无方向性电磁钢板和作为其材料的板坯铸片的制造方法技术

本发明专利技术提供一种低Al含量、铁废料的可回收性优异且高磁通密度且低铁损的无方向性电磁钢板。本发明专利技术涉及的无方向性电磁钢板具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、T.Ca：0.0010～0.0080质量％、T.O：0.0100质量％以下以及REM：0.0001～0.0050质量％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，上述T.Ca、上述REM、上述T.O以及上述S的4种成分的质量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))为0.4以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无方向性电磁钢板和作为其材料的板坯铸片的制造方法
本专利技术涉及一种作为电气设备的铁心材料等使用的无方向性电磁钢板以及作为其材料的板坯铸片的制造方法。
技术介绍
近年来，伴随着对节能的关注日益增长，对家庭用空调等中使用的马达要求消耗电力少、能量损失少。因此，对马达的铁心材料所使用的无方向性电磁钢板，也强烈要求高性能的磁特性、例如为了降低马达铁损而要求低铁损、为了降低马达的铜损而要求高磁通密度，开发了大量具有优异的磁特性的钢板。并且，同时还要求将这些具有高性能的磁气特性的钢在精炼阶段针对要求成分适当地熔炼，并且进行钢中的非金属夹杂物(氧化物系夹杂物和硫化物系夹杂物)的组成控制和形态控制。无方向性电磁钢板中，除了氧化物系夹杂物以外，若存在MnS这样的比较微细的硫化物系夹杂物，在最终退火的阶段阻碍晶粒生长，从制品特性的观点考虑，重要的是微细的硫化物系夹杂物的形态控制。因此，以往提出了通过添加各种元素而实现MnS这样的微细的硫化物系夹杂物的无害化的技术。例如，专利文献1中提出了一种高磁通密度的无方向性电磁钢板，通过在降低钢中Al(铝)浓度，并且添加Ca(钙)，将氧化物系夹杂物的组成控制在特定组成，并且将钢中的S(硫)以CaS的形式固定。专利文献2中提出了一种在含有0.1～3质量％的Al，并且通过添加稀土元素(以下，记载为“REM”)而固定钢中的S的低铁损的无方向性电磁钢板。这里，REM是指在原子序数从57的La(镧)到71的镥的15种元素中加入原子序数为21的Sc(钪)和原子序数为39的Y(钇)的合计17种元素的总称。专利文献2是在利用Al将钢水脱氧后，添加CaO将氧化物系夹杂物改性成CaO-Al2O3系，之后以规定的浓度范围添加REM，从而兼具通过REM的添加控制TiN的析出形态和通过REM氧化物等防止中间包喷嘴阻塞的技术。并且，专利文献3中提出了一种含有0.05～3.0质量％的Al和1.0～3.5质量％的Cu(钢)，并且用Ca、REM以及Mg(镁)固定钢中的S得到的高强度无方向性电磁钢板。根据专利文献3，由于Mg在高温下也优先形成硫化物，所以在钢水中生成粗大的硫化物，能够改善晶粒的生长性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5790953号公报专利文献2：日本专利第4276613号公报专利文献3：日本特开2017-137537号公报
技术实现思路
然而，上述以往技术中存在以下问题。即，专利文献1中，Ca是向钢水添加的成品率低的元素，因为操作的不同，在钢水中的Ca浓度低的情况下，或者钢水中的T.O(全部氧)浓度高的情况下，氧化物系夹杂物未充分改性，成为低熔点组成。其结果是在热轧时，氧化物系夹杂物在轧制方向上伸长，退火时抑制晶粒的成长，存在晶粒小，阻碍畴壁的移动，铁损劣化的问题。特别是如果降低钢中的Al浓度，则有在钢水的精练工序难以使钢中的溶解氧、S充分降低的趋势，有可能无法充分控制钢板中的氧化物系夹杂物、硫化物系夹杂物的形态。专利文献2中由于钢中Al浓度基本很高，所以存在磁通密度低的问题。另一方面，在Al浓度在规定范围的低的区域中，利用CaO添加进行氧化物系夹杂物的形态控制无效，需要有效进行钢中的氧化物系夹杂物、硫化物系夹杂物的形态控制的技术。另外，利用REM固定钢中的S，所以能够抑制MnS的析出，但对于氧化物系夹杂物的形态控制，从利用TiN作为析出核、抑制喷嘴阻塞的观点出发，研究了钢水中各成分浓度，根据钢中的REM浓度、O(氧)浓度、S浓度等条件，氧化物系夹杂物会低熔点化，轧制时存在拉伸化的问题。专利文献3针对Ca、REM、Mg的添加元素的影响，仅考虑硫化物系夹杂物的形态控制而进行了研究，对于氧化物系夹杂物的形态控制所需的条件没有明确记载。因此，专利文献3中与专利文献2同样地，可能根据这些添加量、钢中的O(氧)浓度、S浓度等的条件，氧化物系夹杂物会成为低熔点组成，轧制时拉伸化。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种低Al含量、铁废料的可回收性优异且高磁通密度、低铁损的无方向性电磁钢板，并且提供一种成为该无方向性电磁钢板的材料的板坯铸片的制造方法。