无方向性电磁钢板以及其制造方法技术

本发明专利技术涉及无方向性电磁钢板，其以质量％计含有0％～0.0050％的C、0.50％～2.70％的Si、0.10％～3.00％的Mn、1.00％～2.70％的Al、0.050％～0.100％的P，Al/(Si+Al+0.5×Mn)为0.50～0.83，Si+Al/2+Mn/4+5×P为1.28～3.90，Si+Al+0.5×Mn为4.0～7.0，{100}面的强度I{100}与{111}面的强度I{111}的比率为0.50～1.40，室温下的电阻率为60.0×10

Non directional electromagnetic steel plate and method for manufacturing the same

The present invention relates to a non directional electromagnetic steel plate, with the mass% containing 0% to 0.0050% C, 0.50% ~ 2.70% Si and 0.10% ~ 3% Mn, 1% ~ 2.70% Al and 0.050% ~ 0.100% P, Al/ (Si+Al+0.5 * Mn) ranged from 0.50 to 0.83, Si+Al/2+Mn/4+5 * P is 1.28 ~ 3.90. Si+Al+0.5 * Mn is 4 ~ 7, the ratio of {100} intensity I{100} and {111} of the I{111} was 0.50 ~ 1.40, the resistivity at room temperature is 60 * 10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无方向性电磁钢板以及其制造方法
本专利技术涉及高频铁损低的无方向性电磁钢板以及以高生产率生产该无方向性电磁钢板的制造方法。更详细来说，本专利技术涉及对于要求高能效、小尺寸和高输出的电气设备的铁心原材料来说适合的无方向性电磁钢板以及其制造方法。作为这样的电气设备，例如可以列举出：空气调节器的压缩机电机、混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车所搭载的驱动电机、双轮车和家庭用热电联供系统所搭载的小型发电机等。本申请基于2015年3月17日在日本申请的特愿2015-053095号主张优先权，将其内容援引至此。
技术介绍
近年来，为了解决地球环境问题，正在要求更小型并且输出更高、能效更高的电气设备。因此，对于电气设备的铁心所使用的无方向性电磁钢板(钢板)正在强烈要求低铁损和高磁通密度这两方面。特别是，就混合动力汽车、电动汽车的驱动电机来说，为了对与小型化相伴的扭矩降低进行补偿而增加了驱动电机的旋转速度。在增加旋转速度的情况下，对钢板施加的磁场的频率增加而铁损增加。因此，对于钢板要求降低高频率下的铁损(高频铁损)。作为降低高频铁损的方法，采用了降低板厚、增大电阻率、降低杂质元素。例如，专利文献1～5是通过增加钢板中的Si、Al等合金元素的含量来提高了钢板的电阻率。然而，在向钢大量添加Si和Al的情况下，制造钢板时容易产生裂纹、断裂而使生产率、成品率降低。为了防止该生产率、成品率的降低，减少钢中的Si和Al的量来使钢的硬度降低是有效的。另一方面，为了进一步减小铁损，需要增加钢中的Si和Al的量使增加电阻率。Al给每单位质量的电阻率增加带来的效果与Si几乎是同等的，但Al给每单位质量的硬度上升带来的效果为Si的约1/3～1/2。因此，作为对于在尽量不使生产率变差的情况下降低铁损来说有效的元素，使用了Al。即，通过进一步增加钢中的Al含量，使铁损进一步降低。通过这种方式，可以预料到为了增加电阻率而会使得合金元素的含量进一步增加，因此需要进一步改善生产率。例如，专利文献1公开了对由以质量％计含有1.5％～3.5％的Si、0.6％～3.0％的Al并且(Al/(Si+Al))满足0.3～0.5的钢制得的热轧退火板的平均晶体粒径和维氏硬度进行控制的方法。另外，专利文献1公开了：通过该方法使热轧退火板的耐断裂性得到提高，能够在不损害生产率的情况下提供高频铁损低的无方向性电磁钢板。即，专利文献1所公开的方法与专利文献2～5所公开的方法不同，对Al含量与Si含量和Al含量的总计的比率进行了调整。然而，在该Al含量的比率为一定值以上的情况下，会使得高频铁损会增加。这据认为是由于下述原因：在Al含量的比率增加的同时磁致伸缩增加，该磁致伸缩使得磁滞损耗增加。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-247047号公报专利文献2：日本特开2005-200756号公报专利文献3：日本特开2003-253404号公报专利文献4：日本特开2013-44010号公报专利文献5：日本特开2014-210978号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：就算进一步增加Al含量的比率至迄今为止由增加磁滞损耗而使高频铁损增加的范围(超过某个上限的范围)，也能够以高生产率提供高频铁损低的无方向性电磁钢板。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本申请的专利技术者们对向含有规定量的Al的钢添加各种化学元素时的铁损、特别是磁滞损耗的变化进行了深入研究。其结果是，发现了：就算增加钢中的Al含量的比率至迄今为止由增加磁滞损耗而使高频铁损增加的范围，只要使该钢仅含有规定量的P，则高频铁损由于P给钢板的织构带来的效果也不会发生劣化(不增加)。此外，还发现了：当钢板具有{100}面的强度I{100}与{111}面的强度I{111}的比率I{100}/I{111}为规定范围内的织构时，能够抑制该织构在冲裁时产生形变孪晶，能够进一步降低高频铁损。另外，在降低Si含量并使Al含量增加的情况下，冷轧变得容易。然而，在P含量增加的情况下，冷轧变得非常困难。通过这种方式，P会使冷轧困难，但发现了：根据固溶强化参数R对即将冷轧前的钢板的平均晶体粒径进行适当控制，由此能够高效且稳定地对钢板进行冷轧。此外，发现了：在最终退火的加热过程的规定温度范围将钢板的温度保持为固定温度，由此能够将I{100}/I{111}控制为规定范围。本专利技术是基于这些见解而完成的，其主旨如下。(1)本专利技术的一个方案涉及无方向性电磁钢板，其具有下述化学组成：以质量％计含有0％～0.0050％的C、0.50％～2.70％的Si、0.10％～3.00％的Mn、1.00％～2.70％的Al、0.050％～0.100％的P、0％～0.0060％的S、0％～0.0050％的N、0％～0.008％的Ti、0％～0.008％的V、0％～0.008％的Nb、0％～0.008％的Zr，剩余部分包含Fe和杂质，上述化学组成满足下述式(1)、下述式(2)和下述式(3)，{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}满足下述式(4)，该{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}是从由X射线衍射法测得的正极点图获得表面附近的晶体取向分布函数与板厚中心的晶体取向分布函数的平均来决定的，室温下的电阻率为60.0×10-8Ω·m以上，板厚为0.05mm～0.40mm。0.50≤Al/(Si+Al+0.5×Mn)≤0.83(1)1.28≤Si+Al/2+Mn/4+5×P≤3.90(2)4.0≤Si+Al+0.5×Mn≤7.0(3)0.50≤I{100}/I{111}≤1.40(4)(2)本专利技术的一个方案涉及无方向性电磁钢板的制造方法，其包括下述工序：热轧工序，该工序对板坯实施热轧来制造热轧板，该板坯具有下述化学组成：以质量％计含有0％～0.0050％的C、0.50％～2.70％的Si、0.10％～3.00％的Mn、1.00％～2.70％的Al、0.050％～0.100％的P、0％～0.0060％的S、0％～0.0050％的N、0％～0.008％的Ti、0％～0.008％的V、0％～0.008％的Nb、0％～0.008％的Zr，剩余部分包含Fe和杂质，上述化学组成满足下述式(5)、下述式(6)和下述式(7)；冷轧工序，该工序在上述热轧工序后对上述热轧板实施冷轧来制造具有0.05mm～0.40mm的板厚的冷轧板；以及最终退火工序，该工序在上述冷轧工序后对上述冷轧板实施最终退火，其中，在上述冷轧工序中，上述冷轧前的上述热轧板的平均晶体粒径D(μm)和由下述式(8)表示的固溶强化参数R满足下述式(9)，在上述最终退火工序中对上述冷轧板进行加热的过程，将上述冷轧板的温度以550℃～700℃的范围内的固定温度保持10～300秒。0.50≤Al/(Si+Al+0.5×Mn)≤0.83(5)1.28≤Si+Al/2+Mn/4+5×P≤3.90(6)4.0≤Si+Al+0.5×Mn≤7.0(7)R＝Si+Al/2+Mn/4+5×P(8)(3)根据上述(2)所述的无方向性电磁钢板的制造方法，其可以在上述热轧工序与上述冷轧工序之间还包括热轧板退火工序，该工序对上述热轧板实施热轧板退火。专利技术效果根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无方向性电磁钢板，其具有下述化学组成：以质量％计含有0％～0.0050％的C、0.50％～2.70％的Si、0.10％～3.00％的Mn、1.00％～2.70％的Al、0.050％～0.100％的P、0％～0.0060％的S、0％～0.0050％的N、0％～0.008％的Ti、0％～0.008％的V、0％～0.008％的Nb、0％～0.008％的Zr，剩余部分包含Fe和杂质，所述化学组成满足下述式(1)、下述式(2)和下述式(3)，{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}满足下述式(4)，该{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}是从由X射线衍射法测得的正极点图获得表面附近的晶体取向分布函数与板厚中心的晶体取向分布函数的平均来决定的，室温下的电阻率为60.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.17 JP 2015-0530951.一种无方向性电磁钢板，其具有下述化学组成：以质量％计含有0％～0.0050％的C、0.50％～2.70％的Si、0.10％～3.00％的Mn、1.00％～2.70％的Al、0.050％～0.100％的P、0％～0.0060％的S、0％～0.0050％的N、0％～0.008％的Ti、0％～0.008％的V、0％～0.008％的Nb、0％～0.008％的Zr，剩余部分包含Fe和杂质，所述化学组成满足下述式(1)、下述式(2)和下述式(3)，{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}满足下述式(4)，该{100}面的强度I{100}和{111}面的强度I{111}是从由X射线衍射法测得的正极点图获得表面附近的晶体取向分布函数与板厚中心的晶体取向分布函数的平均来决定的，室温下的电阻率为60.0×10-8Ω·m以上，板厚为0.05mm～0.40mm，0.50≤Al/(Si+Al+0.5×Mn)≤0.83(1)1.28≤Si+Al/2+Mn/4+5×P≤3.90(2)4.0≤Si+Al+0.5×Mn≤7.0(3)0.50≤I{100}/I{111}≤1.40(4)。2.一种无方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：热轧工序，该工序对板坯实施热轧来制造热轧板，该板坯具有下述化学组成：以质量％计含有0％～0.0050...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿野智，肋坂岳显，田中一郎，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP