电磁特性优异的软磁钢材、软磁钢部件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电磁特性优异的软磁钢材、软磁钢部件及其制造方法，其通过将Mn的含量控制在低程度并添加B来抑制异常晶粒生长，本发明专利技术的一个方面的电磁特性优异的软磁钢材，以重量％计，包含：C：0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、P：0.02％以下、S：0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、余量Fe以及其他不可避免的杂质，并且，微细组织为单相铁素体，其包含MnS和BN的复合析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于汽车等的电器设备零部件的电磁特性优异的软磁钢材、软磁钢部件及其制造方法。
技术介绍
为了提高基于环境法规的能源效率，需要改善汽车等的电器设备零部件用钢材的电磁特性。例如，这种电器设备零部件有发电机、电磁阀、交流发电机转子的磁极段(polesegment)或爪极(clawpole)等。电器设备零部件用钢材所需的电磁特性有高磁导率、高磁通密度以及低铁损等。并且，根据所利用的部件的用途及形状，需要一定程度以上的强度和热锻性及冷锻性。因此，通常使用钢材的磁通密度容易地响应外部磁场且满足强度和锻造性的低碳钢材。过去，相比于低碳钢材的材料性能的改善，更注重基于部件自身外观及设计效果的电器设备零部件的高效化。最近，以汽车领域为首，对以部件外观以及电器设备零部件的高性能化为目的的改善材料性能的要求越来越高。为了改善所述电器设备零部件用钢材的性能，能够想到利用纯铁系的软磁钢材(JIS-SUYB1等)的方法。纯铁系的软磁钢材具有碳含量为0.02重量％以下的极低碳钢材的单相铁素体组织，从而电磁特性优异，但对于热处理产品存在热锻或冷锻之后因异常晶粒生长(abnormalgraingrowth)而导致电磁特性劣化的问题。为了防止异常晶粒生长，在电气钢板相关的专利技术的专利文献1中，为了防止冷轧之后进行退火时的异常晶粒生长，利用MnS、AlN、MnSe等。但是，与电气钢板不同，对于线材和棒材等半成品，后续将进行热锻或冷锻-退火的工序。由此，因锻造而产生的不均匀变形会促进异常晶粒生长，且因这种微细组织将加剧电磁特性的降低。因而，需要开发一种即使进行热锻或冷锻-退火的工序，也能够防止异常晶粒生长的电磁特性优异的软磁钢材、软磁钢部件及其制造方法。现有技术文献(专利文献1)韩国公开专利公报第2002-0043690号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题根据如上所述的要求，本专利技术的目的在于提供一种电磁特性优异的软磁钢材和软磁钢部件及其制造方法，其通过将Mn的含量控制在低程度并添加B来抑制异常晶粒生长。(二)技术方案本专利技术的一个方面的电磁特性优异的软磁钢材，以重量％计，包含：C：0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、P：0.02％以下、S：0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、余量Fe以及其他不可避免的杂质，并且，微细组织为单相铁素体，其包含MnS和BN的复合析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状。并且，本专利技术的另一个方面的电磁特性优异的软磁钢材的制造方法包括：在1000～1200℃的温度下对满足如前所述的组成的钢坯进行加热的步骤；通过对已被加热的所述钢坯进行热轧来获得钢材的步骤；以及以0.1～10℃/秒的冷却速度对已被热轧的所述钢材进行冷却的步骤。并且，本专利技术的又一个方面的电磁特性优异的软磁钢部件，其满足上述的组成，微细组织为单相铁素体，且包含MnS和BN的析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状，其平均大小为35nm以下，磁通密度B10为1.2Tesla以上。并且，本专利技术的又一个方面的电磁特性优异的软磁钢部件的制造方法包括：在770～1200℃的温度下对本专利技术的钢材进行加热的步骤；通过对已被加热的所述钢材进行热锻来获得热锻件的步骤；以0.1～10℃/秒的冷却速度对所述热锻件进行冷却的步骤；以及对已被冷却的所述热锻件进行冷锻的步骤。需要说明的是上述的解决所述问题的技术方案没有全部列举本专利技术的技术特征。本专利技术的各种技术特征和基于技术特征的优点及效果可参照下面的具体实施方式更加详细地理解。(三)有益效果本专利技术具有改善用作汽车等的电器设备零部件的软磁钢材的电磁特性的效果。通过改善这种电磁特性能够实现电器设备零部件的小型化和高精度化，并且通过这些产生的重量减少效果而具有改善燃油效率等环保的效果。附图说明图1是表示添加有B的钢中的基于Mn含量的MnS和BN的复合析出物的平均大小的图。图2是专利技术例3的析出物的透射电子显微镜(TEM)照片和析出物的构成模式图。图3是表示专利技术例3的随温度变化的析出物性质的图表。优选实施方式软磁钢材通过碳含量为0.02重量％以下的极低碳钢材而具有单相铁素体组织，且由于起到防止晶界的增长的作用(钉扎效应)的碳化物的量少，因此在高温下进行再结晶后晶粒的生长速度快。并且，如果对软磁线材和棒材进行热锻或冷锻之后进行退火处理，则由于软磁钢材内部的析出物的量少，会产生因异常晶粒生长而导致的组织不均匀现象。因异常晶粒生长而粗大的晶粒和微细晶粒混合存在的微细组织会导致晶粒内部的位错密度存在差异。这种位错密度的差异与晶粒大小的高偏差成为钢材内的不均匀的磁通流动的原因，从而导致最终产品的电磁特性劣化。本专利技术人确认这种组织不均匀会降低最终部件的电磁特性，为了解决上述问题，通过调节Mn的添加量来细化MnS析出物，并通过添加B来利用BN析出物，从而确认出通过抑制软磁钢材的异常晶粒生长来改善电磁特性，并最终完成了本专利技术。以下，对本专利技术的一个方面的电磁特性优异的软磁钢材进行详细的说明。本专利技术的一个方面的电磁特性优异的软磁钢材，以重量％计，包含：C：0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、P：0.02％以下、S：0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、余量Fe以及其他不可避免的杂质，并且，微细组织为单相铁素体，包含MnS和BN的复合析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状，其平均大小为35nm以下。以下，对限制钢材的组成成分的理由进行说明。(以下，各个元素的含量的单位是重量％。)碳(C)：0.001～0.02重量％C固溶于钢中或者形成碳化物等。优选地，为了软磁钢材的优异的磁特性，将碳的含量控制在极低的量。当C的含量超过0.02重量％时，因形成碳化物而降低磁特性，当C的含量为小于0.001重量％时，降低钢材的生产效率。因而，C的含量优选为0.001～0.02重量％。锰(Mn)：0.05～0.1重量％在本专利技术中Mn是重要的成分，起到通过形成MnS来抑制异常晶粒生长的作用。但是，当Mn含量超过0.1重量％而添加过多时，容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁特性优异的软磁钢材，以重量％计，包含：C：0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、P：0.02％以下、S：0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、余量Fe以及其他不可避免的杂质，并且，微细组织为单相铁素体，且包含MnS和BN的复合析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状。

【技术特征摘要】
2014.12.23 KR 10-2014-01873721.一种电磁特性优异的软磁钢材，以重量％计，包含：C：
0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、P：0.02％以下、S：
0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、余量Fe以及其
他不可避免的杂质，并且，微细组织为单相铁素体，且包含MnS和BN
的复合析出物，所述复合析出物为BN包覆MnS的形状。
2.根据权利要求1所述的电磁特性优异的软磁钢材，其特征在
于，所述MnS和BN的复合析出物的相含量为0.01～0.05面积％。
3.根据权利要求1所述的电磁特性优异的软磁钢材，其特征在
于，所述复合析出物的平均大小为35nm以下。
4.根据权利要求1所述的电磁特性优异的软磁钢材，其特征在
于，所述钢材是线材或棒材形状。
5.一种电磁特性优异的软磁钢材的制造方法，其包括：
在1000～1200℃的温度下对钢坯进行加热的步骤，所述钢坯，以
重量％计，包含：C：0.001～0.02％、Mn：0.05～0.10％、Si：0.1～0.7％、
P：0.02％以下、S：0.002～0.01％、B：0.001～0.004％、N：0.002～0.005％、
余量Fe以及其他不可避免的杂质；
通过对已被加热的所述钢坯进行热轧来获得钢材的步骤；以及
以0.1～10℃/秒的冷却速度对已被热轧的所述钢材进行冷却的步
骤。
6.根据权利要求5所述的电磁特性优异的软磁钢材的制造方法，
其特征在于，所述钢材是线材或棒材形状。
7.一种电磁特性优异的软磁钢部件，以重量％计，包含：C：
0.001～0.02％、Mn：0.05～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：全英洙，李炯直，朴秀东，金智铉，李世日，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR