无取向电工钢板及其制造方法技术

本发明专利技术介绍了一种无取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％、C：0.005％以下(0％除外)、N：0.005％以下(0％除外)、Ti：0.005％以下(0％除外)、S：0.001至0.005％、P：0.1％以下(0％除外)、Sn和Sb中至少一种：0.02至0.2％、余量的Fe以及不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无取向电工钢板及其制造方法
本专利技术涉及无取向电工钢板及其制造方法。具体地，涉及一种铁损低且通过以板厚度方向控制晶粒尺寸使磁性优异的无取向电工钢板及其制造方法。
技术介绍
无取向电工钢板在电机、发电机等旋转设备及小型变压器等的电气设备中作为铁芯材料而使用，并起到使机械能转换为电能或者电能转换为机械能或者电能之间相互转换的重要作用。无取向电工钢板是如上所述的能量变换系统中决定电气设备的能效的十分重要的材料，为了保存及节约能量，需要不断地开发具有更优异特性的无取向电工钢板，特别是铁损优异的无取向电工钢板，今后为了提高特性会不断地进行各种尝试。无取向电工钢板的典型磁特性为铁损和磁通密度，铁损与电子设备使用中损失的能量有关，磁通密度与电气设备的扭矩有关。最近，为了满足电动机及发电机的高效率特性需求，低铁损特性变得十分重要，因此需要一种具有更低铁损特性的无取向电工钢板。作为降低铁损的有效方法包括增加Si的添加量或者使钢板的厚度变薄，所述Si为无取向电工钢板中主要添加的必要合金元素，而且是电阻率大的元素。电工钢板中的铁损可分为磁滞损耗和涡流耗损，这些方法可以说对于减少涡流耗损十分有效。此外，厚度薄的钢板因加工性差具有使加工费用增加的缺点。因此，为了通过增加电阻率来减少额外的铁损，最高级别的产品中会增加Si、Al、Mn的添加量。但是，即使增加Si、Al、Mn的添加量，也不能绝对减小铁损，而应通过最佳组合来进行控制。此外，由于无法仅通过控制Si、Al、Mn来显著减少铁损，因此，显著改善铁损是非常难的技术。另外，对于电机或者发电机中使用的无取向电工钢板而言，由于其作为旋转的电气设备的铁芯材料使用，因此不同于只有轧制方向单方向的特性重要的取向电工钢板，最好在所有方向上具有均匀的特性。因此，虽然优选轧制方向和轧制垂直方向的铁损偏差较小的无取向电工钢板，但现实情况中对于利用商业方法生产的无取向电工钢板而言，存在一定程度的铁损偏差，而用于减少该偏差的方法仍不那么简单。因此，为了改善铁损，正在尝试通过利用REM等特殊添加元素来改善织构使得磁性提高的技术等。但是，这种技术虽然出于改善铁损的目的而开发，但是均引起制造成本上升或者不易大量生产，因此需要开发一种铁损特性优异且易于商业生产的技术。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术的一实施例通过Si、Al、Mn、P、Sn、Sb含量关系式来控制成分，在制造方法中通过平均加热速度与均热温度下的均热时间比来控制工艺条件，从而提供磁性提高、织构特性改善的无取向电工钢板及其制造方法。【解决方法】根据本专利技术一实施例的无取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％、C：0.005％以下(0％除外)、N：0.005％以下(0％除外)、Ti：0.005％以下(0％除外)、S：0.001至0.005％、P：0.1％以下(0％除外)、Sn和Sb中至少一种：0.02至0.2％、余量的Fe以及不可避免的杂质，且满足下式1、式2及式3：[式1]0.9≤[Al]+[Mn]≤2.1[式2]0.2≤([Si]+[Al]+[Mn]/2)*([P]+[Sn]+[Sb])≤0.4[式3](Gs中心-Gs表面)/(Gs中心*t)≤0.5(在式1和式2中、[Al]、[Mn]、[Si]、[P]、[Sn]及[Sb]分别表示Al、Mn、Si、P、Sn及Sb的含量(重量％)，在式3中，t表示无取向电工钢板的厚度(mm)，Gs表面表示以无取向电工钢板的厚度方向为基准在0至t/4或者3t/4至t上的平均晶粒粒径(μm)，Gs中心表示以无取向电工钢板的厚度方向为基准超过t/4且不足3t/4上的平均晶粒粒径(μm))。可还可包含：Cu：0.05％以下(0％除外)、Ni：0.05％以下(0％除外)、Cr：0.05％以下(0％除外)、Zr：0.01％以下(0％除外)、Mo：0.01％以下(0％除外)及V：0.01％以下(0％除外)中至少一种。可以满足下式4：[式4]0.2≤(V{012}<121>+V{111}<112>)/(V{001}<310>+V{139}<310>)≤0.8(在式4中，V{012}<121>、V{111}<112>、V{001}<310>及V{139}<310>分别表示在{012}<121>、{111}<112>、{001}<310>、{139}<310>具有15°以内的取向的织构体积分数)。根据本专利技术一实施例的无取向电工钢板的制造方法，包括：对板坯进行加热的步骤，该板坯以重量％计包含：Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％、C：0.005％以下(0％除外)、N：0.005％以下(0％除外)、Ti：0.005％以下(0％除外)、S：0.001至0.005％、P：0.1％以下(0％除外)、Sn和Sb中至少一种：0.02至0.2％、余量的Fe以及不可避免的杂质，且满足下式1及式2；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；以及对冷轧板进行退火以使所述冷轧板满足下式5的步骤。[式1]0.9≤[Al]+[Mn]≤2.1[式2]0.2≤([Si]+[Al]+[Mn]/2)*([P]+[Sn]+[Sb])≤0.4[式5]0.2≤v/s≤0.6(在式1和式2中，[Al]、[Mn]、[Si]、[P]、[Sn]及[Sb]分别表示Al、Mn、Si、P、Sn及Sb的含量(重量％)，在式5中，v是指650至750℃的开始温度至冷轧板的均热温度的平均加热速度(℃/秒)，s是指在冷轧板均热温度下维持的均热时间(秒))。所述板坯还可包含：Cu：0.05％以下(0％除外)、Ni：0.05％以下(0％除外)、Cr：0.05％以下(0％除外)、Zr：0.01％以下(0％除外)、Mo：0.01％以下(0％除外)以及V：0.01％以下(0％除外)中至少一种。在所述冷轧板的退火步骤中，可以以850至1050℃的均热温度对冷轧板进行退火。在所述热轧板的制造步骤之后，还可包括以950至1150℃对所述热轧板进行热轧板退火的步骤。【有益效果】根据本专利技术一实施例的无取向电工钢板及其制造方法，通过Si、Al、Mn、P、Sn、Sb含量的关系式来控制成分，在制造方法中通过平均加热速度与均热温度下的均热时间的比来控制工艺条件，从而可期待磁性改善效果。此外，可期待有利于磁性的织构改善效果及以厚度方向为基准表面部与中心部间的平均晶粒粒径的偏差变小的效果。具体实施方式文中术语第一、第二、第三等用于描述各种部分、成分、区域、层和/或段，但这些部分、成分、区域、层和/或段不应该被这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％、C：0.005％以下(0％除外)、N：0.005％以下(0％除外)、Ti：0.005％以下(0％除外)、S：0.001至0.005％、P：0.1％以下(0％除外)、Sn和Sb中至少一种：0.02至0.2％、余量的Fe以及不可避免的杂质，且满足下式1、式2及式3：/n[式1]/n0.9≤[Al]+[Mn]≤2.1/n[式2]/n0.2≤([Si]+[Al]+[Mn]/2)*([P]+[Sn]+[Sb])≤0.4/n[式3]/n(Gs

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 KR 10-2017-01796091.一种无取向电工钢板，以重量％计包含：Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.1至1.5％、C：0.005％以下(0％除外)、N：0.005％以下(0％除外)、Ti：0.005％以下(0％除外)、S：0.001至0.005％、P：0.1％以下(0％除外)、Sn和Sb中至少一种：0.02至0.2％、余量的Fe以及不可避免的杂质，且满足下式1、式2及式3：
[式1]
0.9≤[Al]+[Mn]≤2.1
[式2]
0.2≤([Si]+[Al]+[Mn]/2)*([P]+[Sn]+[Sb])≤0.4
[式3]
(Gs中心-Gs表面)/(Gs中心*t)≤0.5
(在式1和式2中，[Al]、[Mn]、[Si]、[P]、[Sn]及[Sb]分别表示Al、Mn、Si、P、Sn及Sb的含量(重量％)，
在式3中，t表示无取向电工钢板的厚度(mm)，Gs表面表示以无取向电工钢板的厚度方向为基准在0至t/4或者3t/4至t上的平均晶粒粒径(μm)，Gs中心表示以无取向电工钢板的厚度方向为基准超过t/4且不足3t/4上的平均晶粒粒径(μm))。


2.如权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，还包含Cu：0.05％以下(0％除外)、Ni：0.05％以下(0％除外)、Cr：0.05％以下(0％除外)、Zr：0.01％以下(0％除外)、Mo：0.01％以下(0％除外)及V：0.01％以下(0％除外)中至少一种。


3.如权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，满足下式4：
[式4]
0.2≤(V{012}<121>+V{111}<112>)/(V{001}<310>+V{139}<310>)≤0.8
(在式4中，V{012}<121>、V{111}<112>、V{001}<310>及V{139}<310>分别表示在{012}<1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴峻秀，宋大贤，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR