ЛИСТ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И СЕПАРАТОР ОТЖИГА, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙСЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
ANISOTROPIC ELECTRICAL STEEL SHEET, A METHOD FOR PRODUCING ANISOTROPIC ELECTRICAL STEEL SHEET AND ANNEALING SEPARATOR USED FOR THE PRODUCTION OF ANISOTROPIC ELECTRICAL STEEL SHEET

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к листу анизотропной электротехнической стали, способу производства листа анизотропной электротехнической стали и сепаратору отжига, используемому для изготовления листа анизотропной электротехнической стали.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Лист анизотропной электротехнической стали представляет собой стальной лист, содержащий, в мас.%, приблизительно 0,5-7% Si и имеющий кристаллографические ориентации, отрегулированные в ориентировке {110}<001> (ориентировке Госса). Для управления кристаллографическими ориентациями используется явление катастрофического роста зерна, называемое вторичной рекристаллизацией.
[0003] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали заключается в следующем: сляб нагревают и подвергают горячей прокатке, получая горячекатаный стальной лист. Горячекатаный стальной лист отжигают в соответствии с потребностью. Горячекатаный стальной лист протравливают. Протравленный горячекатаный стальной лист подвергают холодной прокатке с обжатием 80% или больше для получения холоднокатаного стального листа. Холоднокатаный стальной лист подвергают обезуглероживающему отжигу, вызывая первичную рекристаллизацию. Подвергнутый обезуглероживающему отжигу холоднокатаный стальной лист подвергают окончательному отжигу, вызывая вторичную рекристаллизацию. По вышеописанному процессу производится лист анизотропной электротехнической стали.
2
2
4
[0004] После вышеупомянутого обезуглероживающего отжига и перед окончательным отжигом поверхность холоднокатаного стального листа покрывают водной суспензией, содержащей сепаратор отжига с MgO в качестве главного компонента, а затем сушат. Холоднокатаный стальной лист с высушенным на нем сепаратором отжига сматывают в рулон, а затем подвергают окончательному отжигу. Во время окончательного отжига MgO в сепараторе отжига и SiO во внутреннем оксидном слое, образовавшемся на поверхности холоднокатаного стального листа во время обезуглероживающего отжига, реагируют друг с другом, в результате чего на поверхности стального листа формируется первичное покрытие, имеющее форстерит (MgSiO) в качестве главного компонента. После формирования первичного покрытия его покрывают, например, изоляционным покрытием (также называемым «вторичным покрытием»), состоящим из коллоидного кремнезема и фосфата. Первичное покрытие и изоляционное покрытие имеют меньший коэффициент теплового расширения, чем стальной лист. По этой причине первичное покрытие, вместе с изоляционным покрытием, придает натяжение стальному листу для уменьшения магнитных потерь. Первичное покрытие, кроме того, повышает адгезию изоляционного покрытия на стальном листе. Следовательно, адгезия первичного покрытия на стальном листе предпочтительно является более высокой.
[0005] С другой стороны, понижение магнитных потерь в листе анизотропной электротехнической стали эффективно для повышения магнитной индукции и понижения гистерезисных потерь.
[0006] Для увеличения магнитной индукции в листе анизотропной электротехнической стали эффективно управлять кристаллографическими ориентациями основного стального листа в ориентировке Госса. Аналоги по улучшению интеграции в ориентировке Госса предлагаются в патентных документах PTL 1-3. В этих патентных документах в стальном листе содержатся элементы, улучшающие магнитные свойства, которые усиливают действие ингибиторов (Sn, Sb, Bi, Те, Pb, Se и т.д.). Из-за этого интеграция в ориентировке Госса повышается и может быть увеличена магнитная индукция.
[0007] Однако, если стальной лист содержит элементы, улучшающие магнитные свойства, то части первичного покрытия будут агрегироваться, так что граница раздела между стальным листом и первичным покрытием легко станет сглаженной. В этом случае адгезия первичного покрытия со стальным листом ухудшится.
[0008] Аналоги для повышения адгезии первичного покрытия со стальным листом описаны в патентных документах PTL 4, 5, 6 и 7.
2
2
[0009] В PTL 4 сляб изготавливается с содержанием Се 0,001-0,1%, и поверхность стального листа формируется с первичным покрытием, содержащим Ce в количестве 0,01-1000 мг/м. В PTL 5 в листе анизотропной электротехнической стали, содержащем 1,8-7% Si и имеющем первичное покрытие с форстеритом в качестве главного компонента, первичное покрытие выполнено содержащим Ce в удельном количестве 0,001-1000 мг/м в расчете на одну сторону.
[0010] В PTL 6 первичное покрытие, характеризующееся тем, что оно содержит один или более типов соединений щелочноземельных металлов, выбранных из Ca, Sr и Ba, и редкоземельных элементов, формируют из сепаратора отжига, имеющего MgO в качестве главного компонента, а также содержащего различные соединения, включая соединение редкоземельного элемента-металла в количестве 0,1-10%, один или более типов соединений щелочноземельных металлов, выбранных из Ca, Sr и Ba, в количестве 0,1-10%, и соединение серы в количестве 0,01-5%.
[0011] В PTL 7 формируется первичное покрытие, характеризующееся тем, что оно содержит различные соединения, включающие один или более элементов, выбранных из Ca, Sr и Ba, соединения редкоземельных металлов в количестве 0,1-1,0% и серу.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0012] PTL 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 6-88171
PTL 2: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 8-269552
PTL 3: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2005-290446
PTL 4: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2008-127634
PTL 5: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2012-214902
PTL 6: Международная публикация WO 2008/062853
PTL 7: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2009-270129
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0013] Однако при выполнении сепаратора отжига содержащим Y, La, Ce или соединения других редкоземельных элементов для формирования первичного покрытия, содержащего Y, La и Ce, магнитные свойства иногда падают. Кроме того, при приготовлении сепаратора отжига, если численная плотность частиц в порошке исходных материалов с Y, La, Ce или соединениями других редкоземельных элементов, или Ca, Sr, Ba или других добавок является недостаточной, иногда могут возникать области, в которых первичное покрытие развивается недостаточно, и адгезия падает. Кроме того, в приведенной выше литературе ничего не сказано о внешнем виде покрытия. В листе анизотропной электротехнической стали предпочтительно иметь превосходный внешний вид покрытия.
[0014] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить лист анизотропной электротехнической стали, обладающий превосходными магнитными свойствами, превосходной адгезией первичного покрытия к основному стальному листу и превосходным внешним видом покрытия, способ производства листа анизотропной электротехнической стали и сепаратор отжига, используемый для изготовления листа анизотропной электротехнической стали.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
2
4
2
[0015] Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением включает в себя основной стальной лист, имеющий химический состав, содержащий, в мас.%, C: 0,005% или меньше, Si: 2,5-4,5%, Mn: 0,02-0,2%, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005% или меньше, раств. Al: 0,01% или меньше, и N: 0,01% или меньше, с остальным, состоящим из Fe и примесей, и первичное покрытие, сформированное на поверхности основного стального листа и содержащее MgSiO в качестве главного компонента, причем положение пика интенсивности эмиссии Al, полученного при выполнении элементного анализа с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине листа анизотропной электротехнической стали, располагается в диапазоне 2,0-10,0 мкм от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине, численная плотность оксидов Al с размером 0,2 мкм или больше в терминах диаметра эквивалентной окружности, основанная на области в положении пика интенсивности эмиссии Al, составляет 0,032-0,20/мкм, и на диаграмме распределения с размерами 100 мкм × 100 мкм оксидов Al в положении пика интенсивности эмиссии Al, полученной с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, при делении этой диаграммы распределения на секции сетки размерами 10 мкм × 10 мкм, отношение числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, к общему числу секций сетки на диаграмме распределения составляет 5% или меньше.
[0016] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением включает в себя процесс холодной прокатки горячекатаного стального листа, содержащего, в мас.%, C: 0,1% или меньше, Si: 2,5-4,5%, Mn: 0,02-0,2%, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005-0,07%, раств. Al: 0,005-0,05%, и N: 0,001-0,030%, с остальным, состоящим из Fe и примесей, со степенью обжатия при холодной прокатке 80% или больше, для изготовления холоднокатаного стального листа, процесс обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа, процесс покрывания поверхности холоднокатаного стального листа после обезуглероживающего отжига водной суспензией, содержащей сепаратор отжига, и сушки водной суспензии на поверхности холоднокатаного стального листа в печи с 400-1000°C, и процесс выполнения окончательного отжига холоднокатаного стального листа после того, как водная суспензия высушена, причем сепаратор отжига содержит MgO, по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, причем, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, а суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, средний размер частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 10 мкм или меньше, отношение среднего размера частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, к среднему размеру частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 0,1-3,0, сумма суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%, отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6, кроме того, численная плотность частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, которые являются частицами с диаметром эквивалентной по объему сферы 0,1 мкм или больше, составляет 2000000000/г или больше, и, кроме того, численная плотность частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, которые являются частицами с диаметром эквивалентной по объему сферы 0,1 мкм или больше, составляет 2000000000/г (2 миллиарда/г) или больше.
[0017] Сепаратор отжига, используемый для изготовления листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением, содержит MgO, по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, причем, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, а суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, средний размер частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 10 мкм или меньше, отношение среднего размера частиц соединений металла, выбранного из группы Ti, Zr и Hf, к среднему размеру частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 0,1-3,0, сумма суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%, отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6, кроме того, численная плотность частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, которые являются частицами с диаметром эквивалентной по объему сферы 0,1 мкм или больше, составляет 2000000000/г или больше, и, кроме того, численная плотность частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, которые являются частицами с диаметром эквивалентной по объему сферы 0,1 мкм или больше, составляет 2000000000/г или больше.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением обладает превосходными магнитными свойствами и превосходной адгезией первичного покрытия к основному стальному листу. Способ производства в соответствии с настоящим изобретением позволяет производить вышеупомянутый лист анизотропной электротехнической стали. Сепаратор отжига в соответствии с настоящим изобретением используется в вышеупомянутом способе производства. Благодаря этому может быть произведен лист анизотропной электротехнической стали.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0019] Авторы изобретения исследовали и изучали магнитные свойства листа анизотропной электротехнической стали, содержащего элементы для улучшения магнитных свойств и адгезии первичных покрытий, формируемых при включении соединений Y, La и Се в состав сепаратора отжига. В итоге авторы изобретения получили следующие сведения.
[0020] На границе раздела первичного покрытия и стального листа в листе анизотропной электротехнической стали присутствуют якорные структуры. В частности, возле границы раздела первичного покрытия и стального листа корни первичного покрытия распространяются вниз, внутрь стального листа. Чем больше корни первичного покрытия проникают внутрь стального листа, тем выше адгезия первичного покрытия к стальному листу. Кроме того, чем больше распределены корни первичного покрытия внутри стального листа (чем больше они распространяются), тем выше адгезия первичного покрытия к стальному листу.
[0021] С другой стороны, если корни первичного покрытия слишком сильно проникнут внутрь стального листа, то они затруднят вторичную рекристаллизацию в ориентировке Госса. Из-за этого кристаллические зерна со случайными ориентациями будут увеличиваться в поверхностном слое. Кроме того, корни первичного покрытия становятся факторами, препятствующими движению доменных стенок, и магнитные свойства ухудшаются. Аналогичным образом, если корни первичного покрытия будут чрезмерно распределены внутри стального листа, то они затруднят вторичную рекристаллизацию в ориентировке Госса, и кристаллические зерна со случайными ориентациями будут увеличиваться в поверхностном слое. Кроме того, корни первичного покрытия становятся факторами, препятствующими движению доменных стенок, и магнитные свойства ухудшаются.
[0022] Исходя из вышеописанных сведений, авторы изобретения дополнительно исследовали состояние корней первичного покрытия, магнитные свойства листа анизотропной электротехнической стали и адгезию первичного покрытия.
[0023] Если сепаратор отжига выполнен содержащим соединения Y, La и Се для формирования первичного покрытия, как объяснено выше, магнитные свойства падают. Причиной этого считается то, что корни первичного покрытия проникают в стальной лист слишком глубоко и затрудняют движение доменных стенок. Кроме того, если размер частиц соединений Y, La и Се является большим, то Y, La и Ce будут локально присутствовать в сепараторе отжига. Из-за этого корни первичного покрытия не будут расти равномерно, и появятся части, где первичное покрытие становится тонким. В результате не только уменьшится адгезия покрытия, но и появятся неравномерная яркость из-за неодинаковой степени развития первичного покрытия, неравномерный цвет из-за образования соединений, содержащих Y, La и Ce, и другие ухудшения внешнего вида покрытия.
[0024] Поэтому авторы изобретения экспериментировали с понижением содержаний соединений Y, La и Се в сепараторе отжига, содержащем MgO в качестве главного компонента, и включением вместо них соединений Ti, Zr и Hf для формирования первичного покрытия, а также экспериментировали с более высокой численной плотностью частиц этих соединений в сепараторе отжига перед приготовлением водной суспензии (порошка исходных материалов). В результате они обнаружили, что иногда магнитные свойства листа анизотропной электротехнической стали улучшаются, и адгезия первичного покрытия также повышается. Авторы изобретения дополнительно регулировали содержания соединений Y, La и Се и содержания соединений Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига, содержащем MgO в качестве главного компонента, чтобы исследовать глубину и состояние дисперсии корней первичного покрытия.
2
4
Al
Al
[0025] Главным компонентом корней первичного покрытия является оксид Al, такой как шпинель (MgAlO). Считается, что положение по глубине от поверхности у пика интенсивности эмиссии Al, получаемого при выполнении элементного анализа с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда от поверхности листа анизотропной электротехнической стали в направлении по толщине (далее упоминаемое как «положение D пика Al»), показывает положение присутствия шпинели, то есть положение корней первичного покрытия. Кроме того, считается, что численная плотность оксидов Al, представленных шпинелью с размером 0,2 мкм или больше по диаметру эквивалентной по площади окружности в положении D пика Al (далее упоминаемая как «численная плотность ND оксидов Al»), показывает состояние дисперсии корней первичного покрытия.
[0026] Авторы изобретения провели дополнительные исследования и в результате обнаружили, что, если удовлетворяются следующие условия, то корни первичного покрытия являются подходящими по длине и подходящими по состоянию дисперсии, и поэтому получаются превосходные магнитные свойства и адгезия первичного покрытия, и, кроме того, внешний вид покрытия не ухудшается:
Al
(1) Положение D пика Al составляет 2,0-10,0 мкм.
2
(2) Численная плотность ND оксидов Al составляет 0,032-0,20/мкм.
Al
(3) На диаграмме распределения с размерами 100 мкм × 100 мкм оксидов Al в положении пика интенсивности эмиссии Al, полученной с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, при делении этой диаграммы распределения на секции сетки с размерами 10 мкм × 10 мкм, отношение числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, к общему числу секций сетки на диаграмме распределения (далее упоминаемое как «доля секций сетки RA») составляет менее 5%.
Al
Al
[0027] Вышеупомянутые подходящие диапазоны положения D пика Al, численной плотности ND оксидов Al и доли секций сетки RA могут быть получены путем регулировки к подходящим диапазонам среднего размера частиц соединений Y, La и Се и содержаний соединений Y, La и Се, среднего размера частиц соединений Ti, Zr и Hf и содержаний соединений Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига, а также численной плотности частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и численной плотности частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в порошке исходных материалов перед приготовлением водной суспензии сепаратора отжига.
RE
G4
Al
2
[0028] Кроме того, авторы изобретения исследовали соотношение содержания C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды (объясняется позже) и содержания C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды (объясняется позже) в сепараторе отжига, состоящем главным образом из MgO, изображения, показывающие распределение Al, получаемые с помощью анализа EDS в области отметки тлеющего разряда в положении D пика Al, и численную плотность ND оксидов Al (/мкм) в каждом изображении. В результате было выяснено, что численная плотность ND оксидов Al изменяется путем регулирования содержаний соединений Y, La и Ce в пересчете на оксиды и содержаний соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды в сепараторе отжига.
Al
Al
2
[0029] Авторы изобретения провели дальнейшие исследования и в результате обнаружили, что при использовании сепаратора отжига, содержащего MgO, соединения Y, La и Се и соединения Ti, Zr и Hf, причем, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, суммарное содержание соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, средний размер частиц соединений Y, La и Се составляет 10 мкм или меньше, отношение среднего размера частиц соединений Ti, Zr и Hf к среднему размеру частиц соединений Y, La и Се составляет 0,1-3,0, сумма суммарного содержания соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%, отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6, и при использовании порошка соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и порошка соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, с численными плотностями частиц с размером частицы 0,1 мкм или больше в порошке исходных материалов перед приготовлением водной суспензии сепаратора отжига, составляющими соответственно 2000000000/г или больше, даже в листе анизотропной электротехнической стали, произведенном из горячекатаного стального листа, содержащего улучшающие магнитную индукцию элементы (Sn, Sb, Bi, Те, Pb и т.д.), положение D пика Al становится равным 2,0-10,0 мкм, а численная плотность ND оксидов Al с размером 0,2 мкм или больше по диаметру эквивалентной по площади окружности становится равной 0,032-0,20/мкм, кроме того, на диаграмме распределения с размерами 100 мкм × 100 мкм оксидов Al в положении пика интенсивности эмиссии Al, полученной с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, при делении этой диаграммы распределения на секции сетки с размерами 10 мкм × 10 мкм, отношение числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, к общему числу секций сетки на диаграмме распределения (доля секций сетки RA) составляет 5% или меньше, и получаются превосходные магнитные свойства и адгезия первичного покрытия, а также превосходный внешний вид покрытия.
2
4
2
[0030] Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением, созданный на основе вышеупомянутых сведений, снабжен основным стальным листом (стальным листом-основой), имеющим химический состав, содержащий, в мас.%, C: 0,005% или меньше, Si: 2,5-4,5%, Mn: 0,02-0,2%, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005% или меньше, раств. Al: 0,01% или меньше, и N: 0,01% или меньше, с остальным, состоящим из Fe и примесей, и первичным покрытием, сформированным на поверхности основного стального листа и содержащим MgSiO в качестве главного компонента. Положение пика интенсивности эмиссии Al, получаемого при выполнении элементного анализа с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине листа анизотропной электротехнической стали, располагается в диапазоне 2,0-10,0 мкм от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине, численная плотность оксидов Al в положении пика интенсивности эмиссии Al составляет 0,032-0,2/мкм, и на диаграмме распределения с размерами 100 мкм × 100 мкм оксидов Al в положении пика интенсивности эмиссии Al, полученной с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, при делении этой диаграммы распределения на секции сетки размерами 10 мкм × 10 мкм, отношение числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, к общему числу секций сетки на диаграмме распределения составляет 5% или меньше.
[0031] Способ производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением включает процесс холодной прокатки горячекатаного стального листа, содержащего, в мас.%, C: 0,1% или меньше, Si: 2,5-4,5%, Mn: 0,02-0,2%, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005-0,07%, раств. Al: 0,005-0,05%, и N: 0,001-0,030%, с остальным, состоящим из Fe и примесей, со степенью обжатия при холодной прокатке 80% или больше, для изготовления холоднокатаного стального листа, используемого в качестве основного стального листа, процесс обезуглероживающего отжига холоднокатаного стального листа, процесс покрывания поверхности холоднокатаного стального листа после обезуглероживающего отжига водной суспензией, содержащей сепаратор отжига, и сушки этой водной суспензии на поверхности холоднокатаного стального листа в печи с 400-1000°C, и процесс выполнения окончательного отжига холоднокатаного стального листа после того, как водная суспензия высушена. Сепаратор отжига содержит MgO, по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, кроме того, средний размер частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 10 мкм или меньше, отношение среднего размера частиц соединений металла, выбранного из группы Ti, Zr и Hf, к среднему размеру частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 0,1-3,0, сумма суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%, отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6, и, более того, численная плотность частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и численная плотность частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в порошке исходных материалов перед приготовлением водной суспензии сепаратора отжига составляют соответственно 2000000000/г или больше. Однако эти размеры частиц являются диаметрами эквивалентных по объему сфер.
[0032] Сепаратор отжига может дополнительно содержать по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоявшей из Ca, Sr и Ba. Суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ca, Sr и Ba, в пересчете на сульфаты, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, может быть сделано равным 10% или меньше.
[0033] В вышеупомянутом способе производства листа анизотропной электротехнической стали химический состав горячекатаного стального листа может дополнительно содержать, вместо части Fe, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sb и Sn, в суммарном количестве 0,6% или меньше.
[0034] В вышеупомянутом способе производства листа анизотропной электротехнической стали химический состав горячекатаного стального листа дополнительно содержит, вместо части Fe, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Bi, Te и Pb, в суммарном количестве 0,03% или меньше.
[0035] Сепаратор отжига в соответствии с настоящим изобретением используется для изготовления листа анизотропной электротехнической стали. Сепаратор отжига содержит MgO, по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, а суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, средний размер частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 10 мкм или меньше, отношение среднего размера частиц соединений металла, выбранного из группы Ti, Zr и Hf, к среднему размеру частиц соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, составляет 0,1-3,0, сумма суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%, отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6, и, кроме того, перед приготовлением водной суспензии сепаратора отжига численная плотность частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в порошке исходных материалов и численная плотность частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, составляют 2000000000/г или больше. Однако эти размеры частиц являются диаметрами эквивалентных по объему сфер.
[0036] Сепаратор отжига может дополнительно содержать по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоявшей из Ca, Sr и Ba. Суммарное содержание металла, выбранного из группы, состоящей из Ca, Sr и Ba, в пересчете на сульфаты, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, может составлять 10% или меньше.
[0037] Далее будут подробно описаны лист анизотропной электротехнической стали, способ производства листа анизотропной электротехнической стали и сепаратор отжига, используемый для изготовления листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением. В нижеприведенном описании проценты, относящиеся к содержаниям элементов, будут означать массовые проценты (мас.%). Кроме того, в отношении численных значений A и B выражение «A-B» будет означать «A или больше и B или меньше». В этом выражении, когда единица измерения указана только после значения B, та же самая единица измерения относится и к значению A.
Строение листа анизотропной электротехнической стали
[0038] Лист анизотропной электротехнической стали согласно одному аспекту настоящего изобретения снабжен основным стальным листом и первичным покрытием, сформированным на поверхности основного стального листа.
Химический состав основного стального листа
[0039] Химический состав основного стального листа, образующего вышеупомянутый лист анизотропной электротехнической стали, содержит следующие элементы. Следует отметить, что, как объяснено в следующем способе производства, основной стальной лист производится путем холодной прокатки с использованием горячекатаного стального листа, имеющего объясняемый ниже химический состав.
C: 0,005 мас.% или меньше
[0040] Углерод (C) является элементом, эффективным для управления микроструктурой вплоть до завершения обезуглероживающего отжига в производственном процессе, но, если содержание C составляет более 0,005%, магнитные свойства конечного продукта - листа анизотропной электротехнической стали ухудшаются. Поэтому содержание C составляет 0,005% или меньше. Содержание C предпочтительно является как можно более низким. Однако, если понижать содержание C до величины менее 0,0001%, то просто увеличиваются производственные затраты. Вышеописанный эффект практически не меняется. Поэтому предпочтительный нижний предел содержания C составляет 0,0001%.
Si: 2,5-4,5%
[0041] Кремний (Si) увеличивает электрическое сопротивление стали, уменьшая потери на вихревые токи. Если содержание Si составляет менее 2,5%, вышеупомянутый эффект получается в недостаточной степени. С другой стороны, если содержание Si составляет более 4,5%, обрабатываемость стали в холодном состоянии падает. Поэтому содержание Si составляет от 2,5 до 4,5%. Предпочтительный нижний предел содержания Si составляет 2,6%, а более предпочтительно 2,8%. Предпочтительный верхний предел содержания Si составляет 4,0%, а более предпочтительно 3,8%.
Mn: 0,02-0,20%
[0042] Марганец (Mn) связывается с поясняемыми ниже S и Se в производственном процессе, образуя MnS и MnSe. Эти выделения действуют как ингибиторы (ингибиторы нормального роста кристаллических зерен) и вызывают вторичную рекристаллизацию в стали. Mn дополнительно повышает обрабатываемость стали в горячем состоянии. Если содержание Mn составляет менее 0,02%, вышеупомянутый эффект получается в недостаточной степени. С другой стороны, если содержание Mn составляет более 0,20%, вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные характеристики стали падают. Поэтому содержание Mn составляет от 0,02 до 0,20%. Предпочтительный нижний предел содержания Mn составляет 0,03%, а более предпочтительно 0,04%. Предпочтительный верхний предел содержания Mn составляет 0,13%, а более предпочтительно 0,10%.
Один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005% или меньше
[0043] Сера (S) и селен (Se) связываются с Mn в производственном процессе, образуя MnS и MnSe, которые действуют как ингибиторы. Однако, если содержание этих элементов в сумме превышает 0,005%, из-за остающихся ингибиторов магнитные свойства падают. Кроме того, из-за сегрегации S и Se в листе анизотропной электротехнической стали иногда возникают дефекты поверхности. Поэтому в листе анизотропной электротехнической стали суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет 0,005% или меньше. Сумма содержаний S и Se в листе анизотропной электротехнической стали предпочтительно является как можно более низкой. Однако, если понижать сумму содержания S и содержания Se в листе анизотропной электротехнической стали до величины менее 0,0005%, то просто увеличиваются производственные затраты. Вышеописанный эффект практически не меняется. Поэтому предпочтительный нижний предел суммарного содержания в листе анизотропной электротехнической стали одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет 0,0005%.
Раств. Al: 0,01 мас.% или меньше
[0044] Алюминий (Al) связывается с N в процессе производства листа анизотропной электротехнической стали, образуя AlN, действующий как ингибитор. Однако, если содержание раств. Al в листе анизотропной электротехнической стали составляет более 0,01%, ингибитор чрезмерно остается в основном стальном листе, и магнитные свойства падают. Поэтому содержание раств. Al составляет 0,01% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания раств. Al составляет 0,004%, а более предпочтительно 0,003%. Содержание раств. Al предпочтительно является как можно более низким. Однако, если понижать содержание раств. Al в листе анизотропной электротехнической стали до величины менее 0,0001%, то просто увеличиваются производственные затраты. Вышеописанный эффект практически не меняется. Поэтому предпочтительный нижний предел содержания раств. Al в листе анизотропной электротехнической стали составляет 0,0001%. Следует отметить, что в данном описании раств. Al означает «кислоторастворимый Al». Поэтому содержание раств. Al является содержанием кислоторастворимого Al.
N: 0,01 мас.% или меньше
[0045] Азот (N) связывается с Al в процессе производства листа анизотропной электротехнической стали, образуя AlN, действующий как ингибитор. Однако, если содержание N в листе анизотропной электротехнической стали составляет более 0,01%, ингибитор чрезмерно остается в листе анизотропной электротехнической стали, и магнитные свойства падают. Поэтому содержание N составляет 0,01% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания N составляет 0,004%, а более предпочтительно 0,003%. Содержание N предпочтительно является как можно более низким. Однако, если понижать общее содержание N в листе анизотропной электротехнической стали до величины менее 0,0001%, то просто увеличиваются производственные затраты. Вышеописанный эффект практически не меняется. Поэтому предпочтительный нижний предел содержания N в листе анизотропной электротехнической стали составляет 0,0001%.
[0046] Остальное в химическом составе основного стального листа (листа-основы) листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением состоит из Fe и примесей. Здесь «примеси» означают следующие элементы, которые попадают из применяемой в качестве сырья руды, лома или производственной среды и т.д. при промышленном производстве основного стального листа, или остаются в стали, не будучи полностью удаленными при рафинирующем отжиге, и которые допустимы в количестве, не оказывающем негативного влияния на действие листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением.
Относительно примесей
[0047] В примесях в основном стальном листе листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn, Sb, Bi, Те и Pb, составляет 0,30% или меньше.
[0048] Что касается меди (Cu), олова (Sn), сурьмы (Sb), висмута (Bi), теллура (Te) и свинца (Pb), то часть Cu, Sn, Sb, Bi, Те и Pb в основном стальном листе выводится за пределы системы при высокотемпературной термообработке, также известной как «рафинирующий отжиг», одного процесса окончательного отжига. Эти элементы повышают селективность ориентации вторичной рекристаллизации при окончательном отжиге, демонстрируя действие по улучшению магнитной индукции, но, если остаются в листе анизотропной электротехнической стали после завершения окончательного отжига, вызывают ухудшение магнитных потерь, как простые примеси. Поэтому суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, содержащей Cu, Sn, Sb, Bi, Те и Pb, составляет 0,30% или меньше. Как объяснено выше, эти элементы являются примесями, поэтому предпочтительно как можно более низкое суммарное содержание этих элементов.
Первичное покрытие
2
4
2
4
[0049] Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, как объяснено выше, снабжен первичным покрытием. Первичное покрытие формируется на поверхности основного стального листа. Главным компонентом первичного покрытия является форстерит (MgSiO). Более конкретно, первичное покрытие содержит 50-90 мас.% MgSiO.
2
4
[0050] Следует отметить, что главным компонентом первичного покрытия, как объяснено выше, является MgSiO, но первичное покрытие также содержит Y, La, Ce и Ti, Zr, Hf. Сумма содержаний Y, La и Ce в первичном покрытии составляет 0,001-6,0%. Сумма содержаний Ti, Zr и Hf в первичном покрытии составляет 0,0005-4,0%.
[0051] Как объяснено выше, в настоящем изобретении, в способе производства листа анизотропной электротехнической стали, используется сепаратор отжига, содержащий соединения Y, La и Се и соединения Ti, Zr и Hf, объясненные выше. Из-за этого магнитные свойства листа анизотропной электротехнической стали могут быть повышены, а также может быть повышена адгезия покрытия первичного покрытия. За счет Y, La, Ce и Ti, Zr, Hf, содержащихся в сепараторе отжига, первичное покрытие также содержит Y, La, Ce и Ti, Zr, Hf.
2
4
2
4
2
4
[0052] Содержание MgSiO в первичном покрытии может быть измерено следующим способом. Лист анизотропной электротехнической стали подвергают электролизу для отделения первичного покрытия от поверхности основного металлического листа. Mg в отделенном первичном покрытии количественно анализируют с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Произведение полученного количественного значения (мас.%) и молекулярной массы MgSiO делят на атомную массу Mg, находя эквивалентное содержание MgSiO.
[0053] Сумма содержаний Y, La и Ce и сумма содержаний Ti, Zr и Hf в первичном покрытии могут быть найдены следующим способом. Лист анизотропной электротехнической стали подвергают электролизу для отделения первичного покрытия от поверхности основного металлического листа. Содержание Y (мас.%), содержание La (мас.%), содержание Ce (мас.%), содержание Ti (мас.%), содержание Zr (мас.%) и содержание Hf (мас.%) в отделенном первичном покрытии количественно анализируют с помощью ICP-MS и находят сумму содержания Y, содержания La и содержания Ce и сумму содержания Ti, содержания Zr и содержания Hf.
Положение пика интенсивности эмиссии Al при GDS
[0054] Кроме этого, в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением положение пика интенсивности эмиссии Al, получаемого при выполнении элементного анализа с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине листа анизотропной электротехнической стали, располагается в диапазоне 2,0-10,0 мкм от поверхности первичного покрытия в направлении по толщине.
[0055] В листе анизотропной электротехнической стали на границе раздела первичного покрытия и стального листа (основного металла) имеются якорные структуры. В частности, части первичного покрытия проникают внутрь стального листа от поверхности стального листа. Части первичного покрытия, которые проникают внутрь стального листа от поверхности стального листа, проявляют так называемый якорный эффект и повышают адгезию первичного покрытия к стальному листу. Далее в настоящем описании части первичного покрытия, проникающие внутрь стального листа от поверхности стального листа, будут упоминаться как «корни первичного покрытия».
2
4
[0056] В тех областях, где корни первичного покрытия проникают внутрь стального листа, главным компонентом корней первичного покрытия является шпинель (MgAlO) - один из видов оксидов Al. Пик интенсивности эмиссии Al, получаемый при выполнении элементного анализа с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, показывает положение, где присутствует шпинель.
Al
Al
Al
[0057] Положение по глубине пика интенсивности эмиссии Al от поверхности первичного покрытия определяется как «положение D пика Al» (мкм). Положение D пика Al менее 2,0 мкм означает, что шпинель формируется в неглубоком положении от поверхности стального листа, то есть корни первичного покрытия являются неглубокими. В этом случае адгезия первичного покрытия низка. С другой стороны, положение D пика Al более 10,0 мкм означает, что корни первичного покрытия развились чрезмерно. Корни первичного покрытия проникают вниз, в глубокие части внутри стального листа. В этом случае корни первичного покрытия препятствуют движению доменных стенок, и магнитные свойства падают.
Al
Al
Al
[0058] Если положение D пика Al составляет 2,0-10,0 мкм, возможно сохранить превосходные магнитные свойства, при этом может быть улучшена адгезия покрытия. Предпочтительный нижний предел положения D пика Al составляет 3,0 мкм, более предпочтительно 4,0 мкм. Предпочтительный верхний предел положения D пика Al составляет 9,0 мкм, более предпочтительно 8,0 мкм.
Al
[0059] Положение D пика Al может быть измерено следующим способом. Для элементного анализа используется известная оптическая эмиссионная спектрометрия тлеющего разряда (GDS). В частности, в пространстве над поверхностью листа анизотропной электротехнической стали создают атмосферу аргона (Ar). К листу анизотропной электротехнической стали прикладывают электрическое напряжение для создания плазмы тлеющего разряда, которая используется для распыления поверхностного слоя стального листа при его анализе в направлении по толщине.
Al
[0060] Al, содержащийся в поверхностном слое стального листа, идентифицируют на основе длины волны спектра эмиссии, характерной для этого элемента и создаваемой при возбуждении атомов в плазме тлеющего разряда. Кроме того, идентифицированную интенсивность эмиссии Al изображают в виде графика в зависимости от глубины. На основе этого графика интенсивности эмиссии Al находят положение D пика Al.
[0061] Положение по глубине от поверхности первичного покрытия при элементном анализе вычисляют на основе на времени распыления. В частности, в стандартном образце заранее определяют соотношение между временем распыления и глубиной распыления в (ниже называется калибровочными результатами). Калибровочные результаты используют для преобразования времени распыления в глубину распыления. Преобразованная глубина распыления определяется как положение по глубине, найденное с помощью элементного анализа (анализа Al) (положение по глубине от поверхности первичного покрытия). При GDS в настоящем раскрытии можно использовать коммерчески доступный анализатор методом оптической эмиссионной спектрометрии высокочастотного тлеющего разряда.
Численная плотность ND оксидов Al с размером 0,2 мкм или больше на отметках разряда
Al
2
[0062] Кроме того, в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением численная плотность ND оксидов Al с размером 0,2 мкм или больше в терминах диаметра эквивалентной по площади окружности в положении D пика Al составляет 0,032-0,20/мкм.
Al
2
4
Al
[0063] Как объяснено выше, положение D пика Al соответствует частям корней первичного покрытия. В корнях первичного покрытия присутствует большое количество алюмооксидной шпинели (MgAlO). Поэтому, при определении численной плотности оксидов Al в любой области в положении D пика Al (например, в нижних частях отметок тлеющего разряда) как численной плотности ND оксидов Al, численная плотность ND оксидов Al становится индикатором, показывающим дисперсное состояние корней первичного покрытия (шпинели) в поверхностном слое стального листа.
2
2
2
2
2
2
2
[0064] Если численная плотность ND оксидов Al составляет менее 0,032/мкм, корни первичного покрытия формируются в недостаточной степени. По этой причине однородность первичного покрытия является низкой. С другой стороны, если численная плотность ND оксидов Al превышает 0,20/мкм, корни первичного покрытия чрезмерно развиваются и проникают вниз, в глубокие части внутри стального листа. В этом случае корни первичного покрытия затрудняют вторичную рекристаллизацию и препятствуют движению доменных стенок, и магнитные свойства падают. Поэтому численная плотность ND оксидов Al составляет 0,032-0,20/мкм. Предпочтительный нижний предел численной плотности ND оксидов Al составляет 0,035/мкм, а более предпочтительно 0,04/мкм. Предпочтительный верхний предел численной плотности ND оксидов Al составляет 0,12/мкм, а более предпочтительно 0,08/мкм.
Al
Al
2
[0065] Численная плотность ND оксидов Al может быть найдена следующим способом: анализатор оптической эмиссии тлеющего разряда используют для тлеющего разряда вплоть до положения D пика Al. Любую область размерами 30 мкм × 50 мкм (наблюдаемая область) в отметках разряда в положении D пика Al анализируют на элементы с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектроскопа (EDS) для получения карты, показывающей распределение характеристической интенсивности рентгеновского излучения в наблюдаемой области, и идентификации оксидов Al. В частности, ту область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения O составляет 50% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения O в наблюдаемой области, идентифицируют как оксид. В идентифицированных оксидных областях ту область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения Al составляет 30% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения Al, идентифицируют как оксид алюминия. Идентифицированный оксид Al представляет собой главным образом шпинель. В дополнение, существует вероятность того, что это силикаты, содержащие Mg, Ca, Sr, Ba и т.д. и Al в высоких концентрациях. Среди идентифицированных оксидов Al подсчитывают число оксидов Al с размером 0,2 мкм или больше по диаметру эквивалентной по площади окружности и находят численную плотность ND оксидов Al (/мкм) с помощью следующих формул:
Диаметр эквивалентной окружности = √(4/π⋅(площадь областей идентифицированных оксидов Al (площадь каждой точки анализа на карте, показывающей распределение интенсивности характеристического рентгеновского излучения) × число точек анализа, соответствующих областям, идентифицированным как оксиды Al))
Площадь каждой точки анализа на карте, показывающей распределение интенсивности характеристического рентгеновского излучения, = площадь наблюдаемой области ÷ число точек анализа
ND = число идентифицированных оксидов Al с диаметром эквивалентной окружности 0,2 мкм или больше/площадь наблюдаемой области
Al
Al
2
[0066] Если содержание Y, La и Ce в первичном покрытии составляет 0,001-6,0%, а содержание Ti, Hf и Zr в первичном покрытии составляет 0,0005-4,0%, положение D пика Al становится равным 2,0-10,0 мкм, а численная плотность ND оксидов Al в положении D пика Al становится равной 0,032-0,20/мкм.
Доля секций сетки RA
Al
Al
Al
[0067] Кроме того, в листе анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением диаграмма распределения с размерами 100 мкм × 100 мкм оксидов Al в положении D пика Al, получаемая с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда, делится на секции сетки размерами 10 мкм × 10 мкм, и отношение числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, к общему числу секций сетки на диаграмме распределения (доля секций сетки RA) составляет 5% или меньше.
Al
2
4
[0068] Как объяснено выше, положение D пика Al соответствует частям корней первичного покрытия. В корнях первичного покрытия присутствует большое количество алюмооксидной шпинели (MgAlO). Поэтому доля секций сетки RA, аналогично численной плотности ND оксидов Al, становится индикатором, показывающим дисперсное состояние корней первичного покрытия (оксидов Al) в поверхностном слое стального листа.
Al
Al
[0069] Если доля секций сетки RA составляет более 5%, корни первичного покрытия формируются неравномерно. По этой причине возникает неравномерный цвет в зависимости от степени развития покрытия, и внешний вид покрытия ухудшается. Поэтому доля секций сетки RA составляет 5% или меньше. Предпочтительный верхний предел доли секций сетки RA составляет 3%, более предпочтительно 2%.
Al
Al
Al
[0070] Доля секций сетки RA может быть найдена следующим способом. Анализатор оптической эмиссии тлеющего разряда используют для оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда вплоть до положения D пика Al. Любую область с размерами 100 мкм × 100 мкм (наблюдаемую область) в отметках разряда в положении D пика Al анализируют на элементы с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектроскопа (EDS) для идентификации оксидов Al в наблюдаемой области. В частности, ту область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения O составляет 50% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения O в наблюдаемой области, идентифицируют как оксид. В идентифицированных оксидных областях ту область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения Al составляет 30% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения Al, идентифицируют как оксид алюминия. Идентифицированный оксид Al представляет собой главным образом шпинель. В дополнение, существует вероятность того, что это силикаты, содержащие Mg, Ca, Sr, Ba и т.д. и Al в высоких концентрациях. На основе результатов измерения строят диаграмму распределения оксидов Al в наблюдаемой области.
Al
Al
[0071] Построенную диаграмму распределения делят на секции сетки размерами 10 мкм × 10 мкм. Кроме того, идентифицируют, включает ли каждая секция сетки оксиды Al. После идентификации подсчитывают число секций сетки, не содержащих оксидов Al. После получения числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, используют следующую формулу для того, чтобы найти долю секций сетки RA (%): Доля секций сетки RA= число секций сетки, не содержащих оксидов Al/общее число секций сетки на диаграмме распределения×100.
Способ производства
[0072] Далее будет объяснен один пример способа производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением. Этот один пример способа производства листа анизотропной электротехнической стали включает процесс холодной прокатки, процесс обезуглероживающего отжига и процесс окончательного отжига. Далее будет описан каждый процесс.
Процесс холодной прокатки
[0073] В процессе холодной прокатки горячекатаный стальной лист подвергают холодной прокатке для изготовления холоднокатаного стального листа. Горячекатаный стальной лист имеет следующий химический состав.
C: 0,1% или меньше
[0074] Если содержание C в горячекатаном стальном листе составляет более 0,1%, время, требуемое для обезуглероживающего отжига, становится более длительным. В этом случае производственные затраты увеличиваются и производительность падает. Поэтому содержание C в горячекатаном стальном листе составляет 0,1% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания C в горячекатаном стальном листе составляет 0,092%, а более предпочтительно 0,085%. Нижний предел содержания C в горячекатаном стальном листе составляет 0,005%, предпочтительно 0,02%, более предпочтительно 0,04%.
Si: 2,5-4,5%,
[0075] Как объяснялось в разделе о химическом составе конечного продукта – листа анизотропной электротехнической стали, Si повышает электрическое сопротивление стали, но в случае его чрезмерного присутствия ухудшается обрабатываемость в холодном состоянии. Если содержание Si в горячекатаном стальном листе составляет 2,5-4,5%, содержание Si в листе анизотропной электротехнической стали после процесса окончательного отжига становится равным 2,5-4,5%. Верхний предел содержания Si в горячекатаном стальном листе предпочтительно составляет 4,0%, более предпочтительно 3,8%. Нижний предел содержания Si в горячекатаном стальном листе предпочтительно составляет 2,6%, более предпочтительно 2,8%.
Mn: 0,02-0,20%
[0076] Как объяснялось в разделе о химическом составе конечного продукта – листа анизотропной электротехнической стали, в процессе производства Mn связывается с S и Se, образуя выделения, которые действуют как ингибиторы. Mn дополнительно улучшает обрабатываемость стали в горячем состоянии. Если содержание Mn в горячекатаном стальном листе составляет 0,02-0,20%, содержание Mn в листе анизотропной электротехнической стали после процесса окончательного отжига становится равным 0,02-0,20%. Верхний предел содержания Mn в горячекатаном стальном листе предпочтительно составляет 0,13%, более предпочтительно 0,1%. Нижний предел содержания Mn в горячекатаном стальном листе предпочтительно составляет 0,03%, более предпочтительно 0,04%.
Один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se: в сумме 0,005-0,07%
[0077] В производственном процессе сера (S) и селен (Se) связываются с Mn, образуя MnS и MnSe. MnS и MnSe действуют как ингибиторы, требующиеся для того, чтобы подавить рост кристаллических зерен во время вторичной рекристаллизации. Если суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет менее 0,005%, вышеупомянутый эффект трудно получить. С другой стороны, если суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет более 0,070%, в процессе производства вторичная рекристаллизация не происходит, и магнитные свойства стали падают. Поэтому в горячекатаном стальном листе суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет 0,005-0,07%. Предпочтительный нижний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет 0,008%, более предпочтительно 0,016%. Предпочтительный верхний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из S и Se, составляет 0,06%, более предпочтительно 0,05%.
Раств. Al: 0,005-0,05%
[0078] В производственном процессе алюминий (Al) связывается с N, образуя AlN. AlN действует как ингибитор. Если содержание раств. Al в горячекатаном стальном листе составляет менее 0,005%, вышеупомянутый эффект не получается. С другой стороны, если содержание раств. Al в горячекатаном стальном листе превышает 0,05%, AlN укрупняется. В этом случае AlN становится трудно действовать как ингибитор, и иногда вторичная рекристаллизация не вызывается. Поэтому содержание раств. Al в горячекатаном стальном листе составляет 0,005-0,05%. Предпочтительный верхний предел содержания раств. Al в горячекатаном стальном листе составляет 0,04%, более предпочтительно 0,035%. Предпочтительный нижний предел содержания раств. Al в горячекатаном стальном листе составляет 0,01%, более предпочтительно 0,015%.
N: 0,001-0,030%
[0079] В производственном процессе азот (N) связывается с Al, образуя AlN, действующий как ингибитор. Если содержание N в горячекатаном стальном листе составляет менее 0,001%, вышеупомянутый эффект не получается. С другой стороны, если содержание N в горячекатаном стальном листе превышает 0,030%, AlN укрупняется. В этом случае AlN становится трудно действовать как ингибитор, и иногда вторичная рекристаллизация не вызывается. Поэтому содержание N в горячекатаном стальном листе составляет 0,001-0,030%. Предпочтительный верхний предел содержания N в горячекатаном стальном листе составляет 0,012%, более предпочтительно 0,010%. Предпочтительный нижний предел содержания N в горячекатаном стальном листе составляет 0,005%, более предпочтительно 0,006%.
[0080] Остальное в химическом составе в горячекатаном стальном листе по настоящему изобретению состоит из Fe и примесей. Здесь «примеси» означают элементы, которые попадают из применяемой в качестве сырья руды, лома или производственной среды и т.д. при промышленном производстве горячекатаного стального листа и которые допустимы в количестве, не оказывающем негативного влияния на горячекатаный стальной лист по настоящему варианту осуществления.
Относительно необязательных элементов
[0081] Горячекатаный стальной лист в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать, вместо части Fe, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn и Sb в суммарном количестве 0,6% или меньше. Все эти элементы являются необязательными элементами.
Один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn и Sb: в сумме 0-0,6%
2
[0082] Медь (Cu), олово (Sn) и сурьма (Sb) являются необязательными элементами, и не должны содержаться в обязательном порядке. Если они включаются в состав, Cu, Sn и Sb повышают магнитную индукцию листа анизотропной электротехнической стали. Если Cu, Sn, и Sb содержатся даже в небольшом количестве, вышеупомянутый эффект получается в некоторой степени. Однако, если содержание Cu, Sn и Sb в сумме превышает 0,6%, во время обезуглероживающего отжига становится трудно образоваться внутреннему оксидному слою. В этом случае во время окончательного отжига образование первичного покрытия, которое происходит за счет реакции MgO сепаратора отжига и SiO внутреннего оксидного слоя, задерживается. В результате адгезия сформированного первичного покрытия падает. Кроме того, после рафинирующего отжига Cu, Sn и Sb легко остаются в качестве примесных элементов. В результате магнитные свойства ухудшаются. Поэтому содержание одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn и Sb, составляет в сумме 0-0,6%. Предпочтительный нижний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn и Sb, составляет 0,005%, более предпочтительно 0,007%. Предпочтительный верхний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cu, Sn и Sb, составляет 0,5%, более предпочтительно 0,45%.
[0083] Горячекатаный стальной лист в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать, вместо части Fe, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Bi, Te и Pb в суммарном количестве 0,03% или меньше. Все эти элементы являются необязательными элементами.
Один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Bi, Te и Pb: в сумме 0-0,03%
[0084] Висмут (Bi), теллур (Те) и свинец (Pb) являются необязательными элементами, и не должны содержаться в обязательном порядке. Если они включаются в состав, Bi, Te и Pb повышают магнитную индукцию листа анизотропной электротехнической стали. Если эти элементы содержатся даже в небольшом количестве, вышеупомянутый эффект получается в некоторой степени. Однако, если суммарное содержание этих элементов составляет более 0,03%, во время окончательного отжига эти элементы сегрегируются на поверхности и границе раздела первичного покрытия, и стальной лист становится сглаженным. В этом случае адгезия первичного покрытия падает. Поэтому суммарное содержание одного или более элементов, выбранных из группы, содержащей Bi, Те и Pb, составляет 0-0,03%. Предпочтительный нижний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Bi, Те и Pb, составляет 0,0005%, более предпочтительно 0,001%. Предпочтительный верхний предел суммарного содержания одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Bi, Те и Pb, составляет 0,02%, более предпочтительно 0,015%.
[0085] Горячекатаный стальной лист, имеющий вышеупомянутый химический состав, производится известным способом. Один пример способа производства горячекатаного стального листа заключается в следующем. Приготавливают сляб, имеющий тот же химический состав, что и вышеупомянутый горячекатаный стальной лист. Сляб изготавливают с помощью известных процессов рафинирования и разливки. Сляб нагревают. Температура нагрева сляба составляет, например, свыше 1280°C до 1350°C. Нагретый сляб подвергают горячей прокатке, изготовив горячекатаный стальной лист.
