TWI747609B - 無方向性電磁鋼板 - Google Patents
無方向性電磁鋼板 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI747609B TWI747609B TW109139781A TW109139781A TWI747609B TW I747609 B TWI747609 B TW I747609B TW 109139781 A TW109139781 A TW 109139781A TW 109139781 A TW109139781 A TW 109139781A TW I747609 B TWI747609 B TW I747609B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- steel sheet
- oriented electrical
- electrical steel
- content
- mass
- Prior art date
Links
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
- C22C38/16—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
- C22C38/004—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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—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
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—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
- 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
- C22C38/002—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
- C22C38/06—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
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- 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
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
-
- 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
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
- C22C38/105—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
-
- 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
-
- 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
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
-
- 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
- H01F1/16—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 in the form of sheets
-
- 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
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/30—Stress-relieving
-
- 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
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- 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
- 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
- C21D8/1238—Flattening; Dressing; Flexing
-
- 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
- C21D8/1266—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 between cold rolling steps
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)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本發明提供一種無方向性電磁鋼板,其具有以下化學組成:以質量%計含有:C:0.010%以下、Si:1.50%~4.00%、sol.Al:0.0001%~1.0%、S:0.010%以下、N:0.010%以下、選自於由Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au所構成群組中之1種或複數種:總計2.50%~5.00%,且剩餘部分由Fe及不純物所構成;該無方向性電磁鋼板之板厚為0.50mm以下,並且令任意截面中之{100}晶粒之面積率為Sac、{110}晶粒之面積率為Sag,且令從KAM值高之側起算20%為止之區域中{100}晶粒所占面積率為Sbc,此時滿足Sac>Sbc>Sag、且0.05>Sag。
Description
本發明關於無方向性電磁鋼板。
本案係依據已於2019年11月15日於日本提申之日本特願2019-206711號、以及於2019年11月15日於日本提申之日本特願2019-206813號主張優先權,並於此援引其內容。
無方向性電磁鋼板例如係用於馬達之鐵芯,對於無方向性電磁鋼板,係要求在平行於其板面之所有方向的平均(以下,有時稱為「板面內之全周平均(全方向平均)」)上具優異磁特性、例如低鐵損及高磁通密度。截至目前雖已提出各種技術,但仍難以在板面內之全方向上獲得充分之磁特性。例如,會有即使在板面內之某個特定方向上可獲得充分之磁特性,但在其他方向上仍無法獲得充分之磁特性的情況。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特許第4029430號公報
專利文獻2:日本專利特許第6319465號公報
專利文獻3:日本專利特許第4790537號公報
發明欲解決之課題
有鑑於前述問題點,本發明之目的在於提供可在全周平均(全方向平均)上獲得優異磁特性之無方向性電磁鋼板。
用以解決課題之手段
(1)本發明一態樣之無方向性電磁鋼板,其特徵在於:
具有以下化學組成:
以質量%計含有:
C:0.010%以下、
Si:1.50%~4.00%、
sol.Al:0.0001%~1.0%、
S:0.010%以下、
N:0.010%以下、
選自於由Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au所構成群組中之1種或複數種:總計2.50%~5.00%、
Sn:0.000%~0.400%、
Sb:0.000%~0.400%、
P:0.000%~0.400%及
選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0000%~0.0100%,
令Mn含量(質量%)為[Mn]、Ni含量(質量%)為[Ni]、Co含量(質量%)為[Co]、Pt含量(質量%)為[Pt]、Pb含量(質量%)為[Pb]、Cu含量(質量%)為[Cu]、Au含量(質量%)為[Au]、Si含量(質量%)為[Si]及sol.Al含量(質量%)為[sol.Al],此時滿足以下(1)式,
且剩餘部分由Fe及不純物所構成;
該無方向性電磁鋼板之板厚為0.50mm以下;並且
令任意截面中之{100}晶粒之面積率為Sac、{110}晶粒之面積率為Sag,且令從KAM(Kernel Average Misorientation)值高之側起算20%為止之區域中{100}晶粒所占面積率為Sbc,此時滿足Sac>Sbc>Sag、且0.05>Sag。
([Mn]+[Ni]+[Co]+[Pt]+[Pb]+[Cu]+[Au])-([Si]+[sol.Al])>0%…(1)
(2)如上述(1)之無方向性電磁鋼板在800℃下退火2小時後,令軋延方向之磁通密度B50的值為B50L、從軋延方向傾斜45°之方向之磁通密度B50的值為B50D1、從軋延方向傾斜90°之方向之磁通密度B50的值為B50C、從軋延方向傾斜135°之方向之磁通密度B50的值為B50D2,此時亦可滿足以下(2)式。
(B50D1+B50D2)/2 >(B50L+B50C)/2…(2)
(3)如上述(2)之無方向性電磁鋼板亦可滿足以下(3)式。
(B50D1+B50D2)/2 >1.1×(B50L+B50C)/2…(3)
(4)如上述(1)至(3)中任一項之無方向性電磁鋼板以質量%計,亦可含有選自於由以下所構成群組中之1種或複數種:
Sn:0.020%~0.400%、
Sb:0.020%~0.400%及
P:0.020%~0.400%。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之無方向性電磁鋼板以質量%計,亦可含有選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0005%~0.0100%。
發明效果
根據本發明,可提供可在全周平均(全方向平均)上獲得優異磁特性之無方向性電磁鋼板。
用以實施發明之形態
本案發明人等為解決上述課題而致力進行了研討。其結果,明白重要作法係設定為適當化學組成及應變分布。具體來說,明白重要作法係使{100}晶粒之應變減少,且使{111}晶粒之應變增加。並且還明白要製造如上述之無方向性電磁鋼板,重要作法係以α-γ變態系的化學組成為前提,透過於熱軋延時從沃斯田鐵變態成肥粒鐵來使結晶組織微細化,並且將冷軋延設為預定軋縮率,將中間退火的溫度控制在預定範圍內,使其發生鼓脹再結晶(以下稱之為脹大),而且以預定軋縮率進行平整軋延,藉此使通常不易發達之{100}晶粒變得容易發達。
又,在專利文獻3中記載有一種事先賦予應變以改善磁特性之技術。然而,以專利文獻3中記載之方法而言,雖然磁特性在軋延方向上變佳,但在寬度方向或45°方向上磁特性並未變佳。僅有一方向的磁特性會變佳之情形為{110}晶粒之特徵。亦即,若在通常的無方向性電磁鋼板進行平整軋延,{110}晶粒容易增加。其原因在於{110}晶粒亦與{100}晶粒同樣具有不易導入應變之性質,且具有容易在平整軋延後成長之性質。然而,{110}晶粒雖在某個方向上磁特性佳,但在全周平均上磁特性係與一般的無方向性電磁鋼板幾乎沒有差別。另一方面,{100}晶粒在全周平均上之磁特性亦優異。於是,可知所需要的係一種選擇性地使{100}晶粒而非使{110}晶粒成長之技術。
本案發明人等根據所述知識見解進一步再三致力研討,結果思及本發明。
以下,詳細說明本發明實施形態。另,本說明書中,使用「~」來表示之數值範圍意指包含「~」之前後記載的數值作為下限值及上限值之範圍。又,以下實施形態之各要素當然可分別加以組合。
首先,說明本發明實施形態之無方向性電磁鋼板及其製造方法中所用之鋼材之化學組成。在以下說明中,無方向性電磁鋼板或鋼材所含之各元素的含量單位「%」,只要無特別說明則意指「質量%」。又,無方向性電磁鋼板之化學組成係顯示令排除皮膜等之母材為100%時的含量。
本實施形態之無方向性電磁鋼板及鋼材具有會產生肥粒鐵-沃斯田鐵變態(以下稱為α-γ變態)之化學組成,該化學組成含有:C:0.010%以下、Si:1.50%~4.00%、sol.Al:0.0001%~1.0%、S:0.010%以下、N:0.010%以下、選自於由Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au所構成群組中之1種或複數種:總計2.50%~5.00%、Sn:0.000%~0.400%、Sb:0.000%~0.400%、P:0.000%~0.400%及選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0000%~0.0100%,且剩餘部分由Fe及不純物所構成。
本實施形態之無方向性電磁鋼板及鋼材之Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu、Au、Si及sol.Al之含量更滿足後述之預定條件。且不純物可例示礦石或廢料等原材料所包含者、於製造步驟中所包含者。
(C:0.010%以下)
C會提高鐵損或引起磁老化。因此,C含量越低越好。上述現象在C含量大於0.010%時十分顯著。故,C含量設為0.010%以下。減低C含量也有助於均勻提升板面內之全方向上的磁特性。又,C含量之下限雖無特別限定,但基於精煉時脫碳處理的成本,宜設為0.0005%以上。
(Si:1.50%~4.00%)
Si會增大電阻,減少渦電流損耗而減低鐵損,或者會增大降伏比而提升對鐵芯之衝孔加工性。Si含量低於1.50%時,無法充分獲得該等作用效果。因此,Si含量設為1.50%以上。另一方面,Si含量大於4.00%時,會有磁通密度降低、因硬度過度上升而使衝孔加工性降低、或者冷軋延變得困難的情況。因此,Si含量設為4.00%以下。
(sol. Al:0.0001%~1.0%)
sol.Al會增大電阻,減少渦電流損耗而減低鐵損。sol.Al也有助於提升磁通密度B50相對於飽和磁通密度之相對大小。sol.Al含量低於0.0001%時,無法充分獲得該等作用效果。並且,Al還具有在製鋼中促進脫硫的效果。因此,sol.Al含量設為0.0001%以上。另一方面,sol.Al含量大於1.0%時,會有磁通密度降低、或者使降伏比降低而使衝孔加工性降低的情況。因此,sol.Al含量設為1.0%以下。
在此,所謂磁通密度B50係5000A/m之磁場中的磁通密度。
(S:0.010%以下)
S並非必要元素,且例如係作為不純物被含有於鋼中。S會因微細MnS的析出,而阻礙退火中之再結晶及晶粒的成長。因此,S含量越低越好。由所述阻礙再結晶及晶粒成長所造成之鐵損增加及磁通密度降低的情形,在S含量大於0.010%時十分顯著。因此,S含量設為0.010%以下。又,S含量之下限雖無特別限定,但基於精煉時脫硫處理之成本,宜設為0.0003%以上。
(N:0.010%以下)
N係與C同樣會使磁特性劣化,故N含量越低越好。因此,N含量設為0.010%以下。又,N含量之下限雖無特別限定,但基於精煉時脫氮處理之成本,宜設為0.0010%以上。
(選自於由Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au所構成群組中之1種或複數種:總計2.50%~5.00%)
由於Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au在用以產生α-γ變態上係必要元素,因此必須含有總計2.50%以上之該等元素中之至少1種。另外,該等元素之含量從提高電阻且降低鐵損的觀點來看,較佳係使該等元素中之至少1種或複數種總計大於2.50%。另一方面,若該等元素之含量總計大於5.00%,則成本變高,有時亦會導致磁通密度降低。因此,將該等元素中之至少1種設為總計在5.00%以下。
並且,本實施形態之無方向性電磁鋼板及鋼材設為進一步滿足以下條件來作為會產生α-γ變態之條件者。亦即,設為令Mn含量(質量%)為[Mn]、Ni含量(質量%)為[Ni]、Co含量(質量%)為[Co]、Pt含量(質量%)為[Pt]、Pb含量(質量%)為[Pb]、Cu含量(質量%)為[Cu]、Au含量(質量%)為[Au]、Si含量(質量%)為[Si]及sol.Al含量(質量%)為[sol.Al],此時以質量%計滿足以下(1)式者。
([Mn]+[Ni]+[Co]+[Pt]+[Pb]+[Cu]+[Au])-([Si]+[sol.Al])>0%…(1)
不滿足前述(1)式時不會產生α-γ變態,故磁通密度變低。
(Sn:0.000%~0.400%、Sb:0.000%~0.400%、P:0.000%~0.400%)
Sn、Sb會改善冷軋延及再結晶後之集合組織,使其磁通密度提升。因此,可視需求含有該等元素,但若含有過多會使鋼脆化。故,Sn含量與Sb含量皆設為0.400%以下。此外,為了確保再結晶後的鋼板硬度,亦可含有P,但若含有過多會招致鋼脆化。因此,P含量設為0.400%以下。要賦予磁特性等之更進一步的效果時,宜含有選自於由0.020%~0.400%之Sn、0.020%~0.400%之Sb及0.020%~0.400%之P所構成群組中之1種或複數種。
(選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0000%~0.0100%)
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd在鑄造熔鋼時會與熔鋼中的S反應而生成硫化物、氧硫化物或該二者之析出物。以下,有時會將Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd總稱為「粗大析出物生成元素」。粗大析出物生成元素之析出物的粒徑為1µm~2µm左右,遠遠大於MnS、TiN、AlN等微細析出物的粒徑(100nm左右)。因此,該等微細析出物會附著於粗大析出物生成元素之析出物上,而變得難以阻礙中間退火等之退火中之再結晶及晶粒的成長。為了充分獲得該等作用效果,粗大析出物生成元素之總計宜為0.0005%以上。惟,若該等元素之總計大於0.0100%,則硫化物、氧硫化物或該二者的總量會過多,而阻礙中間退火等之退火中之再結晶及晶粒的成長。因此,粗大析出物生成元素之含量設為總計在0.0100%以下。
接下來,說明本實施形態之無方向性電磁鋼板之厚度。本實施形態之無方向性電磁鋼板之厚度在0.50mm以下。若厚度大於0.50mm,便無法獲得優異的高頻鐵損。因此,厚度設為0.50mm以下。另外,從易於製造的觀點來看,本實施形態之無方向性電磁鋼板之厚度在0.10mm以上較佳。
接下來,說明本實施形態之無方向性電磁鋼板之應變分布。本實施形態之無方向性電磁鋼板更在整體上具有可對全方向獲得高磁通密度的應變分布。具體來說,本實施形態之無方向性電磁鋼板滿足Sac>Sbc>Sag、且0.05>Sag。
接著,說明Sac、Sag及Sbc。Sac係任意截面中之{100}晶粒之面積率,Sag係任意截面中之{110}晶粒之面積率。觀察任意截面(無方向性電磁鋼板的板厚方向之中心層截面)後,令該截面之總面積為Sall、該截面中之{100}晶粒之面積為Sallc、該截面中之{110}晶粒之面積為Sallg,此時Sac係以Sac=Sallc/Sall來表示。並且Sag係以Sag=Sallg/Sall來表示。所謂{100}晶粒(或{110}晶粒)係定義為從對象之結晶方位起公差(Tolerance)10°以內的晶粒。
Sbc係顯示預定之KAM值的區域之{100}晶粒之面積率。Sbc定義如下。在與上述相同的截面中,令位於從KAM(Kernel Average Misorientation)值高之側起算20%為止之範圍的區域之總面積為Ssab,且令位於從KAM值高之側起算20%為止之範圍的區域中{100}晶粒所占面積為Ssabc,此時Sbc係以Sbc=Ssabc/Ssab來表示。
