TW201413007A - 打孔加工所造成之鐵損特性劣化小的無方向性電磁鋼板 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種打孔加工前之鐵損特性優異，且打孔加工所造成之鐵損特性劣化小之無方向性電磁鋼板，其含有：C：0.005質量%以下、Si：2~7質量%、Mn：0.03~3質量%、Al：3質量%以下、P：0.2質量%以下、S：0.005質量%以下、N：0.005質量%以下、Se：0.0001~0.0005質量%及As：0.0005~0.005質量%，且剩餘部分由Fe及不可避免之雜質構成之成分組成，50 Hz、1.5 T激磁時之鐵損W15/50為3.5 W/kg以下，且鋼板打孔時之塌陷量x(mm)與板厚t(mm)之比(x/t)為0.15以下。

Description

打孔加工所造成之鐵損特性劣化小的無方向性電磁鋼板
本發明係關於一種不僅打孔加工前之鐵損特性優異，而且打孔加工所造成之鐵損特性劣化小的無方向性電磁鋼板。
近年來，於省能源化之世界性潮流中，對於電氣設備亦強烈要求高效率化。伴隨於此，於廣泛用作電氣設備之鐵心材料之無方向性電磁鋼板中，為達成電氣設備之高效率化，降低鐵損成為較大課題。為滿足上述要求，於無方向性電磁鋼板中，先前主要係添加Si或Al等元素提高固有阻力或者降低板厚，藉此謀求低鐵損化。
然而，於使用無方向性電磁鋼板作為馬達等之鐵心材料之情況下，已知該馬達等之特性差於素材鋼板之特性。可認為其原因之一在於，無方向性電磁鋼板之特性通常於使用30 mm寬之試驗片之愛潑斯坦試驗(Epstein test)中進行評價，相對於此，實機之馬達大多為齒部寬度或磁軛寬度較窄為5~10 mm者，由於打孔加工時導入之應變而導致鐵損特性劣化。作為此種由打孔加工所造成之磁特性劣化小之材料，例如於專利文獻1中揭示有一種藉由添加0.015~0.035 wt%之S，而減小剪切阻力，降低應變量之無方向性電磁鋼板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第2970436號公報
然而，專利文獻1所揭示之鋼板較先前之無方向性電磁鋼板含有大量之S，故而打孔加工前之素材鋼板本身之磁特性較差，因此無法充分滿足近來對於鐵損特性之嚴格要求。因此，強烈期望開發出一種不僅打孔加工前之鐵損特性優異，而且打孔加工後之鐵損特性亦優異，即打孔加工所造成之鐵損特性劣化小之無方向性電磁鋼板。
本發明係鑒於先前技術所持之上述問題而成者，其目的在於提供一種打孔加工前之鐵損特性優異，且打孔加工所造成之鐵損特性劣化小之無方向性電磁鋼板。
發明者等人為解決上述課題，著眼於鋼板之成分組成與因打孔加工產生之鋼板之塌陷之大小(以下亦稱為「塌陷量」)對鐵損特性造成之影響而反覆進行銳意研究。結果發現，因打孔加工產生之鋼板之塌陷之大小與鐵損特性之劣化率有很大相關，該塌陷之大小可藉由添加適當量之Se及As，不使素材鋼板之鐵損特性劣化地得到減輕，甚至可抑制打孔加工所造成之鐵損特性劣化，從而開發出本發明。
基於上述見解之本發明係一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於，具有含有C：0.005質量%以下、Si：2~7質量%、Mn：0.03~3質量%、Al：3質量%以下、P：0.2質量%以下、S：0.005質量%以下、N：0.005質量%以下、Se：0.0001~0.0005質量%及As：0.0005 ~0.005質量%，且剩餘部分由Fe及不可避免之雜質構成之成分組成，50 Hz、1.5 T激磁時之鐵損W15/50為3.5 W/kg以下，且鋼板打孔時之塌陷量x(mm)與板厚t(mm)之比(x/t)為0.15以下。
本發明之無方向性電磁鋼板之特徵在於，平均結晶粒徑為30~150 μm。
又，本發明之無方向性電磁鋼板之特徵在於，除上述成分組成以外進而含有Sn：0.003~0.5質量%及Sb：0.003~0.5質量%中之任1種或2種。
根據本發明，可穩定地提供一種不僅打孔加工前之鐵損特性優異，而且打孔加工後之鐵損特性亦優異，即打孔加工所造成之鐵損特性劣化小之無方向性電磁鋼板，故而大大有助於使用藉由打孔加工製造之鐵心之馬達等電氣設備之高效率化。
圖1係定義打孔加工所造成之塌陷量之圖。
圖2係說明於愛潑斯坦試驗中，測定寬30 mm之試驗片與寬10 mm之試驗片之鐵損之方法的圖。
圖3係表示塌陷量x與板厚t之比(x/t)對鐵損劣化率造成之影響之圖表。
圖4係表示Se含量對塌陷量x與板厚t之比(x/t)及鐵損W15/50造成之影響之圖表。
圖5係表示As含量對塌陷量x與板厚t之比(x/t)及鐵損W15/50造成之影響之圖表。
圖6係表示平均結晶粒徑對塌陷量x與板厚t之比(x/t)及鐵損W15/50造成之影響之圖表。
以下，對成為開發本發明之契機之實驗進行說明。
<實驗1>
首先，為調查因打孔加工產生之塌陷之大小(塌陷量)對鐵損特性造成之影響，將含有C：0.0025質量%、Si：3.0質量%、Al：0.5質量%、Mn：0.5質量%、P：0.01質量%、N：0.0018質量%、S：0.0019質量%、Se：0.0001質量%及As：0.0010質量%之鋼坯加熱1100℃×30分鐘後，進行熱軋而製成板厚2.0 mm之熱軋板，實施980℃×30秒之熱軋板退火後，藉由1次冷軋製成具有板厚0.20~0.50 mm之各種板厚之冷軋板，其後實施950℃×10秒之最終退火，形成絕緣被膜而製成無方向性電磁鋼板(製品板)。再者，藉由線分法求出上述製品板之軋壓方向(L方向)剖面之平均結晶粒徑，結果為約80 μm。
繼而，藉由將空隙(clearance)設定為5%之打孔加工，自 上述製品板之L方向及C方向採取長180 mm×寬30 mm及長180 mm×寬10 mm之試驗片。此處，所謂上述空隙，係將上模與下模之間隙除以被加工材之板厚所得之值(%)。又，對打孔加工成寬10 mm之試驗片測定端面之塌陷之大小(塌陷量)。此處，上述塌陷量如圖1所示般進行定義。
又，藉由愛潑斯坦試驗對上述試驗片測定鐵損W15/50。 此時，關於寬10 mm之試驗片，如圖2所示，將試驗片於寬度方向排列3片達到寬度30 mm而進行測定。於以此方式測定鐵損之情況下，由於寬30 mm之試驗片中含有2處剪切部分，故而可評價打孔加工對 鐵損特性之影響。再者，打孔加工對鐵損之影響如下述式所定義般，係以寬10 mm之試驗片之鐵損W15/50相對於寬30 mm之試驗片之鐵損W15/50之劣化率(鐵損劣化率)進行評價。
記
鐵損劣化率(%)={(W15/50(10 mm寬))-(W15/50(30 mm寬))}/(W15/50(30 mm寬))×100
關於上述測定結果，於圖3中表示打孔加工時之塌陷量x與板厚t之比(x/t)、與鐵損劣化率之關係。根據該圖，可知藉由將塌陷量x與板厚t之比(x/t)設為0.15以下，可將鐵損劣化率降低至20%以下。可認為其原因在於，若塌陷量與板厚之比(x/t)較大，則於因打孔加工產生之端面之附近殘存壓縮應力，磁特性劣化。根據該結果，於本發明中，將塌陷量x與板厚t之比(x/t)設為0.15以下。
<實驗2>
繼而，作為降低因上述打孔加工產生之端面之塌陷量之對策，發明者等人著眼於晶界偏析型且減弱晶界強度之元素即Se與As而進行以下實驗。
將含有C：0.0030質量%、Si：2.5質量%、Al：1質量%、Mn：0.5質量%、P：0.01質量%、N：0.0020質量%、S：0.0022質量%，且於0.0001~0.002質量%之範圍含有Se、於0.0001~0.010質量%之範圍含有As之鋼坯加熱1100℃×30分鐘後，進行熱軋而製成板厚2.0 mm之熱軋板，實施980℃×30秒之熱軋板退火後，藉由1次冷軋製成板厚0.50 mm之冷軋板，其後實施970℃×10秒之最終退火，形成絕緣被膜而製成無方向性電磁鋼板(製品板)。
藉由將空隙設為5%之打孔加工，自如此獲得之製品板 之L方向及C方向採取長180 mm×寬10 mm之試驗片，以與上述<實驗1>同樣之方式測定打孔端面之塌陷量，並且藉由愛潑斯坦試驗測定鐵損W15/50。再者，上述寬10 mm之試驗片之鐵損係將3片試驗片於寬度方向排列達到寬度30 mm而進行測定。
圖4係表示Se含量對塌陷量x與板厚t之比(x/t)及鐵損 W15/50造成之影響，又，圖5係表示As含量對塌陷量x與板厚t之比(x/t)及鐵損W15/50造成之影響。根據該等圖可知，藉由設為Se≧0.0001質量%、As≧0.0005質量%，可減小塌陷之大小。可認為其原因在於，Se及As為晶界偏析型元素，具有減弱晶界強度之效果，故而打孔加工時之剪切阻力變小而可減輕塌陷。另一方面，可知，若Se>0.0005質量%、As>0.005質量%，則鐵損特性明顯劣化。可認為其原因在於，若含有大量Se或As，則形成大量析出物，遲滯損失增大。
根據以上結果，於本發明中，於0.0001~0.0005質量%之範圍添加Se、於0.0005~0.005質量%之範圍添加As。
<實驗3>
繼而，發明者等人進行調查結晶粒徑對塌陷量造成之影響之實驗。
將含有C：0.0020質量%、Si：2.5質量%、Al：0.001質量%、Mn：0.5質量%、P：0.01質量%、N：0.0019質量%、S：0.0024質量%、Se：0.0001質量%及As：0.0008質量%之鋼坯加熱1100℃×30分鐘後，進行熱軋而製成板厚2.0 mm之熱軋板，實施1000℃×30秒之熱軋板退火，藉由1次冷軋製成板厚0.35 mm之冷軋板後，實施於750~1100℃之範圍之各種溫度下保持10秒之最終退火，從而製成結晶粒徑不同 之無方向性電磁鋼板(製品板)。
藉由將空隙設為5%之打孔加工，自如此獲得之製品板 之L方向及C方向採取長180 mm×寬30 mm及長180 mm×寬10 mm之試驗片，以與上述<實驗1>同樣之方式測定打孔端面之塌陷量，且藉由愛潑斯坦試驗測定鐵損W15/50，並且藉由線分法求出製品板之軋壓方向(L方向)剖面之平均結晶粒徑。再者，上述寬10 mm之試驗片之鐵損係將3片試驗片於寬度方向排列3片達到寬度30 mm而進行測定。
圖6(a)係表示結晶粒徑對塌陷量x與板厚t之比(x/t)造 成之影響之圖。根據該圖可知，藉由將平均結晶粒徑設為150 μm以下，可降低打孔加工時之塌陷量。可認為其原因在於，若結晶粒徑變小，則晶界之存在頻度變高，打孔加工時之剪切阻力變小。又，圖6(b)係表示結晶粒徑對鐵損W15/50造成之影響之圖。根據該圖可知，若平均結晶粒徑為30 μm以下，則鐵損W15/50劣化。可認為其原因在於，若結晶粒徑變小，則遲滯損失變大。
根據以上可知，本發明之無方向性電磁鋼板之平均結晶粒徑較佳為設為30~150 μm之範圍。
繼而，對本發明之無方向性電磁鋼板(製品板)之成分組 成進行說明。
C：0.005質量%以下
C若含有超過0.005質量%，則有引起磁時效而鐵損劣化之虞。因此，C設為0.005質量%以下。
Si：2~7質量%
Si係對提高鋼之固有阻力，降低鐵損有效之元素，若未滿2質量 %，則上述效果較小。另一方面，若超過7質量%，則鋼硬質化，難以進行軋壓而製造。因此，Si設為2~7質量%之範圍。
Mn：0.03~3質量%
Mn係為改善熱間加工性所必需之元素，若未滿0.03質量%，則上述效果不充分，另一方面，超過3質量%之添加會導致原料成本之上升。因此，Mn設為0.03~3質量%之範圍。
Al：3質量%以下
Al係與Si同樣地對提高鋼之固有阻力，降低鐵損有效之元素。然而，超過3質量%之添加會導致鋼硬質化，難以進行軋壓而製造。因此，Al設為3質量%以下。
P：0.2質量%以下
於本發明中，P係為提高鋼之固有阻力，降低鐵損而添加，但若添加超過0.2質量%，則鋼之脆化變得明顯，於冷軋時引起斷裂。因此，P限制在0.2質量%以下。
S：0.005質量%以下、N：0.005質量%以下
S及N均為不可避免之雜質元素，若含有超過0.005質量%，則使磁特性劣化。因此，S及N分別限制在0.005質量%以下。
Se：0.0001~0.0005質量%、As：0.0005~0.005質量%
如上所述，Se及As為晶界偏析型元素，具有藉由減弱晶界強度 而抑制打孔加工時之塌陷之發生之效果。上述效果係藉由Se：0.0001質量%以上、As：0.0005質量%以上之添加而獲得。另一方面，超過Se：0.0005質量%及As：0.005質量%之添加會形成大量析出物，遲滯損失增大，故而鐵損特性劣化。因此，Se及As設為Se：0.0001~0.0005質量%、As：0.0005~0.005質量%之範圍。
本發明之無方向性電磁鋼板中，上述必需成分以外之剩餘部分為Fe及不可避免之雜質。其中，為改善鐵損特性，亦可添加Sn：0.003~0.5質量%及Sb：0.003~0.5質量%中之任1種或2種。
Sn及Sb係具有抑制鋼板表層之氧化或氮化、及伴隨此之表層微細粒之生成，防止磁特性之劣化之作用效果之元素。為表現該效果，較佳為分別含有0.003質量%以上。另一方面，若含有超過0.5質量%，則有抑制結晶粒之成長，導致磁特性之劣化之虞。因此，Sn及Sb較佳為分別於0.003~0.5質量%之範圍內添加。
繼而，對本發明之無方向性電磁鋼板之製造方法進行說明。
本發明之無方向性電磁鋼板之製造方法較佳為包含以下一系列步驟：將具有上述適合本發明之成分組成之鋼藉由使用轉爐或電爐、真空脫氣裝置等之常法之精煉製程進行熔製，並藉由連續鑄造法或造塊-分塊軋壓法製成鋼坯後，對該鋼坯進行熱軋，視需要進行熱軋板退火、冷軋、最終退火，並形成絕緣被膜。
上述製造方法中，對於熱軋板退火以前之製造條件並無特別限制，可以通常公知之條件製造。
又，上述冷軋可以1次冷軋進行，亦可以夾著中間退火之2次以上之冷軋進行。又，其軋縮率亦可與通常之無方向性電磁鋼板之製造 條件相同。
又，上述最終退火除了以平均結晶粒徑成為本發明之較佳範圍(30~150 μm)之方式設定退火條件以外，並無特別限制，只要依據通常之無方向性電磁鋼板之退火條件實施即可。再者，於將結晶粒徑控制於上述範圍時，退火溫度較佳為設為770~1050℃之範圍，更佳為設為800~1020℃之範圍。
[實施例]
將具有表1所示之各種成分組成之鋼坯進行1100℃×30分鐘之再加熱後，進行熱軋而製成板厚2.0 mm之熱軋板，實施1000℃×30秒之熱軋板退火後，藉由1次冷軋製成表2所示之各種板厚之冷軋板，其後實施於同表2所示之各種溫度下保持10秒之最終退火，從而製成無方向性電磁鋼板(製品板)。
藉由將空隙設為5%之打孔加工，自如此獲得之製品板之L方向及C方向採取長180 mm×寬30 mm及長180 mm×寬10 mm之樣品，藉由愛潑斯坦試驗測定鐵損W15/50，求出鐵損劣化率。再者，對於長180 mm×寬10 mm之樣品，如圖2所示，將寬10 mm之試驗片排列3片製成寬30 mm之試驗片而供於測定。又，對上述製品板測定打孔加工後之端面之塌陷量，並且藉由線分法求出軋壓方向(L方向)剖面之平均結晶粒徑。
將上述測定結果一併記載於表2。根據表2可知，滿足本發明之條件之無方向性電磁鋼板不僅打孔加工前之鐵損特性優異，而且打孔加工後之鐵損特性亦優異，可抑制打孔加工所造成之鐵損特性劣化。

Claims (3)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於，其含有：C：0.005質量%以下、Si：2~7質量%、Mn：0.03~3質量%、Al：3質量%以下、P：0.2質量%以下、S：0.005質量%以下、N：0.005質量%以下、Se：0.0001~0.0005質量%及As：0.0005~0.005質量%，且剩餘部分由Fe及不可避免之雜質構成之成分組成；50 Hz、1.5 T激磁時之鐵損W15/50為3.5 W/kg以下，且鋼板打孔時之塌陷量x(mm)與板厚t(mm)之比(x/t)為0.15以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之無方向性電磁鋼板，其中，平均結晶粒徑為30~150 μm。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之無方向性電磁鋼板，其中，除上述成分組成以外進而含有Sn：0.003~0.5質量%及Sb：0.003~0.5質量%中之任1種或2種。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI722636B (zh) * 2018-11-02 2021-03-21 日商日本製鐵股份有限公司 無方向性電磁鋼板

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6057082B2 (ja) 2013-03-13 2017-01-11 Ｊｆｅスチール株式会社 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
JP5995002B2 (ja) 2013-08-20 2016-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 高磁束密度無方向性電磁鋼板およびモータ
KR101963056B1 (ko) * 2014-10-30 2019-03-27 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전기 강판 및 무방향성 전기 강판의 제조 방법
JP6233374B2 (ja) * 2014-11-19 2017-11-22 Ｊｆｅスチール株式会社 高けい素鋼板
RU2674373C1 (ru) 2015-02-24 2018-12-07 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ получения листов из нетекстурированной электротехнической стали
JP6327181B2 (ja) * 2015-03-13 2018-05-23 Ｊｆｅスチール株式会社 高けい素鋼板
CA3008588C (en) * 2015-12-28 2020-09-01 Jfe Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
JP6738047B2 (ja) 2017-05-31 2020-08-12 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法
KR102003857B1 (ko) * 2017-10-27 2019-10-17 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102009392B1 (ko) * 2017-12-26 2019-08-09 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN108857578B (zh) * 2018-05-07 2019-07-05 马鞍山钢铁股份有限公司 一种磁性能试验板件剪切质量监控方法
BR112020026572A2 (pt) * 2018-10-24 2021-05-04 Nippon Steel Corporation folha de aço magnética não orientada e método de fabricação do núcleo empilhado com o uso a mesma
CN112654723B (zh) * 2018-11-02 2023-04-04 日本制铁株式会社 无取向电磁钢板
US11732319B2 (en) 2018-12-27 2023-08-22 Jfe Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet
KR102278897B1 (ko) * 2019-12-19 2021-07-16 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN115398012A (zh) * 2020-04-02 2022-11-25 日本制铁株式会社 无取向电磁钢板及其制造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853694B2 (ja) * 1980-08-07 1983-11-30 川崎製鉄株式会社 優れた磁気特性を有する面内無方向性高珪素鋼薄帯の製造方法
DE3135438A1 (de) 1981-09-08 1983-03-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vakuumfluegelpumpe
JP2540946B2 (ja) 1989-06-30 1996-10-09 日本鋼管株式会社 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2970436B2 (ja) 1994-11-11 1999-11-02 住友金属工業株式会社 フルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法
US5714017A (en) * 1995-05-02 1998-02-03 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Magnetic steel sheet having excellent magnetic characteristics and blanking performance
JP4264987B2 (ja) * 1997-06-27 2009-05-20 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JPH11131196A (ja) * 1997-10-30 1999-05-18 Nkk Corp 鉄損の低い無方向性電磁鋼板
JP3883030B2 (ja) * 1998-06-03 2007-02-21 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
CN1102670C (zh) * 1999-06-16 2003-03-05 住友金属工业株式会社 无方向性电磁钢片及其制造方法
JP4019608B2 (ja) * 1999-06-16 2007-12-12 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US6436199B1 (en) * 1999-09-03 2002-08-20 Kawasaki Steel Corporation Non-oriented magnetic steel sheet having low iron loss and high magnetic flux density and manufacturing method therefor
JP2001131717A (ja) * 1999-11-05 2001-05-15 Kawasaki Steel Corp 打ち抜き性に優れた低鉄損無方向性電磁鋼板
JP2001323344A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2001335897A (ja) 2000-05-24 2001-12-04 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
JP2002030397A (ja) 2000-07-13 2002-01-31 Sumitomo Metal Ind Ltd 無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP3835137B2 (ja) 2000-07-28 2006-10-18 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP3835216B2 (ja) 2001-08-09 2006-10-18 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2003243214A (ja) * 2002-02-18 2003-08-29 Jfe Steel Kk モータ鉄心用無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP4319889B2 (ja) 2002-12-06 2009-08-26 新日本製鐵株式会社 全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP4833523B2 (ja) 2004-02-17 2011-12-07 新日本製鐵株式会社 電磁鋼板とその製造方法
KR100973627B1 (ko) * 2005-07-07 2010-08-02 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법
JP4658840B2 (ja) * 2006-03-20 2011-03-23 新日本製鐵株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5228379B2 (ja) 2006-07-27 2013-07-03 新日鐵住金株式会社 強度と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP5200376B2 (ja) 2006-12-26 2013-06-05 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5417689B2 (ja) * 2007-03-20 2014-02-19 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
BR122018005365B1 (pt) 2009-06-03 2020-03-17 Nippon Steel Corporation Método de produção de uma chapa de aço eletricamente não orientada
JP5338750B2 (ja) 2010-06-09 2013-11-13 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
CN102634742B (zh) 2012-04-01 2013-09-25 首钢总公司 一种无Al的无取向电工钢的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI722636B (zh) * 2018-11-02 2021-03-21 日商日本製鐵股份有限公司 無方向性電磁鋼板
US11866797B2 (en) 2018-11-02 2024-01-09 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet

Also Published As

Publication number Publication date
IN2015DN00825A (zh) 2015-06-12
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EP2889389A4 (en) 2016-04-06
EP2889389A1 (en) 2015-07-01

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