JP2019501282A - 方向性電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019501282A JP2019501282A JP2018524277A JP2018524277A JP2019501282A JP 2019501282 A JP2019501282 A JP 2019501282A JP 2018524277 A JP2018524277 A JP 2018524277A JP 2018524277 A JP2018524277 A JP 2018524277A JP 2019501282 A JP2019501282 A JP 2019501282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- grain
- annealing
- oriented electrical
- electrical steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/80—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1255—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
- C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
具体的には、前記鋼板は、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足する方向性電磁鋼板であってもよい。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
前記方向性電磁鋼板は、最も短い径の長さが3mm以上の結晶粒のうち、結晶粒の最も長い径と最も短い径との間の比が1.0以上である結晶粒の面積が、全結晶粒の面積に対して5%以上であってもよい。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
具体的には、前記鋼スラブは、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足する方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
再加熱する段階の温度は、1000〜1250℃である方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
再加熱された鋼スラブに対して熱間圧延、熱延板焼鈍、及び冷間圧延を実施して鋼板を製造する段階の冷間圧延厚さは、0.10mm以上0.50mm以下である方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
冷間圧延された鋼板に対して脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を実施する段階は、脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を同時に実施したり、脱炭焼鈍後に窒化焼鈍を独立して実施したり、窒化焼鈍後に脱炭焼鈍を独立して実施する方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階の前に、脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に焼鈍分離剤を塗布する段階を更に含む方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階は、窒素又は水素のうちの1種以上を含む雰囲気で行うが、最終焼鈍温度到達後には、水素100%の雰囲気で行われるものである方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
本明細書における「%」は、別途の定義がない限り、重量%を意味する。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
具体的には、方向性電磁鋼板は、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足する方向性電磁鋼板であってもよい。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
前記方向性電磁鋼板は、最も短い径の長さが3mm以上の結晶粒のうち、結晶粒の最も長い径と最も短い径との間の比が1.0以上である結晶粒の面積が、全結晶粒の面積に対して5%以上である方向性電磁鋼板であってもよい。圧延方向により成長した結晶粒の多い方向性電磁鋼板が、方向性電磁鋼板自体が要求する圧延方向への磁性がより良くなる。
Si:2.0%以上5.0%以下
Siは、電磁鋼板の基本組成で、素材の比抵抗を増加させて鉄損(core loss)を低下させる役割を果たす。Siの含有量が2.0%未満の場合は、比抵抗が減少して渦電流損が増加し、これによって鉄損特性が低下する。また、脱炭窒化焼鈍時に、フェライトとオーステナイトとの間の相変態が活性化され、一次再結晶集合組織が著しく損傷される。更に、高温焼鈍時に、フェライトとオーステナイトとの間の相変態が発生して、二次再結晶が不安定になるだけでなく、{110}ゴス集合組織が著しく損傷される。
Alは、熱間圧延及び熱延板焼鈍時に微細に析出するAlNを形成したり、冷間圧延後の焼鈍工程で、アンモニアガスにより導入された窒素イオンと鋼中に固溶状態で存在するAl、Si、Mnとが結合して、(Al、Si、Mn)N及びAlN形態の窒化物を形成したりする。これらの成分は、強力な結晶粒成長抑制剤の役割を果たす。
Alの含有量が0.04%を超えた場合には、粗大な窒化物を形成することによって、結晶粒成長抑制力が低下する。そのため、Alの含有量を0.005%以上0.04%以下に限定する。
Mnは、Siと同じに比抵抗を増加させて渦電流損を減少させることによって、全体の鉄損を減少させる。また、素鋼状態でSと反応してMn系硫化物を作ったり、Siと共に窒化処理により導入される窒素と反応して(Al、Si、Mn)Nの析出物を形成したりする。これにより、一次再結晶粒の成長を抑制し、二次再結晶を起こさせるのに重要な元素である。
Mnの含有量が0.2%を超過した場合、鋼板の表面に、Fe2SiO4の他に(Fe、Mn)及びMn酸化物が多量形成され、高温焼鈍中に形成されるベースコーティングの形成を妨げて表面品質を低下させる。また、高温焼鈍工程でフェライトとオーステナイトとの間の相変態を誘発するため、集合組織が著しく損傷されて磁気的特性が大きく低下する。そのため、Mnの含有量を0.01%以上0.2%以下に限定する。
Nは、Al及びBと反応してAlN及びBNを形成する重要な元素であって、製鋼段階において0.01%以下で添加することが好ましい。
Nを0.01%を超過して添加すると、熱延後の工程で窒素拡散によるBlisterという表面欠陥を招く。また、スラブ状態で窒化物が過度に多く形成されるため、圧延が難しくなって次の工程が複雑になり、製造単価が上昇する原因となり得る。一方、(Al、Si、Mn)N、AlN、(B、Si、Mn)N、(Al、B)N、BNなどの窒化物を形成するために追加的に必要なNは、冷間圧延後の焼鈍工程でアンモニアガスを用いて鋼に窒化処理を実施して補給する。
Cは、フェライト及びオーステナイトの間の相変態を起こさせて結晶粒を微細化させ、延伸率を向上させるのに寄与する元素である。Cは、脆性が強くて圧延性が良くない電磁鋼板の圧延性向上のために必須の元素である。しかし、最終製品に残存した場合には、磁気的時効効果によって形成される炭化物を製品板内に析出させて磁気的特性を悪化させる元素であるため、適正な含有量で制御しなければならない。
上述したSi含有量の範囲において、Cを0.08%を超過して含有させると、別途の工程や設備を追加しない限り、脱炭焼鈍工程で十分に脱炭することができない。これによって引き起こされる相変態現象により、二次再結晶集合組織が著しく損傷される。更に、最終製品を電力機器に適用する時に、磁気時効による磁気的特性の劣化現象を招くことがある。
そのため、Cの含有量は0.02%以上0.08%以下に限定する。
Sが0.01%を超過して含有されると、MnSの析出物がスラブ内で形成されて結晶粒の成長を抑制する。また、鋳造時、スラブの中心部に偏析して、後の工程で微細組織を制御しにくくなる。また、本発明では、MnSを結晶粒成長抑制剤として使用しないため、Sが不可避的に入る含有量以上に添加して析出させることは好ましくない。従って、Sの含有量は0.01%以下とすることが好ましい。
Pは、結晶粒界に偏析して結晶粒界の移動を妨げ、同時に結晶粒の成長を抑制する補助的な役割が可能である。これにより、微細組織の側面で{110}<001>集合組織を改善する効果がある。Pの含有量が0.0005%未満であれば、添加効果がなく、0.045%を超えて添加すると、脆性が増加して圧延性が大きく悪くなるので、Pの含有量は0.0005%以上0.045%以下に限定することが好ましい。
Sbは、Pのように結晶粒界に偏析して結晶粒の成長を抑制する効果があり、二次再結晶を安定化させる効果がある。しかし、融点が低く、一次再焼鈍中に表面への拡散し易く脱炭や酸化層の形成及び窒化による浸窒を妨げることがある。従って、Sbを一定水準以上に添加すると、脱炭を妨げ、ベースコーティングの基礎となる酸化層の形成を抑制するため、添加の上限がある。
Snは、Pと同様に、結晶粒界に偏析する元素であって、結晶粒界の移動を妨げる元素であるため、結晶粒成長抑制剤として知られている。本発明における所定のSi含有量の範囲内では、高温焼鈍時に、円滑な二次再結晶挙動のための結晶粒の成長を抑制する力が不足する。このため、結晶粒界に偏析することによって結晶粒界の移動を妨げるSnが必要である。
本発明者らは、経続的な研究により、Snが0.03%未満で添加された場合には、全く添加されない場合より磁気的特性が向上する効果はあるが、その効果が僅かであることが分かった。
Crは、熱延板焼鈍板内の硬質相の形成を促進して、冷間圧延時に、Goss集合組織の{110}<001>の形成を促進する。また、脱炭焼鈍過程中にCの脱炭を促進することによって、オーステナイトの相変態維持時間を減少させて集合組織が損傷するのを防止する。更に、SnとSbとによって酸化層の形成が阻害されるという欠点を、脱炭焼鈍過程中に形成される表面の酸化層の形成を促進させることによって補完する。
以下、より好ましい製造方法について説明する。以下、特に説明しない条件は、通常の条件に準ずるとみると良い。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
具体的には、前記鋼スラブは、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足する方向性電磁鋼板の製造方法であってもよい。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr
鋼スラブの再加熱時には、固溶するAl、N、Mn、及びSの化学当量的関係により、Al系窒化物やMn系硫化物の析出物が不完全溶体化乃至完全溶体化される温度範囲内で行うことが好ましい。
これとは逆に、析出物を完全溶体化した場合は、熱延板焼鈍熱処理後に、微細な窒化物や硫化物が多量に形成される。これにより、後続工程である1回の冷間圧延が容易でないこともあるが、化学当量的な関係によって、析出物の析出量が少ない場合には、1回の冷間圧延が可能である。
しかし、スラブを1280℃以上で加熱すると、鋼板にケイ素と基地金属である鉄との化合物である低融点のFayaliteが生成する。これにより、鋼板の表面が溶けて熱延作業が非常に難しくなり、溶けた溶銑による加熱炉の補修回数が増加する。
S:0.004%、N:0.0042%、Sol−Al:0.028%、Sb:0.028%、Sn:0.07%、P:0.028%、Cr:0.03%、表1のように、SiとMnによりCを変化させ、残りの成分は残部Feと、その他不可避に含有される不純物を含有する方向性電磁鋼板を真空溶解し、インゴットを作り、次に、1150℃の温度で加熱した後、厚さ2.3mmに熱間圧延した。該熱延板を1085℃の温度で加熱した後、920℃で160秒間維持し、水で急冷した。熱延板焼鈍板は酸洗した後、0.23mmの厚さに1回圧延し、冷間圧延された鋼板を860℃の温度で湿った水素と窒素及びアンモニアの混合ガス雰囲気中で200秒間維持して、窒素の含有量が170ppmとなるように同時脱炭窒化焼鈍熱処理をした。
Si:3.35%、C:0.061%、Mn:0.058%、S:0.004%、N:0.004%、Sol−Al:0.029%、P:0.032%、表2のように、Sn、Sb、Crを変化させ、残りの成分は残部Feとその他不可避に含有される不純物を含有する方向性電磁鋼板を真空溶解した後、インゴットを作り、次に、1140℃の温度で加熱した後、厚さ2.3mmに熱間圧延した。熱延板は1080℃の温度で加熱した後、915℃で162秒間維持し、水で急冷した。熱延板焼鈍板を酸洗した後、0.23mmの厚さに1回圧延し、冷間圧延された鋼板は850℃の温度で湿った水素と窒素及びアンモニアの混合ガス雰囲気中で200秒間維持して、窒素の含有量が180ppmとなるように同時脱炭窒化焼鈍熱処理した。
Claims (19)
- 重量%で、Si:2.0%以上5.0%以下、酸可溶性Al:0.005%以上0.04%以下、Mn:0.01%以上0.2%以下、N:0.01%以下(但し0%は除く)、S:0.01%以下(但し0%は除く)、Sb:0.01%以上0.05%以下、C:0.02%以上0.08%以下、P:0.0005%以上0.045%以下、Sn:0.03%以上0.08%未満、Cr:0.01%以上0.2%以下を含み、残部Fe及びその他不可避不純物からなることを特徴とする方向性電磁鋼板。
- 前記方向性電磁鋼板は、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式1を満足することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si - 前記方向性電磁鋼板は、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr - 前記方向性電磁鋼板は、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式1及び式2を満足することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr - 前記方向性電磁鋼板は、鋼板内のオーステナイト相の分率が20乃至30%であることを特徴とする請求項4に記載の方向性電磁鋼板。
- 前記方向性電磁鋼板は、最も短い径の長さが3mm以上の結晶粒のうち、結晶粒の最も長い径と最も短い径との間の比が1.0以上である結晶粒の面積が、全結晶粒の面積に対して5%以上であることを特徴とする請求項5に記載の方向性電磁鋼板。
- 重量%で、Si:2.0%以上5.0%以下、酸可溶性Al:0.005%以上0.04%以下、Mn:0.01%以上0.2%以下、N:0.01%以下(但し0%は除く)、S:0.01%以下(但し0%は除く)、Sb:0.01%以上0.05%以下、C:0.02%以上0.08%以下、P:0.0005%以上0.045%以下、Sn:0.03%以上0.08%未満、Cr:0.01%以上0.2%以下を含み、残部Fe及びその他不可避不純物からなる鋼スラブを再加熱する段階と、
再加熱された鋼スラブに対して熱間圧延、熱延板焼鈍、及び冷間圧延を実施して鋼板を製造する段階と、
冷間圧延された鋼板に対して脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を実施する段階と、
脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階と、
を含むことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記鋼スラブは、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式1を満足することを特徴とする請求項7に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si - 前記鋼スラブは、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式2を満足することを特徴とする請求項7に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
[式2]
Sn+Sb≦5Cr - 前記鋼スラブは、各成分の含有量(重量%)で計算される下記式1及び式2を満足することを特徴とする請求項7に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
[式1]
−0.32Mn+0.012Si+0.016≦C≦−0.014Mn+0.02Si
[式2]
Sn+Sb≦5Cr - 再加熱する段階の温度は、1000乃至1250℃であることを特徴とする請求項10に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 再加熱された鋼スラブに対して、熱間圧延、熱延板焼鈍、及び冷間圧延を実施して鋼板を製造する段階の、
熱延板焼鈍温度は、900乃至1200℃であることを特徴とする請求項11に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記再加熱された鋼スラブに対して熱間圧延、熱延板焼鈍、及び冷間圧延を実施して鋼板を製造する段階の、
冷間圧延厚さは、0.10mm以上0.50mm以下であることを特徴とする請求項12に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記再加熱された鋼スラブに対して熱間圧延、熱延板焼鈍、及び冷間圧延を実施して鋼板を製造する段階の、
冷間圧延は、冷間圧延率が87%以上である1回の冷間圧延で行われることを特徴とする請求項13に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 冷間圧延された鋼板に対して脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を実施する段階は、
脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を同時に実施したり、脱炭焼鈍後に窒化焼鈍を独立して実施したり、窒化焼鈍後に脱炭焼鈍を独立して実施することを特徴とする請求項14に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記冷間圧延された鋼板に対して脱炭焼鈍及び窒化焼鈍を実施する段階の、脱炭焼鈍及び窒化焼鈍は同時に実施され、焼鈍温度は、800乃至950℃であることを特徴とする請求項15に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階の前に、
前記脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に焼鈍分離剤を塗布する段階を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階の、
最終焼鈍温度は、800乃至1250℃であることを特徴とする請求項17に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記脱炭焼鈍及び窒化焼鈍された鋼板に対して最終焼鈍する段階は、
窒素又は水素のうちの1種以上を含む雰囲気で行うが、
最終焼鈍温度到達後には水素100%の雰囲気で行われるものであることを特徴とする請求項18に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0157540 | 2015-11-10 | ||
KR1020150157540A KR101676630B1 (ko) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
PCT/KR2016/012851 WO2017082621A1 (ko) | 2015-11-10 | 2016-11-09 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019501282A true JP2019501282A (ja) | 2019-01-17 |
Family
ID=57540913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018524277A Pending JP2019501282A (ja) | 2015-11-10 | 2016-11-09 | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180327879A1 (ja) |
JP (1) | JP2019501282A (ja) |
KR (1) | KR101676630B1 (ja) |
CN (1) | CN108350545A (ja) |
WO (1) | WO2017082621A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102012319B1 (ko) | 2017-12-26 | 2019-08-20 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
KR102176348B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-11-09 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그의 제조방법 |
KR102142511B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-08-07 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그의 제조방법 |
KR102164329B1 (ko) * | 2018-12-19 | 2020-10-12 | 주식회사 포스코 | 방향성의 전기강판 및 그 제조 방법 |
CN109988896A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-07-09 | 安徽工业大学 | 一种取向电工纯铁的塑性加工方法 |
KR102305718B1 (ko) * | 2019-12-18 | 2021-09-27 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04329830A (ja) * | 1991-05-02 | 1992-11-18 | Nippon Steel Corp | 鉄損の低い薄物一方向性珪素鋼板の製造方法 |
JP2009503265A (ja) * | 2005-08-03 | 2009-01-29 | ティッセンクルップ スチール アクチェンゲゼルシャフト | 方向性電磁鋼ストリップの製造方法 |
WO2010110217A1 (ja) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | 新日本製鐵株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法、巻き鉄心用方向性電磁鋼板、及び巻き鉄心 |
JP2011510166A (ja) * | 2007-12-28 | 2011-03-31 | ポスコ | 磁気特性に優れた方向性電気鋼板及びその製造方法 |
WO2011102456A1 (ja) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | 新日本製鐵株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014091855A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20140084899A (ko) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0726328A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-27 | Nippon Steel Corp | 方向性珪素鋼板の製造方法 |
JPH0949023A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-18 | Nippon Steel Corp | 鉄損が優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
US5885371A (en) * | 1996-10-11 | 1999-03-23 | Kawasaki Steel Corporation | Method of producing grain-oriented magnetic steel sheet |
JP4613748B2 (ja) * | 2005-08-18 | 2011-01-19 | Jfeスチール株式会社 | 電磁鋼板の製造方法 |
KR101053321B1 (ko) * | 2008-11-27 | 2011-08-01 | 주식회사 포스코 | 자성이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
KR101353554B1 (ko) * | 2011-12-21 | 2014-01-23 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
CN104726662B (zh) * | 2013-12-23 | 2017-12-29 | Posco公司 | 取向电工钢板及其制造方法 |
-
2015
