TWI828508B

TWI828508B - 非方向性電磁鋼片及其製造方法

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Publication number: TWI828508B
Application number: TW112100445A
Authority: TW
Inventors: 陳伯宇; 蕭一清; 蔡明欽; 李欣怡; 許琳
Original assignee: 中國鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2023-01-05
Filing date: 2023-01-05
Publication date: 2024-01-01

Abstract

本發明提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，包含：一電磁鋼，其中按該電磁鋼的重量百分比為100wt％計，該電磁鋼包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該電磁鋼滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30。

Description

非方向性電磁鋼片及其製造方法

本發明係關於具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，特別是關於用於提供各式高轉速電機（如電動車、油電混合車馬達、吸塵器馬達、無人機馬達、工具機馬達）的高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法。

因應世界各國日趨嚴苛的節能政策，各類型電機馬達能效需求越來越高，就鐵芯材料的角度而言，直接由現有牌號電磁鋼片切換為更高牌號產品應可滿足更低損耗的要求。然而，如此一來除了用料成本提高，高牌號電磁鋼片強度也較高，所對應的沖床模具均須同步更新調整，對馬達製造商來說增加了額外成本的支出。因此，如何開發出更具競爭力的低損耗高效電機用電磁鋼片已是近年來鋼廠的重點研究項目。

電機馬達運轉損耗可分為鐵損及銅損，前者為與電磁鋼片基本鐵損特性直接相關，藉由磁滯損及渦流損的控制可達成更低鐵損規格；後者為導線電阻（R）所引起的損耗（I ²R），與激磁電流I呈平方正比關係，而激磁電流與感應磁通B相關，更與導磁率µ存在平方反比關係（1⁄μ ²），提高鐵芯材料的導磁率和磁通可有效降低激磁電流而獲得更低的銅損。因此為了滿足高效電機馬達的用料需求，發展出可兼顧高導磁、高磁通，以及低鐵損特性的電磁鋼片乃是研究的主要目標。

為了改善電磁鋼片的鐵損，一般通常會添加高矽鋁合金使電阻提高，獲得更低的渦流損，然而這同時也將稀釋原有的鐵磁性，使底材的感磁特性如磁通以及高磁場下的導磁率都因此劣化，兩者難以兼顧。針對此技術困難，現有技術但仍未盡全功。

舉例而言，通過在RH精煉進行適當的脫氧處理控制介在物型態分佈，並使用熱軋板中間退火來優化冷軋前晶粒尺寸，進而改善於1.0T及1.5T感應磁通強度下的導磁率。然而，RH製程成本偏高，且相較於氧化介在物，尺寸更細小的析出物對於磁疇壁移動的干擾更為嚴重，其高溫短時的中間退火對析出物改質效果有限，因此其導磁率優化程度不高。

另外，透過煉鋼時藉由真空處理控制鐵水內的硫含量，與銅維持特定比例，並於熱軋鋼胚再加熱時使用適當溫度區間控制硫化錳及硫化亞銅的尺寸分佈，再藉由最終退火緩冷減少熱應力對磁疇方向的劣化作用。但煉鋼真空處理成本偏高，且實際上電磁鋼片中的銅含量極微，主要影響因子仍以硫化錳為主，其中間退火採高溫短時間處理，對於析出物改善的優化效果有限。

現有技術提出免除熱軋板中間退火，透過控制熱軋參數使析出物粗化，並促進熱軋板組織再結晶成長，藉此優化集合組織，減少磁化阻礙，提升特性。但免除中間退火做法，雖可降低製程成本但實質上對於特性的優化程度也因此受限，整體磁特性難以滿足高效電機需求。

現有技術還提出藉由添加適量鎳可有效改善集合組織，增加磁性有利方位，減少磁性劣化方位，藉此獲得導磁率的改善。然而，鎳添加量須達0.5wt.%以上才有較為顯著的導磁率改善效果，此將導致煉鋼成本顯著增加。