[0086] Готовый горячекатаный стальной лист подвергают холодной прокатке, получая холоднокатаный стальной лист в качестве основного стального листа. Холодная прокатка может выполняться только один раз или может выполняться несколько раз. Если холодная прокатка выполняется несколько раз, между проходами холодной прокатки с целью разупрочнения стали выполняют промежуточный отжиг, а затем снова выполняют холодную прокатку. Путем выполнения холодной прокатки один или несколько раз изготавливают холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину конечного продукта (конечную толщину).
[0087] Степень обжатия при холодной прокатки за один или несколько проходов холодной прокатки составляет 80% или больше. Здесь степень обжатия при холодной прокатке (%) определяется следующим образом: Степень обжатия при холодной прокатке (%) = {1-(толщина холоднокатаного стального листа после конечной холодной прокатки)/(толщина горячекатаного стального листа перед началом первоначальной холодной прокатки)}×100.
[0088] Следует отметить, что предпочтительный верхний предел степени обжатия при холодной прокатке составляет 95%. Кроме того, перед холодной прокаткой горячекатаного стального листа он может быть термически обработан или может быть протравлен.
Процесс обезуглероживающего отжига
-1
2
[0089] Стальной лист, изготовленный в результате процесса холодной прокатки, подвергают обезуглероживающему отжигу и, если нужно, обрабатывают азотирующим отжигом. Обезуглероживающий отжиг выполняют в известной влажной атмосфере, содержащей водород-азот. Вследствие обезуглероживающего отжига концентрация C в листе анизотропной электротехнической стали уменьшается до 50 миллионных долей (млн) или меньше, то есть до уровня, позволяющего подавить ухудшение из-за магнитного старения. В процессе обезуглероживающего отжига, кроме того, в стальном листе происходит первичная рекристаллизация и снимается наклеп, введенный вследствие процесса холодной прокатки. Кроме того, в процессе обезуглероживающего отжига на части поверхностного слоя стального листа формируется внутренний оксидный слой с SiO в качестве его главного компонента. Температура нагрева при обезуглероживающем отжиге известна. Например, она составляет 750-950°C. Время выдержки при этой температуре отжига составляет, например, 1-5 минут.
Процесс окончательного отжига
2
Стальной лист после процесса обезуглероживающего отжига подвергают процессу окончательного отжига. В процессе окончательного отжига поверхность стального листа сначала покрывают водной суспензией, содержащей сепаратор отжига. Количество покрытия составляет, например, приблизительно 4-15 г/м одной поверхности стального листа с одной стороны. Стальной лист, на который была нанесена водная суспензия, помещают в печь с 400-1000°C и сушат, а затем отжигают (окончательный отжиг).
Относительно водной суспензии
[0090] Водную суспензию получают путем добавления чистой воды промышленного назначения к сепаратору отжига, который будет объяснен позже, и их перемешивания. Соотношение сепаратора отжига и чистой воды промышленного назначения может быть определено так, чтобы обеспечить требуемое количество покрытия при использовании устройства для нанесения покрытия валиком. Например, это соотношение предпочтительно составляет 2 или больше и 20 или меньше. Если отношение воды к сепаратору отжига будет менее 2, то вязкость водной суспензии станет слишком высокой, и сепаратор отжига не сможет быть равномерно нанесен на поверхность стального листа, так что это не является предпочтительным. Если отношение воды к сепаратору отжига будет превышать 20, в процессе последующей сушки водная суспензия будет высушена недостаточно, и оставшаяся влага при окончательном отжиге будет вызывать дополнительное окисление стального листа, в результате чего внешний вид первичного покрытия ухудшится, так что это не является предпочтительным.
Относительно сепаратора отжига
2
2
2
2
[0091] В настоящем изобретении сепаратор отжига, используемый в процессе окончательного отжига, содержит оксид магния (MgO) и добавки. MgO является главным компонентом сепаратора отжига. «Главный компонент» означает компонент, содержащийся в определенном веществе в количестве 50 мас.% или больше, предпочтительно 70 мас.% или больше, более предпочтительно 90 мас.% или больше. Количество сепаратора отжига, наносимое на одну сторону стального листа, предпочтительно составляет, например, 2 г/м или больше и 10 г/м или меньше. Если количество наносимого на стальной лист сепаратора отжига будет меньше 2 г/м, при окончательном отжиге стальные листы будут слипаться друг с другом, так что это не является предпочтительным. Если количество наносимого на стальной лист сепаратора отжига будет больше 10 г/м, увеличатся производственные затраты, так что это не является предпочтительным. Сепаратор отжига вместо нанесения в виде водной суспензии может наноситься электростатическим нанесением и т.п. Добавки включают в себя по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, причем, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%, а суммарное содержание соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%. Кроме того, в сепараторе отжига отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6. Кроме того, в сепараторе отжига сумма суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и суммарного содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%. Далее добавки в сепараторе отжига будут объяснены подробно.
Добавки
[0092] Добавки включают в себя по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, и по меньшей мере один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf. Содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в пересчете на оксиды и содержания соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в пересчете на оксиды являются следующими.
Соединения металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce
RE
RE
RE
[0093] Соединения металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce («соединения Y, La и Се»), содержатся, в пересчете на оксиды, в суммарном количестве 0,5-6,0%, при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.%. Здесь некоторый единственный тип соединения Y, La и Ce, содержащегося в сепараторе отжига, определяется как M. Содержание W (мас.%) M в сепараторе отжига в пересчете на оксиды является следующим:
RE
RE
RE
2
3
RE
2
3
RE
2
RE
W=(количество добавленного M (мас.%))/(молекулярная масса M)×((молекулярная масса YO)×(число атомов Y в молекуле M/2)+(молекулярная масса LaO)×(число атомов La в молекуле M/2)+(молекулярная масса CeO)×(число атомов Ce в молекуле M)).
RE
RE
Кроме того, что касается M, то отношение x суммы чисел атомов Y, La и Ce к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига, является следующим:
RE
RE
RE
RE
RE
RE
x=((число атомов Y в молекуле M)+(число атомов La в молекуле M)+(число атомов Ce в молекуле M))×(количество добавленного M(мас.%)/молекулярная масса M)×(молекулярная масса MgO/100).
RE
RE
RE
RE
RE
RE
Поэтому суммарное содержание C соединений Y, La и Ce в пересчете на оксиды при принятии за 100 мас.% содержания MgO в сепараторе отжига, к которому были добавлены одно, два или более соединений Y, La и Ce (ниже упоминаемое как «содержание C соединений Y, La и Ce в пересчете на оксиды»), и отношение X суммы чисел атомов Y, La и Ce к числу атомов Mg в сепараторе отжига (ниже упоминаемое как «встречаемость X атомов Y, La и Ce») представляют собой соответственно сумму W и сумму x соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига.
RE
RE
RE
RE
RE
RE
[0094] «Соединения Y, La и Се», например, являются оксидами и гидроксидами, карбонатами, сульфатами и т.д., которые частично или полностью превращаются в оксиды при объясняемых позже сушке и окончательном отжиге. Соединения Y, La и Се подавляют агрегирование первичного покрытия. Соединения Y, La и Се дополнительно функционируют в качестве источников эмиссии кислорода. Это способствует росту корней первичного покрытия, формируемого при окончательном отжиге. В результате адгезия первичного покрытия к стальному листу повышается. Если содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды составляет менее 0,5%, вышеупомянутый эффект получается в недостаточной степени. С другой стороны, если содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды превышает 6,0%, корни первичного покрытия чрезмерно развиваются. В этом случае корни первичного покрытия препятствуют движению доменных стенок, и магнитные свойства падают. Кроме того, если содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды превышает 6,0%, содержание MgO в сепараторе отжига становится более низким, так что образование форстерита подавляется. То есть, реакционная способность падает. Поэтому содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды составляет 0,5-6,0%. Предпочтительный нижний предел содержания C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды составляет 1,0%, более предпочтительно 2,0%. Предпочтительный верхний предел содержания C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды составляет 5,0%, более предпочтительно 4,0%.
RE
RE
RE
RE
RE
[0095] Средний размер частиц PS соединений Y, La и Се составляет 10 мкм или меньше. Если средний размер частиц PS соединений Y, La и Се превышает 10 мкм, количества соединений Y, La и Се, реагирующих с Ti, Zr и Hf, уменьшаются относительно добавляемых количеств, так что это не способствует росту корней первичного покрытия, и адгезия первичного покрытия к стальному листу падает. Кроме того, корни первичного покрытия не будут расти равномерно, и появятся части, где первичное покрытие становится более тонким. В результате появятся неравномерная яркость из-за неодинакового развития первичного покрытия, неравномерный цвет из-за образования соединений, содержащих Y, La и Ce, и другие ухудшения внешнего вида покрытия. Поэтому средний размер частиц PS составляет 10 мкм или меньше. Предпочтительный верхний предел среднего размера частиц PS составляет 8 мкм, более предпочтительно 4 мкм. Нижний предел среднего размера частиц PS особенно не предписывается, но в промышленном производстве становится равным, например 0,003 мкм или больше.
RE
RE
[0096] Средний размер частиц PS может быть измерен следующим способом. Порошок соединений Y, La и Ce измеряют методом лазерной дифракции/рассеяния на основе стандарта JIS Z8825 (2013) с использованием устройства для измерения распределения частиц по размерам лазерного дифракционного/рассеивающего типа. Благодаря этому можно определить средний размер частиц PS.
Соединения металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf
G4
G4
G4
[0097] Соединения металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf («соединения Ti, Zr и Hf»), содержатся, в пересчете на оксиды, в суммарном количестве 0,8-10,0% при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.%. Здесь некоторый единственный тип соединения Ti, Zr и Hf, содержащегося в сепараторе отжига, определяется как M. Содержание W (мас.%) M в сепараторе отжига в пересчете на оксиды является следующим:
G4
G4
G4
2
G4
2
G4
2
G4
W=(количество добавленного M (мас.%))/(молекулярная масса M)×((молекулярная масса TiO)×(число атомов Ti в молекуле M)+(молекулярная масса ZrO)×(число атомов Zr в молекуле M)+(молекулярная масса HfO)×(число атомов Hf в молекуле M)).
G4
G4
Кроме того, что касается M, то отношение x суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига, является следующим:
G4
G4
G4
G4E
G4
G4
x=((число атомов Ti в молекуле M)+(число атомов Zr в молекуле M)+(число атомов Hf в молекуле M))×(количество добавленного M(мас.%)/молекулярная масса M)×(молекулярная масса MgO/100).
G4
G4
G4
G4
G4
G4
Поэтому суммарное содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды при принятии за 100 мас.% содержания MgO в сепараторе отжига, к которому были добавлены одно, два или более соединений Ti, Zr и Hf (ниже упоминаемое как «содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды»), и отношение X суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf к числу атомов Mg в сепараторе отжига (ниже упоминаемое как «встречаемость X атомов Ti, Zr и Hf») представляют собой соответственно сумму W и сумму x соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, содержащихся в сепараторе отжига.
G4
G4
G4
G4
[0098] «Соединения Ti, Zr и Hf», например, являются оксидами и гидроксидами, карбонатами, сульфатами и т.д., которые частично или полностью превращаются в оксиды при поясняемых позже сушке и окончательном отжиге. Соединения Ti, Zr и Hf, когда они включаются в состав сепаратора отжига вместе с соединениями Y, La и Се, реагируют с частью соединений Y, La и Се во время окончательного отжига, образуя сложные оксиды. Если образуются сложные оксиды, то по сравнению с тем, когда содержатся одни только соединения Y, La и Се, способность сепаратора отжига выделять кислород может быть увеличена. По этой причине за счет включения соединений Ti, Zr и Hf вместо соединений Y, La и Ce падение магнитных свойств, сопровождающее включение избыточных соединений Y, La и Ce, может быть подавлено, в то время как покрытие растет равномерно и внешний вид покрытия становится превосходным, а также может стимулироваться рост корней первичного покрытия и может быть повышена адгезия первичного покрытия к стальному листу. Если содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет менее 0,8%, вышеупомянутый эффект не может быть получен в достаточной степени. С другой стороны, если содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды превышает 10,0%, корни первичного покрытия чрезмерно развиваются, и магнитные свойства иногда падают. Кроме того, если содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды превышает 10,0%, содержание MgO в сепараторе отжига становится более низким, так что образование форстерита подавляется. То есть, реакционная способность падает. Если содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 0,8-10,0%, падение магнитных свойств и снижение реакционной способности могут быть подавлены, в то время как адгезия первичного покрытия к основному стальному листу может быть повышена.
G4
G4
[0099] Предпочтительный нижний предел содержания C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 1,5%, более предпочтительно 2,0%. Предпочтительный верхний предел содержания C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 8,5%, более предпочтительно 8,0%.
Сумма содержания C
соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды и содержания C
соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды
RE
G4
RE
G4
RE
G4
[0100] Сумма содержания C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды и содержания C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%. Если эта сумма содержаний составляет менее 2,0%, корни первичного покрытия растут недостаточно, и адгезия первичного покрытия к стальному листу падает. С другой стороны, если эта сумма содержаний превышает 12,5%, корни первичного покрытия чрезмерно развиваются и магнитные свойства падают. Поэтому сумма содержания C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды и содержания C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды составляет 2,0-12,5%. Предпочтительный нижний предел этой суммы содержаний составляет 3,0%, в то время как более предпочтительный верхний предел составляет 11,0%.
Отношение средних размеров частиц соединений Y, La и Се и соединений Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига
G4/RE
G4
RE
G4
RE
[0101] Отношение (отношение средних размеров частиц) RA(=PS/PS) среднего размера PS частиц соединений Ti, Zr и Hf к среднему размеру PS частиц соединений Y, La и Се в сепараторе отжига составляет 0,1-3,0.
G4/RE
G4/RE
G4/RE
G4/RE
G4/RE
[0102] Если отношение RA средних размеров частиц составляет менее 0,1, размер частиц соединений Ti, Zr и Hf относительно соединений Y, La и Ce слишком мал. В этом случае число изолированных соединений Ti, Zr и Hf увеличивается, и развитие первичного покрытия становится неравномерным. В результате внешний вид покрытия ухудшается. С другой стороны, если отношение RA средних размеров частиц превышает 3,0, количество соединений Y, La и Се, реагирующих с соединениями Ti, Zr и Hf, не увеличивается, и развитие первичного покрытия становится неравномерным. В результате внешний вид покрытия ухудшается. Если отношение RA средних размеров частиц составляет 0,1-3,0, внешний вид покрытия улучшается. Предпочтительный нижний предел отношения RA средних размеров частиц составляет 0,2, более предпочтительно 0,3. Предпочтительный верхний предел отношения RA средних размеров частиц составляет 0,8, более предпочтительно 0,6.
G4/RE
RE
RE
G4
RE
G4
G4/RE
G4/RE
G4
RE
[0103] Отношение RA средних размеров частиц находится следующим способом. Вышеупомянутое измерение используют для того, чтобы найти средний размер PS частиц. Кроме того, тот же способ измерения, что и для среднего размера частиц PS, используют для того, чтобы найти средний размер PS частиц соединений Ti, Zr и Hf. Полученные средние размеры PS и PS частиц используют для того, чтобы найти отношение RA средних размеров частиц с помощью следующей формулы. Отношение RA средних размеров частиц = средний размер PSчастиц/средний размер PS частиц
Отношение число атомов Y, La и Ce/число атомов Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига
RE
G4
RE
G4
RE
G4
RE
G4
RE
G4
RE
G4
[0104] В сепараторе отжига отношение (X/X) суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf и суммы чисел атомов Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, составляет 0,15-3,6. Если X/X составляет менее 0,15, во время окончательного отжига рост корней первичного покрытия подавляется. В результате адгезия первичного покрытия к стальному листу падает. С другой стороны, если X/X превышает 3,6, развитие первичного покрытия становится неравномерным и внешний вид покрытия ухудшается. Если X/X составляет 0,15-3,6, адгезия первичного покрытия к стальному листу повышается. Предпочтительный нижний предел X/X составляет 0,5, более предпочтительно 0,8. Предпочтительный верхний предел X/X составляет 3,2, более предпочтительно 3,0.
N
и N
в сепараторе отжига
RE
G4
RE
G4
[0105] В порошке исходных материалов сепаратора отжига перед приготовлением из него водной суспензии, если численная плотность частиц соединений Y, La, Ce и других редкоземельных элементов или Ti, Zr, Hf и других добавок является недостаточной, будут возникать области, где первичное покрытие развивается недостаточно, и иногда адгезия и внешний вид покрытия будут ухудшаться. По этой причине численная плотность N частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, содержащихся в сепараторе отжига, и численная плотность N частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, соответственно составляют 2000000000/г (2 миллиарда частиц/г) или больше. Размеры частиц этих соединений металла находят как диаметр эквивалентной по объему сферы и находят из распределения частиц по размерам, основанного на числе частиц, получаемом путем измерения порошка исходных материалов с помощью лазерного устройства измерения распределения частиц по размерам дифракционного типа.
Здесь «распределение частиц по размерам, основанное на числе частиц», показывает частоту присутствия (%) по отношению к общему количеству частиц в различных секциях после деления на 30 или более секций с равной шириной в логарифмической шкале диапазона размеров частиц, имеющих любое значение в диапазоне 0,1-0,15 мкм в качестве минимального размера и любое значение в диапазоне 2000-4000 мкм в качестве максимального размера. Здесь репрезентативный размер частиц D в каждой секции находят как
MAX
MIN
D=10^((LogD+LogD)/2)
MAX
MIN
с использованием значения верхнего предела D [мкм] и значения нижнего предела D [мкм] соответствующих секций.
Кроме того, вес w [г] частиц каждой секции в 100 частицах порошка исходных материалов находят как
w=f⋅d⋅(D^3⋅π)/6
3
с использованием частоты присутствия «f» относительно всех частиц, репрезентативного размера частиц D [мкм] и плотности «d» [г/мкм] соединения металла.
Сумма W [г] весов «w» всех секций является средним весом 100 частиц порошка исходных материалов, так что число частиц «n» [/г] в 1 г порошка соединения металла находят как
n=100/W.
RE
При нахождении численной плотности N частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, вычисляют числа «n» частиц в 1 г порошков соединений металла в порошке исходных материалов, и используют содержания «c» (%) соответствующих соединений металла в суспензии и сумму C (%) всех содержаний «c» для того, чтобы найти его как:
RE
N=∑(n⋅c/C).
G4
Численную плотность N частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, находят аналогичным образом.
RE
G4
RE
G4
RE
G4
Если N или N составляет менее 2000000000/г, во время окончательного отжига эффект роста корней первичного покрытия становится неравномерным, и возникают области, где рост корней стимулируется недостаточно. В результате адгезия первичного покрытия к стальному листу получается недостаточной. Если N и N составляют 2000000000/г или больше, адгезия первичного покрытия повышается. Соединения Y, La, Ce, Ti, Zr, Hf и т.д. оказывают эффект выделения кислорода во время окончательного отжига. Соединения Y, La и Ce плавно выделяют кислород от низкой температуры до высокой температуры. С другой стороны, соединения Ti, Zr и Hf могут выделять кислород относительно короткие периоды время, но оказывают эффект усиления эффекта выделения кислорода соединениями Y, La и Ce и продолжают сдерживать агрегацию внутреннего оксидного слоя, необходимого для развития покрытия. По этой причине при увеличении численных плотностей N и N для повышения состояния дисперсии в слое сепаратора может быть эффективно получено взаимодействие.
RE
G4
G4/RE
RE
G4
[0106] Если N и N удовлетворяют вышеупомянутому соотношению и, кроме того, если RA составляет 0,15-3,6, развитие покрытия становится более заметным, и внешний вид покрытия становится превосходным. Причиной этого считается то, что при выполнении размеров частиц одинаковыми, при приготовлении суспензии в подходящем диапазоне X/X, Ti, Zr и Hf будут располагаться рядом с Y, La и Ce, и области, в которых выделение кислорода усиливается, могут быть обеспечены равномерно на поверхности листа.
RE
G4
G4/RE
[0107] С другой стороны, если N или N будут недостаточными (менее 2000000000/г), возникнут области, в которых первичное покрытие недостаточно развито. В этом случае, даже если удовлетворяется значение RA, внешний вид покрытия ухудшится.
Необязательные компоненты сепаратора отжига
[0108] Вышеупомянутый сепаратор отжига может дополнительно содержать, в соответствии с потребностью, один или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ca, Sr и Ba («соединения Ca, Sr и Ba»). Суммарное содержание соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты может быть сделано равным 10% или меньше при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.%.
MX
MX
MX
[0109] Если соединения Ca, Sr и Ba содержатся, то эти соединения составляют в сумме 10% или менее в пересчете на сульфаты, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%. Здесь, при определении некоторого единственного типа соединения Ca, Sr или Ba, содержащегося в сепараторе отжига, как M, содержание W M, в пересчете на сульфаты, когда содержание MgO в сепараторе отжига принято за 100 мас.%, может быть найдено с помощью следующей формулы:
MX
MX
MX
MX
4
MX
4
MX
4
W=мас.% M/молекулярная масса M×((число атомов Ca в молекуле M)×(молекулярная масса CaSO)+(число атомов Sr в молекуле M)×(молекулярная масса SrSO)+(число атомов Ba в молекуле M)×(молекулярная масса BaSO)).
MX
MX
MX
Поэтому суммарное содержание C соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты, когда содержание MgO в сепараторе отжига, в который добавлены одно, два или больше соединений Ca, Sr и Ba, принято за 100 мас.% (ниже упоминаемое как «содержание C соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты»), является суммой W.
2
MX
2
MX
[0110] Соединения Ca, Sr и Ba понижают температуру реакции между MgO в сепараторе отжига и SiO в поверхностном слое стального листа при окончательном отжиге и способствуют образованию форстерита. Если по меньшей мере один или более типов соединений Ca, Sr и Ba содержатся даже в небольшом количестве, вышеупомянутый эффект получается в некоторой степени. С другой стороны, если содержание C соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты превышает 10%, реакция MgO и SiO, наоборот, замедляется, и образование форстерита подавляется. То есть, реакционная способность падает. Если содержание C соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты составляет 10% или меньше, это способствует образованию форстерита при окончательном отжиге.
Производственные условия процесса окончательного отжига
[0111] Процесс окончательного отжига выполняют, например, при следующих условиях: перед окончательным отжигом выполняют сушку. Сначала поверхность стального листа покрывают сепаратором отжига в виде водной суспензии. Стальной лист, покрытый на поверхности сепаратором отжига, загружают в печь, поддерживаемую с температурой 400-1000°C, и выдерживают там (сушат). Вследствие этого нанесенный на поверхность стального листа сепаратор отжига сушится. Время выдержки составляет, например, 10-90 секунд.
[0112] После сушки сепаратора отжига выполняют окончательный отжиг. При окончательном отжиге температура отжига устанавливается, например, равной 1150-1250°C, и основной стальной лист (холоднокатаный стальной лист) выдерживается. Продолжительность выдержки составляет, например, 15-30 часов. Атмосфера внутри печи при окончательном отжиге является известной атмосферой.
2
4
Al
Al
2
[0113] В листе анизотропной электротехнической стали, полученном с помощью вышеописанного процесса производства, формируется первичное покрытие, содержащее MgSiO в качестве главного компонента. Кроме того, положение D пика Al располагается в диапазоне 2,0-10,0 мкм от поверхности первичного покрытия. Кроме того, численная плотность ND оксидов Al становится равной 0,032-0,20/мкм. Кроме того, доля секций сетки RA становится равной 5% или меньше.
[0114] Следует отметить, что вследствие процесса обезуглероживающего отжига и процесса окончательного отжига элементы химического состава горячекатаного стального листа в некоторой степени удаляются из компонентов стали. Изменение состава (и сам процесс) в процессе окончательного отжига иногда называют «рафинированием (рафинирующим отжигом)». В дополнение к Sn, Sb, Bi, Те и Pb, используемым для управления кристаллографической ориентацией, в значительной степени удаляются S, Al, N и т.д., действующие как ингибиторы. По этой причине, по сравнению с химическим составом горячекатаного стального листа, вышеупомянутые содержания элементов в химическом составе основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали становятся более низкими, как объяснялось выше. При использовании горячекатаного стального листа с вышеупомянутым химическим составом для выполнения вышеописанного способа производства может быть произведен лист анизотропной электротехнической стали, имеющий основной стальной лист с вышеописанным химическим составом.
Процесс формирования вторичного покрытия
[0115] В одном примере способа производства листа анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, после процесса окончательного отжига, может дополнительно проводиться процесс формирования вторичного покрытия. В процессе формирования вторичного покрытия поверхность листа анизотропной электротехнической стали после понижения температуры при окончательном отжиге покрывают изоляционным покрывающим агентом, состоящим главным образом из коллоидного диоксида кремния (кремнезема) и фосфата, а затем прокаливают. Вследствие этого, на первичном покрытии формируется вторичное покрытие, являющееся высокопрочным изоляционным покрытием.
Процесс обработки для разделения магнитных доменов
[0116] Лист анизотропной электротехнической стали в соответствии с настоящим изобретением может быть дополнительно подвергнут процессу обработки для разделения магнитных доменов после процесса окончательного отжига или процесса формирования вторичного покрытия. В процессе обработки для разделения магнитных доменов по поверхности листа анизотропной электротехнической стали сканируют лучом лазера, имеющим эффект разделения магнитных доменов, или формируют канавки на поверхности. В этом случае может быть изготовлен лист анизотропной электротехнической стали с более превосходными магнитными свойствами.
ПРИМЕРЫ
[0117] Далее аспекты настоящего изобретения будут более конкретно объяснены на примерах. Эти примеры являются всего лишь иллюстрациями для подтверждения эффектов настоящего изобретения и не ограничивают настоящее изобретение.
Пример 1
Производство листа анизотропной электротехнической стали
[0118] Расплавленную сталь, имеющую химические составы, показанные в Таблице 1, получали с помощью вакуумной плавильной печи. Полученную расплавленную сталь использовали для изготовления сляба непрерывной разливкой.
[0119] [Таблица 1]
ТАБЛИЦА 1
Тип стали
Химический состав (мас.%, остальное - Fe и примеси)
C
Si
Mn
S
Se
S+Se
Раств. Al
N
Sn
Sb
Bi
Те
Pb
A
0,076
3,2
0,077
0,026
-
0,026
0,028
0,008
-
-
-
-
-
B
0,076
3,2
0,077
-
0,030
0,030
0,028
0,008
-
-
-
-
-
C
0,076
3,2
0,080
0,024
0,003
0,027
0,028
0,008
0,1
-
-
-
-
D
0,076
3,2
0,077
0,020
0,003
0,023
0,027
0,008
-
0,09
-
-
-
E
0,076
3,3
0,078
0,019
0,006
0,025
0,028
0,008
-
-
0,002
-
-
F
0,077
3,2
0,076
0,024
0,002
0,026
0,028
0,008
-
-
-
0,005
-
G
0,076
3,2
0,077
0,019
0,008
0,027
0,028
0,008
-
-
-
-
0,008
[0120] Сляб нагревали при 1350°C. Нагретый сляб подвергали горячей прокатке, изготовив горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,3 мм. Химический состав горячекатаного стального листа был тем же самым, что и состав расплавленной стали, и показан в Таблице 1.
[0121] Горячекатаный стальной лист обрабатывали отжигом, а затем горячекатаный стальной лист травили. Условия обработки отжигом горячекатаного стального листа и условия травления горячекатаного стального листа были одинаковыми во всех перечисленных тестах.
[0122] Протравленный горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке, получив холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,22 мм. В каждом из перечисленных тестов степень обжатия при холодной прокатке составляла 90,4%.
[0123] Холоднокатаный стальной лист отжигали с двойной функцией первичного рекристаллизационного отжига и обезуглероживающего отжига. Температура первичного рекристаллизационного отжига в каждом из перечисленных тестов составляла 750-950°C. Время выдержки при температуре отжига составляло 2 минуты.
2
4
RE
RE
RE
G4
G4
G4
RE
G4
[0124] Холоднокатаный стальной лист после первичного рекристаллизационного отжига покрывали водной суспензией и сушили, получив покрытие из сепаратора отжига с удельной массой 5 г/м на одну поверхность. Следует отметить, что водную суспензию приготовили путем смешивания сепаратора отжига (порошка исходных материалов) и чистой воды промышленного назначения в соотношении 1:4. Сепаратор отжига содержал MgO, добавки, показанные в Таблице 2, и 2,0% CaSO при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.%. Следует отметить, что содержание C (мас.%) соединений Y, La и Се в сепараторе отжига, показанное в Таблице 2, означает суммарное содержание соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.% (содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды). Аналогичным образом, встречаемость X Y, La и Ce, показанная в Таблице 2, означает отношение суммы чисел атомов Y, La и Ce к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига. Аналогичным образом, содержание C (мас.%) соединений Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига, показанное в Таблице 2, означает суммарное содержание соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.% (содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды). Аналогичным образом, встречаемость X Ti, Zr и Hf, показанная в Таблице 2, означает отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига. Аналогичным образом, численная плотность N Y, La и Ce, показанная в Таблице 2, означает численную плотность в порошке исходных материалов частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Y, La и Ce, в сепараторе отжига перед приготовлением из него водной суспензии. Аналогичным образом, численная плотность N Ti, Zr и Hf, показанная в Таблице 2, означает численную плотность в порошке исходных материалов частиц с размером 0,1 мкм или больше соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf, в сепараторе отжига перед приготовлением из него водной суспензии.
RE
G4
G4/RE
[0125] Средний размер PS частиц (мкм) в Таблице 2 означает средний размер частиц соединений Y, La и Се, измеренный вышеупомянутым способом измерения. PS в Таблице 2 означает средний размер частиц соединений Ti, Zr и Hf, измеренный вышеупомянутым способом измерения. RA в Таблице 2 означает отношение средних размеров частиц, измеренное вышеупомянутым способом измерения.
