TW202403056A - 電磁鋼板的製造方法及冷軋板 - Google Patents
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Abstract
一種製造電磁鋼板的方法及所述製造方法中所使用的冷軋板,在將如下鋼板坯,即以mass%計含有C:0%~0.100%、Si:1.00%~5.00%、Mn:0%~1.00%、P:0%~0.02%、Al:0%~2.00%、N:0%~0.010%、S:0%~0.010%、Se:0%~0.010%、Ti:0%~0.100%、Nb:0%~0.100%及V:0%~0.100%,進而含有合計為0%~0.200%的Sn及Sb中的至少一種的鋼板坯加熱至1300℃以下的溫度,進行熱軋而製成熱軋板,對該熱軋板實施熱軋板退火之後,進行冷軋而製成最終板厚的冷軋鋼板,在對該冷軋板實施最終退火來製造電磁鋼板時,藉由將所述冷軋後的鋼板的加工粒內的晶界附近與粒內的應變量之差設為規定值以上,在不損害再結晶粒的粒生長性的情況下使特定方位的結晶粒優先出現而製造具有優異的次氣特性。
Description
本發明是有關於一種主要是馬達或變壓器等的鐵芯中所使用的磁特性優異的電磁鋼板的製造方法及所述方法中所使用的冷軋成最終板厚的冷軋板。
近年來,就保護地球環境或降低成本的觀點而言,在很多技術領域中,要求削減消耗能量。伴隨於此,對於馬達或變壓器等的鐵芯中所使用的電磁鋼板,亦強烈要求低鐵損化及高磁通密度化。為了降低鐵損,有效的是提高Si或Al等提高鋼的電阻率的成分的含量。其原因在於,若電阻率變大,則由於鋼板被磁化而產生的渦流損耗降低。但是,Si或Al等的大量添加會導致磁通密度的降低,引起馬達的轉矩下降、或銅損增加等新問題。
因此,一直以來積極進行改善鋼板的織構而提高磁通密度的研究。由於鐵的磁化行為具有結晶方位依存性,因此為了提高磁通密度,有效的是在與板面平行的方向上增加為易磁化軸的<001>方位、即,使大量存在與板面平行的{100}面的織構發展。
作為使如上所述般的織構發展的方法,例如在專利文獻1中提出了在極力降低Al含量的基礎上實施溫軋的方法,另外,在專利文獻2中提出了在鋼中添加P且在冷軋前實施低溫、長時間的分批退火的方法。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2002-003944號公報
專利文獻2:日本專利特開2005-200756號公報
[發明所欲解決之課題]
如上所述,由於鐵的磁化行為具有方位依存性,因此在某種程度上決定了用於獲得良好的磁特性的理想的結晶方位。但是,根據發明者等人的研究明確,若欲使具有相同結晶方位的結晶粒優先出現,則有再結晶退火時的粒生長性下降的傾向。為了獲得良好的磁特性,結晶粒需要具有一定程度的大小,因此粒生長性的下降亦成為磁性特性下降的一個原因。
然而,在包括所述專利文獻1或專利文獻2的現有技術中,實際情況是對於所述問題點及其解決方案未進行任何研究。
本發明是鑒於現有技術所存在的所述問題點而完成,其目的在於提出一種能夠在不損害再結晶粒的粒生長性的情況下優先出現特定方位的結晶粒的電磁鋼板的製造方法,並且提供一種所述製造方法中所使用的冷軋成最終板厚的冷軋板。
[解決課題之手段]
發明者等人對解決所述課題的方案反覆進行了努力研究。其結果發現,極力排除電磁鋼板的製造中所使用的鋼原材料中所含的形成微細析出物的元素,並且在晶界附近與粒內對由製成最終板厚的冷軋形成的軋製組織(加工粒)內的應變量賦予差,藉此有效果地抑制再結晶時的粒生長性的劣化,最終可提高製品板的磁特性,從而開發了本發明。
即,本發明提出一種電磁鋼板的製造方法,具有如下步驟:將鋼板坯加熱至1300℃以下的溫度,進行熱軋而製成熱軋板,對所述熱軋板實施熱軋板退火之後,進行冷軋而製成最終板厚的冷軋板,對所述冷軋板實施最終退火,所述鋼板坯具有含有C:0~0.100 mass%、Si:1.00~5.00 mass%、Mn:0~1.00 mass%、P:0~0.02 mass%、Al:0~2.00 mass%、N:0~0.010 mass%、S:0~0.010 mass%、Se:0~0.010 mass%、Ti:0~0.100 mass%、Nb:0~0.100 mass%及V:0~0.100 mass%,進而含有合計為0~0.200 mass%的Sn及Sb中的至少一種,剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成,所述電磁鋼板的製造方法的特徵在於,進行冷軋,以在將藉由電子背散射繞射(Electron Back Scatter Diffraction,EBSD)法對存在於製成所述最終板厚的冷軋板的板厚剖面的加工粒的結晶方位進行測定時的任意測定點與其第一接近測定點的方位差設為K
1(°)、將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差設為K
2(°)、將所述K
1與所述K
2之差(K
2-K
1)設為G(°)、將晶界附近的所述G設為G
b(°)、將粒內的所述G設為G
g(°)時,所述G
b與所述G
g之比(G
b/G
g)成為1.03以上。此處,所謂所述加工粒,是指藉由冷軋而扁平並沿軋製方向長長地伸展的結晶粒,所謂晶界附近,是指存在於冷軋板的板厚剖面的所述加工粒的以與鋼板表面平行的晶界為起點,在與鋼板表面垂直的方向上為2.5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域,另外,所謂粒內,是指包含所述加工粒的中心點的在與鋼板表面垂直的方向上為5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域。
本發明的所述電磁鋼板的製造方法的特徵在於,將單向軋製與反向軋製組合來進行製成所述最終板厚的冷軋。
另外,本發明的所述電磁鋼板的製造方法的特徵在於,將反向軋製與20℃~300℃間的溫度範圍內的時效處理組合來進行製成所述最終板厚的冷軋。
另外,本發明是一種冷軋板,是電磁鋼板的製造中所使用的冷軋成最終板厚的冷軋板,其特徵在於,在將藉由EBSD法對存在於板厚剖面的加工粒的結晶方位進行測定時的任意測定點與其第一接近測定點的方位差設為K
1(°)、將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差設為K
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1與所述K
2之差(K
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1)設為G(°)、將晶界附近的所述G設為G
b(°)、將粒內的所述G設為G
g(°)時,所述G
b與所述G
g之比(G
b/G
g)為1.03以上。此處,所謂所述加工粒,是指藉由冷軋而扁平並沿軋製方向長長地伸展的結晶粒,所謂晶界附近,是指存在於冷軋板的板厚剖面的所述加工粒的以與鋼板表面平行的晶界為起點,在與鋼板表面垂直的方向上為2.5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域,另外,所謂粒內,是指包含所述加工粒的中心點的在與鋼板表面垂直的方向上為5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域。
[發明的效果]
藉由本發明,可極力排除電磁鋼板的製造中所使用的鋼原材料中的析出物形成元素,且在存在於冷軋後的鋼板內的結晶粒的晶界附近與粒內對應變量賦予大的差,因此能夠有效果地抑制再結晶時的粒生長性的下降。因此,藉由本發明,能夠穩定地提供磁特性優異的電磁鋼板。
首先,對成為開發本發明的契機的實驗進行說明。
將具有如下成分組成的鋼板坯,即含有C:0.002 mass%、Si:3.02 mass%及Mn:0.10 mass%、剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的鋼板坯加熱至1100℃的溫度,進行熱軋而製成板厚2.3 mm的熱軋板。繼而,對所述熱軋板進行酸洗並脫氧化皮之後,實施1100℃×10 s的熱軋板退火。所述熱軋板退火後的鋼板組織是包含等軸粒的再結晶組織,其平均粒徑約為400 μm。繼而,將所述熱軋板退火後的鋼板使用森吉米爾(Sendzimir)軋機進行15道次的冷軋,製成最終板厚0.30 mm的冷軋板。此時,如表1所示,在A~D的四個條件下進行所述冷軋,在任一條件下均調整為1道次~15道次全部為相同的壓下率。其後,對製成所述最終板厚的冷軋板實施1000℃×20 s的最終退火。再者,所謂表1所示的「單向軋製」,是指各道次的軋製方向全部為同一方向的軋製方法,另外,所謂「反向軋製」,是指將各道次的軋製方向按每一道次作為反方向進行軋製的軋製方法(以下相同)。
[表1]
條件 | 冷軋條件 |
A | 單向壓製(15道次) |
B | 反向壓製(15道次) |
C | 單向壓製(10道次)→反向壓製(5道次) |
D | 單向壓製(3道次)→反向壓製(3道次)→單向壓製(3道次)→反向壓製(3道次)→單向壓製(3道次) |
自如此獲得的最終退火後的鋼板中,採集磁測定用的試驗片,藉由日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)C 2550-1(2011)所記載的方法,對鐵損W
15/50(磁通密度1.5 T勵磁,頻率50 Hz下的鐵損)進行測定。
圖1中示出所述鐵損測定的結果。由所述圖示出所述冷軋條件A~冷軋條件D中的條件C及條件D低的鐵損值。因此,對所獲得的製品板的RD(rolling direction,壓製方向)-TD(transverse direction,橫向)面(鋼板表面)利用3 mass%硝酸乙醇(Nital)溶液進行蝕刻,利用光學顯微鏡拍攝鋼板組織,對其進行圖像解析而求出圓相當直徑的平均結晶粒徑。其結果可知,如圖2所示,在條件C及條件D下冷軋的製品板的平均結晶粒徑均大,為110 μm以上。
通常已知,冷軋前的鋼板是等軸粒的再結晶組織,冷軋後的鋼板成為結晶粒藉由軋製而扁平並沿RD方向延伸的加工組織,在最終退火中產生的再結晶粒是自冷軋後的鋼板內的應變量多的區域產生。因此,發明者等人為了調查如上所述般的製品板的結晶粒的大小產生差的原因,著眼於藉由冷軋而扁平的結晶粒內的應變分佈進行了調查。再者,在本發明中,將所述扁平並沿軋製方向伸展的結晶粒亦稱為「加工粒」。
具體而言,發明者等人藉由EBSD法對最終冷軋後且最終退火前的冷軋板進行局部方位解析,對加工粒的晶界附近與粒內的應變量進行比較。對冷軋板的板寬中央的RD-ND(normal direction,法線方向)剖面(軋製方向的板厚剖面)進行所述局部方位解析,測定區域設為RD方向:1000 μm×ND方向:300 μm(板厚全厚),步長尺寸(測定間隔)設為0.5 μm(六邊形柵格(hexagonal grid))。用於局部方位解析的裝置是掃描式電子顯微鏡JEOL JSM-7001F,EBSD測定系統的軟體是TSL公司製造的OIM分析(OIM Analysis)8.6。
繼而,根據所述局部方位解析的結果,為了對加工粒的晶界附近與粒內的應變量進行比較,將藉由EBSD法測定的任意測定點與其第一接近測定點的方位差定義為K
1(°),將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差定義為K
2(°),將所述K
1與所述K
2之差K
2-K
1定義為G(°),對於各個區域內的五個以上的加工粒,求出晶界附近與粒內各自的G,將所述G的晶界附近的平均值設為G
b,將粒內的平均值設為G
g。另外,在所述OIM分析(OIM Analysis)軟體中,所述K
1是被稱為KAM1st的值,K
2是被稱為KAM2nd的值。因此,G相當於KAM2nd與KAM1st的差分。再者,所述晶界附近如圖3所示,設為加工粒的以與TD方向大致平行的晶界為起點,自此處起在ND方向上為2.5 μm且在RD方向上為50 μm的區域。另外,粒內設為包含加工粒的中心的在ND方向上為5 μm×在RD方向上為50 μm的區域。再者,在本解析中,將藉由EBSD法測定的板厚剖面如圖3所示設為與鋼板表面平行的方向為RD方向的剖面(RD-ND剖面、軋製方向的板厚剖面),但亦可設為與鋼板表面平行的方向為TD方向的剖面(TD-ND剖面、板寬方向的板厚剖面)。
繼而,按軋製條件對以如上方式測定的晶界附近的G
b與粒內的G
g之比G
b/G
g進行評價,將其結果示於圖2中。由該圖可知,在冷軋條件A、冷軋條件B中,晶界附近與粒內之比G
b/G
g接近1.00、即G
b與G
g之差小,但在冷軋條件C、冷軋條件D中,晶界附近高,比G
b/G
g為1.03以上。
如上所述,關於在冷軋條件C、冷軋條件D下結晶粒徑大且磁特性良好的理由尚未十分明確,發明者等人考慮如下。
假設再結晶粒的起源(再結晶核)處於冷軋後的加工組織內即加工粒內,當在冷軋中一個加工粒內均勻地變形的情況下,認為自此處產生具有相同的結晶方位的再結晶核。即,自一個加工粒產生具有大致相同的方位的再結晶粒的可能性高。但是,由於該些再結晶粒與鄰接的再結晶粒的晶界方位差小,因此認為晶界能量低,粒生長的驅動力低。
此處,所謂作為所述說明的K
1與K
2之差(K
2-K
1)的G的值在晶界附近與粒內不同,表示兩個區域的第一接近測定點與第二接近測定點的方位差不同、即兩個區域的變形行為不同,所儲存的應變量亦存在差。即,所謂如表1的冷軋條件C或冷軋條件D般,晶界附近與粒內的G之比G
b/G
g大,是指在加工粒的晶界附近與粒內的變形行為不同,晶界附近的儲存應變量(應變能量)與粒內相比大。其結果,可認為自晶界附近產生的再結晶粒可促進粒生長。
再者,所述G的值大幅依存於EBSD測定的步長尺寸(測定間隔),因此G
b或G
g的值根據測定條件而大不相同。因此,在本發明中,設為對於應變量的不同的評價,不使用G
b或G
g的值,而使用比G
b/G
g。再者,如上所述,步長尺寸對G值產生影響,因此較佳為設為0.05 μm~0.5 μm的範圍。更佳為0.10 μm~0.25 μm的範圍。
再者,本發明是藉由增大所述比G
b/G
g、提高最終退火中的粒生長性、增大製品板的結晶粒來確保良好的磁特性的技術。因此,就進一步提高本發明的所述效果的觀點而言,除了所述比G
b/G
g的適當化以外,較佳為極力降低鋼原材料中所含的形成微細析出物而阻礙粒生長般的元素。作為形成所述微細析出物的元素,有C、Al、N、S、Se、Ti、Nb及V等。再者,本發明的鋼板(製品板)的RD-TD面的平均結晶粒徑較佳為110 μm以上,更佳為120 μm以上。
接著,對本發明的電磁鋼板的製造中所使用的鋼原材料的成分組成進行說明。
C:0~0.100 mass%
如上所述,C是形成碳化物的有害元素,理想的是極力降低。但是,在鋼原材料(板坯)的階段過度降低C會花費製造成本。因此,在藉由電磁鋼板的製造步驟,例如脫碳退火等可降低至0.005 mass%以下的情況下,亦可在鋼原材料中含有一定程度的量。因此,考慮到脫碳性,C含量設為0~0.100 mass%的範圍。較佳的C含量為不需要脫碳退火的0~0.005 mass%的範圍。
Si:1.00~5.00 mass%
Si是提高鋼的電阻率、降低鐵損的有效元素。但是,若Si含量小於1.00 mass%,則所述效果不充分,另一方面,若超過5.00 mass%,則鋼的加工性劣化,難以進行冷軋。因此,Si含量設為1.00~5.00 mass%的範圍。較佳的Si含量為2.00~4.00 mass%的範圍。
Mn:0~0.50 mass%
Mn是形成硫化物或硒化物的析出物的元素,因此理想的是極力降低。但是,Mn由於具有改善熱加工性的效果,因此亦可含有至不阻礙粒生長的0.50 mass%。較佳的Mn含量為0~0.25 mass%的範圍。
P:0~0.02 mass%
P是使鋼脆化的元素,使製造性顯著劣化,因此理想的是極力降低。但是,由於具有改善再結晶後的織構的效果,因此亦可含有至不阻礙粒生長的0.02 mass%。較佳為0~0.01 mass%的範圍。
Al:0~2.00 mass%、N:0~0.010 mass%、S:0~0.010 mass%、Se:0~0.010 mass%、Ti:0~0.100 mass%、Nb:0~0.100 mass%及V:0~0.100 mass%
如上所述,所述元素均為形成微細析出物的有害元素,理想的是極力降低。所述元素的過度降低導致精煉成本的增大。但是,如後述般,藉由使板坯加熱溫度低溫化等使析出物粗大化,可減輕對粒生長的不良影響。因此,所述元素只要在所述上限值以下,則即使含有亦可允許。再者,關於較佳的含量,Al為0~1.20 mass%的範圍,其他元素為0~0.003 mass%的範圍。
Sn及Sb:至少一種合計為0~0.200 mass%
Sn及Sb是偏析於晶界而抑制粒生長的元素,理想的是極力降低。但是,由於Sn及Sb具有改善再結晶織構的效果,因此可含有至阻礙粒生長的效果不顯現出的0.200 mass%。較佳為合計為0~0.100 mass%的範圍。
再者,本發明中所使用的鋼原材料中,所述成分以外的剩餘部分實質上為Fe及不可避免的雜質。
接著,對本發明的電磁鋼板的製造方法進行說明。
本發明的電磁鋼板的製造中所使用的鋼原材料(板坯),在使用轉爐或電爐、真空脫氣處理裝置等的通常公知的精煉製程將調整為所述成分組成的鋼熔製之後,可藉由通用方法的連續鑄造法或造塊-分塊軋製法來製造。另外,亦可由所述熔製的鋼藉由直接鑄造法來製造厚度為100 mm以下的薄鑄片。該些板坯或薄鑄片通常在加熱至規定的溫度之後,進行熱軋而製成規定的板厚的熱軋板,但鑄造後亦可不進行再加熱而立即進行熱軋。在熱軋前對板坯進行加熱時的加熱溫度較佳為設為1100℃以下。其原因在於,不使存在於鋼原材料中的析出物分解、固溶的情況會殘存粗大且無害的析出物或夾雜物,可抑制其後的微細析出物的生成。但是,在析出物形成元素的含量少的情況下,亦可加熱至1300℃左右。再者,繼所述板坯加熱之後的熱軋只要在先前公知的條件下進行即可,並無特別限制。
進行所述熱軋而獲得的鋼板(熱軋板)較佳為根據需要實施熱軋板退火。在進行熱軋板退火的情況下,較佳為以在800℃以上且1300℃以下的溫度範圍保持5 s以上的條件進行。若退火溫度小於800℃,則熱軋中產生的軋製組織(帶組織)不會再結晶而殘存,有阻礙冷軋後的最終退火中的再結晶之虞。另一方面,若退火溫度超過1300℃,則鋼板表面的氧化皮開始熔解,有使製造性劣化之虞。
再者,所述熱軋後或熱軋板退火後的熱軋板理想的是其後將熱軋時鋼板表面形成的氧化皮去除。去除的方法亦可使用藉由加熱至高溫的酸進行酸洗等而以化學方式將氧化皮去除的方法、或以機械方式將氧化皮去除的方法、將它們組合的方法等任一方法。
繼而,脫氧化皮後的熱軋板進行一次冷軋或隔著中間退火進行兩次以上的冷軋而製成最終板厚的冷軋板。此處,所謂在本發明中重要,是指在製成所述最終板厚的冷軋(最終冷軋)中,對於存在於藉由軋製而產生的加工組織內的沿軋製方向伸展的結晶粒(加工粒),需要在晶界附近與粒內對應變量賦予差。
作為對加工粒的晶界附近與粒內的應變量賦予差的方法,有所述實驗中採用的將單向軋製與反向軋製組合的方法。所述單向軋製與反向軋製的組合只要為一次以上即可,無論其順序或最終道次的方向如何均可。
另外,亦可使用後述的實施例中採用的將反向軋製與在反向軋製的道次間實施的一次以上的時效處理組合的方法。所述時效處理較佳為設為在20℃~300℃的溫度範圍保持1 hr以上的條件。其原因在於,藉由在所述溫度範圍實施時效處理,C或N等輕元素偏析於晶界,在晶界附近與粒內變形行為發生變化,所述區域間的應變量容易產生差。若小於20℃,則C或N的擴散速度下降,時效處理時間變長。另一方面,若超過300℃,則有引起恢復之虞。較佳的時效處理溫度為25℃~250℃的範圍。
再者,對加工粒的晶界附近與粒內賦予應變量的方法當然亦可使用所述以外的方法。
另外,在所述實驗及後述的實施例中,單向軋製及反向軋製的各道次的壓下率設為全部相同,但未必需要相同。
製成所述最終板厚的冷軋後的鋼板(冷軋板)根據需要,藉由脫脂或酸洗等將鋼板表面清潔化之後,實施最終退火,製成製品板。所述最終退火較佳為以在750℃以上且1100℃以下的溫度範圍保持5 s以上的條件進行。更佳為800℃以上且1050℃以下的溫度範圍。
再者,電磁鋼板大多以積層鋼板的形態使用,但就確保所述情況下的鋼板間的絕緣性的觀點而言,較佳為在最終退火後的鋼板表面覆蓋絕緣被膜。就提高沖裁性的觀點而言,所述絕緣被膜較佳為使用有機系的被膜。另外,為了降低鐵損,較佳為使用對鋼板表面賦予張力的張力賦予型的絕緣被膜。覆蓋絕緣被膜的方法可為輥塗或靜電塗敷等任一種,並無特別限制。
[實施例1]
將鋼板坯加熱至1250℃的溫度之後,進行熱軋而製成板厚2.5 mm的熱軋板,所述鋼板坯具有含有C:0.004 mass%、Si:3.54 mass%及Mn:0.05 mass%、剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成。繼而,在對所述熱軋板表面的氧化皮進行酸洗而將其去除之後,實施1050℃×20 s的熱軋板退火。繼而,對所述熱軋板退火後的鋼板使用森吉米爾軋機進行12道次的冷軋,製成最終板厚0.25 mm的冷軋板。此時,使冷軋條件如表2所示般變化為E~G的三個條件。再者,任一條件均調整為1道次~12道次的各壓下率全部相同。繼而,在10 vol%H
2+90 vol%N
2的乾燥氣氛下,對所述冷軋板實施1025℃×10 s的最終退火,製成製品板。
[表2]
條件 | 冷軋條件 | 冷軋板 | 製品板 | 備註 | |
G b/G g | 粒徑 (μm) | 鐵損W 15/ 50(W/kg) | |||
E | 反向壓製(12道次) | 0.99 | 98 | 2.22 | 比較例 |
F | 反向壓製(5道次)→在20℃下480 hr時效→反向壓製(7道次) | 1.04 | 116 | 1.85 | 發明例 |
G | 反向壓製(3道次)→在20℃下120 hr時效→反向壓製(3道次)→在20℃下120 hr時效 →反向壓製(3道次)→在20℃下120 hr時效→反向壓製(3道次) | 1.05 | 120 | 1.82 | 發明例 |
對於如此獲得的最終退火後的鋼板(製品板)及最終退火前(最終冷軋後)的鋼板,供於以下的評價試驗。
(1)磁特性
自所述製品板採集磁測定用的試驗片,藉由JIS C 2550-1(2011)所記載的方法對鐵損W
15/50(磁通密度1.5 T勵磁,頻率50 Hz下的鐵損)進行測定。
(2)平均粒徑
自所述製品板採集用於調查結晶粒徑的試驗片,利用3 mass%硝酸乙醇溶液對鋼板表面(RD-TD面)進行蝕刻,呈現出結晶粒之後,利用光學顯微鏡拍攝圖像,進行圖像解析來對圓相當直徑的平均粒徑進行測定。
(3)比G
b/G
g對於最終冷軋後且最終退火前的冷軋板,藉由EBSD法進行局部方位解析。對板寬中央的RD-ND剖面(軋製方向的板厚剖面)進行所述局部方位解析,測定區域設為RD方向:1000 μm×ND方向:250 μm(板厚全厚),步長尺寸(測定間隔)設為0.50 μm(六邊形柵格)。用於局部方位解析的裝置為掃描式電子顯微鏡JEOL JSM-7001F,EBSD測定系統的軟體為TSL公司製造的OIM分析(OIM Analysis)8.6。
