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CN113166878A - 无取向电工钢板及其制备方法 - Google Patents

无取向电工钢板及其制备方法 Download PDF

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CN113166878A
CN113166878A CN201980078877.3A CN201980078877A CN113166878A CN 113166878 A CN113166878 A CN 113166878A CN 201980078877 A CN201980078877 A CN 201980078877A CN 113166878 A CN113166878 A CN 113166878A
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oriented electrical
electrical steel
hot
annealing
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洪在完
朴峻秀
申洙容
金龙洙
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Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明一实施例的无取向电工钢板，以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质。

Description

无取向电工钢板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无取向电工钢板及其制备方法，更为具体地，涉及一种通过在无取向电工钢板的加工时最大限度地减小残留在钢板内的应力，以防铁损变差的无取向电工钢板及其制备方法。
背景技术
无取向电工钢板在全方向具有均匀的磁特性，通常用作电机机芯、发电机铁芯、电动机和小型变压器的材料。无取向电工钢板的代表性磁特性是铁损和磁通密度，无取向电工钢板的铁损越低，则在铁芯磁化过程中损耗的铁损越少，从而提高效率。而且，磁通密度越高，则越能通过同样的能量感应出更大的磁场，为了获得同样的磁通密度可施加小电流，因此可通过降低铜损来提高能量效率。若观察通过取向电工钢板制备电机机芯、发电机铁芯、电动机和小型变压器等的工艺，则这些工艺经过冲孔、冲压等加工过程。在此加工过程中在钢板内产生应力，并在结束加工后仍然残留有该应力。残留在钢板内的应力在铁芯的磁化过程中引起磁畴结构的变形，这将不利于磁畴的移动，导致铁损变差。因此，在对无取向电工钢板进行冲孔及冲压等的加工后，为了提高磁特性，实施去应力退火(SRA)。但是，也有当采用热处理的成本损耗大于基于去应力退火的磁特性效果时省略去应力退火的情况。此时，存在因加工后的残余应力未被去除而导致铁损变差的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本申请提供一种无取向电工钢板及其制备方法。更为具体地，提供一种通过最大限度地减小无取向电工钢板的加工时残留在钢板内的应力，以防铁损变差的无取向电工钢板及其制备方法。
(二)技术方案
本发明一实施例的无取向电工钢板，以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质。
可满足以下的公式1。
[公式1]
[剪切加工后的铁损(W15/50)]-[放电加工后的铁损(W15/50)]≤0.05(W/kg)
可进一步包括：各0.005重量％以下的C、S、N及Ti中的一种以上。
可进一步包括：各0.2重量％以下的P、Sn及Sb中的一种以上。
可进一步包括：各0.005重量％以下的Cu、Ni及Cr中的一种以上。
可进一步包括：各0.01重量％以下的Zr、Mo及V中的一种以上。
可满足以下的公式2。
[公式2]
0.002≤[Bi]+[Ga]≤0.005
(在公式2中，[Bi]及[Ga]分别表示Bi及Ga的含量(重量％)。)
本发明一实施例的无取向电工钢板的制备方法，包括：对钢坯进行加热，所述钢坯以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质；对钢坯进行热轧来制备热轧板；对热轧板进行冷轧来制备冷轧板；及对冷轧板进行最终退火。
在制备热轧板的步骤之后，可进一步包括对热轧板进行退火的步骤。
可满足以下的公式3。
[公式3]
[热轧板退火温度(℃)]×[最终退火温度(℃)]/[最终退火时间(S)]≤11000
在对热轧板进行热轧板退火的步骤中，在900～1150℃中退火1～5分钟。
在最终退火步骤中，在900～1150℃中退火60～180秒。
(三)有益效果
根据本发明的一实施例，即使加工无取向电工钢板，所述无取向电工钢板的磁性不会变差，其磁性在加工前和加工后同样比较优异。
因此在加工后，无需进行用于改善磁性的去应力退火(SRA)。
具体实施方式
虽然第一、第二及第三等的用语为了说明多种部分、成分、区域、层及/或分段而使用，但并不限于这些用语。这些用语只是为了将某一部分、成分、区域、层或分段与其他部分、成分、区域、层或分段区别而使用。因此，下面所描述的第一部分、成分、区域、层或分段在不超出本发明范围的范围内也用第二部分、成分、区域、层或分段描述。
在此使用的专业用语只是用来说明特定实施例而提供，并不用来限制本发明。在此使用的单数形式在没有表示明确相反的含义的情况下也包含复数形式。在说明书中使用的“包含”的含义细化了特定的特性、区域、整数、步骤、操作、要素及/或成分，而不排除其他特定的特性、区域、整数、步骤、操作、要素及/或成分的存在或附加。
当提到某部分在其他部分之“上”或“上部”时，表示该某部分直接在该其他部分之上或上部，或者两者之间可能会存在其他部分。与此相对，当提到某部分在其他部分的“直接上方”时，表示两者之间不存在其他部分。
此外，除非特别提到，％表示重量％，1ppm为0.0001重量％。
在本发明的一实施例中，所谓进一步包括附加元素的含义是指，在余量的铁(Fe)中取代相当于附加元素添加量的铁来包括该附加元素。
虽然不做不同的定义，包括在此使用的技术用语及科学用语的所有用语具有与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的含义相同的含义。在一般使用的词典中定义的用语被补充解释为与相关技术文献和当前公开的内容相符的含义，在未做定义的情况下，不被解释为理想的或者非常正式的含义。
下面，对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施。但本发明并不局限于在此说明的实施例，可用多种形式实现本发明。
本发明一实施例的无取向电工钢板，以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质。
下面，从无取向电工钢板的成分限定开始进行说明。
Si：0.2～4.3重量％
硅(Si)是为了通过增加钢的比电阻来降低铁损中涡流损耗而添加的主要元素。当添加过少的Si时，会产生铁损变差的问题。相反，当添加过多的Si时，可能会大幅降低磁通密度，产生加工性问题。因此可以以前述范围包括Si。进一步具体可包括2.0～4.0重量％的Si。进一步具体可包括2.5～3.8重量％的Si。
Mn：0.05～2.5重量％
锰(Mn)是与Si、Al等一起通过增加比电阻来降低铁损的元素，而且是提高织构的元素。当添加过少的Mn时，会产生铁损变差的问题。相反，当添加过多的Mn时，可能会大幅降低磁通密度，且可能会形成大量析出物。因此可以以前述范围包括Mn。进一步具体可包括0.3～1.5重量％的Mn。
Al：0.1～2.1重量％
铝(Al)与Si一起通过增加比电阻来起到降低铁损的重要作用，而且起到通过降低磁异向性来降低轧制方向和轧制垂直方向的磁性偏差的作用。当添加过少的Al时，难以期待前述作用。当添加过多的Al时，可能会大幅降低磁通密度。因此，可以以前述范围包括Al。进一步具体可包括0.3～1.5重量％的Al。
Bi：0.0001～0.003重量％
铋(Bi)是一种偏析元素，通过偏析到晶界来降低晶界强度并抑制位错被固定在晶界的现象。但是，当其添加量过多时，可能会抑制晶粒生长而降低磁性。因此，可以以前述范围包括Bi。进一步具体可包括0.0003～0.003重量％的Bi。进一步具体可包括0.0005～0.003重量％的Bi。
Ga：0.0001～0.003重量％
镓(Ga)是与Bi同样的偏析元素，通过偏析到晶界来降低晶界强度并抑制位错被固定在晶界的现象。但是，当其添加量过多时，可能会抑制晶粒生长而降低磁性。因此，可以以前述范围包括Ga。进一步具体可包括0.0005～0.003重量％的Ga。
Bi及Ga可满足以下的公式2。
[公式2]
0.002≤[Bi]+[Ga]≤0.005
(在公式2中，[Bi]及[Ga]分别表示Bi及Ga的含量(重量％)。)
Bi和Ga作为一种偏析元素，通过偏析到晶界来降低晶界强度并抑制位错被固定在晶界的现象。因此，可以以满足公式2的量添加Bi及Ga。
本发明一实施例的无取向电工钢板，可进一步包括各0.005重量％以下的C、S、N及Ti中的一种以上。如前所述，当进一步包括附加元素时，会取代余量的Fe来包括。进一步具体地，可进一步包括各0.005重量％以下的C、S、N及Ti。
C：0.005重量％以下
碳(C)通过与Ti、Nb等结合来形成碳化物，导致磁性变差，而且在将最终产品加工为电气产品来使用时，因磁时效而增加铁损，从而降低电气设备的效率，因此可将C的上限限制为0.005重量％。进一步具体地，可进一步包括0.004重量％以下的C。进一步具体地，可进一步包括0.001～0.003重量％的C。
S：0.005重量％以下
硫(S)是一种形成对磁特性有害的MnS、CuS及(Cu，Mn)S等硫化物的元素，因此优选尽可能降低S的含量。当包含大量的S时，因微细的硫化物的增加可能会导致磁性变差。因此，可进一步包括0.005重量％以下的S。进一步具体地，可进一步包括0.001～0.003重量％的S。
N：0.005重量％以下
氮(N)是一种与Al、Ti、Nb等牢固结合而形成氮化物来抑制晶粒生长等的对磁性有害的元素，因此优选包含较少的N。在本发明的一实施例中可进一步包括0.005重量％以下的N。进一步具体地，可进一步包括0.004重量％以下的N。进一步具体地，可进一步包括0.001～0.003重量％的N。
Ti：0.005重量％以下
钛(Ti)通过与C、N结合而形成微细的碳化物、氮化物来抑制晶粒生长，其添加量越多，越会增加碳化物及氮化物来导致织构变差，从而使磁性变差。本发明的一实施例中可进一步包括0.005重量％以下的Ti。进一步具体地，可进一步包括0.004重量％以下的Ti。进一步具体地，可进一步包括0.001～0.003重量％的Ti。
本发明一实施例的无取向电工钢板可进一步包括各0.1重量％以下的P、Sn及Sb中的一种以上。具体可进一步包括各0.1重量％以下的P、Sn及Sb。
为了进一步改善磁性，也可以添加磷(P)、锡(Sn)及锑(Sb)。但是，当添加量过多时，存在抑制晶粒生长性和降低生产率的问题，因此其添加量应分别控制为0.1重量％以下。进一步具体地，可进一步包括各0.5重量％以下的P、Sn及Sb中的一种以上。
本发明一实施例的无取向电工钢板可进一步包括：各0.005重量％以下的Cu、Ni及Cr中的一种以上。
对于在炼钢工艺中不可避免添加的元素铜(Cu)、镍(Ni)及铬(Cr)来说，由于这些元素与杂质元素进行反应而形成微细的硫化物、碳化物及氮化物，对磁性产生有害的影响，因此将这些元素的含量分别限制为0.05重量％以下。
本发明一实施例的无取向电工钢板可进一步包括：各0.01重量％以下的Zr、Mo及V中的一种以上。
锆(Zr)、钼(Mo)及钒(V)等是形成强碳氮化物的元素，因此最好尽可能不包括这些元素，而在本发明中包括各0.01重量％以下的锆(Zr)、钼(Mo)及钒(V)。
余量包括Fe及不可避免的杂质。不可避免的杂质是在炼钢步骤及取向电工钢板的制备工艺中混入的杂质，这在相应领域中众所周知，因此省略具体说明。在本发明的一实施例中并不排除前述合金成分以外元素的附加，在不损害本发明技术思想的范围内，可以以多种方式包括其他元素。当包括附加元素时，取代余量的Fe来包括。
如前所述，可通过适当控制Si、Mn、Al、Bi、Ga的添加量，最大限度地减小加工时的磁性变差。具体地，本发明的一实施例可满足以下的公式1。
[公式1]
[剪切加工后的铁损(W15/50)]-[放电加工后的铁损(W15/50)]≤0.05(W/kg)
放电加工是指对金属丝施加电压并使芯通过金属丝，从而沿金属丝切割金属的加工。在进行放电加工时，基本上没有因应力导致的铁损损失。另外，在剪切(或冲孔)加工时，在钢板内存在残余应力，由此会产生铁损损失。在本发明的一实施例中，随着满足公式1，铁损较少变差，且在加工之后无需额外的去应力退火。进一步具体地，公式1的取值可为0.01～0.05W/kg。进一步具体地，放电加工及剪切加工表示加工成30mm×305mm的试片，尤其剪切加工是通过将间隙(Clearance)设定为5％的剪切加工来制备试片的情况。间隙是指将上模和下模之间的间隙除以工件的板厚得到的值。
本发明一实施例的无取向电工钢板的基本铁损也比较优异。具体地，无取向电工钢板的铁损(W15/50)可为2.3W/Kg以下。进一步具体地，无取向电工钢板的铁损(W15/50)可为2.1～2.3W/kg。此时，铁损是指剪切加工之后的铁损。
本发明一实施例的无取向电工钢板的制备方法包括以下步骤：对钢坯进行加热；对钢坯进行热轧来制备热轧板；对热轧板进行冷轧来制备冷轧板；及对冷轧板进行最终退火。
首先，对钢坯进行加热。
对于钢坯的合金成分，在前述的无取向电工钢板的合金成分部分已进行了说明，因此省略重复说明。在无取向电工钢板的制备过程中，合金成分实质上不变动，因此无取向电工钢板和钢坯的合金成分实质上相同。
具体地，钢坯以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质。
对于其他附加元素，已在无取向电工钢板的合金成分部分进行了说明，因此省略重复说明。
虽然不限制钢坯的加热温度，但可通过1250℃以下的温度对钢坯进行加热。当钢坯加热温度过高时，在钢坯内存在的AlN、MnS等的析出物再次被固溶之后，在热轧及退火时会被微细地析出，从而可能会抑制晶粒生长且降低磁性。进一步具体地，可通过1100～1250℃的温度对钢坯进行加热。加热时间可为10分钟～1小时。
接下来，对钢坯进行热轧来制备热轧板。热轧板的厚度可为2～2.3mm。在制备热轧板的步骤中，精轧温度可为800～1000℃。热轧板可在700℃以下的温度中被卷取。
在制备热轧板的步骤之后，可进一步包括对热轧板进行热轧板退火的步骤。此时，热轧板退火温度可为900～1150℃。退火时间可为1～5分钟。当热轧板退火温度过低或时间过短时，组织不能生长或微细地生长，从而在冷轧后退火时不容易获得对磁性有利的织构。当退火温度过高或时间过长时，可能会导致晶粒过度生长，使得板的表面缺陷过多。热轧板退火是为了根据需要增加对磁性有利的取向而执行的，也可以省略该步骤。可对退火后的热轧板进行酸洗。进一步具体地，热轧板退火温度可为950～1050℃。退火时间可为2～4分钟。
接下来，对热轧板进行冷轧来制备冷轧板。通过冷轧，最终轧制成0.10mm～0.70mm的厚度。进一步具体地，可轧制成0.35～0.50mm。必要时，在一次冷轧和中间退火后可进行二次冷轧，最终压下率可为50～95％的范围。
接下来，对冷轧板进行最终退火。在对冷轧板进行退火的工序中，退火温度只要是通常应用于无取向电工钢板的温度就没有太大的限制。由于无取向电工钢板的铁损与晶粒大小密切相关，因此合适的退火温度为900～1100℃。退火时间可为60～180秒。当温度过低或时间过短时，可能会导致晶粒过小，从而增加磁滞损耗，当温度过高或时间过长时，可能会使得晶粒过于粗大而增加涡流损耗，从而导致铁损变差。进一步具体地，可在930～1050℃退火90～130秒。
热轧板退火的步骤及最终退火步骤可满足以下的公式3。
[公式3]
[热轧板退火温度(℃)]×[最终退火温度(℃)]/[最终退火时间(S)]≤11000
为了使加工后的铁损优异，重要的是与最终退火板的析出物相关的热轧板退火温度及最终退火温度，可将这些温度调节为满足上述公式3。当最终退火板的微细析出物的密度高时，在加工时位错钉扎导致残余应力变大，因此需要使得最终退火板的晶粒粒径满足最佳磁性的同时使得析出物充分粗大。在此，热轧板的退火温度越低，则越能抑制微细析出物的形成，从而形成加工后残余应力小的电工钢板。虽然最终退火温度越低越有利，但是当最终退火温度低时不能确保用于最佳铁损的晶粒粒径。此外，当热轧板退火温度过高时，因在热轧板退火工序中形成的析出物，晶粒粒径的增加缓慢。因此，重要的是在较低的热轧板温度条件和在最终退火时较低的温度下增加退火时间来确保晶粒大小。公式1的热轧板退火温度及最终退火温度是指开裂温度。具体地，公式3的取值可为7500～11000。
最终退火之后的钢板的平均晶粒直径可为80～170μm。此时，直径是指假设一面积与晶粒面积相等的虚拟圆时该圆的直径。直径可以将与轧制面(ND面)平行的剖面作为基准来进行测量。
在最终退火之后，可形成绝缘皮膜。所述绝缘皮膜可由有机、无机、有机-无机复合皮膜来处理，也可由其他可绝缘的皮膜剂来处理。
下面，通过实施例对本发明进行进一步详细说明。但需要说明的是，这些实施例仅用于例示本发明，本发明并不局限于此。
实施例
制备包含下表1中整理的合金成分及余量的Fe及不可避免杂质的钢坯。将钢坯加热至1150℃。之后热轧成2.3mm的厚度，并在650℃中卷取。对于在空气中冷却的热轧板，按下表2中整理的温度进行退火三分钟，并进行酸洗后，冷轧成0.5mm的厚度。之后，对冷轧板按下表2中整理的温度及时间进行最终退火。
从制备的钢板的L方向及C方向，通过将间隙(Clearance)设定为5％的剪切加工采集用于测量磁性的长度30mm×宽度305mm的爱普斯坦试片。为了测量无加工影响状态下的试片的铁损，利用放电加工进行板加工，并将其结果用作评价由剪切或冲孔加工引起的铁损变差程度的尺度。对于上述试片，所有铁损(W15/50)均通过爱普斯坦试验进行测量。铁损(W15/50)是在50Hz频率下感应出1.5特斯拉的磁通密度时的轧制方向和与轧制方向垂直的方向的平均损耗(W/kg)。此时，铁损是剪切加工后的铁损。
【表1】
实施例 Si Mn Al P S N C Ti Bi Ga
比较材1 3.155 0.0921 0.082 0.0388 0.0018 0.0016 0.0018 0.0015 0 0
比较材2 3.31 0.445 0.051 0.0094 0.0017 0.0013 0.0027 0.0012 0.0017 0
比较材3 3.144 0.25 0.155 0.0107 0.0015 0.0016 0.0025 0.0009 0 0.001
发明材1 3.335 0.923 0.465 0.034 0.0026 0.0019 0.0021 0.001 0.0008 0.0021
发明材2 3.214 0.917 0.504 0.0483 0.0013 0.0015 0.003 0.0017 0.0029 0.0011
发明材3 3.157 0.627 0.616 0.0122 0.0019 0.0017 0.0026 0.0015 0.0014 0.0016
发明材4 3.201 0.714 0.604 0.009 0.0018 0.0014 0.0024 0.002 0.0021 0.0009
发明材5 3.057 0.427 0.674 0.0081 0.0019 0.0017 0.0026 0.0015 0.0004 0.0023
发明材6 2.952 0.394 0.355 0.0075 0.002 0.0018 0.002 0.0019 0.0006 0.0027
【表2】
Figure BDA0003090154360000121
如表1及表2所示，可确认同时包括Bi及Ga的发明材的剪切加工之后的铁损和放电加工之后的铁损差距并不大。此外，铁损也比较优异。
相反，不包括Bi或Ga的比较材的剪切加工之后的铁损和放电加工之后的铁损差距较大，铁损也比较差。
本发明并不局限于上述实施例，而能够以不同的多种形式实现，在本发明所属技术领域的技术人员可以理解，在不改变本发明的技术思想及必要技术特征的情况下也可以以其他具体形式实施本发明。因此，应理解上述实施例在所有方面为示意性的，而不是限定性的。

Claims (12)

1.一种无取向电工钢板，以重量％计包括：
Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，
所述无取向电工钢板满足以下的公式1，
[公式1]
[剪切加工后的铁损(W15/50)]-[放电加工后的铁损(W15/50)]≤0.05(W/kg)。
3.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，进一步包括：
各0.005重量％以下的C、S、N及Ti中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，进一步包括：
各0.2重量％以下的P、Sn及Sb中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，进一步包括：
各0.005重量％以下的Cu、Ni及Cr中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，进一步包括：
各0.01重量％以下的Zr、Mo及V中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，
所述无取向电工钢板满足以下的公式2，
[公式2]
0.002≤[Bi]+[Ga]≤0.005
在公式2中，[Bi]及[Ga]分别表示Bi及Ga的含量，所述含量的单位为重量％。
8.一种无取向电工钢板的制备方法，包括以下步骤：
对钢坯进行加热，所述钢坯以重量％计包括：Si：0.2～4.3％、Mn：0.05～2.5％、Al：0.1～2.1％、Bi：0.0001～0.003％及Ga：0.0001～0.003％，并且包括余量的Fe及不可避免的杂质；
对所述钢坯进行热轧来制备热轧板；
对所述热轧板进行冷轧来制备冷轧板；及
对所述冷轧板进行最终退火。
9.根据权利要求8所述的无取向电工钢板的制备方法，其中，
在制备所述热轧板的步骤之后，进一步包括对所述热轧板进行退火的步骤。
10.根据权利要求9所述的无取向电工钢板的制备方法，其中，
所述无取向电工钢板满足以下的公式3，
[公式3]
[热轧板退火温度(℃)]×[最终退火温度(℃)]/[最终退火时间(S)]≤11000。
11.根据权利要求9所述的无取向电工钢板的制备方法，其中，
在对所述热轧板进行热轧板退火的步骤中，在900～1150℃中退火1～5分钟。
12.根据权利要求8所述的无取向电工钢板的制备方法，其中，
在所述最终退火步骤中，在900～1100℃中退火60～180秒。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102176351B1 (ko) * 2018-11-30 2020-11-09 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102464576B1 (ko) * 2022-05-27 2022-11-09 주식회사 썸백 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
WO2024080140A1 (ja) * 2022-10-14 2024-04-18 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101218362A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 住友金属工业株式会社 无方向性电磁钢板及其制造方法
CN104674136A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 Posco公司 导磁率优良的无取向电工钢板及其制造方法
KR20180071104A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20180070949A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN108474078A (zh) * 2015-12-23 2018-08-31 Posco公司 无取向电工钢板及其制造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130772A (ja) * 1982-01-26 1983-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定電圧電源装置
JP4203238B2 (ja) * 2001-12-03 2008-12-24 新日本製鐵株式会社 一方向性電磁鋼板の製造方法
JP4979904B2 (ja) * 2005-07-28 2012-07-18 新日本製鐵株式会社 電磁鋼板の製造方法
BRPI1013018B1 (pt) * 2009-06-03 2018-07-10 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Chapa de aço eletricamente não orientada
JP5712491B2 (ja) * 2010-03-12 2015-05-07 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
JP5533958B2 (ja) 2012-08-21 2014-06-25 Ｊｆｅスチール株式会社 打抜加工による鉄損劣化の小さい無方向性電磁鋼板
JP5668767B2 (ja) * 2013-02-22 2015-02-12 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板製造用の熱延鋼板およびその製造方法
JP2014185365A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Jfe Steel Corp 高周波鉄損特性に優れる無方向性電磁鋼板
CN106661686B (zh) * 2014-07-02 2019-01-01 新日铁住金株式会社 无方向性电磁钢板及其制造方法
MX388712B (es) * 2014-08-20 2025-03-20 Jfe Steel Corp Lamina de acero electrico de grano no orientado que tiene excelentes propiedades magneticas.
KR102177038B1 (ko) * 2014-11-14 2020-11-10 주식회사 포스코 방향성 전기강판용 절연피막 조성물, 이를 이용하여 표면에 절연피막이 형성된 방향성 전기강판 및 이의 제조방법
KR20160061797A (ko) * 2014-11-24 2016-06-01 주식회사 포스코 무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법
US10975451B2 (en) * 2015-08-04 2021-04-13 Jfe Steel Corporation Method for producing non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties
KR101705235B1 (ko) 2015-12-11 2017-02-09 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101728827B1 (ko) 2015-12-24 2017-04-20 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101918720B1 (ko) * 2016-12-19 2018-11-14 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101919529B1 (ko) 2016-12-20 2018-11-16 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102176351B1 (ko) 2018-11-30 2020-11-09 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101218362A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 住友金属工业株式会社 无方向性电磁钢板及其制造方法
CN104674136A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 Posco公司 导磁率优良的无取向电工钢板及其制造方法
CN108474078A (zh) * 2015-12-23 2018-08-31 Posco公司 无取向电工钢板及其制造方法
KR20180071104A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20180070949A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

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