高强度电磁钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的目的是制造抗拉强度为５００ＭＰａ以上的高强度、兼具耐磨性与磁通密度和铁损优良的磁特性的高强度电磁钢板。本发明专利技术涉及高强度电磁钢板的制造方法，其中，以质量％计，所述高强度电磁钢板含有Ｃ：０．０６０％以下、Ｓｉ：０．２～６．５％、Ｍｎ：０．０５～３．０％、Ｐ：０．３０％以下、Ｓ或Ｓｅ：０．０４０％以下、Ａｌ：２．５０％以下、Ｎ：０．０２０％以下，或者还含有Ｃｕ：０．００１～３０．０％、Ｎｂ：０．０３～８．０％中的一种以上，且在钢板内部残存有加工组织，所述制造方法的特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的工序之前的钢板的平均晶体粒径Ｄ（μｍ）粗大化为Ｄ≥２０μｍ；作为优选的制造方法，在最终的加工工序中，在赋予变形之后，不实施使加工组织消失的热处理。本发明专利技术还涉及由上述高强度电磁钢板的制造方法得到的电磁钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高强度电磁钢板、特别是高强度无方向性电磁钢板，是关于高速旋转机械用的低铁损且高磁通密度、高强度的磁性材料以及电磁开关用的耐磨损性优良的磁性材料及其制造方法。
技术介绍
以往，转子(转动体)用材料中一直使用层叠的电磁钢板，但是，最近在要求高速旋转和转子径大型化的用途中，出现了施加在转子上的离心力大于电磁钢板的强度的可能性。而且，在转子中组装磁铁的结构的发动机也增多，即使转速不是那么高，在转子的旋转中施加在转子材料本身上的负荷增大，在疲劳强度方面，材料的强度也成为问题的情况越来越多。此外，电磁开关在其用途上随着使用而发生接触面磨损，因此希望得到不仅电磁特性优良、而且耐磨损性也优良的磁性材料。对应于这样的需求，最近对强度高的无方向性电磁钢板进行了研讨，提出了几个方案。例如，在特开平1-162748号公报和特开昭61-84360号公报中提出了如下方案将使Si含量提高、进而含有Mn、 Ni、 Mo、 Cr等固溶体强化成分中的1种或2种以上的板坯作为坯材，但担心它们在轧制时频繁发生板的断裂，具有对生产效率降低、合格率降低等进行改善的余地，而且，由于大量含有Ni或Mo、 Cr，因此成为价格极高的材料。在特开2005- 113185号公报、特开2006-070348号公报中公开了使加工组织残存而获得强度的无方向性电磁钢板，以及在特开2006-009048号公报、特开2006- 070296号公报中还公开了另外通过使Nb等固溶而抑制了再结晶的无方向性电磁钢板。但是，它们没有特别注意到加工组织形成前的晶体粒径，因此，存在无法得到稳定的铁损的问题。此外，在特开2004-84053号公报、特开2004-99926号公报中公开了关于大量含有Cu的电磁钢板的技术，但是，钢中所析出的Cu相就成为原因，耗，在高频特性成为问题的用途中的应用方面还有改善的余地。如上所述，对于高强度的电磁钢板提出了许多方案，但是，实际情况是无法达到确保必要的磁特性、并且使用通常的电磁钢板制造设备在工业上进行稳定地制造的程度。本专利技术人之前已经在日本特愿2003-347084号中对在钢板中残存有加工组织的高强度电磁钢板进行了专利申请。该技术是基于下述内容而实现的，即，即使在结晶组织中残存加工组织，磁特性也不会变得那么差，从强度的上升效果来考虑，不仅不比以往的通过固溶元素或析出物而强化了的材料逊色，而且从生产效率和磁特性、特别是磁通密度的板面内的各向异性方面考虑，也是非常有用的技术。但是，对于具有加工组织的电磁钢板，关于如何提高磁特性和机械特性的平衡，明确的冶金术并没有被确立，在这一点上无法确证该技术为最适当的技术。
技术实现思路
本专利技术人为了阐明上述方面，尤其对轧制前的组织的影响进行了详细的实验，发现了在具有加工组织的电磁钢板中，存在谋求兼顾磁特性和机械特性的最适当的区域，而且考虑到生产效率、尤其是钢带的通板性，成功地设定了在工业上最适当的范围。本专利技术的目的在于，例如冷轧性和退火操作性等与通常的电磁钢板相同、能稳定地在线(online)制造高强度的无方向性电磁钢板，该无方向性电磁钢板具有抗拉强度(TS)例如为500MPa以上的高强度，其在具有耐磨损性的同时，还兼顾了特别是当高速旋转的发动机等在高频磁场下使用时磁通密度(B50)和铁损等优良的磁特性。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其要点如下所述。(1) 一种高强度电磁钢板的制造方法，以质量％计，所述高强度电磁钢板含有C: 0.060%以下、Si: 0.2 6.5%、 Mm 0.05 3.0%、 P: 0.30%以下、S或Se: 0.040%以下、Al: 2.50%以下、N: 0.040%以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，而且在钢板内部残存有加工组织，所述制造方法的特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的工序之前的钢板的平均晶体粒径d设定为20 um以上。(2) —种高强度电磁钢板的制造方法，以质量％计，所述高强度电磁 钢板含有C: 0.060。％以下、Si: 0.2 6,5%、 Mn: 0.05 3.0%、 P: 0.30% 以下、S或Se: 0.040%以下、Al: 2.50%以下、N: 0.040%以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，而且在钢板内部残存有加工组织，所述 制造方法的特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的 工序之前的钢板的平均晶体粒径d (lim)设定为d> (220 — 50XSi% — 50XA1%)。(3) 根据上述(1)或(2)所述的高强度电磁钢板的制造方法，其特 征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的工序之前的钢 板的平均晶体粒径d (ym)设定为d《(400—50XSi%)、且d《(820 —200XSi%)。(4) 根据上述(1) (3)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制造 方法，其特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的工 序之前的钢板的再结晶率设定为50。％以上。(5) 根据上述(1) (4)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制造 方法，其特征在于，以质量％计，钢成分还含有Cu: 0.001 30.0%、 Nb: 0.03 8.0%中的一种以上。(6) 根据上述(1) (5)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制造 方法，其特征在于，以质量％计，钢成分还含有Ti: 1.0%以下、V: 1.0% 以下、Zr: 1.0%以下、B: 0.010%以下、Ni: 15.0%以下、Cr: 15.0%以下 中的一种或两种以上。(7) 、根据上述(1) (6)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制 造方法，其特征在于，以质量％计，钢成分还含有合计为0.5%以下的选自 Bi、 Mo、 W、 Sn、 Sb、 Mg、 Ca、 Ce、 La、 Co中的一种或两种以上。(8) 根据上述(1) (7)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制造 方法，其特征在于，存在于所述钢板内部的加工组织以截面观察中的面积 率计为1%以上。(9) 根据上述(1) (8)中任意一项所述的高强度电磁钢板的制造 方法，其特征在于，所述钢板内部的加工组织中的平均位错密度为IX10'3/m2以上。(10) —种上述(1)所述的高强度电磁钢板，其特征在于，所述高强 度电磁钢板在从室温至115(TC的温度区域中为铁素体单相、或者以质量％ 计满足980—400XC + 50XSi — 30XMn+400XP+100XAl—20XCu—15 XNi—10XCr〉900。(11) 根据上述(10)所述的磁特性显著优良的高强度电磁钢板，其 特征在于，通过450'C下30分钟的热处理，使抗拉强度上升lOOMPa以上。(2)—种高强度电磁钢板的制造方法，其特征在于，在制造上述(1) 所述的钢板的过程中，将冷轧后的最终热处理设为下述热处理，所述热处 理是在80(TC以上的温度区域中保持5秒以上，且即使在该热处理的最高 达到温度下钢材内也不生成奥氏体相。(13) —种高强度电磁钢板的制造方法，其特征在于，在制造上述(IO) 所述的钢板的过程中，在80(TC以上的温度区域保持了 5秒以上后的冷却工 序中以4(TC/秒以上的冷却速度冷却至300°C以下。(14) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度电磁钢板的制造方法，以质量％计，所述高强度电磁钢板含有Ｃ：０．０６０％以下、Ｓｉ：０．２～６．５％、Ｍｎ：０．０５～３．０％、Ｐ：０．３０％以下、Ｓ或Ｓｅ：０．０４０％以下、Ａｌ：２．５０％以下、Ｎ：０．０４０％以下，剩余部分由Ｆｅ以及不可避免的杂质构成，而且在钢板内部残存有加工组织，所述制造方法的特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的工序之前的钢板的平均晶体粒径ｄ设定为２０μｍ以上。

【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：村上英邦，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]