[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPWO2020188783A1 - 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

無方向性電磁鋼板およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020188783A1
JPWO2020188783A1 JP2019544748A JP2019544748A JPWO2020188783A1 JP WO2020188783 A1 JPWO2020188783 A1 JP WO2020188783A1 JP 2019544748 A JP2019544748 A JP 2019544748A JP 2019544748 A JP2019544748 A JP 2019544748A JP WO2020188783 A1 JPWO2020188783 A1 JP WO2020188783A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
less
temperature
rolling
oriented electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019544748A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6617857B1 (ja
Inventor
毅 市江
毅 市江
高橋　克
克 高橋
史展 村上
史展 村上
伸一 松井
伸一 松井
政広 山本
政広 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6617857B1 publication Critical patent/JP6617857B1/ja
Publication of JPWO2020188783A1 publication Critical patent/JPWO2020188783A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14791—Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
    • H01F1/18—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets with insulating coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05—Grain orientation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel
    • C23G1/081—Iron or steel solutions containing H2SO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel
    • C23G1/085—Iron or steel solutions containing HNO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/19—Iron or steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

この無方向性電磁鋼板は、珪素鋼板と絶縁被膜とを備える。この珪素鋼板は、成分組成として、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎを含有し、珪素鋼板の板厚方向の中心領域における｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上３５以下である。

Description

本発明は、磁気特性と打抜加工性とに優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関する。
近年、特に、回転機、中小型変圧器、電装品等の電気機器の分野では、世界的な電力削減、エネルギー節減、ＣＯ２排出量削減等に代表される地球環境の保全の動きの中で、モータの高効率化及び小型化の要請が、ますます強まりつつある。このような社会環境下では、モータのコア材料として使用される無方向性電磁鋼板に対して、その性能向上が要求されている。
例えば、自動車分野では、ハイブリッド駆動自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の駆動モータのコアとして、無方向性電磁鋼板が使用されている。そして、ＨＥＶで使用される駆動モータは、設置スペースの制約及び重量減による燃費低減のため、小型化の需要が高まっている。
駆動モータを小型化するには、モータを高トルク化する必要がある。そのため、無方向性電磁鋼板には、磁束密度のさらなる向上が要求されている。また、自動車に搭載する電池容量には制限があることから、モータにおけるエネルギー損失を低くする必要がある。そのため、無方向性電磁鋼板には、さらなる低鉄損化が求められている。
加えて、無方向性電磁鋼板が適用されるモータコアの中には、例えば、一つずつのティースに分割したコアに巻線を巻き、その後、コア同士を組み立てて、ステータコアの最終形態に仕上げる「分割コア」と呼ばれるものがある。
分割コアは、複雑な形状のコアに適用されることが多く、部材形状には、特に高い精度が求められる。ところが、鉄損を小さくするため、十分に熱処理して結晶粒を粗大化した電磁鋼板は、軟質にもなるため、部材（鋼板ブランク）を打抜加工する際に、形状精度が低下してしまうことがある。
形状精度の低下に対し、例えば、特許文献１〜３には、鋼板を、硬質化する又は結晶粒を微細化することで、打抜き精度を改善する技術が開示されている。しかし、これらの技術では、打抜き精度が改善するかもしれないが、磁束密度や鉄損などの磁気特性に対しては、近年の要求を十分に満足しているとは言えない。
国際公開第２００３／００２７７７号 日本国特開２００３−１９７４１４号公報 日本国特開２００４−１５２７９１号公報
従来技術では、打抜き精度と磁気特性とを両立させる技術が確立されていない。分割コア用の無方向性電磁鋼板として、打抜き精度および磁気特性を両立させることができれば、分割コアを用いるモータの高効率化及び小型化の要求に答えることができる。
本発明は、分割コア向けに、打抜加工時の加工精度（打抜加工性）を高めて、且つ磁気特性にも優れることを課題とする。特に、本発明は、打抜加工性に優れると同時に、モータコア用として、圧延方向及び板幅方向の二つの方向の磁気特性にも優れることを課題とする。すなわち、本発明は、打抜加工性と磁気特性とに優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決する方法について鋭意検討した。その結果、母材鋼板に関して、板厚方向の中心領域で｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高めれば、打抜加工性および磁気特性の両方を高めることができることを見出した。
そして、本発明者らは、板厚方向の中心領域で｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高めるための条件について詳細に検討した。その結果、各工程を制御して冷間圧延前の鋼板中の再結晶組織と未再結晶組織との比率を制御すれば、その後の冷間圧延および仕上げ焼鈍を経た後に板厚方向の中心領域で｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高めることができることを見出した。
本発明の要旨は次のとおりである。
（１）本発明の一態様にかかる無方向性電磁鋼板は、珪素鋼板と、絶縁被膜とを備える無方向性電磁鋼板であって、珪素鋼板が、成分組成として、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜３．５０％、Ａｌ：０．００１〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１〜３．００％、Ｃ：０．００３０％以下、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎ：０．００３％以下、Ｂ：０．００２％以下、Ｓｂ：０〜０．０５％、Ｓｎ：０〜０．２０％、Ｃｕ：０〜１．００％、ＲＥＭ：０〜０．０４００％、Ｃａ：０〜０．０４００％、Ｍｇ：０〜０．０４００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、珪素鋼板の板厚方向の中心領域における｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上３５以下である。
