JP7037657B2 - 方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7037657B2 JP7037657B2 JP2020536062A JP2020536062A JP7037657B2 JP 7037657 B2 JP7037657 B2 JP 7037657B2 JP 2020536062 A JP2020536062 A JP 2020536062A JP 2020536062 A JP2020536062 A JP 2020536062A JP 7037657 B2 JP7037657 B2 JP 7037657B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- steel sheet
- grain
- hot
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- 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
-
- 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
- C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
-
- 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
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- 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
-
- 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
- C21D8/1244—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
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- 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
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- 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
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- 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
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- 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
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
-
- 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
- C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
- C21D2201/05—Grain orientation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
その後、AlN、MnS析出物を複合で用いて、1回強冷間圧延して方向性電磁鋼板を製造する方法が提案された。最近は、MnSを使用せず1回強冷間圧延後、脱炭を実施した後にアンモニアガスを用いた別途の窒化工程によって鋼板の内部に窒素を供給して強力な結晶粒成長抑制効果を発揮するAl系窒化物によって2次再結晶を起こす方向性電磁鋼板製造方法が提案された。
その他にもTiN、VN、NbN、BNなどのような多様な析出物を結晶粒成長抑制剤として活用しようと試みられたが、熱的不安定と過度に高い析出物分解温度によって安定した2次再結晶を形成するのには失敗した。
本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板は、Al:0.0001~0.01重量%及びN:0.0005~0.005重量%をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板は、Cr:0.001~0.1重量%、Sn:0.005~0.2重量%、及びSb:0.005~0.2重量%のうちの1種以上をさらに含んでもよい。
1次再結晶焼鈍が完了した冷延板は、(Fe、Mn、Cu)Sおよび(Fe、Mn、Cu)Seのうちの1種以上の析出物を含むことができる。
1次再結晶焼鈍する段階は、50℃~70℃の露点温度および水素および窒素混合雰囲気で行うことができる。
ある部分が他の部分“の上に”または“上に”あると言及する場合、これは直ぐ他の部分の上にまたは上にあるか、その間に他の部分が伴われてもよい。対照的に、ある部分が他の部分の“真上に”あると言及する場合、その間に他の部分が介されない。
また、特に言及しない限り、%は重量%を意味し、1ppmは0.0001重量%である。
本発明の一実施形態で追加元素をさらに含むことの意味は、追加元素の追加量だけ残部の鉄(Fe)を代替して含むことを意味する。
シリコン(Si)は、方向性電磁鋼板素材の比抵抗を増加させて鉄心損失(core loss)、即ち、鉄損を低める役割を果たす。Si含量が過度に少なければ、比抵抗が減少して、渦電流損が増加し、鉄損が劣化することがある。また、1次再結晶焼鈍時、フェライトとオーステナイト間相変態が発生するようになって、1次再結晶集合組織が激しく毀損されることがある。また、2次再結晶焼鈍時、フェライトとオーステナイト間相変態が発生するようになって、2次再結晶が不安定になるだけでなくGoss集合組織が激しく毀損されることがある。Si含量が過度に多ければ、1次再結晶焼鈍での脱炭時、SiO2およびFe2SiO4酸化層が過度で緻密に形成されて脱炭挙動を遅延させることがある。また、鋼の脆性が増加し、靭性が減少して、圧延過程中、板破断発生率が深化されることがある。したがって、Siは、2.0~4.5重量%含むことができる。さらに具体的に、2.5~4.0重量%含むことができる。
炭素(C)はオーステナイト安定化元素であって、連鋳過程に発生する粗大な柱状晶組織を微細化する効果と共に、Sのスラブ中心偏析を抑制する。また、冷間圧延中に鋼板の加工硬化を促進して、鋼板内に{110}<001>方位の2次再結晶核生成を促進したりもする。しかし、最終製品に残存するようになる場合、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、適正な含量に制御されなければならない。本発明の一実施形態では、製造過程で1次再結晶焼鈍時、脱炭過程を経るようになり、脱炭焼鈍後製造された最終電磁鋼板内のC含量は0.005重量%以下であってもよい。より具体的には、0.003重量%以下であってもよい。
マンガン(Mn)は、Siと同様に、比抵抗を増加させて鉄損を減少させる効果がある。既存には、鋼中でSと反応してMnS析出物を形成し結晶粒成長を抑制する役割が知られていた。しかし、単独のMnSが形成される場合には、析出物が非常に大きく析出されて結晶粒成長抑制剤として十分な役割を果たすことができなかった。そのような理由で、所望の抑制力を確保するために多くのMnS析出物形成元素を添加し、それによってスラブを高温で加熱する問題が発生した。本発明の一実施形態では、Fe、MnおよびCuを含む硫化物(Sulfide)あるいはセレン化物(Selenide)を析出物として形成するため、Mn含量を多量添加する必要がない。むしろMnの含量を多量添加する場合、MnSあるいはMnSe析出物が粗大に析出されて結晶成長抑制力が落ちるようになる。Mnを過度に少なく含む場合、FeSとFeSe析出物の形成が促進され、このような析出物は、結晶成長抑制力は大きいが、熱間圧延時に界面で液状に相変化しながらエッジクラックを増加させるようになって、熱延生産性が落ちる問題が発生することがある。したがって、Mnは0.001~0.08重量%含むことができる。さらに具体的に、0.005~0.08重量%含むことができる。
リン(P)は、結晶粒界に偏析して結晶粒成長を抑制する効果があり、1次再結晶時{111}<112>方位結晶粒の再結晶を促進して、Goss方位結晶粒の2次再結晶形成に有利な微細組織を形成する。Pを過度に少なく含む場合、前述の効果が適切に発揮されないことがある。Pを過度に多く含む場合、冷間圧延時板破断発生が増加して冷間圧延実収率が落ちることがある。したがって、Pは0.001~0.1重量%含むことができる。さらに具体的に、0.005~0.05重量%含むことができる。
銅(Cu)は、Mnと同様に、SおよびSeと反応してCuSあるいはCuSe析出物を形成して結晶成長を抑制する。単独で存在する場合よりはMnと共に複合して析出物を形成しやすく、析出物の大きさを減少させる効果がある。したがって、(Fe、Mn、Cu)S析出物と(Fe、Mn、Cu)Se析出物を形成するためには、必須の合金元素として析出物を微細にして結晶粒成長を抑制する効果が非常に大きく、MnSとFeSより高温でも比較的に安定的に存在するため、結晶成長抑制力が高い温度まで維持され2次再結晶が安定的に形成される。Cuの添加量が過度に少ない場合、前述の効果が十分に発現されないことがある。Cuが過度に多量添加される場合、粗大なCuSあるいはCuSe析出物を形成するため、結晶成長抑制効果が落ちるようになる。したがって、Cuは0.001~0.1重量%含むことができる。さらに具体的に、0.005~0.09重量%含むことができる。
硫黄(S)は、結晶粒界に単独で偏析するか、鋼中のFe、Mn、Cuなどと反応してFeS、MnS、CuSを形成することによって結晶粒成長抑制効果を有する元素と知られている。既存には、MnS単独で使用するか、CuSと共に使用する方法あるいはFeS析出物を結晶粒成長抑制剤として使用したが、本発明の一実施形態ではこのような合金元素が複合的に反応して析出された(Fe、Mn、Cu)S複合析出物を結晶粒成長抑制剤として使用する。このような(Fe、Mn、Cu)S複合析出物を形成するためには、MnおよびCu含量が過度でないように適正に添加されることと、同時にSが十分に添加されることが重要である。Sが過度に少なく添加される場合、(Fe、Mn、Cu)S析出物が十分に形成されず、所望の結晶成長抑制力を確保しにくい。Sが過度に多く添加される場合、熱延板のエッジクラックが発生することがある。したがって、Sは0.0005~0.05重量%含むことができる。さらに具体的に、0.001~0.03重量%含むことができる。
セレン(Se)は、Sと同様に結晶粒界に偏析するか、MnSeのような析出物を形成して、結晶粒界の移動を抑制する。本発明の一実施形態では、このような性質を用いてFe、MnおよびCuと反応して(Fe、Mn、Cu)Se複合析出物を形成することによって1次再結晶粒の成長を強力に抑制して安定した2次再結晶を形成するのに重要な合金元素である。本発明の一実施形態では、Sだけでなく、Seも共に複合添加して(Fe、Mn、Cu)Sだけでなく(Fe、Mn、Cu)Se析出物も共に形成することによって、強力な結晶粒成長抑制力を確保することができる。特に、SeはSより原子量が重いため、(Fe、Mn、Cu)Se析出物が(Fe、Mn、Cu)S析出物よりはるかに安定しており、2次再結晶が安定的に形成される。Seが過度に少なく添加される場合、(Fe、Mn、Cu)Se析出物が十分に形成されず、所望の結晶成長抑制力を確保しにくい。Seが過度に多く添加される場合、熱延板のエッジクラックが発生することがある。したがって、Seは0.0005~0.05重量%含むことができる。さらに具体的に、0.001~0.03重量%含むことができる。
ホウ素(B)は、鋼中のNと反応してBN析出物を形成して結晶粒成長を抑制したりもするが、結晶粒界に偏析して結晶粒界の結合力を強化させることによって、欠陥や、クラックの粒界伝播を抑制して熱延中エッジクラック発生を低減することに効果的な元素である。本発明のようにSとSeを複合で添加する場合に予想されるエッジクラック発生の可能性を最少化するために、Bの含量を適切に添加することが重要である。Bを過度に少なく含む場合、前述の効果が十分に発現されないことがある。Bが過度に多量添加される場合、金属間化合物形成による高温脆性を増加させることがある。したがって、Bは0.0001~0.01重量%含むことができる。さらに具体的に、0.0005~0.01重量%含むことができる。さらに具体的に、Bは0.0011~0.01重量%含むことができる。さらに具体的に、Bは0.0015~0.01重量%含むことができる。
モリブデン(Mo)は、高温粒界酸化を抑制する合金元素であって、スラブ連鋳および熱延工程で高温クラックおよびエッジクラックを低減することに効果がある。同時に、熱延過程で{110}<001>方位のGoss集合組織を増加させて磁束密度を高める効果がある。Moを過度に少なく含む場合、SおよびSeの添加によるエッジクラックが発生するか、2次再結晶が適切に形成されないことがある。Moを過度に多く含む場合、磁性が劣化する。したがって、Moは0.01~0.2重量%含むことができる。さらに具体的に、0.02~0.2重量%含むことができる。
アルミニウム(Al)は鋼中の窒素と結合してAlN析出物を形成するので、本発明の一実施形態ではAl含量を積極抑制してAl系窒化物や酸化物の形成を避ける。Alが過度に多く含まれれば、AlNおよびAl2O3形成が促進されて、これを除去するための純化焼鈍時間が増加するようになり、まだ除去されていないAlN析出物とAl2O3のような介在物が最終製品に残留して保磁力を増加させ、最終的に鉄損が増加する可能性がある。但し、Al含量を完全に排除することが最も理想的であるが、製鋼能力を考慮してやむをえず入ることを考慮する時、Al含量は0.0001~0.01重量%含まれてもよい。
クロム(Cr)は、他の合金元素より酸素との親和力の高い合金元素であって、脱炭過程で酸素と反応して鋼板表面にCr2O3を形成する元素である。このような酸化層は鋼中の炭素が表面に拡散する通路役割を果たして脱炭がより容易なようにし、表面酸化層が焼鈍分離剤であるMgOと反応してベースコーティングを形成する時、鋼板の密着性を高める効果がある。このようなCrを過度に少なく添加するようになれば、添加効果がない。Crを過度に多く添加すれば、鋼中の炭素と反応してクロム炭化物を形成し、むしろ脱炭性能が落ちることがある。したがって、クロムをさらに添加する場合、0.001~0.1重量%添加することができる。
前記の元素以外にも、Ti、Mn、Caなどのやむをえず混入される不純物が含まれてもよい。これらは、酸素または窒素と反応して、微細な酸化物及び窒化物を形成して磁性に有害な影響を及ぼすので、これら含量をそれぞれ0.003重量%以下に制限する。
以下、各段階別に詳しく説明する。
製鋼段階ではSi、C、Mn、S、Se、Cu、B、Moを適正含量に制御し、必要によって、Goss集合組織形成に有利な合金元素を添加しても問題ない。製鋼段階で成分が調整された溶鋼は、連続鋳造によってスラブに製造される。
スラブの各組成については前述の方向性電磁鋼板で詳しく説明したので、重複する説明を省略する。前述の式1~式3もスラブの合金成分内で同様に満足できる。
熱間圧延された熱延板は、必要によって熱延板焼鈍を実施するか、熱延板焼鈍を実施せず冷間圧延を行うことができる。熱延板焼鈍を実施する場合、熱延組織を均一にするために900℃以上の温度で加熱し維持した後、冷却することができる。
以下、本発明の好ましい実施例および比較例を記載する。しかし、下記実施例は本発明の好ましい一実施形態に過ぎず、本発明が下記の実施例に限定されるものではない。
[実施例]
Claims (8)
- 重量%で、Si:2.0~4.5%、C:0.005%以下(0%を除外する)、Mn:0.0010~0.08%、P:0.001~0.1%、Cu:0.005~0.09%、S:0.0005~0.05%、Se:0.0005~0.05%、B:0.0005~0.010%、及びMo:0.02~0.2%を含み、残部はFeおよびその他の不可避不純物からなり、
SおよびSeをその合計量で0.005~0.05重量%含むことを特徴とする方向性電磁鋼板。 - B:0.0011~0.01重量%を含むことを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板。
- Al:0.0001~0.01重量%及びN:0.0005~0.005重量%をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方向性電磁鋼板。
- Cr:0.001~0.1重量%、Sn:0.005~0.2重量%、及びSb:0.005~0.2重量%のうちの1種以上をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方向性電磁鋼板。
- 重量%で、Si:2.0~4.5%、C:0.001~0.1重量%、Mn:0.0010~0.08%、P:0.001~0.1%、Cu:0.005~0.09%、S:0.0005~0.05%、Se:0.0005~0.05%、B:0.0005~0.010%、及びMo:0.02~0.2%を含み、残部はFeおよびその他の不可避不純物からなり、S及びSeをその合計量で0.005~0.05重量%含むスラブを製造する段階と、
前記スラブを加熱する段階と、
前記スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階と、
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階と、
前記冷延板を1次再結晶焼鈍する段階と、
1次再結晶焼鈍が完了した冷延板を2次再結晶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。 - 前記熱延板を製造する段階以後、前記熱延板はエッジクラック最大深さが20mm以下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の製造方法。
- 前記1次再結晶焼鈍が完了した冷延板は、(Fe、Mn、Cu)Sおよび(Fe、Mn、Cu)Seのうちの1種以上の析出物を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記1次再結晶焼鈍する段階は、50℃~70℃の露点温度および水素および窒素混合雰囲気で行われることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項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 |
---|---|---|---|
KR10-2017-0179926 | 2017-12-26 | ||
KR1020170179926A KR102099866B1 (ko) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 방향성 전기강판 및 그의 제조방법 |