专利技术人等为了解决上述课题，着眼于无方向性电磁钢板的成分组成和夹杂物组成、以及作为无方向性电磁钢板的材料的板坯铸片的制造方法、与无方向性电磁钢板的制品钢板的磁特性之间的关系，反复进行了研究。其结果是为了得到上述无方向性电磁钢板，发现抑制钢中的MnS这样的微细硫化系夹杂物的析出，并且将钢中的氧化物系夹杂物和氧硫化物系夹杂物设为非延性组成，进一步为了提高无方向性电磁钢板的磁通密度而降低铁损，重要的是将钢中成分的质量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))、质量比(T.Ca/REM)控制在适当范围。另外，适当地进行无方向性电磁钢板的材料即板坯铸片的制造方法对钢中夹杂物的形态控制是有效的。本专利技术鉴于上述情况而完成，其主旨如下。[1]一种无方向性电磁钢板，具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、T.Ca：0.0010～0.0080质量％、T.O：0.0100质量％以下和REM：0.0001～0.0050质量％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质构成，上述T.Ca、上述REM、上述T.O和上述S的4种成分的质量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))为0.4以上。[2]一种无方向性电磁钢板，具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、T.Ca：0.0010～0.0080质量％、T.O：0.0100质量％以下、以及REM：0.0001～0.0050质量％，进一步含有选自下述的A组～C组中的至少1组的化学成分，剩余成分为Fe和不可避免的杂质构成，上述T.Ca、上述REM、上述T.O和上述S的4种成分的质量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))为0.4以上。A组：选自各0.01～0.1质量％的Sn、Sb中的1种或2种B组：Mg：0.0001～0.0050质量％C群：选自各0.01～0.5质量％的Cu、Ni、Cr中的1种或2种以上[3]根据上述[1]或上述[2]所述的无方向性电磁钢板，其中，进一步上述T.Ca与上述REM的2种成分的质量比(T.Ca/REM)为1.0以上[4]根据上述[1]～上述[3]中任一项所述的无方向性电磁钢板，其中，金属组织的平均晶体粒径为40μm以上。[5]一种成为无方向性电磁钢板的材料的板坯铸片的制造方法，是作为含有Si、REM和Ca作为成分组成的无方向性电磁钢板的材料的板坯铸片的制造方法，利用真空脱气设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无方向性电磁钢板，具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、总Ca：0.0010～0.0080质量％、总O：0.0100质量％以下和REM：0.0001～0.0050质量％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，/n所述总Ca、所述REM、所述总O和所述S这4种成分的质量比、即(总Ca+REM)/(总O+S)为0.4以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181002 JP 2018-1872341.一种无方向性电磁钢板，具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、总Ca：0.0010～0.0080质量％、总O：0.0100质量％以下和REM：0.0001～0.0050质量％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，
所述总Ca、所述REM、所述总O和所述S这4种成分的质量比、即(总Ca+REM)/(总O+S)为0.4以上。


2.一种无方向性电磁钢板，具有如下的成分组成，含有C：0.0050质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：0.2～3.0质量％、sol.Al：0.0030质量％以下、P：0.2质量％以下、S：0.0050质量％以下、N：0.0040质量％以下、总Ca：0.0010～0.0080质量％、总O：0.0100质量％以下、以及REM：0.0001～0.0050质量％，进一步含有选自下述A组～C组中的至少1组化学成分，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，
所述总Ca、所述REM、所述总O和所述S这4种成分的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田晃史，松井章敏，尾田善彦，大久保智幸，上坂正宪，
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