繼而,根據所述局部方位解析的結果,為了對加工粒的晶界附近與粒內的應變量進行比較,將藉由EBSD法測定的任意測定點與其第一接近測定點的方位差評價為K
1(°),將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差評價為K
2(°),將所述K
1與所述K
2之差K
2-K
1評價為G(°),對於各個區域內的五個以上的加工粒,求出晶界附近與粒內各自的G,將所述G的晶界附近的平均值設為G
b,將粒內的平均值設為G
g,求出比G
b/G
g。再者,所述晶界附近如圖3所示,設為加工粒的以與TD方向大致平行的晶界為起點,自此處起在ND方向上為2.5 μm以內且在RD方向上為50 μm的區域。另外,粒內設為包含加工粒的中心的在ND方向上為5 μm×在RD方向上為50 μm的區域。
將所述評價試驗的結果一併記載於表2中。根據所述結果可知,在適合於本發明的條件下進行冷軋的冷軋板的比G
b/G
g均為1.03以上,平均粒徑亦大,鐵損特性亦良好。
[實施例2]
將具有含有表3中記載的成分、剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成的鋼板坯加熱至1050℃的溫度,進行熱軋而製成板厚2.2 mm的熱軋板。繼而,對所述熱軋板表面的氧化皮進行酸洗並將其去除,實施1050℃×20 s的熱軋板退火之後,使用森吉米爾軋機進行7道次的冷軋而製成最終板厚0.25 mm的冷軋板。此時,在所述冷軋中,進行4道次的單向軋製,製成中間板厚1.5 mm,進而實施在室溫(20℃)下保持240 hr的時效處理之後,進而進行7道次的反向軋製。此時,單向軋製、反向軋製、各個各道次的壓下率調整為全部相同。
其後,在所述冷軋板,在45 vol%H
2+55 vol%N
2、露點55℃的濕潤氣氛下,實施950℃×30 s的最終退火。對於如此獲得的最終退火後的鋼板(製品板),與實施例1同樣地對製品板的磁特性及平均粒徑進行測定。另外,對於最終冷軋後且最終退火前的冷軋板,除了將測定區域設為RD方向:500 μm×ND方向:250 μm(板厚全厚)、將步長尺寸設為0.25 μm(六邊形柵格)以外,亦與實施例1同樣地,藉由EBSD法進行局部方位解析,求出比G
b/G
g。
將所述測定的結果一併記載於表3中。根據所述結果可知,使用具有適合於本發明的成分組成的材料,在適合於本發明的條件下進行冷軋的鋼板的比G
b/G
g均為1.03以上,平均粒徑亦大,具有良好的鐵損特性。
[表3]
[產業上的可利用性]
No. | 成分組成(mass%) | 冷軋板 | 製品板 | 備註 | |||||||||||||
C | Si | Mn | P | Al | N | S | Se | Ti | Nb | V | Sn | Sb | G b/G g | 粒徑(μm) | 鐵損W 15/50(W/kg) | ||
1 | 0.002 | 2.84 | 0.17 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.08 | 158 | 1.81 | 發明例 |
2 | 0.002 | 3.05 | 0.15 | 0.016 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.06 | 150 | 1.90 | 發明例 |
3 | 0.001 | 3.07 | 0.16 | - | 1.560 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.05 | 142 | 1.97 | 發明例 |
4 | 0.001 | 3.32 | 0.22 | - | - | 0.006 | - | - | - | - | - | - | - | 1.04 | 144 | 1.93 | 發明例 |
5 | 0.002 | 3.34 | 0.05 | - | - | - | 0.007 | - | - | - | - | - | - | 1.05 | 145 | 1.88 | 發明例 |
6 | 0.002 | 3.02 | 0.11 | - | - | - | - | 0.007 | - | - | - | - | - | 1.04 | 141 | 1.98 | 發明例 |
7 | 0.001 | 2.84 | 0.10 | - | - | - | - | - | 0.005 | - | - | - | - | 1.05 | 148 | 1.93 | 發明例 |
8 | 0.001 | 2.82 | 0.23 | - | - | - | - | - | 0.065 | - | - | - | - | 1.03 | 134 | 1.99 | 發明例 |
9 | 0.002 | 2.97 | 0.06 | - | - | - | - | - | - | 0.003 | - | - | - | 1.04 | 144 | 1.96 | 發明例 |
10 | 0.002 | 3.19 | 0.20 | - | - | - | - | - | - | 0.036 | - | - | - | 1.03 | 138 | 1.97 | 發明例 |
11 | 0.002 | 3.24 | 0.15 | - | - | - | - | - | - | - | 0.005 | - | - | 1.04 | 146 | 1.84 | 發明例 |
12 | 0.002 | 3.09 | 0.21 | - | - | - | - | - | - | - | 0.044 | - | - | 1.03 | 137 | 1.97 | 發明例 |
13 | 0.002 | 4.12 | 0.10 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.004 | - | 1.04 | 139 | 1.90 | 發明例 |
14 | 0.002 | 2.45 | 0.07 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.003 | 1.05 | 141 | 1.91 | 發明例 |
15 | 0.002 | 3.45 | 0.15 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.015 | 0.035 | 1.03 | 140 | 1.86 | 發明例 |
16 | 0.002 | 3.03 | 0.21 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.120 | 0.040 | 1.05 | 135 | 1.85 | 發明例 |
17 | 0.045 | 3.02 | 0.13 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.04 | 140 | 1.99 | 發明例 |
18 | 0.122 | 2.89 | 0.07 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.03 | 72 | 3.54 | 比較例 |
19 | 0.002 | 0.82 | 0.07 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.06 | 160 | 2.54 | 比較例 |
20 | 0.001 | 6.01 | 0.20 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 在冷軋時斷裂,無法製品化 | 比較例 | ||
21 | 0.002 | 3.02 | 1.52 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.04 | 98 | 2.45 | 比較例 |
22 | 0.001 | 3.05 | 0.02 | 0.035 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.03 | 90 | 2.49 | 比較例 |
23 | 0.002 | 2.89 | 0.21 | - | 2.050 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.03 | 76 | 5.25 | 比較例 |
24 | 0.001 | 3.24 | 0.10 | - | - | 0.011 | - | - | - | - | - | - | - | 1.03 | 85 | 5.14 | 比較例 |
25 | 0.002 | 3.09 | 0.11 | - | - | - | 0.012 | - | - | - | - | - | - | 1.03 | 98 | 4.37 | 比較例 |
26 | 0.001 | 3.02 | 0.07 | - | - | - | - | 0.015 | - | - | - | - | - | 1.04 | 95 | 5.45 | 比較例 |
27 | 0.002 | 3.09 | 0.11 | - | - | - | - | - | 0.240 | - | - | - | - | 1.04 | 54 | 3.93 | 比較例 |
