JP6969473B2 - Non-oriented electrical steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、無方向性電磁鋼板に関する。 The present invention relates to non-oriented electrical steel sheets.
無方向性電磁鋼板は、例えばモータの鉄心に使用され、無方向性電磁鋼板には、その板面に平行なすべての方向(以下、「板面内の全方向」ということがある)において優れた磁気特性、例えば低鉄損及び高磁束密度が要求される。HEVターボチャージャー用モータに使われる無方向性電磁鋼板は、10万rpm近くの超高速回転において良好な性能が求められている。この回転数では、遠心力に耐えられる強度を有し、高周波鉄損に優れ、かつ磁束密度の高い材料が求められている。 The non-oriented electrical steel sheet is used, for example, for the iron core of a motor, and the non-oriented electrical steel sheet is excellent in all directions parallel to the plate surface (hereinafter, may be referred to as "all directions in the plate surface"). Also required are magnetic properties such as low iron loss and high magnetic flux density. Non-oriented electrical steel sheets used in HEV turbocharger motors are required to have good performance at ultra-high speed rotations of nearly 100,000 rpm. At this rotation speed, there is a demand for a material that has strength to withstand centrifugal force, is excellent in high-frequency iron loss, and has a high magnetic flux density.
本発明は、磁気特性に優れ、かつ強度が優れた無方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and excellent strength.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。この結果、化学組成、厚さ及び平均結晶粒径を適切なものとすることが重要であることが明らかになった。このような無方向性電磁鋼板の製造には、熱延鋼帯等の冷間圧延に供する鋼帯を得る際に、溶鋼の鋳造又は急速凝固における柱状晶率及び平均結晶粒径を制御し、冷間圧延の圧下率を制御し、仕上げ焼鈍時の通板張力及び冷却速度を制御することが重要であることも明らかになった。 The present inventors have made diligent studies to solve the above problems. As a result, it became clear that it is important to make the chemical composition, thickness and average crystal grain size appropriate. In the production of such non-oriented electrical steel sheets, the columnar crystal ratio and average crystal grain size in casting or rapid solidification of molten steel are controlled when obtaining steel strips for cold rolling such as hot-rolled steel strips. It was also clarified that it is important to control the rolling reduction of cold rolling and to control the sheet tension and cooling rate during finish annealing.
本発明者らは、このような知見に基づいて更に鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。 As a result of further diligent studies based on such findings, the present inventors have come up with various aspects of the invention shown below.
(1)
質量%で、
C:0.0030%以下、
Si:2.00%〜4.00%、
Al:0.01%〜3.00%、
Mn:0.10%〜2.00%、
P:0.005%〜0.200%、
S:0.0030%以下、
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上:総計で0.005%〜0.200%、
Si含有量(質量%)を[Si]、Al含有量(質量%)を[Al]、Mn含有量(質量%)を[Mn]としたときに式1で表されるパラメータQ:2.00以上、
P含有量(質量%)を[P]、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上の総計を[X1]としたときに式2で表されるパラメータR:0.0001以上、
Sn:0.00%〜0.40%、
Cu:0.0%〜1.0%、
Cr:0.0%〜10.0%、
Ni:0.0%〜1.0%かつ
残部:Fe及び不純物、
で表される化学組成を有し、
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子が10μm2あたりに5個以上であり、
{100}結晶方位強度が2.4以上であり、
厚さが0.15mm〜0.30mmであり、
平均結晶粒径が25μm以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
Q=[Si]+2[Al]−[Mn] (式1)
R=[P]×[X1] (式2)
(1)
By mass%,
C: 0.0030% or less,
Si: 2.00% to 4.00%,
Al: 0.01% to 3.00%,
Mn: 0.10% to 2.00%,
P: 0.005% to 0.200%,
S: 0.0030% or less,
One or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd: 0.005% to 0.200% in total,
Parameter Q: 2. When the Si content (% by mass) is [Si], the Al content (% by mass) is [Al], and the Mn content (% by mass) is [Mn]. 00 or more,
When the total of one or more selected from the group consisting of [P], Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd as the P content (% by mass) is [X1]. Parameter R represented by Equation 2: 0.0001 or more,
Sn: 0.00% to 0.40%,
Cu: 0.0% to 1.0%,
Cr: 0.0% to 10.0%,
Ni: 0.0% to 1.0% and balance: Fe and impurities,
Has a chemical composition represented by
Five particles less than 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd per 10 μm 2. That's all,
{100} Crystal orientation strength is 2.4 or more,
The thickness is 0.15 mm to 0.30 mm, and the thickness is 0.15 mm to 0.30 mm.
A non-oriented electrical steel sheet characterized by having an average crystal grain size of 25 μm or less.
Q = [Si] + 2 [Al]-[Mn] (Equation 1)
R = [P] × [X1] (Equation 2)
(2)
前記化学組成において、
Sn:0.02%〜0.40%、若しくは
Cu:0.1%〜1.0%、
又はこれらの両方が満たされることを特徴とする(1)に記載の無方向性電磁鋼板。
(2)
In the chemical composition
Sn: 0.02% to 0.40%, or Cu: 0.1% to 1.0%,
Or the non-oriented electrical steel sheet according to (1), wherein both of these are satisfied.
(3)
前記化学組成において、
Cr:0.2%〜10.0%
が満たされることを特徴とする(1)又は(2)に記載の無方向性電磁鋼板。
(3)
In the chemical composition
Cr: 0.2% to 10.0%
The non-oriented electrical steel sheet according to (1) or (2), wherein is satisfied.
(4)
前記化学組成において、
Ni:0.1%〜1.0%
が満たされることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の無方向性電磁鋼板。
(4)
In the chemical composition
Ni: 0.1% to 1.0%
The non-oriented electrical steel sheet according to any one of (1) to (3), wherein the product is satisfied.
本発明によれば、化学組成、厚さ及び平均結晶粒径が適切であるため、磁気特性に優れ、かつ強度が優れた無方向性電磁鋼板を提供することができる。 According to the present invention, since the chemical composition, the thickness and the average crystal grain size are appropriate, it is possible to provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and excellent strength.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
先ず、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板及びその製造に用いる溶鋼の化学組成について説明する。詳細は後述するが、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、溶鋼の鋳造及び熱間圧延又は溶鋼の急速凝固、冷間圧延、並びに仕上げ焼鈍等を経て製造される。従って、無方向性電磁鋼板及び溶鋼の化学組成は、無方向性電磁鋼板の特性のみならず、これらの処理を考慮したものである。以下の説明において、無方向性電磁鋼板又は溶鋼に含まれる各元素の含有量の単位である「%」は、特に断りがない限り「質量%」を意味する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、C:0.0030%以下、Si:2.00%〜4.00%、Al:0.10%〜3.00%、Mn:0.10%〜2.00%、P:0.005%〜0.200%、S:0.0030%以下、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上:総計で0.005%〜0.200%、Si含有量(質量%)を[Si]、Al含有量(質量%)を[Al]、Mn含有量(質量%)を[Mn]としたときに式1で表されるパラメータQ:2.00以上、P含有量(質量%)を[P]、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上の総計を[X1]としたときに式2で表されるパラメータR:0.0001以上、Sn:0.00%〜0.40%、Cu:0.0%〜1.0%、Cr:0.0%〜10.0%、Ni:0.0%〜1.0%、かつ残部:Fe及び不純物で表される化学組成を有している。不純物としては、鉱石やスクラップ等の原材料に含まれるもの、製造工程において含まれるもの、が例示される。
Q=[Si]+2[Al]−[Mn] (式1)
R=[P]×[X1] (式2)
First, the chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention and the molten steel used for manufacturing the same will be described. Although details will be described later, the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention is manufactured through casting and hot rolling of molten steel, rapid solidification of molten steel, cold rolling, finish annealing and the like. Therefore, the chemical composition of non-oriented electrical steel sheets and molten steel takes into consideration not only the characteristics of non-oriented electrical steel sheets but also their treatment. In the following description, "%", which is a unit of the content of each element contained in non-oriented electrical steel sheets or molten steel, means "mass%" unless otherwise specified. The non-directional electromagnetic steel plate according to this embodiment has C: 0.0030% or less, Si: 2.00% to 4.00%, Al: 0.10% to 3.00%, Mn: 0.10%. ~ 2.00%, P: 0.005% ~ 0.200%, S: 0.0030% or less, selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd. More than one type: 0.005% to 0.200% in total, Si content (% by mass) is [Si], Al content (% by mass) is [Al], Mn content (% by mass) is [ Mn], the parameter Q represented by the formula 1 is 2.00 or more, the P content (% by mass) is [P], Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and When the total of one or more selected from the group consisting of Cd is [X1], the parameters R: 0.0001 or more, Sn: 0.00% to 0.40%, Cu: 0. It has a chemical composition represented by 0% to 1.0%, Cr: 0.0% to 10.0%, Ni: 0.0% to 1.0%, and the balance: Fe and impurities. Examples of impurities include those contained in raw materials such as ore and scrap, and those contained in the manufacturing process.
Q = [Si] + 2 [Al]-[Mn] (Equation 1)
R = [P] × [X1] (Equation 2)
(C:0.0030%以下)
Cは、鉄損を高めたり、磁気時効を引き起こしたりする。従って、C含有量は低ければ低いほどよい。このような現象は、C含有量が0.0030%超で顕著である。このため、C含有量は0.0030%以下とする。C含有量の低減は、板面内の全方向における磁気特性の均一な向上にも寄与する。
(C: 0.0030% or less)
C increases iron loss and causes magnetic aging. Therefore, the lower the C content, the better. Such a phenomenon is remarkable when the C content exceeds 0.0030%. Therefore, the C content is set to 0.0030% or less. The reduction of the C content also contributes to the uniform improvement of the magnetic properties in all directions in the plate surface.
(Si:2.00%〜4.00%)
Siは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、鉄損を低減したり、降伏比を増大させて、鉄心への打ち抜き加工性を向上したりする。Si含有量が2.00%未満では、これらの作用効果を十分に得られない。従って、Si含有量は2.00%以上とする。一方、Si含有量が4.00%超では、磁束密度が低下したり、硬度の過度な上昇により打ち抜き加工性が低下したり、冷間圧延が困難になったりする。従って、Si含有量は4.00%以下とする。
(Si: 2.00% to 4.00%)
Si increases the electrical resistance, reduces the eddy current loss, reduces the iron loss, increases the yield ratio, and improves the punching workability to the iron core. If the Si content is less than 2.00%, these effects cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Si content is set to 2.00% or more. On the other hand, when the Si content exceeds 4.00%, the magnetic flux density decreases, the punching workability decreases due to an excessive increase in hardness, and cold rolling becomes difficult. Therefore, the Si content is set to 4.00% or less.
(Al:0.10%〜3.00%)
Alは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、鉄損を低減する。Alは、飽和磁束密度に対する磁束密度B50の相対的な大きさの向上にも寄与する。ここで、磁束密度B50とは、5000A/mの磁場における磁束密度である。Al含有量が0.10%未満では、これらの作用効果を十分に得られない。従って、Al含有量は0.10%以上とする。一方、Al含有量が3.00%超では、磁束密度が低下したり、降伏比を低下させて、打ち抜き加工性を低下させたりする。従って、Al含有量は3.00%以下とする。
(Al: 0.10% to 3.00%)
Al increases electrical resistance, reduces eddy current loss, and reduces iron loss. Al also contributes to the improvement of the relative magnitude of the magnetic flux density B50 with respect to the saturated magnetic flux density. Here, the magnetic flux density B50 is the magnetic flux density in a magnetic field of 5000 A / m. If the Al content is less than 0.10%, these effects cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Al content is set to 0.10% or more. On the other hand, when the Al content exceeds 3.00%, the magnetic flux density is lowered, the yield ratio is lowered, and the punching workability is lowered. Therefore, the Al content is set to 3.00% or less.
(Mn:0.10%〜2.00%)
Mnは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、鉄損を低減する。Mnが含まれると、一次再結晶で得られる集合組織が、板面に平行な面が{100}面の結晶(以下、「{100}結晶」ということがある)が発達したものになりやすい。{100}結晶は、板面内の全方向における磁気特性の均一な向上に好適な結晶である。また、Mn含有量が高いほど、MnSの析出温度が高くなり、析出してくるMnSが大きなものとなる。このため、Mn含有量が高いほど、仕上げ焼鈍における再結晶及び結晶粒の成長を阻害する粒径が100nm程度の微細なMnSが析出しにくい。Mn含有量が0.10%未満では、これらの作用効果を十分に得られない。従って、Mn含有量は0.10%以上とする。一方、Mn含有量が2.00%超では、仕上げ焼鈍において結晶粒が十分に成長せず、鉄損が増大する。従って、Mn含有量は2.00%以下とする。
(Mn: 0.10% to 2.00%)
Mn increases electrical resistance, reduces eddy current loss, and reduces iron loss. When Mn is contained, the texture obtained by primary recrystallization tends to be a developed crystal having a {100} plane parallel to the plate surface (hereinafter, may be referred to as “{100} crystal”). .. The {100} crystal is a crystal suitable for uniformly improving the magnetic properties in all directions in the plate surface. Further, the higher the Mn content, the higher the precipitation temperature of MnS, and the larger the MnS that precipitates. Therefore, the higher the Mn content, the less likely it is that fine MnS having a particle size of about 100 nm, which inhibits recrystallization and growth of crystal grains in finish annealing, is deposited. If the Mn content is less than 0.10%, these effects cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Mn content is set to 0.10% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 2.00%, the crystal grains do not grow sufficiently in the finish annealing, and the iron loss increases. Therefore, the Mn content is set to 2.00% or less.
(P:0.005%〜0.200%)
Pは、後述するリン親和元素と反応してリン化物又は酸リン化物として析出し、強度を高める上で必要な元素である。P含有量が0.005%未満では、リン化物又は酸リン化物が不足して、強度を高める効果が得られない。また、P含有量が0.200%を超えると、加工性が低下するため、P含有量は0.005%〜0.200%とする。
(P: 0.005% to 0.200%)
P is an element necessary for increasing the strength by reacting with a phosphide element described later and precipitating as a phosphide or an acid phosphide. If the P content is less than 0.005%, the phosphide or acid phosphide will be insufficient, and the effect of increasing the strength cannot be obtained. Further, if the P content exceeds 0.200%, the processability is lowered, so the P content is set to 0.005% to 0.200%.
(S:0.0030%以下)
Sは、必須元素ではなく、例えば鋼中に不純物として含有される。Sは、微細なMnSの析出により、仕上げ焼鈍における再結晶及び結晶粒の成長を阻害する。従って、S含有量は低ければ低いほどよい。このような鉄損の増加は、S含有量が0.0030%超で顕著である。このため、S含有量は0.0030%以下とする。
(S: 0.0030% or less)
S is not an essential element and is contained as an impurity in, for example, steel. S inhibits recrystallization and grain growth in finish annealing due to the precipitation of fine MnS. Therefore, the lower the S content, the better. Such an increase in iron loss is remarkable when the S content exceeds 0.0030%. Therefore, the S content is set to 0.0030% or less.
(Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上:総計で0.005%〜0.200%)
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdは、溶鋼の鋳造又は急速凝固時に溶鋼中のSと反応して硫化物若しくは酸硫化物又はこれらの両方の析出物を生成する。しかし、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdとPが多いと、硫化物若しくは酸硫化物を生成した後に、リン化物又は酸リン化物を生成する。以下、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdを総称して「リン親和元素」ということがある。リン親和元素の析出物の粒径は通常1μm〜2μm程度であるが、凝固時の冷却速度を上げるとリン化物若しくは酸リン化物は1μm以下の微細析出物となる。このため、これら微細析出物が材料強度を飛躍的に上昇させる。しかも、この析出物は再度鉄が溶融する温度まで安定なため、熱安定性が非常に高い。リン親和元素の含有量が総計で0.005%未満では、これらの作用効果を安定して得ることができない。従って、リン親和元素の含有量は総計で0.005%以上とする。一方、リン親和元素の含有量が総計で0.200%超では、強度が上がるが、脆くなり、高速回転する素材には不向きとなる。従って、リン親和元素の含有量は総計で0.200%以下とする。
(One or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd: 0.005% to 0.200% in total)
Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd react with S in the molten steel during casting or rapid solidification of the molten steel to form sulfides, acid sulfides or both precipitates. Generate. However, when Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd and P are abundant, a phosphide or an acid sulfide is produced and then a phosphide or an acid phosphide is produced. Hereinafter, Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd may be collectively referred to as "phosphorus element". The particle size of the precipitate of the phosphorus-affinitive element is usually about 1 μm to 2 μm, but when the cooling rate at the time of solidification is increased, the phosphide or acid phosphide becomes a fine precipitate of 1 μm or less. Therefore, these fine precipitates dramatically increase the material strength. Moreover, since this precipitate is stable up to the temperature at which iron melts again, the thermal stability is very high. If the total content of the phosphorus-affinitive element is less than 0.005%, these effects cannot be stably obtained. Therefore, the total content of phosphorus-affinitive elements is 0.005% or more. On the other hand, when the total content of the phosphorus-affinitive element exceeds 0.200%, the strength is increased, but the material becomes brittle and unsuitable for a material rotating at high speed. Therefore, the total content of the phosphorus-affinitive element is 0.200% or less.
(パラメータQ:2.00以上)
式1で表されるパラメータQが2.00未満では、フェライト−オーステナイト変態(α−γ変態)が生じ得るため、溶鋼の鋳造又は急速凝固に際し、一旦生成した柱状晶がα−γ変態により壊されたり、平均結晶粒径が小さくなったりする。また、仕上げ焼鈍時にα−γ変態が生じることもある。このため、パラメータQが2.00未満では、所望の磁気特性が得られない。従って、パラメータQは2.00以上とする。また、パラメータQが2.00以上であればα−γ変態は生じないため、上限値は設定しない。
(Parameter Q: 2.00 or more)
If the parameter Q represented by Equation 1 is less than 2.00, ferrite-austenite transformation (α-γ transformation) may occur. Therefore, during casting or rapid solidification of molten steel, columnar crystals once formed are destroyed by α-γ transformation. Or the average crystal grain size becomes smaller. In addition, α-γ transformation may occur during finish annealing. Therefore, if the parameter Q is less than 2.00, the desired magnetic characteristics cannot be obtained. Therefore, the parameter Q is set to 2.00 or more. Further, if the parameter Q is 2.00 or more, the α-γ transformation does not occur, so the upper limit is not set.
(パラメータR:0.0001以上)
リン親和元素は主に硫化物として析出されるが、リン親和元素を多く含むと、硫化物以外にリン化物又は酸リン化物もしくはその両方を析出させることができる。式2で表されるパラメータRが0.0001未満では、リン親和元素のリン化物又は酸リン化物が生成しづらく、強度が不足してしまう。したがって、式2で表されるパラメータRは0.0001以上とする。また、パラメータRが0.0001以上であればリン親和元素のリン化物又は酸リン化物は生成可能なため、上限値は設定しない。
(Parameter R: 0.0001 or more)
The phosphide element is mainly precipitated as a sulfide element, but if a large amount of the phosphide element is contained, a phosphide, an acid phosphide, or both can be precipitated in addition to the sulfide element. If the parameter R represented by the formula 2 is less than 0.0001, it is difficult to generate a phosphide or an acid phosphide of a phosphorus-affinitive element, and the strength is insufficient. Therefore, the parameter R represented by the equation 2 is 0.0001 or more. Further, if the parameter R is 0.0001 or more, a phosphide or an acid phosphide of a phosphorus affinity element can be produced, so an upper limit value is not set.
Sn、Cu、Ni、及びCrは、必須元素ではなく、無方向性電磁鋼板に所定量を限度に適宜含有されていてもよい任意元素である。 Sn, Cu, Ni, and Cr are not essential elements, but are optional elements that may be appropriately contained in the non-oriented electrical steel sheet up to a predetermined amount.
(Sn:0.00%〜0.40%、Cu:0.0%〜1.0%、Ni:0.0%〜1.0%)
Sn、Cu、及びNiは、磁気特性の向上に好適な結晶を一次再結晶で発達させる。このため、Sn、Cu、若しくはNi、又はこれらの2種以上が含まれると、板面内の全方向における磁気特性の均一な向上に好適な{100}結晶が発達した集合組織が一次再結晶で得られやすい。Snは、仕上げ焼鈍時の鋼板の表面の酸化及び窒化を抑制したり、結晶粒の大きさのばらつきを抑制したりする。従って、Sn、Cu、若しくはNi、又はこれらの2種以上が含有されていてもよい。これらの作用効果を十分に得るために、好ましくは、Sn:0.02%以上、Cu:0.1%以上若しくはNi:0.0%〜1.0%又はこれらの2種以上とする。一方、Snが0.40%超では、上記作用効果が飽和して徒にコストが高くなったり、仕上げ焼鈍において結晶粒の成長が抑制されたりする。従って、Sn含有量は0.40%以下とする。Cu及びNi含有量が1.0%超では、鋼板が脆化し、熱間圧延及び冷間圧延が困難になったり、仕上げ焼鈍の焼鈍ラインの通板が困難になったりする。従って、Cu及びNi含有量は1.0%以下とする。
(Sn: 0.00% to 0.40%, Cu: 0.0% to 1.0%, Ni: 0.0% to 1.0%)
Sn, Cu, and Ni develop crystals suitable for improving magnetic properties by primary recrystallization. Therefore, when Sn, Cu, Ni, or two or more of these are contained, the texture in which {100} crystals suitable for uniformly improving the magnetic properties in all directions in the plate surface are developed is the primary recrystallization. Easy to obtain. Sn suppresses oxidation and nitriding of the surface of the steel sheet during finish annealing, and suppresses variation in crystal grain size. Therefore, Sn, Cu, Ni, or two or more of these may be contained. In order to sufficiently obtain these effects, Sn: 0.02% or more, Cu: 0.1% or more, Ni: 0.0% to 1.0%, or two or more of these are preferable. On the other hand, when Sn exceeds 0.40%, the above-mentioned action and effect are saturated and the cost is unnecessarily high, or the growth of crystal grains is suppressed in finish annealing. Therefore, the Sn content is set to 0.40% or less. If the Cu and Ni contents exceed 1.0%, the steel sheet becomes brittle, which makes hot rolling and cold rolling difficult, and makes it difficult to pass the annealed line for finish annealing. Therefore, the Cu and Ni contents are set to 1.0% or less.
(Cr:0.0%〜10.0%)
Crは、高周波鉄損を低減する。高周波鉄損の低減は回転機の高速回転化に寄与し、高速回転化は回転機の小型化及び高効率化に寄与する。Crは、電気抵抗を増大させて、渦電流損を減少させ、高周波鉄損等の鉄損を低減する。Crは、応力感受性を低下させ、鉄心を形成する際に導入される圧縮応力に伴う磁気特性の低下及び高速回転時に作用する圧縮応力に伴う磁気特性の低下の軽減にも寄与する。従って、Crが含有されていてもよい。これらの作用効果を十分に得るために、好ましくは、Cr:0.2%以上とする。一方、Cr含有量が10.0%超では、磁束密度が低下したり、コストが高くなったりする。従って、Cr含有量は10.0%以下とする。
(Cr: 0.0% to 10.0%)
Cr reduces high frequency iron loss. The reduction of high-frequency iron loss contributes to the high-speed rotation of the rotating machine, and the high-speed rotation contributes to the miniaturization and high efficiency of the rotating machine. Cr increases the electrical resistance, reduces the eddy current loss, and reduces the iron loss such as the high frequency iron loss. Cr lowers the stress sensitivity and contributes to the reduction of the magnetic properties due to the compressive stress introduced when forming the iron core and the deterioration of the magnetic properties due to the compressive stress acting at high speed rotation. Therefore, Cr may be contained. In order to sufficiently obtain these effects, Cr: 0.2% or more is preferable. On the other hand, when the Cr content exceeds 10.0%, the magnetic flux density decreases and the cost increases. Therefore, the Cr content is set to 10.0% or less.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板の集合組織について説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、{100}結晶方位強度が2.4以上である。{100}結晶方位強度が2.4未満では、磁束密度の低下及び鉄損の増加が生じたり、板面に平行な方向間での磁気特性のばらつきが生じたりする。なお、{100}強度は高ければ高いほど良いため、上限は特に定めない。{100}結晶方位強度は、X線回折法又は電子線後方散乱回折(electron backscatter diffraction:EBSD)法により測定することができる。X線及び電子線の試料からの反射角等が結晶方位毎に異なるため、ランダム方位試料を基準にしてこの反射強度等で結晶方位強度を求めることができる。 Next, the texture of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. The non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment has a {100} crystal orientation strength of 2.4 or more. If the crystal orientation strength is less than 2.4, the magnetic flux density decreases and the iron loss increases, or the magnetic characteristics vary between the directions parallel to the plate surface. The higher the {100} strength, the better, so the upper limit is not specified. The {100} crystal orientation intensity can be measured by X-ray diffraction or electron backscatter diffraction (EBSD) method. Since the angle of reflection of X-rays and electron beams from the sample differs depending on the crystal orientation, the crystal orientation intensity can be obtained from the reflection intensity or the like with reference to the random orientation sample.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板におけるリン化物及び酸リン化物の析出物について説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、リン化物又は酸リン化もしくはその両方の析出物のうち、径が1μm未満となる粒子が10μm2あたり5個以上存在する。リン化物又は酸リン化物の1μm未満の粒子は、1000℃程度の温度であっても安定して存在するため、熱安定性に非常に優れ、10万rpmという高速回転においても高強度を維持できる。リン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子が10μm2あたり5個未満だと、十分な強度が得られない。多い分には高強度により寄与するため、上限は特に定めないが、効果が飽和することから150個未満が望ましい。また、リン化物又は酸リン化物もしくはその両方が1μm以上となると多くの数を析出させることが技術的に困難となり、高強度化しづらくなる。そのため、粒子径を1μm未満にする必要がある。 Next, precipitates of phosphide and acid phosphide in the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. In the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, among the precipitates of phosphide and / or acid phosphorification, 5 or more particles having a diameter of less than 1 μm are present per 10 μm 2. Particles of phosphide or acid phosphide less than 1 μm exist stably even at a temperature of about 1000 ° C., so that they are extremely excellent in thermal stability and can maintain high strength even at high speed rotation of 100,000 rpm. .. If the number of particles smaller than 1 μm of phosphide and / or acid phosphide is less than 5 per 10 μm 2 , sufficient strength cannot be obtained. Since the high strength contributes to the large amount, the upper limit is not particularly set, but it is desirable that the number is less than 150 because the effect is saturated. Further, when the phosphide, the acid phosphide, or both are 1 μm or more, it becomes technically difficult to precipitate a large number, and it becomes difficult to increase the strength. Therefore, it is necessary to make the particle size less than 1 μm.
上記の析出物の観察は、例えば鋼板の断面を化学研磨若しくは電解研磨を行い走査型電子顕微鏡(SEM)で行うことが出来る。本発明においては、100〜3000nmの粒子を観察し、かつEDSで成分同定を行う。 The above precipitates can be observed, for example, by chemically polishing or electrolytically polishing the cross section of the steel plate with a scanning electron microscope (SEM). In the present invention, particles having a diameter of 100 to 3000 nm are observed, and components are identified by EDS.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径について説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径は25μm以下である。平均結晶粒径が25μm超では、鉄損W3/10000が高く、十分な強度が得られない。ここで、鉄損W3/10000とは、0.3Tの磁束密度、10000Hzの周波数における鉄損である。 Next, the average crystal grain size of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. The average crystal grain size of the non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment is 25 μm or less. When the average crystal grain size exceeds 25 μm, the iron loss W3 / 10000 is high and sufficient strength cannot be obtained. Here, the iron loss W3 / 10000 is the iron loss at a magnetic flux density of 0.3 T and a frequency of 10000 Hz.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板の厚さについて説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の厚さは、例えば0.15mm以上0.30mm以下である。厚さが0.30mm超であると、優れた高周波鉄損を得ることができない。従って、厚さは0.30mm以下とする。厚さが0.15mm未満であると、安定性が低い無方向性電磁鋼板の表面における磁気特性が、安定性が高い内部における磁気特性よりも支配的になる。また、厚さが0.15mm未満であると、仕上げ焼鈍の焼鈍ラインの通板が困難になったり、一定の大きさの鉄心に必要とされる無方向性電磁鋼板の数が増加して、工数の増加に伴う生産性の低下及び製造コストの上昇が引き起こされたりする。従って、厚さは0.15mm以上とする。 Next, the thickness of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. The thickness of the non-oriented electrical steel sheet according to this embodiment is, for example, 0.15 mm or more and 0.30 mm or less. If the thickness is more than 0.30 mm, excellent high frequency iron loss cannot be obtained. Therefore, the thickness is set to 0.30 mm or less. When the thickness is less than 0.15 mm, the magnetic properties on the surface of the non-oriented electrical steel sheet having low stability become dominant over the magnetic properties inside the high stability. Further, if the thickness is less than 0.15 mm, it becomes difficult to pass the annealing line for finish annealing, and the number of non-oriented electrical steel sheets required for a core of a certain size increases. As the number of man-hours increases, productivity decreases and manufacturing costs increase. Therefore, the thickness is set to 0.15 mm or more.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板の磁気特性及び機械特性について説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、例えば、リング磁気測定での磁束密度B50:1.61T以上、かつ、鉄損W3/10000:無方向性電磁鋼板の厚さをt(mm)と表したときに150×[0.10+0.90×{0.1×(t/0.20)+0.9×(t/0.20)2}]W/kg以下で表される磁気特性を呈することができる。 Next, the magnetic properties and mechanical properties of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be described. The non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment has, for example, a magnetic flux density B50: 1.61T or more in ring magnetic measurement and an iron loss W3 / 10000: non-oriented electrical steel sheet thickness of t (mm). When expressed, the magnetic characteristics expressed as 150 × [0.10 + 0.90 × {0.1 × (t / 0.20) + 0.9 × (t / 0.20) 2}] W / kg or less Can be presented.
リング磁気測定では、無方向性電磁鋼板から採取したリング状の試料、例えば外径が5インチ(12.70cm)、内径が4インチ(10.16cm)のリング状の試料を励磁し、磁束を試料の全周に流す。リング磁気測定により得られる磁気特性は、板面内の全方向の構造を反映したものとなる。 In the ring magnetic measurement, a ring-shaped sample collected from a non-oriented electrical steel sheet, for example, a ring-shaped sample having an outer diameter of 5 inches (12.70 cm) and an inner diameter of 4 inches (10.16 cm) is excited to generate magnetic flux. Flow around the entire circumference of the sample. The magnetic properties obtained by the ring magnetic measurement reflect the omnidirectional structure in the plate surface.
また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、上降伏強度(YP)が500MPa以上の機械特性を得ることができる。 Further, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment can obtain mechanical properties having a top yield strength (YP) of 500 MPa or more.
ここで、機械特性はJISに記載の方法で試験を行うことができる。用いる試験片は、鋼板の圧延方向に試験片の平行部を合わせたJIS5号試験片である。 Here, the mechanical properties can be tested by the method described in JIS. The test piece used is a JIS No. 5 test piece in which parallel portions of the test piece are aligned in the rolling direction of the steel sheet.
次に、実施形態に係る無方向性電磁鋼板の第1の製造方法について説明する。この第1の製造方法では、溶鋼の鋳造、熱間圧延、冷間圧延、仕上げ焼鈍等を行う。 Next, the first manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment will be described. In this first manufacturing method, molten steel casting, hot rolling, cold rolling, finish annealing and the like are performed.
溶鋼の鋳造及び熱間圧延では、上記化学組成を有する溶鋼の鋳造を行ってスラブ等の鋼塊を作製し、この熱間圧延を行って、スラブ等の鋼塊における柱状晶を出発鋳造組織とした熱延結晶組織の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得る。 In molten steel casting and hot rolling, molten steel having the above chemical composition is cast to produce ingots such as slabs, and this hot rolling is performed to form columnar crystals in the ingots such as slabs with the starting casting structure. A steel strip having a hot-rolled crystal structure of 80% or more in area fraction and an average crystal grain size of 0.1 mm or more is obtained.
柱状晶は、無方向性電磁鋼板の磁気特性、特に板面内の全方向における磁気特性の均一な向上に望ましい{100}<0vw>集合組織を有する。{100}<0vw>集合組織とは、板面に平行な面が{100}面で圧延方向が<0vw>方位の結晶が発達した集合組織である(v及びwは任意の実数である(v及びwがともに0である場合を除く)。柱状晶の割合が80%未満では、仕上げ焼鈍によって{100}結晶が発達した集合組織を得ることができない。従って、柱状晶の割合は80%以上とする。柱状晶の割合は顕微鏡観察で特定することができる。第1の製造方法において、柱状晶の割合を80%以上とするためには、例えば、凝固時の鋳片の一方の表面と他方の表面との間の温度差を40℃以上とする。この温度差は、鋳型の冷却構造、材質、モールドテーパー、モールドフラックス等により制御することができる。このような柱状晶の割合が80%以上となる条件で溶鋼を鋳造した場合、リン親和元素が1μm以下のリン化物若しくは酸リン化物を生成し、強度を上げることが出来る。 Columnar crystals have a {100} <0vw> texture that is desirable for uniform improvement of magnetic properties of grain-oriented electrical steel sheets, particularly magnetic properties in all directions within the plate surface. The {100} <0vw> texture is a texture in which crystals with a plane parallel to the plate surface {100} plane and a rolling direction <0vw> are developed (v and w are arbitrary real numbers (v and w are arbitrary real numbers). (Except when both v and w are 0). If the proportion of columnar crystals is less than 80%, it is not possible to obtain a texture in which {100} crystals are developed by finish rolling. Therefore, the proportion of columnar crystals is 80%. The proportion of columnar crystals can be specified by microscopic observation. In the first production method, in order to make the proportion of columnar crystals 80% or more, for example, one surface of the slab at the time of solidification The temperature difference between the surface and the other surface is 40 ° C. or more. This temperature difference can be controlled by the cooling structure of the mold, the material, the mold taper, the mold flux, etc. The ratio of such columnar crystals is When molten steel is cast under the condition of 80% or more, a phosphor or acid phosphate having a phosphorus affinity element of 1 μm or less is produced, and the strength can be increased.
熱延鋼帯の平均結晶粒径が小さいほど、結晶粒の数が多く、結晶粒界の面積が広い。仕上げ焼鈍の再結晶では、結晶粒内及び結晶粒界から結晶が成長するところ、結晶粒内から成長する結晶は磁気特性に望ましい{100}結晶であるのに対し、結晶粒界から成長する結晶は{111}<112>結晶等の磁気特性に望ましくない結晶である。従って、熱延鋼帯の平均結晶粒径が大きいほど、仕上げ焼鈍にて磁気特性に望ましい{100}結晶が発達しやすく、特に熱延鋼帯の平均結晶粒径が0.1mm以上の場合に、優れた磁気特性が得やすい。従って、熱延鋼帯の平均結晶粒径は0.1mm以上とする。熱延鋼帯の平均結晶粒径は、熱間圧延の開始温度及び巻取温度等により調整することができる。開始温度を900℃以下、かつ巻取温度を650℃以下とした場合、熱延鋼帯に含まれる結晶粒は未再結晶で圧延方向に延伸した結晶粒となるため、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯が得られる。 The smaller the average crystal grain size of the hot-rolled steel strip, the larger the number of crystal grains and the larger the area of grain boundaries. In the recrystallization of finish quenching, where crystals grow from within the crystal grains and from the crystal grain boundaries, the crystals that grow from within the crystal grains are {100} crystals that are desirable for magnetic properties, whereas the crystals that grow from the crystal grain boundaries. Is a crystal that is not desirable due to its magnetic properties, such as a {111} <112> crystal. Therefore, the larger the average crystal grain size of the hot-rolled steel strip, the more likely it is that {100} crystals desirable for magnetic properties will develop in finish annealing, especially when the average crystal grain size of the hot-rolled steel strip is 0.1 mm or more. , Excellent magnetic properties are easy to obtain. Therefore, the average crystal grain size of the hot-rolled steel strip is 0.1 mm or more. The average crystal grain size of the hot-rolled steel strip can be adjusted by adjusting the start temperature of hot rolling, the winding temperature, and the like. When the starting temperature is 900 ° C. or lower and the winding temperature is 650 ° C. or lower, the crystal grains contained in the hot-rolled steel strip are unrecrystallized and stretched in the rolling direction, so that the average crystal grain size is 0. A steel strip of 1 mm or more can be obtained.
リン親和元素は、製鋼工程における鋳造前の最後の鍋の底に投入しておき、当該鍋にリン親和元素以外の元素を含んだ溶鋼を注入し、溶鋼中にリン親和元素を溶解させることが好ましい。これにより、リン親和元素を溶鋼から飛散しにくくすることができ、また、リン親和元素とPとの反応を促進することができる。製鋼工程における鋳造前の最後の鍋は、例えば連続鋳造機のタンディッシュ直上の鍋である。リン親和元素のリン化物若しくは酸リン化物は凝固時の冷却速度を早くすると微細かつ多く出すことが出来る。そのためには例えばモールドと溶鋼の温度差を大きくする、鋳造速度を早くする、鋳造厚を薄くする等がある。 The phosphorus-affinitive element can be put into the bottom of the last pot before casting in the steelmaking process, and molten steel containing elements other than the phosphorus-affinitive element can be injected into the pot to dissolve the phosphorus-affinitive element in the molten steel. preferable. This makes it difficult for the phosphorus-affinitive element to scatter from the molten steel, and also promotes the reaction between the phosphorus-affinitive element and P. The last pot before casting in the steelmaking process is, for example, the pot directly above the tundish of the continuous casting machine. Phosphide or acid phosphide of phosphorus affinity element can be produced finely and in large quantities by increasing the cooling rate at the time of solidification. For that purpose, for example, the temperature difference between the mold and the molten steel is increased, the casting speed is increased, the casting thickness is reduced, and the like.
冷間圧延の圧下率を90%超とすると、仕上げ焼鈍の際に、磁気特性の向上を阻害する集合組織、例えば{111}<112>集合組織が発達しやすい。従って、冷間圧延の圧下率は90%以下とする。冷間圧延の圧下率を40%未満とすると、無方向性電磁鋼板の厚さの精度及び平坦度の確保が困難になることがある。従って、冷間圧延の圧下率は好ましくは40%以上とする。 When the reduction ratio of cold rolling is more than 90%, an texture that hinders the improvement of magnetic properties, for example, {111} <112> texture, tends to develop during finish annealing. Therefore, the rolling reduction of cold rolling is set to 90% or less. If the rolling reduction in cold rolling is less than 40%, it may be difficult to ensure the accuracy and flatness of the thickness of the non-oriented electrical steel sheet. Therefore, the rolling reduction ratio for cold rolling is preferably 40% or more.
仕上げ焼鈍により、一次再結晶及び結晶粒の成長を生じさせ、平均結晶粒径を25μm以下とする。この仕上げ焼鈍により、板面内の全方向における磁気特性の均一な向上に好適な{100}結晶が発達した集合組織が得られる。仕上げ焼鈍では、例えば、保持温度を800℃以上900℃以下とし、保持時間を10秒間以上60秒間以下とする。 Finish annealing causes primary recrystallization and grain growth, and the average crystal grain size is 25 μm or less. By this finish annealing, an aggregate structure in which {100} crystals suitable for uniformly improving the magnetic properties in all directions in the plate surface is obtained can be obtained. In the finish annealing, for example, the holding temperature is set to 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, and the holding time is set to 10 seconds or longer and 60 seconds or lower.
仕上げ焼鈍の通板張力を3MPa超とすると、異方性を有する弾性歪が無方向性電磁鋼板内に残存しやすくなる。異方性を有する弾性歪は集合組織を変形させるため、{100}結晶が発達した集合組織が得られていても、これが変形し、板面内における磁気特性の均一性が低下してしまう。従って、仕上げ焼鈍の通板張力は3MPa以下とする。仕上げ焼鈍の950℃〜700℃における冷却速度を1℃/秒超とした場合も、異方性を有する弾性歪が無方向性電磁鋼板内に残存しやすくなる。従って、仕上げ焼鈍の950℃〜700℃における冷却速度は1℃/秒以下が好ましい。 When the sheet tension for finish annealing is more than 3 MPa, anisotropy elastic strain tends to remain in the non-oriented electrical steel sheet. Since the elastic strain having anisotropy deforms the texture, even if a texture in which {100} crystals are developed is obtained, this is deformed and the uniformity of the magnetic properties in the plate surface is lowered. Therefore, the plate tension for finish annealing is set to 3 MPa or less. Even when the cooling rate of finish annealing at 950 ° C. to 700 ° C. is more than 1 ° C./sec, elastic strain having anisotropy tends to remain in the non-oriented electrical steel sheet. Therefore, the cooling rate of finish annealing at 950 ° C to 700 ° C is preferably 1 ° C / sec or less.
このようにして、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を製造することができる。仕上げ焼鈍の後に、塗布及び焼き付けにより絶縁被膜を形成してもよい。 In this way, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment can be manufactured. After finish annealing, an insulating film may be formed by coating and baking.
次に、実施形態に係る無方向性電磁鋼板の第2の製造方法について説明する。この第2の製造方法では、溶鋼の急速凝固、冷間圧延、仕上げ焼鈍等を行う。 Next, a second manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment will be described. In this second manufacturing method, rapid solidification of molten steel, cold rolling, finish annealing and the like are performed.
溶鋼の急速凝固では、上記化学組成を有する溶鋼を、移動更新する冷却体の表面で急速凝固させ、柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得る。 In the rapid solidification of molten steel, the molten steel having the above chemical composition is rapidly solidified on the surface of a cooling body that moves and renews, the ratio of columnar crystals is 80% or more in area fraction, and the average crystal grain size is 0.1 mm or more. Get a steel strip of.
第2の製造方法において、柱状晶の割合を80%以上とするためには、例えば、溶鋼の移動更新する冷却体の表面に注入する温度を凝固温度よりも25℃以上高める。特に溶鋼の温度を凝固温度よりも40℃以上高めた場合には、柱状晶の割合をほぼ100%にすることができる。このような柱状晶の割合が80%以上となる条件で溶鋼を凝固させた場合、リン親和元素が1μm以下のリン化物若しくは酸リン化物を生成し、強度を上げることが出来る。 In the second production method, in order to increase the proportion of columnar crystals to 80% or more, for example, the temperature of injection into the surface of the moving and renewing cooling body of molten steel is increased by 25 ° C. or more from the solidification temperature. In particular, when the temperature of the molten steel is higher than the solidification temperature by 40 ° C. or more, the ratio of columnar crystals can be made almost 100%. When the molten steel is solidified under the condition that the ratio of columnar crystals is 80% or more, a phosphide or an acid phosphide having a phosphide element of 1 μm or less is produced, and the strength can be increased.
第2の製造方法においても、鋼帯の平均結晶粒径は0.1mm以上とする。鋼帯の平均結晶粒径は、急速凝固時において冷却体の表面に注入する際の溶鋼の温度や冷却体の表面での冷却速度等により調整することができる。 Also in the second manufacturing method, the average crystal grain size of the steel strip is 0.1 mm or more. The average crystal grain size of the steel strip can be adjusted by the temperature of the molten steel when injected into the surface of the cooling body during rapid solidification, the cooling rate on the surface of the cooling body, and the like.
急速凝固に際し、リン親和元素は、製鋼工程における鋳造前の最後の鍋の底に投入しておき、当該鍋にリン親和元素以外の元素を含んだ溶鋼を注入し、溶鋼中にリン親和元素を溶解させることが好ましい。これにより、リン親和元素を溶鋼から飛散しにくくすることができ、また、リン親和元素とPとの反応を促進することができる。製鋼工程における鋳造前の最後の鍋は、例えば急速凝固させる鋳造機のタンディッシュ直上の鍋である。リン親和元素のリン化物若しくは酸リン化物は凝固時の冷却速度を早くすると微細かつ多く出すことが出来る。そのためには例えばモールドと溶鋼の温度差を大きくする、鋳造速度を早くする、鋳造厚を薄くする等がある。 At the time of rapid solidification, the phosphorus affinity element is put into the bottom of the last pot before casting in the steelmaking process, molten steel containing elements other than the phosphorus affinity element is injected into the pot, and the phosphorus affinity element is added to the molten steel. It is preferable to dissolve it. This makes it difficult for the phosphorus-affinitive element to scatter from the molten steel, and also promotes the reaction between the phosphorus-affinitive element and P. The last pot before casting in the steelmaking process is, for example, the pot directly above the tundish of the casting machine that rapidly solidifies. Phosphide or acid phosphide of phosphorus affinity element can be produced finely and in large quantities by increasing the cooling rate at the time of solidification. For that purpose, for example, the temperature difference between the mold and the molten steel is increased, the casting speed is increased, the casting thickness is reduced, and the like.
冷間圧延及び仕上げ焼鈍は第1の製造方法と同様の条件で行えばよい。 Cold rolling and finish annealing may be performed under the same conditions as in the first manufacturing method.
このようにして、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を製造することができる。仕上げ焼鈍の後に、塗布及び焼き付けにより絶縁被膜を形成してもよい。 In this way, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment can be manufactured. After finish annealing, an insulating film may be formed by coating and baking.
このような本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、優れた磁気特性及び機械特性を呈し、HEVターボチャージャー用モータ等に用いられる。また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、回転機の高効率化及び小型化にも寄与することができる。 Such non-oriented electrical steel sheets according to the present embodiment exhibit excellent magnetic characteristics and mechanical characteristics, and are used for HEV turbocharger motors and the like. Further, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment can contribute to high efficiency and miniaturization of the rotating machine.
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
次に、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板について、実施例を示しながら具体的に説明する。以下に示す実施例は、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板のあくまでも一例にすぎず、本発明に係る無方向性電磁鋼板が下記の例に限定されるものではない。 Next, the non-oriented electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to examples. The examples shown below are merely examples of the non-oriented electrical steel sheets according to the embodiment of the present invention, and the non-oriented electrical steel sheets according to the present invention are not limited to the following examples.
(第1の試験)
第1の試験では、表1に示す化学組成を有する溶鋼を鋳造してスラブを作製し、このスラブの熱間圧延を行って柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。表1中の空欄は、当該元素の含有量が検出限界未満であったことを示し、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。なお、冷間圧延は冷延温度50℃、冷延圧下率80%で行い、仕上げ焼鈍は、昇温速度20℃/秒で鋼帯を加熱し、900℃に到達後、15秒均熱後に空冷した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果を併せて表1に示す。
(First test)
In the first test, molten steel having the chemical composition shown in Table 1 was cast to prepare a slab, and the slab was hot-rolled to have a columnar crystal ratio of 80% or more in terms of area fraction and average crystals. A steel strip having a particle size of 0.1 mm or more was obtained. The blanks in Table 1 indicate that the content of the element was below the detection limit, and the balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. Cold rolling is performed at a cold rolling temperature of 50 ° C. and a cold rolling reduction rate of 80%, and finish annealing is performed by heating the steel strip at a heating rate of 20 ° C./sec, and after reaching 900 ° C. and soaking for 15 seconds. It was air-cooled. Then, 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd of each non-directional electromagnetic steel plate. The number of particles less than 10 μm 2 per 10 μm 2, the {100} crystal orientation strength I, and the average crystal grain size r were measured. The results are also shown in Table 1.
そして、各無方向性電磁鋼板の磁気特性及び機械特性を測定した。この測定には、外径が5インチ、内径が4インチのリング試験片を用いた。つまり、リング磁気測定を行った。この結果を表1に示す。鉄損W3/10000は、式3で表される評価基準W0(W/kg)以下であれば、優れた値であることを示す。つまり、厚さが0.20mmの場合は150(W/kg)以下で優れていると評価した。また、磁束密度B50は、1.61T以上で優れていると評価した。
W0=150×[0.1+0.9×{0.1×(t/0.20)+0.9×(t/0.20)2}] (式3)
Then, the magnetic characteristics and mechanical characteristics of each non-oriented electrical steel sheet were measured. A ring test piece having an outer diameter of 5 inches and an inner diameter of 4 inches was used for this measurement. That is, the ring magnetic measurement was performed. The results are shown in Table 1. The iron loss W3 / 10000 is an excellent value if it is equal to or less than the evaluation standard W0 (W / kg) represented by the formula 3. That is, when the thickness was 0.20 mm, it was evaluated to be excellent at 150 (W / kg) or less. Further, the magnetic flux density B50 was evaluated to be excellent at 1.61T or more.
W0 = 150 × [0.1 + 0.9 × {0.1 × (t / 0.20) + 0.9 × (t / 0.20) 2 }] (Equation 3)
ここで、機械特性はJISに記載の方法で試験をした。用いた試験片は、鋼板の圧延方向に試験片の平行部を合わせたJIS5号試験片である。ターボチャージャーの回転に耐えうるために、YP≧500MPaを良好である基準とした。 Here, the mechanical properties were tested by the method described in JIS. The test piece used is a JIS No. 5 test piece in which parallel portions of the test piece are aligned in the rolling direction of the steel sheet. In order to withstand the rotation of the turbocharger, YP ≧ 500MPa was set as a good standard.
表1に示すように、試料No.1〜No.12、No.14、No.15、No.17では、化学組成が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 1, the sample No. 1-No. 12, No. 14, No. 15, No. In No. 17, since the chemical composition was within the scope of the present invention and other conditions were within the scope of the present invention, good results were obtained in terms of magnetic properties and mechanical properties.
試料No.13では、リン親和元素をほとんど含有しておらず、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損W3/10000が高かった。試料No.16では、リン親和元素の含有量が不足し、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損W3/10000が高かった。試料No.18では、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損W3/10000が高かった。試料No.19では、リン親和元素の含有量が不足し、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損W3/10000が高かった。 Sample No. In No. 13, since the phosphorus affinity element was hardly contained and the parameter R was too low, the top yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss W3 / 10000 was high. Sample No. In No. 16, the content of the phosphorus affinity element was insufficient and the parameter R was too low, so that the upper yield strength (YP) was insufficient and the iron loss W3 / 10000 was high. Sample No. At 18, the parameter R was too low, so that the yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss W3 / 10000 was high. Sample No. In No. 19, the content of the phosphorus affinity element was insufficient and the parameter R was too low, so that the upper yield strength (YP) was insufficient and the iron loss W3 / 10000 was high.
(第2の試験)
第2の試験では、表2に示す化学組成を有する溶鋼(パラメータR=0.0006)を鋳造してスラブを作製し、このスラブの熱間圧延を行って柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。なお、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。この時、製造条件を様々に変更し、{100}結晶方位強度I及びリン化物又は酸リン化物の1μm未満の粒子数が異なる無方向性電磁鋼板を作製した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果も併せて表2に示す。また、第1の試験と同様の手順により、鉄損W3/10000、磁束密度、及び上降伏強度(YP)も測定し、併せて表2に示す。
(Second test)
In the second test, molten steel (parameter R = 0.0006) having the chemical composition shown in Table 2 was cast to prepare a slab, and the slab was hot-rolled to divide the columnar crystals by area fraction. A steel strip having an average crystal grain size of 80% or more and an average crystal grain size of 0.1 mm or more was obtained. The balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. At this time, the production conditions were variously changed to produce a non-directional electromagnetic steel plate having a {100} crystal orientation strength I and a different number of particles of phosphide or acid phosphide less than 1 μm. Then, 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd of each non-directional electromagnetic steel plate. The number of particles less than 10 μm 2 per 10 μm 2, the {100} crystal orientation strength I, and the average crystal grain size r were measured. The results are also shown in Table 2. The iron loss W3 / 10000, the magnetic flux density, and the top yield strength (YP) were also measured by the same procedure as in the first test, and are also shown in Table 2.
表2に示すように、試料No.21では、化学組成が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 2, the sample No. In No. 21, since the chemical composition is within the scope of the present invention and other conditions are within the scope of the present invention, good results were obtained in terms of magnetic properties and mechanical properties.
試料No.22では、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数が少なすぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損3/10000が高かった。試料No.23では、{100}結晶方位強度Iが低すぎたため、磁束密度B50が低かった。 Sample No. At 22, per 10 μm 2 of particles less than 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd. Since the number of the above was too small, the yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss of 3/10000 was high. Sample No. In No. 23, the magnetic flux density B50 was low because the {100} crystal orientation intensity I was too low.
(第3の試験)
第3の試験では、表3に示す化学組成を有する溶鋼(パラメータR=0.0006)を鋳造してスラブを作製し、このスラブの熱間圧延を行って柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。表3中の空欄は、当該元素の含有量が検出限界未満であったことを示し、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。この時、凝固時の冷却速度を様々に変更し、{100}結晶方位強度I及びリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子数が異なる無方向性電磁鋼板を作製した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mgのリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果も併せて表3に示す。また、第1の試験と同様の手順により、鉄損W3/10000、磁束密度B50、そして500℃の時の上降伏強度(YP)も測定し、併せて表3に示す。なお、500℃の時の上降伏強度(YP)については、YP≧330MPaを良好である基準とした。
(Third test)
In the third test, molten steel (parameter R = 0.0006) having the chemical composition shown in Table 3 was cast to prepare a slab, and the slab was hot-rolled to change the proportion of columnar crystals by area fraction. A steel strip having an average crystal grain size of 80% or more and an average crystal grain size of 0.1 mm or more was obtained. The blanks in Table 3 indicate that the content of the element was below the detection limit, and the balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. At this time, the cooling rate at the time of solidification was variously changed to produce non-directional electromagnetic steel plates having {100} crystal orientation strength I and different number of particles of less than 1 μm of phosphide and / or acid phosphide. Then, the number of particles of Mg phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm per 10 μm 2 of each non-directional electromagnetic steel plate, {100} crystal orientation strength I, and average crystal grain size r were measured. .. The results are also shown in Table 3. Further, the iron loss W3 / 10000, the magnetic flux density B50, and the yield yield strength (YP) at 500 ° C. were also measured by the same procedure as in the first test, and are also shown in Table 3. Regarding the yield strength (YP) at 500 ° C., YP ≧ 330 MPa was used as a good criterion.
表3に示すように、試料No.31と32では、平均結晶粒径及びリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子数が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 3, the sample No. In 31 and 32, the average crystal grain size and the number of particles of phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm are within the scope of the present invention, and other conditions are within the scope of the present invention. And good results were obtained in terms of mechanical properties.
試料No.33では、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数が少なすぎたため、500℃における上降伏強度(YP)が不足した。試料No.34では、リン化物又は酸リン化物の代替として炭化ニオブを用いて高強度化をしたが、500℃における上降伏強度(YP)が不足した。このことからリン親和元素のリン化物又は酸リン化物が耐熱性に優れていることがわかる。 Sample No. At 33, per 10 μm 2 of one or more phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm particles selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd. The top yield strength (YP) at 500 ° C. was insufficient because the number of the particles was too small. Sample No. In No. 34, the strength was increased by using niobium carbide as a substitute for the phosphide or acid phosphide, but the yield strength (YP) at 500 ° C. was insufficient. From this, it can be seen that the phosphide or acid phosphide of the phosphorus affinity element has excellent heat resistance.
(第4の試験)
第4の試験では、表4に示す化学組成を有する溶鋼を急冷凝固し、柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。表3中の空欄は、当該元素の含有量が検出限界未満であったことを示し、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。なお、冷間圧延は冷延温度50℃、冷延圧下率80%で行い、仕上げ焼鈍は、昇温速度20℃/秒で鋼帯を加熱し、900℃に到達後、15秒均熱後に空冷した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果を併せて表4に示す。また、第1の試験と同様の手順により、鉄損W3/10000、磁束密度B50、及び上降伏強度(YP)も測定し、併せて表4に示す。
(4th test)
In the fourth test, molten steel having the chemical composition shown in Table 4 was rapidly cooled and solidified to obtain a steel strip having a columnar crystal ratio of 80% or more in terms of area fraction and an average crystal grain size of 0.1 mm or more. .. The blanks in Table 3 indicate that the content of the element was below the detection limit, and the balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. Cold rolling is performed at a cold rolling temperature of 50 ° C. and a cold rolling reduction rate of 80%, and finish annealing is performed by heating the steel strip at a heating rate of 20 ° C./sec, and after reaching 900 ° C. and soaking for 15 seconds. It was air-cooled. Then, 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd of each non-directional electromagnetic steel plate. The number of particles less than 10 μm 2 per 10 μm 2, the {100} crystal orientation strength I, and the average crystal grain size r were measured. The results are also shown in Table 4. The iron loss W3 / 10000, the magnetic flux density B50, and the top yield strength (YP) were also measured by the same procedure as in the first test, and are also shown in Table 4.
表4に示すように、試料No.101〜No.112、No.114、No.115、No.117では、化学組成が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 4, the sample No. 101-No. 112, No. 114, No. 115, No. In 117, the chemical composition was within the scope of the present invention, and other conditions were within the scope of the present invention, so that good results were obtained in terms of magnetic properties and mechanical properties.
試料No.113では、リン親和元素をほとんど含有しておらず、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損W3/10000が高かった。試料No.116では、リン親和元素の含有量が不足し、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損3/10000が高かった。試料No.118では、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損3/10000が高かった。試料No.119では、リン親和元素の含有量が不足し、パラメータRが低すぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損3/10000が高かった。 Sample No. In 113, since the phosphorus affinity element was hardly contained and the parameter R was too low, the upper yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss W3 / 10000 was high. Sample No. At 116, the content of the phosphorus affinity element was insufficient and the parameter R was too low, so that the upper yield strength (YP) was insufficient and the iron loss of 3/10000 was high. Sample No. At 118, the parameter R was too low, so that the upper yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss of 3/10000 was high. Sample No. In 119, the content of the phosphorus affinity element was insufficient and the parameter R was too low, so that the upper yield strength (YP) was insufficient and the iron loss of 3/10000 was high.
(第5の試験)
第5の試験では、表5に示す化学組成を有する溶鋼(パラメータR=0.0006)を急冷凝固し、柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。なお、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。この時、凝固時の冷却速度を変更し、{100}結晶方位強度I及びリン化物又は酸リン化物の1μm未満の粒子数が異なる無方向性電磁鋼板を作製した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果も併せて表5に示す。また、第1の試験と同様の手順により、鉄損W3/10000、磁束密度B50、及び上降伏強度(YP)も測定し、併せて表5に示す。
(Fifth test)
In the fifth test, molten steel having the chemical composition shown in Table 5 (parameter R = 0.0006) was rapidly cooled and solidified, the ratio of columnar crystals was 80% or more in terms of area fraction, and the average crystal grain size was 0. A steel strip of 1 mm or more was obtained. The balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. At this time, the cooling rate at the time of solidification was changed to produce a non-directional electromagnetic steel plate having a {100} crystal orientation strength I and a different number of particles of phosphide or acid phosphide less than 1 μm. Then, 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd of each non-directional electromagnetic steel plate. The number of particles less than 10 μm 2 per 10 μm 2, the {100} crystal orientation strength I, and the average crystal grain size r were measured. The results are also shown in Table 5. The iron loss W3 / 10000, the magnetic flux density B50, and the top yield strength (YP) were also measured by the same procedure as in the first test, and are also shown in Table 5.
表5に示すように、試料No.121では、化学組成が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 5, the sample No. In 121, since the chemical composition is within the scope of the present invention and other conditions are within the scope of the present invention, good results were obtained in terms of magnetic properties and mechanical properties.
試料No.122では、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数が少なすぎたため、上降伏強度(YP)が不足し、さらに鉄損3/10000が高かった。試料No.123では、{100}結晶方位強度Iが低すぎたため、磁束密度B50が低かった。 Sample No. At 122, per 10 μm 2 of one or more phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd. Since the number of the above was too small, the yield strength (YP) was insufficient, and the iron loss of 3/10000 was high. Sample No. In 123, the magnetic flux density B50 was low because the {100} crystal orientation intensity I was too low.
(第6の試験)
第6の試験では、表6に示す化学組成を有する溶鋼(パラメータR=0.0006)を急冷凝固し、柱状晶の割合が面積分率で80%以上、かつ、平均結晶粒径が0.1mm以上の鋼帯を得た。表6中の空欄は、当該元素の含有量が検出限界未満であったことを示し、残部はFe及び不純物である。次いで、鋼帯の冷間圧延及び仕上げ焼鈍を行って厚さ0.20mmの種々の無方向性電磁鋼板を作製した。この時、凝固時の冷却速度を変更し、{100}結晶方位強度I及びリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子数が異なる無方向性電磁鋼板を作製した。そして、各無方向性電磁鋼板の、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数、{100}結晶方位強度I、及び平均結晶粒径rを測定した。この結果も併せて表6に示す。また、第1の試験と同様の手順により、鉄損W3/10000、磁束密度B50、そして500℃の時の上降伏強度(YP)も測定し、併せて表6に示す。
(Sixth test)
In the sixth test, molten steel having the chemical composition shown in Table 6 (parameter R = 0.0006) was rapidly cooled and solidified, the ratio of columnar crystals was 80% or more in terms of area fraction, and the average crystal grain size was 0. A steel strip of 1 mm or more was obtained. The blanks in Table 6 indicate that the content of the element was below the detection limit, and the balance is Fe and impurities. Next, cold rolling and finish annealing of the steel strip were performed to produce various non-oriented electrical steel sheets having a thickness of 0.20 mm. At this time, the cooling rate at the time of solidification was changed to produce a non-directional electromagnetic steel plate having a different number of particles of {100} crystal orientation strength I and phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm. Then, 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd of each non-directional electromagnetic steel plate. The number of particles less than 10 μm 2 per 10 μm 2, the {100} crystal orientation strength I, and the average crystal grain size r were measured. The results are also shown in Table 6. Further, the iron loss W3 / 10000, the magnetic flux density B50, and the yield yield strength (YP) at 500 ° C. were also measured by the same procedure as in the first test, and are also shown in Table 6.
表6に示すように、試料No.131と132では、平均結晶粒径及びリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子数が本発明の範囲内にあり、かつその他の条件が本発明の範囲内にあるため、磁気特性及び機械特性において良好な結果が得られた。 As shown in Table 6, the sample No. In 131 and 132, the average crystal grain size and the number of particles of phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm are within the scope of the present invention, and other conditions are within the scope of the present invention. And good results were obtained in terms of mechanical properties.
試料No.133では、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子の10μm2あたりの個数が少なすぎたため、500℃における上降伏強度(YP)が不足した。試料No.134では、リン化物又は酸リン化物の代替として炭化ニオブを用いて高強度化をしたが、500℃における上降伏強度(YP)が不足した。このことからリン親和元素のリン化物又は酸リン化物が耐熱性に優れていることがわかる。 Sample No. At 133, per 10 μm 2 of one or more phosphide and / or acid phosphide less than 1 μm particles selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd. The top yield strength (YP) at 500 ° C. was insufficient because the number of the particles was too small. Sample No. In 134, the strength was increased by using niobium carbide as a substitute for the phosphide or acid phosphide, but the yield strength (YP) at 500 ° C. was insufficient. From this, it can be seen that the phosphide or acid phosphide of the phosphorus affinity element has excellent heat resistance.
Claims (4)
C:0.0030%以下、
Si:2.00%〜4.00%、
Al:0.01%〜3.00%、
Mn:0.10%〜2.00%、
P:0.005%〜0.200%、
S:0.0030%以下、
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上:総計で0.005%〜0.200%、
Si含有量(質量%)を[Si]、Al含有量(質量%)を[Al]、Mn含有量(質量%)を[Mn]としたときに式1で表されるパラメータQ:2.00以上、
P含有量(質量%)を[P]、Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上の総計を[X1]としたときに式2で表されるパラメータR:0.0001以上、
Sn:0.00%〜0.40%、
Cu:0.0%〜1.0%、
Cr:0.0%〜10.0%、
Ni:0.0%〜1.0%かつ
残部:Fe及び不純物、
で表される化学組成を有し、
Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及びCdからなる群から選択された一種以上のリン化物又は酸リン化物もしくはその両方の1μm未満の粒子が10μm2あたりに5個以上であり、
{100}結晶方位強度が2.4以上であり、
厚さが0.15mm〜0.30mmであり、
平均結晶粒径が25μm以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
Q=[Si]+2[Al]−[Mn] (式1)
R=[P]×[X1] (式2) By mass%,
C: 0.0030% or less,
Si: 2.00% to 4.00%,
Al: 0.01% to 3.00%,
Mn: 0.10% to 2.00%,
P: 0.005% to 0.200%,
S: 0.0030% or less,
One or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd: 0.005% to 0.200% in total,
Parameter Q: 2. When the Si content (% by mass) is [Si], the Al content (% by mass) is [Al], and the Mn content (% by mass) is [Mn]. 00 or more,
When the total of one or more selected from the group consisting of [P], Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd as the P content (% by mass) is [X1]. Parameter R represented by Equation 2: 0.0001 or more,
Sn: 0.00% to 0.40%,
Cu: 0.0% to 1.0%,
Cr: 0.0% to 10.0%,
Ni: 0.0% to 1.0% and balance: Fe and impurities,
Has a chemical composition represented by
Five particles less than 1 μm of one or more phosphide and / or acid phosphide selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ce, La, Nd, Pr, Zn and Cd per 10 μm 2. That's all,
{100} Crystal orientation strength is 2.4 or more,
The thickness is 0.15 mm to 0.30 mm, and the thickness is 0.15 mm to 0.30 mm.
A non-oriented electrical steel sheet characterized by having an average crystal grain size of 25 μm or less.
Q = [Si] + 2 [Al]-[Mn] (Equation 1)
R = [P] × [X1] (Equation 2)
Sn:0.02%〜0.40%、若しくは
Cu:0.1%〜1.0%、
又はこれらの両方が満たされることを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。 In the chemical composition
Sn: 0.02% to 0.40%, or Cu: 0.1% to 1.0%,
The non-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein both of these are satisfied.
Cr:0.2%〜10.0%
が満たされることを特徴とする請求項1又は2に記載の無方向性電磁鋼板。 In the chemical composition
Cr: 0.2% to 10.0%
The non-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the product is satisfied.
Ni:0.1%〜1.0%
が満たされることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の無方向性電磁鋼板。 In the chemical composition
Ni: 0.1% to 1.0%
The non-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the product is satisfied.
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