JP2019052360A - Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた磁気特性を有し、磁束密度の異方性が小さい無方向性電磁鋼板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による無方向性電磁鋼板は、質量%で、Si:0.1〜3.8%、Mn:0.1〜2.5%、Al:0〜2.5%、C:0〜0.003%、P:0〜0.25%、S:0〜0.003%、及び、N:0〜0.003%、Ti:0〜0.004%、Nb:0〜0.003%、As:0〜0.003%、及び、Zr:0〜0.003%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる化学組成を有する。磁束密度B50(LC)は1.700T以上である。実施の形態に記載の式(1)で規定される異方性指標B50(anisotropy)は0.020未満である。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic characteristics and a small anisotropy of magnetic flux density and a method for manufacturing the same. SOLUTION: The non-directional electromagnetic steel plate according to the present invention has Si: 0.1 to 3.8%, Mn: 0.1 to 2.5%, Al: 0 to 2.5%, C in mass%. : 0 to 0.003%, P: 0 to 0.25%, S: 0 to 0.003%, and N: 0 to 0.003%, Ti: 0 to 0.004%, Nb: 0 to 0 It contains 0.003%, As: 0 to 0.003%, and Zr: 0 to 0.003%, and the balance has a chemical composition consisting of Fe and impurities. The magnetic flux density B50 (LC) is 1.700T or more. The anisotropy index B50 (anisotropic) defined by the formula (1) described in the embodiment is less than 0.020. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、無方向性電磁鋼板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet and a method for producing the same.
無方向性電磁鋼板は、電機機器の鉄心の素材として利用される。電機機器とはたとえば、エアコンのコンプレッサー、家電製品に使用される各種モーター、及び、自動車の駆動モーターである。 Non-oriented electrical steel sheets are used as materials for iron cores of electrical equipment. Electrical equipment includes, for example, air conditioner compressors, various motors used in home appliances, and automobile drive motors.
上記の電気機器では、高いエネルギー効率が要求される。そのため、電機機器に利用される無方向性電磁鋼板には、優れた磁気特性、つまり、低い鉄損及び高い磁束密度が要求される。 In the above-described electrical equipment, high energy efficiency is required. Therefore, non-oriented electrical steel sheets used for electrical equipment are required to have excellent magnetic properties, that is, low iron loss and high magnetic flux density.
磁気特性を高める技術が、特開平9−217117号公報(特許文献1)、特開平11−050151号公報(特許文献2)、特開2001−098325号公報(特許文献3)、特開平4−124219号公報(特許文献4)、特開2005−281853号公報(特許文献5)、及び、特開2015−78412号公報(特許文献6)に提案されている。 JP-A-9-217117 (Patent Document 1), JP-A-11-050151 (Patent Document 2), JP-A No. 2001-098325 (Patent Document 3), JP-A No. Hei 4- No. 124219 (Patent Document 4), Japanese Patent Laid-Open No. 2005-281853 (Patent Document 5), and Japanese Patent Laid-Open No. 2015-78412 (Patent Document 6).
特許文献1〜特許文献4は、電磁鋼板の製造において、磁気特性を高めるために、特殊な仕上げ熱間圧延を実施する。 Patent Documents 1 to 4 perform special finish hot rolling in order to enhance magnetic properties in the production of electromagnetic steel sheets.
特許文献1に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法では、鋼中に重量%で、1.0%<Si≦4.0%、0.10%≦Mn≦1.0%、C≦0.0050%、N≦0.0050%、S≦0.0050%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなるスラブを粗圧延する。粗圧延後、熱間圧延の仕上げ圧延時に熱延ロールと鋼板の平均摩擦係数を0.25以下で熱間圧延して熱延板とする。次いで1回の冷間圧延後仕上げ焼鈍を施す。これにより、磁束密度が高まり、鉄損が低減する、と特許文献1には記載されている。 In the method for producing a non-oriented electrical steel sheet disclosed in Patent Document 1, 1.0% <Si ≦ 4.0%, 0.10% ≦ Mn ≦ 1.0%, C ≦% by weight in the steel. A slab containing 0.0050%, N ≦ 0.0050%, S ≦ 0.0050%, the balance being Fe and inevitable impurities is roughly rolled. After rough rolling, during hot rolling finish rolling, hot rolling is performed with an average friction coefficient of the hot rolling roll and the steel sheet being 0.25 or less to obtain a hot rolled sheet. Next, after the cold rolling, finish annealing is performed. Thus, Patent Document 1 describes that the magnetic flux density is increased and the iron loss is reduced.
特許文献2に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法では、重量%で、0.010%≦C≦0.14%、0.010%≦酸可溶性Al≦0.050%、0.0030%≦N≦0.0150%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からなるスラブを、加熱、熱延する。熱延した後、1回以上の冷延を行って最終板厚とする。脱炭焼鈍後、Ac1変態点以下の温度域で最終焼鈍する。仕上げ熱間圧延時に、摩擦係数0.22以下の低摩擦圧延を1パス以上行い、かつ低摩擦圧延を行うパスの圧下率が20%以上である。さらに、最終冷間圧延の圧下率が75%超である。これにより、磁束密度が極めて高い方向性電磁鋼板が製造できる、と特許文献2には記載されている。 In the method for producing a non-oriented electrical steel sheet disclosed in Patent Document 2, 0.010% ≦ C ≦ 0.14%, 0.010% ≦ acid-soluble Al ≦ 0.050%, 0.0030 by weight%. A slab containing% ≦ N ≦ 0.0150% and comprising the balance Fe and inevitable impurities is heated and hot rolled. After hot rolling, cold rolling is performed once or more to obtain a final thickness. After decarburization annealing, final annealing is performed in a temperature range below the Ac 1 transformation point. At the time of finish hot rolling, low friction rolling with a friction coefficient of 0.22 or less is performed for one pass or more, and the rolling reduction of the pass for performing low friction rolling is 20% or more. Furthermore, the rolling reduction of the final cold rolling is over 75%. Thus, Patent Document 2 describes that a grain-oriented electrical steel sheet with extremely high magnetic flux density can be manufactured.
特許文献3に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法では、重量%で、Si:0.1〜7%、Mn:0.1〜1.5%、C:0.005%以下、N:0.005%以下、及び、S:0.005%以下、を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼スラブを熱延して熱延板とする。熱延板に、1回の冷延を施し、次いで、仕上げ焼鈍を施す。もしくは、その後さらに、スキンパス圧延を施す無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上げ熱間圧延の後に、1回目の巻取温度を750℃以上、1050℃以下として巻き取る。30秒以上、90分以下の時間保持した後、巻き戻し、冷却を施す。その後、再度、550℃以下の温度で巻き取る。これにより、磁束密度が高い無方向性電磁鋼板が製造できる、と特許文献3には記載されている。 In the method for producing a non-oriented electrical steel sheet disclosed in Patent Document 3, by weight percent, Si: 0.1 to 7%, Mn: 0.1 to 1.5%, C: 0.005% or less, N : A steel slab containing 0.005% or less and S: 0.005% or less, with the balance being Fe and inevitable impurities, is hot rolled to obtain a hot rolled sheet. The hot-rolled sheet is cold-rolled once and then subjected to finish annealing. Or after that, in the manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet which performs a skin pass rolling after that, after finishing hot rolling, it winds by setting the 1st winding temperature as 750 degreeC or more and 1050 degrees C or less. After holding for 30 seconds or more and 90 minutes or less, rewinding and cooling are performed. Then, it winds up again at the temperature of 550 degrees C or less. Thus, Patent Document 3 describes that a non-oriented electrical steel sheet having a high magnetic flux density can be manufactured.
特許文献4に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法では、含けい素鋼スラブを、加熱後、熱間粗圧延に引き続き熱間仕上げ圧延する。ついで1回ないし中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延によって最終板厚とする。その後、脱炭焼鈍及び最終仕上げ焼鈍を施す一連の工程によって一方向性けい素鋼板を製造するに際し、熱間仕上げ圧延工程において、入側板厚が10mm以下のパスのうち少なくとも1パスを、先進率:5.0%以上、10%以下の条件下に圧延する。これにより、磁気特性に優れた一方向性けい素鋼板が製造できる、と特許文献4には記載されている。 In the method for producing a non-oriented electrical steel sheet disclosed in Patent Document 4, a silicon-containing steel slab is hot-finished and subsequently hot-rolled after heating. Then, the final thickness is obtained by cold rolling twice or once with intermediate annealing. Then, when producing a unidirectional silicon steel sheet by a series of processes for performing decarburization annealing and final finish annealing, in the hot finish rolling process, at least one of the passes with an entry side plate thickness of 10 mm or less is advanced rate : Rolled under conditions of 5.0% or more and 10% or less. Thus, Patent Document 4 describes that a unidirectional silicon steel sheet having excellent magnetic properties can be manufactured.
特許文献5及び特許文献6は、鋼管の製造において、電磁特性を高めるために、特殊な仕上げ熱間圧延を実施する。 Patent document 5 and patent document 6 implement special finish hot rolling in order to improve electromagnetic characteristics in manufacture of a steel pipe.
特許文献5に開示された鋼管の製造方法では、質量%で、C:0.5%以下を含み、Feを85%以上とする組成を有する鋼管を、加熱する。加熱後、縮径圧延を施すに当たり、縮径圧延を、縮径率が15%以上、圧延終了温度が(Ar3変態点−10)℃以下で実施する。これにより、電磁特性に優れた鋼管が製造できる、と特許文献5には記載されている。 In the method for manufacturing a steel pipe disclosed in Patent Document 5, a steel pipe having a composition containing, by mass%, C: 0.5% or less and Fe of 85% or more is heated. After the heating, in performing the diameter reduction rolling, the diameter reduction rolling is performed at a diameter reduction ratio of 15% or more and a rolling end temperature of (Ar 3 transformation point −10) ° C. or less. Thus, Patent Document 5 describes that a steel pipe having excellent electromagnetic characteristics can be manufactured.
特許文献6に開示された鋼管の製造方法では、質量%で、C:0.0001〜0.010%、Si:0.001〜0.50%、Mn:0.01〜0.50%、P:0.0001〜0.05%、S:0.010%以下、Al:0.0001%以上0.01%未満、N:0.0001〜0.01%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなる組成を有する鋼管に対して、縮径圧延と焼鈍処理とを施す。縮径圧延では、鋼管を加熱温度:Ac3変態点以上1100℃以下に加熱し、縮径率:15%以上で縮径圧延終了温度:(Ar3変態点−100℃)以上Ar3変態点未満とする圧延とする。これにより、磁気シールド特性に優れた鋼管が製造できる、と特許文献6には記載されている。 In the method of manufacturing a steel pipe disclosed in Patent Document 6, in mass%, C: 0.0001 to 0.010%, Si: 0.001 to 0.50%, Mn: 0.01 to 0.50%, P: 0.0001 to 0.05%, S: 0.010% or less, Al: 0.0001% or more and less than 0.01%, N: 0.0001 to 0.01%, the remainder Fe and inevitable The steel pipe having a composition composed of impurities is subjected to reduction rolling and annealing treatment. In the diameter reduction rolling, the steel pipe is heated to a heating temperature: Ac 3 transformation point or higher and 1100 ° C. or lower, and the diameter reduction ratio: 15% or higher, and the diameter reduction rolling end temperature: (Ar 3 transformation point−100 ° C.) or higher is Ar 3 transformation point. Rolling to be less than. Thus, Patent Document 6 describes that a steel pipe excellent in magnetic shield characteristics can be manufactured.
しかしながら、特許文献1の製造方法では、ライン焼鈍で熱延板焼鈍を施した無方向性電磁鋼板の磁気特性よりも、磁気特性が低い場合がある。 However, in the manufacturing method of Patent Document 1, the magnetic properties may be lower than the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet that has been subjected to hot-rolled sheet annealing by line annealing.
特許文献2の製造方法は、方向性電磁鋼板に関するものであるため、無方向性電磁鋼板においては、磁気特性が不十分である場合がある。 Since the manufacturing method of patent document 2 is related to a grain-oriented electrical steel sheet, in a non-oriented electrical steel sheet, a magnetic characteristic may be inadequate.
特許文献3の製造方法では、ライン焼鈍で熱延板焼鈍を施した無方向性電磁鋼板の磁気特性よりも、磁気特性が低い場合がある。 In the manufacturing method of Patent Document 3, the magnetic properties may be lower than the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet subjected to hot-rolled sheet annealing by line annealing.
特許文献4の製造方法では、方向性電磁鋼板の中間製品である一次再結晶板の集合組織においては、{110}面が多い。中でも、方向性電磁鋼板の二次再結晶の核となる{110}<001>方位が多い。この場合、圧延方向の磁気特性に対し、板幅方向の磁気特性が著しく劣る。 In the manufacturing method of Patent Document 4, the texture of the primary recrystallized plate, which is an intermediate product of grain-oriented electrical steel sheets, has many {110} planes. Among them, there are many {110} <001> orientations that serve as nuclei for secondary recrystallization of grain-oriented electrical steel sheets. In this case, the magnetic properties in the sheet width direction are significantly inferior to the magnetic properties in the rolling direction.
特許文献5及び特許文献6の製造方法は鋼管を対象としており、モーター及び小型鉄心等に使用する無方向性電磁鋼板に適用するのは容易ではない。 The manufacturing methods of Patent Document 5 and Patent Document 6 are intended for steel pipes, and are not easy to apply to non-oriented electrical steel sheets used for motors and small iron cores.
一方、モーターの鉄心に利用される無方向性電磁鋼板には、高い歩留りも要求される。たとえば、自動車の駆動モーターでは、1枚の無方向性電磁鋼板からステータとロータを共取りする。さらに、内周の残材から、さらに小さな直径の補機用のコアを打ち抜く。これにより、歩留まりを高める。 On the other hand, non-oriented electrical steel sheets used for motor iron cores are also required to have a high yield. For example, in a drive motor of an automobile, a stator and a rotor are taken together from one non-oriented electrical steel sheet. Further, an accessory core having a smaller diameter is punched from the remaining material on the inner periphery. This increases the yield.
共取りする場合、圧延方向と板幅方向の磁気特性の差が大きければ、磁気特性の異方性が大きくなる。この場合、材料打ち抜きの際の歩留まりが低下する。したがって、無方向性電磁鋼板には、優れた磁気特性だけでなく、磁気特性の異方性が小さいことが求められる。上記の特許文献1〜特許文献6では、磁気特性の異方性について検討されていない。 In the case of co-taking, if the difference between the magnetic characteristics in the rolling direction and the sheet width direction is large, the anisotropy of the magnetic characteristics increases. In this case, the yield at the time of material punching decreases. Therefore, non-oriented electrical steel sheets are required not only to have excellent magnetic properties but also to have low magnetic property anisotropy. In said patent document 1-patent document 6, the anisotropy of a magnetic characteristic is not examined.
本発明の目的は、優れた磁気特性を有し、磁束密度の異方性が小さい無方向性電磁鋼板を提供することである。 An object of the present invention is to provide a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and low magnetic flux density anisotropy.
本発明による無方向性電磁鋼板は、質量%で、Si:0.1〜3.8%、Mn:0.1〜2.5%、Al:0〜2.5%、C:0〜0.003%、P:0〜0.25%、S:0〜0.003%、及び、N:0〜0.003%、Ti:0〜0.004%、Nb:0〜0.003%、As:0〜0.003%、及び、Zr:0〜0.003%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる化学組成を有する。圧延方向における磁束密度B50(L)及び圧延方向に対して直角方向における磁束密度B50(C)の平均値である磁束密度B50(LC)は1.700T以上である。下記式(1)で規定される異方性指標B50(anisotropy)は0.020未満である。 The non-oriented electrical steel sheet according to the present invention is in mass%, Si: 0.1 to 3.8%, Mn: 0.1 to 2.5%, Al: 0 to 2.5%, C: 0 to 0. 0.003%, P: 0 to 0.25%, S: 0 to 0.003%, N: 0 to 0.003%, Ti: 0 to 0.004%, Nb: 0 to 0.003% , As: 0 to 0.003%, and Zr: 0 to 0.003%, and the balance has a chemical composition composed of Fe and impurities. The magnetic flux density B 50 (LC), which is an average value of the magnetic flux density B 50 (L) in the rolling direction and the magnetic flux density B 50 (C) in the direction perpendicular to the rolling direction, is 1.700 T or more. The anisotropy index B50 (anisotropy) defined by the following formula (1) is less than 0.020.
ここで、B50(0°)、B50(22.5°)、B50(45°)、B50(67.5°)及びB50(90°)には、それぞれ、圧延方向に対して0°、22.5°、45°、67.5°、90°の角度の方向の各磁束密度B50の値が代入される。式(1)中、B50aveは、下記式(2)で規定される値である。 Here, B 50 (0 °), B 50 (22.5 °), B 50 (45 °), B 50 (67.5 °) and B 50 (90 °) are respectively in the rolling direction. Then, the value of each magnetic flux density B 50 in the direction of angles of 0 °, 22.5 °, 45 °, 67.5 °, and 90 ° is substituted. In the formula (1), B 50ave is a value defined by the following formula (2).
本発明の無方向性電磁鋼板は、磁気特性に優れ、異方性が小さい。 The non-oriented electrical steel sheet of the present invention is excellent in magnetic properties and has low anisotropy.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明者らは、磁気特性(鉄損及び磁束密度)及び、磁気特性の異方性に影響を及ぼす無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法について調査及び検討を行った。その結果、次の知見を得た。 The present inventors have investigated and studied a method for producing a hot-rolled steel sheet for non-oriented electrical steel sheets that affects magnetic characteristics (iron loss and magnetic flux density) and anisotropy of magnetic characteristics. As a result, the following knowledge was obtained.
無方向性電磁鋼板は積層して使用される。無方向性電磁鋼板が変形して積層した場合、磁気特性が低下する。そのため、従来、無方向性電磁鋼板の仕上げ熱間圧延の最終パスは、無方向性電磁鋼板の形状を制御するための条件で実施されていた。上記の特許文献2のように、仕上げ熱間圧延の最終パスでの圧下率を20%以上とした場合、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚を制御することが難しい。そのため、通常は、仕上げ熱間圧延の最終パスでは、圧下率が10%程度の、軽圧下が実施される。しかしながら、このような軽圧下では、磁気特性は改善されない。 Non-oriented electrical steel sheets are used by being laminated. When the non-oriented electrical steel sheet is deformed and laminated, the magnetic properties are deteriorated. Therefore, conventionally, the final pass of the finish hot rolling of the non-oriented electrical steel sheet has been performed under conditions for controlling the shape of the non-oriented electrical steel sheet. When the reduction ratio in the final pass of finish hot rolling is set to 20% or more as in Patent Document 2, it is difficult to control the thickness of the hot rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets. Therefore, normally, in the final pass of finish hot rolling, light reduction with a reduction ratio of about 10% is performed. However, the magnetic characteristics are not improved under such light pressure.
一方、本発明者らは、仕上げ熱間圧延工程の最終パスを、磁気特性を高めるための工程として活用することを考えた。そこで、本発明者らは、磁気特性を高めるための仕上げ熱間圧延工程における最終パスでの製造条件について、さらに調査及び検討を行った。その結果、次の知見を得た。 On the other hand, the present inventors considered utilizing the final pass of the finish hot rolling process as a process for enhancing magnetic properties. Therefore, the present inventors further investigated and examined the manufacturing conditions in the final pass in the finishing hot rolling process for enhancing the magnetic properties. As a result, the following knowledge was obtained.
仕上げ熱間圧延工程の最終パスにおいて、圧下率を高めて強圧下を実施すれば、磁気特性が高まった。そこで、仕上げ熱間圧延工程において、最終パスの圧下率を従来よりも大幅に高める。具体的には、最終パスの圧下率を80%以上とする。 In the final pass of the finish hot rolling process, if the rolling reduction was increased and the strong rolling was performed, the magnetic properties were enhanced. Therefore, in the finish hot rolling process, the rolling reduction of the final pass is significantly increased as compared with the conventional method. Specifically, the rolling reduction of the final pass is set to 80% or more.
なお、上述のとおり、通常は、圧下率を20%以上とした場合、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚を制御することが難しいと考えられていたが、強圧下しても形状制御できた。この理由は以下のとおりと考えられる。最終パスの圧下率を80%以上とすれば、加工発熱が発生し、変形抵抗が減少する。変形抵抗が減少すれば、圧下率が高くても、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚を制御できる。 In addition, as mentioned above, normally, when the reduction ratio was 20% or more, it was considered difficult to control the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets, The shape could also be controlled. The reason is considered as follows. If the rolling reduction of the final pass is 80% or more, processing heat generation occurs and deformation resistance decreases. If the deformation resistance decreases, the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet can be controlled even if the rolling reduction is high.
仕上げ熱間圧延工程の最終パスにおいてさらに、先進率を通常より大幅に高める。先進率とは、ロール周速に対する出口側の圧延板速度(板速)の比率である。つまり、仕上げ熱間圧延工程の最終パスにおいて、ロールにより圧延板を押出すように最終パスを実施する。従来の仕上げ熱間圧延工程の最終パスにおいての先進率は3〜6%程度である。しかしながら、本実施形態においては、先進率を10%超かつ500%以下とする。 In the final pass of the finishing hot rolling process, the advanced rate is further increased more than usual. The advanced rate is the ratio of the rolled sheet speed (sheet speed) on the outlet side to the roll circumferential speed. That is, in the final pass of the finish hot rolling process, the final pass is performed so as to extrude the rolled plate with a roll. The advanced rate in the final pass of the conventional finish hot rolling process is about 3 to 6%. However, in the present embodiment, the advanced rate is set to more than 10% and 500% or less.
さらに、最終スタンド通過後の圧延板に20MPa以上かつ100MPa以下の張力を付与する。これによる詳しいメカニズムは不明であるが、最終スタンド通過直後の冷却速度制御との相関により、無方向性電磁鋼板の磁気特性の異方性の低減が可能となる。 Furthermore, the tension | tensile_strength of 20 Mpa or more and 100 Mpa or less is provided to the rolling plate after the last stand passage. Although the detailed mechanism by this is unknown, the anisotropy of the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet can be reduced by the correlation with the cooling rate control immediately after passing through the final stand.
さらに、最終スタンド通過後の冷却工程を、急速冷却とする。具体的には、最終スタンド通過直後の冷却速度を、20℃/s以上かつ200℃/s以下とする。これにより、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の表層の再結晶を抑制する。 Further, the cooling process after passing through the final stand is rapid cooling. Specifically, the cooling rate immediately after passing through the final stand is set to 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less. Thereby, recrystallization of the surface layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets is suppressed.
以上の仕上げ熱間圧延工程における製造条件により、磁気特性(鉄損及び磁束密度)が高まるとともに、磁束密度の異方性が低減することが分かった。 It has been found that the magnetic characteristics (iron loss and magnetic flux density) are increased and the anisotropy of the magnetic flux density is reduced by the manufacturing conditions in the above finish hot rolling process.
本発明者らは、さらに、上記のとおり説明した本実施形態による仕上げ熱間圧延工程における製造条件と磁束密度の異方性との関係について調査した。 The inventors further investigated the relationship between the manufacturing conditions and the magnetic flux density anisotropy in the finish hot rolling step according to the present embodiment described above.
その結果、上記の本実施形態による製造条件によって製造した無方向性電磁鋼板は、磁束密度の異方性が小さく、本実施形態による製造条件から外れる製造方法によって製造した無方向性電磁鋼板は、磁束密度の異方性が大きいことを知見した。 As a result, the non-oriented electrical steel sheet manufactured by the manufacturing conditions according to the present embodiment has a small magnetic flux density anisotropy, and the non-oriented electrical steel sheet manufactured by the manufacturing method deviating from the manufacturing conditions according to the present embodiment It was found that the anisotropy of magnetic flux density was large.
以上のとおり、本実施形態による仕上げ熱間圧延工程における製造条件をすべて満たせば、磁気特性が高まるだけでなく、磁束密度の異方性も小さくなる。 As described above, if all the manufacturing conditions in the finish hot rolling process according to the present embodiment are satisfied, not only the magnetic characteristics are improved, but also the anisotropy of the magnetic flux density is reduced.
上記のメカニズムについては定かではないが、本発明者らは以下のとおりと推察する。上記の条件による仕上げ熱間圧延工程の最終パスにおいて、本発明では従来にない高い圧下率及び高い先進率により、最終スタンドにおいてロールが熱間圧延鋼帯を押し出すように圧延を行う。これにより、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の表層の結晶組織に、板厚中央層には導入されないせん断ひずみ(以下、付加的歪という)が新規な形態で導入される。加工発熱により、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚中央層においては、再結晶が進行する。しかしながら、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の表層は、最終スタンドにおけるロール抜熱及び直後急冷される。そのため、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の表層においては、上記の従来技術で得られなかった形態の付加的歪を有する結晶組織が、加工発熱に影響されずに保持される。 Although it is not certain about the above-mentioned mechanism, the present inventors speculate as follows. In the final pass of the finish hot rolling process under the above-described conditions, rolling is performed so that the roll extrudes the hot-rolled steel strip in the final stand at a high reduction rate and a high advanced rate, which are not conventional in the present invention. Thereby, a shear strain (hereinafter referred to as additional strain) that is not introduced into the center layer of the plate thickness is introduced in a novel form into the crystal structure of the surface layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets. Due to the processing heat generation, recrystallization proceeds in the thickness center layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets. However, the surface layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets is subjected to heat removal from the roll in the final stand and immediately after cooling. Therefore, in the surface layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets, the crystal structure having the additional strain in the form that cannot be obtained by the above-described prior art is maintained without being affected by the processing heat generation.
上記の結果によるメカニズムは定かでないが、上記の製造工程による表層と中心層に対する効果の結果、磁気特性が高まると発明者らは推察する。 Although the mechanism by said result is not certain, inventors guess that a magnetic characteristic will increase as a result of the effect with respect to the surface layer and center layer by said manufacturing process.
さらに、本発明における集合組織形成のメカニズムについては、上記の付加的歪を有する結晶組織から発生する一次再結晶方位は、GOSS方位(一方向の磁化容易軸を有する{110}<001>方位)への集積が小さい。その結果、磁束密度の異方性が小さくなると発明者らは推察する。 Further, regarding the texture formation mechanism in the present invention, the primary recrystallization orientation generated from the crystal structure having the additional strain is the GOSS orientation ({110} <001> orientation having one easy magnetization axis). Accumulation in is small. As a result, the inventors speculate that the anisotropy of the magnetic flux density becomes small.
以上の知見に基づいて完成した本発明による無方向性電磁鋼板は、質量%で、Si:0.1〜3.8%、Mn:0.1〜2.5%、Al:0〜2.5%、C:0〜0.003%、P:0〜0.25%、S:0〜0.003%、及び、N:0〜0.003%、Ti:0〜0.004%、Nb:0〜0.003%、As:0〜0.003%、及び、Zr:0〜0.003%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる化学組成を有する。圧延方向における磁束密度B50(L)及び圧延方向に対して直角方向における磁束密度B50(C)の平均値である磁束密度B50(LC)は1.700T以上である。下記式(1)で規定される異方性指標B50(anisotropy)は0.020未満である。 The non-oriented electrical steel sheet according to the present invention completed on the basis of the above knowledge is in mass%, Si: 0.1 to 3.8%, Mn: 0.1 to 2.5%, Al: 0 to 2. 5%, C: 0 to 0.003%, P: 0 to 0.25%, S: 0 to 0.003%, and N: 0 to 0.003%, Ti: 0 to 0.004%, Nb: 0 to 0.003%, As: 0 to 0.003%, and Zr: 0 to 0.003%, with the balance having a chemical composition composed of Fe and impurities. The magnetic flux density B 50 (LC), which is an average value of the magnetic flux density B 50 (L) in the rolling direction and the magnetic flux density B 50 (C) in the direction perpendicular to the rolling direction, is 1.700 T or more. The anisotropy index B50 (anisotropy) defined by the following formula (1) is less than 0.020.
ここで、B50(0°)、B50(22.5°)、B50(45°)、B50(67.5°)及びB50(90°)には、それぞれ、圧延方向に対して0°、22.5°、45°、67.5°、90°の角度の方向の各磁束密度B50の値が代入される。式(1)中、B50aveは、下記式(2)で規定される値である。 Here, B 50 (0 °), B 50 (22.5 °), B 50 (45 °), B 50 (67.5 °) and B 50 (90 °) are respectively in the rolling direction. Then, the value of each magnetic flux density B 50 in the direction of angles of 0 °, 22.5 °, 45 °, 67.5 °, and 90 ° is substituted. In the formula (1), B 50ave is a value defined by the following formula (2).
本発明による上記無方向性電磁鋼板の製造方法は、素材に対して熱間粗圧延を実施して圧延板を製造する熱間粗圧延工程と、圧延板に対して、仕上げ熱間圧延を実施して無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を製造する仕上げ熱間圧延工程と、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、冷延鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する仕上げ焼鈍工程とを備える。仕上げ熱間圧延工程では、最終パスの圧下率が80%以上かつ95%以下であり、最終パスの先進率が10%超かつ500%以下であり、最終スタンド通過後の圧延板に対して、20MPa以上かつ100MPa以下の張力を付与し、20℃/s以上かつ200℃/s以下の冷却速度で冷却を実施する。 The non-oriented electrical steel sheet manufacturing method according to the present invention includes a hot rough rolling process in which a hot rough rolling is performed on a material to manufacture a rolled sheet, and a finish hot rolling is performed on the rolled sheet. And cold rolling to produce hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet and cold-rolled steel sheet for cold-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet A cold rolling process to perform, and a finish annealing process to perform finish annealing on the cold-rolled steel sheet. In the final hot rolling process, the rolling reduction of the final pass is 80% or more and 95% or less, the advanced rate of the final pass is more than 10% and 500% or less, and for the rolled plate after passing through the final stand, A tension of 20 MPa or more and 100 MPa or less is applied, and cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less.
上記の無方向性電磁鋼板の製造方法はさらに、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、熱延板焼鈍を実施する熱延板焼鈍工程を備えてもよい。この場合、本発明の特徴である磁気特性の異方性が小さい特性を保ちつつ磁束密度がさらに高まる。 The manufacturing method of said non-oriented electrical steel sheet may further comprise a hot-rolled sheet annealing step for performing hot-rolled sheet annealing on the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet. In this case, the magnetic flux density is further increased while maintaining the characteristic of low magnetic property anisotropy, which is a feature of the present invention.
以下、本発明による無方向性電磁鋼板について詳述する。 Hereinafter, the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention will be described in detail.
[化学組成]
本発明による無方向性電磁鋼板の化学組成は、好ましくは、次の元素を含有する。なお、無方向性電磁鋼板及び無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の化学組成における「%」は、特に断りがない限り、質量%を意味する。本実施形態においては、スラブ、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯、及び、無方向性電磁鋼板で同様の組成になる。
[Chemical composition]
The chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention preferably contains the following elements. In addition, “%” in the chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet and the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet means mass% unless otherwise specified. In the present embodiment, the slab, the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet, and the non-oriented electrical steel sheet have the same composition.
Si:0.1〜3.8%
シリコン(Si)は、鋼板の比抵抗を高め、鉄損を低減する。Siはさらに、ヒステリシス損を低減する。Si含有量が0.1%未満であれば、上記効果が得られない。一方、Si含有量が3.8%を超えれば、後述の熱間圧延での圧延性、及び、無方向性電磁鋼板の磁気特性が低下する場合がある。Si含有量が3.8%を超えればさらに、後述の仕上げ焼鈍温度が高まる。したがって、Si含有量は0.1〜3.8%である。Si含有量の好ましい下限は1.0%であり、さらに好ましくは、2.0%である。Si含有量の好ましい上限は3.6%であり、さらに好ましくは3.4%である。
Si: 0.1 to 3.8%
Silicon (Si) increases the specific resistance of the steel sheet and reduces iron loss. Si further reduces hysteresis loss. If the Si content is less than 0.1%, the above effect cannot be obtained. On the other hand, if the Si content exceeds 3.8%, the rollability in hot rolling described later and the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet may be deteriorated. If Si content exceeds 3.8%, the below-mentioned finish annealing temperature will rise further. Therefore, the Si content is 0.1 to 3.8%. The minimum with preferable Si content is 1.0%, More preferably, it is 2.0%. The upper limit with preferable Si content is 3.6%, More preferably, it is 3.4%.
Mn:0.1〜2.5%
マンガン(Mn)は、鋼の比抵抗を高め、鉄損を低減する。Mn含有量が0.1%未満であれば、これらの効果が得られない。一方、Mn含有量が2.5%を超えれば、再結晶組織を微細化させ、鉄損が高まる。したがって、Mn含有量は0.1〜2.5%である。Mn含有量の好ましい下限は0.5%である。Mn含有量の好ましい上限は1.3%である。
Mn: 0.1 to 2.5%
Manganese (Mn) increases the specific resistance of steel and reduces iron loss. If the Mn content is less than 0.1%, these effects cannot be obtained. On the other hand, if the Mn content exceeds 2.5%, the recrystallized structure is refined and the iron loss increases. Therefore, the Mn content is 0.1 to 2.5%. The minimum with preferable Mn content is 0.5%. The upper limit with preferable Mn content is 1.3%.
本発明による無方向性電磁鋼板の化学組成の残部は、Fe及び不純物からなる。ここで、不純物とは、無方向性電磁鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものである。 The balance of the chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention consists of Fe and impurities. Here, an impurity is a thing mixed from the ore as a raw material, a scrap, or a manufacturing environment when manufacturing a non-oriented electrical steel sheet industrially.
本実施形態における不純物とはたとえば、C、P、S、N、Ti、Nb、As及びZrである。 Impurities in the present embodiment are, for example, C, P, S, N, Ti, Nb, As, and Zr.
C:0〜0.003%
炭素(C)は不純物である。Cは、鋼中に微細な炭化物が析出し、磁気特性を低下させ得る。したがって、C含有量は0〜0.003%である。C含有量の下限は特に制限されない。精錬コストを考えれば、Cは0.004%未満含有されていてもよい。Cが0.004%以上含有されると、無方向性電磁鋼板の使用中に磁気時効が生じ、鉄損が増大するので、C含有量は0.004%を超えてはならない。C含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
C: 0 to 0.003%
Carbon (C) is an impurity. C may cause fine carbides to precipitate in the steel and reduce the magnetic properties. Therefore, the C content is 0 to 0.003%. The lower limit of the C content is not particularly limited. Considering the refining cost, C may be contained less than 0.004%. If C is contained in an amount of 0.004% or more, magnetic aging occurs during use of the non-oriented electrical steel sheet, and iron loss increases, so the C content should not exceed 0.004%. The upper limit with preferable C content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
P:0〜0.25%
リン(P)は不純物である。Pは磁気特性を低下させ得る。したがって、P含有量は0〜0.25%である。P含有量はなるべく低い方が好ましい。P含有量の下限は特に制限されない。P含有量の好ましい上限は0.10%であり、さらに好ましくは0.05%である。
P: 0 to 0.25%
Phosphorus (P) is an impurity. P can degrade the magnetic properties. Therefore, the P content is 0 to 0.25%. The P content is preferably as low as possible. The lower limit of the P content is not particularly limited. The upper limit with preferable P content is 0.10%, More preferably, it is 0.05%.
S:0〜0.003%
硫黄(S)は不純物である。Sは、MnSを生成して鉄損を増加する。したがって、S含有量は0〜0.003%である。S含有量はなるべく低い方が好ましい。S含有量の下限は特に制限されない。精錬コストを考えれば、Sは0.004%含有されていてもよい。ただし、鉄損低減の観点からは0.003%以下であることが必要である。S含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
S: 0 to 0.003%
Sulfur (S) is an impurity. S produces MnS and increases iron loss. Therefore, the S content is 0 to 0.003%. The S content is preferably as low as possible. The lower limit of the S content is not particularly limited. Considering the refining cost, S may be contained by 0.004%. However, from the viewpoint of reducing iron loss, it is necessary to be 0.003% or less. The upper limit with preferable S content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
N:0〜0.003%
窒素(N)は不純物である。Nは、微細なAlNを析出させて、磁気特性を低下し得る。したがって、N含有量は0〜0.003%である。N含有量はなるべく低い方が好ましい。N含有量の下限は特に制限されない。N含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
N: 0 to 0.003%
Nitrogen (N) is an impurity. N precipitates fine AlN and can degrade the magnetic properties. Therefore, the N content is 0 to 0.003%. The N content is preferably as low as possible. The lower limit of the N content is not particularly limited. The upper limit with preferable N content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
Ti:0〜0.004%
チタン(Ti)は不純物である。Tiは、磁気特性を低下し得る。したがって、Ti含有量は0〜0.004%である。Ti含有量はなるべく低い方が好ましい。Ti含有量の下限は特に制限されない。Ti含有量の好ましい上限は0.003%であり、さらに好ましくは0.002%である。
Ti: 0 to 0.004%
Titanium (Ti) is an impurity. Ti can degrade the magnetic properties. Therefore, the Ti content is 0 to 0.004%. The Ti content is preferably as low as possible. The lower limit of the Ti content is not particularly limited. The upper limit with preferable Ti content is 0.003%, More preferably, it is 0.002%.
Nb:0〜0.003%
ニオブ(Nb)は不純物である。Nbは、磁気特性を低下し得る。したがって、Nb含有量は0〜0.003%である。Nb含有量はなるべく低い方が好ましい。Nb含有量の下限は特に制限されない。Nb含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
Nb: 0 to 0.003%
Niobium (Nb) is an impurity. Nb can degrade the magnetic properties. Therefore, the Nb content is 0 to 0.003%. The Nb content is preferably as low as possible. The lower limit of the Nb content is not particularly limited. The upper limit with preferable Nb content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
As:0〜0.003%
ヒ素(As)は不純物である。Asは、磁気特性を低下し得る。したがって、As含有量は0〜0.003%である。As含有量はなるべく低い方が好ましい。As含有量の下限は特に制限されない。As含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
As: 0 to 0.003%
Arsenic (As) is an impurity. As can degrade the magnetic properties. Therefore, the As content is 0 to 0.003%. The As content is preferably as low as possible. The lower limit of the As content is not particularly limited. The upper limit with preferable As content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
Zr:0〜0.003%
ジルコニウム(Zr)は不純物である。Zrは、磁気特性を低下し得る。したがって、As含有量は0〜0.003%である。Zr含有量はなるべく低い方が好ましい。Zr含有量の下限は特に制限されない。Zr含有量の好ましい上限は0.002%であり、さらに好ましくは0.001%である。
Zr: 0 to 0.003%
Zirconium (Zr) is an impurity. Zr can degrade the magnetic properties. Therefore, the As content is 0 to 0.003%. The Zr content is preferably as low as possible. The lower limit of the Zr content is not particularly limited. The upper limit with preferable Zr content is 0.002%, More preferably, it is 0.001%.
上記の不純物の含有量は、本実施形態の無方向性電磁鋼板に悪影響を与えない範囲で許容される。不純物の含有量は、合計で0.1%以下であることが好ましい。不純物のさらに好ましい上限は、合計で0.01%である。 The content of the impurities is allowed in a range that does not adversely affect the non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment. The total content of impurities is preferably 0.1% or less. A more preferable upper limit of impurities is 0.01% in total.
[任意元素]
本発明の無方向性電磁鋼板の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Alを含有してもよい。
[Arbitrary elements]
The chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet of the present invention may further contain Al instead of a part of Fe.
Al:0〜2.5%
アルミニウム(Al)は、任意元素である。含有される場合、Alは鋼を脱酸する。Alはさらに、窒化物を粗大化して無害化する。しかしながら、Al含有量が2.5%を超えれば、鉄損が高まり得る。したがって、Al含有量は0〜2.5%である。Al含有量の好ましい下限は0.3%であり、さらに好ましくは0.9%である。Al含有量の好ましい上限は2.3%であり、さらに好ましくは2.0%である。
Al: 0 to 2.5%
Aluminum (Al) is an optional element. When included, Al deoxidizes the steel. Further, Al coarsens the nitride and renders it harmless. However, if the Al content exceeds 2.5%, the iron loss can be increased. Therefore, the Al content is 0 to 2.5%. The minimum with preferable Al content is 0.3%, More preferably, it is 0.9%. The upper limit with preferable Al content is 2.3%, More preferably, it is 2.0%.
[磁束密度B50(LC):1.700T以上]
本実施形態による無方向性電磁鋼板の磁束密度B50(LC)は1.700T以上である。したがって、本実施形態による無方向性電磁鋼板は磁気特性に優れる。磁束密度B50(LC)は次のとおり測定できる。
[Magnetic flux density B 50 (LC) : 1.700 T or more]
The magnetic flux density B 50 (LC) of the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is 1.700 T or more. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is excellent in magnetic properties. The magnetic flux density B 50 (LC) can be measured as follows.
[磁束密度B50(LC)測定方法]
無方向性電磁鋼板において、L方向(圧延方向)の磁束密度B50(L)及びC方向(圧延方向に直交する方向)の磁束密度B50(C)を測定する。具体的には、各試験番号の無方向性電磁鋼板から、JIS C 2550−1(2011)に準拠して、L方向及びC方向にエプスタイン試験片を切り出す。切り出したエプスタイン試験片に対して、JIS C 2550−1(2011)及び2550−3(2011)に準拠した電磁鋼帯試験方法を実施して、L方向及びC方向の5000A/mにおける磁束密度B50を測定する。L方向の磁束密度B50(L)及びC方向の磁束密度B50(C)の平均値として磁束密度B50(LC)を求める。
[Magnetic flux density B 50 (LC) measurement method]
In a non-oriented electrical steel sheet, magnetic flux density B 50 (L) in the L direction (rolling direction) and magnetic flux density B 50 ( C ) in the C direction (direction orthogonal to the rolling direction ) are measured. Specifically, Epstein test pieces are cut out from the non-oriented electrical steel sheets of the respective test numbers in the L direction and the C direction in accordance with JIS C 2550-1 (2011). An electromagnetic steel strip test method based on JIS C 2550-1 (2011) and 2550-3 (2011) is performed on the cut Epstein test piece, and the magnetic flux density B at 5000 A / m in the L direction and the C direction. 50 is measured. The magnetic flux density B 50 (LC) is obtained as an average value of the magnetic flux density B 50 (L) in the L direction and the magnetic flux density B 50 (C) in the C direction.
[磁束密度の異方性B50(anisotropy):0.020未満]
本実施形態による無方向性電磁鋼板の磁束密度の異方性B50(anisotropy)は、0.020未満である。したがって、本実施形態による無方向性電磁鋼板は、磁束密度の異方性が小さい。無方向性電磁鋼板の磁束密度の異方性B50(anisotropy)は次のとおり求められる。
[Anisotropy of magnetic flux density B50 (anisotropy): less than 0.020]
The anisotropy B50 (anisotropy) of the magnetic flux density of the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is less than 0.020. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment has a small magnetic flux density anisotropy. The anisotropy B50 (anisotropy) of the magnetic flux density of the non-oriented electrical steel sheet is determined as follows.
[磁束密度の異方性B50(anisotropy)評価方法]
無方向性電磁鋼板から、エプスタイン試料を採取する。採取するエプスタイン試料の方向は、圧延方向を0°とし、圧延方向から22.5°おきに時計回りの方向とする。各エプスタイン試料の磁束密度B50を測定する。圧延方向に対して0°、22.5°、45°、67.5°、90°の角度の方向の各磁束密度B50をB50(0°)、B50(22.5°)、B50(45°)、B50(67.5°)、B50(90°)とする。B50aveを下記式(2)により求める。
[Method of evaluating magnetic flux density anisotropy B50 (anisotropy)]
An Epstein sample is taken from a non-oriented electrical steel sheet. The direction of the Epstein sample to be collected is set to 0 ° in the rolling direction and clockwise at intervals of 22.5 ° from the rolling direction. The magnetic flux density B 50 of the Epstein samples measured. Each magnetic flux density B 50 in the direction of 0 °, 22.5 °, 45 °, 67.5 °, and 90 ° with respect to the rolling direction is set to B 50 (0 °), B 50 (22.5 °), B 50 (45 °), B 50 (67.5 °), and B 50 (90 °). B 50ave is determined by the following equation (2).
下記式(1)により、異方性指標B50(anisotropy)を求める。 Anisotropy index B50 (anisotropy) is obtained by the following formula (1).
[平均結晶粒径について]
好ましくはさらに、本実施形態による無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径は、30〜200μmである。平均結晶粒径が30μm以上であれば、無方向性電磁鋼板において、ヒステリシス損が低下し、鉄損が低減する。平均結晶粒径が200μm以下であれば、打ち抜き性等の加工性に優れる。さらに好ましい平均結晶粒径は、50〜150μmである。
[Average crystal grain size]
Preferably, furthermore, the average grain size of the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment is 30 to 200 μm. If the average crystal grain size is 30 μm or more, in the non-oriented electrical steel sheet, the hysteresis loss is reduced and the iron loss is reduced. If the average crystal grain size is 200 μm or less, the processability such as punching is excellent. A more preferable average crystal grain size is 50 to 150 μm.
平均結晶粒径とは、無方向性電磁鋼板で観察される複数の結晶粒について、投影面積に対する同一面積の円の直径をそれぞれ測定し、平均した値を意味する。 The average crystal grain size means a value obtained by measuring and averaging the diameters of circles of the same area with respect to the projected area for a plurality of crystal grains observed in the non-oriented electrical steel sheet.
無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径は、本発明では以下の方法により得た円相当直径を用いる。 As the average grain size of the non-oriented electrical steel sheet, the equivalent circle diameter obtained by the following method is used in the present invention.
具体的には、JIS G 0552に定められた線分法により求めた結晶粒の平均断面積を円相当に換算しその直径を求める。この際、観察視野は圧延方向と板幅方向を含む断面とする。この断面を機械研磨およびナイタールエッチング等の化学研磨方法でエッチングを行い、粒界を現出させ、光学顕微鏡で写真撮影を行い、その写真を元に線分法を適用し円相当直径を求める。 Specifically, the average cross-sectional area of the crystal grains obtained by the line segment method defined in JIS G 0552 is converted into a circle equivalent and the diameter is obtained. At this time, the observation visual field is a cross section including the rolling direction and the sheet width direction. This cross section is etched by chemical polishing methods such as mechanical polishing and nital etching, grain boundaries are revealed, a photograph is taken with an optical microscope, and a line segment method is used to obtain the equivalent circle diameter based on the photograph. .
また、同一の断面に対し、電子顕微鏡観察により得た写真を用いて、JIS G 0552に定められた線分法を適用して円相当直径を求めてもよい。 Alternatively, the equivalent circle diameter may be obtained by applying a line segment method defined in JIS G 0552 to the same cross section using a photograph obtained by observation with an electron microscope.
さらに、画像処理により光学顕微鏡写真もしくは電子顕微鏡写真を元に円相当直径を求めてもよい。 Further, the equivalent circle diameter may be obtained based on an optical micrograph or an electron micrograph by image processing.
[無方向性電磁鋼板の製造方法]
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法を説明する。本発明の無方向性電磁鋼板は、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して冷間圧延工程及び仕上げ焼鈍工程を実施して製造される。
[Method for producing non-oriented electrical steel sheet]
The manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet of this invention is demonstrated. The non-oriented electrical steel sheet of the present invention is manufactured by performing a cold rolling process and a finish annealing process on a hot-rolled steel strip for a non-oriented electrical steel sheet.
[無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の製造方法]
本発明の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の製造方法は、素材に対して熱間粗圧延を実施して圧延板を製造する熱間粗圧延工程と、圧延板に対して、仕上げ熱間圧延を実施する仕上げ熱間圧延工程とを備える。仕上げ熱間圧延工程では、最終パスの圧下率が80%以上かつ95%以下であり、最終パスの先進率が10%超かつ500%以下である。仕上げ熱間圧延工程ではさらに、最終スタンド通過後の圧延板に対して、20MPa以上かつ100MPa以下の張力を付与する。さらに、最終スタンド通過に、20℃/s以上かつ200℃/s以下の冷却速度で、最終スタンド通過後の圧延板に対する冷却を実施する。
[Method for producing hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet]
The method for producing a hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets according to the present invention includes a hot rough rolling process in which hot rough rolling is performed on a material to produce a rolled plate, and the rolled plate is finished. A finishing hot rolling process for performing hot rolling. In the finish hot rolling step, the rolling reduction of the final pass is 80% or more and 95% or less, and the advanced rate of the final pass is more than 10% and 500% or less. In the finish hot rolling step, a tension of 20 MPa or more and 100 MPa or less is further applied to the rolled plate after passing through the final stand. Further, cooling of the rolled plate after passing through the final stand is performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less after passing through the final stand.
[熱間粗圧延工程]
熱間粗圧延工程では、スラブに対して熱間粗圧延を実施して、粗圧延板を製造する。スラブは、上記の化学組成を有するのが好ましい。スラブは公知の方法で製造される。たとえば、上記の化学組成の溶湯を用いて、連続鋳造法によりスラブを製造する。上記の化学組成の溶湯を用いて、造塊法によりインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延してスラブを製造してもよい。連続鋳造法により製造されたスラブに対して分塊圧延を実施してもよい。
[Hot rough rolling process]
In the hot rough rolling step, hot rough rolling is performed on the slab to produce a rough rolled plate. The slab preferably has the chemical composition described above. The slab is manufactured by a known method. For example, a slab is manufactured by a continuous casting method using a molten metal having the above chemical composition. An ingot may be manufactured by the ingot-making method using the molten metal having the above chemical composition, and the ingot may be subjected to ingot rolling to manufacture a slab. You may implement partial rolling with respect to the slab manufactured by the continuous casting method.
準備されたスラブに対して、粗熱延機を用いて熱間粗圧延を実施する。熱間粗圧延における各種条件は、特に限定されない。熱間粗圧延時のスラブ加熱温度は特に限定されない。コスト及び熱間圧延性の観点から、好ましくは、スラブ加熱温度は900℃以上かつ1250℃以下である。スラブ加熱温度のさらに好ましい下限は950℃である。スラブ加熱温度のさらに好ましい上限は1150℃である。 Hot rough rolling is performed on the prepared slab using a rough hot rolling machine. Various conditions in the hot rough rolling are not particularly limited. The slab heating temperature during hot rough rolling is not particularly limited. From the viewpoint of cost and hot rollability, the slab heating temperature is preferably 900 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower. A more preferable lower limit of the slab heating temperature is 950 ° C. A more preferable upper limit of the slab heating temperature is 1150 ° C.
粗熱延機としては、例えば複数のスタンドを備える多段式の熱延機が用いられる。例えば、1〜6スタンドの2段式又は4段式熱延機によって往復又は一方向の圧延を行う方法が挙げられる。 As the rough hot rolling machine, for example, a multi-stage hot rolling machine having a plurality of stands is used. For example, a method of performing reciprocating or unidirectional rolling by a two-stage or four-stage hot rolling machine having 1 to 6 stands is mentioned.
熱間粗圧延の圧下率は、本実施形態の作用効果を得ることができれば特に限定されるものではないが、55%以上かつ90%以下である。熱間粗圧延の圧下率のさらに好ましい下限は70%である。熱間粗圧延の圧下率のさらに好ましい上限は85%である。 The rolling reduction of the hot rough rolling is not particularly limited as long as the effect of the present embodiment can be obtained, but is 55% or more and 90% or less. The more preferable lower limit of the rolling reduction of the hot rough rolling is 70%. A more preferable upper limit of the reduction ratio of the hot rough rolling is 85%.
さらに、双ロール法などによる薄鋳片鋳造により直接粗圧延板を得てもよい。薄鋳片製造の場合、成分測定はタンディッシュに注ぐ溶湯を採取して行う。発明者らの検討では、薄鋳片には必ずしも圧延は必要でないことが判明した。圧延が薄鋳片において不要である理由については定かではないが、次のとおりと考えられる。本発明の仕上げ圧延における圧延率配分が通常と異なることで、熱間圧延鋼帯の集合組織および結晶組織が適切に制御されている可能性がある。 Furthermore, a rough rolled plate may be obtained directly by thin cast casting by a twin roll method or the like. In the case of thin slab production, component measurement is performed by collecting molten metal poured into a tundish. According to the inventors' investigation, it has been found that rolling is not necessarily required for thin cast slabs. The reason why rolling is not necessary for thin cast slabs is not clear, but is considered as follows. There is a possibility that the texture and crystal structure of the hot-rolled steel strip are appropriately controlled because the distribution of the rolling ratio in the finish rolling according to the present invention is different from usual.
[仕上げ熱間圧延工程]
仕上げ熱間圧延工程では、得られた圧延板に対して、仕上げ熱間圧延機により仕上げ熱間圧延を実施して、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を製造する。
[Finish hot rolling process]
In the finish hot rolling step, the obtained rolled plate is subjected to finish hot rolling by a finish hot rolling mill to produce a hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets.
仕上げ熱間圧延工程では、一列に並んだ複数の圧延スタンド(各圧延スタンドは一対のワークロールを有する)を含むタンデム圧延機を用いてタンデム圧延を実施して、複数のパスを実施してもよいし、一対のワークロールを有するゼンジミア圧延機等によるリバース圧延を実施して、複数のパスを実施してもよい。 In the finishing hot rolling process, even if a plurality of passes are performed, tandem rolling is performed using a tandem rolling mill including a plurality of rolling stands arranged in a row (each rolling stand has a pair of work rolls). Alternatively, a plurality of passes may be performed by performing reverse rolling using a Sendzimir rolling mill or the like having a pair of work rolls.
[仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率:80%以上かつ95%以下]
仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率は80%以上かつ95%以下である。なお、最終パスの圧下率(%)は次のとおり定義される。
最終パスの圧下率=(1−仕上げ熱間圧延工程の最終パス後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚/最終パス前の圧延板の板厚)×100
[Rolling ratio of final hot rolling roll: 80% or more and 95% or less]
The rolling reduction of the final pass of finish hot rolling is 80% or more and 95% or less. Note that the rolling reduction (%) of the final pass is defined as follows.
Reduction ratio of final pass = (1−thickness of hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet after final pass of finishing hot rolling step / thickness of rolled plate before final pass) × 100
最終パスの圧下率が80%以上であれば、加工発熱が発生し、変形抵抗が減少する。変形抵抗が減少すれば、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚制御が、高圧下率においても可能となる。 If the rolling reduction of the final pass is 80% or more, processing heat is generated and deformation resistance decreases. If the deformation resistance is reduced, it is possible to control the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets even at a high pressure reduction rate.
最終パスの圧下率が80%以上であればさらに、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の結晶組織に従来にない形態の付加的歪が導入される。その結果、磁気特性が高まる。 If the rolling reduction ratio of the final pass is 80% or more, additional strain in a form unconventional is introduced into the crystal structure of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets. As a result, the magnetic characteristics are enhanced.
仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率が80%未満であれば、磁気特性が低下する。仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率が80%未満であればさらに、磁束密度の異方性が大きくなる。一方、仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率が95%を超えれば、磁気特性を高める効果が飽和する。仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率が95%を超えればさらに、圧延機のロール負荷が高まる。したがって、仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率は80%以上かつ95%以下である。仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率の好ましい下限は81%であり、さらに好ましくは82%である。仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率の好ましい上限は90%であり、さらに好ましくは85%である。 If the rolling reduction in the final pass of the finish hot rolling is less than 80%, the magnetic properties are deteriorated. If the rolling reduction in the final pass of the finish hot rolling is less than 80%, the anisotropy of the magnetic flux density is further increased. On the other hand, if the rolling reduction in the final pass of finish hot rolling exceeds 95%, the effect of enhancing the magnetic properties is saturated. If the rolling reduction of the final pass of finish hot rolling exceeds 95%, the roll load of the rolling mill is further increased. Therefore, the rolling reduction of the final pass of finish hot rolling is 80% or more and 95% or less. A preferable lower limit of the rolling reduction in the final pass of the finish hot rolling is 81%, and more preferably 82%. A preferable upper limit of the rolling reduction in the final pass of the finish hot rolling is 90%, and more preferably 85%.
[仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率:10%超かつ500%以下]
仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率は10%超かつ500%以下である。これにより、大きなせん断力が付与され、結晶組織に付加的歪が導入される。その結果、磁気特性が高まる。
[Advanced rate of final hot rolling pass: Over 10% and under 500%]
The advanced rate of the final pass of finish hot rolling is more than 10% and not more than 500%. As a result, a large shear force is applied, and additional strain is introduced into the crystal structure. As a result, the magnetic characteristics are enhanced.
先進率とは、ロール周速に対する出口側の圧延板速度(板速)の比率である。つまり、最終パスの先進率(%)は次のとおり定義される。
最終パスの先進率=((最終パス出口の板速(m/s)−ロール周速(m/s))/ロール周速(m/s))×100
The advanced rate is the ratio of the rolled sheet speed (sheet speed) on the outlet side to the roll circumferential speed. In other words, the advanced rate (%) of the final path is defined as follows.
Advanced rate of final pass = ((plate speed at exit of final pass (m / s) −roll peripheral speed (m / s)) / roll peripheral speed (m / s)) × 100
仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率が10%以下であれば、磁気特性が低下する。仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率が10%以下であればさらに、磁束密度の異方性が大きくなる。一方、仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率が500%を超えれば、磁気特性が低下する。仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率が500%を超えればさらに、磁束密度の異方性が大きくなる。仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率が500%を超えればさらに、最終パスでの圧延が困難となる。したがって、仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率は10%超〜500%以下である。仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率の好ましい下限は20%である。仕上げ熱間圧延の最終パスの先進率の好ましい上限は300%であり、さらに好ましくは200%である。 If the advanced rate of the final pass of the finish hot rolling is 10% or less, the magnetic properties are deteriorated. If the advanced rate of the final pass of finish hot rolling is 10% or less, the anisotropy of magnetic flux density is further increased. On the other hand, if the advanced rate of the final pass of the finish hot rolling exceeds 500%, the magnetic properties are deteriorated. If the advanced rate of the final pass of finish hot rolling exceeds 500%, the anisotropy of magnetic flux density further increases. If the advanced rate of the final pass of finish hot rolling exceeds 500%, rolling in the final pass becomes more difficult. Therefore, the advanced rate of the final pass of finish hot rolling is more than 10% to 500% or less. A preferable lower limit of the advanced rate of the final pass of the finish hot rolling is 20%. The upper limit of the advanced rate of the final pass of the finish hot rolling is preferably 300%, more preferably 200%.
好ましくは、仕上げ熱間圧延温度は、800℃以上かつ1050℃以下である。仕上げ熱間圧延温度とは、仕上げ熱間圧延時における、圧延板の表面温度を意味する。圧延板の表面温度は、たとえば公知の放射温度計で測定する。仕上げ熱間圧延温度が800℃以上であれば、仕上げ熱間圧延の最終パスの圧下率を80%以上とすることができる。仕上げ熱間圧延温度が1050℃以下であれば、仕上げ熱間圧延の最終パス通過後に張力を付与した際、圧延板の伸びにより形状不良が発生するのを抑制できる。ここで、「パス」とは、一対のワークロールを有する1つの圧延スタンドを圧延板が通過して圧下を受けることを意味する。 Preferably, the finish hot rolling temperature is 800 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower. The finish hot rolling temperature means the surface temperature of the rolled sheet during finish hot rolling. The surface temperature of the rolled sheet is measured, for example, with a known radiation thermometer. When the finish hot rolling temperature is 800 ° C. or higher, the rolling reduction of the final pass of finish hot rolling can be 80% or more. If finishing hot rolling temperature is 1050 degrees C or less, when tension | tensile_strength is provided after the last pass of finishing hot rolling, it can suppress that a shape defect generate | occur | produces by extension of a rolled sheet. Here, “pass” means that the rolled plate passes through one rolling stand having a pair of work rolls and is subjected to reduction.
仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率は、特に限定されない。仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率はたとえば、80%以上かつ98%以下である。なお、仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率(%)は次のとおり定義される。
仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率=(1−仕上げ熱間圧延工程の最終パス後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚/1パス目の仕上げ熱間圧延前の圧延板の板厚)×100
The cumulative reduction ratio in the finish hot rolling step is not particularly limited. The cumulative reduction ratio in the finish hot rolling step is, for example, 80% or more and 98% or less. The cumulative reduction ratio (%) in the finish hot rolling process is defined as follows.
Cumulative rolling reduction in finish hot rolling process = (1−thickness of hot rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet after final pass in finish hot rolling process / rolling before finish hot rolling in first pass Board thickness) x 100
仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率の好ましい下限は85%である。仕上げ熱間圧延工程での累積圧下率の好ましい上限は97%である。 A preferable lower limit of the cumulative rolling reduction in the finish hot rolling step is 85%. A preferable upper limit of the cumulative rolling reduction in the finish hot rolling step is 97%.
仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚は、特に限定されない。仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚はたとえば、0.8mm以上かつ3mm以下である。仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚が0.8mm以上かつ3mm以下であれば、最終パス直後の急冷が促進される。仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚のさらに好ましい下限は1.0mmであり、さらに好ましくは、1.3mmである。仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚のさらに好ましい上限は2.7mmであり、さらに好ましくは2.3mmである。 The thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after finish hot rolling is not particularly limited. The thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after finish hot rolling is, for example, 0.8 mm or more and 3 mm or less. If the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet after finish hot rolling is 0.8 mm or more and 3 mm or less, rapid cooling immediately after the final pass is promoted. The more preferable lower limit of the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after finish hot rolling is 1.0 mm, and more preferably 1.3 mm. The more preferable upper limit of the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet after finish hot rolling is 2.7 mm, and more preferably 2.3 mm.
[仕上げ熱間圧延の最終パス後の張力:20MPa以上かつ100MPa以下]
本実施形態において、仕上げ熱間圧延の最終パス通過後の圧延板に対して、20MPa以上かつ100MPa以下の張力を付与する。これにより、ロール抜熱が可能となり、付加的歪を有する結晶組織を保持することができる。その結果、磁気特性が高まる。
[Tension after final pass of finish hot rolling: 20 MPa or more and 100 MPa or less]
In this embodiment, the tension | tensile_strength of 20 Mpa or more and 100 Mpa or less is provided with respect to the rolled sheet after the last pass of finish hot rolling. Thereby, heat can be removed from the roll, and a crystal structure having additional strain can be maintained. As a result, the magnetic characteristics are enhanced.
上記の付加的歪を有する結晶組織から発生する一次再結晶方位は、GOSS方位への集積が小さい。その結果、磁束密度の異方性が小さくなる。 The primary recrystallization orientation generated from the crystal structure having the additional strain described above has a small accumulation in the GOSS orientation. As a result, the anisotropy of the magnetic flux density is reduced.
仕上げ熱間圧延の最終パス後に付与する張力が20MPa未満の場合、この効果が得られない。一方、仕上げ熱間圧延の最終パス後に付与する張力が100MPaを超える場合、磁気特性を高める効果が飽和する。仕上げ熱間圧延の最終パス後に付与する張力が100MPaを超える場合さらに、最終パス通過直後の圧延板が変形しやすい。したがって、最終パス通過後の圧延板に対して付与する張力は、20MPa以上かつ100MPa以下である。仕上げ熱間圧延の最終パス通過後に付与する張力の好ましい下限は30MPaであり、さらに好ましくは40MPaである。仕上げ熱間圧延の最終パス通過後に付与する張力の好ましい上限は90MPaであり、さらに好ましくは80MPaである。 When the tension applied after the final pass of the finish hot rolling is less than 20 MPa, this effect cannot be obtained. On the other hand, when the tension applied after the final pass of the finish hot rolling exceeds 100 MPa, the effect of enhancing the magnetic properties is saturated. When the tension applied after the final pass of finish hot rolling exceeds 100 MPa, the rolled sheet immediately after passing the final pass is easily deformed. Therefore, the tension | tensile_strength provided with respect to the rolled sheet after the last pass is 20 MPa or more and 100 MPa or less. The minimum with the preferable tension | tensile_strength provided after the final pass of finishing hot rolling is 30 Mpa, More preferably, it is 40 Mpa. The upper limit with the preferable tension | tensile_strength provided after the final pass of finish hot rolling is 90 Mpa, More preferably, it is 80 Mpa.
[仕上げ熱間圧延の最終パスの通過後の冷却速度:20℃/s以上かつ200℃/s以下]
本実施形態においてさらに、最終スタンド通過後の圧延板に対して、20℃/s以上かつ200℃/s以下の冷却速度で、少なくとも600℃冷却を実施する。最終スタンド通過後とは、最終スタンド通過直後を意味する。最終スタンド通過直後とは、たとえば、最終スタンド通過後3秒以内である。好ましくは2秒以内、さらに好ましくは1秒以内である。スタンドを通過するとは、熱間圧延鋼帯と圧延ロールの接触が終了した瞬間を意味する。これにより、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の表層の再結晶を抑制し、付加的歪を有する結晶組織をさらに保持することができる。その結果、磁気特性が高まる。
[Cooling rate after passing through final hot rolling pass: 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less]
In the present embodiment, the rolled plate after passing through the final stand is further cooled at least 600 ° C. at a cooling rate of 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less. After the last stand means immediately after the last stand. Immediately after passing the final stand is, for example, within 3 seconds after passing the final stand. Preferably it is within 2 seconds, more preferably within 1 second. Passing through the stand means the moment when the contact between the hot-rolled steel strip and the rolling roll is completed. Thereby, recrystallization of the surface layer of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets can be suppressed, and a crystal structure having additional strain can be further retained. As a result, the magnetic characteristics are enhanced.
上記の付加的歪を有する結晶組織から発生する一次再結晶方位は、GOSS方位への集積が小さい。その結果、磁束密度の異方性が小さくなる。 The primary recrystallization orientation generated from the crystal structure having the additional strain described above has a small accumulation in the GOSS orientation. As a result, the anisotropy of the magnetic flux density is reduced.
仕上げ熱間圧延の最終パス通過直後の冷却速度が20℃/s未満の場合、この効果が得られない。一方、仕上げ熱間圧延の最終パス通過直後の冷却速度が200℃/sを超える場合、冷却中に圧延板が冷却歪で変形しやすい。したがって、仕上げ熱間圧延の最終パス通過直後の冷却速度は、20℃/s以上かつ200℃/s以下である。仕上げ熱間圧延の最終パス通過直後の冷却速度の好ましい下限は30℃/sであり、さらに好ましくは40℃/sである。仕上げ熱間圧延の最終パス通過直後の冷却速度の好ましい上限は180℃/sであり、さらに好ましくは160℃/sである。 This effect cannot be obtained when the cooling rate immediately after passing the final pass of finish hot rolling is less than 20 ° C./s. On the other hand, when the cooling rate immediately after passing through the final pass of finish hot rolling exceeds 200 ° C./s, the rolled sheet is likely to be deformed by cooling strain during cooling. Therefore, the cooling rate immediately after passing the final pass of finish hot rolling is 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less. The preferable lower limit of the cooling rate immediately after passing the final pass of the finish hot rolling is 30 ° C./s, more preferably 40 ° C./s. A preferable upper limit of the cooling rate immediately after passing the final pass of finish hot rolling is 180 ° C./s, and more preferably 160 ° C./s.
仕上げ熱間圧延の最終パスの通過後の冷却方法は特に限定されない。仕上げ熱間圧延の最終パスの通過後の冷却方法はたとえば、気水冷却である。冷却時の通過速度はたとえば、600m/s以上かつ1250m/s以下である。 The cooling method after passing through the final pass of the finish hot rolling is not particularly limited. A cooling method after passing through the final pass of finish hot rolling is, for example, air-water cooling. The passing speed at the time of cooling is 600 m / s or more and 1250 m / s or less, for example.
コイルの巻き取りを行うコイル巻取り装置が設置される位置について、仕上げ熱間圧延に用いられる仕上げ熱延機の最終スタンドからコイル巻取り装置までの距離として、一般的には100m以上かつ200m以下である。しかしながら、本実施形態においては、最終スタンド通過後の圧延板に対して、急冷を実施する。さらに、最終スタンド通過後の圧延板に対して通過後の鋼板に張力を付与する。そのため、仕上げ熱延機の最終スタンドからコイル巻取り装置までの距離は、20m以上かつ50m以下であることが好ましい。仕上げ熱延機の最終スタンドからコイル巻取り装置までの距離が20〜50m以内であれば、最終スタンド通過後の圧延板に対して、さらに精密に冷却を実施し、張力を付与できる。 About the position where the coil winding device for winding the coil is installed, the distance from the final stand of the finishing hot rolling machine used for finishing hot rolling to the coil winding device is generally 100 m or more and 200 m or less. It is. However, in this embodiment, rapid cooling is performed on the rolled plate after passing through the final stand. Furthermore, tension | tensile_strength is provided to the steel plate after passage with respect to the rolled plate after the last stand passage. Therefore, the distance from the final stand of the finishing hot rolling machine to the coil winding device is preferably 20 m or more and 50 m or less. If the distance from the final stand of the finishing hot rolling machine to the coil winding device is within 20 to 50 m, the rolled plate after passing through the final stand can be cooled more precisely and tension can be applied.
仕上げ熱延機の最終スタンドからコイル巻取り装置までの距離は、より好ましくは25m以上かつ45m以下、さらに好ましくは30m以上かつ40m以下である。 The distance from the final stand of the finishing hot rolling machine to the coil winding device is more preferably 25 m or more and 45 m or less, and further preferably 30 m or more and 40 m or less.
コイルへの巻き取り速度は、特に限定されるものではないが、例えば500m/分以上かつ1600m/分以下である。 Although the winding speed to a coil is not specifically limited, For example, it is 500 m / min or more and 1600 m / min or less.
コイルへの巻取り温度はたとえば、750℃以下である。後述の熱延板焼鈍を実施しない場合、コイルへの巻取り温度はたとえば、850℃以下である。 The winding temperature around the coil is, for example, 750 ° C. or lower. When hot-rolled sheet annealing described below is not performed, the coiling temperature is, for example, 850 ° C. or lower.
以上の製造工程により、本発明による無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯が製造できる。 The hot rolling steel strip for non-oriented electrical steel sheets according to the present invention can be manufactured by the above manufacturing process.
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の製造方法では、上記の熱間圧延工程の後にさらに、熱延板焼鈍工程を実施してもよい。 In the method for manufacturing a hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets according to this embodiment, a hot-rolled sheet annealing step may be further performed after the hot rolling step.
[熱延板焼鈍工程]
熱延板焼鈍工程を実施する場合、熱間圧延工程で得られた無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、熱延板焼鈍を実施する。
[Hot rolled sheet annealing process]
When implementing a hot-rolled sheet annealing process, hot-rolled sheet annealing is implemented with respect to the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets obtained at the hot rolling process.
熱延板焼鈍を実施する場合、たとえば、最高到達温度は950℃以上かつ1050℃以下であり、保持時間は1秒以上かつ180秒以下である。熱延板焼鈍はたとえば、連続焼鈍炉により実施する。最高到達温度及び保持時間が上記範囲内であれば、設備への負荷を抑えることができ、生産性も高めることができる。さらに、無方向性電磁鋼板の磁気特性もさらに高まる。 When hot-rolled sheet annealing is performed, for example, the maximum temperature reached is 950 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower, and the holding time is 1 second or longer and 180 seconds or shorter. Hot-rolled sheet annealing is performed by a continuous annealing furnace, for example. When the maximum temperature reached and the holding time are within the above ranges, the load on the equipment can be suppressed and the productivity can be improved. Furthermore, the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet are further enhanced.
[無方向性電磁鋼板の製造方法]
本実施形態の無方向性電磁鋼板は、上述の工程で製造された無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を用いてさらに、次の工程を実施して製造する。
[Method for producing non-oriented electrical steel sheet]
The non-oriented electrical steel sheet of the present embodiment is manufactured by further performing the following process using the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet manufactured in the above process.
[冷間圧延工程]
熱間圧延工程で得られた無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯、又は、熱延板焼鈍後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、冷間圧延を実施して、冷延鋼板を製造する。冷間圧延は複数回実施してもよい。冷間圧延を複数回実施する場合、中間焼鈍を必要に応じて実施してもよい。冷間圧延工程としては、本実施形態の作用効果を得ることができれば特に限定されるものではない。なお、冷間圧延の前に、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に酸洗を実施してもよい。
[Cold rolling process]
Cold rolling is performed on the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets obtained in the hot rolling process or the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after hot-rolled sheet annealing. Manufacturing cold-rolled steel sheets. Cold rolling may be performed a plurality of times. When cold rolling is performed a plurality of times, intermediate annealing may be performed as necessary. The cold rolling process is not particularly limited as long as the effects of the present embodiment can be obtained. In addition, you may implement pickling to the hot-rolling steel strip for non-oriented electrical steel sheets before cold rolling.
冷間圧延では、冷延鋼板の板厚は、好ましくは0.1mm以上かつ0.65mm以下であり、さらに好ましくは0.15以上かつ0.35mm以下である。 In cold rolling, the thickness of the cold-rolled steel sheet is preferably 0.1 mm or more and 0.65 mm or less, and more preferably 0.15 or more and 0.35 mm or less.
冷間圧延の圧下率は、本実施形態の作用効果を得ることができれば特に限定されない。冷間圧延の圧下率は、累積圧下率で、好ましくは50%以上かつ97%以下であり、さらに好ましくは、60以上かつ88%以下である。冷間圧延の圧下率が50%以上であれば、仕上げ焼鈍後に適切な磁気特性を得ることが容易となる。また、冷間圧延の圧下率が97%以下であれば、無方向性電磁鋼板の集合組織を適切に制御でき、鉄損を低下させることが容易となる。 The rolling reduction of cold rolling is not particularly limited as long as the effects of the present embodiment can be obtained. The rolling reduction of cold rolling is a cumulative rolling reduction, preferably 50% or more and 97% or less, and more preferably 60 or more and 88% or less. If the rolling reduction of the cold rolling is 50% or more, it becomes easy to obtain appropriate magnetic properties after finish annealing. Moreover, if the rolling reduction of cold rolling is 97% or less, the texture of a non-oriented electrical steel sheet can be controlled appropriately, and it becomes easy to reduce an iron loss.
[仕上げ焼鈍工程]
冷間圧延を実施して製造された冷延鋼板に対して、仕上げ焼鈍を実施して、無方向性電磁鋼板を製造する。仕上げ焼鈍では、最終の板厚に仕上げられた冷延鋼板に対して、焼鈍を実施し、再結晶させる。
[Finish annealing process]
A non-oriented electrical steel sheet is manufactured by performing finish annealing on the cold-rolled steel sheet manufactured by performing cold rolling. In the finish annealing, the cold-rolled steel sheet finished to the final thickness is annealed and recrystallized.
仕上げ焼鈍の温度域及び保持時間は、特に限定されない。仕上げ焼鈍の温度域及び保持時間は、無方向性電磁鋼板の化学組成や、熱間圧延工程、仕上げ圧延工程の条件に応じて適宜設定される。仕上げ焼鈍の温度域は、好ましくは、700℃以上かつ1100℃以下である。仕上げ焼鈍の温度域が700℃以上かつ1100℃以下であれば、焼鈍時の酸化を防止して、鉄損を低減することができる。仕上げ焼鈍の温度域が700℃以上かつ1100℃以下であればさらに、結晶粒の粗大化を抑制して、鉄損を低減することもできる。仕上げ焼鈍の温度域は、さらに好ましくは750℃以上かつ1050℃以下である。仕上げ焼鈍の温度域の保持時間は、好ましくは、0.1秒以上かつ120秒以下であり、さらに好ましくは、10秒以上かつ60秒以下である。 The temperature range and holding time of finish annealing are not particularly limited. The temperature range and holding time of finish annealing are appropriately set according to the chemical composition of the non-oriented electrical steel sheet, the conditions of the hot rolling process, and the finishing rolling process. The temperature range of finish annealing is preferably 700 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower. If the temperature range of finish annealing is 700 degreeC or more and 1100 degrees C or less, the oxidation at the time of annealing can be prevented and an iron loss can be reduced. If the temperature range of finish annealing is 700 degreeC or more and 1100 degrees C or less, the coarsening of a crystal grain can be further suppressed and an iron loss can also be reduced. The temperature range of finish annealing is more preferably 750 ° C. or more and 1050 ° C. or less. The holding time in the temperature range of finish annealing is preferably 0.1 seconds or more and 120 seconds or less, and more preferably 10 seconds or more and 60 seconds or less.
なお、仕上げ焼鈍での温度域とは、仕上げ焼鈍時の鋼板の表面温度を意味する。鋼板の表面温度はたとえば、放射温度計で測定する。 In addition, the temperature range in finish annealing means the surface temperature of the steel plate at the time of finish annealing. The surface temperature of the steel sheet is measured with, for example, a radiation thermometer.
[その他の工程]
上述の製造方法において、仕上げ焼鈍工程後にコーティング工程を実施してもよい。コーティング工程では、仕上げ焼鈍後の無方向性電磁鋼板の表面に、絶縁コーティングを施す。絶縁コーティングの種類は特に限定されない。絶縁コーティングは有機成分であってもよいし、無機成分であってもよい、絶縁コーティングは、有機成分と無機成分とを含有してもよい。無機成分はたとえば、重クロム酸−ホウ酸系、リン酸系、シリカ系等である。有機成分はたとえば、一般的なアクリル系、アクリルスチレン系、アクリルシリコン系、シリコン系、ポリエステル系、エポキシ系、フッ素系の樹脂である。塗装性を考慮した場合、好ましい樹脂は、エマルジョンタイプの樹脂である。加熱及び/又は加圧することにより接着能を発揮する絶縁コーティングを施してもよい。接着能を有する絶縁コーティングはたとえば、アクリル系、フエノール系、エポキシ系、メラミン系の樹脂である。
[Other processes]
In the above manufacturing method, the coating step may be performed after the finish annealing step. In the coating process, an insulating coating is applied to the surface of the non-oriented electrical steel sheet after finish annealing. The type of insulating coating is not particularly limited. The insulating coating may be an organic component or an inorganic component. The insulating coating may contain an organic component and an inorganic component. Examples of the inorganic component include dichromic acid-boric acid system, phosphoric acid system, and silica system. The organic component is, for example, a general acrylic resin, acrylic styrene resin, acrylic silicon resin, silicon resin, polyester resin, epoxy resin, or fluorine resin. In consideration of paintability, a preferred resin is an emulsion type resin. You may give the insulating coating which exhibits adhesiveness by heating and / or pressurizing. The insulating coating having adhesive ability is, for example, an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, or a melamine resin.
以上の製造工程により、本発明による無方向性電磁鋼板が製造できる。本発明の無方向性電磁鋼板は、磁気特性に優れ、磁束密度の異方性が小さい。 The non-oriented electrical steel sheet according to the present invention can be manufactured by the above manufacturing process. The non-oriented electrical steel sheet of the present invention is excellent in magnetic properties and has a small magnetic flux density anisotropy.
以下、実施例を例示して、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(実施例1)
表1の鋼種A〜鋼種Cに示す化学組成を有する鋼スラブに対し、熱間粗圧延を実施して、圧延板を製造した。スラブの再加熱温度は1100℃であった。なお、表1中の「−」は、含有量が検出限界未満であったことを示す。なお、P、Ti、Nb、As及びZeの含有量については、0%又は上記の上限以下であった。
Example 1
The steel slab having the chemical composition shown in steel type A to steel type C in Table 1 was subjected to hot rough rolling to produce a rolled plate. The reheating temperature of the slab was 1100 ° C. In addition, “-” in Table 1 indicates that the content was less than the detection limit. In addition, about content of P, Ti, Nb, As, and Ze, it was 0% or less than said upper limit.
得られた圧延板に対して、仕上げ熱間圧延を実施して、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を製造した。仕上げ熱間圧延条件は、表2に示すとおりであった。仕上げ熱間圧延開始前の板厚は40mmであり、熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚は1.6mmであった。なお、試験番号1、試験番号4及び試験番号7については、本実施形態による仕上げ熱間圧延条件で製造した本発明例であった。試験番号2、3、5、6、8及び9については、本実施形態による仕上げ熱間圧延条件を外れる条件で製造した比較例であった。 The obtained rolled plate was subjected to finish hot rolling to produce a hot rolled steel strip for a non-oriented electrical steel sheet. The finish hot rolling conditions were as shown in Table 2. The plate thickness before the start of finish hot rolling was 40 mm, and the thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after hot rolling was 1.6 mm. In addition, about test number 1, test number 4, and test number 7, it was the example of this invention manufactured on the finishing hot rolling conditions by this embodiment. Test numbers 2, 3, 5, 6, 8, and 9 were comparative examples manufactured under conditions that deviated from the finish hot rolling conditions according to the present embodiment.
表2中、熱延板焼鈍の欄に「有」と記載した試験番号の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、熱延板焼鈍を実施した。熱延板焼鈍の条件は、鋼種Aは800℃15秒、鋼種Bは900℃30秒、鋼種Cは950℃で90秒保持とした。表2中、熱延板焼鈍の欄に「無」と記載した試験番号の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対しては、熱延板焼鈍を実施しなかった。 In Table 2, hot-rolled sheet annealing was performed on the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets having the test number described as “Yes” in the column of hot-rolled sheet annealing. The conditions of hot-rolled sheet annealing were as follows: steel type A was held at 800 ° C. for 15 seconds, steel type B was held at 900 ° C. for 30 seconds, and steel type C was held at 950 ° C. for 90 seconds. In Table 2, the hot-rolled sheet annealing was not performed on the hot-rolled steel strip for the non-oriented electrical steel sheet having the test number described as “None” in the column of hot-rolled sheet annealing.
得られた無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、酸洗を実施した。酸洗後、冷間圧延を実施して、板厚0.3mmの冷延鋼板を得た。冷間圧延の圧下率は81.3%であった。 The obtained hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet was pickled. After pickling, cold rolling was performed to obtain a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.3 mm. The rolling reduction of cold rolling was 81.3%.
得られた冷延鋼板に対して、仕上げ焼鈍を実施して、無方向性電磁鋼板を得た。仕上げ焼鈍の条件は、試験番号1〜試験番号3の冷延鋼板に対しては、750℃で20秒保持とした。試験番号4〜試験番号6の冷延鋼板に対しては、900℃で20秒保持、試験番号7〜試験番号9の冷延鋼板に対しては、950℃で30秒保持とした。 The obtained cold-rolled steel sheet was subjected to finish annealing to obtain a non-oriented electrical steel sheet. The conditions for the finish annealing were held at 750 ° C. for 20 seconds for the cold rolled steel sheets of test numbers 1 to 3. The cold rolled steel sheets of test numbers 4 to 6 were held at 900 ° C. for 20 seconds, and the cold rolled steel sheets of test numbers 7 to 9 were held at 950 ° C. for 30 seconds.
[磁気特性評価試験]
[磁束密度測定試験]
得られた各無方向性電磁鋼板に対して、圧延方向から22.5°おきの磁束密度B50を測定した。具体的には、各試験番号の無方向性電磁鋼板から、JIS C 2550−1(2011)に準拠して、圧延方向から22.5°おきにそれぞれ切り出したエプスタイン試験片を準備した。エプスタイン試験片に対して、JIS C 2550−1(2011)及び2550−3(2011)に準拠した電磁鋼帯試験方法を実施して、圧延方向から22.5°おきの5000A/mにおける磁束密度B50を測定した。さらに、上記の方法で磁束密度B50(LC)を求めた。
[Magnetic property evaluation test]
[Magnetic flux density measurement test]
For each non-oriented electrical steel sheet obtained, a magnetic flux density B 50 every 22.5 ° from the rolling direction was measured. Specifically, Epstein test pieces cut out at intervals of 22.5 ° from the rolling direction in accordance with JIS C 2550-1 (2011) were prepared from the non-oriented electrical steel sheets of the respective test numbers. Conduct magnetic steel strip test method based on JIS C 2550-1 (2011) and 2550-3 (2011) on Epstein test piece, and magnetic flux density at 5000 A / m every 22.5 ° from rolling direction B50 was measured. Further, the magnetic flux density B 50 (LC) was determined by the above method.
[磁束密度の異方性評価試験]
さらに、得られた各無方向性電磁鋼板に対して、磁束密度の異方性を評価した。磁束密度の異方性は、異方性指標B50(anisotropy)により評価した。異方性指標B50(anisotropy)は、上記の方法で求めた。
[Anisotropy evaluation test of magnetic flux density]
Furthermore, the magnetic flux density anisotropy was evaluated for each non-oriented electrical steel sheet obtained. The anisotropy of the magnetic flux density was evaluated by an anisotropy index B50 (anisotropy). The anisotropy index B50 (anisotropy) was determined by the above method.
磁束密度測定試験及び磁束密度の異方性評価試験で得られた結果を表3に示す。 Table 3 shows the results obtained in the magnetic flux density measurement test and the magnetic flux density anisotropy evaluation test.
さらに、表3に基づいて、図1〜図3を作成した。図1は、鋼種Aについて、圧延方向に対する角度(磁束密度測定用試料の採取方向と圧延方向とのなす角度)(°)と、各角度における磁束密度(T)との関係、つまり磁束密度の異方性を示す図である。図2及び図3も、それぞれ、鋼種B及び鋼種Cについて、同様の関係を示す図である。 Furthermore, FIGS. 1 to 3 were created based on Table 3. FIG. FIG. 1 shows the relationship between the angle with respect to the rolling direction (angle formed between the sampling direction of the magnetic flux density measurement sample and the rolling direction) (°) and the magnetic flux density (T) at each angle, ie, the magnetic flux density. It is a figure which shows anisotropy. 2 and 3 are also diagrams showing the same relationship for steel types B and C, respectively.
表3及び図1〜図3を参照して、各鋼種において、本実施形態による製造条件によって製造した無方向性電磁鋼板は異方性指標の値B50(anisotropy)の値が0.02未満となった。本実施形態による製造条件から外れる製造方法によって製造した無方向性電磁鋼板は異方性指標B50(anisotropy)の値が0.02以上となった。従って、本発明の製造条件を満たす無方向性電磁鋼板は、比較例よりも、異方性指標B50(anisotropy)が低く、磁束密度の異方性が小さい。 With reference to Table 3 and FIGS. 1-3, in each steel type, the non-oriented electrical steel sheet manufactured by the manufacturing conditions according to the present embodiment has an anisotropy index value B50 (anisotropy) of less than 0.02. became. The non-oriented electrical steel sheet manufactured by the manufacturing method deviating from the manufacturing conditions according to the present embodiment had an anisotropy index B50 (anisotropy) value of 0.02 or more. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet that satisfies the manufacturing conditions of the present invention has a lower anisotropy index B50 (anisotropy) and a lower magnetic flux density anisotropy than the comparative example.
(実施例2)
表1の鋼種A〜鋼種Cの化学組成を有するスラブ(鋼片)に熱間粗圧延を実施して、圧延板を製造した。スラブの再加熱温度は1100℃であった。
(Example 2)
Hot rough rolling was performed on slabs (steel pieces) having chemical compositions of steel types A to C in Table 1 to produce rolled sheets. The reheating temperature of the slab was 1100 ° C.
得られた圧延板に対して、表4に示す条件で、仕上げ熱間圧延を実施して、無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を製造した。なお、仕上げ熱間圧延前の圧延板の板厚は、試験番号10〜試験番号12では40mm、試験番号13〜試験番号20では45mm、試験番号21〜試験番号25では40mmであった。仕上げ熱間圧延後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯の板厚は2.0mmであった。 The obtained rolled plate was subjected to finish hot rolling under the conditions shown in Table 4 to produce a hot rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets. In addition, the plate | board thickness of the rolled plate before finish hot rolling was 40 mm in the test number 10-the test number 12, 45 mm in the test number 13-the test number 20, and 40 mm in the test number 21-the test number 25. The thickness of the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after finish hot rolling was 2.0 mm.
表4中、熱延板焼鈍欄が「無」の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対しては、熱延板焼鈍を実施せず、酸洗を実施した。酸洗後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、冷間圧延工程及び仕上げ焼鈍工程を実施した。冷間圧延は一回法で板厚を0.5mmとした。仕上げ焼鈍条件は、750℃15秒とした。 In Table 4, the hot-rolled steel strip for the non-oriented electrical steel sheet whose hot-rolled sheet annealing column is “None” was not pickled but was pickled. A cold rolling process and a finish annealing process were performed on the hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets after pickling. The cold rolling was performed by a single method so that the plate thickness was 0.5 mm. The final annealing condition was 750 ° C. for 15 seconds.
表4中、熱延板焼鈍欄が「有」の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対しては、鋼種Aは800℃15秒、鋼種Bは900℃60秒、鋼種Cは950℃で90秒均熱する熱延板焼鈍を実施した。熱延板焼鈍後の無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、酸洗、冷間圧延工程及び仕上げ焼鈍工程を実施した。冷間圧延は一回法で板厚を0.5mmとした。仕上げ焼鈍条件は、鋼種Aは750℃15秒、鋼種Bは900℃20秒、鋼種Cは950℃20秒とした。 In Table 4, for the hot rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheets whose hot rolled sheet annealing column is “Yes”, steel grade A is 800 ° C. for 15 seconds, steel grade B is 900 ° C. for 60 seconds, and steel grade C is 950. Hot rolled sheet annealing was carried out at 90 ° C. for 90 seconds. The hot-rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet after hot-rolled sheet annealing was subjected to pickling, cold rolling process and finish annealing process. The cold rolling was performed by a single method so that the plate thickness was 0.5 mm. The final annealing conditions were as follows: steel type A at 750 ° C. for 15 seconds, steel type B at 900 ° C. for 20 seconds, and steel type C at 950 ° C. for 20 seconds.
以上の製造工程により、無方向性電磁鋼板を製造した。 A non-oriented electrical steel sheet was manufactured by the above manufacturing process.
[磁気特性評価試験]
[磁束密度測定試験]
各試験番号の無方向性電磁鋼板において、上記の方法で磁束密度B50(LC)を求めた。
[Magnetic property evaluation test]
[Magnetic flux density measurement test]
In the non-oriented electrical steel sheet of each test number, the magnetic flux density B 50 (LC) was determined by the above method.
[鉄損評価試験]
上記磁束密度測定と同様にエプスタイン試験片を準備した。エプスタイン試験片に対して、JIS C 2550−1(2011)及び2550−3(2011)に準拠した電磁鋼帯試験方法を実施して、L方向(圧延方向)及びC方向(圧延方向に直交する方向)の、50Hz、1.5Tにおける鉄損W15/50を測定した。L方向(圧延方向)の鉄損W15/50(L)及びC方向(圧延方向に直交する方向)の鉄損W15/50(C)の平均値として鉄損W15/50(LC)を求めた。
[Iron loss evaluation test]
An Epstein specimen was prepared in the same manner as the magnetic flux density measurement. The Epstein test piece is subjected to the electromagnetic steel strip test method based on JIS C 2550-1 (2011) and 2550-3 (2011), and is L direction (rolling direction) and C direction (perpendicular to the rolling direction). Direction) of iron loss W 15/50 at 50 Hz and 1.5 T. Iron loss W of the L direction (rolling direction) 15/50 (L) and C-direction iron losses W 15/50 as the mean value of the iron loss W 15/50 (in the direction perpendicular to the rolling direction) (C) (LC) Asked.
[磁束密度の異方性評価試験]
磁束密度の異方性は、異方性指標B50(anisotropy)により評価した。異方性指標B50(anisotropy)は、上記の方法で求めた。
[Anisotropy evaluation test of magnetic flux density]
The anisotropy of the magnetic flux density was evaluated by an anisotropy index B50 (anisotropy). The anisotropy index B50 (anisotropy) was determined by the above method.
[結果]
評価結果を表5に示す。
[result]
The evaluation results are shown in Table 5.
表5を参照して、試験番号10、試験番号13〜試験番号17及び試験番号25では、仕上げ熱延条件が適切であった。そのため、試験番号10では、試験番号11及び試験番号12よりも、磁束密度が高く、鉄損が低く、さらに、異方性指標B50(anisotropy)が低かった。試験番号13〜試験番号17では、試験番号18〜試験番号20よりも、磁束密度が高く、鉄損が低く、さらに、異方性指標B50(anisotropy)が低かった。さらに、試験番号25では、試験番号21〜試験番号24よりも、磁束密度が高く、鉄損が低く、さらに、異方性指標B50(anisotropy)が低かった。つまり、試験番号10、試験番号13〜試験番号17及び試験番号25では、優れた磁気特性が得られ、磁束密度の異方性が小さかった。 Referring to Table 5, in test number 10, test number 13 to test number 17, and test number 25, the finish hot rolling conditions were appropriate. Therefore, in test number 10, the magnetic flux density was higher, the iron loss was lower, and the anisotropy index B50 (anisotropy) was lower than in test numbers 11 and 12. In test numbers 13 to 17, the magnetic flux density was higher, the iron loss was lower, and the anisotropy index B50 (anisotropy) was lower than in test numbers 18 to 20. Further, in test number 25, the magnetic flux density was higher, the iron loss was lower, and the anisotropy index B50 (anisotropy) was lower than in test numbers 21 to 24. That is, in Test No. 10, Test No. 13 to Test No. 17 and Test No. 25, excellent magnetic properties were obtained and the magnetic flux density anisotropy was small.
一方、試験番号11、試験番号12、試験番号18〜試験番号20及び試験番号21〜試験番号24は仕上げ熱延条件が不適切であった。そのため、試験番号11、試験番号12、試験番号18〜試験番号20及び試験番号21〜試験番号24では、磁気特性が低く、磁束密度の異方性が大きかった。 On the other hand, the finishing hot rolling conditions of Test No. 11, Test No. 12, Test No. 18 to Test No. 20, and Test No. 21 to Test No. 24 were inappropriate. Therefore, in the test number 11, the test number 12, the test number 18 to the test number 20, and the test number 21 to the test number 24, the magnetic characteristics were low and the anisotropy of the magnetic flux density was large.
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
Claims (3)
質量%で、
Si:0.1〜3.8%、
Mn:0.1〜2.5%、
Al:0〜2.5%、
C:0〜0.003%、
P:0〜0.25%、
S:0〜0.003%、及び、
N:0〜0.003%、
Ti:0〜0.004%、
Nb:0〜0.003%、
As:0〜0.003%、及び、
Zr:0〜0.003%、を含有し、残部はFe及び不純物からなる化学組成を有し、
圧延方向における磁束密度B50(L)及び圧延方向に対して直角方向における磁束密度B50(C)の平均値である磁束密度B50(LC)が1.700T以上であり、下記式(1)で規定される異方性指標B50(anisotropy)が0.020未満である、無方向性電磁鋼板。
% By mass
Si: 0.1 to 3.8%,
Mn: 0.1 to 2.5%
Al: 0 to 2.5%,
C: 0 to 0.003%,
P: 0 to 0.25%
S: 0 to 0.003%, and
N: 0 to 0.003%,
Ti: 0 to 0.004%,
Nb: 0 to 0.003%,
As: 0 to 0.003%, and
Zr: 0 to 0.003%, the balance has a chemical composition consisting of Fe and impurities,
The magnetic flux density B 50 (LC), which is the average value of the magnetic flux density B 50 (L) in the rolling direction and the magnetic flux density B 50 (C) in the direction perpendicular to the rolling direction, is 1.700 T or more. A non-oriented electrical steel sheet having an anisotropy index B50 (anisotropy) defined by) of less than 0.020.
素材に対して熱間粗圧延を実施して圧延板を製造する熱間粗圧延工程と、
前記圧延板に対して、仕上げ熱間圧延を実施して無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯を製造する仕上げ熱間圧延工程と、
前記無方向性電磁鋼板用熱間圧延鋼帯に対して、冷間圧延を実施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
前記冷延鋼板に対して仕上げ焼鈍を実施する仕上げ焼鈍工程とを備え、
前記仕上げ熱間圧延工程では、
最終パスの圧下率が80%以上かつ95%以下であり、
最終パスの先進率が10%超かつ500%以下であり、
最終スタンド通過後の圧延板に対して、20MPa以上かつ100MPa以下の張力を付与し、20℃/s以上かつ200℃/s以下の冷却速度で冷却を実施する、無方向性電磁鋼板の製造方法。 It is a manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet according to claim 1,
A hot rough rolling process for producing a rolled plate by performing hot rough rolling on the material;
A finish hot rolling step for producing a hot rolled steel strip for a non-oriented electrical steel sheet by performing finish hot rolling on the rolled plate,
For the non-oriented electrical steel sheet hot-rolled steel strip, a cold rolling process for producing a cold-rolled steel sheet by performing cold rolling,
A finish annealing step for performing finish annealing on the cold-rolled steel sheet,
In the finish hot rolling step,
The rolling reduction of the final pass is 80% or more and 95% or less,
The advanced rate of the final pass is over 10% and below 500%,
A method for producing a non-oriented electrical steel sheet, wherein a tension of 20 MPa or more and 100 MPa or less is applied to the rolled plate after passing through the final stand, and cooling is performed at a cooling rate of 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less. .
The method for producing a non-oriented electrical steel sheet according to claim 2, further comprising a hot-rolled sheet annealing step for performing hot-rolled sheet annealing on the hot-rolled steel strip for the non-oriented electrical steel sheet. A method for producing a non-oriented electrical steel sheet.
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