具有優良磁性的無取向電工鋼板及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種無取向電工鋼板。提供了：一種具有優異的磁性的無取向電工鋼板，包含以重量%計的1.0~3.0%的Al、0.5~2.5%的Si、0.5~2.0%的Mn、0.001~0.004%的N、0.0005~0.004%的S和剩余量的Fe和其他不可避免的雜質，其中包括的所述Al、Mn、N和S滿足組成式：{[Al]+[Mn]}≤3.5、0.002≤{[N]+[S]}≤0.006、300≤{([Al]+[Mn])/([N]+[S])}≤1,400；以及其制備方法。通過以這種方式對所加組分Al、Si、Mn、N和S進行最優化，增加了粗夾雜物的分布密度，從而使得可以改善晶粒的生長特性和疇壁遷移率，由此制備具有優良磁性、低硬度和優良的客戶加工性和生產率的最高等級的無取向電工鋼板。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種無取向電工鋼板的制備，并且特別地涉及一種最高質量的無取向電工鋼板，其中鋼的添加組分經過最佳設定以增加粗夾雜物(coarse inclusion)在鋼中的分布密度并且改進晶粒的生長和疇壁(domain wall)的遷移率，使得磁性增強并且確保了低硬度，從而改進產品的生產率和沖制性能(punchability)，還涉及其制備方法。
技術介紹
本專利技術涉及一種用做旋轉裝置的鐵芯材料的無取向電工鋼板的制備 。這種無取向電工鋼板在將電能轉化為機械能方面很關鍵，因此其磁性被認為是很重要的。磁性主要包括鐵損(core loss)和磁通量密度。因為鐵損是在能量轉化過程中以熱的形式消失的能量，所以使其盡可能低是最好的。磁通量密度是轉子的能量源。磁通量密度越大，越有利于能量效率。通常，無取向電工鋼板將Si為主要元素來添加以降低鐵損。當Si的含量增加時，磁通量密度降低。如果Si的含量增加過多，則加工性能降低，使其難以進行冷軋。此外，模具的壽命隨著客戶對其進行沖壓而降低。因此，人們嘗試降低Si含量而增加Al含量以改善其磁性和機械性能。但是，未得到最高質量無取向電工鋼板的磁性，并且這種薄板由于其大批量生產的困難，還沒有真正的實用性。同時，為得到具有良好磁性的無取向電工鋼板，將鋼中的C、S、N、Ti等等的雜質如細夾雜物控制在最小程度，并且因此需要增加晶粒的生長。但是，將雜質控制在最小程度在電工鋼板通常的制備方法中是不易的，并且鋼制造階段的成本會不利地增加。在鋼制造階段中未去除的雜質在連鑄時在板坯中以氮化物或硫化物的形式存在。當板坯為了熱軋再加熱到1，100°c以上時，夾雜物如氮化物或硫化物會再溶解，然后在熱軋結束時再次微細析出。在典型的無取向電工鋼板中沉淀的夾雜物包括MnS和A1N，其據觀察具有約50nm的微小的平均尺寸，并且這種細夾雜物在退火時會阻礙晶粒的生長從而增加磁滯損失并阻礙疇壁在磁化時的遷移，從而降低了滲透性。因此，在制備無取向電工鋼板的方法中，從鋼制造階段開始確切地控制雜質使得這種細夾雜物不存在，并且阻止剩余的夾雜物通過熱軋時再固溶而更微細地析出。
技術實現思路
技術課題因此，本專利技術緊扣相關領域中存在的上述問題，并且本專利技術的一個目的是提供一種最高質量的無取向電工鋼板，其中作為鋼的合金元素的Al、Si和Mn以及作為鋼的雜質元素的N和S的組分比例經過最佳的條件控制使得粗夾雜物在鋼中的分布密度增加并且降低細夾雜物的產生頻度，因此提高了晶粒的生長和疇壁的遷移率從而表現出極好的磁性，并且由于低硬度而具有優良的生產率和沖制性能。技術方案為了達到上述目的，本專利技術的一個方面提供了一種具有優良磁性的無取向電工鋼板，其特征在于，包含以重量%計的O. 7 3. 0%的Α1、0· 2 3. 5%的Si,O. 2 2. 0%的Mn、O. ΟΟΓΟ. 004%的Ν、0. 0005、. 004%的S以及剩余量的Fe和其他不可避免的雜質，并且滿足以下條件⑴、⑵和⑶中的至少一個條件⑴0. 7 ( ( 2. 7,0. 2 ( ( I. O、O. 2 彡 ( I. 7, {+ } (2. 0,0. 