KAM值表示某測定點之與在同一晶粒內鄰接之測定點的方位差(惟,鄰接之測定點為其他晶粒時,該鄰接之測定點係從KAM之計算除外)。在應變多之處,KAM值會變高。藉由挑選出上述從KAM值高之側起算20%為止的區域,可僅提取出高應變區域。測定點係以任意像素構成之區域。又,關於構成測定點之像素大小,基於正確求算KAM值這點,係以0.01~0.10µm為佳。
從KAM值高之側起算20%為止的區域係如以下方式求算。首先,製成顯示作為對象之上述截面中KAM值之度數分布之直方圖。該直方圖係顯示上述截面中之KAM值之度數分布者。接著將該直方圖轉換成累積直方圖。然後,在該累積直方圖中,決定出從KAM值高之側起算占累積相對度數之20%為止(0~20%)之範圍。而且以取該範圍之KAM值的區域(a)作為「從KAM值高之側起算20%為止的區域」,在上述截面上加以規定(測繪)。亦即,以所述方式規定出的區域(a)之面積為Ssab。接下來,在上述截面中規定{100}晶粒的區域(b),且求算區域(a)與區域(b)重疊之區域(c)。以所述方式規定出的區域(c)之面積即為Ssabc。
另外,關於Sallc、Sallg及Ssabc等,嚴格上並非表示各方位之晶粒之面積者,而例如係設為亦包含容許從各方位偏移10°為止(公差)之方位之面積者。
KAM值可藉由利用OIM Analysis等軟體來解析試料截面的影像而算出。又,KAM值之最高值係以該軟體自動賦予。在上述說明中,KAM值高之側意指在KAM值之度數分布中KAM值的最高值側。譬如,係以KAM值0為原點之累積直方圖時,所謂從KAM值高之側起算占累積相對度數的20%為止之範圍係累積相對度數為1~0.8之範圍。
在此,為了求算上述關係,可藉由例如電子背向散射繞射(EBSD:Electron Back Scattering Diffraction)法求算材料之研磨面之面積率,該材料係將從無方向性電磁鋼板採取之試料鋼板研磨掉1/2而成者。又,KAM值可藉由從EBSD之觀察視野計算IPF(Inverse Pole Figure)來求算。另外,關於試料之採取處,在無方向性電磁鋼板之母材鋼板中係以中心層為佳。觀察視野理想係在2400µm2
以上,且理想係採用針對複數個視野算出之各數值的平均值。
上述不等式之Sac>Sag之關係表示{100}晶粒占整體之比率較{110}晶粒占整體之比率更多。在平整加工後的退火中,{100}晶粒與{110}晶粒兩者變得容易成長。在此,全周平均之磁特性係以{100}晶粒較{110}晶粒更優異,故較佳係使{100}晶粒增加。
其次,Sac>Sbc之關係意味著{100}晶粒中應變多之區域相對較少。已知在平整軋延後的退火中,應變少的晶粒會蠶食應變多的晶粒。因此,該不等式意味著{100}晶粒變得容易成長。
在本實施形態之無方向性電磁鋼板中,{100}晶粒成長,且更具有{100}晶粒易成長之組織,故{110}晶粒之面積率Sag小於0.05。{110}晶粒之面積率Sag為0.05以上時,無法獲得優異磁特性。另外,設為Sbc>Sag之理由在於高應變區域中之{100}晶粒之比率較{110}晶粒之比率多時,全周的磁特性就會提升。
接著,說明本實施形態之無方向性電磁鋼板之磁特性。在調查磁特性時,對本實施形態之無方向性電磁鋼板更進一步以在800℃下2小時之條件實施退火後測定磁通密度。本實施形態之無方向性電磁鋼板,在與軋延方向所成角度中較小角度呈45°的2個方向上,磁特性最優異。另一方面,與軋延方向所成角度為0°、90°的2個方向上,磁特性最差。在此,該「45°」為理論上的值,在實際製造時有時不易使其在45°上一致。因此,在理論上為磁特性最優異的方向係與軋延方向所成角度中較小角度呈45°的2個方向的話,在實際之無方向性電磁鋼板中,該45°視為亦包含沒有(嚴格上)在45°上一致者。此情況在該「0°」、「90°」中亦相同。
又,理論上,磁特性最優異的2個方向的磁特性會相同,但在實際製造時,有時不易使該2個方向的磁特性相同。因此,在理論上為磁特性最優異的2個方向的磁特性相同的話,該相同視為亦包含沒有(嚴格上)相同者。該情況在磁特性最差的2個方向上亦相同。另,以上之角度係視為在順時針及逆時針之任一方向的角度皆具正值來標示。以順時針方向為負方向且以逆時針方向為正方向時,前述之與軋延方向所成角度中較小角度呈45°的2個方向會係前述之與軋延方向所成角度中絕對值較小之角度呈45°、-45°的2個方向。又,前述之與軋延方向所成角度中較小角度呈45°的2個方向,亦可標示為與軋延方向所成角度呈45°、135°的2個方向。
若測定本實施形態之無方向性電磁鋼板之磁通密度,相對於軋延方向為45°方向之磁通密度B50(相當於B50D1及B50D2)達1.75T以上。又,本實施形態之無方向性電磁鋼板中,雖然相對於軋延方向為45°方向之磁通密度高,但在全周平均(全方向平均)上亦可獲得高磁通密度。
本實施形態之無方向性電磁鋼板若在800℃下退火2小時後,令軋延方向之磁通密度B50的值為B50L、從軋延方向傾斜45°之方向之磁通密度B50的值為B50D1、從軋延方向傾斜90°之方向之磁通密度B50的值為B50C、從軋延方向傾斜135°之方向之磁通密度B50的值為B50D2,則可觀察到B50D1及B50D2為最高且B50L及B50C為最低之磁通密度的各向異性。
在此,例如考慮以順時針(亦可為逆時針)方向為正方向之磁通密度的全方位(0°~360°)分布時,令軋延方向為0°(一方向)及180°(另一方向),則B50D1會係45°及225°之磁通密度B50的值,B50D2係135°及315°之磁通密度B50的值。同樣地,B50L會係0°及180°之磁通密度B50的值,B50C係90°及270°之磁通密度B50的值。45°之磁通密度B50的值與225°之磁通密度B50的值嚴格上會一致,且135°之磁通密度B50的值與315°之磁通密度B50的值嚴格上會一致。然而,B50D1與B50D2由於在實際製造時有時不易使磁特性相同,因此會有嚴格上並不一致的情況。同樣地,0°之磁通密度B50的值與180°之磁通密度B50的值嚴格上會一致,且90°之磁通密度B50的值與270°之磁通密度B50的值嚴格上會一致,但另一方面,有時B50L與B50C嚴格上不會一致。在所製出之無方向性電磁鋼板中,無法區別其軋延方向之一方向與另一方向(與軋延方向完全相反之方向)。因此本實施形態中,所謂軋延方向係指其一方向及另一方向之兩方向。
在本實施形態之無方向性電磁鋼板中,較宜採用B50D1及B50D2之平均值、與B50L及B50C之平均值,且滿足以下(2)式。
(B50D1+B50D2)/2 >(B50L+B50C)/2…(2)
因具有所述之磁通密度之高各向異性,故有適於分割鐵芯型馬達材料之優點。
又,本實施形態之無方向性電磁鋼板藉由滿足以下(3)式,而可更宜用來作為分割鐵芯型馬達材料。
(B50D1+B50D2)/2>1.1×(B50L+B50C)/2…(3)
磁通密度之測定可從相對於軋延方向為45°、0°方向等切出55mm見方之試料,使用單板磁測定裝置來進行。
接下來,說明本實施形態之無方向性電磁鋼板之製造方法。在本實施形態中係進行熱軋延、冷軋延、中間退火及平整軋延等。
首先,將上述鋼材加熱並實施熱軋延。鋼材係例如藉由一般之連續鑄造來製造的扁胚。熱軋延之粗軋延及精整軋延係在γ區(Ar1溫度以上)之溫度下進行。亦即,宜以使通過精整軋延的最終道次時之溫度(精加工溫度)達Ar1溫度以上之方式進行熱軋延。藉此,透過其後之冷卻而從沃斯田鐵變態成肥粒鐵,結晶組織因而微細化。若在結晶組織被微細化後的狀態下施行後續的冷軋延,則容易發生脹大,而可使通常不易成長之{100}晶粒變得容易成長。另外,在本實施形態中,Ar1溫度係從以1℃/秒的平均冷卻速度進行冷卻中之鋼材(鋼板)的熱膨脹變化求算。又,在本實施形態中,Ac1溫度係從以1℃/秒的平均加熱速度進行加熱中之鋼材(鋼板)的熱膨脹變化求算。
然後,不進行熱軋延板退火而將之捲取。藉由將捲取時之溫度設為高於250℃且在600℃以下,可將冷軋前的結晶組織微細化,且可在脹大時使磁特性優異之{100}方位增量。捲取時之溫度宜為400℃~500℃,更佳為400℃~480℃。
然後,歷經酸洗後,對熱軋延鋼板進行冷軋延。雖然在冷軋延中宜將軋縮率設為80%~92%,但為了使其具有前述之應變分布,會按與平整軋延之關係來調整冷軋延的軋縮率。亦即,從在平整軋延中之軋縮率反演算,以使其成為製品板厚之方式決定冷軋延的軋縮率。
冷軋延一結束,便接著進行中間退火。本實施形態係在不會變態成沃斯田鐵之溫度下進行中間退火。亦即,將中間退火的溫度設為低於Ac1溫度。藉由以所述方式進行中間退火,會發生脹大,{100}晶粒變得容易成長。又,中間退火的時間宜設為5~60秒。
中間退火一結束,便接著進行平整軋延。若如上述地在發生脹大後之狀態下進行軋延且於其後進行退火,便會發生應變誘發晶界移動(以下稱為SIBM),{100}晶粒會以發生脹大的部分為起點進一步成長。平整軋延的軋縮率設為5%~25%。平整軋延的軋縮率若小於5%,蓄積在鋼板中的應變量少而不會發生SIBM。另一方面,平整軋延的軋縮率若大於20%,應變過多,故會發生再結晶核生成(Nucleation)而不是SIBM。SIBM具有{100}晶粒容易變多之性質,再結晶核生成(Nucleation)具有{111}晶粒容易變多之性質,因此要使磁特性變佳則需使SIBM發生。從獲得磁通密度之高各向異性的觀點來看,平整軋延的軋縮率設為5%~15%較佳。
在實際之馬達鐵芯等製品之製造步驟中,為了製成所欲之鋼鐵構件,會進行無方向性電磁鋼板之成形加工等。並且,為了去除在由無方向性電磁鋼板所構成之鋼鐵構件中因成形加工等(例如沖裁)而產生的應變等,有時會對鋼鐵構件實施弛力退火。在對本實施形態之無方向性電磁鋼板實施弛力退火時,宜將弛力退火的溫度設為例如800℃左右,弛力退火的時間設為2小時左右。
如以上方式進行,便可製造本實施形態之無方向性電磁鋼板。
由本實施形態之無方向性電磁鋼板所構成之鋼鐵構件例如可應用於旋轉電機之鐵芯(馬達鐵芯)。此時,係從本實施形態之無方向性電磁鋼板切出各個平板狀薄板,並適當積層該等平板狀薄板,藉此製作出用於旋轉電機之鐵芯。該鐵芯應用了具有優異磁特性之無方向性電磁鋼板,故鐵損被抑制得較低,而實現具有優異轉矩之旋轉電機。由本實施形態之無方向性電磁鋼板所構成之鋼鐵構件亦可應用於旋轉電機之鐵芯以外的製品、例如線性馬達或靜止電機(電抗器、變壓器)等之鐵芯。
實施例
接著,針對本發明實施形態之無方向性電磁鋼板之製造方法,顯示實施例並加以具體說明。以下所示實施例僅為本發明實施形態之無方向性電磁鋼板之製造方法的一例,本發明之無方向性電磁鋼板之製造方法並不限定於下述示例。
(第1實施例)
藉由鑄造熔鋼,製作出以下表1所示之成分的鑄錠。然後,將製作出的鑄錠加熱至1150℃並進行熱軋延,軋延成板厚達2.5mm。惟,No.110係將板厚軋延成達1.6mm。並且,於精整軋延結束後進行水冷並捲取熱軋延鋼板。此時在精整軋延之最終道次的階段中之溫度(精加工溫度),除了No.108及No.110外皆為830℃,係高於Ar1溫度之溫度。又,不會發生γ-α變態之No.108係將精加工溫度設為850℃,No.110係在控制Sag之目的下將精加工溫度設為較Ar1溫度更低之750℃。另外,捲取時之捲取溫度設為500℃。在此,表中之「式左邊」係表示前述(1)式之左邊的值。
接著,在熱軋延鋼板中藉由酸洗去除鏽皮。依試樣之不同而將軋縮率變更成如表1所示,進行冷軋延。然後,在無氧化氣體環境中加熱至較Ac1溫度更低之700℃,進行30秒的中間退火。惟,No.111係在使Sac、Sbc的值改變之目的下,在Ac1溫度以上之900℃下實施了中間退火。接下來,依試樣之不同而將軋縮率變更成如表1所示,進行第2次冷軋延(平整軋延)。No.112並無實施平整軋延。惟,No.116係以冷軋延製成厚0.360mm,且在中間退火後進行第2次冷軋延直到成為0.35mm。
接著,為了調查磁特性,於第2次冷軋延(平整軋延)後在800℃下進行2小時弛力退火後,測出磁通密度B50。測定試料係在軋延方向上於0°與45°之2種方向上採取55mm見方之試料。然後,測定該2種試料之磁通密度B50,令相對於軋延方向傾斜45°之方向之磁通密度B50的值為B50D1,令相對於軋延方向傾斜135°之方向之磁通密度B50的值為B50D2,令軋延方向之磁通密度B50的值為B50L,且令相對於軋延方向傾斜90°之方向之磁通密度B50的值為B50C。並且,以B50D1、B50D2、B50L及B50C的平均值作為磁通密度B50之全周平均。於表1及表2列示該等條件及測定結果。
又,透過研磨使平整軋延後之鋼板之1/2層露出,使用SEM-EBSD進行測定,且利用OIM Analysis算出各方位之晶粒之面積率與KAM值。然後從所得之KAM值分別算出Sac、Sbc及Sag。其等之算出方法係如在上述實施形態中所說明。觀察視野係以2400µm來進行,各數值設為各試樣之平均值。
