无取向性电磁钢板的制作方法

1.本发明涉及无取向性电磁钢板。
2.本技术基于2019年11月15日在日本提交的特愿2019-206711号，以及2019年11月15日在日本提交的特愿2019-206813号，主张优先权，将其内容引用至此。


背景技术：

3.无取向性电磁钢板例如被使用于电机的铁芯，对于无取向性电磁钢板，要求在平行于其板面的所有的方向的平均(以下，有时称作“板面内的整周平均(全方向平均)”中优异的磁特性，例如要求低铁损以及高磁通密度。迄今为止提出了各种技术方案，但难以得到在板面内的所有方向上充分的磁特性。例如，即使在板面内的某个特定的方向上得到充分的磁特性，而有时却在其他方向上得不到充分的磁特性。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献]
[0006]
专利文献1：日本特许第4029430号公报
[0007]
专利文献2：日本特许第6319465号公报
[0008]
专利文献3：日本特许第4790537号公报


技术实现要素：

[0009]
[发明要解决的技术问题]
[0010]
本发明鉴于前述的问题点，其目的在于提供一种无取向性电磁钢板，其能够得到在整周平均(全方向平均)优异的磁特性。
[0011]
[用于解决技术问题的技术手段]
[0012]
(1)本发明的一方案的无取向性电磁钢板，其特征在于，具有如下化学组分：
[0013]
以质量％计，含有
[0014]
c：0.010％以下，
[0015]
si：1.50％～4.00％，
[0016]
sol.al：0.0001％～1.0％，
[0017]
s：0.010％以下，
[0018]
n：0.010％以下，
[0019]
从由mn、ni、co、pt、pb、cu、au构成的组中选择的一种或多种：总计为2.50％～5.00％，
[0020]
sn：0.000％～0.400％，
[0021]
sb：0.000％～0.400％，
[0022]
p：0.000％～0.400％，以及
[0023]
从由mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn、cd构成的组中选择的一种或多种：总计为0.0000％～0.0100％，
[0024]
将mn含量(质量％)设为[mn]，将ni含量(质量％)设为[ni]，将co含量(质量％)设为[co]，将pt含量(质量％)设为[pt]，将pb含量(质量％)设为[pb]，将cu含量(质量％)设为[cu]，将au含量(质量％)设为[au]，将si含量(质量％)设为[si]，将sol.al含量(质量％)设为[sol.al]时，满足以下的(1)式，
[0025]
([mn] [ni] [co] [pt] [pb] [cu] [au])－([si] [sol.al])＞0％
···
(1)
[0026]
剩余部分由fe及杂质构成；
[0027]
所述无取向性电磁钢板板厚为0.50mm以下，
[0028]
将任意的截面中的{100}晶粒的面积率设为sac，将{110}晶粒的面积率设为sag，将从kam(kernel average misorientation：核平均取向差)值较高侧至20％的区域中{100}晶粒所占的面积率设为sbc时，满足sac＞sbc＞sag，且0.05＞sag。
[0029]
(2)也可以是，在上述(1)所述的无取向性电磁钢板中，
[0030]
将800℃下退火2小时后的、轧制方向上的磁通密度b50的值设为b50l、从轧制方向倾斜45
°
的方向上的磁通密度b50的值设为b50d1、从轧制方向倾斜90
°
的方向上的磁通密度b50的值设为b50c、从轧制方向倾斜135
°
的方向上的磁通密度b50的值设为b50d2时，满足以下的(2)式，
[0031]
(b50d1 b50d2)/2＞(b50l b50c)/2
···
(2)。
[0032]
(3)也可以是，在上述(2)所述的无取向性电磁钢板中，
[0033]
满足以下的(3)式，
[0034]
(b50d1 b50d2)/2＞1.1
×
(b50l b50c)/2
···
(3)。
[0035]
(4)也可以是，在上述(1)至(3)的任一项所述的无取向性电磁钢板中，
[0036]
含有从以质量％计由
[0037]
sn：0.020％～0.400％；
[0038]
sb：0.020％～0.400％；以及
[0039]
p：0.020％～0.400％
[0040]
构成的组中选择的一种或多种。
[0041]
(5)也可以是，在上述(1)至(4)的任一项所述的无取向性电磁钢板中，
[0042]
以质量％计，含有从由mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn、cd构成的组中选择的一种或多种：总计为0.0005％～0.0100％。
[0043]
[发明效果]
[0044]
根据本发明，可以提供一种无取向性电磁钢板，其能够得到在整周平均(全方向平均)优异的磁特性。
具体实施方式
[0045]
本发明的发明者们为了解决上述技术问题进行了深入研究。结果明确了重要之处在于，使化学组分及应变的分布适当。具体而言，明确了重要之处在于，减少{100}晶粒的应变，增多{111}晶粒的应变。还明确了重要的是，在这样的无取向性电磁钢板的制造中，以α-γ相变系的化学组分为前提，热轧时通过从奥氏体向铁素体的相变使晶体组织微细化，并且将冷轧设为预定的轧制率，将中间退火的温度控制在预定的范围内，使突出再结晶(以下，膨胀)发生，进一步以预定的轧制率进行表皮光轧，使得通常难以发达的{100}晶粒变得
容易发达。
[0046]
此外，专利文献3中记载了预先施以应变来优化磁特性的技术。然而，在专利文献3所述的方法中，磁特性在轧制方向上变得良好，但在宽度方向或45
°
方向上磁特性并没有变良好。磁特性只在一方向上变得良好是{110}晶粒的特点。即，若以通常的无取向性电磁钢板进行表皮光轧，则{110}晶粒容易增加。这是因为，{110}晶粒也与{100}晶粒同样地，具有应变难以进入的性质，具有在表皮光轧后容易生长的性质。然而，{110}晶粒在某个方向上磁特性良好，但在整周平均的磁特性与一般的无取向性电磁钢板几乎没有不同。另一方面，{100}晶粒在整周平均中的磁特性也优异。因此，可知需要的技术是，并不是{110}晶粒，而是使{100}晶粒选择性生长。
[0047]
本发明的发明者们基于这样的见解进一步反复深入研究，最终想到本发明。
[0048]
以下，针对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在本说明书中，用“～”表示的数值范围表示将记载在“～”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。此外，不言自明的是，以下的实施方式的各要素能够各自组合。
[0049]
首先，针对本发明的实施方式的无取向性电磁钢板及其制造方法中使用的钢材的化学组分进行说明。在以下的说明中，无取向性电磁钢板或钢材中所含的各元素的含量单位即“％”只要没有特别的说明则表示“质量％”。此外，无取向性电磁钢板的化学组分表示将除去了被膜等的母材设为100％时的含量。
[0050]
本实施方式的无取向性电磁钢板及钢材是铁素体-奥氏体相变(以下，α－γ相变)会发生的化学组分，具有如下化学组分：含有c：0.010％以下；si：1.50％～4.00％；sol.al：0.0001％～1.0％；s：0.010％以下；n：0.010％以下；从由mn、ni、co、pt、pb、cu、au构成的组中选择的一种或多种：总计为2.50％～5.00％；sn：0.000％～0.400％；sb：0.000％～0.400％；p：0.000％～0.400％；以及从由mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn、及cd构成的组中选择的一种或多种：总计0.0000％～0.0100％，剩余部分由fe及杂质构成。
[0051]
本实施方式的无取向性电磁钢板及钢材，进一步地，mn、ni、co、pt、pb、cu、au、si及sol.al的含量满足后述的预定的条件。作为杂质，可例示出矿石或废料等的原材料所包含的物质、在制造工序中包含的物质。
[0052]
(c：0.010％以下)
[0053]
c提高铁损，或者引起磁时效。因此，c含量越低越好。这样的现象在c含量高于0.010％时是显著的。因此，c含量设为0.010％以下。c含量的降低也有助于均匀地提高板面内的整个方向上的磁特性。此外，c含量的下限并不特别限定，但根据精炼时的脱碳处理的成本，优选设为0.0005％以上。
[0054]
(si：1.50％～4.00％)
[0055]
si增大电阻，减少涡流损耗，降低铁损，或者增大屈服比，提高对铁芯的冲裁加工性。在si含量小于1.50％时，不能充分地得到这些作用效果。因此，si含量设为1.50％以上。另一方面，si含量高于4.00％时，磁通密度降低，或者由于硬度的过度上升而冲裁加工性降低，或者冷轧变得困难。因此，si含量设为4.00％以下。
[0056]
(sol.al：0.0001％～1.0％)
[0057]
sol.al会使电阻增大，减少涡流损耗，降低铁损。sol.al还有助于提高磁通密度b50对于饱和磁通密度的相对大小。sol.al含量小于0.0001％时，不能充分地得到这些作用
效果。此外，al还具有制钢中促进脱硫的效果。因此，sol.al含量设为0.0001％以上。另一方面，sol.al含量高于1.0％时，磁通密度会降低，或者会使屈服比降低，降低冲裁加工性。因此，sol.al含量设为1.0％以下。
[0058]
在此，所谓磁通密度b50，是5000a/m的磁场中的磁通密度。
[0059]
(s：0.010％以下)
[0060]
s不是必须的元素，例如在钢中作为杂质而含有。s通过细微的mns的析出，妨碍退火中的再结晶及晶粒的生长。因此，s的含量越低越好。这样的阻碍再结晶及晶粒生长引起的铁损的增加及磁通密度的降低，在s含量高于0.010％时是显著的。因此，s含量设为0.010％以下。此外，s含量的下限并不特别限定，但根据精炼时的脱硫处理的成本，优选设为0.0003％以上。
[0061]
(n：0.010％以下)
[0062]
n与c同样地，会使磁特性变差，因此n含量越低越好。因此，n含量设为0.010％以下。此外，n含量的下限并不特别限定，但鉴于精炼时的脱氮处理的成本，优选设为0.0010％以上。
[0063]
(从由mn、ni、co、pt、pb、cu、au构成的组中选择的一种或多种：总计为2.50％～5.00％)
[0064]
mn、ni、co、pt、pb、cu或au是为了使α－γ相变发生而必要的元素，因此需要将这些元素的至少一种含有总计为2.50％以上。此外，从提高电阻而降低铁损的观点出发，这些元素的含量较优选将这些元素的至少一种或多种设为总计高于2.50％。另一方面，还存在这些元素的含量总计高于5.00％时，成本升高，磁通密度降低的情况。因此，将这些元素的至少一种设为总计5.00％以下。
[0065]
此外，本实施方式的无取向性电磁钢板及钢材，作为α－γ相变能够发生的条件，还满足以下的条件。即，将mn含量(质量％)设为[mn]、将ni含量(质量％)设为[ni]、将co含量(质量％)设为[co]、将pt含量(质量％)设为[pt]、将pb含量(质量％)设为[pb]、将cu含量(质量％)设为[cu]、将au含量(质量％)设为[au]、将si含量(质量％)设为[si]、将sol.al含量(质量％)设为[sol.al]时，以质量％计，满足以下的(1)式。
[0066]
([mn] [ni] [co] [pt] [pb] [cu] [au])－([si] [sol.al])＞0％
···
(1)
[0067]
在不满足前述的(1)式的情况下，不会发生α－γ相变，因此磁通密度降低。
[0068]
(sn：0.000％～0.400％、sb：0.000％～0.400％、p：0.000％～0.400％)
[0069]
sn或sb改善冷轧、再结晶后的织构，提高其磁通密度。因此，根据需要含有这些元素，但若过剩含有则会使钢脆化。因此，sn含量、sb含量均设为0.400％以下。此外，也可以为了确保再结晶后的钢板的硬度而含有p，但若过剩含有则会招致钢的脆化。因此，p含量设为0.400％以下。在要赋予磁特性等进一步的效果时，优选含有从由0.020％～0.400％的sn、0.020％～0.400％的sb、以及0.020％～0.400％的p构成的组中选择的一种或多种。
[0070]
(从由mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn、及cd构成的组中选择的一种或多种：总计为0.0000％～0.0100％)
[0071]
mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn及cd在钢液的铸造时与钢液中的s反应，生成硫化物或硫氧化物或这两者的析出物。以下，有时将mg、ca、sr、ba、ce、la、nd、pr、zn及cd总称为“粗大析出物生成元素”。粗大析出物生成元素的析出物的粒径为1μm～2μm左右，明显大于
mns、tin、aln等微细析出物的粒径(100nm左右)。因此，这些微细析出物附着于粗大析出物生成元素的析出物，难以阻碍中间退火等的退火中的再结晶及晶粒的生长。为了充分地得到这些作用效果，优选粗大析出物生成元素的总计为0.0005％以上。但是，这些元素的总计高于0.0100％时，硫化物或硫氧化物或这两方的总量变得过剩，阻碍中间退火等的退火中的再结晶及晶粒的生长。因此，粗大析出物生成元素的含量总计设为0.0100％以下。
[0072]
接着，针对本实施方式的无取向性电磁钢板的厚度进行说明。本实施方式的无取向性电磁钢板的厚度为0.50mm以下。厚度高于0.50mm时，不能得到优异的高频铁损。因此，厚度设为0.50mm以下。此外，出于容易制造的观点，本实施方式的无取向性电磁钢板的厚度较优选为0.10mm以上。
[0073]
接着，针对本实施方式的无取向性电磁钢板的应变分布进行说明。本实施方式的无取向性电磁钢板进一步具有整体上得到对于所有方向较高的磁通密度的应变的分布。具体而言，本实施方式的无取向性电磁钢板满足sac＞sbc＞sag，且0.05＞sag。
[0074]
接着，针对sac、sag及sbc进行说明。sac是任意截面中的{100}晶粒的面积率，sag是任意截面中的{110}晶粒的面积率。将观察任意的截面(无取向性电磁钢板的板厚方向上的中心层的截面)时的、该截面的总面积设为sall，将该截面中的{100}晶粒的面积设为sallc，将该截面中的{110}晶粒的面积设为sallg时，sac用sac＝sallc/sall表示。此外，sag用sag＝sallg/sall表示。所谓{100}晶粒(或{110}晶粒)，是被定义为距离作为对象的结晶取向在公差(tolerance：容许偏差)10
°
以内的晶粒。
[0075]
sbc是表示预定的kam值的区域的{100}晶粒的面积率。sbc如下进行定义。将与上述相同截面中的、处于从kam(kernel average misorientation：核平均取向差)值较高一侧至20％的范围中的区域的总面积设为ssab，将处于从kam值较高一侧至20％的范围的区域中{100}晶粒所占的面积设为ssabc时，sbc以sbc＝ssabc/ssab表示。
[0076]
kam值表示某个测定点处的、与相同晶粒内相邻的测定点的取向差(其中，相邻的测定点为其他晶粒时，将该相邻的测定点从kam的计算中除外)。在应变较多的位置，kam值升高。通过抽出这样的从kam值较高一侧至20％的区域，从而可以仅抽出高应变区域。测定点是由任意的像素构成的区域。此外，从正确求得kam值的观点出发，构成测定点的像素的大小优选0.01～0.10μm。
[0077]
从kam值较高一侧至20％的区域以如下的方式求得。首先，制作表示作为对象的上述截面中的kam值的度数分布的直方图。该直方图表示上述截面中的kam值的度数分布。接着，将该直方图转换为累积直方图。然后，在该累积直方图中，决定从kam值较高一侧至累积相对度数的20％(0～20％)所占的范围。然后，将取得该范围的kam值的区域(a)作为“从kam值较高一侧至20％的区域”，在上述截面上规定(映射)。即，这样规定的区域(a)的面积为ssab。接着，在上述截面中，规定{100}晶粒的区域(b)，求得区域(a)与区域(b)重复的区域(c)。这样规定的区域(c)的面积为ssabc。
[0078]
此外，关于sallc、sallg、ssabc等，并不严格表示各个取向的晶粒的面积，例如还包含允许从各个取向偏移10
°
为止(公差)的取向的面积。
[0079]
kam值可以通过oim analysis等的软件解析试样截面的图像而计算。此外，kam值的最高值在相同软件中自动赋值。在上述的说明中，所谓kam值较高的一侧，表示在kam值的度数分布中kam值的最高值侧。例如，在是以kam值0为原点的累积直方图的情况下，所谓占
据从kam值较高一侧至累积相对度数的20％的范围，是累积相对度数为1～0.8的范围。
[0080]
在此，为了求得上述的关系，例如能够通过电子背散射衍射(ebsd：electron back scattering diffraction)法求得将从无取向性电磁钢板提取的试样的钢板研磨1/2后的材料的研磨面的面积率。kam值可以通过从ebsd的观察视野计算ipf(inverse pole figure：反极图)而求得。此外，试样的取用位置，在无取向性电磁钢板的母材钢板中优选中心层。观察视野优选2400μm2以上，优选采用针对多个视野算出的各数值的平均值。
[0081]
上述不等式的sac＞sag的关系表示{100}晶粒占整体的比例比{110}晶粒占整体的比例更多。在表皮光轧后的退火中，{100}晶粒与{110}晶粒二者容易生长。在此，在整周平均的磁特性上，由于{100}晶粒比{110}晶粒更优异，从而较优选增多{100}晶粒。
[0082]
接着，sac＞sbc的关系，表示{100}晶粒中应变较多的区域相对较少。已知的是，在表皮光轧后的退火中应变较少的晶粒会蚕食应变较多的晶粒。因此，该不等式表示{100}晶粒容易生长。
[0083]
在本实施方式的无取向性电磁钢板中，由于具有{100}晶粒生长，且进一步{100}晶粒容易生长的组织，因此{110}晶粒的面积率sag小于0.05。{110}晶粒的面积率sag为0.05以上时，得不到优异的磁特性。此外，设为sbc＞sag的理由是，根据{110}晶粒的比例，高应变区域中的{100}晶粒的比例较大的一者的整周的磁特性提高。
[0084]
接着，针对本实施方式的无取向性电磁钢板的磁特性进行说明。调查磁特性时，对于本实施方式的无取向性电磁钢板，进一步在以800℃下2小时的条件实施退火后，测定磁通密度。本实施方式的无取向性电磁钢板在与轧制方向所成的角度中较小一方的角度为45
°
的两个方向中，磁特性最优异。另一方面，在与轧制方向所成的角度为0
°
、90
°
的两个方向中，磁特性最差。在此，该“45
°”
是理论值，但在实际制造时，有时与45
°
一致并不容易。因此，理论上，磁特性最优异的方向如果是与轧制方向所成的角度中较小一方的角度为45
°
的两个方向，则在实际的无取向性电磁钢板中，该45
°
还包含与45
°
不(严格)一致的情况。这一点在该“0
°”
、“90
°”
中是同样的。
[0085]
此外，理论上，磁特性最优异的两个方向的磁特性是相同的，但在实际的制造时有时将该两个方向的磁特性设为相同并不容易。因此，理论上，如果磁特性最优异的两个方向的磁特性相同，则该相同包含不(严格)相同的情况。这一点在磁特性最差的两个方向中也是相同的。此外，以上的角度是假设顺时针及逆时针的任意朝向的角度均具有正值而记录的。在将顺时针的方向作为负方向，将逆时针的方向作为正方向时，前述的与轧制方向所成的角度中较小一方的角度为45
°
的两个方向是前述的与轧制方向所成的角度中绝对值较小一方的角度为45
°
、－45
°
的两个方向。此外，前述的与轧制方向所成的角度中较小一方的角度为45
°
的两个方向还能够记录为与轧制方向所成的角度为45
°
、135
°
的两个方向。
[0086]
测定本实施方式的无取向性电磁钢板的磁通密度时，相对于轧制方向呈45
°
方向的磁通密度b50(相当于b50d1及b50d2)为1.75t以上。此外，在本实施方式的无取向性电磁钢板中，尽管相对于轧制方向呈45
°
方向的磁通密度较高，但是在整周平均(全方向平均)也得到较高的磁通密度。
[0087]
在本实施方式的无取向性电磁钢板中，将800℃下退火2小时后的、轧制方向上的磁通密度b50的值设为b50l、从轧制方向倾斜45
°
的方向上的磁通密度b50的值设为b50d1、从轧制方向倾斜90
°
的方向上的磁通密度b50的值设为b50c、从轧制方向倾斜135
°
的方向上
的磁通密度b50的值设为b50d2时，观察到b50d1及b50d2最高、b50l及b50c最低这样的磁通密度的各向异性。
[0088]
在此，在考虑例如将顺时针(也可以是逆时针)的方向作为正方向的磁通密度的所有取向(0
°
～360
°
)分布的情况下，若将轧制方向设为0
°
(一方向)以及180
°
(另一方向)，则b50d1是45
°
及225
°
的磁通密度b50的值，b50d2是135
°
及315
°
的磁通密度b50的值。同样地，b50l是0
°
及180
°
的磁通密度b50的值，b50c是90
°
及270
°
的磁通密度b50的值。45
°
的磁通密度b50的值与225
°
的磁通密度b50的值严格一致，135
°
的磁通密度b50的值与315
°
的磁通密度b50的值严格一致。然而，b50d1和b50d2在实际的制造时存在使磁特性相同并不容易的情况，因此也存在不严格一致的情况。同样地，还存在0
°
的磁通密度b50的值与180
°
的磁通密度b50的值严格一致，90
°
的磁通密度b50的值与270
°
的磁通密度b50的值严格一致，而b50l与b50c不严格一致的情况。在所制造的无取向性电磁钢板中，该轧制方向的一方和另一方(与轧制方向完全相反的方向)无法区别。因此，在本实施方式中，轧制方向是指该一方与另一方这两个方向。
[0089]
在本实施方式的无取向性电磁钢板中，较优选使用b50d1及b50d2的平均值、b50l和b50c的平均值，满足以下的(2)式。
[0090]
(b50d1 b50d2)/2＞(b50l b50c)/2
···
(2)
[0091]
通过具有这样磁通密度的较高的各向异性，从而优点在于适用于分割铁芯型的电机材料。
[0092]
此外，本实施方式的无取向性电磁钢板通过满足以下的(3)式，从而可以优选地作为分割铁芯型的电机材料而使用。
[0093]
(b50d1 b50d2)/2＞1.1
×
(b50l b50c)/2
···
(3)
[0094]
磁通密度的测定可以从相对于轧制方向呈45
°
、0
°
方向等切取55mm见方的试样，使用单板磁测定装置进行。
[0095]
接着，针对本实施方式的无取向性电磁钢板的制造方法进行说明。在本实施方式中，进行热轧、冷轧、中间退火、表皮光轧等。
[0096]
首先，加热上述钢材，实施热轧。钢材例如是通过通常的连续铸造而制造的钢坯。热轧的粗轧及终轧以γ域(ar1温度以上)的温度进行。即，优选以通过终轧的最终道次时的温度(终轧温度)为ar1温度以上的方式进行热轧。由此，通过其后的冷却而从奥氏体向铁素体相变，晶体组织微细化。若在晶体组织被微细化的状态下实施其后的冷轧，则容易发生膨胀，能够使得通常难以生长的{100}晶粒变得容易生长。此外，在本实施方式中ar1温度是根据以1℃/秒的平均冷却速度冷却中的钢材(钢板)的热膨胀变化求得的。此外，在本实施方式中，ac1温度是根据以1℃/秒的平均加热速度加热中的钢材(钢板)的热膨胀变化求得的。
[0097]
其后，不进行热轧板退火而卷绕。通过将卷绕时的温度设为高于250℃且600℃以下，从而可以使冷轧前的晶体组织细微化，在膨胀时能够使磁特性优异的{100}取向富集。卷绕时的温度优选为400℃～500℃，较优选为400℃～480℃。
[0098]
其后，经过酸洗，对热轧钢板进行冷轧。在冷轧中优选将轧制率设为80％～92％，但为了使其具有如前述的应变分布，根据与表皮光轧的关系调整冷轧的轧制率。即，根据表皮光轧中的轧制率进行倒算，以形成产品板厚的方式决定冷轧的轧制率。
[0099]
冷轧结束后，继续进行中间退火。在本实施方式中，以不会像奥氏体相变的温度进
行中间退火。即，将中间退火的温度设为小于ac1温度。通过这样进行中间退火而发生膨胀，{100}晶粒变得容易生长。此外，中间退火的时间优选设为5～60秒。
[0100]
中间退火结束后，接着进行表皮光轧。如上所述在发生膨胀的状态下轧制，并在其后进行退火时，会发生以发生了膨胀的部分为起点、{100}晶粒进一步生长的应变激发晶界移动(以下，sibm)。表皮光轧的轧制率设为5％～25％。表皮光轧的轧制率小于5％时，由于蓄积于钢板的应变的量较少，因此不会发生sibm。另一方面，表皮光轧的轧制率高于20％时，应变过多，因此没有发生sibm，而发生再结晶核成核(nucleation)。由于在sibm中具有{100}晶粒容易增多的性质，在nucleation(成核)中具有{111}晶粒容易增多的性质，因此为了改善磁特性需要使其发生sibm。出于得到磁通密度的较高的各向异性的观点，表皮光轧的轧制率较优选设为5％～15％。
[0101]
在实际的电机铁芯等产品的制造工序中，为了制成希望的钢铁元件，而进行无取向性电磁钢板的成形加工等。而且，为了除去对由无取向性电磁钢板构成的钢铁元件进行成形加工等(例如冲裁)而产生的应变等，有时会对钢铁元件实施去应力退火。在对本实施方式的无取向性电磁钢板实施去应力退火的情况下，优选将去应力退火的温度例如设为800℃左右，将去应力退火的时间设为2小时左右。
[0102]
如上所述，能够制造本实施方式的无取向性电磁钢板。
[0103]
由本实施方式的无取向性电磁钢板构成的钢铁元件例如被应用在旋转电机的铁芯(电机铁芯)。此时，从本实施方式的无取向性电磁钢板切取各个平板状的薄板，通过将这些平板状的薄板适当层叠，从而制作旋转电机中使用的铁芯。该铁芯由于应用具有优异的磁特性的无取向性电磁钢板从而较低地抑制铁损，实现具有优异的扭矩的旋转电机。由本实施方式的无取向性电磁钢板构成的钢铁部件还可以应用在旋转电机的铁芯以外的产品，例如直线电动机或静止机(电抗器或变压器)等的铁芯。
[0104]
[实施例]
[0105]
接着，针对本发明的实施方式的无取向性电磁钢板的制造方法，示出实施例的同时具体地说明。以下所示的实施例仅是本发明的实施方式的无取向性电磁钢板的制造方法的一个示例，本发明的无取向性电磁钢板的制造方法并不限定于下述例子。
[0106]
(第一实施例)
[0107]
通过铸造钢液，制造以下的表1所示的组分的钢锭。其后，将制作的钢锭加热到1150℃，进行热轧，以板厚成为2.5mm的方式轧制。其中，no.110是以板厚成为1.6mm的方式轧制的。然后，在终轧结束后水冷并卷绕热轧钢板。此时的终轧的最终道次的阶段的温度(终轧温度)除no.108及no.110以外均为830℃，是大于ar1温度的温度。此外，关于不会引起γ－α相变的no.108，将终轧温度设为850℃，no.110是以控制sag为目的而将终轧温度设为低于ar1温度的750℃。此外，卷绕时的卷绕温度设为500℃。在此，所谓表中的“式左边”表示前述的(1)式的左边的值。
[0108]
接着，在热轧钢板中通过酸洗除去氧化皮。根据样品将轧制率变更为如表1所示，进行冷轧。然后，在非氧化气氛中，加热至低于ac1温度的700℃，进行30秒钟的中间退火。其中，no.111以改变sac、sbc的值为目的，在ac1温度以上的900℃实施中间退火。接着，根据样品将轧制率变更为如表1所示，进行第二次冷轧(表皮光轧)。在no.112中，没有实施表皮光轧。其中，no.116是通过冷轧制成0.360mm厚，在中间退火后进行第二次冷轧至成为0.35mm。
[0109]
接着，为了调查磁特性而在第二次的冷轧(表皮光轧)后以800℃进行2小时的去应力退火，测定磁通密度b50。测定试样是在轧制方向呈0
°
和45
°
两种方向上取用55mm见方的试样。然后，测量该两种试样的磁通密度b50，将相对于轧制方向倾斜45
°
的方向的磁通密度b50的值设为b50d1，将相对于轧制方向倾斜135
°
的方向的磁通密度b50的值设为b50d2，将轧制方向的磁通密度b50的值设为b50l，将相对于轧制方向倾斜90
°
的方向的磁通密度b50的值设为b50c。此外，将b50d1、b50d2、b50l、b50c的平均值设为磁通密度b50的整周平均。在表1及表2中示出这些条件及测定结果。
[0110]
此外，通过研磨做出表皮光轧后的钢板的1/2层，使用sem-ebsd进行测定，使用oim analysis计算各取向的晶粒的面积率、kam值。然后，由所得到的kam值分别计算sac、sbc及sag。其计算方法如在上述实施方式中所作说明。观察视野以2400μm进行，各数值设为各样品的平均值。
[0111]
[表1]
[0112][0113]
[表2]
[0114][0115]
表1及表2中的下划线表示脱离本发明的范围的条件。作为发明例的no.101～no.107、no.109、no.113～no.118，均在45
°
方向及整周平均，磁通密度b50为良好的值。另一方面，作为比较例的no.108，si浓度高，式左边的值为0以下，是不会发生α－γ相变的组成，从而磁通密度b50均较低。作为比较例的no.110，sag高于0.05，因而磁通密度较低。作为比较例的no.111和no.112，由于没有形成sac＞sbc＞sag的顺序，因此磁通密度b50均较低。no.111的情况被认为是因为中间退火的温度高于ac1温度，从而产生α－γ相变而{100}晶粒减少，且{100}晶粒中残留较多应变，在表皮光轧后的去应力退火中{100}晶粒没有充分地成长的情况。在no.116中，尽管磁特性良好，但由于改变了在表皮光轧中的轧制率，因此不满足(3)式。
[0116]
(第二实施例)
[0117]
通过铸造钢液，制造以下的表3所示的组分的钢锭。其后，将制作的钢锭加热到1150℃，进行热轧，以板厚成为2.5mm的方式轧制。然后，在终轧结束后水冷，卷绕热轧钢板。此时的终轧的最终道次的阶段中的终轧温度为830℃，全部是大于ar1温度的温度。此外，卷绕时的卷绕温度设为500℃。
[0118]
接着，在热轧钢板中通过酸洗除去氧化皮。接着，以85％的轧制率进行冷轧至板厚成为0.385mm。然后，在非氧化气氛中加热至比ac1温度低的700℃，进行30秒钟的中间退火。接着，以9％的轧制率进行第二次冷轧(表皮光轧)至板厚成为0.35mm。其中，no.215通过冷轧制成0.360mm厚，在中间退火后进行第二次冷轧至0.35mm。
[0119]
接着，为了调查磁特性而在第二次冷轧(表皮光轧)后以800℃进行2小时的去应力退火，测定磁通密度b50及铁损w10/400。关于磁通密度b50以与第一实施例同样的手续进行测定。另一方面，铁损w10/400是以最大磁通密度为1.0t的方式施加400hz的交流磁场时作为在试样中产生的整周平均的能量损失(w/kg)而测定的。在表3及表4中示出它们的条件及结果。
[0120]
此外，通过研磨做出表皮光轧后的钢板的1/2层，使用sem－ebsd进行测定，使用oim analysis计算各取向的晶粒的面积率、kam值。然后，根据所得的kam值分别算出sac、sbc及sag。它们的计算方法如在上述的实施方式中所说明。观察视野以2400μm进行，各数值为各试样的平均值。
[0121]
[表3]
[0122][0123]
[表4]
[0124][0125]
no.201～no.217全部为发明例，均为磁特性良好。尤其是，no.202～no.204相比于no.201、no.205～no.217，磁通密度b50更高，no.205～no.214、no.217及no.217相比于no.201～no.204及no.215，铁损w10/400更低。认为是通过调整无取向性电磁钢板的成分，
得到这些结果。此外，在no.215中，尽管磁特性良好，但由于会改变表皮光轧中的轧制率，因此不满足(3)式。
[0126]
(第三实施例)
[0127]
通过铸造钢液，制作以下的表5所示的组分的钢锭。其后，将制作的钢锭加热至1150℃，进行热轧，以板厚成为2.5mm的方式轧制。然后，终轧结束后水冷，卷绕热轧钢板。在此时的终轧的最终道次的阶段的终轧温度为830℃，全部是比ar1温度大的温度。此外，以表6所示的各个卷绕温度进行卷绕。
[0128]
接着，在热轧钢板中，通过酸洗除去氧化皮，以85％的轧制率进行冷轧至板厚成为0.385mm。然后，在非氧化气氛中进行30秒钟的中间退火，以再结晶率成为85％的方式控制中间退火的温度。接着，以9％的轧制率进行第二次冷轧(表皮光轧)至板厚为0.35mm。
[0129]
接着，为了调查磁特性而在第二次冷轧(表皮光轧)后以800℃进行两小时的去应力退火，与第二实施例同样地，测定磁通密度b50及铁损w10/400。针对各方向上的磁通密度b50，以与第一实施例同样的顺序进行测定。另一方面，铁损w10/400是以最大磁通密度成为1.0t的方式施加400hz的交流电场时试样中产生的作为整周平均的能量损失(w/kg)而测定的。在表5及表6中示出这些条件及结果。
[0130]
此外，通过研磨做出表皮光轧后的钢板的1/2层，使用sem-ebsd进行测定，使用oim analysis计算各取向的晶粒的面积率、kam值。然后，根据所得的kam值，分别计算sac、sbc及sag。这些计算方法如在上述的实施方式中所作的说明。观察视野在2400μm下进行，各数值设为各试样的平均值。
[0131]
[表5]
[0132][0133]
[表6]
[0134][0135]
表6下划线表示脱离本发明的范围的条件。作为发明例的no.301、no.302、no.304、no.305、no.307、no.308、no.310、no.311、no.313、no.314、no.316、no.317、no.319、no.322，均为45
°
方向及整周平均都是磁通密度b50良好的值。另一方面，在作为比较例的no.303、no.306、no.309、no.312、no.315、no.318、no.320、no.321、no.323、no.324中，由于卷绕温度脱离最适当的范围，因此不能满足sac＞sbc＞sag的关系，磁通密度b50均较低。
[0136]
由以上的实施例可以理解，本发明的无取向性电磁钢板通过适当控制化学组分、
热轧条件、冷轧条件、退火条件以及再结晶率，而具有在整周平均(全方向平均)优异的磁特性。
[0137]
[工业上的可利用性]
[0138]
根据本发明，可以提供一种无取向性电磁钢板，其能够得到在整周平均(全方向平均)优异的磁特性，因而在工业上是极其有用的。