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CN119907870A - 无取向电工钢板及其制造方法 - Google Patents

无取向电工钢板及其制造方法 Download PDF

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CN119907870A
CN119907870A CN202380067461.8A CN202380067461A CN119907870A CN 119907870 A CN119907870 A CN 119907870A CN 202380067461 A CN202380067461 A CN 202380067461A CN 119907870 A CN119907870 A CN 119907870A
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cold
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CN202380067461.8A
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赵汉爀
姜春求
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Hyundai Steel Co
Original Assignee
Hyundai Steel Co
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Abstract

本发明涉及制造无取向电工钢板的方法，包括如下步骤：制备板坯，所述板坯包含大于0重量％且小于或等于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％且小于或等于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且小于或等于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％且小于或等于0.002重量％的氮(N)、大于0重量％且小于或等于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；对板坯进行热轧来形成热轧板；对热轧板进行初步退火来形成热轧退火板；对热轧退火板进行冷轧来形成冷轧板；以及对冷轧板进行冷退火来形成冷轧退火板，其中，板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)满足式1(0.10≤1.3x[Mn]‑0.46x[Al]≤0.18)。

Description

无取向电工钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种无取向电工钢板及其制造方法。
背景技术
近年来，对环境保护和提高能源效率的需求日益增加。特别是，从内燃机车辆向电动车辆或混合动力车辆的转变一直在加速。
无取向电工钢板主要用作变压器和旋转机械(例如电动机)的材料。为了提高电动车辆驱动电动机的效率，需要提高无取向电工钢板的磁性能。
无取向电工钢板所需的性能是高磁通密度和低铁损。铁损是由铁芯材料引起的能量损失，为了降低无取向电工钢板的铁损，需要减小板厚度或增加电阻率。但是，当减小板厚度时，加工过程中的生产率可能降低，而当增加硅含量以增加电阻率时，冷加工性差，这可能会降低生产率。
相关技术包括韩国专利注册号10-1141283(名称为“具有低铁损和高磁通密度的晶粒取向电工钢板”)。
发明内容
技术问题
本发明的实施方案可以通过调节钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的含量来控制热轧退火板的微观结构，并且改善最终产品的磁性能。
解决方案
根据本发明的一方面，提供一种制造无取向电工钢板的方法，所述方法包括制备板坯，所述板坯包含大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；通过对所述板坯进行热轧来形成热轧板；通过对所述热轧板进行初步退火来形成热轧退火板；通过对所述热轧退火板进行冷轧来形成冷轧板；以及通过对所述冷轧板进行冷退火来形成冷轧退火板，其中，在所述板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)满足下面的式1。
<式1>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
(式1中，[Mn]和[Al]分别表示板坯中所含锰(Mn)和铝(Al)的重量％。)
在本实施方案中，从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/4(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸(GS1)和从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸(GS2)可以满足下面的式2。
<式2>
0.7≤(GS1/GS2)≤0.9
在本实施方式案，从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比可以为0.48或更大。
在本实施方案中，纵横比可以通过下面的式3导出。
<式3>
纵横比＝(L1/L2)
(在式3中，L1表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的短轴的长度，L2表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的长轴的长度。)
在本实施方案中，该方法还可以包括在冷轧退火板上形成涂覆层。
在本实施方案中，通过对热轧板进行初步退火来形成热轧退火板可以包括在950℃至1,100℃的均热温度下对热轧板进行退火。
在本实施方案中，通过对冷轧板进行冷退火来形成冷轧退火板可以包括在900℃至1,100℃的均热温度下对冷轧板进行退火。
根据本发明的另一方面，提供一种无取向电工钢板，其包含大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，其中，所述无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)满足下面的式4。
<式4>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
(在式4中，[Mn]和[Al]分别表示无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的重量％。)
在本实施方案中，无取向电工钢板可以具有2.8W/kg或更小的铁损(关于W10/50)和1.68T或更大的磁通密度(关于B50)。
在本实施方案中，无取向电工钢板的屈服强度(YP)可以为350MPa或更大，拉伸强度(TS)可以为450MPa或更大。
根据用于实施本发明的详细描述、权利要求书和附图，本发明的其他方面、特征和优点将变得更加显而易见。
发明的有益效果
根据如上所述的本发明的实施方案，可以通过调节钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的含量来控制热轧退火板的微观结构，并且可以改善最终产品的磁性能。本发明的范围不受这些效果的限制。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明实施方案的制造无取向电工钢板的方法的流程图。
具体实施方式
由于本发明允许各种改变和大量实施方案，因此某些实施方案将在附图中示出并在具体实施方式中加以描述。本发明的效果和特征以及实现它们的方法将结合附图参考下文详细描述的实施方案而变得清楚。然而，本发明并不限于以下实施方案，而是可以以各种形式来实施。
尽管术语“第一”、“第二”等可以用于描述各个元件，但是这些元件不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。
如在本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该/所述”旨在也包括复数形式。
将进一步理解的是，本文使用的术语“包含”或“包括”表示存在所陈述的特征或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征或组件。
将进一步理解的是，当层、区域或组件被称为在另一层、区域或组件“上面”时，其可以是直接在另一层、区域或组件上面，或者可以是间接在另一层、区域或组件上面，中间有间隔的层、区域或组件。
为了便于解释，附图中组件的尺寸可能被放大或缩小。例如，为了便于解释而任意示出了附图中元件的尺寸和厚度，所以本发明并不限于此。
“A和/或B”在本文中用于仅选择A、仅选择B、或者选择A和B两者。此外，“A和B中的至少一者”在本文中用于仅选择A、仅选择B、或者选择A和B两者。
在以下实施方案中，布线“沿第一方向或第二方向延伸”的含义不仅包括沿第一方向或第二方向呈直线状延伸，而且包括沿第一方向或第二方向呈锯齿状或曲线状延伸。
在以下实施方案中，“物体的平面图”是指“从上方看到的物体的视图”，“物体的横截面图”是指“垂直切割并从侧面看到的物体的视图”。在以下实施方案中，当元件“重叠”时，其可以意味着元件在“平面图”和“横截面图”中重叠。
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施方案，其中，相同或相应的元件始终由相同的附图标记标识。
图1是示意性地示出根据本发明实施方案的制造无取向电工钢板的方法的流程图。
参照图1，根据一个实施方案的制造无取向电工钢板的方法可以包括热轧步骤(S100)、初步退火步骤(S200)、冷轧步骤(S300)、冷退火步骤(S400)和涂覆步骤(S500)。
