方向性电磁钢板及其制造方法技术

提供一种通过无抑制剂法制造出的方向性电磁钢板，通过形成以质量％计含有Ｓｉ：２．０％以上、４．５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上、０．５％以下的组成，并且含Ｃａ和／或Ｍｇ的氧化物中，直径为１～３μｍ的氧化物在轧制直角方向剖面上的每１ｃｍ↑［２］的单位面积中的个数在４００个以下，跨越卷材全长具有稳定、良好的磁特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可得到稳定的磁特性的方向性电磁钢板(grain-orinented electrical steel sheet)及其制造方法。
技术介绍
方向性电磁钢板是主要在变压器等的铁心中使用的材料。近年来，对变压器铁心的节能化要求变高。随之，对作为铁心原材料的方向性电磁钢板，也要求更良好的磁特性，即低铁损且高磁通密度。方向性电磁钢板是具有作为铁的易磁化轴(axis of easymagnetization)的<001>取向高度集中在钢板的轧制方向上的结晶组织的钢板。这种集合组织，在方向性电磁钢板的制造工序中，特别在最终退火(finish annealing)时，通过使被称作所谓的高斯取向(Goss取向)的{110}<001>取向的晶粒优先快速成长(巨大成長)的、二次再结晶(secondary recrystallizaion)形成。因此，二次再结晶粒的结晶取向对方向性电磁钢板的磁特性产生很大影响。在以往，这种方向性电磁钢板通过下述的工序进行制造。将含有4.5质量％左右以下的Si，并且含有MnS、MnSe、AlN、BN等形成抑制剂(为了发现良好的二次再结晶，抑制一次再结晶再结晶粒的粗大化的微细的析出物。在二次再结晶过程中，析出物本身变得粗大等而晶界的阻塞(pinning)效果变弱，由此出现二次再结晶)的元素的钢坯，加热至1300℃以上后，进行热轧，并根据需要施行热轧板退火。然后，通过1次或插入中间退火的2次以上的冷轧而形成最终板厚，接着通过在湿润氢气气氛下进行一次再结晶退火(primaryrecrystallizaion)，进行一次再结晶和脱碳。进一步涂敷以氧化镁作为主剂的退火分离剂后，为了二次再结晶和抑制剂形成元素的纯化而通过在1200℃下施行5小时左右的最终退火而进行制造(例如美国专利第1965559号公报、日本专利公告昭和40-15644号公报、日本专利公告昭和51-13469号公报等)。但是，在这种方向性电磁钢板的制造工序中，由于高温的钢坯加热以及高温、长时间的最终退火必不可少，因而其制造成本非常高。鉴于这一点，申请人公司之前作为解决上述问题的方法，开发出了不含抑制剂形成元素也能够发现二次再结晶的方法，即所谓的无抑制剂法(a method for promoting secondary recrystallization without aninhibitor)(例如特开2000-129356号公报)。该方法是与现有的方向性电磁钢板的制造方法技术思想完全不同的方法。即，在现有的方法中，利用MnS、MnSe、AlN等析出物(抑制剂)来实现二次再结晶。相对于此，在无抑制剂法中，其是不利用上述抑制剂，而是通过减少移动到晶界的阻力而实现高纯度化，使依赖于高能量晶界的构造的原来的晶界移动速度差明显化(Textureinhibition效果)，从而使二次再结晶出现的技术。在该无抑制剂法中，由于不需要高温的钢坯加热、高温长时间的最终退火(即不需要伴随抑制剂的纯化的负担)，因而能够以低成本制造方向性电磁钢板。但是，在开发无抑制剂法的过程中，出现了下述未解决的问题在钢坯中不含有抑制剂形成元素而制造出的方向性电磁钢板的磁特性对制造条件的变化敏感，例如即使1个卷材内的条件发生变动，铁损值等磁特性的变化也较大。
技术实现思路
本专利技术用于有利地解决上述问题，其目的在于提出能够跨越卷材全长得到稳定、良好的磁特性的。专利技术人等在无抑制剂法中，为了弄清楚为何跨越卷材全长难以得到均匀的磁特性的原因，进行了锐意研究。其结果，弄清楚了在卷材内磁特性出现偏差的方向性电磁钢板中一次再结晶组织已经在卷材内变得不均匀，其对二次再结晶活动产生影响。即，由于无抑制剂法是利用因高能量晶界的构造而产生的原来的晶界移动速度差使二次再结晶出现的技术，因而希望二次再结晶前的组织，即一次再结晶的粒径均匀。并且，作为一次再结晶组织不均匀的原因，推测出杂质的不均匀的析出状态产生影响。即，在无抑制剂成分类中，不利用MnS、MnSe、A1N等强力的抑制剂，并且通过高纯度化来减少阻碍二次再结晶时的晶界移动的析出物、元素。相反却认为由此产生了下述结果因通常不具有作为抑制剂发挥作用的程度的影响力的、钢中的不可避免的杂质所产生的微量析出物(在热轧工序等中析出)，对一次再结晶产生的影响相对变高。认为因该杂质所产生的该析出物的量较少，因而容易分布不均匀，受其影响，一次再结晶后正反面的粒径不同，或在长度方向(轧制方向)产生粒径之差，结果在卷材内形成不均匀的一次再结晶组织。为了解决上述问题，认为即使是极少量，使上述杂质的析出物在卷材内均匀地分散是很重要的。由此，存在称作制钢夹杂物的形成析出时的核的物质时，在其周围优先发生析出的结果，认为在该夹杂物周边出现上述杂质的缺乏区域，从而产生析出物的卷材内不均匀，对夹杂物形态和析出之间的关系以及卷材内特性的变动的关系进行了研究。其结果，得出如下结论a)上述微量杂质的析出物，以Ca或Mg、或含有上述两种成分的氧化物作为核而复合析出；b)并且不含Ca、Mg的氧化物几乎不起析出核的作用；c)另外，在Ca或Mg、或含有上述两种成分的氧化物数量多的原材料中，难以在卷材内得到稳定的磁特性。本专利技术立足于上述结论。即，本专利技术的主要构成如下所述(1)一种磁特性良好的方向性电磁钢板，通过无抑制剂法进行制造，其中，以质量％计含有Si2.0％以上、4.5％以下、Mn0.01％以上、0.5％以下，含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面(transverse cross-section to rolling derection)上的每1cm2的单位面积中为400个以下。优选的是，在上述钢板的组成中，余量为Fe和不可避免的杂质。(2)一种方向性电磁钢板，具有镁橄榄石质被膜，其特征在于，以质量％计含有Si2.0％以上、4.5％以下、Mn0.01％以上、0.5％以下，含有该镁橄榄石质被膜的钢板中的杂质减少至Al50ppm以下、Se30ppm以下、N50ppm以下以及B2ppm以下，并且钢基中的O减少至20ppm以下，含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面上的每1cm2的单位面积中为400个以下。(3)上述(1)或(2)所述的磁特性良好的方向性电磁钢板，其中，上述含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面上的每1cm2的单位面积中为150个以下。(4)上述(1)至(3)中的任一项所述的磁特性良好的方向性电磁钢板，其组成以质量％计进一步含有选自Ni0.005～1.50％、Sn0.01～0.50％、Sb0.005～0.50％、Cu0.01～0.50％、Mo0.01～0.50％、P0.0050～0.50％以及Cr0.01～1.50％中的1种或2种以上。(5)一种磁特性良好的方向性电磁钢板的制造方法，其中，对组成为以质量％计含有Si2.0％以上、4.5％以下、Mn0.01％以上、0.5％以下，并且将Al抑制为不足100ppm，将S、Se、O及N分别抑制为50ppm以下，优选的是进一步将B抑制为不足5ppm的钢坯进行热轧而形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向性电磁钢板，通过无抑制剂法进行制造，其特征在于，以质量％计，含有Ｓｉ：２．０％以上、４．５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上、０．５％以下；含Ｃａ和／或Ｍｇ的氧化物中，直径为１～３μｍ的氧化物在轧制直角方向剖面上的每１ｃｍ↑［２］ 的单位面积中为４００个以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-11-30 345604/20041.一种方向性电磁钢板，通过无抑制剂法进行制造，其特征在于，以质量％计，含有Si2.0％以上、4.5％以下、Mn0.01％以上、0.5％以下；含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面上的每1cm2的单位面积中为400个以下。2.根据权利要求1所述的方向性电磁钢板，其特征在于，所述含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面上的每1cm2的单位面积中为150个以下。3.根据权利要求1或2所述的方向性电磁钢板，其特征在于，钢板的组成以质量％计进一步含有选自Ni0.005～1.50％、Sn0.01～0.50％、Sb0.005～0.50％、Cu0.01～0.50％、Mo0.01～0.50％、P0.0050～0.50％以及Cr0.01～1.50％中的1种或2种以上的组成。4.一种方向性电磁钢板，具有镁橄榄石质被膜，其特征在于，以质量％计，含有Si2.0％以上、4.5％以下、Mn0.01％以上、0.5％以下；含有该镁橄榄石质被膜的钢板中的杂质减少至Al50ppm以下、Se30ppm以下、N50ppm以下以及B2ppm以下，并且钢基中的O减少至20ppm以下；含Ca和/或Mg的氧化物中，直径为1～3μm的氧化物在轧制直角方向剖面上的每1cm2的单位面积中为400个以下。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：新垣之启，高岛稔，中西匡，村井刚，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]