方向性电磁钢板的制造方法技术

一种方向性电磁钢板的制造方法，对以质量％计含有C：0.04～0.12％、Si：1.5～5.0％、Mn：0.01～1.0％、sol.Al：0.010～0.040％、N：0.004～0.02％、S以及Se合计0.005～0.05的钢板坯进行热轧，并进行冷轧，进行一次再结晶退火，进行最终退火，在该制造方法中，上述钢板坯中的sol.Al与N的含量之比(sol.Al/N)和二次再结晶退火时的钢板板厚d(mm)满足4d+1.52≤sol.Al/N≤4d+2.32的式子，并且，在所述最终退火的加热过程中将二次再结晶前的钢板保持于775～875℃的温度40～200小时后，在875～1050℃的温度域内以升温速度10～60℃/hr进行加热，实施二次再结晶和纯化处理，由此制造铁损低且产品卷材内的偏差小的超薄方向性电磁钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 抟术冈域 本专利技术主要涉及变压器、发电机等的铁芯所使用的， 具体来说，涉及板厚为〇. 15~0. 23_的超薄且低铁损的。
技术介绍
含有Si且晶体取向在{110} < 001 >方位（高斯取向，Goss Orientation)或 {100} <001 >方位（立方取向，Cube Orientation)上高度地取向的方向性电磁钢板因其 表现优异的软磁特性，所以作为在商用频率区域中使用的各种电气设备的铁芯材料被广泛 使用。就用于这样的用途的方向性电磁钢板而言，一般情况下，要求表示以50Hz的频率磁 化至1.7T时的磁损的铁损W 17/a](W/kg)低。其理由为，发电机、变压器的效率能够通过使用 的值低的铁芯材料而大幅地提尚。因此，对铁损低的材料的开发的探求越发变强。 电磁钢板的铁损由依赖于晶体取向、纯度等的磁滞损耗与依赖于板厚、电阻率、磁 畴的大小等的涡流损耗之和表示。因此，作为降低铁损的方法，已知有提高晶体取向的累积 度（integration degree)来提高磁通密度从而降低磁滞损耗的方法，和通过使提高电阻的 Si的含量增加、或减小钢板的板厚、或使磁畴细分化来降低涡流损耗的方法等。 在这些降低铁损方法中，就使磁通密度提高的方法而言，例如，专利文献1以及专 利文献2中公开有如下内容，在将A1N作为抑制剂（inhibitor)的方向性电磁钢板的制造 方法中，添加Ni且根据Ni添加量以规定的范围添加Sb，由此对于一次再结晶晶粒的生长 得到极强的抑制力效果，不仅能够谋求一次再结晶晶粒织构的改善和二次再结晶晶粒的细 化，而且能够减小乳制方向相对于{110} <001 >方位的平均面内偏移角，能够大幅降低铁 损。 另外，就减小板厚的方法而言，已知有利用乳制的方法和进行化学研磨的方法，但 通过化学研磨减薄的方法的成品率大幅降低，不适于工业规模的生产。因此，对于减薄板厚 的方法，主要使用利用乳制的方法。但是，若进行乳制来减薄板厚，则存在最终退火中的二 次再结晶变得不稳定，难以稳定地制造磁特性优异的产品的问题。 对于该问题，例如，专利文献3中提出，在以A1N为主抑制剂、以强压下最终冷乳为 特征的薄单向性电磁钢板的制造中，通过在复合添加Sn和Se的基础上还添加Cu及/或Sb 来得到优异的铁损值的方案，在专利文献4中提出，在板厚0. 20mm以下的薄单向性电磁钢 板的制造方法中，通过添加Nb来促进碳氮化物的微小分散从而强化抑制剂，提高磁特性的 方案。另外，在专利文献5中提出如下方法，减薄热乳板的板厚，降低卷材（coil)的卷绕温 度，通过对最终退火模式进行适当控制，来以一次的冷乳制造磁特性优异的薄单向性电磁 钢板，专利文献6中提出如下方法，通过使热乳卷材的板厚为1. 9mm以下，来由一次冷乳法 制造0? 23mm以下的方向性电磁钢板。 专利文献1 :日本专利3357601号公报 专利文献2 :日本专利3357578号公报 专利文献3 :日本特公平07 - 017956号公报 专利文献4 :日本特开平06 - 025747号公报 专利文献5 :日本特公平07 - 042507号公报 专利文献6 :日本特开平04 - 341518号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 作为降低方向性电磁钢板的铁损的方法，适用上述的现有技术，通过乳制减薄板 厚而使涡流损耗降低是有效的。但是，在最终冷乳后的板厚为〇. 15~0. 23_这样的超薄 的方向性电磁钢板中，即使适用上述现有技术所公开的技术，依然会在卷材的一部分中产 生二次再结晶缺陷，产生成品率下降的问题。 因此，本专利技术的目的在于，解决现有技术所具有的上述问题点，提供有利于制造即 使在板厚为〇. 15~0. 23_的超薄的方向性电磁钢板中也能够稳定地进行二次再结晶并且 产品卷材内的铁损均匀且铁损极低的方向性电磁钢板的方法。 用于解决课题的手段 本申请专利技术人为了找出板厚薄的方向性电磁钢板的二次再结晶动作不稳定的原 因，在对一次再结晶退火后的钢板进行最终退火时，取出二次再结晶退火中途的钢板，研究 了抑制剂的析出状态以及晶粒的生长状态。其结果发现，在最终退火的加热过程中，抑制剂 粗大化，抑制晶粒生长的力降低，且发现在875°C以上的温度区域中，因钢板的表面氧化导 致抑制剂成分氧化、消失，引起表层晶粒的粗大化，尤其是该趋势在975°C以上变得显著，而 且，发现在板厚为〇. 15~0. 23mm的超薄的方向性电磁钢板中，上述的由抑制剂的粗大化引 起的晶粒生长抑制力的降低、以及表层晶粒的粗大化的发展成为二次再结晶缺陷的主要原 因。 因此，本申请专利技术人对于充分确保二次再结晶所需要的驱动力的方法，考虑是否 能够通过抑制一次再结晶晶粒的成长来使二次再结晶在卷材全长范围内稳定地产生，并进 一步进行反复研究。其结果发现，通过根据产品板厚即冷乳后的最终板厚d，将作为原料的 钢板坯中的sol. A1与N的含量之比（sol. A1/N)控制在适当范围并使钢板板厚的中心层的 粒径成为适于二次再结晶的大小，并且在最终退火的加热过程中，将二次再结晶前的钢板 在规定温度保持规定时间而使卷材内的温度均匀化后，将升温速度设为10~60°C /hr进行 急速加热而将钢板表层的粒径控制在适当范围，从而二次再结晶在卷材全长范围内稳定地 出现，能够得到卷材全长的铁损均匀且极低的方向性电磁钢板。 基于上述发现而开发的本专利技术为一种，包括以下的 一系列工序，将具有如下成分组成的钢板坯加热到1250°C以上后，进行热乳而制成板厚 1. 8mm以上的热乳板，通过1次冷乳或隔着中间退火的2次以上的冷乳而制成最终板厚 0. 15~0. 23_的冷乳板，在进行一次再结晶退火后，实施最终退火，上述钢板坯的成分组 成为，含有 C :0? 04 ~0? 12 质量％、Si :1. 5 ~5. 0 质量％、Mn :0? 01 ~1. 0 质量％、sol. A1 : 0. 010~0. 040质量％、N :0. 004~0. 02质量％、从S以及Se中选择的1种或2种：合计 0. 005~0. 05质量％，且剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，上述方向性电磁钢板的 制造方法的特征在于，上述钢板的sol. A1与N的含量之比（sol. A1/N)和最终板厚d(mm) 满足下述（1)式 4d+l. 52 彡 sol.Al/N 彡 4d+2. 32 (1) 并且，在上述最终退火的加热过程中将钢板保持于775~875°C的温度40~200 小时后，在875~1050°C的温度域内以升温速度10~60°C /hr进行加热。 本专利技术的的特征在于，上述钢板坯在上述成分组成的 基础上，还含有从Ni :0. 1~1. 0质量％、Cu :0. 02~1. 0质量％以及Sb :0. 01~0. 10质 量％中选择的1种或2种以上。 另外，本专利技术的的特征在于，上述钢板坯在上述成分 组成的基础行，还含有合计0.002~1.0质量％的从66、81、￥、他、了 6、〇、311以及此中选 择的1种或2种以上。 另外，本专利技术的的特征在于，在上述一次再结晶退火 的加热过程中的200~700°C间以升温速度50°C /本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向性电磁钢板的制造方法，包括以下的一系列工序，将具有如下成分组成的钢板坯加热到1250℃以上后，进行热轧而制成板厚1.8mm以上的热轧板，通过1次冷轧或隔着中间退火的2次以上的冷轧而制成最终板厚0.15～0.23mm的冷轧板，在进行一次再结晶退火后，实施最终退火，所述钢板坯的成分组成为，含有C：0.04～0.12质量％、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.01～1.0质量％、sol.Al：0.010～0.040质量％、N：0.004～0.02质量％、从S以及Se中选择的1种或2种：合计0.005～0.05质量％，且剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，所述方向性电磁钢板的制造方法的特征在于，所述钢板坯的sol.Al与N的含量之比即sol.Al/N和最终板厚d满足下述(1)式，其中最终板厚d的单位为mm，并且，在所述最终退火的加热过程中将钢板保持于775～875℃的温度40～200小时后，在875～1050℃的温度域内以升温速度10～60℃/hr进行加热，所述(1)式如下：4d+1.52≤sol.Al/N≤4d+2.32      (1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：上坂正宪，高岛稔，今村猛，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP