[发明专利]方向性电磁钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种方向性电磁钢板。对于方向性电磁钢板，将其成分组成设为如下组成：以质量％计含有C：0.005％以下、Si：2.0～4.5％和Mn：0.5％以下，且在分别满足0.01％≤[％Sb]≤0.20％、0.02％≤[％P]≤2.0×[％Sb]的范围含有Sb和P，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，将在轧制直角方向以50Hz励磁至1.0T时的磁化力(TD‑H₁₀)和铁损(TD‑W₁₀)分别设为(TD‑H₁₀)：200A/m以上、(TD‑W₁₀)：≥1.60W/kg以上，能够在工业上稳定且廉价地得到变压器铁损优异的方向性电磁钢板。

技术领域

本发明涉及铁损特性优异的方向性电磁钢板及其制造方法，尤其是能够廉价地得到具有优异的磁特性的方向性电磁钢板。

背景技术

方向性电磁钢板是作为变压器、发电机的铁芯材料使用的软磁性材料，具有属于铁的易磁化轴的＜001＞方位在钢板的轧制方向高度整合的结晶组织。这种集合组织通过二次再结晶形成，该二次再结晶在方向性电磁钢板的制造工序中在二次再结晶退火时使被称为所谓的高斯(Goss)方位的(110)〔001〕方位的晶粒优先地巨大生长。

以往，这种方向性电磁钢板可以经由如下的工序来制造。

即，将含有4.5质量％以下左右的Si和MnS、MnSe、AlN等抑制剂成分的板坯加热至1300℃以上，使抑制剂成分暂时固溶后，进行热轧，根据需要实施热轧板退火后，通过1次或隔着中间退火的2次以上的冷轧制成最终板厚。接下来，在湿润氢气氛中实施一次再结晶退火而进行一次再结晶和脱碳。其后，涂布以氧化镁(MgO)为主剂的退火分离剂后，为了提纯二次再结晶和抑制剂成分，以1200℃进行5h左右的最终退火(例如，专利文献1、专利文献2、专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第1965559号说明书

专利文献2：日本特公昭40－15644号公报

专利文献3：日本特公昭51－13469号公报

专利文献4：日本特开2000－129356号公报

专利文献5：日本特开2004－353036号公报

发明内容

如上所述，在以往的方向性电磁钢板的制造时，可以采用以下工序：在板坯阶段含有MnS、MnSe、AlN等析出物(抑制剂成分)，通过超过1300℃的高温的板坯加热，使这些抑制剂成分暂时固溶，在后续工序中使其微细析出，从而显现二次再结晶。这样，以往的方向性电磁钢板的制造工序中，需要超过1300℃的高温下的板坯加热，因此其制造成本极其高，因此在无法应对近年的制造成本减少的要求的方面存在问题。

与此相对，在专利文献4中开发了即使不含解决该问题的抑制剂成分也能够二次再结晶的技术(无抑制剂法)。该方法与以往的方向性电磁钢板的制造方法的技术思想完全不同。

即，以往的方向性电磁钢板利用MnS、AlN、MnSe等析出物(抑制剂)显现二次再结晶，与此相对，无抑制剂法是不使用这些抑制剂而进行高纯度化，从而通过织构(集合组织的控制)显现二次再结晶的技术。该无抑制剂法中，无需高温的板坯加热、高温长时间的二次再结晶退火，因此能够以低成本制造方向性电磁钢板。

但是，无抑制剂法具有能够以低成本制造方向性电磁钢板的优点，但不能说磁特性的水平和稳定性一定充分。

为了解决该问题，本发明的发明人等对板坯中不含抑制剂成分而显现二次再结晶的技术进一步进行了研究。其结果，开发并提出了即使在板坯中不含抑制剂成分的情况下，通过在一次再结晶退火后、二次再结晶结束前使基体铁中的S量增加，也能够稳定地显现二次再结晶的技术(“增硫法”)(专利文献5)。