JP5671871B2 - Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機など、主に高効率分割鉄心型モータの固定子(ステータ)鉄心に使用することが好適な無方向性電磁鋼板およ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. More specifically, the present invention can be used mainly for stator cores of high-efficiency divided iron core motors such as compressor motors such as air conditioners and refrigerators, drive motors and generators such as electric vehicles and hybrid vehicles. The present invention relates to a suitable non-oriented electrical steel sheet and a method for producing the same.
地球温暖化ガスを削減する必要性から、自動車、家電製品等の分野では消費エネルギーの少ない製品が開発されている。例えば、自動車分野においては、ガソリンエンジンとモータとを組み合わせたハイブリッド駆動自動車、モータ駆動の電気自動車等の低燃費自動車がある。また、家電製品分野においては、年間電気消費量の少ない高効率エアコン、冷蔵庫等がある。これらに共通する技術はモータであり、モータの高効率化が重要な技術となっている。 Due to the need to reduce greenhouse gases, products with low energy consumption are being developed in the fields of automobiles, home appliances, and the like. For example, in the automobile field, there are low fuel consumption vehicles such as a hybrid drive vehicle combining a gasoline engine and a motor, and a motor drive electric vehicle. In the field of home appliances, there are high-efficiency air conditioners, refrigerators and the like that consume less electricity annually. The technology common to these is a motor, and high efficiency of the motor is an important technology.
上記のようなモータは多極であるケースが多く、多極モータのモータ効率は固定子(ステータ)のティース部の磁気特性の影響を大きく受けることが知られている。従来のモータでは一体打抜き型の鉄心が固定子に採用されるケースが多かった。一体打抜きの場合、各々のティース部の方向は電磁鋼板の圧延方向に対して様々な方向をとることになる。このため、一体打抜き型の鉄心材料には全周方向の磁気特性が良好な無方向性電磁鋼板が求められてきた。 The motors as described above are often multipolar, and it is known that the motor efficiency of the multipolar motor is greatly influenced by the magnetic characteristics of the teeth portion of the stator (stator). In many conventional motors, an integrally punched iron core is used for the stator. In the case of integral punching, the direction of each tooth portion takes various directions with respect to the rolling direction of the electromagnetic steel sheet. For this reason, non-oriented electrical steel sheets having good magnetic properties in the entire circumferential direction have been required for the integrally punched iron core material.
一方、近年では、固定子には巻き線設計や歩留りの面で有利な分割鉄心が採用されるケースが増加している。分割鉄心の場合、ティース部の方向を電磁鋼板の磁気特性が良好な方向、例えば圧延方向(以下、「L方向」ともいう。)に一致させることが可能となる。 On the other hand, in recent years, the number of cases in which a split core that is advantageous in terms of winding design and yield is employed for the stator is increasing. In the case of a split iron core, the direction of the tooth portion can be matched with a direction in which the magnetic properties of the electromagnetic steel sheet are good, for example, a rolling direction (hereinafter also referred to as “L direction”).
L方向の磁気特性が優れた電磁鋼板として一方向性電磁鋼板が知られている。しかしながら、一方向性電磁鋼板は圧延直角方向(以下、「C方向」ともいう。)の磁気特性が極めて悪いため、C方向にも相当量の磁束が流れる分割鉄心用材料としては適していない。さらに、このような一方向性電磁鋼板を製造するには、高温長時間の2次再結晶焼鈍や脱炭焼鈍が可能な特殊な設備を要するため製造コストが高いという問題がある。 Unidirectional electrical steel sheets are known as electrical steel sheets having excellent magnetic properties in the L direction. However, the unidirectional electrical steel sheet is not suitable as a split core material in which a considerable amount of magnetic flux also flows in the C direction because the magnetic properties in the direction perpendicular to the rolling direction (hereinafter also referred to as “C direction”) are extremely poor. Furthermore, in order to manufacture such a unidirectional electrical steel sheet, there is a problem that the manufacturing cost is high because a special facility capable of high-temperature long-time secondary recrystallization annealing and decarburization annealing is required.
そこで、特許文献1および特許文献2には、一方向性電磁鋼板についてC方向の磁気特性が悪いという問題を解決するために、C方向の鉄損が低減された分割鉄心用の電磁鋼板に関する技術が開示されている。
また、特許文献3〜特許文献5には、分割鉄心用の無方向性電磁鋼板に関する技術が開示されている。
Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, in order to solve the problem that the magnetic properties in the C direction are poor with respect to the unidirectional electromagnetic steel sheet, a technique related to the electromagnetic steel sheet for the split core in which the iron loss in the C direction is reduced. Is disclosed.
Patent Documents 3 to 5 disclose techniques related to non-oriented electrical steel sheets for split iron cores.
また、従来、無方向性電磁鋼板の磁気特性を高める方法として2回冷延法が知られている(特許文献6〜特許文献9参照)。 Conventionally, a two-time cold rolling method is known as a method for enhancing the magnetic properties of a non-oriented electrical steel sheet (see Patent Documents 6 to 9).
上述したように、分割鉄心の場合、ティース部の方向を電磁鋼板の磁気特性が良好な方向、例えば圧延方向(L方向)に一致させることが可能となる。この場合、ティース部の方向に次いで相当量の磁束が流れるヨーク部の方向が圧延直角方向(C方向)に一致する。磁束は主にL方向とC方向に流れ、特にL方向に多く流れ、圧延方向に対して45°方向(以下、「D方向」ともいう。)にはあまり流れない。したがって、分割鉄心用材料には、L方向の磁気特性が優れ、L方向の磁気特性がC方向の磁気特性よりも優れる無方向性電磁鋼板が適している。さらに、L方向に重み付けを行ったL方向とC方向とを加重平均した磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値が大きい無方向性電磁鋼板が適している。 As described above, in the case of a split iron core, the direction of the tooth portion can be matched with a direction in which the magnetic properties of the electromagnetic steel sheet are good, for example, the rolling direction (L direction). In this case, the direction of the yoke part through which a considerable amount of magnetic flux flows next to the direction of the tooth part coincides with the direction perpendicular to the rolling direction (C direction). The magnetic flux mainly flows in the L direction and the C direction, particularly in the L direction, and hardly flows in the 45 ° direction (hereinafter also referred to as “D direction”) with respect to the rolling direction. Therefore, a non-oriented electrical steel sheet having excellent L-direction magnetic properties and L-direction magnetic properties superior to C-direction magnetic properties is suitable for the split core material. Furthermore, a non-oriented electrical steel sheet having a large value obtained by normalizing the magnetic characteristics obtained by weighted averaging of the L direction and the C direction weighted in the L direction by the average magnetic characteristics in the entire circumferential direction is suitable.
ところが、特許文献1および特許文献2に開示された電磁鋼板は、C方向の鉄損を低減することを指向するものの、C方向の磁束密度については低い方が好ましいとされており、C方向にも相当量の磁束が流れる分割鉄心用材料としては適していない。また、これらの電磁鋼板を製造するには、一方向性電磁鋼板と同様に、高温長時間の2次再結晶焼鈍や脱炭焼鈍が可能な特殊な設備を要するため、製造コストが嵩むという問題を有している。 However, although the electrical steel sheets disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are aimed at reducing iron loss in the C direction, it is said that a lower magnetic flux density in the C direction is preferable. However, it is not suitable as a material for a split core through which a considerable amount of magnetic flux flows. In addition, in order to manufacture these electrical steel sheets, similar to the unidirectional electrical steel sheets, special equipment capable of secondary recrystallization annealing and decarburization annealing at a high temperature for a long time is required. have.
また、特許文献3〜特許文献5には、分割鉄心用の無方向性電磁鋼板が開示されているが、L方向とD方向の磁気特性の関係、または、C方向とD方向の磁気特性の関係にのみ着目しており、L方向とC方向の磁気特性の関係について検討されていないため、分割鉄心用の無方向性電磁鋼板として適しているとはいえない。 Patent Documents 3 to 5 disclose non-oriented electrical steel sheets for split iron cores, but the relationship between the magnetic characteristics in the L direction and the D direction, or the magnetic characteristics in the C direction and the D direction. Since only the relationship is focused on and the relationship between the magnetic properties in the L direction and the C direction has not been studied, it cannot be said that it is suitable as a non-oriented electrical steel sheet for a split iron core.
また、特許文献6および特許文献7に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法は、異方性を低減することを目的とするものであり、特許文献8および特許文献9に開示された無方向性電磁鋼板の製造方法は、L方向とC方向の単純な平均磁気特性を向上させることを目的とするものであり、いずれも全周方向の磁気特性が良好な無方向性電磁鋼板を得ることを目的としている。そのため、分割鉄心用の無方向性電磁鋼板として適しているとはいえない。 In addition, the non-oriented electrical steel sheet manufacturing methods disclosed in Patent Document 6 and Patent Document 7 are intended to reduce anisotropy, and are disclosed in Patent Document 8 and Patent Document 9. The method for producing a grain-oriented electrical steel sheet is intended to improve simple average magnetic properties in the L direction and the C direction, both of which obtain a non-oriented electrical steel sheet with good circumferential magnetic properties. The purpose is that. Therefore, it cannot be said that it is suitable as a non-oriented electrical steel sheet for a split iron core.
このように、分割鉄心用の電磁鋼板には、L方向の磁気特性が優れ、L方向の磁気特性がC方向の磁気特性よりも優れ、さらに、L方向に重み付けを行ったL方向とC方向とを加重平均した磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値が大きい無方向性電磁鋼板が適しているのであるが、従来技術においては斯かる観点から詳細な検討がなされていないのが実情である。 Thus, the magnetic steel sheet for the split iron core has excellent magnetic properties in the L direction, the magnetic properties in the L direction are superior to the magnetic properties in the C direction, and the L direction and the C direction weighted in the L direction. A non-oriented electrical steel sheet having a large value obtained by standardizing the magnetic properties obtained by weighted average of the values by the average magnetic properties in the entire circumferential direction is suitable, but in the prior art, no detailed study has been made from this viewpoint. Is the actual situation.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題はエアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機など、主に高効率分割鉄心型モータの固定子(ステータ)鉄心に使用することが好適な、L方向の磁気特性が優れ、L方向の磁気特性がC方向の磁気特性よりも優れ、さらに、L方向に重み付けを行ったL方向とC方向とを加重平均した磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値が大きい無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is mainly fixing high-efficiency divided core motors such as compressor motors such as air conditioners and refrigerators, drive motors and generators such as electric vehicles and hybrid vehicles. Suitable for use in a child (stator) iron core, excellent in L direction magnetic properties, L direction magnetic properties superior to C direction magnetic properties, and L direction and C direction weighted in L direction It is an object of the present invention to provide a non-oriented electrical steel sheet having a large value obtained by standardizing the magnetic characteristics obtained by weighted averaging of the above and the average magnetic characteristics in the entire circumferential direction, and a method for manufacturing the same.
本発明者らは上記課題を解決すべく、L方向、C方向およびD方向の磁気特性について詳細に調査した。その結果、L方向の磁気特性が優れ、L方向の磁気特性がC方向の磁気特性よりも優れ、さらに、L方向に重み付けを行ったL方向とC方向とを加重平均した磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値が大きい無方向性電磁鋼板を得るには、Pを含有させるとともに磁気特性の異方性を大きくすることが有効であることを見出した。そして、斯かる磁気特性を得るには、2回冷延法を採用するとともに、冷間圧延に供する熱延鋼板の板厚、冷間圧延の圧下率、中間焼鈍条件および仕上焼鈍条件を適正化することが重要であることを見出した。このような新知見に基づく本発明の要旨は以下の通りである。 In order to solve the above problems, the present inventors have investigated in detail the magnetic properties in the L direction, the C direction, and the D direction. As a result, the magnetic properties in the L direction are excellent, the magnetic properties in the L direction are superior to those in the C direction, and the magnetic properties obtained by weighted averaging of the L direction weighted in the L direction and the C direction are all around the circumference. In order to obtain a non-oriented electrical steel sheet having a large value normalized by the average magnetic property in the direction, it has been found effective to contain P and increase the anisotropy of the magnetic property. And in order to obtain such magnetic properties, the cold rolling method is adopted twice, and the thickness of the hot rolled steel sheet used for cold rolling, the reduction ratio of cold rolling, the intermediate annealing conditions and the finish annealing conditions are optimized. I found it important to do. The gist of the present invention based on such new findings is as follows.
すなわち、本発明は、質量%で、C:0.005%以下、Si:1.0%以上4.0%以下、Mn:0.05%以上3.0%以下、sol.Al:0.1%以上2.5%以下、P:0.05%以上0.20%以下、S:0.01%以下およびN:0.01%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、下記式(1)および(2)を満足する化学組成を有し、平均結晶粒径が40μm以上180μm以下である鋼組織を有し、下記式(3)〜(5)を満足する磁気特性を有し、板厚が0.10mm以上0.35mm以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板を提供する。
Si+sol.Al+0.5×Mn≧2.0 (1)
Si+0.5×sol.Al+0.3×Mn+10×P≦4.3 (2)
B50L≧1.700 (3)
B50L/B50C≧1.030 (4)
{(2×B50L+B50C)/3}/{(B50L+2×B50D+B50C)/4}
≧1.020 (5)
(ここで、
Si、sol.Al、Mn、P:各元素の含有量(質量%)
B50L:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向の磁束密度(T)
B50C:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延直角方向の磁束密度(T)
B50D:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向に対して45°方向の磁束密度(T)
である。)
That is, the present invention relates to mass%, C: 0.005% or less, Si: 1.0% or more and 4.0% or less, Mn: 0.05% or more and 3.0% or less, sol. Al: 0.1% or more and 2.5% or less, P: 0.05% or more and 0.20% or less, S: 0.01% or less and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and impurities And having a chemical composition satisfying the following formulas (1) and (2), having a steel structure having an average crystal grain size of 40 μm or more and 180 μm or less, and satisfying the following formulas (3) to (5) There is provided a non-oriented electrical steel sheet having a magnetic property and having a thickness of 0.10 mm to 0.35 mm.
Si + sol. Al + 0.5 × Mn ≧ 2.0 (1)
Si + 0.5 × sol. Al + 0.3 × Mn + 10 × P ≦ 4.3 (2)
B 50L ≧ 1.700 (3)
B 50L / B 50C ≧ 1.030 (4)
{(2 × B 50L + B 50C ) / 3} / {(B 50L + 2 × B 50D + B 50C ) / 4}
≧ 1.020 (5)
(here,
Si, sol. Al, Mn, P: Content of each element (% by mass)
B 50L : Magnetic flux density (T) in the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50C : Magnetic flux density (T) in the direction perpendicular to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50D : Magnetic flux density (T) in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m.
It is. )
また本発明は、下記工程(A)〜(D)を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
(A)上述の化学組成を有する板厚2.2mm以上3.5mm以下の熱延鋼板に10%以上75%以下の圧下率での冷間圧延を施す第1冷間圧延工程
(B)上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する、または、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程
(C)上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施して0.10mm以上0.35mm以下の板厚とする第2冷間圧延工程
(D)上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、900℃以上1200℃以下で仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
Moreover, this invention provides the manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet characterized by having the following process (A)-(D).
(A) A first cold rolling step (B) of subjecting a hot rolled steel sheet having a thickness of 2.2 mm to 3.5 mm having the above-described chemical composition to cold rolling at a reduction ratio of 10% to 75%. The cold-rolled steel sheet obtained by the first cold rolling step is held in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours, or in a temperature range of 900 ° C. to 1150 ° C. for 1 second or more. Intermediate annealing step for performing intermediate annealing for 600 seconds or less (C) The intermediate annealing steel plate obtained by the intermediate annealing step is subjected to cold rolling at a reduction rate of 50% or more and 85% or less and 0.10 mm or more and 0.35 mm. 2nd cold rolling process (D) which makes the following sheet thickness Finish finishing process which performs finish annealing at 900 to 1200 degreeC to the cold-rolled steel plate obtained by the said 2nd cold rolling process
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、上記第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板に、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する箱焼鈍による、または、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持する連続焼鈍による、熱延板焼鈍を施す熱延板焼鈍工程を有していてもよい。磁気特性をさらに高めることができるからである。 The method for producing a non-oriented electrical steel sheet of the present invention is based on box annealing in which the hot-rolled steel sheet to be subjected to the first cold rolling step is held in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours, or In addition, a hot-rolled sheet annealing step of performing hot-rolled sheet annealing by continuous annealing that is held in a temperature range of 900 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower for 1 second or more and 600 seconds or less may be provided. This is because the magnetic properties can be further enhanced.
本発明に係る無方向性電磁鋼板により、分割鉄心型モータのモータ効率の向上が期待できる。また、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は特殊な設備を要しないため、製造コスト面でも優れている。 The non-oriented electrical steel sheet according to the present invention can be expected to improve the motor efficiency of the split iron core type motor. Moreover, since the manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet which concerns on this invention does not require special equipment, it is excellent also in terms of manufacturing cost.
以下、本発明の無方向性電磁鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the non-oriented electrical steel sheet and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail.
A.無方向性電磁鋼板
本発明の無方向性電磁鋼板は、質量%で、C:0.005%以下、Si:1.0%以上4.0%以下、Mn:0.05%以上3.0%以下、sol.Al:0.1%以上2.5%以下、P:0.05%以上0.20%以下、S:0.01%以下およびN:0.01%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、上記式(1)および(2)を満足する化学組成を有し、平均結晶粒径が40μm以上180μm以下である鋼組織を有し、上記式(3)〜(5)を満足する磁気特性を有し、板厚が0.10mm以上0.35mm以下であることを特徴とするものである。
A. Non-oriented electrical steel sheet The non-oriented electrical steel sheet of the present invention is, in mass%, C: 0.005% or less, Si: 1.0% to 4.0%, Mn: 0.05% to 3.0% % Or less, sol. Al: 0.1% or more and 2.5% or less, P: 0.05% or more and 0.20% or less, S: 0.01% or less and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and impurities And having a chemical composition satisfying the above formulas (1) and (2), a steel structure having an average crystal grain size of 40 μm or more and 180 μm or less, and satisfying the above formulas (3) to (5) And having a thickness of 0.10 mm or more and 0.35 mm or less.
以下、本発明の無方向性電磁鋼板における各構成について詳細に説明する。 Hereafter, each structure in the non-oriented electrical steel sheet of this invention is demonstrated in detail.
(化学組成)
まず、鋼板の化学組成の限定理由について説明する。なお、各元素の含有量を示す「%」は、特に断りのない限り「質量%」を意味するものである。
(Chemical composition)
First, the reason for limiting the chemical composition of the steel sheet will be described. “%” Indicating the content of each element means “mass%” unless otherwise specified.
Cは、不純物として含有され、磁気特性を劣化させる元素である。このため、C含有量は0.005%以下とする。好ましくは、0.003%以下である。 C is an element that is contained as an impurity and deteriorates magnetic properties. For this reason, C content shall be 0.005% or less. Preferably, it is 0.003% or less.
Siは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効な元素である。したがって、Si含有量は1.0%以上とする。好ましくは1.5%以上である。一方、Siを過剰に含有させると磁束密度が著しく低下する。このため、Si含有量は4.0%以下とする。好ましくは3.5%以下である。 Si is an element effective for increasing the specific resistance of a steel sheet and reducing iron loss. Therefore, the Si content is 1.0% or more. Preferably it is 1.5% or more. On the other hand, when Si is excessively contained, the magnetic flux density is remarkably lowered. For this reason, Si content shall be 4.0% or less. Preferably it is 3.5% or less.
Alは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効な元素である。したがって、sol.Al含有量は0.1%以上とする。一方、過剰に含有させると磁束密度が著しく低下する。このため、sol.Al含有量は2.5%以下とする。好ましくは2.0%以下である。 Al is an element effective for increasing the specific resistance of the steel sheet and reducing iron loss. Therefore, sol. The Al content is 0.1% or more. On the other hand, when it is excessively contained, the magnetic flux density is remarkably lowered. For this reason, sol. The Al content is 2.5% or less. Preferably it is 2.0% or less.
Mnは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効な元素である。したがって、Mn含有量は0.05%以上とする。好ましくは0.1%以上である。一方、Mn含有量が多くなると、MnはSiやAlに比べて合金コストが高いため、経済的に不利となる。このため、Mn含有量は3.0%以下とする。好ましくは2.5%以下である。 Mn is an element effective for increasing the specific resistance of the steel sheet and reducing iron loss. Therefore, the Mn content is 0.05% or more. Preferably it is 0.1% or more. On the other hand, if the Mn content is increased, Mn is economically disadvantageous because of its higher alloy cost than Si and Al. For this reason, Mn content shall be 3.0% or less. Preferably it is 2.5% or less.
Pは、集合組織を改善して磁気特性を向上させる作用を有する。したがって、P含有量は0.05%以上とする。好ましくは0.07%以上である。一方、Pは固溶強化元素でもあるため、P含有量が過剰になると、鋼板が硬質化して冷間圧延が困難になる。したがって、P含有量は0.20%以下とする。好ましくは、0.15%以下である。 P has the effect of improving the texture by improving the texture. Therefore, the P content is 0.05% or more. Preferably it is 0.07% or more. On the other hand, since P is also a solid solution strengthening element, if the P content is excessive, the steel sheet becomes hard and cold rolling becomes difficult. Therefore, the P content is 0.20% or less. Preferably, it is 0.15% or less.
Sは、不純物として含有され、鋼中のMnと結合して微細なMnSを形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害し、無方向性電磁鋼板の磁気特性を劣化させる。このため、S含有量は0.01%以下とする。好ましくは0.005%以下である。 S is contained as an impurity and combines with Mn in the steel to form fine MnS, inhibits the growth of crystal grains during annealing, and degrades the magnetic properties of the non-oriented electrical steel sheet. For this reason, S content shall be 0.01% or less. Preferably it is 0.005% or less.
Nは、不純物として含有され、Alと結合して微細なAlNを形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害し、磁気特性を劣化させる。このため、N含有量を0.01%以下とする。好ましくは0.005%以下である。 N is contained as an impurity and combines with Al to form fine AlN, which inhibits the growth of crystal grains during annealing and deteriorates magnetic properties. For this reason, N content shall be 0.01% or less. Preferably it is 0.005% or less.
Si、AlおよびMnは、上述したように比抵抗を増加させて鉄損を低減させる作用を有する。このため、これらの元素の含有量について下記式(1)を満足するものとする。
Si+sol.Al+0.5×Mn≧2.0 (1)
ここで、Si、sol.AlおよびMnは各元素の含有量(質量%)である。
Si, Al and Mn have the effect of increasing the specific resistance and reducing the iron loss as described above. For this reason, the following formula (1) is satisfied with respect to the content of these elements.
Si + sol. Al + 0.5 × Mn ≧ 2.0 (1)
Here, Si, sol. Al and Mn are content (mass%) of each element.
Si、Al、MnおよびPは、鋼板を硬質化させる作用を有し、過剰に含有すると冷間圧延が困難となる。このため、これらの元素の含有量について下記式(2)を満足するものとする。
Si+0.5×sol.Al+0.3×Mn+10×P≦4.3 (2)
ここで、Si、sol.Al、MnおよびPは各元素の含有量(質量%)である。
Si, Al, Mn, and P have the effect of hardening the steel sheet, and if excessively contained, cold rolling becomes difficult. For this reason, the following formula (2) is satisfied with respect to the content of these elements.
Si + 0.5 × sol. Al + 0.3 × Mn + 10 × P ≦ 4.3 (2)
Here, Si, sol. Al, Mn, and P are contents (mass%) of each element.
(平均結晶粒径)
結晶粒径は大きくし過ぎても、小さくし過ぎても鉄損が劣化する。したがって、平均結晶粒径は40μm以上180μm以下とする。
なお、平均結晶粒径は、縦断面組織写真において、板厚方向および圧延方向について切断法により測定した結晶粒径の平均値を用いればよい。この縦断面組織写真としては光学顕微鏡写真を用いることができ、例えば50倍の倍率で撮影した写真を用いればよい。
(Average crystal grain size)
Even if the crystal grain size is too large or too small, the iron loss deteriorates. Therefore, the average crystal grain size is set to 40 μm or more and 180 μm or less.
The average crystal grain size may be the average value of the crystal grain sizes measured by the cutting method in the plate thickness direction and the rolling direction in the longitudinal sectional structure photograph. An optical micrograph can be used as the longitudinal cross-sectional structure photograph. For example, a photograph taken at a magnification of 50 times may be used.
(磁気特性)
L方向の磁気特性が優れ、L方向の磁気特性がC方向の磁気特性よりも優れた磁気特性を有するものとして、本発明においては、下記式(3)および(4)を満足する磁気特性を有するものとする。なお、下記式(4)の左辺の値は1.035以上であることが好ましい。
さらに、L方向に重み付けを行ったL方向とC方向とを加重平均した磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値が大きくなるような異方性が大きい無方向性電磁鋼板とすることが重要である。そこで、本発明においては、L方向の磁気特性をC方向の磁気特性に対して2倍の重み付けを行った磁気特性を全周方向の平均磁気特性により規格化した値を指標として用い、下記式(5)を満足する磁気特性を有するものとする。
B50L≧1.700 (3)
B50L/B50C≧1.030 (4)
{(2×B50L+B50C)/3}/{(B50L+2×B50D+B50C)/4}
≧1.020 (5)
ここで、
B50L:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向の磁束密度(T)
B50C:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延直角方向の磁束密度(T)
B50D:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向に対して45°方向の磁束密度(T)
である。
(Magnetic properties)
In the present invention, the magnetic characteristics satisfying the following formulas (3) and (4) are obtained as the magnetic characteristics in the L direction are excellent and the magnetic characteristics in the L direction are superior to those in the C direction. Shall have. In addition, it is preferable that the value of the left side of following formula (4) is 1.035 or more.
Further, the non-oriented electrical steel sheet having a large anisotropy such that a value obtained by normalizing the magnetic characteristics obtained by weighted averaging of the L direction and the C direction weighted in the L direction by the average magnetic characteristics in the entire circumferential direction is increased. It is important to. Therefore, in the present invention, a value obtained by standardizing a magnetic characteristic obtained by weighting the magnetic characteristic in the L direction twice as much as the magnetic characteristic in the C direction by the average magnetic characteristic in the entire circumferential direction is used as an index. It shall have magnetic characteristics satisfying (5).
B 50L ≧ 1.700 (3)
B 50L / B 50C ≧ 1.030 (4)
{(2 × B 50L + B 50C ) / 3} / {(B 50L + 2 × B 50D + B 50C ) / 4}
≧ 1.020 (5)
here,
B 50L : Magnetic flux density (T) in the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50C : Magnetic flux density (T) in the direction perpendicular to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50D : Magnetic flux density (T) in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m.
It is.
(板厚)
エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機は高速回転域で使用されるため、鉄心材料である無方向性電磁鋼板は高周波域での鉄損が低いものが望ましい。高周波条件下での鉄損低減には板厚が薄い方が好ましい。したがって、板厚は0.35mm以下とする。好ましくは0.30mm以下である。一方、過度の薄肉化は鋼板やモータの生産性を著しく低下させる。したがって、板厚は0.10mm以上とする。好ましくは0.15mm以上である。
(Thickness)
Compressor motors such as air conditioners and refrigerators, drive motors and generators such as electric vehicles and hybrid vehicles are used in the high-speed rotation range. Therefore, non-oriented electrical steel sheets, which are core materials, have low iron loss in the high-frequency range. desirable. A thinner plate thickness is preferable for reducing iron loss under high frequency conditions. Therefore, the plate thickness is 0.35 mm or less. Preferably it is 0.30 mm or less. On the other hand, excessive thinning significantly reduces the productivity of steel plates and motors. Therefore, the plate thickness is 0.10 mm or more. Preferably it is 0.15 mm or more.
(製造方法)
本発明の無方向性電磁鋼板は、後述する無方向性電磁鋼板の製造方法により製造することが好適である。
(Production method)
The non-oriented electrical steel sheet of the present invention is preferably manufactured by a method for manufacturing a non-oriented electrical steel sheet described later.
B.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は、下記工程(A)〜(D)を有することを特徴とする。
(A)上述の化学組成を有する板厚2.2mm以上3.5mm以下の熱延鋼板に10%以上75%以下の圧下率での冷間圧延を施す第1冷間圧延工程
(B)上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する、または、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程
(C)上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施して0.10mm以上0.35mm以下の板厚とする第2冷間圧延工程
(D)上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、900℃以上1200℃以下で仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
B. Manufacturing method of non-oriented electrical steel sheet The manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet of the present invention includes the following steps (A) to (D).
(A) A first cold rolling step (B) of subjecting a hot rolled steel sheet having a thickness of 2.2 mm to 3.5 mm having the above-described chemical composition to cold rolling at a reduction ratio of 10% to 75%. The cold-rolled steel sheet obtained by the first cold rolling step is held in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours, or in a temperature range of 900 ° C. to 1150 ° C. for 1 second or more. Intermediate annealing step for performing intermediate annealing for 600 seconds or less (C) The intermediate annealing steel plate obtained by the intermediate annealing step is subjected to cold rolling at a reduction rate of 50% or more and 85% or less and 0.10 mm or more and 0.35 mm. 2nd cold rolling process (D) which makes the following sheet thickness Finish finishing process which performs finish annealing at 900 to 1200 degreeC to the cold-rolled steel plate obtained by the said 2nd cold rolling process
以下、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法における各工程について説明する。 Hereinafter, each process in the manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention will be described.
(第1冷間圧延工程)
第1冷間圧延工程においては、板厚2.2mm以上3.5mm以下の熱延鋼板に10%以上75%以下の圧下率での冷間圧延を施す。
(First cold rolling process)
In the first cold rolling step, cold rolling at a rolling reduction of 10% to 75% is performed on a hot rolled steel sheet having a thickness of 2.2 mm to 3.5 mm.
第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板の板厚が厚いほど良好な磁気特性が得られる。したがって、第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板の板厚は2.2mm以上とする。一方、第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板の板厚が過度に厚くなると冷間圧延の負荷が過大となり冷間圧延が困難となる場合がある。したがって、第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板の板厚は3.5mm以下とする。好ましくは3.3mm以下である。 The thicker the thickness of the hot rolled steel sheet used in the first cold rolling step, the better the magnetic properties. Therefore, the thickness of the hot-rolled steel sheet used for the first cold rolling step is set to 2.2 mm or more . On the other hand, if the thickness of the hot-rolled steel sheet used in the first cold rolling process becomes excessively thick, the cold rolling load may become excessive and cold rolling may be difficult. Therefore, the plate | board thickness of the hot-rolled steel plate used for a 1st cold rolling process shall be 3.5 mm or less. Preferably it is 3.3 mm or less.
第1冷間圧延工程における圧下率が10%未満または75%超では、目的とする磁気特性を得ることができない場合がある。したがって、第1冷間圧延工程における圧下率は10%以上75%以下とする。 If the rolling reduction in the first cold rolling process is less than 10% or more than 75%, the intended magnetic properties may not be obtained. Therefore, the rolling reduction in the first cold rolling step is set to 10% or more and 75% or less.
冷間圧延時の鋼板温度、圧延ロール径など、冷間圧延の他の条件は特に限定されるものではなく、熱延鋼板の化学組成、目的とする鋼板の板厚などにより適宜選択するものとする。
熱延鋼板は、通常、熱間圧延の際に鋼板表面に生成したスケールを酸洗により除去してから冷間圧延に供される。後述するように熱延鋼板に熱延板焼鈍を施す場合には、熱延板焼鈍前あるいは熱延板焼鈍後のいずれかにおいて酸洗すればよい。
Other conditions for cold rolling, such as the temperature of the steel sheet during cold rolling and the diameter of the rolling roll, are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the chemical composition of the hot rolled steel sheet, the thickness of the target steel sheet, etc. To do.
A hot-rolled steel sheet is usually subjected to cold rolling after removing the scale formed on the surface of the steel sheet during hot rolling by pickling. As will be described later, when hot-rolled sheet annealing is performed on the hot-rolled steel sheet, it may be pickled either before or after hot-rolled sheet annealing.
(中間焼鈍工程)
中間焼鈍工程においては、上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する、または、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持する中間焼鈍を施す。
中間焼鈍工程における焼鈍温度(以下、「中間焼鈍温度」ともいう。)が低い場合や保持時間が不十分である場合には、中間焼鈍後の結晶粒が粗大化されないために、目的とする磁気特性を得ることができない場合がある。一方、中間焼鈍で温度を高温するには特殊な設備が必要となりコストの増加を招く。また、保持時間が長すぎても効果が飽和してしまうので、コスト的に不利となる。したがって、箱焼鈍のように長時間の焼鈍を施す場合には、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持することとし、連続焼鈍のように短時間の焼鈍を施す場合には、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持することとする。中間焼鈍は上記いずれの態様であっても所望の磁気特性を得ることができるが、L方向の磁気特性を重視する場合には700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する方が好ましい。
中間焼鈍の他の条件は特に限定されるものではない。
(Intermediate annealing process)
In the intermediate annealing step, the cold-rolled steel sheet obtained by the first cold rolling step is held in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours or 900 ° C. to 1150 ° C. Intermediate annealing is performed in the temperature range for 1 second to 600 seconds.
When the annealing temperature in the intermediate annealing step (hereinafter also referred to as “intermediate annealing temperature”) is low or the holding time is insufficient, the crystal grains after the intermediate annealing are not coarsened, so that the target magnetism In some cases, characteristics cannot be obtained. On the other hand, special equipment is required to raise the temperature by intermediate annealing, resulting in an increase in cost. Further, even if the holding time is too long, the effect is saturated, which is disadvantageous in terms of cost. Therefore, in the case of annealing for a long time such as box annealing, it is held in a temperature range of 700 ° C. or more and 900 ° C. or less for 3 hours or more and 40 hours or less, and when annealing is performed for a short time such as continuous annealing. In this case, the temperature is maintained at 900 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower for 1 second or more and 600 seconds or less. Intermediate annealing can obtain desired magnetic characteristics in any of the above-described aspects, but when emphasizing magnetic characteristics in the L direction, it is maintained in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours. Is preferred.
Other conditions for the intermediate annealing are not particularly limited.
(第2冷間圧延工程)
第2冷間圧延工程においては、上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施して0.10mm以上0.35mm以下の板厚とする。
第2冷間圧延工程における圧下率が50%未満または85%超であると、目的とする磁気特性を得ることができない場合がある。したがって、第2冷間圧延工程における圧下率は50%以上85%以下とする。さらに好ましくは55%以上80%以下である。
また、上述の「A.無方向性電磁鋼板」の項に記載した理由により、第2冷間圧延後の板厚は0.10mm以上0.35mm以下とする。
冷間圧延時の鋼板温度、圧延ロール径など、冷間圧延の他の条件は特に限定されるものではなく、鋼板の化学組成、目的とする鋼板の板厚などにより適宜選択するものとする。
(Second cold rolling process)
In the second cold rolling step, the intermediate annealed steel sheet obtained by the intermediate annealing step is subjected to cold rolling with a reduction ratio of 50% or more and 85% or less to obtain a plate thickness of 0.10 mm or more and 0.35 mm or less. .
If the rolling reduction in the second cold rolling step is less than 50% or more than 85%, the intended magnetic properties may not be obtained. Therefore, the rolling reduction in the second cold rolling step is set to 50% or more and 85% or less. More preferably, it is 55% or more and 80% or less.
Further, for the reason described in the above-mentioned section “A. Non-oriented electrical steel sheet”, the sheet thickness after the second cold rolling is set to 0.10 mm or more and 0.35 mm or less.
Other conditions for cold rolling, such as the temperature of the steel sheet during cold rolling and the diameter of the rolling roll, are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the chemical composition of the steel sheet, the thickness of the target steel sheet, and the like.
(仕上焼鈍工程)
仕上焼鈍工程においては、上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、900℃以上1200℃以下で仕上焼鈍を施す。
仕上焼鈍における焼鈍温度(以下、「仕上焼鈍温度」ともいう。)が900℃未満では、粒成長不足により平均結晶粒径が40μm未満となって十分な磁気特性が得られない場合がある。一方、仕上焼鈍温度が1200℃超では、粒成長が過度に進行してしまい平均結晶粒径が180μm超となって十分な磁気特性が得られない場合がある。さらに、このような高温焼鈍には特殊な設備が必要になる場合があるためにコスト増加を招く恐れがある。したがって、仕上焼鈍温度は900℃以上1200℃以下とする。
仕上焼鈍の他の条件は特に限定されるものではない。
(Finish annealing process)
In the finish annealing step, the cold-rolled steel sheet obtained by the second cold rolling step is subjected to finish annealing at 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
If the annealing temperature in finish annealing (hereinafter also referred to as “finish annealing temperature”) is less than 900 ° C., the average crystal grain size may be less than 40 μm due to insufficient grain growth, and sufficient magnetic properties may not be obtained. On the other hand, if the finish annealing temperature exceeds 1200 ° C., the grain growth proceeds excessively and the average crystal grain size exceeds 180 μm, and sufficient magnetic properties may not be obtained. Furthermore, such high temperature annealing may require special equipment, which may increase costs. Therefore, the finish annealing temperature is set to 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
Other conditions for finish annealing are not particularly limited.
(熱延板焼鈍)
上記第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板には、熱延板焼鈍を施してもよい。熱延板焼鈍を施すことにより、一層良好な磁気特性が得られる。
熱延板焼鈍は箱焼鈍および連続焼鈍のいずれによって行ってもよい。箱焼鈍により行う場合には、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持することが好ましい。連続焼鈍により行う場合には、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持することが好ましい。
熱延板焼鈍の他の条件は特に限定されるものではない。
(Hot rolled annealing)
The hot-rolled steel sheet to be subjected to the first cold rolling process may be subjected to hot-rolled sheet annealing. By performing hot-rolled sheet annealing, better magnetic properties can be obtained.
Hot-rolled sheet annealing may be performed by either box annealing or continuous annealing. When performing by box annealing, it is preferable to hold | maintain in the temperature range of 700 degreeC or more and 900 degrees C or less for 3 hours or more and 40 hours or less. When performing by continuous annealing, it is preferable to hold | maintain in the temperature range of 900 degreeC or more and 1150 degrees C or less for 1 second or more and 600 seconds or less.
Other conditions for hot-rolled sheet annealing are not particularly limited.
(熱間圧延工程)
上記冷間圧延工程に供する熱延鋼板は、上述の化学組成を有する鋼塊または鋼片(以下、「スラブ」ともいう。)に熱間圧延を施すことにより得ることができる。
熱間圧延においては、上記化学組成を有する鋼を、連続鋳造法あるいは鋼塊を分塊圧延する方法など一般的な方法によりスラブとし、加熱炉に装入して熱間圧延を施す。この際、スラブ温度が高い場合には加熱炉に装入しないで熱間圧延を行ってもよい。
熱間圧延での諸条件は特に規定しないが、仕上温度700℃以上、巻取温度300℃以上とするのが好ましい。
(Hot rolling process)
The hot-rolled steel sheet to be subjected to the cold rolling process can be obtained by subjecting a steel ingot or steel slab (hereinafter also referred to as “slab”) having the above chemical composition to hot rolling.
In hot rolling, a steel having the above chemical composition is made into a slab by a general method such as a continuous casting method or a method of rolling a steel ingot, and is charged into a heating furnace and hot rolled. At this time, when the slab temperature is high, hot rolling may be performed without charging the heating furnace.
Various conditions in the hot rolling are not particularly defined, but it is preferable that the finishing temperature is 700 ° C. or higher and the winding temperature is 300 ° C. or higher.
(その他の工程)
上記仕上焼鈍工程後に、一般的な方法に従って、有機成分のみ、無機成分のみ、あるいは有機無機複合物からなる絶縁被膜を鋼板表面に塗布するコーティングを施してもよい。環境負荷軽減の観点から、クロムを含有しない絶縁被膜を塗布するものであっても構わない。また、コーティングは、加熱・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すものであってもよい。接着能を発揮するコーティング材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはメラミン樹脂などを用いることができる。
(Other processes)
After the finish annealing step, a coating for applying an insulating film made of only an organic component, only an inorganic component, or an organic-inorganic composite to the surface of the steel sheet may be applied according to a general method. From the viewpoint of reducing the environmental burden, an insulating coating that does not contain chromium may be applied. Further, the coating may be an insulating coating that exhibits adhesive ability by heating and pressing. As a coating material exhibiting adhesive ability, an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, or the like can be used.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
以下、実施例および比較例を例示して、本発明を具体的に説明する。
下記表1に示す化学組成を有するスラブを仕上温度800℃、巻取温度550℃で熱間圧延を施して板厚1.6mm〜3.0mmの熱延鋼板とし、酸洗を施した。これらの酸洗鋼板について、一部を除いて熱延板焼鈍を施さずに中間焼鈍を挟む第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程によって仕上板厚0.20mm〜0.35mmの冷延鋼板とした。一部は、箱焼鈍または連続焼鈍による熱延板焼鈍を施して、この内の一部は種々の条件での中間焼鈍を挟む第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程によって仕上板厚の冷延鋼板とし、残りは1回の冷間圧延工程にて仕上板厚の冷延鋼板とした。これらの冷延鋼板に950℃以上1160℃以下の温度で10秒間保持する仕上焼鈍を施して、平均結晶粒径55μm〜152μmの無方向性電磁鋼板とした。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples and comparative examples.
A slab having the chemical composition shown in Table 1 below was hot-rolled at a finishing temperature of 800 ° C. and a coiling temperature of 550 ° C. to obtain a hot-rolled steel plate having a thickness of 1.6 mm to 3.0 mm, and pickled. About these pickled steel sheets, with the exception of a part, the first cold rolling process and the second cold rolling process in which the intermediate annealing is sandwiched without subjecting the hot-rolled sheet annealing to a finished sheet thickness of 0.20 mm to 0.35 mm. A rolled steel sheet was used. Some are subjected to hot-rolled sheet annealing by box annealing or continuous annealing, and some of these are finished plate thicknesses by the first cold rolling process and the second cold rolling process that sandwich intermediate annealing under various conditions. The remaining cold-rolled steel sheet was a cold-rolled steel sheet having a finished thickness in one cold rolling process. These cold-rolled steel sheets were subjected to finish annealing that was held at a temperature of 950 ° C. or higher and 1160 ° C. or lower for 10 seconds to obtain non-oriented electrical steel sheets having an average crystal grain size of 55 μm to 152 μm.
これらの無方向性電磁鋼板について、磁化力5000A/mで磁化した際のL方向の磁束密度B50L、C方向の磁束密度B50CおよびD方向の磁束密度B50Dを測定した。そして、これらの磁気特性値が上記式(3)〜(5)を満足するか否かを確認した。 With respect to these non-oriented electrical steel sheets, the L-direction magnetic flux density B 50L , the C-direction magnetic flux density B 50C and the D-direction magnetic flux density B 50D when measured with a magnetizing force of 5000 A / m were measured. And it was confirmed whether these magnetic characteristic values satisfy said formula (3)-(5).
この結果を製造条件と併せて表2に示す。また、図1には鋼板No.1〜10、16、17、19〜22の第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程の圧下率と磁気特性との関係を示す。 The results are shown in Table 2 together with the production conditions. In addition, FIG. The relationship between the rolling reduction of 1st 10, 16, 17, 19-22 and the 2nd cold rolling process and a magnetic characteristic is shown.
鋼板No.1〜10は熱延鋼板の板厚、冷間圧延の圧下率、中間焼鈍条件、仕上焼鈍条件、平均結晶粒径が所定の範囲内であるため、所望の磁気特性が得られた。鋼板No.11に示すように、中間焼鈍を連続焼鈍としても所望の磁気特性を得ることができたが、B50Lは冷間圧延での圧下率同等の鋼板No.5よりも低かった。鋼板No.12〜15に示すように、熱延板焼鈍を施しても所望の磁気特性の鋼板を得ることができた。
一方、鋼板No.16、17に示すように、1回の冷間圧延によって仕上板厚にすると所望の磁気特性を得ることができなかった。鋼板No.18は熱延鋼板の板厚が、鋼板No19、20は第1冷間圧延工程の圧下率が、鋼板No.21、22は第2冷間圧延工程の圧下率が所定の範囲外であるため、所望の磁気特性を得られなかった。
Steel plate No. In Nos. 1 to 10, since the thickness of the hot-rolled steel sheet, the cold rolling reduction ratio, the intermediate annealing conditions, the finish annealing conditions, and the average crystal grain size are within the predetermined ranges, desired magnetic characteristics were obtained. Steel plate No. As shown in FIG. 11, the desired magnetic properties could be obtained even when the intermediate annealing was continuous annealing, but B 50L was a steel plate No. 1 with a rolling reduction equivalent in cold rolling. It was lower than 5. Steel plate No. As shown to 12-15, even if it hot-rolled sheet annealing, the steel plate of the desired magnetic characteristic was able to be obtained.
On the other hand, steel plate No. As shown in FIGS. 16 and 17, the desired magnetic properties could not be obtained when the finished plate thickness was obtained by one cold rolling. Steel plate No. No. 18 is the thickness of the hot-rolled steel plate, Steel plates No. 19 and 20 are steel plate Nos. For Nos. 21 and 22, the reduction ratio in the second cold rolling step was outside the predetermined range, so that the desired magnetic properties could not be obtained.
Claims (4)
平均結晶粒径が40μm以上180μm以下である鋼組織を有し、
下記式(3)〜(5)を満足する磁気特性を有し、
板厚が0.10mm以上0.35mm以下であることを特徴とする分割鉄心用の無方向性電磁鋼板。
Si+sol.Al+0.5×Mn≧2.0 (1)
Si+0.5×sol.Al+0.3×Mn+10×P≦4.3 (2)
B50L≧1.700 (3)
B50L/B50C≧1.030 (4)
{(2×B50L+B50C)/3}/{(B50L+2×B50D+B50C)/4}
≧1.020 (5)
(ここで、
Si、sol.Al、Mn、P:各元素の含有量(質量%)
B50L:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向の磁束密度(T)
B50C:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延直角方向の磁束密度(T)
B50D:磁化力5000A/mで磁化した際の圧延方向に対して45°方向の磁束密度(T)
である。) In mass%, C: 0.005% or less, Si: 1.0% or more and 4.0% or less, Mn: 0.05% or more and 3.0% or less, sol. Al: 0.1% or more and 2.5% or less, P: 0.05% or more and 0.20% or less, S: 0.01% or less and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and impurities And having a chemical composition satisfying the following formulas (1) and (2):
Having a steel structure with an average crystal grain size of 40 μm or more and 180 μm or less,
Having magnetic properties satisfying the following formulas (3) to (5):
A non-oriented electrical steel sheet for a split iron core having a thickness of 0.10 mm to 0.35 mm.
Si + sol. Al + 0.5 × Mn ≧ 2.0 (1)
Si + 0.5 × sol. Al + 0.3 × Mn + 10 × P ≦ 4.3 (2)
B 50L ≧ 1.700 (3)
B 50L / B 50C ≧ 1.030 (4)
{(2 × B 50L + B 50C ) / 3} / {(B 50L + 2 × B 50D + B 50C ) / 4}
≧ 1.020 (5)
(here,
Si, sol. Al, Mn, P: Content of each element (% by mass)
B 50L : Magnetic flux density (T) in the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50C : Magnetic flux density (T) in the direction perpendicular to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m
B 50D : Magnetic flux density (T) in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction when magnetized with a magnetizing force of 5000 A / m.
It is. )
B B 50D50D ≦1.630 (6)≦ 1.630 (6)
(A)請求項1に記載された化学組成を有する板厚2.2mm以上3.5mm以下の熱延鋼板に10%以上75%以下の圧下率での冷間圧延を施す第1冷間圧延工程;
(B)前記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、700℃以上900℃以下の温度域に3時間以上40時間以下保持する、または、900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上600秒間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程;
(C)前記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施して0.10mm以上0.35mm以下の板厚とする第2冷間圧延工程;および
(D)前記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に、900℃以上1200℃以下で仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。 A method for producing a non-oriented electrical steel sheet for a split iron core comprising the following steps (A) to (D):
(A) 1st cold rolling which performs the cold rolling by the reduction rate of 10% or more and 75% or less to the hot rolled steel plate of thickness 2.2mm or more and 3.5mm or less which has the chemical composition described in Claim 1 Process;
(B) The cold-rolled steel sheet obtained by the first cold rolling step is held in a temperature range of 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours to 40 hours, or in a temperature range of 900 ° C. to 1150 ° C. An intermediate annealing step for performing an intermediate annealing for 1 second or more and 600 seconds or less;
(C) A second cold rolling step in which the intermediate annealed steel sheet obtained by the intermediate annealing step is subjected to cold rolling at a reduction ratio of 50% or more and 85% or less to obtain a plate thickness of 0.10 mm or more and 0.35 mm or less. And (D) a finish annealing step of subjecting the cold-rolled steel sheet obtained by the second cold rolling step to finish annealing at 900 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
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