取向电工钢板及其制造方法技术

根据本发明专利技术一实施例的取向电工钢板，以重量％计包含:Si：1.0％至5.0％、C：0.005％以下(0％除外)、Mn：0.001％至0.1％、Cu：0.001％至0.1％、S：0.001％至0.020％、Se：0.001％至0.050％、Al：0.0005％至0.010％、N：0.0005％至0.005％、余量Fe及其它不可避免的杂质。根据本发明专利技术一实施例的取向电工钢板满足下式1。[式1]16≤(10×[Mn]+[Cu])/([S]+[Se])+(0.02‑[Al])/[N]≤20(在式1中，[Mn]、[Cu]、[S]、[Se]、[Al]及[N]分别表示Mn、Cu、S、Se、Al及N的含量(重量％))。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】取向电工钢板及其制造方法
本专利技术涉及取向电工钢板及其制造方法。具体地，涉及一种通过利用S、Se系析出物在二次再结晶高温退火过程成稳定地生成戈斯(Goss)取向整合度较高的晶粒使磁性能优异的取向电工钢板及其制造方法。更具体地，涉及一种通过控制合金成分内Mn、Cu、S、Se、Al、N间的相关关系使磁性能优异的取向电工钢板及其制造方法。
技术介绍
取向电工钢板是一种软磁材料，其利用称为二次再结晶的非正常的结晶生长现象在整个钢板上形成戈斯织构({110}<001>织构)，从而使轧制方向的磁特性突出，而且作为变压器等需要具有优异的单方向磁特性的电气设备的铁芯材料使用。通常，磁特性可以用磁通密度和铁损来表示，高磁通密度可通过在{110}<001>取向上准确地排列晶粒的取向而获得。磁通密度高的电工钢板不仅可使电气设备的铁芯材料的尺寸变小，而且使磁滞损耗(hysteresisloss)降低，使电气设备同时实现小型化和高效率化，铁损是指向钢板施加任意交变磁场时作为热能所消耗的电力损失，铁损根据钢板的磁通密度和板厚度、钢板中的杂质含量、电阻率、二次再结晶的晶粒尺寸等变化很大，磁通密度和电阻率越高且板厚度和钢板中的杂质含量越低，铁损越低，从而电气设备的效率提高。与常规晶粒生长不同，取向电工钢板的二次再结晶在正常生长的晶粒的迁移由于析出物、夹杂物或者被固溶或在晶界处偏析的元素而受到抑制时产生。此外，为了使相对于戈斯(Goss)取向的整合度高的晶粒生长，需要进行炼钢步骤中的组分控制、热轧中的板坯再加热及热轧工序因素的控制、热轧板退火热处理、初次再结晶退火和二次再结晶退火等复杂的工序，而且应当非常精确且严格地管理这些工序。如上所述，抑制晶粒生长的析出物或夹杂物等具体称之为"晶粒生长抑制剂(inhibitor)"，并且对基于戈斯(Goss)取向的二次再结晶的取向电工钢板的制造技术的研究主要侧重在以下方面：通过使用较强的晶粒生长抑制剂来形成具有戈斯(Goss)取向整合度高的二次再结晶，以此确保优异的磁特性。初期开发的取向电工钢板将MnS用作晶粒生长抑制剂，并且通过两次冷轧方法制造。由此，虽然二次再结晶稳定地形成，但磁通密度不是很高，而且铁损也偏高。后来，提出了结合使用AlN、MnS析出物并通过一次强冷轧来制造取向电工钢板的方法。最近提出了如下的取向电工钢板的制造方法：不使用MnS且实施1次强冷轧后进行脱碳，之后通过利用氨气的单独氮化工序向钢板内部供给氮，从而基于发挥较强晶粒生长抑制效果的Al系氮化物引起二次再结晶。目前为止，主要使用AlN、MnS[Se]等析出物作为晶粒生长抑制剂来引起二次再结晶的制造方法。这些制造方法虽然具有能够稳定地进行二次再结晶的优点，但为了发挥较强的晶粒生长抑制效果，需要将析出物微细地且均匀地分布到钢板上。如此，为了使微细析出物均匀地分布，在热轧之前需要长时间高温加热板坯,从而使钢中存在的粗大析出物固溶，然后在非常短的时间内实施热轧，并在未发生析出的状态下完成热轧。为此，需要大规模的板坯加热设备，而且为了最大限度地抑制析出，还需要非常严格地管理热轧和卷取工艺，并通过管理使热轧后的热轧板退火工艺中固溶的析出物微细地析出。此外，当以高温加热板坯时，由于形成熔点低的Fe2SiO4，因此产生板洗(washing)现象，从而造成实收率下降。另外，提出了近来开发的使用低温板加热方法制造取向电工钢板的技术，所述低温板加热方法通过在冷轧后的脱碳退火后由氮化处理得到的Al系氮化物来形成二次再结晶，然而为了使用该方法，板坯加热之后的退火工艺中必须增加生成氮化物系抑制剂的工艺，为此，需要在一次再结晶退火工艺中利用氨气进行氮化处理。氨气具有在约500℃以上温度分解成氢和氮的性质，即利用该性质进行氮化，渗透的氮与钢板中的氮化物形成元素反应而形成AlN、(Al、Si)N等氮化物，从而起到抑制剂的作用。低温加热法，为了控制析出物在制造工艺方面仍存在很多制约，从而制造工艺上的复杂性引起的问题仍没有得到解决。因此，为了改善取向电工钢板的磁性及生产性，需要开发一种取向电工钢板的制造技术，其利用析出物分解温度不是特别高从而容易控制的析出物进行制造。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术提供一种取向电工钢板及其制造方法。具体地，提供一种通过利用S、Se系析出物在二次再结晶高温退火过程成稳定地生成戈斯(Goss)取向整合度较高的晶粒使磁性能优异的取向电工钢板及其制造方法。更具体地，提供一种通过控制合金成分内Mn、Cu、S、Se、Al、N间的相关关系使磁性能优异的取向电工钢板及其制造方法。【技术方案】根据本专利技术的一实施例的取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.0％至5.0％、C：0.005％以下(0％除外)、Mn：0.001％至0.1％、Cu：0.001％至0.1％、S：0.001％至0.020％、Se：0.001％至0.050％、Al：0.0005％至0.010％、N：0.0005％至0.005％、余量Fe及其它不可避免的杂质。根据本专利技术的一实施例的取向电工钢板可以满足下式1。[式1]16≤(10×[Mn]+[Cu])/([S]+[Se])+(0.02-[Al])/[N]≤20(在式1中，[Mn]、[Cu]、[S]、[Se]、[Al]及[N]分别表示Mn、Cu、S、Se、Al及N的含量(重量％)。)根据本专利技术的一实施例的取向电工钢板可以满足下式2。0.016≤[S]+[Se]≤0.05(在式2中，[S]、[Se]分别表示S、Se的含量(重量％)。)根据本专利技术的一实施例的取向电工钢板可以满足下式3。0.5≤[Al]/[N]≤3.0(在式3中，[Al]、[N]分别表示Al、N的含量(重量％)。)根据本专利技术的一实施例的取向电工钢板的制造方法，包括：制造板坯的步骤，所述板以重量％计包含：Si：1.0％至5.0％、C：0.001至0.10％、Mn：0.001％至0.1％、Cu：0.001％至0.1％、S：0.001％至0.020％、Se：0.001％至0.050％、Al：0.0005％至0.010％、N：0.0005％至0.005％、余量Fe及其它不可避免的杂质，且满足下式1；对所述板坯进行加热的步骤；通过热轧所述板坯来制造热轧板的步骤；通过冷轧所述热轧板来制造冷轧板的步骤；对所述冷轧板进行初次再结晶退火的步骤；以及对初次再结晶退火结束的冷轧板进行二次再结晶退火的步骤。[式1]16≤(10×[Mn]+[Cu])/([S]+[Se])+(0.02-[Al])/[N]≤20(在式1中，[Mn]、[Cu]、[S]、[Se]、[Al]及[N]分别表示Mn、Cu、S、Se、Al及N的含量(重量％)。)所述对板坯进行加热的步骤中，可以1000至1250℃加热所述板坯。所述初次再结晶退火结束的冷轧板可包括(Fe、Mn、Cu)S和(Fe、Mn、Cu)Se中至少一种析出物。...

【技术保护点】
1.一种取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.0％至5.0％、C：0.005％以下(0％除外)、Mn：0.001％至0.1％、Cu：0.001％至0.1％、S：0.001％至0.020％、Se：0.001％至0.050％、Al：0.0005％至0.010％、N：0.0005％至0.005％，余量包含Fe及其它不可避免的杂质，且满足下式1，/n[式1]/n16≤(10×[Mn]+[Cu])/([S]+[Se])+(0.02-[Al])/[N]≤20/n(在式1中，[Mn]、[Cu]、[S]、[Se]、[Al]及[N]分别表示Mn、Cu、S、Se、Al及N的含量(重量％))。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 KR 10-2017-01799271.一种取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.0％至5.0％、C：0.005％以下(0％除外)、Mn：0.001％至0.1％、Cu：0.001％至0.1％、S：0.001％至0.020％、Se：0.001％至0.050％、Al：0.0005％至0.010％、N：0.0005％至0.005％，余量包含Fe及其它不可避免的杂质，且满足下式1，
[式1]
16≤(10×[Mn]+[Cu])/([S]+[Se])+(0.02-[Al])/[N]≤20
(在式1中，[Mn]、[Cu]、[S]、[Se]、[Al]及[N]分别表示Mn、Cu、S、Se、Al及N的含量(重量％))。


2.如权利要求1所述的取向电工钢板，其中，满足下式2，
[式2]
0.016≤[S]+[Se]≤0.05
(在式2中，[S]及[Se]分别表示S及Se的含量(重量％))。


3.如权利要求1所述的取向电工钢板，其中，满足下式3，
[式3]
0.5≤[Al]/[N]≤3.0
(在式3中，[Al]及[N]分别表示Al及N的含量(重量％))。


4.一种取向电工钢板的制造方法，包括：
制造板坯的步骤，所述板坯以重量％计包含：Si：1....

【专利技术属性】
技术研发人员：金在谦，韩奎锡，朴昶洙，徐进旭，朴攸峻，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR