СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО СТАЛЬНОГО ЛИСТА С ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ОРИЕНТИРОВАННОЙ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРОЙ
METHOD FOR MANUFACTURING ELECTROTECHNICAL STEEL SHEET WITH ORIENTED GRAIN STRUCTURE AND ELECTROTECHNICAL STEEL SHEET WITH ORIENTED GRAIN STRUCTURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее изобретение относится к способу производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и к электротехническому стальному листу с ориентированной зеренной структурой.
Приоритет испрашивается по заявке на патент Японии № 2018-052900, поданной 20 марта 2018 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой представляет собой стальной лист, который содержит 2-5 мас.% Si, и в котором ориентации кристаллических зерен в стальном листе высоко интегрированы вдоль ориентации {110}<001>, называемой ориентацией Госса. Электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой имеют превосходные магнитные характеристики и используются в качестве материалов сердечника и т.п. неподвижных катушек индуктивности, таких как трансформаторы.
[0003]
Кристаллическими ориентациями в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой можно управлять, используя явление катастрофического роста зерна, называемое вторичной рекристаллизацией. В дополнение к этому, было подтверждено, что когда температура стального листа быстро увеличивается в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, выполняемого перед вторичной рекристаллизацией, возможно увеличить кристаллические зерна в ориентации Госса, имеющей благоприятную магнитную характеристику, после отжига для первичной рекристаллизации.
[0004]
Поэтому в настоящее время проводятся исследования различных условий для быстрого увеличения температуры в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации с целью улучшения магнитных характеристик электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой.
[0005]
Например, Патентный документ 1 раскрывает методику для гомогенизации распределения температуры стального листа в направлении ширины листа и улучшения качества продукта электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой путем регулирования положения устройства быстрого нагрева в устройстве непрерывного отжига. Патентный документ 2 раскрывает методику для подавления колебаний температуры в стальном листе и подавления вариаций потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой путем управления термическим профилем и атмосферой в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации. Патентный документ 3 раскрывает методику строгого управления средним размером кристаллических зерен после вторичной рекристаллизации и угла отклонения от идеальной ориентации путем быстрого увеличения температуры стального листа, а затем быстрого охлаждения стального листа при отжиге для первичной рекристаллизации. Патентный документ 4 раскрывает методику для уменьшения потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой путем быстрого нагрева стального листа на фазе увеличения температуры для обезуглероживающего отжига.
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0006]
[Патентный документ 1] Японская нерассмотренная патентная заявка, Первая публикация № 2014-47411
[Патентный документ 2] Японская нерассмотренная патентная заявка, Первая публикация № 2014-152392
[Патентный документ 3] Японская нерассмотренная патентная заявка, Первая публикация № H7-268567
[Патентный документ 4] Японская нерассмотренная патентная заявка, Первая публикация № H10-280041
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0007]
В описанном выше предшествующем уровне техники, в зависимости от условий для быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации, имеет место случай, когда выступы и углубления (также называемые складками) образуются на поверхности получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Когда электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, имеющие выступы и углубления на поверхности, укладываются вместе, между стальными листами образуются пустоты, которые уменьшают коэффициент заполнения материала сердечника и ухудшают эффективность трансформаторов. В Патентном документе 4 оценивается форма поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой; однако в методике, описанной в Патентном документе 4, имеется случай, когда образование мелких выступов и углублений не может быть подавлено в достаточной степени.
[0008]
Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеописанной проблемы, и задачей настоящего изобретения является предложить новый и улучшенный способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, способный производить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий более благоприятную форму поверхности в случае быстрого увеличения температуры электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой с более высокой скоростью увеличения температуры, чем в предшествующем уровне техники, при отжиге для первичной рекристаллизации, а также электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, произведенный с использованием вышеописанного способа производства. В дополнение к этому, другой задачей настоящего изобретения является предложить способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего уменьшенное значение потерь в стали, даже когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, а также электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, произведенный с использованием вышеописанного способа производства.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
[0009]
Далее приводится краткое изложение сущности настоящего изобретения.
[1] Способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой согласно одному аспекту настоящего изобретения, включающий в себя:
стадию нагрева сляба, имеющего
компонентный состав, содержащий, в мас.%,
C: 0,02% или более и 0,10% или менее,
Si: 2,5% или более и 4,5% или менее,
Mn: 0,01% или более и 0,15% или менее,
S и Se в сумме: 0,001% или более и 0,050% или менее,
кислоторастворимый Al: 0,01% или более и 0,05% или менее, и
N: 0,002% или более и 0,015% или менее,
с остатком, включающим Fe и примеси, до температуры 1280°C - 1450°C и выполнения горячей прокатки для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист,
после выполнения отжига горячекатаного стального листа стадию выполнения холодной прокатки один раз или два раза или более с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить холоднокатаный стальной лист,
стадию выполнения отжига для первичной рекристаллизации для холоднокатаного стального листа,
стадию нанесения разделительного средства отжига, включающего MgO, на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, а затем выполнение окончательного отжига, чтобы получить окончательно отожженный лист, и
стадию нанесения изоляционного покрытия на окончательно отожженный лист, а затем выполнение выравнивающего отжига,
2
в котором, в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, средняя скорость увеличения температуры V (°C/с) в диапазоне температур 550°C - 700°C составляет 400°C/с или более, значение T/L (°C/мм), которое является отношением величины T повышения температуры (°C) в серии процессов повышения температуры, включая повышение температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, к нагреваемой длине L (мм) серии процессов повышения температуры составляет 0,1 ≤ T/L ≤ 4,0, растягивающее усилие S (Н/мм), прикладываемое к холоднокатаному стальному листу в направлении его перемещения, составляет 1,96 ≤ S ≤ (19,6-1,96 x T/L), в случае V ≤ 1000 растягивающее усилие S составляет 1,96 ≤ S ≤ (25,5-0,0137 x V), и в случае V > 1000 растягивающее усилие S составляет 1,96 ≤ S ≤ 11,8.
[2] Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, имеющий:
лист кремнистой стали,
покрытие из форстерита, расположенное на листе кремнистой стали, и
изолирующую пленку, расположенную на покрытии из форстерита,
в котором лист кремнистой стали имеет компонентный состав, содержащий, в мас.%,
Si: 2,5% или более и 4,5% или менее,
Mn: 0,01% или более и 0,15% или менее,
S и Se в сумме: 0% или более и 0,005% или менее,
кислоторастворимый Al: 0% или более и 0,01% или менее, и
N: 0% или более и 0,005% или менее,
с остатком из железа и примесей,
средний размер вторично рекристаллизованных зерен в листе кремнистой стали составляет 10 мм или более и 50 мм или менее, и
электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой имеет
толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее,
17/50
потери в стали Wp 0,800 Вт/кг или менее в терминах W,
долю присутствия складок, имеющих крутизну 0,01 или более в направлении ширины листа, 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, и
значение B8 плотности магнитного потока 1,930 Тл или более.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010]
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения возможно обеспечить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий более благоприятную форму поверхности, в случае быстрого увеличения температуры электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой при отжиге для первичной рекристаллизации с более высокой скоростью увеличения температуры, чем в предшествующем уровне техники, и уменьшенное значение потерь в стали даже тогда, когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, а также способ его производства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011]
Фиг. 1 показывает конкретный пример термического профиля в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации.
Фиг. 2 показывает другой конкретный пример термического профиля в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации.
Фиг. 3 показывает другой конкретный пример термического профиля в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации.
Фиг. 4 показывает другой конкретный пример термического профиля в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации.
Фиг. 5 показывает кривую поперечного сечения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой для описания способа определения крутизны.
Фиг.6 представляет собой вид, полученный путем указания скорости увеличения температуры V по горизонтальной оси, растягивающего усилия S стального листа по вертикальной оси, и построения результатов, показанных в Таблице 1.
Фиг. 7 представляет собой вид, полученный путем указания отношения T/L по горизонтальной оси, растягивающего усилия S стального листа по вертикальной оси, и построения результатов, показанных в Таблице 1.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012]
Далее предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан со ссылками на сопроводительные чертежи. Однако, настоящее изобретение не ограничивается только конфигурацией, раскрытой в настоящем варианте осуществления, и может быть модифицировано множеством способов в рамках сути настоящего изобретения. В дополнение к этому, в настоящем описании и чертежах составляющие элементы, имеющие по существу одинаковую функциональную конфигурацию, обозначаются одинаковыми ссылочными символами, и их повторное описание опускается.
[0013]
В результате интенсивных исследований электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и способа производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой для улучшения магнитных характеристик электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой авторы настоящего изобретения нашли следующее.
[0014]
В частности, авторы настоящего изобретения обнаружили, что в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, когда температура быстро увеличивается в диапазоне температур 550°C - 700°C со средней скоростью увеличения температуры 400°C/с или более в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, кристаллические зерна в ориентации Госса (также упоминаемые как зерна с ориентацией Госса), имеющие благоприятные магнитные характеристики, увеличиваются после отжига для первичной рекристаллизации. В дополнение к этому, авторы настоящего изобретения обнаружили, что по мере того, как средняя скорость увеличения температуры во время быстрого увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации увеличивается, зерна с ориентацией Госса после для первичной рекристаллизации увеличиваются, и значение потерь в стали получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой уменьшается. Когда средняя скорость увеличения температуры во время быстрого увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации устанавливается высокой, возможно улучшить степень интеграции кристаллических зерен в идеальной ориентации Госса после вторичной рекристаллизации, и диаметры вторично рекристаллизованных зерен могут быть уменьшены, и таким образом можно уменьшить значение потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, даже когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется.
[0015]
В то же время, в результате исследований авторов настоящего изобретения было выяснено, что в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации форма стального листа значительно изменяется в зависимости от условий быстрого увеличения температуры. В частности, было выяснено, что во время быстрого увеличения температуры в зависимости от интенсивности растягивающего усилия, прикладываемого к стальному листу в направлении его перемещения (в дальнейшем также называемого растягивающим усилием стального листа), выступы и углубления (складки) образуются на поверхности стального листа. В таком случае, когда электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой укладываются друг на друга при производстве трансформатора, между стальными листами образуются пустоты, и таким образом коэффициент заполнения материала сердечника уменьшается, и потери в стали трансформатора увеличиваются.
[0016]
В качестве причины изменения формы стального листа из-за быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации рассматривают, например, изменение ширины стального листа на высокотемпературной стороне после быстрого увеличения температуры относительно ширины стального листа на низкотемпературной стороне перед быстрым увеличением температуры, вызываемое тепловым расширением из-за быстрого увеличения температуры. В таком случае, когда растягивающее усилие стального листа устанавливается чрезмерно большим, стальной лист на высокотемпературной стороне, удлиненный тепловым расширением, значительно сокращается в направлении ширины листа, и таким образом считается, что из-за значительной разницы в форме между стальным листом на низкотемпературной стороне и стальным листом на высокотемпературной стороне образуются складки. Следовательно для того, чтобы подавить образование складок в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, важно препятствовать чрезмерному увеличению растягивающего усилия стального листа.
[0017]
В дополнение к этому, авторы настоящего изобретения нашли, что значение верхнего предела растягивающего усилия стального листа, при котором складки не образуются в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, зависит от скорости увеличения температуры во время быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации. В частности, авторы настоящего изобретения нашли, что значение верхнего предела растягивающего усилия стального листа становится меньше по мере того, как скорость увеличения температуры во время быстрого увеличения температуры возрастает. Считается, что это связано с тем, что по мере того, как скорость увеличения температуры во время быстрого увеличения температуры возрастает, разность температур между стальным листом на низкотемпературной стороне перед быстрым увеличением температуры и стальным листом на высокотемпературной стороне после быстрого увеличения температуры становится более, и стальной лист на высокотемпературной стороне значительно сжимается из-за противодействия тепловому расширению.
[0018]
Кроме того, авторы настоящего изобретения установили, что в процессе увеличения температуры, включающем быстрое увеличение температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, соотношение между увеличением температуры T (разностью между температурой во время начала процесса увеличения температуры и температурой во время окончания процесса увеличения температуры) и нагреваемой длиной L (длина стального листа от положения во время начала процесса увеличения температуры до положения во время окончания процесса увеличения температуры) оказывает значительное влияние на форму стального листа.
[0019]
В частности, авторы настоящего изобретения установили, что по мере того, как увеличение температуры T становится меньше, или нагреваемая длина L становится больше, количество складок, образующихся в получаемом электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, становится меньше. Таким образом, авторы настоящего изобретения нашли, что по мере того, как значение T/L, которое получается путем деления увеличения температуры T на нагреваемую длину L, становится меньше, можно получить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий более благоприятную форму. Считается, что это связано с тем, что T/L означает скорость изменения температуры стального листа в направлении его перемещения, и таким образом, когда значение T/L становится больше, разность температур между стальным листом на низкотемпературной стороне и стальным листом на высокотемпературной стороне становится больше, и на поверхности стального листа с большей вероятностью образуются складки из-за влияния теплового расширения.
[0020]
Принимая во внимание вышеописанные знания, авторы настоящего изобретения завершили настоящее изобретение. Один вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя следующую конфигурацию.
[0021]
Способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, включающий в себя:
стадию нагрева  сляба, имеющего
компонентный состав, содержащий, в мас.%,
C: 0,02% или более и 0,10% или менее,
Si: 2,5 % или более и 4,5% или менее,
Mn: 0,01% или более и 0,15% или менее,
S и Se в сумме: 0,001% или более и 0,050% или менее,
кислоторастворимый Al: 0,01% или более и 0,05% или менее, и
N: 0,002% или более и 0,015% или менее,
с остатком, включающим Fe и примеси, до температуры 1280°C - 1450°C и выполнения горячей прокатки для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист,
после выполнения отжига горячекатаного стального листа стадию выполнения холодной прокатки один раз или два раза или более с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить холоднокатаный стальной лист,
стадию выполнения отжига для первичной рекристаллизации для холоднокатаного стального листа,
стадию нанесения разделительного средства отжига, включающего MgO, на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, а затем выполнение окончательного отжига, чтобы получить окончательно отожженный лист, и
стадию нанесения изоляционного покрытия на окончательно отожженный лист, а затем выполнение выравнивающего отжига,
2
в котором, в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, средняя скорость увеличения температуры V (°C/с) в диапазоне температур 550°C - 700°C составляет 400°C/с или более, значение T/L (°C/мм), которое является отношением величины T повышения температуры (°C) в серии процессов повышения температуры, включая повышение температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, к нагреваемой длине L (мм) серии процессов повышения температуры составляет 0,1 ≤ T/L ≤ 4,0, растягивающее усилие S (Н/мм), прикладываемое к холоднокатаному стальному листу в направлении его перемещения, составляет 1,96 ≤ S ≤ (19,6-1,96 x T/L), в случае V ≤ 1000 растягивающее усилие S составляет 1,96 ≤ S ≤ (25,5-0,0137 x V), и в случае V > 1000 растягивающее усилие S составляет 1,96 ≤ S ≤ 11,8.
[0022]
17/50
В электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, произведенном с использованием вышеописанного способа производства, потери в стали Wp в том случае, когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, составляют 0,800 Вт/кг или менее в терминах W. В способе производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления можно эффективно уменьшить потери в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой путем быстрого увеличения температуры во время отжига для первичной рекристаллизации.
[0023]
В дополнение к этому, в способе производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как было описано выше, растягивающее усилие S стального листа, средняя скорость увеличения температуры V, и значение T/L всесторонне и неразрывно контролируются, посредством чего можно уменьшить влияние теплового расширения стального листа. Следовательно, возможно установить долю присутствия складок, имеющих крутизну 0,01 или более в направлении ширины листа, равной 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее.
[0024]
Далее будет более конкретно описан способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, имеющего вышеописанные характеристики.
[0025]
Сначала будет описан компонентный состав сляба, используемого в способе производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В дальнейшем, если явно не указано иное, обозначение «%» означает «мас.%». Численные диапазоны ограничений, описываемые ниже, включают в себя значение нижнего предела и значение верхнего предела. Численные значения, выражаемые с использованием фраз «более чем» или «менее чем», не включаются в указанные диапазоны.
[0026]
Количество углерода (C) составляет 0,02% или более и 0,10% или менее. C имеет множество функций, и в том случае, когда количество C составляет менее чем 0,02%, диаметры кристаллических зерен становятся чрезмерно большими во время нагрева  сляба, что увеличивает значение потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. В том случае, когда количество C составляет более чем 0,10% во время обезуглероживания после холодной прокатки, время обезуглероживания становится большим, и производственные затраты возрастают. В дополнение к этому, в том случае, когда количество C составляет более чем 0,10%, обезуглероживание может быть неполным, и существует вероятность магнитного старения в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой. Следовательно, количество C составляет 0,02% или более и 0,10% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,05% или более и 0,09% или менее.
[0027]
Количество кремния (Si) составляет 2,5% или более и 4,5% или менее. Si увеличивает электрическое сопротивление стального листа, уменьшая тем самым потери на токи Фуко электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и уменьшая потери в стали. В том случае, когда количество Si составляет менее чем 2,5%, становится трудным в достаточной степени подавить потери на токи Фуко в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой. В том случае, когда количество Si составляет более чем 4,5%, обрабатываемость электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшается. Следовательно, количество Si составляет 2,5% или более и 4,5% или менее. Это количество предпочтительно составляет 2,7% или более и 4,0% или менее.
[0028]
Количество марганца (Mn) составляет 0,01% или более и 0,15% или менее. Mn образует MnS, MnSe и т.п., которые являются ингибиторами, определяющими вторичную рекристаллизацию. В том случае, когда количество Mn составляет менее чем 0,01%, абсолютное количество MnS и MnSe, вызывающих вторичную рекристаллизацию, становится недостаточным, и управление ориентациями становится невозможным. В том случае, когда количество Mn составляет более чем 0,15%, формирование твердого раствора Mn становится затруднительным во время нагрева  сляба, что является нежелательным. В дополнение к этому, в том случае, когда количество Mn составляет более чем 0,15%, размеры выделений MnS и MnSe, которые являются ингибиторами, могут огрубляться, оптимальное распределение по размеру для ингибитора нарушается, и управление ингибитором становится невозможным. Следовательно, количество Mn составляет 0,01% или более и 0,15% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,03% или более и 0,13% или менее.
[0029]
Количество серы (S) и селена (Se) в сумме составляет 0,001% или более и 0,050% или менее. S и Se формируют ингибиторы вместе с Mn. S и Se могут оба содержаться в слябе, но обязан содержаться в слябе по меньшей мере один из них. В том случае, когда суммарное содержание S и Se не находится в вышеописанном диапазоне, достаточный эффект ингибитора не может быть получен, и управление ориентациями становится невозможным. Следовательно, количество S и Se в сумме составляет 0,001% или более и 0,050% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,005% или более и 0,040% или менее.
[0030]
Количество кислоторастворимого алюминия (кислоторастворимого Al) составляет 0,01% или более и 0,05% или менее. Кислоторастворимый Al образует ингибитор, необходимый производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, имеющего высокую плотность магнитного потока. В том случае, когда количество кислоторастворимого Al составляет менее чем 0,01%, сила ингибитора становится недостаточной, и управление ориентациями становится невозможным. В том случае, когда количество кислоторастворимого Al составляет более чем 0,05%, AlN, выделившийся в качестве ингибитора, огрубляется, сила ингибитора уменьшается, и управление ориентациями становится невозможным. Следовательно, количество кислоторастворимого Al составляет 0,01% или более и 0,05% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,02% или более и 0,04% или менее.
[0031]
Количество азота (N) составляет 0,002% или более и 0,015% или менее. N вместе с кислоторастворимым Al образует AlN, который является ингибитором. В том случае, когда количество N не находится в вышеописанном диапазоне, достаточный эффект ингибитора не может быть получен, и управление ориентациями становится невозможным. Следовательно, количество N составляет 0,002% или более и 0,015% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,005% или более и 0,012% или менее.
[0032]
Остаток химического состава сляба, используемого производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, представляет собой Fe и примеси. Сляб, используемый производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, в дополнение к вышеописанным элементам может содержать один или более элементов из Cu, Sn, Ni, Cr и Sb в качестве элемента, который стабилизирует вторичную рекристаллизацию, вместо части Fe в остатке. Нет никакой необходимости ограничивать значение нижнего предела этих выбираемых элементов, и значение нижнего предела для них может составлять 0%. Количество каждого из этих выбираемых элементов может быть установлено равным 0,01% или более и 0,30% или менее. В том случае, когда количество даже одного элемента среди этих выбираемых элементов составляет 0,01% или более, возможно в достаточной степени получить эффект стабилизации вторичной рекристаллизации, и возможно дополнительно уменьшить значение потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. В том случае, когда количество даже одного элемента среди этих выбираемых элементов составляет более чем 0,30%, эффект стабилизации вторичной рекристаллизации насыщается, и производственные затраты возрастают, что является нежелательным.
[0033]
Сляб формируется путем разливки расплавленной стали с вышеописанным компонентным составом. Способ для отливки сляба особенно не ограничивается. Сляб может быть отлит с использованием способа литья, например обычного способа непрерывной разливки, обычного способа отливки слитка, обычного способа отливки тонкого сляба и т.п. В случае непрерывной разливки сталь может быть охлаждена до низкой температуры (например, комнатной температуры), повторно нагрета, а затем подвергнута горячей прокатке, либо сталь немедленно после отливки сляба может быть подвергнута горячей прокатке. В дополнение к этому, в исследованиях и разработках подтверждается тот же самый эффект компонентного состава, что и в случае формования сляба, даже в том случае, когда стальной слиток формируется в печи вакуумной плавки и т.п.
[0034]
После этого сляб нагревается до 1280°C или выше, формируя тем самым твердый раствор компонента ингибитора в слябе. В том случае, когда температура нагрева сляба является более низкой, чем 1280°C, становится трудно в достаточной степени сформировать раствор компонента ингибитора, такого как MnS, MnSe и AlN, и управление ориентациями становится невозможным. Значение верхнего предела температуры нагрева сляба при этом может быть установлено равным 1450°C или ниже с точки зрения защиты оборудования.
[0035]
Горячий сляб подвергается горячей прокатке для того, чтобы получить горячекатаный стальной лист. Толщина горячекатаного стального листа может составлять, например, 1,8 мм или более и 3,5 мм или менее. В том случае, когда толщина горячекатаного стального листа составляет менее чем 1,8 мм, температура стального листа после горячей прокатки становится низкой, и количество AlN, выделившегося в стальном листе, увеличивается, в результате чего вторичная рекристаллизация становится неустойчивой, и магнитные характеристики в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, который получается в конце и имеет толщину листа 0,23 мм или менее, ухудшаются. В том случае, когда толщина горячекатаного стального листа составляет более чем 3,5 мм, возможен случай, когда давление при прокатке на стадии холодной прокатки увеличивается.
[0036]
После выполнения отжига горячекатаного стального листа холодная прокатка выполняется один или множество раз с промежуточным отжигом между ними, в результате чего получается холоднокатаный стальной лист. В том случае, когда горячекатаный стальной лист прокатывается путем выполнения холодной прокатки множество раз с промежуточным отжигом между ними, можно опустить отжиг горячекатаного листа на предыдущей стадии. Однако отжиг горячекатаного листа способен сделать форму стального листа более благоприятной, и таким образом можно уменьшить вероятность разрушения стального листа при холодной прокатке. Следовательно, даже в том случае, когда горячекатаный стальной лист подвергается холодной прокатке множество раз с промежуточным отжигом между ними, отжиг горячекатаного листа предпочтительно выполняется на предыдущей стадии. Условия для отжига горячекатаного листа особенно не ограничиваются и могут быть обыкновенными условиями, и горячекатаный стальной лист после горячей прокатки должен быть выдержан при 750°C - 1200°C в течение 10 с - 10 мин в случае непрерывного отжига и при 650°C - 950°C в течение 30 мин - 24 час в случае отжига в контейнерах.
[0037]
Между проходами холодной прокатки, между клетями прокатного стана или во время прокатки может выполняться нагревание стального листа при температуре приблизительно 300°C или ниже. Магнитные характеристики получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой могут быть дополнительно улучшены путем выполнения термической обработки. Горячекатаный стальной лист можно прокатывать, выполняя холодную прокатку три или более раз, но многократное выполнение холодной прокатки увеличивает производственные затраты, и таким образом горячекатаный стальной лист предпочтительно прокатывают, выполняя холодную прокатку один или два раза.
[0038]
После быстрого увеличения температуры выполняется обезуглероживающий отжиг холоднокатаного стального листа. Эти процессы (быстрое увеличение температуры и обезуглероживающий отжиг) также упоминаются как отжиг для первичной рекристаллизации и предпочтительно выполняются непрерывно. Когда выполняется отжиг для первичной рекристаллизации, можно увеличить в холоднокатаном стальном листе зерна с ориентацией Госса перед вторичной рекристаллизацией и уменьшить диаметры вторично рекристаллизованных зерен после вторичной рекристаллизации.
[0039]
В способе производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации средняя скорость V увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C устанавливается равной 400°C/с или более. Когда скорость увеличения температуры быстро увеличивается в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, как было описано выше, можно дополнительно увеличить зерна с ориентацией Госса перед вторичной рекристаллизацией холоднокатаного стального листа и уменьшить диаметры вторично рекристаллизованных зерен после вторичной рекристаллизации.
[0040]
В том случае, когда средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C устанавливается равной 700°C/с или более, зерна с ориентацией Госса перед вторичной рекристаллизацией могут быть дополнительно увеличены, и таким образом можно дополнительно уменьшить потери в стали получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. С другой стороны, в том случае, когда средняя скорость увеличения температуры V устанавливается равной менее 400°C/с, становится трудным сформировать достаточное количество зерен с ориентацией Госса для того, чтобы уменьшить диаметры кристаллических зерен после вторичной рекристаллизации, и потери в стали получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой возрастают. Верхний предел средней скорости увеличения температуры V особенно не ограничивается, и может быть установлен, например, равным 3000°C/с с точки зрения капитальных и производственных затрат.
[0041]
Далее термический профиль в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации будет описан со ссылкой на Фиг. 1-4. Фиг. 1-4 показывают конкретные примеры термического профиля в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации.
[0042]
Как показано на Фиг. 1, может предусматриваться только одно устройство 10 увеличения температуры, выполненное с возможностью увеличения температуры стального листа 1 от 550°C до 700°C. В таком случае средняя скорость увеличения температуры V является средним значением скоростей увеличения температуры от точки, в которой начинается увеличение температуры (точка A начала увеличения температуры), до точки, в которой увеличение температуры заканчивается (конечная точка В увеличения температуры) в процессе увеличения температуры (устройство 10 увеличения температуры), включающем увеличение температуры от 550°C до 700°C.
[0043]
Как показано на Фиг. 2, может быть предусмотрено множество устройств 21 и 22 увеличения температуры, выполненных с возможностью увеличения температуры стального листа 1 от 550°C до 700°C. В таком случае средняя скорость увеличения температуры V является средним значением скоростей увеличения температуры от точки, в которой начинается увеличение температуры (точка A начала увеличения температуры), в процессе увеличения температуры, включая 550°C (включая увеличение температуры от диапазона температур ниже чем 550°C до диапазона температур выше чем 550°C) в устройстве 21 увеличения температуры, до точки, в которой увеличение температуры заканчивается (конечная точка В увеличения температуры) в процессе увеличения температуры, включая 700°C (включая увеличение температуры от диапазона температур ниже чем 700°C до диапазона температур выше чем 700°C) в устройстве 22 увеличения температуры.
[0044]
Таким образом, точка A начала увеличения температуры является точкой перехода из состояния, в котором температура стального листа 1 уменьшилась до состояния, в котором температура стального листа 1 собирается увеличиться на низкотемпературной стороне процесса увеличения температуры, включая 550°C (то есть, точкой минимального значения на графике термического профиля). В дополнение к этому, конечная точка В увеличения температуры является точкой перехода из состояния, в котором температура стального листа 1 увеличилась до состояния, в котором температура стального листа 1 собирается уменьшиться на высокотемпературной стороне процесса увеличения температуры, включая 700°C (то есть, точкой максимального значения на графике термического профиля).
[0045]
Однако, как показано на Фиг. 3, в том случае, когда температура стального листа 1 непрерывно увеличивается благодаря расположению множества устройств 31 и 32 увеличения температуры даже на низкотемпературной стороне процесса увеличения температуры, включающей 550°C, точка A начала увеличения температуры может быть точкой, в которой скорость изменения скорости увеличения температуры достигает положительного максимального значения при 550°C или ниже (точка А на Фиг. 3). В дополнение к этому, как показано на Фиг. 4, в том случае, когда температура стального листа 1 непрерывно увеличивается благодаря расположению множества устройств 41 и 42 увеличения температуры даже на высокотемпературной стороне процесса увеличения температуры, включающей 700°C, конечная точка B увеличения температуры может быть точкой, в которой скорость изменения скорости увеличения температуры достигает отрицательного минимального значения в диапазоне температур 700°C или выше (точка B на Фиг. 4).
Таким образом, возможен случай, когда точка A начала увеличения температуры и конечная точка B увеличения температуры не совпадают с входом и выходом устройства увеличения температуры благодаря конфигурации нагревателя, эффективности нагрева, расположению и т.п. устройства увеличения температуры.
[0046]
В процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации термический профиль в диапазоне температур 550°C - 700°C особенно не ограничивается, и термический профиль устройств увеличения температуры в случае множества устройств увеличения температуры также особенно не ограничивается. Способ увеличения температуры или устройство увеличения температуры в процессе увеличения температуры также особенно не ограничиваются, и, например, также могут использоваться способ нагрева под напряжением или способ индукционного нагрева. В процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации термический профиль в диапазоне температур, отличающемся от диапазона 550°C - 700°C, также особенно не ограничивается, но температура стального листа 550°C или выше перед процессом увеличения температуры, включающим диапазон температур 550°C - 700°C, не является предпочтительной, поскольку эффект быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации ослабляется.
[0047]
Здесь способ определения начальной точки A увеличения температуры и конечной точки B увеличения температуры особенно не ограничивается, и эти точки могут быть определены, например, путем измерения температур стального листа снаружи устройства увеличения температуры и внутри устройства увеличения температуры с использованием лучевого термометра и т.п. Способ для измерения температуры стального листа особенно не ограничивается.
[0048]
В том случае, когда измерение температуры стального листа является затруднительным, и определение начальной точки A увеличения температуры и конечной точки B увеличения температуры является затруднительным, начальная точка A увеличения температуры и конечная точка B увеличения температуры могут быть оценены путем вывода термических профилей процесса увеличения температуры и процесса охлаждения на основе толщины и т.п. стального листа. В дополнение к этому, температура стального листа на входе устройства увеличения температуры и температура стального листа на выходе устройства увеличения температуры в процессе увеличения температуры могут рассматриваться как начальная точка A увеличения температуры и конечная точка B увеличения температуры.
[0049]
В настоящем варианте осуществления значением T/L (°C/мм), которое является отношением увеличения температуры T (°C) к нагреваемой длине L (мм) в процессах увеличения температуры включающих быстрое увеличение температуры в диапазоне 550°C - 700°C, управляют так, чтобы оно удовлетворяло условию 0,1 ≤ T/L ≤ 4,0. Здесь увеличение температуры T относится к разности температур между конечной точкой B и начальной точкой A увеличения температуры, а нагреваемая длина L относится к длине стального листа, проходящего через устройство увеличения температуры, от вышеописанной начальной точки A увеличения температуры до конечной точки B увеличения температуры. Следовательно, в том случае, когда имеется множество устройств увеличения температуры, нагреваемая длина L также включает в себя длину между устройствами увеличения температуры.
[0050]
Значение T/L, которое является отношением увеличения температуры T к нагреваемой длине L, выражает скорость изменения температуры в продольном направлении стального листа при отжиге для первичной рекристаллизации. Следовательно, если значение T/L увеличивается, вызываемая тепловым расширением разность в ширине между стальным листом на низкотемпературной стороне и стальным листом на высокотемпературной стороне увеличивается. Считается, что в том случае, когда значение T/L является большим, ширина стального листа на высокотемпературной стороне значительно сокращается относительно стального листа на низкотемпературной стороне, и таким образом вероятность образования складок на поверхности стального листа возрастает. Следовательно, считается, что по мере увеличения значения T/L форма электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой изменяется сильнее, и складки на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой увеличиваются.
[0051]
Значение верхнего предела T/L, при котором может быть подавлена доля присутствия складок на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, составляет 4,0°C/мм, как видно из примеров, описываемых ниже. Значение T/L предпочтительно составляет 2,7°C/мм или менее.
[0052]
По мере того, как увеличение температуры T становится меньше, а нагреваемая длина L становится более, значение T/L становится меньше, и таким образом становится возможным получить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий небольшое количество складок и благоприятную форму поверхности. Однако значение T/L имеет нижний предел с точки зрения ограничений оборудования. Причина этого заключается в том, что для улучшения магнитных характеристик электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой путем быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации важно быстро увеличивать температуру по меньшей мере от 550°C до 700°C, и имеется ограничение на снижение увеличения температуры T. В дополнение к этому, по мере увеличения нагреваемой длины L требуемое пространство для установки устройства увеличения температуры становится более, и становится более трудным увеличить скорость прохождения стального листа. Поэтому значение нижнего предела T/L составляет 0,1°C/мм с точки зрения ограничений оборудования. Значение T/L предпочтительно составляет 0,2°C/мм или более.
[0053]
2
2
Форма электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой также изменяется в зависимости от интенсивности растягивающего усилия S (Н/мм), прикладываемого к стальному листу в направлении его перемещения (то есть растягивающего усилия S стального листа (Н/мм)) в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации. Считается, что это связано с тем, что когда растягивающее усилие S стального листа является чрезмерно большим, стальной лист, термически расширенный во время быстрого увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, сжимается в направлении ширины, и таким образом на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой образуются складки. Следовательно, верхний предел растягивающего усилия S стального листа, при котором складки не образуются на электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой, зависит от средней скорости увеличения температуры V (°C/с) при быстром увеличении температуры. В дополнение к этому, интенсивность эффекта быстрого увеличения температуры для увеличения зерен с ориентацией Госса также меняется в зависимости от интенсивности растягивающего усилия S, прикладываемого к стальному листу во время быстрого увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации. Следовательно, на интенсивность растягивающего усилия S, прикладываемого к стальному листу во время быстрого увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации, также влияет средняя скорость увеличения температуры V (°C/с) при быстром увеличении температуры.
[0054]
2
В частности, в зависимости от средней скорости увеличения температуры V (°C/с) в процессе увеличения температуры растягивающее усилие S стального листа (Н/мм) составляет 1,96 ≤ S ≤ (19,6-1,96 x T/L), и равно 1,96 ≤ S ≤ (25,5-0,0137 x V) в случае V ≤ 1000, и 1,96 ≤ S ≤ 11,8 в случае V > 1000. Растягивающее усилие S стального листа представляет собой среднее значение растягивающих усилий стального листа в процессе увеличения температуры, включающем быстрое увеличение температуры в диапазоне 550°C - 700°C.
[0055]
2
В том случае, когда растягивающее усилие S стального листа превышает значение верхнего предела, зависящее от средней скорости увеличения температуры V, благодаря растягивающему усилию, прикладываемому в направлении перемещения листа, форма получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшается, и складки на поверхностном увеличиваются. В дополнение к этому, благодаря растягивающему усилию, прикладываемому к стальному листу в направлении его перемещения, текстура кристаллических зерен, создаваемая первичной рекристаллизацией, нарушается, и управление ориентациями становится невозможным. С другой стороны, в том случае, когда растягивающее усилие S стального листа составляет менее чем 1,96 Н/мм, стальной лист пронизывается меандрами, и таким образом имеется вероятность того, что стальной лист может разрушиться, или оборудование может быть повреждено.
[0056]
Обезуглероживающий отжиг стального листа стали с быстро увеличенной температурой выполняется в течение 30 с - 10 мин при температуре 900°C или ниже в содержащей водород и азот влажной атмосфере. При отжиге для первичной рекристаллизации, состоящем из быстрого увеличения температуры и обезуглероживающего отжига, после обезуглероживающего отжига может быть выполнен восстановительный отжиг холоднокатаного стального листа с целью улучшения магнитных характеристик и характеристик покрытия. Стадия быстрого увеличения температуры и стадия обезуглероживающего отжига могут быть предусмотрены как отдельные стадии, но могут выполняться непрерывно с точки зрения исключения производственной линии. В случае непрерывного выполнения быстрого увеличения температуры и обезуглероживающего отжига стадия быстрого увеличения температуры и стадия обезуглероживающего отжига могут быть связаны друг с другом с использованием горловины и т.п.
[0057]
Разделительное средство отжига, включающее MgO в качестве главного компонента, наносится на холоднокатаный стальной лист после отжига для первичной рекристаллизации, а затем выполняется окончательный отжиг, чтобы получить окончательно отожженный лист. При окончательном отжиге происходит вторичная рекристаллизация. В дополнение к этому, окончательный отжиг выполняется после нанесения разделительного средства отжига, и таким образом покрытие из форстерита формируется на поверхности листа кремнистой стали (холоднокатаного стального листа).
Окончательный отжиг может быть выполнен, например, путем выдержки смотанного в рулон холоднокатаного стального листа с нанесенным на него разделительным средством отжига в течение 20 час или более при температуре 800°C - 1000°C с использованием нагревательной печи периодического типа и т.п. Кроме того, для дополнительного уменьшения значения потерь в стали получаемого электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой может быть выполнен очищающий отжиг, при котором температура смотанного в рулон окончательно отожженного листа увеличивается вплоть до приблизительно 1200°C, а затем лист выдерживается.
[0058]
Средняя скорость увеличения температуры в процессе увеличения температуры для окончательного отжига особенно не ограничивается, и может соответствовать условиям для обычного окончательного отжига. Например, средняя скорость увеличения температуры в процессе увеличения температуры для окончательного отжига может быть установлена равной 5°C/час - 100°C/час с точки зрения производительности и общих ограничений оборудования. В дополнение к этому, процесс увеличения температуры для окончательного отжига может выполняться с использованием другого известного термического профиля. Состав атмосферы при окончательном отжиге особенно не ограничивается. В процессе вторичной рекристаллизации атмосфера может представлять собой смесь азота и водорода. Эта атмосфера может быть сухой или влажной. Атмосфера очищающего отжига может представлять собой сухой газообразный водород.
[0059]
После окончательного отжига, с целью придания окончательно отожженному листу изолирующих свойств и растягивающего усилия, на поверхность окончательно отожженного листа наносится, например, изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия, коллоидный кремнезем и подобное в качестве главных компонентов. После этого, с целью запекания изоляционного покрытия и выравнивания формы стального листа, деформированного окончательным отжигом, выполняется выравнивающий отжиг. Выравнивающий отжиг может быть выполнен при известных условиях, например путем выдержки окончательно отожженного листа в диапазоне температур 800°C - 950°C в течение 10 с или более. Компонент изоляционного покрытия особенно не ограничивается, если окончательно отожженному листу придаются изолирующее свойство и растягивающее усилие.
[0060]
Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть произведен с использованием вышеописанного способа производства. Далее описывается электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, произведенный с использованием вышеописанного способа производства.
[0061]
Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой имеет
лист кремнистой стали,
покрытие из форстерита, расположенное на листе кремнистой стали, и
изолирующую пленку, расположенную на покрытии из форстерита,
в котором лист кремнистой стали имеет компонентный состав, содержащий, в мас.%,
Si: 2,5% или более и 4,5% или менее,
Mn: 0,01% или более и 0,15% или менее,
S и Se в сумме: 0% или более и 0,005% или менее,
кислоторастворимый Al: 0% или более и 0,01% или менее, и
N: 0% или более и 0,005% или менее,
с остатком из железа и примесей,
средний размер вторично рекристаллизованных зерен в листе кремнистой стали составляет 10 мм или более и 50 мм или менее, и
электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой имеет
толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее,
17/50
потери в стали Wp 0,800 Вт/кг или менее в терминах W,
долю присутствия складок, имеющих крутизну 0,01 или более в направлении ширины листа, 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, и
значение B8 плотности магнитного потока 1,930 Тл или более.
[0062]
В электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления для уменьшения потерь в стали даже без выполнения обработки для измельчения магнитного домена важно управлять количеством Si и Mn, содержащихся в листе кремнистой стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой.
[0063]
Si увеличивает электрическое сопротивление стального листа, уменьшая тем самым потери на токи Фуко, составляющие часть потерь в стали. Количество Si, содержащегося в листе кремнистой стали, предпочтительно находится в диапазоне 2,5 мас.% или более и 4,5 мас.% или менее. Это количество предпочтительно составляет 2,7% или более и 4,0% или менее. В том случае, когда количество Si составляет менее чем 2,5%, становится трудным подавить потери на токи Фуко в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой. В том случае, когда количество Si составляет более чем 4,5%, обрабатываемость электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшается.
[0064]
Mn образует MnS или MnSe, который является ингибитором, определяющим вторичную рекристаллизацию. Количество Mn, содержащегося в листе кремнистой стали, предпочтительно находится в диапазоне 0,01 мас.% или более и 0,15 мас.% или менее. Это количество предпочтительно составляет 0,03% или более и 0,13% или менее. В том случае, когда количество Mn составляет менее чем 0,01%, абсолютное количество MnS и MnSe, вызывающих вторичную рекристаллизацию, становится недостаточным, и управление ориентациями становится невозможным. В том случае, когда количество Mn составляет более чем 0,15%, формирование твердого раствора Mn становится затруднительным во время нагрева  сляба, и размер выделений ингибитора огрубляется, и таким образом оптимальное распределение ингибитора по размеру ухудшается, и управление ингибиторами становится невозможным.
[0065]
Остаток химического состава листа кремнистой стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой Fe и примеси. Лист кремнистой стали вместо части Fe, которое является остатком, может содержать С, S, Se, кислоторастворимый Al и N, а также в качестве элемента, который стабилизирует вторичную рекристаллизацию, любой или несколько из Cu, Sn, Ni, Cr и Sb. Нет никакой необходимости ограничивать значение нижнего предела этих выбираемых элементов, и значение нижнего предела для них может составлять 0%.
[0066]
Количество С предпочтительно является малым, но может быть установлено равным 0,0050% или менее. В том случае, когда количество C составляет более чем 0,0050%, даже после выполнения обезуглероживающего отжига может проявиться магнитное старение, и магнитные характеристики электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшаются.
Содержание S и Se предпочтительно является малым, но в сумме может быть установлено равным 0,005% или менее. В том случае, когда количество S и Se в сумме составляет более 0,005%, проявляется магнитное старение, и магнитные характеристики ухудшаются.
Количество N предпочтительно является малым, но может быть установлено равным 0,010% или менее. В том случае, когда количество N составляет более чем 0,010%, проявляется магнитное старение, и магнитные характеристики ухудшаются. Более предпочтительно это количество может быть установлено равным 0,005% или менее.
Количество кислоторастворимого Al предпочтительно является малым, но может быть установлено равным 0,01% или менее. В том случае, когда количество кислоторастворимого Al составляет более чем 0,01%, проявляется магнитное старение, и магнитные характеристики ухудшаются.
[0067]
Количество каждого из Cu, Sn, Ni, Cr и Sb может составлять 0,01% или более и 0,30% или менее. В том случае, когда количество даже одного среди этих элементов составляет 0,01% или более, эффект стабилизации вторичной рекристаллизации получается в достаточной степени, в результате чего можно дополнительно уменьшить значение потерь в стали и получить более благоприятные магнитные характеристики. В том случае, когда количество даже одного среди этих элементов составляет более чем 0,30%, эффект стабилизации вторичной рекристаллизации насыщается, что является нежелательным с точки зрения подавления увеличения стоимости производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой.
[0068]
Компонентный состав листа кремнистой стали может быть измерен для листа кремнистой стали, получаемого путем удаления изоляционного покрытия и покрытия из форстерита электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, с использованием атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно сопряженной плазмой (ICP-AES). C и S могут быть измерены с использованием способа поглощения в инфракрасной области спектра при сгорании, а N может быть измерен путем использования способа определения удельной теплопроводности при плавлении в инертном газе.
2
2
Далее конкретно описывается способ для удаления изоляционного покрытия и покрытия из форстерита электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Изоляционное покрытие и покрытие из форстерита электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой удаляются, в результате чего получается лист кремнистой стали. В частности, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой погружается в водный раствор гидроксида натрия, состоящий из 20 мас.% NaOH и 80 мас.% HO, с температурой 80°C на 20 мин, а затем промывается водой и сушится, удаляя тем самым изоляционное покрытие электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Затем электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой погружается в водный раствор соляной кислоты, состоящий из 20 мас.% HCl и 80 мас.% HO, с температурой 50°C на 2 мин, а затем промывается водой и сушится, удаляя тем самым покрытие из форстерита с электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и получая лист кремнистой стали. Время, погружения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в водный раствор гидроксида натрия или соляной кислоты может быть изменено в зависимости от толщины покрытия.
[0069]
В листе кремнистой стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления выполняется управление средним размером вторично рекристаллизованных зерен. В листе кремнистой стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления средний размер вторично рекристаллизованных зерен составляет 10 мм или более и 50 мм или менее. Средний размер зерна предпочтительно составляет 40 мм или менее.
[0070]
В том случае, когда средний размер вторично рекристаллизованных зерен составляет более чем 50 мм, значение потерь в стали (в частности потерь на токи Фуко) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой становится большим. Значение нижнего предела среднего размера вторично рекристаллизованных зерен может быть установлено равным, например, 10 мм, чтобы удовлетворять магнитным характеристикам электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
[0071]
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен в листе кремнистой стали может быть измерен с использованием, например, следующего способа.
Изоляционное покрытие и покрытие из форстерита электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой удаляются с использованием вышеописанного способа. Когда полученный лист кремнистой стали погружается в водный раствор соляной кислоты, на поверхности стального листа формируются ямки в соответствии с кристаллическими ориентациями, и таким образом может наблюдаться структура стали в листе кремнистой стали. Тестовый образец вырезается таким образом, чтобы наблюдаемая поверхность достигала по меньшей мере 60 мм в ширину и 300 мм в длину, наблюдается структура стали, и границы зерна между макроскопически наблюдаемыми кристаллическими зернами трассируются с использованием масляной ручки. По меньшей мере пять изображений поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой получаются с использованием коммерчески доступного сканера изображений, и полученные изображения анализируются с использованием коммерчески доступного программного обеспечения для анализа изображений. Диаметры эквивалентной окружности кристаллических зерен электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой на всех изображениях измеряются с помощью анализа изображения, а затем вычисляется среднее значение измеренных диаметров эквивалентной окружности, в результате чего получается средний размер вторично рекристаллизованных зерен в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой.
Для малых кристаллических зерен, которые имеют диаметр зерна, например, менее 2 мм, и таким образом не могут быть легко определены визуально, диаметры вторично рекристаллизованных зерен не измеряются.
[0072]
2
4
Покрытие из форстерита, расположенное на листе кремнистой стали, содержит MgSiO в качестве главного компонента, и включает в себя небольшое количество примесей или добавок, включенных в лист кремнистой стали или разделительное средство отжига, а также продукты их реакции.
Изолирующая пленка, расположенная на покрытии из форстерита, содержит фосфат и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, и включает в себя небольшое количество элементов или примесей, диффундировавших из листа кремнистой стали во время очищающего отжига, а также продукты их реакции. Эти компоненты могут различаться, при условии, что стальному листу придаются изолирующее свойство и растягивающее усилие.
[0073]
Толщина электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой настоящего варианта осуществления составляет 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее. В том случае, когда толщина электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой составляет менее чем 0,15 мм, нагрузка на холодную прокатку значительно увеличивается. В том случае, когда толщина электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой составляет более чем 0,23 мм, потери в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой ухудшаются.
[0074]
Толщина электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой может быть измерена с использованием радиоактивных лучей и подобного. Толщина листа может быть просто вычислена из веса стального листа с использованием плотность железа после взятия образца заданного размера путем его вырезания из электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. В дополнение к этому, толщина листа может быть вычислена из диаметра рулона и количества витков стального листа. Плотность железа предпочтительно выбирается в зависимости от количества содержащегося Si.
[0075]
Значение B8 плотности магнитного потока электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой устанавливается равным 1,930 Тл или более. Здесь значение B8 плотности магнитного потока относится к среднему значению плотностей магнитного потока, когда прикладывается магнитное поле в 800 А/м.
В том случае, когда значение B8 плотности магнитного потока составляет менее чем 1,930 Тл, значение потерь в стали (в частности, гистерезисных потерь) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой становится большим. Верхний предел значения B8 плотности магнитного потока особенно не ограничивается, однако реалистично может быть установлен равным, например, 2,000 Тл. Магнитные характеристики электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, такие как плотность магнитного потока, могут быть измерены с использованием известного способа. Например, магнитные характеристики электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой могут быть измерены с использованием способа, основанного на рамке Эпштейна, в соответствии с японским промышленным стандартом JIS C 2550:2011, способа однолистового тестера (SST) в соответствии с японским промышленным стандартом JIS C 2556:2015 и т.п.; однако в настоящем варианте осуществления магнитные характеристики получаются с использованием способа, основанного на рамке Эпштейна, регулируемого стандартом JIS C 2550:2011. При измерении значения B8 плотности магнитного потока набор образцов отбирается с обеих концевых частей рулона электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой после окончательной стадии в продольном направлении соответственно, и получается среднее значение плотности B8 магнитного потока. После разделения рулона в продольном направлении набор образцов может быть взят из обеих концевых частей разделенного рулона в продольном направлении соответственно. Кроме того, во время отбора образцов, в том случае, когда не может быть получена достаточная длина в продольном направлении рулона, и может быть взят только один образец, может использоваться значение, измеренное для одного образца.
[0076]
В электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой настоящего варианта осуществления доля присутствия складок, имеющих крутизну 0,01 или более, составляет 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее в направлении ширины листа. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, произведенный с использованием способа производства по настоящему варианту осуществления, имеет благоприятную форму поверхности, и таким образом можно уменьшить долю присутствия складок, имеющих крутизну 0,01 или более, которые уменьшают коэффициент заполнения материала сердечника в случае укладки друг на друга электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой.
[0077]
Способ для определения крутизны будет описан со ссылкой на Фиг. 5. Фиг. 5 показывает кривую поперечного сечения (кривую волнистости) электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, которая получается путем измерения поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой с использованием лазерного измерителя смещения.
Крутизна вычисляется путем измерения формы выступающей части, присутствующей на поверхности электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой. Сначала форма стального листа в направлении ширины листа измеряется с использованием лазерного измерителя смещения, в результате чего получается кривая поперечного сечения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в направлении ширины листа, как показано на Фиг. 5. В том случае, когда шум кривой поперечного сечения является большим, этот шум может быть удален, если при этом измеренная кривая поперечного сечения отклоняется незначительно. Из этой кривой поперечного сечения извлекается часть выступа, имеющая пиковую высоту h 0,1 мм или более. Эта пиковая высота h более предпочтительно составляет 0,05 мм или более. Пиковая высота h представляет собой расстояние между прямой линией, соединяющей две самые низкие точки (точку a и точку b на Фиг. 5) около этой части выступа, и самой высокой точкой (точкой c на Фиг. 5) этой части выступа. Пиковая высота h извлеченной части выступа делится на 1/2 длины L прямой линии, соединяющей две самые низкие точки (точку a и точку b на Фиг. 5) около извлеченной части выступа, в результате чего получается крутизна извлеченной части выступа (то есть крутизна=2h/L). В настоящем варианте осуществления часть выступа, имеющая крутизну, полученную с использованием вышеописанного способа, составляющую 0,01 или более, рассматривается как складка, и получается количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в направлении ширины листа. Путем получения кривой поперечного сечения с полной длиной 4 м в направлении ширины листа по меньшей мере из четырех или более мест в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой с использованием вышеописанного способа получается количество складок.
[0078]
17/50
17/50
Как было описано выше, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления способен снижать значение потерь в стали без выполнения для измельчения магнитного домена. В частности, в электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления потери в стали Wp в том случае, когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, составляют 0,800 Вт/кг или менее в терминах W. Потери в стали предпочтительно составляют 0,790 Вт/кг или менее и более предпочтительно 0,785 Вт/кг или менее. Нижний предел не нуждается в особом ограничении, и может быть установлен равным 0,600 Вт/кг с точки зрения возможности устойчивого промышленного производства. Здесь в качестве потерь в стали Wp в том случае, когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, используется значение, измеренное для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой после отжига для снятия напряжений. Значение W относится к среднему значению потерь в стали, получаемому при возбуждении электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой магнитным полем в 1,7 Тл с частотой 50 Гц. При измерении потерь в стали Wp образцы отбираются с обеих концевых частей рулона электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой после окончательной стадии в продольном направлении соответственно, и получается среднее значение потерь в стали. После разделения рулона в продольном направлении образцы могут быть взяты из обеих концевых частей разделенного рулона в продольном направлении соответственно. Кроме того, во время отбора образцов, в том случае, когда не может быть получена достаточная длина в продольном направлении рулона, и может быть взят только один образец, может использоваться значение, измеренное для одного набора образцов.
[0079]
Как было описано выше, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления способен в достаточной степени снижать значение потерь в стали даже без выполнения для измельчения магнитного домена. Обработка для измельчения магнитного домена способна уменьшить значение потерь в стали электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, но увеличивает шум в трансформаторах, в которых этот электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой используется для материала сердечника. Следовательно, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления способен удовлетворять как магнитным характеристикам, так и шумовым характеристикам трансформатора.
[0080]
Согласно способу производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления можно произвести электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий в достаточной степени уменьшенные потери в стали, даже без выполнения обработки для измельчения магнитного домена, и благоприятную форму поверхности. Электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления, произведенный с использованием вышеописанного способа производства, имеет благоприятную форму поверхности, и таким образом способен обеспечить улучшенный коэффициент заполнения в случае его использования в качестве материала сердечника для трансформаторов. Само собой разумеется, что в настоящем варианте осуществления обработка для измельчения магнитного домена может быть выполнена на электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой в зависимости от целей заказчиков.
[Примеры]
[0081]
Далее с использованием примеров будут конкретно описаны способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В примерах, описанных ниже, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой просто пример, и электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой в соответствии с настоящим вариантом осуществления не ограничивается примерами, описанными ниже.
[0082]
(Пример 1)
Был произведен сляб, включающий в себя, в мас.%, С: 0,08 мас.%, Si: 3,3 мас.%, Mn: 0,08 мас.%, S: 0,024 мас.%, кислоторастворимый Al: 0,03 мас.%, и N: 0,008 мас.%, с остатком из железа и примесей. Этот сляб нагревался при 1350°C в течение одного часа, а затем подвергался горячей прокатке с тем, чтобы получить горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,3 мм. Полученный горячекатаный стальной лист был подвергнут отжигу при пиковой температуре 1100°C в течение 140 с, протравлен, а затем подвергнут холодной прокатке с тем, чтобы получить холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,23 мм.
[0083]
2
После этого температура полученного холоднокатаного стального листа была быстро увеличена со средней скоростью увеличения температуры V (°C/с), показанной в Таблице 1 и Таблице 2, при одновременном приложении к холоднокатаному стальному листу растягивающего усилия S (Н/мм), показанного в Таблице 1 и Таблице 2. При этом в качестве средней скорости увеличения температуры V (°C/с) использовалось среднее значение скоростей увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, и в дополнение к этому увеличение температуры T (°C) и нагреваемая длина L (мм) изменялись, как показано в Таблице 1 и Таблице 2, путем изменения повышения температуры устройствами увеличения температуры и расстояния между устройствами увеличения температуры, переключения устройств увеличения температуры и т.п. Здесь температура на входе устройства увеличения температуры в процессе повышения температуры, включая 550°C, рассматривалась как точка А начала повышения температуры, температура на стороне выхода устройства увеличения температуры в процессе увеличения температуры, включая 700°C, рассматривалась как точка B начала повышения температуры, и среднее значение от точки А начала повышения температуры до конечной точки B повышения температуры рассматривалось как средняя скорость увеличения температуры V (°C/с). После этого обезуглероживающий отжиг выполнялся при 850°C в течение 180 с во влажной водородно-азотной атмосфере.
[0084]
Затем разделительное средство отжига, включающее MgO, наносилось на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, затем окончательный отжиг выполнялся для того, чтобы получить окончательно отожженный лист, и этот окончательно отожженный лист промывался водой. После этого изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, наносилось на поверхность окончательно отожженного листа, а затем выполнялся выравнивающий отжиг, предназначенный для запекания изоляционного покрытия и выравнивания стального листа, в результате чего был получен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее.
[0085]
17/50
Образцы для рамки Эпштейна брались путем обрезки с обеих концевых частей рулона электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, полученного с использованием вышеописанного способа, в направлении ширины листа соответственно, эти образцы были подвергнуты отжигу для снятия напряжений, а затем потери в стали Wp и значение B8 плотности магнитного потока были измерены способом рамки Эпштейна в соответствии со стандартом JIS C 2550:2011. Потери в стали Wp были измерены в терминах W, и использовалось среднее значение потерь в стали, полученных путем возбуждения электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой магнитным полем в 1,7 Тл с частотой 50 Гц. В качестве значения B8 плотности магнитного потока использовалось среднее значение плотностей магнитного потока, полученных при прикладывании магнитного поля в 800 А/м с частотой 50 Гц.
[0086]
В дополнение к этому, два образца были взяты путем обрезки каждой из обеих концевых частей рулона электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой в направлении ширины листа, и формы поверхности в направлении ширины листа были измерены с использованием лазерного измерителя смещения, чтобы тем самым получить кривую поперечного сечения. Количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре в направлении ширины электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, было получено с использованием полученной кривой поперечного сечения и вышеописанного способа.
[0087]
Кроме того, изоляционное покрытие и покрытие из форстерита полученного электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой были удалены с использованием вышеописанного способа, а затем компонентный состав листа кремнистой стали был измерен с использованием ICP-AES. Кроме того, средний размер вторично рекристаллизованных зерен в листе кремнистой стали был измерен с использованием вышеописанного способа.
[0088]
В том случае, когда потери в стали Wp составляли 0,800 или менее, и доля присутствия складок составляла 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как пригодный. В случае неудовлетворения любого из этих условий электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как непригодный и обозначался как «C» в столбце оценок в таблицах. Потери в стали Wp примеров, определенных как пригодные, оценивались на основе следующих стандартов.
S (чрезвычайно благоприятные): 0,785 Вт/кг или менее
A (более благоприятные): более чем 0,785 Вт/кг и 0,790 Вт/кг или менее
B (благоприятные): более чем 0,790 Вт/кг и 0,800 Вт/кг или менее
[0089]
Производственные условия, результаты измерения и результаты оценки электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой показаны в Таблице 1 и Таблице 2. Для примеров по настоящему изобретению в компонентном составе листа кремнистой стали суммарное количество S и Se составляло 0,005% или менее, количество кислоторастворимого Al составляло 0,01% или менее, количество N составляло 0,005% или менее, и остаток состоял из Fe и примесей.
[0090]
[Таблица 1]
Состояние
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
A1
100
7,84
250
150
1,7
6
0,844
1,934
55
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A2
400
7,84
250
150
1,7
6
0,797
1,934
44
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
A3
700
7,84
250
150
1,7
6
0,789
1,934
35
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A4
1000
7,84
250
150
1,7
6
0,785
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A5
1500
7,84
250
150
1,7
6
0,784
1,936
25
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A6
2500
7,84
250
150
1,7
6
0,777
1,936
22
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A7
1000
7,84
250
150
1,7
7
0,784
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A8
1000
7,84
400
150
2,7
8
0,785
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A9
1000
7,84
600
150
4,0
10
0,784
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A10
1000
7,84
700
150
4,7
12
0,785
1,935
26
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A11
1000
7,84
850
150
5,7
15
0,785
1,935
25
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A12
400
1,96
250
1000
0,3
3
0,800
1,934
46
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
A13
400
11,76
250
1000
0,3
7
0,798
1,934
43
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
A14
400
15,90
250
1000
0,3
8
0,799
1,934
42
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
A15
400
17,64
250
1000
0,3
9
0,799
1,933
41
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
A16
400
21,56
250
1000
0,3
12
0,806
1,929
41
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A17
700
1,96
400
400
1,0
3
0,788
1,934
36
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A18
700
11,76
400
400
1,0
8
0,788
1,934
33
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A19
700
15,90
400
400
1,0
9
0,789
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A20
700
17,64
400
400
1,0
10
0,804
1,929
29
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A21
700
21,56
400
400
1,0
11
0,820
1,927
27
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A22
1000
1,96
250
150
1,7
4
0,784
1,936
28
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
[0091]
[Таблица 2]
Состояние
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
A23
1000
11,76
250
150
1,7
8
0,784
1,936
26
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A24
1000
15,90
250
150
1,7
10
0,810
1,928
23
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A25
1000
17,64
250
150
1,7
12
0,828
1,925
23
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A26
1000
21,56
250
150
1,7
15
0,844
1,921
22
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A27
1500
1,96
400
150
2,7
8
0,784
1,936
25
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A28
1500
11,76
400
150
2,7
8
0,784
1,936
24
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A29
1500
15,90
400
150
2,7
11
0,815
1,927
21
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A30
1500
17,64
400
150
2,7
12
0,830
1,922
20
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A31
1500
21,56
400
150
2,7
15
0,856
1,920
19
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A32
2500
1,96
600
150
4,0
5
0,777
1,936
22
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A33
2500
11,76
600
150
4,0
10
0,777
1,936
21
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
A34
2500
15,90
600
150
4,0
12
0,818
1,926
18
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A35
2500
17,64
600
150
4,0
14
0,832
1,921
18
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A36
2500
21,56
600
150
4,0
18
0,863
1,919
17
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A37
700
15,90
250
150
1,7
10
0,789
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A38
700
15,90
600
150
4,0
13
0,789
1,932
31
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A39
700
15,90
700
150
4,7
14
0,789
1,932
31
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A40
700
15,90
850
150
5,7
15
0,790
1,932
30
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
A41
700
15,90
250
400
0,6
9
0,788
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A42
700
15,90
400
400
1,0
9
0,789
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A43
700
15,90
600
400
1,5
10
0,790
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
A44
700
15,90
850
400
2,1
11
0,790
1,932
31
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
[0092]
Как показано в Таблице 1 и Таблице 2, электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, удовлетворяющие условиям настоящего варианта осуществления (примеры по настоящему изобретению), получили оценку B или выше (благоприятные или выше). В дополнение к этому, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 700°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,790 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку A или выше (более благоприятные или выше). Кроме того, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 1000°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,785 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку S (чрезвычайно благоприятные).
[0093]
График, полученный путем указания скорости V повышения температуры по горизонтальной оси, растягивающего усилия S стального листа по вертикальной оси и построения результатов примеров, показанных в Таблице 1 и Таблице 2, показан на Фиг. 6. В дополнение к этому, график, полученный путем указания значения T/L по горизонтальной оси, растягивающего усилия S стального листа по вертикальной оси и построения результатов примеров, показанных в Таблице 1 и Таблице 2, показан на Фиг. 7. На Фиг. 6 и Фиг. 7 примеры по настоящему изобретению показаны кружками, а сравнительные примеры - крестиками.
[0094]
2
Как показано на Фиг. 6, между скоростью увеличения температуры V (°C/с) в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации и растягивающим усилием S стального листа (Н/мм), которые регулируются способом производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления, должны удовлетворяться соотношения Выражения 1 и Выражения 2. Следовательно, согласно способу производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления возможно производить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий уменьшенное значение потерь в стали.
[0095]
1,96 ≤ S ≤ (25,5-0,0137 x V) (V ≤ 1,000) Выражение 1
1,96 ≤ S ≤ 11,8 (V > 1,000) Выражение 2
[0096]
2
В дополнение к этому, как показано на Фиг. 7, количество складок на электротехническом стальном листе с ориентированной зеренной структурой может быть уменьшено путем регулирования растягивающего усилия S стального листа (Н/мм) в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации и значения T/L (°C/мм) в соответствии с Выражением 3 и Выражением 4.
[0097]
0,1 ≤ T/L ≤ 4,0 Выражение 3
1,96 ≤ S ≤ (19,6-1,96 x T/L) Выражение 4
[0098]
(Пример 2)
Был произведен сляб, включающий в себя, в мас.%, С: 0,08 мас.%, S: 0,023 мас.%, кислоторастворимый Al: 0,03 мас.%, и N: 0,008 мас.% с остатком, включающим в себя Si и Mn в содержаниях, показанных в Таблице 3 и Таблице 4, Fe и примеси. Этот сляб нагревался при 1350°C в течение одного часа, а затем подвергался горячей прокатке с тем, чтобы получить горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,3 мм. Полученный горячекатаный стальной лист был подвергнут отжигу при пиковой температуре 1100°C в течение 140 с, протравлен, а затем подвергнут холодной прокатке с тем, чтобы получить холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,23 мм.
[0099]
2
После этого температура полученного холоднокатаного стального листа была быстро увеличена со скоростью увеличения температуры V (°C/с), показанной в Таблице 3 и Таблице 4, а затем обезуглероживающий отжиг был выполнен при 850°C в течение 180 с во влажной азотно-водородной атмосфере. В качестве средней скорости увеличения температуры V (°C/с) использовалось среднее значение скоростей увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, и в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации растягивающее усилие S величиной 7,84 Н/мм прикладывалось в направлении перемещения к холоднокатаному стальному листу. В дополнение к этому, увеличение температуры T было установлено равным 400°C, а нагреваемая длина L была установлена равной 400 мм. Средняя скорость увеличения температуры V была вычислена с использованием того же самого способа, что и в Примере 1.
[0100]
Разделительное средство отжига, включающее MgO, наносилось на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, затем окончательный отжиг выполнялся для того, чтобы получить окончательно отожженный лист, и этот окончательно отожженный лист промывался водой. После этого изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, наносилось на поверхность окончательно отожженного листа, а затем выполнялся выравнивающий отжиг, предназначенный для запекания изоляционного покрытия и выравнивания стального листа, в результате чего был получен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее.
[0101]
Для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, полученного с использованием вышеописанного способа, потери в стали Wp, значение B8 плотности магнитного потока, количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре в направлении ширины листа, компонентный состав листа кремнистой стали и средний размер вторично рекристаллизованных зерен были измерены с использованием тех же самых способов, что и в Примере 1.
[0102]
В том случае, когда потери в стали Wp составляли 0,800 или менее, и доля присутствия складок составляла 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как пригодный. В случае неудовлетворения любого из этих условий электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как непригодный и обозначался как «C» в столбце оценок в таблицах. В дополнение к этому, потери в стали Wp примеров, определенных как пригодные, были оценены как S (чрезвычайно благоприятные), А (более благоприятные) или B (благоприятные) на основе тех же самых стандартов, что и в Примере 1.
[0103]
Производственные условия, результаты измерения и результаты оценки электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой показаны в Таблице 3 и Таблице 4. Для примеров по настоящему изобретению в компонентном составе листа кремнистой стали суммарное количество S и Se составляло 0,005% или менее, количество кислоторастворимого Al составляло 0,01% или менее, количество N составляло 0,005% или менее, и остаток состоял из Fe и примесей.
[0104]
[Таблица 3]
Состояние
Компонент сляба
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Si (%)
Mn (%)
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
B1
2,0
0,10
1000
7,84
400
400
1
5
0,802
1,939
27
2,0
0,10
C
Сравнительный пример
B2
2,5
0,10
1000
7,84
400
400
1
5
0,785
1,937
27
2,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B3
3,3
0,10
1000
7,84
400
400
1
5
0,784
1,935
27
3,3
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B4
4,5
0,10
1000
7,84
400
400
1
5
0,783
1,931
27
4,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B5
5,0
0,10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
C (прокатка невозможна)
Сравнительный пример
B6
3,3
<0,01
1000
7,84
400
400
1
5
0,933
1,867
9
3,3
<0,01
C
Сравнительный пример
B7
3,3
0,01
1000
7,84
400
400
1
5
0,785
1,935
27
3,3
0,01
S
Пример по настоящему изобретению
B8
3,3
0,05
1000
7,84
400
400
1
5
0,785
1,935
27
3,2
0,05
S
Пример по настоящему изобретению
B9
3,3
0,15
1000
7,84
400
400
1
5
0,785
1,935
27
3,3
0,15
S
Пример по настоящему изобретению
B10
3,3
0,20
1000
7,84
400
400
1
5
1,026
1,841
8
3,3
0,20
C
Сравнительный пример
B11
2,5
0,10
100
7,84
400
400
1
5
0,858
1,936
58
2,5
0,10
C
Сравнительный пример
B12
2,5
0,10
400
7,84
400
400
1
5
0,798
1,936
45
2,5
0,10
B
Пример по настоящему изобретению
B13
2,5
0,10
700
7,84
400
400
1
5
0,789
1,936
35
2,5
0,10
A
Пример по настоящему изобретению
B14
2,5
0,10
1500
7,84
400
400
1
5
0,784
1,938
25
2,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B15
2,5
0,10
2500
7,84
400
400
1
6
0,779
1,938
21
2,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
[0105]
[Таблица 4]
Состояние
Компонент сляба
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Si (%)
Mn (%)
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
B16
4,5
0,10
100
7,84
400
400
1
5
0,838
1,930
54
4,5
0,10
C
Сравнительный пример
B17
4,5
0,10
400
7,84
400
400
1
5
0,796
1,930
42
4,5
0,10
B
Пример по настоящему изобретению
B18
4,5
0,10
700
7,84
400
400
1
5
0,787
1,930
33
4,5
0,10
A
Пример по настоящему изобретению
B19
4,5
0,10
1500
7,84
400
400
1
5
0,782
1,931
22
4,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B20
4,5
0,10
2500
7,84
400
400
1
5
0,774
1,931
18
4,5
0,10
S
Пример по настоящему изобретению
B21
3,3
0,01
100
7,84
400
400
1
5
0,861
1,933
53
3,3
0,01
C
Сравнительный пример
B22
3,3
0,01
400
7,84
400
400
1
5
0,799
1,933
42
3,3
0,01
B
Пример по настоящему изобретению
B23
3,3
0,01
700
7,84
400
400
1
5
0,790
1,934
32
3,3
0,01
A
Пример по настоящему изобретению
B24
3,3
0,01
1500
7,84
400
400
1
5
0,784
1,935
22
3,2
0,01
S
Пример по настоящему изобретению
B25
3,3
0,01
2500
7,84
400
400
1
5
0,779
1,935
18
3,3
0,01
S
Пример по настоящему изобретению
B26
3,3
0,15
100
7,84
400
400
1
5
0,850
1,933
52
3,2
0,15
C
Сравнительный пример
B27
3,3
0,15
400
7,84
400
400
1
5
0,799
1,933
41
3,3
0,15
B
Пример по настоящему изобретению
B28
3,3
0,15
700
7,84
400
400
1
5
0,790
1,934
32
3,2
0,15
A
Пример по настоящему изобретению
B29
3,3
0,15
1500
7,84
400
400
1
5
0,784
1,935
22
3,3
0,15
S
Пример по настоящему изобретению
B30
3,3
0,15
2500
7,84
400
400
1
6
0,778
1,935
18
3,3
0,15
S
Пример по настоящему изобретению
[0106]
Как показано в Таблице 3 и Таблице 4, электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, содержащие, в мас.%, Si: 2,5% или более и 4,5% или менее и Mn: 0,01% или более и 0,15% или менее, получили оценку B или выше (благоприятные или выше). В дополнение к этому, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 700°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,790 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку A или выше (более благоприятные или выше). Кроме того, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 1000°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,785 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку S (чрезвычайно благоприятные). В Состоянии B5 количество Si было слишком большим, и было невозможно выполнить горячую прокатку и произвести электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, и таким образом электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой был определен как непригодный, что было указано как «C (прокатка невозможна)» в столбце оценок.
[0107]
(Пример 3)
Был произведен сляб, включающий в себя, в мас.%, С: 0,08 мас.%, Si: 3,3 мас.%, Mn: 0,08 мас.%, S: 0,024 мас.%, кислоторастворимый Al: 0,03 мас.%, и N: 0,008 мас.%, с остатком из железа и примесей. Этот сляб нагревался при 1350°C в течение одного часа, а затем подвергался горячей прокатке с тем, чтобы получить горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,3 мм. Полученный горячекатаный стальной лист был подвергнут отжигу при пиковой температуре 1100°C в течение 140 с, протравлен, а затем подвергнут холодной прокатке с тем, чтобы получить холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,23 мм.
[0108]
2
После этого температура полученного холоднокатаного стального листа была быстро увеличена со средней скоростью увеличения температуры V (°C/с), показанной в Таблице 5 и Таблице 6, а затем обезуглероживающий отжиг был выполнен при 850°C в течение 180 с во влажной азотно-водородной атмосфере. В качестве скорости увеличения температуры V (°C/с) использовалось среднее значение скоростей увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C. В дополнение к этому, в процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации растягивающее усилие S стального листа (Н/мм), увеличение температуры T (°C) и нагреваемая длина L (мм) изменялись, как показано в Таблице 5 и Таблице 6. Средняя скорость увеличения температуры V была вычислена с использованием того же самого способа, что и в Примере 1.
[0109]
Разделительное средство отжига, включающее MgO, наносилось на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, затем окончательный отжиг выполнялся для того, чтобы получить окончательно отожженный лист, и этот окончательно отожженный лист промывался водой. После этого изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, наносилось на поверхность окончательно отожженного листа, а затем выполнялся выравнивающий отжиг, предназначенный для запекания изоляционного покрытия и выравнивания стального листа, в результате чего был получен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее.
[0110]
Для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, полученного с использованием вышеописанного способа, потери в стали Wp, значение B8 плотности магнитного потока, количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре в направлении ширины листа, компонентный состав листа кремнистой стали и средний размер вторично рекристаллизованных зерен были измерены с использованием тех же самых способов, что и в Примере 1.
[0111]
В том случае, когда потери в стали Wp составляли 0,800 или менее, и доля присутствия складок составляла 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как пригодный. В случае неудовлетворения любого из этих условий электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как непригодный и обозначался как «C» в столбце оценок в таблицах. В дополнение к этому, потери в стали Wp примеров, определенных как пригодные, были оценены как S (чрезвычайно благоприятные), А (более благоприятные) или B (благоприятные) на основе тех же самых стандартов, что и в Примере 1.
[0112]
Производственные условия, результаты измерения и результаты оценки электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой показаны в Таблице 5 и Таблице 6. Для примеров по настоящему изобретению в компонентном составе листа кремнистой стали суммарное количество S и Se составляло 0,005% или менее, количество кислоторастворимого Al составляло 0,01% или менее, количество N составляло 0,005% или менее, и остаток состоял из Fe и примесей.
[0113]
[Таблица 5]
Состояние
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
C1
100
1,96
400
400
1,0
3
0,844
1,934
56
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C2
100
7,84
400
400
1,0
5
0,843
1,934
55
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C3
100
11,76
400
400
1,0
7
0,850
1,933
55
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C4
100
15,90
400
400
1,0
9
0,852
1,933
53
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C5
100
19,60
400
400
1,0
11
0,855
1,932
52
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C6
100
23,52
400
400
1,0
13
0,876
1,930
51
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C7
400
1,96
400
400
1,0
3
0,798
1,934
46
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
C8
400
7,84
400
400
1,0
6
0,797
1,934
44
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
C9
400
11,76
400
400
1,0
7
0,798
1,934
43
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
C10
400
15,90
400
400
1,0
9
0,799
1,933
42
3,2
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
C11
400
19,60
400
400
1,0
11
0,799
1,931
41
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C12
400
23,52
400
400
1,0
13
0,810
1,929
41
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C13
700
1,96
400
400
1,0
3
0,788
1,934
36
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
C14
700
7,84
400
400
1,0
6
0,789
1,934
35
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
C15
700
11,76
400
400
1,0
7
0,788
1,934
33
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
C16
700
15,90
400
400
1,0
9
0,789
1,932
32
3,2
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
C17
700
19,60
400
400
1,0
11
0,808
1,929
29
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C18
700
23,52
400
400
1,0
13
0,829
1,924
25
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C19
1000
1,96
400
400
1,0
3
0,783
1,936
28
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C20
1000
7,84
400
400
1,0
6
0,785
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C21
1000
11,76
400
400
1,0
7
0,784
1,936
26
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
[0114]
[Таблица 6]
Состояние
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
C22
1000
15,90
400
400
1,0
9
0,811
1,928
23
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C23
1000
19,60
400
400
1,0
11
0,833
1,922
22
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C24
1000
23,52
400
400
1,0
13
0,860
1,919
20
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C25
1500
1,96
400
400
1,0
3
0,784
1,936
25
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C26
1500
7,84
400
400
1,0
6
0,784
1,936
25
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C27
1500
11,76
400
400
1,0
7
0,784
1,936
24
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C28
1500
15,90
400
400
1,0
9
0,814
1,927
21
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C29
1500
19,60
400
400
1,0
11
0,837
1,921
20
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C30
1500
23,52
400
400
1,0
14
0,869
1,918
19
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C31
2500
1,96
400
400
1,0
4
0,776
1,936
22
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C32
2500
7,84
400
400
1,0
6
0,777
1,936
22
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C33
2500
11,76
400
400
1,0
7
0,778
1,936
21
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C34
2500
15,90
400
400
1,0
9
0,818
1,926
18
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C35
2500
19,60
400
400
1,0
11
0,840
1,920
17
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C36
2500
23,52
400
400
1,0
14
0,876
1,917
15
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C37
1000
7,84
250
150
1,7
7
0,785
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C38
1000
7,84
400
150
2,7
8
0,785
1,935
27
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C39
1000
7,84
600
150
4,0
10
0,784
1,934
26
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
C40
1000
7,84
700
150
4,7
12
0,784
1,934
26
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
C41
1000
7,84
850
150
5,7
15
0,785
1,934
26
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
[0115]
Как показано в Таблице 5 и Таблице 6, электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, в которых средний размер вторично рекристаллизованных зерен составлял 10 мм или более и 50 мм или менее, а плотность B8 магнитного потока составляла 1,930 Тл или более, получили оценку B или выше (благоприятные или выше). В дополнение к этому, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 700°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,790 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку A или выше (более благоприятные или выше). Кроме того, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 1000°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,785 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку S (чрезвычайно благоприятные).
[0116]
(Пример 4)
Был произведен сляб, включающий в себя, в мас.%, С: 0,08 мас.%, Si: 3,3 мас.%, Mn: 0,08 мас.%, S: 0,005 мас.%, Se: 0,019 мас.%, кислоторастворимый Al: 0,03 мас.%, и N: 0,008 мас.%, с остатком из железа и примесей. Этот сляб нагревался при 1350°C в течение одного часа, а затем подвергался горячей прокатке с тем, чтобы получить горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,1 мм. Полученный горячекатаный стальной лист был подвергнут отжигу при пиковой температуре 1100°C в течение 140 с, протравлен, а затем подвергнут холодной прокатке с тем, чтобы получить холоднокатаный стальной лист. При холодной прокатке кумулятивным обжатием управляли таким образом, чтобы получаемый в итоге электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой имел толщину листа, показанную в Таблице 7.
[0117]
2
Температура полученного холоднокатаного стального листа была быстро увеличена таким образом, чтобы средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C достигала 1000 °C/с, а затем обезуглероживающий отжиг выполнялся при 850°C в течение 180 с во влажной азотно-водородной атмосфере. В процессе увеличения температуры для отжига для первичной рекристаллизации растягивающее усилие S стального листа устанавливалось равным 7,84 Н/мм, увеличение температуры T устанавливалось равным 400°C, и нагреваемая длина L устанавливалась равной 400 мм. Средняя скорость увеличения температуры V была вычислена с использованием того же самого способа, что и в Примере 1.
[0118]
Разделительное средство отжига, включающее MgO, наносилось на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, затем окончательный отжиг выполнялся для того, чтобы получить окончательно отожженный лист, и этот окончательно отожженный лист промывался водой. После этого изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, наносилось на поверхность окончательно отожженного листа, а затем выполнялся выравнивающий отжиг, предназначенный для запекания изоляционного покрытия и выравнивания стального листа, в результате чего был получен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее.
[0119]
Для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, полученного с использованием вышеописанного способа, потери в стали Wp, значение B8 плотности магнитного потока, количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре в направлении ширины листа, компонентный состав листа кремнистой стали и средний размер вторично рекристаллизованных зерен были измерены с использованием тех же самых способов, что и в Примере 1.
[0120]
В том случае, когда потери в стали Wp составляли 0,800 или менее, и доля присутствия складок составляла 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как пригодный. В случае неудовлетворения любого из этих условий электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как непригодный и обозначался как «C» в столбце оценок в таблицах. В дополнение к этому, потери в стали Wp примеров, определенных как пригодные, были оценены как S (чрезвычайно благоприятные), А (более благоприятные) или B (благоприятные) на основе тех же самых стандартов, что и в Примере 1.
[0121]
Производственные условия, результаты измерения и результаты оценки электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой показаны в Таблице 7. Для примеров по настоящему изобретению в компонентном составе листа кремнистой стали суммарное количество S и Se составляло 0,005% или менее, количество кислоторастворимого Al составляло 0,01% или менее, количество N составляло 0,005% или менее, и остаток состоял из Fe и примесей.
[0122]
[Таблица 7]
Состояние
Толщина листа (мм)
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
D1
0,13
6
1,202
1,733
5
3,2
0,08
C
Сравнительный пример
D2
0,15
6
0,690
1,932
49
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
D3
0,18
6
0,716
1,932
43
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
D4
0,20
6
0,753
1,933
35
3,2
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
D5
0,23
6
0,782
1,934
28
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
D6
0,27
6
0,823
1,935
23
3,3
0,08
C
Сравнительный пример
[0123]
Как показано в Таблице 7, электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, имеющие толщину листа 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее, получили оценку B или выше (благоприятные или выше).
[0124]
(Пример 5)
Был произведен сляб, включающий в себя, в мас.%, С: 0,08 мас.%, Si: 3,3 мас.%, Mn: 0,08 мас.%, S: 0,023 мас.%, кислоторастворимый Al: 0,03 мас.%, и N: 0,008 мас.%, с остатком из железа и примесей. Этот сляб нагревался при 1350°C в течение одного часа, а затем подвергался горячей прокатке с тем, чтобы получить горячекатаный стальной лист, имеющий толщину 2,3 мм. Полученный горячекатаный стальной лист был подвергнут отжигу при пиковой температуре 1100°C в течение 140 с, протравлен, а затем подвергнут холодной прокатке с тем, чтобы получить холоднокатаный стальной лист, имеющий толщину 0,23 мм.
[0125]
2
После этого температура полученного холоднокатаного стального листа была быстро увеличена со средней скоростью увеличения температуры V (°C/с), показанной в Таблице 8, а затем обезуглероживающий отжиг был выполнен при 850°C в течение 180 с во влажной азотно-водородной атмосфере. В качестве средней скорости увеличения температуры V (°C/с) использовалось среднее значение скоростей увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, и между быстрыми увеличениями температуры для отжига для первичной рекристаллизации растягивающее усилие S величиной 7,84 Н/мм прикладывалось в направлении перемещения к холоднокатаному стальному листу. В дополнение к этому, количество устройств увеличения температуры во время отжига для первичной рекристаллизации, включающего процесс увеличения температуры в диапазоне температур 550°C - 700°C, увеличение температуры T (°C) и нагреваемая длина L (мм) изменялись, как показано в Таблице 8. Средняя скорость увеличения температуры V была вычислена с использованием того же самого способа, что и в Примере 1.
[0126]
Разделительное средство отжига, включающее MgO, наносилось на поверхность холоднокатаного стального листа после отжига для первичной рекристаллизации, затем окончательный отжиг выполнялся для того, чтобы получить окончательно отожженный лист, и этот окончательно отожженный лист промывался водой. После этого изоляционное покрытие, содержащее фосфат алюминия и коллоидный кремнезем в качестве главных компонентов, наносилось на поверхность окончательно отожженного листа, а затем выполнялся выравнивающий отжиг, предназначенный для запекания изоляционного покрытия и выравнивания стального листа, в результате чего был получен электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий толщину 0,15 мм или более и 0,23 мм или менее.
[0127]
Для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, полученного с использованием вышеописанного способа, потери в стали Wp, значение B8 плотности магнитного потока, количество складок, имеющих крутизну 0,01 или более, присутствующих на одном метре в направлении ширины листа, компонентный состав листа кремнистой стали и средний размер вторично рекристаллизованных зерен были измерены с использованием тех же самых способов, что и в Примере 1.
[0128]
В том случае, когда потери в стали Wp составляли 0,800 или менее, и доля присутствия складок составляла 0 складок/м или более и 10 складок/м или менее, электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как пригодный. В случае неудовлетворения любого из этих условий электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой определялся как непригодный и обозначался как «C» в столбце оценок в таблицах. В дополнение к этому, потери в стали Wp примеров, определенных как пригодные, были оценены как S (чрезвычайно благоприятные), А (более благоприятные) или B (благоприятные) на основе тех же самых стандартов, что и в Примере 1.
[0129]
Производственные условия, результаты измерения и результаты оценки электротехнических стальных листов с ориентированной зеренной структурой показаны в Таблице 8. Для примеров по настоящему изобретению в компонентном составе листа кремнистой стали суммарное количество S и Se составляло 0,005% или менее, количество кислоторастворимого Al составляло 0,01% или менее, количество N составляло 0,005% или менее, и остаток состоял из Fe и примесей.
[0130]
[Таблица 8]
Состояние
Отжиг для первичной рекристаллизации
Доля присутствия складок (складок/м)
Потери в стали Wp (Вт/кг)
Плотность магнитного потока B8 (Тл)
Лист кремнистой стали
Оценка
Примечание
Скорость увеличения температуры V (°C/с)
Усилие растяжения стального листа S (Н/мм<sup>2</sup>)
Устройство (устройства) увеличения температуры
Увеличение температуры T (°C)
Нагреваемая длина L (мм)
T/L (°C/мм)
Средний размер вторично рекристаллизованных зерен (мм)
Si (%)
Mn (%)
E1
400
7,84
1
600
150
4,0
10
0,798
1,934
44
3,3
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
E2
400
7,84
1
600
400
1,5
6
0,797
1,934
44
3,3
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
E3
400
7,84
2
600
650
0,9
5
0,797
1,934
44
3,3
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
E4
400
7,84
2
600
750
0,8
5
0,797
1,934
45
3,3
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
E5
400
7,84
2
600
850
0,7
5
0,797
1,934
45
3,3
0,08
B
Пример по настоящему изобретению
E6
700
7,84
1
600
150
4,0
10
0,790
1,934
35
3,3
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
E7
700
7,84
1
600
400
1,5
6
0,789
1,934
35
3,3
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
E8
700
7,84
2
600
650
0,9
5
0,789
1,934
35
3,3
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
E9
700
7,84
2
600
750
0,8
5
0,789
1,934
35
3,3
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
E10
700
7,84
2
600
850
0,7
5
0,789
1,934
36
3,3
0,08
A
Пример по настоящему изобретению
E11
1000
7,84
1
600
150
4,0
10
0,784
1,935
27
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
E12
1000
7,84
1
600
400
1,5
6
0,784
1,935
27
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
E13
1000
7,84
2
600
650
0,9
5
0,783
1,935
27
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
E14
1000
7,84
2
600
750
0,8
5
0,784
1,935
27
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
E15
1000
7,84
2
600
850
0,7
5
0,784
1,935
28
3,3
0,08
S
Пример по настоящему изобретению
[0131]
Как показано в Таблице 8, электротехнические стальные листы с ориентированной зеренной структурой, удовлетворяющие условиям настоящего изобретения (примеры по настоящему изобретению), получили оценку B или выше (благоприятные или выше). В дополнение к этому, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 700°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,790 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку A или выше (более благоприятные или выше). Кроме того, в примерах по настоящему изобретению, в которых средняя скорость увеличения температуры V в диапазоне температур 550°C - 700°C при отжиге для первичной рекристаллизации составляла 1000°C/с или более, было найдено, что потери в стали Wp достигли 0,785 Вт/кг или менее, и таким образом они получили оценку S (более благоприятные или выше).
[0132]
В дополнение к этому, в примерах по настоящему изобретению, показанных в Таблице 8, было найдено, что все условия настоящего варианта осуществления удовлетворялись независимо от количества устройств увеличения температуры.
[0133]
В то время как предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были подробно описаны со ссылками на приложенные чертежи, настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Очевидно, что специалист в данной области техники может рассмотреть множество примеров модификации или примеров корректировки в рамках технической концепции, описанной в формуле изобретения, и само собой разумеется, что эти примеры также принадлежат к технической концепции настоящего изобретения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0134]
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения возможно обеспечить электротехнический стальной лист с ориентированной зеренной структурой, имеющий более благоприятную форму поверхности в случае более быстрого увеличения температуры при отжиге для первичной рекристаллизации, чем в предшествующем уровне техники, и уменьшенное значение потерь в стали даже тогда, когда обработка для измельчения магнитного домена не выполняется, а также способ его производства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0135]
1 - стальной лист
10, 21, 22, 31, 32, 41, 42 - устройство увеличения температуры