BRPI0916956B1 - Non-oriented electric steel plate and method of manufacture of the same - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA DE AÇO ELÉTRICO NÃO ORIENTADO E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA".

Campo da Técnica [001] A presente invenção refere-se a uma placa de aço elétrico não orientado adequado para uma folha de aço elétrico não orientado usada em uma região de alta frequência e um método de fabricação dela.

Antecedentes da Técnica [002] Nos anos recentes, a fim de se alcançar uma economia de energia, um motor de um condicionador de ar e um motor principal de um veículo elétrico e similares foi exigida para reduzir o consumo de energia. Esses motores são frequentemente, usados ao serem girados em alta velocidade. Dessa maneira, uma folha de aço elétrico não orientado usada para um núcleo de ferro do motor foi exigida para melhorar a perda do núcleo e intensificar a força em uma região de frequência maior do que 50 Hz a 60 Hz que é uma frequência comercial. A intensificação na força foi exigida para prevenir a deformação e quebra da folha de aço durante a rotação em alta velocidade.

[003] Para a melhora da perda do núcleo da folha de aço elétrico não orientado na região de alta frequência, sabe-se que um aumento na resistência elétrica devido a um aumento em um conteúdo de Si ou Al e uma redução na espessura da própria folha de aço elétrico não orientado são eficientes.

[004] No entanto, quando o conteúdo de Si ou Al é aumentado, a fragilidade é significativamente piorada. Por esta razão, anormalidades durante a operação, tais como uma fratura da folha de aço e outras frequentemente ocorrem na hora da fabricação, que resulta na produtividade que é significativamente reduzida e o custo é significativamente aumentado. Adicionalmente, quando a folha de aço elétrico não orientado é afinada, torna-se difícil garantir a resistência, que resulta no fato de que a folha de aço pode ser amplamente deformada durante a rotação em alta velocidade.

[005] Adicionalmente, estudou-se também o aumento da resistência elétrica ao adicionar Cr a fim de melhorar a perda do núcleo da folha de aço elétrico não orientado na região de alta frequência.

[006] No entanto, quando uma folha de aço elétrico não orientado que contém Cr é fabricada através do mesmo método que o de uma folha de aço elétrico não orientado que não contém Cr, uma porção de nitrogênio dissolvido em um aço líquido é aumentada, que resulta em uma grande quantidade de finas inclusões de AIN que são prováveis de precipitar na hora do recozimento. Como um resultado disto, o crescimento de grãos de cristal é inibido devido a um efeito de marcação e os grãos de cristal tornam-se finos. Como um resultado disto, não é possível melhorar de maneira suficiente a perda do núcleo mesmo quando a resistência elétrica é aumentada.

[007] Isso é porque uma solubilidade do nitrogênio em um aço líquido que contém Cr é maior do que uma solubilidade do nitrogênio em um aço líquido que não contém Cr. Por exemplo, uma solubilidade de nitrogênio em um aço líquido que contém Cr de cerca de 5% em massa é maior, por várias dezenas de por cento, do que a de um aço líquido que não contém Cr.

[008] A fim de suprimir o aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido, isso pode ser considerado para prevenir o contato entre o ar e o aço líquido. No entanto, apesar de se tomar uma contramedida para se prevenir o contato entre o aço líquido e o ar também na fabricação da folha de aço elétrico não orientado que não contém Cr, é difícil de prevenir o contato por completo. É possível inibir adicionalmente o contato ao aperfeiçoar uma instalação da fabricação e um método de fabricação da folha de aço elétrico não orientado que não contém Cr e ao intensificar o ajuste da atmosfera e outros, mas, um grande custo é exigido para inibir o contato de maneira suficiente. Adicionalmente, também pode-se considerar reduzir uma temperatura de reco-zimento para suprimir a precipitação de finas inclusões de AIN, mas surge a necessidade de desempenhar o recozimento por um longo período de tempo, o que leva a uma diminuição na produtividade e um aumento no custo.

Lista de Citação Literatura de Patente Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública n° Hei 11-229095 Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública n° Sho 64-226 Literatura de Não Patente Documento de Não Patente 1: Editado pelo Instituto de Ferro e Aço do Japão, Manual do Aço terceira edição I edição básica, p. 159.

Sumário da Invenção Problema da Técnica [009] A presente invenção possui o objeto de fornecer uma placa de aço elétrico não orientado e um método de fabricação dela capaz de fornecer boa perda de núcleo e força de uma folha de aço elétrico não orientado em uma região de alta frequência.

Solução para o Problema [010] A essência da presente invenção é como segue. (1) Uma placa de aço elétrico não orientado contém: em % em massa, Si: não menos do que 0,1% nem mais do que 7,0%;

Mn: 0,1% ou mais;

Al: não menos do que 0,2% não mais do que 5,0%;

Cr: não menos do que 0,1% não mais do que 10%; e REM: não menos do que 0,0005% não mais do que 0,03%, um conteúdo de C que é 0,005% ou menos, um conteúdo de P que é 0,2% ou menos, um conteúdo de S que é 0,005% ou menos, um conteúdo de N que é 0,005% ou menos, um conteúdo de O que é 0,005% ou menos, e um equilíbrio que é composto de Fe e impurezas inevitáveis. (2) A placa de aço elétrico não orientado descrita em (1), em que um conteúdo de Mn é 2,0 de % em massa ou menos. (3) A placa de aço elétrico não orientado descrita em (1) ou (2), em que um conteúdo de REM é 0,001 de % de massa ou mais. (4) A placa de aço elétrico não orientado descrita em (1) ou (2), em que o conteúdo de REM é 0,002 de % de massa ou mais. (5) A placa de aço elétrico não orientado descrita em qualquer uma de (1) a (3), que contém adicionalmente, em % em massa, pelo menos um tipo de elemento selecionado a partir de um grupo que consiste em: Cu: 1,0% ou menos;

Ca e Mg: 0,05% ou menos em quantidade total;

Ni: 3,0% ou menos; e Sn e Sb: 0,3% ou menos em quantidade total. (6) Um método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado compreende: produzir um aço líquido que contém: em % em massa, Si: não menos do que 0,1% não mais do que 7,0%;

Mn: 0,1% ou mais;

Al: não menos do que 0,2% não mais do que 5,0%; e Cr: não menos do que 0,1% não mais do que 10%; um conteúdo de C que é 0,005% ou menos, um conteúdo de P que é 0,2% ou menos, um conteúdo de S que é 0,005% ou menos, um conteúdo de N que é 0,005% ou menos, um conteúdo de O que é 0,005% ou menos, e um equilíbrio que é composto de Fe e impurezas inevitáveis; adicionar, ao aço líquido, REM: não menos do que 0,0005% não mais do que 0,03%; e lingotar o aço líquido ao qual o REM foi adicionado. (7) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em (6), inclui adicionalmente transferir o aço líquido ao qual o REM foi adicionado a partir de uma panela para um distribuidor entre a adição de REM ao aço líquido e a fundição do aço líquido. (8) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em (7), em que uma concentração de nitrogênio no distribuidor é ajustada para 1 de % em volume ou menos antes da transferência do aço líquido ao qual o REM foi adicionado. (9) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em (7) ou (8), em que um conteúdo de Mn do aço líquido é 2,0 de % em massa ou menos. (10) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em qualquer um de (7) a (9), em que uma porção de REM adicionado é 0,001 de % em massa ou mais. (11) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em qualquer um de (7) a (9), em que uma porção de REM adicionado é 0,002 de % em massa ou mais. (12) O método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado descrito em qualquer um de (7) a (11), em que o aço líquido contém adicionalmente, em % em massa, pelo menos um tipo de elemento selecionado a partir de um grupo que consiste em: Cu: 1,0% ou menos;

Ca e Mg: 0,05% ou menos em quantidade total;

Ni: 3,0% ou menos; e Sn e Sb: 0,3% ou menos em quantidade total.

Efeitos Vantajosos da Invenção [011] De acordo com a presente invenção, uma vez que uma porção apropriada de Cr está contida, é possível reduzir a perda de núcleo devido a um aumento na resistência elétrica. Adicionalmente, apesar de o Cr estar contido, a entrada de nitrogênio durante o processo de fabricação é suprimida desde que o REM esteja contido. Por esta razão, mesmo quando o recozimento é desempenhado na placa de aço elétrico não orientado, é possível suprimir a geração de inclusões de AIN, as quais inibem o crescimento de grãos de cristais. Portanto, é possível obter uma folha de aço elétrico não orientado com boa perda de núcleo sem o afinamento da folha de aço o que leva a reduzir a força.

Breve Descrição dos Desenhos [012] A figura 1 é uma vista esquemática que ilustra uma instalação de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado; e [013] A figura 2 é um gráfico que ilustra resultados de um experimento 1.

Descrição das Modalidades [014] Primeiro, uma instalação usada para fabricar uma placa de aço elétrico não orientado será descrita. A figura 1 é uma vista esquemática que ilustra uma instalação de fabricação da placa de aço elétrico não orientado. Conforme ilustrado na figura 1, a instalação de fabricação da placa de aço elétrico não orientado é fornecida com uma panela 1, um distribuidor 2, um molde 3, um rolete transportador 4 e similares. O distribuidor 2 é fornecida com uma válvula de imersão 2a que se estende para o molde 3. Um aço líquido 11 de um aço elétrico não orientado, no qual o refino em um tratamento conversor e de des-gaseificação em um aparelho de refino secundário e outros foi desempenhado, é vazado na panela 1. Adicionalmente, o aço líquido 11 é descarregado da panela 1 para o distribuidor 2, e é fornecido ao molde 3 a partir do distribuidor 2 através da válvula de imersão 2a à medida que ajusta a taxa de fluxo e a velocidade de fluxo do aço líquido. Subsequentemente, o aço líquido 11 é solidificado no molde 3, e uma placa 12 do aço elétrico não orientado é descarregada. A placa 12 é transportada pelo rolete transportador 4.

[015] Na instalação de fabricação, conforme descrito acima, uma superfície do aço líquido 11 vazado na panela 1 é preferivelmente coberta com um material de cobertura, tal como um fundente fundido. Adicionalmente, é preferível que o distribuidor 2 seja fornecida com uma tampa, e um espaço no distribuidor 2 é preenchido com gás inerte, tal como gás Ar. Isso é para inibir que o aço líquido 11 entre em contato com o ar. No entanto, mesmo quando se tomam as medidas acima, não é possível prevenir que o aço líquido 11 entre em contato com o ar, e o aço líquido 11, às vezes, absorve nitrogênio. Por exemplo, há um caso que ocorre turbulência no fluxo do aço líquido 11, que resulta no fato de que a superfície do aço líquido 11 não é coberta de maneira suficiente com o material de cobertura. Adicionalmente, uma lacuna, apesar de pequena, existe entre a panela 1 e o distribuidor 2, e o ar pode entrar no distribuidor 2 a partir da lacuna.

[016] Por esta razão, a quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido do aço elétrico não orientado que contém Cr é grande em um método convencional.

[017] Particularmente, quando uma folha de aço elétrico não orientado é fabricada usando-se um aço líquido que contém 0,2 de % em massa ou mais de Al para melhorar a perda de núcleo, o Al se liga ao nitrogênio dissolvido na hora do recozimento, que resulta no fato de que as finas inclusões de AIN, cada uma possuindo um diâmetro equivalente ao círculo de cerca de 0,1 pm a 10 pm, são precipitadas. A concentração de Al de 0,2 de % em massa ou mais é suficientemente alta para ocasionar a precipitação de inclusões de AIN, de modo que a quantidade de inclusões de AIN seja dominantemente influenciada pela porção de nitrogênio dissolvido no aço. Adicionalmente, quando uma grande quantidade de inclusões de AIN se precipita, o crescimento de grãos de cristal no memento do recozimento é inibido devido a um efeito de marcação.

[018] Ao contrário disso, os presentes inventores descobriram que mesmo quando tal instalação de fabricação é usada, se uma quantidade apropriada de metal de terra rara (REM) estiver contida em um aço líquido na hora da fundição, um aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido após o tratamento de desgaseificação é suprimido, conforme será descrito mais tarde. Especificamente, os presentes inventores descobriram que ao suprimir o aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido, a precipitação de inclusões de AIN é suprimida, que resulta no fato de que os grãos de cristal podem ser propriamente cultivados.

[019] A fim de se obter um bom valor de perda de núcleo, um tamanho de grão médio em uma folha de aço elétrico não orientado é preferivelmente cerca de 50 pm a 200 pm. De acordo com Zener, é preferível que a densidade da quantidade das finas inclusões de AIN seja 1011 de inclusões/cm3 ou menos, a fim de se obter um tamanho de grão médio de cerca de 50 pm a 200 pm ao desempenhar o reco-zimento geral de 750°C a 1.100°C por 5 segundos a 5 minutos.

[020] No presente, se assumir que todo o nitrogênio dissolvido na placa de aço elétrico não orientado (que inclui um depois de ser enrolado) é usado para a geração de finas inclusões de AIN, há uma necessidade de se determinar a quantidade de nitrogênio dissolvido na placa para 0,005 de % em massa ou menos para fazer a densidade da quantidade das finas inclusões de AIN ser 1011 de inclusões/cm3 ou menos.

[021] O nitrogênio dissolvido na placa pode ser classificado amplamente em um que tenha existido antes do tratamento de desgasei-ficação e um que tenha entrado durante ou depois do tratamento de desgaseifi cação.

[022] É possível reduzir de maneira significativa, também por meio de uma técnica convencional, a quantidade de nitrogênio, a qual foi dissolvida antes do tratamento de desgaseificação com o uso do tratamento de desgaseificação. No entanto, um grande custo é exigido para se reduzir a quantidade de nitrogênio para ser menos do que 0,001 de % em massa. Adicionalmente, mesmo se a quantidade de nitrogênio for reduzida para menos do que 0,001 de % em massa, não é possível prevenir que o aço líquido entre em contato com o ar mais tarde, conforme descrito acima. Em particular, quando o aço líquido contém Cr, ele entra em contato com o ar, que resulta no fato de que é provável que o nitrogênio dissolvido aumente. Por esta razão, é preferível que não se reduza a quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido para ser menos do que 0,001 de % em massa através do tratamento de desgaseificação.

[023] Por outro lado, mesmo quando a quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido torna-se 0,001 de % em massa através do tratamento de desgaseificação, se a quantidade de nitrogênio dissolvido a entrar, a partir da conclusão do tratamento de desgaseificação para a fundição, pode ser suprimida para ser 0,004 de % em massa ou menos, a quantidade de nitrogênio dissolvido na placa torna-se 0,005 de % em massa ou menos. Especificamente, se o aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido após o tratamento de desgaseificação puder ser suprimido para 0,004 de % em massa ou menos, é possível, de maneira suficiente, cultivar grãos de cristal ao suprimir a precipitação de inclusões de AIN sem desempenhar o tratamento de desgaseificação, o qual requer um grande custo.

[024] Dessa maneira, os presentes inventores fizeram estudos sérios para suprimir o aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido depois do tratamento de desgaseificação para ser 0,004 de % em massa ou menos, e como um resultado disto, eles tiveram a idéia de fazer com que o aço líquido contivesse uma quantidade apropriada de REM, conforme descrito acima. No presente, o REM é um termo genérico usado para se referir a 17 elementos, no total, que incluem 15 elementos de lantânio com um número atômico de 57 a lutécio com um número atômico de 71, e escândio com um número atômico de 21 e ítrio com um número atômico de 39.

[025] O REM é um elemento desoxidante forte, para que quando uma quantidade apropriada de REM estiver contida em um aço líquido, uma parte do REM se ligue ao oxigênio no aço líquido para ser um óxido de REM, e uma outra parte dele se dissolve no aço líquido como um REM dissolvido.

[026] Quando o aço líquido entra em contato com o ar, o REM dissolvido se liga ao oxigênio no ar em uma superfície do aço líquido. Como um resultado disto, uma película de óxido é formada na superfície do aço líquido. Portanto, mesmo quando a superfície não é suficientemente coberta com o material de cobertura, tal como o fundente fundido, a entrada de nitrogênio do ar no aço líquido 11 pode ser suprimida. Especificamente, na presente invenção, é possível suprimir o aumento na quantidade de nitrogênio dissolvido depois do tratamento de desgaseificação através da função do REM, conforme descrito acima.

[027] Nota-se que, a fim de se obter tal função, o REM tem que ser dissolvido no aço líquido em um ponto do tempo no qual é provável que o aço líquido entre em contato com o ar depois do tratamento de desgaseificação. Em particular, é preferível que o REM seja dissolvido no aço líquido em um ponto do tempo em que o aço líquido é vazado no distribuidor 2 a partir da panela 1. Dessa maneira, uma quantidade de REM a estar contida no aço líquido possui um valor limite inferior.

[028] Por exemplo, uma quantidade de oxigênio dissolvido em um aço líquido que contém 0,2 de % em massa ou mais de Al é 0,002 de % em massa ou menos. Neste caso, a fim de dissolver o REM no aço líquido, 0,0005 de % em massa ou mais de REM está contida devido a uma relação de equilíbrio de desoxidação. Apesar de uma quantidade de REM dissolvido não ser particularmente limitada, é preferível que o REM dissolvido de 0,0002 de % em massa ou mais exista no aço líquido, e é mais preferível que o REM dissolvido de 0,0005 de % em massa ou mais exista no aço líquido.

[029] Adicionalmente, a fim de melhorar um efeito de inibir a entrada de nitrogênio ao aumentar a quantidade de REM dissolvido, o conteúdo de REM é preferivelmente 0,001 de % em massa ou mais, e mais preferivelmente 0,002 de % em massa ou mais.

[030] Enquanto isso, quando estiver contido muito REM, o custo é aumentado. Adicionalmente, a flui dez do aço líquido é diminuída, o que causa o bloqueio da válvula de imersão, resultando na estabilidade de fundição que é reduzida. Por esta razão, o conteúdo de REM é definido para 0,03 de % em massa ou menos. Adicionalmente, quando a função e o custo de REM são levados em consideração, o conteúdo de REM é preferivelmente 0,01 de % em massa ou menos, e mais preferivelmente 0,005 de % em massa ou menos.

[031] Em seguida, a razão de limitar a composição de componentes na hora da fundição um aço líquido usado para fabricar uma placa de aço elétrico não orientado de acordo com a presente invenção será descrito. C: 0,005 de % em massa ou menos [032] O C é prejudicial para a propriedade magnética, e, além disso, o envelhecimento magnético é notável devido à precipitação de C. Dessa maneira, um limite superior de um conteúdo de C é definido para 0,005 de % em massa. Nota-se que o conteúdo de C é preferivelmente 0,004 de % em massa ou menos, mais preferivelmente 0,003 de % em massa ou menos, e ainda mais preferivelmente 0,0025 de % em massa ou menos. Também é possível que C não esteja contido de modo algum.

Si: 0,1 de % em massa a 7,0 de % em massa [033] O Si é um elemento que reduz a perda de núcleo, e se um conteúdo de Si for menor do que 0,1 de % em massa, não se pode obter a boa perda de núcleo. Por esta razão, um limite inferior de conteúdo de Si é definido para 0,1 de % em massa. A fim de reduzir ainda mais a perda de núcleo, o conteúdo de Si é preferivelmente 0,3 de % em massa ou mais, mais preferivelmente 0,7 de % em massa ou mais, e ainda mais preferivelmente 1,0 de % em massa ou mais. Por outro lado, quando o conteúdo de Si exceder 7,0 de % em massa, a trabalhabilidade piora de maneira notável. Dessa maneira, um limite superior do conteúdo de Si é definido para 7,0 de % em massa. Em particular, quando a propriedade de laminação a frio é levada em consideração, o conteúdo de Si é preferivelmente 4,0 de % em massa ou menos, mais preferivelmente 3,0 de % em massa ou menos, e ainda mais preferivelmente 2,5 de % em massa ou menos.

Mn: 0,1 de % em massa ou mais [034] O Mn aumenta a dureza da folha de aço elétrico não orientado e melhorar a propriedade de estampagem da folha. A fim de alcançar o efeito, um limite superior de um conteúdo de Mn é definido para 0,1 de % em massa ou mais. Nota-se que o conteúdo de Mn é preferivelmente 2,0 de % em massa ou menos com relação a custo. P: 0,2 de % em massa ou menos [035] O P aumenta a força da folha de aço elétrico não orientado para melhorar a trabalhabilidade. Esse efeito pode ser alcançado mesmo com uma pequena quantidade de conteúdo de P. Por outro lado, quando o conteúdo de P excede 0,2 de % em massa, a propriedade de laminação a frio piora. Dessa maneira, um limite superior do conteúdo de P é definido para 0,2 de % em massa. Um limite inferior do conteúdo não é particularmente definido. S: 0,005 de % em massa ou menos [036] O S se liga ao Mn que é um elemento essencial para gerar uma inclusão de MnS. Adicionalmente, quando o Ti está contido, o S se liga ao Ti para gerar uma inclusão de TiS. Adicionalmente, há um caso que o S se liga a um outro elemento metálico para gerar uma inclusão de sulfeto. Como um resultado disto, o crescimento de grãos de cristal na hora do recozimento é inibido, o que resulta em aumentar a perda de núcleo. Por esta razão, um limite superior de um conteúdo de S é definido para 0,005 de % em massa. Adicionalmente, o conte- údo de S é preferivelmente 0,003 de % em massa ou menos. Também é possível que S não esta contido de modo algum.

Al: 0,2 de % em massa to 5,0 de % em massa [037] O Al é, de maneira similar ao Si, um elemento que reduz a perda de núcleo, e se um conteúdo de Al for menor do que 0,2 de % em massa, não se pode obter a boa perda de núcleo. Por esta razão, um limite inferior do conteúdo de Al é definido para 0,2 de % em massa. A fim de reduzir ainda mais a perda de núcleo, o conteúdo de Al é preferivelmente 0,3 de % em massa ou mais, mais preferivelmente 0,6 de % em massa ou mais, e ainda mais preferivelmente 1,0 de % em massa ou mais. Por outro lado, quando o conteúdo de Al excede 5,0 de % em massa, o custo é significativamente aumentado. Dessa maneira, um limite superior do conteúdo de Al é definido para 5,0 de % em massa. Adicionalmente, a fim de suprimir a precipitação de inclusões de AIN, o conteúdo de Al é preferivelmente baixo. Por exemplo, o conteúdo de Al é preferivelmente 4,0 de % em massa ou menos, e mais preferivelmente 3,0 de % em massa ou menos.

Cr: 0,1 de % em massa a 10 de % em massa [038] O Cr aumenta a resistividade para melhorar a perda de núcleo e intensifica a força da folha de aço elétrico não orientado. Quando um conteúdo de Cr é menor do que 0,1 de % em massa, esses efeitos não podem ser obtidos de maneira suficiente. Dessa maneira, um limite inferior do conteúdo de Cr é definido para 0,1 de % em massa. Adicionalmente, a fim de se obter força maior, o conteúdo de Cr é preferivelmente 0,2 de % em massa ou mais, mais preferivelmente 0,3 de % em massa ou mais, e ainda mais preferivelmente 0,5 de % em massa ou mais. Nota-se que a solubilidade de nitrogênio no aço líquido aumenta à medida que o conteúdo de Cr torna-se alto, para que, de acordo com isso, um efeito de suprimir a absorção de nitrogênio realizado pelo REM torne-se notável. Em particular, o efeito torna-se notá- vel quando o conteúdo de Cr é 0,5 de % em massa ou mais, mais notável quando o conteúdo de Cr é 1,0 de % em massa, e ainda mais notável quando o conteúdo de Cr é 2,0 de % em massa ou mais. Por outro lado, quando o conteúdo de Cr excede 10 de % em massa, a solubilidade de nitrogênio no aço líquido aumenta de maneira significativa, e uma velocidade na qual o nitrogênio é absorvido no aço líquido aumenta significativamente. Por esta razão, mesmo quando o REM está contido, torna-se impossível suprimir, de maneira suficiente, a absorção de nitrogênio, que resulta no fato de que é provável que o conteúdo de nitrogênio no aço líquido aumente. Adicionalmente, uma grande quantidade de inclusões de AIN se precipite na hora do reco-zimento, e o crescimento de grãos de cristal seja inibido. Dessa maneira, um limite superior do conteúdo de Cr é definido para 10 de % em massa. Adicionalmente, se o conteúdo de Cr for 5 de % em massa ou menos, a velocidade de absorção de nitrogênio é ainda mais reduzida, de modo que seja possível suprimir o aumento em nitrogênio de uma maneira mais estável e suprimir a diminuição na densidade de fundente magnético. Dessa maneira, o conteúdo de Cr é preferivelmente 5 de % em massa ou menos, e mais preferivelmente 3 de % em massa ou menos. N: 0,005 de % em massa ou menos [039] O N se transforma em um nitreto, tal como AIN, para piorar a perda de núcleo ao inibir o crescimento de grãos de cristal na hora do recozimento devido ao efeito de marcação. Adicionalmente, conforme descrito acima, é preferível que a densidade do número de finas inclusões de AIN seja definida para 1011 inclusões/cm3 ou menos. Dessa maneira, um limite superior de um conteúdo de N é definido para 0,005 de % em massa. Adicionalmente, a fim de facilitar o crescimento de grãos de cristal ao reduzir ainda mais a quantidade de inclusões de AIN, o conteúdo de N é preferivelmente 0,003 de % em massa ou menos, mais preferivelmente 0,0025 de % em massa ou menos, e ainda mais preferivelmente 0,002 de % em massa ou menos. Também é possível que N não esteja contido de modo algum. REM: 0,0005 de % em massa a 0,03 de % em massa [040] Conforme descrito acima, o REM dissolvido reage com oxigênio na superfície do aço líquido para ser um oxido e suprime a absorção de nitrogênio no aço líquido. Por esta razão, um limite inferior de um conteúdo de REM é definido para 0,0005 de % em massa conforme descrito acima. Adicionalmente, o conteúdo de REM é preferivelmente 0,001 de % em massa ou mais, e mais preferivelmente 0,002 de % em massa ou mais. Adicionalmente, é preferível que 0,0002 de % em massa ou mais do REM dissolvido exista no aço líquido, e é mais preferível que 0,0005 de % em massa ou mais do REM dissolvido exista no aço líquido. Por outro lado, um limite superior do conteúdo de REM é definido para 0,03 de % em massa em termos de estabilidade de fundição e outros, conforme descrito acima. Adicionalmente, o conteúdo de REM é preferivelmente 0,01 de % em massa ou menos, e mais preferivelmente 0,005 de % em massa ou menos.

[041] Nota-se que o REM também pode ser adicionado ao aço líquido em qualquer tipo de forma, que é, por exemplo, uma forma de liga, tal como "misch" metal. Neste caso, o lantânio e o cério são adicionados como o REM, por exemplo. Adicionalmente, é possível obter o efeito da presente invenção ao adicionar, como o REM, apenas um tipo de elemento ou dois ou mais tipos de elementos, contanto que a quantidade de REM esteja dentro de uma faixa apropriada. O: 0,005 de % em massa ou menos [042] Quando o O maior do que 0,005 de % em massa está contido no aço líquido, muitos óxidos são gerados para atrapalhar o deslocamento da parede de domínio e o crescimento de grão de cristal. Dessa maneira, um limite superior de um conteúdo de O é definido pa- ra 0,005 de % em massa. Também é possível que o O não esteja contido de modo algum.

[043] Adicionalmente, os elementos descritos abaixo também podem estar contidos no aço líquido.

Ti: 0,02 de % em massa ou menos [044] O Ti se liga ao nitrogênio dissolvido levemente contido para gerar uma inclusão de TiN. Adicionalmente, quando o S está contido, o Ti se liga ao S para gerar uma inclusão de TiS. Adicionalmente, há um caso que o Ti se liga a um outro elemento para gerar uma inclusão de composto. Como um resultado disto, o crescimento de grãos de cristal na hora do recozimento pode ser inibido, o que pode levar ao aumento da perda de núcleo. Por esta razão, o conteúdo de Ti é preferivelmente 0,02 de % em massa ou menos, mais preferivelmente 0,01 de % em massa ou menos, e ainda mais preferivelmente 0,005 de % em massa ou menos. Também é possível que o Ti não esteja contido de modo algum.

Cu: 1,0 de % em massa ou menos [045] O Cu aumenta a resistência à corrosão da folha de aço elétrico não orientado e aumenta a resistividade para, dessa forma, melhorar a perda de núcleo. Este efeito pode ser alcançado mesmo com uma pequena quantidade de conteúdo de Cu. Por outro lado, quando o conteúdo de Cu excede 1,0 de % em massa, isso pode levar a prejudicar a qualidade da superfície devido à ocorrência de defeito de marca de desgaste e outra na superfície da folha de aço elétrico não orientado. Dessa maneira, o conteúdo de Cu é preferivelmente 1,0 de % em massa ou menos. Um limite inferior do conteúdo não é particularmente definido.

Ca e Mg: 0,05 de % em massa ou menos em quantidade total [046] O Ca e Mg, os quais são elementos de dessulfurização, re- agem com o S no aço líquido para formar sulfeto para, desse modo, fixar o S. O efeito de dessulfurização é mais intensificado à medida que o conteúdo de Ca e Mg aumenta. Este efeito pode ser alcançado mesmo com uma pequena quantidade de conteúdo de Ca e Mg. Por outro lado, quando o conteúdo total de Ca e Mg excede 0,05 de % em massa, a quantidade de sulfetos aumenta, o que, às vezes, inibe o crescimento de grãos de cristal. Dessa maneira, o conteúdo de Ca e Mg é preferivelmente 0,05 de % em massa ou menos em quantidade total. Um limite inferior do conteúdo não é particularmente definido.

Ni: 3,0 de % em massa ou menos [047] O Ni desenvolve a estrutura agregada vantajosa para a propriedade magnética para, desse modo, melhorar a perda de núcleo. Este efeito pode ser alcançado mesmo com uma pequena quantidade de conteúdo de Ni. No entanto, quando o conteúdo de Ni excede 3,0 de % em massa, o custo é aumentado e enquanto isso, o efeito de melhorar a perda de núcleo começa a saturar. Por esta razão, o conteúdo de Ni é preferivelmente 3,0 de % em massa ou menos. Um limite inferior do conteúdo de não é particularmente definido.

Sn e Sb: 0,3 de % em massa ou menos em quantidade total [048] O Sn e Sb, os quais são elementos de segregação, atrapalham a produção de estrutura agregada na (111) superfície que piora a propriedade magnética para, desse modo, melhorar a propriedade magnética. A fim de se alcançar este efeito, exige-se apenas que pelo menos ou o Sn ou o Sb esteja contido. Adicionalmente, este efeito pode ser alcançado mesmo com uma pequena quantidade de conteúdo de Sn e Sb. Por outro lado, quando o conteúdo de Sn e Sb excede 0,3 de % em massa em quantidade total, a propriedade de laminação a frio é piorada. Dessa maneira, o conteúdo de Sn e Sb é preferivelmente 0,3 de % em massa ou menos em quantidade total. Um limite inferior do conteúdo não é particularmente definido.

Zr: 0,01 de % em massa ou menos [049] O Zr, mesmo em uma quantidade pequena, inibe o crescimento de grãos de cristal para piorar a perda de núcleo depois do re-cozimento de alívio de tensão. Dessa maneira, um conteúdo de Zr é preferivelmente reduzido tanto quanto possível, e é particular e preferivelmente 0,01 de % em massa ou menos. Também é possível que Zr não esteja contido de modo algum. V: 0,01 de % em massa ou menos [050] Ο V forma nitreto ou carboneto para atrapalhar o deslocamento da parede de domínio e o crescimento de grão de cristal. Dessa maneira, um conteúdo de V é preferivelmente 0,01 de % em massa ou menos. Também é possível que V não esteja contido de modo algum. B: 0,005 de % em massa ou menos [051] O B é um elemento de segregação de fronteira de grão e também forma nitreto. Quando o nitreto é gerado, ele atrapalha a migração de fronteira de grão para piorar a perda de núcleo. Dessa maneira, um conteúdo de B é preferivelmente reduzido tanto quanto possível, e é particular e preferivelmente 0,005 de % em massa ou menos. Um limite inferior do conteúdo não é particularmente definido.

[052] Nota-se que vários elementos diferentes dos elementos descritos acima também podem estar contidos, contanto que eles não interfiram muito com o efeito da presente invenção. Por exemplo, o Bi e Ge e outros que são elementos os quais melhorar a propriedade magnética também podem estar contidos no aço líquido.

[053] Em seguida, um exemplo de um método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado que usa o aço líquido mencionado anteriormente será descrito com referência à figura 1.

[054] Primeiro, o refino que usa um conversor e o tratamento de desgaseificação que usa uma fornalha de refino secundária, por exemplo, são desempenhados para, desse modo, produzir um aço líquido 11 que contém elementos correspondentes aos componentes descritos acima, a partir dos quais o Al e REM são removidos. Uma quantidade de nitrogênio dissolvido depois do tratamento de desgasei-ficação é definida para 0,005 de % em massa ou menos, e é preferivelmente definida para cerca de 0,001 de % em massa, por exemplo.

[055] Em seguida, o Al é adicionado ao aço líquido 11. A razão do porque a adição de Al que é um elemento de desoxidação é conduzida depois do tratamento de desgaseificação é para obter um alto rendimento. A quantidade de adição de Al é 0,2 de % em massa a 5,0 de % em massa, conforme descrito acima. Como um resultado disto, uma quantidade de oxigênio dissolvido no aço líquido 11 torna-se 0,002 de % em massa ou menos devido a um equilíbrio de desoxidação de Al. Depois disso, o REM é adicionado ao aço líquido 11. Como um resultado, uma parte do REM se transforma em um óxido, e uma outra parte dele se transforma em um REM dissolvido.

[056] Subsequentemente, o aço líquido 11 é vazado na panela 1. Em seguida, o aço líquido 11 é descarregado no distribuidor 2. Daí em diante, o aço líquido 11 é fornecido no molde 3 através da válvula de imersão 2a. Adicionalmente, a fundição é desempenhada no molde 3, desse modo, formando a placa 12.

[057] Quando tal processamento é desempenhado, se a composição do aço líquido 11 for definida conforme descrito acima, uma quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido 11 na hora da fundição torna-se 0,005 de % em massa ou menos, e uma quantidade de nitrogênio dissolvido na placa obtida 12 também torna-se 0,005 de % em massa ou menos. Os conteúdos de outros componentes não se carregam antes e depois da fundição. Portanto, o conteúdo de Al, o conteúdo de Si, o conteúdo de Cr, o conteúdo de REM e outros da placa fabricada 12 se equiparam àqueles do aço líquido 11.

[058] Nota-se que é preferível que o distribuidor 2 seja fornecida com uma tampa, e um espaço no distribuidor 2 seja preenchido com gás inerte, tal como gás Ar, conforme descrito acima. Neste caso, uma concentração de nitrogênio no distribuidor 2 é preferivelmente definida para 1 % em volume ou menos.

[059] Adicionalmente, a fim de definir o conteúdo de N na placa 12 para 0,005 de % em massa ou menos, uma quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido 11 depois do tratamento de desgaseifica-ção é definida para 0,005 de % em massa ou menos.

[060] Adicionalmente, o conteúdo de REM no aço líquido também pode ser ajustado conforme segue. Primeiro, uma relação entre o conteúdo de REM no aço líquido e uma quantidade do aumento no nitrogênio dissolvido no aço líquido é determinada através de um experimento ou similar. Adicionalmente, quando se produz a placa, uma quantidade de nitrogênio dissolvido no aço líquido depois de o tratamento de desgaseificação ao usar a fornalha de refino secundário e similares terem sido desempenhados é medida para determinar uma quantidade do aumento no nitrogênio dissolvido, o qual é admissível até que a fundição seja desempenhada, e o conteúdo de REM é ajustado com base na quantidade admissível de aumento. Ao ajustar o conteúdo de REM conforme acima, é possível prevenir que o REM dispendioso seja consumido mais do que o necessário.

[061] Adicionalmente, quando se fabrica uma folha de aço elétrico não orientado usando-se a placa de aço elétrico não orientado obtida conforme descrito acima, a placa é, primeiro, laminada a quente, recozida de acordo com a necessidade, e é laminada a frio, por exemplo. A laminação a frio também pode ser desempenhada apenas uma vez, ou também pode ser desempenhada duas vezes ou mais com um recozimento intermediário entre elas. Adicionalmente, depois de ser laminada a frio, a placa é sujeita ao recozimento de acabamento, e uma película de isolamento é formada nela. Com o uso de tal método, é possível obter um grão de cristal que possui um tamanho desejado sem influência de nitrogênio dissolvido, o que possibilita a fabricação de uma folha de aço elétrico não orientado com boa perda de núcleo.

[062] Nota-se que os métodos de examinar as inclusões (precipitados) e tamanhos de grão na placa de aço elétrico não orientado e na folha de aço elétrico não orientado não são particularmente limitados. O seguinte pode ser citado como um exemplo. No exame dos precipitados, as amostras (a placa de aço elétrico não orientado e a folha de aço elétrico não orientado) são, primeiro, polidas em uma face espelhada, e sujeitas à gravação eletrolítica em um solvente não aquoso, com o uso de um método proposto por Kurosawa et al (Fumio Kuro-sawa, Isao Taguchi, e Ryutaro Matsumoto: Journal of The Japan Insti-tute of Metals, 43 (1979), pág. 1068). Como um resultado disto, apenas um material de base é dissolvido, e as inclusões de AIN são extraídas. Subsequentemente, as inclusões de AIN extraídas são examinadas ao usar um SEM (microscópio eletrônico de varredura) - EDX (analisador de fluorescência de raios X por dispersão de energia). Adicionalmente, uma réplica é tomada e as inclusões transferidas para a réplica são examinadas sob um microscópio eletrônico de transmissão do tipo de emissão de campo. No exame de tamanhos de grão, as amostras polidas em uma face espelhadas são sujeitas à gravação usando-se nital, e observadas sob um microscópio ótico.

Exemplo [063] Em seguida, os experimentos conduzidos pelos presentes inventores serão descritos. (Experimento 1) [064] Em um experimento 1, os aços líquidos foram, primeiro, produzidos usando-se um conversor e um aparelho de desgaseifica-ção a vácuo, e cada um vazado em uma panela. Como os aços líqui- dos, cada um contém, em % em massa, C: 0,002%, Si: 2,0%, Mn: 0,3%, P: 0,05%, S: 0,0019%, Al: 2,0%, Cr: 2,0%, e O: 0,001%, e que contém adicionalmente várias quantidades de REM, e um equilíbrio composto de Fe e impurezas inevitáveis, foram produzidas. Nota-se que como o REM, o lantânio e cério foram usados. As quantidades de REM nos aços líquidos são mostradas na tabela 1. O conteúdo de nitrogênio no aço líquido na panela foi 0,002 de % em massa.

[065] Em seguida, cada um dos aços líquidos foi vazado em um distribuidor na qual uma concentração de nitrogênio ambiente foi definida para 0,5 % em volume por purga de gás Ar. Daí em diante, o aço líquido foi fornecido a partir do distribuidor para um molde ao usar uma válvula de imersão, e uma placa foi fabricada através de um método de fundição contínua. Subsequentemente, a placa foi laminada a quente, recozida, e laminada a frio para uma espessura de 0,3 mm. Daí em diante, a placa foi sujeita ao recozimento de acabamento a 1.000°C por 30 segundos, e foi coberta com uma película isolante. Uma folha de aço elétrico não orientado foi fabricada conforme acima.

[066] Adicionalmente, as inclusões de AIN e os tamanhos de grãos nas folhas de aço elétrico não orientado foram examinados com o uso dos métodos mencionados acima. Adicionalmente, a medição da perda de núcleo nas folhas de aço elétrico não orientado também foi conduzida. Na medição da perda de núcleo, cada uma das folhas de aço elétrico não orientado foi cortada para ter um comprimento de 25 cm, e sujeitas à medição com o uso do método Epstein de acordo com JIS-C-2550. Adicionalmente, a análise Quantovac de conteúdos de nitrogênio nas folhas de aço elétrico não orientado foi conduzida. Os resultados dela são mostrados na tabela 1 e figura 2.

[067] Conforme mostrado na tabe a 1 e figura 2, nos exemplos n° 1 a n° 4, nos quais os conteúdos de REM nos aços líquidos estão dentro da faixa da presente invenção, os conteúdos de nitrogênio nas folhas de aço elétrico não orientado foram 0,0025 de % em massa a 0,0044 de % em massa, a saber, os conteúdos tornaram-se 0,005 de % em massa ou menos. Por esta razão, um tamanho de grão médio de cada uma das folhas de aço elétrico não orientado tornou-se 120 pm a 160 pm, e a perda de núcleo W10/eoo foi suficientemente reduzida para ser 38,7 W/kg a 39,7 W/kg. Adicionalmente, foi possível desempenhar de maneira estável a fundição contínua.

[068] Enquanto isso, nos exemplos comparativos n° 5 e n° 6, nos quais os conteúdos de REM nos aços líquidos foram menores do que o limite inferior da faixa da presente invenção, os conteúdos de nitrogênio nas folhas de aço elétrico não orientado tornaram-se altos para ser 0,0063 de % em massa e 0,0069 de % em massa. Por esta razão, uma grande quantidade de inclusões de AIN, cada uma tendo um diâmetro equivalente ao círculo de 0,1 pm a 10 pm, foram observadas, o tamanho de grão torno-se significativamente pequeno, e a perda de núcleo W10/800 tornou-se significativamente grande. Isso é porque o crescimento de grãos de cristal foi inibido devido a um efeito de mar- cação. Adicionalmente, em um exemplo comparativo n° 7, no qual o conteúdo de REM no aço líquido excede o limite superior da faixa da presente invenção, o bloqueio da válvula de imersão ocorreu na hora da fundição, de modo que a fundição contínua foi interrompida. (Experimento 2) [069] Em um experimento 2, os aços líquidos foram, primeiro, produzidos usando-se um conversor e um aparelho de desgaseifica-ção a vácuo, e cada um vazado em uma panela. Como os aços líquidos, cada um contendo, em % em massa, C: 0,002%, Si: 2,2%, Mn: 0,2%, P: 0,1%, S: 0,002%, e Al: 2,0%, e que contém adicionalmente várias quantidades de Cr e REM, e um equilíbrio composto de Fe e impurezas inevitáveis, é produzido. Nota-se que como o REM, o lantâ-nio e cério foram usados. As quantidades de Cr e REM nos aços líquidos foram mostradas na tabela 2. O conteúdo de nitrogênio no aço líquido na panela foi 0,002 de % em massa.

[070] Em seguida, cada um dos aços líquidos foi vazado em um distribuidor na qual uma concentração de nitrogênio ambiente foi definida para 0,5 % em volume por purga de gás Ar. Daí em diante, o aço líquido foi fornecido do distribuidor para um molde ao usar uma válvula de imersão, e uma placa foi fabricada através de um método de fundição contínua.

[071] Adicionalmente, a placa foi laminada a quente, recozida, e laminada a frio para uma espessura de 0,3 mm. Daí em diante, a placa foi sujeita ao recozimento de acabamento a 1.000°C por 30 segundos, e foi coberta com uma película isolante. Uma folha de aço elétrico não orientado foi fabricada conforme acima. Adicionalmente, a medição de tamanhos de grão, de perda de núcleo W10/800 e de conteúdos de N foi conduzida da mesma maneira que a do experimento 1. Os resultados dela são mostrados na tabela 2.

[072] Conforme mostrado na tabela 2, nos exemplos N° 11 a N° 14, nos quais os conteúdos de Cr e os conteúdos de REM nos aços líquidos estão dentro da faixa da presente invenção, os conteúdos de nitrogênio nas folhas de aço elétrico não orientado tornam-se 0,005 de % em massa ou menos. Por esta razão, um tamanho de grão de cristal médio de cada uma das folhas de aço elétrico não orientado torna-se grande, e a perda de núcleo W10/8oo foi suficientemente reduzida.

[073] Enquanto isso, nos exemplos comparativos n° 15 a n° 20, nos quais os conteúdos de Cr e/ou os conteúdos de REM nos aços líquidos são fora da faixa da presente invenção, os conteúdos de nitrogênio nas folhas de aço elétrico não orientado excedem 0,005 de % em massa. Por esta razão, um tamanho de grão médio se torna pequeno, e a perda de núcleo Wio/soo torna-se significativamente grande. Aplicabilidade Industrial [074] A presente invenção pode ser utilizada para a fabricação de folhas de aço elétrico não orientado em um motor e outras usadas em uma região de alta frequência, por exemplo.

REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. Placa de aço elétrico não orientado, caracterizada pelo fato de que contém: em % em massa, Si: não menos do que 0,1% não mais do que 7,0%; Mn: 0,1% a 2,0%; Al: não menos do que 0,2% não mais do que 5,0%; Cr: não menos do que 0,1% não mais do que 10%; e REM: não menos do que 0,0005% não mais do que 0,03%; um conteúdo de C que é 0,005% ou menos, um conteúdo de P que é 0,2% ou menos, um conteúdo de S que é 0,005% ou menos, um conteúdo de N que é 0,005% ou menos, um conteúdo de O que é 0,005% ou menos, e um equilíbrio que é composto de Fe e impurezas inevitáveis, em que o número de densidade de inclusões AIN é 1011 in-clusões/cm3 ou menos.

2. Placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um conteúdo de REM é 0,001 % em massa a 0,03 % em massa.

3. Placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um conteúdo de REM é 0,002 % em massa a 0,03 % em massa.

4. Placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que contém adicionalmente, em % em massa, pelo menos um tipo de elemento selecionado a partir de um grupo que consiste em: Cu: 1,0% ou menos; Ca e Mg: 0,05% ou menos em quantidade total; Ni: 3,0% ou menos; e Sn e Sb: 0,3% ou menos em quantidade total.

5. Método de fabricação de uma placa de placa de aço elétrico não orientado, caracterizado pelo fato de que compreende: produzir um aço líquido que contém: em % em massa, Si: não menos do que 0,1% não mais do que 7,0%; Mn: 0,1% a 2,0%; Al: não menos do que 0,2% não mais do que 5,0%; e Cr: não menos do que 0,1% não mais do que 10%, um conteúdo de C que é 0,005% ou menos, um conteúdo de P que é 0,2% ou menos, um conteúdo de S que é 0,005% ou menos, um conteúdo de N que é 0,005% ou menos, um conteúdo de O que é 0,005% ou menos, e um equilíbrio que é composto de Fe e impurezas inevitáveis; desgaseificação do aço líquido de modo a tornar o teor de N 0,005% ou menos; após a etapa de desgaseificação, adicionar, ao aço líquido, o REM: não menos do que 0,0005% não mais do que 0,03%; após a etapa de adição do REM, vazar o aço líquido em uma panela; após a etapa de vazamento, transferir o aço líquido da panela para um distribuidor; e após o passo de transferência, lingotar o aço líquido, para o qual o REM foi adicionado.

6. Método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma concentração de nitrogênio no distribuidor é definida para 1% em volume ou menos antes da dita transferência do aço líquido, para o qual o REM foi adicionado.

7. Método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de REM adicionado é 0,001 de % em massa a 0,03 % em massa.

8. Método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de REM adicionado é 0,002 de % em massa a 0,03 % em massa.

9. Método de fabricação de uma placa de aço elétrico não orientado, de acordo com a reivindicação 5, em que o aço líquido contém adicionalmente, em % em massa, pelo menos um tipo de elemento selecionado a partir do grupo que consiste em: Cu: 1,0% ou menos; Ca e Mg: 0,05% ou menos em quantidade total; Ni: 3,0% ou menos; e Sn e Sb: 0,3% ou menos em quantidade total.