CN117043363A - 方向性电磁钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请的方向性电磁钢板具备具有规定的化学组成的母材钢板、形成于上述母材钢板上的玻璃被膜、和形成于上述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜,在上述母材钢板的表面,存在沿相对于轧制方向交叉的方向连续地或断续地延伸的多个线状的应变,彼此相邻的上述多个线状的应变的在上述轧制方向上的间隔p为3.0~9.0mm,上述线状的应变的宽度为10~250μm,在由表面的X射线形貌图像得到的、以上述线状的应变作为中心的在上述轧制方向上为1.50mm的范围内的X射线形貌光谱中,包含光谱强度的最大值的上述X射线形貌光谱的峰的半值宽度为0.02mm以上且0.10mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及方向性电磁钢板及其制造方法。
本申请基于2021年03月26日在日本申请的特愿2021-053618号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
方向性电磁钢板为软磁性材料,主要作为变压器的铁芯材料来使用。因此,对于方向性电磁钢板,要求高磁化特性及低铁损这样的磁特性。
所谓铁损是在将铁芯在交流磁场中励磁的情况下作为热能被消耗的电力损耗,从节能的观点出发,要求铁损尽可能低。对于铁损的高低,磁化率、板厚、被膜张力、杂质量、电阻率、结晶粒径、磁畴尺寸等有影响。关于方向性电磁钢板,即使目前开发了各种技术,也为了提高能量转换效率,正在继续降低铁损的研究开发。
例如,在专利文献1中公开了一种通过激光的照射而控制了磁畴的方向性电磁钢板的制造方法,其特征在于,具有以下工序:对方向性电磁钢板的表面一边沿从上述方向性电磁钢板的轧制方向倾斜的方向进行扫描一边照射聚光后的连续波激光的工序;一边将扫描上述连续波激光的部分以规定的间隔错开一边反复进行的工序,将上述连续波激光的平均功率表示为P(W),将上述扫描的速度表示为Vc(mm/s),将上述规定的间隔表示为PL(mm),将平均照射能量密度Ua定义为Ua=P/(Vc×PL)(mJ/mm2)时,满足1.0mm≤PL≤3.0mm、及0.8mJ/mm2≤Ua≤2.0mJ/mm2。
就专利文献1而言,显示出能够容易地并且确保高生产率,同时降低方向性电磁钢板的L方向及C方向的两个方向上的铁损。
此外,在专利文献2中,公开了一种方向性电磁钢板的制造方法,其中,通过连续振荡激光束的扫描照射,相对于钢板的轧制方向大概垂直、并且以大概一定间隔形成线状的闭合磁畴而改善了铁损特性。
就专利文献2而言,显示出通过激光为与束传播方向垂直的截面内的激光强度分布在光轴中心附近具有最大强度的TEM00模式,照射束的轧制方向聚光径d[mm]、激光束的扫描线速度V[mm/s]、激光的平均输出功率P[W]为0<d≤0.2、0.001≤P/V≤0.012的范围,可得到铁损降低的方向性电磁钢板。
此外,在专利文献3中,公开了一种方向性电磁钢板的制造方法,其中,对方向性电磁钢板的表面以等间隔照射激光束来改善磁特性。
就专利文献3而言,激光为脉冲振荡Q开关CO2激光,照射束形状为在板宽方向上具有长轴的椭圆。此外,显示出通过将激光脉冲的照射功率密度设定为钢板表面的皮膜损伤阈值以下来抑制激光照射痕的产生,并且通过将椭圆束的长轴长设定为板宽方向的脉冲束照射间隔以上而使连续的脉冲束在钢板表面重叠,给予对磁特性改善必要充分的累积照射能量,抑制激光照射痕,由此可得到有效的磁畴控制效果。
另一方面,近年来,对于变压器等电磁应用设备也逐渐变得要求噪音、振动的降低,对于变压器的铁芯中使用的方向性电磁钢板,变得要求为低铁损、并且适于低噪音、低振动的材料。作为针对变压器的噪音、振动的原材料中的原因之一,据称有方向性电磁钢板的磁应变。这里所谓的磁应变是在将方向性电磁钢板以交流进行励磁时伴随该磁化的强度的变化而方向性电磁钢板的外形稍微发生变化所引起的在方向性电磁钢板的轧制方向中见到的振动,该磁应变的大小为10-6数量级的非常小的值,但该磁应变会使铁芯中产生振动,其在变压器的箱等外部结构物中传播而变成噪音。
上述的专利文献1~3中提出的那样的对方向性电磁钢板的激光照射虽然对铁损的降低是有效的,但存在下述课题:伴随通过激光照射而赋予的应变所形成的闭合磁畴会增大磁应变,从而噪音特性劣化。
针对这样的课题,例如在专利文献4中,公开了一种低铁损、且组入变压器时的噪音小的方向性电磁钢板。
就专利文献4而言,显示出通过形成钢板表面中的轧制方向的宽度周期性变化的闭合磁畴区域,各个上述闭合磁畴区域满足下述条件:钢板表面中的轧制方向的最大宽度Wmax相对于最小宽度Wmin之比(Wmax/Wmin)为1.2以上且2.2以下,钢板表面中的轧制方向的平均宽度Wave为80μm以上且250μm以下,板厚方向的最大深度D为32μm以上,(Wave×D)/s为0.0007mm以上且0.0016mm以下,能够实现比以往良好的铁损/噪音平衡。
此外,在专利文献5中,公开了一种方向性电磁钢板,其是相对于轧制方向以周期性间隔、沿将轧制方向横切的方向导入有局部的应变的方向性电磁钢板,在上述应变的附近形成线状的闭合磁畴部,并且在消磁状态下,具有从该闭合磁畴部沿轧制方向延伸的轧制方向长度为1.2mm以上的磁畴,进而,该磁畴在沿着该闭合磁畴部的区域中每1mm平均形成1.8条以上,在将上述闭合磁畴部的线间隔设定为s(mm)的情况下,在上述闭合磁畴部的宽度:w(mm)与上述闭合磁畴部的板厚方向的深度:h(μm)之间,满足4mm≤s≤1.5mm、及hw/s≤0.9μm的关系。
在专利文献5中,暗示了以hw/s表示的应变导入量指标对铁损及噪音产生影响。
然而,本发明者们的研究的结果获知,就专利文献4及5的技术而言,噪音特性的改善对于近年来要求的更优异的铁损/噪音平衡并不充分。
此外,作为进行闭合磁畴的控制的技术,例如在专利文献6、7中,公开了一种方向性电磁钢板的制造方法,其在不损伤被膜的情况下形成闭合磁畴,提供变压器铁损和BF极低的方向性电磁钢板。
此外,在专利文献8中,显示出通过形成利用电子束的特征的对铁损降低有利的闭合磁畴形状,可得到在宽幅的板厚范围内低铁损化的方向性电磁钢板。
此外,在专利文献9中,公开了一种铁芯用方向性电磁钢板,其相对于钢板面内的轧制方向沿60°~120°的方向具有通过从LaB6放出的电子束而形成的线状应变。
此外,在专利文献10中,公开了一种控制了束照射痕在束照射域中所占的面积比率的绝缘性以及耐蚀性优异的方向性电磁钢板及其制造方法。
然而,专利文献6~10都是为了铁损的降低而控制闭合磁畴、或用于改善伴随闭合磁畴控制而产生的被膜特性的技术,没有对用于实现低噪音的闭合磁畴控制进行研究。因此,就专利文献6~10的技术而言,获知噪音特性的改善对于近年来要求的更优异的铁损/噪音平衡并不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4669565号公报
专利文献2:日本专利第4510757号公报
专利文献3:日本专利第3361709号公报
专利文献4:日本专利第6060988号公报
专利文献5:日本专利第6176282号公报
专利文献6:日本专利第6169695号公报
专利文献7:日本专利第6245296号公报
专利文献8:国际公开第2014/068962号
专利文献9:日本专利第5954421号公报
专利文献10:国际公开第2013/099272号
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,以往没有公开同时充分提高铁损特性和噪音特性的方向性电磁钢板及其制造方法。
本发明的课题是提供铁损特性、特别是磁畴控制前后的铁损改善率和噪音特性优异的方向性电磁钢板及其制造方法。
用于解决课题的手段
方向性电磁钢板通过激光束或电子束等能量射线的照射,照射部被急速加热及急速冷却。其结果是,在照射部附近的钢板内部产生残留应变(热应变)。该残留应变在轧制方向上为压缩应变、或在板厚方向上为拉伸应变的情况下,在产生该残留应变的区域中会生成闭合磁畴。通过该闭合磁畴的形成而在钢板表面产生漏磁通,静磁能变高。静磁能高的状态在能量上不稳定。于是,钢板的磁畴结构变化成漏磁通变小那样的结构。所谓漏磁通变小的结构即与轧制方向平行/反平行的180°磁畴的界面、即180°磁畴壁多的状态,是所谓的“磁畴细分化”。通过该磁畴细分化,异常涡流损耗降低,因此能量射线的照射对于低铁损化而言是有利的。然而,一般而言,若形成闭合磁畴,则磁应变的程度变大,因此组入变压器等中时的噪音变大。
本发明者们对激光束或电子束等的照射条件与铁损特性及噪音特性的关系进行了研究。其结果获知,通过减小激光束或电子束等的投入能量,虽然噪音特性改善,但该情况下,磁畴控制不充分,铁损特性的改善不充分。
于是,本发明者们对不使噪音特性劣化地改善铁损特性的方法进一步进行了研究。其结果发现,在制造过程中,通过控制激光束或电子束等的照射条件、及脱碳退火条件,即使是激光束或电子束等的投入能量小的情况下,也可达成充分的磁畴细分化,在激光束或电子束等的照射后能够兼顾低铁损和低噪音。
本发明鉴于上述的见识而进行。本发明的主旨如下所述。
[1]本发明的一个方案的方向性电磁钢板具备母材钢板、形成于上述母材钢板上的玻璃被膜、和形成于上述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜,上述母材钢板具有以质量%计包含C:0.010%以下、Si:3.00~4.00%、Mn:0.01~0.50%、N:0.010%以下、Sol.Al:0.020%以下、P:0.030%以下、S:0.010%以下、Sn:0~0.50%、Cu:0~0.50%、Cr:0~0.50%、Se:0~0.020%、Sb:0~0.500%、Mo:0~0.10%、剩余部分:Fe及杂质的化学组成,在上述母材钢板的表面,存在沿相对于轧制方向交叉的方向连续地或断续地延伸的多个线状的应变,彼此相邻的上述多个线状的应变的在上述轧制方向上的间隔p为3.0~9.0mm,上述线状的应变的宽度为10~250μm,在由表面的X射线形貌图像得到的、以上述线状的应变作为中心的在上述轧制方向上为1.50mm的范围内的X射线形貌光谱中,包含光谱强度的最大值的上述X射线形貌光谱的峰的半值宽度为0.02mm以上且0.10mm以下。
[2]根据[1]所述的方向性电磁钢板,其中,对以上述表面的上述线状的应变作为中心的在上述轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Imin,将背景强度设定为I0,对以背面的上述线状的应变作为中心的在上述轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将所得到的衍射面(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Jmin,将背景强度设定为J0时,上述Imin、上述I0、上述Jmin、上述J0也可以满足下述式(2)。
0.02≤|J0-Jmin|/|I0-Imin|≤1.00(2)
[3]根据[1]或[2]所述的方向性电磁钢板,其中,上述母材钢板的上述化学组成也可以包含Sn:0.01~0.50%、Cu:0.05~0.50%中的任一者或两者。
[4]本发明的另一方案的方向性电磁钢板的制造方法是[1]或[2]所述的方向性电磁钢板的制造方法,其具有以下工序:将具有以质量%计包含C:0.010~0.200%、Si:3.00~4.00%、Mn:0.01~0.50%、N:0.020%以下、Sol.Al:0.010~0.040%、P:0.030%以下、S:0.005~0.040%、Sn:0~0.50%、Cu:0~0.50%、Bi:0~0.020%、Cr:0~0.50%、Se:0~0.020%、Sb:0~0.500%、Mo:0~0.10%、剩余部分:Fe及杂质的化学组成的钢坯加热后进行热轧,得到热轧钢板的热轧工序;对上述热轧钢板实施热轧板退火的热轧板退火工序;对上述热轧板退火工序后的上述热轧钢板进行一次或插有中间退火的多次冷轧而得到冷轧钢板的冷轧工序;对上述冷轧钢板实施脱碳退火的脱碳退火工序;通过在作为母材钢板的上述脱碳退火工序后的上述冷轧钢板的表背面涂布以MgO作为主要成分的退火分离剂并使其干燥后,实施成品退火而形成玻璃被膜的成品退火工序;在上述玻璃被膜上形成张力赋予绝缘被膜,得到具备上述母材钢板、形成于上述母材钢板上的玻璃被膜和形成于上述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板的被膜形成工序;以及,对上述方向性电磁钢板的上述张力赋予绝缘被膜的表面照射能量射线,对上述母材钢板赋予多个线状的应变的磁畴细分化工序,其中,在上述磁畴细分化工序中,上述多个线状的应变中相邻的线状的应变的轧制方向的间隔为3.0~9.0mm,使用以单位W计的能量射线输出功率P和以单位mm2计的能量射线照射截面积S,由(P/S)定义的以单位W/mm2计的能量射线功率密度Ip满足下述式(3),使用上述能量射线输出功率P和以单位mm/秒计的能量射线扫描速度Vs,由(P/Vs)定义的单位J/mm的能量射线投入能量Up满足下述式(4),并且,使用上述能量射线的以单位μm计的与束扫描方向垂直的方向的径dl及上述束扫描方向的径dc,由(dl/dc)定义的束长宽比、以及上述dl分别满足下述式(5)及下述式(6),在上述脱碳退火工序中,将550~750℃的第1温度域中的升温速度S1设定为500℃/秒以上,将750~800℃的第2温度域中的升温速度S2设定为800℃/秒以上,或者将上述第2温度域中的上述升温速度S2设定为50℃/秒以上,并且将上述第2温度域中的气氛露点设定为-50℃~20℃。
250≤Ip≤2000(3)
0.005<Up≤0.050(4)
0.001<dl/dc<1.000(5)
10≤dl<200(6)
[5]根据[4]所述的方向性电磁钢板的制造方法,其中,在上述脱碳退火工序与上述成品退火工序之间,也可以进一步具有对上述冷轧钢板实施氮化处理的氮化处理工序。
[6]根据[4]或[5]所述的方向性电磁钢板的制造方法,其中,上述钢坯的上述化学组成也可以包含Sn:0.01~0.50%、Cu:0.05~0.50%中的任一者或两者。
发明效果
根据本发明的上述方案,能够提供铁损特性和噪音特性优异的方向性电磁钢板及其制造方法。
附图说明
图1是表示X射线形貌的测定几何形状的图。
图2是表示X射线形貌的图像数据的一个例子的图。
图3是表示反射衍射X射线强度的分布曲线(线轮廓)的一个例子的图。
图4是说明X射线衍射中的基于多次散射的动力学衍射的图。
图5是说明X射线衍射中的运动力学衍射和动力学衍射的图。
具体实施方式
本发明的一实施方式的方向性电磁钢板(本实施方式的方向性电磁钢板)具备具有规定的化学组成的母材钢板、形成于上述母材钢板上的玻璃被膜和形成于上述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜。
此外,在母材钢板的表面,大致平行地形成有沿与轧制方向交叉的方向、更具体而言相对于轧制方向所成的角(φ)为60~120°的方向连续地或断续地延伸的多个线状的应变(热应变),彼此相邻的多个线状的应变的在轧制方向上的间隔(p)为3.0~9.0mm,通过X射线形貌而测定的上述多个线状的应变各自的宽度(与延伸方向正交的方向的长度)为10~250μm。
此外,在本实施方式的方向性电磁钢板中,在由表面的X射线形貌图像得到的、以上述线状的应变作为中心的在上述轧制方向上为1.50mm的范围(从线状的应变起在轧制方向上±0.75mm的范围)内的X射线形貌光谱中,包含光谱强度的最大值的X射线形貌光谱的峰的半值宽度为0.02mm以上且0.10mm以下。
以下,对本实施方式的方向性电磁钢板进行说明。
<母材钢板>
(化学组成)
本实施方式的方向性电磁钢板在线状的应变的状态上具有大的特征,方向性电磁钢板所具备的母材钢板对于其化学组成没有限定。然而,为了得到作为方向性电磁钢板一般所要求的特性,设定为以下的范围。本实施方式中,各元素的含量所涉及的%只要没有事先说明则为质量%。
C:0.010%以下
C(碳)是对制造工序中的至脱碳退火工序的完成为止的工序中的钢板的组织控制有效的元素。然而,若C含量超过0.010%,则作为制品板的方向性电磁钢板的磁特性(铁损特性、磁通密度)降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,C含量设定为0.010%以下。C含量优选为0.005%以下。C含量越低越优选,但即使将C含量降低至低于0.0001%,组织控制的效果也饱和,变成仅制造成本提高。因此,C含量也可以设定为0.0001%以上。
Si:3.00~4.00%
Si(硅)是提高方向性电磁钢板的电阻、改善铁损特性的元素。Si含量低于3.00%时,得不到充分的涡流损耗降低效果。因此,Si含量设定为3.00%以上。Si含量优选为3.20%以上,更优选为3.50%以上。
另一方面,若Si含量超过4.00%,则方向性电磁钢板脆化,通板性显著劣化。此外,方向性电磁钢板的加工性降低,在轧制时钢板可能断裂。因此,Si含量设定为4.00%以下。Si含量优选为3.80%以下,更优选为3.70%以下。
板坯等钢坯中含有的Si有时一部分被消耗于以Mg2SiO4作为主要成分的玻璃被膜的生成。因此,与出钢时相比,在方向性电磁钢板中,Si含量也可以减少。
Mn:0.01~0.50%
Mn(锰)是在制造工序中与S结合而形成MnS的元素。该析出物作为抑制剂(正常结晶粒生长的抑制剂)发挥功能,在钢中,表现出二次再结晶。Mn进而是也提高钢的热加工性的元素。在Mn含量低于0.01%的情况下,无法充分得到上述那样的效果。因此,Mn含量设定为0.01%以上。Mn含量优选为0.02%以上,更优选为0.05%以上。
另一方面,若Mn含量超过0.50%,则不会表现出二次再结晶,钢的磁特性降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,Mn含量设定为0.50%以下。Mn含量优选为0.20%以下,更优选为0.10%以下。
N:0.010%以下
N(氮)是在制造工序中与Al结合而形成作为抑制剂发挥功能的AlN的元素。然而,若N含量超过0.010%,则因在母材钢板中过量残存的抑制剂,磁特性降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,N含量设定为0.010%以下。N含量优选为0.008%以下,更优选为0.005%以下。
另一方面,N含量的下限值没有特别规定,但即使降低至低于0.0001%,也变成仅制造成本提高。因此,N含量也可以设定为0.0001%以上。
Sol.Al:0.020%以下
Sol.Al(酸可溶性铝)是在制造工序中与N结合而形成作为抑制剂发挥功能的AlN的元素。然而,若母材钢板的Sol.Al含量超过0.020%,则因在母材钢板中过量残存的抑制剂,磁特性降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,Sol.Al含量设定为0.020%以下。方向性电磁钢板中的Sol.Al含量优选尽可能低。例如,Sol.Al含量为0.010%以下、或低于0.001%,也可以为0%。
另一方面,Sol.Al含量的下限值没有特别规定,但即使降低至低于0.0001%,也变成仅制造成本提高。因此,Sol.Al含量也可以设定为0.0001%以上。
P:0.030%以下
P(磷)是降低轧制中的加工性的元素。通过将P含量设定为0.030%以下,能够抑制轧制加工性过度降低,能够抑制制造时的断裂。从这样的观点出发,P含量设定为0.030%以下。P含量优选为0.020%以下,更优选为0.010%以下。
P含量其下限没有限定,可包含0%,但由于化学分析的检测限值为0.0001%,因此在实用钢板中,实质性的P含量的下限值为0.0001%。此外,P也是具有改善织构(texture)、改善磁特性的效果的元素。为了得到该效果,也可以将P含量设定为0.001%以上,也可以设定为0.005%以上。
S:0.010%以下
S(硫)是在制造工序中与Mn结合而形成作为抑制剂发挥功能的MnS的元素。然而,在S含量超过0.010%的情况下,因过量残存的抑制剂,磁特性降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,S含量设定为0.010%以下。方向性电磁钢板中的S含量优选尽可能低。例如低于0.0001%,也可以为0%。然而,即使将方向性电磁钢板的母材钢板中的S含量降低至低于0.0001%,也变成仅制造成本提高。因此,S含量也可以为0.0001%以上。
剩余部分:Fe及杂质
本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板的化学组成也可以含有上述的必须元素,且剩余部分为Fe及杂质。然而,以提高磁特性等作为目的,也可以进一步在以下所示的范围内含有Sn、Cu、Cr、Se、Sb、Mo作为任选元素。这些元素也容许作为杂质而含有。
此外,作为这些以外的元素,例如即使含有合计1.0%以下的W、Nb、Bi、Ti、Ni、Co、V中的任1种或2种以上,也不会阻碍本实施方式的方向性电磁钢板的效果。
这里,所谓杂质是指在工业上制造母材钢板时从作为原料的矿石、废料、或从制造环境等混入的元素,是容许以对本实施方式的方向性电磁钢板的作用不造成不良影响的含量含有的元素。
Sn:0~0.50%
Sn(锡)是增加Goss取向的元素,是为了将二次再结晶粒微细化而有效的元素。如果二次再结晶粒小,则在进行磁畴细分化时,即使投入能量小,也可得到充分的铁损改善效果。在得到上述效果的情况下,优选将Sn含量设定为0.01%以上。Sn含量更优选为0.02%以上,进一步优选为0.03%以上。但是,若含有Sn,则担心二次再结晶组织中的Goss取向占有率降低。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,在含有Sn的情况下,优选与后述的Cu同时含有。
另一方面,在Sn含量超过0.50%的情况下,二次再结晶变得不稳定,磁特性劣化。因此,即使是含有的情况下,Sn含量也设定为0.50%以下。Sn含量优选为0.30%以下,更优选为0.20%以下。
Cu:0~0.50%
Cu(铜)是有助于二次再结晶组织中的Goss取向占有率的增加的元素。在得到上述效果的情况下,优选将Cu含量设定为0.05%以上。Cu含量更优选为0.06%以上,进一步优选为0.07%以上。
另一方面,在Cu含量超过0.50%的情况下,在热轧中钢板脆化。因此,在本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板中,即使是含有的情况下,也将Cu含量设定为0.50%以下。Cu含量优选为0.30%以下,更优选为0.20%以下。
Cr:0~0.50%
Cr(铬)是改善磁特性的元素。虽然原因不清楚,但认为具有有助于二次再结晶组织中的Goss取向占有率的增加而提高磁特性等效果。为了得到上述效果,优选将Cr含量设定为0.01%以上,更优选设定为0.02%以上,进一步优选设定为0.03%以上。
另一方面,在Cr含量超过0.50%的情况下,会形成Cr氧化物,磁特性降低。因此,即使是含有的情况下,Cr含量也设定为0.50%以下。Cr含量优选为0.30%以下,更优选为0.10%以下。
Se:0~0.020%
Se(硒)是具有磁特性改善效果的元素。因此,也可以含有。在含有Se的情况下,为了良好地发挥磁特性改善效果,优选将Se含量设定为0.001%以上。Se含量更优选为0.003%以上,进一步优选为0.006%以上。
另一方面,若Se含量超过0.020%,则玻璃被膜的密合性劣化。因此,即使是含有的情况下,也将Se含量设定为0.020%以下。Se含量优选为0.015%以下,更优选为0.010%以下。
Sb:0~0.500%
Sb(锑)是具有磁特性改善效果的元素。因此,也可以含有。在含有Sb的情况下,为了良好地发挥磁特性改善效果,优选将含量设定为0.005%以上。Sb含量更优选为0.010%以上,进一步优选为0.020%以上。
另一方面,若Sb含量超过0.500%,则玻璃被膜的密合性显著劣化。因此,即使是含有的情况下,也将Sb含量设定为0.500%以下。Sb含量优选为0.300%以下,更优选为0.100%以下。
Mo:0~0.10%
Mo(钼)是具有磁特性改善效果的元素。因此,也可以含有。在含有Mo的情况下,为了良好地发挥磁特性改善效果,优选将Mo含量设定为0.01%以上。Mo含量更优选为0.02%以上,进一步优选为0.03%以上。
另一方面,若Mo含量超过0.10%,则有可能冷轧性劣化,导致断裂。因此,即使是含有的情况下,也将Mo含量设定为0.10%以下。Mo含量优选为0.08%以下,更优选为0.05%以下。
如上所述,例示出本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板的化学组成含有上述的必须的元素、且剩余部分包含Fe及杂质、或含有上述的必须的元素、进一步含有任选元素中的1种以上、且剩余部分包含Fe及杂质。
本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板的化学组成可以将形成于表面的玻璃被膜及张力赋予绝缘被膜除去后进行测定。
具体而言,通过将方向性电磁钢板在含有NaOH:30~50质量%及H2O:50~70质量%的80~90℃的氢氧化钠水溶液中浸渍7~10分钟,将张力赋予绝缘被膜除去。将除去张力赋予绝缘被膜后的方向性电磁钢板进行水洗,水洗后,通过温风的鼓风机进行不到1分钟地干燥。通过将干燥后的方向性电磁钢板(不具备张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板)在含有30~40质量%的HCl且80~90℃的盐酸水溶液中浸渍1~10分钟,将玻璃被膜除去。将浸渍后的母材钢板进行水洗,水洗后,通过温风的鼓风机进行不到1分钟地干燥。
通过以上的工序,能够从方向性电磁钢板中取出母材钢板。
这样的母材钢板的化学组成通过周知的成分分析法来求出。具体而言,使用钻头,由母材钢板生成切粉,采集该切粉,使所采集的切粉溶解于酸中而得到溶液。对溶液实施ICP-AES,实施化学组成的元素分析。
这里,对于母材钢板的化学组成中的Si,通过JIS G 1212(1997)中规定的方法(硅定量方法)来求出。具体而言,若将上述的切粉溶解于酸中,则氧化硅作为沉淀物析出,因此用滤纸滤取该沉淀物(氧化硅),测定质量,求出Si含量。
对于C含量及S含量,通过周知的高频燃烧法(燃烧-红外线吸收法)来求出。具体而言,将上述的溶液在氧气流中通过高频加热进行燃烧,检测所产生的二氧化碳、二氧化硫,求出C含量及S含量。
对于N含量,使用周知的不活泼气体熔融-热导率法来求出。
(线状的应变)
在本实施方式的方向性电磁钢板所具备的母材钢板中,在表面附近,存在通过激光束或电子束那样的能量射线的照射而形成的残留应变即多个线状的应变(热应变)。该多个线状的应变分别沿相对于轧制方向所成的角φ为60~120°的方向(相对于轧制方向交叉的方向)连续地或断续地延伸。应变可以连续地以直线状存在,也可以断续地沿一个方向(例如以点线状)存在。
已知这样的通过能量射线的照射而形成的应变(残留应变)特别是在轧制方向上为压缩应变,在板厚方向上成为拉伸应变,在应变部及其板厚方向下侧,形成被称为闭合磁畴的沿板厚方向磁化的区域。在闭合磁畴的尺寸为规定的大小以上的情况下,180°磁畴宽度细分化,涡流损耗降低,铁损降低。另一方面,若闭合磁畴尺寸变大则以交流励磁时的磁应变变大,变压器的噪音明显化。
本发明者们进行了研究,结果发现:通过控制形成于表面的应变的宽度及板厚方向的应变的导入状态,从而铁损降低(铁损特性改善),并且,可抑制噪音问题的明显化(噪音特性改善)。
如上所述,伴随残留应变的形成而形成的闭合磁畴由于是180°磁畴细分化的驱动力,因此对于低铁损化是有利的,但存在通过闭合磁畴而磁应变的程度变大、组入变压器时的噪音变大(噪音特性劣化)的问题。以往,在抑制噪音特性的劣化的情况下,进行了增大能量射线的照射间距、或减弱能量射线的投入能量等对策。然而,这样的应对不过是以铁损特性与噪音特性为折衷的关系作为前提的、在一定程度牺牲由能量射线照射带来的铁损改善效果而改善噪音特性的手段。
对此,本发明者们进行了研究,结果获知,通过在方向性电磁钢板中,导入形成从表面起的深度浅的(在表层局部存在的)闭合磁畴区域那样的应变,能够抑制噪音特性的劣化,并且实现铁损特性的改善。即,本发明者们发现:应变的空间分布控制从同时降低铁损和噪音的观点考虑是重要的。应变的空间分布状态可以通过使用X射线形貌这样的X射线衍射解析方法来鉴定。
虽然详细情况在下文叙述,但在应变导入特别强的部分、例如能量射线照射部,投入能量特别高的部分晶格以不引起衍射现象其本身的程度紊乱(高应变导入区域)。这样的部分在X射线形貌中,由于不引起衍射自身,因此X射线形貌图像白色化。因此,由图像得到的X射线形貌光谱显示出低强度(低像素值)。
另一方面,在存在虽然引起衍射现象、但导入了残留应变的区域(位错密度比较低的区域)的情况下,在X射线形貌中,X射线形貌图像黑色化。因此,由图像得到的X射线形貌光谱显示出高强度(高像素值)。引起该衍射现象的残留应变区域具有磁畴细分化效果(铁损改善效果),但另一方面,结晶晶格自身未受损。因此,对噪音造成的不良影响有限。
因此,对兼顾优异的铁损特性与优异的噪音特性重要的是导入恰当量的引起衍射现象那样的残留应变区域。
在本实施方式的方向性电磁钢板中,为了兼顾优异的铁损特性和优异的噪音特性,利用X射线形貌测定的多个线状的应变各自的宽度为10~250μm,并且,在由表面的X射线形貌图像得到的、以线状的应变作为中心的在轧制方向上为1.50mm的范围内的X射线形貌光谱中,包含光谱强度的最大值的X射线形貌光谱的峰的半值宽度为0.02mm以上且0.10mm以下。
若线状的应变的宽度低于10μm,则得不到铁损的改善效果。此外,将束径设定为低于10μm在工业上是困难的。因此,将应变的宽度设定为10μm以上。应变的宽度优选为50μm以上。
另一方面,若应变的宽度超过250μm,则伴随应变而形成的闭合磁畴体积增大,磁应变的程度变大。因此,将应变的宽度设定为250μm以下。应变的宽度优选为200μm以下,更优选为150μm以下。
此外,在X射线形貌光谱的峰的半值宽度低于0.02mm的情况下,应变导入范围少,得不到铁损改善效果。另一方面,在半值宽度超过0.10mm的情况下,变成过量地导入应变,得不到噪音特性改善效果。X射线形貌光谱的峰的半值宽度的优选的范围为0.03mm以上且0.08mm以下,更优选的范围为0.03mm以上且0.06mm以下。
X射线形貌光谱的峰的半值宽度受到母材的结晶取向的影响。因此,在设定为规定的半值宽度的情况下,例如需要如下文所述的那样提高脱碳退火的升温速度,提高Goss取向的结晶取向尖锐度。在Goss取向的结晶取向尖锐度低劣的情况下,在实施应变导入型的磁畴控制时,半值宽度超过0.10mm,得不到噪音特性改善效果。
线状的应变的宽度使用X射线形貌(XRT)(例如Rigaku公司制、X射线形貌成像***XRTmicron),通过以下的方法进行测定。X射线源的靶设定为Cu,电压及电流分别设定为40kV及30mA。检测器中的CCD析像度设定为Binning1×1(5.4μm)。CCD的视野尺寸设定为17mm×13.5mm(3326pixel×2540pixel),Digital分辨率设定为16bit(65536灰度)。
首先,通过对钢板样品按照满足布拉格的衍射条件的方式照射X射线束,将衍射X射线束用检测器(CCD相机)进行曝光,从而采集衍射X射线强度的映射数据。将衍射X射线强度转换成色浓度,将X射线的扫描区域表示为色浓度分布图像。由此,得到X射线形貌图像(衍射X射线强度的映射数据)。衍射X射线强度越增大,则X射线形貌图像的色浓度存在变得越浓的倾向(负显示)。此外,有时通过摇摆曲线测定来调整强度可最大化的测定位置。具体而言,扫描将横轴设定为X射线的入射角θs(°)、将纵轴设定为衍射X射线强度的曲线,探查可得到最强的强度的θsmax(°)。但是本发明中设定为在θs(°)=θsmax+~0.09的位置处得到X射线形貌图像(对应于使用与透射型电子显微镜(TEM)的暗视野图像观察中的弱束法相同的方法)。例如,摇摆曲线的峰位置也可以相对于X射线的入射角θs(°)=32.8343°、X射线的射出角θd=83.5257°,将X射线形貌的拍摄位置设定为θs=32.9200°、θd=83.4400°。图2中示出X射线形貌图像的一个例子。
在测定时,例如,从方向性电磁钢板采集在宽度方向(TD方向)上为50mm、在轧制方向(RD方向)上为150mm的样品,对于该样品的表面,按照相对于所期望的衍射面(hkl)满足布拉格衍射条件的方式照射X射线束(Cu Kα线),通过高分辨率CCD相机等来测定此时的反射衍射X射线的强度,制成衍射X射线强度的映射图像(参照图1)。此时,不进行TDI(TimeDelay Integration)扫描,以使样品静止的状态拍摄衍射图像的静止画(Snap Shot)。通过来自样品的各位置的衍射X射线,CCD相机的各像素被曝光且电荷被蓄积,因此扫描样品,通过读出各位置处的曝光电荷而制成衍射X射线强度的映射数据。
将样品的RD轴方向(轧制方向)与X射线束的入射及反射方向平行的条件称为g=222测定条件或衍射面(222)条件。另一方面,将样品的TD轴与X射线束的入射及反射方向平行的条件称为g=310测定条件或衍射面(310)条件。本实施方式中只要没有特别明示,则测定条件采用衍射面(310)条件。
根据该映射图像,将沿相对于钢板的轧制方向所成的角φ为60~120°的方向以大致等间隔延伸的多个线状并且比映射数据整体的X射线衍射强度的平均值低的强度的部位(由于色浓度淡,因此见到发白的部分)判断为通过能量射线而导入的线状的应变。
上述线状应变的宽度及X射线形貌光谱的峰的半值宽度通过以下的方法来求出。即,在通过上述的方法而得到的X射线形貌图像上在线状的应变处,将强度最低的位置定义为应变的中心位置。相对于按照作为应变的中心的在轧制方向上为1.50mm的范围(以线状的应变作为中心的在轧制方向上±0.75mm的范围)成为对象的方式将所期望的2点间连结的直线上,得到色浓度数据(像素值)。通过将其如图3中所示的那样横轴成为测定位置、纵轴成为像素值的方式进行标绘,得到反射衍射X射线强度的分布曲线(线轮廓)(将该曲线称为X射线形貌光谱。纵轴的像素值相当于反射衍射X射线强度)。
在该线轮廓中,将反射强度的最大值设定为Imax,将背景强度设定为I0,在包含Imax的X射线形貌光谱的峰(包含Imax并且强度大于I0的连续的曲线范围)内,将连结光谱强度成为|Imax-I0|/2的2点间的长度设定为半值宽度。从光谱的噪声除去的观点考虑,也可以使用对相同的位置测定几次并累积而得到的值。X射线形貌光谱也可以通过拟合处理而近似为连续的曲线。将反射强度小于I0、并且包含应变的中心位置的连续的曲线范围设定为线状的应变。将线状的应变的区域中的反射强度设定为Iz。应变的宽度设定为将相对于钢板样品的轧制方向平行的方向的成为Iz=0的2点间连结的长度。
一般而言,结晶晶格的应变越大则衍射X射线强度越强,随着应变的减少而变弱,若应变为零则成为一定的值(消光效果)。在应变非常小的结晶晶格中如图4中所示的那样X射线入射方向的行波和在衍射面散射后的衍射波经由多重干涉(多次散射)后衍射方向的传播波作为反射衍射X射线从结晶表面出来(动力学衍射)。该结晶内的多重干涉在连续地形成有均匀且一定的晶格面间隔的衍射面中产生,此时的衍射波的波长成为与由无应变的结晶晶格形成的衍射面间隔相对应的值。另一方面,就局部地存在应变大的区域的部位而言,由于没有形成均匀且一定的晶格面间隔,因此不引起多重干涉,取而代之产生以与应变的晶格面间隔相对应的波长局部地仅散射一次的衍射波(参照图5)。该局部地应变的区域中产生的衍射波的波长与无应变区域的由多次散射引起的衍射波的波长不同,因此应变的局部区域中产生的衍射波不会被卷入无应变的区域中的多次散射地在结晶内前进并从结晶表面作为反射衍射X射线出来(运动力学衍射)。一般而言,关于衍射X射线强度,运动力学衍射比动力学衍射强(消光效果)。此外,局部地导入了大量应变的部位通过运动力学衍射而光谱强度强(例如将最大值设定为Imax)。另一方面,应变少的部位(母材)通过消光效果而光谱强度成为某一定的值(例如设定为Io)。此外,局部的应变变得过量而结晶晶格紊乱的部分由于不引起布拉格衍射其本身,因此光谱强度弱(例如将最小值设定为Imin)。
在本实施方式的方向性电磁钢板中,母材钢板的表面的多个线状的应变的延伸方向相对于与轧制方向成直角的方向以偏离角度计为30°以内的范围。换言之,多个线状的应变沿相对于轧制方向所成的角φ为60~120°的方向连续地或断续地延伸。若脱离该角度范围,则钢板的180°磁畴细分化作用变少,得不到充分的铁损降低效果。
此外,相邻的多个线状的残留应变的轧制方向的间隔设定为3.0~9.0mm。若轧制方向的间隔超过9.0mm,则180°磁畴的磁畴细分化效果减少,因此铁损改善效果不足。另一方面,若缩窄多个线状的残留应变的间隔(缩窄照射间距)则存在铁损变小的倾向,但若成为一定的阈值以下,则全磁滞损耗增加,反而铁损劣化,并且,有时噪音特性劣化。因此,各个相邻的残留应变的轧制方向的间隔设定为3.0mm以上。多个线状的残留应变优选为大致平行并且其间隔为大致等间隔。
板宽方向上的残留应变的长度没有限定,但优选从母材钢板的宽度方向的一端形成至另一个端部为止。在不连续(断续)地进行能量射线照射的情况下,相对于宽度方向,以特定间距在钢板上进行能量射线照射时,能量射线照射部的长径(沿着宽度方向的长度)d0与被2个能量射线照射部夹持的能量射线非照射区间的沿着宽度方向的长度d1优选满足d1≤3×d0。d0为50μm以上且50mm以下的范围即可。
相邻的线状的热应变的间隔(轧制方向上的从线状的应变的中心至相邻的线状的应变的中心为止的距离)可以使用X射线形貌,以上述的条件确定应变的位置来进行测定。
此外,在本实施方式的方向性电磁钢板中,进一步对以表面的线状的应变作为中心的在轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Imin,将背景强度设定为I0,对以背面的线状的应变作为中心的在轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将所得到的衍射面(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Jmin,将背景强度设定为J0时,上述Imin、上述I0、上述Jmin、上述J0优选满足下述式(2)。该情况下,铁损特性及噪音特性更加提高(改善)。
0.02≤|J0-Jmin|/|I0-Imin|≤1.00(2)
通过满足式(2),成为对于噪音特性而言更优选的应变分布。满足|J0-Jmin|/|I0-Imin|意味着相对于表面附近的闭合磁畴量,背面附近的闭合磁畴量少。虽然原因不清楚,但认为应变导入面的背面表层部的应变也有可能具有铁损改善效果,如果|J0-Jmin|/|I0-Imin|为0.02以上,则可得到该效果。
另一方面,虽然原因不清楚,但在|J0-Jmin|/|I0-Imin|超过1.00、即背面的闭合磁畴量超过表面的闭合磁畴导入量的情况下,噪音特性变得容易劣化。因此,认为通过将|J0-Jmin|/|I0-Imin|设定为1.00以下,可得到更优选的铁损特性及噪音特性。
此外,对于以表面及背面的线状的应变作为中心的在轧制方向上为3.0mm(±1.5mm)的范围内的衍射面(310)面的X射线反射强度,通过以下的方法来求出。
即,如果为表面,则以上述的条件得到X射线形貌图像(应变分布图像)。在所得到的图像上,选择具有应变的1点,在从此起相对于轧制方向(RD方向)平行的直线上,将+0.075mm的点A与-0.075mm的点B分别用直线连结。相对于连结上述AB间的直线上得到色浓度数据(像素值)。通过将其按照横轴成为测定位置、纵轴成为像素值(衍射强度)的方式进行标绘,得到反射衍射X射线强度的分布曲线(线轮廓)。将成为点A的衍射强度与点B的衍射强度的平均的位置的衍射强度设定为I0。此外,将衍射强度最低的位置的衍射强度设定为Imin。
此外,如果为背面,则同样地将成为直线的起点、终点的衍射强度的平均的位置的衍射强度设定为J0,将衍射强度最低的位置的衍射强度设定为Jmin。
<玻璃被膜>
在本实施方式的方向性电磁钢板中,在母材钢板的表面上形成有玻璃被膜。玻璃被膜也可以形成于母材钢板的仅单面上,但优选相对于两面而形成。
玻璃被膜为以硅酸镁作为主要成分的无机质的被膜。玻璃被膜通过在成品退火中涂布于母材钢板的表面的包含氧化镁(MgO)的退火分离剂与母材钢板的表面的成分发生反应而形成,具有来源于退火分离剂及母材钢板的成分的组成(更详细而言以Mg2SiO4作为主要成分的组成)。
<张力赋予绝缘被膜>
在本实施方式的方向性电磁钢板中,在玻璃被膜的表面上形成有张力赋予绝缘被膜。张力赋予绝缘被膜也可以形成于仅单面,优选相对于两面而形成。
张力赋予绝缘被膜通过对方向性电磁钢板赋予电绝缘性而降低涡流损耗,提高方向性电磁钢板的铁损。此外,如果利用张力赋予绝缘被膜,则除了上述那样的电绝缘性以外,还可得到耐蚀性、耐热性、光滑性之类的各种特性。
进而,张力赋予绝缘被膜具有对方向性电磁钢板赋予张力的功能。通过对方向性电磁钢板赋予张力而使方向性电磁钢板中的磁畴壁移动变得容易,能够提高方向性电磁钢板的铁损。
张力赋予绝缘被膜例如为通过将以磷酸盐和胶体二氧化硅作为主要成分的涂敷液涂布于玻璃被膜的表面并进行烘烤而形成的公知的被膜为宜。
<母材钢板的板厚:0.17~0.30mm>
本实施方式的方向性电磁钢板的母材钢板的板厚没有限定,但在考虑在要求低铁损、并且低噪音、低振动的变压器的铁芯中的适用的情况下,优选为0.17~0.30mm。板厚越薄则越能够享受涡流损耗的降低效果,可得到良好的铁损,因此母材钢板的更优选的板厚为0.23mm以下,进一步优选的板厚为0.20mm以下。为了制造低于0.17mm的母材钢板变得需要特殊的设备,制造成本提高等在生产方面不优选。因此,在工业上优选的板厚为0.17mm以上。更优选为0.18mm以上。
<制造方法>
本实施方式的方向性电磁钢板可以通过包含以下的工序的制造方法来制造。
(i)将具有以质量%计包含C:0.010~0.200%、Si:3.00~4.00%、Mn:0.01~0.50%、N:0.020%以下、Sol.Al:0.010~0.040%、P:0.030%以下、S:0.005~0.040%、Sn:0~0.50%、Cu:0~0.50%、Bi:0~0.020%、Cr:0~0.50%、Se:0~0.020%、Sb:0~0.500%、Mo:0~0.10%、剩余部分:Fe及杂质的化学组成的钢坯加热后进行热轧,得到热轧钢板的热轧工序;
(ii)对上述热轧钢板实施热轧板退火的热轧板退火工序;
(iii)对上述热轧板退火工序后的上述热轧钢板进行一次或插有中间退火的多次的冷轧而得到冷轧钢板的冷轧工序;
(iv)对上述冷轧钢板实施脱碳退火的脱碳退火工序;
(v)通过在作为母材钢板的上述脱碳退火工序后的上述冷轧钢板的表背面涂布以MgO作为主要成分的退火分离剂并使其干燥后,实施成品退火而形成玻璃被膜的成品退火工序;
(vi)在上述玻璃被膜上形成张力赋予绝缘被膜,得到具备上述母材钢板、形成于上述母材钢板上的玻璃被膜和形成于上述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板的被膜形成工序;及
(vii)对上述方向性电磁钢板的上述张力赋予绝缘被膜的表面照射能量射线,对上述母材钢板赋予多个线状的应变的磁畴细分化工序。
以下,对这些工序进行详细说明。在以下的说明中,在没有记载各工序中的某个条件的情况下,可以适宜适用公知的条件来进行各工序。
<热轧工序>
在热轧工序中,例如将具有以质量%计含有C:0.010~0.200%、Si:3.00~4.00%、Mn:0.01~0.50%、N:0.020%以下、Sol.Al:0.010~0.040%、P:0.030%以下、S:0.005~0.040%、Sn:0~0.50%、Cu:0~0.50%、Bi:0~0.020%、Cr:0~0.50%、Se:0~0.020%、Sb:0~0.500%、Mo:0~0.10%、剩余部分包含Fe及杂质的化学组成的板坯等钢坯加热后进行热轧,得到热轧钢板。钢坯的加热温度没有特别限定,但优选设定为1100~1450℃的范围内。加热温度更优选为1300~1400℃。
对于热轧条件,没有特别限定,只要基于所要求的特性适当设定即可。通过热轧而得到的热轧钢板的板厚例如优选为2.0mm以上且3.0mm以下的范围内。
将钢坯的化学组成设定为上述的范围是由于在考虑以下的制造工序的基础上得到上述的母材钢板的化学组成。
<热轧板退火工序>
热轧板退火工序是将经由热轧工序而制造的热轧钢板进行退火的工序。通过实施这样的退火处理,在钢板组织中产生再结晶,变得能够实现良好的磁特性。
在本实施方式的热轧板退火工序中,只要按照公知的方法,将经由热轧工序而制造的热轧钢板进行退火即可。对于在退火将热轧钢板加热的手段,没有特别限定,可以采用公知的加热方式。此外,对于退火条件,也没有特别限定,例如,可以对热轧钢板在900~1200℃的温度域中进行10秒~5分钟的退火。
<冷轧工序>
在冷轧工序中,对于热轧板退火工序后的热轧钢板,实施包含多个道次的冷轧,得到板厚为0.17~0.30mm的冷轧钢板。冷轧可以是一次的(不插有中间退火的一连串的)冷轧,也可以在冷轧工序的最终道次之前,将冷轧中断而实施至少1次或2次以上的中间退火,从而实施插有中间退火的多次的冷轧。
在进行中间退火的情况下,优选设定为在1000~1200℃的温度下保持5~180秒钟。退火气氛没有特别限定。中间退火的次数若考虑制造成本则优选为3次以内。
此外,也可以在冷轧工序之前对热轧钢板的表面以公知的条件实施酸洗。
在本实施方式的冷轧工序中,只要按照公知的方法,将热轧钢板进行冷轧而制成冷轧钢板即可。例如,最终压下率可以设定为80%以上且95%以下的范围内。在最终压下率低于80%的情况下,无法得到{110}<001>取向在轧制方向上具有高聚集度的Goss核的可能性变高,不优选。另一方面,在最终压下率超过95%的情况下,在作为后工序的成品退火工序中,二次再结晶变得不稳定的可能性变高,因此不优选。通过将最终压下率设定为上述范围内,能够得到{110}<001>取向在轧制方向上具有高聚集度的Goss核,并且抑制二次再结晶的不稳定化。
所谓最终压下率是冷轧的累积压下率,在进行中间退火的情况下,是最终中间退火后的冷轧的累积压下率。
<脱碳退火工序>
在脱碳退火工序中,对所得到的冷轧钢板进行脱碳退火。在脱碳退火中,使冷轧钢板进行一次再结晶,并且将对磁特性造成不良影响的C从钢板中除去。
在脱碳退火工序中,使Goss核增加,使在后述的成品退火时得到的二次再结晶粒变得微细。如果认为晶界自身具有作为磁极(漏磁通的生成位点)的功能,则通过二次再结晶粒的微细化,体系整体的静磁能提高。即,由于成为磁畴细分化的驱动力高的状态,因此变得能够不依赖于过度的闭合磁畴导入而兼顾低铁损与低噪音。
在本实施方式的方向性电磁钢板的制造方法中,为了使Goss核增加,在脱碳退火的加热时,加快550~750℃的温度域(第1温度域)中的升温速度,缩短在该温度域中滞留的时间。具体而言,若第1温度域中的升温速度低于500℃/秒,则Goss核的增加变得不充分。因此,将550~750℃的温度域中的升温速度设定为500℃/秒以上。升温速度的上限没有限定,但若将升温速度设定为超过2000℃/秒,则担心装置负荷变得过高。因此,也可以将550~750℃的温度域中的升温速度设定为2000℃/秒以下。通过以这样的条件的脱碳退火,二次再结晶后的结晶取向的尖锐度接近理想的Goss取向。即,可得到结晶取向分散比较小的二次再结晶组织。通过对这样的组织以后述的条件进行应变导入,变得能够兼顾低铁损与低噪音。
然而,若在550~750℃的温度域以500℃/秒以上的升温速度进行加热,则在该温度域中生成于钢板表面的氧化膜基本成为SiO2。原因在于,与其他的氧化膜相比SiO2生成速度最快。由于SiO2具有抑制脱碳的作用,因此SiO2的膜厚生成量不变得过量从脱碳促进的观点出发是优选的。
在本实施方式的方向性电磁钢板的制造方法中,即使是在550~750℃的温度域以500℃/秒以上的升温速度进行加热的情况下,通过加快750~800℃的温度域(第2温度域)的升温速度、或加快750~800℃的温度域的升温速度并且控制露点气氛,也能够避免在550~750℃的温度域中生成的SiO2的厚膜化。
具体而言,在仅控制升温速度的情况下,将750~800℃的温度域的升温速度设定为800℃/秒以上。升温速度低于800℃/秒时,无法充分抑制SiO2的生长(氧化膜的厚膜化)。750~800℃的温度域的升温速度优选为1000℃/秒以上。升温速度的上限没有限定,但若将升温速度设定为超过2000℃/秒,则担心装置负荷变得过高。因此,也可以将750~800℃的温度域中的升温速度设定为2000℃/秒以下。
此外,在同时控制750~800℃的温度域(第2温度域)中的升温速度和气氛露点的情况下,从抑制SiO2的生长的观点出发,在将气氛露点设定为-50~20℃的基础上,将升温速度设定为50℃/秒以上。气氛露点超过20℃或升温速度低于50℃/秒时,无法充分抑制SiO2的生长。另一方面,气氛露点越低越优选。因此下限没有特别设定,但为了实现低于-50℃,变得需要特殊的设备,在工业上不优选。因此,也可以将气氛露点的下限设定为-50℃。
对于第1温度域中的气氛,没有特别限定,可以适用公知的条件。
<氮化处理工序>
也可以在脱碳退火工序与后述的成品退火工序之间进行氮化处理。
在氮化处理工序中,例如将脱碳退火工序后的冷轧钢板在氮化处理气氛(含有氢、氮、及氨等具有氮化能力的气体的气氛)内维持在700~850℃左右。这里,优选按照冷轧钢板的N含量以质量基准计成为40~1000ppm的方式对钢板实施氮化处理。氮化处理后的冷轧钢板的N含量低于40ppm时,有可能在冷轧钢板内没有充分析出AlN,AlN不作为抑制剂发挥功能。因此,在将AlN作为抑制剂利用的情况下,氮化处理后的冷轧钢板的N含量优选设定为40ppm以上。
另一方面,在冷轧钢板的N含量变得超过1000ppm的情况下,在成品退火中即使是二次再结晶完成后也在钢板内过量存在AlN。这样的AlN会成为铁损劣化的原因。因此,氮化处理后的冷轧钢板的N含量优选设定为1000ppm以下。
<成品退火工序>
在成品退火工序中,相对于脱碳退火工序中得到的、或进一步进行了氮化处理的冷轧钢板的单面或两面涂布规定的退火分离剂后,实施成品退火。成品退火一般在将钢板卷成卷材状的状态下进行长时间。因此,在成品退火之前,为了防止卷材的卷的内与外的粘砂,将退火分离剂涂布于冷轧钢板上并使其干燥。
作为涂布的退火分离剂,使用以MgO作为主要成分的(例如以重量分率计包含80%以上)退火分离剂。通过使用以MgO作为主要成分的退火分离剂,能够在母材钢板的表面形成玻璃被膜。在不以MgO作为主要成分的情况下,不会形成一次被膜(玻璃被膜)。原因在于,一次被膜为Mg2SiO4或MgAl2O4化合物,因此形成反应所必要的Mg缺乏。
成品退火例如只要以在含有氢及氮的气氛气体中、升温至1150~1250℃、并在该温度域中进行10~60小时退火的条件来进行即可。
<被膜形成工序>
在被膜形成工序中,相对于成品退火后的冷轧钢板的单面或两面,形成张力赋予绝缘被膜。对于张力赋予绝缘被膜的形成的条件,没有特别限定,只要使用公知的绝缘被膜处理液,通过公知的方法进行处理液的涂布及干燥即可。通过在钢板表面形成张力赋予绝缘被膜,变得能够进一步提高方向性电磁钢板的磁特性。
形成绝缘被膜(张力赋予绝缘被膜)的钢板的表面可以为在涂布处理液之前实施了利用碱等的脱脂处理、或利用盐酸、硫酸、磷酸等的酸洗处理等任意的前处理的表面,也可以为没有实施这些前处理的成品退火后的原样的表面。
形成于钢板的表面的绝缘被膜只要是作为方向性电磁钢板的绝缘被膜使用的绝缘被膜,则没有特别限定,可以使用公知的绝缘被膜。作为这样的绝缘被膜,例如可列举出以磷酸盐及胶体二氧化硅作为主要成分的被膜。此外,可列举出以无机物作为主体、进一步含有有机物的复合绝缘被膜。这里,所谓复合绝缘被膜例如是以铬酸金属盐、磷酸金属盐或胶体二氧化硅、Zr化合物、Ti化合物等无机物中的至少任一者作为主体、且分散有微细的有机树脂的粒子的绝缘被膜。特别是从近年来需求提高的制造时的环境负荷降低的观点出发,有时采用使用磷酸金属盐或Zr或Ti的偶联剂、或它们的碳酸盐或铵盐作为起始物质的绝缘被膜。
<磁畴细分化工序>
在磁畴细分化工序中,通过对张力赋予绝缘被膜的表面照射激光束或电子束等能量射线,在母材钢板的表面附近(从表面至钢板内部),导入沿相对于轧制方向所成的角φ为60~120°的方向延伸的多个线状的应变。在磁畴细分化工序中,沿轧制方向以规定的间隔形成多个线状的应变(通过利用能量射线照射的急速加热和之后的急速冷却而产生的热应变),但其间隔(即,相邻的应变的间隔(p))在轧制方向上设定为3.0~9.0mm。
若多个线状的应变的轧制方向的间隔p超过9.0mm,则铁损改善效果不足。
作为能量射线,可列举出激光束及电子束。激光束可以为连续波激光,也可以为脉冲激光。激光束的种类例如可列举出纤维激光、YAG激光、或CO2激光。电子束可以为连续束,也可以为断续束。
此外,如上所述,为了得到兼顾低铁损和低噪音的方向性电磁钢板,在磁畴细分化工序中,通过从张力绝缘被膜上照射能量射线,相对于母材钢板导入应变,形成从表面起的深度浅的闭合磁畴。
具体而言,使用以单位W计的激光输出功率P和以单位mm2计的激光照射截面积S,按照由P/S定义的激光功率密度Ip满足下述式(3)的方式,并且,使用激光输出功率P和以单位mm/秒计的激光扫描速度Vs,按照由(P/Vs)定义的单位J/mm的激光投入能量Up满足下述式(4)的方式,照射激光束。
250≤Ip≤2000式(3)
0.005<Up≤0.050式(4)
Ip低于250时,没有投入充分的能量,得不到磁畴细分化效果(铁损改善效果)。因此,Ip为250以上。Ip优选为500以上。
另一方面,若Ip变得超过2000,则超出磁畴细分化效果而导入剩余的热应变,从而噪音特性劣化。因此,Ip为2000以下。Ip优选为1750以下,更优选为1500以下。
此外,Up为0.005以下时,不会充分得到照射效果,铁损没有充分改善。因此,Up超过0.005。另一方面,若Up超过0.050,则噪音特性劣化。因此,Up为0.050以下。
这里,作为具体例子对激光束进行了说明,但使用电子束等其他的能量射线手段的情况也同样。
进而,在本实施方式的方向性电磁钢板的制造方法中,在能量射线的照射时,使用能量射线的以单位μm计的与束扫描方向(扫描方向)垂直的方向的径dl及束扫描方向的径dc,按照由(dl/dc)定义的束长宽比满足下述式(5)的方式进行控制。
0.001<dl/dc<1.000(5)
束长宽比为0.001以下时,伴随着束照射而引起除热,投入能量的投入效率下降,得不到充分的磁畴细分化效果(铁损改善效果)。因此,束长宽比超过0.001。
另一方面,在束长宽比为1.000以上的情况下,不会引起伴随束照射的除热,但取而代之,产生残留应力,得不到低噪音效果。因此,束长宽比低于1.000。束长宽比优选为低于0.050,更优选为低于0.005。
此外,能量射线的以单位μm计的与束扫描方向垂直的方向的径dl满足下述(6)式。
10≤dl<200(6)
在工业上难以制出dl低于10的束。因此,dl为10以上。
另一方面,若dl成为200以上,则超出磁畴细分化效果而导入剩余的热应变,从而噪音特性劣化。因此,dl低于200。dl优选为低于150,更优选为低于100。
在本实施方式的方向性电磁钢板的制造方法中,如上所述,以束长宽比小的状态照射比较强的Ip的能量射线。这样的照射通常不进行。原因在于,认为减小束长宽比会造成使照射能量分散,提高Ip的效果降低。
然而,本发明者们基于应变的空间分布控制从同时降低铁损和噪音的观点考虑是重要的这样的新见识进行了研究,结果首次发现了优选上述的照射条件。
实施例
如表1中所示的那样,准备每种钢编号(A~G)化学组成不同的钢坯。
接着,使用各钢坯,制造方向性电磁钢板(试验No.1~28)。
具体而言,将钢B、E、F加热至1100~1200℃的范围内的温度后,将钢进行热轧,由此,制作了板厚为2.3±0.3mm的热轧钢板。此外,将钢坯A、C、D、G加热至1300~1400℃的范围内的温度后,将钢坯进行热轧,由此,制作了板厚为2.3±0.3mm的热轧钢板。
接着,对所得到的热轧钢板实施热轧板退火。具体而言,将热轧钢板以退火温度1000~1200℃、保持时间10~200秒的条件进行了退火。
接着,对热轧退火后的热轧钢板通过酸洗等将表面氧化皮除去后,进行一次或插有退火的两次的冷轧,制作了母材的板厚为0.19~0.23mm的冷轧钢板。
对所得到的冷轧钢板以表2中所示的条件进行了脱碳退火。此外,在脱碳退火的均热工序中在800~840℃的温度下实施100~150秒钟。此时的氧化度控制为(PH2O/PH2)=0.3~0.5。对于使用了钢B、E、F的试验No.2、5、6、9、10、14、16、18、23、26、27,进一步实施了氮化处理。
接着,对冷轧钢板实施成品退火工序。具体而言,在冷轧钢板的表面涂布以氧化镁(MgO)作为主要成分(以重量分率计为80%以上)的退火分离剂。
接着,将涂布有退火分离剂的冷轧钢板在1000~1300℃下退火,制作了在母材钢板上具有玻璃被膜的钢板。
接着,对该钢板实施被膜形成工序。具体而言,在钢板的表面(更详细而言,作为一次被膜的玻璃被膜的表面)涂布以胶体二氧化硅及磷酸盐作为主体的绝缘被膜形成液而进行热处理(烘烤)。由此,得到具备母材钢板、形成于母材钢板上的玻璃被膜和形成于玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板。
表2
[母材钢板的化学组成的分析]
通过下述的方法求出按照上述的要领得到的磁畴细分化前的各试验No.的方向性电磁钢板的母材钢板的化学组成。
首先,从各试验No.的方向性电磁钢板中除去张力赋予绝缘被膜。具体而言,将方向性电磁钢板在含有NaOH:30~50质量%及H2O:50~70质量%且80~90℃的氢氧化钠水溶液中浸渍7~10分钟。将浸渍后的方向性电磁钢板(除去张力赋予绝缘被膜后的方向性电磁钢板)进行水洗。水洗后,通过温风的鼓风机进行不到1分钟地干燥。
接着,从不具备张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板中除去玻璃被膜。具体而言,将方向性电磁钢板在含有30~40质量%的HCl且80~90℃的盐酸水溶液中浸渍1~10分钟。由此,从母材钢板上除去玻璃被膜。将浸渍后的母材钢板进行水洗。水洗后,通过温风的鼓风机进行不到1分钟地干燥。通过以上的工序,从方向性电磁钢板中取出母材钢板。
通过周知的成分分析法求出所取出的母材钢板的化学组成。具体而言,使用钻头,由母材钢板生成切粉,采集该切粉。使所采集的切粉溶解于酸中而得到溶液。对溶液实施ICP-AES,实施化学组成的元素分析。对于母材钢板的化学组成中的Si,通过JIS G 1212(1997)中规定的方法(硅定量方法)来求出。具体而言,若将上述的切粉溶解于酸中,则氧化硅作为沉淀物而析出。用滤纸滤取该沉淀物(氧化硅),测定质量,求出Si含量。对于C含量及S含量,通过周知的高频燃烧法(燃烧-红外线吸收法)来求出。具体而言,将上述的溶液在氧气流中通过高频加热进行燃烧,检测所产生的二氧化碳、二氧化硫,求出C含量及S含量。对于N含量,使用周知的不活泼气体熔融-热导率法来求出。通过以上的分析法,求出母材钢板的化学组成。将结果示于表3中。
表3
虽然未示于表中,但为了评价铁损改善率,对于各试验No.的方向性电磁钢板,对磁畴细分化前的铁损进行了评价。从各试验No.的方向性电磁钢板,采集包含板宽中央位置的宽度60mm×长度300mm的样品。样品的长度方向设定为与轧制方向平行。所采集的样品在露点为0℃以下的氮气氛中进行800℃、2小时保持,实施在样品采集时导入的应变除去。
使用该样品,测定将频率设定为50Hz、将最大磁通密度设定为1.7T时的铁损W17/50(W/kg)。
之后,对于各试验No.的方向性电磁钢板,通过使用连续波激光或断续波激光,以表4及表5中所示的条件对方向性电磁钢板表面进行能量射线照射,从而进行磁畴细分化。对于磁畴细分化后的方向性电磁钢板,实施噪音特性及磁特性的评价试验。
[噪音特性评价]
对于实施了上述磁畴控制的宽度60mm×长度300mm的样品,使用磁应变测定装置,通过交流磁应变测定法来测定磁应变。磁应变测定装置设定为具备激光多普勒测振仪、励磁线圈、励磁电源、磁通检测线圈、放大器和示波器的装置。
具体而言,按照在轧制方向上最大磁通密度成为1.7T的方式,对样品施加交流磁场。用激光多普勒测振仪来测定由磁畴的伸缩引起的样品的长度的变化,得到磁应变信号。对所得到的磁应变信号进行傅里叶解析,求出磁应变信号的各频率成分fn(n为1以上的自然数)的振幅Cn。使用各频率成分fn的A修正系数αn,求出下式所示的磁应变速度水平LVA(dB)。
LVA=20×Log(√(Σ(ρc×2π×fn×αn×Cn/√2)2)/Pe0)
其中,ρc为固有声阻抗,设定为ρc=400。Pe0为最小可听压,使用Pe0=2×10-5(Pa)。A修正系数αn使用了JIS C 1509-1(2005)的表2中记载的值。
基于所得到的磁应变速度水平(LVA),按照以下的基准来评价噪音特性。如果磁应变速度水平低于60dBA,则判断为“噪音特性优异”。如果低于50dBA则判断为特别优异。磁应变速度水平为60dBA以上时,设定为“噪音特性不充分”。
将结果示于表5中。
[磁特性评价]
作为磁特性,为了评价由磁畴控制带来的铁损改善效果,以铁损改善率进行了评价。
使用实施了上述磁畴控制的宽度60mm×长度300mm的样品,测定将频率设定为50Hz、将最大磁通密度设定为1.7T时的铁损W17/50(W/kg)。
然后,使用这里测定的铁损W17/50(W/kg)和在磁畴控制前测定的铁损W17/50(W/kg),作为[(磁畴控制前的铁损-磁畴控制后的铁损)×100]/磁畴控制前的铁损来计算求出铁损改善率(%)。
铁损改善率为5%以上时判断为“具有铁损改善效果”,铁损改善率为10%以上时判断为“铁损改善效果大”。
但是,对于磁畴控制后的铁损超过0.85W/kg的材料,不因磁畴控制的改善率而判断为“磁特性不充分”。
此外,一并使用该样品,通过单板磁特性试验(SST试验)求出磁通密度(T)。具体而言,对样品赋予800A/m的磁场,求出磁通密度(T)。
将结果示于表5中。
在这次的评价中,关于磁特性及噪音特性,分别仅在“具有铁损改善效果”并且“噪音特性优异”的情况下,设定为合格、即发明例。在磁特性及噪音特性中的至少任一者为“噪音特性不充分”或“磁特性不充分”的情况下,设定为“比较例”。
表4
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如由表1~5获知的那样,作为发明例的试验No.1~12及21、24~28的磁特性及噪音特性优异。即,“铁损改善率为5%以上”并且“磁畴控制后的铁损为0.85W/kg以下”并且“磁应变速度水平低于60dBA”。
对于试验No.5~11及试验No.21,铁损改善率超过10%,而且磁应变速度水平低于50dBA,为特别良好的特性。这是由于,作为激光照射条件的Ip及Up在更优选的控制范围内。
试验No.1~4及试验No.12虽然作为激光照射条件的Ip及Up都脱离优选或更优选的范围,但由于为满足本发明范围的范围,因此能够享受发明效果。
与此相对,试验No.13~20、22、23为比较例,磁特性及噪音特性中的至少一者低劣。
关于试验No.13,在脱碳退火的升温工序中脱离本发明范围。即,试验No.13在二次再结晶组织中Goss粒的取向尖锐度不充分。因此,尽管在本发明范围内实施应变导入条件,但X射线形貌光谱的半值宽度脱离本发明范围,噪音特性低劣。
试验No.14的脱碳不充分。因此,即使是磁畴控制后,铁损也超过0.85W/kg,铁损改善率也低。
试验No.15的线状的应变的间隔超过9.0mm。其结果是,由于应变的导入间隔宽,因此没有进行磁畴控制的二次再结晶粒的存在频率增加。结果是磁畴控制效果不充分,铁损改善率没有达到5%。
试验No.16的线状的应变的间隔低于3.0mm。因过量地导入应变,噪音特性低劣。
试验No.17~20的应变赋予条件脱离本发明范围。
试验No.17由于Ip小,试验No.20由于Up小,因此得不到磁畴细分化效果,X射线形貌光谱的半值宽度脱离本发明范围,铁损改善率没有达到5%。
试验No.18由于Ip大,试验No.19由于Up大,因此X射线形貌光谱的半值宽度脱离本发明范围,噪音特性低劣。
试验No.22因束长宽比超过1.000,从而X射线形貌光谱的半值宽度脱离本发明范围,没有得到所期望的低噪音效果。
试验No.23由于与束扫描方向垂直的方向的径dl为200μm以上,因此应变的宽度变大,导入了剩余的热应变,没有得到低噪音效果。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供铁损特性和噪音特性优异的方向性电磁钢板及其制造方法,产业上的可利用性高。
Claims (6)
1.一种方向性电磁钢板,其特征在于,其具备:
母材钢板、
形成于所述母材钢板上的玻璃被膜、和
形成于所述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜,
所述母材钢板具有以质量%计包含
C:0.010%以下、
Si:3.00~4.00%、
Mn:0.01~0.50%、
N:0.010%以下、
Sol.Al:0.020%以下、
P:0.030%以下、
S:0.010%以下、
Sn:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、
Cr:0~0.50%、
Se:0~0.020%、
Sb:0~0.500%、
Mo:0~0.10%、
剩余部分:Fe及杂质的化学组成,
在所述母材钢板的表面,存在沿相对于轧制方向交叉的方向连续地或断续地延伸的多个线状的应变,
彼此相邻的所述多个线状的应变的在所述轧制方向上的间隔p为3.0~9.0mm,
所述线状的应变的宽度为10~250μm,
在由表面的X射线形貌图像得到的、以所述线状的应变作为中心的在所述轧制方向上为1.50mm的范围内的X射线形貌光谱中,包含光谱强度的最大值的所述X射线形貌光谱的峰的半值宽度为0.02mm以上且0.10mm以下。
2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板,其特征在于,对以所述表面的所述线状的应变作为中心的在所述轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Imin,将背景强度设定为I0,对以背面的所述线状的应变作为中心的在所述轧制方向上为3.0mm的范围照射X射线束,将所得到的衍射面(310)面的X射线反射强度的最小值设定为Jmin,将背景强度设定为J0时,所述Imin、所述I0、所述Jmin、所述J0满足下述式(2),
0.02≤|J0-Jmin|/|I0-Imin|≤1.00 (2)。
3.根据权利要求1或2所述的方向性电磁钢板,其特征在于,所述母材钢板的所述化学组成包含Sn:0.01~0.50%、Cu:0.05~0.50%中的任一者或两者。
4.一种方向性电磁钢板的制造方法,其特征在于,其是权利要求1或2所述的方向性电磁钢板的制造方法,具有以下工序:
将具有以质量%计包含C:0.010~0.200%、Si:3.00~4.00%、Mn:0.01~0.50%、N:0.020%以下、Sol.Al:0.010~0.040%、P:0.030%以下、S:0.005~0.040%、Sn:0~0.50%、Cu:0~0.50%、Bi:0~0.020%、Cr:0~0.50%、Se:0~0.020%、Sb:0~0.500%、Mo:0~0.10%、剩余部分:Fe及杂质的化学组成的钢坯加热后进行热轧,得到热轧钢板的热轧工序;
对所述热轧钢板实施热轧板退火的热轧板退火工序;
对所述热轧板退火工序后的所述热轧钢板进行一次或插有中间退火的多次冷轧而得到冷轧钢板的冷轧工序;
对所述冷轧钢板实施脱碳退火的脱碳退火工序;
通过在作为母材钢板的所述脱碳退火工序后的所述冷轧钢板的表背面涂布以MgO作为主要成分的退火分离剂并使其干燥后,实施成品退火而形成玻璃被膜的成品退火工序;
在所述玻璃被膜上形成张力赋予绝缘被膜,得到具备所述母材钢板、形成于所述母材钢板上的玻璃被膜和形成于所述玻璃被膜上的张力赋予绝缘被膜的方向性电磁钢板的被膜形成工序;以及
对所述方向性电磁钢板的所述张力赋予绝缘被膜的表面照射能量射线,对所述母材钢板赋予多个线状的应变的磁畴细分化工序,
在所述磁畴细分化工序中,
所述多个线状的应变中相邻的线状的应变的轧制方向的间隔为3.0~9.0mm,
使用以单位W计的能量射线输出功率P和以单位mm2计的能量射线照射截面积S,由(P/S)定义的以单位W/mm2计的能量射线功率密度Ip满足下述式(3),
使用所述能量射线输出功率P和以单位mm/秒计的能量射线扫描速度Vs,由(P/Vs)定义的单位J/mm的能量射线投入能量Up满足下述式(4),并且,
使用所述能量射线的以单位μm计的与束扫描方向垂直的方向的径dl及所述束扫描方向的径dc,由(dl/dc)定义的束长宽比、以及所述dl分别满足下述式(5)及下述式(6),
在所述脱碳退火工序中,
将550~750℃的第1温度域中的升温速度S1设定为500℃/秒以上,
将750~800℃的第2温度域中的升温速度S2设定为800℃/秒以上,或者将所述第2温度域中的所述升温速度S2设定为50℃/秒以上,并且将所述第2温度域中的气氛露点设定为-50℃~20℃,
250≤Ip≤2000 (3)
0.005<Up≤0.050 (4)
0.001<dl/dc<1.000 (5)
10≤dl<200 (6)。
5.根据权利要求4所述的方向性电磁钢板的制造方法,其特征在于,在所述脱碳退火工序与所述成品退火工序之间,进一步具有对所述冷轧钢板实施氮化处理的氮化处理工序。
6.根据权利要求4或5所述的方向性电磁钢板的制造方法,其特征在于,所述钢坯的所述化学组成包含Sn:0.01~0.50%、Cu:0.05~0.50%中的任一者或两者。
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