在根据本发明实施方案的制造无取向电工钢板的方法中，待热轧的半成品可以为板坯。通过炼钢工艺获得一定组成的钢液之后，可以通过连铸工艺确保半成品状态的板坯。
在一个实施方案中，所述板坯可以包含大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质。
碳(C)是通过形成诸如TiC或NbC的碳化物而增加铁损的组分。在一个实施方案中，碳(C)的含量相对于板坯的总重量可以为大于0重量％但不大于0.002重量％。当碳(C)的含量相对于板坯总重量大于0.002％时，所制造的无取向电工钢板的磁性能可能因引起磁老化而变差。当碳(C)的含量相对于板坯总重量大于0重量％但不大于0.002重量％时，可以抑制磁老化现象。
硅(Si)是通过增加电阻率来减少涡流损耗的组分。在一个实施方案中，硅(Si)的含量相对于板坯总重量可以为2.3重量％至2.8重量％。当硅(Si)的含量相对于板坯总重量小于2.3％时，可能难以获得低铁损值。另一方面，随着板坯中包含的硅(Si)含量增加，投资率和磁通密度可能降低。另外，当硅(Si)的含量相对于板坯总重量超过2.8％时，脆性增加并且冷轧性能降低，这可能降低生产率。
锰(Mn)是与硅(Si)一起增加电阻率并改善织构的组分。在一个实施方案中，锰(Mn)的含量相对于板坯的总重量可以为0.2重量％至0.28重量％。当锰(Mn)的含量相对于板坯总重量小于0.2％时，可能形成细小的MnS析出物以抑制晶粒生长。另一方面，当锰(Mn)的含量相对于板坯总重量大于0.28％时，可能形成粗大的MnS析出物，从而使磁性能变差，例如磁通密度降低。当锰(Mn)的含量相对于板坯总重量为0.2重量％至0.28重量％时，可以控制板坯(或无取向电工钢板)中的微观结构和织构。
铝(Al)是与硅(Si)一起增加电阻率并减少涡流损耗的组分。另外，铝(Al)可以降低磁各向异性，从而降低磁偏差。在一个实施方案中，铝(Al)的含量相对于板坯总重量可以为0.32重量％至0.45重量％。当铝(Al)的含量相对于板坯总重量小于0.32％时，可能难以获得低铁损值。另外，可以通过形成细小的氮化物来增加磁性能偏差。另一方面，当铝(Al)的含量相对于板坯总重量大于0.45％时，冷轧性能可能降低，并且氮化物可能过量形成而降低磁通密度，这可能降低磁性能。当铝(Al)的含量相对于板坯总重量为0.32重量％至0.45重量％时，可以控制板坯(或无取向电工钢板)中的微观结构和织构。
磷(P)，作为晶界偏析元素，是发展织构的组分。在一个实施方案中，磷(P)的含量相对于板坯总重量可以为大于0重量％但不大于0.015重量％。当磷(P)的含量相对于板坯总重量大于0.015％时，由于偏析效应，晶粒生长可能受到抑制，磁性能可能降低，并且冷轧性能可能降低。
硫(S)增加铁损并通过形成诸如MnS和CuS的析出物来抑制晶粒生长。在一个实施方案中，硫(S)的含量相对于板坯总重量可以为大于0重量％但不大于0.002重量％。当硫(S)的含量相对于板坯总重量大于0.002％时，形成诸如MnS和CuS的析出物，这可能增加铁损并抑制晶粒生长。
氮(N)可以增加铁损并通过形成诸如AlN、TiN或NbN的析出物来抑制晶粒生长。在一个实施方案中，氮(N)的含量相对于板坯总重量可以为大于0重量％但不大于0.002重量％。当氮(N)的含量相对于板坯总重量大于0.002％时，形成诸如AlN、TiN或NbN的析出物，这会增加铁损并抑制晶粒生长。
钛(Ti)可以通过形成诸如TiC和TiN的析出物来抑制晶粒生长。在一个实施方案中，钛(Ti)的含量相对于板坯总重量可以为大于0重量％但不大于0.002重量％。当钛(Ti)的含量相对于板坯总重量大于0.002％时，可能形成诸如TiC和TiN的析出物，这可能使磁性能变差。
在热轧步骤(S100)中，可以通过对板坯进行加热然后对经加热的板坯进行热轧来获得热轧板。首先，在热轧步骤(S100)中，可以对板坯进行加热。当板坯加热温度太高时，板坯中诸如C、S或N的析出物在后续的轧制和退火步骤中被重新利用而形成细小的析出物，这可能抑制晶粒生长并使磁性能变差。另一方面，当板坯加热温度过低时，热轧过程中的轧制载荷增大，这可能降低轧制性能。在一个实施方案中，热轧步骤(S100)中的板坯加热温度可以为1,000℃至1,200℃。优选地，热轧步骤(S100)中的板坯加热温度可以为1,110℃至1,150℃。
另外，在热轧步骤(S100)中，可以在特定的精轧出口温度(FDT)下对加热的板坯进行轧制。在一个实施方案中，热轧步骤(S100)的FDT可以为860℃至900℃。
另外，在热轧步骤(S100)中，可以将热轧板冷却至特定的卷绕温度(CT)并进行卷绕。在一个实施方案中，CT可以是550℃至650℃。
在一个实施方案中，热轧后的热轧板的厚度可以为1.8毫米至2.6毫米。此时，当热轧板的厚度超过2.6毫米时，冷轧压下率增大，这可能使织构变差。
初步退火步骤(S200)可以在热轧步骤(S100)之后进行。在初步退火步骤(S200)中，可以对卷绕并冷却的热轧板进行退火。此时，可以将经过退火的热轧板称为热轧退火板。通过初步退火步骤(S200)可以确保热轧板的微观结构的均匀性和冷轧性能。
初步退火步骤(S200)可以在950℃至1,100℃的退火温度(例如，均热温度)、30秒至120秒的保持时间以及10℃/s或更高的加热速率下进行。此时，当初步退火步骤(S200)的退火温度太低时，从表面层形成诸如碳化物和氮化物的细小夹杂物，并且夹杂物不能充分生长，这可能使最终产品的磁性能变差。另一方面，当初步退火步骤(S200)的退火温度太高时，不仅夹杂物分布而且晶粒过度生长，导致大的晶粒尺寸偏差和大量的氧化，这可能不利地影响最终产品。
在初步退火步骤(S200)中，可以以30℃/s的冷却速率对热轧退火板进行冷却。此时，可以将热轧退火板冷却到200℃至250℃。另外，在初步退火步骤(S200)之后，可以使用酸清洗溶液去除在热轧退火板的表面上形成的氧化层。
冷轧步骤(S300)可以在初步退火步骤(S200)之后进行。在冷轧步骤(S300)中，可以对热轧退火板进行冷轧。此时，可以将经过冷轧的热轧退火板称为冷轧板。在冷轧步骤(S300)中，可以将进行了酸洗的热轧退火板冷轧到0.35毫米或更小的厚度。此时，可以通过将板温度(例如热轧退火板的温度)升高到150℃至200℃来进行热轧，从而提供轧制性能。冷轧步骤(S300)中的最终压下率可以为80％至85％。
在冷轧步骤(S300)之后，可以进行冷退火步骤(S400)。在冷退火步骤(S400)中，可以对冷轧板进行退火。此时，可以将经过退火的冷轧板称为退火冷轧板。
冷退火步骤(S400)可以在考虑最终磁性能和机械性能而得到最佳晶粒尺寸的温度下进行。例如，冷退火步骤(S400)可以在900℃至1,100℃的退火温度(例如，均热温度)、30秒至120秒的保持时间以及20℃/s或更高的加热速率下进行。当冷退火步骤(S400)中的退火温度太低时，晶粒尺寸细小，这可能增加滞后损失。另一方面，当冷退火步骤(S400)中的退火温度太高时，晶粒尺寸增大太多，这可能增加涡流损耗。
另外，冷退火步骤(S400)可以在混合气氛条件下进行以防止表面氧化和氮化。例如，通过氮气和氢气的混合气氛可以更平滑地诱导冷轧退火板的表面状态。
在冷退火步骤(S400)中，可以以30℃/s或更大的冷却速率对冷轧退火板进行冷却。此时，冷轧退火板可以被冷却到200℃至250℃。
在冷退火步骤(S400)之后，可以进行涂覆步骤(S500)。在涂覆步骤(S500)中，可以在冷轧退火板上形成涂覆层。通过涂覆步骤(S500)形成涂覆层，因此可以提高冲压性能，并且可以确保绝缘性能。
在一个实施方案中，所述无取向电工钢板可以包含大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质。
通过根据本发明实施方案的制造无取向电工钢板的方法制造的无取向电工钢板的平均晶粒尺寸可以为80微米至150微米。所制造的无取向电工钢板可以具有2.8W/kg或更小的铁损(关于W15/50)和1.68T或更大的磁通密度(关于B50)。所制造的无取向电工钢板可以具有350MPa或更大的屈服强度(YP)和450MPa或更大的拉伸强度(TS)。
因此，本发明的发明人通过大量反复的实验已经证实，当调节板坯中锰(Mn)和铝(Al)的含量时，可以控制初步退火步骤(S200)之后的微观结构，并由此可以改善最终产品(例如，无取向电工钢板)的磁性能。根据本发明实施方案的制造无取向电工钢板的方法可以满足下面的式1和式2。
<式1>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
在式1中，[Mn]和[Al]分别表示板坯中锰(Mn)和铝(Al)的重量％。
当板坯中锰(Mn)和铝(Al)的组成条件满足式1时，初步退火步骤(S200)之后的热轧退火板的微观结构可以是均匀的。
<式2>
0.7≤(GS1/GS2)≤0.9
在式2中，GS1表示从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/4(t表示热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸，GS2表示从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸。平均晶粒尺寸可以使用电子背散射衍射(EBSD)进行测量，并且测量数据可以使用TSL OIM分析软件获得。然而，本发明不限于此。平均晶粒尺寸可以使用除EBSD之外的方法来测量。
此时，热轧退火板可以指已经在其上进行了热轧步骤(S100)和初步退火步骤(S200)的板。
在一个实施方案中，从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比可以为0.48或更大。优选地，从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比可以为0.48至0.6。即，从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比可以为0.48至0.6。
此时，可以通过下面的式3导出纵横比。
<式3>
纵横比＝(L1/L2)
在式3中，L1表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的短轴的长度，L2表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的长轴的长度。即，纵横比可以是从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示热轧退火板的厚度)点处晶粒的短轴的长度除以长轴的长度而得到的值。
从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比可以使用EBSD获得。更具体地，可以在500倍的放大倍数下在随机位置测量10次EBSD，并且可以使用TSL OIM分析软件中默认提供的程序来获得由此得到的数据。然而，本发明不限于此。纵横比可以使用EBSD以外的方法进行测量。
此时，热轧退火板可以指已经经历热轧步骤(S100)和初步退火步骤(S200)的板。
通常，当观察经过热轧步骤(S100)的热轧板的微观结构时，热轧板的中心层(例如，从热轧板的表面沿厚度方向的t/2点)包括长且拉长的晶粒，并且热轧板的表面层(例如，从热轧板的表面沿厚度方向的t/4点)包括细晶粒。此时，当对所述热轧板进行退火时，微观结构可以变得均匀。即，当热轧板通过初步退火步骤(S200)进行退火时，微观结构可以变得均匀。然而，当在初步退火步骤(S200)中不满足热处理条件和组分条件时，表面层和中心层之间的平均晶粒尺寸偏差可能增大，并且中心层中的晶粒可能被构造为长且拉长的形状。
另外，热轧退火板的中心层(例如，从热轧退火板的表面沿厚度方向的t/2点)中的平均晶粒尺寸通常会大于表面层(例如，从热轧退火板的表面沿厚度方向的t/4点)中的平均晶粒尺寸。当热轧退火板中心层中的平均晶粒尺寸远大于热轧退火板表面层中的平均晶粒尺寸时，(GS1/GS2)的值可能减小，这可能意味着热轧退火板中心层与热轧退火板表面层之间的平均晶粒尺寸偏差较大。
当所述热轧退火板的表面层的平均晶粒尺寸增大时，(GS1/GS2)的值可能增大。当(GS1/GS2)的值为0.7或更大时，可能意味着热轧退火板中心层与热轧退火板表面层之间的晶粒尺寸偏差较小，这可能意味着热轧退火板的微观结构是均匀的。
如上所述，当板坯中锰(Mn)和铝(Al)的组成条件满足式1时，初步退火步骤(S200)之后的热轧退火板的微观结构可以满足式2。也就是说，当板坯中锰(Mn)和铝(Al)的组成条件满足式1时，如上所述，则热轧退火板的微观结构可以均匀地形成。
另外，当热轧退火板中心层中的晶粒的短轴长度远小于热轧退火板中心层中的晶粒的长轴长度时，纵横比可能减小，这可能意味着热轧退火板中心层中的晶粒被配置为拉长的形状。另一方面，当热轧退火板中心层中的晶粒的短轴长度增大时，则纵横比的值可能增大。当纵横比为0.48或更大时，可能意味着热轧退火板中心层中的晶粒的短轴长度与热轧退火板中心层中的晶粒的长轴长度之间的差异较小，这可能意味着热轧退火板的微观结构是均匀的。
另外，如上所述，当板坯中锰(Mn)和铝(Al)的组分条件满足式1时，初步退火步骤(S200)之后的热轧退火板的微观结构的纵横比可以为0.48至0.6。也就是说，当板坯中锰(Mn)和铝(Al)的组分条件满足式1时，如上所述，热轧退火板的微观结构可以均匀地形成。
在一个实施方案中，无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的含量可以满足下面的式4。
<式4>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
在式4中，[Mn]和[Al]分别表示无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的重量％。
<实验实施例>
下面将通过实验实施例对本发明进行更详细的描述。然而，如下实验实施例旨在更详细地解释本发明，而本发明的范围不限于如下实验实施例。本领域技术人员可以在本发明的范围内对如下实验实施例进行适当的修改和改变。
[表1]
表1示出实施方案1至7和比较实施例1至6的组分组成。
参照表1，通过在1,120℃下对包含表1中所示组分组成的板坯进行加热并在880℃的FDT条件下对板坯进行热轧来制造厚度为约2.0毫米的热轧板。另外，通过对所制造的热轧板在975℃下进行60秒的初步退火来制造热轧退火板。然后，通过对所制造的热轧退火板进行冷轧来制造厚度为0.50t的冷轧板，并对所制造的冷轧板在950℃下进行45秒的冷退火。此时，冷退火在30％氢气和70％氮气的混合气氛中进行，加热速率为20℃/s，冷却速率为30℃/s。此后，通过涂覆步骤制造最终产品(例如无取向电工钢板)。
[表2]
表2示出了实施方案1至7和比较实施例1至6是否满足式1、式2和纵横比。
在表2中，GS1表示从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/4(t表示热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸，GS2表示从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸。即，GS1表示热轧退火板的表面层(从热轧板的表面沿厚度方向的t/4点)处的平均晶粒尺寸，GS2表示热轧退火板的中心层(从热轧板的表面沿厚度方向的t/2点)处的平均晶粒尺寸。
另外，在表2中，纵横比是指从热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t为热轧退火板的厚度)点处的晶粒的短轴长度L1与长轴长度L2之比。即，纵横比是指热轧退火板的中心层(从热轧板的表面沿厚度方向的t/2点)处的晶粒的短轴长度L1与长轴长度L2之比。
参照表2，可以看出，实施方案1至7的板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)。然而，可以看出，比较实施例1至6的板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成不满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)。
另外，在实施方案1至7的情况下，可以看出，(GS1/GS2)的值为0.7至0.9，并且纵横比为0.48或更大，因此实施方案1至7满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)且纵横比满足0.48或更大。然而，在比较实施例1至6的情况下，可以看出，(GS1/GS2)的值小于0.7并且纵横比小于0.48，因此比较实施例1至6不满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)并且纵横比不满足期望的条件。
[表3]
表3示出实施方案1至7和比较实施例1至6的磁测量结果。对于磁测量，通过单片测试仪(SST)在L方向和C方向进行测量后，计算出铁损值和磁通密度值的平均值。在表3中，B50为在5000A/m下的磁通密度，W10/400为在频率50Hz、磁通密度1.5特斯拉下的铁损。
参照表3，可以看出，所有实施方案1至7的磁通密度(关于B50)均为1.68T或更大。具体地，可以看出，所有实施方案1至7的经测量的磁通密度(关于B50)满足1.68T或更大。另一方面，可以看出，所有比较实施例1至6的磁通密度(关于B50)均小于1.68T。具体地，可以看出，所有比较实施例1至6的经测量的磁通密度值均小于1.68T。即，可以看出，实施方案的磁通密度值大于比较实施例的磁通密度值。
另外，可以看出，实施方案1至7的铁损(关于W15/50)为2.8W/kg或更小。具体地，可以看出，实施方案1至7的经测量的铁损值均满足2.8W/kg或更小。另一方面，可以看出，比较实施例1至6的铁损(关于W15/50)超过2.8W/kg。具体地，可以看出，比较实施例1至6的经测量的铁损值均超过2.8W/kg。即，可以看出，比较实施例的铁损值大于实施方案的铁损值。
在一个实施方案中，当板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)时，在热轧和初步退火之后的微观结构可以受到控制。也就是说，当板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)时，在初步退火后的热轧退火板的微观结构可以满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)，并且纵横比可以为0.48或更大。具体地，当板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)时，在初步退火之后的热轧退火板的表面层的平均晶粒尺寸与热轧退火板的中心层的平均晶粒尺寸之间的偏差可能减小，在初步退火之后的热轧退火板的中心层的晶粒的短轴长度与长轴长度之间的偏差可能减小，从而可以均匀地形成热轧退火板的微观结构。
另外，当初步退火之后的热轧退火板的微观结构满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)并且纵横比为0.48或更大时，最终产品(例如无取向电工钢板)可以具有低铁损和高磁通密度。具体地，当初步退火之后的热轧退火板的微观结构满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)且纵横比为0.48至0.6时，最终产品(例如无取向电工钢板)可以具有2.8W/kg或更小的铁损和1.68T或更大的磁通密度(关于B50)。
当板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)时，在初步退火之后的热轧退火板的微观结构可以满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)，且纵横比可以为0.48至0.6，并且当初步退火之后的热轧退火板的微观结构满足式2(0.7≤GS1/GS2≤0.9)且纵横比为0.48或更大时，最终产品(例如无取向电工钢板)可以具有2.8W/kg或更小的铁损(关于W15/50)和1.68T或更大的磁通密度(关于B50)。即，当板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的组分组成满足式1(0.10≤1.3×[Mn]-0.46×[Al]≤0.18)时，最终产品(例如无取向电工钢板)可以具有低铁损和高磁通密度。
尽管已经参考本发明的实施方案具体地示出和描述了本发明，但是它们是为了说明的目的而提供的，并且本领域技术人员将理解，根据本发明可做出各种修改和等同的其他实施方案。因此，本发明的真正技术范围由所附权利要求的技术精神限定。

Claims (10)

1.一种制造无取向电工钢板的方法，所述方法包括：
制备板坯，所述板坯包含大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；
通过对所述板坯进行热轧来形成热轧板；
通过对所述热轧板进行初步退火来形成热轧退火板；
通过对所述热轧退火板进行冷轧来形成冷轧板；以及
通过对所述冷轧板进行冷退火来形成冷轧退火板，
其中，在所述板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)满足下面的式1：
<式1>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
(在式1中，[Mn]和[Al]分别表示在所述板坯中包含的锰(Mn)和铝(Al)的重量％)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/4(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸(GS1)和从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的平均晶粒尺寸(GS2)满足下面的式2：
<式2>
0.7≤(GS1/GS2)≤0.9。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的纵横比为0.48或更大。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述纵横比由下面的式3得出：
<式3>
纵横比＝(L1/L2)
(在式3中，L1表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的短轴的长度，L2表示从所述热轧退火板的表面沿厚度方向在t/2(t表示所述热轧退火板的厚度)点处的晶粒的长轴的长度)。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在所述冷轧退火板上形成涂覆层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，
通过对所述热轧板进行初步退火来形成热轧退火板包括
在950℃至1100℃的均热温度下对热轧板进行退火。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，
通过对所述冷轧板进行冷退火来形成冷轧退火板包括
在900℃至1100℃的均热温度下对所述冷轧板进行退火。
8.一种无取向电工钢板，其包含：
大于0重量％但不大于0.002重量％的碳(C)、2.3重量％至2.8重量％的硅(Si)、0.2重量％至0.28重量％的锰(Mn)、0.32重量％至0.45重量％的铝(Al)、大于0重量％但不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％但不大于0.002重量％的硫(S)、大于0重量％但不大于0.005重量％的氮(N)、大于0重量％但不大于0.002重量％的钛(Ti)、余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，
其中，所述无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)满足下面的式4：
<式4>
0.10≤1.3x[Mn]-0.46x[Al]≤0.18
(在式4中，[Mn]和[Al]分别表示所述无取向电工钢板中包含的锰(Mn)和铝(Al)的重量％)。
9.根据权利要求8所述的无取向电工钢板，其中，
所述无取向电工钢板的铁损为2.8W/kg或更小(关于W15/50)，磁通密度为1.68T或更大(关于B50)。
10.根据权利要求8所述的无取向电工钢板，其中，
所述无取向电工钢板的屈服强度(YP)为350MPa或更大，拉伸强度(TS)为450MPa或更大。
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