[发明专利]无取向性电磁钢板和无取向性电磁钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无取向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

无取向性电磁钢板是在电气设备的铁芯材料中使用的材料，电磁钢板的低铁损化对电气设备的高效率化有效。而且，Si、Al、Mn等比电阻大的元素的添加对铁损的减少有效，其中Al虽然比电阻的上升大，但是强度上升小，是适合兼得铁损减少和冲裁性改善的元素。

然而，添加Al的钢存在循环性差这样的课题。即，如果将添加Al的钢作为废料进行处理，则电炉的电极劣化，因此存在产品的循环性受损这样的课题。

因此，为了改善循环性，优选减少钢板中的Al，期望即使Al含量低也具有优异的磁特性的电磁钢板。

针对该问题，例如，专利文献1中，提出了通过在低Al钢中控制Cu硫化物而得到优异的磁特性的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－277760号公报

发明内容

当前，无取向性电磁钢板所要求的低铁损化的要求越来越严格。而且，为了应对该低铁损化的要求，期望在900℃以上的高温下的最终退火。这是由于如果在900℃以上的高温下进行最终退火，则钢板内的晶体粒径粗大化而阻碍畴壁移动的晶粒间界减少，铁损降低。

针对此点，专利文献1中提出的技术由于主要着眼于改善较低温度的最终退火、去应力退火中的粒子生长，所以在采用900℃以上的高温下的最终退火时，不能期望充分的磁特性的改善效果。

本发明的目的在于有利地解决上述的问题，提供即便意欲使低Al钢低铁损化而对其进行高温的最终退火的情况下，也能够实现低铁损化的磁特性优异的无取向性电磁钢板及其制造方法。

以下，对提出本发明的理由进行说明。

将以质量％计含有C：0.003％以下、Si：1.9％、Mn：0.5％、Sol.Al：0.001％以下、P：0.02％以下、N：0.005％以下和O：0.005％以下作为基本元素，且以0.01～0.10％的范围含有Cu、以0.0001～0.005％的范围含有S、以0.0001～0.002％的范围含有Se的钢在实验室进行真空熔化而制作铸锭，对其进行热轧和冷轧，制成0.5mm厚，使100～700℃的升温速度为80℃/s，实施在970℃下保持10s的最终退火，制成产品板(无取向性电磁钢板)。

将得到的产品板的磁特性示于图1和2。应予说明，图中的％表示是质量％。

这里，如果钢板组织中存在微细的Cu硫化物、Cu硒化物，则在最终退火时等热处理时，产生钉扎效应。而且，如果产生钉扎效应，则会妨碍最终退火时的二次再结晶晶粒的粒生长，会妨碍改善钢板的铁损。

如图1、2所示，在Cu量低于0.02质量％的区域，未确认S和Se的含有的明确的影响。认为这是由于即便在钢中存在微细的Cu硫化物、Cu硒化物，在高温下实施最终退火时，微细的Cu硫化物、Cu硒化物也固溶而消失，因此没有钉扎效应的影响。

另一方面，在Cu量为0.02质量％以上的区域，通过减少S和Se的含量而确认大的铁损改善效果。

一般而言，Cu的含量高时，Cu硫化物、Cu硒化物的生成量增大，因此即便实施高温退火，也难以使Cu硫化物、Cu硒化物完全固溶，微细的Cu硫化物、Cu硒化物残留在钢板中。认为如果这样的微细的Cu硫化物、Cu硒化物残留，则产生钉扎效应，妨碍二次再结晶晶粒的有效的粒生长，因此钢板的铁损劣化。因此，认为在这种情况下，通过减少S和Se的含量，使钢中不存在微细的Cu硫化物、Cu硒化物，减少钉轧力，其结果，铁损得到改善。特别是，在S+Se量为0.0010质量％以下的情况下，其改善效果显著。

另外，在Cu为0.02质量％以上的区域，减少S和Se时，确认磁通密度(B₅₀)的提高。该理由尚不明确，但推断是由于通过减少S和Se，使晶界内的S和Se减少，Cu可能偏析的部位增加，促进Cu的晶界偏析，由此改善了钢板的再结晶集合组织。

本发明人等对以上的见解进一步进行了研究，从而完成了本发明。

即，本发明的主旨构成如下。

1.一种无取向性电磁钢板，以质量％计含有C：0.005％以下、Si：1.0～4.5％、Mn：0.02～2.0％、Sol.Al：0.001％以下、P：0.2％以下、S+Se：0.0010％以下、N：0.005％以下、O：0.005％以下和Cu：0.02～0.30％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。