[發(fā)明專利]方向性電磁鋼板的制造方法和方向性電磁鋼板制造用的一次再結(jié)晶鋼板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380068115.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104870665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 新垣之啟;山口廣;脅阪有衣子;松田廣志;寺島敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C21D8/12
• 分類號(hào): C21D8/12;B21B3/00;B21B45/00;C22C38/00;C22C38/60;C23C8/26;C23C8/50;H01F1/16;C23C22/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

將以質(zhì)量％或質(zhì)量ppm計(jì)含有C：0.08％以下、Si：2.0～4.5％和Mn：0.5％以下，將S、Se和O抑制為分別小于50ppm，將sol.Al抑制為小于100ppm，將N控制為80ppm以下且滿足sol.Al(ppm)－N(ppm)×(26.98/14.00)≤30ppm的范圍，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)的組成構(gòu)成的鋼板坯作為原料制造方向性電磁鋼板時(shí)，在一次再結(jié)晶退火前、退火中或退火后，實(shí)施氮增量(ΔN)以下式(1)或式(2)規(guī)定的氮化處理，使氮化硅(Si₃N₄)析出于晶界上，該氮化硅作為正常晶粒生長(zhǎng)的抑制力發(fā)揮功能，從而，大幅度減少磁特性的偏差，在工業(yè)上穩(wěn)定地制造具有良好的特性的方向性電磁鋼板。sol.Al－N×(26.98/14.00)≤0時(shí)，50ppm≤ΔN≤1000ppm——(1)；0＜sol.Al－N×(26.98/14.00)≤30時(shí)，(N－sol.Al×14.00/26.98+100)≤ΔN≤(N－sol.Al×14.00/26.98+1000)——(2)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可以廉價(jià)地得到具有優(yōu)異的磁特性的方向性電磁鋼板的、磁特性優(yōu)異的方向性電磁鋼板的制造方法以及適合于這樣的方向性電磁鋼板的制造的方向性電磁鋼板用的一次再結(jié)晶鋼板。

背景技術(shù)

方向性電磁鋼板是作為變壓器、發(fā)電機(jī)的鐵芯材料使用的軟磁性材料，作為鐵的易磁化軸的＜001＞方位在鋼板的軋制方向具有高度地整合的結(jié)晶組織。這種集合組織通過(guò)二次再結(jié)晶形成，該二次再結(jié)晶是在方向性電磁鋼板的制造工序中在二次再結(jié)晶退火時(shí)使被稱為所謂的高斯(Goss)取向的(110)〔001〕方位的晶粒優(yōu)先地巨大生長(zhǎng)。

以往，這種方向性電磁鋼板可以通過(guò)以下方式制造：將含有4.5mass％以下左右的Si和MnS、MnSe、AlN等抑制劑成分的板坯加熱至1300℃以上，使抑制劑成分臨時(shí)固溶后，進(jìn)行熱軋，根據(jù)需要實(shí)施熱延板退火，其后，通過(guò)1次或隔著中間退火的2次以上的冷軋制成最終板厚，接下來(lái)，在濕潤(rùn)氫氣氛中實(shí)施一次再結(jié)晶退火，進(jìn)行一次再結(jié)晶和脫碳，接下來(lái)，涂布以氧化鎂(MgO)為主劑的退火分離劑后，為了提純二次再結(jié)晶和抑制劑成分，以1200℃進(jìn)行5h左右的最終退火(例如，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。

如上所述，在以往的方向性電磁鋼板的制造時(shí)，可以采用以下工序：使板坯階段含有MnS、MnSe、AlN等析出物(抑制劑成分)，通過(guò)超過(guò)1300℃的高溫的板坯加熱，臨時(shí)固溶這些抑制劑成分，在以下工序中使其微細(xì)析出，從而表達(dá)二次再結(jié)晶。如此，以往的方向性電磁鋼板的制造工序中，需要超過(guò)1300℃的高溫下的板坯加熱，因此在其制造成本極其高、無(wú)法應(yīng)對(duì)近年的制造成本減少的要求，在這方面存在問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，例如專利文獻(xiàn)4中提出有含有0.010～0.060％的酸可溶性Al(sol.Al)且將板坯加熱抑制在低溫，脫碳退火工序中在適當(dāng)?shù)牡瘹夥障逻M(jìn)行氮化，從而在二次再結(jié)晶時(shí)使(Al、Si)N析出而用作抑制劑的方法。(Al、Si)N在鋼中微細(xì)分散而作為有效的抑制劑發(fā)揮功能，但根據(jù)Al的含量決定抑制劑強(qiáng)度，因此有時(shí)在制鋼中的Al量的精度不充分時(shí)，無(wú)法得到充分的晶粒生長(zhǎng)抑制力。還提出有大量的這種在中途工序進(jìn)行氮化處理，將(Al、Si)N或AlN作為抑制劑使用的方法，最近也公開(kāi)有板坯加熱溫度超過(guò)1300℃的制造方法等。

另一方面，還研究有對(duì)板坯不含抑制劑成分而表達(dá)二次再結(jié)晶的技術(shù)，例如專利文獻(xiàn)5中開(kāi)發(fā)了不含抑制劑成分也可以二次再結(jié)晶的技術(shù)，所謂的無(wú)抑制劑法。該無(wú)抑制劑法是利用更高純度化的鋼，通過(guò)材質(zhì)(集合組織的控制)表達(dá)二次再結(jié)晶的技術(shù)。

該無(wú)抑制劑法無(wú)需高溫的板坯加熱，可制造低成本的方向性電磁鋼板，但由于不具有抑制劑，在制造時(shí)受到中途工序中的溫度的偏差等影響，具有制品的磁特性也容易發(fā)生偏差的特征。另外，集合組織的控制是在該技術(shù)中重要的要素，提出有用于控制集合組織的溫軋等大量的技術(shù)。但是，這樣的集合組織控制無(wú)法充分地進(jìn)行時(shí)，與使用抑制劑的技術(shù)相比，二次再結(jié)晶后的向高斯方位((110)〔001〕)的集合度較低，存在磁束密度也變低的趨勢(shì)。

先行技術(shù)文獻(xiàn)