- 2015-11-10 KR KR1020150157540A patent/KR101676630B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-11-09 JP JP2018524277A patent/JP2019501282A/ja active Pending
- 2016-11-09 WO PCT/KR2016/012851 patent/WO2017082621A1/ko active Application Filing
- 2016-11-09 US US15/775,311 patent/US20180327879A1/en not_active Abandoned
- 2016-11-09 CN CN201680065834.8A patent/CN108350545A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04329830A (ja) * | 1991-05-02 | 1992-11-18 | Nippon Steel Corp | 鉄損の低い薄物一方向性珪素鋼板の製造方法 |
JP2009503265A (ja) * | 2005-08-03 | 2009-01-29 | ティッセンクルップ スチール アクチェンゲゼルシャフト | 方向性電磁鋼ストリップの製造方法 |
JP2011510166A (ja) * | 2007-12-28 | 2011-03-31 | ポスコ | 磁気特性に優れた方向性電気鋼板及びその製造方法 |
WO2010110217A1 (ja) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | 新日本製鐵株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法、巻き鉄心用方向性電磁鋼板、及び巻き鉄心 |
WO2011102456A1 (ja) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | 新日本製鐵株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014091855A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20140084899A (ko) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108350545A (zh) | 2018-07-31 |
WO2017082621A1 (ko) | 2017-05-18 |
KR101676630B1 (ko) | 2016-11-16 |
US20180327879A1 (en) | 2018-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5779303B2 (ja) | 高透磁率方向性電磁鋼材 | |
JP2019501282A (ja) | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
KR101693522B1 (ko) | 자기적 성질이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
JP5782527B2 (ja) | 低鉄損高磁束密度方向性電気鋼板及びその製造方法 | |
JP6663999B2 (ja) | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP6808830B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7221481B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7160926B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR101594601B1 (ko) | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
CN113195770B (zh) | 取向电工钢板及其制造方法 | |
JP7053848B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7037657B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR101440595B1 (ko) | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
KR20140058939A (ko) | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
KR102438480B1 (ko) | 방향성 전기강판의 제조방법 | |
KR101263841B1 (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법 | |
KR20120072926A (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법 | |
JP6228956B2 (ja) | 低鉄損高磁束密度方向性電気鋼板及びその製造方法 | |
JP2023508027A (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2023508320A (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2024500443A (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR101535933B1 (ko) | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
KR20190077965A (ko) | 방향성 전기강판 제조방법 | |
KR20120074024A (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 | |
KR20120039356A (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190619 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191112 |