表1及表2中的底線表示落在本發明範圍外的條件。發明例之No.101~No.107、No.109、No.113~No.118,其等在45°方向及全周平均上磁通密度B50皆為良好之值。另一方面,比較例之No.108因Si濃度高,式左邊之值為0以下且為不會發生α-γ變態之組成,故磁密度B50皆低。比較例之No.110因Sag大於0.05,故磁通密度低。比較例之No.111與No.112並未形成Sac>Sbc>Sag之順序,故磁通密度B50皆低。No.111的情況可認為係因中間退火的溫度較Ac1溫度更高,故產生了α-γ變態而導致{100}晶粒變少,且在{100}晶粒中殘留大量應變,而在平整軋延後之弛力退火中{100}晶粒並未充分成長。No.116雖然磁特性良好,但因變更了平整軋延中之軋縮率而沒有滿足(3)式。
(第2實施例)
藉由鑄造熔鋼,製作出以下表3所示之成分的鑄錠。然後,將製作出的鑄錠加熱至1150℃並進行熱軋延,軋延成板厚達2.5mm。並且,於精整軋延結束後進行水冷並捲取熱軋延鋼板。此時在精整軋延之最終道次的階段中之精加工溫度為830℃,皆為高於Ar1溫度之溫度。另外,捲取時之捲取溫度設為500℃。
接著,在熱軋延鋼板中藉由酸洗去除鏽皮。其次,以85%之軋縮率進行冷軋延直到板厚成為0.385mm。然後在無氧化氣體環境中加熱至較Ac1溫度更低之700℃,進行30秒的中間退火。接下來,以9%之軋縮率進行第2次冷軋延(平整軋延)直到板厚成為0.35mm。惟,No.215係以冷軋延製成厚0.360mm,且在中間退火後進行第2次冷軋延直到成為0.35mm。
接著,為了調查磁特性,於第2次冷軋延(平整軋延)後在800℃下進行2小時弛力退火後,測出磁通密度B50及鐵損W10/400。關於磁通密度B50,係以與第1實施例同樣的程序進行測定。另一方面,鐵損W10/400係作為以使最大磁通密度成為1.0T之方式施加400Hz之交流磁場時在試料產生之全周平均的能量損失(W/kg)來測定。於表3及表4列示該等條件及結果。
又,透過研磨使平整軋延後之鋼板之1/2層露出,使用SEM-EBSD進行測定,且利用OIM Analysis算出各方位之晶粒之面積率與KAM值。然後從所得之KAM值分別算出Sac、Sbc及Sag。其等之算出方法係如在上述實施形態中所說明。觀察視野係以2400µm來進行,各數值設為各試樣之平均值。
No.201~No.217皆為發明例,磁特性皆良好。尤其,No.202~No.204之磁通密度B50較No.201及No.205~No.217更高,No.205~No.214、No.217及No.217之鐵損W10/400較No.201~No.204及No.215更低。可認為係因調整無方向性電磁鋼板之成分,而獲得了該等結果。又,No.215雖然磁特性良好,但因變更了平整軋延中之軋縮率而沒有滿足(3)式。
(第3實施例)
藉由鑄造熔鋼,製作出以下表5所示之成分的鑄錠。然後,將製作出的鑄錠加熱至1150℃並進行熱軋延,軋延成板厚達2.5mm。並且,於精整軋延結束後進行水冷並捲取熱軋延鋼板。此時在精整軋延之最終道次的階段中之精加工溫度為830℃,皆為高於Ar1溫度之溫度。又,係在表6所示之各個捲取溫度下進行捲取。
接著,在熱軋延鋼板中藉由酸洗去除鏽皮,且以85%之軋縮率進行冷軋延直到板厚成為0.385mm。然後,在無氧化氣體環境中進行30秒中間退火,並控制中間退火的溫度,使再結晶率成為85%。接下來,以9%之軋縮率進行第2次冷軋延(平整軋延)直到板厚成為0.35mm。
接著,為了調查磁特性,於第2次冷軋延(平整軋延)後在800℃下進行2小時弛力退火後,與第2實施例同樣地測出磁通密度B50及鐵損W10/400。關於各方向之磁通密度B50,係以與第1實施例同樣的程序進行測定。另一方面,鐵損W10/400係作為以使最大磁通密度成為1.0T之方式施加400Hz之交流磁場時在試料產生之全周平均的能量損失(W/kg)來測定。於表5及表6列示該等條件及結果。
又,透過研磨使平整軋延後之鋼板之1/2層露出,使用SEM-EBSD進行測定,且利用OIM Analysis算出各方位之晶粒之面積率與KAM值。然後從所得之KAM值分別算出Sac、Sbc及Sag。其等之算出方法係如在上述實施形態中所說明。觀察視野係以2400µm來進行,各數值設為各試樣之平均值。
表6之底線表示落在本發明範圍外的條件。發明例之No.301、No.302、No.304、No.305、No.307、No.308、No.310、No.311、No.313、No.314、No.316、No.317、No.319及No.322,其等在45°方向及全周平均上磁通密度B50皆為良好之值。另一方面,比較例No.303、No.306、No.309、No.312、No.315、No.318、No.320、No.321、No.323及No.324,其等因捲取溫度落在最佳範圍外,故沒有滿足Sac>Sbc>Sag之關係,磁密度B50皆低。
如同從以上實施例中亦可理解地,本發明之無方向性電磁鋼板藉由適當控制化學組成、熱軋延條件、冷軋延條件、退火條件及再結晶率,而在全周平均(全方向平均)上具有優異磁特性。
產業上之可利用性
根據本發明,可提供可在全周平均(全方向平均)上獲得優異磁特性之無方向性電磁鋼板,故在產業上極為有用。
(無)
Claims (6)
- 一種無方向性電磁鋼板,其特徵在於:具有以下化學組成:以質量%計含有:C:0.010%以下、Si:1.50%~4.00%、sol.Al:0.0001%~1.0%、S:0.010%以下、N:0.010%以下、選自於由Mn、Ni、Co、Pt、Pb、Cu及Au所構成群組中之1種或複數種:總計2.50%~5.00%、Sn:0.000%~0.400%、Sb:0.000%~0.400%、P:0.000%~0.400%及選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0000%~0.0100%,令Mn含量(質量%)為[Mn]、Ni含量(質量%)為[Ni]、Co含量(質量%)為[Co]、Pt含量(質量%)為[Pt]、Pb含量(質量%)為[Pb]、Cu含量(質量%)為[Cu]、Au含量(質量%)為[Au]、Si含量(質量%)為[Si]及sol.Al含量(質量%)為[sol.Al],此時滿足以下(1)式,且剩餘部分由Fe及不純物所構成;該無方向性電磁鋼板之板厚為0.50mm以下;並且令任意截面中之{100}晶粒之面積率為Sac、{110}晶粒之面積率為Sag,且令從KAM(Kernel Average Misorientation)值高之側起算20%為止之區域中{100}晶 粒所占面積率為Sbc,此時滿足Sac>Sbc>Sag、且0.05>Sag;([Mn]+[Ni]+[Co]+[Pt]+[Pb]+[Cu]+[Au])-([Si]+[sol.Al])>0%…(1)。
- 如請求項1之無方向性電磁鋼板,其在800℃下退火2小時後,令軋延方向之磁通密度B50的值為B50L、從軋延方向傾斜45°之方向之磁通密度B50的值為B50D1、從軋延方向傾斜90°之方向之磁通密度B50的值為B50C、從軋延方向傾斜135°之方向之磁通密度B50的值為B50D2,此時滿足以下(2)式;(B50D1+B50D2)/2>(B50L+B50C)/2…(2)。
- 如請求項2之無方向性電磁鋼板,其滿足以下(3)式;(B50D1+B50D2)/2>1.1×(B50L+B50C)/2…(3)。
- 如請求項1至3中任一項之無方向性電磁鋼板,其以質量%計含有選自於由以下所構成群組中之1種或複數種:Sn:0.020%~0.400%、Sb:0.020%~0.400%及P:0.020%~0.400%。
- 如請求項1至3中任一項之無方向性電磁鋼板,其以質量%計含有選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0005%~0.0100%。
- 如請求項4之無方向性電磁鋼板,其以質量%計含有選自於由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd所構成群組中之1種或複數種:總計0.0005%~0.0100%。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-206711 | 2019-11-15 | ||
JP2019206711 | 2019-11-15 | ||
JP2019206813 | 2019-11-15 | ||
JP2019-206813 | 2019-11-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202126833A TW202126833A (zh) | 2021-07-16 |
TWI747609B true TWI747609B (zh) | 2021-11-21 |
Family
ID=75912998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109139781A TWI747609B (zh) | 2019-11-15 | 2020-11-13 | 無方向性電磁鋼板 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220356549A1 (zh) |
EP (1) | EP4060061A4 (zh) |
JP (1) | JP7295465B2 (zh) |
KR (1) | KR20220066949A (zh) |
CN (1) | CN114651079B (zh) |
BR (1) | BR112022007516A2 (zh) |
TW (1) | TWI747609B (zh) |
WO (1) | WO2021095851A1 (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106661686A (zh) * | 2014-07-02 | 2017-05-10 | 新日铁住金株式会社 | 无方向性电磁钢板及其制造方法 |
TW201835355A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-10-01 | 日商新日鐵住金股份有限公司 | 無方向性電磁鋼板及無方向性電磁鋼板之製造方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5973463A (ja) | 1982-10-15 | 1984-04-25 | 松下電工株式会社 | 無機硬化体 |
JP4029430B2 (ja) | 1995-09-20 | 2008-01-09 | Jfeスチール株式会社 | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2001303213A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-31 | Kawasaki Steel Corp | 高効率モータ用の無方向性電磁鋼板 |
JP4589737B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2010-12-01 | 新日本製鐵株式会社 | 粒成長後の磁気特性が優れたセミプロセス電磁鋼板およびその製造方法 |
JP4790537B2 (ja) | 2006-08-10 | 2011-10-12 | 新日本製鐵株式会社 | 全周特性かつ加工性の良好な無方向性電磁鋼板の製造方法 |
BR112013002583B1 (pt) * | 2010-08-04 | 2018-07-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Método de fabricação de chapa de aço para fins elétricos de grão não orientado |
CN104981346B (zh) * | 2013-02-12 | 2017-07-18 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 适于热浸镀锌的涂覆钢基材 |
JP5995002B2 (ja) * | 2013-08-20 | 2016-09-21 | Jfeスチール株式会社 | 高磁束密度無方向性電磁鋼板およびモータ |
WO2015170271A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Centro Sviluppo Materiali S.P.A. | Process for the production of grain non- oriented electric steel strip, with an high degree of cold reduction |
KR101963056B1 (ko) * | 2014-10-30 | 2019-03-27 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 무방향성 전기 강판 및 무방향성 전기 강판의 제조 방법 |
JP6620522B2 (ja) * | 2015-11-05 | 2019-12-18 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板用の熱延鋼帯及び無方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP6794630B2 (ja) * | 2016-02-17 | 2020-12-02 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板、及びその製造方法 |
JP6855684B2 (ja) * | 2016-04-18 | 2021-04-07 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板、及びその製造方法 |
JP6891682B2 (ja) * | 2017-07-13 | 2021-06-18 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板及びその製造方法、ロータ用モータコア及びその製造方法、ステータ用モータコア及びその製造方法、並びに、モータコアの製造方法 |
JP6992652B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-01-13 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板、及び、電磁鋼板の製造方法 |
JP7112888B2 (ja) | 2018-05-28 | 2022-08-04 | 戸田建設株式会社 | 基礎杭施工時における支持地盤の確認方法及びそのためのオーガー |
JP6785345B2 (ja) | 2019-07-22 | 2020-11-18 | 株式会社東洋クオリティワン | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
-
2020
- 2020-11-13 JP JP2021556176A patent/JP7295465B2/ja active Active
- 2020-11-13 WO PCT/JP2020/042458 patent/WO2021095851A1/ja unknown
- 2020-11-13 TW TW109139781A patent/TWI747609B/zh active
- 2020-11-13 CN CN202080077189.8A patent/CN114651079B/zh active Active
- 2020-11-13 BR BR112022007516A patent/BR112022007516A2/pt active Search and Examination
- 2020-11-13 US US17/774,370 patent/US20220356549A1/en active Pending
- 2020-11-13 KR KR1020227013561A patent/KR20220066949A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-11-13 EP EP20887897.5A patent/EP4060061A4/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106661686A (zh) * | 2014-07-02 | 2017-05-10 | 新日铁住金株式会社 | 无方向性电磁钢板及其制造方法 |
TW201835355A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-10-01 | 日商新日鐵住金股份有限公司 | 無方向性電磁鋼板及無方向性電磁鋼板之製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021095851A1 (ja) | 2021-05-20 |
BR112022007516A2 (pt) | 2022-07-12 |
KR20220066949A (ko) | 2022-05-24 |
TW202126833A (zh) | 2021-07-16 |
JPWO2021095851A1 (zh) | 2021-05-20 |
CN114651079B (zh) | 2023-10-24 |
CN114651079A (zh) | 2022-06-21 |
EP4060061A1 (en) | 2022-09-21 |
EP4060061A4 (en) | 2023-01-25 |
JP7295465B2 (ja) | 2023-06-21 |
US20220356549A1 (en) | 2022-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7028313B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板 | |
US20240153683A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same | |
JP6432671B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
TWI747609B (zh) | 無方向性電磁鋼板 | |
JP7352082B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板 | |
TWI753651B (zh) | 無方向性電磁鋼板 | |
KR20230144606A (ko) | 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법 | |
JP7428872B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
TWI755150B (zh) | 無方向性電磁鋼板之製造方法 | |
JP7428873B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
TWI753650B (zh) | 無方向性電磁鋼板之製造方法 | |
JP7415136B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7415138B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7415134B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7415135B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |