CN202180028016.1无取向性电磁钢板及其制造方法

权利要求

1.一种无取向性电磁钢板，以质量％计其母材的化学组成为：

C：0.0010～0.0040％、

Si：4.0～5.0％、

Mn：0.20％以下、

Al：0.010％以上且不足0.050％、

P：0.030％以下、

S：0.0030％以下、

N：0.0005～0.0030％、

O：0.0100～0.0400％、

Ca：不足0.0010％、

Ti：不足0.0050％、

Nb：不足0.0050％、

Zr：不足0.0050％、

V：不足0.0050％、

Cu：不足0.20％、

Ni：不足0.50％、

Sn：0～0.05％、

Sb：0～0.05％、以及

剩余部分：Fe和杂质；

且除了从所述母材的表面到深度方向上10μm的位置为止以外的区域中的O含量不足0.0050％。

2.如权利要求1所述的无取向性电磁钢板，所述母材的平均晶粒粒径为10～80μm。

3.如权利要求1或2所述的无取向性电磁钢板，其拉伸强度在650MPa以上。

4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的无取向性电磁钢板，所述母材的表面具有绝缘被膜。

5.一种无取向性电磁钢板的制造方法，是制造如权利要求1至权利要求4中任一项所述的无取向性电磁钢板的方法，

对具有以下化学组成的钢锭顺次施行热轧工序、冷轧工序和精加工退火工序，

以质量％计，所述化学组成为：

C：0.0020～0.0060％、

Si：4.0～5.0％、

Mn：0.20％以下、

Al：0.010％以上且不足0.050％、

P：0.030％以下、

S：0.0030％以下、

N：0.0005～0.0030％、

O：不足0.0050％、

Ca：不足0.0010％、

Ti：不足0.0050％、

Nb：不足0.0050％、

Zr：不足0.0050％、

V：不足0.0050％、

Cu：不足0.20％、

Ni：不足0.50％、

Sn：0～0.05％、

Sb：0～0.05％、以及

剩余部分：Fe和杂质。

6.如权利要求5所述的无取向性电磁钢板的制造方法，所述热轧工序和所述冷轧工序之间进一步具有在950℃以下的温度下进行加热的热轧板退火工序。

说明书

无取向性电磁钢板及其制造方法

技术领域

本公开涉及无取向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

近年，地球环境问题备受关注，对节能对策的要求也越来越高。其中迫切地要求电气设备的高效率化。为此，作为电机或发电机等的铁芯材料而被广泛使用的无取向性电磁钢板，也在磁特性的提高上有了更高的要求。在电动汽车或混合动力汽车用的驱动电机以及空调的压缩机用电机中，此种倾向尤为显著。

所述的各种电机的电机铁芯均由作为固定件的定子和作为转动件的转子构成。构成电机铁芯的定子和转子所需求的特性互不相同，定子需要有优秀的磁特性(低铁损和高磁通密度)，特别是需要低铁损，而与之相对地，转子则需要有优秀的机械特性(高强度)。

从定子和转子所需求的特性不同出发，通过分别制造定子用的无取向性电磁钢板和转子用的无取向性电磁钢板，从而能够实现所期望的特性。然而，准备2种无取向性电磁钢板会招致成品率低下。因此，为实现转子所需求的高强度的同时，实现低铁损，一直以来强度优秀且磁特性亦优秀的无取向性电磁钢板都备受研究。

例如，专利文献1～4中，为实现优秀的磁特性和高强度而做出了尝试。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2004－300535号公报

专利文献2：特开2007－186791号公报

专利文献3：特开2012－140676号公报

专利文献4：特开2010－90474号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，近年来为了实现电动汽车混合动力汽车的电机所要求的节能特性，专利文献1～4所公开的这样的技术对于作为定子材料的低铁损化是不够的。

本公开为了解决这样的问题而完成，其目的在于以低成本稳定地得到具有高强度和优异磁特性的无取向性电磁钢板。

用于解决课题的技术手段

本公开的要点在于下述的无取向性电磁钢板及其制造方法。

(1)一种无取向性电磁钢板，其母材的化学组成以质量％计为：

C：0.0010～0.0040％、

Si：4.0～5.0％、

Mn：0.20％以下、

Al：0.010％以上且不足0.050％、

P：0.030％以下、

S：0.0030％以下、

N：0.0005～0.0030％、

O：0.0100～0.0400％、

Ca：0.0010％、

Ti：0.0050％、

Nb：0.0050％、

Zr：0.0050％、

V：0.0050％、

Cu：0.20％、

Ni：0.50％、

Sn：0～0.05％、

Sb：0～0.05％、以及

剩余部分：Fe和杂质；

且除了从所述母材的表面到深度方向上10μm的位置为止以外的区域中的O含量不足0.0050％。

如所述(1)记载的无取向性电磁钢板，(2)所述母材的平均晶粒粒径为10～80μm。

(3)如所述(1)或(2)记载的无取向性电磁钢板，拉伸强度为650MPa以上。

(4)如所述(1)至(3)任一种记载的无取向性电磁钢板，所述母材的表面具有绝缘被膜。

(5)如所述(1)至(4)的任一项记载的无取向性电磁钢板制造方法：

对具有以下化学组成的钢锭顺次施行热轧工序、冷轧工序和精加工退火工序，

以质量％计，所述化学组成为：

C：0.0020～0.0060％、

Si：4.0～5.0％、

Mn：0.20％以下、

Al：0.010％以上且不足0.050％、

P：0.030％以下、

S：0.0030％以下、

N：0.0005～0.0030％、

O：不足0.0050％、

Ca：不足0.0010％、

Ti：不足0.0050％、

Nb：不足0.0050％、

Zr：不足0.0050％、

V：不足0.0050％、

Cu：不足0.20％、

Ni：不足0.50％、

Sn：0～0.05％、

Sb：0～0.05％、以及

剩余部分为Fe和杂质。

(6)如所述(5)记载的无取向性电磁钢板的制造方法，所述热轧工序和所述冷轧工序之间，进一步具备在950℃以下的温度下加热的热轧板退火工序。

发明效果

根据本公开，能够获取具有高强度和优秀磁特性的无取向性电磁钢板。

具体实施方式

本公开的发明人们为解决所述问题进行了深入研究，结果得到了如下见解。

在想要实现钢的高强度化的情况下，多次进行了使钢含有大量Cu、Ni、Ti、V等合金元素的方法。然而，使钢大量含有Cu、Ni、Ti、V等合金元素时，不仅会使成本增加，还会招致磁特性的降低。

为了在尽可能不含有Cu、Ni、Ti、V等特殊的合金元素的情况下实现高强度化，利用Si是有效的。另外，为使无取向性电磁钢板磁特性提高，有必要改善高频铁损，而铁损主要由磁滞损耗和涡流损耗构成。Si具有使钢的电阻增大从而降低涡流损耗的效果。

另一方面，Si含量的增加会使韧性劣化，从而招致冷轧时的脆化裂纹，因此存在制造困难的问题。为抑制冷轧时的脆化裂纹，作为其对策，可以考虑使C在结晶晶界偏析从而强化晶界。但C在使用环境中作为碳化物析出，会成为阻碍磁畴壁移动、增加磁滞损耗的主要原因。

因此，便寄希望于在冷轧时使含有一定程度的C，而后进行脱碳，从而降低最终制品中的C含量。由此，便能够兼顾冷加工性的提高和铁损的降低。

此外，通过添加微量的Al，能够细粒化母材的组织。一般来说，组织的微细化会招致铁损的增加，从而有使磁特性劣化的可能。然而，通过使含有适宜量的Al而调整晶粒的粒径，从而能够最大限度地抑制铁损增加的同时，提高强度。

需要说明的是，降低有助于高强度化以及提高电阻的效果相对较低的Mn的含量。

本公开基于所述的见解而完成。以下，对本公开的各必要条件进行详细说明。

需要说明的是，本公开中用“～”表示的数值范围表示以“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值且含有这些值的范围。

“～”的前后记载的数值附有“超过”或“不足”时，表示以这些数值为下限值或上限值且不含这些值的范围。

“工序”这一用语不仅仅表示独立的工序，即使不能与其他的工序明确区分，只要能达成其工序所期望的目的，便也包含于本用语内。

在本公开阶段性记载的数值范围中，也可以将以一个数值范围记载的上限值换为其他阶段性记载的数值范围的上限值，或者将以一个数值范围记载的下限值换为其他阶段性记载的数值范围的下限值。

另外，本公开记载的数值范围中，其数值范围的上限值或下限值也可以换为实施例中所示的值。

在本公开中，优选方式的组合为更优选的方式。

1.整体构成

本公开的无取向性电磁钢板具有高强度和优秀的磁特性，因而在定子和转子两者中均适用。另外，本公开的无取向性电磁钢板优选为：以下说明的母材的表面具备绝缘被膜。

2.母材的化学组成

各元素的限定理由如下所述。需要说明的是，在以下的说明中与含量相关的“％”均表示“质量％”。

C：0.0010～0.0040％

C(碳)是引起铁损劣化的元素。C含量若超过0.0040％，则无取向性电磁钢板中会产生铁损劣化，从而无法获得良好的磁特性。另一方面，C是对钢板的高强度化有效的元素。由此，使C含量在0.0010～0.0040％。C含量优选为0.0012％以上，更优选为0.0015％以上。C含量优选为0.0035％以下，更优选为0.0030％以下。

Si：4.0～5.0％

Si(硅)会使钢的电阻上升从而使涡流损耗降低，是改善高频铁损的元素。另外，Si的固溶强化能大，因此也是对钢板的高强度化有效的元素。另一方面，若Si含量过剩，则加工性会显著劣化，实施冷轧变得困难。从而，使Si含量为4.0～5.0％。Si含量优选为4.1％以上，更优选为4.2％以上。另外，Si含量优选为4.9％以下，更优选为4.8％以下。

Mn：0.20％以下

Mn(锰)使钢的电阻提高从而减少涡流损耗，具有改善高频铁损的效果，但比Si和Al的效果弱。另一方面，随着Mn含量的增加，会招致磁通密度的降低。因此，使Mn含量在0.20％以下。Mn含量优选为0.19％以下，更优选为0.18％以下。但是，也具有抑制钢中不可避免地含有的S带来的热轧时的脆化的效果。从而，优选为含有0.05％以上，更优选为含有0.07％以上。

Al：0.010％以上且不足0.050％

Al(铝)与N结合形成AlN，是对稳定的晶粒的微细化有效的元素。含有适度的Al具有使组织细粒化从而提高钢的强度的效果。另一方面，若含有0.050％以上则晶粒的微细化效果会减少。因此，使Al含量在0.010％以上且不足0.050％。优选为Al含量在0.012％以上，更优选为0.015％以上。另外，优选为Al含量在0.045％以下，更优选为0.040％以下，进一步优选为0.035％以下。

P：0.030％以下

P(磷)作为杂质而在钢中含有，若其含量过剩，则钢板的韧性会显著降低。因此，使P含量在0.030％以下。P含量优选为0.025％以下，更优选为0.020％以下。需要说明的是，P含量过度降低有招致制造成本的增加可能，因此P含量可以在0.005％以上，也可以在0.008％以上，也可以在0.010％以上。

S：0.0030％以下

S(硫)通过形成MnS的微细析出物从而使铁损增加，是使钢板的磁特性劣化的元素。因此，使S含量在0.0030％以下。S含量优选为0.0025％以下，更优选为0.0020％以下。需要说明的是，S含量的大幅度降低有招致制造成本增加的可能，因此S含量可以在0.0001％以上，也可以在0.0003％以上，也可以在0.0005％以上。

N：0.0005～0.0030％

N(氮)与Al结合形成AlN，是对稳定的晶粒的微细化有效的元素。另一方面，若大量地含有则会形成过剩的AlN从而招致铁损劣化。因此，使N含量为0.0005～0.0030％。N含量优选为0.007％以上，更优选为0.0010％以上。另外，N含量优选为0.0027％以下，更优选为0.0025％以下。

O：0.0100～0.0400％

O(氧)是不可避免地混入的元素，形成氧化物而使铁损增加，是使钢板的磁特性劣化的元素。因此，O含量越低越好。但是，O在脱碳时会在表层形成氧化层，因此降低其含量是很困难的。不过，母材表层过度的氧化也会招致磁通密度的劣化。因此，使母材总厚度中的O的平均含量为0.0100～0.0400％。O含量优选为0.0350％以下，更优选为0.0300％以下。

另外，如上所述，虽然无法避免母材表层的氧化层的形成，但期望能尽量降低除表层以外的区域的O含量。具体来说，有必要使除了从母材的表面到深度方向10μm的位置为止以外的区域中的O含量不足0.0050％。距母材表面10μm以上的母材中心部的氧可以认为是制钢工序的凝固时形成的氧化物所含有的氧。即在精加工退火工序中控制露点从而使表层部氧化的情况下，内部氧化为数μm的程度，与距母材表面10μm以上的深度处制钢时的O含量相当。该氧量若达0.0050％以上则会形成大量的母材的氧化物，从而导致磁滞损耗增加。因此，使除从母材的表面到深度方向上10μm的位置为止以外的区域的O含量不足0.0050％。除了从母材的表面到深度方向上10μm的位置为止以外区域的O含量优选为0.0045％以下，更优选为0.0040％以下。

除了从母材的表面到深度方向上10μm的位置为止以外的区域的O含量，可以通过使用氢氟酸和过氧化氢的混合水溶液进行化学研磨从而除去从母材的表背面到10μm的位置为止后，由惰性气体熔融-非分散型红外线吸收法测定。

Ca：不足0.0010％

Ca(钙)作为脱硫剂而在制钢阶段被添加。而且，残留在母材中的Ca与S结合形成Ca系硫化物。该硫化物因粗大析出而对晶粒成长产生的不良影响小，且有使晶粒粗大化的效果。但在本公开中，有必要为达高强度化而使晶粒粒径适当微细化，添加大量Ca不必要且会使成本提高。因此，使Ca含量不足0.0010％。Ca含量优选为0.0008％以下，更优选为0.0005％以下。需要说明的是，Ca含量的极度降低有招致制造成本增加的可能，因此Ca含量在0.0001％以上即可。

Ti：不足0.0050％

Ti(钛)是不可避免地混入的元素，可能会与碳或氮结合而形成析出物(碳化物或氮化物)。形成碳化物或氮化物时，这些析出物其本身会使磁特性劣化。因此，使Ti含量不足0.0050％。Ti含量优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下，进一步优选为0.0020％以下。需要说明的是，Ti含量的极度降低有招致制造成本增加的可能，因此Ti含量在0.0005％以上即可。

Nb：不足0.0050％

Nb(铌)是通过与碳或氮结合形成析出物(碳化物)从而利于高强度化的元素，但这些析出物其本身会使磁特性劣化。因此，使Nb含量不足0.0050％。Nb含量优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下，进一步优选为0.0020％以下。Nb含量越低越优选，且优选在测定极限以下。

Zr：不足0.0050％

Zr(锆)是通过与碳或氮结合形成析出物(碳化物、氮化物)从而有利于高强度化的元素，但这些析出物其本身会使磁特性劣化。因此，使Zr含量不足0.0050％。Zr含量优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下，进一步优选为0.0020％以下。Zr含量越低越优选，且优选在测定极限以下。

V：不足0.0050％

V(钒)是通过与碳或氮结合形成析出物(碳化物、氮化物)从而有利于高强度化的元素，但这些析出物其本身会使磁特性劣化。因此，使V含量不足0.0050％。V含量优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下，进一步优选为0.0020％以下。V含量越低越优选，且优选在测定极限以下。

Cu：不足0.20％

Cu(铜)是不可避免地混入的元素。目的性地添加Cu，会使钢板的制造成本增加。因此，在本公开中没有必要主动添加，为杂质程度即可。Cu含量设为小于在制造工序中可能不可避免地混入的最大值即0.20％。Cu含量优选为0.15％以下，更优选为0.10％以下。需要说明的是，Cu含量下限值虽不做特殊限定，但Cu含量的极度降低有招致制造成本的增加的可能。因此，Cu含量可以在0.001％以上，也可以在0.003％以上，还可以在0.005％以上。

Ni：不足0.50％

Ni(镍)是不可避免地混入的元素。但是，由于Ni也是使钢板的强度提高的元素，因此可以目的性地添加。但Ni造价高，目的性地进行添加的情况下，使其含量不足0.50％。Ni含量优选为0.40％以下，更优选为0.30％以下。需要说明的是，Ni含量的下限值虽不做特殊限定，但Ni含量的过度降低有存在招致制造成本增加的可能。因此，Ni含量可以在0.001％以上，也可以在0.003％以上，还可以在0.005％以上。

Sn：0～0.05％

Sb：0～0.05％

Sn(锡)和Sb(锑)是通过在表面偏析抑制退火中的氧化和氮化，从而在保证低铁损方面有用的元素。另外，还具有在结晶晶界偏析从而改善织构，提高磁通密度的效果。因此，根据需要使钢含有Sn和Sb的至少一种即可。然而，若这些元素的含量过剩，则存在钢的韧性降低从而冷轧变得困难的可能。因此，使Sn和Sb的含量分别在0.05％以下。Sn和Sb的含量分别在0.03％以下为优选。需要说明的是，期望获得所述的效果时，优选为使Sn和Sb至少一方的含量在0.005％以上，更优选为0.01％以上。

在本公开的无取向性电磁钢板的母材的化学组成中，剩余部分为Fe和杂质。此处的“杂质”是指在工业上制造钢时，因矿石、废料等的原料、制造工序的多种因素而混入的、在未对本公开的效果产生恶劣影响的范围而被允许的物质。

需要说明的是，作为杂质元素，Cr和Mo的含量并不做特殊限定。在本公开的无取向性电磁钢板中，即使含有0.5％以下的这些元素，对本公开的效果并无特殊影响。另外，即使在0.002％以下的范围含有Mg，对本公开的效果也不会有特殊影响；即使在0.004％以下的范围含有稀土类元素(REM)，对本公开的效果也不会有特殊影响。REM是Sc、Y和镧系元素的合计17元素的总称，REM的含量是指REM中1种以上元素的合计含量。

另外，除所述的元素外，也可能含有Pb、Bi、As、B、Se等元素，但它们各自的含量只要在0.0050％以下的范围，便不会影响本公开的效果。

3.晶粒粒径

在本公开中，对母材的平均晶粒粒径不做特殊限定。但是，从高强度化的观点出发，钢中的结晶优选为细粒。另外，为使磁滞损耗降低优选使晶粒粗大化，为使涡流损耗降低优选使晶粒微细化。

通过使母材的平均晶粒粒径在10μm以上，能够最小限度地抑制磁滞损耗的恶化，并改善磁特性。另一方面，通过使平均晶粒粒径在80μm以下，能够获得提高钢强度的效果。因而，优选使母材的平均晶粒粒径为10～80μm。平均晶粒粒径优选在12μm以上，更优选在14μm以上。另外，平均晶粒粒径优选在70μm以下，更优选在60μm以下。

需要说明的是，在本公开中，母材的平均晶粒粒径遵从JIS G 0551(2013)“钢-晶粒度的显微镜试验方法”求得。在轧制方向的任意3处，根据切断法测定母材的整体板厚中的晶粒粒径，将平均值作为该母材的平均晶粒粒径。

4.磁特性

在本公开的无取向性电磁钢板中，磁特性优秀是指铁损W
_10/400低且磁通密度B
₅₀高。在此，所述的磁特性通过JIS C 2550－1(2011)所规定的爱普斯坦因法测定。需要说明的是，试验片较小等、难以通过爱普斯坦因法进行测定的情况下，遵循JIS C 2556(2015)所规定的单板磁特性测定法(Single Sheet Tester：SST)以与爱普斯坦因法的测定值相同的方式修正从而测定即可。在本公开中，铁损W
_10/400低是指，板厚在0.26mm以上时使铁损在35.0W/kg以下、板厚在0.21～0.25mm时使铁损在25.0W/kg以下、板厚在0.20mm以下时使铁损在20.0W/kg以下。磁通密度B
₅₀高是指，与板厚无关，使磁通密度在1.60T以上。

5.机械特性

在本公开的无取向性电磁钢板中，具有高强度是指，拉伸强度优选在650MPa以上。拉伸强度优选在660MPa以上，更优选在700MPa以上。在此，拉伸强度通过进行遵循JIS Z2241(2011)的拉伸试验而测定。

6.绝缘被膜

如上所述，在本公开的无取向性电磁钢板中，优选为母材的表面形成绝缘被膜。无取向性电磁钢板在冲裁铁芯坯料后被层叠使用，通过在母材的表面设置绝缘被膜，能够降低板间的涡电流，作为铁芯能够降低涡流损耗。

对绝缘被膜的种类不做特殊限定，可以使用作为无取向性电磁钢板的绝缘被膜而被使用的公知的绝缘被膜。作为这样的绝缘被膜，例如，可举出以无机物为主体，进而含有有机物的复合绝缘被膜。此处的复合绝缘被膜是指，例如，以铬酸金属盐、磷酸金属盐、或、胶体二氧化硅、Zr化合物、Ti化合物等无机物的任意至少一种为主体，分散有微细的有机树脂的颗粒的绝缘被膜。尤其是，从近年来需求增高的制造时降低环境负荷的观点出发，优选使用以磷酸金属盐、Zr或Ti的偶联剂、或它们的碳酸盐或铵盐作为起始物质而使用的绝缘被膜。

在此，绝缘被膜的附着量虽不做特殊限定，但例如，优选使每单面200～1500mg/m
²程度，更优选使每单面300～1200mg/m
²。通过以所述范围的附着量形成绝缘被膜，能够保持优秀的均一性。需要说明的是，绝缘被膜的附着量在事后进行测定的情况下，可以利用公知的各种测定法，例如，合理利用测定氢氧化钠水溶液浸泡前后的质量差的方法、或使用校准曲线法的荧光X射线法等即可。

7.制造方法

对本公开的无取向性电磁钢板的制造方法进行说明。对以质量％计具有：C：0.0020～0.0060％、Si：4.0～5.0％、Mn：0.20％以下、Al：0.010％以上且不足0.050％、P：0.030％以下、S：0.0030％以下、N：0.0005～0.0030％、O：不足0.0050％、Ca：不足0.0010％、Ti：不足0.0050％、Nb：不足0.0050％、Zr：不足0.0050％、V：不足0.0050％、Cu：不足0.20％、Ni：不足0.50％、Sn：0～0.05％、Sb：0～0.05％、剩余部分：Fe和杂质的化学组成的钢锭，顺次施行热轧工序、冷轧工序和精加工退火工序，从而能够制造本公开的无取向性电磁钢板。热轧工序和冷轧工序之间也可以进一步具备热轧板退火工序。另外，在母材的表面形成绝缘被膜的情况下，绝缘被膜的形成在所述精加工退火后进行。以下对各工序进行详细说明。

＜钢锭的化学组成＞

钢锭的化学组成除C和O以外与钢板的化学组成相同，因此省略其说明。以下对C和O的限定理由进行说明。

C：0.0020～0.0060％

C具有通过在晶界偏析从而抑制冷轧时的脆化裂纹的效果。为获得该效果，优选为钢锭中的C含量在0.0020％以上。然而，如上所述，最终制品中若含有过剩的C则无法获得良好的磁特性。在本公开中，虽然在精加工退火工序中进行脱碳，使最终制品中的C含量降低，但钢锭中的C含量若超过0.0060％，则难以控制最终制品中的C含量在0.0040％以下。因此，优选使钢锭中的C含量为0.0020～0.0060％，更优选为0.0025～0.0050％，进一步优选为0.0030～0.0045％。

O：0.0050％

O是不可避免地混入的元素，形成氧化物而使铁损增加，从而使钢板磁特性劣化的元素。如上所述，在最终制品中，为使除从母材的表面到深度方向10μm的位置为止以外的区域的O含量不足0.0050％，优选为使钢锭中的O含量不足0.0050％。

＜热轧工序＞

加热具有所述的化学组成的钢锭(钢坯)，对加热的钢锭进行热轧，获得热轧板。在此，对用来热轧时的钢锭的加热温度不做特殊规定，但例如，优选为1050～1250℃。另外，对热轧后的热轧板的板厚也不做特殊规定，但考虑到母材的最终板厚，例如，优选使其为1.5～3.0mm程度。

＜热轧板退火工序＞

其后，以使钢板的磁通密度提高为目的，根据需要实施热轧板退火。对热轧板退火的热处理条件不做特殊规定，但例如，优选在950℃以下的温度下加热。另外，加热时间优选为1～300s。需要说明的是，与实施热轧板退火工序的情况相比磁特性虽变差，但为了成本降低，也可以省略所述热轧板退火工序。

＜酸洗工序＞

在所述热轧板退火后实施酸洗，除去在母材的表面生成的氧化层。在此，用于酸洗的酸的浓度、用于酸洗的促进剂的浓度、酸洗液的温度等酸洗条件均不作特殊限定，可以以公知的酸洗条件进行。

＜冷轧工序＞

所述酸洗后实施冷轧。冷轧时，以使母材的最终板厚达0.10～0.35mm的压下率，轧制除去了氧化层的酸洗板。

＜精加工退火工序＞

在所述冷轧后实施精加工退火。在本公开的无取向性电磁钢板的制造方法中，精加工退火使用连续退火炉。精加工退火工序是为了进行脱碳以及控制母材中的C含量和晶粒粒径的重要工序。

在此，精加工退火条件虽不做特殊限定，但例如优选为：使均热温度为750～1050℃，使均热时间为1～300s，使氛围气为H
₂的比例占10～100体积％的H
₂和N
₂的混合氛围气(即H
₂+N
₂＝100体积％)且氛围气的露点为0～50℃。

均热温度不足750℃时，晶粒粒径变细，铁损劣化故而不优选，均热温度超过1050℃时，强度不足，铁损也会劣化，故而不优选。均热温度更优选为770～1000℃，进一步优选为780～980℃。环境中的H
₂的比例更优选为15～90体积％。通过使氛围气的露点在0℃以上，能够充分进行脱碳，且降低母材中的C含量。另外，通过使氛围气的露点在50℃以下，能够抑制母材表面的氧化过剩。氛围气的露点更优选为10～40℃，进一步优选为15～35℃。

＜绝缘被膜形成工序＞

在所述精加工退火后根据需要实施绝缘被膜的形成工序。在此，绝缘被膜的形成工序虽不做特殊限定，但使用所述的公知绝缘被膜处理液，并以公知的方法进行处理液的涂布和干燥即可。

需要说明的是，形成绝缘被膜的母材的表面在涂布处理液前，也可以施行通过碱金属等进行脱脂处理、或通过盐酸、硫酸、磷酸等进行酸洗处理等任意前处理，也可以不施行这些前处理而是精加工退火后的原样的表面。

以下，通过实施例对本公开进一步的进行具体说明，但本公开并不局限于实施例。

实施例

将具有表1所示的化学组成的钢坯加热到1150℃后，在最终温度850℃、最终板厚2.0mm下施行热轧，并在650℃下卷取制成热轧钢板。通过连续退火炉对得到的热轧钢板施行900℃×50s的热轧板退火，通过酸洗除去表面的氧化层。将如此获得的钢板通过冷轧制成板厚为0.25mm的冷轧钢板。

进而，在H
₂：20％、N
₂：80％的混合氛围气下，以达到下表2所示的化学组成的方式，改变精加工退火条件(露点、均热温度和均热时间)进行退火。具体的来说，在进行控制以降低C含量的情况下，提高了露点。在进行控制以使C含量不变化时，降低了露点。另一方面，为使平均晶粒粒径变大而进行控制的情况下，使精加工退火温度更高、和/或均热时间更长。另外，在为使平均晶粒粒径变小而进行控制的情况下，与此相反操作。而后，涂布绝缘被膜，制造无取向性电磁钢板作为试样。

另外，所述绝缘被膜通过以下方式形成：将由磷酸铝和粒径为0.2μm的丙烯酸-苯乙烯共聚树脂乳液构成的绝缘被膜以预定附着量进行涂布，在大气氛围且350℃下烧结。

表1

遵循JIS G 0551(2013)“钢-晶粒度的显微镜试验方法”对得到的各试样以所述的切断法测定母材的平均晶粒粒径。

除了从母材的表面到深度方向10μm的位置为止以外的区域的O含量通过所述的方法测定。

另外，从各试样的轧制方向和宽度方向采取爱普斯坦因试验片，通过遵循JIS C2550－1(2011)的爱普斯坦因试验，对磁特性(铁损W
_10/400和磁通密度B
₅₀)进行评价。进而，遵循JIS Z 2241(2011)从各试样上以长度方向与钢板的轧制方向一致的方式采集JIS5号拉伸试验片。而后，使用所述试验片遵循JIS Z 2241(2011)进行拉伸试验，测定拉伸强度。所述结果如表2所示。

需要说明的是，在表1和表2中，化学成分的下划线表示在本公开的范围外，化学成分以外的下划线表示在优选的范围外。

表2

满足本公开规定的试验No.2～7、13、14、16、19～22中，铁损在25.0W/kg以下、磁通密度在1.60T以上，且拉伸强度达650MPa以上。其中尤其是平均晶粒粒径为10～80μm的试验No.2、4、5、7、13、14、16、19和20，强度及磁特性的平衡达到了优秀的效果。

与之相对地，比较例的试验No.1、8～12、15、17、18、23和24，磁特性和强度至少有一方较差，且韧性显著劣化从而难以制造。

具体来说，试验No.1的Si含量比规定范围更低，从而造成了拉伸强度变差的结果。另外，试验No.8的Si含量超出了规定范围，试验No.9的C含量较规定范围更低，因此韧性变差在冷轧时会发生断裂，且未能实施平均晶粒粒径、拉伸强度和磁特性的测定。试验No.10中由于钢锭的C含量较规定范围更高，且钢板的母材的C含量也较规定范围更高，结果导致铁损劣化。

试验No.11中，由于Mn含量超出了规定范围，结果导致磁通密度变差。由于试验No.12中Al含量较规定范围更低，试验编号15中Al含量较规定范围更高，因此无法进行稳定的平均晶粒粒径控制从而平均晶粒粒径较规定范围更大，由此导致了拉伸强度劣化的结果。化学组成满足规定的试验No.17中，由于露点较规定范围更高，因此钢板的母材的O含量较规定范围更高，从而导致了磁通密度劣化的结果。试验No.18中，由于露点较规定范围更低，因此钢板的母材的C含量较规定范围更高，从而导致铁损劣化的结果。

试验No23中，由于N含量超过了规定范围，因此导致了铁损劣化的结果。试验No.24中，由于钢板(母材)的除表层10μm以外的区域的O含量超过了规定范围，因此导致了铁损劣化的结果。

工业可利用性

如上所述，根据本公开能够以低成本获取具有高强度和优秀磁特性的无取向性电磁钢板。

本申请的说明书将2020年4月16日申请的日本专利申请2020－073210的公开整体作为参考而援引。本说明书所记载的所有文献、专利申请以及技术规格均以与各个文献、专利申请以及技术规格被分别具体记载时相同的程度作为参照而援引到本说明书中。