RU2843190C2 - Isotropic sheet of electrical steel, electric motor core and methods of their production - Google Patents
Isotropic sheet of electrical steel, electric motor core and methods of their production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2843190C2 RU2843190C2 RU2024128942A RU2024128942A RU2843190C2 RU 2843190 C2 RU2843190 C2 RU 2843190C2 RU 2024128942 A RU2024128942 A RU 2024128942A RU 2024128942 A RU2024128942 A RU 2024128942A RU 2843190 C2 RU2843190 C2 RU 2843190C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- stage
- content
- electrical steel
- base metal
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
[0001] Настоящее изобретение относится к изотропному листу электротехнической стали, к сердечнику электродвигателя и к способам их производства.[0001] The present invention relates to an isotropic electrical steel sheet, to an electric motor core and to methods for producing them.
Уровень техникиState of the art
[0002] В последние годы, глобальные экологические проблемы привлекают внимание, и возрастают потребности в усилиях по экономии энергии. В частности, имеется серьезная потребность в большей эффективности электрооборудования. По этой причине, имеется возрастающая потребность в улучшенных магнитных свойствах изотропных листов электротехнической стали, которые широко используются в качестве материалов железного сердечника для электродвигателей, генераторов и подобного. Это является верным для приводных электродвигателей для электрических и гибридных транспортных средств и электродвигателей для компрессоров для кондиционирования воздуха.[0002] In recent years, global environmental issues have attracted attention, and the need for energy conservation efforts has increased. In particular, there is a serious need for greater efficiency in electrical equipment. For this reason, there is an increasing need for improved magnetic properties of isotropic electrical steel sheets, which are widely used as iron core materials for electric motors, generators, and the like. This is true for drive motors for electric and hybrid vehicles and electric motors for air conditioning compressors.
[0003] Сердечник электродвигателя для различных электродвигателей, как описано выше, состоит из статора, который представляет собой стационарный элемент, и ротора, который представляет собой перемещающийся элемент. Статор требует превосходных магнитных свойств (низких потерь в железе и высокой плотности потока), в частности, низких потерь в железе и высокой плотности магнитного потока насыщения, тогда как ротор требует превосходных механических свойств.[0003] The core of the electric motor for various electric motors, as described above, consists of a stator, which is a stationary element, and a rotor, which is a moving element. The stator requires excellent magnetic properties (low iron loss and high flux density), in particular, low iron loss and high saturation magnetic flux density, while the rotor requires excellent mechanical properties.
[0004] Поскольку характеристики, требуемые для статора и ротора, отличаются, требуемые характеристики могут достигаться посредством производства различных типов изотропных листов электротехнической стали для статора и ротора. Тем не менее, производство двух типов изотропных листов электротехнической стали должно приводить к снижению выхода годных изделий. Следовательно, чтобы достигать высокой прочности, требуемой для роторов, и низких потерь в железе, требуемых для статоров, ранее изучались изотропные листы электротехнической стали с превосходной прочностью и магнитными свойствами.[0004] Since the characteristics required for the stator and rotor are different, the required characteristics can be achieved by producing different types of isotropic electrical steel sheets for the stator and rotor. However, producing two types of isotropic electrical steel sheets would result in a decrease in the yield of good products. Therefore, in order to achieve the high strength required for rotors and the low iron loss required for stators, isotropic electrical steel sheets with excellent strength and magnetic properties have been studied in the past.
[0005] Например, в патентных документах 1-4 предпринимаются попытки достигнуть превосходных магнитных свойств и высокой прочности.[0005] For example, in Patent Documents 1-4, attempts are made to achieve excellent magnetic properties and high strength.
Список документов предшествующего уровня техникиList of prior art documents
Патентные документыPatent documents
[0006] Патентный документ 1. WO 2019/017426[0006] Patent Document 1. WO 2019/017426
Патентный документ 2. WO 2020/091039Patent document 2. WO 2020/091039
Патентный документ 3. WO 2020/091043Patent document 3. WO 2020/091043
Патентный документ 4. JP2008-50686 APatent document 4. JP2008-50686 A
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая задачаTechnical task
[0007] Тем не менее, чтобы коммерциализировать изотропный лист электротехнической стали, имеющий высокую прочность и низкие потери в железе, необходимо включать большое количество легирующих элементов, как раскрыто в патентных документах 1-4, что приводит к снижению ударной вязкости и к тенденции к разрушению в ходе холодной прокатки. Помимо этого, высокое легирование может вызывать снижение плотности магнитного потока насыщения.[0007] However, in order to commercialize an isotropic electrical steel sheet having high strength and low iron loss, it is necessary to include a large amount of alloying elements as disclosed in Patent Documents 1 to 4, which results in a decrease in impact toughness and a tendency to fracture during cold rolling. In addition, high alloying may cause a decrease in saturation magnetic flux density.
[0008] Настоящее изобретение создано для того, чтобы решать эти проблемы, и цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы стабильно предоставлять изотропный лист электротехнической стали с высокой прочностью и превосходными магнитными свойствами.[0008] The present invention is made to solve these problems, and an object of the present invention is to stably provide an isotropic electrical steel sheet with high strength and excellent magnetic properties.
Решение задачиSolution of the problem
[0009] Сущность настоящего изобретения заключается в нижеприведенном изотропном листе электротехнической стали и в сердечнике электродвигателя и в способах для их производства.[0009] The essence of the present invention lies in the following isotropic electrical steel sheet and in the core of an electric motor and in methods for their production.
[0010] (1) Изотропный лист электротехнической стали, включающий в себя основной металл, имеющий химическую композицию, содержащую, в мас.%:[0010] (1) An isotropic electrical steel sheet comprising a base metal having a chemical composition comprising, in wt.%:
C: 0,0050% или менее,C: 0.0050% or less,
Si: более 3,70% и 4,60% или менее,Si: more than 3.70% and 4.60% or less,
Mn: более 0,20% и 0,50% или менее,Mn: more than 0.20% and 0.50% or less,
Al: 0,23-0,75%,Al: 0.23-0.75%,
P: 0,030% или менее,P: 0.030% or less,
S: 0,0018% или менее,S: 0.0018% or less,
N: 0,0040% или менее,N: 0.0040% or less,
Ti: менее 0,0050%,Ti: less than 0.0050%,
Nb: менее 0,0050%,Nb: less than 0.0050%,
Zr: менее 0,0050%,Zr: less than 0.0050%,
V: менее 0,0050%,V: less than 0.0050%,
Cu: менее 0,200%,Cu: less than 0.200%,
Ni: менее 0,500%,Ni: less than 0.500%,
Sn: 0,005-0,040%, иSn: 0.005-0.040%, and
Sb: 0-0,040%,Sb: 0-0.040%,
- с балансом из Fe и примесей, и- with a balance of Fe and impurities, and
- удовлетворяющую нижеприведенной формуле (i), при этом:- satisfying the following formula (i), while:
- [N]s, содержание N от поверхности до 20 мкм в глубину основного металла, составляет 0,0060% или менее,- [N]s, the N content from the surface to 20 µm into the base metal is 0.0060% or less,
- средний размер кристаллического зерна основного металла составляет 10-30 мкм,- the average size of the crystalline grain of the base metal is 10-30 µm,
- потери W10/400 в железе составляют 20,0 Вт/кг или менее,- W 10/400 losses in iron are 20.0 W/kg or less,
- плотность магнитного потока насыщения составляет 1,945 Тл или более,- the saturation magnetic flux density is 1.945 T or more,
- предел прочности составляет 680 МПа или более, и- the tensile strength is 680 MPa or more, and
- толщина листа составляет 0,10-0,30 мм:- sheet thickness is 0.10-0.30 mm:
4,2≤Si+Al+0,5 x Mn≤4,9 (i)4.2≤Si+Al+0.5 x Mn≤4.9 (i)
- где символы элементов в вышеуказанной формуле (i) представляют содержание (в мас.%) каждого элемента.- where the symbols of the elements in the above formula (i) represent the content (in wt.%) of each element.
[0011] (2) Изотропный лист электротехнической стали, описанный в (1) выше, при этом стальной лист включает в себя изоляционное покрытие на поверхности основного металла.[0011] (2) The isotropic electrical steel sheet described in (1) above, wherein the steel sheet includes an insulating coating on the surface of the base metal.
[0012] (3) Способ производства изотропного листа электротехнической стали, описанного в (1) или (2) выше,[0012] (3) The method for producing the isotropic electrical steel sheet described in (1) or (2) above,
- при этом способ включает в себя:- the method includes:
- стадию горячей прокатки,- hot rolling stage,
- стадию травления,- etching stage,
- стадию отжига горячей полосы в режиме периодического действия, выполняемый при температуре выдержки в 650-780°C в течение времени выдержки в 8-36 часов,- a stage of hot strip annealing in a periodic mode, carried out at a holding temperature of 650-780°C for a holding time of 8-36 hours,
- стадию холодной прокатки для того, чтобы уменьшить толщину листа до 0,10-0,30 мм, и- a cold rolling stage to reduce the sheet thickness to 0.10-0.30 mm, and
- стадию финишного отжига при температуре выдержки в 700-830°C в течение времени выдержки от 1 секунды до 10 минут,- a final annealing stage at a holding temperature of 700-830°C for a holding time of 1 second to 10 minutes,
- при этом стадию горячей прокатки, стадию травления, стадию отжига горячей полосы, стадию холодной прокатки и стадию финишного отжига последовательно выполняют для стального слитка, имеющего химическую композицию, содержащую, в мас.%:- wherein the hot rolling stage, the pickling stage, the hot strip annealing stage, the cold rolling stage and the finish annealing stage are sequentially performed for a steel ingot having a chemical composition containing, in wt.%:
C: 0,0050% или менее,C: 0.0050% or less,
Si: более 3,70% и 4,60% или менее,Si: more than 3.70% and 4.60% or less,
Mn: более 0,20% и 0,50% или менее,Mn: more than 0.20% and 0.50% or less,
Al: 0,23-0,75%,Al: 0.23-0.75%,
P: 0,030% или менее,P: 0.030% or less,
S: 0,0018% или менее,S: 0.0018% or less,
N: 0,0040% или менее,N: 0.0040% or less,
Ti: менее 0,0050%,Ti: less than 0.0050%,
Nb: менее 0,0050%,Nb: less than 0.0050%,
Zr: менее 0,0050%,Zr: less than 0.0050%,
V: менее 0,0050%,V: less than 0.0050%,
Cu: менее 0,200%,Cu: less than 0.200%,
Ni: менее 0,500%,Ni: less than 0.500%,
Sn: 0,005-0,040%, иSn: 0.005-0.040%, and
Sb: 0-0,040%,Sb: 0-0.040%,
- с балансом из Fe и примесей, и- with a balance of Fe and impurities, and
- удовлетворяющую нижеприведенной формуле (i):- satisfying the following formula (i):
4,2≤Si+Al+0,5 x Mn≤4,9 (i)4.2≤Si+Al+0.5 x Mn≤4.9 (i)
- где символы элементов в вышеуказанной формуле (i) представляют содержание (в мас.%) каждого элемента.- where the symbols of the elements in the above formula (i) represent the content (in wt.%) of each element.
(4) Сердечник электродвигателя, включающий в себя множество шихтованных изотропных листов электротехнической стали,(4) The core of an electric motor, which includes a plurality of laminated isotropic sheets of electrical steel,
- при этом химическая композиция основного металла изотропного листа электротехнической стали содержит, в мас.%:- in this case, the chemical composition of the base metal of the isotropic sheet of electrical steel contains, in wt.%:
C: 0,0050% или менее,C: 0.0050% or less,
Si: более 3,70% и 4,60% или менее,Si: more than 3.70% and 4.60% or less,
Mn: более 0,20% и 0,50% или менее,Mn: more than 0.20% and 0.50% or less,
Al: 0,23-0,75%,Al: 0.23-0.75%,
P: 0,030% или менее,P: 0.030% or less,
S: 0,0018% или менее,S: 0.0018% or less,
N: 0,0040% или менее,N: 0.0040% or less,
Ti: менее 0,0050%,Ti: less than 0.0050%,
Nb: менее 0,0050%,Nb: less than 0.0050%,
Zr: менее 0,0050%,Zr: less than 0.0050%,
V: менее 0,0050%,V: less than 0.0050%,
Cu: менее 0,200%,Cu: less than 0.200%,
Ni: менее 0,500%,Ni: less than 0.500%,
Sn: 0,005-0,040%, иSn: 0.005-0.040%, and
Sb: 0-0,040%,Sb: 0-0.040%,
- с балансом из Fe и примесей, и- with a balance of Fe and impurities, and
- причем она удовлетворяет нижеприведенной формуле (i), при этом:- and it satisfies the formula (i) below, while:
- [N]s, содержание N от поверхности до 20 мкм в глубину основного металла, составляет 0,0070% или менее,- [N]s, the N content from the surface to 20 µm into the base metal is 0.0070% or less,
- средний размер кристаллического зерна основного металла составляет 50-120 мкм,- the average size of the crystalline grain of the base metal is 50-120 µm,
- плотность магнитного потока насыщения составляет 1,945 Тл или более,- the saturation magnetic flux density is 1.945 T or more,
- толщина листа изотропного листа электротехнической стали составляет 0,10-0,30 мм:- the thickness of the sheet of isotropic electrical steel sheet is 0.10-0.30 mm:
4,2≤Si+Al+0,5 x Mn≤4,9 (i)4.2≤Si+Al+0.5 x Mn≤4.9 (i)
- где символы элементов в вышеуказанной формуле (i) представляют содержание (в мас.%) каждого элемента.- where the symbols of the elements in the above formula (i) represent the content (in wt.%) of each element.
[0013] (5) Сердечник электродвигателя, описанный в (4) выше, в котором изотропный лист электротехнической стали включает в себя изоляционное покрытие на поверхности основного металла изотропного листа электротехнической стали.[0013] (5) The core of an electric motor described in (4) above, wherein the isotropic electrical steel sheet includes an insulating coating on the surface of the base metal of the isotropic electrical steel sheet.
[0014] (6) Способ производства сердечника электродвигателя, описанного в (4) или (5) выше,[0014] (6) A method for producing a core of an electric motor described in (4) or (5) above,
- при этом способ включает в себя:- the method includes:
- стадию горячей прокатки,- hot rolling stage,
- стадию травления,- etching stage,
- стадию отжига горячей полосы в режиме периодического действия, выполняемый при температуре выдержки 650-780°C в течение времени выдержки 8-36 часов,- a stage of hot strip annealing in a periodic mode, performed at a holding temperature of 650-780°C for a holding time of 8-36 hours,
- стадию холодной прокатки для того, чтобы уменьшить толщину листа до 0,10-0,30 мм,- a cold rolling stage to reduce the sheet thickness to 0.10-0.30 mm,
- стадию финишного отжига при температуре выдержки в 700-830°C в течение времени выдержки от 1 секунды до 10 минут,- a final annealing stage at a holding temperature of 700-830°C for a holding time of 1 second to 10 minutes,
- стадию перфорации,- perforation stage,
- стадию укладки пакетом,- the stage of laying the package,
- стадию отжига для снятия механического напряжения при температуре выдержки 750-900°C в течение 10-180 минут,- an annealing stage to relieve mechanical stress at a holding temperature of 750-900°C for 10-180 minutes,
- при этом стадию горячей прокатки, стадию травления, стадию отжига горячей полосы, стадию холодной прокатки, стадию финишного отжига, стадию перфорации, стадию укладки пакетом и стадию отжига для снятия механического напряжения последовательно выполняют для стального слитка, имеющего химическую композицию, содержащую, в мас.%:- wherein the hot rolling stage, the pickling stage, the hot strip annealing stage, the cold rolling stage, the finish annealing stage, the perforation stage, the stacking stage and the stress relieving annealing stage are sequentially performed for a steel ingot having a chemical composition containing, in wt.%:
C: 0,0050% или менее,C: 0.0050% or less,
Si: более 3,70% и 4,60% или менее,Si: more than 3.70% and 4.60% or less,
Mn: более 0,20% и 0,50% или менее,Mn: more than 0.20% and 0.50% or less,
Al: 0,23-0,75%,Al: 0.23-0.75%,
P: 0,030% или менее,P: 0.030% or less,
S: 0,0018% или менее,S: 0.0018% or less,
N: 0,0040% или менее,N: 0.0040% or less,
Ti: менее 0,0050%,Ti: less than 0.0050%,
Nb: менее 0,0050%,Nb: less than 0.0050%,
Zr: менее 0,0050%,Zr: less than 0.0050%,
V: менее 0,0050%,V: less than 0.0050%,
Cu: менее 0,200%,Cu: less than 0.200%,
Ni: менее 0,500%,Ni: less than 0.500%,
Sn: 0,005-0,040%, иSn: 0.005-0.040%, and
Sb: 0-0,040%,Sb: 0-0.040%,
- с балансом из Fe и примесей, и- with a balance of Fe and impurities, and
- удовлетворяющую нижеприведенной формуле (i):- satisfying the following formula (i):
4,2≤Si+Al+0,5 x Mn≤4,9 (i)4.2≤Si+Al+0.5 x Mn≤4.9 (i)
- где символы элементов в вышеуказанной формуле (i) представляют содержание (в мас.%) каждого элемента.- where the symbols of the elements in the above formula (i) represent the content (in wt.%) of each element.
Преимущества изобретенияAdvantages of the invention
[0015] Согласно настоящему изобретению, можно получать изотропный лист электротехнической стали, имеющий высокую прочность и превосходные магнитные свойства.[0015] According to the present invention, it is possible to obtain an isotropic electrical steel sheet having high strength and excellent magnetic properties.
Описание вариантов осуществленияDescription of embodiments
[0016] Авторы настоящего изобретения приходят к следующим заключениям в результате тщательного исследования, с тем чтобы решить вышеуказанные проблемы.[0016] The present inventors have come to the following conclusions as a result of careful study in order to solve the above problems.
[0017] Чтобы достигнуть высокой прочности, низких потерь в железе и высокой плотности магнитного потока насыщения при обеспечении ударной вязкости в ходе холодной прокатки, необходимо оптимизировать содержание Si, Mn и Al, которые представляют собой основные легирующие элементы.[0017] In order to achieve high strength, low iron loss and high saturation magnetic flux density while ensuring impact toughness during cold rolling, it is necessary to optimize the content of Si, Mn and Al, which are the main alloying elements.
[0018] В частности, Si, который имеет наибольшую способность к твердорастворному упрочнению и наибольшую долю в увеличении электрического сопротивления, должен содержаться при более 3,70% и 4,60% или менее. Помимо этого, для того чтобы получать хороший рост кристаллических зерен, Al должен содержаться при 0,23% или более. С другой стороны, содержание Al должно составлять 0,75% или менее для того, чтобы подавить ухудшение плотности магнитного потока насыщения. Помимо этого, Mn, который имеет наименьшую способность к упрочнению твердым раствором из трех элементов, но способствует увеличению электрического сопротивления с небольшой деградацией в ударной вязкости, должен содержаться при более 0,20%.[0018] In particular, Si, which has the greatest solid solution strengthening ability and the greatest contribution to the increase in electrical resistance, should be contained at more than 3.70% and 4.60% or less. In addition, in order to obtain good crystal grain growth, Al should be contained at 0.23% or more. On the other hand, the Al content should be 0.75% or less in order to suppress the deterioration of the saturation magnetic flux density. In addition, Mn, which has the least solid solution strengthening ability of the three elements but contributes to the increase in electrical resistance with little degradation in toughness, should be contained at more than 0.20%.
[0019] Авторы настоящего изобретения изучили и обнаружили, что потери в железе ухудшаются, когда поверхностный слой стального листа азотируется. Хотя механизм не ясен, обнаружено, что Mn отрицательно влияет на азотирование поверхностного слоя стального листа. Чтобы подавить ухудшение потерь в железе вследствие азотирования поверхностного слоя стального листа, содержание Mn должно составлять 0,50% или менее. Помимо этого, также обнаружено, что Sn имеет эффект подавления азотирования слоя поверхности стального листа. Следовательно, Sn должен содержаться при 0,005-0,040%.[0019] The present inventors have studied and found that iron loss worsens when the surface layer of a steel sheet is nitrided. Although the mechanism is unclear, it has been found that Mn has a negative effect on the nitriding of the surface layer of a steel sheet. In order to suppress the deterioration of iron loss due to the nitriding of the surface layer of a steel sheet, the content of Mn should be 0.50% or less. In addition, it has also been found that Sn has an effect of suppressing nitriding of the surface layer of a steel sheet. Therefore, Sn should be contained at 0.005-0.040%.
[0020] В общем непрерывном отжиге горячей полосы, горячекатаный стальной лист с окалиной размещают в отжиговой печи, которая образует окалину, которую трудно удалять посредством травления после отжига, что требует механического удаления окалины, к примеру, дробеструйной обдувки до травления. Тем не менее, для высоколегированных сталей, таких как стали, упомянутые выше, деформационное двойникование возникает на поверхности стального листа вследствие дробеструйной обдувки, и деформационное двойникование может легко приводить к таким проблемам, как разрушение листа и растрескивание кромок в ходе холодной прокатки.[0020] In the general continuous hot strip annealing, a hot rolled steel sheet with scale is placed in an annealing furnace, which forms a scale that is difficult to remove by pickling after annealing, which requires mechanical scale removal such as shot blasting before pickling. However, for high alloy steels such as the steels mentioned above, strain twinning occurs on the surface of the steel sheet due to shot blasting, and the strain twinning can easily lead to problems such as sheet fracture and edge cracking during cold rolling.
[0021] В настоящем изобретении, горячекатаный стальной лист протравливается перед отжигом горячей полосы и затем отжигается в печи периодического действия. Поскольку окалина на горячекатаном стальном листе может легко удаляться посредством травления, дробеструйная обработка не требуется, и деформационное двойникование не возникает. Как результат, хорошая ударная вязкость обеспечивается даже в высоколегированной стали, и возникновение таких проблем, как разрушение листа и растрескивание кромок в ходе холодной прокатки, может подавляться.[0021] In the present invention, a hot-rolled steel sheet is pickled before hot strip annealing and then annealed in a batch furnace. Since the scale on the hot-rolled steel sheet can be easily removed by pickling, shot blasting is not required, and deformation twinning does not occur. As a result, good impact toughness is ensured even in high-alloy steel, and the occurrence of problems such as sheet fracture and edge cracking during cold rolling can be suppressed.
[0022] Настоящее изобретение осуществлено на основе вышеприведенных заключений. Ниже подробно описывается каждое требование настоящего изобретения.[0022] The present invention has been accomplished based on the above findings. Each requirement of the present invention is described in detail below.
[0023] 1. Общая конфигурация [0023] 1. General configuration
Изотропный лист электротехнической стали варианта осуществления согласно настоящему изобретению является подходящим как для статоров, так и для роторов вследствие его высокой прочности и превосходных магнитных свойств.The isotropic electrical steel sheet of the embodiment according to the present invention is suitable for both stators and rotors due to its high strength and excellent magnetic properties.
[0024] В частности, когда изотропный лист электротехнической стали используется в качестве сердечника статора, выделяется уменьшение потерь в железе. В таких случаях, предпочтительно производить сердечники электродвигателя посредством перфорации и укладки пакетом вышеуказанных изотропных листов электротехнической стали и затем подвергания только сердечника статора отжигу для снятия механического напряжения. Сердечник статора, который проходит отжиг для снятия механического напряжения, имеет уменьшенные потери в железе вследствие роста кристаллических зерен, что позволяет значительно повышать эффективность электродвигателя.[0024] In particular, when an isotropic electrical steel sheet is used as a stator core, a reduction in iron loss is highlighted. In such cases, it is preferable to produce electric motor cores by punching and stacking the above-mentioned isotropic electrical steel sheets and then subjecting only the stator core to stress relief annealing. The stator core that undergoes stress relief annealing has reduced iron loss due to the growth of crystal grains, which can significantly improve the efficiency of the electric motor.
[0025] Сердечник электродвигателя согласно варианту осуществления настоящего изобретения получают посредством последовательного применения стадии перфорации, стадии укладки пакетом и стадии отжига для снятия механического напряжения к вышеуказанным изотропным листам электротехнической стали. Другими словами, сердечник электродвигателя варианта осуществления настоящего изобретения представляет собой многослойный материал, изготовленный из множества изотропных листов электротехнической стали. В нижеприведенном описании, основный металл изотропных листов электротехнической стали, составляющих сердечник электродвигателя, называется просто "основным металлом сердечника электродвигателя".[0025] The core of the electric motor according to the embodiment of the present invention is obtained by sequentially applying a punching step, a stacking step, and a stress-relieving annealing step to the above-mentioned isotropic electrical steel sheets. In other words, the core of the electric motor of the embodiment of the present invention is a laminated material made of a plurality of isotropic electrical steel sheets. In the following description, the base metal of the isotropic electrical steel sheets constituting the core of the electric motor is simply referred to as the "base metal of the core of the electric motor."
[0026] Помимо этого, изотропный лист электротехнической стали и сердечник электродвигателя согласно настоящему варианту осуществления предпочтительно содержат изоляционное покрытие на поверхности основного металла, описанное ниже.[0026] In addition, the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor according to the present embodiment preferably comprise an insulating coating on the surface of the base metal described below.
[0027] 2. Химическая композиция основного металла [0027] 2. Chemical composition of the base metal
Причины ограничения каждого элемента заключаются в следующем. В нижеприведенном пояснении, "%" для содержания означает "массовый процент".The reasons for limiting each element are as follows. In the explanation below, "%" for content means "mass percentage".
[0028] C: 0,0050% или менее[0028] C: 0.0050% or less
C (углерод) представляет собой элемент, который ухудшает потери в железе изотропного листа электротехнической стали. Содержание C более чем в 0,0050% ухудшает потери в железе изотропного листа электротехнической стали, и требуемые магнитные свойства не могут достигаться. Следовательно, содержание C должно составлять 0,0050% или менее. Содержание C предпочтительно составляет 0,0040% или менее, более предпочтительно 0,0035% или менее, а еще более предпочтительно 0,0030% или менее. Поскольку C способствует высокой прочности изотропного листа электротехнической стали, содержание C предпочтительно составляет 0,0005% или более, а более предпочтительно 0,0010% или более, когда должен получаться этот эффект.C (carbon) is an element that deteriorates the iron loss of the isotropic electrical steel sheet. A C content of more than 0.0050% deteriorates the iron loss of the isotropic electrical steel sheet, and the required magnetic properties cannot be achieved. Therefore, the C content should be 0.0050% or less. The C content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0035% or less, and still more preferably 0.0030% or less. Since C contributes to the high strength of the isotropic electrical steel sheet, the C content is preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.0010% or more when this effect is to be obtained.
[0029] Si: более 3,70% и 4,60% или менее[0029] Si: more than 3.70% and 4.60% or less
Si (кремний) представляет собой элемент, который увеличивает электрическое сопротивление стали, чтобы уменьшить потери на вихревые токи и улучшить высокочастотные потери в железе изотропного листа электротехнической стали. Si также представляет собой эффективный элемент для увеличения прочности изотропного листа электротехнической стали вследствие его высокой способности к твердорастворному упрочнению. Чтобы достигать этих эффектов, содержание Si должно составлять больше 3,70%. Содержание Si предпочтительно составляет 3,80% или более, более предпочтительно 3,90% или более, а еще более предпочтительно 4,00% или более. С другой стороны, если содержание Si является чрезмерным, обрабатываемость значительно ухудшается, и становится затруднительным выполнение холодной прокатки. Следовательно, содержание Si должно составлять 4,60% или менее. Содержание Si предпочтительно составляет 4,50% или менее, более предпочтительно составляет 4,40% или менее.Si (silicon) is an element that increases the electrical resistance of steel to reduce eddy current loss and improve high-frequency iron loss of isotropic electrical steel sheet. Si is also an effective element for increasing the strength of isotropic electrical steel sheet due to its high solid solution strengthening ability. In order to achieve these effects, the Si content should be greater than 3.70%. The Si content is preferably 3.80% or more, more preferably 3.90% or more, and even more preferably 4.00% or more. On the other hand, if the Si content is excessive, the workability is greatly deteriorated and it becomes difficult to perform cold rolling. Therefore, the Si content should be 4.60% or less. The Si content is preferably 4.50% or less, more preferably 4.40% or less.
[0030] Mn: более 0,20% и 0,50% или менее[0030] Mn: more than 0.20% and 0.50% or less
Mn (марганец) представляет собой эффективный элемент для того, чтобы увеличивать электрическое сопротивление стали, с тем чтобы уменьшить потери на вихревые токи и улучшать высокочастотные потери в железе изотропного листа электротехнической стали. Помимо этого, если содержание Mn является слишком низким, эффект увеличения электрического сопротивления является небольшим, и потери в железе ухудшаются вследствие выделения включений мелкодисперсных сульфидов (Mn) в стали. Следовательно, содержание Mn должно составлять больше 0,20%. Содержание Mn предпочтительно составляет 0,25% или более, а более предпочтительно 0,30% или более. С другой стороны, если содержание Mn является чрезмерным, азотирование поверхностного слоя стального листа становится чрезмерным, и потери в железе ухудшаются. Следовательно, содержание Mn должно составлять 0,50% или менее. Содержание Mn предпочтительно составляет 0,45%, а более предпочтительно 0,40% или менее.Mn (manganese) is an effective element for increasing the electrical resistance of steel so as to reduce the eddy current loss and improve the high-frequency iron loss of isotropic electrical steel sheet. In addition, if the Mn content is too low, the effect of increasing the electrical resistance is small, and the iron loss is worsened due to the precipitation of fine sulfide inclusions (Mn) in the steel. Therefore, the Mn content should be greater than 0.20%. The Mn content is preferably 0.25% or more, and more preferably 0.30% or more. On the other hand, if the Mn content is excessive, the nitriding of the surface layer of the steel sheet becomes excessive, and the iron loss is worsened. Therefore, the Mn content should be 0.50% or less. The Mn content is preferably 0.45%, and more preferably 0.40% or less.
[0031] Al: 0,23-0,75%[0031] Al: 0.23-0.75%
Al (алюминий) представляет собой элемент, который имеет эффект уменьшения потерь на вихревые токи посредством увеличения электрического сопротивления стали и улучшения высокочастотных потерь в железе изотропного листа электротехнической стали. Al также имеет эффект улучшения потерь в железе посредством улучшения текстуры стального листа. Помимо этого, Al представляет собой элемент, который способствует более высокой прочности изотропного листа электротехнической стали через упрочнение твердым раствором, хотя не в той же степени, что и Si. Кроме того, добавление соответствующего количества Al имеет эффект подавления измельчения AlN, который вызывается посредством комбинирования Al с N в стали, улучшения роста кристаллических зерен во время финишного отжига и отжига для снятия механического напряжения и подавления ухудшения потерь в железе, вызываемых посредством самого мелкодисперсного AlN.Al (aluminum) is an element that has the effect of reducing eddy current loss by increasing the electrical resistance of steel and improving the high-frequency iron loss of isotropic electrical steel sheet. Al also has the effect of improving the iron loss by improving the texture of the steel sheet. In addition, Al is an element that contributes to higher strength of isotropic electrical steel sheet through solid solution strengthening, although not to the same extent as Si. In addition, adding an appropriate amount of Al has the effect of suppressing the refinement of AlN, which is caused by combining Al with N in steel, improving the growth of crystal grains during finish annealing and stress relief annealing, and suppressing the deterioration of iron loss caused by fine AlN itself.
[0032] Чтобы достигать этих эффектов, содержание Al должно составлять 0,23% или более. Содержание Al предпочтительно составляет 0,25% или более, а более предпочтительно 0,27% или более. Вышеуказанное азотирование поверхностного слоя стального листа возникает с большей вероятностью при более высоком содержании Al. Как результат, потери в железе ухудшаются. Тем не менее, в настоящем изобретении, азотирование поверхностного слоя стального листа может подавляться даже в случае высокого содержания Al посредством управления содержанием Mn и Sn. Следовательно, преимущество в настоящем изобретении проявляется в большей степени, когда содержание Al является высоким. Иными словами, преимущество настоящего изобретения проявляется в большей степени, когда содержание Al, например, больше 0,45% либо 0,47% или более. С другой стороны, когда содержание Al является чрезмерным, ударная вязкость ухудшается, и риск разрушения в ходе холодной прокатки увеличивается. Следовательно, содержание Al должно составлять 0,75% или менее. Содержание Al предпочтительно составляет 0,70% или менее, а более предпочтительно 0,65% или менее.[0032] In order to achieve these effects, the Al content must be 0.23% or more. The Al content is preferably 0.25% or more, and more preferably 0.27% or more. The above-mentioned nitriding of the surface layer of the steel sheet is more likely to occur when the Al content is higher. As a result, the iron loss worsens. However, in the present invention, the nitriding of the surface layer of the steel sheet can be suppressed even when the Al content is high by controlling the Mn and Sn content. Therefore, the advantage of the present invention is exhibited to a greater extent when the Al content is high. In other words, the advantage of the present invention is exhibited to a greater extent when the Al content is, for example, more than 0.45% or 0.47% or more. On the other hand, when the Al content is excessive, the toughness is deteriorated and the risk of fracture during cold rolling increases. Therefore, the Al content must be 0.75% or less. The Al content is preferably 0.70% or less, and more preferably 0.65% or less.
[0033] В настоящем варианте осуществления, электрическое сопротивление стали обеспечивается посредством соответствующего управления содержанием Si, Al и Mn. Также необходимо надлежащим образом управлять содержанием Si, Al и Mn с точки зрения обеспечения прочности. С другой стороны, верхний предел также необходим с точки зрения обеспечения плотности магнитного потока насыщения и ударной вязкости. Следовательно, в дополнение к содержанию Si, Al и Mn, составляющему в пределах вышеуказанных диапазонов, следующая формула (i) должна удовлетворяться. Значение средней части следующей формулы (i) предпочтительно составляет 4,3 или более, а более предпочтительно 4,4 или более; значение предпочтительно составляет 4,8 или менее, а более предпочтительно 4,7 или менее.[0033] In the present embodiment, the electrical resistance of the steel is ensured by appropriately controlling the content of Si, Al and Mn. It is also necessary to properly control the content of Si, Al and Mn from the viewpoint of ensuring the strength. On the other hand, an upper limit is also necessary from the viewpoint of ensuring the saturation magnetic flux density and the impact toughness. Therefore, in addition to the content of Si, Al and Mn being within the above-mentioned ranges, the following formula (i) must be satisfied. The value of the middle portion of the following formula (i) is preferably 4.3 or more, and more preferably 4.4 or more; the value is preferably 4.8 or less, and more preferably 4.7 or less.
[0034] 4,2≤Si+Al+0,5 x Mn≤4,9 (i)[0034] 4.2≤Si+Al+0.5 x Mn≤4.9 (i)
Здесь, символы элементов в вышеприведенной формуле представляют содержание (мас.%) каждого элемента.Here, the element symbols in the above formula represent the content (wt%) of each element.
[0035] P: 0,030% или менее[0035] P: 0.030% or less
P (фосфор) содержится в стали в качестве примеси, и его чрезмерное содержание значительно уменьшает ударную вязкость изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание P должно составлять 0,030% или менее. Содержание P предпочтительно составляет 0,025% или менее, а более предпочтительно 0,020% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания P может вызывать увеличение производственных затрат, содержание P предпочтительно составляет 0,003% или более, а более предпочтительно 0,005% или более.P (phosphorus) is contained in steel as an impurity, and its excessive content significantly reduces the toughness of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the P content should be 0.030% or less. The P content is preferably 0.025% or less, and more preferably 0.020% or less. Since an extreme decrease in the P content may cause an increase in production costs, the P content is preferably 0.003% or more, and more preferably 0.005% or more.
[0036] S: 0,0018% или менее[0036] S: 0.0018% or less
S (сера) представляет собой элемент, который увеличивает потери в железе посредством формирования мелкодисперсных включений MnS и обеспечивает деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание S должно составлять 0,0018% или менее. Содержание S предпочтительно составляет 0,0016% или менее, а более предпочтительно 0,0014% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания S может вызывать увеличение производственных затрат, содержание S предпочтительно составляет 0,0001% или более, более предпочтительно 0,0003% или более, а еще более предпочтительно 0,0005% или более.S (sulfur) is an element that increases iron loss by forming fine MnS inclusions and causes degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the S content should be 0.0018% or less. The S content is preferably 0.0016% or less, and more preferably 0.0014% or less. Since an extreme decrease in the S content may cause an increase in production costs, the S content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and still more preferably 0.0005% or more.
[0037] N: 0,0040% или менее[0037] N: 0.0040% or less
N (азот) представляет собой элемент, неизбежно примешанный к стали, и формирует нитриды, которые увеличивают потери в железе и обеспечивают деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание N должно составлять 0,0040% или менее. Содержание N предпочтительно составляет 0,0030% или менее, а более предпочтительно 0,0020% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания N может вызывать увеличение производственных затрат, предпочтительно, если содержание N составляет 0,0005% или более.N (nitrogen) is an element inevitably mixed with steel, and forms nitrides that increase iron loss and cause degradation of the magnetic properties of isotropic electrical steel sheet. Therefore, the N content should be 0.0040% or less. The N content is preferably 0.0030% or less, and more preferably 0.0020% or less. Since an extreme decrease in the N content may cause an increase in production costs, it is preferable that the N content is 0.0005% or more.
[0038] Ti: менее 0,0050%[0038] Ti: less than 0.0050%
Ti (титан) представляет собой элемент, неизбежно содержащийся в стали, и может комбинироваться с углеродом или азотом, чтобы формировать включения (карбиды и нитриды). Если карбиды или нитриды формируются, эти включения непосредственно обеспечивают деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Помимо этого, они нарушают рост кристаллических зерен во время финишного отжига и отжига для снятия механического напряжения, в силу этого приводя к деградации магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание Ti должно составлять меньше 0,0050%. Содержание Ti предпочтительно составляет 0,0040% или менее, более предпочтительно 0,0030% или менее, а еще более предпочтительно 0,0020% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания Ti может вызывать увеличение производственных затрат, предпочтительно, если содержание Ti составляет 0,0005% или более.Ti (titanium) is an element inevitably contained in steel, and can combine with carbon or nitrogen to form inclusions (carbides and nitrides). If carbides or nitrides are formed, these inclusions directly cause degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. In addition, they disturb the growth of crystal grains during finish annealing and stress relief annealing, thereby causing degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the Ti content should be less than 0.0050%. The Ti content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0030% or less, and still more preferably 0.0020% or less. Since an extreme decrease in the Ti content may cause an increase in production costs, it is preferable that the Ti content is 0.0005% or more.
[0039] Nb: менее 0,0050%[0039] Nb: less than 0.0050%
Nb (ниобий) представляет собой элемент, который способствует высокой прочности посредством комбинирования с углеродом или азотом, чтобы формировать включения (карбиды и нитриды), но эти включения непосредственно обеспечивают деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание Nb должно составлять меньше 0,0050%. Содержание Nb предпочтительно составляет 0,0040% или менее, более предпочтительно 0,0030% или менее, а еще более предпочтительно 0,0020% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания Nb может вызывать увеличение производственных затрат, предпочтительно, если содержание Nb составляет 0,0001% или более.Nb (niobium) is an element that contributes to high strength by combining with carbon or nitrogen to form inclusions (carbides and nitrides), but these inclusions directly cause degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the Nb content should be less than 0.0050%. The Nb content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0030% or less, and still more preferably 0.0020% or less. Since an extreme decrease in the Nb content may cause an increase in production costs, it is preferable that the Nb content is 0.0001% or more.
[0040] Zr: менее 0,0050%[0040] Zr: less than 0.0050%
Zr (цирконий) представляет собой элемент, который способствует высокой прочности посредством комбинирования с углеродом или азотом, чтобы формировать включения (карбиды и нитриды), но эти включения непосредственно обеспечивают деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание Zr должно составлять меньше 0,0050%. Содержание Zr предпочтительно составляет 0,0040% или менее, более предпочтительно 0,0030% или менее, а еще более предпочтительно 0,0020% или менее. Поскольку экстремальное уменьшение содержания Zr может вызывать увеличение производственных затрат, предпочтительно, если содержание Zr составляет 0,0001% или более.Zr (zirconium) is an element that contributes to high strength by combining with carbon or nitrogen to form inclusions (carbides and nitrides), but these inclusions directly cause degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the Zr content should be less than 0.0050%. The Zr content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0030% or less, and still more preferably 0.0020% or less. Since an extreme decrease in the Zr content may cause an increase in production costs, it is preferable that the Zr content is 0.0001% or more.
[0041] V: менее 0,0050%[0041] V: less than 0.0050%
V (ванадий) представляет собой элемент, который способствует высокой прочности посредством комбинирования с углеродом или азотом, чтобы формировать включения (карбиды и нитриды), но эти включения непосредственно обеспечивают деградацию магнитных свойств изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, содержание V должно составлять меньше 0,0050%. Содержание V предпочтительно составляет 0,0040% или менее, более предпочтительно 0,0030% или менее, а еще более предпочтительно 0,0020%. Поскольку экстремальное уменьшение содержания V может вызывать увеличение производственных затрат, предпочтительно, если содержание V составляет 0,0001% или более.V (vanadium) is an element that contributes to high strength by combining with carbon or nitrogen to form inclusions (carbides and nitrides), but these inclusions directly cause degradation of the magnetic properties of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, the V content should be less than 0.0050%. The V content is preferably 0.0040% or less, more preferably 0.0030% or less, and still more preferably 0.0020%. Since an extreme decrease in the V content may cause an increase in production costs, it is preferable that the V content is 0.0001% or more.
[0042] Cu: менее 0,200%[0042] Cu: less than 0.200%
Cu (медь) представляет собой элемент, который примешивается к стали неизбежно. Намеренное включение Cu увеличивает производственные затраты изотропного листа электротехнической стали. Следовательно, в настоящем варианте осуществления, Cu не должна обязательно активно включаться и может включаться на примесном уровне. Содержание Cu должно составлять меньше 0,200% или менее, что составляет максимальное значение, которое может неизбежно примешиваться на стадии производства. Содержание Cu предпочтительно составляет 0,150% или менее, а более предпочтительно 0,100% или менее. Нижний предел содержания Cu не ограничен конкретным образом, но экстремальное уменьшение содержания Cu может вызывать увеличение производственных затрат. Следовательно, содержание Cu предпочтительно составляет 0,001% или более, более предпочтительно 0,003% или более, а еще более предпочтительно 0,005% или более.Cu (copper) is an element that is inevitably mixed in steel. Intentionally including Cu increases the production cost of the isotropic electrical steel sheet. Therefore, in the present embodiment, Cu does not necessarily need to be actively included and may be included at the impurity level. The content of Cu must be less than 0.200% or less, which is the maximum value that can be inevitably mixed in the production stage. The content of Cu is preferably 0.150% or less, and more preferably 0.100% or less. The lower limit of the Cu content is not particularly limited, but an extreme decrease in the Cu content may cause an increase in the production cost. Therefore, the content of Cu is preferably 0.001% or more, more preferably 0.003% or more, and still more preferably 0.005% or more.
[0043] Ni: менее 0,500%[0043] Ni: less than 0.500%
Ni (никель) представляет собой элемент, который примешивается к стали неизбежно. Тем не менее, поскольку Ni также представляет собой элемент, который повышает прочность изотропного листа электротехнической стали, он может намеренно включаться. Тем не менее, поскольку Ni является дорогим, содержание Ni должно составлять меньше 0,500%. Содержание Ni предпочтительно составляет 0,400% или менее, а более предпочтительно 0,300% или менее. Нижний предел содержания Ni не ограничен конкретным образом, но экстремальное уменьшение содержания Ni может вызывать увеличение производственных затрат. Следовательно, содержание Ni предпочтительно составляет 0,001% или более, более предпочтительно 0,003% или более, а еще более предпочтительно 0,005% или более. В случае намеренного включения, содержание Ni предпочтительно составляет 0,200% или более.Ni (nickel) is an element that is inevitably mixed into steel. However, since Ni is also an element that increases the strength of isotropic electrical steel sheet, it can be intentionally included. However, since Ni is expensive, the Ni content should be less than 0.500%. The Ni content is preferably 0.400% or less, and more preferably 0.300% or less. The lower limit of the Ni content is not particularly limited, but an extreme decrease in the Ni content may cause an increase in production costs. Therefore, the Ni content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.003% or more, and still more preferably 0.005% or more. In the case of intentional inclusion, the Ni content is preferably 0.200% or more.
[0044] Sn: 0,005-0,040%[0044] Sn: 0.005-0.040%
Sn (олово) представляет собой элемент, полезный для обеспечения низких потерь в железе в изотропном листе электротехнической стали за счет сегрегации на поверхности основного металла и подавления окисления и азотирования во время отжига. Sn также имеет эффект увеличения плотности магнитного потока изотропного стального листа за счет сегрегации на границах зерен и улучшения текстуры. Чтобы получать эти эффекты, содержание Sn должно составлять 0,005% или более. Содержание Sn предпочтительно составляет 0,010% или более, а более предпочтительно 0,015% или более. С другой стороны, если содержание Sn является чрезмерным, ударная вязкость стали снижается, и холодная прокатка становится затруднительной. Следовательно, содержание Sn должно составлять меньше 0,040%. Содержание Sn предпочтительно меньше 0,035%, а более предпочтительно меньше 0,030%.Sn (tin) is an element useful for ensuring low iron loss in isotropic electrical steel sheet by segregating on the surface of the base metal and suppressing oxidation and nitriding during annealing. Sn also has the effect of increasing the magnetic flux density of the isotropic steel sheet by segregating at the grain boundaries and improving the texture. In order to obtain these effects, the Sn content should be 0.005% or more. The Sn content is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.015% or more. On the other hand, if the Sn content is excessive, the toughness of the steel decreases and cold rolling becomes difficult. Therefore, the Sn content should be less than 0.040%. The Sn content is preferably less than 0.035%, and more preferably less than 0.030%.
[0045] Sb: 0-0,040%[0045] Sb: 0-0.040%
Sb (сурьма), аналогично Sn, сегрегирует на поверхности основного металла и подавляет окисление и азотирование во время отжига и представляет собой полезный элемент для обеспечения низких потерь в железе в изотропном листе электротехнической стали. Sb также имеет эффект увеличения плотности магнитного потока изотропного листа электротехнической стали за счет сегрегации на границах зерен и улучшения текстуры. Следовательно, Sb может включаться по мере необходимости. Тем не менее, чрезмерное содержание Sb может уменьшить ударную вязкость стали и затруднить холодную прокатку. Следовательно, содержание Sb должно составлять 0,040% или менее. Содержание Sb предпочтительно составляет 0,030% или менее. Чтобы обеспечивать вышеуказанные эффекты, содержание Sb предпочтительно составляет 0,005% или более, а более предпочтительно 0,010% или более.Sb (antimony), similar to Sn, segregates on the surface of the base metal and suppresses oxidation and nitriding during annealing, and is a useful element for ensuring low iron loss in isotropic electrical steel sheet. Sb also has the effect of increasing the magnetic flux density of the isotropic electrical steel sheet by segregating at the grain boundaries and improving the texture. Therefore, Sb can be included as needed. However, excessive Sb content can reduce the toughness of steel and make cold rolling difficult. Therefore, the Sb content should be 0.040% or less. The Sb content is preferably 0.030% or less. In order to ensure the above effects, the Sb content is preferably 0.005% or more, and more preferably 0.010% or more.
[0046] В химической композиции основного металла изотропного листа электротехнической стали согласно настоящему изобретению, баланс представляет собой Fe и примеси. Термин "примеси" в данном документе означает компоненты, которые примешиваются во время промышленного изготовления стали вследствие различных факторов в необработанных материалах и в стадии производства, таких как руды, лом и другие необработанные материалы, и которые являются приемлемыми в той степени, в которой они не оказывают негативное влияние на настоящее изобретение.[0046] In the chemical composition of the base metal of the isotropic electrical steel sheet according to the present invention, the balance is Fe and impurities. The term "impurities" in this document means components that are mixed in during industrial steelmaking due to various factors in raw materials and in the production stage, such as ores, scrap and other raw materials, and which are acceptable to the extent that they do not adversely affect the present invention.
[0047] Следует отметить, что содержание Cr и Mo в качестве примесных элементов не указывается. В изотропном листе электротехнической стали и сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления, содержание этих элементов в диапазоне в 0,5% или менее, соответственно, не затрагивает конкретно свойства изотропного листа электротехнической стали и сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления. Ca и Mg, содержащиеся в диапазоне 0,002% или менее, в частности, не затрагивают свойства изотропного листа электротехнической стали и сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления. Даже если редкоземельные элементы (REM) содержатся в диапазоне в 0,004% или менее, отсутствует конкретный эффект в отношении свойств изотропного листа электротехнической стали и сердечника ротора настоящего варианта осуществления. В настоящем варианте осуществления, REM означает в сумме 17 элементов, состоящих из Sc, Y и лантаноидов, и вышеуказанное содержание REM означает общее содержание этих элементов.[0047] It should be noted that the content of Cr and Mo as impurity elements is not specified. In the isotropic electrical steel sheet and the motor core of the present embodiment, the content of these elements in a range of 0.5% or less, respectively, does not specifically affect the properties of the isotropic electrical steel sheet and the motor core of the present embodiment. Ca and Mg contained in a range of 0.002% or less, in particular, do not affect the properties of the isotropic electrical steel sheet and the motor core of the present embodiment. Even if rare earth elements (REM) are contained in a range of 0.004% or less, there is no specific effect on the properties of the isotropic electrical steel sheet and the rotor core of the present embodiment. In the present embodiment, REM means a total of 17 elements consisting of Sc, Y and lanthanides, and the above-mentioned REM content means the total content of these elements.
[0048] O (кислород) также представляет собой примесный элемент, но его включение в диапазон 0,035% или менее не затрагивает свойства изотропного листа электротехнической стали и сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления. Поскольку O может примешиваться в сталь в стадии отжига, содержание O в 0,010% или менее на стадии сляба (т.е. значение объема в ковше) не затрагивает конкретно свойства изотропного листа электротехнической стали и сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления.[0048] O (oxygen) is also an impurity element, but its inclusion in the range of 0.035% or less does not affect the properties of the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor of the present embodiment. Since O can be mixed into the steel in the annealing step, the O content of 0.010% or less in the slab step (i.e., the volume value in the ladle) does not specifically affect the properties of the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor of the present embodiment.
[0049] В дополнение к вышеуказанным элементам, такие элементы, как Pb, Bi, As, B и Se могут включаться в качестве примесных элементов, и если содержание каждого составляет в пределах диапазона 0,0050% или менее, характеристики изотропного листа электротехнической стали и сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления не нарушаются.[0049] In addition to the above elements, elements such as Pb, Bi, As, B and Se may be included as impurity elements, and if the content of each is within the range of 0.0050% or less, the characteristics of the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor of the present embodiment are not deteriorated.
[0050] Различные известные способы доступны для измерения химической композиции основного металла изотропного листа электротехнической стали или основного металла сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления. Например, она может измеряться, например, посредством спектрометрии излучения в оптическом диапазоне на основе ICP, гравиметрического анализа или спектрометрии излучения в оптическом диапазоне на основе искрового разряда. C и S могут измеряться посредством способа инфракрасного поглощения после сжигания, N посредством способа плавки в инертном газе за счет теплопроводности, и O посредством способа плавки в инертном газе за счет недиспергирующего инфракрасного поглощения.[0050] Various known methods are available for measuring the chemical composition of the base metal of the isotropic electrical steel sheet or the base metal of the electric motor core of the present embodiment. For example, it can be measured, for example, by ICP-based optical emission spectrometry, gravimetric analysis, or spark discharge-based optical emission spectrometry. C and S can be measured by a post-combustion infrared absorption method, N by a conductive inert gas fusion method, and O by a non-dispersive infrared absorption inert gas fusion method.
[0051] Кроме того, в изотропном листе электротехнической стали настоящего варианта осуществления, [N]s, обозначающий содержание N от поверхности основного металла до 20 мкм в направлении глубины, должен составлять 0,0060% или менее, с точки зрения подавления азотирования поверхностного слоя стального листа. Если [N]s составляет 0,0060% или менее, можно подавлять ухудшение потерь в железе. [N]s предпочтительно составляет 0,0055% или менее, а более предпочтительно 0,0050% или менее.[0051] Furthermore, in the isotropic electrical steel sheet of the present embodiment, [N]s indicating the N content from the surface of the base metal to 20 μm in the depth direction should be 0.0060% or less, from the viewpoint of suppressing nitriding of the surface layer of the steel sheet. If [N]s is 0.0060% or less, deterioration in iron loss can be suppressed. [N]s is preferably 0.0055% or less, and more preferably 0.0050% or less.
[0052] С другой стороны, в сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления, азотирование является усовершенствованным, поскольку вышеуказанный изотропный лист электротехнической стали дополнительно подвергается отжигу для снятия механического напряжения. Тем не менее, для того, чтобы подавлять ухудшение с точки зрения потерь в железе, [N]s в сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления должен составлять 0,0070% или менее. [N]s в вышеуказанном сердечнике электродвигателя предпочтительно составляет 0,0065% или менее, а более предпочтительно 0,0060% или менее.[0052] On the other hand, in the electric motor core of the present embodiment, nitriding is improved because the above-mentioned isotropic electrical steel sheet is further annealed to relieve mechanical stress. However, in order to suppress deterioration in terms of iron loss, the [N]s in the electric motor core of the present embodiment must be 0.0070% or less. The [N]s in the above-mentioned electric motor core is preferably 0.0065% or less, and more preferably 0.0060% or less.
[0053] Следует отметить, что [N]s, обозначающий содержание N от поверхности основного металла изотропного листа электротехнической стали или основного металла сердечника электродвигателя до 20 мкм в направлении глубины, измеряется посредством следующей процедуры. Во-первых, [N]1, обозначающий содержание N основного металла изотропного листа электротехнической стали или основного металла сердечника электродвигателя, из которого изоляционное покрытие удаляется посредством нагретого щелочного раствора, измеряется. Затем обе поверхности основного металла изотропного листа электротехнической стали или основного металла сердечника электродвигателя удаляются посредством химической полировки до 20 мкм, и [N]2, обозначающий содержание N пробы после удаления, измеряется. После этого, из измеренных [N]1 и [N]2 и толщины t листа (мкм) изотропного листа электротехнической стали или основного металла сердечника электродвигателя, [N]s получается посредством следующей формулы.[0053] It should be noted that [N]s, indicating the N content from the surface of the base metal of the isotropic electrical steel sheet or the base metal of the electric motor core to 20 μm in the depth direction, is measured by the following procedure. First, [N] 1 , indicating the N content of the base metal of the isotropic electrical steel sheet or the base metal of the electric motor core from which the insulation coating is removed by a heated alkaline solution, is measured. Then, both surfaces of the base metal of the isotropic electrical steel sheet or the base metal of the electric motor core are removed by chemical polishing to 20 μm, and [N] 2 , indicating the N content of the sample after the removal, is measured. After that, from the measured [N] 1 and [N] 2 and the sheet thickness t (μm) of the isotropic electrical steel sheet or the base metal of the electric motor core, [N]s is obtained by the following formula.
[N]s=(t x[N]1-(t-40) x[N]2)/40[N]s=(tx[N] 1 -(t-40) x[N] 2 )/40
[0054] 3. Размер кристаллического зерна [0054] 3. Crystalline grain size
В изотропном листе электротехнической стали согласно настоящему варианту осуществления, средний размер кристаллического зерна основного металла должен составлять 10-30 мкм. Посредством задания среднего размера кристаллического зерна основного металла изотропного листа электротехнической стали равным 10 мкм или более, можно минимизировать ухудшение потерь на гистерезис и улучшать магнитные свойства. С другой стороны, посредством задания среднего размера кристаллического зерна равным 30 мкм или менее, эффект повышения прочности стали является заметным. Когда магнитные свойства являются важными, средний размер кристаллического зерна предпочтительно составляет 15 мкм или более, а более предпочтительно 20 мкм или более. С другой стороны, когда прочность является важной, средний размер кристаллического зерна предпочтительно составляет 25 мкм или менее, а более предпочтительно 20 мкм или менее.In the isotropic electrical steel sheet according to the present embodiment, the average crystal grain size of the base metal should be 10-30 μm. By setting the average crystal grain size of the base metal of the isotropic electrical steel sheet to 10 μm or more, it is possible to minimize the deterioration in hysteresis loss and improve magnetic properties. On the other hand, by setting the average crystal grain size to 30 μm or less, the effect of increasing the strength of the steel is remarkable. When magnetic properties are important, the average crystal grain size is preferably 15 μm or more, and more preferably 20 μm or more. On the other hand, when strength is important, the average crystal grain size is preferably 25 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
[0055] В сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления, средний размер кристаллического зерна основного металла составляет 50-120 мкм. Посредством задания среднего размера кристаллического зерна основного металла сердечника электродвигателя равным 50 мкм или более, можно подавлять ухудшение потерь на гистерезис и улучшать магнитные свойства. С другой стороны, посредством задания среднего размера кристаллического зерна равным 120 мкм или менее, ухудшение потерь в железе вследствие увеличенных потерь на вихревые токи может подавляться. Средний размер кристаллического зерна предпочтительно составляет 60 мкм или более, а более предпочтительно 70 мкм или более. Средний размер кристаллического зерна предпочтительно составляет 110 мкм или менее, а более предпочтительно 100 мкм или менее.[0055] In the core of the electric motor of the present embodiment, the average crystal grain size of the base metal is 50-120 μm. By setting the average crystal grain size of the base metal of the core of the electric motor to 50 μm or more, it is possible to suppress the deterioration of the hysteresis loss and improve the magnetic properties. On the other hand, by setting the average crystal grain size to 120 μm or less, the deterioration of the iron loss due to increased eddy current loss can be suppressed. The average crystal grain size is preferably 60 μm or more, and more preferably 70 μm or more. The average crystal grain size is preferably 110 μm or less, and more preferably 100 μm or less.
[0056] В настоящем изобретении, средний размер кристаллического зерна основного металла изотропного листа электротехнической стали и средний размер кристаллического зерна основного металла сердечника электродвигателя должны определяться согласно JIS G 0551:2013 "Steel - Microscopic test method for crystal grain size".[0056] In the present invention, the average crystal grain size of the base metal of the isotropic electrical steel sheet and the average crystal grain size of the base metal of the electric motor core should be determined according to JIS G 0551:2013 "Steel - Microscopic test method for crystal grain size".
[0057] 4. Магнитные свойства [0057] 4. Magnetic properties
В изотропном листе электротехнической стали и сердечнике электродвигателя согласно настоящему варианту осуществления, термин "превосходные магнитные свойства" означает то, что потери W10/400 в железе являются низкими, и плотность Bs магнитного потока насыщения является высокой.In the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor according to the present embodiment, the term "excellent magnetic properties" means that the iron loss W 10/400 is low and the saturation magnetic flux density Bs is high.
[0058] Здесь, потери W10/400 в железе означают потери в железе, сформированные при таких условиях, что максимальная плотность магнитного потока составляет 1,0 Tл, и частота составляет 400 Гц, и должны измеряться посредством способа Эпштейна, указываемого в JIS C 2550-1:2011.[0058] Here, the W 10/400 iron loss means the iron loss generated under conditions such that the maximum magnetic flux density is 1.0 T and the frequency is 400 Hz, and shall be measured by the Epstein method specified in JIS C 2550-1:2011.
[0059] В изотропном листе электротехнической стали настоящего варианта осуществления потери W10/400 в железе составляют 20,0 Вт/кг или менее. С другой стороны, в сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления, потери в железе уменьшаются в большей степени посредством отжига для снятия механического напряжения, и термин "низкие потери W10/400 в железе" означает 13,5 Вт/кг или менее для толщины листа в 0,26 мм или более, 11,5 Вт/кг или менее для толщины листа в 0,21-0,25 мм и 10,0 Вт/кг или менее для толщины листа в 0,20 мм или менее.[0059] In the isotropic electrical steel sheet of the present embodiment, the iron loss W 10/400 is 20.0 W/kg or less. On the other hand, in the motor core of the present embodiment, the iron loss is reduced to a greater extent by stress relief annealing, and the term "low iron loss W 10/400 " means 13.5 W/kg or less for a sheet thickness of 0.26 mm or more, 11.5 W/kg or less for a sheet thickness of 0.21-0.25 mm, and 10.0 W/kg or less for a sheet thickness of 0.20 mm or less.
[0060] Невозможно отбирать большие тестовые образцы, к примеру, тестовые образцы Эпштейна, из сердечника электродвигателя. Чтобы оценивать потери в железе сердечника электродвигателя, шихтованный железный сердечник разделяется на стальные листы, и небольшой тестовый экземпляр для магнитного измерения одиночных листов с размерами, которые могут собираться согласно размеру отделенного стального листа, изготавливается посредством электроискровой машинной обработки. После этого, значение потерь в железе измеряется с использованием небольшого тестера одиночных листов, соответствующего вышеуказанному небольшому тестовому образцу. В этом случае, принцип измерений придерживается документа "Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and sheet by means of the single sheet tester" (для тестера одиночных листов: SST), указываемого в JIS C 2556:2015.[0060] It is impossible to take large test specimens, such as Epstein test specimens, from the core of an electric motor. In order to evaluate the iron loss of the core of an electric motor, the laminated iron core is divided into steel sheets, and a small test specimen for magnetic measurement of single sheets with dimensions that can be assembled according to the size of the separated steel sheet is manufactured by electric spark machining. Then, the iron loss value is measured using a small single sheet tester corresponding to the above small test specimen. In this case, the measurement principle adheres to the document "Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and sheet by means of the single sheet tester" (for the single sheet tester: SST) specified in JIS C 2556:2015.
[0061] Вышеуказанные тестовые образцы Эпштейна и небольшие тестовые образцы отбираются заранее из различных типов изотропных листов электротехнической стали, и значения потерь в железе измеряются посредством способа Эпштейна и способа измерения магнитных свойств одиночных листов, и формула конверсии извлекается из взаимосвязи между двумя измеренными значениями. Затем значение потерь в железе, измеряемое посредством тестера одиночных листов, корректируется таким образом, что оно является эквивалентным значению потерь в железе, измеряемому посредством способа Эпштейна, с использованием вышеуказанной формулы конверсии.[0061] The above-mentioned Epstein test specimens and small test specimens are selected in advance from various types of isotropic electrical steel sheets, and the iron loss values are measured by the Epstein method and the single sheet magnetic property measurement method, and a conversion formula is derived from the relationship between the two measured values. Then, the iron loss value measured by the single sheet tester is corrected so that it is equivalent to the iron loss value measured by the Epstein method, using the above-mentioned conversion formula.
[0062] Помимо этого, плотность Bs магнитного потока насыщения измеряется посредством магнитометра с вибрирующим образцом (VSM). В изотропном листе электротехнической стали настоящего варианта осуществления, плотность Bs магнитного потока насыщения составляет 1,945 Тл или более. В сердечнике электродвигателя настоящего варианта осуществления, плотность Bs магнитного потока насыщения составляет 1,945 Тл или более.[0062] In addition, the saturation magnetic flux density Bs is measured by a vibrating sample magnetometer (VSM). In the isotropic electrical steel sheet of the present embodiment, the saturation magnetic flux density Bs is 1.945 T or more. In the core of the electric motor of the present embodiment, the saturation magnetic flux density Bs is 1.945 T or more.
[0063] 5. Механические свойства [0063] 5. Mechanical properties
Изотропный лист электротехнической стали настоящего варианта осуществления имеет высокую прочность; в частности, предел прочности составляет 680 МПа или более. Предел прочности предпочтительно составляет 690 МПа или более, а более предпочтительно 700 МПа или более. Здесь, предел прочности должен измеряться посредством проведения теста на растяжение согласно JIS Z 2241:2011.The isotropic electrical steel sheet of the present embodiment has high strength; in particular, the tensile strength is 680 MPa or more. The tensile strength is preferably 690 MPa or more, and more preferably 700 MPa or more. Here, the tensile strength should be measured by performing a tensile test according to JIS Z 2241:2011.
[0064] 6. Толщина листа [0064] 6. Sheet thickness
В изотропном листе электротехнической стали согласно настоящему варианту осуществления и изотропных листах электротехнической стали, составляющих сердечник электродвигателя согласно настоящему варианту осуществления, толщина листа должна составлять 0,10 мм или более с точки зрения производственных затрат на холодную прокатку и финишный отжиг. С другой стороны, с точки зрения уменьшения потерь в железе, толщина листа должна составлять 0,30 мм или менее. Следовательно, толщина изотропного листа электротехнической стали настоящего варианта осуществления или листов, составляющих сердечник электродвигателя настоящего варианта осуществления, составляет 0,10-0,30 мм.In the isotropic electrical steel sheet of the present embodiment and the isotropic electrical steel sheets constituting the core of the electric motor of the present embodiment, the sheet thickness must be 0.10 mm or more from the viewpoint of the production cost of cold rolling and finish annealing. On the other hand, from the viewpoint of reducing iron loss, the sheet thickness must be 0.30 mm or less. Therefore, the thickness of the isotropic electrical steel sheet of the present embodiment or the sheets constituting the core of the electric motor of the present embodiment is 0.10-0.30 mm.
[0065] Эффект азотирования поверхностного слоя стального листа становится тем более выраженным, чем меньше толщина листа. Другими словами, если азотирование поверхностного слоя стального листа не подавляется, чем меньше толщина листа, тем более ухудшаются потери в железе. Тем не менее, поскольку настоящее изобретение подавляет азотирование поверхностного слоя стального листа, ухудшение потерь в железе может подавляться, даже когда толщина листа является небольшой. Следовательно, когда толщина листа, например, составляет менее 0,25 мм или 0,20 мм или менее, преимущество настоящего изобретения проявляется в большей степени.[0065] The effect of nitriding the surface layer of a steel sheet becomes more pronounced the smaller the sheet thickness. In other words, if nitriding the surface layer of a steel sheet is not suppressed, the smaller the sheet thickness, the more the iron loss deteriorates. However, since the present invention suppresses nitriding the surface layer of a steel sheet, the deterioration in iron loss can be suppressed even when the sheet thickness is small. Therefore, when the sheet thickness is, for example, less than 0.25 mm or 0.20 mm or less, the advantage of the present invention is exhibited to a greater extent.
[0066] 7. Изоляционное покрытие [0066] 7. Insulating coating
В изотропном листе электротехнической стали и сердечнике электродвигателя согласно настоящему варианту осуществления, предпочтительно иметь изоляционное покрытие на поверхности основного металла.In the isotropic electrical steel sheet and the core of the electric motor according to the present embodiment, it is preferable to have an insulating coating on the surface of the base metal.
Поскольку изотропные листы электротехнической стали укладываются поверх друг друга после того, как заготовки сердечников перфорируются, и затем используются, вихревые токи между листами и потери на вихревые токи в качестве сердечника могут уменьшиться посредством снабжения поверхности основного металла изоляционным покрытием.Since isotropic electrical steel sheets are stacked on top of each other after the core blanks are punched and then used, the eddy currents between the sheets and the eddy current losses as the core can be reduced by providing the surface of the base metal with an insulating coating.
[0067] Тип изоляционного покрытия не ограничен конкретным образом, и может использоваться любое известное изоляционное покрытие, используемое в качестве изоляционного покрытия для изотропных листов электротехнической стали. Например, может упоминаться композитное изоляционное покрытие, состоящее главным образом из неорганического компонента и также содержащее органический компонент. Здесь, композитное изоляционное покрытие, например, представляет собой изоляционное покрытие, главным образом включающее в себя, по меньшей мере, одно из хромата металла, фосфата металла или других неорганических компонентов, таких как коллоидный диоксид кремния, химические соединения Zr и химические соединения Ti, в которых диспергируют мелкодисперсные частицы органической смолы. В частности, с точки зрения уменьшения воздействий на окружающую среду во время производства, которое становится все более необходимым в последние годы, предпочтительно используются изоляционные покрытия с использованием фосфатов металлов, связующих агентов Zr или Ti или их карбонатных или аммониевых солей в качестве исходных материалов.[0067] The type of the insulating coating is not particularly limited, and any known insulating coating used as an insulating coating for isotropic electrical steel sheets can be used. For example, a composite insulating coating mainly composed of an inorganic component and also containing an organic component can be mentioned. Here, the composite insulating coating, for example, is an insulating coating mainly including at least one of a metal chromate, a metal phosphate or other inorganic components such as colloidal silica, chemical compounds of Zr and chemical compounds of Ti in which fine particles of an organic resin are dispersed. In particular, from the viewpoint of reducing the impact on the environment during production, which has become increasingly necessary in recent years, insulating coatings using metal phosphates, Zr or Ti binding agents or carbonate or ammonium salts thereof as raw materials are preferably used.
[0068] Наносимое количество изоляционного покрытия не ограничено конкретным образом, но оно предпочтительно составляет приблизительно 200-1500 мг/м2 в расчете на сторону, например, а более предпочтительно 300-1200 мг/м2 в расчете на сторону. Посредством формирования изоляционного покрытия таким образом, что наносимое количество составляет в пределах вышеуказанного диапазона, можно поддерживать превосходную однородность. Помимо этого, когда наносимое количество изоляционного покрытия измеряется впоследствии, могут использоваться различные известные способы измерения. Например, способ с использованием разности в массе до и после погружения в раствор гидрооксида натрия либо способ рентгеновской флуоресценции с использованием способа на основе калибровочных кривых может использоваться надлежащим образом.[0068] The amount of the insulating coating applied is not particularly limited, but it is preferably about 200 to 1500 mg/ m2 per side, for example, and more preferably 300 to 1200 mg/ m2 per side. By forming the insulating coating such that the amount of the applied is within the above-mentioned range, excellent uniformity can be maintained. In addition, when the amount of the applied insulating coating is subsequently measured, various known measurement methods can be used. For example, a method using the difference in mass before and after immersion in a sodium hydroxide solution or an X-ray fluorescence method using a calibration curve method can be suitably used.
[0069] 8. Способ производства [0069] 8. Method of production
Изотропный лист электротехнической стали настоящего варианта осуществления может производиться посредством выполнения стадии горячей прокатки, стадии травления, стадии отжига горячей полосы в печи периодического действия, стадии холодной прокатки и стадии финишного отжига в таком порядке при условиях, показанных ниже относительно стального слитка, имеющего химическую композицию, описанную выше. В случае формирования изоляционного покрытия на поверхности основного металла, стадию формования изоляционного покрытия выполняют после стадии финишного отжига, описанного выше. Ниже подробно описывается каждая стадия.The isotropic electrical steel sheet of the present embodiment can be produced by performing a hot rolling step, a pickling step, a hot strip annealing step in a batch furnace, a cold rolling step, and a finish annealing step in that order under the conditions shown below with respect to a steel ingot having the chemical composition described above. In the case of forming an insulating coating on the surface of a base metal, the step of forming the insulating coating is performed after the finish annealing step described above. Each step is described in detail below.
[0070] Стадия горячей прокатки [0070] Hot rolling stage
Стальной слиток (сляб), имеющий вышеуказанную химическую композицию, нагревается, и горячая прокатка выполняется для нагретого стального слитка, чтобы получать горячекатаный лист. Температура нагрева стального слитка для горячей прокатки не указывается, но, например, 1050-1250°C является предпочтительной. Толщина горячекатаного листа после горячей прокатки также не указывается, но предпочтительно составляет 1,5-3,0 мм, например, с учетом конечной толщины основного металла.A steel ingot (slab) having the above-mentioned chemical composition is heated, and hot rolling is performed on the heated steel ingot to obtain a hot-rolled sheet. The heating temperature of the steel ingot for hot rolling is not specified, but, for example, 1050-1250°C is preferable. The thickness of the hot-rolled sheet after hot rolling is also not specified, but is preferably 1.5-3.0 mm, for example, taking into account the final thickness of the base metal.
[0071] Стадия травления [0071] Etching stage
Вышеуказанный горячекатаный лист протравливается для того, чтобы удалять слой окалины, сформированный на поверхности основного металла. Условия травления, такие как концентрация кислоты, концентрация ускорителя и температура протравливающего раствора, не ограничены и могут представлять собой любые известные условия травления.The above hot rolled sheet is pickled to remove the scale layer formed on the surface of the base metal. The pickling conditions such as the acid concentration, the accelerator concentration and the temperature of the pickling solution are not limited and may be any known pickling conditions.
[0072] Стадия отжига горячей полосы в режиме периодического действия [0072] Hot strip annealing stage in batch mode
Отжиг горячей полосы затем выполняется для того, чтобы уменьшить потери в железе стального листа. Отжиг горячей полосы выполняется с использованием печи для отжига периодического действия с температурой выдержки в 650-780°C и временем выдержки в 8-36 часов. Посредством задания времени выдержки равным 8 часам или более, металлургическая конструкция гомогенизируется в достаточной степени, и включения огрубляются, так что может достигаться достаточное улучшение потерь в железе. С другой стороны, если температура выдержки превышает 780°C, или время выдержки превышает 36 часов, размер кристаллического зерна становится чрезмерно огрубленным, и ударная вязкость снижается, приводя к разрушению в ходе холодной прокатки.Hot strip annealing is then performed in order to reduce the iron loss of the steel sheet. Hot strip annealing is performed using a batch annealing furnace with a holding temperature of 650-780°C and a holding time of 8-36 hours. By setting the holding time to 8 hours or more, the metallurgical structure is sufficiently homogenized and the inclusions are coarsened, so that sufficient improvement in iron loss can be achieved. On the other hand, if the holding temperature exceeds 780°C or the holding time exceeds 36 hours, the crystal grain size becomes excessively coarse and the toughness decreases, resulting in fracture during cold rolling.
[0073] Атмосфера в печи для отжига периодического действия не окисляется и может представлять собой смесь H2 и N2 с соотношением 1 к 100 об.% H2 (т.е. H2+N2=100 об.%). Даже в атмосфере, содержащей N2, может подавляться азотирование поверхностного слоя основного металла, если содержание Mn и Sn является надлежащим. Тем не менее, с точки зрения более надежного подавления азотирования, предпочтительно использовать атмосферу, содержащую 100 об.% H2.[0073] The atmosphere in the batch annealing furnace is not oxidized and may be a mixture of H2 and N2 at a ratio of 1 to 100 vol% H2 (i.e., H2 + N2 = 100 vol%). Even in an atmosphere containing N2 , nitriding of the surface layer of the base metal can be suppressed if the content of Mn and Sn is appropriate. However, from the viewpoint of more reliably suppressing nitriding, it is preferable to use an atmosphere containing 100 vol% H2 .
[0074] Стадия холодной прокатки [0074] Cold rolling stage
Стальной лист, который проходит вышеуказанный отжиг горячей полосы, подвергается холодной прокатке. При холодной прокатке, стальной лист прокатывается при такой степени обжатия, что конечная толщина основного металла составляет 0,10-0,30 мм.The steel sheet that undergoes the above-mentioned hot strip annealing is subjected to cold rolling. In cold rolling, the steel sheet is rolled at such a degree of compression that the final thickness of the base metal is 0.10-0.30 mm.
[0075] Стадия финишного отжига [0075] Finish Annealing Stage
После вышеуказанной холодной прокатки, стальной лист подвергается финишному отжигу. В способе производства изотропных листов электротехнической стали согласно настоящему варианту осуществления, предпочтительно использовать печь для непрерывного отжига для финишного отжига. Финишный отжиг выполняется при условии температуры выдержки 700-830°C и времени выдержки от 1 секунды до 10 минут. Предпочтительно, атмосфера представляет собой смесь H2 и N2 с соотношением 1 к 100 об.% H2 (т.е. H2+N2=100 об.%) и точкой росы от -50 до +10°C.After the above-mentioned cold rolling, the steel sheet is subjected to finish annealing. In the method for producing isotropic electrical steel sheets according to the present embodiment, it is preferable to use a continuous annealing furnace for finish annealing. The finish annealing is performed under the condition of a holding temperature of 700-830°C and a holding time of 1 second to 10 minutes. Preferably, the atmosphere is a mixture of H2 and N2 with a ratio of 1 to 100 vol% H2 (i.e., H2 + N2 = 100 vol%) and a dew point of -50 to +10°C.
[0076] Если температура выдержки ниже 700°C, размер кристаллического зерна становится более мелким, и нерекристаллизованные структуры увеличиваются, приводя к значительному ухудшению потерь в железе, что является нежелательным, и если температура выдержки превышает 830°C, прочность становится недостаточной, что является нежелательным. Если время выдержки меньше 1 секунды, плотность дислокации не может уменьшиться в достаточной степени. С другой стороны, если время выдержки превышает 10 минут, то производственные затраты должны увеличиваться.[0076] If the soaking temperature is below 700°C, the crystal grain size becomes finer and the unrecrystallized structures increase, resulting in a significant deterioration in iron loss, which is undesirable, and if the soaking temperature exceeds 830°C, the strength becomes insufficient, which is undesirable. If the soaking time is less than 1 second, the dislocation density cannot be reduced sufficiently. On the other hand, if the soaking time exceeds 10 minutes, the production cost must increase.
[0077] Стадия формирования изоляционного покрытия [0077] Stage of formation of insulating coating
После вышеуказанного финишного отжига, описанного выше, стадию формирования изоляционного покрытия выполняется по мере необходимости. Способ формирования изоляционного покрытия не ограничен конкретным образом; с использованием известных растворов для обработки изоляционного покрытия, как показано ниже, раствор может наноситься и сушиться посредством известных способов. В качестве примера известных изоляционных покрытий, может упоминаться композитное изоляционное покрытие, главным образом состоящее из неорганического компонента, а также содержащее органический компонент.After the above-described finishing annealing, the step of forming the insulating coating is performed as needed. The method for forming the insulating coating is not particularly limited; using known solutions for treating the insulating coating as shown below, the solution can be applied and dried by known methods. As an example of the known insulating coatings, a composite insulating coating mainly consisting of an inorganic component and also containing an organic component can be mentioned.
[0078] Композитное изоляционное покрытие, например, представляет собой изоляционное покрытие, главным образом включающее в себя, по меньшей мере, одно из хромата металла, фосфата металла или других неорганических компонентов, таких как коллоидный диоксид кремния, химические соединения Zr и химические соединения Ti, в которых мелкодисперсные частицы органической смолы диспергируют. В частности, с точки зрения уменьшения воздействий на окружающую среду во время производства, что представляет собой растущую потребность в последние годы, изоляционные покрытия с использованием фосфатов металлов, связующих агентов Zr или Ti в качестве исходных материалов либо изоляционные покрытия с использованием карбонатных или аммониевых солей из числа солей фосфатов металлов, связующих агентов Zr или Ti в качестве исходных материалов предпочтительно используются.[0078] The composite insulation coating is, for example, an insulation coating mainly including at least one of a metal chromate, a metal phosphate or other inorganic components such as colloidal silica, Zr compounds and Ti compounds, in which fine particles of an organic resin are dispersed. In particular, from the viewpoint of reducing the impact on the environment during production, which is an increasing demand in recent years, insulation coatings using metal phosphates, Zr or Ti binding agents as raw materials, or insulation coatings using carbonate or ammonium salts among the salts of metal phosphates, Zr or Ti binding agents as raw materials are preferably used.
[0079] Поверхность основного металла, на которой должно формироваться изоляционное покрытие, может подвергаться любой предварительной обработке, такой как удаление смазки с помощью щелочи или травление с помощью хлористоводородной кислоты, серной кислоты или фосфорной кислоты, до нанесения обрабатывающего раствора. Поверхность финишно отожженного основного металла может покрываться обрабатывающим раствором даже без этих предварительных обработок.[0079] The surface of the base metal on which the insulating coating is to be formed may be subjected to any preliminary treatment such as degreasing with an alkali or pickling with hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid before the application of the treatment solution. The surface of the finish-annealed base metal may be coated with the treatment solution even without these preliminary treatments.
[0080] Кроме того, относительно сердечника электродвигателя настоящего варианта осуществления, хотя способ производства не ограничивается конкретным образом, можно производить сердечник электродвигателя, например, посредством последовательного выполнения стадии перфорации, стадии укладки пакетом и стадии отжига для снятия механического напряжения при условиях, показанных ниже, для изотропного листа электротехнической стали, полученного через вышеуказанные стадии. Как упомянуто выше, когда изотропный лист электротехнической стали используется в качестве сердечника статора, в котором низкие потери в железе являются важными, предпочтительно выполнять отжиг для снятия механического напряжения, описанный ниже. Следовательно, предпочтительно, если сердечник электродвигателя настоящего варианта осуществления представляет собой сердечник статора. Ниже подробно описывается каждый стадию.[0080] Furthermore, with respect to the electric motor core of the present embodiment, although the production method is not particularly limited, it is possible to produce the electric motor core, for example, by sequentially performing a punching step, a stacking step and a stress relieving annealing step under the conditions shown below, for an isotropic electrical steel sheet obtained through the above steps. As mentioned above, when the isotropic electrical steel sheet is used as a stator core in which low iron loss is important, it is preferable to perform the stress relieving annealing described below. Therefore, it is preferable that the electric motor core of the present embodiment is a stator core. Each step is described in detail below.
[0081] Стадия перфорации [0081] Perforation stage
Изотропный лист электротехнической стали, полученный так, как описано выше, перфорируется для того, чтобы формировать материалы для сердечника ротора или сердечника статора. Отсутствуют ограничения на условия перфорации, и могут использоваться общие способы.The isotropic electrical steel sheet obtained as described above is perforated to form materials for the rotor core or stator core. There is no limitation on the perforation conditions, and general methods can be used.
[0082] Стадия укладки пакетом [0082] Package laying stage
Множество изотропных листов электротехнической стали, которые проходят стадию перфорации, укладываются пакетом для того, чтобы сформировать сердечник электродвигателя.A plurality of isotropic sheets of electrical steel, which undergo a perforation stage, are stacked in a package to form the core of an electric motor.
[0083] Стадия отжига для снятия механического напряжения [0083] Annealing stage to relieve mechanical stress
Отжиг для снятия механического напряжения выполняется для сердечника электродвигателя. Сердечник электродвигателя, который проходит отжиг для снятия механического напряжения, уменьшает потери в железе и может значительно повышать эффективность электродвигателя посредством промотирования рекристаллизации и роста кристаллических зерен.Stress relief annealing is performed on the core of the electric motor. The core of the electric motor that undergoes stress relief annealing reduces iron loss and can greatly improve the efficiency of the electric motor by promoting recrystallization and crystal grain growth.
[0084] В способе производства для сердечников электродвигателя согласно настоящему варианту осуществления, отжиг для снятия механического напряжения выполняется при условиях температуры выдержки в 750-900°C и времени выдержки в 10-180 минут. Если пропорция N2 в атмосфере меньше 70 об.%, то затраты на отжиг для снятия механического напряжения должны увеличиваться, что является нежелательным. Пропорция N2 в атмосфере более предпочтительно составляет 80 об.% или более, еще более предпочтительно 90-100 об.%, и в частности, 97-100 об.%. Атмосферный газ, отличный от N2, не указывается, но, в общем, представляет собой восстановительный смешанный газ, состоящий из водорода, углекислого газа, моноксида углерода, водяного пара, метана и т.д. Такой газ обычно производится посредством сжигания пропана или природного газа. Точка росы атмосферы предпочтительно составляет от -50 до +10°C.[0084] In the production method for the cores of an electric motor according to the present embodiment, stress relieving annealing is performed under conditions of a holding temperature of 750-900°C and a holding time of 10-180 minutes. If the proportion of N2 in the atmosphere is less than 70 vol%, the cost of stress relieving annealing must increase, which is undesirable. The proportion of N2 in the atmosphere is more preferably 80 vol% or more, still more preferably 90-100 vol%, and particularly 97-100 vol%. An atmospheric gas other than N2 is not specified, but is generally a reducing mixed gas consisting of hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, water vapor, methane, etc. Such a gas is usually produced by burning propane or natural gas. The dew point of the atmosphere is preferably between -50 and +10°C.
[0085] В дальнейшем настоящее изобретение описывается подробнее посредством нижеприведенных примеров, но настоящее изобретение не ограничено этими примерами.[0085] Hereinafter, the present invention will be described in more detail by means of the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
ПримерExample
[0086] Слябы, имеющие химические композиции, показанные в таблице 1, нагреваются до 1150°C, подвергаются горячей прокатке до толщины окончания прокатки в 2,0 мм при температуре окончания прокатки в 850°C и сматываются в рулон при 600°C, чтобы изготавливать горячекатаные стальные листы. После травления для того, чтобы удалять окалину, полученные горячекатаные стальные листы подвергаются отжигу горячей полосы в печи для отжига периодического действия при температурах выдержки, показанных в таблице 2, в течение времени выдержки в 10 часов. Такие полученные стальные листы подвергаются холодной прокатке до толщины 0,20 мм. Помимо этого, стальные листы подвергаются финишному отжигу в смешанной атмосфере H2: 15%, N2: 85% с точкой росы в -30°C в течение времени выдержки 20 секунд при температурах выдержки, показанных в таблице 2. После финишного отжига, стальные листы покрывают изоляционным покрытием, состоящим из эмульсии из фосфата алюминия и смолы на основе сополимера акрила и стирола с размером частиц в 0,2 мкм, и обжигаются при 350°C в воздухе.[0086] Slabs having the chemical compositions shown in Table 1 are heated to 1150°C, hot rolled to a finishing thickness of 2.0 mm at a finishing temperature of 850°C, and coiled at 600°C to produce hot-rolled steel sheets. After pickling to remove scale, the resulting hot-rolled steel sheets are subjected to hot strip annealing in a batch annealing furnace at the holding temperatures shown in Table 2 for a holding time of 10 hours. Such resulting steel sheets are cold rolled to a thickness of 0.20 mm. In addition, the steel sheets are subjected to finish annealing in a mixed atmosphere of H2 :15%, N2 :85% with a dew point of -30°C for a holding time of 20 seconds at the holding temperatures shown in Table 2. After the finish annealing, the steel sheets are coated with an insulating coating consisting of an emulsion of aluminum phosphate and an acrylic-styrene copolymer resin with a particle size of 0.2 μm, and baked at 350°C in air.
[0087] Помимо этого, полученные изотропные листы электротехнической стали подвергают отжигу для снятия механического напряжения в условиях выдержки при 800°C x 120 мин в атмосфере азота с точкой росы в -40°C (соотношение азота в атмосфере составляет 99,9% по объему или более).[0087] In addition, the obtained isotropic electrical steel sheets are subjected to stress relieving annealing under conditions of holding at 800°C x 120 min in a nitrogen atmosphere with a dew point of -40°C (the nitrogen ratio in the atmosphere is 99.9% by volume or more).
[0088] Табл. 1[0088] Table 1
Табл. 1Table 1
t 4,2≤Si+Al+0,5xMn≤4,9 (i)t 4.2≤Si+Al+0.5xMn≤4.9 (i)
"следы" указывает то, что значение составляет предел измерения или ниже."traces" indicates that the value is at or below the measurement limit.
Подчеркивание указывает то, что значение находится за пределами диапазона настоящего изобретения.Underlining indicates that the value is outside the range of the present invention.
[0089] Табл. 2[0089] Table 2
Табл. 2Table 2
Подчеркивание указывает то, что значение находится за пределами диапазона настоящего изобретения.Underlining indicates that the value is outside the range of the present invention.
[0090] Средний размер кристаллического зерна каждой пробы, как после финишного отжига, так и после отжига для снятия механического напряжения, измеряется в поперечном сечении, параллельном направлению прокатки основного металла согласно JIS G 0551:2013 "Steel - Microscopic test method for grain size". Помимо этого, тестовые образцы Эпштейна принимаются из направления прокатки и направления по ширине финишного отжига каждой пробы, и потери W10/400 в железе оцениваются посредством теста Эпштейна согласно JIS C 2550-1:2011. Оценка потерь W10/400 в железе после отжига для снятия механического напряжения выполняется для тестовых образцов Эпштейна, взятых из каждого тестового образца после финишного отжига, а затем подвергнутых отжигу для снятия механического напряжения. Плотность магнитного потока насыщения измеряется с использованием магнитометра с вибрирующим образцом (VSM).[0090] The average crystal grain size of each specimen after both the finish annealing and the stress relief annealing is measured in a cross section parallel to the rolling direction of the base metal in accordance with JIS G 0551:2013 "Steel - Microscopic test method for grain size". In addition, Epstein test specimens are taken from the rolling direction and the widthwise direction of the finish annealing of each specimen, and the W 10/400 iron loss is estimated by the Epstein test in accordance with JIS C 2550-1:2011. The estimation of the W 10/400 iron loss after the stress relief annealing is performed for the Epstein test specimens taken from each test specimen after the finish annealing and then subjected to the stress relief annealing. The saturation magnetic flux density is measured using a vibrating sample magnetometer (VSM).
[0091] После этого образцы для теста на растяжение JIS номер 5 в соответствии с JIS Z 2241:2011 принимаются из каждой пробы, которая подвергается финишному отжигу таким образом, что продольное направление совпадает с направлением прокатки стального листа. Вышеуказанные тестовые образцы затем подвергаются тесту на растяжение в соответствии с JIS Z 2241:2011 для того, чтобы измерять предел прочности.[0091] Thereafter, JIS No. 5 tensile test specimens in accordance with JIS Z 2241:2011 are taken from each sample, which is finish-annealed in such a manner that the longitudinal direction coincides with the rolling direction of the steel sheet. The above test specimens are then subjected to a tensile test in accordance with JIS Z 2241:2011 to measure the tensile strength.
[0092] Помимо этого, [N]s, обозначающий содержание N от поверхности основного металла до 20 мкм в направлении глубины каждой пробы после финишного отжига или после отжига для снятия механического напряжения, измеряется посредством следующей процедуры. Во-первых, [N]1, обозначающий содержание N пробы, измеряется после того, как изоляционное покрытие удаляется посредством нагретого щелочного раствора. Затем обе поверхности пробы удаляются посредством химической полировки до 20 мкм, и [N]2, обозначающий содержание N пробы после удаления, измеряется. После этого, [N]s получается из измеренных [N]1 и [N]2 и толщины t (мкм) пробы с помощью следующей формулы.[0092] In addition, [N]s, denoting the N content from the surface of the base metal to 20 μm in the depth direction of each sample after the finish annealing or after the stress relief annealing, is measured by the following procedure. First, [N] 1 , denoting the N content of the sample, is measured after the insulation coating is removed by a heated alkaline solution. Then, both surfaces of the sample are removed by chemical polishing to 20 μm, and [N] 2 , denoting the N content of the sample after the removal, is measured. After that, [N]s is obtained from the measured [N] 1 and [N] 2 and the thickness t (μm) of the sample by the following formula.
[N]s=(t x [N]1-(t-40) x [N]2)/40[N]s=(tx [N] 1 -(t-40) x [N] 2 )/40
[0093] Вышеуказанные результаты также показаны в табл. 2.[0093] The above results are also shown in Table 2.
[0094] Тесты номера 2, 3, 6, 7, 9, 11, 15-17, 20, 21, 26, 27, 29 и 30, которые удовлетворяют требованиям настоящего изобретения, имеют низкие потери в железе после финишного отжига, высокую плотность потока насыщения и высокую предел прочности выше 680 МПа, а также имеют низкие потери в железе после отжига для снятия механического напряжения.[0094] Test numbers 2, 3, 6, 7, 9, 11, 15-17, 20, 21, 26, 27, 29 and 30, which satisfy the requirements of the present invention, have low iron loss after finish annealing, high saturation flux density and high tensile strength above 680 MPa, and also have low iron loss after stress relief annealing.
[0095] Напротив, в сравнительных примерах, тесты номера 1, 4, 5, 8, 10, 12-14, 18, 19, 22-25, 28, 31 и 32 имеют либо худшие потери W10/400 в железе, худшую плотность магнитного потока насыщения, либо значительно уменьшенную ударную вязкость, что затрудняет их производство.[0095] In contrast, in comparative examples, test numbers 1, 4, 5, 8, 10, 12-14, 18, 19, 22-25, 28, 31 and 32 have either worse W 10/400 iron loss, worse saturation magnetic flux density, or significantly reduced impact toughness, making them difficult to manufacture.
[0096] В частности, в тесте номер 1, содержание Mn ниже указанного диапазона, что приводит к худшим потерям в железе вследствие большого количества мелкодисперсных включений MnS. В тесте номер 4, содержание S выше указанного диапазона, что приводит к худшим потерям в железе вследствие большого количества мелкодисперсных включений MnS. В тесте номер 5, содержание Sn ниже указанного диапазона, что приводит к более высокому [N]s и худшим потерям в железе. В тесте номер 8, содержание Sn составляет больше указанного диапазона, что уменьшает ударную вязкость и приводит к разрушению в ходе холодной прокатки, приводя к невозможности измерять предел прочности и магнитные свойства.[0096] Specifically, in test number 1, the Mn content is below the specified range, which results in poor iron loss due to a large amount of fine MnS inclusions. In test number 4, the S content is above the specified range, which results in poor iron loss due to a large amount of fine MnS inclusions. In test number 5, the Sn content is below the specified range, which results in higher [N]s and poor iron loss. In test number 8, the Sn content is greater than the specified range, which reduces impact toughness and results in fracture during cold rolling, making it impossible to measure tensile strength and magnetic properties.
[0097] В тесте номер 10, содержание Mn составляет больше указанного диапазона, что приводит к более высокому [N]s и худшим потерям в железе. В тесте номер 12, плотность магнитного потока насыщения хуже, поскольку Si+Al+0,5 x Mn составляет больше указанного диапазона. В тесте номер 13, содержание Si и Si+Al+0,5 x Mn выше указанных диапазонов, и ударная вязкость ухудшается, что приводит к разрушению в ходе холодной прокатки и приводит к невозможности измерять предел прочности и магнитные свойства.[0097] In test No. 10, the Mn content is greater than the specified range, which results in higher [N]s and worse iron loss. In test No. 12, the saturation magnetic flux density is worse because Si+Al+0.5 x Mn is greater than the specified range. In test No. 13, the Si and Si+Al+0.5 x Mn content are higher than the specified ranges, and the impact toughness is worse, which results in fracture during cold rolling and makes it impossible to measure the tensile strength and magnetic properties.
[0098] В тесте номер 14, температура отжига горячей полосы выше указанного диапазона, что приводит к деградации ударной вязкости и разрушению в ходе холодной прокатки и приводит к невозможности измерять предел прочности и магнитные свойства. В тесте номер 18, температура отжига горячей полосы ниже указанного диапазона, что приводит к меньшему среднему размеру кристаллического зерна и худшим потерям в железе, как после финишного отжига, так и после отжига для снятия механического напряжения. В тесте номер 19, температура финишного отжига ниже указанного диапазона, и средний размер кристаллического зерна после финишного отжига меньше указанного диапазона, что приводит к худшим потерям в железе после финишного отжига. В тесте номер 22, температура финишного отжига выше указанного диапазона, что приводит к худшему пределу прочности.[0098] In test number 14, the hot strip annealing temperature is above the specified range, which results in degradation of toughness and failure during cold rolling and makes it impossible to measure tensile strength and magnetic properties. In test number 18, the hot strip annealing temperature is below the specified range, which results in a smaller average crystal grain size and worse iron loss, both after finish annealing and after stress relief annealing. In test number 19, the finish annealing temperature is below the specified range, and the average crystal grain size after finish annealing is smaller than the specified range, which results in worse iron loss after finish annealing. In test number 22, the finish annealing temperature is above the specified range, which results in worse tensile strength.
[0099] В тесте номер 23, содержание Si ниже указанного диапазона, что приводит к худшему пределу прочности. В тесте номер 24, Si+Al+0,5 x Mn ниже указанного диапазона, что приводит к худшим потерям в железе как после финишного отжига, так и после отжига для снятия механического напряжения. Помимо этого, в тесте номер 25, содержание Al ниже указанного диапазона, что приводит к худшим потерям в железе после финишного отжига вследствие микровключений AlN, а также приводит к худшим потерям в железе после отжига для снятия механического напряжения вследствие небольшого среднего размера кристаллического зерна. В тесте номер 28, содержание Al составляет больше указанного диапазона, что приводит к уменьшенной ударной вязкости и разрушению в ходе холодной прокатки и приводит к невозможности измерять предел прочности и магнитные свойства.[0099] In test number 23, the Si content is below the specified range, which results in poor tensile strength. In test number 24, Si+Al+0.5 x Mn is below the specified range, which results in poor iron loss both after finish annealing and after stress relief annealing. In addition, in test number 25, the Al content is below the specified range, which results in poor iron loss after finish annealing due to AlN microinclusions, and also results in poor iron loss after stress relief annealing due to the small average crystal grain size. In test number 28, the Al content is greater than the specified range, which results in reduced impact toughness and fracture during cold rolling, and makes it impossible to measure tensile strength and magnetic properties.
[0100] В тесте номер 31, температура выдержки стадии отжига горячей полосы выше указанного диапазона, и ударная вязкость ухудшается вследствие огрубления размера кристаллического зерна, что приводит к разрушению в ходе холодной прокатки, приводя к невозможности измерять предел прочности и магнитные свойства. В тесте номер 32, содержание Al ниже указанного диапазона, что приводит к ухудшению текстуры и выпадению в осадок тонкого AlN, что ухудшает потери в железе после финишного отжига, а также после отжига для снятия механического напряжения.[0100] In test No. 31, the holding temperature of the hot strip annealing stage is higher than the specified range, and the impact toughness is deteriorated due to the coarsening of the crystal grain size, which leads to fracture during cold rolling, making it impossible to measure the tensile strength and magnetic properties. In test No. 32, the Al content is lower than the specified range, which leads to deterioration of the texture and precipitation of fine AlN, which worsens the iron loss after finish annealing and also after stress relief annealing.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
[0101] Как описано выше, согласно настоящему изобретению, изотропный лист электротехнической стали с высокой прочностью и превосходными магнитными свойствами может получаться при низких затратах.[0101] As described above, according to the present invention, an isotropic electrical steel sheet with high strength and excellent magnetic properties can be obtained at low cost.
Claims (110)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-039816 | 2022-03-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024128942A RU2024128942A (en) | 2024-10-15 |
| RU2843190C2 true RU2843190C2 (en) | 2025-07-08 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2265907C2 (en) * | 2001-10-05 | 2005-12-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Core with insulated end surfaces and method for treatment of core end surfaces including production of insulating coat |
| RU2398894C1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-09-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Sheet of high strength electro-technical steel and procedure for its production |
| RU2536711C1 (en) * | 2011-02-24 | 2014-12-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture |
| WO2018025941A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 新日鐵住金株式会社 | Non-oriented electromagnetic steel sheet, production method for non-oriented electromagnetic steel sheet, and production method for motor core |
| RU2674181C1 (en) * | 2015-02-18 | 2018-12-05 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet from non-textured electrotechnical steel, its manufacturing method and engine core |
| WO2020166718A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | 日本製鉄株式会社 | Non-oriented electromagnetic steel sheet |
| WO2020262063A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Jfeスチール株式会社 | Method for producing non-oriented electromagnetic steel sheet, method for producing motor core, and motor core |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2265907C2 (en) * | 2001-10-05 | 2005-12-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Core with insulated end surfaces and method for treatment of core end surfaces including production of insulating coat |
| RU2398894C1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-09-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Sheet of high strength electro-technical steel and procedure for its production |
| RU2536711C1 (en) * | 2011-02-24 | 2014-12-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Plate from non-textured electrical steel, and method for its manufacture |
| RU2674181C1 (en) * | 2015-02-18 | 2018-12-05 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet from non-textured electrotechnical steel, its manufacturing method and engine core |
| WO2018025941A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 新日鐵住金株式会社 | Non-oriented electromagnetic steel sheet, production method for non-oriented electromagnetic steel sheet, and production method for motor core |
| WO2020166718A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | 日本製鉄株式会社 | Non-oriented electromagnetic steel sheet |
| WO2020262063A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Jfeスチール株式会社 | Method for producing non-oriented electromagnetic steel sheet, method for producing motor core, and motor core |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11279985B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet | |
| US11021771B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet | |
| KR100655678B1 (en) | Method for producing grain oriented magnetic steel sheet and grain oriented magnetic steel sheet | |
| US12421568B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing the same | |
| WO2020136993A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for producing same | |
| JP6436316B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| EP4495275A1 (en) | Non-oriented electromagnetic steel sheet, motor core, and methods for producing same | |
| RU2843190C2 (en) | Isotropic sheet of electrical steel, electric motor core and methods of their production | |
| KR102706290B1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method | |
| JP7392902B1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method | |
| JP7613583B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method | |
| EP4455343A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet, method for manufacturing same, and motor core comprising same | |
| RU2843250C2 (en) | Isotropic sheet of electrical steel and method of its production | |
| JP2003293101A (en) | Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties and corrosion resistance after strain relief annealing | |
| CN112930408B (en) | Method for producing non-oriented electromagnetic steel sheet | |
| US20250188561A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for producing same | |
| JP2003293100A (en) | Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties after strain relief annealing | |
| US20250037912A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor | |
| EP4656757A1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same |