28 | 0.001 | 3.02 | 0.07 | - | - | - | - | - | - | 0.180 | - | - | - | 1.04 | 74 | 4.08 | 比較例 |
29 | 0.002 | 3.09 | 0.11 | - | - | - | - | - | - | - | 0.250 | - | - | 1.04 | 55 | 5.78 | 比較例 |
30 | 0.002 | 3.10 | 0.11 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.210 | 0.240 | 1.04 | 66 | 5.34 | 比較例 |
本發明的技術可適用於無方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板的任一製造。另外,亦可適用於汽車用薄鋼板的製造。
無
圖1是表示冷軋條件與製品板的鐵損W
15/50的關係的圖表。
圖2是表示冷軋條件與冷軋板的G
b/G
g及製品板的粒徑的關係的圖表。
圖3是對加工粒的晶界附近與粒內進行說明的示意圖。
Claims (4)
- 一種電磁鋼板的製造方法,具有如下步驟:將鋼板坯加熱至1300℃以下的溫度,進行熱軋而製成熱軋板,對所述熱軋板實施熱軋板退火之後,進行冷軋而製成最終板厚的冷軋板,對所述冷軋板實施最終退火,所述鋼板坯具有含有C:0~0.100 mass%、Si:1.00~5.00 mass%、Mn:0~1.00 mass%、P:0~0.02 mass%、Al:0~2.00 mass%、N:0~0.010 mass%、S:0~0.010 mass%、Se:0~0.010 mass%、Ti:0~0.100 mass%、Nb:0~0.100 mass%及V:0~0.100 mass%,進而含有合計為0~0.200 mass%的Sn及Sb中的至少一種,剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成,所述電磁鋼板的製造方法的特徵在於, 進行冷軋,以在將藉由電子背散射繞射法對存在於製成所述最終板厚的冷軋板的板厚剖面的加工粒的結晶方位進行測定時的任意測定點與其第一接近測定點的方位差設為K 1(°)、將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差設為K 2(°)、將所述K 1與所述K 2之差(K 2-K 1)設為G(°)、將晶界附近的所述G設為G b(°)、將粒內的所述G設為G g(°)時,所述G b與所述G g之比(G b/G g)成為1.03以上。此處,所謂所述加工粒,是指藉由冷軋而扁平並沿軋製方向長長地伸展的結晶粒,所謂晶界附近,是指存在於冷軋板的板厚剖面的所述加工粒的以與鋼板表面平行的晶界為起點,在與鋼板表面垂直的方向上為2.5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域,另外,所謂粒內,是指包含所述加工粒的中心點的在與鋼板表面垂直的方向上為5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域。
- 如請求項1所述的電磁鋼板的製造方法,其中,將單向軋製與反向軋製組合來進行製成所述最終板厚的冷軋。
- 如請求項1所述的電磁鋼板的製造方法,其中,將反向軋製與20℃~300℃間的溫度範圍內的時效處理組合來進行製成所述最終板厚的冷軋。
- 一種冷軋板,是電磁鋼板的製造中所使用的冷軋成最終板厚的冷軋板,其特徵在於, 在將藉由電子背散射繞射法對存在於板厚剖面的加工粒的結晶方位進行測定時的任意測定點與其第一接近測定點的方位差設為K 1(°)、將相同任意測定點與其第二接近測定點的方位差設為K 2(°)、將所述K 1與所述K 2之差(K 2-K 1)設為G(°)、將晶界附近的所述G設為G b(°)、將粒內的所述G設為G g(°)時,所述G b與所述G g之比(G b/G g)為1.03以上。此處,所謂所述加工粒,是指藉由冷軋而扁平並沿軋製方向長長地伸展的結晶粒,所謂晶界附近,是指存在於冷軋板的板厚剖面的所述加工粒的以與鋼板表面平行的晶界為起點,在與鋼板表面垂直的方向上為2.5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域,另外,所謂粒內,是指包含所述加工粒的中心點的在與鋼板表面垂直的方向上為5 μm×在與鋼板表面平行的方向上為50 μm的區域。
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