002 彡{ + }彡 O. 006,230^ {(+ ) /( + )} ( I, 000 ;條件(2) 1. O ( ( 3. 0,0. 5 ( ( 2. 5,0. 5 ( ( 2. O、{ + } ( 3.5,0. 002 ( { + } ( O. 006,300 ( { ( + ) /( + )}彡 1,400;以及條件(3) :1.0 ( ( 3.0,2.3 ( ( 3.5、O. 5 彡彡 2. O、{+ } ^ 3. 5,0. 002 彡{ + }彡 O. 006、300 彡{(+ )/( + )} ( 1，400，其中所述、、、和分別表示 Al、Si、Mn、N 和 S 的含量(重量%)。 在滿足所述條件(I)的本專利技術無取向電工鋼板中，其特征在于，Al、Si和Mn的含量可滿足以下關系式⑴和⑵，并且橫截面維氏硬度(Hvl)可為140以下。關系式(I):1· O 彡{+ + /2}彡 2. O關系式(2)1 ^ / ( 8在滿足所述條件(2)的本專利技術無取向電工鋼板中，其特征在于，Al、Si和Mn的含量可滿足所述關系式(2)和以下關系式(3)和(4)，并且橫截面維氏硬度(Hvl)可為190以下。關系式(3)1. 7 ^ {+ + /2}彡 5. 5關系式(4)0. 6 ( /彡 4. O在滿足所述條件(3)的本專利技術無取向電工鋼板中，Al、Si和Mn的含量可滿足所述關系式(2)和以下關系式(5)，并且橫截面維氏硬度(Hvl)可為225以下。關系式(5)3. O ( {+ + /2}彡 6. 5滿足所述條件⑴至(3)中至少一個的本專利技術無取向電工鋼板中，其特征在于，具有在鋼板中形成的包含單獨的氮化物和硫化物或其組合的夾雜物，并且具有300nm以上的平均尺寸的夾雜物的分布密度可為O. 02個/mm2以上。在本專利技術無取向電工鋼板中，其特征在于，可進一步包含O. 2%以下的P。在本專利技術無取向電工鋼板中，其特征在于，可進一步包含O. 005、. 2%的Sn和O. 005 O. 1%的Sb的至少一種。本專利技術的另一個方面提供了一種具有優良磁性的無取向電工鋼板的制備方法，其特征在于，對包含以重量％計的O. 7 3. 0%的Al、0. 2 3. 5%的Si、0. 2 2. 0%的Mn、O. ΟΟΓΟ. 004%的Ν、0. 0005、. 004%的S以及剩余量的Fe和其他不可避免的雜質并且滿足所述條件(I)、(2)和(3)的至少一個的板坯進行加熱、熱軋、冷軋和最后在75(T110(TC的溫度下退火。在本專利技術具有優良磁性的無取向電工鋼板的制備方法中，其特征在于，包含單獨的氮化物和硫化物或其組合的夾雜物可在進行最后的退火的鋼板中形成，并且具有300nm以上的平均尺寸的夾雜物的分布密度可為0. 02個/mm2以上。所述板坯可如下制備通過加入0. 3 0. 5%的Al來進行去氧化，然后加入剩余的合金元素，并且保持在1，500^1, 600°C的溫度。本專利技術的另一個方面提供了一種無取向電工鋼板板坯，其特征在于，包含以重量％計的 O. 7 3. 0% 的 A1、0. 2 3. 5% 的 Si、0. 2 2. 0% 的Μη、0. ΟΟΓΟ. 004% 的Ν、0. 0005 O. 004%的S以及剩余量的Fe和其他不可避免的雜質，并且滿足所述條件(I)、(2)和(3)的至少一個。在滿足條件⑴、⑵和(3)的至少一個的無取向電工鋼板板坯中，其特征在于，可另外包含O. 2%以下的P。 在所述無取向電工鋼板板坯中，其特征在于，可進一步包含O. 005、. 2%的Sn和O. 005 O. 1%的Sb的一種以上。本專利技術的另一個方面提供了一種無取向電工鋼板板坯的制備方法，其特征在于，包含加入O. 3 O. 5%的Al到熔融的鋼中進行去氧化，加入剩余的Al、Si和Mn，并且保持熔融鋼在I, 500 1，6000C的溫度，從而得到包含以重量%計的O. 7 3. 0%的Α1、0· 2 3. 5%的Si,O. 2 2. 0%的Mn,O. 001 O. 004%的Ν、0· 0本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金載勛，金在寬，金龍洙，奉元奭，
申請(專利權)人：POSCO公司，
類型：
國別省市：