обычной линейной скоростью через травильную ванну, содержащую вышеупомянутую серную кислоту.[0141] The duration of the etching treatment is not particularly limited. For example, the final annealed steel sheet may be passed at a normal linear speed through a pickling bath containing the aforementioned sulfuric acid.
(Термическая обработка)(Heat treatment)
[0142] Окончательно отожженный стальной лист после травления выдерживают в диапазоне температур 700-850°C в течение 10-50 секунд в атмосфере с концентрацией кислорода 5-21 об.% и точкой росы от -10 до 30°C. При термической обработке поверхность окончательно отожженного стального листа после травления окисляется, и тем самым формируется железооксидный слой. Оксидированный стальной лист после проведения обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки удовлетворяет вышеупомянутой формуле 101.[0142] The final annealed steel sheet after pickling is held in a temperature range of 700-850°C for 10-50 seconds in an atmosphere with an oxygen concentration of 5-21% by volume and a dew point of -10 to 30°C. In heat treatment, the surface of the finally annealed steel sheet after pickling is oxidized, and thereby an iron oxide layer is formed. The oxidized steel sheet after undergoing the washing treatment, the pickling treatment, and the heat treatment satisfies the above formula 101.
[0143] Когда концентрация кислорода составляет менее 5%, когда точка росы находится ниже -10°C, или когда температура выдержки составляет менее 700°C, железооксидный слой, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, не формируется. Кроме того, когда концентрация кислорода составляет более 21% или когда точка росы превышает 30°C, железооксидный слой, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, не формируется. Когда температура выдержки составляет более 850°C, эффект насыщается, а затраты на нагрев возрастают.[0143] When the oxygen concentration is less than 5%, when the dew point is below -10°C, or when the holding temperature is less than 700°C, the iron oxide layer satisfying the above formula 101 is not formed. In addition, when the oxygen concentration is more than 21% or when the dew point exceeds 30°C, the iron oxide layer satisfying the above formula 101 is not formed. When the holding temperature is over 850°C, the effect becomes saturated and the heating cost increases.
[0144] Когда время выдержки составляет менее 10 секунд, железооксидный слой, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле 101, не формируется. С другой стороны, когда время выдержки составляет более 50 секунд, эффект насыщается, а затраты на нагрев возрастают.[0144] When the holding time is less than 10 seconds, the iron oxide layer satisfying the above formula 101 is not formed. On the other hand, when the holding time is more than 50 seconds, the effect becomes saturated and the heating cost increases.
[0145] Концентрация кислорода предпочтительно составляет 6 об.% или больше и предпочтительно составляет 21 об.% или меньше. Точка росы предпочтительно составляет 0°C или больше и предпочтительно составляет 30°C или меньше. Температура выдержки предпочтительно составляет 720°C или больше и предпочтительно составляет 850°C или меньше. Время выдержки предпочтительно составляет 15 секунд или больше и предпочтительно составляет 50 секунд или меньше.[0145] The oxygen concentration is preferably 6 vol.% or more, and preferably 21 vol.% or less. The dew point is preferably 0°C or more, and preferably 30°C or less. The holding temperature is preferably 720°C or more, and preferably 850°C or less. The holding time is preferably 15 seconds or more, and preferably 50 seconds or less.
<Процесс формирования изоляционного покрытия><Insulating coating forming process>
[0146] Процесс формирования изоляционного покрытия (этап S113) является процессом нанесения раствора для формирования изоляционного покрытия с натяжением на поверхность оксидированного стального листа после процесса оксидирования и прокаливания этого раствора для того, чтобы получить лист анизотропной электротехнической стали. В процессе формирования изоляционного покрытия изоляционное покрытие с натяжением может быть сформировано на одной поверхности листа или на обеих поверхностях оксидированного стального листа.[0146] The insulating coating forming process (step S113) is a process of applying an insulating coating solution under tension to the surface of the oxidized steel sheet after the oxidizing process and calcining the solution to obtain an anisotropic electrical steel sheet. In the process of forming the insulating coating, the tensioned insulating coating may be formed on one surface of the sheet or on both surfaces of the oxidized steel sheet.
[0147] Перед нанесением раствора поверхность оксидированного стального листа, на которой формируется изоляционное покрытие, может быть подвергнута необязательной предварительной обработке, такой как обезжиривающая обработка щелочью, обработка травлением соляной кислотой, серной кислотой, фосфорной кислотой и т.п. Предварительная обработка может не проводиться.[0147] Before applying the solution, the surface of the oxidized steel sheet on which the insulating coating is formed may be subjected to optional pre-treatment such as alkali degreasing treatment, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid pickling treatment, and the like. Pre-processing may not be carried out.
[0148] Условия для формирования изоляционного покрытия с натяжением конкретно не ограничены, и могут использоваться известные условия. Кроме того, изоляционное покрытие с натяжением может включать главным образом неорганические вещества и может дополнительно включать органические вещества. Например, изоляционное покрытие с натяжением может главным образом включать по меньшей мере одно из хромата металла, фосфата металла, коллоидного кремнезема, соединения Zr, соединения Ti и т.п. в качестве неорганических веществ, и мелкодисперсные частицы органической смолы могут быть диспергированы в изоляционном покрытии с натяжением. С точки зрения снижения экологической нагрузки во время производства изоляционное покрытие с натяжением может производиться из такого исходного материала, как фосфат металла, связующие вещества с Zr или Ti, их карбонаты, их соли аммония.[0148] The conditions for forming the tensile insulation coating are not particularly limited, and known conditions can be used. In addition, the tensile insulation coating may include mainly inorganic substances and may additionally include organic substances. For example, the tensile insulation coating may mainly include at least one of a metal chromate, a metal phosphate, colloidal silica, a Zr compound, a Ti compound, and the like. as inorganic substances, and fine particles of organic resin can be dispersed in the insulating coating under tension. From the point of view of reducing the environmental load during production, the tensioned insulation coating can be produced from raw materials such as metal phosphate, binders with Zr or Ti, their carbonates, their ammonium salts.
<Другие процессы><Other Processes>
(Процесс выравнивающего отжига)(Leveling annealing process)
[0149] После процесса формирования изоляционного покрытия для выпрямления листа может быть проведен выравнивающий отжиг. При выполнении выравнивающего отжига листа анизотропной электротехнической стали после процесса формирования изоляционного покрытия можно выгодно снизить характеристики магнитных потерь.[0149] After the process of forming the insulating coating to straighten the sheet, a leveling annealing may be carried out. By performing the leveling annealing of the anisotropic electrical steel sheet after the insulating coating forming process, the magnetic loss characteristics can be advantageously reduced.
(Процесс измельчения магнитного домена)(Magnetic domain grinding process)
[0150] Обработка для измельчения магнитного домена может быть проведена на произведенном листе анизотропной электротехнической стали. При этом обработка для измельчения магнитного домена представляет собой такую обработку, при которой лазерным лучом, который измельчает магнитный домен, облучают поверхность листа анизотропной электротехнической стали или формируют канавку на поверхности листа анизотропной электротехнической стали. При проведении обработки для измельчения магнитного домена можно выгодно улучшить магнитные характеристики.[0150] The magnetic domain refinement treatment can be carried out on the produced anisotropic electrical steel sheet. Meanwhile, the magnetic domain refinement treatment is a treatment in which a laser beam that refines the magnetic domain is irradiated on the surface of the anisotropic electrical steel sheet or a groove is formed on the surface of the anisotropic electrical steel sheet. By carrying out the magnetic domain refinement treatment, the magnetic characteristics can be advantageously improved.
<Способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали><Method for Forming Insulating Coating of Anisotropic Electrical Steel Sheet>
[0151] Далее описывается способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления включает в себя процесс формирования изоляционного покрытия. В процессе формирования изоляционного покрытия раствор для формирования изоляционного покрытия с натяжением наносят на стальную подложку и прокаливают этот раствор для того, чтобы сформировать изоляцию с натяжением.[0151] The following describes a method for forming an insulating coating on an anisotropic electrical steel sheet according to a preferred embodiment of the present invention. The method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment includes a process for forming an insulating coating. In the process of forming an insulating coating, a solution for forming an insulating coating under tension is applied to a steel substrate, and the solution is calcined to form a tension insulation.
[0152] Вышеупомянутая стальная подложка включает в себя основной стальной лист и оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом.[0152] The above steel substrate includes a base steel sheet and an oxide layer located in contact with the base steel sheet.
[0153] Основной стальной лист включает в свой химический состав, в мас.%:[0153] The main steel sheet includes in its chemical composition, in wt.%:
2,5-4,0% Si,2.5-4.0% Si,
0,05-1,0% Mn,0.05-1.0% Mn,
0-0,01% C,0-0.01% C,
0-0,005% S+Se,0-0.005% S+Se,
0-0,01% раств.Al,0-0.01% sol. Al,
0-0,005% N,0-0.005%N,
0-0,03% Bi,0-0.03% Bi,
0-0,03% Те,0-0.03% Those
0-0,03% Pb,0-0.03% Pb,
0-0,50% Sb,0-0.50% Sb,
0-0,50% Sn,0-0.50% Sn,
0-0,50% Cr,0-0.50%Cr,
0-1,0% Cu, и0-1.0% Cu, and
остальное, состоящее из железа и примесей.the rest, consisting of iron and impurities.
[0154] Оксидный слой является железооксидным слоем. Когда железооксидный слой анализируется с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, когда A650 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 650 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, и когда A1250 представляет собой коэффициент поглощения пика поглощения, обнаруженного при 1250 см-1 в инфракрасном спектре поглощения, A650 и A1250 удовлетворяют условию 0,2≤A650/A1250≤5,0.[0154] The oxide layer is an iron oxide layer. When the iron oxide layer is analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, when A 650 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 650 cm -1 in the infrared absorption spectrum, and when A 1250 is the absorption coefficient of the absorption peak detected at 1250 cm -1 in the infrared absorption spectrum, A 650 and A 1250 satisfy the condition 0.2≤A 650 /A 1250 ≤5.0.
[0155] В процессе формирования изоляционного покрытия раствор для формирования изоляционного покрытия с натяжением наносят на железооксидный слой стальной подложки и прокаливают этот раствор.[0155] In the process of forming an insulating coating, a solution for forming an insulating coating with tension is applied to an iron oxide layer of a steel substrate, and the solution is calcined.
[0156] Предпочтительно, чтобы средняя толщина железооксидного слоя составляла 200-500 нм.[0156] Preferably, the average thickness of the iron oxide layer is 200-500 nm.
[0157] Способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления по существу является тем же самым, что и процесс формирования изоляционного покрытия в описанном выше способе производства листа анизотропной электротехнической стали. Например, стальная подложка в способе формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления соответствует оксидированному стальному листу в описанном выше способе производства листа анизотропной электротехнической стали. Кроме того, стальная подложка в способе формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления соответствует показанным на Фиг. 1A и Фиг. 1B основному стальному листу 11 и железооксидному слою 13 описанного выше листа анизотропной электротехнической стали. Таким образом, подробное объяснение способа формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления опущено.[0157] The method for forming the insulating coating of the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment is essentially the same as the process for forming the insulating coating in the method for producing the anisotropic electrical steel sheet described above. For example, the steel substrate in the method for forming an insulating coating of the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment corresponds to the oxidized steel sheet in the above-described method for producing the anisotropic electrical steel sheet. In addition, the steel substrate in the method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment is as shown in FIG. 1A and FIG. 1B to the
ПримерыExamples
[0158] Далее эффекты одного аспекта настоящего изобретения подробно описываются со ссылками на следующие примеры. Однако условия в примерах представляют собой примерные условия, используемые для того, чтобы подтвердить работоспособность и эффекты настоящего изобретения, так что настоящее изобретение не ограничено этими примерными условиями. Настоящее изобретение может использовать различные типы условий, если только эти условия не отступают от объема охраны настоящего изобретения и позволяют решать задачу настоящего изобретения.[0158] Next, the effects of one aspect of the present invention are described in detail with reference to the following examples. However, the conditions in the examples are exemplary conditions used to confirm the operation and effects of the present invention, so the present invention is not limited to these exemplary conditions. The present invention may use various types of conditions, as long as these conditions do not depart from the scope of protection of the present invention and achieve the object of the present invention.
(Пример 1)(Example 1)
[0159] Стальной сляб A (стальную заготовку A) и стальной сляб B (стальную заготовку B) нагревали до 1350°C, а затем подвергали горячей прокатке для получения горячекатаных стальных листов, имеющих среднюю толщину 2,3 мм, причем стальной сляб A содержал 0,082 мас.% C, 3,3 мас.% Si, 0,082 мас.% Mn, 0,023 мас.% S, 0,025 мас.% раств.Al, 0,008 мас.% N и остальное, состоящее из Fe и примесей, а стальной сляб B содержал 0,081 мас.% C, 3,3 мас.% Si, 0,083 мас.% Mn, 0,022 мас.% S, 0,025 мас.% раств.Al, 0,008 мас.% N, 0,0025 мас.% Bi и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0159] Steel slab A (steel billet A) and steel slab B (steel billet B) were heated to 1350°C and then hot rolled to obtain hot-rolled steel sheets having an average thickness of 2.3 mm, and steel slab A contained 0.082 wt.% C, 3.3 wt.% Si, 0.082 wt.% Mn, 0.023 wt.% S, 0.025 wt.% sol. Al, 0.008 wt.% N and the rest, consisting of Fe and impurities, and steel slab B contained 0.081 wt% C, 3.3 wt% Si, 0.083 wt% Mn, 0.022 wt% S, 0.025 wt% sol. Al, 0.008 wt% N, 0.0025 wt% Bi and the rest, consisting of Fe and impurities.
[0160] Полученные горячекатаные стальные листы отжигали при 1100°C в течение 120 секунд, а затем протравливали. Стальные листы после травления подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм.[0160] The obtained hot-rolled steel sheets were annealed at 1100°C for 120 seconds and then pickled. The steel sheets after pickling were subjected to cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having an average thickness of 0.23 mm.
[0161] Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. При обезуглероживающем отжиге холоднокатаные стальные листы нагревали при таких условиях, что средняя скорость нагрева S1 на стадии нагрева до 500°C или больше и меньше 600°C составляла 400°C/секунду, а средняя скорость нагрева S2 на стадии нагрева до 600°C или больше и 700°C или меньше составляла 1100°C/секунду (S2÷S1=2,75), а затем выдерживали при 850°C в течение 120 секунд.[0161] The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing. In the decarburization annealing, cold-rolled steel sheets were heated under such conditions that the average heating rate S1 in the heating step to 500°C or more and less than 600°C was 400°C/second, and the average heating rate S2 in the heating step to 600°C or more and 700°C or less was 1100°C/second (S2÷S1=2.75), and then held at 850°C for 120 seconds.
[0162] После этого сепаратор отжига нанесли и высушили. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердого содержимого 95 мас.%, причем соотношение смешиваемых MgO и Al2O3 составляло 50%:50% по массе (массовое отношение 1:1), а также содержался BiOCl в количестве 5 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3. После этого проводили окончательный отжиг при 1200°C в течение 20 часов.[0162] Thereafter, the annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total solid content of 95 wt.%, and the ratio of miscible MgO and Al 2 O 3 was 50%:50% by mass (mass ratio 1:1), and also contained BiOCl in amount of 5 wt.% compared with the total amount of MgO and Al 2 O 3 . After that, the final annealing was carried out at 1200°C for 20 hours.
[0163] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. Во всех стальных листах стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено способом рентгеновской дифракции.[0163] The excess annealing separator was removed from the resulting final annealed steel sheet by washing with water. In all steel sheets, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by the X-ray diffraction method.
[0164] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергли травлению с использованием серной кислоты с температурой 70°C и концентрацией, показанной в следующей Таблице 1. После этого проводили термическую обработку с изменением концентрации кислорода, точки росы, температуры и времени.[0164] The steel sheets, after removing the excess water-wash annealing separator, were pickled using sulfuric acid at a temperature of 70°C and the concentration shown in the following Table 1. Thereafter, a heat treatment was carried out with changes in oxygen concentration, dew point, temperature, and time.
[0165] [Таблица 1][0165] [Table 1]
мас.%sulfuric acid concentration,
wt%
°CTemperature,
°C
об.%oxygen concentration,
about.%
°CDew point,
°C
сTime,
with
[0166] После процесса оксидирования на стальные листы наносили водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, прокаливали этот раствор при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 на поверхности тестового образца. Затем тестовый образец облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена.[0166] After the oxidation process, an aqueous solution was applied to the steel sheets, which mainly included aluminum phosphate and colloidal silica, this solution was calcined at 850°C for 1 minute, and thereby a tension insulating coating was formed, the specific gravity of which was 4, 5 g/m 2 on the surface of the test piece. The test sample was then irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain.
[0167] Основные стальные листы листов анизотропной электротехнической стали были химически проанализированы на основе вышеописанного способа. Стальные листы, сделанные из стального сляба A, содержали в своем химическом составе, в мас.%, 0,002% или меньше C, 3,30% Si, 0,082% Mn, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al, 0,005% или меньше N, а остальное состояло из Fe и примесей. Стальные листы, сделанные из стального сляба B, содержали в своем химическом составе, в мас.%, 0,002% или меньше C, 3,30% Si, 0,083% Mn, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al, 0,005% или меньше N, 0,0001 мас.% Bi, а остальное состояло из Fe и примесей.[0167] The base steel sheets of the anisotropic electrical steel sheets were chemically analyzed based on the method described above. The steel sheets made from the steel slab A contained in its chemical composition, in mass%, 0.002% or less C, 3.30% Si, 0.082% Mn, 0.005% or less S (0.005% or less S+Se) , 0.005% or less sol. Al, 0.005% or less N, and the rest consisted of Fe and impurities. The steel sheets made from the steel slab B contained in its chemical composition, in mass%, 0.002% or less C, 3.30% Si, 0.083% Mn, 0.005% or less S (0.005% or less S+Se) , 0.005% or less sol. Al, 0.005% or less N, 0.0001 wt.% Bi, and the rest consisted of Fe and impurities.
<Оценка><Score>
[0168] Были оценены инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, средняя толщина железооксидного слоя, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением. Способы оценки были следующими.[0168] Fourier transform infrared spectroscopy, average thickness of the iron oxide layer, magnetic characteristics, and adhesion of the insulating coating under tension were evaluated. The evaluation methods were as follows.
(Магнитные характеристики)(Magnetic characteristics)
[0169] Магнитная индукция B8 в направлении прокатки (в Тл) (магнитная индукция при 800 А/м) и магнитные потери W17/50 (в Вт/кг) (магнитные потери при возбуждении до 1,7 Тл при 50 Гц) оценивали на основе способа, регулируемого стандартом JIS C 2556:2015, с использованием одиночного тестового образца с длиной 300 мм и шириной 60 мм. Когда магнитная индукция B8 составляла 1,90 Тл или больше, это считалось приемлемым.[0169] Magnetic induction B8 in the rolling direction (in T) (magnetic induction at 800 A/m) and magnetic loss W17/50 (in W/kg) (magnetic loss when driven up to 1.7 T at 50 Hz) were evaluated at based on the method governed by JIS C 2556:2015 using a single test piece with a length of 300 mm and a width of 60 mm. When the magnetic induction of B8 was 1.90 T or more, it was considered acceptable.
(Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье)(Infrared spectroscopy with Fourier transform)
[0170] Поверхность стального листа после оксидирования и перед формированием изоляционного покрытия с натяжением анализировали с помощью отражательной абсорбционной инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье с использованием спектрометра Frontier производства компании PERKIN ELMER Frontier. Из полученного инфракрасного спектра поглощения на основе вышеописанного способа вычислялось отношение коэффициентов поглощения A650/A1250. Когда отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 составляло 0,2-5,0, это считалось приемлемым.[0170] The surface of the steel sheet after oxidization and before forming the insulating tension coating was analyzed by Fourier transform reflective absorption infrared spectroscopy using a Frontier spectrometer manufactured by PERKIN ELMER Frontier. From the obtained infrared absorption spectrum based on the above method, the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was calculated. When the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was 0.2-5.0, this was considered acceptable.
(Адгезия изоляционного покрытия с натяжением)(Adhesion of insulation coating with tension)
[0171] Из полученных листов анизотропной электротехнической стали брали тестовый образец, продольное направление которого соответствовало направлению прокатки, и проводили испытания на изгиб с диаметром ∅ 10 и диаметром ∅ 20 с использованием прибора для испытания на изгиб с цилиндрической оправкой. Поверхность тестового образца после испытаний на изгиб наблюдали, вычисляли долю площади, на которой изоляционное покрытие осталось неотслоенным на площади согнутой части (долю оставшегося покрытия), и тем самым оценивали адгезию изоляционного покрытия с натяжением. Когда доля оставшегося покрытия получала оценку A, это считалось приемлемым.[0171] From the obtained anisotropic electrical steel sheets, a test specimen was taken, the longitudinal direction of which corresponded to the rolling direction, and bending tests were carried out with a diameter of ∅ 10 and a diameter of ∅ 20 using a bending tester with a cylindrical mandrel. The surface of the test piece after bending tests was observed, the proportion of the area where the insulating coating remained unpeeled in the area of the bent portion (the remaining coating fraction) was calculated, and thus the adhesion of the insulating coating under tension was evaluated. When the share of remaining coverage received an A rating, it was considered acceptable.
[0172] Оценка A: доля оставшегося покрытия - 90% или больше.[0172] Grade A: 90% or more coverage remaining.
Оценка B: доля оставшегося покрытия - 70% или больше и меньше 90%.Grade B: The proportion of remaining coverage is 70% or more and less than 90%.
Оценка C: доля оставшегося покрытия - менее 70%.Grade C: less than 70% coverage remaining.
(Средняя толщина железооксидного слоя)(Average iron oxide layer thickness)
[0173] Тестовый образец для XPS брали из полученных листов анизотропной электротехнической стали и измеряли среднюю толщину железооксидного слоя на основе вышеописанного способа.[0173] The XPS test sample was taken from the obtained anisotropic electrical steel sheets, and the average thickness of the iron oxide layer was measured based on the above method.
[0174] Полученные результаты показаны в следующей Таблице 2.[0174] The results obtained are shown in the following Table 2.
[0175] [Таблица 2][0175] [Table 2]
FT-IRThe ratio of absorption coefficients at
FT-IR
Tл B8 ,
Tl
покрытия после изгиба с Ø20Share of the remaining
coatings after bending with Ø20
покрытия после изгиба с Ø10Share of the remaining
coatings after bending with Ø10
[0176] Как ясно показано в Таблицах 1 и 2, поскольку условия оксидирования удовлетворялись в тестах №№ 1-2, 1-3, 1-5, 1-6, 1-8, 1-15, 1-16, 1-18, 1-19 и 1-21, отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 удовлетворялось, и как магнитные характеристики, так и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными. Кроме того, поскольку химические составы стальных слябов в тестах №№ 1-15, 1-16, 1-18, 1-19 и 1-21 среди вышеупомянутых тестов были благоприятными, магнитные характеристики были еще более превосходными.[0176] As clearly shown in Tables 1 and 2, since the oxidation conditions were satisfied in Test Nos. 1-2, 1-3, 1-5, 1-6, 1-8, 1-15, 1-16, 1- 18, 1-19 and 1-21, the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was satisfied, and both the magnetic characteristics and the adhesion of the insulating coating under tension were excellent. In addition, since the chemical compositions of the steel slabs in Test Nos. 1-15, 1-16, 1-18, 1-19, and 1-21 among the above tests were favorable, the magnetic characteristics were even more excellent.
[0177] С другой стороны, поскольку время выдержки для оксидирования было короче в тесте № 1-1 и температура выдержки для оксидирования была более низкой в тесте № 1-4, отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 не удовлетворялось, и адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.[0177] On the other hand, since the holding time for oxidation was shorter in Test No. 1-1 and the holding temperature for oxidation was lower in Test No. 1-4, the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was not satisfied, and adhesion of the insulation coating tension was bad.
Поскольку концентрация серной кислоты была более низкой в тесте № 1-7 и концентрация кислорода для оксидирования была более высокой в тесте № 1-9, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Because the concentration of sulfuric acid was lower in Test No. 1-7 and the concentration of oxygen for oxidation was higher in Test No. 1-9, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более низкой в тесте № 1-10 и концентрация кислорода для оксидирования была более низкой в тесте № 1-11, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Because the oxidation dew point was lower in Test No. 1-10 and the oxygen concentration for oxidation was lower in Test No. 1-11, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более высокой в тесте № 1-12, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Because the dew point for oxidation was higher in test No. 1-12, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку концентрация для травления была более высокой и температура для оксидирования была более низкой в тесте № 1-13, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Since the concentration for etching was higher and the temperature for oxidizing was lower in test No. 1-13, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку время выдержки для оксидирования было короче в тесте № 1-14 и температура выдержки для оксидирования была более низкой в тесте № 1-17, отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 не удовлетворялось, и адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Because the oxidation holding time was shorter in Test No. 1-14 and the oxidation holding temperature was lower in Test No. 1-17, the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was not satisfied, and the adhesion of the insulation coating under tension was poor.
Поскольку концентрация серной кислоты была более низкой в тесте № 1-20 и концентрация кислорода для оксидирования была более высокой в тесте № 1-22, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Since the concentration of sulfuric acid was lower in Test No. 1-20 and the concentration of oxygen for oxidation was higher in Test No. 1-22, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более низкой в тесте № 1-23 и концентрация кислорода для оксидирования была более низкой в тесте № 1-24, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Because the dew point for oxidation was lower in Test No. 1-23 and the oxygen concentration for oxidation was lower in Test No. 1-24, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более высокой в тесте № 1-25, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Since the dew point for oxidation was higher in test No. 1-25, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
Поскольку концентрация для травления была более высокой и температура для оксидирования была более низкой в тесте № 1-26, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.Since the concentration for etching was higher and the temperature for oxidizing was lower in test No. 1-26, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
(Пример 2)(Example 2)
[0178] Стальные слябы (стальные заготовки) с химическими составами, показанными в следующей Таблице 3, нагревали до 1380°C, а затем подвергали горячей прокатке, получив горячекатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 2,3 мм. Некоторые образцы при этом растрескались, и поэтому не могли быть подвергнуты последующим процессам.[0178] Steel slabs (steel billets) with the chemical compositions shown in the following Table 3 were heated to 1380° C. and then subjected to hot rolling to obtain hot-rolled steel sheets having an average thickness of 2.3 mm. Some samples cracked and therefore could not be subjected to subsequent processes.
[0179] [Таблица 3][0179] [Table 3]
[0180] Горячекатаные стальные листы, которые могли быть подвергнуты последующим процессам, отжигали при 1120°C в течение 120 секунд, а затем травили. Стальные листы после травления были подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм. Некоторые стали растрескались во время холодной прокатки и поэтому не могли быть подвергнуты последующим процессам.[0180] Hot rolled steel sheets that could be subjected to subsequent processes were annealed at 1120° C. for 120 seconds and then pickled. The steel sheets after pickling were subjected to cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having an average thickness of 0.23 mm. Some steels cracked during cold rolling and therefore could not be further processed.
[0181] Стальные листы, которые могли быть подвергнуты последующим процессам, подвергали обезуглероживающему отжигу. При обезуглероживающем отжиге холоднокатаные стальные листы нагревали при таких условиях, что средняя скорость нагрева S1 на стадии нагрева до 500°C или больше и меньше 600°C составляла 900°C/секунду, а средняя скорость нагрева S2 на стадии нагрева до 600°C или больше и 700°C или меньше составляла 1600°C/секунду (S2÷S1=1,78), а затем выдерживали при 850°C в течение 150 секунд.[0181] Steel sheets that could be subjected to subsequent processes were subjected to decarburization annealing. In the decarburization annealing, cold-rolled steel sheets were heated under such conditions that the average heating rate S1 in the heating step to 500°C or more and less than 600°C was 900°C/second, and the average heating rate S2 in the heating step to 600°C or more and 700°C or less was 1600°C/second (S2÷S1=1.78), and then kept at 850°C for 150 seconds.
[0182] После этого наносили сепаратор отжига и сушили. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердого содержимого 94 мас.%, причем соотношение смешиваемых MgO и Al2O3 составляло 50%:50% по массе (массовое отношении 1:1), а также содержался BiOCl в количестве 6 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3. После этого проводили окончательный отжиг при 1200°C в течение 20 часов.[0182] After that, an annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total solid content of 94 wt.%, and the ratio of miscible MgO and Al 2 O 3 was 50%:50% by mass (mass ratio 1:1), and also contained BiOCl in amount of 6 wt.% compared with the total amount of MgO and Al 2 O 3 . After that, the final annealing was carried out at 1200°C for 20 hours.
[0183] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. Во всех стальных листах стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено способом рентгеновской дифракции.[0183] The excess annealing separator was removed from the resulting final annealed steel sheet by washing with water. In all steel sheets, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by the X-ray diffraction method.
[0184] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергали обработке травлением с использованием серной кислоты с температурой 70°C и концентрацией 10%. После этого проводили термическую обработку путем выдержки при таких условиях, как концентрация кислорода 21%, точка росы 10°C, температура 800°C и время 20 секунд. При этом в показанном ниже тесте № 2-24 термическая обработка не проводилась, и тест № 2-24 имел состояние после травления.[0184] The steel sheets after removal of the excess annealing separator by water washing were subjected to a pickling treatment using sulfuric acid at a temperature of 70°C and a concentration of 10%. Thereafter, heat treatment was carried out by soaking under conditions such as an oxygen concentration of 21%, a dew point of 10°C, a temperature of 800°C, and a time of 20 seconds. Meanwhile, in Test No. 2-24 shown below, no heat treatment was performed, and Test No. 2-24 had a state after pickling.
[0185] После этого наносили водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, и раствор прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым сформировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 на поверхности тестового образца.[0185] Thereafter, an aqueous solution was applied, which mainly included aluminum phosphate and colloidal silica, and the solution was calcined at 850°C for 1 minute, and thereby formed a tensile insulation coating whose specific gravity was 4.5 g/m 2 on the surface of the test piece.
[0186] Основные стальные листы листов анизотропной электротехнической стали были химически проанализированы на основе вышеописанного способа. Химические составы показаны в Таблице 4. В Таблицах 3 и 4 элемент, значение которого не указано, означает элемент, целенаправленный контроль за количеством которого во время производства не проводили.[0186] The base steel sheets of the anisotropic electrical steel sheets were chemically analyzed based on the method described above. The chemical compositions are shown in Table 4. In Tables 3 and 4, an element whose value is not indicated means an element whose amount was not purposefully controlled during production.
[0187] [Таблица 4][0187] [Table 4]
<Оценка><Score>
[0188] Были оценены инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, средняя толщина железооксидного слоя, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением. Способы оценки для FT-IR, средней толщины железооксидного слоя и адгезии изоляционного покрытия с натяжением были теми же самыми, что и в вышеупомянутом Примере 1. Магнитные характеристики оценивали следующим образом.[0188] Fourier transform infrared spectroscopy, average thickness of the iron oxide layer, magnetic characteristics, and adhesion of the insulating coating under tension were evaluated. The evaluation methods for FT-IR, the average thickness of the iron oxide layer, and the adhesion of the insulating coating under tension were the same as in the above Example 1. The magnetic characteristics were evaluated as follows.
(Магнитные характеристики)(Magnetic characteristics)
[0189] Магнитные характеристики в направлении прокатки оценивали на основе способа, регулируемого стандартом JIS C 2556:2015, с использованием одиночного тестового образца с длиной 300 мм и шириной 60 мм. Когда магнитная индукция B8 составляла 1,90 Тл или больше, это считалось приемлемым. Стальные листы, магнитная индукция B8 которых была приемлемой, облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена. Затем оценивали магнитные потери W17/50 стальных листов, облученных лучом лазера.[0189] The magnetic characteristics in the rolling direction were evaluated based on the method regulated by JIS C 2556:2015 using a single test piece with a length of 300 mm and a width of 60 mm. When the magnetic induction of B8 was 1.90 T or more, it was considered acceptable. Steel sheets whose magnetic induction B8 was acceptable were irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain. Then, the magnetic loss W17/50 of the steel sheets irradiated with the laser beam was evaluated.
[0190] Полученные результаты показаны в следующей Таблице 5.[0190] The results obtained are shown in the following Table 5.
[0191] [Таблица 5][0191] [Table 5]
нмThe thickness of the iron oxide layer,
nm
Tл B8 ,
Tl
Ø20Percentage of remaining coverage after bending with
Ø20
оставшегося покрытия после изгиба с
Ø10share
remaining coating after bending with
Ø10
[0192] Как ясно показано в Таблицах 3-5, поскольку химические составы основных стальных листов удовлетворялись в тестах №№ с 2-1 по 2-11, отношение коэффициентов поглощения A650/A1250 удовлетворялось, и как магнитные характеристики, так и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными. Кроме того, поскольку химические составы стальных слябов в тестах №№ с 2-3 по 2-11 среди вышеупомянутых тестов были благоприятными, магнитные характеристики были еще более превосходными.[0192] As clearly shown in Tables 3-5, since the chemical compositions of the base steel sheets were satisfied in Test Nos. 2-1 to 2-11, the ratio of absorption coefficients A 650 /A 1250 was satisfied, and both magnetic characteristics and adhesion insulating cover with tension were excellent. In addition, since the chemical compositions of the steel slabs in Tests Nos. 2-3 to 2-11 among the above tests were favorable, the magnetic characteristics were even more excellent.
[0193] С другой стороны, поскольку содержание Si было чрезмерным в тесте № 2-12, стальной лист разрушился во время холодной прокатки.[0193] On the other hand, since the Si content was excessive in Test No. 2-12, the steel sheet broke during cold rolling.
Поскольку содержание Si было недостаточным в тесте № 2-13, магнитные характеристики были плохими.Because the Si content was insufficient in Test No. 2-13, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание C было недостаточным в тесте № 2-14 и содержание C было чрезмерным в тесте № 2-15, магнитные характеристики были плохими.Because the C content was insufficient in Test No. 2-14 and the C content was excessive in Test No. 2-15, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание раств.Al было недостаточным в тесте № 2-16, магнитные характеристики были плохими.Since the content of sol.Al was insufficient in test No. 2-16, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание раств.Al было чрезмерным в тесте № 2-17, стальной лист разрушился во время холодной прокатки.Because the content of sol.Al was excessive in Test No. 2-17, the steel sheet broke during cold rolling.
Поскольку содержание Mn было недостаточным в тесте № 2-18 и содержание Mn было чрезмерным в тесте № 2-19, магнитные характеристики были плохими.Because the Mn content was insufficient in Test No. 2-18 and the Mn content was excessive in Test No. 2-19, the magnetic performance was poor.
Поскольку суммарное количество S и Se было недостаточным в тесте № 2-20, магнитные характеристики были плохими.Because the total amount of S and Se was insufficient in test No. 2-20, the magnetic performance was poor.
Поскольку суммарное количество S и Se было чрезмерным в тесте № 2-21, стальной лист разрушился во время горячей прокатки.Because the total amount of S and Se was excessive in Test No. 2-21, the steel sheet broke during hot rolling.
Поскольку содержание N было чрезмерным в тесте № 2-22, стальной лист разрушился во время холодной прокатки.Because the N content was excessive in Test No. 2-22, the steel sheet broke during cold rolling.
Поскольку содержание N было недостаточным в тесте № 2-23, магнитные характеристики были плохими.Because the N content was insufficient in Test No. 2-23, the magnetic performance was poor.
Поскольку термическая обработка в процессе оксидирования не проводилась в тесте № 2-24, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой. В тесте № 2-24 покрытие сразу после прокаливания отслоилось даже в плоской части в дополнение к изогнутой части.Because the heat treatment during the oxidation process was not carried out in test No. 2-24, the tension adhesion of the insulation coating was poor. In Test No. 2-24, the coating peeled off immediately after annealing even in the flat part in addition to the curved part.
(Пример 3)(Example 3)
[0194] Стальные слябы (стальные заготовки) с химическими составами, показанными в следующей Таблице 6, нагревали до 1380°C, а затем подвергали горячей прокатке, получив горячекатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 2,3 мм.[0194] Steel slabs (steel billets) with the chemical compositions shown in the following Table 6 were heated to 1380° C. and then subjected to hot rolling to obtain hot-rolled steel sheets having an average thickness of 2.3 mm.
[0195] [Таблица 6][0195] [Table 6]
[0196] Горячекатаные стальные листы отжигали при 1120°C в течение 120 секунд, а затем протравливали. Стальные листы после травления подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм.[0196] The hot rolled steel sheets were annealed at 1120° C. for 120 seconds and then pickled. The steel sheets after pickling were subjected to cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having an average thickness of 0.23 mm.
[0197] Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. При обезуглероживающем отжиге холоднокатаные стальные листы нагревали при изменении средней скорости нагрева S1 (°C/секунду) на стадии нагрева до 500°C или больше и меньше 600°C и средней скорости нагрева S2 (°C/секунду) на стадии нагрева до 600°C или больше и 700°C или меньше, как показано в Таблице 7, а затем выдерживали при 850°C в течение 150 секунд.[0197] The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing. In the decarburization annealing, cold-rolled steel sheets were heated by changing the average heating rate S1 (°C/second) in the heating step to 500°C or more and less than 600°C and the average heating rate S2 (°C/second) in the heating stage to 600°C. C or more and 700°C or less, as shown in Table 7, and then kept at 850°C for 150 seconds.
[0198] [Таблица 7][0198] [Table 7]
°C/сS1,
°C/s
°C/сS2,
°C/s
°CTemperature,
°C
сTime,
with
[0199] После этого наносили и сушили сепаратор отжига. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердого содержимого 94 мас.%, причем соотношение смешиваемых MgO и Al2O3 составляло 50%:50% по массе (массовое отношение 1:1), а также содержался BiOCl в количестве 6 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3. После этого проводили окончательный отжиг при 1200°C в течение 20 часов.[0199] After that, the annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total solid content of 94 wt.%, and the ratio of miscible MgO and Al 2 O 3 was 50%:50% by mass (mass ratio 1:1), and also contained BiOCl in amount of 6 wt.% compared with the total amount of MgO and Al 2 O 3 . After that, the final annealing was carried out at 1200°C for 20 hours.
[0200] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. Во всех стальных листах стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено способом рентгеновской дифракции.[0200] The excess annealing separator was removed from the obtained final annealed steel sheet by washing with water. In all of the steel sheets, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by the X-ray diffraction method.
[0201] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергали обработке травлением с использованием серной кислоты с температурой 85°C и концентрацией 8%. После этого для тестов №№ с 3-1 по 3-12 и 3-16 проводили термическую обработку путем выдержки при таких условиях, как концентрация кислорода 21%, точка росы 10°C, температура 800°C и время 30 секунд. Кроме того, для теста № 3-13 термическая обработка проводилась путем выдержки при таких условиях, как концентрация кислорода 1%, точка росы 10°C, температура 700°C и время 5 секунд. Кроме того, для тестов №№ 3-14 и 3-15 термическая обработка проводилась путем выдержки при таких условиях, как концентрация кислорода 21%, точка росы 10°C, температура 650°C и время 5 секунд.[0201] The steel sheets after removal of the excess annealing separator by water washing were subjected to a pickling treatment using sulfuric acid at a temperature of 85°C and a concentration of 8%. Thereafter, for Tests Nos. 3-1 to 3-12 and 3-16, heat treatment was carried out by soaking under conditions such as oxygen concentration 21%,
[0202] После процесса оксидирования на стальные листы наносили водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, раствор прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 на поверхности тестового образца. Затем тестовый образец облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена.[0202] After the oxidation process, an aqueous solution was applied to the steel sheets, which mainly included aluminum phosphate and colloidal silica, the solution was calcined at 850°C for 1 minute, and thereby formed a tension insulating coating whose specific gravity was 4.5 g/m 2 on the surface of the test sample. The test sample was then irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain.
[0203] Основные стальные листы листов анизотропной электротехнической стали были химически проанализированы на основе вышеописанного способа. Все стальные листы содержали в своем химическом составе, в мас.%, 0,002% или меньше C, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al и 0,005% или меньше N. Кроме того, содержание Si, содержание Mn и содержание Pb во всех стальных листах было тем же самым, что и в стальных слябах (стальных заготовках). Кроме того, во всех стальных листах, включающих Bi или Те, содержание Bi составляло 0,0001% и содержание Те составляло 0,0001%. Кроме того, во всех стальных листах остальное в составе состояло из Fe и примесей.[0203] The base steel sheets of the anisotropic electrical steel sheets were chemically analyzed based on the method described above. All steel sheets contained in their chemical composition, in wt%, 0.002% or less C, 0.005% or less S (0.005% or less S+Se), 0.005% or less sol. Al, and 0.005% or less N. Except Moreover, the Si content, the Mn content and the Pb content in all steel sheets were the same as in the steel slabs (steel billets). Further, in all steel sheets including Bi or Te, the Bi content was 0.0001% and the Te content was 0.0001%. In addition, in all steel sheets, the rest of the composition consisted of Fe and impurities.
<Оценка><Score>
[0204] Были оценены инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, средняя толщина железооксидного слоя, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением. Способы оценки были теми же самыми, что и в вышеприведенном Примере 1.[0204] Fourier transform infrared spectroscopy, average thickness of the iron oxide layer, magnetic characteristics, and adhesion of the insulating coating under tension were evaluated. The evaluation methods were the same as in Example 1 above.
[0205] Полученные результаты показаны в следующей Таблице 8.[0205] The results obtained are shown in the following Table 8.
[0206] [Таблица 8][0206] [Table 8]
при FT-IRRatio of absorption coefficients
with FT-IR
нмThe thickness of the iron oxide layer,
nm
Tл B8 ,
Tl
[0207] Как ясно показано в Таблицах 6-8, поскольку химические составы основных стальных листов удовлетворялись и удовлетворялись условия производства в тестах №№ с 3-1 по 3-12 и 3-16, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными.[0207] As clearly shown in Tables 6-8, since the chemical compositions of the base steel sheets were satisfied and the production conditions in Tests Nos. 3-1 to 3-12 and 3-16 were satisfied, the magnetic performance and adhesion of the insulation coating under tension were excellent. .
Кроме того, поскольку среди вышеупомянутых тестов условия оксидирования были благоприятными в тестах №№ с 3-1 по 3-3, хотя номер стали и скорость нагрева при обезуглероживающем отжиге в тестах №№ с 3-1 по 3-3 были теми же самыми, что и в тестах №№ с 3-13 по 3-15, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными по сравнению с тестами №№ с 3-13 по 3-15.In addition, since among the above tests, the oxidation conditions were favorable in Tests Nos. 3-1 to 3-3, although the steel number and the heating rate in decarburization annealing in Tests Nos. 3-1 to 3-3 were the same, As in Tests Nos. 3-13 to 3-15, the magnetic performance and adhesion of the insulating coating under tension were excellent compared to Tests Nos. 3-13 to 3-15.
Кроме того, поскольку химические составы стальных слябов в тестах №№ с 3-4 по 3-12 среди вышеупомянутых тестов были благоприятными, магнитные характеристики были еще более превосходными.In addition, since the chemical compositions of the steel slabs in Tests Nos. 3-4 to 3-12 among the above tests were favorable, the magnetic characteristics were even more excellent.
В частности, поскольку среди вышеупомянутых тестов средняя скорость нагрева S1 и средняя скорость нагрева S2 на стадии нагрева при обезуглероживающем отжиге были благоприятными в дополнение к благоприятным химическим составам стальных слябов в тестах №№ с 3-6 по 3-12, магнитные характеристики были еще более превосходными.In particular, since among the above tests, the average heating rate S1 and the average heating rate S2 in the heating step of decarburization annealing were favorable in addition to the favorable chemical compositions of the steel slabs in Test Nos. 3-6 to 3-12, the magnetic performance was even more excellent.
[0208] С другой стороны, поскольку условия для процесса оксидирования не были благоприятными в тестах №№ с 3-13 по 3-15, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой. В этих тестах покрытие отслоилось до проведения испытания на изгиб.[0208] On the other hand, since the conditions for the oxidation process were not favorable in Test Nos. 3-13 to 3-15, the tension adhesion of the insulation coating was poor. In these tests, the coating peeled off prior to the bend test.
(Пример 4)(Example 4)
[0209] Стальные слябы (стальные заготовки) с химическими составами, показанными в следующей Таблице 9, нагревали до 1350°C, а затем подвергали горячей прокатке, получив горячекатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 2,3 мм.[0209] Steel slabs (steel billets) with the chemical compositions shown in the following Table 9 were heated to 1350° C. and then subjected to hot rolling to obtain hot-rolled steel sheets having an average thickness of 2.3 mm.
[0210] [Таблица 9][0210] [Table 9]
[0211] Полученные горячекатаные стальные листы отжигали при 1100°C в течение 120 секунд, а затем протравливали. Стальные листы после травления подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм.[0211] The obtained hot-rolled steel sheets were annealed at 1100°C for 120 seconds and then pickled. The steel sheets after pickling were subjected to cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having an average thickness of 0.23 mm.
[0212] Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. При обезуглероживающем отжиге холоднокатаные стальные листы нагревали при таких условиях, что средняя скорость нагрева S1 на стадии нагрева до 500°C или больше и меньше 600°C составляла 400°C/секунду, а средняя скорость нагрева S2 на стадии нагрева до 600°C или больше и 700°C или меньше - 1100°C/секунду (S2÷S1=2,75), а затем выдерживали при 850°C в течение 120 секунд.[0212] The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing. In the decarburization annealing, cold-rolled steel sheets were heated under such conditions that the average heating rate S1 in the heating step to 500°C or more and less than 600°C was 400°C/second, and the average heating rate S2 in the heating step to 600°C or more and 700°C or less - 1100°C/second (S2÷S1=2.75), and then kept at 850°C for 120 seconds.
[0213] После этого проводили окончательный отжиг при условиях, показанных в следующей Таблице 10. В Таблице 10 количество главных материалов в сепараторе отжига показано как процент твердого содержимого. Кроме того, количество хлорида висмута показано как количество по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3.[0213] Thereafter, final annealing was carried out under the conditions shown in the following Table 10. In Table 10, the amount of main materials in the annealing separator is shown as a percentage of solid content. In addition, the amount of bismuth chloride is shown as an amount compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 .
[0214] [Таблица 10][0214] [Table 10]
°CTemperature,
°C
чTime,
h
мас.%Quantity (total),
wt%
MgO/Al2O3 Mass ratio
MgO/Al 2 O 3
Прим.: в приведенной выше таблице «I» означает «MgO/Al2O3», а «II» означает «MgO».Note: In the table above, "I" means "MgO/Al 2 O 3 " and "II" means "MgO".
[0215] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. В любых стальных листах, за исключением тестов №№ 4-3 и 4-4, стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено с помощью рентгеновской дифракции. В стальных листах тестов №№ 4-3 и 4-4 образовавшаяся на поверхности пленка форстерита была удалена путем шлифовки или травления поверхности окончательно отожженного стального листа после окончательного отжига. После этого отсутствие во всех стальных листах стеклянной пленки (пленки форстерита) было подтверждено способом рентгеновской дифракции.[0215] The excess annealing separator was removed from the resulting final annealed steel sheet by washing with water. In any of the steel sheets except for Test Nos. 4-3 and 4-4, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by X-ray diffraction. In the steel sheets of Tests Nos. 4-3 and 4-4, the forsterite film formed on the surface was removed by grinding or pickling the surface of the finally annealed steel sheet after the final annealing. Thereafter, the absence of a glass film (forsterite film) in all of the steel sheets was confirmed by an X-ray diffraction method.
[0216] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига путем промывки водой (стальные листы после удаления стеклянной пленки в тестах №№ 4-3 и 4-4) подвергали травлению при условиях, показанных в следующей Таблице 11. При этом в тестах №№ 4-1 и 4-2, показанных в Таблице 11, обработку травлением в процессе оксидирования не проводили, а концентрация кислорода в атмосфере во время термической обработки была равна 0 об.% (25 об.% азота и 75 об.% водорода).[0216] The steel sheets after removing the excess annealing separator by water washing (the steel sheets after removing the glass film in Tests Nos. 4-3 and 4-4) were pickled under the conditions shown in the following Table 11. Here, in Tests Nos. 4 -1 and 4-2 shown in Table 11, the etching treatment in the oxidation process was not performed, and the oxygen concentration in the atmosphere during the heat treatment was 0 vol.% (25 vol.% nitrogen and 75 vol.% hydrogen).
[0217] [Таблица 11][0217] [Table 11]
мас.%sulfuric acid concentration,
wt%
°CTemperature,
°C
об.%oxygen concentration,
about.%
°CDew point,
°C
°CTemperature,
°C
сTime,
with
Прим.1: концентрация кислорода составляла 0% (25% азота и 75% водорода).Note 1: The oxygen concentration was 0% (25% nitrogen and 75% hydrogen).
[0218] После процесса оксидирования на стальные листы наносили водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, раствор прокаливали при 850°C в течение 1 минуты за исключением тестов №№ 4-1 и 4-2, раствор прокаливали при 850°C в течение 30 минут в тестах №№ 4-1 и 4-2, и тем самым сформировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 на поверхности тестового образца. Затем тестовый образец облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена.[0218] After the oxidation process, an aqueous solution was applied to the steel sheets, which mainly included aluminum phosphate and colloidal silica, the solution was calcined at 850°C for 1 minute except for tests Nos. 4-1 and 4-2, the solution was calcined at 850 °C for 30 minutes in Tests Nos. 4-1 and 4-2, and thereby formed a tension insulating coating whose specific gravity was 4.5 g/m 2 on the surface of the test piece. The test sample was then irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain.
[0219] Основные стальные листы листов анизотропной электротехнической стали были химически проанализированы на основе вышеописанного способа. Химические составы показаны в Таблице 12. В Таблицах 9 и 12 элемент, значение которого не указано, означает элемент, целенаправленный контроль за количеством которого во время производства не проводили.[0219] The base steel sheets of the anisotropic electrical steel sheets were chemically analyzed based on the method described above. The chemical compositions are shown in Table 12. In Tables 9 and 12, an element whose value is not indicated means an element that was not purposefully controlled during manufacture.
[0220] [Таблица 12][0220] [Table 12]
<Оценка><Score>
[0221] Были оценены инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, средняя толщина железооксидного слоя, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением. Способы оценки были теми же самыми, что и в вышеприведенном Примере 1.[0221] Fourier transform infrared spectroscopy, average thickness of the iron oxide layer, magnetic characteristics, and adhesion of the insulating coating under tension were evaluated. The evaluation methods were the same as in Example 1 above.
[0222] Полученные результаты показаны в следующей Таблице 13.[0222] The results obtained are shown in the following Table 13.
[0223] [Таблица 13][0223] [Table 13]
железо-оксидного слоя,
нмThickness
iron oxide layer
nm
Tл B8 ,
Tl
оставшегося покрытия
после изгиба с Ø20share
remaining coverage
after bending with Ø20
покрытия после изгиба с Ø10Share of the remaining
coatings after bending with Ø10
[0224] Как ясно показано в Таблицах 9-13, поскольку химические составы основных стальных листов удовлетворялись и удовлетворялись условия производства в тестах №№ с 4-3 по 4-14, как магнитные характеристики, так и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными. С другой стороны, поскольку условия производства не были благоприятными в тестах №№ 4-1 и 4-2, адгезия изоляционного покрытия с натяжением была плохой.[0224] As clearly shown in Tables 9-13, since the chemical compositions of the base steel sheets were satisfied and the production conditions in Tests Nos. 4-3 to 4-14 were satisfied, both the magnetic performance and the adhesion of the insulating coating under tension were excellent. On the other hand, since the production conditions were not favorable in Test Nos. 4-1 and 4-2, the tension adhesion of the insulation coating was poor.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES
[0225] 10 - Лист анизотропной электротехнической стали[0225] 10 - Anisotropic Electrical Steel Sheet
11 - Основной стальной лист11 - Main steel sheet
13 - Железооксидный слой 13 - Iron oxide layer
15 - Изоляционное покрытие с натяжением15 - Insulating coating with tension
Claims (67)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-005237 | 2019-01-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772057C1 true RU2772057C1 (en) | 2022-05-16 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2298592C2 (en) * | 2002-03-28 | 2007-05-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical-sheet steel with oriented grains possessing high adhesion of film and method of making such steel |
RU2532539C2 (en) * | 2010-02-24 | 2014-11-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method for plate manufacture from textured electrical steel |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2298592C2 (en) * | 2002-03-28 | 2007-05-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical-sheet steel with oriented grains possessing high adhesion of film and method of making such steel |
RU2532539C2 (en) * | 2010-02-24 | 2014-11-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method for plate manufacture from textured electrical steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113396242B (en) | Grain-oriented electrical steel sheet, method for forming insulating film on grain-oriented electrical steel sheet, and method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
KR102477847B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet | |
WO2022215709A1 (en) | Grain-oriented electromagnetic steel sheet and method for forming insulating film | |
KR102613708B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method | |
RU2767356C1 (en) | Method for producing a sheet of electrotechnical steel with oriented grain structure | |
CN113286904B (en) | Grain-oriented electrical steel sheet, method for forming insulating coating film on grain-oriented electrical steel sheet, and method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
RU2772057C1 (en) | Anisotropic electrical steel sheet, a method for forming an insulating coating of anisotropic electrical steel sheet and a method for producing anisotropic electrical steel sheet | |
WO2022215714A1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for forming insulating film | |
WO2022215710A1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for forming insulating film | |
RU2778536C1 (en) | Anisotropic electrical steel sheet, method of forming insulation coating of anisotropic electric steel sheet and method for producing anisotropic electric steel sheet | |
EP3913107B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same | |
RU2777792C1 (en) | Electrical steel sheet with oriented grain structure, a method for forming an insulating coating of electrical steel sheet with oriented grain structure and a method for producing electrical steel sheet with oriented grain structure | |
CN113302323B (en) | Grain oriented electromagnetic steel sheet | |
CN113396231B (en) | Grain-oriented electrical steel sheet, method for forming insulating film on grain-oriented electrical steel sheet, and method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
RU2825096C2 (en) | Sheet of anisotropic electrical steel and method of forming insulating coating | |
RU2776385C1 (en) | Anisotropic electrical steel sheet and its production method | |
RU2771315C1 (en) | Method for producing electrical steel sheet with oriented grain structure | |
KR20240164540A (en) | Directional electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
CN118974317A (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for forming insulating film |