RU2778536C1 - Anisotropic electrical steel sheet, method of forming insulation coating of anisotropic electric steel sheet and method for producing anisotropic electric steel sheet - Google Patents
Anisotropic electrical steel sheet, method of forming insulation coating of anisotropic electric steel sheet and method for producing anisotropic electric steel sheet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778536C1 RU2778536C1 RU2021123059A RU2021123059A RU2778536C1 RU 2778536 C1 RU2778536 C1 RU 2778536C1 RU 2021123059 A RU2021123059 A RU 2021123059A RU 2021123059 A RU2021123059 A RU 2021123059A RU 2778536 C1 RU2778536 C1 RU 2778536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel sheet
- emission intensity
- insulating coating
- anisotropic electrical
- depth profile
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 420
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 420
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 187
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 187
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 182
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 63
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 206
- 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 52
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 153
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 103
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 32
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 29
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 26
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims description 26
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 25
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 24
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims description 22
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 17
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K Bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 116
- 239000002585 base Substances 0.000 description 93
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 44
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 41
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 38
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 37
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 32
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 19
- 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
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 17
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 13
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 13
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 12
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 12
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 11
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 10
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 10
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 7
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K Aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 229910008458 Si—Cr Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 150000001622 bismuth compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N HF Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing 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
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal 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
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 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
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 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
- XXXSILNSXNPGKG-ZHACJKMWSA-N Crotoxyphos Chemical compound COP(=O)(OC)O\C(C)=C\C(=O)OC(C)C1=CC=CC=C1 XXXSILNSXNPGKG-ZHACJKMWSA-N 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
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 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
- 230000005540 biological transmission Effects 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
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-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
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis 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
- 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
- 238000009499 grossing Methods 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
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 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
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 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
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005364 simax Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 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 ТЕХНИКИFIELD 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 № 2019-021284, поданной 8 февраля 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. 2019-021284, filed February 8, 2019, the contents of which are hereby incorporated by reference.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] Лист анизотропной электротехнической стали представляет собой стальной лист, в котором содержится кремний (Si) в количестве приблизительно 0,5-7 мас.% и кристаллографическая ориентация выставлена с ориентировкой {110}<001> (ориентировкой Госса) за счет использования явления, называемого вторичной рекристаллизацией. При этом 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 in which silicon (Si) is contained in an amount of about 0.5 to 7 mass% and the crystallographic orientation is set to {110}<001> (Goss orientation) by using the phenomenon called secondary recrystallization. In this case, the {110}<001> orientation means that the {110} plane of the crystal is set parallel to the rolled surface, and the <001> axis of the crystal is set 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, чтобы получить горячекатаный стальной лист. Горячекатаный стальной лист по мере необходимости подвергается отжигу в состоянии горячей полосы, а затем холодной прокатке, чтобы получить холоднокатаный стальной лист. 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. The hot rolled steel sheet is subjected to hot strip annealing as necessary and then cold rolled to obtain a cold rolled steel sheet. The cold rolled steel sheet is subjected to decarburization annealing to activate primary recrystallization. The steel sheet subjected to the decarburization annealing is finally annealed after the decarburization annealing 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 грунтовым слоем или «стеклянной пленкой» или «пленкой форстерита»), который включает в себя главным образом форстерит (Mg4SiO4). В дополнение, после формирования стеклянной пленки (то есть после окончательного отжига) раствор, который включает в себя главным образом, например, коллоидный кремнезем и фосфат, наносится на поверхность окончательно отожженного стального листа 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 a ground layer or "glass film" or "forsterite film"), which includes mainly forsterite (Mg 4 SiO 4 ). In addition, after the glass film is formed (i.e., after final annealing), a solution which mainly includes colloidal silica and phosphate, for example, is applied to the surface of the final annealed steel sheet and calcined, and thereby a tension insulating coating (referred to as "secondary layer").
[0006] Вышеупомянутая стеклянная пленка действует как изолятор, а также улучшает адгезию изоляционного покрытия с натяжением, сформированного 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 листа 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 of 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 доменной стенки, 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 domain wall motion 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 формирование стеклянной пленки подавляется, формирование проникающей структуры может быть подавлено, а значит, доменная стенка может легко перемещаться во время намагничивания. Однако в том случае, когда формирование стеклянной пленки просто подавляется, адгезия изоляционного покрытия с натяжением не гарантируется, а значит, достаточное натяжение не прикладывается к основному стальному листу. В результате трудно уменьшить магнитные потери. [0008] For example, in the case where the formation of a glass film is suppressed, the formation of a penetrating structure can be suppressed, which means that the domain wall can easily move during magnetization. However, in the case where the formation of the glass film is simply suppressed, the adhesion of the insulating coating under tension is not guaranteed, and therefore sufficient tension is not applied to the base steel sheet. As a result, it is difficult to reduce magnetic losses.
[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, а значит, неизбежно ухудшение магнитных характеристик (особенно характеристик магнитных потерь). Следовательно, в том случае, когда реализуют лист анизотропной электротехнической стали, в котором стеклянная пленка удалена, но гарантирована адгезия покрытия, 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 characteristics) is inevitable. Therefore, in the case where an anisotropic electrical steel sheet in which the glass film is removed but coating adhesion is guaranteed is realized, 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, an improvement in the 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 с концентрацией серной кислоты 2-30% или сульфата 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 котором имеется 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 сформированы непосредственно на поверхности основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали, и эти тонкие линейные канавки имеют глубину 0,05-2 мкм и интервал 0,05-2 мкм. [0011] For example,
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 № 2002-249880 Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2002-249880
Патентный документ 3: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2003-313644 Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2003-313644
Патентный документ 4: Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2001-303215 Patent Document 4: Japanese Unexamined Patent Application First Publication No. 2001-303215
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY 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 an 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] Кроме того, когда обработка для измельчения магнитного домена проводится в отношении листа анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки с помощью облучения лазером и т.п. для улучшения магнитных потерь, эффект улучшения магнитных потерь во многих случаях не может быть получен устойчиво (магнитные потери могут флуктуировать). [0015] In addition, when the magnetic domain refinement treatment is carried out on an anisotropic electrical steel sheet without a glass film by laser irradiation or the like. to improve the magnetic loss, the effect of improving the magnetic loss in many cases cannot be obtained stably (the magnetic loss may fluctuate).
[0016] Настоящее изобретение было создано с учетом вышеупомянутых ситуаций. Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить лист анизотропной электротехнической стали, в котором адгезия изоляционного покрытия с натяжением является превосходной, и эффект улучшения магнитных потерь получается стабильно (флуктуация магнитных потерь мала) даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). В дополнение, задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ формирования вышеупомянутого изоляционного покрытия и производства вышеупомянутого листа анизотропной электротехнической стали. [0016] The present invention has been made in view of the above situations. The object of the invention is to provide an anisotropic electrical steel sheet in which the adhesion of the insulating coating under tension is excellent and the magnetic loss improvement effect is obtained stably (magnetic loss fluctuation is small) even without a glass film (forsterite film). In addition, it is an object of the invention to provide a method for forming the above-mentioned insulating coating and producing the above-mentioned anisotropic electrical steel sheet.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ SOLUTION
[0017] Аспекты настоящего изобретения являются следующими. [0017] Aspects of the present invention are as follows.
[0018] (1) Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, не имеющий пленки форстерита, включает в себя: основной стальной лист; оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом; и изоляционное покрытие с натяжением, расположенное в контакте с оксидным слоем, причем основной стальной лист включает в свой химический состав, в мас.%: от 2,5 до 4,0% Si, от 0,05 до 1,0% Mn, от 0,02 до 0,50% Cr, от 0 до 0,01% C, от 0 до 0,005% S+Se, от 0 до 0,01% раств.Al, от 0 до 0,005% N, от 0 до 0,03% Bi, от 0 до 0,03% Те, от 0 до 0,03% Pb, от 0 до 0,50% Sb, от 0 до 0,50% Sn, от 0 до 1,0% Cu, и остальное, состоящее из железа и примесей, изоляционное покрытие с натяжением является смешанным фосфатно-кремнеземным изоляционным покрытием с натяжением со средней толщиной 1-3 мкм, при проведении спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности изоляционного покрытия с натяжением внутрь основного стального листа, когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной 0,5 от величины ее насыщения на профиле по глубине, обозначается как Fe0,5 в секундах, и когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной 0,05 от величины ее насыщения на профиле по глубине, обозначается как Fe0,05 в секундах, Fe0,5 и Fe0,05 удовлетворяют условию (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35, когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной величине насыщения на профиле по глубине, обозначается как Fesat в секундах, и когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Cr становится максимальным значением на профиле по глубине, обозначается как Crmax в секундах, максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, в которой интенсивность эмиссии Cr при Crmax становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe при Crmax, имеется между Fe0,05 и Fesat на профиле по глубине, и магнитная индукция B8 в направлении прокатки листа анизотропной электротехнической стали составляет 1,90 Тл или больше. [0018] (1) The anisotropic electrical steel sheet according to one aspect of the present invention having no forsterite film includes: a base steel sheet; an oxide layer located in contact with the base steel sheet; and an insulating coating with tension placed in contact with the oxide layer, wherein the base steel sheet includes in its chemical composition, in wt.%: from 2.5 to 4.0% Si, from 0.05 to 1.0% Mn, 0.02 to 0.50% Cr, 0 to 0.01% C, 0 to 0.005% S+Se, 0 to 0.01% dil. Al, 0 to 0.005% N, 0 to 0.03% Bi, 0 to 0.03% Te, 0 to 0.03% Pb, 0 to 0.50% Sb, 0 to 0.50% Sn, 0 to 1.0% Cu , and the rest, consisting of iron and impurities, the tension insulation coating is a mixed phosphate-silica insulation coating with tension with an average thickness of 1-3 μm, when glow discharge spectroscopy is carried out in the area from the surface of the insulation coating with tension inside the base steel sheet, when the sputter time at which the Fe emission rate becomes 0.5 of its saturation value on the depth profile is denoted as Fe 0.5 in seconds, and when the sputter time at which the Fe emission rate becomes 0.05 of its sat spraying on the depth profile, denoted as Fe 0.05 in seconds, Fe 0.5 and Fe 0.05 satisfy the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 ) / Fe 0.5 ≥0.35 when the spray time , at which the Fe emission intensity becomes equal to the saturation value on the depth profile, is denoted as Fe sat in seconds, and when the sputter time at which the Cr emission intensity becomes the maximum value on the depth profile is denoted as Cr max in seconds, the maximum intensity point Cr emission intensity, in which the Cr emission intensity at Cr max becomes 0.08-0.25 of the Fe emission intensity at Cr max , is between Fe 0.05 and Fe sat on the depth profile, and magnetic induction B8 in the rolling direction of the sheet anisotropic electrical steel is 1.90 T or more.
(2) 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, причем в процессе формирования изоляционного покрытия на оксидный слой стальной подложки наносят раствор для формирования смешанного фосфатно-кремнеземного изоляционного покрытия с натяжением и прокаливают этот раствор так, чтобы сформировать изоляционное покрытие с натяжением со средней толщиной 1-3 мкм, стальная подложка включает в себя основной стальной лист и оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом, основной стальной лист включает в свой химический состав, в мас.%: от 2,5 до 4,0% Si, от 0,05 до 1,0% Mn, от 0,02 до 0,50% Cr, от 0 до 0,01% C, от 0 до 0,005% S+Se, от 0 до 0,01% раств.Al, от 0 до 0,005% N, от 0 до 0,03% Bi, от 0 до 0,03% Те, от 0 до 0,03% Pb, от 0 до 0,50% Sb, от 0 до 0,50% Sn, от 0 до 1,0% Cu, и остальное, состоящее из железа и примесей, при проведении спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности оксидного слоя внутрь основного стального листа, когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной ее величине насыщения на профиле по глубине, обозначается как Fesat в секундах, область плато интенсивности эмиссии Fe, где интенсивность эмиссии Fe остается в течение Fesat×0,1 секунды или больше в диапазоне 0,40-0,80 от величины насыщения, имеется между 0 секунд и Fesat на профиле по глубине, когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Cr становится максимальным значением на профиле по глубине, обозначается как Crmax в секундах, максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, в которой интенсивность эмиссии Cr при Crmax становится равной 0,01-0,03 от интенсивности эмиссии Fe при Crmax, имеется между областью плато и Fesat на профиле по глубине, и когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Si становится максимальным значением на профиле по глубине, обозначается как Simax в секундах, максимальная точка интенсивности эмиссии Si, в которой интенсивность эмиссии Si при Simax становится равной 0,06-0,15 от интенсивности эмиссии Fe при Simax, имеется между Crmax и Fesat на профиле по глубине. (2) 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, wherein, in the process of forming the insulating coating, a solution is applied to the oxide layer of the steel substrate to form a mixed phosphate-silica insulating coating under tension and calcined this solution so as to form an insulating coating under tension with an average thickness of 1-3 μm, the steel substrate includes a main steel sheet and an oxide layer located in contact with the main steel sheet, the main steel sheet includes in its chemical composition, in wt.%: from 2.5 to 4.0% Si, from 0.05 to 1.0% Mn, from 0.02 to 0.50% Cr, from 0 to 0.01 % C, 0 to 0.005% S+Se, 0 to 0.01% sol. Al, 0 to 0.005% N, 0 to 0.03% Bi, 0 to 0.03% Te, 0 up to 0.03% Pb, 0 to 0.50% Sb, 0 to 0.50% Sn, 0 d about 1.0% Cu, and the rest, consisting of iron and impurities, when conducting glow discharge spectroscopy in the area from the surface of the oxide layer to the inside of the main steel sheet, when the sputtering time at which the Fe emission intensity becomes equal to its saturation value on the depth profile , denoted as Fe sat in seconds, the Fe emission intensity plateau region where the Fe emission intensity remains for Fe sat ×0.1 second or more in the range of 0.40-0.80 of the saturation value is between 0 seconds and Fe sat on the depth profile, when the sputtering time at which the Cr emission intensity becomes the maximum value on the depth profile is denoted as Cr max in seconds, the maximum point of the Cr emission intensity at which the Cr emission intensity at Cr max becomes 0.01-0 ,03 on the Fe emission intensity at Cr max , exists between the plateau region and Fe sat on the depth profile, and when the sputtering time at which the Si emission intensity becomes is the maximum value on the depth profile, denoted as Si max in seconds, the maximum point of the Si emission intensity, at which the Si emission intensity at Si max becomes equal to 0.06-0.15 of the Fe emission intensity at Si max , is between Cr max and Fe sat on the depth profile.
(3) Способ производства листа анизотропной электротехнической стали без пленки форстерита в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения включает в себя процесс горячей прокатки с нагреванием и после этого горячей прокаткой стальной заготовки для получения горячекатаного стального листа; процесс отжига в состоянии горячей полосы с необязательный отжигом горячекатаного стального листа для получения отожженного в состоянии горячей полосы стального листа; процесс холодной прокатки с холодной прокаткой горячекатаного стального листа или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа один или множество раз с промежуточным отжигом для получения холоднокатаного стального листа; процесс обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа для получения подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа; 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; процесс оксидирования с проведением по очереди обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки окончательно отожженного стального листа для получения оксидированного стального листа; и процесс формирования изоляционного покрытия с нанесением раствора для формирования смешанного фосфатно-кремнеземного изоляционного покрытия с натяжением на поверхность оксидированного стального листа и прокаливании этого раствора так, чтобы сформировать изоляционное покрытие с натяжением со средней толщиной 1-3 мкм, причем в процессе горячей прокатки стальная заготовка включает в свой химический состав, в мас.%: от 2,5 до 4,0% Si, от 0,05 до 1,0% Mn, от 0,02 до 0,50% Cr, от 0,02 до 0,10% C, от 0,005 до 0,080% S+Se, от 0,01 до 0,07% раств.Al, от 0,005 до 0,020% N, от 0 до 0,03% Bi, от 0 до 0,03% Те, от 0 до 0,03% Pb, от 0 до 0,50% Sb, от 0 до 0,50% Sn, от 0 до 1,0% Cu, и остальное, состоящее из железа и примесей, и при этом в процессе оксидирования в качестве обработки промывкой поверхность окончательно отожженного стального листа промывают, в качестве обработки травлением окончательно отожженный стальной лист травят с использованием 2-20 мас.% серной кислоты при 70-90°C, и в качестве термической обработки окончательно отожженный стальной лист выдерживают в диапазоне температур 700-900°C в течение 10-60 секунд в смешанной атмосфере азота и водорода с точкой росы 10-30°C и концентрацией водорода 0-4 об.%. (3) A method for producing an anisotropic electrical steel sheet without a forsterite film according to one aspect of the present invention includes a hot rolling process of heating and then hot rolling a steel billet to obtain a hot rolled steel sheet; a hot strip annealing process, optionally annealing the hot rolled steel sheet to obtain a hot strip annealed steel sheet; a cold-rolling process with cold rolling of a hot-rolled steel sheet or a hot-strip annealed steel sheet once or a plurality of times with intermediate annealing to obtain a cold-rolled steel sheet; a cold-rolled steel sheet decarburization annealing process to obtain a decarburization annealed steel sheet; a final annealing process of applying the annealing separator to the decarburized annealed steel sheet, and then finally annealing the decarburized annealed steel sheet to obtain a final annealed steel sheet; 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; and a process for forming an insulating coating by applying a solution for forming a mixed phosphate-silica insulating coating by stretching on the surface of an oxidized steel sheet and calcining this solution so as to form an insulating coating with a tension with an average thickness of 1-3 μm, and in the hot rolling process, the steel billet includes in its chemical composition, in wt.%: from 2.5 to 4.0% Si, from 0.05 to 1.0% Mn, from 0.02 to 0.50% Cr, from 0.02 to 0 10% C, 0.005 to 0.080% S+Se, 0.01 to 0.07% sol. Al, 0.005 to 0.020% N, 0 to 0.03% Bi, 0 to 0.03% Those 0 to 0.03% Pb, 0 to 0.50% Sb, 0 to 0.50% Sn, 0 to 1.0% Cu, and the rest consisting of iron and impurities, while in the oxidation process, as a washing treatment, the surface of the finally annealed steel sheet is washed, as a pickling treatment, the finally annealed steel sheet is pickled using 2-20 wt% heat treatment, the final annealed steel sheet is kept in the temperature range of 700-900°C for 10-60 seconds in a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen with a dew point of 10-30°C and a hydrogen concentration of 0-4 vol.%.