（２）上記（１）に記載の無方向性電磁鋼板では、珪素鋼板が、前記成分組成として、質量％で、Ｓｂ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．０１〜０．２０％、Ｃｕ：０．１０〜１．００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０４００％、Ｃａ：０．０００５〜０．０４００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０４００％の少なくとも１種を含有してもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の無方向性電磁鋼板では、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の前記集積度が、１８以上３５以下であってもよい。
（４）本発明の一態様に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は、上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の無方向性電磁鋼板を製造する製造方法であって、鋳造工程と、熱間圧延工程と、保熱処理工程と、酸洗工程と、冷間圧延工程と、仕上げ焼鈍工程と、被膜形成工程と、を備え、鋳造工程では、成分組成として、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜３．５０％、Ａｌ：０．００１〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１〜３．００％、Ｃ：０．００３０％以下、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎ：０．００３％以下、Ｂ：０．００２％以下、Ｓｂ：０〜０．０５％、Ｓｎ：０〜０．２０％、Ｃｕ：０〜１．００％、ＲＥＭ：０〜０．０４００％、Ｃａ：０〜０．０４００％、Ｍｇ：０〜０．０４００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなるスラブを鋳造し、熱間圧延工程では、熱間圧延前のスラブ加熱温度を１０００〜１３００℃とし、仕上げ熱延時の最終圧延温度を８００〜９５０℃とし、熱間圧延時の累積圧下率を９８〜９９．５％とし、熱間圧延終了温度から保熱処理の保熱温度までの平均冷却速度を８０〜２００℃／秒とし、保熱処理工程では、保熱温度を７００〜８５０℃とし、保熱時間を１０〜１８０分とし、冷間圧延工程前の鋼板の未再結晶分率を１０〜２０面積％に制御し、冷間圧延工程では、冷間圧延時の累積圧下率を８０〜９５％とし、仕上げ焼鈍工程では、昇温開始温度から７５０℃までの平均昇温速度を５〜５０℃／秒とし、７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの平均昇温速度を２０〜１００℃／秒の範囲内で７５０℃までの上記平均昇温速度よりも速い昇温速度に変更し、仕上げ焼鈍の均熱温度を再結晶温度以上とする。
本発明の上記態様によれば、分割コア向けに、打抜加工性に加えて、圧延方向および板幅方向の二つの方向の磁気特性にも優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る無方向性電磁鋼板を示す断面模式図である。 本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法を示す流れ図である。 モータコアの一態様を示す模式図である。 ｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度と真円度との関係を示す図である。
以下に、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただ、本発明は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、下記する数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「超」または「未満」と示す数値は、その値が数値範囲に含まれない。各元素の含有量に関する「％」は、「質量％」を意味する。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、母材鋼板として珪素鋼板と、絶縁被膜とを備える。図１は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を示す断面模式図である。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板１は、切断方向が板厚方向と平行な切断面で見たとき、珪素鋼板３と絶縁被膜５とを備える。そして、本実施形態では、珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上である。
（珪素鋼板の集合組織）
本実施形態では、珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を１２以上に制御することが必須である。
なお、本実施形態では、例えば、｛１ １ １｝＜１ １ ２＞方位や、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位などは、圧延面の法線方向（圧延面方向）のミラー指数、及び、圧延方向と平行な方向（圧延面内方向）のミラー指数について、それぞれ±５°以内の方位を含む方位とする。
｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位は、打抜加工時の加工精度の向上に好ましい｛１ １ １｝方位に比較的近い方位であり、さらに、磁気特性の向上に好ましい｛４ １ １｝＜１ ４ ８＞方位に比較的近い方位でもある。したがって、珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が高まれば、打抜加工性および磁気特性の両方を高めることができる。
｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上であるとき、打抜加工性および磁気特性の両方を高めることができる。好ましくは１５以上、より好ましくは１８以上である。一方、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度は高いほど好ましいので、上限は特に制限されない。ただ、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を３５よりも高めることは実質的に困難なので、上限を３５以下とすればよい。この上限は、３０以下であってもよく、２５以下であってもよい。
珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高める方法は後述する。
結晶方位の集積度は、次の方法で測定できる。珪素鋼板の板厚をｔとして、珪素鋼板の表面から板厚方向に向かって１／２ｔの位置を中心領域と定義する。鋼板から切り出した３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の試験片の板面を機械研磨によって減厚して中心領域を露出させる。この露出面に化学研磨や電解研磨を施して歪みを除去して測定用試験片とする。
測定用試験片について、Ｘ線回折を行い、｛２ ０ ０｝面、｛１ １ ０｝面、｛２ １ １｝面の極点図を作成する。これらの極点図から中心領域における結晶方位分布関数ＯＤＦ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を得る。この結晶方位分布関数に基づいて、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を得る。
（珪素鋼板の成分組成）
本実施形態では、珪素鋼板が、成分組成として、基本元素を含み、必要に応じて選択元素を含み、残部がＦｅ及び不純物からなる。以下、成分組成に係る「％」は「質量％」を意味する。
本実施形態では、珪素鋼板の成分組成のうち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎが基本元素（主要な合金化元素）である。
Ｓｉ：０．０１〜３．５０％
Ｓｉ（シリコン）は、磁束密度を低下させ、鋼板を硬化させて鋼板製造時の作業性を低下させ、打抜加工性を低下させる元素であるが、一方で、鋼板の電気抵抗を増大して渦電流損を低減し、鉄損を低減する作用をなす元素である。
Ｓｉが３．５０％を超えると、磁束密度や、打抜加工性が著しく低下するとともに、製造コストが上昇するので、Ｓｉは３．５０％以下とする。好ましくは３．２０％以下、より好ましくは３．００％以下である。一方、Ｓｉが０．０１％未満であると、鋼板の電気抵抗が増大せず、鉄損が低減しないので、Ｓｉは０．０１％以上とする。好ましくは０．１０％以上、より好ましくは０．５０％以上、さらに好ましくは２．００％超、さらに好ましくは２．１０％以上、さらに好ましくは２．３０％以上である。
Ａｌ：０．００１〜２．５００％
Ａｌ（アルミニウム）は、鉱石や耐火物から不可避的に混入するが、脱酸に寄与するとともに、Ｓｉと同様に、電気抵抗を増大して渦電流損を低減し、鉄損を低減する作用をなす元素である。
Ａｌが０．００１％未満であると、脱酸が十分に進行しないとともに、鋼板の電気抵抗が増大せず、鉄損が低減しないので、Ａｌは０．００１％以上とする。好ましくは０．０１０％以上、より好ましくは０．０５０％以上、さらに好ましくは０．５０％超、さらに好ましくは０．６０％以上である。
一方、Ａｌが２．５００％を超えると、飽和磁束密度が低下して、磁束密度が低下するので、Ａｌは２．５００％以下とする。好ましくは２．０００％以下、より好ましくは１．６００％以下である。
Ｍｎ：０．０１〜３．００％
Ｍｎ（マンガン）は、電気抵抗を増大し、渦電流損を低減するとともに、磁気特性に対して望ましくない｛１１１｝＜１１２＞集合組織の生成を抑制する作用をなす元素である。
Ｍｎが０．０１％未満であると、添加効果が十分に得られないので、Ｍｎは０．０１％以上とする。好ましくは０．１５％以上、より好ましくは０．４０％以上、さらに好ましくは０．６０％超、さらに好ましくは０．７０％以上である。一方、Ｍｎが３．００％を超えると、焼鈍時の結晶粒の成長性が低下し、鉄損が増大するので、Ｍｎは３．００％以下とする。好ましくは２．５０％以下、より好ましくは２．００％以下である。
本実施形態では、珪素鋼板が、成分組成として、不純物を含有する。なお、「不純物」とは、鋼を工業的に製造する際に、原料としての鉱石やスクラップから、または製造環境等から混入するものを指す。例えば、Ｃ、Ｐ、Ｓ、Ｎ、Ｂ等の元素を意味する。これらの不純物は、本実施形態の効果を十分に発揮させるために、以下のように制限することが好ましい。また、不純物の含有量は少ないことが好ましいので、下限値を制限する必要がなく、不純物の下限値が０％でもよい。
Ｃ：０．００３０％以下
Ｃ（炭素）は、鉄損を大きくする元素であり、磁気時効の原因ともなる不純物元素である。Ｃは少ないほど好ましいので、Ｃは０．００３０％以下とする。好ましくは０．００２５％以下、より好ましくは０．００２０％以下である。Ｃの下限は特に限定しないが、工業的な純化技術を考慮すると、実用的には０．０００１％が下限であり、製造コストを考慮すると０．０００５％以上が好ましい。
Ｐ：０．１８０％以下
Ｐ（燐）は、磁束密度を低下させることなく、引張強度を高めることもあるが、鋼板を脆化させる不純物元素である。Ｐが０．１８０％を超えると、靱性が低下し、鋼板に破断が生じ易くなるので、Ｐは０．１８０％以下とする。
鋼板の破断を抑制する点で、Ｐは少ないほど好ましいので、好ましくは０．１５０％以下、より好ましくは０．１２０％以下である。Ｐの下限は特に限定しないが、工業的な純化技術を考慮すると、０．０００１％が下限であり、製造コストを考慮すると、０．００１％が実質的な下限である。
Ｓ：０．００３％以下
Ｓ（硫黄）は、ＭｎＳ等の微細な硫化物を形成し、仕上げ焼鈍等における再結晶及び結晶粒成長を阻害する不純物元素である。Ｓが０．００３％を超えると、仕上げ焼鈍等における再結晶及び結晶粒成長が著しく阻害されるので、Ｓは０．００３％以下とする。Ｓは少ないほど好ましいので、好ましくは０．００２％以下、より好ましくは０．００１％以下である。
Ｓの下限は特に限定しないが、工業的な純化技術を考慮すると、０．０００１％が下限であり、製造コストを考慮すると０．０００５％が実質的な下限である。
Ｎ：０．００３％以下
Ｎ（窒素）は、析出物を形成して、鉄損を増大させる不純物元素である。Ｎが０．００３％を超えると、鉄損の増大が著しいので、Ｎは０．００３％以下とする。好ましくは０．００２％以下、より好ましくは０．００１％以下である。Ｎの下限は特に限定しないが、工業的な純化技術を考慮すると、０．０００１％が下限であり、製造コストを考慮すると０．０００５％が実質的な下限である。
Ｂ：０．００２％以下
Ｂ（ホウ素）は、析出物を形成して、鉄損を増大させる不純物元素である。Ｂが０．００２％を超えると、鉄損の増大が著しいので、Ｂは０．００２％以下とする。好ましくは０．００１％以下、より好ましくは０．０００５％以下である。Ｂの下限は特に限定しないが、工業的な純化技術を考慮すると、０．０００１％が下限であり、製造コストを考慮すると０．０００５％が実質的な下限である。
本実施形態では、珪素鋼板が、上記で説明した基本元素および不純物に加えて、選択元素を含有してもよい。例えば、上記した残部であるＦｅの一部に代えて、選択元素として、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＲＥＭ、Ｃａ、Ｍｇを含有してもよい。これらの選択元素は、その目的に応じて含有させればよい。よって、これらの選択元素の下限値を制限する必要がなく、下限値が０％でもよい。また、これらの選択元素が不純物として含有されても、上記効果は損なわれない。
Ｓｂ：０〜０．０５％
Ｓｂ（アンチモン）は、鋼板の表面窒化を抑制し、鉄損の低減に寄与する元素である。Ｓｂが０．０５％を超えると、鋼の靭性が低下するので、Ｓｂは０．０５％以下とする。好ましくは０．０３％以下、より好ましくは０．０１％以下である。Ｓｂの下限は、特に制限されず、０％でもよい。上記効果を好ましく得るためには、Ｓｂは０．００１％以上であってもよい。
Ｓｎ：０〜０．２０％
Ｓｎ（スズ）は、鋼板の表面窒化を抑制し、鉄損の低減に寄与する元素である。Ｓｎが０．２０％を超えると、鋼の靭性が低下したり、絶縁被膜が剥離し易くなるので、Ｓｎは０．２０％以下とする。好ましくは０．１５％以下、より好ましくは０．１０％以下である。Ｓｎの下限は、特に制限されず、０％でもよい。上記効果を好ましく得るためには、Ｓｎは０．０１％以上であってもよい。好ましくは０．０４％以上、より好ましくは０．０８％以上である。
Ｃｕ：０〜１．００％
Ｃｕ（銅）は、磁気特性に望ましくない｛１１１｝＜１１２＞集合組織の生成を抑制する作用をなすとともに、鋼板表面の酸化を制御し、かつ、結晶粒成長を整粒化する作用をなす元素である。Ｃｕが１．００％を超えると、添加効果が飽和するとともに、仕上げ焼鈍時の結晶粒成長性が抑制され、また、鋼板の加工性が低下し、冷延時に脆化するので、Ｃｕは１．００％以下とする。好ましくは０．６０％以下、より好ましくは０．４０％以下である。Ｃｕの下限は、特に制限されず、０％でもよい。上記効果を好ましく得るためには、Ｃｕは０．１０％以上とすればよい。好ましくは０．２０％以上、より好ましくは０．３０％以上である。
ＲＥＭ：０〜０．０４００％、
Ｃａ：０〜０．０４００％、
Ｍｇ：０〜０．０４００％
ＲＥＭ（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌ）、Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）は、Ｓを硫化物又は酸硫化物として固定し、ＭｎＳ等の微細析出を抑制し、仕上げ焼鈍時の再結晶及び結晶粒成長を促進する作用をなす元素である。
ＲＥＭ、Ｃａ、Ｍｇが０．０４００％を超えると、硫化物又は酸硫化物が過剰に生成し、仕上げ焼鈍時の再結晶及び結晶粒成長が阻害されるので、ＲＥＭ、Ｃａ、Ｍｇのいずれも、０．０４００％以下とする。好ましくは、いずれの元素も０．０３００％以下、より好ましくは０．０２００％以下である。
ＲＥＭ、Ｃａ、Ｍｇの下限は、特に制限されず、０％でもよい。上記効果を好ましく得るためには、ＲＥＭ、Ｃａ、Ｍｇのいずれも、０．０００５％以上とすればよい。好ましくは、いずれの元素も０．００１０％以上、より好ましくは０．００５０％以上である。
ここで、ＲＥＭは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイドの合計１７元素を指し、その少なくとも１種である。上記ＲＥＭの含有量はこれらの元素の少なくとも１種の合計含有量を意味する。ランタノイドの場合、工業的にはミッシュメタルの形で添加される。
本実施形態では、珪素鋼板が、成分組成として、質量％で、Ｓｂ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．０１〜０．２０％、Ｃｕ：０．１０〜１．００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０４００％、Ｃａ：０．０００５〜０．０４００％、またはＭｇ：０．０００５〜０．０４００％の少なくとも１種を含有することが好ましい。
上記した鋼成分は、鋼の一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、鋼成分は、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。なお、ＣおよびＳは燃焼−赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解−熱伝導度法を用い、Ｏは不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法を用いて測定すればよい。
なお、上記の成分組成は、珪素鋼板の成分組成であり、測定試料となる珪素鋼板が、表面に絶縁被膜等を有している場合は、これを除去して測定して得られる成分組成である。
無方向性電磁鋼板の絶縁被膜等を除去する方法として、例えば、絶縁被膜等を有する無方向性電磁鋼板を、水酸化ナトリウム水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液の順に浸漬して、洗浄し、温風で乾燥する方法がある。この一連の処理で、絶縁被膜を除去した珪素鋼板を得ることができる。
（電磁鋼板の磁気特性）
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、分割コア用として、圧延方向、及び板幅方向（圧延方向に直角な方向）の二つの方向にて優れた磁気特性を確保することが好ましい。そのため、磁化力５０００Ａ／ｍで励磁した時の圧延方向の磁束密度と板幅方向の磁束密度との平均を磁束密度Ｂ５０とし、圧延方向の飽和磁束密度と板幅方向の飽和磁束密度との平均を飽和磁束密度Ｂｓとしたとき、磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比であるＢ５０／Ｂｓが、０．８２以上であることが好ましい。
上記のＢ５０／Ｂｓは、好ましくは０．８４以上、より好ましくは０．８６以上、さらに好ましくは０．９０以上である。一方、飽和磁束密度Ｂｓは、最大磁場を負荷したときに得られる最大の磁束密度であるので、Ｂ５０／Ｂｓの値の最大値は１である。Ｂ５０／Ｂｓの上限は、特に限定しないが、１．００であればよい。好ましくは、０．９８以下である。
本実施形態で制御する｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位は、｛４ １ １｝＜１ ４ ８＞方位に近い方位であり、この｛４ １ １｝＜１ ４ ８＞方位は、圧延方向および板幅方向の磁束密度Ｂ５０を改善する｛１ ０ ０｝＜０ １ ２＞方位に近い方位である。そのため、本実施形態では、圧延方向および板幅方向の二つの方向で、磁気特性が改善されると考えられる。
電磁鋼板の磁気特性は、例えば、Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｅｅｔ Ｔｅｓｔｅｒ（ＳＳＴ）により、鋼板を磁化力５０００Ａ／ｍで磁化した場合の圧延方向および板幅方向に関する磁束密度を単位：Ｔ（テスラ）で測定して磁束密度Ｂ５０を求め、同様に、鋼板に最大磁場を負荷した場合の圧延方向および板幅方向に関する磁束密度を単位：Ｔ（テスラ）で測定して飽和磁束密度Ｂｓを求めればよい。
（電磁鋼板の打抜加工性）
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高めているため、打抜加工時の加工精度が向上する。例えば、円形打抜き加工したとき、加工品の真円度が小さくなる。
なお、真円度は、円形打抜き加工品の最大半径と最小半径との差で評価すればよい。例えば、半径２００ｍｍの円形品を打ち抜き加工したとき、その打抜き加工品の最大半径と最小半径とを測定し、その差を求めればよい。
本実施形態では、真円度が４５μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましい。一方、真円度の下限は、特に制限されない。ただ、真円度を５μｍより小さく制御することは実質的に困難なので、下限を５μｍとすればよい。
上述のように、本実施形態では、板厚方向の中心領域における｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を通常の鋼板よりも高くしているので、打抜加工性が向上する。打抜加工性が向上するメカニズムは、以下のように考えている。
本実施形態で制御する｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位は、｛１１１｝＜１１２＞方位に近い方位である。この｛１１１｝方位は、全周方向の硬度異方性が小さいので、打抜加工の際、鋼板が引き伸ばされて変形する領域が、全周方向に渡ってほぼ等しい。このため、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が高まれば、打抜加工性も向上すると考えられる。
（電磁鋼板としての他の特徴）
珪素鋼板の板厚は、用途等に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。ただ珪素鋼板の板厚は、製造上の観点から、０．１０ｍｍ以上が好ましく、０．１５ｍｍ以上がより好ましい。一方、珪素鋼板の板厚は、０．５０ｍｍ以下が好ましく、０．３５ｍｍ以下がより好ましい。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、珪素鋼板の表面に絶縁被膜を有していてもよい。この絶縁被膜の種類は、特に限定されず、公知の絶縁被膜から、用途等に応じて適宜選択すればよい。
例えば、絶縁被膜は、有機系被膜または無機系被膜のいずれでもよい。有機系被膜としては、例えば、ポリアミン系樹脂、アクリル樹脂、アクリルスチレン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等の被膜が挙げられる。
無機系被膜としては、例えば、リン酸塩系被膜や、リン酸アルミニウム系被膜等が挙げられる。さらに、上記の樹脂を含む有機−無機複合系被膜等が挙げられる。絶縁被膜の膜厚は、特に限定されないが、片面当たりの膜厚として、０．０５〜２μｍであることが好ましい。
次に、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法を例示する流れ図である。本実施形態では、成分組成を調整した溶鋼を、鋳造し、熱間圧延し、熱間圧延後の冷却時に保熱処理し、酸洗し、冷間圧延し、次いで、仕上げ焼鈍を施して珪素鋼板を製造する。さらに、珪素鋼板の上層に、絶縁被膜を設けて無方向性電磁鋼板を製造する。
本実施形態では、各工程を制御して冷間圧延前の鋼板中の再結晶組織と未再結晶組織との比率（未再結晶分率）を制御し、その上で冷間圧延および仕上げ焼鈍を制御することで、珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高める。
例えば、冷間圧延前の未再結晶分率は、鋼組成、熱間圧延時の温度、熱間圧延時の圧下率、熱間圧延後の冷却条件など、単に１つの工程の１つの条件によって制御できる技術特徴ではなく、各工程の各条件が複合的に影響しあって制御される技術特徴である。
具体的には、
鋼組成のＳｉ含有量は、熱間圧延温度で鋼組織の構成相がα相および／またはγ相になるかに影響を与える因子であり、Ｓｉ含有量が０．０１〜３．５０％の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が大きくなる。
鋼組成のＡｌ含有量は、熱間圧延温度で鋼組織の構成相がα相および／またはγ相になるかに影響を与える因子であり、Ａｌ含有量が０．００１〜２．５００％の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が大きくなる。
鋼組成のＭｎ含有量は、再結晶駆動力に影響を与えるＭｎＳ生成量に影響を与える因子であり、Ｍｎ含有量が０．０１〜３．００％の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が大きくなる。
熱間圧延時の温度、具体的には熱間圧延前のスラブ加熱温度は、鋼組織の構成相がα相および／またはγ相になるかに影響を与える因子であり、また熱延加工組織の形成に影響を与える因子であり、熱間圧延前のスラブ加熱温度が１０００〜１３００℃の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が大きくなる。
熱間圧延時の温度、具体的には仕上げ熱延時の最終圧延温度は、鋼組織の構成相がα相および／またはγ相になるかに影響を与える因子であり、また熱延加工組織の形成に影響を与える因子であり、仕上げ熱延時の最終圧延温度が８００〜９５０℃の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が小さくなる。
熱間圧延時の圧下率は、熱延加工組織の形成に影響を与える因子であり、熱間圧延時の累積圧下率が９８〜９９．５％の範囲内で大きくなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が小さくなる。
熱間圧延後の冷却条件、具体的には熱間圧延終了温度から保熱処理温度までの冷却速度は、熱延加工組織の回復および再結晶に影響を与える因子であり、この温度範囲での平均冷却速度が８０〜２００℃／秒の範囲内で速くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が大きくなる。
熱間圧延後の冷却条件、具体的には保熱処理時の保熱温度も、熱延加工組織の回復および再結晶に影響を与える因子であり、保熱処理時の保熱温度が７００〜８５０℃の範囲内で高くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が小さくなる。
熱間圧延後の冷却条件、具体的には保熱処理時の保熱時間も、熱延加工組織の回復および再結晶に影響を与える因子であり、保熱処理時の保熱時間が１０〜１８０分の範囲内で長くなるほど冷間圧延前の未再結晶分率が小さくなる。
本実施形態では、上記のそれぞれの条件を、意図的に、複合的に、且つ不可分に制御して、冷間圧延前の未再結晶分率が、組織中で１／１０以上１／５以下となるように、すなわち面積分率１０〜２０％となるように鋼組織を作り込む。
次に、冷間圧延前の未再結晶分率を制御した鋼板を、冷間圧延および仕上げ焼鈍に供して、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位粒が優先的に再結晶するように制御する。
例えば、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度は、冷間圧延前の未再結晶分率、冷間圧延の圧下率、仕上げ焼鈍時の昇温速度など、単に１つの工程の１つの条件によって制御できる技術特徴ではなく、各工程の各条件が複合的に影響しあって制御される技術特徴である。
具体的には、
冷間圧延時の圧下率は、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位粒が再結晶する下地となる冷延加工組織の形成に影響を与える因子であり、冷間圧延時の累積圧下率が８０〜９５％の範囲内で大きくなるほど｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が小さくなる。
仕上げ焼鈍時の昇温速度、具体的には昇温開始温度から７５０℃までの昇温速度は、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位粒の再結晶核生成に影響を与える因子であり、この温度範囲での平均昇温速度が５〜５０℃／秒の範囲内で中央値に近いほど｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が大きくなる。
仕上げ焼鈍時の昇温速度、具体的には７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの昇温速度は、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位粒の粒成長に影響を与える因子であり、この温度範囲での平均昇温速度が２０〜１００℃／秒の範囲内で速くなるほど｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が大きくなる。
本実施形態では、上記のそれぞれの条件を、意図的に、複合的に、且つ不可分に制御して、珪素鋼板の板厚方向の中心領域にて｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上３５以下となるように鋼組織を作り込む。
上述のように、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度は、単に１つの工程の１つの条件を制御することによって得られる技術特徴ではない。｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度は、冷間圧延前の未再結晶分率を制御した上で、冷間圧延および仕上げ焼鈍の条件を制御することで初めて作り込むことが可能な技術特徴である。
具体的には、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は、鋳造工程と、熱間圧延工程と、保熱処理工程と、酸洗工程と、冷間圧延工程と、仕上げ焼鈍工程と、被膜形成工程と、を備え、
鋳造工程では、成分組成として、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜３．５０％、Ａｌ：０．００１〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１〜３．００％、Ｃ：０．００３０％以下、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎ：０．００３％以下、Ｂ：０．００２％以下、Ｓｂ：０〜０．０５％、Ｓｎ：０〜０．２０％、Ｃｕ：０〜１．００％、ＲＥＭ：０〜０．０４００％、Ｃａ：０〜０．０４００％、Ｍｇ：０〜０．０４００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなるスラブを鋳造し、
熱間圧延工程では、熱間圧延前のスラブ加熱温度を１０００〜１３００℃とし、仕上げ熱延時の最終圧延温度を８００〜９５０℃とし、熱間圧延時の累積圧下率を９８〜９９．５％とし、熱間圧延終了温度から保熱処理の保熱温度までの平均冷却速度を８０〜２００℃／秒とし、
保熱処理工程では、保熱温度を７００〜８５０℃とし、保熱時間を１０〜１８０分とし、
冷間圧延工程前の鋼板の未再結晶分率を１０〜２０面積％に制御し、
冷間圧延工程では、冷間圧延時の累積圧下率を８０〜９５％とし、
仕上げ焼鈍工程では、昇温開始温度から７５０℃までの平均昇温速度を５〜５０℃／秒とし、７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの平均昇温速度を２０〜１００℃／秒の範囲内で上記の７５０℃までの平均昇温速度よりも速い昇温速度に変更し、仕上げ焼鈍の均熱温度を再結晶温度以上とする。
以下、好ましい製造方法として、鋳造工程から順に説明する。
（鋳造工程）
鋳造工程では、上記した成分組成の鋼を転炉又は電気炉等で溶製し、その溶鋼を用いてスラブを製造すればよい。連続鋳造法によりスラブを製造してもよく、溶鋼を用いてインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延してスラブを製造してもよい。また、他の方法によりスラブを製造してもよい。スラブの厚さは、特に限定されないが、たとえば、１５０〜３５０ｍｍである。スラブの厚さは好ましくは、２２０〜２８０ｍｍである。スラブとして、厚さが１０〜７０ｍｍの、いわゆる薄スラブを用いてもよい。
鋳造工程では、冷間圧延前の鋼板の未再結晶分率が１０〜２０面積％となるように、鋼組成のＳｉ含有量を０．０１〜３．５０％の範囲内で制御し、Ａｌ含有量を０．００１〜２．５００％の範囲内で制御し、Ｍｎ含有量を０．０１〜３．００％の範囲内で制御する。
Ｓｉ含有量は、好ましくは０．１０％以上、より好ましくは０．５０％以上、さらに好ましくは２．００％超、さらに好ましくは２．１０％以上、さらに好ましくは２．３０％以上である。また、Ｓｉ含有量は、好ましくは３．２０％以下、より好ましくは３．００％以下である。Ａｌ含有量は、好ましくは０．０１０％以上、より好ましくは０．０５０％以上、さらに好ましくは０．５０％超、さらに好ましくは０．６０％以上である。また、Ａｌ含有量は、好ましくは２．０００％以下、より好ましくは１．６００％以下である。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．１５％以上、より好ましくは０．４０％以上、さらに好ましくは０．６０％超、さらに好ましくは０．７０％以上である。また、Ｍｎ含有量は、好ましくは２．５０％以下、より好ましくは２．００％以下である。
（熱間圧延工程）
熱間圧延工程では、熱間圧延機を用いてスラブを熱間圧延すればよい。熱間圧延機はたとえば、粗圧延機と、粗圧延機の下流に配置された仕上げ圧延機とを備える。加熱された鋼材を粗圧延機により圧延した後、さらに、仕上げ圧延機により圧延して、熱延鋼板を製造する。
熱間圧延工程では、冷間圧延前の鋼板の未再結晶分率が１０〜２０面積％となるように、熱間圧延前のスラブ加熱温度を１０００〜１３００℃の範囲内で制御し、仕上げ熱延時の最終圧延温度を８００〜９５０℃の範囲内で制御し、熱間圧延時の累積圧下率を９８〜９９．５％の範囲内で制御し、熱間圧延終了温度から保熱処理温度までの平均冷却速度を８０〜２００℃／秒の範囲内で制御する。
スラブ加熱温度は、好ましくは１１００℃以上、より好ましくは１１５０℃以上である。また、スラブ加熱温度は、好ましくは１２５０℃以下、より好ましくは１２００℃以下である。最終圧延温度は、好ましくは８５０℃以上である。また、最終圧延温度は、好ましくは９００℃以下である。平均冷却速度は、好ましくは１００℃／秒以上、より好ましくは１２０℃／秒以上である。また、平均冷却速度は、好ましくは１８０℃／秒以下、より好ましくは１５０℃／秒以下である。
なお、仕上げ熱延を開始する時点で、鋼板の厚さは２０〜１００ｍｍが好ましい。また、熱間圧延の累積圧下率は、次のとおり定義される。
累積圧下率（％）＝（１−熱間圧延後の鋼板の板厚／熱間圧延前の鋼板の板厚）×１００
（保熱処理工程）
保熱処理工程では、熱間圧延後の冷却途中で熱延鋼板を保熱する。保熱処理工程では、冷間圧延前の鋼板の未再結晶分率が１０〜２０面積％となるように、保熱温度を７００〜８５０℃の範囲内で制御し、保熱時間を１０〜１８０分の範囲内で制御する。
保熱温度は、好ましくは７５０℃以上、より好ましくは７８０℃以上である。また、保熱温度は、好ましくは８３０℃以下、より好ましくは８００℃以下である。保熱時間は、好ましくは２０分以上、より好ましくは３０分以上、さらに好ましくは４０分以上である。また、保熱時間は、好ましくは１５０分以下、より好ましくは１２０分以下、さらに好ましくは１００分以下である。
（酸洗工程）
酸洗工程では、熱延鋼板の表面に生成したスケールを除去するために酸洗すればよい。熱延板酸洗時の酸洗条件は特に限定されず、公知の条件で行えばよい。
（冷間圧延工程前の鋼板）
本実施形態では、上記した鋳造工程、熱間圧延工程、保熱処理工程、酸洗工程を経た鋼板であって、冷間圧延工程前の鋼板について、組織中の未再結晶分率を１０〜２０面積％に制御する。
従来の無方向性電磁鋼板の主方位の１つは、｛１ １ １｝＜１ １ ２＞方位である。通常、この方位の結晶粒は、冷延前の鋼板組織を全て再結晶させ、冷間圧延によって組織内に歪を導入し、仕上げ焼鈍時に結晶粒界から再結晶核が生成かつ成長することで形成される。一方、本実施形態では、冷間圧延前の鋼板の組織に未再結晶組織を所定量だけ残存させ、冷間圧延条件および仕上げ焼鈍条件を好ましく制御することで、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の結晶粒を意図的に形成する。
なお、上記の未再結晶分率が１０〜２０面積％を満たさないと、最終的に｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を制御できなくなる。また、上記の冷間圧延前の鋼板の組織に未再結晶組織が所定量を超えて含まれると、仕上げ焼鈍後の組織中に、磁気特性の改善に有効な｛４ １ １｝＜１ ４ ８＞方位の結晶粒が形成されにくくなる。そのため、優れた磁気特性と打抜加工性とを両立させるのには、冷間圧延工程前の鋼板の未再結晶分率を１０〜２０面積％に制御することが最適である。
従来技術では、熱間圧延工程後に熱延鋼板を室温近くまで冷却した後に、再び加熱して、均熱温度８００〜１０５０℃で均熱時間１分以内の熱延板焼鈍を施していた。ただ、この熱延板焼鈍では、冷間圧延前の鋼板の組織に、再結晶組織と未再結晶組織とを上記割合で安定して造りこむことが困難である。
本実施形態では、冷間圧延前の鋼板の未再結晶分率を制御するために、熱間圧延後の冷却途中で鋼板に上記した保熱処理を施す。そして、保熱後の鋼板を室温近くまで冷却した後に、熱延板焼鈍を施さない。その結果、冷間圧延前の鋼板の未再結晶分率が好ましく制御されているので、最終的に、鋼板の板厚方向の中心領域で｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を高めることができる。
なお、冷間圧延工程前の鋼板の未再結晶分率は、次の方法で測定できる。冷間圧延工程前の鋼板から切り出した２５ｍｍ×２５ｍｍ程度の試験片の板面を機械研磨し、鋼板の板厚の１／２まで減厚する。この研磨面に化学研磨や電解研磨を施して歪みを除去して測定用試験片とする。
測定用試験片について、ＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）を行い、ＫＡＭ（Ｋｅｒｎｅｌ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）値によって、観察視野中の未再結晶分率を求めればよい。例えば、観察視野中でＫＡＭ値が２．０以上となる結晶粒を未再結晶粒であると判断する。ＥＢＳＤ測定は、観察視野を変えて１０カ所以上で実施し、観察視野の総面積が１００００００μｍ２以上となるように行えばよい。
上記のように、本実施形態では、熱間圧延工程から冷間圧延工程までの間に熱延板焼鈍を施さないことが好ましい。すなわち、本実施形態では、熱間圧延工程、保熱処理工程、酸洗工程、冷間圧延工程が連続した工程であることが好ましい。具体的には、熱間圧延工程後の鋼板に保熱処理を施し、保熱処理工程後の鋼板に酸洗を施し、酸洗工程後の鋼板に冷間圧延を施すことが好ましい。
（冷間圧延工程）
冷間圧延工程では、未再結晶分率が１０〜２０面積％に制御された鋼板に冷間圧延を施す。冷間圧延工程では、仕上げ焼鈍後に｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２〜３５となるように、冷間圧延時の累積圧下率を８０〜９５％の範囲内で制御する。この累積圧下率は、好ましくは８３％以上、より好ましくは８５％以上である。
なお、冷間圧延の累積圧下率は、次のとおり定義される。
累積圧下率（％）＝（１−冷間圧延後の鋼板の板厚／冷間圧延前の鋼板の板厚）×１００
（仕上げ焼鈍工程）
仕上げ焼鈍工程では、冷延鋼板に仕上げ焼鈍を施す。仕上げ焼鈍工程では、仕上げ焼鈍後に｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２〜３５となるように、昇温開始温度から７５０℃までの温度範囲での平均昇温速度を５〜５０℃／秒の範囲内で制御し、７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの温度範囲での平均昇温速度を２０〜１００℃／秒の範囲内で上記の７５０℃までの平均昇温速度よりも速い昇温速度に制御し、仕上げ焼鈍の均熱温度を再結晶温度以上に制御する。
７５０℃までの平均昇温速度は、好ましくは１０℃／秒以上、より好ましくは２０℃／秒以上である。また、７５０℃までの平均昇温速度は、好ましくは４０℃／秒以下、より好ましくは３０℃／秒以下である。７５０℃からの平均昇温速度は、好ましくは３０℃／秒以上、より好ましくは４０℃／秒以上である。また、７５０℃からの平均昇温速度は、好ましくは８０℃／秒以下、より好ましくは６０℃／秒以下である。
仕上げ焼鈍時の均熱温度は、８００〜１２００℃が好ましい。均熱温度は、好ましくは８５０℃以上である。均熱時間は、５〜１２０秒が好ましい。均熱時間は、好ましくは１０秒以上、より好ましくは２０秒以上である。
上記の仕上げ焼鈍後に、鋼板（珪素鋼板）の板厚方向の中心領域では、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２〜３５に制御される。
（被膜形成工程）
被膜形成工程では、仕上げ焼鈍後の珪素鋼板に絶縁被膜を形成する。絶縁被膜は、例えば、有機系被膜または無機系被膜のいずれでもよい。絶縁被膜の形成条件は、従来の無方向性電磁鋼板の絶縁被膜と同様の形成条件を採用してもよい。
以上の工程によって｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が好ましく制御された無方向性電磁鋼板は、回転機、中小型変圧器、電装品等の磁性材料として、特にモータの分割コア用の磁性材料として好適である。
以下、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を、モータの分割コアとして適用した場合について説明する。
図３に、モータの分割コアの一態様を示す。図３に示すように、モータコア１００は、打抜き部材１１と、打抜き部材１１を積層して一体化した積層体１３とで構成されている。この打抜き部材１１は、無方向性電磁鋼板を打抜加工して作製される。打抜き部材１１は、円弧上のヨーク部１７と、ヨーク部１７の内周面から径方向内側に向かって突出するティース部１５を備えている。打抜き部材１１が円環状に連結されることで、モータコア１００が構成される。
なお、打抜き部材１１の形状、円環状に連結する個数、積層数などは、目的に応じて設計すればよい。
次に、実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に詳細に説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りでは、種々の条件を採用し得るものである。
＜実施例１＞
成分組成を調整したスラブを鋳造後、各工程での製造条件を制御して珪素鋼板を製造した。珪素鋼板の化学組成を表１および表２に示し、製造条件を表３〜表８に示す。なお、上記の製造時、表３〜表５に示す条件で、熱間圧延および保熱処理を行い、室温まで冷却後に酸洗した。なお、表中の「保熱処理工程」欄に「熱延板焼鈍」と記載した試料は、熱間圧延後の冷却途中で保熱することなく室温まで冷却し、その後、窒素１００％の雰囲気中で、８００℃で６０秒間の熱延板焼鈍を施し、室温まで冷却後に酸洗した。
表３〜表５に、鋳造工程、熱間圧延工程、保熱処理工程、酸洗工程を経た鋼板であって、冷間圧延工程前の鋼板について、組織中の未再結晶分率を測定した結果を示す。なお、未再結晶分率は、上記の方法に基づいて測定した。
未再結晶分率を測定した鋼板に対して、表６〜表８に示す条件で、冷間圧延および仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍では、均熱温度を再結晶温度以上である８００〜１１００℃とし、均熱時間を３０秒とした。また、仕上げ焼鈍後の珪素鋼板に、平均厚さが１μｍのりん酸系の絶縁被膜を形成した。なお、表中の「仕上焼鈍工程」欄について、「昇温速度Ａ」は昇温開始温度から７５０℃までの平均昇温速度を表し、「昇温速度Ｂ」は７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの平均昇温速度を表し、「昇温速度制御」は昇温速度Ａおよび昇温速度Ｂの大小関係を表す。
表６〜表８に、製造した無方向性電磁鋼板について、珪素鋼板の板厚方向の中心領域における｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度を測定した結果を「集合組織集積度」として示す。なお、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度は、上記の方法に基づいて測定した。
珪素鋼板の化学組成を表１および表２に示し、製造条件および製造結果を表３〜表８に示す。なお、スラブの化学組成および珪素鋼板の化学組成は実質的に同じであった。表中で、珪素鋼板の化学成分の「−」は、合金化元素を意図的に添加していないか、または含有量が測定検出下限以下であることを示す。表中で、下線を付した値は、本発明の範囲外であることを示す。
製造した無方向性電磁鋼板を用いて、磁気特性として磁束密度、および打抜加工性として円形打抜品の真円度を評価した。磁束密度および真円度は、上記の方法に基づいて評価した。Ｂ５０／Ｂｓが０．８２以上である場合を、磁気特性が良好であると判断した。また、円形打抜品の真円度が４５μｍ以下である場合を、打抜加工性が良好であると判断した。
磁気特性および打抜加工性の評価結果を表６〜表８に示す。試験Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ２２である本発明例は、珪素鋼板について、成分組成および集合組織が好ましく制御されているので、無方向性電磁鋼板として磁気特性および打抜加工性に優れていた。
一方、試験Ｎｏ．ｂ１〜ｂ４４である比較例は、珪素鋼板について、成分組成または集合組織のうちの少なくとも１つが好ましく制御されていないので、無方向性電磁鋼板として磁気特性または打抜加工性の何れかが満足できなかった。
図４に、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度と真円度との関係を示す。この図４は、本発明例Ｂ１〜Ｂ２２および比較例ｂ１〜ｂ４４に基づいて、｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度と真円度との関係を図示したグラフである。｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位が集積するに伴って、真円度の値が小さくなることが図４に示される。
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
Figure 2020188783
本発明の上記態様によれば、分割コア向けに、打抜加工性に加えて、圧延方向および板幅方向の二つの方向の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することができる。よって、産業上の利用可能性が高い。
１ 無方向性電磁鋼板
３ 珪素鋼板（母材鋼板）
５ 絶縁被膜（張力被膜）
１１ 打抜き部材
１３ 積層体
１５ ティース部
１７ ヨーク部
１００ モータコア

Claims (4)

  1. 珪素鋼板と、絶縁被膜とを備える無方向性電磁鋼板において、
    前記珪素鋼板が、成分組成として、質量％で、
    Ｓｉ：０．０１〜３．５０％、
    Ａｌ：０．００１〜２．５００％、
    Ｍｎ：０．０１〜３．００％、
    Ｃ ：０．００３０％以下、
    Ｐ ：０．１８０％以下、
    Ｓ ：０．００３％以下、
    Ｎ ：０．００３％以下、
    Ｂ ：０．００２％以下、
    Ｓｂ：０〜０．０５％、
    Ｓｎ：０〜０．２０％、
    Ｃｕ：０〜１．００％、
    ＲＥＭ：０〜０．０４００％、
    Ｃａ：０〜０．０４００％、
    Ｍｇ：０〜０．０４００％
    を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、
    前記珪素鋼板の板厚方向の中心領域における｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の集積度が１２以上３５以下である
    ことを特徴とする無方向性電磁鋼板。
  2. 前記珪素鋼板が、前記成分組成として、質量％で、
    Ｓｂ：０．００１〜０．０５％、
    Ｓｎ：０．０１〜０．２０％、
    Ｃｕ：０．１０〜１．００％、
    ＲＥＭ：０．０００５〜０．０４００％、
    Ｃａ：０．０００５〜０．０４００％、
    Ｍｇ：０．０００５〜０．０４００％
    の少なくとも１種を含有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
  3. ｛５ ５ ７｝＜７ １４ ５＞方位の前記集積度が、１８以上３５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無方向性電磁鋼板。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法であって、鋳造工程と、熱間圧延工程と、保熱処理工程と、酸洗工程と、冷間圧延工程と、仕上げ焼鈍工程と、被膜形成工程と、を備え、
    前記鋳造工程では、成分組成として、質量％で、
    Ｓｉ：０．０１〜３．５０％、
    Ａｌ：０．００１〜２．５００％、
    Ｍｎ：０．０１〜３．００％、
    Ｃ ：０．００３０％以下、
    Ｐ ：０．１８０％以下、
    Ｓ ：０．００３％以下、
    Ｎ ：０．００３％以下、
    Ｂ ：０．００２％以下、
    Ｓｂ：０〜０．０５％、
    Ｓｎ：０〜０．２０％、
    Ｃｕ：０〜１．００％、
    ＲＥＭ：０〜０．０４００％、
    Ｃａ：０〜０．０４００％、
    Ｍｇ：０〜０．０４００％
    を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなるスラブを鋳造し、
    前記熱間圧延工程では、熱間圧延前のスラブ加熱温度を１０００〜１３００℃とし、仕上げ熱延時の最終圧延温度を８００〜９５０℃とし、熱間圧延時の累積圧下率を９８〜９９．５％とし、熱間圧延終了温度から保熱処理の保熱温度までの平均冷却速度を８０〜２００℃／秒とし、
    前記保熱処理工程では、保熱温度を７００〜８５０℃とし、保熱時間を１０〜１８０分とし、
    前記冷間圧延工程前の鋼板の未再結晶分率を１０〜２０面積％に制御し、
    前記冷間圧延工程では、冷間圧延時の累積圧下率を８０〜９５％とし、
    前記仕上げ焼鈍工程では、昇温開始温度から７５０℃までの平均昇温速度を５〜５０℃／秒とし、７５０℃から仕上げ焼鈍の均熱温度までの平均昇温速度を２０〜１００℃／秒の範囲内で７５０℃までの前記平均昇温速度よりも速い昇温速度に変更し、仕上げ焼鈍の均熱温度を再結晶温度以上とする
    ことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
JP2019544748A 2019-03-20 2019-03-20 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 Active JP6617857B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/011663 WO2020188783A1 (ja) 2019-03-20 2019-03-20 無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6617857B1 JP6617857B1 (ja) 2019-12-11
JPWO2020188783A1 true JPWO2020188783A1 (ja) 2021-04-08

Family

ID=68836089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019544748A Active JP6617857B1 (ja) 2019-03-20 2019-03-20 無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US12110569B2 (ja)
EP (1) EP3943633A4 (ja)
JP (1) JP6617857B1 (ja)
KR (1) KR102561512B1 (ja)
CN (1) CN113574193B (ja)
BR (1) BR112021016821B1 (ja)
WO (1) WO2020188783A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023149287A1 (ja) * 2022-02-01 2023-08-10
KR20240045883A (ko) * 2022-09-30 2024-04-08 현대제철 주식회사 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60103121A (ja) 1983-11-10 1985-06-07 Kawasaki Steel Corp 高磁束密度，低鉄損の方向性けい素鋼板の製造方法
JPH02258922A (ja) 1989-03-30 1990-10-19 Nippon Steel Corp 一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法
JPH03229822A (ja) 1990-02-06 1991-10-11 Kawasaki Steel Corp 一方向性けい素鋼板の製造方法
JPH07300655A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Nippon Steel Corp 磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP2001192733A (ja) * 2000-01-13 2001-07-17 Nippon Steel Corp ゴス方位集積度が高い一方向性電磁鋼板の製造方法
WO2003002777A1 (fr) 2001-06-28 2003-01-09 Jfe Steel Corporation Feuille en acier electromagnetique non orientee
JP2003197414A (ja) 2001-12-27 2003-07-11 Jfe Steel Kk 打ち抜き寸法精度および高周波磁気特性に優れる薄手電磁鋼板
JP2004152791A (ja) 2002-10-28 2004-05-27 Jfe Steel Kk 打ち抜き寸法精度および高周波磁気特性に優れる高効率モータ用薄手電磁鋼板
JP4724431B2 (ja) * 2005-02-08 2011-07-13 新日本製鐵株式会社 無方向性電磁鋼板
EP1897963A1 (fr) * 2006-09-06 2008-03-12 ARCELOR France Tole d'acier pour la fabrication de structures allegées et procédé de fabrication de cette tole
US8277574B2 (en) * 2007-12-12 2012-10-02 Nippon Steel Corporation Method for manufacturing grain-oriented electromagnetic steel sheet whose magnetic domains are controlled by laser beam irradiation
RU2499846C2 (ru) * 2009-07-13 2013-11-27 Ниппон Стил Корпорейшн Способ получения листа электротехнической стали с ориентированными зернами
CN102453837B (zh) * 2010-10-25 2013-07-17 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感无取向硅钢的制造方法
EP3196325B1 (en) * 2014-09-01 2020-03-18 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet
US10316382B2 (en) * 2015-02-24 2019-06-11 Jfe Steel Corporation Method for producing non-oriented electrical steel sheets
RU2686424C1 (ru) * 2015-08-04 2019-04-25 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ получения листа неориентированной электротехнической стали, имеющего превосходные магнитные свойства
BR112018009722B1 (pt) * 2015-11-20 2022-04-05 Jfe Steel Corporation Método para produção de uma chapa de aço elétrica não orientada
KR101728028B1 (ko) * 2015-12-23 2017-04-18 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP6451730B2 (ja) * 2016-01-15 2019-01-16 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP6658338B2 (ja) * 2016-06-28 2020-03-04 日本製鉄株式会社 占積率に優れる電磁鋼板およびその製造方法
JP6880920B2 (ja) * 2017-03-29 2021-06-02 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法
JP6848597B2 (ja) * 2017-03-29 2021-03-24 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法
JP6855894B2 (ja) * 2017-04-14 2021-04-07 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020188783A1 (ja) 2020-09-24
EP3943633A1 (en) 2022-01-26
CN113574193B (zh) 2022-09-23
US12110569B2 (en) 2024-10-08
KR102561512B1 (ko) 2023-08-01
US20220145418A1 (en) 2022-05-12
EP3943633A4 (en) 2022-09-07
BR112021016821B1 (pt) 2024-01-30
BR112021016821A2 (ja) 2021-11-16
JP6617857B1 (ja) 2019-12-11
KR20210125074A (ko) 2021-10-15
CN113574193A (zh) 2021-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11279985B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet
US11124854B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
JP6866696B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法
JP6628016B1 (ja) 無方向性電磁鋼板
JP2019019355A (ja) 電磁鋼板及びその製造方法、ロータ用モータコア及びその製造方法、ステータ用モータコア及びその製造方法、並びに、モータコアの製造方法
JP5076510B2 (ja) 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5256916B2 (ja) 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板の製造方法
TWI682039B (zh) 無方向性電磁鋼板及其製造方法
KR101628193B1 (ko) 고강도 전자 강판 및 그의 제조 방법
JP2007016278A (ja) 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5724837B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP7173286B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
JP6617857B1 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2005120403A (ja) 高周波域の鉄損が低い無方向性電磁鋼板
JP6848597B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法
JP7256361B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、ｉｐｍモータのロータコア鉄心
TWI688658B (zh) 無方向性電磁鋼板
JP5333415B2 (ja) 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4506664B2 (ja) 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2020094254A (ja) かしめ性に優れた高強度無方向性電磁鋼板
WO2024210197A1 (ja) 無方向性電磁鋼板、ロータコア、モータ、及び、無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20240065120A (ko) 회전 전기 기기, 무방향성 전자 강판 및 적층 코어, 그리고, 회전 전기 기기의 제조 방법 및 적층 코어의 제조 방법
WO2022210890A1 (ja) 無方向性電磁鋼板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190816

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190816

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191028

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6617857

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151