[go: up one dir, main page]

TWI718670B - 無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法 - Google Patents

無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI718670B
TWI718670B TW108133311A TW108133311A TWI718670B TW I718670 B TWI718670 B TW I718670B TW 108133311 A TW108133311 A TW 108133311A TW 108133311 A TW108133311 A TW 108133311A TW I718670 B TWI718670 B TW I718670B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mass
rem
less
aforementioned
steel sheet
Prior art date
Application number
TW108133311A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202020184A (zh
Inventor
原田晃史
松井章敏
尾田善彦
大久保智幸
上坂正憲
Original Assignee
日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 filed Critical 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Publication of TW202020184A publication Critical patent/TW202020184A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI718670B publication Critical patent/TWI718670B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/04—Refining by applying a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

本發明提供一種低Al含量，鐵廢料的回收性優異，且高磁束密度、低鐵損之無方向性電磁鋼板。 本發明所關連的無方向性電磁鋼板，其係含有C；0.0050質量%以下，Si；1.5～5.0質量%、Mn；0.2～3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下，P；0.2質量%以下，S；0.0050質量%以下，N；0.0040質量%以下，T.Ca；0.0010～0.0080質量%、T.O；0.0100質量%以下，及REM；0.0001～0.0050質量%，殘留部分為具有含有Fe及不可避免的雜質之成分組成，前述T.Ca、前述REM、前述T.O及前述S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上。

Description

無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法
本發明關於一種作為電器的鐵心材料等使用的無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法。
近年來，隨著對節省能源的關注提高，家庭用空氣調節機等所使用的馬達需要消耗電力少、能量損失小。因此，對於馬達的鐵心材料所使用的無方向性電磁鋼板，也強烈要求高水準的磁特性，例如為了降低馬達的鐵損而要求低鐵損、或為了降低馬達的銅損而要求高磁束密度，開發出了許多具有優異磁特性的鋼板。另外，同時還需要將這些具有高水準磁特性的鋼在精煉階段針對要求成分適當地熔製，且進行鋼中的非金屬夾雜物(氧化物系夾雜物及硫化物系夾雜物)的組成控制及形態控制的技術。
在無方向性電磁鋼板中，除了氧化物系夾雜物以外，若還存在如MnS般較微細的硫化物系夾雜物，則在完工退火的階段中，結晶粒的成長會受到阻礙，因此從製品特性的觀點看來，微細的硫化物系夾雜物的形態控制是重要的。於是，一直以來有文獻提出藉由添加各種元素來謀求使如MnS般的微細硫化物系夾雜物無害化的技術。
例如專利文獻1提出了一種高磁束密度的無方向性電磁鋼板，其係藉由降低鋼中Al(鋁)濃度並且添加Ca(鈣)，將氧化物系夾雜物的組成控制為特定組成，同時將鋼中的S(硫)以CaS的形式固定。
專利文獻2提出了一種低鐵損的無方向性電磁鋼板，其中含有0.1～3質量%的Al，而且藉由稀土類元素(以下記載為「REM」)的添加來固定鋼中的S。此處，REM是指原子序為57的La(鑭)至71的Lu(鎦)為止的15種元素，加上原子序為21的Sc(鈧)與原子序為39的Y(釔)，合計17種元素的總稱。專利文獻2是藉由在將鋼水以Al脫酸之後添加CaO而將氧化物系夾雜物改質成CaO-Al2 O3 系，然後在既定濃度範圍添加REM，兼顧了利用REM的添加來控制TiN析出形態與利用REM氧化物等來防止澆鑄斗嘴口阻塞的技術。
另外，專利文獻3提出了一種高強度的無方向性電磁鋼板，含有0.05～3.0質量%的Al及1.0～3.5質量%的Cu(銅)，並以Ca、REM及Mg(鎂)來固定鋼中的S。根據專利文獻3，Mg在高溫下也會優先形成硫化物，因此在鋼水中會產生粗大的硫化物，可改善結晶粒的成長性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特許第5790953號公報 專利文獻2：日本特許第4276613號公報 專利文獻3：日本特開2017-137537號公報
[發明所欲解決的課題]
然而，上述先前技術會有以下問題。
亦即，在專利文獻1之中，Ca是在鋼水中添加效率低的元素，因為操作的變化，在鋼水中的Ca濃度低的情況，或在鋼水中的T.O(全氧)濃度高的情況，氧化物系夾雜物無法充分改質，而成為低熔點組成。結果，在熱壓延時，氧化物系夾雜物會往壓延方向伸長，在退火時抑制結晶粒的成長，結晶粒變小，阻礙磁壁的移動，會有鐵損劣化的問題。尤其若降低鋼中的Al濃度，則會有在鋼水的精煉步驟中難以使鋼中的溶氧或S充分降低的傾向，會有無法充分控制鋼板中的氧化物系夾雜物或硫化物系夾雜物形態的顧慮。
專利文獻2中，鋼中Al濃度基本上很高，因此會有磁束密度變低的問題。另一方面，在Al濃度為規定範圍中的低濃度區域的情況，利用添加CaO來進行氧化物系夾雜物形態控制沒有效果，而需要一種有效地進行鋼中的氧化物系夾雜物或硫化物系夾雜物形態控制的技術。另外，以REM來固定鋼中的S，雖然可抑制MnS的析出，然而關於氧化物系夾雜物的形態控制，是從作為TiN析出核的利用或抑制嘴口阻塞的觀點來檢討鋼水中的各成分濃度，依照鋼中的REM濃度、O(氧)濃度、S濃度等的條件的不同，氧化物系夾雜物會低熔點化，在壓延時會有延伸化的問題。
