CN111542630B - 取向性电磁钢板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高频铁损特性和冲裁性优良的取向性电磁钢板。作为钢成分,以质量%计含有Si:1.5~8.0%、Mn:0.02~1.0%、并且含有Sn:0.010~0.400%、Sb:0.010~0.400%、Mo:0.010~0.200%、P:0.010~0.200%中的至少一种,具有包含平均粒径为5mm以上的粗大的二次再结晶晶粒和结晶粒径为0.1~2.0mm的微细晶粒的晶粒,上述粗大的二次再结晶晶粒的至少一部分在钢板的板厚方向上贯通并在上述钢板的表面侧和背面侧分别露出,在上述表面侧和背面侧的上述粗大的二次再结晶晶粒的各露出面的投影面以至少一部分重叠,上述重叠的区域的面积相对于上述各露出面的平均面积的面积率为80%以上,并且包含以每单位面积的数密度计为0.6~40个/cm2的上述微细晶粒。
Description
技术领域
本发明涉及适合供于变压器的铁芯材料的取向性电磁钢板,特别是要实现高频铁损的降低和冲裁性的提高的取向性电磁钢板。
背景技术
取向性电磁钢板是作为变压器的铁芯材料使用的软磁性材料,具有作为铁的易磁化轴的<001>取向在钢板的轧制方向上高度一致的结晶组织。这样的织构通过在取向性电磁钢板的制造工序中在最终退火时使所谓的被称为高斯(Goss)取向的{110}<001>取向的晶粒优先地巨大生长而形成。高斯取向晶粒的生长被称为二次再结晶。
关于高斯取向晶粒的形成方法,作为通常的技术,利用使用被称为抑制剂的析出物在最终退火中使具有高斯取向的晶粒进行二次再结晶的技术。例如,公开了专利文献1中记载的使用AlN、MnS的方法、专利文献2中记载的使用MnS、MnSe的方法,在工业上已实用化。
这些使用抑制剂的方法虽然是对于使二次再结晶晶粒稳定地发达而言有用的方法,但是该方法使抑制剂微细分散在钢中。因此,需要在1300℃以上的高温下进行钢坯加热而使抑制剂成分一次性固溶。
另一方面,在专利文献3等中公开了在不含有抑制剂成分的原材中使高斯取向晶粒通过二次再结晶发达的技术。这是通过尽可能地排除抑制剂成分这样的杂质而使一次再结晶时的晶界所具有的晶界能的晶界取向差角依赖性显著化、从而即使不使用抑制剂也可使具有高斯取向的晶粒二次再结晶的技术。该效果被称为织构抑制效果。
使用织构抑制效果的方法无需进行抑制剂的钢中微细分散,因而不需要以往必需的高温钢坯加热等,是在成本方面及维护方面都提供很大优点的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭40-15644号公报
专利文献2:日本特公昭51-13469号公报
专利文献3:日本特开2000-129356号公报
专利文献4:日本专利第3956621号公报
专利文献5:日本专利第4106815号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述,取向性电磁钢板大多用作变压器的铁芯材料。通常用于被称为低频变压器这样的以50Hz或60Hz的商用频率运转的变压器,但具有变压器尺寸极大这样的特征。
另一方面,还存在驱动频率为几百Hz~几千Hz的被称为高频变压器的类型。由于该类型重视高频励磁时的磁特性,因此大多使用无取向性电磁钢板、高硅钢板、非晶钢板等。高频变压器的特征是能够使尺寸非常小。
近年来,在高频变压器中使用驱动频率为几百Hz的较低频率的变压器中,使用取向性电磁钢板的情况增加。这是因为,低频且变压器尺寸一定程度大的情况下,通过使用单向的磁特性极其优良的取向性电磁钢板,能够降低变压器的损耗,能够提高变压器效率。
但是,在如上所述的用途中使用取向性电磁钢板的情况下,存在两个严重问题。
上述问题之一是,取向性电磁钢板以商用频率下的使用为前提而使磁特性最优化,因此,如果频率提高,则有时不一定得到良好的磁特性。
上述问题之另一个是,由于存在硬质的镁橄榄石覆膜等,因此冲裁性极差。
本发明有利地解决上述问题,其目的在于提供驱动频率为约几百Hz的高频铁损优良、且冲裁性也优良的取向性电磁钢板。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题反复进行了深入研究,结果发现,在不含抑制剂的成分体系中进一步含有偏析元素,并且规定二次再结晶退火的升温速度而使制品板中残留微细晶粒,由此,即使频率较高也可得到良好的磁特性。
另外,本发明人同时还着眼于制品板(取向性电磁钢板)中存在的粗大的二次再结晶晶粒中在钢板的板厚方向上贯通的晶粒。参考图1的示意性截面图对取向性电磁钢板10所具有的晶粒P进行说明。晶粒P包含粗大的二次再结晶晶粒P1和微细晶粒P2。在图1中,二次再结晶晶粒P1在板厚t的板厚方向上贯通,在取向性电磁钢板10的表面侧和背面侧分别露出。本发明人着眼于:这样的二次再结晶晶粒P1的在钢板表面侧和背面侧各自的露出面积中、它们的投影面重叠的区域的面积S0相对于上述粗大的二次再结晶晶粒露出的面积S1、S2的平均面积((S1+S2)/2)的面积率(S0/平均面积)。发现:通过提高该面积率,即使在镁橄榄石覆膜20存在下,也可改善冲裁性。
以下,对得到本发明的实验进行说明。
<实验1>
通过连续铸造分别制造以质量%计含有C:0.012%、Si:3.15%、Mn:0.28%、Al:0.0015%、N:0.0012%、S:0.0008%和Sb:0.12%、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢坯A以及含有C:0.013%、Si:3.20%、Mn:0.27%、Al:0.0020%、N:0.0012%和S:0.0010%、不含Sb、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢坯B,实施在1230℃下均热70分钟的钢坯加热后,通过热轧精加工成2.4mm的厚度。然后,在干燥氮气气氛中实施1075℃下30秒的热轧板退火。接着,通过冷轧精加工成0.23mm的板厚后,在50%H2-50%N2、露点50℃的湿润气氛中实施870℃下100秒的兼作脱碳的一次再结晶退火。进而,进行在涂布以MgO为主体的退火分离剂后、在1200℃下在氢气气氛下保持10小时的二次再结晶退火。此时,对从室温到1000℃的升温速度进行各种变更。另外,从1000℃到1200℃的升温速度设定为10℃/小时。
通过JIS C 2550中记载的方法对这样得到的样品的高频铁损W10/200(在200Hz下励磁至1.0T时的铁损)进行测定。
将对所得到的铁损的二次再结晶退火时的升温速度依赖性进行调查的结果示于图2中。
根据该图可知,对于含有Sb的钢坯A而言,二次再结晶退火时的升温速度为15~100℃/小时的范围时高频铁损良好。一般而言,二次再结晶退火时的升温速度为约10℃/小时,因此可以说需要较快的升温速度。
进而,通过盐酸酸洗除去镁橄榄石覆膜,以便能够观察二次再结晶晶粒的外观,然后,在各种升温速度条件下数出从0.1mm到2mm的微细晶粒的个数。对外观进行了确认的面积为100cm2,平均后换算成每单位面积的数密度。
将对所得到的微细晶粒个数与高频铁损的关系进行调查的结果示于图3中。
根据该结果明显可知,高频铁损良好的条件是:存在较多的微细晶粒,且其数密度在0.6~40个/cm2的范围内。
需要说明的是,关于制品板的钢基成分,在以钢坯A作为原材的情况下,以质量%计为Si:3.15%、Mn:0.28%、Sb:0.12%、余量Fe,在以钢坯B作为原材的情况下,为Si:3.20%、Mn:0.27%、余量Fe。即,通过脱碳、纯化,制品板中几乎不存在C、Al、N、S,但其它成分与钢坯成分相同。