[0126] [Таблица 2]
ТАБЛИЦА 2
Тест №
Тип стали горячекатаного стального листа
Добавки в сепараторе отжига
Порошок исходных материалов
Примечания
Содержание в пересчете на оксиды (мас.%)
Встречаемость элементов-металлов
Размер частиц добавок (мкм)
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CeO<sub>2</sub>
TiO<sub>2</sub>
ZrO<sub>2</sub>
HfO<sub>2</sub>
Содержание Y, La, CeC<sub>RE</sub>
Содержание Ti, Zr, HfC<sub>G4</sub>
Сумма содержанийC<sub>RE </sub>+ C<sub>G4</sub>
Встречаемость Y, La, CeX<sub>RE</sub>
Встречаемость Ti, Zr, HfX<sub>G4</sub>
X<sub>RE </sub>/ X<sub>G4</sub>
PS<sub>RE</sub>
PS<sub>G4</sub>
RA<sub>G4 / RE</sub>
Численная плотность Y, La, Ce(1 000 000 00 / г)
Численная плотность Ti, Zr, Hf(1 000 000 00 / г)
1
A
0,00
0,00
0,00
1,25
0,00
0,00
0,00
1,25
1,25
0,000
0,006
0,00
-
3,00
0,50
-
322,1
Сравн. пример
2
A
0,00
0,00
0,00
0,00
1,25
0,00
0,00
1,25
1,25
0,000
0,004
0,00
-
3,00
0,50
-
424,3
Сравн. пример
3
A
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
1,25
0,00
1,25
1,25
0,000
0,002
0,00
-
3,00
0,50
-
299,5
Сравн. пример
4
A
0,25
0,00
0,00
1,00
0,00
0,00
0,25
1,00
1,25
0,001
0,005
0,18
6,00
3,00
0,50
32,5
322,1
Сравн. пример
5
A
0,00
0,30
0,00
0,00
1,50
0,00
0,30
1,50
1,80
0,001
0,005
0,15
6,00
3,00
0,50
41,5
424,3
Сравн. пример
6
A
0,00
0,00
0,40
1,20
0,00
0,00
0,40
1,20
1,60
0,001
0,006
0,15
6,00
3,00
0,50
39,5
322,1
Сравн. пример
7
A
0,00
0,40
0,00
0,00
0,00
0,50
0,40
0,50
0,90
0,001
0,001
1,03
6,00
3,00
0,50
55,1
299,5
Сравн. пример
8
A
0,50
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,50
0,00
0,50
0,002
0,000
-
6,00
-
0,50
63,1
-
Сравн. пример
9
A
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
1,00
0,00
1,00
1,00
0,000
0,002
0,00
6,00
3,00
0,50
-
299,5
Сравн. пример
10
A
0,45
0,00
0,00
0,00
0,55
0,00
0,45
0,55
1,00
0,002
0,002
0,89
6,00
3,00
0,50
72,1
424,3
Сравн. пример
11
A
0,85
0,00
0,00
1,25
0,00
0,00
0,85
1,25
2,10
0,003
0,006
0,48
6,00
3,00
0,50
88,6
322,1
Пример по изобретению
12
A
1,60
0,00
0,00
0,25
0,00
0,00
1,60
0,25
1,85
0,006
0,001
4,53
6,00
3,00
0,50
94,4
322,1
Сравн. пример
13
A
0,00
0,00
0,00
4,00
0,00
0,00
0,00
4,00
4,00
0,000
0,020
0,00
6,00
3,00
0,50
-
322,1
Сравн. пример
14
A
0,40
0,00
0,00
4,00
0,00
0,00
0,40
4,00
4,40
0,001
0,020
0,07
6,00
3,00
0,50
162,4
322,1
Сравн. пример
15
A
2,00
0,00
0,00
0,00
2,00
0,00
2,00
2,00
4,00
0,007
0,006
1,09
6,00
3,00
0,50
301,2
424,3
Пример по изобретению
16
A
3,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2,00
3,00
2,00
5,00
0,011
0,004
2,80
6,00
3,00
0,50
308,5
299,5
Пример по изобретению
17
A
0,00
2,00
2,00
0,00
0,00
0,00
4,00
0,00
4,00
0,010
0,000
-
6,00
-
0,50
50,1
-
Сравн. пример
18
A
0,00
0,00
0,00
3,00
0,00
3,00
0,00
6,00
6,00
0,000
0,021
0,00
6,00
3,00
0,50
-
446,2
Сравн. пример
19
B
2,30
0,00
0,00
0,00
0,00
10,20
2,30
10,20
12,50
0,008
0,019
0,42
6,00
3,00
0,50
60,8
299,5
Сравн. пример
20
B
1,50
1,50
0,00
1,50
0,00
1,50
3,00
3,00
6,00
0,009
0,010
0,87
6,00
3,00
0,50
84,2
305,0
Пример по изобретению
21
B
2,20
1,20
2,50
0,00
1,30
0,00
5,90
1,30
7,20
0,017
0,004
3,92
6,00
3,00
0,50
72,6
424,3
Сравн. пример
22
B
2,00
2,00
2,00
0,00
0,00
0,00
6,00
0,00
6,00
0,017
0,000
-
6,00
-
0,50
33,5
-
Сравн. пример
23
B
0,00
0,00
6,00
1,80
0,00
0,00
6,00
1,80
7,80
0,014
0,009
1,55
6,00
3,00
0,50
52,8
322,1
Пример по изобретению
24
B
4,00
1,00
0,00
0,00
1,00
1,00
5,00
2,00
7,00
0,017
0,005
3,23
6,00
3,00
0,50
43,1
411,5
Пример по изобретению
25
B
7,00
0,00
0,00
4,00
0,00
0,00
7,00
4,00
11,00
0,025
0,020
1,24
6,00
3,00
0,50
34,9
322,1
Сравн. пример
26
B
4,50
0,00
4,00
1,50
0,00
0,00
8,50
1,50
10,00
0,025
0,008
3,36
6,00
3,00
0,50
42,5
322,1
Сравн. пример
27
B
0,00
3,00
0,00
4,80
5,60
0,00
3,00
10,40
13,40
0,007
0,042
0,17
6,00
3,00
0,50
62,7
624,2
Сравн. пример
28
B
1,20
0,00
0,00
0,00
0,00
0,50
1,20
0,50
1,70
0,004
0,001
4,47
6,00
3,00
0,50
66,2
954,8
Сравн. пример
29
B
1,00
0,00
0,00
5,00
0,00
0,00
1,00
5,00
6,00
0,004
0,025
0,14
6,00
3,00
0,50
27,0
1024,5
Сравн. пример
30
B
0,50
0,00
0,00
0,25
0,00
0,00
0,50
0,25
0,75
0,002
0,001
1,42
6,00
3,00
0,50
42,8
1205,8
Сравн. пример
31
C
1,80
0,00
0,00
0,00
0,00
1,30
1,80
1,30
3,10
0,006
0,002
2,58
6,00
3,00
0,50
43,6
1608,0
Пример по изобретению
32
D
0,00
2,00
0,00
0,00
2,00
0,00
2,00
2,00
4,00
0,005
0,006
0,76
6,00
3,00
0,50
42,4
424,3
Пример по изобретению
33
E
0,00
0,00
4,00
1,00
0,00
0,00
4,00
1,00
5,00
0,009
0,005
1,86
6,00
3,00
0,50
38,9
322,1
Пример по изобретению
34
F
0,70
0,00
0,70
0,00
1,50
0,00
1,40
1,50
2,90
0,004
0,005
0,84
6,00
3,00
0,50
42,5
424,3
Пример по изобретению
35
G
0,00
1,80
0,00
0,90
0,00
0,90
1,80
1,80
3,60
0,004
0,006
0,71
6,00
3,00
0,50
43,8
322,1
Пример по изобретению
36
B
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
6,00
0,48
0,08
35,6
50699,5
Сравн. пример
37
B
0,00
1,20
2,20
1,50
1,00
0,00
3,40
2,50
5,90
0,008
0,011
0,75
1,00
3,40
3,40
4255,4
187,4
Сравн. пример
38
B
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
2,00
1,50
0,75
518,6
1884,2
Пример по изобретению
39
B
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
3,95
1,50
0,38
72,6
1955,4
Пример по изобретению
40
B
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
7,89
1,50
0,19
21,6
1763,0
Пример по изобретению
41
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
11,54
1,50
0,13
20,8
1842,0
Сравн. пример
42
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
1,00
3,20
3,20
3996,5
160,4
Сравн. пример
43
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
2,00
0,18
0,09
544,6
844629,0
Сравн. пример
44
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
4,00
3,00
0,75
2246,2
188,0
Пример по изобретению
45
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
7,89
3,00
0,38
21,8
193,0
Пример по изобретению
46
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
11,54
2,54
0,22
20,9
311,8
Сравн. пример
47
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
1,00
6,00
6,00
4033,0
24,4
Сравн. пример
48
B
0,00
0,00
3,50
2,50
0,00
0,00
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
2,00
0,16
0,08
518,5
1159377,2
Сравн. пример
49
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
8,00
6,00
0,75
25,6
21,9
Пример по изобретению
50
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
10,48
0,84
0,08
21,8
8992,4
Сравн. пример
51
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
7,86
11,00
3,20
31,6
50,1
Сравн. пример
52
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
13,33
0,53
0,04
20,5
30944,8
Сравн. пример
53
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
9,33
29,87
3,20
20,7
20,4
Сравн. пример
54
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
30,50
2,80
0,09
20,4
1205,8
Сравн. пример
55
B
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
30,50
1,50
0,05
20,4
1665,9
Сравн. пример
56
A
0,00
3,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
6,00
3,00
0,50
18,6
184,0
Сравн. пример
57
A
0,00
3,50
0,00
2,50
1,80
0,00
3,50
4,30
7,80
0,009
0,018
1,06
6,00
2,95
0,49
19,9
1632,0
Сравн. пример
58
A
2,00
1,50
0,00
0,00
2,50
0,00
3,50
2,50
6,00
0,011
0,008
1,06
5,88
3,00
0,51
18,9
488,6
Сравн. пример
59
A
2,00
1,50
0,00
2,50
1,80
0,00
3,50
4,30
7,80
0,011
0,018
1,06
5,88
2,95
0,50
18,7
305,1
Сравн. пример
60
B
0,00
0,00
3,40
0,00
2,50
0,00
3,40
2,50
5,90
0,008
0,008
1,06
4,50
7,22
1,60
1332,0
13,2
Сравн. пример
61
B
0,00
0,00
3,40
0,00
1,50
2,00
3,40
3,50
6,90
0,008
0,009
1,06
4,50
8,10
1,80
1332,0
10,5
Сравн. пример
62
B
0,00
1,80
3,00
0,00
2,50
0,00
4,80
2,50
7,30
0,011
0,008
1,06
4,80
7,20
1,50
33,5
14,1
Сравн. пример
63
B
0,00
1,80
3,00
0,00
1,50
2,00
4,80
3,50
8,30
0,011
0,009
1,06
4,80
6,30
1,31
33,5
18,1
Сравн. пример
[0127] Холоднокатаный стальной лист, покрытый на поверхности водной суспензией, в каждом из перечисленных тестов загружали в печь с температурой 900°C на 10 секунд для сушки, чтобы высушить водную суспензию. После сушки лист подвергали окончательному отжигу. При окончательном отжиге в каждом из перечисленных тестов лист выдерживали при 1200°C в течение 20 часов. Вследствие вышеописанного производственного процесса был изготовлен лист анизотропной электротехнической стали, имеющий основной стальной лист и первичное покрытие.
Измерение численной плотности частиц в порошке исходных материалов
[0128] Порошок исходных материалов был измерен на численное распределение размеров частиц с помощью лазерного дифракционного устройства для измерения распределения размеров частиц (модель: LA950 производства компании Horiba Corporation). Подсчитывали число частиц в 1 г.
Анализ химического состава основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали
[0129] Основные стальные листы произведенных листов анизотропной электротехнической стали Тестов №№ 1-63 исследовали с помощью оптической эмиссионной спектрометрии искрового разряда и атомно-абсорбционной спектрометрии для того, чтобы найти химические составы основных стальных листов. Найденные химические составы показаны в Таблице 3.
[0130] [Таблица 3]
ТАБЛИЦА 3
Тест №
Химический состав (мас.%, остальное - Fe и примеси)
C
Si
Mn
S
Se
S+Se
Раств. Al
N
Sn
Sb
Bi
Те
Pb
1
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
2
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
3
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
4
0,0005
3,2
0,076
0,001
<0,0005
<0,0015
0,001
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
5
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
6
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,001
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
7
0,0005
3,2
0,076
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
8
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
9
0,0005
3,2
0,076
0,001
<0,0005
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
10
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
11
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
12
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
13
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
14
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
15
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
16
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
17
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
18
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
19
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
20
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
21
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
22
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
23
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
24
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
25
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
26
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
27
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
28
0,0005
3,2
0,073
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
29
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
30
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
31
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
0,0200
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
32
0,0005
3,2
0,079
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
0,0010
<0,0005
<0,0005
<0,0005
33
0,0005
3,3
0,077
0,001
0,001
0,002
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
0,0008
<0,0005
<0,0005
34
0,0005
3,2
0,076
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
0,0005
<0,0005
35
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
0,0005
36
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
37
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,001
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
38
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
39
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
40
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
41
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
42
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
43
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
44
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,001
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
45
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
46
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
47
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
48
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,001
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
49
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
50
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
51
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
52
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,001
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
53
0,0005
3,2
0,077
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,001
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
54
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,001
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
55
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
56
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
57
0,0005
3,2
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,001
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
58
0,0005
3,2
0,076
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
59
0,0005
3,2
0,076
0,001
<0,0005
<0,0015
0,001
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
60
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
61
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
0,001
<0,0015
0,001
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
62
0,0005
3,2
0,075
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
63
0,0005
3,2
0,074
<0,0005
0,001
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
Оценочные тесты
Тест на измерение положения D
пика Al
Al
Al
Al
Al
[0131] Для каждого листа анизотропной электротехнической стали во всех перечисленных тестах использовали следующий способ измерения для того, чтобы найти положение D пика Al. В частности, поверхностный слой листа анизотропной электротехнической стали исследовали с помощью элементного анализа с использованием метода GDS. Элементный анализ проводили в диапазоне 100 мкм в направлении по глубине от поверхности листа анизотропной электротехнической стали (в поверхностном слое). Идентифицировали Al, содержащийся в различных положениях по глубине в поверхностном слое. Строили график интенсивности эмиссии идентифицированного Al в зависимости от расстояния от поверхности в направлении по глубине. На основе этого графика интенсивности эмиссии Al находили положение D пика Al. Найденное положение D пика Al показано в Таблице 4.
[0132] [Таблица 4]
ТАБЛИЦА 4
Тест №
Тип стали горячекатаного стального листа
Добавки в сепараторе отжига
Порошок исходных материалов
Первичное покрытие
Оценочный тест
Примечания
Содержание в пересчете на оксиды (мас.%)
Встречаемость элементов-металлов
Размер частиц добавок (мкм)
Содержание Y, La, CeC<sub>RE</sub>
Содержание Ti, Zr, HfC<sub>G4</sub>
Сумма содержанийC<sub>RE </sub>+ C<sub>G4</sub>
Встречаемость Y, La, CeX<sub>RE</sub>
Встречаемость Ti, Zr, HfX<sub>G4</sub>
X<sub>RE </sub>/ X<sub>G4</sub>
PS<sub>RE</sub>
PS<sub>G4</sub>
RA<sub>G4/RE</sub>
Численная плотность Y, La, Ce(1 00 00 00 00 / г)
Численная плотность Ti, Zr, Hf(1 00 00 00 00 / г)
D<sub>Al</sub>(мкм)
ND( / мкм<sup>2</sup>)
Содержание Y, La, Ce(мас. %)
Содержание Ti, Zr, Hf(мас. %)
RA<sub>Al</sub>(%)
Магнетизм
Адгезия
Внешний вид покрытия
1
A
0,00
1,25
1,25
0,000
0,006
0,00
6,00
3,00
0,50
-
322,1
1,4
0,035
0,000
0,066
21
1,951
66
Плохой
Сравн. пример
2
A
0,00
1,25
1,25
0,000
0,004
0,00
6,00
3,00
0,50
-
424,3
1,3
0,034
0,000
0,072
21
1,950
62
Плохой
Сравн. пример
3
A
0,00
1,25
1,25
0,000
0,002
0,00
6,00
3,00
0,50
-
299,5
1,3
0,033
0,000
0,077
21
1,953
61
Плохой
Сравн. пример
4
A
0,25
1,00
1,25
0,001
0,005
0,18
6,00
3,00
0,50
32,5
322,1
1,8
0,033
0,010
0,045
18
1,950
68
Посредственный
Сравн. пример
5
A
0,30
1,50
1,80
0,001
0,005
0,15
6,00
3,00
0,50
41,5
424,3
1,8
0,041
0,010
0,045
18
1,950
68
Посредственный
Сравн. пример
6
A
0,40
1,20
1,60
0,001
0,006
0,15
6,00
3,00
0,50
39,5
322,1
1,8
0,035
0,010
0,045
18
1,950
68
Посредственный
Сравн. пример
7
A
0,40
0,50
0,90
0,001
0,001
1,03
6,00
3,00
0,50
55,1
299,5
1,5
0,030
0,030
0,037
13
1,950
69
Посредственный
Сравн. пример
8
A
0,50
0,00
0,50
0,002
0,000
-
6,00
3,00
0,50
63,1
-
1,6
0,022
0,026
0,000
11
1,949
67
Посредственный
Сравн. пример
9
A
0,00
1,00
1,00
0,000
0,002
0,00
6,00
3,00
0,50
-
299,5
1,3
0,038
0,000
0,055
21
1,953
70
Посредственный
Сравн. пример
10
A
0,45
0,55
1,00
0,002
0,002
0,89
6,00
3,00
0,50
72,1
424,3
1,9
0,031
0,018
0,041
11
1,948
72
Посредственный
Сравн. пример
11
A
0,85
1,25
2,10
0,003
0,006
0,48
6,00
3,00
0,50
88,6
322,1
2,4
0,036
0,034
0,042
3
1,945
95
Хороший
Пример по изобретению
12
A
1,60
0,25
1,85
0,006
0,001
4,53
6,00
3,00
0,50
94,4
322,1
2,1
0,031
0,126
0,014
6
1,941
91
Посредственный
Сравн. пример
13
A
0,00
4,00
4,00
0,000
0,020
0,00
6,00
3,00
0,50
-
322,1
1,3
0,034
0,000
0,397
11
1,953
48
Посредственный
Сравн. пример
14
A
0,40
4,00
4,40
0,001
0,020
0,07
6,00
3,00
0,50
162,4
322,1
1,9
0,034
0,028
0,378
8
1,948
58
Посредственный
Сравн. пример
15
A
2,00
2,00
4,00
0,007
0,006
1,09
6,00
3,00
0,50
301,2
424,3
3,2
0,077
0,126
0,17
4
1,934
98
Хороший
Пример по изобретению
16
A
3,00
2,00
5,00
0,011
0,004
2,80
6,00
3,00
0,50
308,5
299,5
4,2
0,051
0,137
0,086
2
1,924
96
Хороший
Пример по изобретению
17
A
4,00
0,00
4,00
0,010
0,000
-
6,00
3,00
0,50
50,1
-
5,6
0,028
0,162
0,000
7
1,921
78
Посредственный
Сравн. пример
18
A
0,00
6,00
6,00
0,000
0,021
0,00
6,00
3,00
0,50
-
446,2
1,2
0,033
0,000
0,563
15
1,852
61
Посредственный
Сравн. пример
19
B
2,30
10,20
12,50
0,008
0,019
0,42
6,00
3,00
0,50
60,8
299,5
2,3
0,18
0,071
0,329
6
1,914
91
Посредственный
Сравн. пример
20
B
3,00
3,00
6,00
0,009
0,010
0,87
6,00
3,00
0,50
84,2
305,0
4,3
0,088
0,183
0,278
2
1,923
93
Хороший
Пример по изобретению
21
B
5,90
1,30
7,20
0,017
0,004
3,92
6,00
3,00
0,50
72,6
424,3
11
0,032
0,412
0,027
6
1,924
91
Посредственный
Сравн. пример
22
B
6,00
0,00
6,00
0,017
0,000
-
6,00
3,00
0,50
33,5
-
7,2
0,006
0,434
0
9
1,922
82
Посредственный
Сравн. пример
23
B
6,00
1,80
7,80
0,014
0,009
1,55
6,00
3,00
0,50
52,8
322,1
6,8
0,122
0,266
0,169
2
1,924
95
Хороший
Пример по изобретению
24
B
5,00
2,00
7,00
0,017
0,005
3,23
6,00
3,00
0,50
43,1
411,5
8,2
0,131
0,291
0,144
4
1,921
98
Хороший
Пример по изобретению
25
B
7,00
4,00
11,00
0,025
0,020
1,24
6,00
3,00
0,50
34,9
322,1
10,5
0,142
0,498
0,392
7
1,921
94
Посредственный
Сравн. пример
26
B
8,50
1,50
10,00
0,025
0,008
3,36
6,00
3,00
0,50
42,5
322,1
13,1
0,149
0,583
0,144
9
1,911
91
Плохой
Сравн. пример
27
B
3,00
10,40
13,40
0,007
0,042
0,17
6,00
3,00
0,50
62,7
624,2
7,9
0,201
0,254
0,438
3
1,912
92
Хороший
Сравн. пример
28
B
1,20
0,50
1,70
0,004
0,001
4,47
6,00
3,00
0,50
66,2
954,8
3,2
0,027
0,051
0,014
8
1,924
81
Посредственный
Сравн. пример
29
B
1,00
5,00
6,00
0,004
0,025
0,14
6,00
3,00
0,50
27,0
1024,5
1,9
0,055
0,058
0,241
4
1,940
76
Хороший
Сравн. пример
30
B
0,50
0,25
0,75
0,002
0,001
1,42
6,00
3,00
0,50
42,8
1205,8
1,9
0,021
0,023
0,013
8
1,947
69
Посредственный
Сравн. пример
31
C
1,80
1,30
3,10
0,006
0,002
2,58
6,00
3,00
0,50
43,6
1608,0
2,1
0,032
0,122
0,064
4
1,940
91
Хороший
Пример по изобретению
32
D
2,00
2,00
4,00
0,005
0,006
0,76
6,00
3,00
0,50
42,4
424,3
2,4
0,036
0,077
0,082
4
1,940
92
Хороший
Пример по изобретению
33
E
4,00
1,00
5,00
0,009
0,005
1,86
6,00
3,00
0,50
38,9
322,1
2,6
0,032
0,096
0,054
5
1,937
92
Хороший
Пример по изобретению
34
F
1,40
1,50
2,90
0,004
0,005
0,84
6,00
3,00
0,50
42,5
424,3
2,3
0,037
0,056
0,082
4
1,941
94
Хороший
Пример по изобретению
35
G
1,80
1,80
3,60
0,004
0,006
0,71
6,00
3,00
0,50
43,8
322,1
2,3
0,038
0,138
0,117
5
1,939
91
Хороший
Пример по изобретению
36
B
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
6,00
0,48
0,08
35,6
50699,5
2,1
0,038
0,230
0,187
8
1,933
95
Посредственный
Сравн. пример
37
B
3,40
2,50
5,90
0,008
0,011
0,75
1,00
3,40
3,40
4255,4
187,4
4,0
0,042
0,233
0,185
7
1,922
93
Посредственный
Сравн. пример
38
B
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
2,00
1,50
0,75
518,6
1884,2
3,8
0,044
0,236
0,181
4
1,923
98
Хороший
Пример по изобретению
39
B
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
3,95
1,50
0,38
72,6
1955,4
4,8
0,042
0,239
0,184
3
1,922
95
Хороший
Пример по изобретению
40
B
3,50
2,50
6,00
0,012
0,013
0,99
7,89
1,50
0,19
21,6
1763,0
3,2
0,035
0,242
0,195
2
1,926
98
Хороший
Пример по изобретению
41
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
11,54
1,50
0,13
20,8
1842,0
2,1
0,035
0,248
0,184
6
1,920
91
Посредственный
Сравн. пример
42
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
1,00
3,20
3,20
3996,5
160,4
4,0
0,033
0,234
0,185
6
1,922
91
Посредственный
Сравн. пример
43
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
2,00
0,18
0,09
544,6
844629,0
3,8
0,041
0,230
0,182
7
1,923
91
Посредственный
Сравн. пример
44
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
4,00
3,00
0,75
2246,2
188,0
4,8
0,042
0,229
0,188
2
1,926
92
Хороший
Пример по изобретению
45
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
7,89
3,00
0,38
21,8
193,0
3,2
0,035
0,244
0,188
3
1,926
94
Хороший
Пример по изобретению
46
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
11,54
2,54
0,22
20,9
311,8
2,1
0,038
0,248
0,187
8
1,921
92
Посредственный
Сравн. пример
47
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
1,00
6,00
6,00
4033,0
24,4
4,8
0,032
0,243
0,186
8
1,922
91
Посредственный
Сравн. пример
48
B
3,50
2,50
6,00
0,008
0,013
0,65
2,00
0,16
0,08
518,5
1159377,2
3,2
0,035
0,248
0,197
7
1,926
96
Посредственный
Сравн. пример
49
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
8,00
6,00
0,75
25,6
21,9
2,1
0,033
0,245
0,184
2
1,932
92
Хороший
Пример по изобретению
50
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
10,48
0,84
0,08
21,8
8992,4
4,8
0,033
0,242
0,192
6
1,922
77
Посредственный
Сравн. пример
51
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
7,86
11,00
3,20
31,6
50,1
3,2
0,035
0,238
0,197
8
1,924
92
Посредственный
Сравн. пример
52
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
13,33
0,53
0,04
20,5
30944,8
2,1
0,033
0,241
0,191
9
1,924
91
Посредственный
Сравн. пример
53
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
9,33
29,87
3,20
20,7
20,4
4,8
0,042
0,249
0,197
9
1,925
91
Посредственный
Сравн. пример
54
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
30,50
2,80
0,09
20,4
1205,8
4,0
0,035
0,243
0,184
15
1,921
92
Плохой
Сравн. пример
55
B
3,50
2,50
6,00
0,009
0,008
1,06
30,50
1,50
0,05
20,4
1665,9
3,8
0,033
0,232
0,195
16
1,926
92
Плохой
Сравн. пример
56
A
3,5
2,5
6
0,009
0,008
1,06
6
3
0,50
18,6
184,0
1,8
0,012
0,244
0,177
13
1,924
89
Посредственный
Сравн. пример
57
A
3,5
4,3
7,8
0,009
0,018
1,06
6
2,95
0,49
19,9
1632,0
1,7
0,018
0,211
0,181
12
1,924
88
Посредственный
Сравн. пример
58
A
3,5
2,5
6
0,011
0,008
1,06
5,88
3
0,51
18,9
488,6
1,8
0,02
0,234
0,1521
15
1,928
89
Посредственный
Сравн. пример
59
A
3,5
4,3
7,8
0,011
0,018
1,06
5,88
2,95
0,50
18,7
305,1
1,5
0,024
0,218
0,166
13
1,927
82
Посредственный
Сравн. пример
60
B
3,4
2,5
5,9
0,008
0,008
1,06
4,5
3
0,67
1332,0
13,2
2,2
0,008
0,208
0,172
15
1,925
84
Посредственный
Сравн. пример
61
B
3,4
3,5
6,9
0,008
0,009
1,06
4,5
3,2
0,71
1332,0
10,5
2,4
0,008
0,209
0,166
16
1,927
88
Посредственный
Сравн. пример
62
B
4,8
2,5
7,3
0,011
0,008
1,06
4,8
3
0,63
33,5
14,1
2,8
0,007
0,233
0,172
18
1,932
85
Посредственный
Сравн. пример
63
B
4,8
3,5
8,3
0,011
0,009
1,06
4,8
3,2
0,67
33,5
18,1
2,4
0,008
0,24
0,182
19
1,933
84
Посредственный
Сравн. пример
Тест на измерение численной плотности ND оксидов Al
2
2
Al
Al
Al
[0133] Для каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов была найдена численная плотность ND оксидов Al (/мкм) в положении D пика Al следующим способом. Осуществляли тлеющий разряд с использованием анализатора оптической эмиссии тлеющего разряда вплоть до положения D пика Al. Любую область размерами 36 мкм × 50 мкм (наблюдаемую область) в отметках разряда в положении D пика Al анализировали на элементы с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектроскопа (EDS) для идентификации оксидов Al в наблюдаемой области. Среди выделений в наблюдаемой области выделения, содержащие Al и O, идентифицировали как оксиды Al. Подсчитывали число идентифицированных оксидов Al и по следующей формуле находили численную плотность ND оксидов Al (/мкм): ND=число идентифицированных оксидов Al/площадь наблюдаемой области. Найденная численная плотность ND оксидов Al показана в Таблице 4.
Тест на измерение доли секций сетки RA
Al
Al
Al
Al
[0134] Долю секций сетки RA находили следующим способом. Анализатор оптической эмиссии тлеющего разряда использовали для оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда вплоть до положения D пика Al. Любую неперекрывающуюся область с размерами 100 мкм × 100 мкм (наблюдаемую область) в отметках разряда в положении D пика Al анализировали на элементы с помощью энергодисперсионного рентгеновского спектроскопа (EDS) для идентификации оксидов Al в наблюдаемой области. В частности, область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения O составляет 50% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения O в наблюдаемой области, идентифицировали как оксид. В идентифицированных оксидных областях ту область, в которой интенсивность характеристического рентгеновского излучения Al составляет 30% или более от максимальной интенсивности характеристического рентгеновского излучения Al, идентифицировали как оксид алюминия. На основе результатов измерения строили диаграмму распределения оксидов Al в наблюдаемой области.
Al
Al
[0135] Построенную диаграмму распределения делили на секции сетки размерами 10 мкм × 10 мкм. Получили 100 секций сетки и идентифицировали, включает ли каждая секция сетки оксиды Al. После идентификации подсчитывали число секций сетки, не содержащих оксидов Al. После получения числа секций сетки, не содержащих оксидов Al, использовали следующую формулу для того, чтобы найти долю секций сетки RA (%): Доля секций сетки RA= число секций сетки, не содержащих оксидов Al/общее число секций сетки на диаграмме распределения×100.
Суммарное содержание Y, La и Ce и суммарное содержание Ti, Zr и Hf в первичном покрытии
2
4
2
4
[0136] Каждый из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов измерили следующим способом на содержания Y, La и Ce (мас.%) и содержания Ti, Zr и Hf (мас.%) в первичном покрытии. В частности, лист анизотропной электротехнической стали подвергали электролизу для отделения первичного покрытия от поверхности основного металлического листа. Mg в отделенном первичном покрытии количественно проанализировали с помощью ICP-MS. Произведение полученного количественного значения (мас.%) и молекулярной массы MgSiO делили на атомную массу Mg для того, чтобы найти эквивалентное содержание MgSiO. Суммарное содержание Y, La и Ce и суммарное содержание Ti, Zr и Hf в первичном покрытии измеряли следующим способом. Лист анизотропной электротехнической стали подвергали электролизу для отделения первичного покрытия от поверхности основного металлического листа. Суммарное содержание Y, La и Ce (мас.%) и суммарное содержание Ti, Zr и Hf (мас.%) в отделенном первичном покрытии было найдено количественным анализом с помощью ICP-MS. Суммарное содержание Y, La и Ce и суммарное содержание Ti, Zr и Hf, полученные при измерении, показаны в Таблице 4.
Тест на оценку магнитных свойств
[0137] С использованием следующего способа были оценены магнитные свойства каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов. В частности, из каждого из листов анизотропной электротехнической стали перечисленных тестов взяли образец с длиной в направлении прокатки 300 мм × шириной 60 мм. Этот образец подвергали воздействию магнитного поля 800 А/м для того, чтобы найти магнитную индукцию B8. Таблица 4 показывает результаты теста.
Тест на оценку адгезии
[0138] С использованием следующего способа была оценена адгезия первичного покрытия каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов. В частности, образец с длиной в направлении прокатки 60 мм × шириной 15 мм взяли из каждого из листов анизотропной электротехнической стали перечисленных тестов. Этот образец подвергли испытанию на изгиб с диаметром 10 мм. Испытание на изгиб выполняли с использованием прибора для испытания на изгиб с цилиндрической оправкой (производства компании TP Giken), устанавливая образец так, чтобы осевое направление цилиндрической оправки соответствовало направлению по ширине образца. Поверхность образца после испытания на изгиб исследовали и определяли суммарную площадь областей, где первичное покрытие осталось неотслоенным. Использовали следующую формулу для того, чтобы найти долю оставшегося первичного покрытия: Доля оставшегося первичного покрытия=суммарная площадь областей, в которых первичное покрытие осталось неотслоенным/площадь поверхности образца×100.
Тест на оценку внешнего вида покрытия
[0139] Следующий способ использовали для того, чтобы оценить внешний вид первичного покрытия в каждом листе анизотропной электротехнической стали перечисленных тестов. Из каждого из листов анизотропной электротехнической стали перечисленных тестов взяли образец с длиной в направлении прокатки 15 мм × шириной 60 мм. Этот образец визуально изучали на внешний вид. Если он был равномерно бесцветным в направлении по ширине и не было заметно никакой неравномерности цвета или яркости, внешний вид покрытия оценивали как хороший. Если площадь неравномерного цвета составляла менее 5%, внешний вид считали «Хорошим», если она составляла 5% или больше и меньше 10%, внешний вид считали «Посредственным», и если она составляла 10% или больше, внешний вид считали «Плохим».
Результаты тестов
RE
G4
RE
G4
RE
G4/RE
RE
G4
Al
Al
2
[0140] Таблица 4 показывает результаты тестов. Как видно из Таблицы 4, в Тестах №№ 11, 15, 16, 20, 23, 24, 31-35, 38-40, 44, 45 и 49 химический состав был подходящим, и условия в сепараторе отжига (содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды, содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды, сумма содержаний C+C, средний размер PS частиц соединений Y, La и Се, отношение AR средних размеров частиц и отношение X/Xчисел атомов) были подходящими. В результате положение D пика Al находилось в диапазоне 2,0-10,0 мкм, а численная плотность ND оксидов Al находилась в диапазоне 0,032-0,20/мкм. Кроме того, доля секций сетки RA составляла 5% или меньше. Следует отметить, что содержания Y, La и Ce в первичном покрытии находились в диапазоне 0,001-6,0%, а содержания Ti, Zr и Hf находились в диапазоне 0,0005-4,0%. В результате в каждом из листов анизотропной электротехнической стали перечисленных тестов магнитная индукция B8 составила 1,92 Тл или больше и были получены превосходные магнитные свойства. Кроме того, доля оставшегося первичного покрытия составила 90% или больше и была показана превосходная адгезия. Кроме того, внешний вид первичного покрытия также был превосходным.
[0141] Кроме того, в частности, в Тестах №№ 21, 24 и 35 содержалось по меньшей мере два или более типов соединений металла, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr и Hf. Первичное покрытие проявило превосходную адгезию, и были показаны весьма превосходные магнитные свойства.
RE
Al
Al
[0142] С другой стороны, в Тестах №№ 1-7, 9, 10, 13, 14 и 18 химический состав стального листа был подходящим, но содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды в сепараторе отжига было слишком низким. По этой причине положение D пика Al в этих перечисленных тестах составило менее 2,0 мкм. В результате в этих перечисленных тестах доля оставшегося первичного покрытия составляла менее 90%, и адгезия была низкой. Кроме того, доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4
Al
Al
2
[0143] В Тестах №№ 8, 12, 17, 22 и 28 химический состав стального листа был подходящим, но содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды было слишком низким. По этой причине в этих перечисленных тестах численная плотность ND оксидов Al была менее 0,032/мкм или положение D пика Al было менее 2,0 мкм. В результате в этих перечисленных тестах доля секций сетки RA составляла более 5%, и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4/RE
Al
[0144] В Тестах №№ 37, 42, 47, 51 и 53 отношение средних размеров частиц RA было слишком большим. По этой причине доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4
Al
[0145] В Тесте № 19 содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды было слишком высоким. По этой причине магнитная индукция B8 была меньше 1,92 Тл, и магнитные свойства были низкими. Кроме того, доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
RE
G4
Al
Al
[0146] В Тесте № 21 отношение X/X чисел атомов было слишком высоким. По этой причине положение D пика Al превышало 10,0. В результате в этом тесте доля секций сетки RA составляла более 5%, и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
RE
Al
Al
[0147] В Тестах №№ 25 и 26 содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды было слишком высоким. По этой причине положение D пика Al превышало 10,0 мкм. В результате доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4
2
[0148] В Тесте № 27 содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды было слишком высоким. По этой причине численная плотность ND оксидов Al превысила 0,2/мкм. В результате магнитные свойства были низкими.
RE
G4
Al
[0149] В Тесте № 29 отношение X/X чисел атомов было слишком низким. Положение D пика Al было меньше 2,0. В результате доля оставшегося первичного покрытия составляла менее 90%, и адгезия была низкой.
RE
G4
Al
Al
2
[0150] В Тесте № 30 сумма содержаний C+C было слишком низким. В результате положение D пика Al было меньше 2,0, а численная плотность ND оксидов Al была меньше 0,032/мкм. В результате доля оставшегося первичного покрытия составляла менее 90%, и адгезия была низкой. Кроме того, доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
RE
Al
[0151] В Тестах №№ 41 и 46 средний размер PS частиц соединений Y, La и Се был слишком большим. По этой причине доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4/RE
Al
[0152] В Тестах №№ 36, 43 и 48 отношение RA средних размеров частиц было слишком малым. По этой причине доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
G4/RE
RE
Al
[0153] В Тесте № 50 отношение RA средних размеров частиц было слишком малым и, кроме того, средний размер PS частиц был слишком большим. По этой причине доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
RE
G4/RE
Al
[0154] В Тестах №№ 52, 54 и 55 средний размер PS частиц соединений Y, La и Се был слишком большим. Кроме того, отношение RA средних размеров частиц было слишком малым. По этой причине доля секций сетки RA составляла более 5% и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
Al
[0155] В Тестах №№ 56-59 численная плотность частиц соединений Y, La и Се в порошке исходных материалов сепаратора отжига была слишком малой. По этой причине положение D пика Al было слишком низким, а численная плотность ND оксидов Al была слишком малой. В результате адгезия первичного покрытия была низкой.
[0156] В Тестах №№ 60-63 численная плотность частиц соединений Ti, Zr и Hf в порошке исходных материалов сепаратора отжига была слишком малой. По этой причине численная плотность ND оксидов Al была слишком малой. В результате адгезия первичного покрытия была низкой.
Пример 2
Производство листа анизотропной электротехнической стали
2
2
2
2
RE
RE
G4
G4
MX
RE
G4
RE/G4
G4
RE
[0157] Аналогично Примеру 1, каждый холоднокатаный стальной лист после первичного рекристаллизационного отжига Тестов №№ 64-79, произведенных из расплавленной стали с химическими составами, показанными в Таблице 1, покрывали водной суспензией и высушивали, получив покрытие из сепаратора отжига с удельной массой на одну сторону 5 г/м. Следует отметить, что водную суспензию готовили путем смешивания сепаратора отжига и чистой воды промышленного назначения в соотношении 1:6. Сепаратор отжига содержал MgO, добавки, показанные в Таблице 5, а также, при принятии содержания MgO за 100 мас.%, 2,5% CeO, 2,0% ZrO и 4,0% TiO. Следует отметить, что содержание C Y, La и Ce в сепараторе отжига, показанное в Таблице 5, означает суммарное содержание соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды при принятии содержания MgO за 100 мас.%. Аналогичным образом, встречаемость X Y, La и Ce, показанная в Таблице 5, означает отношение суммы чисел атомов Y, La и Ce к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига. Аналогичным образом, содержание C Ti, Zr и Hf в сепараторе отжига, показанное в Таблице 5, означает суммарное содержание соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды при принятии содержания MgO за 100 мас.%. Аналогичным образом, встречаемость X атомов Ti, Zr и Hf, показанная в Таблице 5, означает отношение суммы чисел атомов Ti, Zr и Hf к числу атомов Mg, содержащихся в сепараторе отжига. Кроме того, аналогичным образом, содержание C Ca, Sr и Ba, показанное в Таблице 5, означает суммарное содержание соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты при принятии содержания MgO в сепараторе отжига за 100 мас.%. Кроме того, аналогичным образом, значение PS, показанное в Таблице 5, означает средний размер частиц соединений Y, La и Се в целом, содержащихся в сепараторе отжига. Кроме того, аналогичным образом, значение PS, показанное в Таблице 5, означает средний размер частиц соединений Ti, Zr и Hf в целом, содержащихся в сепараторе отжига. Кроме того, аналогичным образом, значение RA, показанное в Таблице 5, означает отношение PS к PS.
[0158] [Таблица 5]
ТАБЛИЦА 5
Тест№
Тип стали горячекатаного стального листа
Добавки в сепараторе отжига
Порошок исходных материалов
Примечания
Содержание Ca SO<sub>4</sub>(мас. %)
Содержание Sr SO<sub>4</sub>(мас. %)
Содержание Ba SO<sub>4</sub>(мас. %)
Содержание Y, La, CeC<sub>RE</sub>(мас. %)
Содержание Ti, Zr, HfC<sub>G4</sub>(мас. %)
Сумма содержаний C<sub>RE </sub>+ C<sub>G4</sub>(мас. %)
Содержание Ca, Sr, BaC<sub>MX</sub>(мас. %)
PS<sub>RE</sub>
PS<sub>G4</sub>
RA<sub>RE / G4</sub>
Встречаемость Y, La, CeX<sub>RE</sub>
Встречаемость Ti, Zr, HfX<sub>G4</sub>
X<sub>RE </sub>/ X<sub>G4</sub>
Численная плотность Y, La, Ce(100000000/г)
Численная плотность Ti, Zr, Hf(100000000/г)
64
A
1,50
0,00
0,00
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
65
A
0,00
1,50
0,00
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
66
A
0,00
0,00
1,50
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
67
A
8,50
0,00
2,00
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Сравн. пример
68
A
0,00
8,50
2,00
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Сравн. пример
69
A
2,00
0,00
8,50
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Сравн. пример
70
B
5,00
0,20
0,00
2,50
6,00
8,50
5,20
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
71
B
0,20
5,00
0,00
2,50
6,00
8,50
5,20
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
72
B
1,50
1,00
5,00
2,50
6,00
8,50
7,50
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
1055,10
2041,00
Пример по изобретению
73
C
2,00
0,00
0,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
514,20
62,80
Пример по изобретению
74
D
0,00
2,00
0,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
514,20
62,80
Пример по изобретению
75
E
0,00
0,00
2,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
514,20
62,80
Пример по изобретению
76
F
1,00
1,00
0,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
29,40
62,80
Пример по изобретению
77
G
0,00
1,00
1,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,006
0,027
0,22
29,40
62,80
Пример по изобретению
78
A
5,00
0,20
0,00
2,50
6,00
8,50
5,20
4,88
3,00
0,61
0,006
0,027
0,22
19,4
61,3
Сравн. пример
79
B
1,00
1,00
0,00
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
4,22
0,70
0,006
0,027
0,22
21,5
18,8
Сравн. пример
[0159] Холоднокатаный стальной лист, покрытый на поверхности водной суспензией, в каждом из перечисленных тестов загружали в печь с температурой 900°C на 10 секунд для того, чтобы высушить водную суспензию. После сушки лист подвергали окончательному отжигу. При окончательном отжиге в каждом из перечисленных тестов лист выдерживали при 1200°C в течение 20 часов. Благодаря вышеописанному производственному процессу был изготовлен лист анизотропной электротехнической стали, имеющий основной стальной лист и первичное покрытие.
Анализ химического состава основного стального листа в листе анизотропной электротехнической стали
[0160] Основные стальные листы произведенных листов анизотропной электротехнической стали Тестов №№ 64-79 исследовали с помощью оптической эмиссионной спектрометрии искрового разряда и атомно-адсорбционной спектрометрии для того, чтобы найти химические составы основных стальных листов. Найденные химические составы показаны в Таблице 6.
[0161] [Таблица 6]
ТАБЛИЦА 6
Тест №
Химический состав (мас.%, остальное - Fe и примеси)
C
Si
Mn
S
Se
S+Se
Раств. Al
N
Sn
Sb
Bi
Те
Pb
64
0,0005
3,3
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
65
0,0005
3,2
0,074
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,003
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
66
0,0005
3,2
0,075
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
67
0,0005
3,2
0,074
0,001
<0,0005
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
68
0,0005
3,3
0,077
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
69
0,0005
3,3
0,072
0,001
<0,0005
<0,0015
0,002
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
70
0,0005
3,2
0,072
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
71
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
72
0,0005
3,4
0,077
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,001
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
73
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
0,0180
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
74
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
0,0090
<0,0005
<0,0005
<0,0005
75
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
0,0006
<0,0005
<0,0005
76
0,0005
3,2
0,071
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
0,0008
<0,0005
77
0,0005
3,2
0,077
0,001
0,001
0,002
0,002
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
0,0006
78
0,0005
3,2
0,072
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
79
0,0005
3,2
0,076
<0,0005
0,001
<0,0015
0,003
0,002
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
<0,0005
Тесты для оценки покрытия
Al
Al
Al
Al
Al
2
[0162] Для каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов, аналогично Примеру 1, были найдены положение D пика Al, численная плотность ND оксидов Al (/мкм) в положении D пика Al, содержание Y, La и Ce и содержание Ti, Zr и Hf в первичном покрытии и доля секций сетки RA. Полученные при измерении положение D пика Al, численная плотность ND оксидов Al, содержание Y, La и Ce и содержание Ti, Zr и Hf в первичном покрытии и RA показаны в Таблице 7.
[0163] [Таблица 7]
ТАБЛИЦА 7
Тест №
Тип стали горячекатаного стального листа
Добавки в сепараторе отжига
Первичное покрытие
Оценочные тесты
Примечания
Содержание Y, La, CeC<sub>RE</sub>(мас. %)
Содержание Ti, Zr, HfC<sub>G4</sub>(мас. %)
Сумма содержаний C<sub>RE </sub>+ C<sub>G4</sub>(мас. %)
Содержание Ca, Sr, BaC<sub>MX</sub>(мас. %)
PS<sub>RE</sub>
PS<sub>G4</sub>
RA<sub>RE / G4</sub>
X<sub>RE </sub>/ X<sub>G4</sub>
D<sub>Al </sub>(мкм)
ND( / мкм<sup>2</sup>)
Содержание Y, La, Ce(%)
Содержание Ti, Zr, Hf(%)
RA<sub>Al</sub>(%)
Магнетизм
Адгезия
Внешний вид покрытия
64
A
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,22
2,81
0,048
0,000
0,066
3
1,944
92
Хороший
Пример по изобретению
65
A
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,22
2,94
0,051
0,000
0,072
2
1,942
91
Хороший
Пример по изобретению
66
A
2,50
6,00
8,50
1,50
6,00
3,00
0,50
0,22
3,17
0,051
0,000
0,077
2
1,943
92
Хороший
Пример по изобретению
67
A
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,22
11,22
0,049
0,010
0,045
6
1,922
91
Посредственный
Сравн. пример
68
A
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,22
11,05
0,042
0,010
0,045
7
1,922
91
Посредственный
Сравн. пример
69
A
2,50
6,00
8,50
10,50
6,00
3,00
0,50
0,22
10,51
0,048
0,010
0,045
7
1,921
92
Посредственный
Сравн. пример
70
B
2,50
6,00
8,50
5,20
6,00
3,00
0,50
0,22
5,60
0,051
0,030
0,037
3
1,938
93
Хороший
Пример по изобретению
71
B
2,50
6,00
8,50
5,20
6,00
3,00
0,50
0,22
5,20
0,052
0,026
0,000
3
1,942
94
Хороший
Пример по изобретению
72
B
2,50
6,00
8,50
7,50
6,00
3,00
0,50
0,22
5,44
0,051
0,000
0,055
2
1,942
95
Хороший
Пример по изобретению
73
C
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,22
2,13
0,042
0,018
0,041
3
1,951
91
Хороший
Пример по изобретению
74
D
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,22
2,40
0,048
0,034
0,042
2
1,948
92
Хороший
Пример по изобретению
75
E
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,22
2,15
0,048
0,126
0,014
2
1,948
91
Хороший
Пример по изобретению
76
F
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,22
2,23
0,042
0,000
0,397
2
1,953
91
Хороший
Пример по изобретению
77
G
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
3,00
0,50
0,22
2,22
0,042
0,028
0,378
3
1,948
92
Хороший
Пример по изобретению
78
A
2,50
6,00
8,50
5,20
4,88
3,00
0,61
0,22
1,51
0,021
0,023
0,055
6
1,942
91
Посредственный
Сравн. пример
79
B
2,50
6,00
8,50
2,00
6,00
4,22
0,70
0,22
2,24
0,021
0,015
0,072
7
1,938
93
Посредственный
Сравн. пример
Тест на оценку магнитных свойств
[0164] С использованием способа, аналогичного Примеру 1, были оценены магнитные свойства каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов. Таблица 7 показывает результаты теста.
Тест на оценку адгезии
[0165] С использованием способа, аналогичного Примеру 1, была оценена адгезия первичного покрытия каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов.
Тест на оценку внешнего вида покрытия
[0166] С использованием способа, аналогичного Примеру 1, был оценен внешний вид первичного покрытия каждого из листов анизотропной электротехнической стали всех перечисленных тестов. Аналогично Примеру 1, в Таблице 7, если площадь неравномерного цвета составляла менее 5%, внешний вид считали «Хорошим», если она составляла 5% или больше и меньше 10%, внешний вид считали «Посредственным», и если она составляла 10% или больше, внешний вид считали «Плохим».
Результаты теста
RE
G4
RE
G4
RE
G4/RE
RE
G4
MX
Al
Al
2
[0167] Таблица 7 показывает результаты тестов. Как видно из Таблицы 7, в Тестах №№ 64-66 и 70-77 химический состав был подходящим, и условия в сепараторе отжига (содержание C соединений Y, La и Се в пересчете на оксиды, содержание C соединений Ti, Zr и Hf в пересчете на оксиды, сумма содержаний C+C, средний размер PS частиц соединений Y, La и Се, отношение AR средних размеров частиц и отношение X/Xчисел атомов) были подходящими. Кроме того, содержание C соединений Ca, Mg и Ba в пересчете на сульфаты было подходящим. В результате положение D пика Al находилось в диапазоне 2,0-10,0 мкм, а численная плотность ND оксидов Al находилась в диапазоне 0,032-0,15/мкм. Кроме того, доля секций сетки RA составляла 5% или меньше. Следует отметить, что содержания Y, La и Ce в первичном покрытии находились в диапазоне 0,001-6,0%, а содержания Ti, Zr и Hf находились в диапазоне 0,0005-4,0%. В результате в каждом из листов анизотропной электротехнической стали этих перечисленных тестов магнитная индукция B8 составила 1,92 Тл или больше, и были получены превосходные магнитные свойства. Кроме того, доля оставшегося первичного покрытия составила 90% или больше, и была продемонстрирована превосходная адгезия. Кроме того, внешний вид первичного покрытия также был превосходным.
MX
Al
Al
[0168] С другой стороны, в Тестах №№ 67-69 химический состав стального листа был подходящим, но содержание C соединений Ca, Sr и Ba в пересчете на сульфаты в сепараторе отжига было слишком большим. По этой причине положение D пика Al в этих перечисленных тестах превышало 10,0. В результате в этих перечисленных тестах доля секций сетки RA составляла более 5%, и внешний вид первичного покрытия ухудшился.
Al
[0169] В Тесте № 78 численная плотность частиц соединений Y, La и Се в порошке исходных материалов сепаратора отжига была слишком малой. По этой причине положение D пика Al было слишком низким, а численная плотность ND оксидов Al была слишком малой. В результате адгезия первичного покрытия была низкой.
[0170] В Тесте № 79 численная плотность частиц соединений Ti, Zr и Hf в порошке исходных материалов сепаратора отжига была слишком малой. По этой причине численная плотность ND оксидов Al была слишком малой. В результате адгезия первичного покрытия была низкой.
[0171] Выше были объяснены варианты осуществления настоящего изобретения. Однако объясненные выше варианты осуществления являются лишь иллюстрациями реализации настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничено объясненными выше вариантами осуществления и может быть реализовано с внесением подходящих изменений в объясненные выше варианты осуществления без отступлений от сущности и объема настоящего изобретения.