TWI850811B - 電磁鋼板的最後加工退火設備、電磁鋼板的最後加工退火方法和製造方法 - Google Patents

Abstract

一種退火設備，使冷軋後的鋼板於至少具有第一區域、第二區域及第三區域的退火爐中依次通過所述區域並連續地實施最後加工退火，且所述退火設備中，所述退火爐的各區域能夠獨立控制環境的氣體組成與露點，所述第二區域包括環境溫度為900℃以上的加熱帶、均熱帶及冷卻帶，將環境氣體的氮含量控制為30vol%以下，將露點控制為-40℃以下。另外，藉由使用所述退火設備來實施最後加工退火，而製造電磁鋼板、較佳為鐵損低的無方向性電磁鋼板。

Description

電磁鋼板的最後加工退火設備、電磁鋼板的最 後加工退火方法和製造方法

本發明是有關於一種適宜用於製造電磁鋼板的最後加工退火設備、使用該設備的最後加工退火方法、以及電磁鋼板的製造方法與磁特性優異的無方向性電磁鋼板。

關於電磁鋼板例如無方向性電磁鋼板，通常藉由以下方式來製造：將調整為規定的成分組成的鋼熔製，利用連續鑄造法等方法製成鋼素材(鋼坯)後，對該鋼坯進行熱軋而製成熱軋板。繼而，視需要而對該熱軋板實施熱軋板退火後，進行一次冷軋或隔著中間退火的兩次以上的冷軋，從而製成最終板厚(製品板厚)的冷軋板。繼而，對所述冷軋板實施賦予所期望的磁特性的最後加工退火，並視需要被覆形成絕緣被膜。

作為對鋼板實施退火的技術，例如，於專利文獻1中揭示有一種技術，其中，當於具有加熱帶、保熱帶(均熱帶)及冷卻帶的連續退火爐中對鋼板實施退火時，將所述各帶的環境設為如下氣體組成：氫1vol%~10vol%，剩餘部分包含氮90vol%~99vol%及不可避免的雜質。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：國際公開第2007/043273號

然而，發明人等人得到如下見解：於在所述專利文獻1中揭示的環境下對無方向性電磁鋼板實施了最後加工退火的情況下，多數情況無法穩定地獲得所期望的鐵損特性。

因此，本發明的目的在於，提供一種解決先前技術所存在的所述問題點並可獲得優異的鐵損特性的最後加工退火設備，提出一種使用該最後加工退火設備的電磁鋼板的最後加工退火方法及所述鋼板的製造方法，並且穩定地提供具有優異的鐵損特性的無方向性電磁鋼板。

發明人等人為解決所述課題而著眼於最後加工退火設備的退火爐內的環境對電磁鋼板的磁特性造成的影響來反復進行努力研究。其結果得到如下見解：於先前技術中磁特性不穩定的原因在於最後加工退火時產生的鋼板的滲氮。而且，發現所述鋼板的滲氮能夠藉由在特定條件的環境下實施最後加工退火來抑制，進而可穩定地達成最後加工退火後的鋼板的低鐵損化，從而開發了本發明。

基於所述見解所得的本發明中，

[1]一種最後加工退火設備，使冷軋後的鋼板於至少具有第 一區域、第二區域及第三區域的退火爐中依次通過所述區域並連續地實施最後加工退火來製造電磁鋼板，且所述退火設備的特徵在於，所述退火爐的各區域能夠獨立控制環境的氣體組成與露點，所述第二區域包括環境溫度為900℃以上的加熱帶、均熱帶及冷卻帶，將環境氣體的氮含量控制為30vol%以下，將露點控制為-40℃以下。

[2]另外，本發明的最後加工退火設備的特徵在於，構成所述第二區域的一部分的冷卻帶中，將鋼板的冷卻速度控制為15℃/s以下。

[3]另外，本發明的最後加工退火設備的特徵在於，所述第一區域為環境溫度未滿900℃的加熱帶，將環境氣體的氮含量控制為80vol%以上。

[4]另外，本發明提出一種電磁鋼板的最後加工退火方法，其特徵在於，使用如所述[1]至[3]中任一項所述的最後加工退火設備對冷軋後的鋼板實施最後加工退火。

[5]另外，本發明提出一種電磁鋼板的製造方法，其特徵在於，使用如所述[1]至[3]中任一項所述的最後加工退火設備對冷軋後的鋼板實施最後加工退火。

[6]另外，本發明是一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於，當將在自鋼板的單側表面起為板厚1/20的層內以AlN的形式存在的氮的含量設為N_s(質量(mass)%)，將在總板厚中以AlN的形式存在的氮的含量設為N_t(mass%)，將鋼板的板厚設為t(mm) 時，所述N_s、N_t及t滿足下述(1)式。

(t×N_t)÷{(t/10)×N_s}≧5…(1)

根據本發明，可有效果地防止最後加工退火時產生的鋼板的滲氮，因此能夠穩定地製造鐵損低的無方向性電磁鋼板。因此，藉由本發明，能夠穩定地提供適宜作為混合動力汽車或電動汽車、掃除機、高速發電機、空調的壓縮機、機床等的馬達的芯材料的無方向性電磁鋼板。

圖1是表示最後加工退火環境對鐵損造成的影響的圖表。

圖2是對由最後加工退火環境導致的製品鋼板表層的不同進行了比較的剖面照片。

圖3是表示鋼板表層的氮化對鐵損造成的影響的圖表。

圖4是表示最後加工退火環境的氮分壓對鐵損造成的影響的圖表。

圖5是表示最後加工退火溫度對鋼板表層的氮化造成的影響的圖表。

圖6是表示最後加工退火環境的露點對鐵損造成的影響的圖表。

圖7是表示最後加工退火的第二區域的冷卻速度對鐵損造成的影響的圖表。

圖8是對本發明的實施方式的一例進行說明的圖，圖8的(a)是表示最後加工退火設備的結構例的圖，圖8的(b)是表示加熱模式例的圖，圖8的(c)是藉由本發明與先前技術而將所述(a)設備中的環境控制例加以比較並示出的圖。

圖9是對本發明的實施方式的另一例進行說明的圖，圖9的(a)是表示最後加工退火設備的結構例的圖，圖9的(b)是表示加熱模式例的圖，圖9的(c)是藉由本發明與先前技術而將所述(a)設備中的環境控制例加以比較並示出的圖。

首先，對成為開發本發明的契機的實驗進行說明。

<實驗1>

將具有如下成分組成，即含有C：0.0021mass%、Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%、P：0.01mass%、S：0.0016mass%、Al：0.6mass%、N：0.0022mass%、Ti：0.0014mass%、Nb：0.0010mass%及O：0.0025mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成板厚為1.8mm的熱軋板。繼而，對所述熱軋板實施900℃×30s的熱軋板退火後，進行酸洗、冷軋而製成最終板厚為0.25mm的冷軋板。繼而，使用具有加熱帶、均熱帶及冷卻帶的臥式連續退火爐對所述冷軋板實施1000℃×10s的最後加工退火。此時，將均熱帶的爐內環境設為以vol%比計為 H₂：N₂=20：80的混合氣體環境(露點：-55℃)或者100vol%的Ar氣體環境(露點：-55℃)。

繼而，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400。

將所述鐵損的測定結果示於圖1中，於(H₂+N₂)混合氣體環境下實施了最後加工退火的試驗片顯示出鐵損高的值。為了調查其原因，利用掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)對試驗片的剖面進行觀察，結果如圖2所示，於確認到鐵損的增加的試驗片中，在鋼板表層、具體而言為自鋼板表面至板厚的1/20的層內(以後，亦稱為「板厚1/20層」)中確認到微細地析出的AlN。根據該結果而推測顯示出鐵損高的值的原因在於，最後加工退火時產生滲氮，於鋼板表層內析出微細的氮化物。

進而，針對所述最後加工退火後的鋼板，利用電解萃取法來對在板厚1/20層內以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_s(mass%)及在總板厚中以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_t(mass%)進行分析。整理該分析值與鐵損W_10/400的關係並示於圖3中。根據該圖而可知：即，藉由抑制在板厚1/20層內以AlN的形式存在的N_s量的增加、具體而言為在鋼板內以AlN的形式存在的所述N含量(N_s及N_t)與板厚t(mm)滿足下式(1) 式而可抑制鐵損的上升。

(t×N_t)÷{(t/10)×N_s}≧5…(1)

因此，發明人等人進行了如下實驗：對防止最後加工退火中的滲氮來抑制微細的氮化物AlN的析出的方法進行研究的實驗。

再者，作為抑制所述滲氮的方法，可考慮減少退火爐內的環境的氮含量。但是，若減少加熱帶的環境的氮含量，則會阻礙在鋼板表面形成穩定的氧化鋁層。其結果，亦會引起如下情況：反而促進均熱帶中的鋼板表層的氮化，從而導致磁特性的降低，或者促進爐內輥的拾取而引起表面瑕疵等外觀不良。因此，可認為需要使退火爐的至少加熱帶的環境中含有某程度量的氮。因此，於以下進行說明的實驗中，將加熱帶的爐內環境中的氮含量控制為80vol%。

<實驗2>

首先，進行用於調查最後加工退火的爐內環境的氮分壓對磁特性造成的影響的以下實驗。

將具有如下成分組成，即含有C：0.0021mass%、Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%、P：0.01mass%、S：0.0016mass%、Al：0.6mass%、N：0.0022mass%、Ti：0.0014mass%、Nb：0.0010mass%及O：0.0025mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分 組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成板厚為1.8mm的熱軋板。繼而，對所述熱軋板實施900℃×30s的熱軋板退火後，進行酸洗、冷軋而製成最終板厚為0.25mm的冷軋板。繼而，將均熱帶的爐內環境設為H₂與N₂的混合氣體環境，使N₂的含量於0vol%~100vol%的範圍內發生各種變化來對所述冷軋板實施最後加工退火。再者，所述爐內環境的露點控制為-55℃(恆定)。

繼而，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400，將其結果示於圖4中。根據該圖而可知：藉由將均熱帶的爐內環境的氮分壓減少至30vol%以下而可防止滲氮並抑制鐵損的增加。

<實驗3>

其次，進行用於調查在最後加工退火中產生氮化的溫度區域的以下實驗。

將具有如下成分組成，即含有C：0.0021mass%、Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%、P：0.01mass%、S：0.0016mass%、Al：0.6mass%、N：0.0022mass%、Ti：0.0014mass%、Nb：0.0010mass%及O：0.0025mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成板厚為1.8mm的熱軋板。繼而，對所述熱軋板實施900℃×30s的熱軋板退火後，進行酸洗、冷軋而製成最終板厚為0.25mm的冷軋板。繼而，對所述冷軋板實施 如下最後加工退火，即將均熱帶的爐內環境設為產生滲氮的以vol%比計為H₂：N₂=20：80(露點：-55℃)的混合氣體環境，使均熱溫度於800℃~1050℃的範圍內發生各種變化並將該均熱溫度保持10s的最後加工退火。

繼而，自所述最後加工退火後的鋼板採取試驗片，利用電解萃取法來對在板厚1/20層內以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_s(mass%)進行分析，將其結果以最後加工退火溫度與N_s的關係的形式示於圖5中。根據該圖而可知：為了防止最後加工退火時的滲氮而需要減少氮分壓的溫度區域為900℃以上。

<實驗4>

其次，進行用於調查最後加工退火的爐內環境的露點對磁特性造成的影響的以下實驗。

將具有如下成分組成，即含有C：0.0021mass%、Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%、P：0.01mass%、S：0.0016mass%、Al：0.6mass%、N：0.0022mass%、Ti：0.0014mass%、Nb：0.0010mass%及O：0.0025mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成板厚為1.8mm的熱軋板。繼而，對所述熱軋板實施900℃×30s的熱軋板退火後，進行酸洗、冷軋而製成最終板厚為0.25mm的冷軋板。繼而，對所述冷軋板實施1000℃×10s的最後加工退火。此時，將爐內環境的溫度為900℃以上的區域的爐內環境設為Ar：100%，使露點於-60℃~-10℃的範圍內發生各種變化。

繼而，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400，將其結果以露點與鐵損的關係的形式示於圖6中。根據該圖而可知：為了防止由滲氮引起的鐵損的增加，需要將爐內環境溫度為900℃以上的區域的爐內環境的露點控制為-40℃以下。

<實驗5>

其次，發明人等人進行以下實驗：用於調查作為於最後加工退火中有可能對鐵損特性造成不良影響的環境以外的主要原因的冷卻時所導入的冷卻變形的影響的實驗。

將具有如下成分組成，即含有C：0.0021mass%、Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%、P：0.01mass%、S：0.0016mass%、Al：0.6mass%、Ti：0.0014mass%、Nb：0.0010mass%、O：0.0025mass%、N：0.0022mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成板厚為1.8mm的熱軋板。繼而，對所述熱軋板實施900℃×30s的熱軋板退火後，進行酸洗、冷軋而製成最終板厚為0.25mm的冷軋板。繼而，對所述冷軋板實施如下最後加工退火，即將900℃以上的溫度區域的爐內環境設為產生滲氮的H₂：N₂=20：80(露點：-55℃)，以1000℃×30s進行均熱處理後，進行冷卻的最後加工退火。此時，使自所述均熱溫度1000℃至900℃的平均冷卻速度於10℃/s~15℃/s的範圍內發生變化。此處，將使冷卻速度發生變化的溫度區域設為900℃以 上的理由在於，可認為該溫度區域中的冷卻速度大幅影響冷卻變形。

繼而，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400，將其結果以與冷卻速度的關係的形式示於圖7中。根據該圖而可知：藉由將900℃以上的溫度區域的平均冷卻速度控制為15℃/s以下而可抑制由冷卻變形引起的鐵損的上升。

其次，對本發明的無方向性電磁鋼板的製造中使用的鋼素材(鋼坯)的成分組成進行說明。

本發明的無方向性電磁鋼板的製造中使用的鋼坯較佳為含有Si：2.8mass%~6.5mass%、Mn：0.1mass%~2.0mass%及Al：0.3mass%~2.0mass%作為基本成分。

進而，所述鋼坯亦可出於提高磁特性或機械特性的目的而含有選自P：0.10mass%以下、Sn：0.005mass%~0.20mass%、Sb：0.005mass%~0.20mass%、Ca：0.0005mass%~0.020mass%、Mg：0.0005mass%~0.020mass%、REM：0.0005mass%~0.020mass%、Cr：0.01mass%~1.0mass%、Co：0.01mass%~1.0mass%、Ni：0.01mass%~1.0mass%、Cu：0.01mass%~1.0mass%、Mo：0.001mass%~0.1mass%及W：0.001mass%~0.1mass%中的至少一種。

再者，C、S、N、Ti、Nb及O為形成碳氮化物並析出、 或形成氧化物、或形成硫化物而對磁特性造成不良影響的有害元素。因此，所述元素較佳為分別限制為C：0.0050mass%以下、S：0.0050mass%以下、N：0.0050mass%以下、Ti：0.0030mass%以下、Nb：0.0030mass%以下及O：0.0050mass%以下。

其次，對本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法進行說明。

本發明的無方向性電磁鋼板可利用先前公知的製造製程來製造：將具有所述成分組成的鋼素材(鋼坯)熱軋而製成熱軋板，視需要而對該熱軋板實施熱軋板退火後，進行一次冷軋或隔著中間退火的兩次以上的冷軋，從而製成最終板厚(製品板厚)的冷軋板。繼而，對所述冷軋板實施最後加工退火，並視需要而被覆形成絕緣被膜。以下，進行具體說明。

關於成為無方向性電磁鋼板的素材的鋼坯，可藉由使用轉爐或電爐、真空脫氣裝置等的通常公知的精煉製程將所述具有適合於本發明的成分組成的鋼熔製後，利用常規方法的連續鑄造法或鑄塊-分塊軋製法來製造。再者，亦可利用直接鑄造法來製成厚度為100mm以下的薄鑄片。