專利文獻3是針對Ca、REM、Mg的添加元素的影響，只考慮硫化物系夾雜物的形態控制來作檢討，關於氧化物系夾雜物形態控制所必要的條件並未明確記載。所以，專利文獻3與專利文獻2同樣地，隨著這些元素的添加量或鋼中的O(氧)濃度、S濃度等的條件不同，氧化物系夾雜物會成為低熔點組成，在壓延時會有延伸化的顧慮。
本發明是鑑於上述狀況而完成，其目的在於提供一種低Al含量、鐵廢料的回收性優異，且高磁束密度、低鐵損的無方向性電磁鋼板，另外還提案了成為該無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法。 [用於解決課題的手段]
本發明等為了解決上述課題，著眼於無方向性電磁鋼板的成分組成及夾雜物組成，以及成為無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法與無方向性電磁鋼板的製品鋼板的磁特性的關係，仔細反覆檢討。
結果發現，為了得到上述無方向性電磁鋼板，抑制鋼中如MnS般的微細硫化系夾雜物的析出，且將鋼中的氧化物系夾雜物及硫氧化物系夾雜物設定為非延性組成，進一步為了提高無方向性電磁鋼板的磁束密度並降低鐵損，將鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))或質量比(T.Ca/REM)控制在適當範圍是重要的。甚至還發現，適當地進行無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法，對於鋼中夾雜物的形態控制是有效的。
本發明是基於上述看法而完成，其要旨如以下所述。 [1] 一種無方向性電磁鋼板，其係含有C；0.0050質量%以下，Si；1.5～5.0質量%、Mn；0.2～3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下，P；0.2質量%以下，S；0.0050質量%以下，N；0.0040質量%以下，T.Ca；0.0010～0.0080質量%、T.O；0.0100質量%以下，及REM；0.0001～0.0050質量%，殘留部分為具有含有Fe及不可避免的雜質之成分組成， 前述T.Ca、前述REM、前述T.O及前述S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上。 [2] 一種無方向性電磁鋼板，其係含有C；0.0050質量%以下，Si；1.5～5.0質量%、Mn；0.2～3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下，P；0.2質量%以下，S；0.0050質量%以下，N；0.0040質量%以下，T.Ca；0.0010～0.0080質量%、T.O；0.0100質量%以下，及REM；0.0001～0.0050質量%，進一步含有下述A群～C群中至少1群的化學成分，殘留部分為具有含有Fe及不可避免的雜質之成分組成， 前述T.Ca、前述REM、前述T.O及前述S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上； A群：選自各0.01～0.1質量%之Sn、Sb中的1種或2種； B群：0.0001～0.0050質量%之Mg； C群：選自各0.01～0.5質量%之Cu、Ni、Cr中的1種或2種以上。 [3] 如上述[1]或[2]之無方向性電磁鋼板，其中進一步前述T.Ca及前述REM之2成分的質量比T.Ca/REM)為1.0以上。 [4] 如上述[1]～[3]中任一項之無方向性電磁鋼板，其中金屬組織之平均結晶粒徑為40μm以上。 [5] 一種板坯鑄片的製造方法，其為成為含有作為成分組成的Si、REM及Ca的無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法，並且 將由轉爐或電爐產出鋼鐵之鋼水，以真空脫氣設備進行精煉，在真空脫氣設備之精煉結束後，於鋼水中添加含有Ca的合金，其後將添加含有Ca的合金之鋼水以連續鑄造機進行連續鑄造，而製造板坯鑄片之過程中， 在前述真空脫氣設備之精煉中，於鋼水中添加含有金屬Si或Si之合金，使鋼水進行Si脫酸， 鋼水經Si脫酸之後，在前述真空脫氣設備之精煉中，添加含有REM的合金，或在前述真空脫氣設備之精煉結束後，添加含有REM的合金， 其後，於鋼包內的鋼水中添加含有Ca的合金，而成為無方向性電磁鋼板之原料。 [發明之效果]
根據本發明所關連的無方向性電磁鋼板，藉由將鋼中成分的T.Ca、REM、T.O及S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))控制在0.4以上，鋼中的延伸狀硫化物系夾雜物的生成會受到抑制，且可使鋼中的氧化物系夾雜物成為非延伸的粒狀。藉此實現了提供一種高磁束密度、低鐵損的無方向性電磁鋼板，而且sol.Al為0.0030質量%以下的低Al含量，因此作為鐵廢料的回收性優異。
另外，根據本發明所關連的無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法，在使鋼水Si脫酸之後添加含有REM的合金，因此能夠以高效率將含有REM的合金添加至鋼水。另外，由於在添加含有REM的合金之後添加含有Ca的合金，因此利用REM添加達成了S(硫)的固定及除去，實現了以低成本製造出成為無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片。
以下詳細說明本發明。
本發明人等將含有C；0.0050質量%以下，Si；1.5～5.0質量%、Mn；0.2～3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下，P；0.2質量%以下，S；0.0050質量%以下，N；0.0040質量%以下，T.Ca(全鈣)；0.0010～0.0080質量%、T.O(全氧)；0.0100質量%以下，及REM；0.0001～0.0050質量%，殘留部分為含有Fe及不可避免的雜質的無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片以轉爐產出鋼鐵後，以真空脫氣設備進行精煉，然後以連續鑄造機來製造，並評估了以所得到的板坯鑄片作為材料所製造的的製品鋼板(完工退火鋼板)的鋼組成與鐵損W15/50 的關係。此處的REM濃度，在添加含有Ce(鈰)、La(鑭)、Nd(釹)、Pr(鐠)的含有REM的合金的情況，是以其成分濃度的合計來表示。
結果發現鋼組成與鐵損W15/50 有相關性。此外，對製品鋼板進行調查的結果，在製品鋼板中觀察到的非金屬夾雜物(氧化物系夾雜物及硫化物系夾雜物)的形態會隨著鋼組成而有所不同，觀察到粒狀或往壓延方向伸延的形狀等。
亦即，鐵損W15/50 良好的製品，鋼中的T.Ca濃度及REM濃度相對於T.O濃度或S濃度為較高，並且觀察到許多氧化物系夾雜物為非延伸的粒狀。另一方面，鐵損W15/50 較差的製品，鋼中的T.Ca濃度或REM濃度相對於T.O濃度或S濃度為較低，並且觀察到許多氧化物系夾雜物往壓延方向延伸。
本發明中作為對象的無方向性電磁鋼板，鋼中的Si濃度高且添加了含有Ca的合金及含有REM的合金，因此鋼中的氧化物系夾雜物基本上是含有REM氧化物的CaO-SiO2 系。另外，存在於鋼包熔渣中的Al2 O3 被鋼中的Si、Ca及REM還原，會在鋼水中產生Al，因此氧化物系夾雜物中也含有Al2 O3 。
伸延狀的氧化物系夾雜物，與非伸延狀的粒狀氧化物系夾雜物相比，夾雜物中的CaO濃度及REM氧化物濃度較低，且Al2 O3 濃度較高。這是因為T.Ca濃度或REM濃度不足，氧化物系夾雜物成為低熔點組成，在熱壓延時會往壓延方向伸延。這種氧化物系夾雜物，在冷壓延時會破裂，退火時，無方向性電磁鋼板的結晶粒的成長會受到抑制，結晶粒變小，阻礙磁壁的移動，因此鐵損W15/50 劣化。
另外，關於硫化物系夾雜物，觀察到CaS、MnS及REM硫化物。尤其延伸狀硫化物系夾雜物，還觀察到夾雜物中的MnS濃度高以及在結晶粒內微細析出的情形。由這些現象可知，若T.Ca濃度或REM濃度不足，則硫化物系夾雜物的形態也會發生控制不良，成為鐵損W15/50 劣化的一個原因。
由上述結果可知，為了達成良好的鐵損 W15/50 ，必須將氧化物系夾雜物控制在高熔點組成，且抑制如MnS般的微細硫化物系夾雜物。亦即可知，相對於鋼中的T.O濃度或S濃度來說，必須充分提高T.Ca濃度及REM濃度。
提高T.Ca濃度或REM濃度會提高氧化物系夾雜物中的CaO濃度或REM氧化物濃度，有助於氧化物系夾雜物的高熔點化。另外，關於硫化物系夾雜物，藉由Ca的添加或REM的添加，可將S以CaS或REM硫化物的形式在鋼水中固定，由於是在高溫區域生成，因此會成為粗大的硫化物，不會影響結晶粒的成長。
此外，若CaO-SiO2 系的氧化物系夾雜物中含有REM氧化物，則氧化物系夾雜物的硫醚容量會增加，亦可期待將氧化物系夾雜物作為硫化物的析出核來利用。只要可使硫化物在氧化物系夾雜物上析出，則可減少在結晶粒內析出的硫化物系夾雜物，因此可期待磁特性的提升。
基於以上觀點，整理了前述調查中的鋼組成與非金屬夾雜物組成的關係。結果可知，鋼中成分的T.Ca、REM、T.O及S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/ (T.O+S))會有適當的範圍。亦即，可知若鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))小於0.4，則對於抑制氧化物系夾雜物的高熔點化及MnS的生成而言，Ca量及REM量不足，無法避免低熔點的氧化物系夾雜物及MnS的產生，而成為鐵損W15/50 劣化的原因。所以，本發明所關連的無方向性電磁鋼板，必須將鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/ (T.O+S))控制在0.4以上，前述質量比宜控制在0.8以上，更佳為1.2以上。
另外，進一步調查的結果，可知鋼中的T.Ca濃度與REM濃度的關係也會有適合的範圍。亦即可知，在鋼中成分的T.Ca及REM之2成分的質量比(T.Ca/REM)低於1.0的情況，氧化物系夾雜物中的REM氧化物濃度變高，氧化物系夾雜物會低熔點化。另外，含有REM的合金的過度添加會導致成本增加，因此希望REM只擔任Ca的輔助角色。所以，本發明所關連的無方向性電磁鋼板之中，鋼中成分的質量比(T.Ca/REM)以控制在1.0以上為佳。
而且還可知，從金屬組織的觀點看來，在無方向性電磁鋼板的平均結晶粒徑小於40μm的情況，鐵損劣化，會有無法安定得到良好磁特性的情形。所以，在本發明中，無方向性電磁鋼板的平均結晶粒徑以40μm以上為佳，更佳為70μm。此外，本說明書中的平均結晶粒徑，是在板的寬度方向中心位置，與壓延方向平行地將無方向性電磁鋼板沿板厚方向切斷，在所形成的剖面測得的結晶粒徑的平均值。
此外，在製造上述成分的無方向性電磁鋼板時，成為無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法也已知有適當的方法。亦即可知，為了得到優異的鐵損的製品鋼板，如前述般，必須將鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))控制在0.4以上，而且在精煉步驟中，在鋼水中添加含有REM的合金的時期是重要的。
本發明中作為對象的高Si含量無方向性電磁鋼板，是將由轉爐或電爐產出鋼鐵的鋼水以如RH真空脫氣裝置般的真空脫氣設備進行精煉(包含Si的添加)來製造。若在將鋼水以Si脫酸之前添加含有REM的合金，則需要大量的含有REM的合金，會有效率降低或成本增加的顧慮。為了防止這個問題，必須在添加既定量的Si將鋼水以Si脫酸之後添加含有REM的合金。
另外，REM會比Ca更安定地形成硫化物，因此可期待REM硫化物形式的S固定及S除去。為了得到此效果，必須在添加含有Ca的合金之前添加含有REM的合金。但是，REM硫化物的比重高達5.0，在靜置浴中難以浮起，因此希望在Si脫酸後的真空脫氣處理中的流動浴中進行含有REM的合金的添加。理所當然地，本發明並不否定在真空脫氣處理結束後的靜置浴中，在添加含有Ca的合金之前進行含有REM的合金的添加。
像這樣，藉由在含有Ca的合金的添加前進行含有REM的合金的添加，可提高Ca的夾雜物(氧化物系夾雜物及硫化物系夾雜物)形態控制的有效作用量，可得到良好的夾雜物(氧化物系夾雜物及硫化物系夾雜物)形態。亦即，在本發明中，製造成為無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片時，是在真空脫氣處理中進行Si脫酸，在Si脫酸後的真空脫氣處理中添加含有REM的合金，或在真空脫氣處理結束後，在添加含有Ca的合金之前添加含有REM的合金。然後，在真空脫氣處理結束後，並且在添加含有REM的合金之後，於鋼水中添加含有Ca的合金，將添加含有Ca的合金的鋼水以連續鑄造機進行連續鑄造，製造出板坯鑄片。
在本發明中，將無方向性電磁鋼板的化學成分如前述般規定的理由如以下所述。
C(碳)；0.0050質量%以下 C是使磁衰減發生、增加鐵損元素，尤其若超過0.0050質量%，則鐵損的增加變得顯著，因此限制在0.0050質量%以下。宜為0.0030質量%以下。此外，下限愈低愈好，因此並無特別規定。
Si(矽)；1.5～5.0質量% Si對於提高鋼的電阻、降低鐵損是有效的元素。尤其在本發明中，為了減少具有與Si相同效果的Al，而使Si含量在1.5質量%以上。但是，若Si超過5.0質量%，則不僅磁束密度會降低，鋼也會脆化，在冷壓延中發生龜裂等，而大幅降低製造性。所以上限定在5.0質量%。更佳為1.5～3.8質量%。
Mn(錳)；0.2～3.0質量% Mn與Si同樣地，對於提高鋼的電阻、降低鐵損是有效的元素。於是在本發明中，含有Mn0.2質量%以上。另一方面，若Mn超過3.0質量%，則磁束密度會降低，因此上限定在3.0質量%。
sol.Al(酸可溶性鋁)；0.0030質量%以下 Al(鋁)與Si同樣地，對於提高鋼的電阻、降低鐵損是有效的元素。但是，從將該無方向性電磁鋼板的鐵廢料以鑄造用生鐵的原料的形式回收的觀點看來，希望Al未達0.05質量%，且愈低愈好。另外，為了改善集合組織，提高磁束密度，需進一步降低Al，而限制在以sol.Al而計為0.0030質量%以下。宜為以sol.Al而計為0.0020質量%以下，更佳為0.0010質量%以下。下限愈低愈好，因此並無特別規定。
P(磷)；0.2質量%以下 P是含量微小且提高鋼硬度的效果大的有用元素，可因應所要求的硬度適當地含有。但是，過度含有P會導致冷壓延性的降低，因此P的上限定在0.2質量%。
S(硫)；0.0050質量%以下 S會成為硫化物形成夾雜物，而降低製造性(熱壓延性)或製品鋼板的磁特性，因此愈低愈好。於是，在本發明中的上限可容許至0.0050質量%，然而在重視磁特性的情況，以定在0.0025質量%以下為佳。此外，S愈低愈好，因此下限並無特別規定。
N(氮)；0.0040質量%以下 N與前述C同樣，是使磁特性劣化元素，尤其在低Al含量的鋼中，上述不良影響會變得顯著，因此限制在0.0040質量%以下。宜為0.0030質量%以下。此外，下限愈低愈好，因此並無特別規定。
T.Ca(全鈣)；0.0010～0.0080質量% Ca(鈣)會成為CaS，形成粗大的硫化物，而抑制MnS等的微細硫化物的析出，因此會有改善結晶粒的成長，降低鐵損的效果。因此，T.Ca定在0.0010質量%以上。另一方面，若T.Ca超過0.0080質量%，則Ca硫化物或Ca氧化物的量會增加，阻礙結晶粒的成長，鐵損特性反而劣化。所以，將上限定在0.0080質量%。此外，T.Ca濃度(全鈣濃度)是鋼中的酸可溶性Ca濃度與酸不可溶性Ca濃度的和。
T.O(全氧)；0.0100質量%以下 O(氧)，以T.O而計，若超過0.0100質量%，則鋼中的氧化物系夾雜物量會增加，阻礙結晶粒的成長，使鐵損特性劣化，因此將T.O定在0.0100質量%以下。宜為0.0060質量%以下。此處T.O是指固溶於鋼中的O(氧)與在鋼中以氧化物的形式存在的O(氧)的合計。
REM；0.0001～0.0050質量% REM如先前所述般，具有在高溫下產生安定的硫化物，提升磁特性的效果。甚至還可期待使Ca的有效作用量增加的輔助效果。所以，必須含有至少0.0001質量%以上。另一方面，過度含有會有效果達到飽和或成本增加、氧化物系夾雜物的低熔點化的顧慮，因此將上限定在0.0050質量%。
本發明所關連的無方向性電磁鋼板，除了上述化學成分之外，還可進一步含有下述A群～C群中至少1群的化學成分。
A群：選自各0.01～0.1質量%之Sn(錫)、Sb(銻)中的1種或2種 Sn及Sb任一者皆具有改善集合組織、提升磁特性的效果。為了得到上述效果，以單獨或複合含有各0.01質量%以上為佳。但是，若過度含有，則鋼會脆化，在鋼板的製造過程中，引起板破裂或剝落痕等的表面缺陷，因此上限以定在各0.1質量%為佳。
B群：Mg(鎂)；0.0001～0.0050質量% Mg會在高溫下產生比MnS或Cu2 S更安定的硫化物，是具有提升磁特性的效果的元素，因此可含有此元素。為了得到上述效果，以含有0.0001質量%以上為佳。另一方面，過度含有會有效果達到飽和或氧化物系夾雜物的低熔點化的顧慮，因此上限以定在0.0050質量%為佳。
C群：選自各0.01～0.5質量%之Cu(銅)、Ni(鎳)、Cr(鉻)中的1種或2種以上； Cu、Ni、Cr對於提高鋼板的比電阻、降低鐵損是有效的元素，因此可含有這些元素的1種或2種以上。為了得到上述效果，以含有各0.01質量%以上為佳。另一方面，這些元素比Si或Al還高價，因此各含量以定在0.5質量%以下為佳。
依照本發明所製造出的無方向性電磁鋼板中，上述成分以外的殘留部分為Fe及不可避免的雜質。但是，只要在無害本發明之作用效果的範圍內，則並不排除含有其他元素，例如作為不可避免的雜質所能夠含有的含量，如果V(釩)在0.004質量%以下，Nb(鈮)在0.004質量%以下，B(硼)在0.0005質量%以下，Ti在0.002質量%以下，Cu在0.01質量%以下，Ni在0.01質量%以下，Cr在0.01質量%以下，則是可容許的。
接下來針對本發明中的無方向性電磁鋼板中所存在的氧化物系夾雜物的成分組成作說明。
在本發明中，為了使無方向性電磁鋼板具有優異的磁特性，製品鋼板(完工退火鋼板)中所存在的氧化物系夾雜物，甚至作為其原料的熱軋鋼板或板坯鑄片中所存在的氧化物系夾雜物中的CaO與REM氧化物之成分組成比((CaO的質量%+REM-oxide的質量%)/(CaO的質量%+ REM-oxide的質量%+質量%SiO2 +質量%Al2 O3 ))，必須在0.50以上，且氧化物系夾雜物中的Al2 O3 之成分組成比(Al2 O3 的質量%/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Ai2 O3 的質量%))必須在0.20以下。這些可藉由將鋼中成分的T.Ca、REM、T.O及S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))定在0.4以上來達成。
若氧化物系夾雜物的成分組成脫離上述範圍，則氧化物系夾雜物會低熔點化，因為熱壓延而伸展，阻礙熱壓延剛完成時的自退火及熱軋鋼板的退火或完工退火的結晶粒成長性，使磁特性劣化。理想的情況，氧化物系夾雜物中的CaO與REM氧化物之成分組成比((CaO的質量%+REM-oxide的質量%)/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))為0.6以上，另外，氧化物系夾雜物中的Al2 O3 的成分組成比(Al2 O3 的質量%/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))為0.1以下。此外，前述CaO與REM氧化物的成分組成比及前述Al2 O3 的成分組成比，是以SEM(掃描式電子顯微鏡)觀察存在於與鋼板壓延方向平行的剖面(L剖面)的氧化物系夾雜物100個以上，並以SEM附屬的EDX(能量分散型X光分析)分析這些成分組成時的平均值所計算出的值。此處，前述EDX的電子束直徑為1μm。
接下來針對成為上述無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法作說明。
本發明所關連的無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片的製造方法，是上述成分組成的無方向性電磁鋼板的原料的板坯鑄片的製造方法，並且將由轉爐或電爐產出鋼鐵之鋼水，以真空脫氣設備進行精煉，在真空脫氣設備之精煉結束後，於鋼水中添加含有Ca的合金，將添加含有Ca的合金之鋼水以連續鑄造機進行連續鑄造，而製成板坯鑄片。在製造此板坯鑄片的過程中，在前述真空脫氣設備的精煉中，於鋼水中添加含有Si的物質，將鋼水中的Si濃度調整至1.5～5.0質量%的範圍。在調整鋼水的Si濃度之後，在前述真空脫氣設備的精煉中，添加含有REM的合金，或在真空脫氣設備的精煉結束後，添加含有REM的合金，將鋼水中的REM濃度調整在0.0001～0.0050質量%的範圍。然後，在前述真空脫氣設備的精煉結束後，並且在添加含有REM的合金之後，在鋼包內的鋼水中添加含有Ca的合金，將鋼水中的T.Ca濃度調整至0.0010～0.0080質量%的範圍。
以下針對上述板坯鑄片的製造方法具體說明。
將轉爐或電爐所熔製出的鋼水送至鋼包，使用具有RH真空脫氣裝置等的真空精煉機能的真空脫氣設備，將所產出的鋼水在減壓下精煉(稱為「真空脫氣處理」)。藉由此真空脫氣處理將鋼水中的C脫碳至極低濃度(0.0050質量%以下)(稱為「真空脫碳處理」)，同時除去鋼水中的N(稱為「脫氮」)。由於必須將鋼水中的C以真空脫氣設備真空脫碳處理至極低濃度，因此以將鋼水在未脫酸狀態下由轉爐或電爐產出鋼鐵為佳。
藉由真空脫碳處理使鋼水中的C濃度到達0.0050質量%以下之後，添加金屬Si或含有Si的合金(Fe-Si合金等)進行Si脫酸。將鋼水中的Si濃度調整至1.5～5.0質量%的範圍內的既定值之後，添加金屬Mn等的其他合金成分，進行成分調整。另外，在真空脫氣處理中添加含有REM的合金的情況，在與添加金屬Mn等的其他合金成分同時或之後添加含有REM的合金以調整REM含量。然後，進一步藉由既定時間的回流處理來進行由氧化物系夾雜物及硫氧化物系夾雜物的鋼水的浮上分離之後，結束真空脫氣處理。此外，含有REM的合金以外的合金的一部分，亦可在由轉爐或電爐產出鋼鐵時添加。在真空脫氣處理後添加含有REM的合金的情況，在真空脫氣處理結束後，在大氣壓下的條件下，於鋼包內的鋼水中添加含有REM的合金以調整REM含量。在大氣壓下添加含有REM的合金的方法，可使用注射法或鐵包覆線饋送器添加法等。
在真空脫氣處理的結束後並且添加含有REM的合金之後，在大氣壓下的條件下，於鋼包內的鋼水中添加含有Ca的合金(Ca-Si合金等)，將鋼水中的T.Ca濃度調整至0.0010～0.0080質量%的範圍，且鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))成為0.4以上的範圍。添加含有Ca的合金的方法，可使用注射法或鐵包覆線饋送器添加法等。
此處，成分調整後的鋼水中的T.Ca濃度，必須符合鋼中成分的質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上，另外，鋼中成分的質量比(T.Ca/REM)以1.0以上為佳。因此，提高鋼水中添加的含有Ca的合金量，或充分確保藉由真空脫氣處理Si脫酸後的時間，降低鋼中的T.O量，及藉由熔融鐵或鋼水的脫硫處理使鋼水中的S含量降低至0.0025質量%以下是有效的。另外，為了提升鋼水中的Ca效率，或加上抑制N由大氣混入，在添加含有Ca的合金時，在鋼包裝上蓋子，進一步吹送氬氣等的惰性氣體來隔絕空氣也是有效的。
然後，將此鋼水以連續鑄造機進行連續鑄造，製造出具有既定厚度及長度的板坯鑄片出。此外還可藉由造塊-分塊壓延法製造出具有既定厚度及長度的板坯鋼片，本發明並不否定藉由造塊-分塊壓延法製造出無方向性電磁鋼板之原料的板坯鋼片。
接下來針對本發明所關連的無方向性電磁鋼板之製造方法作說明。
將成為無方向性電磁鋼板之原料的上述板坯鑄片熱壓延，製成熱軋鋼板。此熱壓延時的板坯鑄片加熱溫度(SRT)以定在1000～1250℃為佳。若SRT超過1250℃，則不僅能量損失變大，會變得沒有效益經濟，板坯鑄片的高溫強度也會降低，會有發生板坯彎曲等的製造上的失誤的顧慮。另一方面，若SRT低於1000℃，則熱變形抵抗會增加，難以進行熱壓延。後續的熱壓延的條件只要以通常的條件來進行即可。
從確保生產性的觀點看來，藉由熱壓延製造出的熱軋鋼板的板厚以定在1.5～2.8mm的範圍為佳。在鋼板的板厚未達1.5mm的情況，熱壓延時壓延失誤會增加，另一方面，超過2.8mm時，冷壓延壓下率變得過高，集合組織會劣化，故為不佳。更適合的熱軋鋼板的板厚是在1.7～2.4mm的範圍。
熱壓延後的熱軋鋼板的退火，實施或省略任一者皆可，然而從降低製造成本的觀點看來，省略是有利的。此處，在省略熱軋鋼板的退火的情況，以將熱壓延後鋼捲的捲繞溫度定在550℃以上為佳。這是因為在捲繞溫度未達550℃的情況，熱軋鋼板鋼捲的自退火不足，在冷壓延前的鋼板並未充分再結晶的情況，會產生脊狀物，或磁束密度會降低。在省略熱軋鋼板的退火的情況，將熱壓延後的鋼捲捲繞溫度定在600℃以上為較佳。
另一方面，在進行熱軋鋼板的退火的情況，以將熱軋鋼板退火的均熱溫度定在900～1150℃的範圍為佳。這是因為在均熱溫度未達900℃的情況，壓延組織會殘存，而無法充分得到磁特性的改善效果，另一方面，若均熱溫度超過1150℃，則結晶粒會粗大化，冷壓延時容易發生破裂，此外經濟上也變得不利。此外，在進行熱軋鋼板的退火的情況，當然也可將鋼捲捲繞溫度定在550℃以上。
將上述熱壓延後的鋼板及上述熱軋鋼板退火後的鋼板，藉由一次或兩次以上且隔著中間退火的冷壓延，製成最終板厚的冷軋鋼板。此時，為了提高磁束密度，以採用使鋼板溫度上昇至200℃左右的溫度來進行壓延，所謂的溫壓延為佳。另外，冷軋鋼板的厚度(最終板厚)並無特別規定，以定在0.10～0.60mm的範圍為佳。這是因為在未達0.10mm的情況，生產性會降低，另一方面，在超過0.60mm的情況，鐵損減低效果小。為了提高鐵損減低效果，冷軋鋼板的厚度(最終板厚)以在0.10～0.35mm的範圍為較佳。
經過冷壓延的上述冷軋鋼板，接下來藉由連續退火來實施完工退火。此完工退火的均熱溫度以定在700～1150℃的範圍為佳。在均熱溫度未達700℃的情況，再結晶不會充分進行，無法得到良好的磁特性，此外也無法得到連續退火所產生的形狀矯正效果。另一方面，若均熱溫度超過1150℃，則能量損失變大，變得沒有效益經濟。
為了更降低鐵損，以在完工退火之後在上述鋼板表面塗佈烘烤絕緣被膜為佳。此外，在欲確保良好的衝壓性的情況，前述絕緣被膜以含有樹脂的有機被膜為佳，另外，在重視熔接性的情況，以製成半有機被膜或無機被膜為佳。
如以上說明般，依據本發明，藉由將鋼中成分的T.Ca、REM、T.O及S的4成分之質量比((T.Ca+REM) /(T.O+S))控制在0.4以上，在鋼中的延伸狀硫化物系夾雜物的產生會受到抑制，且可使鋼中的氧化物系夾雜物成為非延伸的粒狀。藉此可提供高磁束密度、低鐵損的無方向性電磁鋼板，而且由於Al含量低，因此作為鐵廢料的回收性優異。 實施例1
使用一次裝載的鋼水量約為200噸規模的實際機器，在具有「轉爐→RH真空脫氣裝置→Ca-Si合金的線饋送器添加→連續鑄造機」各步驟的板坯鑄片製造步驟之中，藉由改變鋼中成分濃度使鋼中成分的T.Ca、REM、T.O及S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))作各種變化以進行測試。含有REM的合金的添加，是在RH真空脫氣裝置的精煉中的Si脫酸後進行。在表1中揭示了各測試的化學成分。
Figure 02_image001
將藉由連續鑄造所得到的板坯鑄片加熱至1050～1130℃的溫度之後，進行熱壓延，製成板厚2.3mm的熱軋鋼板。此時，鋼捲捲繞溫度皆定在680℃。將所得到的熱軋鋼板酸洗，在酸洗之後，進行冷壓延，製成最終板厚0.50mm的冷軋鋼板，在均熱溫度1000℃下進行完工退火，然後塗佈烘烤絕緣被膜，製成無方向性電磁鋼板(製品鋼板)。
以SEM(掃描式電子顯微鏡)觀察如上述方式得到的製品鋼板與壓延方向平行的剖面(L剖面)，分析100個以上的氧化物系夾雜物的成分組成。求得所得到的分析值的平均值，計算出氧化物系夾雜物中的CaO與REM氧化物之成分組成比((CaO的質量%+REM-oxide的質量%)/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))及氧化物系夾雜物中的Al2 O3 的成分組成比(Al2 O3 的質量%/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))。
另外，測定上述製品鋼板中的平均結晶粒徑。平均結晶粒徑，可藉由依照JIS G0552的鋼的肥粒鐵結晶粒度測試方法所記載的比較法或切斷法來測定結晶粒的平均剖面積，將所得到面積的等價圓直徑定為平均結晶粒徑而求得。此外，由上述製品鋼板的壓延方向及壓延直角方向切出愛波斯坦測試片，依據JIS C2552測定磁束密度B50 (磁化力5000A/m時的磁束密度)及鐵損W15/50 (以磁束密度1.5T、頻率50Hz勵磁時的鐵損)。
在表2中揭示了上述夾雜物的調查結果及平均結晶粒徑、磁束密度B50 、鐵損W15/50 的測定結果。
Figure 02_image003
如表2所示般，可知符合本發明條件的鋼板(本發明例1～14)為低鐵損，鐵損W15/50 為2.87W/kg以下，且磁束密度良好，B50 為1.708T以上，而具有優異的磁特性。相反來說，可知不符合本發明條件的比較例1～5的鋼板的磁特性，鐵損W15/50 及/或磁束密度B50 較差。 實施例2
使用與實施例1的板坯鑄片製造步驟相同的步驟，製造出表3所示的符合本發明的化學成分的板坯鑄片。但是，將添加含有REM的合金的時期改變為RH真空脫氣裝置的Si脫酸後以及在RH真空脫氣裝置中的處理結束後且在添加含有Ca的合金之前這兩種水準。
Figure 02_image005
使用與實施例1相同的方法，將所得到的板坯鑄片製成無方向性電磁鋼板(製品鋼板)。對於所得到的製品鋼板，依照與實施例1相同的方法，計算出氧化物系夾雜物中的CaO與REM氧化物之成分組成比((CaO的質量%+REM-oxide的質量%)/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))及氧化物系夾雜物中的Al2 O3 之成分組成比(Al2 O3 的質量%/(CaO的質量%+REM-oxide的質量%+SiO2 的質量%+Al2 O3 的質量%))，並且測定平均結晶粒徑以及磁束密度B50 及鐵損W15/50 。
在表4中揭示了上述夾雜物的調查結果及平均結晶粒徑、磁束密度B50 、鐵損W15/50 的測定結果。
Figure 02_image007
如表4所示般，可知在RH真空脫氣裝置中的處理過程中的Si脫酸後添加含有REM的合金的條件下所得到的鋼板(本發明例21～24)為低鐵損，鐵損W15/50 為2.62W/kg以下，且為高磁束密度，磁束密度B50 為1.716T以上，與在RH真空脫氣裝置中的處理結束後且在添加含有Ca的合金之前添加含有REM的合金的條件下所得到的鋼板(本發明例25～28)相比，具有較優異的磁特性。

Claims (5)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵為含有C；0.0050質量%以下、Si；1.5~5.0質量%、Mn；0.2~3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下、P；0.2質量%以下、S；0.0050質量%以下、N；0.0040質量%以下、T.Ca；0.0010~0.0080質量%、T.O；0.0100質量%以下，及REM；0.0001~0.0050質量%，殘留部分為具有含有Fe及不可避免的雜質之成分組成；前述T.Ca、前述REM、前述T.O及前述S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上。
  2. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵為含有C；0.0050質量%以下、Si；1.5~5.0質量%、Mn；0.2~3.0質量%、sol.Al；0.0030質量%以下、P；0.2質量%以下、S；0.0050質量%以下、N；0.0040質量%以下、T.Ca；0.0010~0.0080質量%、T.O；0.0100質量%以下及REM；0.0001~0.0050質量%，進一步含有下述A群~C群中至少1群的化學成分，殘留部分為具有含有Fe及不可避免的雜質之成分組成；前述T.Ca、前述REM、前述T.O及前述S的4成分之質量比((T.Ca+REM)/(T.O+S))為0.4以上；A群：選自各0.01~0.1質量%之Sn、Sb中的1種或2種；B群：0.0001~0.0050質量%之Mg；C群：選自各0.01~0.5質量%之Cu、Ni、Cr中的1種或 2種以上。
  3. 如請求項1或2之無方向性電磁鋼板，其中進一步前述T.Ca及前述REM之2成分的質量比(T.Ca/REM)為1.0以上。
  4. 如請求項1或2之無方向性電磁鋼板，其中金屬組織之平均結晶粒徑為40μm以上。
  5. 一種板坯鑄片的製造方法，其為成為含有作為成分組成的Si、REM及Ca的無方向性電磁鋼板之原料的板坯鑄片之製造方法，其特徵為：將由轉換爐或電爐產出鋼鐵之鋼水(Molten steel)，以真空脫氣設備進行精煉，在真空脫氣設備中的精煉結束後，於鋼水中添加含有Ca的合金，其後將添加含有Ca的合金之鋼水以連鑄機進行連續鑄造而製造板坯鑄片之過程中，於在前述真空脫氣設備之精煉中，於鋼水中添加含有金屬Si或Si之合金，使鋼水進行Si脫酸；鋼水(Molten steel)經Si脫酸後，於在前述真空脫氣設備之精煉中，添加含有REM的合金，或於在前述真空脫氣設備之精煉結束後，添加含有REM的合金；其後，於鋼包(ladle)內的鋼水中添加含有Ca的合金而成為無方向性電磁鋼板之原料。
TW108133311A 2018-10-02 2019-09-17 無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法 TWI718670B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-187234 2018-10-02
JP2018187234 2018-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202020184A TW202020184A (zh) 2020-06-01
TWI718670B true TWI718670B (zh) 2021-02-11

Family

ID=70054534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108133311A TWI718670B (zh) 2018-10-02 2019-09-17 無方向性電磁鋼板及作為其原料之板坯鑄片的製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US12146209B2 (zh)
JP (1) JP6989000B2 (zh)
KR (1) KR102528345B1 (zh)
CN (1) CN112789363B (zh)
CA (1) CA3111121C (zh)
MX (1) MX2021003795A (zh)
RU (1) RU2768098C1 (zh)
TW (1) TWI718670B (zh)
WO (1) WO2020071048A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250133704A (ko) * 2023-02-09 2025-09-08 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판, 그 제조 방법, 및 그것을 포함하여 이루어지는 회전 전기 기계
WO2025204271A1 (ja) * 2024-03-26 2025-10-02 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法及び無方向性電磁鋼板の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146493A (ja) * 2000-09-01 2002-05-22 Kawasaki Steel Corp 機械強度特性と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US20140216606A1 (en) * 2012-03-27 2014-08-07 Nam-Hoe Heo Non-oriented Electrical Steel Strip Having Excellent Magnetic Properties and Production Method Thereof
WO2016136095A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
TW201700750A (zh) * 2015-04-27 2017-01-01 新日鐵住金股份有限公司 無方向性電磁鋼板
TW201720935A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 Jfe Steel Corp 無方向性電磁鋼板的製造方法
TW201726939A (zh) * 2016-01-15 2017-08-01 Jfe Steel Corp 無方向性電磁鋼板及其製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943814A (ja) * 1982-09-06 1984-03-12 Kawasaki Steel Corp 鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造に供する溶鋼の取鍋精錬方法
TW498107B (en) * 2000-04-07 2002-08-11 Nippon Steel Corp Low iron loss non-oriented electrical steel sheet excellent in workability and method for producing the same
CN100476004C (zh) * 2003-05-06 2009-04-08 新日本制铁株式会社 铁损优良的无方向性电磁钢板及其制造方法
JP4276613B2 (ja) * 2004-11-11 2009-06-10 新日本製鐵株式会社 無方向性電磁鋼板ならびに無方向性電磁鋼板用溶鋼の取鍋精錬方法
CN100447285C (zh) * 2006-03-27 2008-12-31 宝山钢铁股份有限公司 焊接工艺性优良的软磁结构钢板及其制造方法
JP4510911B2 (ja) 2008-07-24 2010-07-28 新日本製鐵株式会社 高周波用無方向性電磁鋼鋳片の製造方法
JP5943814B2 (ja) 2012-11-22 2016-07-05 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
JP5825494B2 (ja) * 2013-03-06 2015-12-02 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5790953B2 (ja) * 2013-08-20 2015-10-07 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその熱延鋼板
JP6194866B2 (ja) * 2014-08-27 2017-09-13 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US10704115B2 (en) * 2014-10-30 2020-07-07 Jfe Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
ES2922207T3 (es) 2014-10-31 2022-09-09 Nippon Steel Stainless Steel Corp Acero inoxidable a base de ferrita con alta resistencia a la corrosión provocada por gases de escape y condensación y altas propiedades de soldadura fuerte y método de fabricación del mismo
JP6327364B2 (ja) * 2014-12-24 2018-05-23 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6020863B2 (ja) * 2015-01-07 2016-11-02 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6763148B2 (ja) * 2016-02-04 2020-09-30 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板
CN107794439B (zh) * 2016-08-30 2019-04-23 宝山钢铁股份有限公司 极低铁损无取向电工钢板及其制造方法
JP6724712B2 (ja) * 2016-10-18 2020-07-15 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146493A (ja) * 2000-09-01 2002-05-22 Kawasaki Steel Corp 機械強度特性と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US20140216606A1 (en) * 2012-03-27 2014-08-07 Nam-Hoe Heo Non-oriented Electrical Steel Strip Having Excellent Magnetic Properties and Production Method Thereof
WO2016136095A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
TW201700750A (zh) * 2015-04-27 2017-01-01 新日鐵住金股份有限公司 無方向性電磁鋼板
TW201720935A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 Jfe Steel Corp 無方向性電磁鋼板的製造方法
TW201726939A (zh) * 2016-01-15 2017-08-01 Jfe Steel Corp 無方向性電磁鋼板及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210332463A1 (en) 2021-10-28
CN112789363A (zh) 2021-05-11
US20250034685A1 (en) 2025-01-30
JPWO2020071048A1 (ja) 2021-02-15
TW202020184A (zh) 2020-06-01
CN112789363B (zh) 2022-06-07
RU2768098C1 (ru) 2022-03-23
WO2020071048A1 (ja) 2020-04-09
CA3111121C (en) 2023-02-21
CA3111121A1 (en) 2020-04-09
JP6989000B2 (ja) 2022-01-05
KR102528345B1 (ko) 2023-05-02
KR20210052519A (ko) 2021-05-10
US12146209B2 (en) 2024-11-19
MX2021003795A (es) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI622655B (zh) 無方向性電磁鋼板及其製造方法
KR101940084B1 (ko) 무방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법
KR101351149B1 (ko) 방향성 전자기 강판의 제조 방법
KR101963056B1 (ko) 무방향성 전기 강판 및 무방향성 전기 강판의 제조 방법
JP6844125B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP7159311B2 (ja) 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR20190077025A (ko) 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법
US20250034685A1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing slab used as material for the same
KR20240058900A (ko) 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법
JP3931842B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2007217744A (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPWO2005100627A1 (ja) 打抜き加工性と歪取焼鈍後の磁気特性に優れた無方向性電磁銅板とその製造方法
JP2012144777A (ja) 電磁鋼板素材及び方向性電磁鋼板の製造方法
CN115003845A (zh) 无取向电工钢板及其制造方法
JP4593313B2 (ja) 熱間加工性に優れるＦｅ−Ｎｉ系磁性合金板およびその製造方法
JP7047818B2 (ja) 溶鋼の精錬方法
JPH10212555A (ja) 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2003064456A (ja) セミプロセス用無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP2001200347A (ja) 鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPH1112699A (ja) 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法