現有技術提升導磁率的基本概念在於盡可能地減少磁化阻礙，例如介在物及析出物調控，乃至於添加其他合金元素改善底材磁化特性，然而鮮少有兼顧特性的全面性技術突破。

因此，有必要提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之一目的在於提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，旨在找出最適量矽鋁比例以維持鐵磁性及晶粒成長能力，搭配優化中間退火處理達成改善集合組織及析出物尺寸分佈控制，而得以用更低矽鋁合金總量獲得超規格鐵損表現，完成可兼顧高導磁、高磁通，以及低鐵損特性的非方向性電磁鋼片開發。

本發明另一目的在於提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，可針對客戶端的應力消除退火製程進行最終退火微調，無需追加調質軋延製程也能在應力消除退火後獲得鐵損顯著降低效果，且具更高導磁率水準。

本發明另一目的在於提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，可適用在不同工作磁場（0.1T至1.5T）下之高效電機用非方向性電磁鋼片的生產方法，該電磁鋼片可有效減少運轉時的銅損，提高轉矩，提升馬達效率。

為達上述之目的，本發明提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片，包含：一電磁鋼，其中按該電磁鋼的重量百分比為100wt％計，該電磁鋼包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該電磁鋼滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30。

在本發明一實施例中，該電磁鋼的特性滿足以下關係式：µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50≥12000，其中µ _1/50、µ _10/50、µ _15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率。

在本發明一實施例中，該電磁鋼的特性滿足以下關係式：B ₁+B ₁₀+B ₅₀≥4.25T，其中B ₁、B ₁₀、B ₅₀分別是50Hz下外加磁場為100A/m、1000A/m、5000A/m的感應磁通。

在本發明一實施例中，該電磁鋼的特性滿足以下關係式：W _15/50≤3.1W/kg，其中W _15/50是50Hz下1.5T感應磁通狀態的鐵損。

在本發明一實施例中，該電磁鋼進行750°C持溫2小時應力消除退火後的特性滿足以下關係式：µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50≥18000，其中µ _1/50、µ _10/50、µ _15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率。

在本發明一實施例中，該電磁鋼進行750°C持溫2小時應力消除退火後的特性滿足以下關係式：ΔW _15/50=（W _15/50, _最終成品- W _15/50, _{應力消除退火後}）/（W _15/50, _最終成品）≥10%。

再者，本發明提供一種製造如上所述的具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片的製造方法，包含以下步驟：提供一鋼胚，其中按該鋼胚的重量百分比為100wt％計，該鋼胚包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該鋼胚滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30；對該鋼胚進行一熱軋步驟，以形成一熱軋鋼板；對該熱軋鋼板進行一兩段式中間退火處理步驟；進行一冷軋步驟，以形成一冷軋鋼板；及對該冷軋鋼板進行一冷軋板退火步驟，以獲得一電磁鋼片。

在本發明一實施例中，該熱軋步驟中該鋼胚的再熱溫度為1000至1200℃之間，完軋溫度為800至950℃之間及盤捲溫度為600至750℃之間；及該兩段式中間退火處理步驟中，包含一第一退火處理步驟及一第二退火處理步驟，其中該第一退火處理步驟的退火溫度為800至950℃之間，持溫時間為60至180秒，及該第二退火處理步驟的退火溫度為600至890℃之間，持溫時間為1至20小時。

在本發明一實施例中，該電磁鋼片的特性滿足以下關係式：µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50≥12000，其中µ _1/50、µ _10/50、µ _15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率；B ₁+B ₁₀+B ₅₀≥4.25T，其中B ₁、B ₁₀、B ₅₀分別是50Hz下外加磁場為100A/m、1000A/m、5000A/m的感應磁通；及W _15/50≤3.1W/kg，其中W _15/50是50Hz下1.5T感應磁通狀態的鐵損。

在本發明一實施例中，所述製造方法還包含：對該電磁鋼片進行750°C持溫2小時的一應力消除退火步驟，該應力消除退火步驟後的該電磁鋼片的特性滿足以下關係式：µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50≥18000，其中µ _1/50、µ _10/50、µ _15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率；及ΔW _15/50=W _15/50, _最終成品-W _15/50, _{應力消除退火後}）/（W _15/50, _最終成品）≥10%。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

如本文所用的，提及變量的數值範圍旨在表示變量等於該範圍內的任意值。因此，對於本身不連續的變量，該變量等於該數值範圍內的任意整數值，包括該範圍的端點。類似地，對於本身連續的變量，該變量等於該數值範圍內的任意實值，包括該範圍的端點。作為例子，而不是限制，如果變量本身是不連續的，描述為具有0-2之間的值的變量取0、1或2的值；而如果變量本身是連續的，則取0.0、0.1、0.01、0.001的值或≥0且≤2的其他任何實值。

除非對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。而步驟中所使用之編號僅係用來標示步驟以便於說明，而非用來限制前後順序及實施方式。再者，在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

本發明提供一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片，包含：一電磁鋼，其中按該電磁鋼的重量百分比為100wt％計，該電磁鋼包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該電磁鋼滿足，並且滿足以下關係式（1）：

X=10Si + 11Al + 6Mn, X: 20~30 （1）

換句話說，該電磁鋼的合金含量滿足20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30的關係式。

另外，本發明之非方向性電磁鋼片的成品特性還滿足以下關係式（2）~（4）：

µ _1/50+ µ _10/50+ µ _15/50≥ 12000 （2）

B ₁+ B ₁₀+ B ₅₀≥ 4.25T （3）

W _15/50≤ 3.1W/kg （4）

其中µ _1/50、µ _10/50、µ _15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率，而B ₁、B ₁₀、B ₅₀分別是50Hz下外加磁場為100A/m、1000A/m、5000A/m的感應磁通，W _15/50則是50Hz下1.5T感應磁通狀態的鐵損。

再者，本發明之非方向性電磁鋼片的應力消除退火（SRA）後特性滿足以下關係式（5）~（6）：

µ _1/50+ µ _10/50+ µ _15/50≥ 18000 （5）

ΔW _15/50= （W _15/50, _最終成品- W _15/50,SRA） / （W _15/50, _最終成品） ≥ 10% （6）

另外，請參照圖1所示，圖1示出本發明實施例的非方向性電磁鋼片製造方法的示意流程圖。所述製造方法包含以下步驟：步驟S101、提供一鋼胚，其中按該鋼胚的重量百分比為100wt％計，該鋼胚包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該鋼胚滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30；步驟S102、對該鋼胚進行一熱軋步驟，以形成一熱軋鋼板；步驟S103、對該熱軋鋼板進行一兩段式中間退火處理步驟；步驟S104、進行一冷軋步驟，以形成一冷軋鋼板；及步驟S105、對該冷軋鋼板進行一冷軋板退火步驟，以獲得一電磁鋼片。

下文將詳細描述本發明的設計概念。

請參照圖2所示，圖2示出電磁鋼片中矽鋁總量對磁化曲線（B-H cuve）的影響示意圖。

電磁鋼片作為電機馬達的鐵芯材料，其主要影響馬達能效表現的特性分作兩類，其一為鐵損，其二為感磁能力（銅損），一般馬達所使用的電磁鋼片規格均以常見工作磁通（1.5T）下的鐵損W _15/50作為鐵損代表，感磁能力則以接近飽和的磁通B ₅₀作為感磁能力代表。然而根據研究指出，馬達運轉損耗除了工作磁通（1.5T）下的損耗以外，啟動過程（0~1.5T）的損耗依據馬達類型也會是能效影響考量的一個要點。但由圖2中可看出，常規製程下高低矽鋁含量對磁化曲線（B-H curve）的影響呈現截然顛倒的情況，高矽鋁初期磁通較高易感磁，但中後期磁通偏低，低矽鋁則是相反的趨勢，兩者均未完全滿足高效電機的需求。若能同時達成不同磁場下的高磁通、高導磁率表現，並保有低鐵損特性，便可有效提升電機能效，本發明因此針對高效電機馬達提升效率需求分別設定了各工作條件下的導磁率、磁通，以及上述的鐵損特性的關係式（2）~（6），避免偏重特定條件而未將能效最佳化。

依據冶金原理，電磁鋼片的鐵損可分為磁滯損及渦流損，後者與電阻率成反比，因此添加提高電阻的矽鋁合金元素可有效降低渦流損；前者則與晶粒尺寸以及磁化阻礙成反比，晶粒越大、阻礙越少，便可降低磁滯損。由於增添矽鋁會直接導致中高磁場下的感應磁通及導磁率劣化，而且大量矽鋁原子固溶對於底材晶粒成核成長會有所謂溶質拖曳的延遲阻礙效應產生，越高的矽鋁添加其再結晶溫度也會越高，另外鋁還有生成AlN析出物釘固晶界的效果，這些都將會干擾磁滯損的優化。

因此，本發明經由深入研究找出可兼顧滿足上述鐵損、導磁率、磁通特性的關鍵技術，包括合金含量的最適範圍訂定，以及優化中間退火程序完成集合組織優化和析出物尺寸分佈控制。

本發明首先設定電機馬達用電磁鋼片主要合金元素矽鋁錳的最適添加量範圍（即上述關係式（1））。成分經由此範圍設定後，一方面可保留相當的電阻率貢獻量（渦流損），並且能保有足夠的鐵磁性，維持磁化中後段之良好感磁能力，另一方面亦可控制避免過高合金含量對於晶粒成長所造成的阻礙（磁滯損）。

然而，高矽鋁添加可令鐵基材料的磁各異向能下降，使磁化初期具備有較高的導磁率及感應磁通。本發明的發明人測試後發現，由於磁化初期磁疇壁主要是大幅移動且相互併吞為主，因此若可減少析出物阻礙，即便是低矽鋁添加之合金設計也有機會達成低外加磁場下的高導磁率與高感應磁通。一般而言，析出物的控制方式如管控析出物生成元素如Ti、Nb、V的含量，限制其總量並搭配極低C、N濃度來減少其生成；或藉由降低熱軋鋼胚再加熱溫度來減少析出物回溶再析出細化。

然而，本發明中則是不特別針對此部分製程進行管控，可有效減少煉鋼成本及熱軋製程壓力。本發明採用特化的中間退火製程，首先藉由高溫短時間退火（800至950°C持溫60至180秒）完成熱軋板晶粒再結晶成長，冷軋前具備完整粗化晶粒組織可使後續集合組織發展中保留更多的磁性有利方位如（110）及（001），接續再進行低溫長時間熱處理（600至890°C持溫1至20小時），使基地內的析出物得以獲得粗化成長，並使所添加的微量元素如Sb可在晶界偏析，亦具有優化集合組織作用（增加磁性有利方位晶粒，減少劣化方位（111）晶粒）。經由此特化的中間退火後，可有效改善析出物尺寸分佈，減少磁化阻礙，並獲得相當優異的集合組織改善效果。

此外，由於適量合金添加與析出物尺寸分佈控制此兩種機構可有效提升晶粒成長能力，因此可依據客戶需求，在客戶端應力消除退火後獲得更加優異的鐵損及導磁率表現。在並未追加調質軋延或介在物調控製程的情況下，直接就可以發揮類似半製程（semi-processed）電磁鋼片的特性行為，且應力消除退火前後之特性均相當良好，此為本發明的另一優勢。

以下表1將依照比較例及本發明的實施例舉出數個具體示例來驗證本發明使用的鋼胚成分，並依照本發明所提出之X值計算搭配不同的中間退火處理步驟的示例說明。

表1所示的鋼胚成分，其排序為矽鋁添加總量，並依照本發明所提出之X值計算，比較例1及2為高矽鋁，比較例5為低矽鋁，兩者的X值均落在發明範圍外。表1亦將鋼胚熱軋後的中間退火製程條列，其中除了實施例1至3有進行特化的兩階段式中間退火，其他比較例為進行一般高溫短時間的中間退火。 [表1] 樣品成分與中間退火製程

樣品	C(wt%)	Mn(wt%)	Si(wt%)	Al(wt%)	Sb(wt%)	X (20~30)	中間退火
比較例1	0.0026	0.14	2.69	0.48	0.010	33.5	950℃, 60秒
比較例2	0.0030	0.60	2.42	0.29	0.010	31.0	900℃, 120秒
比較例3	0.0036	0.26	2.04	0.30	0.015	25.3	950℃, 60秒
比較例4	0.0033	0.26	1.76	0.28	0.015	22.2	900℃, 120秒
實施例1	0.0019	0.23	1.85	0.30	0.015	23.2	900℃, 120秒+850℃, 5小時
實施例2	0.0021	0.31	1.56	0.30	0.035	20.7	900℃, 120秒+850℃, 5小時
實施例3	0.0036	0.40	1.59	0.30	0.035	21.6	900℃, 120秒+850℃, 5小時
比較例5	0.0018	0.22	1.16	0.21	0.035	15.3	900℃, 120秒

表2示出中間退火後進行冷軋至0.5毫米，並進行冷軋板退火，於最終成品狀態及應力消除退火狀態的特性量測結果。其中比較例1為高矽鋁添加，X值過高，雖然成品鐵損及導磁率表現良好，但應力消除退火後導磁率表現不理想，ΔW _15/50鐵損降幅也偏低，主要受到合金量過高干擾晶粒成長，且無針對析出物進行優化調整。比較例2亦為高矽鋁添加，且中間退火採一般高溫短時間製程，溫度又較低，導致整體特性均表現較差。

比較例3和4為合金量較少的樣品，X值已在本發明設定範圍中，但採用一般中間退火製程作為對照比較，由表2可看到其成品特性中磁通跟導磁率都比較接近目標值，且在應力消除退火後的鐵損降幅明顯比高合金量的比較例1及2更高，導磁率也更好，此為適當而不過高的合金添加所帶來的改善效應，不過整體特性上仍稍嫌不足。實施例1與比較例3及4為成分相近的合金量，符合X值設定，中間退火採特化的兩階段製程，由結果中可看到成品特性的磁通及導磁率即有小幅提升，達成目標設定，在應力消除退火後則可看到鐵損降幅達12.8%，退火後的鐵損已和高合金量的比較例1相當，且導磁率加總更已達18158，比先前幾組比較例高出許多。

而實施例2至3合金量再稍降，滿足X值，並採特化中間退火製程，其成品鐵損與合金量略高的比較例3及4相當，但磁通及導磁率更加優異，而應力消除退火後因為適當的合金量與特化中間退火作用，具有良好的晶粒成長能力及析出物控制，無論是在鐵損或者導磁率上均獲得非常優異的特性回饋。

比較例5為合金量偏低之對照組，其X值已低於設定範圍，採一般中間退火製程，其雖然因為合金量較低而具有較佳的晶粒成長能力，在應力消除退火後的鐵損改善幅度及導磁率表現都相當好，但也因為合金量偏低，成品特性的鐵損偏高，尚未能符合本發明的特性規格。 [表2] 樣品特性表現

樣品	X (20~30)	成品特性	SRA特性
W _15/50[W/kg](≤3.1)	B ₁+B ₁₀+B _{50 [T]}(≥4.25)	µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50(≥12000)	W _15/50[W/kg]	ΔW _15/50(≥10%)	µ _1/50+µ _10/50+µ _15/50(≥18000)
比較例1	33.5	2.77	4.22	12771	2.53	8.8%	16293
比較例2	31.0	2.97	4.12	10627	2.75	7.3%	14106
比較例3	25.3	2.99	4.24	11705	2.65	11.3%	17321
比較例4	22.2	3.08	4.21	11416	2.79	9.4%	15978
實施例1	23.2	2.95	4.27	12608	2.57	12.8%	18158
實施例2	20.7	2.95	4.35	13492	2.55	13.4%	19317
實施例3	21.6	2.93	4.32	13129	2.60	11.4%	18609
比較例5	15.3	3.31	4.20	11568	2.88	13.0%	18029

綜上所述，本發明提供一種最終成品及應力消除退火後具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片及其製造方法，主要藉由最適量矽鋁比例以維持鐵磁性及晶粒成長能力，搭配優化中間退火處理達成改善集合組織及析出物尺寸分佈控制，而得以用更低矽鋁合金總量獲得超規格鐵損表現。此非方向性電磁鋼片可適用在不同工作磁場(0.1T~1.5T)下之高效電機馬達，有效減少運轉損耗，提升能效。

S100:非方向性電磁鋼片製造方法 S101～S105:步驟

[圖1]：本發明實施例的非方向性電磁鋼片製造方法的示意流程圖。 [圖2]：本發明電磁鋼片中矽鋁總量對磁化曲線（B-H curve）的影響示意圖。

S100:非方向性電磁鋼片製造方法

S101~S105:步驟

Claims

一種具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片，包含：一電磁鋼，其中按該電磁鋼的重量百分比為100wt%計，該電磁鋼包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該電磁鋼滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30。
如請求項1所述的非方向性電磁鋼片，其中該電磁鋼的特性滿足以下關係式：μ_1/50+μ_10/50+μ_15/50
12000，其中μ_1/50、μ_10/50、μ_15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率。
如請求項1所述的非方向性電磁鋼片，其中該電磁鋼的特性滿足以下關係式：B₁+B₁₀+B₅₀
4.25T，其中B₁、B₁₀、B₅₀分別是50Hz下外加磁場為100A/m、1000A/m、5000A/m的感應磁通。
如請求項1所述的非方向性電磁鋼片，其中該電磁鋼的特性滿足以下關係式：W_15/50
3.1W/kg，其中W_15/50是50Hz下1.5T感應磁通狀態的鐵損。
如請求項1所述的非方向性電磁鋼片，其中該電磁鋼進行750℃持溫2小時應力消除退火後的特性滿足以下關係式：μ_1/50+μ_10/50+μ_15/50
18000，其中μ_1/50、μ_10/50、μ_15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率。
如請求項5所述的非方向性電磁鋼片，其中該電磁鋼進行750℃持溫2小時應力消除退火後的特性滿足以下關係式：△W_15/50=(W_{15/50，最終成品}-W_{15/50，應力消除退火後})/(W_{15/50，最終成品})
10%。
一種製造如請求項1至6之任一項所述的具有高導磁率、高磁通、低鐵損特性之非方向性電磁鋼片的製造方法，包含以下步驟：提供一鋼胚，其中按該鋼胚的重量百分比為100wt%計，該鋼胚包含0.005wt.%以下的碳、0.005wt.%以下的氮、0.005wt.%以下的硫、0.05wt.%以下的磷、1.0至2.5wt.%的矽、0.1至0.8wt.%的鋁、0.1至0.8wt.%的錳、0.01至0.10wt.%的銻及剩餘為平衡量鐵和不可避免之雜質元素，其中該鋼胚滿足以下關係式：20≦10*矽含量+11*鋁含量+6*錳含量≦30；對該鋼胚進行一熱軋步驟，以形成一熱軋鋼板，其中該熱軋步驟中該鋼胚的再熱溫度為1000至1200℃之間，完軋溫度為800至950℃之間及盤捲溫度為600至750℃之間；對該熱軋鋼板進行一兩段式中間退火處理步驟，其中該兩段式中間退火處理步驟中，包含一第一退火處理步驟及一第二退火處理步驟，其中該第一退火處理步驟的退火溫度為800至950℃之間，持溫時間為60至180秒，及該第二退火處理步驟的退火溫度為600至890℃之間，持溫時間為1至20小時；進行一冷軋步驟，以形成一冷軋鋼板；及對該冷軋鋼板進行一冷軋板退火步驟，以獲得一電磁鋼片。
如請求項7所述的製造方法，其中該電磁鋼片的特性滿足以下關係式：μ_1/50+μ_10/50+μ_15/50
12000，其中μ_1/50、μ_10/50、μ_15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率；B₁+B₁₀+B₅₀
4.25T，其中B₁、B₁₀、B₅₀分別是50Hz下外加磁場為100A/m、1000A/m、5000A/m的感應磁通；及W_15/50
3.1W/kg，其中W_15/50是50Hz下1.5T感應磁通狀態的鐵損。
如請求項7所述的製造方法，其中所述製造方法還包含：對該電磁鋼片進行750℃持溫2小時的一應力消除退火步驟，該應力消除退火步驟後的該電磁鋼片的特性滿足以下關係式：μ_1/50+μ_10/50+μ_15/50
18000，其中μ_1/50、μ_10/50、μ_15/50分別是50Hz下0.1T、1.0T、1.5T感應磁通狀態下的相對導磁率；及△W_15/50=W_{15/50，最終成品}-W_{15/50，應力消除退火後})/(W_{15/50，最終成品})
10%。