TWI828474B - 無方向性電磁鋼板及其製造方法 - Google Patents

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TWI828474B
TWI828474B TW111147903A TW111147903A TWI828474B TW I828474 B TWI828474 B TW I828474B TW 111147903 A TW111147903 A TW 111147903A TW 111147903 A TW111147903 A TW 111147903A TW I828474 B TWI828474 B TW I828474B
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Abstract

本發明的無方向性電磁鋼板以質量%計包含C：0.010%以下、Si：1.0%以上且5.0%以下、Mn：0.05%以上且5.0%以下、P：0.1%以下、S：0.01%以下、Al：3.0%以下、N：0.005%以下，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，平均結晶粒徑為50 μm以下，＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0。

Description

無方向性電磁鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種無方向性電磁鋼板及其製造方法。
近年來，對電氣機器的節能化的要求於世界範圍內不斷提高。伴隨於此，對於馬達鐵芯中所使用的電磁鋼板，要求更優異的磁特性。另外，最近於混合動力電動汽車（hybrid electric vehicle，HEV）或電動汽車（electric vehicle，EV）的驅動馬達等中，小型化及高輸出化的需求強烈，為了滿足本需求，正在研究提升馬達的轉速。
馬達鐵芯分為定子鐵芯（stator core）及轉子鐵芯（rotor core），HEV驅動馬達的轉子鐵芯由於其外徑大而作用有大的離心力。另外，轉子鐵芯於構造上存在被稱為轉子鐵芯橋接部的非常狹窄的部分（寬度：1 mm～2 mm），該部分於馬達驅動中成為應力特別高的狀態。因此，為了防止由離心力引起的轉子鐵芯的破損，轉子鐵芯中所使用的電磁鋼板需要為高強度。另一方面，定子鐵芯中所使用的電磁鋼板為了實現馬達的小型化及高輸出化而於高頻區域下被驅動，因此期望的是高磁通密度且於高頻區域下為低鐵損。因此，馬達鐵芯中所使用的電磁鋼板理想的是對於轉子鐵芯用為高強度、對於定子鐵芯用為高磁通密度且於高頻區域下為低鐵損。
如此，即便為相同的馬達鐵芯中所使用的電磁鋼板，對轉子鐵芯用與定子鐵芯用所要求的特性亦大為不同。然而，於馬達鐵芯的製造中，為了提高材料良率或生產性，期望的是藉由衝壓加工而自同一原材料鋼板同時採集轉子鐵芯材與定子鐵芯材，其後積層各個鋼板而組裝成轉子鐵芯及定子鐵芯。
作為製造馬達鐵芯用的高強度且低鐵損的無方向性電磁鋼板的技術，例如於專利文獻1中揭示有如下技術，即，製造高強度的無方向性電磁鋼板，藉由衝壓加工而自該鋼板採集轉子鐵芯材與定子鐵芯材並進行積層，組裝轉子鐵芯及定子鐵芯，其後，僅對定子鐵芯實施應變消除退火，藉此由同一原材料製造高強度的轉子鐵芯與低鐵損的定子鐵芯的技術。另外，作為於高頻區域下獲得低鐵損的無方向性電磁鋼板的技術，例如專利文獻2中揭示有一種藉由添加Cr來提高鋼的電阻率，實現高頻區域下的低鐵損化的方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2008-50686號公報 專利文獻2：日本專利特開平11-343544號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，根據本發明者等人的研究，於所述專利文獻1所揭示的技術中，應變消除退火後的磁特性中的鐵損得到大幅改善，但存在磁通密度大幅降低等問題。另一方面，Cr是使飽和磁通密度降低的元素。因此，於專利文獻2所揭示的技術中，無法兼顧高磁通密度與高頻低鐵損，無法充分地滿足近來對無方向性電磁鋼板的要求。
本發明是為解決所述課題而成，其目的在於提供一種高強度且即便於實施了應變消除退火的情況下亦為高磁通密度-高頻低鐵損的無方向性電磁鋼板及其製造方法。 [解決課題之手段]
本發明者等人對所述課題的解決進行了努力研究，結果了解到，藉由將平均結晶粒徑d微細化至50 μm以下，並對鋼板組織進行控制，以使＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0，從而可獲得具有適於轉子鐵芯用材料的高強度特性、而且即便於作為定子鐵芯用材料實施了應變消除退火的情況下磁通密度亦高、且於高頻區域下為低鐵損的無方向性電磁鋼板。進而，亦發現，藉由將退火步驟中的加熱時的急熱停止溫度或中間保持時間等設為適當的範圍，可對朝向特定方位的結晶粒的面積率進行控制。
本發明是基於該見解而成者，具有以下的結構。
本發明的無方向性電磁鋼板以質量%計包含C：0.010%以下、Si：1.0%以上且5.0%以下、Mn：0.05%以上且5.0%以下、P：0.1%以下、S：0.01%以下、Al：3.0%以下、N：0.005%以下，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，平均結晶粒徑為50 μm以下，＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0。
可為：＜100＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S C與＜111＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S D滿足5×S C-S D≧0。
可為：以質量%計更包含0.0005%以上且0.0050%以下的Co。
可為：以質量%計更包含0.0005%以上且0.0050%以下的Zn。
可為：以質量%計更含有下述A群組～D群組中的至少一個群組的成分、以及選自Cu：0%以上且0.5%以下、Ni：0%以上且0.5%以下、W：0%以上且0.05%以下、Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002%以下、B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下、Pb：0%以上且0.002%以下、As：0%以上且0.05%以下及Ge：0%以上且0.05%以下中的一種或兩種以上。
·A群組；Mo：0.01%以上且0.20%以下 ·B群組；Cr：0.1%以上且5.0%以下 ·C群組；Ca：0.001%以上且0.10%以下、Mg：0.001%以上且0.10%以下及稀土金屬（rare earth metal，REM）：0.001%以上且0.10%以下中的任意一種或兩種以上 ·D群組；Sn：0.001%以上且0.20%以下及Sb：0.001%以上且0.20%以下中的任意一種或兩種
本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法是製造本發明的無方向性電磁鋼板的方法，包括：熱軋步驟，藉由對具有所述無方向性電磁鋼板的組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板；熱軋板退火步驟，視需要對所述熱軋板實施熱軋板退火；酸洗步驟，對所述熱軋板及實施了所述熱軋板退火的所述熱軋板實施酸洗；冷軋步驟，藉由對實施了所述酸洗的所述熱軋板實施冷軋而獲得冷軋板；以及退火步驟，以自200℃至400℃以上且600℃以下的保持溫度T 1的平均升溫速度V 1為50℃/s以上、保持溫度T 1下的保持時間t為1秒以上且10秒以下、自保持溫度T 1至750℃的平均升溫速度V 2為15℃/s以上的條件，將所述冷軋板加熱至750℃以上且850℃以下的退火溫度T 2，並進行冷卻，藉此獲得冷軋退火板。
於所述發明中，本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法以最終道次的工作輥徑為150 mmϕ以上、最終道次的壓下率為15%以上、最終道次的應變速度為100 s -1以上且1300 s -1以下的條件進行所述冷軋步驟。 [發明的效果]
藉由本發明，可提供一種高強度且即便於實施了應變消除退火的情況下亦為高磁通密度-高頻低鐵損的無方向性電磁鋼板及其製造方法。因此，藉由使用本發明的無方向性電磁鋼板及其製造方法，可達成馬達的高效率化。
以下，一併對本發明的詳細情況及其限定理由進行說明。
＜鋼板的成分組成＞ 首先，對本發明的無方向性電磁鋼板（以下，簡記為「鋼板」）及馬達鐵芯所具有的較佳的成分組成進行說明。成分組成中的元素的含量的單位均為「質量%」，以下，只要並無特別說明則僅由「%」表示。
C：0.010%以下 C是於馬達的使用中形成碳化物而引起磁時效並使馬達的鐵損特性劣化的有害元素。為了避免磁時效，鋼板中所含的C設為0.010%以下。較佳為0.004%以下。C添加量的下限並無特別規定，但過度地減少了C的鋼板非常昂貴，因此較佳為設為0.0001%左右。
Si：1.0%以上且5.0%以下 Si具有提高鋼的電阻率、減少鐵損的效果，另外，具有藉由固溶強化而提高鋼的強度的效果。為了獲得此種效果，只要將Si添加量設為1.0%以上即可。另一方面，若Si添加量超過5.0%，則伴隨飽和磁通密度的降低，磁通密度顯著降低，因此將上限設為5.0%以下。因此，Si添加量設為1.0%以上且5.0%以下的範圍。較佳為1.5%以上且未滿4.5%的範圍，更佳為2.0%以上且未滿4.0%的範圍。
Mn：0.05%以上且5.0%以下 Mn與Si同樣地是對提高鋼的電阻率與強度而言有用的元素。為了獲得此種效果，需要含有0.05%以上的Mn。另一方面，超過5.0%的添加有時會促進MnC的析出而使馬達的磁特性劣化，因此上限設為5.0%。因此，Mn添加量設為0.05%以上且5.0%以下。較佳為0.1%以上且3.0%以下的範圍。
P：0.1%以下 P是用於鋼的強度（硬度）調整的有用的元素。然而，若P添加量超過0.1%，則韌性降低，加工時容易產生裂紋，因此上限設為0.1%。下限並無特別規定，但由於過度地減少了P的鋼板非常昂貴，因此設為0.001%。P添加量較佳為0.003%以上且0.08%以下的範圍。
S：0.01%以下 S是形成微細析出物而對馬達的鐵損特性帶來不良影響的元素。特別是，若S添加量超過0.01%，則其不良影響變得顯著，因此上限設為0.01%。下限並無特別規定，但由於過度地減少了S的鋼板非常昂貴，因此設為0.0001%。S添加量較佳為0.0003%以上且0.0080%以下的範圍。
Al：3.0%以下 Al與Si同樣地是具有提高鋼的電阻率、減少鐵損的效果的有用的元素。為了獲得此種效果，較佳為添加0.005%以上。更佳為0.010%以上，進而佳為0.015%以上。另一方面，超過3.0%的添加有時會助長鋼板表面的氮化，使磁特性劣化，因此將上限設為3.0%。更佳為2.0%以下。
N：0.0050%以下 N是形成微細析出物而對鐵損特性帶來不良影響的元素。特別是，若添加量超過0.0050%，則其不良影響變得顯著，因此上限設為0.0050%。下限並無特別規定，但由於過度地減少了N的鋼板非常昂貴，因此設為0.0005%。N添加量較佳為0.0008%以上且0.0030%以下的範圍。
於本發明的無方向性電磁鋼板中，所述成分以外的剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。進而，根據要求特性，除了含有所述成分組成以外，亦可於下述範圍內含有選自Co、Zn、Mo、Cr、Ca、Mg、REM、Sn、Sb、Cu、Ni、W、Ti、Nb、V、Ta、B、Ga、Pb、As及Ge中的一種或兩種以上。
Co：0.0005%以上且0.0050%以下 Co具有如下效果：於將退火步驟中的加熱時的急熱停止溫度或中間保持時間等設為適當的範圍時，使＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A增加，使＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B降低。即，藉由微量地添加Co可穩定地實現S A-S B≧0。為了獲得此種效果，只要將Co添加量設為0.0005%以上即可。另一方面，若Co超過0.0050%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.0050%。因此，Co較佳為於0.0005%以上且0.0050%以下的範圍內添加。
Zn：0.0005%以上且0.0050%以下 Zn具有如下效果：於將退火步驟中的加熱時的急熱停止溫度或中間保持時間等設為適當的範圍時，使＜100＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S C增加，使＜111＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S D降低。即，藉由微量地添加Zn可穩定地實現5×S C-S D≧0。為了獲得此種效果，只要將Zn添加量設為0.0005%以上即可。另一方面，若Zn超過0.0050%則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.0050%。因此，Zn較佳為於0.0005%以上且0.0050%以下的範圍內添加。
Mo：0.01%以上且0.20%以下 Mo具有於鋼中形成微細的碳化物、提高鋼板的強度的效果。為了獲得此種效果，只要將Mo添加量設為0.01%以上即可。另一方面，若Mo添加量超過0.20%，則過度地形成碳化物，鐵損劣化，因此將上限設為0.20%。因此，Mo較佳為於0.01%以上且0.20%以下的範圍內添加。
Cr：0.1%以上且5.0%以下 Cr具有提高鋼的電阻率、減少鐵損的效果。為了獲得此種效果，只要將Cr添加量設為0.1%以上即可。另一方面，若Cr添加量超過0.1%，則伴隨飽和磁通密度的降低，磁通密度顯著降低，因此將上限設為5.0%。因此，Cr較佳為於0.1%以上且5.0%以下的範圍內添加。
Ca：0.001%以上且0.10%以下 Ca是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損的減少的元素。為了獲得此種效果，Ca添加量只要設為0.001%以上即可。另一方面，若Ca添加量超過0.10%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.10%。因此，Ca較佳為於0.001%以上且0.10%以下的範圍內添加。
Mg：0.001%以上且0.10%以下 Mg是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損的減少的元素。為了獲得此種效果，Mg添加量只要設為0.001%以上即可。另一方面，若Mg添加量超過0.10%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.10%。因此，Mg較佳為於0.001%以上且0.10%以下的範圍內添加。
REM：0.001%以上且0.10%以下 REM是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損的減少的元素群組。為了獲得此種效果，REM添加量只要設為0.001%以上即可。另一方面，若REM添加量超過0.10%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.10%。因此，REM較佳為於0.001%以上且0.10%以下的範圍內添加。
Sn：0.001%以上且0.20%以下 Sn是藉由織構改善而對磁通密度提高及鐵損減少有效果的元素。為了獲得此種效果，Sn添加量只要設為0.001%以上即可。另一方面，若Sn添加量超過0.20%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.20%。因此，Sn較佳為於0.001%以上且0.20%以下的範圍內添加。
Sb：0.001%以上且0.20%以下 Sb是藉由織構改善而對磁通密度提高及鐵損減少有效果的元素。為了獲得此種效果，Sb添加量只要設為0.001%以上即可。另一方面，若Sb添加量超過0.20%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此將上限設為0.20%。因此，Sb較佳為於0.001%以上且0.20%以下的範圍內添加。
Cu：0%以上且0.5%以下、Ni：0%以上且0.5%以下 Cu、Ni是提高鋼的韌性的元素，可適宜添加。然而，即便添加超過0.5%，所述效果亦飽和，因此添加量的上限較佳為分別設為0.5%。更佳為添加量分別為0.01%以上且0.1%以下的範圍。
W：0%以上且0.05%以下 W經由形成微細碳化物並藉由析出強化而提高鋼板強度來提高衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若添加量超過所述範圍，則過度地形成碳化物，鐵損劣化。因此，W的添加量設為0%以上且0.05%以下的範圍。較佳的添加量的上限為0.02%。
Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002%以下 Ti、Nb、V、Ta經由形成微細的碳氮化物並藉由析出強化而提高鋼板強度來提高衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若添加量超過所述範圍，則過度地形成碳氮化物，鐵損劣化。因此，Ti、Nb、V、Ta的添加量分別設為Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002%以下的範圍。較佳的添加量的上限為Ti：0.002%、Nb：0.002%、V：0.005%、Ta：0.001%。
B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下 B、Ga經由形成微細的氮化物並藉由析出強化而提高鋼板強度來提高衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若添加量超過所述範圍，則過度地形成氮化物，鐵損劣化。因此，B、Ga的添加量分別設為B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下的範圍。較佳的添加量的上限為B：0.001%、Ga：0.002%。
Pb：0%以上且0.002%以下 Pb經由形成微細的Pb粒子並藉由析出強化而提高鋼板強度來提高衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若添加量超過所述範圍，則過度地形成Pb粒子，鐵損劣化。因此，Pb的添加量設為0%以上且0.002%以下的範圍。較佳的添加量的上限為0.001%。
As：0%以上且0.05%以下、Ge：0%以上且0.05%以下 As、Ge是藉由織構改善而對磁通密度提高及鐵損減少有效果的元素，可適宜添加。然而，即便添加超過0.05%，所述效果亦飽和。因此，添加量的上限較佳為分別設為0.05%。更佳為添加量分別為0.002%以上且0.01%以下的範圍。
＜鋼板的微觀組織＞ 接著，對本發明的無方向性電磁鋼板的微觀組織進行說明。
《平均結晶粒徑d為50 μm以下》 根據本發明者等人的研究，若平均結晶粒徑d粗大，則鋼板強度降低。即，藉由將平均結晶粒徑d設為50 μm以下，可達成目標強度特性。關於平均結晶粒徑d的下限不需要特別規定，但於利用本發明記載的方法來製造的情況下，通常為5 μm以上。
《＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0》 根據本發明者等人的研究判明，對於具有規定的成分組成的鋼，藉由設為＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0的鋼板組織，於應變消除退火後，鋼板的磁通密度提高，並且鐵損減少。結晶方位的容許誤差設為15°。即，若為S A-S B≧0，則磁通密度及鐵損滿足適用於HEV、EV及燃料電池電動汽車（fuel cell electric vehicle，FCEV）的馬達所需的值，因此設為S A-S B≧0。較佳為S A-S B≧2%，更佳為S A-S B≧5%。
《＜100＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S C與＜111＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S D滿足5×S C-S D≧0》 根據本發明者等人的研究判明，於所述鋼板組織的基礎上，還製成如下鋼板組織，即＜100＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S C與＜111＞朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和S D滿足5×S C-S D≧0的鋼板組織，藉此於應變消除退火後，磁特性的各向異性減少。各向異性的減少有助於提高馬達效率，因此作為適用於HEV、EV及FCEV的馬達用材料更佳。因此，較佳為滿足5×S C-S D≧0。更佳為5×S C-S D≧1%。
接著，對本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法進行說明。
概略而言，本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法是如下方法：藉由對具有所述成分組成的鋼原材料依次實施熱軋、視需要的熱軋板退火、酸洗、冷軋、退火，獲得所述本發明的無方向性電磁鋼板。於本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法中，只要本發明中規定的成分、冷軋、退火條件為本發明的範圍內，則除此以外通常可為公知的方法。
＜鋼原材料＞ 鋼原材料只要是具有所述組成的鋼原材料，則並無特別限定。鋼原材料的熔煉方法並無特別限定，可採用使用轉爐或電爐等的公知的熔煉方法。就生產性等問題而言，較佳為於熔煉後藉由連續鑄造法製成板坯（鋼原材料），但亦可藉由造塊-分塊軋製法或薄板坯連鑄法等公知的鑄造方法製成板坯。
＜熱軋步驟＞ 熱軋步驟是藉由對具有所述組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板的步驟。熱軋步驟只要是對具有所述組成的鋼原材料進行加熱、實施熱軋而獲得規定尺寸的熱軋板的步驟，則並無特別限定，可適用常用的熱軋步驟。
作為常用的熱軋步驟，例如，可例示如下熱軋步驟，即，將鋼原材料加熱至1000℃以上且1200℃以下的溫度，以800℃以上且950℃以下的精軋製出側溫度對加熱後的鋼原材料實施熱軋，熱軋結束後，實施恰當的軋製後冷卻（例如，以20℃/s以上且100℃/s以下的平均冷卻速度於450℃以上且950℃以下的溫度區域進行冷卻），以400℃以上且700℃以下的捲取溫度進行捲取，從而製成規定尺寸形狀的熱軋板。
＜熱軋板退火步驟＞ 熱軋板退火步驟是藉由對所述熱軋板進行加熱並保持高溫來對熱軋板進行退火的步驟。熱軋板退火步驟並無特別限定，可適用常用的熱軋板退火步驟。該步驟並非必需，亦可省略。
＜酸洗步驟＞ 酸洗步驟是對所述熱軋板退火步驟後的鋼板或者於省略熱軋板退火步驟的情況下對所述熱軋板實施酸洗的步驟。酸洗步驟只要是可酸洗至可對酸洗後的鋼板實施冷軋的程度的步驟，則並無特別限定，例如可適用使用鹽酸或硫酸等的常用的酸洗步驟。該酸洗步驟可與所述熱軋板退火步驟於同一生產線內連續實施，亦可於另一生產線上實施。
＜冷軋步驟＞ 冷軋步驟是對經過了酸洗步驟的酸洗板實施冷軋的步驟。冷軋步驟只要是可將酸洗後的鋼板壓下至所期望的板厚的步驟，則並無特別限定，可適用常用的冷軋步驟。另外，亦可視需要藉由隔著中間退火的兩次以上的冷軋製成規定尺寸的冷軋板，此情況下的中間退火條件並無特別限定，可適用常用的中間退火步驟。較佳為如下冷軋步驟：藉由以最終道次的工作輥徑D為150 mmϕ以上、最終道次的壓下率r為15%以上及最終道次的應變速度（ε' m）為100 s -1以上且1300 s -1以下的條件實施冷軋而獲得冷軋板。
（最終道次的工作輥徑D） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，最終道次的工作輥徑D設為150 mmϕ以上。將最終道次的工作輥徑D設為150 mmϕ以上的理由在於，設為5×S C-S D≧0，獲得所期望的鋼板組織。於最終道次的工作輥徑D小於150 mmϕ的情況下，與平面壓縮的狀態相隔較遠，因此與工作輥徑大的情況相比，結晶粒單位下的剪切應變的不均勻性增強。後續的退火步驟中的成核及晶粒生長容易集中於特定方位的區域，因此＜100＞於軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S C減小，＜111＞於所述軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S D增加。結果，無法滿足5×S C-S D≧0。另一方面，於最終道次的工作輥徑D為150 mmϕ以上的情況下，滿足5×S C-S D≧0，獲得所期望的鋼板組織。最終道次的工作輥徑D較佳為170 mmϕ以上，進而佳為200 mmϕ以上。上限不需要特別設置，但於輥徑過大的情況下軋製載荷增大，因此較佳為設為700 mmϕ。
（最終道次的壓下率r） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，最終道次的壓下率r較佳為15%以上。將最終道次的壓下率r設為15%以上的理由在於，獲得一系列的冷軋控制的效果，以容易獲得所期望的鋼板組織。於最終道次的壓下率r未滿15%的情況下，壓下率過低，因此難以對退火後的組織進行控制。另一方面，於最終道次的壓下率r為15%以上的情況下，發揮出一系列的冷軋控制的效果。其結果，容易獲得所期望的鋼板組織。最終道次的壓下率r較佳為20%以上。於本發明中，不需要規定最終道次的壓下率r的上限，但過高的壓下率要求極大的裝置能力，另外，冷軋板的形狀控制亦變得困難，因此通常為50%以下。
（最終道次的應變速度（ε' m）） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，最終道次的應變速度（ε' m）較佳為100 s -1以上且1300 s -1以下。將最終道次的應變速度（ε' m）設為100 s -1以上且1300 s -1以下的理由在於，於抑制軋製中的斷裂的同時設為5×S C-S D≧0，獲得所期望的鋼板組織。於最終道次的應變速度（ε' m）未滿100 s -1的情況下，冷軋板的結晶粒單位下的剪切應變的不均勻性增強，後續的退火步驟中的成核及晶粒生長容易集中於特定方位的區域，因此＜100＞於軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S C減小，＜111＞於所述軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S D增加。結果，無法滿足5×S C-S D≧0。理由未必明確，但本發明者等人推定其原因在於，應變速度低而導致流動應力降低，應變容易集中於容易變形的結晶方位的結晶粒上，應變分佈不均勻化。另一方面，於最終道次的應變速度超過1300 s -1的情況下，流動應力過度增大，容易發生軋製中的脆性斷裂。於最終道次的應變速度（ε' m）為100 s -1以上且1300 s -1以下的情況下，於抑制軋製中的斷裂的同時滿足5×S C-S D≧0。最終道次的應變速度（ε' m）較佳為150 s -1以上，較佳為1300 s -1以下。本發明的冷軋時的各道次中的應變速度（ε' m）是使用以下的數式（1）所示的愛克倫德（Ekelund）的近似式導出。
[數1] ···（1）
此處，v R為輥圓周速度（mm/s），R'為輥半徑（mm），h 1為輥入側板厚（mm），r為壓下率（%）。
＜退火步驟＞ 退火步驟是對經過了冷軋步驟的冷軋板實施退火的步驟。更詳細而言，為如下退火步驟：以自200℃至400℃以上且600℃以下的保持溫度T 1的平均升溫速度V 1為50℃/s以上、保持溫度T 1下的保持時間t為1秒以上且10秒以下、保持溫度T 1至750℃的平均升溫速度V 2為15℃/s以上的條件，將經過了冷軋步驟的冷軋板加熱至750℃以上且850℃以下的退火溫度T 2，並進行冷卻，藉此獲得冷軋退火板。退火步驟之後，對冷軋退火板的表面實施絕緣塗佈，所述方法及塗佈種類並無特別限定，可適用常用的絕緣塗佈步驟。
（保持溫度T 1） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，加熱升溫中的保持溫度T 1設為400℃以上且600℃以下。將保持溫度T 1設為400℃以上且600℃以下的理由在於，設為＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0的範圍，獲得所期望的鋼板組織。於保持溫度T 1未滿400℃的情況下，溫度過低，因此無法獲得保持的效果，導致S B變高，結果，無法滿足S A-S B≧0。另一方面，於保持溫度T 1為600℃以上的情況下，不僅面積率的和S B而且面積率的和S A亦降低，因此結果無法滿足S A-S B≧0。
（自200℃至保持溫度T 1的平均升溫速度V 1） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，自200℃至保持溫度T 1的平均升溫速度V 1設為50℃/s以上。將平均升溫速度V 1設為50℃/s以上的理由在於，設為＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0的範圍，獲得所期望的鋼板組織。於平均升溫速度V 1未滿所述速度的情況下，保持溫度T 1下的保持以前發生恢復，因此無法充分地控制恢復行為，S B及S A均降低，結果無法滿足S A-S B≧0。自200℃至保持溫度T 1的平均升溫速度V 1較佳為70℃/s以上，更佳為100℃/s以上。上限不需要特別設置，但若升溫速度過度高，則容易產生溫度不均，因此較佳為設為500℃/s。
（保持溫度T 1下的保持時間t） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，保持溫度T 1下的保持時間t設為1秒以上且10秒以下。將保持時間t設為1秒以上且10秒以下的理由在於，設為＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0的範圍，獲得所期望的鋼板組織。於保持時間t未滿1秒的情況下，組織的恢復不充分，因此S B變高，結果無法滿足S A-S B≧0。另一方面，於保持時間t超過10秒的情況下，過度地產生組織的恢復，不僅S B而且S A亦降低，因此結果無法滿足S A-S B≧0。
（自保持溫度T 1至750℃的平均升溫速度V 2） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，自保持溫度T 1至750℃的平均升溫速度V 2設為15℃/s以上。將平均升溫速度V 2設為15℃/s以上的理由在於，設為＜100＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S A與＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和S B滿足S A-S B≧0的範圍，獲得所期望的鋼板組織。於平均升溫速率V 2未滿15℃/s的情況下，再結晶核的生成位置的選擇性增強，＜111＞朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的生成頻率提高，因此S B增加。結果，無法滿足S A-S B≧0。平均升溫速度V 2較佳為20℃/s以上，更佳為30℃/s以上。上限不需要特別設置，但若升溫速度過度高，則容易產生溫度不均，因此較佳為設為200℃/s。
（退火溫度T 2） 於本發明的無方向性電磁鋼板的製造中，退火溫度T 2設為750℃以上且850℃以下。將退火溫度T 2設為750℃以上且850℃以下的理由在於，將平均結晶粒徑設為50 μm以下，獲得所期望的鋼板組織。於退火溫度T 2未滿750℃的情況下，再結晶無法充分地發展，成為殘存大量加工組織的鋼板組織。該未再結晶部包含大量的＜111＞於軋製直角方向上配向的區域，因此S B增加。結果無法滿足S A-S B≧0。於退火溫度T 2為750℃以上的情況下，可產生充分的再結晶，設為S A-S B≧0。退火溫度T 2較佳為775℃以上。另一方面，於退火溫度T 2超過850℃的情況下，再結晶粒過度生長，而無法將平均結晶粒徑設為50 μm以下。因此，退火溫度T 2設為850℃以下。較佳為825℃以下。加熱至所述退火溫度後進行冷卻，但就防止冷卻不均的觀點而言，所述冷卻較佳為以50℃/s以下的速度進行。 [實施例]
以下列舉實施例對本發明進行具體說明。但是，本發明並不限定於該些。
＜冷軋退火板的製造＞ 藉由通常公知的方法對具有表1-1、表1-2所示的成分組成的鋼水進行熔煉，並進行連續鑄造而製成厚度230 mm的板坯（鋼原材料）。藉由對所獲得的板坯實施熱軋，而獲得板厚2.0 mm的熱軋板。藉由公知的方法對所獲得的熱軋板實施熱軋板退火及酸洗，繼而，實施冷軋直至表2-1、表2-2所示的板厚為止，從而獲得冷軋板。以表2-1、表2-2所示的條件對所獲得的冷軋板實施退火，繼而藉由公知的方法實施塗佈，從而獲得冷軋退火板（無方向性電磁鋼板）。
[表1-1] （表1-1）
鋼 種 成分組成[質量%] 備註
C Si Mn P S Al N Co Zn Mo Cr Ca Mg REM Sn Sb
A 0.0016 3.5 0.3 0.004 0.0029 0.6 0.0022 - - - - - - - - - 適合例
B 0.0038 2.4 1.2 0.011 0.0033 1.2 0.0021 - - - - - - - - - 適合例
C 0.0035 3.5 0.2 0.019 0.0017 1.1 0.0015 - - - - - - - - - 適合例
D 0.0034 2.1 1.3 0.015 0.0027 0.9 0.0024 - - - - - - - - - 適合例
E 0.0033 2.2 0.6 0.005 0.0033 1.8 0.0026 - - - - - - - - - 適合例
F 0.0038 2.7 2.7 0.008 0.0021 0.5 0.0020 - - - - - - - - - 適合例
G 0.0027 2.9 1.2 0.006 0.0031 1.9 0.0024 - - - - - - - - - 適合例
H 0.0009 2.3 1.2 0.011 0.0024 1.4 0.0025 - - - - - - - - - 適合例
I 0.0029 2.9 1.0 0.012 0.0037 1.2 0.0027 - - - - - - - - - 適合例
J 0.0015 3.9 0.7 0.013 0.0008 1.5 0.0023 - - - - - - - - - 適合例
K 0.0047 2.2 1.3 0.009 0.0021 1.3 0.0024 - - - - - - - - - 適合例
L 0.0017 0.8 0.8 0.013 0.0007 1.5 0.0021 - - - - - - - - - 比較例
M 0.0016 1.2 0.8 0.012 0.0009 1.5 0.0022 - - - - - - - - - 適合例
N 0.0013 1.5 0.7 0.011 0.0009 1.6 0.0022 - - - - - - - - - 適合例
O 0.0015 4.8 0.7 0.015 0.0005 1.5 0.0022 - - - - - - - - - 適合例
P 0.0017 5.2 0.7 0.014 0.0005 1.4 0.0024 - - - - - - - - - 比較例
Q 0.0035 2.1 0.02 0.017 0.0028 0.9 0.0023 - - - - - - - - - 比較例
R 0.0036 2.1 0.08 0.013 0.0023 0.8 0.0026 - - - - - - - - - 適合例
S 0.0035 2.0 3.4 0.013 0.0030 0.8 0.0026 - - - - - - - - - 適合例
T 0.0034 2.1 5.1 0.015 0.0023 1.0 0.0022 - - - - - - - - - 比較例
U 0.0031 3.0 1.0 0.011 0.0033 0.003 0.0028 - - - - - - - - - 比較例
V 0.0029 3.0 1.0 0.010 0.0038 0.012 0.0028 - - - - - - - - - 適合例
W 0.0028 2.8 1.0 0.014 0.0038 2.2 0.0027 - - - - - - - - - 適合例
X 0.0030 2.9 1.1 0.012 0.0039 3.4 0.0028 - - - - - - - - - 比較例
Y 0.0035 3.4 0.3 0.020 0.0018 1.1 0.0013 0.0007 - - - - - - - - 適合例
Z 0.0037 3.5 0.2 0.017 0.0014 1.1 0.0016 0.0038 - - - - - - - - 適合例
AA 0.0037 3.4 0.2 0.018 0.0020 1.0 0.0014 - 0.0008 - - - - - - - 適合例
AB 0.0033 3.6 0.2 0.019 0.0016 1.1 0.0013 - 0.0029 - - - - - - - 適合例
AC 0.0016 3.5 0.3 0.003 0.0031 0.6 0.0023 - - 0.035 - - - - - - 適合例
AD 0.0015 3.5 0.3 0.005 0.0028 0.6 0.0023 - - - 0.14 - - - - - 適合例
AE 0.0017 3.6 0.4 0.005 0.0024 0.5 0.0023 - - - - 0.004 - - - - 適合例
AF 0.0014 3.5 0.2 0.003 0.0030 0.6 0.0020 - - - - - 0.003 - - - 適合例
AG 0.0018 3.5 0.3 0.002 0.0029 0.6 0.0023 - - - - - - 0.005 - - 適合例
AH 0.0017 3.5 0.4 0.006 0.0031 0.7 0.0022 - - - - - - - 0.032 - 適合例
AI 0.0016 3.5 0.3 0.003 0.0033 0.6 0.0024 - - - - - - - - 0.054 適合例
[表1-2] （表1-2）
鋼 種 成分組成[質量%] 備註
C Si Mn P S Al N Co Zn Mo Cr Ca Mg REM Sn Sb Cu Ni W Ti Nb V Ta B Ga Pb As Ge
AJ 0.0034 3.4 0.3 0.021 0.0013 1.0 0.0013 0.0021 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AK 0.0037 3.4 0.2 0.017 0.0021 1.0 0.0017 - 0.0046 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AL 0.0014 3.4 0.4 0.003 0.0031 0.6 0.0023 - - 0.013 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AM 0.0015 3.5 0.4 0.004 0.0030 0.6 0.0021 - - - 4.3 - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AN 0.0017 3.5 0.2 0.005 0.0030 0.6 0.0023 - - - - 0.001 - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AO 0.0016 3.5 0.3 0.003 0.0032 0.5 0.0022 - - - - - 0.096 - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AP 0.0015 3.5 0.3 0.003 0.0032 0.6 0.0023 - - - - - - 0.093 - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AQ 0.0015 3.5 0.3 0.003 0.0026 0.7 0.0020 - - - - - - - 0.17 - - - - - - - - - - - - - 適合例
AR 0.0018 3.6 0.3 0.005 0.0033 0.7 0.0024 - - - - - - - - 0.18 - - - - - - - - - - - - 適合例
AS 0.0040 2.3 1.2 0.011 0.0031 1.2 0.0019 - - - - - - - - - 0.03 - - - - - - - - - - - 適合例
AT 0.0038 2.5 1.2 0.011 0.0036 1.3 0.0021 - - - - - - - - - 0.49 - - - - - - - - - - - 適合例
AU 0.0037 2.5 1.2 0.012 0.0037 1.2 0.0023 - - - - - - - - - - 0.02 - - - - - - - - - - 適合例
AV 0.0037 2.5 1.1 0.013 0.0030 1.2 0.0022 - - - - - - - - - - 0.46 - - - - - - - - - - 適合例
AW 0.0032 2.3 0.5 0.003 0.0030 1.8 0.0026 - - - - - - - - - - - 0.006 - - - - - - - - - 適合例
AX 0.0034 2.2 0.7 0.006 0.0029 1.8 0.0024 - - - - - - - - - - - 0.043 - - - - - - - - - 適合例
AY 0.0035 2.1 0.5 0.005 0.0036 1.8 0.0028 - - - - - - - - - - - - 0.0016 - - - - - - - - 適合例
AZ 0.0032 2.1 0.5 0.005 0.0033 1.9 0.0025 - - - - - - - - - - - - 0.0047 - - - - - - - - 適合例
BA 0.0031 2.2 0.5 0.003 0.0029 1.8 0.0026 - - - - - - - - - - - - - 0.0007 - - - - - - - 適合例
BB 0.0032 2.2 0.5 0.005 0.0029 1.7 0.0025 - - - - - - - - - - - - - 0.0045 - - - - - - - 適合例
BC 0.0032 2.3 0.5 0.003 0.0032 1.7 0.0028 - - - - - - - - - - - - - - 0.0011 - - - - - - 適合例
BD 0.0032 2.2 0.5 0.007 0.0038 1.9 0.0024 - - - - - - - - - - - - - - 0.0095 - - - - - - 適合例
BE 0.0034 2.2 0.6 0.003 0.0031 1.8 0.0025 - - - - - - - - - - - - - - - 0.0004 - - - - - 適合例
BF 0.0032 2.1 0.7 0.005 0.0030 1.8 0.0025 - - - - - - - - - - - - - - - 0.0017 - - - - - 適合例
BG 0.0039 2.7 2.7 0.007 0.0024 0.5 0.0020 - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0002 - - - - 適合例
BH 0.0038 2.7 2.6 0.006 0.0016 0.5 0.0020 - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0018 - - - - 適合例
BI 0.0039 2.7 2.7 0.010 0.0020 0.5 0.0022 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0002 - - - 適合例
BJ 0.0039 2.6 2.6 0.008 0.0022 0.5 0.0022 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0047 - - - 適合例
BK 0.0040 2.7 2.6 0.010 0.0022 0.4 0.0022 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0002 - - 適合例
BL 0.0040 2.6 2.6 0.007 0.0020 0.5 0.0020 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0019 - - 適合例
BM 0.0028 2.9 1.1 0.004 0.0026 2.0 0.0023 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.004 - 適合例
RN 0.0028 2.9 1.1 0.004 0.0031 1.9 0.0024 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.043 - 適合例
BO 0.0029 2.9 1.1 0.004 0.0036 1.9 0.0025 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.002 適合例
BP 0.0030 3.0 1.3 0.009 0.0036 2.0 0.0027 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.046 適合例
[表2-1] （表2-1）
No. 鋼種    板厚 [mm] 冷軋步驟 退火步驟 備註
   最終道次的 工作輥徑D [mmϕ] 最終道次的 壓下率r[%] 最終道次的 應變速度 [s -1] 軋製中的 斷裂 保持溫度 T 1[℃] 升溫速度 V 1[℃/s] 保持時間 t[s] 升溫速度 V 2[℃/s] 退火溫度T 2[℃]
1 A    0.25 290 28 780 - 490 270 2 34 1000 發明例
2 B    0.25 330 23 860 - 480 460 3 53 990 發明例
3 C    0.25 360 31 300 - 590 120 9 33 920 發明例
4 D    0.25 390 27 260 - 470 120 7 31 1010 發明例
5 E    0.25 360 23 200 - 420 480 2 55 940 發明例
6 F    0.25 340 25 190 - 590 320 9 49 1000 發明例
7 G    0.25 290 29 700 - 440 310 5 37 1010 發明例
8 H    0.25 360 24 510 - 420 350 3 33 960 發明例
9 I    0.25 200 33 690 - 500 380 3 54 990 發明例
10 J    0.25 210 34 710 - 510 190 3 47 910 發明例
11 K    0.25 360 24 510 - 420 340 3 34 960 發明例
12 L    0.25 210 34 710 - 510 190 3 47 910 比較例
13 M    0.25 210 34 710 - 510 200 3 47 910 發明例
14 N    0.25 210 34 710 - 510 190 3 49 910 發明例
15 O    0.25 210 34 710 - 510 180 3 49 910 發明例
16 P    0.25 210 34 710 - 510 190 3 46 910 比較例
17 Q    0.25 390 27 260 - 470 120 7 30 1010 比較例
18 R    0.25 390 27 260 - 470 120 7 32 1010 發明例
19 S    0.25 390 27 260 - 470 120 7 31 1010 發明例
20 T    0.25 390 27 260 - 470 130 7 33 1010 比較例
21 U    0.25 200 33 690 - 500 370 3 52 990 比較例
22 V    0.25 200 33 690 - 500 400 3 56 990 發明例
23 W    0.25 200 33 690 - 500 380 3 54 990 發明例
24 X    0.25 200 33 690 - 500 360 3 55 990 比較例
25 Y    0.25 360 31 300 - 590 130 9 32 920 發明例
26 Z    0.25 360 31 300 - 590 120 9 32 920 發明例
27 AA    0.25 360 31 300 - 590 120 9 33 920 發明例
28 AB    0.25 360 31 300 - 590 120 9 31 920 發明例
29 AC    0.25 290 28 780 - 490 260 2 33 1000 發明倒
30 AD    0.25 290 28 780 - 490 280 2 35 1000 發明例
31 AE    0.25 290 28 780 - 490 270 2 34 1000 發明例
32 AF    0.25 290 28 780 - 490 270 2 33 1000 發明例
33 AG    0.25 290 28 780 - 490 270 2 35 1000 發明例
34 AH    0.25 290 28 780 - 490 260 2 33 1000 發明例
35 AI    0.25 290 28 780 - 490 270 2 34 1000 發明例
36 J    0.25 210 34 710 - 630 190 3 46 910 比較例
37 J    0.25 210 34 710 - 380 190 3 47 910 比較例
38 D    0.25 390 27 260 - 470 30 7 31 1010 比較例
39 D    0.25 390 27 260 - 470 60 7 31 1010 發明例
40 D    0.25 390 27 260 - 470 90 7 32 1010 發明例
41 G    0.25 290 29 700 - 440 300 0 37 1010 比較例
42 G    0.25 290 29 700 - 440 300 15 38 1010 比較例
43 I    0.25 200 33 690 - 500 380 3 8 990 比較例
44 I    0.25 200 33 690 - 500 400 3 17 990 發明例
45 I    0.25 200 33 690 - 500 380 3 24 990 發明例
46 C    0.25 360 31 300 - 500 120 3 33 860 比較例
47 C    0.25 360 31 300 - 590 120 9 33 880 發明例
48 C    0.25 360 31 300 - 590 120 9 34 1040 發明例
49 C    0.25 360 31 300 - 590 130 9 33 1070 比較例
50 A    0.25 110 28 780 - 490 270 2 32 1000 發明例
51 A    0.25 160 28 780 - 490 280 2 35 1000 發明例
52 A    0.25 180 28 780 - 490 270 2 33 1000 發明例
53 A    0.25 290 9 780 - 490 270 2 35 1000 發明例
54 A    0.25 290 17 780 - 490 280 2 34 1000 發明例
55 A    0.25 290 28 60 - 490 260 2 34 1000 發明例
56 A    0.25 290 28 120 - 490 260 2 33 1000 發明例
57 A    0.25 290 28 1400 一部分斷裂 490 260 2 34 1000 發明例
註）下劃線部分表示發明範圍外
[表2-2] （表2-2）
No. 鋼種 板厚 [mm] 冷軋步驟 退火步驟 備註  
最終道次的 工作輥徑D [mmϕ] 最終道次的 壓下率r [%] 最終道次的 應變速度 [s -1] 軋製中的 斷裂 保持溫度 T 1[℃] 升溫速度 V 1[℃/s] 保持時間 t [s] 升溫速度 V 2[℃/s] 退火溫度 T 2[℃]  
58 AJ 0.25 360 31 300 - 590 120 9 31 780 發明例
59 AK 0.25 360 31 300 - 590 120 9 32 780 發明例
60 AL 0.25 290 28 780 - 490 270 2 33 810 發明例
61 AM 0.25 290 28 780 - 490 260 2 35 810 發明例
62 AN 0.25 290 28 780 - 490 260 2 34 810 發明例
63 AO 0.25 290 28 780 - 490 260 2 33 810 發明例
64 AP 0.25 290 28 780 - 490 280 2 35 810 發明例
65 AQ 0.25 290 28 780 - 490 280 2 33 810 發明例
66 AR 0.25 290 28 780 - 490 260 2 34 810 發明例
67 AS 0.25 330 23 860 - 480 470 3 53 810 發明例
68 AT 0.25 330 23 860 - 480 460 3 52 810 發明例
69 AU 0.25 330 23 860 - 480 480 3 53 810 發明例
70 AV 0.25 330 23 860 - 480 450 3 54 810 發明例
71 AW 0.25 360 23 200 - 420 480 2 57 790 發明例
72 AX 0.25 360 23 200 - 420 480 2 57 790 發明例
73 AY 0.25 360 23 200 - 420 470 2 57 790 發明例
74 AZ 0.25 360 23 200 - 420 470 2 54 790 發明例
75 BA 0.25 360 23 200 - 420 490 2 54 790 發明例
76 BB 0.25 360 23 200 - 420 460 2 55 790 發明例
77 BC 0.25 360 23 200 - 420 490 2 53 790 發明例
78 BD 0.25 360 23 200 - 420 490 2 55 790 發明例
79 BE 0.25 360 23 200 - 420 460 2 55 790 發明例
80 BF 0.25 360 23 200 - 420 500 2 52 790 發明例
81 BG 0.25 340 25 190 - 590 320 9 50 810 發明例
82 BH 0.25 340 25 190 - 590 330 9 50 810 發明例
83 BI 0.25 340 25 190 - 590 320 9 48 810 發明例
84 BJ 0.25 340 25 190 - 590 330 9 51 810 發明例
85 BK 0.25 340 25 190 - 590 330 9 48 810 發明例
86 BL 0.25 340 25 190 - 590 320 9 51 810 發明例
87 BM 0.25 290 29 700 - 440 320 5 36 820 發明例
88 BN 0.25 290 29 700 - 440 290 5 38 820 發明例
89 BO 0.25 290 29 700 - 440 300 5 37 820 發明例
90 BP 0.25 290 29 700 - 440 320 5 39 820 發明例
＜評價＞ 《組織觀察》 自所獲得的冷軋退火板中採集組織觀察用的試驗片。繼而，對於所採集的試驗片，將與軋製方向垂直的面（RD面）作為觀察面進行填充樹脂，並藉由膠質氧化矽研磨進行鏡面化。對經鏡面化的觀察面實施電子射線背散射繞射（electron back scattered diffraction，EBSD）測定，獲得局部方位資料。此時，設為步長：2.5 μm、測定區域：20 mm 2以上。測定區域的寬度於後續的解析中以結晶粒的數量成為10000個以上的方式進行適宜調整。測定可以一次掃描於整個區域中進行，亦可利用康寶掃描（Combo Scan）功能將多次的掃描結果加以結合。解析軟體：使用OIM分析8（OIM Analysis 8），對所獲得的局部方位資料進行了解析。於進行資料解析之前，以成為試樣座標系的A1軸//軋製方向、A2軸//軋製直角方向、A3軸//板面方向的方式進行座標旋轉處理。另外，藉由解析軟體的分區屬性（Partition Properties）並以公式（Formula）：GCI[&;5.000,2,0.000,0,0,8.0,1,1,1.0,0;]＞0.1的條件進行晶粒平均資料點的篩選，將不適於解析的資料點排除。此時，有效的資料點為98%以上。
對於以如上方式調整後的資料，作為晶界的定義，將晶粒公差角度（Grain Tolerance Angle）設為5°，將最小晶粒尺寸（Minimum Grain Size）設為2，將最小反晶粒尺寸（Minimum Anti Grain Size）設為2，多數列需求（Multiple Rows Requirement）及反晶粒多數列需求（Anti-Grain Multiple Rows Requirement）均設為關（OFF），進行了以下的解析。對於實施了前處理的資料，將使用晶粒尺寸（Grain Size）（直徑（diameter））功能求出的面積平均（Area Average）的值作為平均結晶粒徑。另外，使用結晶配向（Crystal Direction）功能求出＜100＞及＜111＞相對於試樣座標系的[A1，A2，A3]=[100]、[010]、[110]、[1-10]此四個方向配向的結晶粒的面積率。計算面積率時的容許角度（Tolerance Angle）設為15°。若將＜uvw＞於試樣座標系的[u'v'w']方向上配向的結晶粒的面積率表述為S ＜ uvw ＞ //[u'v'w']，則＜100＞於軋製方向或軋製直角方向上配向的結晶粒的面積率之和S A可作為S A=S ＜ 100 ＞ //[100]+S ＜ 100 ＞ //[010]而求出。同時滿足＜100＞//[100]與＜100＞//[010]的方位的面積率設為雙重計數。以後亦同樣。同樣地，＜111＞於軋製方向或軋製直角方向上配向的結晶粒的面積率之和S B作為S B=S ＜ 111 ＞ //[100]+S ＜ 111 ＞ //[010]而求出，＜100＞於軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S C作為S C=S ＜ 100 ＞ //[110]+S ＜ 100 ＞ //[1-10]而求出，＜111＞於軋製45°方向及軋製-45°方向上配向的結晶粒的面積率之和S D作為S D=S ＜ 111 ＞ //[110]+S ＜ 111 ＞ //[1-10]而求出。
《機械特性評價》 自所獲得的退火板中採集以軋製方向為拉伸方向的日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）5號拉伸試驗片，進行依照JIS Z2241：2011的拉伸試驗，對拉伸強度（TS）進行測定。
《磁特性評價》 自所獲得的退火板中採集以長度方向為軋製方向或軋製直角方向的寬度30 mm、長度280 mm的磁測定用試驗片，依照JIS C2550-1：2011，並藉由愛普斯坦（Epstein）法對冷軋退火板的磁特性進行評價。評價項目設為飽和磁通密度：Bs、磁場的強度5000 A/m時的磁通密度：B50、及鐵損W10/800。另外，為了調查磁特性的各向異性，採集以長度方向為軋製45°方向及軋製-45°方向的寬度30 mm、長度280 mm的磁測定用試驗片，依照JIS C2550-1：2011，並藉由愛普斯坦（Epstein）對冷軋退火板的磁特性進行評價。評價項目設為磁場的強度5000 A/m時的磁通密度：B50_45°。於應變消除退火後於B50≧1.57（T）且B50/Bs≧0.80的情況下評價為磁通密度良好，於應變消除退火後於W10/800≦40（W/kg）的情況下評價為高頻鐵損特性良好。於應變消除退火後於ΔB50=B50-B50_45°≦0.120（T）的情況下評價為磁特性的各向異性小。
[表3-1] （表3-1）
No. 鋼板組織 特性 備註
平均 結晶粒徑 d（μm） SA [%] SB [%] SC [%] SD [%] SA-SB [%] 5SC-SD [%] 磁通密度 Bs（T） 磁通密度 B50（T） B50/Bs 鐵損 W 10/80 0（W/kg） 磁通密度 B50_45° （T） 各向異性 ΔB50（T）
1 103 19 6 6 25 13 5 1.97 1.72 0.87 30.2 1.67 0.048 發明例
2 124 13 6 6 25 7 5 1.98 1.71 0.86 29.7 1.66 0.047 發明例
3 69 17 4 7 27 13 8 1.95 1.73 0.89 28.0 1.69 0.042 發明例
4 104 19 6 3 11 13 4 2.00 1.76 0.88 31.5 1.71 0.053 發明例
5 106 20 6 4 11 14 9 1.97 1.74 0.88 29.1 1.71 0.034 發明例
6 126 17 8 7 27 9 8 1.96 1.71 0.87 27.5 1.67 0.042 發明例
7 124 16 5 4 13 11 7 1.92 1.69 0.88 25.1 1.65 0.038 發明例
8 86 16 5 6 26 11 4 1.97 1.71 0.87 29.0 1.66 0.047 發明例
9 90 19 6 7 28 13 7 1.96 1.70 0.87 28.3 1.66 0.044 發明例
10 100 13 6 5 16 7 9 1.91 1.65 0.86 25.0 1.62 0.032 發明例
11 84 15 5 5 21 10 4 1.98 1.70 0.86 29.6 1.65 0.053 發明例
12 66 12 5 6 21 7 9 2.04 1.76 0.86 47.7 1.73 0.030 比較例
13 90 13 6 4 12 7 8 2.03 1.78 0.88 38.0 1.74 0.038 發明例
14 99 12 5 5 17 7 8 2.01 1.75 0.87 36.3 1.71 0.041 發明例
15 96 13 6 5 16 7 9 1.87 1.62 0.87 22.7 1.59 0.032 發明例
16 91 13 6 4 12 7 8 1.86 1.59 0.86 22.3 1.55 0.038 比較例
17 112 19 6 3 11 13 4 2.03 1.75 0.86 46.9 1.71 0.042 比較例
18 132 19 6 3 11 13 4 2.03 1.79 0.88 36.0 1.74 0.048 發明例
19 120 21 7 3 11 14 4 1.96 1.68 0.86 35.4 1.64 0.043 發明例
20 95 19 6 3 11 13 4 1.91 1.67 0.87 42.1 1.63 0.041 比較例
21 96 19 7 6 23 12 7 2.01 1.74 0.87 43.3 1.70 0.038 比較例
22 104 17 5 7 28 12 7 2.01 1.77 0.88 36.1 1.73 0.039 發明例
23 136 19 6 7 28 13 7 1.92 1.67 0.87 37.6 1.63 0.042 發明例
24 93 20 6 7 27 14 8 1.86 1.65 0.89 40.7 1.61 0.038 比較例
25 97 19 4 3 11 15 4 1.96 1.76 0.90 27.5 1.72 0.044 發明例
26 106 21 4 3 11 17 4 1.96 1.78 0.91 27.0 1.74 0.043 發明例
27 108 18 4 5 13 14 12 1.96 1.68 0.86 29.4 1.65 0.026 發明例
28 67 17 4 6 16 13 14 1.95 1.73 0.89 28.1 1.71 0.025 發明例
29 94 19 7 5 20 12 5 1.98 1.70 0.86 30.7 1.66 0.045 發明例
30 110 18 6 6 25 12 5 1.98 1.71 0.87 30.1 1.67 0.045 發明例
31 91 20 7 5 20 13 5 1.97 1.69 0.86 30.2 1.65 0.044 發明例
32 123 19 6 7 30 13 5 1.98 1.75 0.89 29.6 1.71 0.040 發明例
33 97 20 7 6 25 13 5 1.97 1.70 0.86 30.2 1.65 0.047 發明例
34 137 17 5 6 25 12 5 1.97 1.77 0.90 28.7 1.72 0.049 發明例
35 109 17 5 6 25 12 5 1.98 1.78 0.90 29.3 1.73 0.050 發明例
36 100 13 15 5 15 -2 10 1.91 1.54 0.81 42.3 1.50 0.037 比較例
37 93 5 6 5 16 -1 9 1.91 1.50 0.79 40.5 1.46 0.038 比較例
38 117 3 5 3 11 -2 4 2.00 1.55 0.77 45.4 1.50 0.047 比較例
39 115 9 7 3 11 2 4 2.00 1.69 0.84 35.9 1.64 0.050 發明例
40 117 9 5 3 11 4 4 2.00 1.69 0.84 35.9 1.64 0.051 發明例
41 106 17 18 4 13 -1 7 1.92 1.50 0.78 41.5 1.46 0.038 比較例
42 127 3 5 4 12 -2 8 1.92 1.53 0.80 40.9 1.49 0.042 比較例
43 95 16 17 8 32 -1 8 2.01 1.61 0.80 46.1 1.57 0.037 比較例
44 96 15 14 7 28 1 7 2.01 1.66 0.83 38.1 1.62 0.036 發明例
45 129 15 11 8 33 4 7 2.01 1.71 0.85 37.2 1.67 0.042 發明例
46 53 17 4 3 11 13 4 1.96 1.70 0.87 42.9 1.65 0.048 比較例
47 62 17 4 3 11 13 4 1.96 1.69 0.86 37.4 1.65 0.041 發明例
48 193 18 4 3 11 14 4 1.96 1.72 0.88 36.8 1.68 0.043 發明例
49 232 18 4 3 11 14 4 1.96 1.68 0.86 43.3 1.64 0.045 比較例
50 88 25 6 5 26 19 -1 1.97 1.74 0.88 29.6 1.60 0.139 發明例
51 106 25 6 5 24 19 1 1.97 1.76 0.89 29.3 1.69 0.070 發明例
52 122 25 7 4 17 18 3 1.97 1.75 0.89 29.5 1.70 0.055 發明例
53 116 24 6 5 27 18 -2 1.97 1.73 0.88 29.8 1.60 0.127 發明例
54 138 24 6 4 20 18 0 1.97 1.73 0.88 29.8 1.63 0.096 發明例
55 139 23 6 4 21 17 -1 1.97 1.75 0.89 29.5 1.62 0.131 發明例
56 99 25 6 5 24 19 1 1.97 1.75 0.89 29.5 1.68 0.067 發明例
57 94 19 6 6 25 13 5 1.97 1.73 0.88 30.0 1.69 0.045 發明例
註）下劃線部分表示發明範圍外
[表3-2] （表3-2）
No. 鋼板組織 機械特性 應變消除退火後磁特性 備註
平均 結晶粒徑 d（μm） SA [%] SB [%] SC [%] SD [%] SA-SB [%] 5SC-SD [%] 拉伸強度 TS （MPa） 磁通密度 Bs （T） 磁通密度 B50 （T） B50/Bs 鐵損 W 10/ 800（W/kg） 磁通密度 B50_45° （T） 各向異性 ΔB50 （T）
58 29 24 8 7 29 16 6 713 1.96 1.77 0.90 27.4 1.73 0.045 發明例
59 30 18 7 6 17 11 13 706 1.96 1.65 0.84 29.3 1.62 0.028 發明例
60 31 19 9 6 22 10 8 729 1.97 1.66 0.84 31.1 1.63 0.034 發明例
61 28 19 8 5 18 11 7 705 1.97 1.66 0.84 30.8 1.63 0.035 發明例
62 31 21 9 5 18 12 7 694 1.97 1.72 0.87 29.9 1.68 0.041 發明例
63 40 17 7 5 18 10 7 672 1.97 1.67 0.85 30.6 1.63 0.039 發明例
64 34 19 8 5 17 11 8 683 1.97 1.69 0.86 30.3 1.65 0.038 發明例
65 33 21 9 5 17 12 8 695 1.97 1.78 0.90 29.1 1.74 0.038 發明例
66 34 20 9 5 19 11 6 690 1.97 1.77 0.90 29.2 1.73 0.038 發明例
67 33 9 4 7 26 5 9 639 1.98 1.65 0.83 30.6 1.62 0.030 發明例
68 30 12 6 5 17 6 8 654 1.98 1.71 0.86 29.7 1.68 0.033 發明例
69 28 11 5 6 21 6 9 655 1.98 1.68 0.85 30.2 1.65 0.032 發明例
70 33 10 4 5 17 6 8 645 1.98 1.66 0.84 30.5 1.62 0.038 發明例
71 27 14 4 6 25 10 5 687 1.97 1.68 0.85 29.9 1.64 0.040 發明例
72 35 15 4 5 20 11 5 662 1.97 1.66 0.84 30.2 1.61 0.050 發明例
73 26 15 4 6 25 11 5 692 1.97 1.69 0.86 29.8 1.65 0.039 發明例
74 21 14 4 6 25 10 5 700 1.97 1.67 0.85 30.1 1.63 0.044 發明例
75 25 14 4 6 25 10 5 684 1.97 1.66 0.84 30.2 1.62 0.044 發明例
76 23 14 4 5 20 10 5 698 1.97 1.72 0.87 29.4 1.68 0.037 發明例
77 25 13 3 6 25 10 5 685 1.97 1.70 0.86 29.7 1.66 0.040 發明例
78 34 15 4 6 25 11 5 663 1.97 1.67 0.85 30.1 1.62 0.046 發明例
79 22 16 4 7 30 12 5 706 1.97 1.70 0.86 29.7 1.66 0.040 發明例
80 27 15 4 6 25 11 5 687 1.97 1.67 0.85 30.1 1.62 0.047 發明例
81 38 18 5 7 31 13 4 682 1.96 1.70 0.87 27.7 1.66 0.040 發明例
82 26 16 4 7 31 12 4 709 1.96 1.71 0.87 27.5 1.66 0.053 發明例
83 29 15 4 8 26 11 4 705 1.96 1.66 0.85 28.2 1.62 0.044 發明例
84 40 16 4 6 26 12 4 676 1.96 1.67 0.85 28.1 1.62 0.052 發明例
85 32 17 5 6 26 12 4 690 1.96 1.69 0.86 27.8 1.64 0.051 發明例
86 28 14 3 7 31 11 4 702 1.96 1.69 0.86 27.8 1.64 0.048 發明例
87 30 12 5 6 23 7 7 695 1.92 174 0.91 24.2 1.70 0.040 發明例
88 37 11 4 6 22 7 8 680 1.92 1.75 0.91 24.1 1.71 0.039 發明例
89 28 11 4 6 22 7 8 706 1.92 1.73 0.90 24.4 1.69 0.042 發明例
90 30 12 5 6 23 7 7 693 1.92 1.76 0.92 24.0 1.73 0.035 發明例
根據表3-1、表3-2的結果可知，按照本發明的無方向性電磁鋼板均具有高的拉伸強度，並且於應變消除退火後兼顧優異的磁通密度與優異的高頻鐵損特性。 [產業上的可利用性]
藉由本發明，可提供一種高強度且即便於實施了應變消除退火的情況下亦為高磁通密度-高頻低鐵損的無方向性電磁鋼板及其製造方法。
無

Claims (9)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，以質量%計包含C：0.010%以下、Si：1.0%以上且5.0%以下、Mn：0.05%以上且5.0%以下、P：0.1%以下、S：0.01%以下、Al：3.0%以下、及N：0.005%以下，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，平均結晶粒徑為50μm以下，<100>朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和SA與<111>朝向軋製方向或軋製直角方向的結晶粒的面積率之和SB滿足SA-SB≧0。
  2. 如請求項1所述的無方向性電磁鋼板，其中，<100>朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和SC與<111>朝向軋製45°方向及軋製-45°方向的結晶粒的面積率之和SD滿足5×SC-SD≧0。
  3. 如請求項1所述的無方向性電磁鋼板，其中，以質量%計更包含0.0005%以上且0.0050%以下的Co。
  4. 如請求項2所述的無方向性電磁鋼板，其中，以質量%計更包含0.0005%以上且0.0050%以下的Co。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的無方向性電磁鋼板，其中，以質量%計更包含0.0005%以上且0.0050%以下的Zn。
  6. 如請求項1至4中任一項所述的無方向性電磁鋼板，其中，以質量%計更含有下述A群組~D群組中的至少一個群組的成分；以及選自Cu：0%以上且0.5%以下、Ni：0%以上且0.5%以下、W：0%以上且0.05%以下、Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002%以下、B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下、Pb：0%以上且0.002%以下、As：0%以上且0.05%以下及Ge：0%以上且0.05%以下中的一種或兩種以上，．A群組；Mo：0.01%以上且0.20%以下．B群組；Cr：0.1%以上且5.0%以下．C群組；Ca：0.001%以上且0.10%以下、Mg：0.001%以上且0.10%以下及稀土金屬：0.001%以上且0.10%以下中的任意一種或兩種以上．D群組；Sn：0.001%以上且0.20%以下及Sb：0.001%以上且0.20%以下中的任意一種或兩種。
  7. 如請求項5所述的無方向性電磁鋼板，其中，以質量%計更含有下述A群組~D群組中的至少一個群組的成分；以及選自Cu：0%以上且0.5%以下、Ni：0%以上且0.5%以下、W：0%以上且0.05%以下、Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002% 以下、B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下、Pb：0%以上且0.002%以下、As：0%以上且0.05%以下及Ge：0%以上且0.05%以下中的一種或兩種以上，．A群組；Mo：0.01%以上且0.20%以下．B群組；Cr：0.1%以上且5.0%以下．C群組；Ca：0.001%以上且0.10%以下、Mg：0.001%以上且0.10%以下及稀土金屬：0.001%以上且0.10%以下中的任意一種或兩種以上．D群組；Sn：0.001%以上且0.20%以下及Sb：0.001%以上且0.20%以下中的任意一種或兩種。
  8. 一種無方向性電磁鋼板的製造方法，是製造如請求項1至7中任一項所述的無方向性電磁鋼板的方法，包括：熱軋步驟，藉由對具有所述無方向性電磁鋼板的組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板；熱軋板退火步驟，視需要對所述熱軋板實施熱軋板退火；酸洗步驟，對所述熱軋板及實施了所述熱軋板退火的所述熱軋板實施酸洗；冷軋步驟，藉由對實施了所述酸洗的所述熱軋板實施冷軋而獲得冷軋板；以及退火步驟，以自200℃至400℃以上且600℃以下的保持溫度T1的平均升溫速度V1為50℃/s以上、保持溫度T1下的保持時間t為1秒以上且10秒以下、並且自保持溫度T1至750℃的平均升溫速度V2為15℃/s以上的條件，將所述冷軋板加熱至750℃以上且850℃以下的退火溫度T2，並進行冷卻，藉此獲得冷軋退火板。
  9. 如請求項8所述的無方向性電磁鋼板的製造方法，其中，以最終道次的工作輥徑為150mmΦ以上、最終道次的壓下率為15%以上、且最終道次的應變速度為100s-1以上且1300s-1以下的條件進行所述冷軋步驟。
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