RU2842343C2

RU2842343C2 - Sheet of non-textured steel with corresponding magnetic characteristics and method of its manufacturing

Info

Publication number: RU2842343C2
Application number: RU2024120696A
Authority: RU
Inventors: Гобао ЛИ; Фэн ЧЖАН; Сяньси ФАН; Бо ВАН; Сюэцзюнь ЛИУ
Original assignee: Баошань Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date: 2022-01-07
Filing date: 2023-01-05
Publication date: 2025-06-24

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, particularly, to production of sheet from non-textured electrical steel used as material for iron cores of engines, generators, compressors, etc. Sheet contains the following chemical elements, wt.%: 0<C≤0.001, Si: 0.2-1.8, Mn: 0.2-0.4, Al: 0.2-0.6, V: 0.0031-0.005, N<0.002, Fe and unavoidable impurities – balance. As unavoidable impurities the sheet contains: Nb<0.002% and Ti<0.002%. Sheet contains N-containing inclusions with size of 200-500 nm as main inclusions, wherein N-containing inclusions include individual VN, AlN and/or mixed VN, AlN, NbN and TiN. Ratio of volume fractions of VN and N-containing inclusions ≥0.85.

EFFECT: sheet has low losses in iron and improved magnetic induction.

9 cl, 4 dwg, 4 tbl, 6 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к стальному листу и способу его изготовления, в частности, к листу из нетекстурированной электротехнической стали и способу его изготовления.The present invention relates to a steel sheet and a method for producing the same, in particular to a sheet of non-oriented electrical steel and a method for producing the same.

Известный уровень техникиPrior art

В известном уровне техники листы из нетекстурированной электротехнической стали обычно используются для изготовления статоров и роторов с железными сердечниками для использования в двигателях, генераторах, компрессорах, высокоскоростных двигателях, приводных двигателях и других продуктах.In the prior art, non-oriented electrical steel sheets are typically used to manufacture stators and rotors with iron cores for use in motors, generators, compressors, high-speed motors, drive motors and other products.

Однако в последние годы, в связи с растущим спросом на высокую эффективность, энергосбережение и сокращение потребления на потребительском рынке, существующие листы из нетекстурированной электротехнической стали постепенно перестали удовлетворять спрос рынка; поэтому, чтобы удовлетворить новым техническим требованиям рынка к листам из нетекстурированной электротехнической стали, необходимо срочно разработать лист из нетекстурированной электротехнической стали с более высокой магнитной индукцией и меньшими потерями в железе.However, in recent years, with the increasing demand for high efficiency, energy saving and consumption reduction in the consumer market, the existing non-oriented electrical steel sheets have gradually failed to meet the market demand; therefore, in order to meet the new technical requirements of the market for non-oriented electrical steel sheets, it is urgent to develop non-oriented electrical steel sheets with higher magnetic flux density and lower iron loss.

Чтобы добиться наилучших электромагнитных характеристик, листов из нетекстурированной электротехнической стали, некоторые исследователи провели широкие исследования и достигли определённых результатов, но результаты практического применения не были достаточно удовлетворительными.In order to achieve the best electromagnetic performance of non-oriented electrical steel sheets, some researchers have conducted extensive research and achieved certain results, but the practical application results have not been satisfactory enough.

Например, в патентной заявке CN103014503A, опубликованной 3 апреля 2013 г. и озаглавленной «Стойкая к кислотной коррозии нетекстурированная кремнистая сталь с высокой магнитной индукцией и низкими потерями в железе без нормализации и способ её изготовления», указывается, что при добавлении 0,20 - 0,45% Sn+Cu в сталь, текстура готовой полосовой стали может быть улучшена за счёт ликвации по границам зёрен, так что можно получить подходящие характеристики магнитной индукции. Однако Sn и Cu являются дорогими металлами, что значительно увеличивает стоимость производства стали, а Cu имеет тенденцию вызывать соответствующие дефекты на поверхности полосовой стали. Таким образом, в процессе практического применения техническое решение патентной заявки предъявляет строгие требования к производственному процессу, а полученный продукт имеет относительно низкую себестоимость.For example, Patent Application CN103014503A published on April 3, 2013, entitled “Acid Corrosion Resistant Non-Textured Silicon Steel with High Magnetic Flux Density and Low Iron Loss without Normalizing and a Manufacturing Method thereof” states that by adding 0.20~0.45% Sn+Cu to steel, the texture of the finished steel strip can be improved by grain boundary liquation, so that suitable magnetic flux density characteristics can be obtained. However, Sn and Cu are expensive metals, which greatly increases the production cost of steel, and Cu tends to cause corresponding defects on the surface of the steel strip. Therefore, in the practical application process, the technical solution of the patent application imposes strict requirements on the production process, and the resulting product has a relatively low cost.

В качестве другого примера, в выложенной публикации японского патента № 10-183227 и выложенной публикации японского патента № 2004-169141 указывается, что включения в стали можно удалить и чистоту стали можно улучшить за счёт существенного раскисления и десульфуризации расплавленной стали путём добавления к стали соответствующего количества редкоземельных металлов и сплава кальция, так что электромагнитные характеристики готовой полосовой стали можно эффективно и успешно улучшить. Кроме того, в вышеупомянутых японских патентных документах также указывается, что за счёт снижения содержания вредных элементов C, S, O, N, Nb, V и Ti в стали и в то же время сочетания высокой температуры выпуска, высокой конечной температуры прокатки и высокой температуры намотки в процессе горячей прокатки можно получить горячекатаный стальной лист с крупными зёрнами, что способствует укрупнению включений и тем самым играет положительную роль в улучшении магнитных характеристик готовой полосовой стали. Однако недостатком такого технического решения является то, что энергоёмкость горячей прокатки высока, а стабильность процесса чистовой прокатки неудовлетворительная из-за значительного повышения температуры предварительного нагрева и миграции точки фазового перехода, а высокая температура намотки легко приводит к дефектам в виде красной окалины.As another example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-183227 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-169141 indicate that inclusions in steel can be removed and the purity of steel can be improved by substantially deoxidizing and desulfurizing molten steel by adding an appropriate amount of rare earth metals and a calcium alloy to the steel, so that the electromagnetic characteristics of the finished steel strip can be effectively and successfully improved. In addition, the above-mentioned Japanese patent documents also indicate that by reducing the content of harmful elements C, S, O, N, Nb, V and Ti in steel and at the same time combining a high tapping temperature, a high rolling finishing temperature and a high winding temperature in the hot rolling process, a hot rolled steel sheet with coarse grains can be obtained, which is conducive to the coarsening of inclusions and thereby plays a positive role in improving the magnetic characteristics of the finished steel strip. However, the disadvantage of this technical solution is that the energy consumption of hot rolling is high, and the stability of the finish rolling process is unsatisfactory due to a significant increase in the preheating temperature and the migration of the phase transition point, and the high winding temperature easily leads to defects in the form of red scale.

Ввиду вышеизложенного автор настоящего изобретения разработал и намеревается получить новый лист из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, целью которого является улучшение электромагнитных характеристик, снижение потерь в железе и улучшение магнитной индукции электротехнической стали.In view of the above, the author of the present invention has developed and intends to obtain a new sheet of non-oriented electrical steel with suitable magnetic characteristics, the purpose of which is to improve the electromagnetic characteristics, reduce iron losses and improve the magnetic induction of electrical steel.

Краткое изложение существа изобретенияBrief summary of the invention

Одной из задач настоящего изобретения является создание листа из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, направленного на улучшение электромагнитных характеристик, снижение потерь в железе и улучшения магнитной индукции листа из нетекстурированной электротехнической стали.One of the objectives of the present invention is to create a sheet of non-oriented electrical steel with suitable magnetic characteristics, aimed at improving the electromagnetic characteristics, reducing iron losses and improving the magnetic induction of the sheet of non-oriented electrical steel.

Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение предлагает лист из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, которая содержит Fe и неизбежные примеси, а также содержит следующие химические элементы, в массовых процентах:In order to achieve the above object, the present invention provides a sheet of non-oriented electrical steel with suitable magnetic properties, which contains Fe and unavoidable impurities, and also contains the following chemical elements, in mass percentages:

0<C≤0,0015%, Si: 0,2 - 1,8%, Mn: 0,2 - 0,4%, Al: 0,2 - 0,6%, V: 0,002 - 0,005% и N<0,002%.0<C≤0.0015%, Si: 0.2 - 1.8%, Mn: 0.2 - 0.4%, Al: 0.2 - 0.6%, V: 0.002 - 0.005% and N<0.002%.

Предпочтительно лист из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, содержит следующие химические элементы, в массовых процентах:Preferably, the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention contains the following chemical elements, in mass percent:

0<C≤0,0015%, Si: 0,2 - 1,8%, Mn: 0,2 - 0,4%, Al: 0,2 - 0,6%, V: 0,002 - 0,005% и N<0,002%; а остальное составляет Fe и неизбежные примеси.0<C≤0.0015%, Si: 0.2-1.8%, Mn: 0.2-0.4%, Al: 0.2-0.6%, V: 0.002-0.005% and N<0.002%; and the balance is Fe and inevitable impurities.

Химические элементы для состава листа из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению выбраны на основе следующего принципа.The chemical elements for the composition of the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention are selected based on the following principle.

С: в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, содержание С в стали не должно быть слишком высоким. Когда содержание C в стали для стального листа по настоящему изобретению превышает 0,0015%, C будет преимущественно соединяться с Nb и Ti с образованием включений мелких размеров, что приведёт к увеличению потерь в стали. Ввиду этого, чтобы в полной мере реализовать положительное воздействие С в листе из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению массовое процентное содержание С регулируют на уровне 0<С<0,0015%.C: In the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, the content of C in the steel should not be too high. When the content of C in the steel for the steel sheet of the present invention exceeds 0.0015%, C will preferentially combine with Nb and Ti to form small inclusions, resulting in an increase in steel loss. In view of this, in order to fully realize the beneficial effect of C in the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, the mass percentage of C is adjusted to 0<C<0.0015%.

Si: в настоящем изобретении Si добавляют к листу из нетекстурированной электротехнической стали до содержания от среднего до низкого. Когда содержание Si превышает 1,8%, это не только увеличивает стоимость производства стального листа, но и значительно ухудшает магнитную индукцию стали; когда содержание Si ниже 0,2%, эффект существенного снижения потерь в железе не может быть достигнут. Ввиду этого в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, массовое процентное содержание Si регулируют на уровне 0,2 - 1,8%.Si: In the present invention, Si is added to the non-oriented electrical steel sheet to a content of medium to low. When the Si content exceeds 1.8%, it not only increases the production cost of the steel sheet, but also significantly worsens the magnetic induction of the steel; when the Si content is lower than 0.2%, the effect of significantly reducing the iron loss cannot be achieved. In view of this, in the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, the mass percentage of Si is adjusted to 0.2 to 1.8%.

Mn: в лист из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, добавляют соответствующее количество Mn к S для формирования MnS, что полезно для контроля морфологии и количества включений и может эффективно снизить вред, наносимый магнитным характеристикам, поэтому необходимо добавить 0,2% или более Mn; с другой стороны, когда содержание добавленного Mn превышает 0,4%, текстура рекристаллизации будет ухудшаться и магнитная индукция стального листа будет уменьшаться. Принимая во внимание вышеизложенное и учитывая положительные и отрицательные эффекты Mn, в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, массовое процентное содержание Mn составляет 0,2 - 0,4%.Mn: In the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, an appropriate amount of Mn is added to S to form MnS, which is useful for controlling the morphology and amount of inclusions and can effectively reduce the damage caused to magnetic characteristics, so it is necessary to add 0.2% or more of Mn; on the other hand, when the added content of Mn exceeds 0.4%, the recrystallization texture will deteriorate and the magnetic induction of the steel sheet will decrease. Taking into account the above and considering the positive and negative effects of Mn, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the mass percentage of Mn is 0.2 to 0.4%.

Al: в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, когда содержание Al, добавленного в сталь для стального листа, согласно настоящему изобретению, превышает 0,6%, характеристики стального листа значительно ухудшаются; с другой стороны, когда содержание Al, добавленного в стальной лист, ниже 0,2%, соответствующий эффект снижения потерь в железе не может быть достигнут. Ввиду этого в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, массовое процентное содержание Al регулируется на уровне 0,2 - 0,6%.Al: In the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, when the content of Al added to the steel for the steel sheet according to the present invention exceeds 0.6%, the performance of the steel sheet is significantly deteriorated; on the other hand, when the content of Al added to the steel sheet is lower than 0.2%, the corresponding effect of reducing iron loss cannot be achieved. In view of this, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the mass percentage of Al is adjusted to 0.2 to 0.6%.

V: в традиционных технологиях V обычно считается вредным элементом для листа из нетекстурированной электротехнической стали, и чем ниже содержание V, тем лучше. Однако в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, V используется в качестве важного полезного элемента. В отличие от максимально возможного снижения содержания V в традиционных технологиях, с целью максимально возможного снижения содержания вредных включений, в настоящем изобретении специально добавляют соответствующее количество V в сочетании с регулированием производственного процесса и контролем типов и количества N-содержащих включений, в максимальной степени обеспечивается безвредная обработка Nb, V и Ti. Таким образом реализуется подбор и комбинация химических компонентов, способствующих получению подходящих магнитных характеристик и разумных предварительных условий для контроля типов включений.V: In conventional technologies, V is generally regarded as a harmful element for non-oriented electrical steel sheet, and the lower the V content, the better. However, in the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, V is used as an important useful element. Unlike the maximum possible reduction of the V content in conventional technologies, in order to reduce the content of harmful inclusions as much as possible, the present invention deliberately adds an appropriate amount of V, combined with the control of the production process and the control of the types and amounts of N-containing inclusions, so as to maximize the harmless processing of Nb, V and Ti. Thus, the selection and combination of chemical components conducive to obtaining suitable magnetic characteristics and reasonable preconditions for controlling the types of inclusions are realized.

В техническом решении по настоящему изобретению, когда содержание V в стали ниже 0,002%, подходящий эффект фиксации C и N не может быть достигнут, а включения V разнообразны и имеют малый размер; с другой стороны, когда содержание V в стали слишком велико и превышает 0,005%, количество включений, образуемых V с C и N, сильно увеличится, что существенно затруднит рост зерна и ухудшит магнитные характеристики стали. Поэтому, чтобы вызвать положительное воздействие V, в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, массовое процентное содержание V регулируют на уровне 0,002 - 0,005%.In the technical solution of the present invention, when the V content in the steel is lower than 0.002%, a suitable fixation effect of C and N cannot be achieved, and the V inclusions are diverse and small in size; on the other hand, when the V content in the steel is too high and exceeds 0.005%, the amount of inclusions formed by V with C and N will greatly increase, which will greatly hinder grain growth and deteriorate the magnetic properties of the steel. Therefore, in order to bring about the positive effect of V, in the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, the mass percentage of V is adjusted to 0.002 to 0.005%.

N: в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, содержание N, как вредного примесного элемента, не должно быть слишком высоким. При содержании N в стали более 0,002% количество включений, образованных N с Nb, V, Ti, Al и другими элементами, сильно увеличится, что существенно затруднит рост зерна и ухудшит магнитные характеристики стали. Ввиду этого в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, массовое процентное содержание N регулируют так, чтобы оно соответствовало: N<0,002%.N: In the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the content of N as a harmful impurity element should not be too high. When the content of N in the steel is more than 0.002%, the amount of inclusions formed by N with Nb, V, Ti, Al and other elements will greatly increase, which will significantly hinder grain growth and deteriorate the magnetic properties of the steel. In view of this, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the mass percentage of N is adjusted to be: N<0.002%.

Предпочтительно в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, среди неизбежных примесей Nb≤0,002% и Ti≤0,002%.Preferably, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, among the unavoidable impurities, Nb≤0.002% and Ti≤0.002%.

В приведённом выше техническом решении настоящего изобретения Nb и Ti являются неизбежными примесными элементами в стали, и содержание примесных элементов в стали должно контролироваться как можно ниже, если это позволяют технологические условия.In the above technical solution of the present invention, Nb and Ti are unavoidable impurity elements in steel, and the content of impurity elements in steel should be controlled as low as possible if technological conditions allow it.

Nb: в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, когда содержание Nb превышает 0,002%, включения NbN в стали будут аномально увеличиваться, тем самым приводя к резкому увеличению потерь в железе в готовом стальном листе. Поэтому в настоящем изобретении необходимо строго контролировать содержание примесного элемента Nb, чтобы обеспечить соответствие: Nb ≤ 0,002%.Nb: In the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, when the Nb content exceeds 0.002%, the NbN inclusions in the steel will increase abnormally, thereby causing a sharp increase in the iron loss in the finished steel sheet. Therefore, in the present invention, it is necessary to strictly control the content of the Nb impurity element to ensure that Nb ≤ 0.002%.

Ti: в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, когда содержание Ti превышает 0,002%, включения TiN в стали будут аномально увеличиваться, тем самым приводя к резкому увеличению потерь в железе в готовом стальном листе. Поэтому в настоящем изобретении необходимо строго контролировать содержание примесного элемента Ti, чтобы обеспечить соответствие: Ti≤0,002%.Ti: In the non-oriented electrical steel sheet of the present invention, when the Ti content exceeds 0.002%, the TiN inclusions in the steel will increase abnormally, thereby causing a sharp increase in the iron loss in the finished steel sheet. Therefore, in the present invention, it is necessary to strictly control the content of the Ti impurity element to ensure that Ti≤0.002%.

Предпочтительно лист из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, содержит N-содержащие включения в качестве основных включений, а N-содержащие включения включают отдельные VN и AlN и/или смешанные VN, AlN, NbN и TiN.Preferably, the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention contains N-containing inclusions as the main inclusions, and the N-containing inclusions include individual VN and AlN and/or mixed VN, AlN, NbN and TiN.

По сравнению с термином «смешанный», термин «индивидуальный» относится к состоянию, в котором различные включения не являются взаимно легированными.Compared with the term "mixed", the term "individual" refers to a state in which the different inclusions are not mutually alloyed.

Предпочтительно, в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, N-содержащие включения имеют размер 200 - 500 нм.Preferably, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the N-containing inclusions have a size of 200 - 500 nm.

Предпочтительно, в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, отношение объёмной доли VN и N-содержащих включений составляет ≥0,85.Preferably, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the ratio of the volume fraction of VN and N-containing inclusions is ≥0.85.

В настоящем изобретении содержание полезного элемента V регулируют на уровне 0,002 - 0,005%, чтобы формировать включения VN относительно большого размера, насколько это возможно, вместо включений мелкого размера NbN и TiN. Во избежание образования мелкоразмерных включений NbN, TiN, C-содержащих включений Nb, V, Ti и т.п., в настоящем изобретении содержание C строго ограничивается до 0<C≤0,0015%, и в реальном производственном процессе содержание C более предпочтительно можно контролировать на уровне 0<C≤0,0010% с учетом сложности производства. При наличии вышеперечисленных химических элементов и условии содержания Al в стали 0,2 - 0,6%, N-содержащие включения становятся основным фактором, ограничивающим магнитные свойства готового стального листа.In the present invention, the content of the useful element V is controlled to 0.002 - 0.005% so as to form relatively large-sized VN inclusions as much as possible instead of small-sized NbN and TiN inclusions. In order to avoid the formation of small-sized NbN, TiN inclusions, C-containing inclusions of Nb, V, Ti, etc., in the present invention, the C content is strictly limited to 0<C≤0.0015%, and in the actual production process, the C content can be more preferably controlled to 0<C≤0.0010% in view of the complexity of production. Under the condition of the above-mentioned chemical elements and the Al content of the steel being 0.2 - 0.6%, the N-containing inclusions become the main factor limiting the magnetic property of the finished steel sheet.

Поэтому в настоящем изобретении необходимо предпочтительно ограничить отношение объёмной доли VN и N-содержащих включений в стали величиной ≥0,85, чтобы уменьшить появление включений типа отличного от VN. Основной принцип регулировки заключается в корректировке содержания V в стали, что тем самым регулирует долю включений VN во всех N-содержащих включениях в стали. Кроме того, из-за высокого содержания Al в стали, которое составляет 0,2 - 0,6%, в стали может образовываться большое количество включений AlN. Включения AlN сравнительно небольших размеров после столкновения, объединяясь и всплывая могут оставаться в стали и соединяться с включениями VN, увеличивая тем самым размеры смешанных включений и снижая наносимый ими вред.Therefore, in the present invention, it is necessary to preferably limit the ratio of the volume fraction of VN and N-containing inclusions in steel to ≥0.85 in order to reduce the occurrence of inclusions of a type other than VN. The basic principle of adjustment is to adjust the V content in steel, which thereby adjusts the proportion of VN inclusions in all N-containing inclusions in steel. In addition, due to the high Al content in steel, which is 0.2 - 0.6%, a large number of AlN inclusions can be formed in steel. The AlN inclusions of relatively small sizes after collision, by combining and floating up, can remain in the steel and combine with VN inclusions, thereby increasing the size of mixed inclusions and reducing the damage caused by them.

Таким образом, когда количество образующихся в стали включений VN слишком мало, эффект соединения с включениями AlN не может быть достигнут. В этом случае включения AlN имеют малые размеры и не могут быть удалены за счёт всплытия и остаются в стали; при слишком большом количестве включений VN, помимо соединения с включениями AlN, в стали останутся и отдельные AlN, причём вред, причиняемый включениями VN, будет возрастать с увеличением количества включений VN.Therefore, when the amount of VN inclusions formed in steel is too small, the effect of connecting with AlN inclusions cannot be achieved. In this case, the AlN inclusions are small in size and cannot be removed by floating and remain in the steel; when the amount of VN inclusions is too large, in addition to connecting with AlN inclusions, individual AlNs will also remain in the steel, and the damage caused by VN inclusions will increase with the increase of the amount of VN inclusions.

Предпочтительно в листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, потери в железе P_15/50 составляют ≤4,2 Вт/кг, а магнитная индукция B₅₀ составляет ≥1,73 Тл.Preferably, in the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the iron loss P _15/50 is ≤4.2 W/kg and the magnetic induction B ₅₀ is ≥1.73 T.

Соответственно, другой целью настоящего изобретения является создание способа изготовления вышеупомянутого листа из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, который является простым и легко осуществимым. С помощью этого способа изготовления можно получить лист из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, при этом стальной лист имеет потери в железе P_15/50 ≤4,2 Вт/кг и магнитную индукцию B₅₀ ≥ 1,73 Тл.Accordingly, another object of the present invention is to provide a method for producing the above-mentioned non-oriented electrical steel sheet with suitable magnetic characteristics, which is simple and easy to implement. With this manufacturing method, it is possible to obtain a non-oriented electrical steel sheet with suitable magnetic characteristics, wherein the steel sheet has an iron loss of P _15/50 ≤ 4.2 W/kg and a magnetic induction of B ₅₀ ≥ 1.73 T.

Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение предлагает способ изготовления листа из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками, включающий стадии:In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a sheet of non-oriented electrical steel with suitable magnetic properties, comprising the steps of:

(1) плавка и литьё;(1) melting and casting;

(2) горячая прокатка, причем стальной рулон, полученный после горячей прокатки, не подвергают нормализующему отжигу или отжигу в колпаковой печи, а непосредственно направляют на следующую стадию;(2) hot rolling, wherein the steel coil obtained after hot rolling is not subjected to normalizing annealing or bell furnace annealing, but is directly sent to the next stage;

(3) кислотное протравливание для получения протравленного кислотой стального листа;(3) acid pickling to obtain acid pickled steel sheet;

(4) холодная прокатка для получения холоднокатаного стального листа; и(4) cold rolling to produce cold rolled steel sheet; and

(5) непрерывный отжиг, при котором холоднокатаный стальной лист быстро нагревают до заданной температуры выдержки со скоростью нагрева 50 - 5000°С/с.(5) continuous annealing, in which the cold-rolled steel sheet is rapidly heated to a predetermined holding temperature at a heating rate of 50 - 5000°C/s.

В настоящем изобретении автор настоящего изобретения оптимизирует химический состав стали и определяет целесообразный производственный процесс. Непрерывнолитой сляб, полученный после выплавки и литья, не требует нормализующего отжига или отжига в колпаковой печи после горячей прокатки; сляб может быть подвергнут непрерывному отжигу электромагнитным индукционным устройством с функцией быстрого нагрева после непосредственного кислотного протравливания и холодной прокатки, так что могут быть получены электромагнитные характеристики, требуемые замыслом настоящего изобретения. В настоящем изобретении не предъявляются специальные требования к горячей прокатке, кислотному протравливанию и холодной прокатке, так что принцип осуществления не увеличивает стоимость и техническую сложность производства стали.In the present invention, the inventor optimizes the chemical composition of steel and determines an appropriate production process. The continuously cast slab obtained after smelting and casting does not require normalizing annealing or bell furnace annealing after hot rolling; the slab can be continuously annealed by an electromagnetic induction device with a rapid heating function after direct acid pickling and cold rolling, so that the electromagnetic characteristics required by the concept of the present invention can be obtained. The present invention does not make special requirements for hot rolling, acid pickling and cold rolling, so that the implementation principle does not increase the cost and technical complexity of steel production.

Следует отметить, что в традиционных технологиях, хотя и существуют некоторые технические решения, не требующие нормализующего отжига или отжига в колпаковой печи, стали, полученные по этим техническим решениям, в основном являются высококремнистыми сталями, и содержание Si в этих сталях высокое; в отличие от традиционных технологий, описанных выше, содержание Si в стали по настоящему изобретению составляет всего 0,2 - 1,8%, что соответствует стали со средним или низким содержанием кремния, и нормализующий отжиг или отжиг в колпаковой печи не требуется, когда используется сталь со средним или низким содержанием кремния.It should be noted that in conventional technologies, although there are some technical solutions that do not require normalizing annealing or bell furnace annealing, the steels obtained by these technical solutions are mainly high-silicon steels, and the Si content of these steels is high; unlike the conventional technologies described above, the Si content of the steel of the present invention is only 0.2 to 1.8%, which corresponds to steel with a medium or low silicon content, and normalizing annealing or bell furnace annealing is not required when steel with a medium or low silicon content is used.

В процессе изготовления стали по настоящему изобретению требуется строгий контроль химического состава стали, и особенно следует контролировать содержание V в стали. После выплавки и отливки можно получить стальной слиток; после горячей прокатки стальной слиток не требует нормализующего отжига или отжига в колпаковой печи, а после кислотного протравливания и обработки для удаления ржавчины сталь, протравленная кислотой, может быть подвергнута холодной прокатке до заданной толщины за один проход холодной прокатки и непрерывному отжигу в электромагнитном индукционном устройстве с функцией быстрого нагрева, и атмосфера отжига может быть смесью газов H₂ и N₂.In the process of producing steel according to the present invention, strict control of the chemical composition of steel is required, and the V content of steel should be especially controlled. After smelting and casting, a steel ingot can be obtained; after hot rolling, the steel ingot does not require normalizing annealing or bell furnace annealing, and after acid pickling and rust removal treatment, the acid-picked steel can be cold rolled to a predetermined thickness in one cold rolling pass and continuously annealed in an electromagnetic induction device with a rapid heating function, and the annealing atmosphere can be a mixture of H ₂ and N ₂ gases.

На стадии (5) вышеописанного способа изготовления, согласно настоящему изобретению, электромагнитное индукционное устройство с функцией быстрого нагрева не ограничивается продольным или поперечным вектором магнитного поля, но его тепловая мощность должна соответствовать требованию быстрого нагрева холоднокатаного стального листа до целевой температуры выдержки во время непрерывного отжига. Целевая температура выдержки обычно может составлять 500 - 1100°С, а начальная температура нагрева может быть температурой ниже температуры выдержки, например, комнатной температурой. Скорость нагрева холоднокатаного стального листа в настоящем изобретении регулируется на уровне 50 - 5000°С/с, что намного превышает скорость нагрева обычного оборудования непрерывного отжига 1 - 30°С/с. Однако в некоторых осуществлениях скорость нагрева можно регулировать на уровне 80 - 550°С/с в соответствии с производственными и фактическими требованиями к качеству готовых стальных листов.In step (5) of the above-described manufacturing method according to the present invention, the electromagnetic induction device with the rapid heating function is not limited to the longitudinal or transverse magnetic field vector, but its heating power must meet the requirement of rapidly heating the cold-rolled steel sheet to the target soaking temperature during continuous annealing. The target soaking temperature may generally be 500 to 1100°C, and the initial heating temperature may be a temperature lower than the soaking temperature, such as room temperature. The heating rate of the cold-rolled steel sheet in the present invention is controlled at 50 to 5000°C/s, which is much higher than the heating rate of the conventional continuous annealing equipment of 1 to 30°C/s. However, in some embodiments, the heating rate may be controlled at 80 to 550°C/s according to the production and actual quality requirements of the finished steel sheets.

По сравнению с традиционными способами отжига с использованием газового и (или) электрического нагрева, медленного нагрева (обычно ниже 30°C/с), в настоящем изобретении используется устройство электромагнитного индукционного нагрева с функцией быстрого нагрева для непрерывного отжига, чтобы реализовать быстрый нагрев холоднокатаного стального листа до заданной температуры выдержки за короткое время. Целью использования быстрого нагрева является эффективное подавление восстановления холоднокатаного стального листа во время непрерывного отжига, чтобы запас энергии остаточной деформации холоднокатаного стального листа мог быть значительно увеличен перед рекристаллизацией, что может привести к накоплению и увеличению движущей силы зародышеобразования и усилению зародышеобразования и миграции границ зёрен с большим углом. В то же время предпочтительная ориентировка кристаллического ядра также уменьшается, и, наконец, прочность компонентов текстуры рекристаллизации <111>//ND может быть уменьшена. Поэтому метод непрерывного отжига может обеспечить более высокую магнитную индукцию стали и меньшие потери в железе.Compared with conventional annealing methods using gas and/or electric heating, slow heating (usually below 30°C/s), the present invention uses an electromagnetic induction heating device with a rapid heating function for continuous annealing to realize rapid heating of a cold rolled steel sheet to a predetermined holding temperature in a short time. The purpose of using rapid heating is to effectively suppress the recovery of the cold rolled steel sheet during continuous annealing, so that the residual strain energy reserve of the cold rolled steel sheet can be significantly increased before recrystallization, which can lead to the accumulation and increase of the driving force of nucleation and the enhancement of nucleation and migration of large-angle grain boundaries. At the same time, the preferable orientation of the crystal core is also reduced, and finally, the strength of the <111>//ND recrystallization texture components can be reduced. Therefore, the continuous annealing method can achieve higher magnetic induction of steel and lower iron loss.

Следует отметить, что во время быстрого нагрева и непрерывного отжига холоднокатаного стального листа для дальнейшего увеличения движущей силы зародышеобразования и роста, улучшения и контроля конечного эффекта рекристаллизации, а также обеспечения крупнозернистой структуры и низкой доли вредной ориентировки зёрен после непрерывного отжига также необходимо должным образом ограничить скорость нагрева при быстром отжиге в пределах 50 - 5000°C/с. Когда скорость нагрева при быстром нагреве слишком медленная и скорость нагрева ниже 50°C/с, накопленная энергия деформации холодной прокатки высвобождается слишком быстро, что не способствует последующему эффективному контролю текстуры; когда скорость быстрого нагрева слишком высока, и скорость нагрева превышает 5000°С/с, требования к мощности оборудования слишком высоки, и стоимость высока, что приведёт к слишком длительному пребыванию холоднокатаного листа на высокотемпературной стадии и низкой однородности структуры зерна.It should be noted that during the rapid heating and continuous annealing of the cold rolled steel sheet, in order to further enhance the driving force of nucleation and growth, improve and control the final recrystallization effect, and ensure the coarse grain structure and low proportion of harmful grain orientation after continuous annealing, it is also necessary to properly limit the heating rate of rapid annealing to 50-5000°C/s. When the heating rate of rapid heating is too slow and the heating rate is lower than 50°C/s, the accumulated deformation energy of cold rolling is released too quickly, which is not conducive to the subsequent effective texture control; when the rapid heating rate is too fast and the heating rate exceeds 5000°C/s, the equipment power requirement is too high and the cost is high, which will lead to the cold rolled sheet staying in the high temperature stage for too long and the uniformity of the grain structure is poor.

Предпочтительно в способе изготовления, согласно настоящему изобретению, на стадии (5) целевая температура выдержки составляет 500 - 1100°С.Preferably, in the manufacturing method according to the present invention, in step (5), the target holding temperature is 500 - 1100°C.

Предпочтительно в способе изготовления, согласно настоящему изобретению, на стадии (5) холоднокатаный стальной лист быстро нагревают до целевой температуры выдержки со скоростью нагрева 80 - 550°С/с.Preferably, in the manufacturing method according to the present invention, in step (5), the cold-rolled steel sheet is rapidly heated to a target holding temperature at a heating rate of 80 - 550°C/s.

Предпочтительно, в способе изготовления согласно настоящему изобретению на стадии (2) во время горячей прокатки время пребывания литого сляба в печи регулируют на уровне 120 - 360 мин, начальную температуру прокатки поддерживают на уровне 1000 - 1250°С, конечную температуру прокатки поддерживают на уровне 650 - 1000°С, а температуру намотки поддерживают на уровне 550 - 950°С.Preferably, in the manufacturing method according to the present invention, in step (2), during hot rolling, the residence time of the cast slab in the furnace is adjusted to 120 to 360 minutes, the initial rolling temperature is maintained at 1000 to 1250°C, the final rolling temperature is maintained at 650 to 1000°C, and the winding temperature is maintained at 550 to 950°C.

Предпочтительно в способе изготовления согласно настоящему изобретению на стадии (2) целевую толщину горячекатаного стального листа контролируют на уровне 0,8 - 3,5 мм; на стадии (4) стальной лист, протравленный кислотой, подвергают холодной прокатке до заданной толщины холодной прокатки за один проход.Preferably, in the manufacturing method according to the present invention, in step (2), the target thickness of the hot-rolled steel sheet is controlled at 0.8 to 3.5 mm; in step (4), the acid-pickled steel sheet is cold rolled to a predetermined cold rolling thickness in one pass.

По сравнению с обычными технологиями, лист из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками и способ его изготовления, согласно настоящему изобретению, имеют следующие преимущества и положительные эффекты: в отличие от обычных технологий, в процессе производства стали по настоящему изобретению V воспринимается как полезный элемент, а содержание V корректируется целевым образом.Compared with conventional technologies, the non-oriented electrical steel sheet with suitable magnetic properties and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following advantages and positive effects: unlike conventional technologies, in the steel manufacturing process of the present invention, V is regarded as a useful element, and the V content is adjusted in a targeted manner.

В листе из нетекстурированной электротехнической стали, согласно настоящему изобретению, автор настоящего изобретения оптимизирует соотношение химических элементов, непрерывнолитой сляб, полученный после выплавки и литья, не требует нормализующего отжига или отжига в колпаковой печи, может быть быстро нагрет непосредственно после кислотной обработки и холодной прокатки, чтобы гарантировать, что холоднокатаный стальной лист быстро нагрет до целевой температуры выдержки при относительно высокой скорости нагрева, так что требования к электромагнитным характеристикам, установленным в настоящем изобретении, могут быть достигнуты.In the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the inventor of the present invention optimizes the ratio of chemical elements, the continuously cast slab obtained after smelting and casting does not require normalizing annealing or bell furnace annealing, and can be rapidly heated directly after acid treatment and cold rolling, so as to ensure that the cold-rolled steel sheet is rapidly heated to the target soaking temperature at a relatively high heating rate, so that the requirements for electromagnetic characteristics specified in the present invention can be achieved.

Идея выбора химического элемента настоящего изобретения полностью отличается от традиционных технологий, а способ изготовления прост и легко осуществим; и изготовленный таким образом лист из нетекстурированной электротехнической стали имеет характеристики высокой магнитной индукции и низких потерь в железе: потери в железе P_15/50 составляют ≤4,2 Вт/кг, а магнитная индукция B₅₀ составляет ≥1,73 Тл.The idea of selecting a chemical element of the present invention is completely different from the conventional technologies, and the manufacturing method is simple and easy to implement; and the non-oriented electrical steel sheet thus manufactured has the characteristics of high magnetic induction and low iron loss: the iron loss P _15/50 is ≤4.2 W/kg, and the magnetic induction B ₅₀ is ≥1.73 T.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 схематически представляет взаимосвязь между отношением объёмных долей нитрида ванадия (VN) и N-содержащих включений в стали и потерями в железе P_15/50 готового стального листа из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению.Fig. 1 schematically shows the relationship between the volume fraction ratio of vanadium nitride (VN) and N-containing inclusions in steel and the iron loss P _15/50 of the finished steel sheet made of non-oriented electrical steel according to the present invention.

Фиг. 2 схематически представляет соотношение между скоростью нагрева при быстром нагреве и магнитной индукцией B₅₀ готового стального листа из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению.Fig. 2 schematically shows the relationship between the heating rate in rapid heating and the magnetic induction B ₅₀ of the finished steel sheet of non-oriented electrical steel according to the present invention.

Фиг. 3 представляет фотографию микроструктуры готового листа из нетекстурированной электротехнической стали Примера 3.Fig. 3 is a photograph of the microstructure of the finished sheet of non-oriented electrical steel Example 3.

Фиг. 4 представляет собой фотографию микроструктуры сравнительной стали Сравнительного примера 2.Fig. 4 is a photograph of the microstructure of the comparative steel of Comparative Example 2.

Подробное описаниеDetailed description

Лист из нетекстурированной электротехнической стали с подходящими магнитными характеристиками и способ его изготовления, согласно настоящему изобретению, будут дополнительно объяснены и проиллюстрированы со ссылкой на прилагаемые чертежи и конкретные примеры. Однако пояснения и иллюстрации не следует рассматривать как представляющие собой необоснованные ограничения технических решений настоящего изобретения.The non-oriented electrical steel sheet with suitable magnetic characteristics and the manufacturing method thereof according to the present invention will be further explained and illustrated with reference to the accompanying drawings and specific examples. However, the explanations and illustrations should not be considered as representing unreasonable limitations of the technical solutions of the present invention.

Примеры 1 - 6 и Сравнительные примеры 1 - 3Examples 1 - 6 and Comparative Examples 1 - 3

Массовые проценты содержания химических элементов в листах из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1 - 6 и сравнительных стальных листах Сравнительных примеров 1 - 3 показаны в таблице 1.The mass percentages of the chemical elements in the non-oriented electrical steel sheets of Examples 1 to 6 and the comparative steel sheets of Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.

Таблица 1 (% масс., остальное составляет Fe и другие неизбежные примеси, кроме Nb и Ti)Table 1 (% by weight, the rest is Fe and other inevitable impurities, except Nb and Ti)

Листы из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1 - 6 и сравнительные стальные листы Сравнительных примеров 1 - 3 изготовлены на следующих стадиях:The non-oriented electrical steel sheets of Examples 1 to 6 and the comparative steel sheets of Comparative Examples 1 to 3 were manufactured in the following stages:

(1) проведение выплавки и литья стальных материалов с химическим составом, указанным в таблице 1, при этом в процессе выплавки стали приоритетным является обезуглероживание для достижения заданной цели, затем осуществляют раскисление и легирование, а содержание V доводят до требуемого целевого диапазона в зависимости от содержания C, N, Nb и Ti в стальном материале для получения расплавленной стали, удовлетворяющей заданным требованиям по химическому составу, а затем расплавленную сталь отливают в стальной слиток, имеющий заданный размер.(1) carrying out smelting and casting of steel materials with the chemical composition specified in Table 1, wherein in the steel smelting process, decarburization is given priority to achieve a specified purpose, then deoxidation and alloying are carried out, and the V content is adjusted to the required target range depending on the content of C, N, Nb and Ti in the steel material to obtain molten steel satisfying the specified requirements for chemical composition, and then the molten steel is cast into a steel ingot having a specified size.

2) горячая прокатка, при которой в ходе горячей прокатке время прокатки сляба, полученного отливкой слитка, регулируют в диапазоне 120 - 360 мин, начальную температуру прокатки поддерживают в интервале 1000 - 1250°С, окончательную прокатку контролируют на уровне 650 - 1000°С, температуру намотки контролируют на уровне 550 - 950°С, горячую прокатку осуществляют за 2 - 8 проходов, а заданную толщину горячекатаного стального листа контролируют на уровне 0,8 - 3,5 мм, при этом рулон стали, полученный после горячей прокатки, не подвергают нормализующему отжигу или отжигу в колпаковой печи, а непосредственно переводят на следующую стадию.2) hot rolling, in which during hot rolling the rolling time of the slab obtained by casting the ingot is adjusted in the range of 120 - 360 min, the initial rolling temperature is maintained in the range of 1000 - 1250 °C, the final rolling is controlled at 650 - 1000 °C, the winding temperature is controlled at 550 - 950 °C, hot rolling is carried out in 2 - 8 passes, and the specified thickness of the hot-rolled steel sheet is controlled at 0.8 - 3.5 mm, while the steel coil obtained after hot rolling is not subjected to normalizing annealing or annealing in a bell furnace, but is directly transferred to the next stage.

(3) проведение кислотного протравливания для получения протравленной кислотой стальной листа.(3) carrying out acid pickling to obtain acid-picked steel sheet.

(4) холодная прокатка протравленного кислотой стального листа, при этом протравленный кислотой стальной лист подвергают холодной прокатке до заданной толщины холодной прокатки 0,50 мм за один проход.(4) cold rolling of acid-etched steel sheet, wherein the acid-etched steel sheet is cold rolled to a predetermined cold rolling thickness of 0.50 mm in one pass.

(5) непрерывный отжиг, при котором холоднокатаный стальной лист быстро нагревают от комнатной температуры до целевой температуры выдержки 500 - 1100°C со скоростью нагрева 50 – 5000°C/с с помощью оборудования непрерывного отжига с электромагнитным индукционным устройством быстрого нагрева и выдерживают в течение периода времени, например, 10 - 120 с; и при этом скорость нагрева более предпочтительно можно регулировать в пределах 80 - 550°С/с; во время отжига можно регулировать атмосферу отжига, чтобы она представляла собой газовую смесь H₂ и N₂.(5) continuous annealing, in which the cold-rolled steel sheet is rapidly heated from room temperature to a target holding temperature of 500 - 1100°C at a heating rate of 50 - 5000°C/s by means of a continuous annealing equipment with an electromagnetic induction rapid heating device and held for a period of time of, for example, 10 - 120 s; and wherein the heating rate can be more preferably adjusted within the range of 80 - 550°C/s; during the annealing, the annealing atmosphere can be adjusted to be a gas mixture of _H2 and _N2 .

Из готовых изделий из листов из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1-6 и сравнительных стальных листов Сравнительных примеров 1 - 3 соответственно отбирают образцы, проводят изучение и анализ. Установлено, что в сталях Примеров и сталях Сравнительных примеров имеются включения, причём основными являются N-содержащие включения. Путём дальнейшего анализа и испытаний получены средний размер и конкретный состав N-содержащих включений в стальных листах Примеров и стальных листах Сравнительных примеров, а соответствующие результаты изучения и анализа представлены в следующей таблице 3.From the finished products of the non-oriented electrical steel sheets of Examples 1-6 and the comparative steel sheets of Comparative Examples 1-3, respectively, samples are selected, studied and analyzed. It is found that the steels of the Examples and the steels of the Comparative Examples contain inclusions, and the main ones are N-containing inclusions. Through further analysis and testing, the average size and specific composition of the N-containing inclusions in the steel sheets of the Examples and the steel sheets of the Comparative Examples are obtained, and the corresponding results of the study and analysis are presented in the following Table 3.

Таблица 3Table 3

После завершения изучения и анализа вышеуказанных включений листов из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1 - 6 и сравнительных стальных листов Сравнительных примеров 1 - 3 снова отбирают образцы, и тестируют магнитную индукцию B₅₀ и потери в железе P_15/50 стальных листов, результаты испытаний приведены в следующей таблице 4.After completing the examination and analysis of the above inclusions of the non-oriented electrical steel sheets of Examples 1 to 6 and the comparative steel sheets of Comparative Examples 1 to 3, samples were again taken and the magnetic induction B ₅₀ and iron loss P _15/50 of the steel sheets were tested, and the test results are shown in the following Table 4.

Соответствующие процедуры тестирования заключаются в следующем.The relevant testing procedures are as follows.

Испытание магнитной индукции B₅₀: в соответствии с национальным стандартом GB/T 3655-2008 испытание характеристик потерь в железе проводят с аппаратом Эпштейна. Температура испытания составляет постоянную температуру 20°C, размер образца составляет 30×300 мм, а целевая масса составляет 0,5 кг. Магнитная индукция B₅₀ стальных листов Примеров и Сравнительных примеров получена посредством этого испытания.B ₅₀ magnetic induction test: According to the national standard GB/T 3655-2008, the iron loss characteristics test is carried out with Epstein apparatus. The test temperature is a constant temperature of 20°C, the specimen size is 30×300mm, and the target mass is 0.5kg. The B ₅₀ magnetic induction of the steel sheets of Examples and Comparative Examples are obtained through this test.

Испытание на потери в железе P_15/50: в соответствии с национальным стандартом GB/T 3655-2008 испытание на потери в железе проводят с аппаратом Эпштейна. Температура испытания составляет постоянную температуру 20°C, размер образца составляет 30×300 мм, а целевая масса составляет 0,5 кг. Потери в железе P_15/50 Примеров и Сравнительных примеров получены посредством этого испытания.Iron loss test P _15/50 : According to the national standard GB/T 3655-2008, the iron loss test is carried out with Epstein apparatus. The test temperature is a constant temperature of 20°C, the sample size is 30×300mm, and the target mass is 0.5kg. The iron loss P _15/50 of Examples and Comparative Examples are obtained through this test.

Результаты испытаний магнитной индукции B₅₀ и потерь в железе P_15/50 листов из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1 - 6 и сравнительных стальных листов Сравнительных примеров 1 - 3 представлены в таблице 4.The results of the magnetic induction tests B ₅₀ and iron loss P _15/50 of the non-oriented electrical steel sheets of Examples 1 to 6 and the comparative steel sheets of Comparative Examples 1 to 3 are presented in Table 4.

Таблица 4Table 4

Как показано в таблице 4 выше, в настоящем изобретении листы из нетекстурированной электротехнической стали Примеров 1 - 6 имеют магнитную индукцию B₅₀ в диапазоне 1,74 - 1,80 Тл и потери в железе P_15/50 в диапазоне 3,2 - 4,2 Вт/кг, что явно превосходит показатели сравнительных стальных листов Сравнительных примеров 1 - 3. Поскольку Сравнительные примеры 1 - 3 не соответствуют условиям, указанным в техническом решении настоящего изобретения, получаемые с их помощью технические эффекты уступают эффектам настоящего изобретения.As shown in Table 4 above, in the present invention, the non-oriented electrical steel sheets of Examples 1 to 6 have a magnetic flux density _B50 in the range of 1.74 to 1.80 T and an iron loss P15 _/50 in the range of 3.2 to 4.2 W/kg, which are clearly superior to those of the comparative steel sheets of Comparative Examples 1 to 3. Since Comparative Examples 1 to 3 do not meet the conditions specified in the technical solution of the present invention, the technical effects obtained by them are inferior to those of the present invention.

Фиг. 1 схематически представляет взаимосвязь между отношением объёмных долей VN и N-содержащих включений в стали, а также потерями в железе P_15/50 готового стального листа из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению.Fig. 1 schematically shows the relationship between the volume fraction ratio of VN and N-containing inclusions in steel and the iron loss P _15/50 of the finished steel sheet made of non-oriented electrical steel according to the present invention.

Как показано на фиг. 1, с увеличением отношения объёмных долей VN и N-содержащих включений в стали потери в железе Р_15/50 готового стального листа уменьшаются как при обычном нагреве, так и при быстром нагреве, однако потери в железе Р_15/50 готового стального листа, подвергнутого быстрому нагреву, уменьшается значительно быстрее, и когда отношение объёмных долей VN и N-содержащих включений в стали достигает 85% или выше, потери в железе P_15/50 готового стального листа, подвергшегося быстрому нагреву, могут быть ниже 4,2 Вт/кг, что соответствует требованиям настоящего изобретения.As shown in Fig. 1, with the increase of the volume fraction ratio of VN and N-containing inclusions in steel, the iron loss P _15/50 of the finished steel sheet decreases in both the normal heating and the rapid heating, but the iron loss P _15/50 of the finished steel sheet subjected to rapid heating decreases significantly faster, and when the volume fraction ratio of VN and N-containing inclusions in steel reaches 85% or higher, the iron loss P _15/50 of the finished steel sheet subjected to rapid heating can be lower than 4.2 W/kg, which meets the requirements of the present invention.

Фиг. 2 схематически представляет отношение между скоростью нагрева при быстром нагреве и магнитной индукцией B₅₀ готового листа из нетекстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению.Fig. 2 schematically shows the relationship between the heating rate in rapid heating and the magnetic induction B ₅₀ of the finished non-oriented electrical steel sheet according to the present invention.

Как показано на фиг. 2, с увеличением скорости быстрого нагрева листов из нетекстурированной электротехнической стали магнитная индукция готового листа из нетекстурированной электротехнической стали постепенно увеличивается и остаётся стабильной в диапазоне 50 - 5000°C/с, что соответствует требованиям настоящего изобретения, согласно которому расчётный нижний предел составляет 1,73 Тл, и после превышения 5000°C/с магнитная индукция готового листа из нетекстурированной электротехнической стали быстро ухудшается, что ниже контрольного нижнего предела 1,73 Тл, не отвечающего требованиям контроля магнитной индукции, предусмотренным в настоящем изобретении.As shown in Fig. 2, with the increase of the rapid heating rate of the non-oriented electrical steel sheets, the magnetic induction of the finished non-oriented electrical steel sheet gradually increases and remains stable in the range of 50 - 5000°C/s, which meets the requirements of the present invention according to which the design lower limit is 1.73 T, and after exceeding 5000°C/s, the magnetic induction of the finished non-oriented electrical steel sheet rapidly deteriorates, which is lower than the control lower limit of 1.73 T, which does not meet the magnetic induction control requirements provided in the present invention.

Фиг. 3 представляет фотографию микроструктуры готового листа из нетекстурированной электротехнической стали примера 3.Fig. 3 is a photograph of the microstructure of the finished sheet of non-oriented electrical steel of Example 3.

Как показано на фиг. 3, в осуществлении Примера 3 микроструктура листа из нетекстурированной электротехнической стали полностью рекристаллизована, и все рекристаллизованные зёрна представляют собой относительно однородные равноосные зёрна с крупными и развитыми гранями.As shown in Fig. 3, in the embodiment of Example 3, the microstructure of the non-oriented electrical steel sheet is completely recrystallized, and all the recrystallized grains are relatively uniform equiaxed grains with large and developed faces.

Фиг. 4 представляет фотографию микроструктуры сравнительной стали Сравнительного примера 2.Fig. 4 is a photograph of the microstructure of the comparative steel of Comparative Example 2.

Как показано на фиг. 4, в осуществлении Сравнительного примера 2 микроструктура сравнительной стали полностью рекристаллизована, но доля равноосных зёрен в рекристаллизованных зёрнах низкая, размер мелкий, а распределение размеров зёрен с относительной дисперсией. Зёрна с более крупным размером зерна представляют собой аномально выросшие «островные зёрна».As shown in Fig. 4, in the implementation of Comparative Example 2, the microstructure of the comparative steel is completely recrystallized, but the proportion of equiaxed grains in the recrystallized grains is low, the grain size is fine, and the grain size distribution is relatively dispersed. The grains with a larger grain size are abnormally grown "island grains".

Следует отметить, что комбинация различных признаков настоящего изобретения не ограничивается теми, которые описаны в формуле изобретения или вариантах осуществления, и все признаки настоящего изобретения могут свободно комбинироваться или комбинироваться любым способом, если только они не противоречат друг другу.It should be noted that the combination of various features of the present invention is not limited to those described in the claims or embodiments, and all features of the present invention can be freely combined or combined in any way, unless they contradict each other.

Следует также отметить, что примеры, проиллюстрированные выше, являются лишь конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными выше примерами, и специалистам в данной области техники будут очевидны аналогичные варианты или модификации, которые можно легко заменить на основе раскрытия настоящего изобретения, причем все они подпадают под объем формулы изобретения.It should also be noted that the examples illustrated above are only specific embodiments of the present invention. It is obvious that the present invention is not limited to the examples given above, and similar variations or modifications will be obvious to those skilled in the art, which can be easily replaced based on the disclosure of the present invention, all of which fall within the scope of the claims.

Claims

1. Non-oriented electrical steel sheet, wherein the non-oriented electrical steel sheet contains Fe and unavoidable impurities, as well as the following chemical elements, in mass percent:

0<C≤0.001, Si: 0.2-1.8, Mn: 0.2-0.4, Al: 0.2-0.6, V: 0.0031-0.005 and N<0.002 and has a volume fraction ratio of VN and N-containing inclusions ≥ 0.85.

2. A sheet of non-textured electrical steel according to paragraph 1, wherein the sheet of non-textured electrical steel contains the following chemical elements, in mass percent:

0<C≤0.001, Si: 0.2-1.8, Mn: 0.2-0.4, Al: 0.2-0.6, V: 0.0031-0.005 and N<0.002; and the rest is Fe and inevitable impurities.

3. A sheet of non-oriented electrical steel according to claim 1 or 2, in which the unavoidable impurities satisfy the requirements of Nb<0.002% and Ti<0.002%.

4. A sheet of non-oriented electrical steel according to claim 1 or 2, wherein the sheet of non-oriented electrical steel contains N-containing inclusions as main inclusions, and the N-containing inclusions comprise individual VN, AlN and/or mixed VN, AlN, NbN and TiN.

5. A sheet of non-oriented electrical steel according to claim 4, in which the N-containing inclusions have a size of 200-500 nm.

6. A sheet of non-oriented electrical steel according to claim 1 or 2, wherein the sheet of non-oriented electrical steel has iron losses P _15/50 ≤ 4.2 W/kg and magnetic induction B ₅₀ ≥ 1.73 T.

7. A method for producing a sheet of non-oriented electrical steel according to any of paragraphs 1-6, comprising the following stages:

(1) melting and casting to produce a slab;

(2) hot rolling of the slab to obtain a hot rolled sheet, wherein the steel coil obtained from the hot rolled sheet after coiling is directly fed to the next stage without being subjected to normalizing annealing or bell furnace annealing;

(3) acid pickling to obtain acid pickled steel sheet;

(4) cold rolling the acid-pickled steel sheet to obtain cold-rolled steel sheet; and

(5) continuous annealing, in which the cold-rolled steel sheet is heated to a predetermined holding temperature of 500-1100°C at a heating rate of 50-5000°C/s.

8. The manufacturing method according to claim 7, wherein step (5) satisfies at least the following condition:

Cold rolled steel sheet is heated to a specified holding temperature at a heating rate of 80-550°C/s.

9. The manufacturing method according to claim 7, wherein step (2) satisfies at least one of the following conditions:

in hot rolling, the slab casting time in the furnace is controlled at 120-360 min, the initial rolling temperature at 1000-1250°C, the final rolling temperature at 650-1000°C, and winding at 550-950°C;

control the specified thickness of hot-rolled steel sheet 0.8-3.5 mm; and/or

In step (4), the acid-etched steel sheet is cold rolled to a specified cold rolling thickness in one pass.