取向性电磁钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种取向性电磁钢板，以质量％或质量ppm计，其含有C：0.005％以下、Si：2.0～5.0％、Mn：0.01～0.5％、酸溶Al：10ppm以下、N：15ppm以下，且分别含有10ppm以下的S及Se，同时含有选自Sn、Sb、Cr、P、Mo及B中的3种以上，并且这些元素的含量满足0.16≤[％Sn]+[％Sb]+[％Cr]+2×[％P]+[％Mo]+[％B]≤0.50···(1)的关系，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述取向性电磁钢板在弯曲试验中的反复弯曲次数为10次以上。

Orientation electromagnetic steel plate and its manufacturing method

The present invention provides a kind of oriented electromagnetic steel plate, to the quality or quality of PPM%, which contains C:0.005%, following Si:2.0 ~ 5%, Mn:0.01 ~ 0.5%, the acid soluble below Al:10ppm, N:15ppm, and 10ppm respectively containing the following S and Se at the same time, there are more than 3 kinds of Sn, Sb, Cr, from P, Mo and in B, and the content of these elements to meet the 0.16 = [%Sn]+[%Sb]+[%Cr]+2 * [%P]+[%Mo]+[%B] = 0.50 - (1) the relationship between the remainder comprising Fe and inevitable impurities, the orientation of the electromagnetic steel plate in bending test of repeated bending 10 times above.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】取向性电磁钢板及其制造方法
本专利技术涉及取向性电磁钢板及其制造方法。
技术介绍
取向性电磁钢板是用作变压器、发电机的铁芯材料的软磁性材料，其具有铁的易磁化轴的<001>位向高度集中于钢板轧制方向的结晶组织。这样的集合组织通过二次再结晶而形成，所述二次再结晶是在取向性电磁钢板的制造工序中，在二次再结晶退火时使被称为所谓的高斯(Goss)位向的(110)[001]位向的晶粒优先巨大生长。目前，这样的取向性电磁钢板通过以下方式制造：将含有4.5质量％以下的Si和MnS、MnSe、AlN等抑制剂成分的钢坯加热至1300℃以上，使抑制剂成分固溶，然后进行热轧，制成热轧板，根据需要对该热轧板实施热轧板退火，通过1次冷轧或其间夹有中间退火的2次以上的冷轧，制成达到最终板厚的冷轧板，接着，在湿润氢气氛围中对该冷轧板实施一次再结晶退火，进行一次再结晶及脱碳，然后涂布以氧化镁(MgO)作为主剂的退火分离剂，然后，为了二次再结晶及抑制剂成分的纯化，在1200℃下进行5小时左右的最终精轧退火(例如，专利文献1、专利文献2、专利文献3)。如上所述，在目前的取向性电磁钢板制造时采用了如下工序：在钢坯阶段含有MnS、MnSe、AlN等析出物(抑制剂成分)，通过1300℃以上的高温下的钢坯加热使这些抑制剂成分固溶，在后面的工序中使这些抑制剂成分微细析出，由此使二次再结晶表现出来。在这样的目前的取向性电磁钢板制造方法中，如上所述需要在超过1300℃的高温下的钢坯加热，因此其制造成本极高。因此，对于这样的取向性电磁钢板的制造方法而言，无法应对近年来降低制造成本的要求，在这方面存在问题。为了解决这样的问题，例如，在专利文献4中提出了以下方法：含有0.010～0.060％的酸溶Al(sol.Al)，将钢坯加热抑制为低温，在脱碳退火工序中于适当的氮化气体氛围下进行氮化，由此，在二次再结晶时使(Al,Si)N析出，使用该(Al,Si)N作为抑制剂。这里，(Al,Si)N微细分散在钢中作为有效的抑制剂发挥作用，在该制造方法中，对于氮化处理后得到的钢板而言，仅在表层形成以氮化硅为主体的析出物(Si3N4或(Si,Mn)N)。然后，在接下来进行的二次再结晶退火中，以氮化硅为主体的析出物转变为热力学更稳定的含Al氮化物((Al,Si)N或AlN)。此时，根据非专利文献1，存在于表层附近的Si3N4在二次再结晶退火的升温中固溶，另一方面，氮向钢中扩散，在达到超过900℃的温度时，在板厚方向析出基本上均匀的含Al氮化物，能够在整个板厚获得晶粒生长抑制力(抑制效果)。需要说明的是，与使用了高温下的钢坯加热的析出物分散控制相比，该方法具有能够比较容易地在板厚方向获得相同的析出物的量和析出物粒径的优点。关于这一点，从最初就对钢坯中不含抑制剂成分而表现出二次再结晶的技术进行了研究。例如，在专利文献5中公开了一种不含抑制剂成分也能够进行二次再结晶的技术(无抑制剂法)。这里，无抑制剂法是利用更高纯度的钢，通过组织构造(texture)(集合组织的控制)而表现出二次再结晶的技术。在无抑制剂法中，不需要高温的钢坯加热，能够不经过氮化处理等特殊工序来制造，因此能够以更低成本进行取向性电磁钢板的制造。但是，这样的不含抑制剂成分的钢坯，特别是在使用减少了S及Se的成分的情况下，发生最终产品板的弯曲特性变差的问题。这里，弯曲特性是指按照JISC2553所规定的反复弯曲试验，将钢板切成宽度30mm，对其施加张力，反复弯曲成直角，测定直至钢板产生裂纹为止的次数来进行评价的特性。这里，直至钢板产生裂纹为止的次数、即反复弯曲次数是指，在上述的反复弯曲试验中不产生裂纹的最大弯曲次数。即，产生了裂纹的最后弯曲不计入弯曲次数。例如，在第1次弯曲中产生了裂纹的情况下，反复弯曲次数设为0。如果弯曲特性变差，则会导致在钢板通过冲裁线时在卷绕于活套(looper)、辊的部分等处发生断裂、或在绕组变压器(windingtransformer)的制造工序中钢板发生破裂等问题。这里，弯曲特性变差是由于，在钢坯成分中将S及Se均减少至50ppm以下的情况下，钢板容易被氧化。即，二次再结晶后的晶界被氧化，晶界的氧化物在高温下被还原后与钢中的氮结合，在退火的冷却中以氮化硅的形式析出。因此，在晶界上析出的氮化硅成为起点而使弯曲特性变差。为了解决这个问题，例如，在专利文献6中公开了在退火分离剂中添加Sr化合物、Ca化合物及Ba化合物的方法。另外，在专利文献7中公开了将Ti系化合物添加于退火分离剂并将最终精轧退火的最高到达温度控制为1050～1150℃范围的方法。另外，还已知为了抑制高温下的还原而将最终精轧退火的气体氛围设为Ar气氛的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第1965559号公报专利文献2：日本特公昭40-15644号公报专利文献3：日本特公昭51-13469号公报专利文献4：日本专利第2782086号公报专利文献5：日本特开2000-129356号公报专利文献6：日本特开2003-247051号公报专利文献7：日本特开2003-328037号公报专利文献8：日本特开平7-62436号公报专利文献9：国际公开第2014/104394号公报非专利文献非专利文献1：Y.Ushigamiet.al：Mat.Sci.Forum,Vols.204-206,(1996),pp.593-598
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于专利文献6的方法而言，由于利用特殊的退火分离助剂，因此有时对在二次再结晶退火中形成的镁橄榄石被膜的外观、被膜的剥离特性等造成影响。另外，由于难以采购特殊的药剂，因此存在生产成本增高的隐患。另外，对于专利文献7的方法而言，由于使最终精轧退火的最高到达温度低温化，因此有时会对于对磁特性有害的元素的纯化产生不良影响。另外，即使在将最终精轧退火的气体氛围设为Ar气氛围的情况下，也仍然对于对磁特性有害的元素的纯化产生不良影响。这样，在使用成分中减少了S及Se的钢坯制造取向性电磁钢板的情况下，如何抑制弯曲特性变差是重要的问题。但是，对于专利文献6及7等目前为止提出的方法而言，现状是仍然残留上述这样的问题。本专利技术是鉴于上述现状而开发的，其目的在于提供一种即使减少了钢坯成分中的S及Se时也能不使磁特性变差而改善弯曲特性的取向性电磁钢板，并且提供其有利的制造方法。需要说明的是，在本专利技术中，弯曲试验中的反复弯曲次数是指，在进行依据JISC2553的反复弯曲试验时直至钢板产生裂纹为止的弯曲次数。其中，产生了裂纹的最后弯曲不计入弯曲次数。另外，该反复弯曲试验在施加70N的张力的状态下进行。另外，钢成分是指钢基体成分，例如，在钢板表面形成有绝缘被膜及镁橄榄石被膜的情况下，是指除去了这些被膜后的钢基体成分。解决课题的方法于是，专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究。首先，专利技术人等认为，在钢坯成分中减少了S及Se的情况下，如果析出至晶界的氮化硅是导致弯曲特性变差的原因，则可以通过利用偏析于晶界的元素(以下，也称为晶界偏析型元素)使氮化硅的析出状态发生改变，从而抑制晶界断裂导致的弯曲特性变差，具体来说，可以通过在最终精轧退火的冷却时使晶界偏析元素适量残留，由此使氮化硅的晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取向性电磁钢板，其中，以质量％或质量ppm计，钢成分含有C：0.005％以下、Si：2.0～5.0％、Mn：0.01～0.5％、酸溶Al：10ppm以下、N：15ppm以下，且分别含有10ppm以下的S及Se，同时含有选自Sn、Sb、Cr、P、Mo及B中的3种以上，并且这些元素的含量满足下述式(1)的关系，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述取向性电磁钢板在弯曲试验中的反复弯曲次数为10次以上，0.16≤[％Sn]+[％Sb]+[％Cr]+2×[％P]+[％Mo]+[％B]≤0.50···(1)式中，[％Sn]、[％Sb]、[％Cr]、[％P]、[％Mo]、[％B]分别为Sn、Sb、Cr、P、Mo及B在钢中的含量(质量％)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.09 JP 2015-1168941.一种取向性电磁钢板，其中，以质量％或质量ppm计，钢成分含有C：0.005％以下、Si：2.0～5.0％、Mn：0.01～0.5％、酸溶Al：10ppm以下、N：15ppm以下，且分别含有10ppm以下的S及Se，同时含有选自Sn、Sb、Cr、P、Mo及B中的3种以上，并且这些元素的含量满足下述式(1)的关系，余量由Fe及不可避免的杂质构成，所述取向性电磁钢板在弯曲试验中的反复弯曲次数为10次以上，0.16≤[％Sn]+[％Sb]+[％Cr]+2×[％P]+[％Mo]+[％B]≤0.50···(1)式中，[％Sn]、[％Sb]、[％Cr]、[％P]、[％Mo]、[％B]分别为Sn、Sb、Cr、P、Mo及B在钢中的含量(质量％)。2.根据权利要求1所述的取向性电磁钢板，其中，结晶晶界中析出了氮化硅的晶界长度的总和相对于该结晶晶界的总晶界长度的比率为1.0％以下。3.根据权利要求1或2所述的取向性电磁钢板，其中，以质量％计，所述钢成分还含有选自Ni：0.005～1.50％、Cu：0.01～0.50％、Nb：0.0005～0.0100％、Ti：0.0005～0.0100％及Bi：0.0005～0.0100％中的1种或2种以上。4.一种取向性电磁钢板的制造方法，该方法包括：不对钢坯进行加热或在对钢坯加热后实施热轧，制成热轧板，然后对该热轧板实施1次冷轧或其间夹有中间退火的2次以上的冷轧，制成冷轧板，接着，对该冷轧板实施一次再结晶退火，涂布退火分离剂，然后实施兼作纯化退火的二次再结晶退火，其中，该退火分离剂是以MgO作为主剂的退火分离剂，在该二次再结晶退火中，至少将800～900℃温度范围的平均升温速度设为5℃/小时以下，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：新垣之启，早川康之，竹中雅纪，
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