这样,在使不具有抑制剂成分的原材中含有Sb、并且使二次再结晶退火时的升温速度较快的情况下高频铁损降低的机制虽然不一定很清楚,但本发明人认为如下。
认为高频下得到低铁损的主要原因在于微细晶粒的数量。例如,在专利文献4中公开了在不具有镁橄榄石覆膜的取向性电磁钢板中增加微细晶粒从而使高频铁损特性提高的技术。其中记载了:微细晶粒的个数与高频铁损具有良好的相关性。
但是,增加微细晶粒的技术是极难的,在专利文献4中,通过将二次再结晶退火温度抑制为975℃以下来实现。但是,难以将该技术应用于带有镁橄榄石覆膜的取向性电磁钢板。认为其原因在于,制造带有镁橄榄石覆膜的取向性电磁钢板时,在二次再结晶退火中,需要用于形成镁橄榄石覆膜的高温范围内的退火(烧成)过程,在该过程中需要大概约1200℃的温度。认为将温度提高至上述温度时,微细晶粒被粗大的二次再结晶晶粒蚕食而使微细晶粒消失。
在本实验1中,钢坯B中微细晶粒在任何升温条件下都少被认为是基于该理由。
与此相对,推测钢坯A中微细晶粒增加是因为添加了Sb这样的偏析元素。即推测,在二次再结晶初期的阶段Sb在晶界偏析时,晶界迁移被抑制,因此可抑制生长至二次再结晶晶粒,其结果是形成微细晶粒。升温速度快的情况下微细晶粒增加可以由二次再结晶显现的机制推测出来。二次再结晶在约900℃的二次再结晶温度以上时显现。在该二次再结晶温度附近,处于一次晶粒生长停止、仅二次再结晶晶粒生长的状态。但是,如果大幅超过二次再结晶温度而高温化,则有时未被二次再结晶晶粒蚕食的一次晶粒也生长。认为:在本实验1中升温速度快的情况下,该高温化在二次再结晶晶粒生长之前提前实现,一次晶粒生长至制品板的微细晶粒的机会增加。即认为,本发明是通过偏析元素的有效使用与二次再结晶退火时的升温速度的高速化这两者互相结合而实现的。
另外,即使升温速度过快、高频铁损也劣化的理由推测是因为,二次再结晶本身变得不完全,相反微细晶粒过度增加。认为:如果粗大的二次再结晶晶粒没有生长为平均粒径5mm以上,则有可能导致铁损劣化。
此外,对微细晶粒的晶体取向进行了详细调查,结果,根据使用EBSD的测定明显可知,其是与作为粗大的二次再结晶晶粒的主取向的高斯取向相当不同的取向。
本实验1中,微细晶粒的取向与高斯取向的取向差角平均为约34°。高频铁损低也有可能起因于该取向差角大。即,期待的是:在被判断为取向差小的低倾角(取向差角15°以内)范围之外时,铁损降低效果更大。
<实验2>
将实验1中使用的钢坯A在1250℃下均热60分钟后,通过热轧精加工成2.1mm的厚度。然后,在干燥氮气气氛中实施1015℃下30秒的热轧板退火。接着,通过冷轧精加工成0.23mm的板厚后,在55%H2-45%N2、露点55℃的湿润气氛中实施830℃下100秒的兼作脱碳的一次再结晶退火。进而,进行在涂布以MgO为主体的退火分离剂后、在1180℃下在氢气气氛下保持的二次再结晶退火。此时,二次再结晶退火的升温速度设定为20℃/小时,对1180℃下的保持时间进行各种变更。
为了对所得到的制品板的冲裁性进行评价,利用模具直径为15mmφ的钢模进行连续冲裁试验,测定直到被冲裁的样品的毛刺高度达到50μm为止的冲裁次数。
将其结果示于图4中。
根据该图可知,二次再结晶退火的1180℃下的保持时间为8小时以上时冲裁性良好。
这样,通过使二次再结晶退火的高温范围内的保持时间长时间化而使冲裁性良好的机制虽然不一定很清楚,但本发明人考虑如下。
根据专利文献5指出,制品的冲裁性在剪切晶界时劣化,因此,通过使晶界向相对于板面垂直的方向靠近,剪切晶界的机会减少,能够改善冲裁性。本实验2中,也同样地对制品板进行酸洗宏观腐蚀以使二次再结晶晶粒的外观可见,在表面和背面描绘晶界并使其重叠,由此算出同一晶粒中表面和背面重叠的面积。但是,本实验2中,残留有微细晶粒,因此,将微细晶粒排除,只以粗大的二次再结晶晶粒作为对象而算出该面积。
其结果明显可知,同一晶粒中表面和背面重叠的面积的面积率在保持时间为8小时以上时达到80%以上,但在保持时间为5小时以下时低于80%。即,在本实验2中,也可以说在表面和背面重叠的面积的面积率为80%以上、即相对于板面垂直的晶界越多,则冲裁性越优良。
但是,使相对于板面垂直的晶界增加的手段需要设定为与专利文献5不同的方法。在本实验2中,为了使微细晶粒残留而加快二次再结晶退火的升温速度。即,通常升温速度为约10℃/小时,但在本发明中需要为15~100℃/小时。专利文献5中没有记载升温速度,但该文献的图1中记载了二次晶粒的晶界,可以看出几乎不存在微细晶粒。即,可以说是与本发明不同的条件。推测或许二次再结晶退火的升温速度是通常的约10℃/小时。
即可以说,如本发明这样二次再结晶退火的升温速度快的情况下,如果二次再结晶退火的高温范围内的保持时间短,则晶界不会达到垂直,需要延长保持时间。另外,在实验2中高温范围内的保持温度为1180℃,认为需要至少设定为1150℃以上。
这样,为了实现兼顾高频铁损的降低与冲裁性的提高,需要的是新的技术的组合,而不是专利文献4和5的技术的拼凑。即,新的技术是指偏析元素的利用以及二次再结晶退火的升温速度的高速化和高温范围内的保持时间的长时间化。
本发明是为了能够有效地解决这两个问题并且能够兼顾两者而开发的新型技术。
即,本发明通过在不含抑制剂的成分体系中进一步含有偏析元素、并且优化二次再结晶退火的升温速度及该高温范围内的保持时间,成功地兼顾了高频铁损的降低和冲裁性的提高。
本发明的主旨构成如下所述。
1.一种取向性电磁钢板,其特征在于,其成分是以质量%计含有Si:1.5~8.0%、Mn:0.02~1.0%、并且含有Sn:0.010~0.400%、Sb:0.010~0.400%、Mo:0.010~0.200%、P:0.010~0.200%中的至少一种、余量由Fe和不可避免的杂质构成,具有包含平均粒径为5mm以上的粗大的二次再结晶晶粒和结晶粒径为0.1~2.0mm的微细晶粒的晶粒,上述粗大的二次再结晶晶粒的至少一部分在钢板的板厚方向上贯通并在上述钢板的表面侧和背面侧分别露出,在上述表面侧和背面侧的上述粗大的二次再结晶晶粒的各露出面的投影面以至少一部分重叠,上述重叠的区域的面积相对于上述各露出面的平均面积的面积率为80%以上,并且,包含以每单位面积的数密度计为0.6~40个/cm2的上述微细晶粒。
需要说明的是,本说明书中的平均粒径和结晶粒径设定为按照JIS G0551:2013记载的平均结晶粒径(d)。另外,在取向性电磁钢板上设置有镁橄榄石覆膜的情况下,在将该镁橄榄石覆膜酸洗除去而使二次再结晶晶粒露出的状态下求出上述各面积和面积率以及微细晶粒的数密度。
2.如上述1所述的取向性电磁钢板,其中,上述微细晶粒的晶体取向与高斯取向的取向差角的平均值为15°以上。
3.如上述1或2所述的取向性电磁钢板,其中,以质量%计还含有选自Cr:0.01~0.50%、Cu:0.01~0.50%、Ni:0.01~0.50%、Bi:0.005~0.50%、B:2~25ppm和Nb:10~100ppm中的一种或两种以上。
发明效果
根据本发明,通过使晶界存在偏析元素、并且优化二次再结晶退火时的升温速度和保持时间,能够同时实现驱动频率为约几百Hz的高频下的铁损的降低和冲裁性的提高。
附图说明
图1是用于说明取向性电磁钢板中的晶粒的示意性截面图。
图2是表示二次再结晶退火时的升温速度与高频铁损的关系的图。
图3是表示制品板的微细晶粒的个数与高频铁损的关系的图。
图4是表示二次再结晶退火的高温范围内的保持时间与冲裁性的关系的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
首先,对在本发明中将钢板的成分组成限定为上述范围的理由进行说明。
Si:1.5~8.0质量%
Si是用于提高钢的电阻率、改善铁损的必要元素,小于1.5质量%时没有效果,另一方面,超过8.0质量%时,钢的加工性劣化,难以轧制,因此限定为1.5~8.0质量%。优选为2.5~4.5质量%的范围,此外,也可以使上下限独立而将下限设定为2.99质量%、将上限设定为3.81质量%以下。
Mn:0.02~1.0质量%
Mn是用于使热加工性良好的必要元素,小于0.02质量%时没有效果,另一方面,超过1.0质量%时,制品板的磁通密度降低,因此设定为0.02~1.0质量%。优选为0.04~0.20质量%的范围,此外,也可以使上下限独立而将下限设定为0.06质量%、将上限设定为0.52质量%以下。
另外,C、Al、N、S、Se均会损害磁特性,因此优选减少至不可避免的杂质水平。例如,分别优选为50质量ppm以下的水平。
为了降低高频铁损,含有选自作为偏析元素的Sn:0.010~0.400质量%、Sb:0.010~0.400质量%、Mo:0.010~0.200质量%和P:0.010~0.200质量%中的至少一种是不可欠缺的。各个元素低于下限量时,没有磁性提高效果,另一方面,超过上限值时,钢脆化而在制造中途发生断裂等的风险升高。优选为Sn:0.020~0.100质量%、Sb:0.020~0.100质量%、Mo:0.020~0.070质量%、P:0.012~0.100质量%的范围。
此外,对于Sn,也可以使上下限独立而将下限设定为0.030质量%、将上限设定为0.250质量%以下。对于Sb,也可以使上下限独立而将下限设定为0.070质量%、将上限设定为0.360质量%以下。对于Mo,也可以使上下限独立而将下限设定为0.020质量%、将上限设定为0.440质量%以下。对于P,也可以使上下限独立而将下限设定为0.020质量%、将上限设定为0.160质量%以下。
以上,对本发明的基本成分进行了说明,但本发明中除此以外也可以适当含有以下所述的元素。
选自Cr:0.01~0.50质量%、Cu:0.01~0.50质量%、Ni:0.01~0.50质量%、Bi:0.005~0.50质量%、B:2~25ppm和Nb:10~100ppm中的一种或两种以上
这些元素都可以出于提高磁特性的目的而添加。但是,各自的添加量少于下限量时,没有磁特性提高效果,另一方面,超过上限量时,二次再结晶晶粒的发达被抑制,磁特性劣化。
另外,关于制品板的晶粒,再次参考图1,根据上述理由,晶粒P必须具有平均粒径为5mm以上的粗大的二次再结晶晶粒P1和结晶粒径为0.1~2.0mm的范围的微细晶粒P2。此外,根据上述理由,必须是:粗大的二次再结晶晶粒P1的至少一部分在取向性电磁钢板10(以下为钢板10)的板厚t的方向上贯通并在钢板10的表面侧和背面侧分别露出,在钢板10的表面侧和背面侧的粗大的二次再结晶晶粒P1的各露出面的投影面以至少一部分重叠,重叠的区域的面积S0相对于各露出面的面积S1、S2的平均面积的面积率(S0/平均面积)为80%以上,并且,包含以每单位面积的数密度计为0.6~40个/cm2的微细晶粒P2。需要说明的是,上述面积率的上限在理论上为100%。
接着,对本发明钢板的制造方法进行说明。
作为制造方法,可以利用通常的电磁钢板的制造方法。
即,可以将完成规定的成分调整后的钢水通过通常的铸锭法或连铸法制造钢坯,也可以将完成规定的成分调整后的钢水通过直接铸造法制造厚度为100mm以下的薄铸片。
上述优选添加的成分难以在中途工序中进行添加,因此优选在钢水阶段中进行添加。
钢坯通过通常的方法加热而进行热轧,但在无抑制剂的成分体系中无需用于使抑制剂固溶的高温退火,因此,出于削减成本的目的,必须设定为1300℃以下的低温。优选为1250℃以下。
接着,根据需要实施热轧板退火。热轧板退火温度优选设定为约950℃~约1150℃。低于上述温度时,未再结晶部残留,另一方面,超过上述温度时,退火后的粒径过度粗大化,因此,之后的一次再结晶织构变得不合适。优选为1000℃以上且1100℃以下。
将热轧后或热轧板退火后的钢板通过一次冷轧或夹有中间退火的两次以上的冷轧而制成最终板厚的冷轧板。中间退火的退火温度优选设定为900~1200℃的范围。低于900℃时,中间退火后的再结晶晶粒变细,此外,一次再结晶组织中的高斯核减少而制品板的磁特性降低。另一方面,超过1200℃时,与热轧板退火同样,晶粒过度粗大化,难以得到整粒的一次再结晶组织。
另外,关于制成最终板厚的冷轧(最终冷轧),采用使冷轧时的钢板温度升高至100~300℃的温度而进行的温轧、或者在冷轧的中途在100~300℃的温度下实施一次或多次时效处理对于改善一次再结晶织构、提高磁特性是有效的。
然后,对制成最终板厚后的冷轧板实施兼作脱碳退火的一次再结晶退火。关于该一次再结晶退火中的退火温度,在伴随脱碳退火的情况下,从使脱碳反应快速进行的观点出发,优选设定为800~900℃的范围,另外,气氛优选设定为湿润气氛。但是,在使用不需要脱碳的C:0.005质量%以下的钢原材的情况下,不受该限制。另外,可以分开进行一次再结晶退火和脱碳退火。
在一次再结晶退火的加热过程中,在400~700℃之间以50℃/秒以上进行快速加热使磁特性提高,因此优选。
然后,进行在应用以MgO为主体的退火分离剂后使二次再结晶组织发达并且形成镁橄榄石覆膜的二次再结晶退火。为了使二次再结晶显现,二次再结晶退火优选为800℃以上的温度。另外,出于上述理由,从室温到1000℃的升温速度优选设定为15~100℃/小时,并且高温范围内的保持温度优选设定为1150℃以上。此外,在高温范围内保持时的保持时间优选设定为8小时以上。
二次再结晶退火后,为了除去附着的退火分离剂,进行水洗、刷洗、酸洗是有用的。然后,为了降低铁损,进行平坦化退火、对形状进行矫正是有效的。
在将钢板层叠使用的情况下,为了改善铁损,在平坦化退火之前或之后在钢板表面施加绝缘涂层是有效的。为了降低铁损,优选能够对钢板赋予张力的涂层。采用利用粘合剂的张力涂层涂布方法、利用物理蒸镀法或化学蒸镀法使无机物蒸镀于钢板表层而形成涂层的方法时,涂层密合性优良、并且可以得到显著的铁损降低效果,因此优选。
实施例
(实施例1)
通过连续铸造制造以质量%计含有C:0.051%、Si:3.45%、Mn:0.16%、Al:22ppm、N:13ppm、S:16ppm、Se:20ppm和P:0.09%、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢坯,实施在1200℃下均热80分钟的钢坯加热后,通过热轧精加工成2.2mm的厚度。然后,在干燥氮气气氛中实施1000℃下20秒的热轧板退火。接着,通过冷轧精加工成0.23mm的板厚后,在52%H2-48%N2、露点60℃的湿润气氛中实施840℃下70秒的兼作脱碳的一次再结晶退火。进而,进行在涂布以MgO为主体的退火分离剂后、在1225℃的氢气气氛下保持的二次再结晶退火。此时,使二次再结晶退火的升温速度以及1225℃下的保持时间在表1所示的各种范围内变化。
通过JIS C 2550中记载的方法对这样得到的制品板的高频铁损W10/200(200Hz下励磁至1.0T时的铁损)进行测定。另外,为了评价冲裁性,利用模具直径为15mmφ的钢模进行连续冲裁试验,测定直到被冲裁的样品的毛刺高度达到50μm为止的冲裁次数。进一步,对制品板进行酸洗宏观腐蚀而使二次再结晶晶粒露出,求出其平均粒径和同一晶粒在表面和背面的各面积以及表面和背面重叠的面积,进而求出重叠的面积的面积率。另外,测定结晶粒径为0.1~2.0mm的范围的微细晶粒的个数,求出每单位面积的数密度。在高频铁损W10/200为4.50W/kg以下且冲裁次数为6.0×103次以上的情况下,判断为得到了良好的结果。该评价标准在实施例2中也同样。
将所得到的结果一并记在表1中。
根据该表明显可知,在二次再结晶晶粒的平均粒径、微细晶粒的个数以及同一晶粒中表面和背面重叠的面积的面积率满足本发明的范围的情况下,可以得到良好的高频铁损特性和冲裁性。
(实施例2)
通过连续铸造制造包含表2所示的成分、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢坯,实施在1150℃下均热35分钟的钢坯加热后,通过热轧精加工成1.8mm的厚度。然后,在干燥氮气气氛中实施1100℃下20秒的热轧板退火。接着,通过冷轧精加工成0.23mm的板厚后,在38%H2-62%N2、露点48℃的湿润气氛中实施825℃下170秒的兼作脱碳的一次再结晶退火。进而,进行在涂布以MgO为主体的退火分离剂后、在1200℃下在氢气气氛下保持10小时的二次再结晶退火。二次再结晶退火的升温速度设定为20℃/小时。
通过JIS C 2550中记载的方法对所得到的制品板的高频铁损W10/200(200Hz下励磁至1.0T时的铁损)进行测定。另外,为了评价冲裁性,利用模具直径为15mmφ的钢模进行连续冲裁试验,测定直到被冲裁的样品的毛刺高度达到50μm为止的冲裁次数。进一步,将对制品板的钢基成分进行测定的结果与铁损和冲裁次数一起示于表3中。需要说明的是,表3中还一并示出对制品板进行酸洗宏观腐蚀而使二次再结晶晶粒露出、求出其平均粒径以及同一晶粒中表面和背面重叠的面积的面积率的结果以及对结晶粒径为0.1~2.0mm的范围的微细晶粒的个数进行测定的结果。
根据表3明显可知,在成分组成满足本发明范围、并且二次再结晶晶粒的平均粒径、微细晶粒的个数以及同一晶粒中表面和背面重叠的面积的面积率满足适当范围的情况下,可以得到良好的高频铁损特性和冲裁性。
符号说明
10 取向性电磁钢板
20 镁橄榄石覆膜
P 晶粒
P1 粗大的二次再结晶晶粒
P2 微细晶粒
S0 重叠的区域的面积
S1 表面侧的露出面的面积
S2 背面侧的露出面的面积
t 板厚
Claims (3)
1.一种取向性电磁钢板,其特征在于,
其成分是以质量%计含有Si:1.5~8.0%、Mn:0.02~1.0%、并且含有Sn:0.010~0.400%、Sb:0.010~0.400%、Mo:0.010~0.200%、P:0.010~0.200%中的至少一种、余量由Fe和不可避免的杂质构成,
具有包含平均粒径为5mm以上的粗大的二次再结晶晶粒和结晶粒径为0.1~2.0mm的微细晶粒的晶粒,
所述粗大的二次再结晶晶粒的至少一部分在钢板的板厚方向上贯通并在所述钢板的表面侧和背面侧分别露出,
在所述表面侧和背面侧的所述粗大的二次再结晶晶粒的各露出面的投影面以至少一部分重叠,所述重叠的区域的面积相对于所述各露出面的平均面积的面积率为80%以上,
包含以每单位面积的数密度计为0.6~40个/cm2的所述微细晶粒,并且,
200Hz下励磁至1.0T时的铁损W10/200为4.50W/kg以下。
2.如权利要求1所述的取向性电磁钢板,其中,所述微细晶粒的晶体取向与高斯取向的取向差角的平均值为15°以上。
3.如权利要求1或2所述的取向性电磁钢板,其中,以质量%计还含有选自Cr:0.01~0.50%、Cu:0.01~0.50%、Ni:0.01~0.50%、Bi:0.005~0.50%、B:2~25ppm和Nb:10~100ppm中的一种或两种以上。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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