本發(fā)明涉及無取向性電磁鋼板。本技術基于2022年9月22日在日本提交的特愿2022-151497號主張優(yōu)先權,將其內容援引至此。
背景技術:
1、電磁鋼板作為電機設備的芯(鐵芯)的材料而被利用。電機設備例如是汽車所搭載的驅動電機、空調或冰箱用所代表的各種壓縮機用電機、還有家庭用或工業(yè)用的發(fā)電機等。在這樣的電機設備中,要求高能量效率、小型化及高輸出化。因此,對于作為電機設備的鐵芯利用的電磁鋼板,要求低鐵損及高磁通密度。作為解決對策存在織構控制,目前提出了在鋼板板面內具有易磁化軸,在提高磁特性方面有利,且通過作為鋼板制造的必須工序的熱軋及冷軋中的軋制加工使能夠相對容易地提高集成的組織(α纖維)發(fā)達的技術。具體而言,形成<110>取向與軋制方向(rd)大致平行的組織。
2、專利文獻1~3中均公開了使{100}<011>取向發(fā)達的方法,記載了降低相變溫度,在熱軋后驟冷,使織構細微化。
3、具體而言,專利文獻1中記載如下:在熱軋后3秒以內以200℃/sec以上的冷卻速度冷卻至250℃以下;以及在熱軋與冷軋之間不進行退火,將冷軋中的累積軋制率設為88%以上。由此,能夠制造在鋼板板面中集成在{100}<011>取向的電磁鋼板。
4、此外,專利文獻2中公開了以0.6質量%以上3.0質量%以下包含al的電磁鋼板的制造方法,記載了通過與專利文獻1所述的方法同樣的工序,能夠制造鋼板板面中集成在{100}<011>取向的電磁鋼板。
5、另一方面,專利文獻3中還記載如下:將熱軋中的終軋溫度設為ac3相變點以上,在熱軋后3秒以內將鋼板溫度冷卻至250℃;或者將終軋溫度設為ac3相變點-50℃以下,以放置冷卻以上的冷卻速度進行冷卻。并且,專利文獻3所述的制造方法是夾著中間退火進行兩次冷軋的方法,在熱軋與第一次冷軋之間不進行退火,在第二次冷軋中將累積軋制率設為5~15%。由此,能夠制造在鋼板板面中集成在{100}<011>取向的電磁鋼板。
6、專利文獻1~3所述的任一方法都是制造在鋼板板面中集成在{100}<011>取向的電磁鋼板時,在將熱軋中的終軋溫度設為ac3點以上的情況下,需要立即驟冷。進行驟冷時,熱軋后的冷卻負荷升高。在將操作穩(wěn)定性考慮在內的情況下,優(yōu)選能夠抑制實施冷軋的軋制機的負荷。
7、另一方面,為了提高磁特性,還提出了使從{100}取向旋轉20°的{411}取向發(fā)達的技術。作為使{411}取向發(fā)達的方法,在專利文獻4~7中均公開了一種使{411}取向發(fā)達的技術,記載了使熱軋板中的粒徑優(yōu)化,或強化熱軋板的織構中的α纖維。
8、具體而言,專利文獻4中記載了對{211}取向的集成度比{411}取向的集成度更高的熱軋板進行冷軋,將冷軋中的累積軋制率設為80%以上。由此,使得能夠制造在鋼板板面中集成在{411}取向的電磁鋼板。
9、此外,專利文獻5及6中,記載了設定鋼坯加熱溫度為700℃以上1150℃以下、終軋的開始溫度650℃以上850℃以下、終軋的結束溫度550℃以上800℃以下,并且將冷軋中的累積軋制率設為85~95%。由此,能夠制造在鋼板表面中集成在{100}取向及{411}取向的電磁鋼板。
10、另一方面,專利文獻7中記載了通過薄帶連鑄法等在熱軋鋼卷的鋼板中使α纖維發(fā)達至鋼板表層附近時,通過其后的熱軋板退火,{h11}<1/h12>取向、尤其是{100}<012>~{411}<148>取向會再結晶。
11、本發(fā)明的發(fā)明人研究上述技術,明確了想要按照專利文獻1~3強化{100}<011>取向以改善磁特性時,需要熱軋后的驟冷,存在制造負荷高的問題點。并且,認識到在將強化了{100}<011>取向后的鋼板用作鉚接鐵芯的材料時,存在得不到對材料所期待的那樣的鐵芯特性的情況。針對該原因進行研究發(fā)現,{100}<011>取向對于應力的磁特性的變化、具體而言壓縮應力作用時的磁特性劣化(應力感受性)增大。
12、此外,在專利文獻4~7的技術中明確了雖然{411}取向發(fā)達,但向面內取向的<011>取向的集成弱,作為α纖維的特征的從鋼板軋制方向為45°方向的磁特性并不會充分地變高。還認為有以下的可能性:面內取向沒有對齊到<011>取向,即從α纖維的偏移大這一點是妨礙向作為面取向的{411}取向聚集的因素,成為磁特性沒有充分提高的原因。
13、此外,在對電機的轉子使用無取向性電磁鋼板的情況下,不僅要求高磁通密度,還因為伴隨高速旋轉所以要求高強度。為了與高強度一起實現高磁通密度,研究了對基于織構控制的磁特性提高有利的{100}面的發(fā)達。在現有技術中,通過超過95%的高軋制率下的冷軋或十幾小時的真空退火這樣特殊的工藝使其發(fā)達,在工業(yè)生產中要求降低成本。
14、現有技術文獻
15、專利文獻
16、專利文獻1:日本國特開2017-145462號公報
17、專利文獻2:日本國特開2017-193731號公報
18、專利文獻3:日本國特開2019-178380號公報
19、專利文獻4:日本國特許第4218077號公報
20、專利文獻5:日本國特許第5256916號公報
21、專利文獻6:日本國特開2011-111658號公報
22、專利文獻7:日本國特開2019-183185號公報
技術實現思路
1、發(fā)明要解決的技術問題
2、本發(fā)明鑒于上述問題點,目的在于提供一種不提高制造負荷,兼顧高強度和高磁通密度的無取向性電磁鋼板。
3、用于解決技術問題的技術手段
4、本發(fā)明的發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述技術問題進行了深入研究。其結果,明確了將化學組分、熱軋后的粒徑、冷軋中的軋制率優(yōu)化很重要。具體而言,以α-γ相變系的化學組分為前提,熱軋后以規(guī)定的條件進行冷卻,使粒徑優(yōu)化,并且以規(guī)定的軋制率進行冷軋,將中間退火的溫度控制在規(guī)定的范圍內,并且以適當的軋制率實施第二次冷軋后實施退火,從而使通常難以發(fā)達的{411}<011>取向的晶粒容易發(fā)達很重要。本發(fā)明的發(fā)明人們基于這樣的見解進一步反復深入研究,想到了下面所示的發(fā)明的諸方案。
5、(1)一種無取向性電磁鋼板,其特征在于,
6、具有如下化學組分:
7、以質量%計,含有
8、c:0.010%以下、
9、si:1.50%~4.00%、
10、sol.al:0.0001%~1.0000%、
11、s:0.010%以下、
12、n:0.0005%~0.0100%、
13、ti:0.0010%~0.0050%、
14、從由mn、ni、cu構成的組中選擇的一種以上:總計為2.50%~5.00%、co:0.000%~1.000%、
15、sn:0.000%~0.400%、
16、sb:0.000%~0.400%、以及
17、p:0.000%~0.400%,
18、將mn含量(質量%)設為[mn]、將ni含量(質量%)設為[ni]、將cu含量(質量%)設為[cu]、將si含量(質量%)設為[si]、將sol.al含量(質量%)設為[sol.al]、將p含量(質量%)設為[p]時,滿足下面的(1)式,
19、剩余部分由fe及雜質構成,
20、將用帶電子背散射衍射的掃描型電子顯微鏡(sem-ebsd)測定鋼板表面時的{hkl}<uvw>取向(公差10°以內)的晶粒相對于全部視野的面積率記錄為ahkl-uvw時,a411-011為15%以上,
21、析出物的個數密度為0.5個/μm2~50個/μm2
22、(2×[mn]+2.5×[ni]+[cu])-([si]+2×[sol.al]+4×[p])≧1.5%···(1)。
23、發(fā)明效果
24、根據本發(fā)明,能夠提供一種不提高制造負荷,兼顧高強度和高磁通密度的無取向性電磁鋼板。