TWI754548B - 無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板及其製造方法 - Google Patents

無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板在板寬端部中之維氏硬度為180Hv以上,且從板寬端部中之維氏硬度減去板寬中央部中之維氏硬度後之值為10Hv以上且100Hv以下,板寬端部中之延性脆性轉變溫度為0℃以下,且從板寬中央部中之延性脆性轉變溫度減去板寬端部中之延性脆性轉變溫度後之值為10℃以上且100℃以下,並且,從板寬中央部之板厚減去板寬端部之板厚後之值為50µm以下。

Description

無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板及其製造方法
本發明涉及一種無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板及其製造方法。
近年來,由於世界上電器之節能化的要求高漲,對於作為旋轉機之鐵芯材料來使用的無方向性電磁鋼板亦要求更高性能的特性。
關於電氣製品之馬達中稱為高效率機種者,大多使用高級等級之無方向性電磁鋼板。高級等級之無方向性電磁鋼板一般會使Si及Al含量增加來提高電阻率,並且結晶粒徑被控制成粗大。
然而,該高級等級之無方向性電磁鋼板由於製造成本高,因而被要求進一步減低製造成本。針對削減成本,重要作法係使製造程序精簡化。
在熱軋後之冷卻時進行的自行退火,是一種可期待省略熱軋板退火之技術。熱軋板退火之目的在於促進熱軋板之再結晶與晶粒成長,藉此可解決所謂起皺(ridging)之形狀缺陷問題,且可改善磁特性。針對欲利用熱軋延後之冷卻途中之熱軋卷料本身的溫度來獲得該熱軋板退火的效果、亦即所謂的自行退火技術,已揭示如下。
例如,專利文獻1中揭示了磁通密度良好之無方向性電磁鋼板及將熱軋之捲取溫度設為780℃以上之自行退火技術,該無方向性電磁鋼板係以質量%計含有:C:≦0.005%、Si:0.1~2.0%、Mn:0.05~0.6%及Al:≦0.5%,且規定平均直徑10~200nm之AlN的個數密度者。
專利文獻2中揭示了省略熱軋板退火之技術,該技術係以質量%計含有:C:≦0.008%、2%≦Si+Al≦3%及0.02≦Mn≦1.0%,且滿足0.3%≦Al/(Si+Al)≦0.5%之關係,熱軋精整軋延溫度設為1050℃以上,後續之無注水時間設為1秒以上且7秒以下,並藉由注水冷卻在700℃以下進行捲取。
專利文獻3中揭示了無方向性電磁鋼板之製造方法,該無方向性電磁鋼板係以重量%計含有:C:0.010%以下、Si:0.1%以上且2.0%以下、Mn:0.1%以上且1.5%以下、Al:0.1%以上且1.0%以下、Sn:0.02%以上且0.20%以下及Cu:0.1%以上且1.0%以下,並且在Ac1變態點以下之溫度下施行熱軋板退火或自行退火,磁通密度高且鐵損低者。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開第2013-069754號 專利文獻2:日本專利特開2010-242186號公報 專利文獻3:日本專利特開平4-6220號公報
發明欲解決之課題 上述習知技術係藉由自行退火來促進熱軋鋼板之晶粒成長,並且在省略熱軋板退火的同時謀求改善磁特性者。然而,已知的是,若欲以熱軋後之自行退火來替代熱軋板退火,在對鋼板施加複數次反覆彎曲的酸洗步驟中會產生鋼板容易斷裂的問題。因此,上述以往技術有無法充分獲得省略熱軋板退火之優點的課題。
本發明係有鑑於上述情況而作成。本發明之目的在於提供一種無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板及其製造方法,該無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板在酸洗步驟中鋼板不會斷裂,可實現穩定過板。
用以解決課題之手段 本發明主旨如下。
(1)本發明一態樣之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板,作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下及 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成; 將從鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置設為板寬端部,且將鋼板之板寬方向的中央位置設為板寬中央部時,前述板寬端部中之維氏硬度為180Hv以上,且從前述板寬端部中之前述維氏硬度減去前述板寬中央部中之維氏硬度後之值:ΔHv為10Hv以上且100Hv以下; 前述板寬端部中之延性脆性轉變溫度為0℃以下,且從前述板寬中央部中之延性脆性轉變溫度減去前述板寬端部中之前述延性脆性轉變溫度後之值:ΔDBTT為10℃以上且100℃以下;並且, 從前述板寬中央部之板厚減去前述板寬端部之板厚後之值為50µm以下。 (2)本發明一態樣之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法,係製造如上述(1)之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板的方法; 該製造方法係將扁胚加熱至1050℃~1180℃, 將前述加熱後之扁胚進行粗軋延, 且再次加熱前述粗軋延後之粗軋延材, 以精加工溫度達900℃~1000℃之條件,將前述再次加熱後之粗軋延材進行精整軋延,並且 以前述板寬端部之捲取溫度達700℃以上且800℃以下、且前述板寬端部之前述捲取溫度較前述板寬中央部之捲取溫度低50℃以上的條件,將前述精整軋延後之精整軋延材進行捲取; 該扁胚作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下、 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成。 (3)在如上述(2)之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法中,亦可在前述捲取後之至少30分鐘使熱軋卷料的底面不與其他熱軋卷料接觸。
發明效果 根據本發明之上述態樣,可提供一種無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板及其製造方法,該無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板在酸洗步驟中鋼板不會斷裂,可實現穩定過板。並且,根據本發明之上述態樣,亦可抑制熱軋卷料之板寬方向端面的擦傷及刮撞傷。
用以實施發明之形態 以下,詳細說明本發明之較佳實施形態。惟,本發明並不僅限於本實施形態中揭示之構成,可在不脫離本發明主旨的範圍內進行各種變更。另外,下述之數值限定範圍,其下限值及上限值係包含於該範圍中。顯示為「大於」或「小於」的數值,該值並不包含在數值範圍內。又,若無特別指明,有關各元素含量之「%」意指「質量%」。
本案發明人等調查了在熱軋步驟中施行自行退火來省略熱軋板退火時,鋼板容易在酸洗步驟中斷裂的原因。尤其著眼於熱軋卷料之板寬方向端部的性狀與材質特性進行了調查。結果查明以下:於熱軋卷料之板寬方向端部可確認在運送中產生的擦傷及刮撞傷,以及在酸洗步驟中鋼板通過多數個軋輥時會對鋼板施加彎曲變形,此時的應變會集中於擦傷及刮撞傷,結果便產生龜裂且該龜裂推進而終至斷裂。
本案發明人等潛心研究了抑制如上述這般會在酸洗步驟中發生之板斷裂(鋼板斷裂)的方法。其知識見解如以下所論示。
在熱軋步驟中,於精整軋延後將精整軋延材捲取成卷狀時,卷紊亂會頻繁發生。又,在捲取後,在卷料之卷軸呈縱向的狀態(卷芯成為縱洞的狀態)下以輸送機運送卷料時,容易在卷料下面側(下側的卷料底面)的卷紊亂處產生擦傷。另外,在卷料之卷軸呈橫向的狀態(卷芯成為橫洞的狀態)下以起重機吊起卷料時,起重機的吊鉤等會接觸卷料端部而容易產生刮撞傷。
為了防止鋼板在酸洗步驟中斷裂,必須將在熱軋卷料中產生的擦傷及刮撞傷極力維持在輕度,除此之外,鋼板還需具有即便彎曲應變集中於擦傷及刮撞痕仍不會達斷裂之程度的韌性。
首先,得知作為減輕擦傷及刮撞傷的方法,只要在從熱軋鋼板之側緣起沿板寬方向25mm的位置將維氏硬度做成180Hv以上即可。可認為藉由提高板寬端部之硬度,鋼板之耐磨耗性會提升,而可減輕擦傷及刮撞傷本身。
接著,得知作為抑制酸洗時之板斷裂的方法,只要在從熱軋鋼板之側緣起沿板寬方向25mm的位置,沙丕衝擊試驗之延性-脆性的轉變溫度(DBTT:Ductile-Brittle Transition Temperature)為0℃以下即可。並且發現只要滿足該條件,即便為在酸洗步驟中板斷裂會變明顯的冬季,仍可理想地抑制板斷裂。可認為藉由板寬端部之韌性提高,即便從鋼板之側緣產生微小的龜裂,藉由鋼板之延性仍會在龜裂前端部使應力緩和,而可減輕龜裂的推進。
而且,得知作為抑制酸洗時之板斷裂的方法,只要使從熱軋鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置與熱軋鋼板之板寬方向的中央位置之板厚差(冠高(crown))為50µm以下即可。並且得知只要滿足該條件,在酸洗步驟中鋼板過板時,可抑制會成為板斷裂起點的龜裂之生成,且可減輕龜裂的推進。
例如,板寬端部因軋延輥的變形,其板厚比起板寬中央部更容易變薄。若在板寬端部板厚變薄,為了填補鋼板體積的減少,在板寬端部鋼板會傾向在長邊方向(軋延方向)上呈波浪狀邊端伸長。亦即,冠高越大,波浪狀邊端的程度(起伏)變得越大。在板寬端部之波浪狀邊端明顯時,波浪狀邊端會伴隨有起伏,故酸洗時每當鋼板通過輥,就會在板寬端部(尤其是波浪狀邊端)施加反覆的彎曲及折回變形。其結果,可認為會生成成為板斷裂之起點的龜裂,且該龜裂會推進。亦即,可認為藉由縮小冠高,會抑制龜裂的生成及推進而抑制板斷裂。
如上所述,在酸洗時發生的板斷裂主要起因於在鋼板之板寬端部生成及推進之龜裂。因此,為了抑制酸洗時之板斷裂,只要將板寬端部之鋼板特徵控制成如上述即可。惟,無方向性電磁鋼板所要求之最重要的特性為磁特性。例如,若板寬方向之總寬的鋼板特徵與上述板寬端部之鋼板特徵相同,會變得無法滿足無方向性電磁鋼板所要求之磁特性。亦即,為了兼顧在酸洗步驟中之穩定過板與作為無方向性電磁鋼板之磁特性,必須在板寬端部與板寬中央部分別做出鋼板特徵。
本案發明人等得知為了兼顧在酸洗步驟中之穩定過板與作為無方向性電磁鋼板之磁特性,除了將板寬端部之鋼板特徵控制成如上述之外,還將板寬中央部之鋼板特徵控制成如下述即可。具體而言,得知將從板寬端部中之維氏硬度減去板寬中央部中之維氏硬度後之值:ΔHv做成10Hv以上且100Hv以下,並且將從板寬中央部中之延性脆性轉變溫度減去板寬端部中之延性脆性轉變溫度後之值:ΔDBTT做成10℃以上且100℃以下即可。
根據以上知識見解,可獲得一種無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板,該鋼板即便在熱軋中施行自行退火而省略熱軋板退火的情況下,仍不會在酸洗時發生板斷裂且可滿足磁特性。
本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板,作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下及 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成; 將從鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置設為板寬端部,且將鋼板之板寬方向的中央位置設為板寬中央部時,板寬端部中之維氏硬度為180Hv以上,且從板寬端部中之維氏硬度減去板寬中央部中之維氏硬度後之值:ΔHv為10Hv以上且100Hv以下; 板寬端部中之延性脆性轉變溫度為0℃以下,且從板寬中央部中之延性脆性轉變溫度減去板寬端部中之延性脆性轉變溫度後之值:ΔDBTT為10℃以上且100℃以下;並且, 從板寬中央部之板厚減去板寬端部之板厚後之值為50µm以下。
首先,關於本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板,說明限定鋼之化學成分的理由。
<熱軋鋼板之化學成分> 在本實施形態中,熱軋鋼板之化學成分包含基本元素且視需求包含選擇元素,剩餘部分由Fe及不純物所構成。
C:0.0050%以下 C會藉由磁老化而使鐵損劣化。因此,C含量為0.0050%以下。亦可將C含量設為0.0045%以下、0.0040%以下或0.0035%以下。C含量越低越好,下限亦可為0%。惟,若考慮工業生產性,C含量可大於0%,亦可設為0.0015%以上、0.0020%以上或0.0025%以上。
Si:1.9%以上且3.5%以下 Si係可有效使電阻增加的元素。Si含量只要因應鐵損、磁通密度及強度之需求特性來適當調整即可。惟,Si含量小於1.9%時不會產生本實施形態之課題本身。另一方面,Si含量若大於3.5%,韌性會變低而變得難以製造。因此,Si含量設為1.9%以上且3.5%以下。且Si含量宜大於2.0%,2.2%以上較佳。
Mn:0.10%以上且1.50%以下 Mn會作為硫化物生成元素來促進晶粒成長。因此,Mn含量下限設為0.10%。又,Mn亦具有提高電阻的效果。只要將該效果會達飽和之1.50%設為Mn含量上限即可。
Al:0.10%以上且1.50%以下 Al在鋼之脫氧上為必要元素。從獲得穩定的脫氧效果且抑制微細AlN生成的觀點來看,Al含量設為0.10%以上。又,Al亦具有提高電阻的效果。然而,過度添加會使製鋼中之鑄造性惡化。因此,Al含量上限設為1.50%。
在本實施形態中,作為選擇元素亦可含有Sn。Sn具有抑制熱軋鏽皮或提升磁特性等的效果。因此,亦可視需求將Sn含量設為0以上且0.20%以下。並且,Sn含量宜為0.03%以上且0.20%以下。
在本實施形態中,作為不純物亦可限制P及S。P有時會使韌性惡化。因此,亦可視需求將P含量設為0.020%以下。且P含量宜為0.010%以下。另外,S有時會使韌性與磁特性惡化。因此,亦可視需求將S含量設為0.003%以下。
又,所謂「不純物」係指即便含有也不會損及本實施形態之效果的元素,且係指在工業上製造鋼板時,從作為原料之礦石、廢料或從製造環境等混入的元素。不純物之合計含量上限例如為5%即可。
上述化學成分只要利用鋼之一般分析方法來測定即可。例如,化學成分使用感應耦合電漿原子發射光譜(ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry))來測定即可。具體而言,係藉由島津製作所製之ICPS-8100等(測定裝置),在根據事先做成之檢量線的條件下測定從鋼板採取之35mm見方的試驗片,藉此來特定化學成分。又,C使用燃燒-紅外線吸收法來測定即可。
接著,關於本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板,說明板寬端部及板寬中央部之特徵。又,將從熱軋鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置設為板寬端部,且將熱軋鋼板之板寬方向的中央位置設為板寬中央部。
<維氏硬度> 在本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板中,係將板寬端部中之維氏硬度設為180Hv以上。若小於180Hv,容易產生擦傷及刮撞傷,而在酸洗步驟之過板時容易招致應變集中。板寬端部之維氏硬度宜為190Hv以上,200Hv以上較佳。只要預先提高板寬端部之硬度,則會受到擦傷及刮撞傷之最邊緣部亦必然同樣會獲得高硬度。板寬端部之維氏硬度上限無特別限制,例如亦可設為350Hv。
另外,在本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板中,係將從板寬端部中之維氏硬度減去板寬中央部中之維氏硬度後之值:ΔHv設為10Hv以上且100Hv以下。維氏硬度滿足上述條件時,可兼顧在酸洗步驟中之穩定過板與作為無方向性電磁鋼板之磁特性。上述之值宜為10Hv以上,20Hv以上較佳。又,上述之值宜為100Hv以下,90Hv以下較佳,50Hv以下更佳。
維氏硬度只要依據JIS Z 2244(2009)來測定即可。測定荷重只要適當設定會獲得最大尺寸之壓痕的荷重,便可更精確地測定。例如,測定荷重設為9.8×10 -5~9.8×10 0N即可。在維氏硬度之測定中,通常係利用光學顯微鏡來測定壓痕直徑,然為了高精度地測定,亦可利用SEM等電子顯微鏡。又,維氏硬度只要在板厚方向之中央部進行測定即可。
<延性脆性轉變溫度> 在本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板中,係將板寬端部中之延性脆性轉變溫度設為0℃以下。板寬端部之DBTT若高於0℃,會因集中在擦傷及刮撞傷之應變而容易產生龜裂及使其推進,尤其容易在室外氣溫較低的冬天發生斷裂。板寬端部之DBTT宜為-5℃以下,-10℃以下較佳。因熱軋卷料之卷紊亂而產生的卷料底面之凹凸為10mm左右,故只要預先提高板寬端部之韌性,便少有在鋼板之側緣生成的龜裂朝向板寬中央部推進的情況。板寬端部之DBTT的下限越低越好,雖無特別限制但例如亦可設為-100℃。
又,在本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板中,係將從板寬中央部中之DBTT減去板寬端部中之DBTT後之值:ΔDBTT設為10℃以上且100℃以下。ΔDBTT滿足上述條件時,可兼顧在酸洗步驟中之穩定過板與作為無方向性電磁鋼板之磁特性。上述之值宜為10℃以上,20℃以上較佳。又,上述之值宜為100℃以下,90℃以下較佳,50℃以下更佳。
DBTT可從沙丕衝擊試驗結果獲得。沙丕衝擊試驗只要依據JIS Z 2242(2018)進行測定即可。例如,測定條件只要對試驗片賦予V型切口來實施衝擊試驗,測定吸收能量即可。又,沙丕衝擊試驗之試驗片亦可設為與熱軋鋼板之板厚同樣的厚度。
<冠高> 在本實施形態之無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板中,係將從板寬中央部之板厚減去板寬端部之板厚後之值(冠高)設為50µm以下。冠高為50µm以下時,可減輕在酸洗步驟中之板斷裂。且冠高宜為40µm以下,30µm以下較佳。因熱軋卷料之卷紊亂而產生的卷料底面之凹凸為10mm左右,故只要預先在板寬端部與板寬中央部使冠高降低,便少有會施加反覆的彎曲及折回變形的情況,該反覆的彎曲及折回變形會使在鋼板之側緣生成的龜裂朝向板寬中央部推進。
冠高例如只要使用市售的板厚測定器來測定即可。又,在熱軋延中或/及捲取後板寬方向之氧化狀況明顯不同的情況等,亦可藉由酸洗等去除熱軋鋼板之鏽皮(表面氧化層)後再測定冠高。或者,亦可將熱軋鋼板進行截面研磨後,使用光學顯微鏡或SEM等電子顯微鏡來觀察,且測定鋼板部之厚度,藉此排除鏽皮影響來測定冠高。
<熱軋鋼板之製造方法> 接著,說明本實施形態無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板之製造方法。
本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法,係製造上述熱軋鋼板的方法; 該製造方法係將扁胚加熱至1050℃~1180℃, 將上述加熱後之扁胚進行粗軋延, 且再次加熱上述粗軋延後之粗軋延材, 以精加工溫度達900℃~1000℃之條件,將上述再次加熱後之粗軋延材進行精整軋延,並且 以上述板寬端部之捲取溫度達700℃以上且800℃以下、且上述板寬端部之上述捲取溫度較上述板寬中央部之捲取溫度低50℃以上的條件,將上述精整軋延後之精整軋延材進行捲取; 該扁胚作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下、 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成。
又,在本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法中,宜在上述捲取後之至少30分鐘使熱軋卷料的底面不與其他熱軋卷料接觸。
又,只要未特別指明,則加熱溫度(譬如扁胚之加熱溫度及精整軋延溫度等)係指板寬中央部中之表面溫度。另外,將從鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置設為板寬端部,且將鋼板之板寬方向的中央位置設為板寬中央部。
扁胚之化學成分與上述熱軋鋼板之化學成分相同。在無方向性電磁鋼板之製造中,從扁胚到獲得熱軋鋼板為止的過程中化學成分幾乎不會變化。上述扁胚之化學成分係與在製造過程中不會產生α-γ變態之肥粒鐵單相鋼對應。
扁胚之加熱溫度設為1050℃~1180℃。本實施形態設為對象之肥粒鐵單相鋼的高溫強度較低,故若扁胚之加熱溫度高,有時扁胚會垂下而阻礙軋延。因此,扁胚之加熱溫度設為1180℃以下。另一方面,扁胚之加熱溫度低於1050℃時,變形阻力會變得過大,導致軋延的負荷增加,因此扁胚之加熱溫度下限設為1050℃。
粗軋延條件無特別限定。只要應用公知之粗軋延條件即可。
本實施形態設為對象之肥粒鐵單相鋼的變形阻力小,故在粗軋延中之溫度會顯著降低。因此,將粗軋延後之粗軋延材再次加熱。粗軋延後之粗軋延材只要進行再次加熱,使精整軋延之精加工溫度落入900℃~1000℃的範圍內即可。
將再次加熱後之粗軋延材進行精整軋延。只要以精加工溫度達900℃~1000℃的條件進行精整軋延即可。精加工溫度若低於900℃,在後續步驟之捲取時會難以將板寬端部之捲取溫度控制在700℃以上,並且難以控制成使板寬端部之捲取溫度較板寬中央部之捲取溫度低50℃以上。因此,將精加工溫度之下限設為900℃。另一方面,精加工溫度若高於1000℃,由於精整軋延後之冷卻能力不足,在後續步驟之捲取時會難以將板寬端部之捲取溫度控制在800℃以下。因此,將精加工溫度之上限設為1000℃。
以板寬端部之捲取溫度達700℃以上且800℃以下、且板寬端部之捲取溫度較板寬中央部之捲取溫度低50℃以上的條件,將精整軋延後之精整軋延材進行捲取。
一般而言,提高熱軋鋼板之硬度與降低DBTT為相反作法。然而,本案發明人等得知若降低精整軋延材之捲取溫度,且使精熱軋中導入於鋼板之應變適度殘留,則可兼顧硬度與DBTT。可認為可兼顧硬度與DBTT之理由在於:藉由殘留之應變可謀求硬度上升,且藉由捲取溫度低,未再結晶組織會殘留而韌性亦會提升之故。為了使應變適度殘留,板寬端部之捲取溫度設為800℃以下。另一方面,板寬端部之捲取溫度低於700℃時,雖然硬度變得更高,但會過度殘留應變,DBTT大於0℃。因此,板寬端部之捲取溫度設為700℃以上。
另外,板寬端部之捲取溫度設為較板寬中央部之捲取溫度低50℃以上之溫度。若使鋼板總寬與鋼板端部同樣地低溫化,磁特性會惡化。為了兼顧在酸洗步驟中之穩定過板與作為無方向性電磁鋼板之磁特性,必須分別控制板寬端部之捲取溫度及板寬中央部之捲取溫度。又,從鋼板之側緣起朝向板寬方向25mm的範圍會在酸洗時或在作為製品成形時被修整。因此,即便使板寬端部之捲取溫度較板寬中央部之捲取溫度低50℃以上,仍不會影響最後製品之磁特性。
將板寬端部之捲取溫度控制成較板寬中央部之捲取溫度低50℃以上的方法無特別限制。例如,只要在熱軋延中、熱軋延後、捲取中及捲取後,對板寬方向端部或端部附近吹送水等液體、或者吹送空氣或氮等之氣體、或是使其接觸固體等,藉此分別控制板寬端部之捲取溫度及板寬中央部之捲取溫度即可。
又,在本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法中,宜在上述捲取後之至少30分鐘使熱軋卷料的底面不與其他熱軋卷料接觸。例如,在捲取後30分鐘以內,若在卷芯成為縱洞的狀態下使卷料底面彼此接觸來堆積,即進行所謂的層疊,由於熱軋卷料的溫度尚高,鋼板強度較低,而容易在卷料底面產生瑕疵。又,熱軋卷料的底面若與其他熱軋卷料接觸,卷料底面的溫度便會上升而緩和在精熱軋中導入之應變,變得難以兼顧硬度與DBTT。據此,在捲取後之至少30分鐘宜使熱軋卷料的底面不與其他熱軋卷料接觸。
滿足上述製造條件而製出之熱軋鋼板具有優異硬度與韌性。該熱軋鋼板之特性可根據是否因反覆彎曲而板斷裂來評估。例如,從熱軋鋼板之板寬端部製作出裁切成寬30mm且長300mm之短條狀試驗片,在浸漬於0℃之浴中直接以曲率半徑40mm從時鐘的6點鐘位置順時針地彎曲90°至9點鐘位置後,使其回到6點鐘位置,並逆時針地彎曲90°至3點鐘位置後,再次使其回到6點鐘位置。將上述設為1循環,測定試驗片達至斷裂為止之循環數。在本實施形態之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板中,該循環數會達10以上。 [實施例1]
利用實施例來更具體地說明本發明之一態樣的效果,惟實施例中之條件係為了確認本發明之可實施性及效果而採用之一條件例,本發明不限於此一條件例。只要不脫離本發明主旨且可達到本發明目的,本發明可採用各種條件。
<實施例1> 以表2所記載之熱軋符號的製造條件,將具有表1所記載之化學成分的扁胚熱軋延至厚度達2.5mm,並捲取熱軋鋼板。又,在從熱軋延至捲取之期間中,選擇性地對板寬端部附近吹送冷卻液,藉此分別控制板寬端部之捲取溫度及板寬中央部之捲取溫度。
[表1]
Figure 02_image001
[表2]
Figure 02_image003
所製出之熱軋鋼板的化學成分會與扁胚之化學成分為同等。從製出之熱軋鋼板切出試驗片,且依據上述方法測定板寬端部及板寬中央部之維氏硬度、板寬端部及板寬中央部之延性脆性轉變溫度及冠高(在熱軋鋼板之板寬端部與板寬中央部之板厚的差)。
並且,從製出之熱軋鋼板製作試驗片,並依據上述方法進行反覆彎曲試驗,測定試驗片達至斷裂為止之循環數。
另外,對製出之熱軋鋼板施行酸洗、冷軋延至0.5mm為止、及完工退火而獲得無方向性電磁鋼板。又,在酸洗步驟中,視需求一邊注意使鋼板不斷裂一邊進行酸洗。從完工退火後之無方向性電磁鋼板切出試驗片,且依據JIS C 2556(2015)之單板磁特性試驗法來測定磁特性。
[表3]
Figure 02_image005
如表3所示,本發明例之反覆彎曲特性優異。並且,雖未於表中顯示,本發明例亦滿足了磁特性。另一方面,比較例不滿足化學成分或製造條件,故製造性、反覆彎曲特性或磁特性之至少一者不合格。
另外,表中雖未顯示,但Si含量小於1.9質量%之鋼種本來就不會產生上述課題,故未進行試驗。又,在Mn含量大於1.5質量%之鋼種中,含有Mn的效果達飽和。
<實施例2> 以表2所記載之熱軋符號的製造條件,將具有表1所記載之化學成分的扁胚熱軋延至厚度達2.5mm,並捲取熱軋鋼板。又,在從熱軋延至捲取之期間中,選擇性地對板寬端部附近吹送冷卻液,藉此分別控制板寬端部之捲取溫度及板寬中央部之捲取溫度。其後,進行與實施例1相同之評估。所製出之熱軋鋼板之化學成分係與扁胚之化學成分為同等。
另外,對製出之熱軋鋼板施行酸洗、冷軋延至0.5mm為止、及完工退火而獲得無方向性電磁鋼板。又,在酸洗步驟中,視需求一邊注意使鋼板不斷裂一邊進行酸洗。其後,進行與實施例1相同之評估。
[表4]
Figure 02_image007
如表4所示,本發明例之反覆彎曲特性優異。並且,雖未於表中顯示,本發明例亦滿足了磁特性。另一方面,比較例不滿足化學成分或製造條件,故製造性、反覆彎曲特性或磁特性之至少一者不合格。
又,表中所示之「熱軋輥不良」表示因熱軋輥之變形,板寬端部之板厚變得較板寬中央部更薄。
產業上之可利用性 根據本發明之上述態樣,可提供一種無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板及其製造方法,該無方向性電磁鋼板用之熱軋鋼板在酸洗步驟中鋼板不會斷裂,可實現穩定過板。並且,根據本發明之上述態樣,亦可抑制熱軋卷料之板寬方向端面的擦傷及刮撞傷。因此,產業上之可利用性高。
(無)

Claims (3)

  1. 一種無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板,其特徵在於: 作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下及 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成; 將從鋼板之側緣起沿板寬方向25mm位置設為板寬端部,且將鋼板之板寬方向的中央位置設為板寬中央部時,前述板寬端部中之維氏硬度為180Hv以上,且從前述板寬端部中之前述維氏硬度減去前述板寬中央部中之維氏硬度後之值:ΔHv為10Hv以上且100Hv以下; 前述板寬端部中之延性脆性轉變溫度為0℃以下,且從前述板寬中央部中之延性脆性轉變溫度減去前述板寬端部中之前述延性脆性轉變溫度後之值:ΔDBTT為10℃以上且100℃以下;並且, 從前述板寬中央部之板厚減去前述板寬端部之板厚後之值為50µm以下。
  2. 一種無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法,係製造如請求項1之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板的方法; 該製造方法之特徵在於: 將扁胚加熱至1050℃~1180℃, 將前述加熱後之扁胚進行粗軋延, 且再次加熱前述粗軋延後之粗軋延材, 以精加工溫度達900℃~1000℃之條件,將前述再次加熱後之粗軋延材進行精整軋延,並且 以前述板寬端部之捲取溫度達700℃以上且800℃以下、且前述板寬端部之前述捲取溫度較前述板寬中央部之捲取溫度低50℃以上的條件,將前述精整軋延後之精整軋延材進行捲取; 該扁胚作為化學成分以質量%計含有: C:0.0050%以下、 Si:1.9%以上且3.5%以下、 Mn:0.10%以上且1.50%以下、 Al:0.10%以上且1.50%以下,且 剩餘部分由Fe及不純物所構成。
  3. 如請求項2之無方向性電磁鋼板用熱軋鋼板之製造方法,其中在前述捲取後之至少30分鐘使熱軋卷料的底面不與其他熱軋卷料接觸。
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