繼而，所述鋼坯利用通常公知的方法、條件進行熱軋而製成熱軋板。再者，所述鋼坯通常是於利用加熱爐加熱至規定的溫度後供於熱軋，但亦可於鑄造後不進行再次加熱而立即供於熱軋。另外，於薄鑄片的情況下，可進行熱軋，亦可省略熱軋而直接進入至以後的步驟。

所述熱軋後的熱軋板視需要而實施熱軋板退火。該熱軋板退火較佳為於800℃~1100℃×180s以下的均熱條件下進行。若均熱溫度未滿800℃，則熱軋板退火的效果小，無法充分獲得磁特性改善效果。另一方面，若均熱溫度超過1100℃且均熱時間超過180s，則結晶粒粗大化而助長冷軋時的脆性破壞(板斷裂)或阻礙生產性而於製造成本方面不利。更佳的條件為850℃~1000℃×60s以下。

再者，所述熱軋板退火中的加熱帶及均熱帶的環境的露點較佳為設為0℃以上且70℃以下。原因在於，若露點未滿0℃，則有如下擔憂：退火時所生成的鋼板表面的氧化層容易於酸洗時被去除，於後續步驟的最後加工退火時促進氮化而使磁特性降低。另一方面，若露點超過70℃，則相反，於退火時生成難以利用酸洗來去除的氧化膜而阻礙酸洗性或增大冷軋時的負荷，從而阻礙生產性。

其次，所述熱軋後或熱軋板退火後的鋼板藉由一次冷軋或隔著中間退火的兩次以上的冷軋而製成最終板厚的冷軋板。就減少鐵損的觀點而言，所述最終板厚即製品板厚較佳為設為0.30mm以下。

繼而，對所述冷軋板實施本發明中最重要的步驟即最後加工退火，視需要而塗佈絕緣被膜來製成製品板。就使結晶粒大幅成長來減少鐵損的觀點而言，所述最後加工退火中的均熱溫度較佳為設為900℃~1200℃的範圍。若均熱溫度未滿900℃，則結 晶粒的成長變得不充分，另一方面，若均熱溫度超過1200℃，則結晶粒過於粗大化或於熱能量成本方面不利。更佳為1000℃~1100℃的範圍。再者，關於對最後加工退火時的粒成長造成的影響，均熱溫度佔壓倒性支配地位，均熱時間的影響小。因此，關於均熱時間，只要考慮退火爐的長度或生產性來適當設定即可。

圖8是對本發明的最後加工退火條件進行說明的圖，上段的圖8的(a)是表示具有包括加熱帶、均熱帶及冷卻帶的臥式連續退火爐的最後加工退火設備的一例的圖，另外，圖8的(b)是表示所述最後加工退火設備中的加熱模式的一例的圖。

再者，本發明的特徵在於，將圖8的(a)所示的連續退火爐按照鋼板通過的順序而劃分為加熱帶的爐內環境溫度未滿900℃的「第一區域」、加熱帶、均熱帶及冷卻帶的爐內環境溫度為900℃以上的「第二區域」及冷卻帶的爐內環境溫度未滿900℃的「第三區域」此三區域，如後述般針對各領域控制環境。

此處，於本發明中，就防止最後加工退火時產生的鋼板表面的氮化(滲氮)的觀點而言，重要的是需要適當地控制連續退火爐的爐內環境。具體而言，需要將第二區域即環境溫度為900℃以上的溫度區域的爐內環境設為N₂、H₂及稀有氣體中的一種氣體環境或兩種以上的混合氣體環境，且將該環境中的氮含量設為30vol%以下。例如，較佳為設為以vol%比計為H₂：N₂=80：20的混合氣體環境。進而，就防止氮化或氧化的觀點而言，所述環境的露點需要設為-40℃以下。較佳為氮含量為20vol%以下，露 點為-50℃以下。再者，可作為工業用氣體供給的氣體的露點為-60℃左右，因此露點的下限必然為-60℃左右。

再者，圖8的(c)是藉由本發明與先前技術而將上段的(a)及(b)中所示的最後加工退火設備的加熱模式中的爐內環境加以比較並示出的圖。該圖中示出了：先前技術中，將加熱帶及均熱帶的環境設為以vol%比計為H₂：N₂=20：80的混合氣體環境，將冷卻帶設為N₂氣體環境，本發明中，不管加熱帶、均熱帶及冷卻帶的劃分如何，均將爐內環境溫度為900℃以上的區域的爐內環境設為滿足所述氮含量為30vol%以下且露點為-40℃以下的條件的環境。

另外，於本發明中，所述第二區域的一部分中所含的後段的冷卻帶較佳為將自均熱溫度至冷卻至900℃的冷卻速度控制為15℃/s以下。如上所述，若所述冷卻速度超過15℃/s，則因冷卻變形而使鐵損增加。更佳為10℃/s以下。

進而，於本發明中，關於位於所述第二區域的上游的第一區域即加熱帶的爐內環境溫度未滿900℃的區域，就於鋼板表面形成如下氧化鋁層，即具有防止第一區域後的900℃以上的溫度區域(第二區域)中的滲氮或防止爐內輥的拾取的功能的氧化鋁層的觀點而言，較佳為設為氮含量為80vol%以上且露點為-40℃以下的環境。更佳的氮含量為90vol%以上。

另外，本發明的最後加工退火設備的第一區域中的鋼板的加熱速度理想為設為100℃/s以上。其原因在於，藉由設為100 ℃/s以上而可獲得如下效果：{111}方位的再結晶的優先級降低，再結晶粒的方位無規化而提高磁通密度。相反，若過度過於增大，則有如下擔憂：無法校正鋼板形狀，因變形而使磁性惡化或在板寬方向上產生加熱不均，從而使板寬方向上的鐵損值的偏差變大。因此，加熱速度的上限較佳為設為300℃/s左右。

再者，於將第一區域中的鋼板的加熱速度設為100℃/s以上的情況下，理想為如圖9的(a)所示，利用急速加熱帶與加熱速度慢於所述急速加熱帶的加熱帶來構成最後加工退火設備的第一區域。較佳為所述急速加熱帶中的急速加熱設為作為鋼板的居里點的700℃~750℃，其後於900℃之前以較急速加熱帶而言低的加熱速度進行加熱。再者，關於由急速加熱引起的{111}方位的再結晶優先級的降低效果，與實施了熱軋板退火的冷軋板相比，未實施熱軋板退火的冷軋板顯著，因此較佳為對後者進行急速加熱。

另外，繼第二區域之後的第三區域即爐內環境溫度未滿900℃的冷卻帶基本上不存在導入冷卻變形或氮化的風險，因此環境或冷卻速度並無特別限制，例如可於100%的氮氣環境下進行急速冷卻。

再者，如以上所說明般，本發明的最後加工退火設備需要以爐內環境的溫度900℃為邊界而將退火爐劃分為第一區域、第二區域及第三區域，從而獨立地控制各區域的環境的氣體組成與露點，因此，退火爐較佳為如圖8的(a)及圖9的(a)所示般 在鋼板的行進方向上劃分為多個，並可針對各分區控制環境。

另外，H₂氣體的熱傳導性良好，因此藉由包含於第二區域的環境氣體中而具有如下效果：減輕冷卻時的板寬方向上的冷卻不均，並抑制由冷卻變形引起的磁特性的劣化。但是，H₂氣體為具爆炸性的氣體，因此較佳為防止流出至未滿900℃的第一區域或第三區域中。就所述觀點而言，較佳為如圖8的(c)及圖9的(c)所示，於第一區域與第二區域之間及第二區域與第三區域之間設置區間密封件(狹縫)。

實施例1

以下對將本發明的最後加工退火設備應用於製造本發明的無方向性電磁鋼板的例子進行說明。

使具有如下成分組成，即含有表1中所示的成分，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的無方向性電磁鋼板用的冷軋後的鋼板(冷軋板)通過如圖8的(a)所示的具有包括加熱帶、均熱帶及冷卻帶的臥式連續退火爐的退火設備，並實施最後加工退火。此時，關於最後加工退火的條件，如表1所示，使退火爐的第一區域(環境溫度未滿900℃的加熱帶)、第二區域(環境溫度為900℃以上的加熱帶、均熱帶及冷卻帶)及第三區域(環境溫度未滿900℃的冷卻帶)的環境的氣體組成與露點發生變化，並且使均熱條件(均熱溫度、均熱時間)及第二區域中的自均熱溫度至900℃冷卻速度發生各種變化。

自以所述方式獲得的最後加工退火後的鋼板採取試驗 片，利用電解萃取法來對在板厚1/20層內以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_s(mass%)與在總板厚中以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_t(mass%)進行分析。另外，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400。

將所述測定的結果一併記於表1中。再者，表1中所示的基準鐵損值為各鋼板所要求的鐵損的上限值。鐵損大幅依賴於板厚，因此根據板厚而要求的鐵損值亦不同，因此所述基準鐵損值是使用下述式來算出。

W_10/400(W/kg)=8+20t、其中，t：板厚(mm)

根據該結果而確認到：藉由將本發明的最後加工退火設備應用於無方向性電磁鋼板的製造，並實施滿足本發明的條件的最後加工退火，從而可抑制最後加工退火中的滲氮，其結果，能夠穩定地製造鐵損低的無方向性電磁鋼板。

[表1]

實施例2

準備8卷實施例1中所製造的具有如下成分組成，即含有Si：3.7mass%、Mn：0.4mass%及Al：0.6mass%，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的板厚為0.25mm的冷軋後的鋼板(冷軋板)。使其中4卷通過圖8的(a)所示的退火設備，並於與實施例1的表1的No.1~No.4的鋼板相同的條件下實施最後加工退火。另外，剩餘的4卷於將急速加熱帶配設於第一區域的圖9的(a)所示的退火設備中通過來進行急速加熱，除此以外，於與所述4卷相同的條件下實施最後加工退火。再者，所述最後加工退火條件的詳細情況示於表2中。

自以所述方式獲得的最後加工退火後的鋼板採取試驗片，利用電解萃取法來對在板厚1/20層內以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_s(mass%)與在總板厚中以AlN的形式存在的N(N as AlN)的含量N_t(mass%)進行分析。另外，自所述最後加工退火後的鋼板切出將長度方向設為L方向(軋製方向)及C方向(軋製直角方向)的長度180mm×寬度30mm的試驗片，藉由愛普斯坦(Epstein)試驗來測定鐵損W_10/400與磁通密度B₅₀。

將所述測定的結果一併記於表2中。根據該結果而確認到：藉由使用將急速加熱帶設置於第一區域的退火設備在最後加工退火的加熱過程中進行急速加熱，與不進行急速加熱的情況相比，可進一步提高磁通密度。

[表2]

[產業上的可利用性]

本發明的技術不僅可應用於混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle，HEV)或電動汽車(Electric Vehicle，EV)、燃料電池電動汽車(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)的驅動馬達的鐵芯材料的製造，亦可應用於空調的壓縮機或機床、高速發電機、掃除機等的馬達的鐵芯材料的製造。

Claims (5)

1. 一種最後加工退火設備，使冷軋後的鋼板於至少具有第一區域、第二區域及第三區域的退火爐中依次通過並連續地實施最後加工退火來製造電磁鋼板，且所述最後加工退火設備的特徵在於，所述退火爐的各區域能夠獨立控制環境的氣體組成與露點，所述第二區域包括環境溫度為900℃以上的加熱帶、均熱帶及冷卻帶，環境氣體的氮含量控制為30vol%以下，露點控制為-40℃以下，所述鋼板含有0.3mass%~2.0mass%的Al。
2. 如請求項1所述的最後加工退火設備，其中，構成所述第二區域的一部分的冷卻帶中，鋼板的冷卻速度控制為15℃/s以下。
3. 如請求項1或請求項2所述的最後加工退火設備，其中，所述第一區域為環境溫度未滿900℃的加熱帶，環境氣體的氮含量控制為80vol%以上。
4. 一種電磁鋼板的最後加工退火方法，其特徵在於，使用如請求項1至請求項3中任一項所述的最後加工退火設備對冷軋後的鋼板實施最後加工退火。
5. 一種電磁鋼板的製造方法，其特徵在於，使用如請求項1至請求項3中任一項所述的最後加工退火設備對冷軋後的鋼板實施最後加工退火。

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