(4) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по пункту (3), в процессе окончательного отжига, сепаратор отжига может включать в себя MgO, Al2O3 и хлорид висмута. (4) In the method for producing the anisotropic electrical steel sheet of (3), in the final annealing process, the annealing separator may include MgO, Al 2 O 3 and bismuth chloride.
(5) В способе производства листа анизотропной электротехнической стали по пункту (3) или (4), в процессе горячей прокатки, стальная заготовка может включать в свой химический состав, в мас.%, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из 0,0005-0,03% Bi, 0,0005-0,03% Те и 0,0005-0,03% Pb. (5) In the method for manufacturing the anisotropic electrical steel sheet according to (3) or (4), in the hot rolling process, the steel billet may include in its chemical composition, in wt %, at least one element selected from the group consisting of from 0.0005-0.03% Bi, 0.0005-0.03% Te and 0.0005-0.03% Pb.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ EFFECTS OF THE INVENTION
[0019] В соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения можно предложить лист анизотропной электротехнической стали, в котором адгезия изоляционного покрытия с натяжением является превосходной, и эффект улучшения магнитных потерь получается стабильно (флуктуация магнитных потерь мала) даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). В дополнение, возможно предложить способ формирования вышеупомянутого изоляционного покрытия и способ производства вышеупомянутого листа анизотропной электротехнической стали. [0019] According to the above-described aspects of the present invention, it is possible to provide an anisotropic electrical steel sheet in which the adhesion of the insulating coating under tension is excellent and the magnetic loss improving effect is obtained stably (magnetic loss fluctuation is small) 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.
[0020] В частности, в соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения стеклянная пленка не включается, формирование проникающей структуры подавляется, и тем самым доменная стенка может легко перемещаться. В дополнение, контролируется слоистая структура, обеспечивается адгезия изоляционного покрытия с натяжением, и тем самым достаточное натяжение может быть придано основному стальному листу. В результате возможно получить превосходные магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. В дополнение, в соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения эффект улучшения магнитных потерь получается стабильно (флуктуация магнитных потерь мала).[0020] 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 laminar structure is controlled, the adhesion of the insulating coating under tension is ensured, and thus sufficient tension can be imparted to the base steel sheet. As a result, it is possible to obtain excellent magnetic characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. In addition, according to the above-described aspects of the present invention, a magnetic loss improvement effect is obtained stably (magnetic loss fluctuation is small).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0021] Фиг. 1A – иллюстрация в сечении, показывающая лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. [0021] FIG. 1A is a cross-sectional illustration showing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Фиг. 1B – иллюстрация в сечении, показывающая модификацию листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления. Fig. 1B is a cross-sectional illustration showing a modification of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
Фиг. 2 – пример профиля GDS по глубине листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Fig. 2 is an example of a GDS depth profile of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
Фиг. 3 – пример профиля GDS по глубине листа анизотропной электротехнической стали, отличного от варианта осуществления. Fig. 3 is an example of a GDS depth profile of an anisotropic electrical steel sheet other than the embodiment.
Фиг. 4 – блок-схема, иллюстрирующая способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Fig. 4 is a flow chart illustrating a method for forming an insulating coating on an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Фиг. 5 представляет собой пример профиля GDS по глубине стальной подложки, которая будет использоваться в способе формования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Fig. 5 is an example of a GDS depth profile of a steel substrate to be used in a method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
Фиг. 6 – пример профиля GDS по глубине стальной подложки, которая не должна использоваться в способе формования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Fig. 6 is an example of a GDS depth profile of a steel substrate that should not be used in the method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
Фиг. 7 – блок-схема, иллюстрирующая способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Fig. 7 is a flow chart illustrating a method for manufacturing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
[0022] Далее будет подробно описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничено только конфигурацией, которая раскрыта в этом варианте осуществления, и возможны различные модификации, не отступающие от аспекта настоящего изобретения. В дополнение к этому, описываемый ниже ограничивающий диапазон включает в себя свой нижний предел и свой верхний предел. Однако значение, выражаемое с помощью «больше» или «меньше», не включается в этот диапазон. Если не указано иное, «%», относящийся к химическому составу, представляет собой «мас.%». [0022] 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, the value expressed with "greater than" or "less than" is not included in this range. Unless otherwise indicated, "%" referring to the chemical composition is "% by weight".
[0023] 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. [0023] 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 to refer to it.
[0024] Авторы настоящего изобретения провели тщательное исследование по улучшению адгезии изоляционного покрытия с натяжением для листа анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки (пленки форстерита). В результате было обнаружено, что даже без стеклянной пленки адгезия покрытия может быть обеспечена путем формирования благоприятного оксидного 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. [0024] 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 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.
[0025] Более того, хотя существует проблема, заключающаяся в том, что магнитные потери флуктуируют после лазерного облучения в листе анизотропной электротехнической стали без стеклянной пленки, было обнаружено, что флуктуация магнитных потерь улучшается за счет управления слоистой структурой. Предполагается, что слоистая структура регулируется до описанной выше, компонент Fe регулируется в изоляционном покрытии с натяжением, внешний вид изменяется, и в результате эффект лазерного облучения получается устойчиво. [0025] Moreover, although there is a problem that magnetic loss fluctuates after laser irradiation in an anisotropic electrical steel sheet without a glass film, it has been found that magnetic loss fluctuation is improved by controlling the layered structure. It is assumed that the layered structure is adjusted to that described above, the Fe component is adjusted in the insulating coating with tension, the appearance is changed, and as a result, the effect of laser irradiation is obtained stably.
<Лист анизотропной электротехнической стали> <Anisotropic Electrical Steel Sheet>
[0026] 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. [0026] 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.
[0027] Как схематично показано на Фиг. 1A, лист 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления включает в себя основной стальной лист 11, оксидный слой 15, расположенный в контакте с основным стальным листом 11, и изоляционное покрытие 13 с натяжением, расположенное в контакте с оксидным слоем 15. В листе 10 анизотропной электротехнической стали стеклянная пленка (пленка форстерита) между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 13 с натяжением отсутствует. Более того, с учетом результатов анализа спектроскопии тлеющего разряда (GDS), оксидный слой 15 включает в себя определенные оксиды. В листе 10 анизотропной электротехнической стали изоляционное покрытие 13 с натяжением и оксидный слой 15 обычно формируются на обеих поверхностях основного стального листа 11, как схематично показано на Фиг. 1A, но могут формироваться на по меньшей мере одной поверхности основного стального листа 11, как схематично показано на Фиг. 1B. [0027] As schematically shown in FIG. 1A, an anisotropic
[0028] 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. [0028] Next, the anisotropic
(Основной стальной лист 11)(Basic steel sheet 11)
[0029] Основной стальной лист 11 получают путем использования стальной заготовки с заданным химическим составом и применения заданных условий производства, а значит, химический состав и текстура контролируются. Химический состав основного стального листа 11 подробно описывается ниже. [0029] The
(Изоляционное покрытие 13 с натяжением)(Insulating
[0030] Изоляционное покрытие 13 с натяжением расположено над основным стальным листом 11 (в частности, поверх оксидного слоя 15, как будет подробно объяснено ниже). Изоляционное покрытие 13 с натяжением гарантирует электрическую изоляцию листа 10 анизотропной электротехнической стали, и тем самым потери на вихревые токи уменьшаются. В результате магнитные характеристики (в частности, магнитные потери) улучшаются. В дополнение к электрической изоляции, изоляционное покрытие 13 с натяжением улучшает коррозионную стойкость, термостойкость, скольжение и т.п. у листа 10 анизотропной электротехнической стали. [0030] The insulating
[0031] Кроме того, изоляционное покрытие 13 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. [0031] In addition, the insulating
[0032] Кроме того, можно облучать поверхность изоляционного покрытия 13 с натяжением непрерывным лазерным лучом или электронным лучом для измельчения магнитного домена. [0032] In addition, it is possible to irradiate the surface of the insulating
[0033] Например, изоляционное покрытие 13 с натяжением формируют нанесением раствора для формирования изоляционного покрытия, который включает в себя главным образом фосфат металла и коллоидный кремнезем, на поверхность оксидного слоя 15, расположенного в контакте с основным стальным листом 11, и прокаливания этого раствора. [0033] For example, the insulating
[0034] Средняя толщина изоляционного покрытия 13 с натяжением (средняя толщина d1 на Фиг. 1A и Фиг. 1B) конкретно не ограничена, но может составлять, например, 1-3 мкм. Когда средняя толщина изоляционного покрытия 13 с натяжением находится в пределах вышеуказанного диапазона, можно благоприятно улучшить различные характеристики, такие как электрическая изоляция, коррозионная стойкость, термостойкость, скольжение и способность придавать натяжение. Средняя толщина d1 изоляционного покрытия 13 с натяжением предпочтительно составляет 2,0-3,0 мкм, а более предпочтительно 2,5-3,0 мкм. [0034] The average thickness of the insulating
[0035] Вышеупомянутая средняя толщина d1 изоляционного покрытия 13 с натяжением может быть измерена с помощью электромагнитного тестера толщины покрытия (например, LE-370 производства компании Kett Electric Laboratory). [0035] The above-mentioned average thickness d 1 of the insulating
(Оксидный слой 15) (Oxide layer 15)
[0036] Оксидный слой 15 является оксидным слоем, который действует как промежуточный слой между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 13 с натяжением в листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Оксидный слой 15 включает в себя слой с высокой концентрацией Cr, в котором сегрегирован Cr в основном стальном листе 11, как будет объяснено ниже. [0036] The
[0037] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления, когда удовлетворяется условие (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имеется максимальная точка, в которой интенсивность эмиссии Cr становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe, считается, что вышеупомянутый оксидный слой 15 содержится. При этом лист анизотропной электротехнической стали, который включает в себя пленку форстерита и типичный оксидный слой, не удовлетворяет вышеописанным условиям. [0037] In the anisotropic
[0038] Оксидный слой 15 включает в себя главным образом оксиды железа, такие как магнетит (Fe3O4), гематит (Fe2O3) и фаялит (Fe2SiO4), а также включающие Cr оксиды. В дополнение к вышеупомянутым оксидам, он может включать оксид кремния (SiO2) и т.п. Существование оксидного слоя 15 может быть подтверждено проведением спектроскопии тлеющего разряда (GDS) для листа 10 анизотропной электротехнической стали. [0038] The
[0039] Вышеупомянутые различные оксиды образуются, например, при реагировании кислорода с поверхностью окончательно отожженного стального листа. Оксидный слой 15 включает в себя главным образом оксиды железа и включающие Cr оксиды, 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 оксидный слой 15 расположен между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 13 с натяжением, которое является своего рода керамикой, и тем самым возможно улучшить адгезию изоляционного покрытия 13 с натяжением и флуктуацию магнитных потерь после лазерного облучения даже без стеклянной пленки. [0039] The above-mentioned various oxides are formed, for example, by reacting oxygen with the surface of the final annealed steel sheet. The
[0040] Составляющие фазы в оксидном слое 15 конкретно не ограничены. При необходимости можно идентифицировать составляющую фазу с помощью рентгеновской кристаллографии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), просвечивающего электронного микроскопа (TEM) или т.п. [0040] The constituent phases in the
<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. В дальнейшем процентное количество соответствующих элементов выражено 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, и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0043] In the anisotropic
[0044] В варианте осуществления основной стальной лист 11 включает в себя Si, Mn и Cr 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
(0,05-1,00% Mn)(0.05-1.00% Mn)
[0046] Mn (марганец) образует MnS и MnSe, связываясь в процессах производства с S и/или Se, что будет 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 1,00%, вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные характеристики стали ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание Mn в основном стальном листе 11 должно составлять 0,05-1,00%. 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 by bonding with S and/or Se during manufacturing processes, which will be 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 1.00%, secondary recrystallization does not occur, and the magnetic characteristics of the steel deteriorate. Thus, in the embodiment, the content of Mn in the
(0,02-0,50% Cr)(0.02-0.50%Cr)
[0047] Cr (хром) является элементом, который улучшает магнитные характеристики. Кроме того, Cr является элементом, необходимым для получения оксидного слоя 15, включающего слой с высокой концентрацией Cr. Когда основной стальной лист 11 включает Cr, оксидный слой 15 является контролируемым, и в результате адгезия покрытия улучшается, и флуктуация магнитных потерь становится малой после лазерного облучения. Когда содержание Cr составляет менее 0,02%, вышеупомянутый эффект не получается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Cr в основном стальном листе 11 должно составлять 0,02% или больше. Содержание Cr предпочтительно составляет 0,03% или больше, а более предпочтительно 0,04% или больше. С другой стороны, когда содержание Cr превышает 0,50%, вышеупомянутый эффект не получается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Cr в основном стальном листе 11 должно составлять 0,50% или меньше. Содержание Cr предпочтительно составляет 0,40% или меньше, а более предпочтительно 0,35% или меньше. [0047] Cr (chromium) is an element that improves magnetic characteristics. In addition, Cr is an element necessary to obtain an
[0048] 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. [0048] In an embodiment, the
[0049] 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 и Cu. Необязательные элементы могут включаться 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, это не влияет на вышеупомянутые эффекты. [0049] In addition, in the embodiment, the
(0-0,01% C)(0-0.01% C)
[0050] C (углерод) является необязательным элементом. 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. 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, но 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. [0050] C (carbon) is an optional element. C is an element effective for controlling the microstructure to complete the decarburization annealing process in manufacturing processes, and thereby improve 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)
[0051] 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, но 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. [0051] 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)
[0052] Раств.Al (кислоторастворимый 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. [0052] Solvent Al (acid soluble 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)
[0053] 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. [0053] 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)
[0054] 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%. [0054] 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)
(0-1,0% Cu)(0-1.0% Cu)
[0055] Sb (сурьма), Sn (олово) 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 на уровне 0,50% или меньше Sb, 0,50% или меньше Sn 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. [0055] Sb (antimony), Sn (tin) and Cu (copper) are optional elements. When these elements are included in the
[0056] При этом в состав основного стального листа 11 может быть включен по меньшей мере один из Sb, Sn 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 и 0,0005-1,0% Cu. [0056] Meanwhile, at least one of Sb, Sn, and Cu may be included in the
[0057] 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 представляет собой химический состав конечного продукта (основного стального листа 11 листа 10 анизотропной электротехнической стали). В большинстве случаев химический состав конечного продукта отличается от химического состава стальной заготовки (сляба) в качестве исходного материала. [0057] 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, ppm , or less) using a typical analytical method. The above chemical composition is the chemical composition of the final product (the
[0058] 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 устройства 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 при сгорании, а содержание N может быть измерено с помощью термокондуктометрического способа при плавлении в потоке инертного газа. [0058] The chemical composition of the
[0059] Вышеупомянутый химический состав представляет собой 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 13 с натяжением и оксидный слой 15, химический состав измеряют после удаления этого покрытия и т.п. типичными способами. [0059] The above chemical composition is the composition of the
<Анализ с помощью спектроскопии тлеющего разряда> <Analysis by Glow Discharge Spectroscopy>
[0060] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления оксидный слой 15 расположен между основным стальным листом 11 и изоляционным покрытием 13 с натяжением, и за счет этого оксидный слой 15, изоляционное покрытие 13 с натяжением и основной стальной лист 11 плотно сцепляются, даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). [0060] In the anisotropic
[0061] О том, содержится ли оксидный слой 15 в листе 10 анизотропной электротехнической стали или нет, можно судить с помощью анализа с использованием спектроскопии тлеющего разряда. В частности, проводится спектроскопия тлеющего разряда, а затем может быть подтвержден профиль GDS по глубине. Далее профиль GDS по глубине объясняется подробно со ссылками на Фиг. 2 и Фиг. 3. [0061] Whether or not the
[0062] Фиг. 2 представляет собой пример профиля GDS по глубине листа 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Фиг. 2 показывает профиль GDS по глубине, полученный путем проведения спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности изоляционного покрытия 13 с натяжением внутрь основного стального листа 11. Фиг. 3 показывает один пример профиля GDS по глубине листа анизотропной электротехнической стали, который не включает пленку форстерита, но отличается от листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Фиг. 3 также показывает профиль GDS по глубине, полученный путем проведения спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности изоляционного покрытия с натяжением внутрь основного стального листа. [0062] FIG. 2 is an example of a GDS depth profile of an anisotropic
[0063] Для обоих листов анизотропной электротехнической стали по Фиг. 2 и Фиг. 3 было сформировано изоляционное покрытие с натяжением, которое основано на фосфатно-кремнеземной смеси, которая включает главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, а также включает Cr. На профилях GDS по глубине, показанных на Фиг. 2 и Фиг. 3, анализ GDS был проведен от поверхности листа анизотропной электротехнической стали до приблизительно 4-8 мкм в глубину. [0063] For both anisotropic electrical steel sheets of FIG. 2 and FIG. 3, a tension insulating coating was formed which is based on a phosphate-silica mixture, which mainly includes aluminum phosphate and colloidal silica, and also includes Cr. On the GDS depth profiles shown in FIG. 2 and FIG. 3, GDS analysis was performed from the surface of the anisotropic electrical steel sheet to approximately 4-8 µm in depth.
[0064] GDS представляет собой способ измерения количества целевого элемента в каждом положении в направлении по толщине измеряемого образца при распылении поверхности измеряемого образца. Горизонтальная ось на Фиг. 2 и Фиг. 3 соответствует времени распыления (в секундах) (другими словами, времени, истекшему от начала измерения), и положение, в котором время распыления составляет 0 секунд, соответствует положению поверхности измеряемого листа анизотропной электротехнической стали. Вертикальная ось на Фиг. 2 и Фиг. 3 соответствует интенсивности эмиссии (в пр. ед.) каждого элемента. [0064] GDS is a method for measuring the amount of a target element at each position in the direction along the thickness of the measured sample when spraying the surface of the measured sample. The horizontal axis in Fig. 2 and FIG. 3 corresponds to the sputtering time (in seconds) (in other words, the elapsed time from the start of the measurement), and the position at which the sputtering time is 0 seconds corresponds to the position of the surface of the anisotropic electrical steel sheet to be measured. The vertical axis in Fig. 2 and FIG. 3 corresponds to the emission intensity (in sp. units) of each element.
[0065] Во-первых, на Фиг. 2 и Фиг. 3 внимание направлено на область от начала распыления до того, пока интенсивность происходящей от Fe эмиссии (в дальнейшем называемой интенсивностью эмиссии Fe) не начнет заметно увеличиваться (на Фиг. 2 и Фиг. 3 это область с временем распыления приблизительно 0-40 секунд). Как ясно показано на Фиг. 2, в этой области заметно детектируется пик эмиссии, происходящей от Al. Кроме того, представляется, что интенсивности эмиссии, происходящей от Si и P, постепенно уменьшаются, и существуют пики эмиссии, которые распределяются плавно и широко. Кроме того, обнаруживается пик эмиссии, происходящей от Cr. Представляется, что обнаруживаемые в этой области Al, Si и P происходят из фосфата алюминия и коллоидного кремнезема, которые используются для изоляционного покрытия с натяжением. Таким образом, область до того момента, как интенсивность эмиссии Fe начинает заметно увеличиваться (та область, где время распыления составляет от 0 до 40 секунд на Фиг. 2), может рассматриваться как изоляционное покрытие с натяжением в слоистой структуре листа анизотропной электротехнической стали. Область с большим временем распыления, чем в вышеупомянутой области, может рассматриваться как оксидный слой и основной стальной лист. [0065] First, in FIG. 2 and FIG. 3, attention is focused on the region from the start of sputtering until the intensity of Fe-derived emission (hereinafter referred to as Fe emission intensity) begins to noticeably increase (in Figs. 2 and 3, this is an area with a sputtering time of approximately 0-40 seconds). As clearly shown in FIG. 2, in this region, the peak of the emission originating from Al is noticeably detected. In addition, it appears that the intensities of the emission originating from Si and P gradually decrease, and there are emission peaks that are distributed smoothly and widely. In addition, an emission peak originating from Cr is found. The Al, Si, and P found in this area appear to come from aluminum phosphate and colloidal silica, which are used for the insulating tension coating. Thus, the region before the Fe emission intensity begins to noticeably increase (the region where the sputtering time is from 0 to 40 seconds in Fig. 2) can be considered as a tension insulating coating in the laminar structure of the anisotropic electrical steel sheet. The area with longer sputtering time than the above area can be regarded as the oxide layer and the base steel sheet.
[0066] Кроме того, интенсивность эмиссии Fe показывает такой профиль, что она начинает постепенно увеличиваться от окрестности поверхности листа анизотропной электротехнической стали (положение, в котором время распыления составляет приблизительно 0 секунд на Фиг. 2), начинает заметно увеличиваться с некоторого положения (положения, в котором время распыления составляет приблизительно 40 секунд на Фиг. 2), а после этого насыщается до некоторого значения. Представляется, что обнаруживаемое в профиле Fe происходит главным образом из основного стального листа. Таким образом, та область, где интенсивность эмиссии Fe достигла насыщения, может рассматриваться как основной стальной лист в слоистой структуре листа анизотропной электротехнической стали. [0066] In addition, the intensity of Fe emission shows such a profile that it starts to gradually increase from the vicinity of the surface of the anisotropic electrical steel sheet (the position at which the sputtering time is approximately 0 seconds in Fig. 2), starts to increase markedly from a certain position (position , in which the spray time is approximately 40 seconds in Fig. 2), and after that it saturates to a certain value. The Fe found in the profile appears to originate mainly from the base steel sheet. Thus, the region where the Fe emission intensity has reached saturation can be considered as the main steel sheet in the layered structure of the anisotropic electrical steel sheet.
[0067] В варианте осуществления то положение (время распыления), при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной 0,05 от интенсивности эмиссии Fe основного стального листа (то есть величины насыщения интенсивности эмиссии Fe) на профиле по глубине, рассматривается как положение, в котором содержание Fe начинает увеличиваться в изоляционном покрытии 13 с натяжением и оксидном слое 15, и это время распыления выражается как «Fe0,05» в секундах. [0067] In the embodiment, the position (spray time) at which the Fe emission intensity becomes 0.05 of the Fe emission intensity of the base steel sheet (i.e., the Fe emission intensity saturation value) on the depth profile is regarded as the position at which the Fe content starts to increase in the
[0068] Кроме того, граница раздела между оксидным слоем 15 и основным стальным листом 11 редко является горизонтальной. В варианте осуществления то положение (время распыления), при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной 0,5 от интенсивности эмиссии Fe основного стального листа (то есть величины насыщения интенсивности эмиссии Fe) на профиле по глубине, рассматривается как граница раздела между оксидным слоем 15 и основным стальным листом 11, и это время распыления выражается как «Fe0,5» в секундах. [0068] In addition, the interface between the
[0069] Кроме того, значение «(Fe0,5-Fe0,05)» может рассматриваться как область (толщина), где содержание Fe является высоким в изоляционном покрытии 13 с натяжением и оксидном слое 15. Таким образом, значение «(Fe0,5-Fe0,05)» соответствует отношению толщины, где содержание Fe является высоким, к полной толщине изоляционного покрытия 13 с натяжением и оксидного слоя 15. [0069] In addition, the value "(Fe 0.5 -Fe 0.05 )" can be considered as the region (thickness) where the Fe content is high in the
[0070] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления Fe0,5 и Fe0,05 удовлетворяют следующей (формуле 101). [0070] In the anisotropic
[0071] (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 ... (формула 101) [0071] (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0.35 ... (Formula 101)
[0072] Кроме того, на Фиг. 2, где изображен профиль GDS по глубине листа 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления, максимальная точка интенсивности эмиссии Cr имеется в положении, при котором время распыления составляет приблизительно 55 секунд, в то время как интенсивность эмиссии Fe увеличивается от поверхности и насыщается. Существование вышеупомянутой максимальной точки интенсивности эмиссии Cr указывает на то, что слой с высокой концентрацией Cr имеется в окрестности границы раздела между оксидным слоем 15 и основным стальным листом 11. [0072] In addition, in FIG. 2, which depicts the GDS depth profile of the anisotropic
[0073] В варианте осуществления то положение (время распыления), при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной интенсивности эмиссии Fe основного стального листа (то есть величине насыщения интенсивности эмиссии Fe) на профиле по глубине, выражается как «Fesat» в секундах. Кроме того, в варианте осуществления то положение (время распыления), при котором интенсивность эмиссии Cr становится максимальной по величине на профиле по глубине, выражается как «Crmax» в секундах. [0073] In an embodiment, the position (spray time) at which the Fe emission intensity becomes equal to the Fe emission intensity of the base steel sheet (i.e., the Fe emission intensity saturation value) on the depth profile is expressed as “Fe sat ” in seconds. Further, in an embodiment, the position (spray time) at which the Cr emission intensity becomes maximum in magnitude on the depth profile is expressed as “Cr max ” in seconds.
[0074] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления максимальная точка интенсивности эмиссии Cr имеется между Fe0,05 и Fesat на профиле по глубине. В частности, максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, в которой интенсивность эмиссии Cr при Crmax становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe при Crmax, имеется между Fe0,05 и Fesat на профиле по глубине. Та область, где имеется максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, может рассматриваться как слой с высокой концентрацией Cr. [0074] In the anisotropic
[0075] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления при удовлетворении вышеупомянутой (формулы 101) и при наличии вышеупомянутого слоя с высокой концентрацией Cr адгезия покрытия улучшается, а флуктуация магнитных потерь становится малой даже после лазерного облучения. Причина, по которой получается вышеописанный эффект, в настоящее время неясна. Однако в листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления внешний вид становится темно-коричневым из-за вышеуказанной структуры. Таким образом, представляется, что коэффициент отражения лазерного света при обработке для измельчения магнитного домена уменьшается, и тем самым эффект улучшения магнитных потерь за счет лазерного облучения получается устойчиво. [0075] In the anisotropic
[0076] С другой стороны, Фиг. 3 показывает профиль GDS по глубине листа анизотропной электротехнической стали, который не включает пленку форстерита, но отличается от варианта осуществления. Профиль GDS по глубине на Фиг. 3 довольно отличен от профиля GDS по глубине на Фиг. 2. Кроме того, в профиле GDS по глубине на Фиг. 3 не присутствует максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, удовлетворяющая вышеупомянутым условиям, и вышеупомянутая (формула 101) не удовлетворяется. У листа анизотропной электротехнической стали, относящегося к Фиг. 3, внешний вид становится светло-серым. [0076] On the other hand, FIG. 3 shows a GDS depth profile of an anisotropic electrical steel sheet that does not include a forsterite film, but differs from the embodiment. The GDS depth profile in FIG. 3 is quite different from the GDS depth profile in FIG. 2. In addition, in the GDS depth profile in FIG. 3, there is no maximum Cr emission intensity point satisfying the above conditions, and the above (Formula 101) is not satisfied. The anisotropic electrical steel sheet of FIG. 3, the appearance becomes light gray.
[0077] Здесь значение «(Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5» предпочтительно составляет 0,36 или больше, а более предпочтительно 0,37 или больше. При этом адгезия покрытия благоприятно улучшается. Верхний предел значения «(Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5» конкретно не ограничен, но может составлять, например, 0,75. [0077] Here, the value "(Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 " is preferably 0.36 or more, and more preferably 0.37 or more. In this case, the adhesion of the coating is favorably improved. The upper limit of "(Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 " is not particularly limited, but may be 0.75, for example.
[0078] Кроме того, в максимальной точке интенсивности эмиссии Cr, которая имеется между Fe0,5 и Fesat на профиле по глубине, интенсивность эмиссии Cr предпочтительно составляет 0,09 или больше, а более предпочтительно 0,10 или больше от интенсивности эмиссии Fe при Crmax. Это значение предпочтительно составляет 0,23 или меньше, а более предпочтительно 0,22 или меньше. [0078] In addition, at the maximum point of the Cr emission intensity, which is between Fe 0.5 and Fe sat on the depth profile, the Cr emission intensity is preferably 0.09 or more, and more preferably 0.10 or more of the emission intensity Fe at Cr max . This value is preferably 0.23 or less, and more preferably 0.22 or less.
[0079] GDS представляет собой способ анализа зоны диаметром приблизительно 4 мм с помощью распыления. Таким образом, представляется, что профиль GDS по глубине выражает среднее поведение каждого элемента в зоне с диаметром приблизительно 4 мм в образце. Кроме того, лист анизотропной электротехнической стали может быть смотан в рулон, и считается, что профили GDS по глубине являются по существу одинаковыми в любых точках в направлении по ширине, при том условии, что эти точки находятся на некотором расстоянии от головы рулона. Кроме того, когда практически одинаковые профили GDS по глубине получаются как в голове, так и в хвосте рулона, считается, что практически одинаковые профили GDS по глубине получаются во всем рулоне. [0079] GDS is a method for analyzing a zone with a diameter of approximately 4 mm using sputtering. Thus, it appears that the GDS depth profile expresses the average behavior of each element in a zone with a diameter of approximately 4 mm in the sample. In addition, the anisotropic electrical steel sheet may be coiled and the depth profiles of the GDS are considered to be substantially the same at any points in the width direction, provided that these points are some distance from the head of the coil. In addition, when substantially identical GDS depth profiles are obtained at both the head and tail of the coil, it is considered that substantially identical GDS depth profiles are obtained throughout the entire coil.
[0080] GDS проводят в области от поверхности изоляционного покрытия с натяжением внутрь основного стального листа. Условия для анализа GDS могут быть следующими. Измерение может проводиться при таких условиях, как выходная мощность 30 Вт, давления Ar 3 гПа, зона измерения диаметром 4 мм и время измерения 100 секунд в высокочастотном режиме с использованием типичного анализатора спектра тлеющего разряда (например GDA750 производства компании Rigaku Corporation). [0080] GDS is carried out in the area from the surface of the insulating coating with tension inside the main steel sheet. Conditions for GDS analysis may be as follows. The measurement can be carried out under conditions such as output power of 30 W, Ar pressures of 3 hPa, measurement zone with a diameter of 4 mm, and measurement time of 100 seconds in high frequency mode using a typical glow discharge spectrum analyzer (for example, GDA750 manufactured by Rigaku Corporation).
[0081] При этом предпочтительно судить о вышеупомянутой (формуле 101) и вышеупомянутом слое с высокой концентрацией Cr после сглаживания измеренного профиля GDS по глубине. Для того, чтобы сгладить профиль GDS по глубине, может быть использован, например, простой метод скользящего среднего. Кроме того, время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe достигает величины насыщения, может быть установлено, например, как 100 секунд. [0081] Here, it is preferable to judge the aforementioned (Formula 101) and the aforementioned Cr high layer after smoothing the measured GDS depth profile. In order to smooth the GDS depth profile, for example, a simple moving average method can be used. In addition, the sputtering time at which the Fe emission intensity reaches the saturation value can be set to 100 seconds, for example.
<Пленка форстерита> <Forsterite Film>
[0082] Лист 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления не включает в себя пленку форстерита. О том, включает ли лист 10 анизотропной электротехнической стали пленку форстерита или нет, в варианте осуществления можно судить с помощью следующей процедуры. [0082] The anisotropic
[0083] 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 13 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 главная составляющая фаза в вышеупомянутом спектре рентгеновской дифракции не является форстеритом, лист 10 анизотропной электротехнической стали считается не включающим в себя пленку форстерита. [0083] 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 removing the insulating
[0084] Для того, чтобы удалить только изоляционное покрытие 13 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 13 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 13 с натяжением удаляется, и пленка форстерита обнажается. [0084] In order to remove only the insulating
<Магнитные характеристики><Magnetic characteristics>
[0085] 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 применением метода однолистового тестера (SST), регулируемого стандартом JIS C 2556:2015, из числа вышеуказанных методов. [0085] 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
[0086] В листе 10 анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления средняя 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. [0086] In the anisotropic
[0087] Когда стальной слиток формируется в вакуумной печи и т.п. для 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 испытании по методу Эпштейна. В варианте осуществления измерение проводится в соответствии с методом однолистового тестера. [0087] When the steel ingot is formed in a vacuum furnace or the like. for 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.
<Способ формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали> <Method for Forming Insulating Coating of Anisotropic Electrical Steel Sheet>
[0088] 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 этому варианту осуществления включает в себя процесс формирования изоляционного покрытия. В процессе формирования изоляционного покрытия на стальную подложку наносят раствор для формирования изоляционного покрытия с натяжением, и этот раствор прокаливают для того, чтобы сформировать изоляционное покрытие с натяжением. [0088] 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 this embodiment includes a process for forming an insulating coating. In the process of forming an insulating coating, a solution for forming an insulating coating with tension is applied to a steel substrate, and this solution is calcined in order to form an insulating coating with a tension.
[0089] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую один пример способа формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Как показано на Фиг. 4, в способе формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления приготавливают стальную подложку, которая не включает в себя пленку форстерита (этап S11), и на поверхности этой стальной подложки формируют изоляционное покрытие с натяжением (этап S13). Этап S13 соответствует процессу формирования изоляционного покрытия. [0089] FIG. 4 is a flowchart illustrating one example of a method for forming an insulating coating on an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment. As shown in FIG. 4, in the method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, a steel substrate that does not include a forsterite film is prepared (step S11), and a tension insulating coating is formed on the surface of the steel substrate (step S13). Step S13 corresponds to the process of forming the insulating coating.
[0090] Вышеупомянутая стальная подложка включает в себя основной стальной лист и оксидный слой, расположенный в контакте с основным стальным листом. Стальная подложка не включает в себя стеклянную пленку (пленку форстерита). [0090] The above steel substrate includes a base steel sheet and an oxide layer in contact with the base steel sheet. The steel substrate does not include glass film (forsterite film).
[0091] Основной стальной лист стальной подложки включает в свой химический состав, в мас.%: от 2,5 до 4,0% Si, от 0,05 до 1,0% Mn, от 0,02 до 0,50% Cr, от 0 до 0,01% C, от 0 до 0,005% S+Se, от 0 до 0,01% раств.Al, от 0 до 0,005% N, от 0 до 0,03% Bi, от 0 до 0,03% Те, от 0 до 0,03% Pb, от 0 до 0,50% Sb, от 0 до 0,50% Sn, от 0 до 1,0% Cu, и остальное, состоящее из железа и примесей. [0091] The main steel sheet of the steel substrate includes in its chemical composition, in wt.%: 2.5 to 4.0% Si, 0.05 to 1.0% Mn, 0.02 to 0.50% Cr, 0 to 0.01% C, 0 to 0.005% S+Se, 0 to 0.01% dil. Al, 0 to 0.005% N, 0 to 0.03% Bi, 0 to 0.03% Te, 0 to 0.03% Pb, 0 to 0.50% Sb, 0 to 0.50% Sn, 0 to 1.0% Cu, and the rest consisting of iron and impurities .
[0092] Вышеописанный химический состав основного стального листа идентичен химическому составу основного стального листа 11, объясненному выше, и поэтому подробное объяснение опущено. [0092] The above-described chemical composition of the base steel sheet is identical to that of the
[0093] Оксидный слой стальной подложки включает содержащий главным образом оксиды железа слой, содержащий Si-Cr оксидный слой, а также содержащий Si оксидный слой. Оксидный слой не является пленкой форстерита. Подробности объясняются ниже. [0093] The oxide layer of the steel substrate includes a layer containing mainly iron oxides, containing a Si-Cr oxide layer, and also containing a Si oxide layer. The oxide layer is not a forsterite film. Details are explained below.
[0094] Стальная подложка, которая используется для способа формирования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления, удовлетворяет следующим условиям (I)-(III). При этом стальная подложка, которая включает в себя пленку форстерита и типичную стальную подложку, не удовлетворяет этим условиям. [0094] The steel substrate that is used for the method of forming the insulating coating of the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment satisfies the following conditions (I) to (III). However, the steel substrate, which includes a forsterite film and a typical steel substrate, does not satisfy these conditions.
[0095] (I) При проведении спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности оксидного слоя внутрь основного стального листа, когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Fe становится равной ее величине насыщения на профиле по глубине, обозначается как Fesat в секундах, область плато интенсивности эмиссии Fe, где интенсивность эмиссии Fe остается в течение Fesat×0,1 секунды или больше в диапазоне 0,40-0,80 от величины насыщения, имеется между 0 секунд и Fesat на профиле по глубине. [0095] (I) When conducting glow-discharge spectroscopy in the region from the surface of the oxide layer to the inside of the base steel sheet, when the sputtering time at which the Fe emission intensity becomes equal to its saturation value on the depth profile is designated as Fe sat in seconds, the plateau region Fe emission intensity, where the Fe emission intensity remains for Fe sat ×0.1 second or more in the range of 0.40-0.80 of the saturation value, is between 0 seconds and Fe sat on the depth profile.
(II) Когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Cr становится максимальным значением на профиле по глубине, обозначается как Crmax в секундах, максимальная точка интенсивности эмиссии Cr, в которой интенсивность эмиссии Cr при Crmax становится равной 0,01-0,03 от интенсивности эмиссии Fe при Crmax, имеется между областью плато и Fesat на профиле по глубине. (II) When the sputtering time at which the Cr emission intensity becomes the maximum value on the depth profile is designated as Cr max in seconds, the maximum point of the Cr emission intensity at which the Cr emission intensity at Cr max becomes 0.01-0.03 on the Fe emission intensity at Cr max , is present between the plateau area and Fe sat on the depth profile.
(III) Когда время распыления, при котором интенсивность эмиссии Si становится максимальным значением на профиле по глубине, обозначается как Simax в секундах, максимальная точка интенсивности эмиссии Si, в которой интенсивность эмиссии Si при Simax становится равной 0,06-0,15 от интенсивности эмиссии Fe при Simax, имеется между Crmax и Fesat на профиле по глубине. (III) When the sputtering time at which the Si emission intensity becomes the maximum value on the depth profile is denoted as Si max in seconds, the maximum Si emission intensity point at which the Si emission intensity at Si max becomes 0.06-0.15 on the intensity of Fe emission at Si max , there is between Cr max and Fe sat on the depth profile.
[0096] Фиг. 5 представляет собой пример профиля GDS по глубине стальной подложки, используемой в способе формования изоляционного покрытия листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления. Фиг. 5 показывает профиль GDS по глубине, полученный путем проведения спектроскопии тлеющего разряда в области от поверхности оксидного слоя внутрь основного стального листа. Условия измерения профиля GDS по глубине на Фиг. 5 являются теми же самыми, что и условия измерения профиля GDS по глубине на Фиг. 2. На Фиг. 5 горизонтальная ось соответствует времени распыления (секунд), а вертикальная ось соответствует интенсивности эмиссии (в пр. ед.) каждого элемента. [0096] FIG. 5 is an example of a GDS depth profile of a steel substrate used in a method for forming an insulating coating of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment. Fig. 5 shows a GDS depth profile obtained by conducting glow-discharge spectroscopy in a region from the surface of the oxide layer to the inside of the base steel sheet. Conditions for measuring the GDS depth profile in FIG. 5 are the same as the GDS depth profile measurement conditions in FIG. 2. In FIG. 5, the horizontal axis corresponds to the sputtering time (seconds), and the vertical axis corresponds to the emission intensity (in sp. units) of each element.
[0097] На Фиг. 5 интенсивность эмиссии Fe имеет такой профиль, что она начинает заметно увеличиваться с началом распыления, становится по существу горизонтальной (плато), что показано как область, окруженная пунктирной линией, затем снова начинает увеличиваться, и после этого насыщается до некоторого значения. Область, где интенсивность эмиссии Fe насыщается, может рассматриваться как основной стальной лист в слоистой структуре стальной подложки. Кроме того, область (область плато), окруженная пунктирной линией на Фиг. 5, может рассматриваться как область, включающая главным образом оксиды железа в оксидном слое стальной подложки, потому что интенсивность эмиссии O (кислорода) обнаруживается в то время распыления, которое идентично вышеупомянутой области. [0097] In FIG. 5, the intensity of the Fe emission has such a profile that it begins to increase markedly with the onset of sputtering, becomes essentially horizontal (plateau), as shown as the area surrounded by a dotted line, then begins to increase again, and thereafter saturates to a certain value. The area where the Fe emission intensity saturates can be considered as the main steel sheet in the layered structure of the steel substrate. In addition, the region (plateau region) surrounded by the dotted line in FIG. 5 can be considered as a region including mainly iron oxides in the oxide layer of the steel substrate, because the emission intensity of O (oxygen) is detected at the time of sputtering, which is identical to the above region.
[0098] В области, где время распыления больше, чем в вышеупомянутой области плато, интенсивность эмиссии Cr и интенсивность эмиссии Si начинает увеличиваться. Интенсивность эмиссии Cr имеет максимальную точку (на примерно 10 секундах времени распыления), и после этого постепенно приближается к некоторому значению. С другой стороны, интенсивность эмиссии Si продолжает увеличиваться даже после того, как интенсивность эмиссии Cr начинает постепенно уменьшаться, достигает максимальной точки (на примерно 15 секундах времени распыления), и после этого постепенно приближается к некоторому значению. Асимптотические значения Cr и Si могут рассматриваться как значения, соответствующие содержанию Cr и содержанию Si в основном стальном листе. [0098] In the region where the sputtering time is longer than the above plateau region, the Cr emission intensity and the Si emission intensity begin to increase. The Cr emission intensity has a maximum point (at about 10 seconds of sputtering time), and after that it gradually approaches a certain value. On the other hand, the Si emission intensity continues to increase even after the Cr emission intensity starts to gradually decrease, reaches a maximum point (at about 15 seconds of sputtering time), and then gradually approaches a certain value. The asymptotic values of Cr and Si can be considered as values corresponding to the Cr content and the Si content in the base steel sheet.
[0099] Область, где интенсивность эмиссии Cr проявляет максимальную точку, может рассматриваться как содержащий Si-Cr оксидный слой в оксидном слое стальной подложки, потому что обнаруживаются Cr, Si и O. Кроме того, область от уменьшения интенсивности эмиссии Cr до достижения интенсивностью эмиссии Si асимптотического значения может рассматриваться как содержащий Si оксидный слой в оксидном слое стальной подложки, потому что обнаруживаются Si и O. [0099] The area where the Cr emission intensity exhibits the maximum point can be considered as containing the Si-Cr oxide layer in the oxide layer of the steel substrate because Cr, Si, and O are detected. The asymptotic value Si can be considered as an oxide layer containing Si in the oxide layer of the steel substrate because Si and O are detected.
[0100] Из профиля GDS по глубине на Фиг. 5 подтверждено, что стальная подложка, используемая в способе формирования изоляционного покрытия согласно варианту осуществления, включает в себя, от ее поверхности, содержащий главным образом оксиды железа слой, содержащий Si-Cr оксидный слой, содержащий Si оксидный слой и основной стальной лист. В варианте осуществления содержащий главным образом оксиды железа слой, содержащий Si-Cr оксидный слой и содержащий Si оксидный слой все вместе рассматриваются как оксидный слой. [0100] From the GDS depth profile in FIG. 5, it is confirmed that the steel substrate used in the method for forming an insulating coating according to the embodiment includes, from its surface, a layer containing mainly iron oxides, containing a Si-Cr oxide layer, containing a Si oxide layer, and a base steel sheet. In an embodiment, the mainly iron oxide-containing layer, the Si-Cr-containing oxide layer, and the Si-containing oxide layer are collectively referred to as an oxide layer.
[0101] В варианте осуществления стальная подложка, которая имеет вышеупомянутый химический состав и удовлетворяет вышеупомянутым условиям (I)-(III), подвергается процессу формирования изоляционного покрытия. В результате производится лист 10 анизотропной электротехнической стали, который имеет такой профиль GDS по глубине, как показанный на Фиг. 2. [0101] In an embodiment, a steel substrate that has the above chemical composition and satisfies the above conditions (I) to (III) is subjected to an insulating coating forming process. As a result, an anisotropic
[0102] Кроме того, в максимальной точке интенсивности эмиссии Cr, которая имеется между областью плато и Fesat на профиле по глубине, интенсивность эмиссии Cr предпочтительно составляет 0,011 или больше, а более предпочтительно 0,012 или больше от интенсивности эмиссии Fe при Crmax. Это значение предпочтительно составляет 0,029 или меньше, а более предпочтительно 0,028 или меньше. [0102] In addition, at the maximum point of the Cr emission intensity, which is between the plateau region and Fe sat on the depth profile, the Cr emission intensity is preferably 0.011 or more, and more preferably 0.012 or more of the Fe emission intensity at Cr max . This value is preferably 0.029 or less, and more preferably 0.028 or less.
[0103] Кроме того, в максимальной точке интенсивности эмиссии Cr, которая имеется между Crmax и Fesat на профиле по глубине, интенсивность эмиссии Si предпочтительно составляет 0,07 или больше, а более предпочтительно 0,08 или больше от интенсивности эмиссии Fe при Simax. Это значение предпочтительно составляет 0,14 или меньше, а более предпочтительно 0,13 или меньше. [0103] In addition, at the maximum point of the Cr emission intensity, which is between Cr max and Fe sat on the depth profile, the Si emission intensity is preferably 0.07 or more, and more preferably 0.08 or more of the Fe emission intensity at Simax . This value is preferably 0.14 or less, and more preferably 0.13 or less.
[0104] С другой стороны, Фиг. 6 показывает профиль GDS по глубине стальной подложки, которая не включает пленку форстерита, но отличается от стальной подложки, используемой для варианта осуществления. Профиль GDS по глубине на Фиг. 6 резко отличается от профиля GDS по глубине на Фиг. 5. Кроме того, в профиле GDS по глубине на Фиг. 6 не присутствуют максимальная точка интенсивности эмиссии Cr и максимальная точка интенсивности эмиссии Si, и вышеупомянутые условия (I)-(III) не удовлетворяются. [0104] On the other hand, FIG. 6 shows the GDS depth profile of the steel substrate, which does not include the forsterite film, but is different from the steel substrate used for the embodiment. The GDS depth profile in FIG. 6 differs sharply from the GDS depth profile in FIG. 5. In addition, in the GDS depth profile in FIG. 6, the Cr emission intensity maximum point and the Si emission intensity maximum point are not present, and the above conditions (I) to (III) are not satisfied.
[0105] Здесь условия анализа GDS, способ анализа данных и способ оценки наличия пленки форстерита являются такими же, как и вышеописанные. [0105] Here, the GDS analysis conditions, the data analysis method, and the forsterite film evaluation method are the same as described above.
[0106] Раствор для формирования смешанного фосфатно-кремнеземного изоляционного покрытия с натяжением наносят на оксидный слой стальной подложки, которая имеет вышеупомянутый химический состав и удовлетворяет вышеупомянутым условиям (I)-(III), и этот раствор прокаливают с тем, чтобы сформировать изоляционное покрытие с натяжением со средней толщиной 1-3 мкм. Этот раствор может быть нанесен на обе поверхности листа или на одну поверхность листа стальной подложки. [0106] A solution for forming a mixed phosphate-silica insulation coating under tension is applied to an oxide layer of a steel substrate that has the above chemical composition and satisfies the above conditions (I) to (III), and this solution is calcined so as to form an insulation coating with tension with an average thickness of 1-3 microns. This solution can be applied to both surfaces of the sheet or to one surface of the steel backing sheet.
[0107] Условия в процессе формирования изоляционного покрытия конкретно не ограничены. Может использоваться известный раствор для формирования смешанного фосфатно-кремнеземного изоляционного покрытия с натяжением, и этот раствор может наноситься и прокаливаться известным способом. Например, раствор наносят и после этого поддерживают при 850-950°C в течение 10-60 секунд. Изоляционное покрытие с натяжением формируется на стальной подложке, и тем самым можно дополнительно улучшить магнитные характеристики листа анизотропной электротехнической стали. [0107] The conditions in the process of forming the insulating coating are not specifically limited. A known solution can be used to form a mixed phosphate-silica insulation coating under tension, and this solution can be applied and baked in a known manner. For example, the solution is applied and then maintained at 850-950°C for 10-60 seconds. An insulating coating is tensionally formed on the steel substrate, and thus the magnetic performance of the anisotropic electrical steel sheet can be further improved.
[0108] При этом, прежде чем нанести раствор, поверхность стальной подложки для формирования изоляционного покрытия 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. [0108] In this case, before applying the solution, the surface of the steel substrate to form the insulation coating 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.
[0109] Изоляционное покрытие с натяжением конкретно не ограничено, и может использоваться известное покрытие. Например, изоляционное покрытие с натяжением может включать главным образом неорганические вещества и может дополнительно включать органические вещества. Изоляционное покрытие с натяжением может включать главным образом фосфат металла и коллоидный кремнезем, и мелкодисперсные частицы органической смолы могут быть диспергированы в изоляционном покрытии с натяжением. [0109] The tensile insulating coating is not particularly limited, and a known coating can be used. For example, a tensile insulation coating may include primarily inorganic materials and may additionally include organic materials. The tension coating may mainly include metal phosphate and colloidal silica, and fine organic resin particles may be dispersed in the tension insulation coating.
[0110] Кроме того, после процесса формирования изоляционного покрытия для выпрямления листа может быть проведен выравнивающий отжиг. При проведении выравнивающего отжига листа анизотропной электротехнической стали после процесса формирования изоляционного покрытия можно выгодно уменьшить магнитные потери. [0110] In addition, after the process of forming the insulating coating to straighten the sheet, an alignment annealing may be carried out. By carrying out the leveling annealing of the anisotropic electrical steel sheet after the insulating coating forming process, the magnetic loss can be advantageously reduced.
[0111] Кроме того, может быть проведена обработка для измельчения магнитного домена у произведенного листа анизотропной электротехнической стали. Здесь 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. [0111] In addition, magnetic domain refinement processing can be carried out on the produced anisotropic electrical steel sheet. Here, 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 производства листа анизотропной электротехнической стали> <Method for producing anisotropic electrical steel sheet>
[0112] Далее со ссылкой на Фиг. 7 будет подробно описан способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с вариантом осуществления. [0112] Next, with reference to FIG. 7, a method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. Fig. 7 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment.
[0113] 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. [0113] 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>
[0114] 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. [0114] The production method of an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment is to produce an anisotropic electrical steel sheet without a forsterite film, and its general process sequence is as follows.
[0115] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления включает в себя следующие процессы, которые показаны на Фиг. 7. [0115] The method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to an embodiment includes the following processes, which are shown in FIG. 7.
(S111) Процесс горячей прокатки с нагреванием и после этого горячей прокаткой стальной заготовки (сляба), имеющей(го) заданный химический состав, для получения горячекатаного стального листа. (S111) 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.
(S113) Процесс отжига в состоянии горячей полосы с необязательным отжигом горячекатаного стального листа для получения отожженного в состоянии горячей полосы стального листа. (S113) A hot strip annealing process, optionally annealing the hot rolled steel sheet to obtain a hot strip annealed steel sheet.
(S115) Процесс холодной прокатки с холодной прокаткой горячекатаного стального листа или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа один или множество раз с промежуточным отжигом для получения холоднокатаного стального листа. (S115) 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 to obtain a cold rolled steel sheet.
(S117) Процесс обезуглероживающего отжига с обезуглероживающим отжигом холоднокатаного стального листа для получения подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа. (S117) Decarburization annealing process with decarburization annealing of cold-rolled steel sheet to obtain a decarburized annealed steel sheet.
(S119) 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. (S119) 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.
(S121) Процесс оксидирования с проведением по очереди обработки промывкой, обработки травлением и термической обработки окончательно отожженного стального листа для получения оксидированного стального листа. (S121) 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.
(S123) Процесс формирования изоляционного покрытия с нанесением раствора для формирования изоляционного покрытия с натяжением на поверхность оксидированного стального листа и прокаливанием этого раствора. (S123) 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.
[0116] Далее вышеупомянутые процессы описываются подробно. В последующем описании, когда условия каждого процесса не описаны, могут быть подходящим образом применены известные условия. [0116] Next, the above processes are described in detail. In the following description, when the conditions of each process are not described, known conditions may be appropriately applied.
<Процесс горячей прокатки><Hot rolling process>
[0117] Процесс горячей прокатки (этап S111) 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. [0117] The hot rolling process (step S111) is a process of heating followed by hot rolling of 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.
[0118] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления стальная заготовка включает в свой химический состав основные элементы, необязательные элементы, по мере необходимости, и остальное, состоящее из Fe и примесей. В дальнейшем процентное количество соответствующих элементов выражено в массовых процентах (мас.%), если явно не указано иное. [0118] In the production method of the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, the steel billet includes basic elements, optional elements as needed, and the rest consisting of Fe and impurities in its chemical composition. In the following, the percentage of the respective elements is expressed in mass percent (wt.%), unless explicitly stated otherwise.
[0119] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления стальная заготовка (сляб) включает в себя Si, Mn, Cr, C, S+Se, раств.Al и N в качестве основных элементов (главных легирующих элементов). [0119] In the method for producing an anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, the steel billet (slab) includes Si, Mn, Cr, C, S+Se, solution Al, and N as base elements (major alloying elements).
(2,5-4,0% Si)(2.5-4.0% Si)
[0120] 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. [0120] 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.
(0,05-1,00% Mn)(0.05-1.00% Mn)
[0121] 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 1,00%, вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные характеристики стали ухудшаются. Таким образом, в варианте осуществления содержание Mn в стальной заготовке должно составлять 0,05-1,00%. Содержание Mn в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,06% или больше. Кроме того, содержание Mn в стальной заготовке предпочтительно составляет 0,50% или меньше. [0121] 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 1.00%, 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 0.05-1.00%. 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.
(0,02-0,50% Cr)(0.02-0.50%Cr)
[0122] Cr (хром) является элементом, который улучшает магнитные характеристики. Кроме того, Cr является элементом, необходимым для получения оксидного слоя 15, включающего слой с высокой концентрацией Cr. Когда основной стальной лист 11 включает Cr, оксидный слой 15 является контролируемым, и в результате адгезия покрытия улучшается, а флуктуация магнитных потерь становится малой после лазерного облучения. Когда содержание Cr составляет менее 0,02%, вышеупомянутый эффект не получается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Cr в стальной заготовке должно составлять 0,02% или больше. Содержание Cr предпочтительно составляет 0,03% или больше, а более предпочтительно 0,04% или больше. С другой стороны, когда содержание Cr превышает 0,50%, вышеупомянутый эффект не получается. Таким образом, в варианте осуществления содержание Cr в стальной заготовке должно составлять 0,50% или меньше. Содержание Cr предпочтительно составляет 0,40% или меньше, а более предпочтительно 0,35% или меньше. [0122] Cr (chromium) is an element that improves magnetic characteristics. In addition, Cr is an element necessary to obtain an
(0,02-0,10% C)(0.02-0.10% C)
[0123] C является элементом, эффективным для управления микроструктурой до завершения процесса обезуглероживающего отжига в производственных процессах, и тем самым улучшаются 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. [0123] 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 characteristics of the anisotropic electrical steel sheet. When the C content of the steel billet is less than 0.02% or when the C content of 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)
[0124] 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. [0124] 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)
[0125] 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, и таким образом магнитные характеристики ухудшаются. С другой стороны, когда содержание раств.Al составляет более 0,07%, магнитные характеристики ухудшаются, и во время холодной прокатки склонны возникать 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. [0125] 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 generated, and thus the magnetic performance deteriorates. On the other hand, when the content of sol.Al is more than 0.07%, the magnetic characteristics deteriorate and cracks tend to occur 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)
[0126] 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, и таким образом магнитные характеристики ухудшаются. С другой стороны, когда содержание N в стальной заготовке составляет более 0,020%, AlN практически перестает действовать как ингибитор, и таким образом, вторичная рекристаллизация затрудняется. В дополнение к этому, во время холодной прокатки склонны возникать 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. [0126] 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 thus the magnetic characteristics deteriorate. 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 is difficult. In addition, cracks tend to occur 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.
[0127] 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. [0127] 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.
[0128] 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 необязательные элементы, такие как Bi, Те, Pb, Sb, Sn и Cu. Необязательные элементы могут включаться 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, это не влияет на вышеупомянутые эффекты. [0128] 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 part of Fe making up the rest, the silicon steel sheet may include optional elements such as Bi, Te, Pb, Sb, Sn, 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%. Moreover, even if optional elements may be included as impurities, the above-mentioned 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)
[0129] 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. [0129] 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.
[0130] 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 одно из 0,0005-0,03% Bi, 0,0005-0,03% Те и 0,0005-0,03% Pb. [0130] At the same time, at least one of Bi, Te, and Pb can be included in the composition of 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)
(0-1,0% Cu)(0-1.0% Cu)
[0131] Sb, Sn 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 на уровне 0,50% или меньше Sb, 0,50% или меньше Sn 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. [0131] Sb, Sn and Cu are optional elements. When these elements are included in a 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 at 0.50% or less Sb, 0.50% or less Sn, and 1.0% or 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.
[0132] При этом в состав стальной заготовки может быть включен по меньшей мере один из Sb, Sn и Cu. В частности, стальная заготовка может содержать по меньшей мере один из 0,0005-0,50% Sb, 0,0005-0,50% Sn и 0,0005-1,0% Cu. [0132] At the same time, at least one of Sb, Sn, 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, and 0.0005-1.0% Cu.
[0133] Химический состав стальной заготовки может быть измерен с помощью типичных способов анализа стали. Например, химический состав может быть измерен на основе вышеупомянутого аналитического способа. [0133] 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>
[0134] Процесс отжига в состоянии горячей полосы (этап S113) является процессом необязательного отжига горячекатаного стального листа после процесса горячей прокатки для того, чтобы получить отожженный в состоянии горячей полосы стальной лист. При отжиге в состоянии горячей полосы в стальном листе происходит вторичная рекристаллизация, и в результате могут быть получены превосходные магнитные характеристики. [0134] The hot strip annealing process (step S113) is a process of optionally annealing the hot rolled steel sheet after the hot rolling process to obtain a hot strip annealed steel sheet. In the hot strip state annealing, secondary recrystallization occurs in the steel sheet, and as a result, excellent magnetic characteristics can be obtained.
[0135] 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. [0135] 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.
[0136] Процесс отжига в состоянии горячей полосы может быть исключен при необходимости. Кроме того, после процесса отжига в состоянии горячей полосы и перед процессом холодной прокатки, который объясняется ниже, поверхность горячекатаного стального листа может быть протравлена. [0136] 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 to be explained below, the surface of the hot-rolled steel sheet may be pickled.
<Процесс холодной прокатки><Cold rolling process>
[0137] Процесс холодной прокатки (этап S115) является процессом холодной прокатки горячекатаного стального листа после процесса горячей прокатки или отожженного в состоянии горячей полосы стального листа один или множество раз с промежуточным отжигом 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. [0137] The cold rolling process (step S115) is a process of cold rolling a hot-rolled steel sheet after the hot-rolling process or annealing in a hot strip state of the steel sheet one or more times with intermediate annealing to obtain a 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 cost increases. Thus, it is preferable to carry out cold rolling once or twice.
[0138] 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%. [0138] 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%.
[0139] 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. [0139] Meanwhile, 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.
[0140] 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%. [0140] 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%.
[0141] При многократном проведении 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. [0141] When repeatedly conducting cold rolling with intermediate annealing, the reduction in the first cold rolling can be 5-50%, and the holding time during intermediate annealing can be carried out in the temperature range of 950-1200°C for 30 seconds to 30 minutes.
[0142] 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 0,17 мм или больше и 0,20 мм или меньше. [0142] 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 0.17 mm or more and 0.20 mm or less.
[0143] 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 нескольких 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 между несколькими проходами. Посредством обработки старением можно благоприятно управлять текстурой первичной рекристаллизации в процессе обезуглероживающего отжига, и в результате можно получить вторично рекристаллизованную текстуру, где ориентировка {110}<001> благоприятно развивается в процессе окончательного отжига. [0143] 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 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 can be obtained where the {110}<001> orientation favorably develops in the final annealing process.
<Процесс обезуглероживающего отжига><Decarburization Annealing Process>
[0144] Процесс обезуглероживающего отжига (этап S117) 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. [0144] The decarburization annealing process (step S117) 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.
[0145] В способе производства листа анизотропной электротехнической стали согласно варианту осуществления условия отжига в процессе обезуглероживающего отжига конкретно не ограничены, и могут использоваться известные условия. Например, стальной лист может быть выдержан в диапазоне температур 750-950°C в течение 1-5 минут. Кроме того, печная атмосфера может быть известной влажной атмосферой, включающей водород и азот. [0145] In the method for producing the anisotropic electrical steel sheet according to the embodiment, the annealing conditions in the decarburization annealing process are not particularly limited, and known conditions can be used. For example, a steel sheet may be kept in a temperature range of 750-950°C for 1-5 minutes. In addition, the furnace atmosphere may be a known humid atmosphere including hydrogen and nitrogen.
<Процесс окончательного отжига><Final annealing process>
[0146] Процесс окончательного отжига (этап S119) является процессом нанесения сепаратора отжига на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист после процесса обезуглероживающего отжига с последующим окончательным отжигом подвергнутого обезуглероживающему отжигу стального листа с тем, чтобы получить окончательно отожженный стальной лист. При окончательном отжиге смотанный в рулон стальной лист, как правило, может выдерживаться при более высокой температуре в течение длительного времени. Таким образом, для того, чтобы подавить слипание между внутренней и внешней сторонами смотанного в рулон стального листа, сепаратор отжига наносят на подвергнутый обезуглероживающему отжигу стальной лист и сушат перед окончательным отжигом. [0146] The final annealing process (step S119) is a process of applying an annealing separator to the decarburization-annealed steel sheet after the decarburization annealing process, and then finishing annealing the decarburization-annealed steel sheet so as to obtain a final annealed steel sheet. In the final annealing, the coiled steel sheet can generally be kept at a higher temperature for a long time. 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 steel sheet and dried before final annealing.
[0147] 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. [0147] 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. When an annealing separator is used that 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)
[0148] В качестве сепаратора отжига, который не образует стеклянную пленку (пленку форстерита), может быть использован сепаратор отжига, который включает в себя главным образом MgO и Al2O3 и который включает в себя хлорид висмута. Например, предпочтительно, чтобы сепаратор отжига включал MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердых веществ 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 хлорид висмута в количестве твердого вещества 0,5-15 мас.% по сравнению с суммарным количеством MgO и Al2O3. 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. [0148] As an annealing separator which does not form a glass film (forsterite film), an annealing separator which mainly includes MgO and Al 2 O 3 and which includes bismuth chloride can be used. For example, it is preferable that the annealing separator includes MgO and Al 2 O 3 in a total solids of 85 wt.% or more, MgO:Al 2 O 3 which is a mass ratio of MgO and Al 2 O 3 ranged from 3:7 to 7:3, and that the annealing separator included bismuth chloride in an amount of solids of 0.5-15 wt.% compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 . The range of the above mass 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.
[0149] 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, то есть массовое соотношение MgO и Al2O3, составляло от 3,5:6,5 до 6,5:3,5. [0149] Regarding 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, and thus 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 , ie the weight ratio of MgO and Al 2 O 3 , is between 3.5:6.5 and 6.5:3.5.
[0150] В том случае, когда в состав сепаратора отжига входит хлорид висмута, стеклянная пленка легко удаляется с поверхности стального листа, даже когда она образовалась 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. [0150] 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 .
[0151] 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 за счет 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. [0151] 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.
[0152] После нанесения вышеупомянутого сепаратора отжига, который не образует 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. [0152] After applying the above-mentioned annealing separator which does not form 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)
[0153] В качестве сепаратора отжига, который образует стеклянную пленку (пленку форстерита), может быть использован сепаратор отжига, который включает в себя главным образом MgO. Например, предпочтительно, чтобы сепаратор отжига включал MgO в количестве 60 мас.% или больше твердого вещества. [0153] As an annealing separator that forms a glass film (forsterite film), an annealing separator that mainly includes MgO can be used. For example, it is preferable that the annealing separator contains MgO in an amount of 60% by weight or more of a solid.
[0154] 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. [0154] After applying the annealing separator to the surface of the steel sheet subjected to the decarburization annealing 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.
[0155] 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. [0155] 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.
[0156] Например, для того чтобы удалить пленку форстерита путем травления, 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. [0156] 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 final 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>
[0157] Процесс оксидирования (этап S121) 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, окончательно отожженный стальной лист травят с использованием 2-20 мас.% серной кислоты при 70-90°C в качестве обработки травлением, и окончательно отожженный стальной лист выдерживают в диапазоне температур 700-900°C в течение 10-60 секунд в смешанной атмосфере азота и водорода, имеющей точку росы 10-30°C и концентрацию водорода 0-4 об.%, в качестве термической обработки. [0157] The oxidizing process (step S121) 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, the finally annealed steel sheet is pickled using 2-20 mass% sulfuric acid at 70-90° C. as the pickling treatment, and the finally annealed steel sheet is held in a temperature range of 700 -900°C for 10-60 seconds in a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen, having a dew point of 10-30°C and a hydrogen concentration of 0-4 vol.%, as a heat treatment.
(Обработка промывкой)(Wash treatment)
[0158] 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. [0158] The surface of the final annealed steel sheet after the final annealing process is washed. The method for washing the surface of the finished annealed steel sheet is not particularly limited, and a known washing method can be used. For example, the surface of the finished annealed steel sheet may be washed with water.
(Обработка травлением)(Etching treatment)
[0159] Окончательно отожженный стальной лист после обработки промывкой травят с использованием серной кислоты, концентрация которой составляет 2-20 мас.% и температура которой составляет 70-90°C. [0159] The final annealed steel sheet after the washing treatment is pickled using sulfuric acid, the concentration of which is 2-20 wt.% and the temperature of which is 70-90°C.
[0160] Когда концентрация серной кислоты составляет менее 2 мас.%, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, в котором удовлетворяется условие (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имеется максимальная точка, в которой интенсивность эмиссии Cr становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. Кроме того, когда концентрация серной кислоты составляет более 20 мас.%, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. Концентрация серной кислоты предпочтительно составляет 17 мас.% или меньше, а более предпочтительно 12 мас.% или меньше. [0160] When the concentration of sulfuric acid is less than 2 wt.%, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet in which the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0.35 is satisfied and there is a maximum point, in which the emission intensity of Cr becomes equal to 0.08-0.25 of the emission intensity of Fe. In addition, when the concentration of sulfuric acid is more than 20 mass%, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features. The concentration of sulfuric acid is preferably 17 mass% or less, and more preferably 12 mass% or less.
[0161] Кроме того, когда температура серной кислоты составляет менее 70°C, достаточная адгезия не получается. С другой стороны, когда температура серной кислоты составляет более 90°C, эффект улучшения адгезии насыщается, а натяжение, которое прикладывается к стальному листу изоляционным покрытием, уменьшается. Температура серной кислоты предпочтительно составляет 75°C или больше, а более предпочтительно 80°C или больше. Температура серной кислоты предпочтительно составляет 88°C или меньше, а более предпочтительно 85°C или меньше. [0161] In addition, when the temperature of sulfuric acid is less than 70°C, sufficient adhesion is not obtained. On the other hand, when the temperature of sulfuric acid is more than 90°C, the adhesion improvement effect is saturated, and the tension that is applied to the steel sheet by the insulating coating is reduced. The temperature of sulfuric acid is preferably 75°C or more, and more preferably 80°C or more. The temperature of sulfuric acid is preferably 88°C or less, and more preferably 85°C or less.
[0162] Продолжительность травления конкретно не ограничена. Например, окончательно отожженный стальной лист может быть пропущен с обычной линейной скоростью через травильную ванну, где содержится вышеупомянутая серная кислота. [0162] The duration of etching is not specifically limited. For example, the final annealed steel sheet may be passed at normal linear speed through a pickling bath containing the aforementioned sulfuric acid.
(Термическая обработка) (Heat treatment)
[0163] Окончательно отожженный стальной лист после обработки травлением выдерживают в диапазоне температур 700-900°C в течение 10-60 секунд в смешанной атмосфере азота и водорода с точкой росы 10-30°C и концентрацией водорода 0-4 об.%. При термической обработке на поверхности окончательно отожженного стального листа формируются содержащий главным образом оксиды железа слой, содержащий Si-Cr оксидный слой и содержащий Si оксидный слой. Стальной лист после термической обработки становится стальной подложкой, которая удовлетворяет вышеупомянутым условиям (I)-(III). [0163] The final annealed steel sheet after the pickling treatment is kept in the temperature range of 700-900°C for 10-60 seconds in a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen with a dew point of 10-30°C and a hydrogen concentration of 0-4 vol.%. By heat treatment, on the surface of the finally annealed steel sheet, a layer mainly containing iron oxides, a Si-Cr oxide layer, and a Si oxide layer are formed. The steel sheet after heat treatment becomes a steel substrate that satisfies the above conditions (I) to (III).
[0164] При этом смешанная атмосфера азота и водорода с концентрацией водорода 0-4 об.% представляет собой атмосферу, в которой суммарная доля азота и водорода составляет по существу 100 об.%. Когда вышеупомянутая концентрация водорода составляет 0 об.%, количество азота в атмосфере становится равным по существу 100 об.%. Когда концентрация водорода в атмосфере составляет более 4 мас.%, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, в котором удовлетворяется условие (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имеется максимальная точка, в которой интенсивность эмиссии Cr становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. Кроме того, рабочая нагрузка на оборудование для термической обработки становится высокой, что не является предпочтительным. [0164] Meanwhile, a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen with a hydrogen concentration of 0-4 vol.% is an atmosphere in which the total proportion of nitrogen and hydrogen is essentially 100 vol.%. When the aforementioned hydrogen concentration is 0% by volume, the amount of nitrogen in the atmosphere becomes substantially 100% by volume. When the concentration of hydrogen in the atmosphere is more than 4 mass%, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet in which the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0.35 is satisfied and there is a maximum point at which the Cr emission intensity becomes equal to 0.08-0.25 of the Fe emission intensity. In addition, the workload of the heat treatment equipment becomes high, which is not preferable.
[0165] Когда точка росы составляет менее 10°C или когда температура выдержки составляет менее 700°C, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. Когда температура выдержки составляет более 900°C, этот эффект насыщается, а затраты на нагрев возрастают. Когда точка росы составляет более 30°C, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. [0165] When the dew point is less than 10°C or when the holding temperature is less than 700°C, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features. When the holding temperature is over 900°C, this effect saturates and the heating cost increases. When the dew point is more than 30°C, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features.
[0166] Когда время выдержки составляет менее 10 секунд, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. Кроме того, когда время выдержки составляет более 60 секунд, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. [0166] When the holding time is less than 10 seconds, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features. In addition, when the holding time is more than 60 seconds, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features.
[0167] Концентрация водорода предпочтительно составляет 3 об.% или меньше. Точка росы предпочтительно составляет 28°C или меньше, а более предпочтительно 25°C или меньше. Температура выдержки предпочтительно составляет 750°C или больше, а более предпочтительно 800°C или больше. Продолжительность выдержки предпочтительно составляет 20 секунд или больше. Продолжительность выдержки предпочтительно составляет 50 секунд или меньше, а более предпочтительно 40 секунд или меньше. [0167] The hydrogen concentration is preferably 3 vol.% or less. The dew point is preferably 28°C or less, and more preferably 25°C or less. The holding temperature is preferably 750°C or more, and more preferably 800°C or more. The holding time is preferably 20 seconds or more. The holding time is preferably 50 seconds or less, and more preferably 40 seconds or less.
[0168] Здесь, в этом варианте осуществления, предпочтительно, чтобы кислород не включался в состав атмосферы для термической обработки. В варианте осуществления стальная заготовка включает в себя Cr в качестве основного элемента. Когда стальная заготовка включает вышеупомянутое количество Cr и удовлетворяются вышеупомянутые условия производства, можно получить лист анизотропной электротехнической стали, в котором удовлетворяется условие (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имеется максимальная точка, в которой интенсивность эмиссии Cr становится равной 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. Когда атмосфера для термической обработки включает кислород, трудно получить лист анизотропной электротехнической стали, имеющий вышеупомянутые признаки. Даже когда атмосфера для термической обработки включает кислород в качестве примеси, предпочтительно, чтобы концентрация кислорода в атмосфере составляла менее 5 об.%. В дополнение к вышесказанному, предпочтительно, чтобы точка росы ограничивалась величиной выше 20°C. [0168] Here, in this embodiment, it is preferable that oxygen is not included in the composition of the atmosphere for heat treatment. In an embodiment, the steel billet includes Cr as a base element. When the steel billet includes the above-mentioned amount of Cr and the above-mentioned production conditions are satisfied, it is possible to obtain an anisotropic electrical steel sheet in which the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0.35 is satisfied and there is a maximum point at which the emission intensity of Cr becomes equal to 0.08-0.25 of the emission intensity of Fe. When the heat treatment atmosphere includes oxygen, it is difficult to obtain an anisotropic electrical steel sheet having the above features. Even when the heat treatment atmosphere includes oxygen as an impurity, it is preferable that the concentration of oxygen in the atmosphere is less than 5% by volume. In addition to the above, it is preferable that the dew point be limited to above 20°C.
<Процесс формирования изоляционного покрытия><Insulating coating forming process>
[0169] Процесс формирования изоляционного покрытия (этап S123) 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 сформировать изоляционное покрытие с натяжением со средней толщиной 1-3 мкм. В процессе формирования изоляционного покрытия изоляционное покрытие с натяжением может быть сформировано на одной поверхности или на обеих поверхностях оксидированного стального листа. [0169] The insulation coating forming process (step S123) is a process of applying the tension coating forming solution to the surface of the oxidized steel sheet after the oxidation process and calcining the solution to form the tension coating coating with an average thickness of 1-3 μm. In the process of forming the insulating coating, the tensioned insulating coating may be formed on one surface or both surfaces of the oxidized steel sheet.
[0170] 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. [0170] 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 pickling treatment, sulfuric acid treatment, phosphoric acid treatment, and the like. Pre-processing may not be carried out.
[0171] 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 включать главным образом 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. [0171] 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 primarily 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 burden during production, the tension 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)
[0172] После процесса формирования изоляционного покрытия для выпрямления листа может быть проведен выравнивающий отжиг. При проведении выравнивающего отжига листа анизотропной электротехнической стали после процесса формирования изоляционного покрытия можно выгодно уменьшить магнитные потери. [0172] After the process of forming the insulating coating to straighten the sheet, a leveling annealing may be carried out. By carrying out the leveling annealing of the anisotropic electrical steel sheet after the insulating coating forming process, the magnetic loss can be advantageously reduced.
(Процесс измельчения магнитного домена)(Magnetic domain grinding process)
[0173] Может быть проведена обработка для измельчения магнитного домена у произведенного листа анизотропной электротехнической стали. Здесь 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. [0173] A magnetic domain refinement treatment may be carried out on the produced anisotropic electrical steel sheet. Here, 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.
Примеры Examples
[0174] 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. [0174] 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)
[0175] Стальной сляб нагревали до 1350°C, а затем подвергали горячей прокатке для получения горячекатаных стальных листов, имеющих среднюю толщину 2,3 мм, причем стальной сляб содержал 0,081 мас.% C, 3,3 мас.% Si, 0,083 мас.% Mn, 0,022 мас.% S (0,022 мас.% S+Se), 0,025 мас.% раств.Al, 0,04 мас.% Cr, 0,008 мас.% N, 0,0025 мас.% Bi и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0175] The steel slab was heated to 1350°C and then subjected to hot rolling to obtain hot-rolled steel sheets having an average thickness of 2.3 mm, and the steel slab contained 0.081 wt.% C, 3.3 wt.% Si, 0.083 wt. .% Mn, 0.022 wt.% S (0.022 wt.% S+Se), 0.025 wt.% sol. Al, 0.04 wt.% Cr, 0.008 wt.% N, 0.0025 wt.% Bi and the rest , consisting of Fe and impurities.
[0176] 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. Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. [0176] 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. The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing.
[0177] После этого нанесли и высушили сепаратор отжига. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердых веществ 95 мас.%, причем соотношение смешиваемых MgO и Al2O3 составляло 50%:50% по массе, 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. [0177] After that, the annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total amount of solids of 95 wt.%, and the ratio of miscible MgO and Al 2 O 3 was 50%:50% by mass, and also contained BiOCl in an 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.
[0178] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. В этих стальных листах стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено способом рентгеновской дифракции. [0178] The excess annealing separator was removed from the resulting final annealed steel sheet by washing with water. In these steel sheets, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by the X-ray diffraction method.
[0179] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергали обработке травлением с использованием серной кислоты с температурой 70°C и концентрацией 5 мас.%. После этого проводили термическую обработку при 850°C в течение 10 секунд в (A) 100% N2 с точкой росы 30°C и (B) атмосферном воздухе (а именно, 21% O2 и 79% N2) с точкой росы 10°C. [0179] 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 5 mass%. Thereafter, heat treatment was carried out at 850°C for 10 seconds in (A) 100% N 2 with a dew point of 30° C. and (B) atmospheric air (namely, 21% O 2 and 79% N 2 ) with a dew point of 10°C.
[0180] Водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, наносили на стальные листы после процесса оксидирования, раствор прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым на поверхности стальных листов формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 в расчете на одну сторону. [0180] An aqueous solution that mainly included aluminum phosphate and colloidal silica was applied to the steel sheets after the oxidation process, the solution was calcined at 850°C for 1 minute, and thereby a tension insulating coating was formed on the surface of the steel sheets, the specific gravity which was 4.5 g/m 2 per side.
[0181] 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, 3,3% Si, 0,083% Mn, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al, 0,04% Cr, 0,005% или меньше N, 0,0001% Bi и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0181] 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, 3.3% Si, 0.083% Mn, 0.005% or less S (0.005% or less S + Se), 0.005% or less sol. .Al, 0.04% Cr, 0.005% or less N, 0.0001% Bi, and the rest consisting of Fe and impurities.
[0182] Для полученных листов анизотропной электротехнической стали двух типов (A) и (B) были оценены анализ GDS, магнитные характеристики и адгезия покрытия. [0182] For the two types of anisotropic electrical steel sheets obtained (A) and (B), GDS analysis, magnetic characteristics, and coating adhesion were evaluated.
<Анализ GDS><GDS Analysis>
[0183] На основе вышеупомянутого способа для поверхности оксидированного стального листа после процесса оксидирования и поверхности листа анизотропной электротехнической стали после формирования изоляционного покрытия с натяжением проводили спектроскопию тлеющего разряда c использованием спектрометра GDA750 производства компании Rigaku Corporation. Измеряемыми элементами были O, Cr, Si и Fe для оксидированного стального листа и O, Al, Cr, Si, P и Fe для листа анизотропной электротехнической стали. Полученный профиль GDS по глубине оценивали. [0183] Based on the above method, the surface of the oxidized steel sheet after the oxidizing process and the surface of the anisotropic electrical steel sheet after forming the insulating coating under tension were subjected to glow discharge spectroscopy using a GDA750 spectrometer manufactured by Rigaku Corporation. The elements measured were O, Cr, Si and Fe for the oxidized steel sheet and O, Al, Cr, Si, P and Fe for the anisotropic electrical steel sheet. The resulting GDS depth profile was evaluated.
<Магнитные характеристики><Magnetic characteristics>
[0184] Тестовый образец с длиной 300 мм, параллельной направлению прокатки, и шириной 60 мм подвергали отжигу для снятия напряжений при 800°C в течение 2 часов в атмосфере азота, а затем подвергали обработке для измельчения магнитного домена лазерным облучением. Были подготовлены восемь штук тестовых образцов. 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 этих тестовых образцов. Среднее значение B8, среднее значение W17/50 и среднеквадратичное отклонение W17/50 были вычислены с использованием результатов для этих восьми тестовых образцов. [0184] A test piece with a length of 300 mm parallel to the rolling direction and a width of 60 mm was subjected to stress relief annealing at 800° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere, and then subjected to magnetic domain refinement treatment by laser irradiation. Eight pieces of test samples were prepared. 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 on excitation up to 1.7 T at 50 Hz) were evaluated based on the method regulated by JIS C 2556:2015 using these test pieces. B8 mean, W17/50 mean, and W17/50 standard deviation were calculated using the results for these eight test samples.
<Адгезия изоляционного покрытия><Insulation Coating Adhesion>
[0185] Тестовый образец, продольное направление которого соответствовало направлению прокатки, брали из полученных листов анизотропной электротехнической стали и проводили испытания на изгиб с 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. [0185] A test specimen, the longitudinal direction of which corresponded to the rolling direction, was taken from the obtained anisotropic electrical steel sheets and subjected to a bending test with a diameter of ∅20 using a cylindrical mandrel bending tester. 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 folded portion (the proportion of the remaining coating) 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.
[0186] Оценка A: доля оставшегося покрытия - 90% или больше. [0186] Score A: the percentage of remaining coverage - 90% or more.
Оценка B: доля оставшегося покрытия - 70% или больше и меньше 90%. Grade B: The percentage of remaining coverage is 70% or more and less than 90%.
Оценка C: доля оставшегося покрытия - меньше 70%. Grade C: Less than 70% coverage remaining.
<Средняя толщина изоляционного покрытия с натяжением><Average thickness of insulating coating with tension>
[0187] Тестовый образец брали из полученного листа анизотропной электротехнической стали и измеряли среднюю толщину изоляционного покрытия с натяжением вышеупомянутым способом. [0187] A test sample was taken from the obtained anisotropic electrical steel sheet, and the average thickness of the insulating coating under tension was measured by the above method.
[0188] Что касается внешнего вида полученного листа анизотропной электротехнической стали, то стальные листы по режиму (A) стали темно-коричневыми, а стальные листы по режиму (B) стали светло-серыми. [0188] With regard to the appearance of the obtained anisotropic electrical steel sheet, the (A) mode steel sheets became dark brown, and the (B) mode steel sheets became light gray.
[0189] Кроме того, адгезия изоляционного покрытия обоих стальных листов по режимам (A) и (B) получила оценку A. Средняя толщина изоляционного покрытия с натяжением обоих стальных листов по режимам (A) и (B) составила 3,0 мкм. [0189] In addition, the adhesion of the insulating coating of both steel sheets in modes (A) and (B) was rated A. The average thickness of the insulating coating with tension of both steel sheets in modes (A) and (B) was 3.0 μm.
[0190] Кроме того, что касается профиля GDS по глубине, то оксидированные стальные листы по режиму (A) удовлетворяли вышеописанным условиям (I)-(III). Листы анизотропной электротехнической стали по режиму (A) удовлетворяли условию (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имели максимальную точку, в которой интенсивность эмиссии Cr составляет 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. С другой стороны, оксидированные стальные листы по режиму (B) не удовлетворяли вышеупомянутым условиям (I)-(III). Листы анизотропной электротехнической стали по режиму (B) не удовлетворяли условию (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и не имели максимальной точки, в которой интенсивность эмиссии Cr составляет 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. [0190] In addition, with regard to the GDS depth profile, the oxidized steel sheets according to the mode (A) satisfied the above-described conditions (I)-(III). Sheets of anisotropic electrical steel according to the mode (A) satisfied the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0.35 and had a maximum point at which the Cr emission intensity is 0.08-0.25 of Fe emission intensity. On the other hand, the (B) oxidized steel sheets did not satisfy the above conditions (I) to (III). Sheets of anisotropic electrical steel according to the mode (B) did not satisfy the condition (Fe 0.5 - Fe 0.05 ) / Fe 0.5 ≥0.35 and did not have a maximum point at which the Cr emission intensity is 0.08-0, 25 on the Fe emission intensity.
[0191] Кроме того, что касается магнитных характеристик, то листы анизотропной электротехнической стали по режиму (A) показали превосходное среднеквадратичное отклонение W17/50 по сравнению с листами анизотропной электротехнической стали по режиму (B). [0191] In addition, regarding the magnetic characteristics, the mode (A) anisotropic electrical steel sheets showed an excellent standard deviation W17/50 compared to the mode (B) anisotropic electrical steel sheets.
(Пример 2) (Example 2)
[0192] 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 (0,023 мас.% S+Se), 0,025 мас.% раств.Al, 0,05 мас.% Cr, 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 (0,022 мас.% S+Se), 0,025 мас.% раств.Al, 0,04 мас.% Cr, 0,008 мас.% N, 0,0025 мас.% Bi и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0192] 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 (0.023 wt% S+Se), 0.025 wt% sol. Al, 0.05 wt% Cr , 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 (0.022 wt.% S + Se), 0.025 wt.% sol. Al, 0.04 wt.% Cr, 0.008 wt.% N, 0.0025 wt.% Bi and the rest, consisting of Fe and impurities.
[0193] 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. Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. [0193] The resulting 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. The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing.
[0194] После этого нанесли и высушили сепаратор отжига. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердых веществ 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. [0194] After that, the annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total solids 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.
[0195] 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. [0195] The excess annealing separator was removed from the obtained 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.
[0196] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергали обработке травлением с использованием серной кислоты с температурой 70°C и концентрацией, показанной в следующей Таблице 1. После этого проводили термическую обработку с изменением атмосферы, точки росы, температуры и времени. [0196] 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 the concentration shown in the following Table 1. Thereafter, a heat treatment was carried out by changing the atmosphere, dew point, temperature and time.
[0197] [Таблица 1][0197] [Table 1]
мас.%Sulfuric acid concentration
wt%
секундTime
seconds
об.%Nitrogen concentration
about.%
об.%Hydrogen concentration
about.%
об.%Oxygen concentration
about.%
°CDew point
°C
[0198] Водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, наносили на стальные листы после процесса оксидирования, прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым на поверхности тестовых образцов формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 в расчете на одну сторону. [0198] An aqueous solution, which mainly included aluminum phosphate and colloidal silica, was applied to steel sheets after the oxidation process, calcined at 850°C for 1 minute, and thereby a tension insulating coating was formed on the surface of the test samples, the specific gravity of which was 4.5 g/m 2 per side.
[0199] 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, 3,3% Si, 0,082% Mn, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al, 0,05% Cr, 0,005% или меньше N и остальное, состоящее из Fe и примесей. Стальные листы, сделанные из стального сляба B, содержали в своем химическом составе, в мас.%, 0,002% или меньше C, 3,3% Si, 0,083% Mn, 0,005% или меньше S (0,005% или меньше S+Se), 0,005% или меньше раств.Al, 0,04% Cr, 0,005% или меньше N, 0,0001% Bi и остальное, состоящее из Fe и примесей. [0199] Base steel sheets of 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, 3.3% Si, 0.082% Mn, 0.005% or less S (0.005% or less S+Se) , 0.005% or less sol. Al, 0.05% Cr, 0.005% or less N, and the rest consisting 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, 3.3% Si, 0.083% Mn, 0.005% or less S (0.005% or less S+Se) , 0.005% or less sol. Al, 0.04% Cr, 0.005% or less N, 0.0001% Bi, and the rest consisting of Fe and impurities.
<Оценка><Score>
[0200] Оценивали магнитные характеристики, анализ GDS, адгезию покрытия и т.п. Способы оценки были следующими. [0200] Magnetic characteristics, GDS analysis, coating adhesion, and the like were evaluated. The evaluation methods were as follows.
(Магнитные характеристики) (Magnetic characteristics)
[0201] Тестовый образец с длиной 300 мм, параллельной направлению прокатки, и шириной 60 мм подвергали отжигу для снятия напряжений при 800°C в течение 2 часов в атмосфере азота, а затем подвергали обработке для измельчения магнитного домена лазерным облучением. Были подготовлены восемь штук тестовых образцов. Магнитную индукцию 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 этих тестовых образцов. Среднее значение B8, среднее значение W17/50 и среднеквадратичное отклонение W17/50 были вычислены с использованием результатов для этих восьми тестовых образцов. При этом, что касается стали типа A, то когда среднее значение B8 составляло 1,90 Тл или больше, когда среднее значение W17/50 составляло 0,700 Вт/кг или меньше и когда среднеквадратичное отклонение W17/50 составляло 0,020 Вт/кг или меньше, это считали приемлемым. Что касается стали типа B, то когда среднее значение B8 составляло 1,90 Тл или больше, когда среднее значение W17/50 составляло 0,650 Вт/кг или меньше и когда среднеквадратичное отклонение W17/50 составляло 0,020 Вт/кг или меньше, это считали приемлемым. [0201] A test piece with a length of 300 mm parallel to the rolling direction and a width of 60 mm was subjected to stress relief annealing at 800° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere, and then subjected to magnetic domain refinement treatment by laser irradiation. Eight pieces of test samples were prepared. The magnetic induction B8 in the rolling direction (in T) (magnetic induction at 800 A/m) and the magnetic loss W17/50 (in W/kg) (magnetic loss on excitation up to 1.7 T at 50 Hz) were evaluated based on the method regulated by JIS C 2556:2015 using these test pieces. B8 mean, W17/50 mean, and W17/50 standard deviation were calculated using the results for these eight test samples. Meanwhile, with regard to A-type steel, when the average value of B8 was 1.90 T or more, when the average value of W17/50 was 0.700 W/kg or less, and when the standard deviation of W17/50 was 0.020 W/kg or less, it was considered acceptable. As for type B steel, when the average value of B8 was 1.90 T or more, when the average value of W17/50 was 0.650 W/kg or less, and when the standard deviation of W17/50 was 0.020 W/kg or less, it was considered acceptable. .
(Анализ GDS)(GDS analysis)
[0202] На основе вышеупомянутого способа для поверхности оксидированного стального листа после процесса оксидирования и поверхности листа анизотропной электротехнической стали после формирования изоляционного покрытия с натяжением проводили анализ при таких условиях, как выходная мощность 30 Вт, давление Ar 3 гПа, зона измерения диаметром 4 мм и время измерения 100 секунд в высокочастотном режиме с использованием спектрометра GDA750 производства компании Rigaku Corporation. Измеряемыми элементами были O, Cr, Si и Fe для оксидированного стального листа и O, Al, Cr, Si, P и Fe для листа анизотропной электротехнической стали. С помощью полученного профиля GDS по глубине подтверждали, удовлетворяют ли или нет оксидированные стальные листы вышеупомянутым условиям (I)-(III) и удовлетворяют ли или нет листы анизотропной электротехнической стали условию (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имеют ли они максимальную точку, в которой интенсивность эмиссии Cr составляет 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. [0202] Based on the above method, the surface of the oxidized steel sheet after the oxidizing process and the surface of the anisotropic electrical steel sheet after forming the insulating coating under tension were analyzed under conditions such as output power of 30 W, Ar pressure of 3 hPa, measurement zone with a diameter of 4 mm, and
(Адгезия изоляционного покрытия с натяжением)(Adhesion of insulation coating with tension)
[0203] Тестовый образец, продольное направление которого соответствовало направлению прокатки, брали из полученных листов анизотропной электротехнической стали и проводили испытания на изгиб с диаметром ∅ 10 и ∅ 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. [0203] A test specimen, the longitudinal direction of which corresponded to the rolling direction, was taken from the obtained anisotropic electrical steel sheets, and bending tests were performed with a diameter of ∅ 10 and ∅ 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 folded portion (the proportion of the remaining coating) 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.
[0204] Оценка A: доля оставшегося покрытия - 90% или больше. [0204] Rating A: Remaining coverage of 90% or more.
Оценка B: доля оставшегося покрытия - 70% или больше и меньше 90%. Grade B: The percentage of remaining coverage is 70% or more and less than 90%.
Оценка C: доля оставшегося покрытия - меньше 70%. Grade C: Less than 70% coverage remaining.
(Средняя толщина изоляционного покрытия с натяжением)(Average thickness of insulating coating with tension)
[0205] Тестовый образец брали из полученных листов анизотропной электротехнической стали и измеряли среднюю толщину изоляционного покрытия с натяжением на основе вышеупомянутого способа. [0205] A test sample was taken from the obtained anisotropic electrical steel sheets, and the average thickness of the tension insulating coating was measured based on the above method.
[0206] Полученные результаты сведены в следующей Таблице 2. [0206] The results obtained are summarized in the following Table 2.
[0207] [Таблица 2][0207] [Table 2]
отношение интенсивности
эмиссии CrCondition (II)
intensity ratio
Cr emissions
отношение интенсивности
эмиссии SiCondition (III)
intensity ratio
Si emissions
эмиссии CrIntensity ratio
Cr emissions
мкмAverage thickness of insulating coating
micron
среднее значение
Tл B8
mean
Tl
среднее значение
Вт/кгW 17/50
mean
W/kg
среднеквадратичное отклонение
Вт/кгW 17/50
standard deviation
W/kg
∅ 20Bend with
∅ 20
∅ 10Bend with
∅ 10
[0208] Как ясно показано в Таблицах 1 и 2, поскольку условия оксидирования удовлетворялись в тестах №№ 2-2, 2-3, 2-5, 2-6, 2-8, 2-15, 2-16, 2-18, 2-19 и 2-21, оксидированные стальные листы удовлетворяли вышеупомянутым условиям (I)-(III), а листы анизотропной электротехнической стали удовлетворяли условию (Fe0,5-Fe0,05)/Fe0,5≥0,35 и имели максимальную точку, в которой интенсивность эмиссии Cr составляет 0,08-0,25 от интенсивности эмиссии Fe. В результате как магнитные характеристики, так и адгезия покрытия были превосходными. Кроме того, поскольку химические составы стальных слябов в тестах №№ 2-15, 2-16, 2-18, 2-19 и 2-21 среди вышеупомянутых тестов были благоприятными, магнитные характеристики были еще более превосходными. [0208] As clearly shown in Tables 1 and 2, since the oxidation conditions were satisfied in Test Nos. 2-2, 2-3, 2-5, 2-6, 2-8, 2-15, 2-16, 2- 18, 2-19 and 2-21, the oxidized steel sheets satisfied the above conditions (I) to (III), and the anisotropic electrical steel sheets satisfied the condition (Fe 0.5 -Fe 0.05 )/Fe 0.5 ≥0, 35 and had a maximum point at which the Cr emission intensity is 0.08-0.25 of the Fe emission intensity. As a result, both the magnetic characteristics and the adhesion of the coating were excellent. In addition, since the chemical compositions of the steel slabs in Test Nos. 2-15, 2-16, 2-18, 2-19, and 2-21 among the above tests were favorable, the magnetic characteristics were even more excellent.
[0209] С другой стороны, поскольку время выдержки для оксидирования было короче в тесте № 2-1, температура выдержки для оксидирования была более низкой в тесте № 2-4, и точка росы для оксидирования была более низкой и время выдержки для оксидирования было более длительным в тесте № 2-7, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. [0209] On the other hand, since the holding time for oxidation was shorter in Test No. 2-1, the holding temperature for oxidation was lower in Test No. 2-4, and the dew point for oxidation was lower and the holding time for oxidation was longer. long in test No. 2-7, coating adhesion and magnetic performance were poor.
Поскольку атмосфера для оксидирования не соответствовала описанному выше диапазону в тесте № 2-9 и точка росы для оксидирования была более низкой в тесте № 2-10, магнитные характеристики были особенно плохими. Since the atmosphere for oxidation did not meet the above-described range in Test No. 2-9, and the dew point for oxidation was lower in Test No. 2-10, the magnetic performance was particularly poor.
Поскольку атмосфера для оксидирования не соответствовала описанному выше диапазону и время выдержки для оксидирования было более длительным в тесте № 2-11, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. Because the oxidizing atmosphere was not within the range described above and the oxidizing holding time was longer in Test No. 2-11, coating adhesion and magnetic performance were poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более высокой в тесте № 2-12, адгезия покрытия была особенно плохой. Because the dew point for oxidation was higher in Test No. 2-12, the adhesion of the coating was particularly poor.
Поскольку концентрация для травления была более высокой и температура для оксидирования была более низкой в тесте № 2-13, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. Because the concentration for etching was higher and the temperature for oxidizing was lower in Test No. 2-13, coating adhesion and magnetic performance were poor.
Поскольку время выдержки для оксидирования было короче в тесте № 2-14, температура выдержки для оксидирования была более низкой в тесте № 2-17, и точка росы для оксидирования была более низкой и время выдержки для оксидирования было более длительным в тесте № 2-20, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. Because the oxidizing holding time was shorter in Test No. 2-14, the oxidizing holding temperature was lower in Test No. 2-17, and the oxidation dew point was lower and the oxidizing holding time was longer in Test No. 2-20 , coating adhesion and magnetic characteristics were poor.
Поскольку атмосфера для оксидирования не соответствовала описанному выше диапазону в тесте № 2-22 и точка росы для оксидирования была более низкой в тесте № 2-23, магнитные характеристики были особенно плохими. Since the atmosphere for oxidation did not meet the above-described range in Test No. 2-22 and the dew point for oxidation was lower in Test No. 2-23, the magnetic performance was particularly poor.
Поскольку атмосфера для оксидирования не соответствовала описанному выше диапазону и время выдержки для оксидирования было более длительным в тесте № 2-24, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. Because the oxidizing atmosphere was not within the range described above and the oxidizing holding time was longer in Test No. 2-24, coating adhesion and magnetic performance were poor.
Поскольку точка росы для оксидирования была более высокой в тесте № 2-25, адгезия покрытия была особенно плохой. Because the dew point for oxidation was higher in Test No. 2-25, coating adhesion was particularly poor.
Поскольку концентрация для травления была более высокой и температура для оксидирования была более низкой в тесте № 2-26, адгезия покрытия и магнитные характеристики были плохими. Because the concentration for etching was higher and the temperature for oxidizing was lower in Test No. 2-26, coating adhesion and magnetic performance were poor.
(Пример 3) (Example 3)
[0210] Стальные слябы (стальные заготовки) с показанными в следующей Таблице 3 химическими составами 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. [0210] Steel slabs (steel billets) with the chemistry shown in the following Table 3 were heated to 1380°C and then hot rolled 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.
[0211] [Таблица 3][0211] [Table 3]
Горячекатаные стальные листы, которые могли быть подвергнуты последующим процессам, отжигали при 1120°C в течение 120 секунд, а затем травили. Стальные листы после травления подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм. Некоторые образцы растрескались во время холодной прокатки, и поэтому не могли быть подвергнуты последующим процессам. Стальные листы, которые могли быть подвергнуты последующим процессам, подвергали обезуглероживающему отжигу. Hot-rolled steel sheets that could be post-processed 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 specimens cracked during cold rolling and therefore could not be further processed. Steel sheets that could be subjected to subsequent processes were subjected to decarburization annealing.
[0212] После этого нанесли и высушили сепаратор отжига. В сепараторе отжига содержались MgO и Al2O3 в суммарном количестве твердых веществ 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. [0212] Thereafter, the annealing separator was applied and dried. The annealing separator contained MgO and Al 2 O 3 in a total solids 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.
[0213] 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. [0213] The excess annealing separator was removed from the obtained 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.
[0214] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига промывкой водой подвергали травлению с использованием серной кислоты с температурой 70°C и концентрацией 10%. После этого проводили термическую обработку путем выдержки при таких условиях, как 100% азота, точка росы 30°C, температура 800°C и время 20 секунд. При этом в тесте № 3-25 термическая обработка не проводилась, и тест № 3-25 имел состояние после травления. [0214] The steel sheets after removal of the excess annealing separator by water washing were subjected to pickling 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 100% nitrogen,
[0215] Анализ GDS проводили тем же самым способом, что и в Примере 2, для стальных листов после процесса оксидирования. Стальные листы за исключением тестов №№ 3-12, 3-21 и 3-24 удовлетворяли вышеупомянутым условиям (I)-(III). [0215] GDS analysis was carried out in the same manner as in Example 2 for steel sheets after the oxidation process. The steel sheets except for Test Nos. 3-12, 3-21, and 3-24 satisfied the above conditions (I) to (III).
[0216] После этого водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, наносили и прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым на поверхности тестового образца формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2 в расчете на одну сторону. [0216] Thereafter, an aqueous solution that mainly included aluminum phosphate and colloidal silica was applied and calcined at 850°C for 1 minute, and thereby a tension insulating coating was formed on the surface of the test sample, the specific gravity of which was 4.5 g/m 2 per side.
[0217] 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, для которого концентрация не указана или указана как «-», означает элемент, целенаправленный контроль за количеством которого во время производства не проводили. [0217] 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 for which the concentration is not indicated or indicated as "-" means an element whose quantity was not purposefully controlled during production.
[0218] [Таблица 4] [0218] [Table 4]
<Оценка> <Score>
[0219] Оценивали магнитные характеристики, анализ GDS, адгезию покрытия и т.п. Способы оценки анализа GDS, адгезии покрытия и средней толщины покрытия были теми же самыми, что и в Примере 2. Магнитные характеристики оценивали следующим образом. [0219] Magnetic characteristics, GDS analysis, coating adhesion, and the like were evaluated. The evaluation methods for GDS analysis, coating adhesion and average coating thickness were the same as in Example 2. The magnetic characteristics were evaluated as follows.
(Магнитные характеристики) (Magnetic characteristics)
[0220] Были подготовлены восемь штук тестовых образцов с длиной 300 мм, параллельной направлению прокатки, и шириной 60 мм. Эти тестовые образцы подвергали отжигу для снятия напряжений при 800°C в течение 2 часов в атмосфере азота, а затем оценивали магнитные характеристики в направлении прокатки на основе способа, определяемого стандартом JIS C 2556:2015. Когда среднее значение магнитной индукции B8 (в Тл) составляла 1,90 Тл или больше, это считалось приемлемым. Стальные листы, магнитная индукция B8 в которых была приемлемой, облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена. У стальных листов, которые были облучены лучом лазера, оценивали среднее значение и среднеквадратичное отклонение магнитных потерь W17/50 (в Вт/кг) (магнитные потери при возбуждении до 1,7 Тл при 50 Гц). При этом, когда среднее значение B8 составляло 1,90 Тл или больше, когда среднее значение W17/50 составляло 0,700 Вт/кг или меньше и когда среднеквадратичное отклонение W17/50 составляло 0,020 Вт/кг или меньше, это считалось приемлемым. [0220] Eight pieces of test specimens with a length of 300 mm parallel to the rolling direction and a width of 60 mm were prepared. These test pieces were subjected to stress relief annealing at 800° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere, and then the magnetic characteristics in the rolling direction were evaluated based on the method specified in JIS C 2556:2015. When the average value of the magnetic induction B8 (in T) was 1.90 T or more, it was considered acceptable. Steel sheets in which the B8 magnetic induction was acceptable were irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain. For steel sheets that were irradiated with a laser beam, the mean value and standard deviation of the magnetic losses W17/50 (in W/kg) were evaluated (magnetic loss during excitation up to 1.7 T at 50 Hz). Meanwhile, when the average value of B8 was 1.90 T or more, when the average value of W17/50 was 0.700 W/kg or less, and when the standard deviation of W17/50 was 0.020 W/kg or less, it was considered acceptable.
[0221] Полученные результаты сведены в следующей Таблице 5.[0221] The results obtained are summarized in the following Table 5.
[0222] [Таблица 5][0222] [Table 5]
мкмAverage thickness of insulating coating
micron
среднее значение
Tл B8
mean
Tl
среднее значение
Вт/кгW 17/50
mean
W/kg
среднеквадратичное отклонение
Вт/кгW 17/50
standard deviation
W/kg
[0223] Как ясно показано в Таблицах 3-5, поскольку химические составы основных стальных листов удовлетворялись в тестах №№ с 3-1 по 3-11, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия были превосходными. Кроме того, поскольку химические составы стальных слябов в тестах №№ с 3-3 по 3-11 среди вышеупомянутых тестов были благоприятными, магнитные характеристики были еще более превосходными. [0223] As clearly shown in Tables 3-5, since the chemical compositions of the base steel sheets were satisfied in Test Nos. 3-1 to 3-11, the magnetic performance and adhesion of the insulation coating were excellent. In addition, since the chemical compositions of the steel slabs in Tests Nos. 3-3 to 3-11 among the above tests were favorable, the magnetic characteristics were even more excellent.
[0224] С другой стороны, поскольку содержание Si было чрезмерным в тесте № 3-12, стальной лист разрушился во время холодной прокатки. [0224] On the other hand, since the Si content was excessive in Test No. 3-12, the steel sheet broke during cold rolling.
Поскольку содержание Si было недостаточным в тесте № 3-13, магнитные характеристики были плохими. Because the Si content was insufficient in Test No. 3-13, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание C было недостаточным в тесте № 3-14 и содержание C было чрезмерным в тесте № 3-15, магнитные характеристики были плохими. Because the C content was insufficient in Test No. 3-14 and the C content was excessive in Test No. 3-15, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание раств.Al было недостаточным в тесте № 3-16, магнитные характеристики были плохими. Because the content of sol.Al was insufficient in test No. 3-16, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание раств.Al было чрезмерным в тесте № 3-17, стальной лист разрушился во время холодной прокатки. Because the content of sol.Al was excessive in Test No. 3-17, the steel sheet broke during cold rolling.
Поскольку содержание Mn было недостаточным в тесте № 3-18 и содержание Mn было чрезмерным в тесте № 3-19, магнитные характеристики были плохими. Because the Mn content was insufficient in Test No. 3-18 and the Mn content was excessive in Test No. 3-19, the magnetic performance was poor.
Поскольку суммарное количество S и Se было недостаточным в тесте № 3-20, магнитные характеристики были плохими. Because the total amount of S and Se was insufficient in test No. 3-20, the magnetic performance was poor.
Поскольку суммарное количество S и Se было чрезмерным в тесте № 3-21, стальной лист разрушился во время горячей прокатки. Because the total amount of S and Se was excessive in Test No. 3-21, the steel sheet broke during hot rolling.
Поскольку содержание N было избыточным в тесте № 3-22, магнитные характеристики были плохими. Because the N content was excessive in Test No. 3-22, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание N было недостаточным в тесте № 3-23, магнитные характеристики были плохими. Because the N content was insufficient in Test No. 3-23, the magnetic performance was poor.
Поскольку содержание Cr было недостаточным в тесте № 3-24, адгезия была плохой. Because the Cr content was insufficient in Test No. 3-24, the adhesion was poor.
Поскольку термическая обработка в процессе оксидирования не проводилась в тесте № 3-25, адгезия покрытия была плохой. В тесте № 3-25 покрытие сразу после прокаливания отслоилось даже в плоской части в дополнение к изогнутой части. Таким образом, анализ GDS не мог быть проведен. Because the heat treatment in the oxidation process was not carried out in Test No. 3-25, the adhesion of the coating was poor. In Test No. 3-25, the coating peeled off immediately after annealing even in the flat part in addition to the curved part. Thus, the GDS analysis could not be carried out.
(Пример 4) (Example 4)
[0225] Что касается стальных слябов (стальных заготовок) с показанными в следующей Таблице 6 химическими составами, то стальные слябы тестов №№ с 4-1 по 4-7 нагревали до 1380°C, стальные слябы тестов №№ с 4-8 по 4-15 нагревали до 1350°C, а затем подвергали горячей прокатке, получив горячекатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 2,3 мм. [0225] As for the steel slabs (steel billets) with the chemical compositions shown in the following Table 6, the steel slabs of Tests Nos. 4-1 to 4-7 were heated to 1380°C, the steel slabs of Tests Nos. 4-8 to 4-15 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.
[0226] [Таблица 6] [0226] [Table 6]
[0227] Полученные горячекатаные стальные листы тестов №№ с 4-1 по 4-7 отжигали при 1120°C в течение 120 секунд, полученные горячекатаные стальные листы тестов №№ с 4-8 по 4-15 отжигали при 1100°C в течение 120 секунд, а затем травили. Стальные листы после травления подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаные стальные листы, имеющие среднюю толщину 0,23 мм. Полученные холоднокатаные стальные листы подвергали обезуглероживающему отжигу. [0227] The obtained hot-rolled steel sheets of Tests Nos. 4-1 to 4-7 were annealed at 1120°C for 120 seconds, the obtained hot-rolled steel sheets of Tests Nos. 4-8 to 4-15 were annealed at 1100°C for 120 seconds and then baited. The steel sheets after pickling were subjected to cold rolling to obtain cold-rolled steel sheets having an average thickness of 0.23 mm. The obtained cold-rolled steel sheets were subjected to decarburization annealing.
[0228] После этого проводили окончательный отжиг при условиях, показанных в следующей Таблице 7. В Таблице 7 количество главных материалов в сепараторе отжига показано как процентное содержание твердых веществ. Кроме того, количество хлорида висмута показано как количество по сравнению с общим количеством MgO и Al2O3. [0228] Thereafter, final annealing was carried out under the conditions shown in the following Table 7. In Table 7, the amount of main materials in the annealing separator is shown as a percentage of solids. In addition, the amount of bismuth chloride is shown as an amount compared to the total amount of MgO and Al 2 O 3 .
[0229] [Таблица 7] [0229] [Table 7]
°CTemperature
°C
часовTime
hours
мас.%Quantity (total)
wt%
Прим.: в вышеприведенной таблице «I» означает «MgO+Al2O3», а «II» означает «MgO».Note: In the above table, "I" means "MgO+Al 2 O 3 ", and "II" means "MgO".
[0230] Избыточный сепаратор отжига удаляли с полученного окончательно отожженного стального листа путем промывки водой. В любых стальных листах, за исключением тестов №№ 4-6 и 4-7, стеклянная пленка (пленка форстерита) не была сформирована, что было подтверждено с помощью рентгеновской дифракции. В стальных листах тестов №№ 4-6 и 4-7 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. [0230] The excess annealing separator was removed from the obtained final annealed steel sheet by washing with water. In any steel sheets except for Test Nos. 4-6 and 4-7, no glass film (forsterite film) was formed, which was confirmed by X-ray diffraction. In the steel sheets of Tests Nos. 4-6 and 4-7, 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.
[0231] Стальные листы после удаления избыточного сепаратора отжига путем промывки водой (стальные листы после удаления стеклянной пленки в тестах №№ 4-6 и 4-7) подвергали травлению при условиях, показанных в следующей Таблице 8. [0231] The steel sheets after removing the excess annealing separator by water washing (the steel sheets after removing the glass film in Test Nos. 4-6 and 4-7) were pickled under the conditions shown in the following Table 8.
[0232] [Таблица 8] [0232] [Table 8]
промывкиWay
flushing
верной кислоты
мас.%Concentration
true acid
wt%
°CTemperature
°C
°CTemperature
°C
секундTime
seconds
об.%Nitrogen concentration
about.%
об.%Hydrogen concentration
about.%
об.%Oxygen concentration
about.%
°CDew point
°C
[0233] Водный раствор, который включал главным образом фосфат алюминия и коллоидный кремнезем, наносили на стальные листы после процесса оксидирования, прокаливали при 850°C в течение 1 минуты, и тем самым на поверхности стальных листов формировали изоляционное покрытие с натяжением, удельная масса которого составляла 4,5 г/м2. Затем тестовый образец облучали лучом лазера для измельчения магнитного домена. [0233] An aqueous solution that mainly included aluminum phosphate and colloidal silica was applied to the steel sheets after the oxidation process, calcined at 850°C for 1 minute, and thereby a tension insulating coating was formed on the surface of the steel sheets, the specific gravity of which was 4.5 g/m 2 . The test sample was then irradiated with a laser beam to refine the magnetic domain.
[0234] Основные стальные листы листов анизотропной электротехнической стали были химически проанализированы на основе вышеописанного способа. Химические составы показаны в Таблице 9. В Таблицах 6 и 9 элемент, для которого концентрация не указана или указана как «-», означает элемент, целенаправленный контроль за количеством которого во время производства не проводили. [0234] Base steel sheets of anisotropic electrical steel sheets were chemically analyzed based on the method described above. The chemical compositions are shown in Table 9. In Tables 6 and 9, an element for which the concentration is not indicated or indicated as "-" means an element whose quantity was not purposefully controlled during production.
[0235] [Таблица 9] [0235] [Table 9]
<Оценка> <Score>
[0236] Оценивали магнитные характеристики, анализ GDS, адгезию покрытия и т.п. Способы оценки были теми же самыми, что и в Примере 2. При этом, когда среднее значение B8 составляло 1,90 Тл или больше, когда среднее значение W17/50 составляло 0,700 Вт/кг или меньше и когда среднеквадратичное отклонение W17/50 составляло 0,021 Вт/кг или меньше, это считалось приемлемым. [0236] Magnetic characteristics, GDS analysis, coating adhesion, and the like were evaluated. The evaluation methods were the same as in Example 2. Here, when the average value of B8 was 1.90 T or more, when the average value of W17/50 was 0.700 W/kg or less, and when the standard deviation of W17/50 was 0.021 W/kg or less was considered acceptable.
[0237] Полученные результаты сведены в следующей Таблице 10. [0237] The results obtained are summarized in the following Table 10.
[0238] [Таблица 10] [0238] [Table 10]
покрытияAfter the process of forming the insulating
coatings
интенсивности эмиссии CrCondition (II) relation
Cr emission intensity
интенсивности эмиссии SiCondition (III) relation
Si emission intensity
изоляционного покрытия
мкмAverage thickness
insulating coating
micron
среднее значение
Tл B8
mean
Tl
среднее значение
Вт/кгW 17/50
mean
W/kg
среднеквадратичное отклонение
Вт/кгW 17/50
standard deviation
W/kg
[0239] Как ясно показано в Таблицах 6-10, поскольку химические составы основных стальных листов удовлетворялись и удовлетворялись условия производства в тестах №№ с 4-1 по 4-7, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были превосходными. С другой стороны, поскольку условия производства не были благоприятными в тестах №№ 4-8 и 4-15, магнитные характеристики и адгезия изоляционного покрытия с натяжением были плохими. [0239] As clearly shown in Tables 6-10, since the chemical compositions of the base steel sheets were satisfied and the production conditions in Tests Nos. 4-1 to 4-7 were satisfied, 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. 4-8 and 4-15, the magnetic performance and tension adhesion of the insulating coating were poor.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ INDUSTRIAL APPLICABILITY
[0240] В соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения можно обеспечить лист анизотропной электротехнической стали, в котором адгезия изоляционного покрытия с натяжением является превосходной, и эффект улучшения магнитных потерь получается стабильно (флуктуация магнитных потерь мала) даже без стеклянной пленки (пленки форстерита). В дополнение, возможно обеспечить способ формирования вышеупомянутого изоляционного покрытия и способ производства вышеупомянутого листа анизотропной электротехнической стали. Соответственно, настоящее изобретение имеет значительную промышленную применимость. [0240] According to the above-described aspects of the present invention, it is possible to provide an anisotropic electrical steel sheet in which the adhesion of the insulating coating under tension is excellent and the magnetic loss improving effect is obtained stably (magnetic loss fluctuation is small) 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. Accordingly, the present invention has significant industrial applicability.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES
[0241] 10 - Лист анизотропной электротехнической стали [0241] 10 - Anisotropic Electrical Steel Sheet
11 - Основной стальной лист 11 - Main steel sheet
13 - Изоляционное покрытие с натяжением 13 - Insulating coating with tension
15 - Оксидный слой15 - Oxide layer
Claims (83)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-021284 | 2019-02-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778536C1 true RU2778536C1 (en) | 2022-08-22 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001279460A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Kawasaki Steel Corp | Manufacturing method for grain oriented silicon steel sheet extremely low in core loss |
| JP2018062682A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 新日鐵住金株式会社 | Grain oriented silicon steel sheet and method for forming tension insulating coating thereof |
| RU2662753C1 (en) * | 2014-09-01 | 2018-07-30 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Electrotechnical steel sheet with oriented grain structure |
| JP2019019358A (en) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | Grain-oriented electromagnetic steel sheet excellent in coating adhesion and method for manufacturing the same |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001279460A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Kawasaki Steel Corp | Manufacturing method for grain oriented silicon steel sheet extremely low in core loss |
| RU2662753C1 (en) * | 2014-09-01 | 2018-07-30 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Electrotechnical steel sheet with oriented grain structure |
| JP2018062682A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 新日鐵住金株式会社 | Grain oriented silicon steel sheet and method for forming tension insulating coating thereof |
| JP2019019358A (en) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | Grain-oriented electromagnetic steel sheet excellent in coating adhesion and method for manufacturing the same |
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 | |
| RU2771318C1 (en) | Method for producing electrical steel sheet with oriented grain structure | |
| RU2768900C1 (en) | Method of producing electrical steel sheet with oriented grain structure | |
| RU2767356C1 (en) | Method for producing a sheet of electrotechnical steel with oriented grain structure | |
| US20220090241A1 (en) | Grain oriented electrical steel sheet, forming method for insulation coating of grain oriented electrical steel sheet, and producing method for grain oriented electrical steel sheet | |
| 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 | |
| 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 | |
| US11866812B2 (en) | Grain oriented electrical steel sheet, forming method for insulation coating of grain oriented electrical steel sheet, and producing method for grain oriented electrical steel sheet | |
| RU2776385C1 (en) | Anisotropic electrical steel sheet and its production method | |
| RU2776246C1 (en) | Anisotropic electrical steel sheet and its production method | |
| EP3913109B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same | |
| RU2825096C2 (en) | Sheet of anisotropic electrical steel and method of forming insulating coating | |
| WO2022215714A1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for forming insulating film | |
| RU2768905C1 (en) | Method of producing electrotechnical steel sheet with oriented grain structure | |
| RU2771315C1 (en) | Method for producing electrical steel sheet with oriented grain structure | |
| WO2022215709A1 (en) | Grain-oriented electromagnetic steel sheet and method for forming insulating film | |
| WO2022215710A1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for forming insulating film |