PCT/KR2018/016038 WO2019132361A1 (ko) | 2017-12-26 | 2018-12-17 | 방향성 전기강판 및 그의 제조방법 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021509150A JP2021509150A (ja) | 2021-03-18 |
JP2021509150A5 JP2021509150A5 (ja) | 2021-04-30 |
JP7037657B2 true JP7037657B2 (ja) | 2022-03-16 |
Family
ID=67067742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020536062A Active JP7037657B2 (ja) | 2017-12-26 | 2018-12-17 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210071280A1 (ja) |
EP (1) | EP3733914A1 (ja) |
JP (1) | JP7037657B2 (ja) |
KR (1) | KR102099866B1 (ja) |
CN (1) | CN111566250B (ja) |
WO (1) | WO2019132361A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230095258A (ko) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129356A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2000160304A (ja) | 1998-11-20 | 2000-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 高磁束密度低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014062305A (ja) | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Jfe Steel Corp | 板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
JP2017101311A (ja) | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5885371A (en) * | 1996-10-11 | 1999-03-23 | Kawasaki Steel Corporation | Method of producing grain-oriented magnetic steel sheet |
JP4075083B2 (ja) * | 1996-11-05 | 2008-04-16 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
AU2698097A (en) * | 1997-04-16 | 1998-11-11 | Acciai Speciali Terni S.P.A. | New process for the production at low temperature of grain oriented electrical steel |
KR19990088437A (ko) * | 1998-05-21 | 1999-12-27 | 에모또 간지 | 철손이매우낮은고자속밀도방향성전자강판및그제조방법 |
JP3952606B2 (ja) * | 1998-08-19 | 2007-08-01 | Jfeスチール株式会社 | 磁気特性および被膜特性に優れた方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
JP3357611B2 (ja) * | 1998-10-01 | 2002-12-16 | 川崎製鉄株式会社 | 鉄損の極めて低い高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP4106815B2 (ja) * | 1999-06-21 | 2008-06-25 | Jfeスチール株式会社 | 方向性珪素鋼板およびその製造方法 |
JP4123652B2 (ja) * | 1999-10-05 | 2008-07-23 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
SI1752548T1 (sl) * | 2005-08-03 | 2016-09-30 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Metoda za proizvodnjo magnetnega zrnato usmerjenega jeklenega traku |
KR101389248B1 (ko) * | 2010-02-18 | 2014-04-24 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 방향성 전자기 강판의 제조 방법 |
KR101756606B1 (ko) * | 2013-09-26 | 2017-07-10 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전기 강판의 제조 방법 |
KR101633255B1 (ko) * | 2014-12-18 | 2016-07-08 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
JP6350398B2 (ja) * | 2015-06-09 | 2018-07-04 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
JP6418226B2 (ja) * | 2015-12-04 | 2018-11-07 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20200113009A (ko) * | 2015-12-04 | 2020-10-05 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전자 강판의 제조 방법 |
-
2017
- 2017-12-26 KR KR1020170179926A patent/KR102099866B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-12-17 CN CN201880084570.XA patent/CN111566250B/zh active Active
- 2018-12-17 EP EP18894274.2A patent/EP3733914A1/en active Pending
- 2018-12-17 WO PCT/KR2018/016038 patent/WO2019132361A1/ko unknown
- 2018-12-17 US US16/958,195 patent/US20210071280A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-17 JP JP2020536062A patent/JP7037657B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129356A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2000160304A (ja) | 1998-11-20 | 2000-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 高磁束密度低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014062305A (ja) | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Jfe Steel Corp | 板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
JP2017101311A (ja) | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210071280A1 (en) | 2021-03-11 |
EP3733914A4 (en) | 2020-11-04 |
CN111566250A (zh) | 2020-08-21 |
JP2021509150A (ja) | 2021-03-18 |
CN111566250B (zh) | 2021-12-17 |
WO2019132361A1 (ko) | 2019-07-04 |
KR20190078163A (ko) | 2019-07-04 |
KR102099866B1 (ko) | 2020-04-10 |
EP3733914A1 (en) | 2020-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5564571B2 (ja) | 低鉄損高磁束密度方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP7068312B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
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 | |
JP7507157B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR20180113556A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
JP2019501282A (ja) | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP2022501517A (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6944523B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6808830B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7037657B2 (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 | |
JP2019116680A (ja) | 方向性電磁鋼板用スラブ、方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5332707B2 (ja) | 磁気特性が極めて優れた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR101263795B1 (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판과 그 제조방법 및 여기에 사용되는 방향성 전기강판 슬라브 | |
JP2021509149A (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR101318275B1 (ko) | 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법 | |
JP7221480B6 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR102119095B1 (ko) | 방향성 전기강판 및 그의 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 | |
JP4267320B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR970007162B1 (ko) | 철손 특성이 우수한 저온 스라브 가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법 | |
WO2019132133A1 (ko) | 방향성 전기강판 및 그의 제조방법 | |
CN118326240A (zh) | 一种高磁感取向硅钢及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200626 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7037657 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |