[發明專利]鐵損優良的無方向性電磁鋼板

有效

• 申請號: 200580037566.0
• 申請日: 2005-09-28
• 公開（公告）號: CN101052735A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 宮崎雅文;大橋渡;黑崎洋介;久保田猛;原田寬;今野智弘;松本穣;切敷幸一
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/14;C22C38/60;H01F1/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明提供一種鐵損、特別是消除應力退火后的鐵損優良的無方向性電磁鋼板，其可以降低在馬達鐵心等中使用的無方向性電磁鋼板的鐵損，減少能量損失，謀求電氣設備的高效率并有助于能源的節約。

更具體地說，本發明在無方向性電磁鋼板中，使TiN充分地在REM的硫化物中復合析出，藉此減少鋼中的固溶Ti，并使鋼板在退火時容易于低溫部產生的微細的TiC的析出受到抑制，其結果，可以提供一種晶粒生長優良、且鐵損較低的無方向性電磁鋼板。

背景技術

人們已經知道，無方向性電磁鋼板在結晶粒徑為150μm左右時鐵損達到最小。最終退火工序使晶粒得以生長。因此，從產品鐵損的角度考慮，或者從制造的簡便化、生產的高效率化的角度考慮，優選的是在最終退火中的晶粒生長性更好的鋼板。

另一方面，電磁鋼板由使用者進行沖裁加工后用于鐵心制造，而沖裁加工的沖裁精度是晶粒越細越好，結晶粒徑例如優選為40μm以下。

于是，產品鋼板以結晶粒徑較細的狀態出廠，使用者在進行沖裁加工后，往往采取如下的策略，例如進行750℃×2小時左右的消除應力退火，從而使晶粒得以生長。

在此情況下，使用者為了提高生產效率，大多要求即使進行低溫短時間的消除應力退火，其晶粒生長性也良好的產品鋼板。

阻礙晶粒生長的主要原因之一是鋼中微細分散的夾雜物。人們已經知道，產品中含有的夾雜物的個數越是更多，以及尺寸越是減小，晶粒生長便越是受到阻礙。

也就是說，正如Zener所提示的那樣，用夾雜物的當量球半徑r和夾雜物在鋼中所占有的體積占有率f表示的r/f值越是更小，則晶粒生長越是更加惡化。因此，為了使晶粒生長良好，更進一步減少夾雜物的個數是不言而喻的，使夾雜物的大小更加粗大化是很重要的。

作為阻礙無方向性電磁鋼板的晶粒生長的微細夾雜物，為人所知的有二氧化硅和氧化鋁等氧化物、硫化錳等硫化物、氮化鋁和氮化鈦等氮化物等。

為了除去這些微細夾雜物或使其減少到必要充分的水平，不言自明的是在鋼水階段可以謀求高純化。

但是，為了除去微細夾雜物或使其減少到必要充分的水平，在鋼水階段謀求高純化由于不可避免地帶來煉鋼成本的上升，因而是不優選的。

于是，作為其它的方法，為人所知的幾種方法是在鋼中添加各種元素，以謀求夾雜物的無害化。

關于氧化物，由于技術的進步，通過充分添加作為強脫氧元素的Al，并充分保證氧化物的上浮除去時間，便可以在鋼水階段除去氧化物而實現無害化。

關于硫化物，例如正如特開昭51-62115號公報、特開昭56-102550號公報、特開昭59-74212號公報以及日本專利第3037878號公報等所公開的那樣，為人所知的方法是通過添加作為脫硫元素的稀土類元素(以下記為REM)等，使S成為粗大夾雜物而實現無害化。

另外，關于氮化物，正如日本專利第1167896號公報或者日本專利第1245901號公報等所公開的那樣，為人所知的方法是通過添加B，使N成為粗大夾雜物而實現無害化。

然而，在采用上述的方法除去無方向性電磁鋼板的氧化物、硫化物以及氮化物，或者使夾雜物變得粗大而實現無害化之后，即使進行最終退火或消除應力退火，有時晶粒的生長也部分地產生偏差，從而微細晶粒和粗大晶粒混合存在，導致鐵損的不良。

顯然，其原因在于：在最終退火或消除應力退火階段，起因于固溶的Ti、C的微細碳化鈦(以下記為TiC)在產品板的局部析出，它們阻礙了晶粒的生長。下面就其進行具體的說明。

無方向性電磁鋼板的最終退火或消除應力退火大多通常在1000℃以下的較低的溫度下進行，其中，為了防止產品板表面涂層的損耗，消除應力退火在750℃左右、或更低的溫度下進行。

因此，在這樣的低溫下為了使晶粒充分生長，進行1小時以上長時間的退火是一種不得已的選擇。

在這樣的低溫且長時間的退火中，產品板的溫度經常難以控制為在整個面上保持恒定，從而往往產生溫度分布的不均勻，產品板的一部分溫度更低，而另一部分溫度更高。

然而，通過另外的研究已經明確：當在電磁鋼中析出TiC時，在700～800℃的范圍內析出，特別在750℃以下，TiC的析出很活躍。

因此，在低溫且長時間的退火中，產品板的溫度成為較高溫的部分由于超過TiC的析出溫度，因而不會析出TiC，另外，該部分由于處于高溫，故而晶粒生長速度也加快，因此，該部分的晶粒發生粗大化。

另一方面，產品板的溫度處于較低溫度的部分在TiC的析出溫度以下，從而在退火中析出TiC。