CN114302976B - 电磁钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电磁钢板。电磁钢板具有主面与端面。电磁钢板具有母材部、以及与母材部邻接且在端面设置的含有氮的端面氮化层。端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下。端面的氮浓度比主面的氮浓度高。

Description

电磁钢板
技术领域
本发明涉及电磁钢板，更详细地说，涉及可以在电动汽车等搭载的驱动马达的转子中应用的电磁钢板。
背景技术
以往，已经提出一种具有可抗转子的高速旋转的高强度且磁特性也良好的高强度无方向性电磁钢板(参照专利文献1)。该高强度无方向性电磁钢板含有：C：超过0.0050质量％且0.020质量％以下；N：0.01质量％以下；(C+N)：0.030质量％以下；Si：超过4.0质量％且10.0质量％以下；Cr：2.0～10.0质量％；P：0.04质量％以下。该高强度无方向性电磁钢板此外含有Ti，满足(1)式：－0.02≦Ti－4(C+N)≦0.04，其余部分为Fe及不可避免的杂质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2008-240104号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1的高强度无方向性电磁钢板中，在铁中添加合金元素，实现了高强度化。在上述高强度无方向性电磁钢板中，存在磁特性显著降低、具体而言铁损显著增大这样的问题点。
本发明是鉴于上述现有技术所具有的问题而提出的。并且，本发明的目的在于提供不会使磁特性显著降低、使疲劳强度提高10％以上的电磁钢板。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的发明人为了实现上述目的，反复认真研究。其结果发现，通过在电磁钢板的端面设置规定的氮化层，能够实现上述目的，从而完成本发明。
即，本发明的电磁钢板具有主面与端面。电磁钢板具有：母材部、以及与母材部邻接且在端面设置的含有氮的端面氮化层。端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下。
发明的效果
根据本发明，因为在电磁钢板的端面设有规定的氮化层，所以能够提供不会使磁特性显著降低、而使疲劳强度提高10％以上的电磁钢板。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电磁钢板的概况的立体图。
图2是是沿着图1所示的电磁钢板的II-II线的示意性剖视图。
图3是表示第二实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
图4是表示第三实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
图5是表示第四实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
图6是表示第五实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
图7是表示第六实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
图8是表示第七实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图，针对本发明的一个实施方式的电磁钢板详细地进行说明。需要说明的是，下面所参照的附图的尺寸比率为方便说明而有所夸张，存在与实际的比率不同的情况。
(第一实施方式)
首先，针对第一实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图1是表示第一实施方式的电磁钢板的概况的立体图。图2是沿着图1所示的电磁钢板的II-II线的示意性剖视图。
如图1所示，第一实施方式的电磁钢板10具有主面10a、以及端面10b、10b。如图2所示，电磁钢板10具有母材部11、以及与母材部邻接且在端面10b设置的端面氮化层13。虽然未特别限定，但如图2所示，电磁钢板10优选具有在电磁钢板的主面10a、10a形成的绝缘覆膜15、15。虽然未图示，但端面氮化层含有氮。虽然未图示，但端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下。
在此，在本申请中提及的“端面”，表示被加工为对应于配件形状和使用目的的形状的端面。
如上所述，在第一实施方式的电磁钢板中，在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以，电磁钢板的磁特性不会显著降低，电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在端面氮化层的表面硬度不足430HV的情况下，不能使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。在端面氮化层的表面硬度大于1250HV的情况下，电磁钢板的磁特性会显著降低。更具体而言，在端面氮化层的表面硬度大于1250HV的情况下，电磁钢板的铁损会显著增大。
需要说明的是，在本申请中“端面氮化层的表面硬度”依照日本工业标准维氏硬度试验-试验方法((日本)JIS Z 2244)进行测量。但是，在端面具有在后面详细叙述的剪切面的情况下，在剪切面的区域进行测量。
当前，认为由于如下的原因，可获得上述的效果。
对于电磁钢板的端面，控制使用气体、处理温度、处理时间来进行气体软氮化或者氧氮化。氮从电磁钢板的端面扩散，在电磁钢板形成含有氮、表面硬度为430HV以上、1250HV以下的端面氮化层。由此，能够提高作为疲劳断裂起点的电磁钢板的端面附近的疲劳强度。
作为气体软氮化的使用气体，虽然未特别限定，但例如优选适用氨(NH3)/二氧化碳(CO2)。气体软氮化的处理温度虽然未特别限定，但例如优选为490℃以上、560℃以下，更优选为500℃以上、540℃以下。气体软氮化的处理时间虽然未特别限定，但例如优选为0.5小时以上、4小时以下，更优选为0.5小时以上、3.5小时以下，进而优选为1小时以上、3小时以下，特别优选为1小时以上、2.5小时以下。
作为氧氮化的使用气体，虽然未特别限定，但例如优选适用氨(NH3)/空气(Air)。氧氮化的处理温度虽然未特别限定，但例如优选为450℃以上、480℃以下，更优选为455℃以上、465℃以下，进而优选为460℃以上、465℃以下。氧氮化的处理时间虽然未特别限定，但例如优选为0.5小时以上、4小时以下，更优选为1小时以上、3.5小时以下，进而优选为1.5小时以上、3.5小时以下，特别优选为1.5小时以上、3小时以下。
但是，即使由于上述以外的原因而获得上述的效果，当然也包含在本发明的范围内。
需要说明的是，在本申请中，例如测量铁损(W15/50)及铁损(W10/400)作为磁特性。“W15/50”表示最大磁通密度为1.5T、频率为50Hz时每1kg电磁钢板的铁损，“W10/400”表示最大磁通密度为1.0T、频率为400Hz时每1kg电磁钢板的铁损。在本申请中“铁损显著增大”表示进行了上述气体软氮化或者氧氮化的电磁钢板相对于未进行气体软氮化或者氧氮化的电磁钢板的铁损的增加超过60％的情况。换言之，在本申请中“铁损显著增大”，表示进行了上述气体软氮化或者氧氮化的电磁钢板相对于未进行气体软氮化或者氧氮化的电磁钢板的铁损比(W15/50)及铁损比(W10/400)超过1.60的情况。
针对各结构主要部件，更详细地进行说明。
上述电磁钢板10的成分未特别限定，但例如优选适用含有：硅(Si)：2.0质量％以上且4.0质量％以下、铝(Al)：0.15质量％以上且2.00质量％以下、锰(Mn)：0.10质量％以上且2.00质量％以下、镍(Ni)：0.01质量％以上且3.0质量％以下、其余部分为铁(Fe)及不可避免的杂质的电磁钢板。另外，上述电磁钢板10的厚度虽然未特别限定，但例如优选为0.5mm以下，更优选为0.15mm以上、0.5mm以下，进而优选为0.15mm以上、0.35mm以下。
上述端面10b虽然未特别限定，但例如优选为切割端面。
作为上述切割端面，例如可以例举由线切割放电加工机进行加工的切割端面。需要说明的是，虽然未特别限定，但由线切割放电加工机进行加工的切割端面也可以进一步进行抛光加工。端面具有由线切割放电加工机进行加工的切割端面的情况与端面具有详细情况将在后面叙述的、由压力加工机进行加工的、至少具有剪切面的冲压端面的情况相比，电磁钢板的铁损不容易增大。但是，端面具有冲压端面的情况与端面具有由线切割放电加工机进行加工的切割端面的情况相比，具有大量生产具有端面的电磁钢板时生产率较高的优点。
上述端面氮化层13只要具有430HV以上、1250HV以下的表面硬度即可，未特别限定，但例如优选是通过对上述电磁钢板的端面进行气体软氮化或者氧氮化而形成的端面氮化层。
上述母材部11是根据配件形状和使用目的、只轧制为规定的厚度的状态的部位，是母材的成分未因上述的气体软氮化或者氧氮化等的氮化等处理而变化的部位、或者是未因冲压等加工而变形的部位。另外，母材部位于主面的面方向的中心侧。
上述绝缘覆膜15只要具有电绝缘性即可，未特别限定，但例如优选适用由以往已知的无机质材料或有机质材料或者上述材料的混合物形成的绝缘覆膜。需要说明的是，不具有上述绝缘覆膜15的电磁钢板当然也包含在本发明的范围内。
在电磁钢板10中，端面的氮浓度优选比主面的氮浓度高。
因为是端面的氮浓度比主面的氮浓度高，且使端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下的电磁钢板，所以，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。此外，也具有电磁钢板难以产生扭曲的优点。
需要说明的是，在本申请中“端面的氮浓度”与“主面的氮浓度”的大小关系可以在沿着电磁钢板的厚度方向的剖面中，通过由电子探针显微分析仪分析来测量氮分布进行指定。特别是“主面的氮浓度”，在端面氮化层的深度方向上距离端面的深度为500μm的位置进行测量。
在电磁钢板10中，优选沿着端面氮化层13的深度方向(图2中由箭头Z所示)的剖面中距离端面氮化层13的表面13a的深度为40μm的位置上的硬度与端面氮化层13的表面硬度之比为80％以下。
需要说明的是，在本申请中“剖面中距离端面氮化层的表面的深度为40μm的位置上的硬度”依照日本工业标准维氏硬度试验-试验方法((日本)JIS Z 2244)进行测量。但是，在测量剖面的硬度时，对剖面进行镜面抛光。另外，在端面具有详细情况将在后面叙述的剪切面的情况下，在剪切面的区域进行测量。
在上述之比为80％以下的电磁钢板中，因为使疲劳强度提高的因素即氮的扩散范围、换言之，硬度上升范围缩小，所以，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在电磁钢板10中，优选端面氮化层13的表面硬度为550HV以上，更优选为550HV以上、950HV以下。
在端面氮化层的表面硬度为550HV以上的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在电磁钢板10中，优选端面氮化层13的深度方向上从端面氮化层13的表面13a至维氏硬度值比母材部11的维氏硬度值高50的点的距离为0.07mm以上，更优选为0.07mm以上、0.14mm以下。
需要说明的是，在本申请中有时将“端面氮化层的深度方向上从端面氮化层的表面至维氏硬度值比母材部的维氏硬度值高50的点的距离”称为“实用氮化层深度”。需要说明的是，“实用氮化层深度”依照日本工业标准铁钢的氮化层深度测量方法((日本)JIS G0562)进行测量。但是，在端面具有详细情况将在后面叙述的剪切面的情况下，在剪切面的区域进行测量。
在实用氮化层深度为0.07mm以上的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在电磁钢板10中，优选端面氮化层13由扩散层133形成。换言之，在电磁钢板中，优选端面氮化层不具有含有铁的氮化合物、铁的碳氮化合物的化合物层。因为端面氮化层不具有化合物层，所以缺口敏感性不会上升，电磁钢板的疲劳强度提高。作为铁的氮化合物，例如可以例举γ’－Fe4N、ε－Fe2N、ε－Fe3N。
需要说明的是，化合物层的有无可以通过由扫描式电子显微镜对剖面进行观察，进而通过由能量色散X射线分析进行元素分析来指定。
在端面氮化层由扩散层形成的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在电磁钢板10中，优选端面氮化层中电磁钢板的厚度为母材部中电磁钢板的厚度以下，更优选比母材部中电磁钢板的厚度小。通常，对电磁钢板进行层压而形成转子的铁芯。因此，在上述用途中，适合具有上述厚度的关系。
(第二实施方式)
接着，针对第二实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图3是表示第二实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图3是第二实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图3所示，第二实施方式的电磁钢板10A与第一实施方式的电磁钢板10的不同之处在于，端面氮化层13包括化合物层131及扩散层133。
如上所述，在第二实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以，磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第二实施方式的电磁钢板中，端面氮化层包括化合物层及扩散层。在上述电磁钢板中，进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。
针对化合物层，进一步详细地进行说明。
作为上述化合物层131，可以例举含有铁的氮化合物、铁的碳氮化合物的化合物层。作为铁的氮化合物，例如可以例举γ’－Fe4N、ε－Fe2N、ε－Fe3N。
因为上述化合物层的硬度较高，所以，通常对电磁钢板的疲劳强度的提高有效。
第二实施方式的电磁钢板10A可以适当采用在上述第一实施方式的电磁钢板10中说明的适合方式。
(第三实施方式)
接着，针对第三实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图4是表示第三实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图4是第三实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图4所示，第三实施方式的电磁钢板10B与第二实施方式的电磁钢板10A的不同之处在于，化合物层131在端面氮化层13的表面13a所占的比例为50％以下。
如上所述，在第三实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以，磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第三实施方式的电磁钢板中，端面氮化层包括化合物层及扩散层。在上述电磁钢板中，进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。此外，在第三实施方式的电磁钢板中，化合物层在端面氮化层的表面所占的比例为50％以下，优选为40％以下，更优选为30％以下，进而优选为20％以下，特别优选为10％以下。在上述电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
需要说明的是，在本申请中“化合物层在端面氮化层的表面所占的比例”，表示在沿着电磁钢板的厚度方向的剖面观察的端面中、规定化合物层表面的轮廓线的长度与规定端面氮层表面的轮廓线的长度之比。
如上所述化合物层的硬度较高，所以通常对电磁钢板的疲劳强度的提高是有效的。另一方面，因为化合物层较脆，所以，容易因重复输入而产生裂纹。当因重复输入而产生裂纹时，会导致以裂纹为起点、龟裂逐渐发展的疲劳断裂。龟裂发展部的剖面因为残存剖面积减少，所以施加于剖面的应力反而增加。因为电磁钢板的厚度较薄，所以龟裂发展部的剖面容易受到应力增加的影响，从龟裂产生初期开始而在中期阶段会超过材料的屈服强度，因而从产生龟裂至断裂重复数趋于减少。为了减小该影响，优选化合物层在端面氮化层的表面所占的比例越小越好。
第三实施方式的电磁钢板10B可以适当采用在上述第一实施方式的电磁钢板10或者第二实施方式的电磁钢板10A中说明的适合方式。
(第四实施方式)
接着，针对第四实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图5是表示第四实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图5是第四实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图5所示，第四实施方式的电磁钢板10C与第一实施方式的电磁钢板10的不同之处在于，端面10b具有剪切面10c。
如上所述，在第四实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第四实施方式的电磁钢板中，端面具有剪切面。上述电磁钢板能够进一步抑制磁特性降低，疲劳强度提高10％以上。
针对剪切面，进一步详细地进行说明。
如上所述，端面10b虽然未特别限定，但例如优选为切割端面。
上述切割端面例如优选是由压力加工机进行加工的冲压端面。冲压端面至少具有剪切面10c。通过在冲压端面的变形部位内、换言之形成有下垂的部位内形成端面氮化层，能够进一步抑制磁特性降低。
在电磁钢板10C中，优选端面的氮浓度比主面的氮浓度高。
因为是端面的氮浓度比主面的氮浓度高、且端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下的电磁钢板，所以，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。此外，也具有难以在电磁钢板产生扭曲的优点。需要说明的是，主面侧也可以进行氮化至因由压力加工机进行的加工而变形的周围。
在电磁钢板10C中，优选在沿着端面氮化层13的深度方向(图5中箭头Z所示)的剖面中距离端面氮化层13的表面13a的深度为40μm的位置上的硬度与端面氮化层13的表面硬度之比为80％以下。
在上述之比为80％以下的电磁钢板中，因为使疲劳强度提高的因素即氮的扩散范围、换言之硬度上升范围缩小，所以进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高15％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高15％以上。
在电磁钢板10C中，优选端面氮化层13的表面硬度为550HV以上，更优选为550HV以上、950HV以下。
在端面氮化层的表面硬度为550HV以上的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高15％以上。
在端面氮化层的表面硬度为550HV以上、950HV以下的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高30％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高30％以上。
在电磁钢板10C中，优选端面氮化层13的深度方向上从端面氮化层13的表面13a至维氏硬度值比母材部11的维氏硬度值高50的点的距离为0.07mm以上，更优选为0.07mm以上、0.14mm以下。
在实用氮化层深度为0.07mm以上的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在10％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
在实用氮化层深度为0.07mm以上、0.14mm以下的电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高30％以上。特别是在上述电磁钢板中，能够将电磁钢板的铁损(W15/50及W10/400)的增加抑制在1％以下，并且使电磁钢板的疲劳强度提高30％以上。
在电磁钢板10C中，优选端面氮化层中电磁钢板的厚度为母材部中电磁钢板的厚度以下，更优选比母材部中电磁钢板的厚度小。上述电磁钢板具有适合作为层压而使用的电磁钢板的优点。
第四实施方式的电磁钢板10C可以适当采用在上述第一～第三实施方式的电磁钢板10、10A、10B中说明的适合方式。
(第五实施方式)
接着，针对第五实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图6是表示第五实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图6是第五实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图6所示，第五实施方式的电磁钢板10D与第四实施方式的电磁钢板10C的不同之处在于，端面氮化层13包括化合物层131及扩散层133，化合物层131在端面氮化层13的表面13a所占的比例为50％以下。
如上所述，在第五实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第五实施方式的电磁钢板中，端面氮化层包括化合物层及扩散层。上述电磁钢板进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。此外，在第五实施方式的电磁钢板中，化合物层在端面氮化层的表面所占的比例为50％以下。在上述电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
第五实施方式的电磁钢板10D可以适当采用在上述第一～第四实施方式的电磁钢板10、10A、10B、10C中说明的适合方式。
(第六实施方式)
接着，针对第六实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图7是表示第六实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图7是第六实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图7所示，第六实施方式的电磁钢板10E与第四实施方式的电磁钢板10C的不同之处在于，端面氮化层13包括化合物层131及扩散层133，端面10b具有剪切面10c与断裂面10d，化合物层131在端面氮化层13的表面13a所占的比例为50％以下。
如上所述，在第六实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第六实施方式的电磁钢板中，端面氮化层包括化合物层及扩散层。上述电磁钢板进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。此外，在第六实施方式的电磁钢板中，端面具有剪切面与断裂面。上述电磁钢板进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。此外，在第六实施方式的电磁钢板中，化合物层在端面氮化层的表面所占的比例为50％以下。在上述电磁钢板中，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高10％以上。
针对断裂面进一步详细地进行说明。
如上所述，端面10b未特别限定，但例如优选为切割端面。
上述切割端面例如优选是由压力加工机进行加工的冲压端面。冲压端面通常具有剪切面10c与断裂面10d。将上述冲压端面与抛光后的端面进行比较，因为难以形成化合物层，且氮的扩散也被抑制，因而优选之。
在电磁钢板10E中，优选接近于断裂面10d一侧的、位于电磁钢板10E的主面10a侧的端面氮化层13的侧面13b与电磁钢板10E的主面10a形成平坦的面。
在形成有上述平坦的面的电磁钢板中，能够抑制因对上述电磁钢板的端面进行气体软氮化或者氧氮化而产生的电磁钢板的膨胀或者变形，进一步抑制电磁钢板的磁特性降低，并且电磁钢板的疲劳强度提高15％以上。此外，也具有能够更可靠地维持电磁钢板的尺寸精度的优点。
第六实施方式的电磁钢板10E可以适当采用在上述第一～第五实施方式的电磁钢板10、10A、10B、10C、10D中说明的适合方式。
(第七实施方式)
接着，针对第七实施方式的电磁钢板详细地进行说明。图8是表示第七实施方式的电磁钢板的主要部件的示意性剖视图。需要说明的是，图8是第七实施方式的电磁钢板的与由图1所示的II-II线表示的部分相同的部分的示意性剖视图。需要说明的是，对于与在上述实施方式中的说明相同的结构主要部件，使用与其相同的标记，省略说明。
如图8所示，第七实施方式的电磁钢板10F与第四实施方式的电磁钢板10C的不同之处在于，端面10b具有剪切面10c与断裂面10d。
如上所述，在第七实施方式的电磁钢板中，因为在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，所以磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。此外，在第七实施方式的电磁钢板中，端面氮化层由扩散层形成。上述电磁钢板进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。此外，在第七实施方式的电磁钢板中，端面具有剪切面与断裂面。上述电磁钢板进一步抑制磁特性降低，并且疲劳强度提高10％以上。
第七实施方式的电磁钢板10F可以适当采用在上述第一～第四、第六实施方式的电磁钢板10、10A、10B、10C、10E中说明的适合方式。
实施例
下面，利用实施例对本发明进一步详细地进行说明，但本发明不限于这些实施例。
(第一实施例)
通过利用压力加工机(压力间隙：0.06mm)的冲压加工，从电磁钢板(日本制铁株式会社产、25HX1400)得到哑铃形状试片(评估部的宽度：25mm、评估部的平行部的长度：45mm)。
然后，使用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)对得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：540℃、处理时间：1小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第二实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：500℃、处理时间：2小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第三实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：500℃、处理时间：3小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第四实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PN-3)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行氧氮化(处理温度：465℃、处理时间：3小时、使用气体：NH3/Air)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第五实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PN-3)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行氧氮化(处理温度：465℃、处理时间：2小时、使用气体：NH3/Air)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第六实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：520℃、处理时间：1小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第七实施例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：520℃、处理时间：3小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第八实施例)
通过利用线切割放电加工机的切割加工，从电磁钢板(日本制铁株式会社产、25HX1400)得到哑铃形状试片(评估部的宽度：25mm、评估部的平行部的长度：45mm)。
然后，利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：540℃、处理时间：1小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第一比较例)
将在第一实施例中得到的哑铃形状试片作为本例的电磁钢板试片。
(第二比较例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PV-3)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行退火(处理温度：750℃、处理时间：1小时)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第三比较例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行气体软氮化(处理温度：540℃、处理时间：4.5小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
(第四比较例)
将在第八实施例中得到的哑铃形状试片作为本例的电磁钢板试片。
(第五比较例)
利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PV-3)，对在第一实施例中得到的哑铃形状试片进行退火(处理温度：750℃、处理时间：1小时)，之后，利用井式氮化炉((日本)ONEX株式会社所属处理炉、PNT-2)进行气体软氮化(处理温度：500℃、处理时间：3小时、使用气体：NH3/CO2)，由此，得到本例的电磁钢板试片。
表1表示上述各例的规格的一部分。
[表1]
Figure BDA0003501616050000151
*1)化合物层在端面氮化层的表面所占的比例：100％
*2)化合物层在端面氮化层的表面所占的比例：超过50％
*3)第八实施例相对于第四比较例的铁损比未显著增大
*4)第二实施例相对于第一比较例的铁损比未显著增大
表1中的“端面氮化层的表面硬度”利用显微维氏硬度计2号机((日本)未来科技株式会社产、FM-700、实测载荷：25gf)，依照日本工业标准的维氏硬度试验-试验方法((日本)JIS Z 2244)进行测量。但是，在通过冲压加工得到的电磁钢板试片中，在剪切面的区域进行测量。
表1中的“深度为40μm的位置上的硬度”，表示在沿着端面氮化层的深度方向的剖面中距离端面氮化层的表面的深度为40μm的位置上的硬度。表1中的“深度为40μm的位置上的硬度”依照日本工业标准维氏硬度试验-试验方法((日本)JIS Z 2244)进行测量。但是，在对剖面的硬度进行测量时，对剖面进行了镜面抛光。另外，在通过冲压加工得到的电磁钢板试片中，在剪切面的区域进行测量。
表1中的“实用氮化层深度”依照日本工业标准铁钢的氮化层深度测量方法((日本)JIS G 0562)进行测量。需要说明的是，表1中的第一实施例的“ND-HV0.025-P0.07”表示通过基于维氏硬度试验的测量方法，在试验载荷为0.2452N下进行测量，实用氮化层深度为0.07mm的情况。在其它的例子中也是相同的。另外，使作为基准的母材部的硬度为300HV。但是，在通过冲压加工得到的电磁钢板试片中，在剪切面的区域进行测量。
表1中“化合物层的有无”，通过利用扫描式电子显微镜((日本)日立高技术株式会社产、FlexSEM1000)对沿着电磁钢板试片的厚度方向的剖面进行观察，此外通过由能量色散X射线分析进行元素分析来指定。需要说明的是，在剖面的观察之前，依照日本工业标准钢宏观结构试验方法((日本)JIS G 0553)，使用将硝酸与乙醇以体积比0.5：9.5进行混合的腐蚀液，进行3～10分钟的腐蚀处理。
[性能评估]
对上述各例的磁特性及疲劳强度进行了测量。
(磁特性)
利用爱泼斯坦铁损测量仪((日本)Metron技研株式会社产、SK300)，依照日本工业标准电磁钢带试验方法((日本)JIS C 2550-1)，对上述各例的电磁钢板试片的铁损进行测量。表1表示得到的结果。需要说明的是，表1中各例的“铁损比(W15/50)”表示各例的铁损(W15/50)与第一比较例的铁损(W15/50)之比，各例的“铁损比(W10/400)”表示各例的铁损(W10/400)与第一比较例的铁损(W10/400)之比。
(疲劳强度)
利用低载荷液压伺服疲劳试验机((日本)Sam电子机械株式会社产、V691)，依照日本工业标准金属材料的疲劳试验方法通则((日本)JIS Z2273)，通过部分单侧摆动输入，对上述各例的电磁钢板试片的疲劳强度进行了测量。表1表示得到的结果。需要说明的是，表1中各例的“疲劳强度应力比”(除了第八实施例以外)表示各例的疲劳强度应力与第一比较例的疲劳强度应力之比。但是，表1中第八实施例的“疲劳强度应力比”表示第八实施例的疲劳强度应力与第四比较例的疲劳强度应力之比。
根据表1，在属于本发明范围内的第一～第七实施例的电磁钢板中，在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下。因此，属于本发明范围内的第一～第七实施例与本发明以外的第一～第三比较例相比，具有磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上的效果。
根据表1，在属于本发明范围内的第八实施例的电磁钢板中，在电磁钢板的端面设置的端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下。因此，属于本发明范围内的第八实施例与本发明以外的第四比较例相比，具有磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上的效果。
根据表1，属于本发明范围内的第一～第八实施例中，端面的氮浓度比主面的氮浓度高。因此，属于本发明范围内的第一～第八实施例与本发明以外的第一及第二比较例相比，具有磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上的效果。
根据表1，在属于本发明范围内的第一～第四、第六、第七实施例中，沿着端面氮化层的深度方向的剖面中距离端面氮化层的表面的深度为40μm的位置上的硬度与端面氮化层的表面硬度之比为80％以下。因此，属于本发明范围内的第一～第四、第六、第七实施例与第五实施例相比，具有进一步抑制磁特性降低、并且电磁钢板的疲劳强度提高15％以上的效果。
根据表1，在属于本发明范围内的第一～第四、第六、第七实施例中，端面氮化层的表面硬度为550HV以上。因此，属于本发明范围内的第一～第四、第六、第七实施例与第五实施例相比，具有进一步抑制磁特性降低、并且电磁钢板的疲劳强度提高15％以上的效果。
根据表1，在属于本发明范围内的第一～第七实施例中，因为实用氮化层深度为0.07mm以上，所以也可以认为磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。
根据表1，在属于本发明范围内的第八实施例中，端面氮化层包括化合物层及扩散层。因此，属于本发明范围内的第八实施例与第四比较例相比，具有进一步抑制磁特性降低、并且电磁钢板的疲劳强度提高15％以上的效果。
根据表1，在属于本发明范围内的第一～第七实施例中，端面氮化层由扩散层形成。因此，属于本发明范围内的第一～第七实施例与本发明以外的第三比较例相比，具有磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上的效果。
在属于本发明范围内的第一～第八实施例中，端面氮化层中电磁钢板的厚度为母材部中电磁钢板的厚度以下，优选比母材部中电磁钢板的厚度小。因此，属于本发明范围内的第一～第八实施例具有适合作为层压而使用的电磁钢板的优点。
属于本发明范围内的第一～第七实施例至少具有剪切面或者具有剪切面及断裂面，所以也可以认为磁特性不会显著降低，疲劳强度提高10％以上。
属于本发明范围内的第一、第二、第四～第七实施例具有剪切面与断裂面，接近于断裂面一侧的、位于电磁钢板的主面侧的端面氮化层的侧面与电磁钢板的主面形成有平坦的面，所以也可以认为磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上。
将属于本发明范围内的第三实施例与本发明以外的第五比较例进行比较，可知在退火后进行气体软氮化的情况下，不能得到磁特性不会显著降低、疲劳强度提高10％以上的效果。
上述各实施方式的电磁钢板所述的结构主要部件不限于各实施方式，例如可以使各实施方式的结构主要部件为上述各实施方式以外的组合，或者变更各实施方式的结构主要部件的细节。
附图标记说明
10，10A，10B，10C，10D，10E，10F电磁钢板；10a主面；10b端面；10c剪切面；10d断裂面；11母材部；13端面氮化层；13a表面；13b侧面；131化合物层；133扩散层；15绝缘覆膜。

Claims (12)

1.一种电磁钢板，具有主面与端面，该电磁钢板的特征在于，
具有：位于所述主面的面方向的中心侧且在所述电磁钢板的厚度方向整体不具有氮化层的母材部、以及与所述母材部邻接且在所述端面设置的含有氮的端面氮化层，
所述端面氮化层的表面硬度为430HV以上、1250HV以下，
所述端面氮化层的表面硬度依照日本工业标准维氏硬度试验-试验方法(JIS Z 2244)进行测量。
2.如权利要求1所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面的氮浓度比所述主面的氮浓度高，
所述母材部的组成为，硅：2.0质量％以上且4.0质量％以下、铝：0.15质量％以上且2.00质量％以下、锰：0.10质量％以上且2.00质量％以下、镍：0.01质量％以上且3.0质量％以下、其余部分为铁及不可避免的杂质。
3.如权利要求1或2所述的电磁钢板，其特征在于，
沿着所述端面氮化层的深度方向的剖面中距离所述端面氮化层的表面的深度为40μm的位置上的硬度与所述端面氮化层的表面硬度之比为80％以下，
所述剖面中距离所述端面氮化层的表面的深度为40μm的位置上的硬度依照日本工业标准维氏硬度试验-试验方法(JIS Z 2244)进行测量。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面氮化层的表面硬度为550HV以上950HV以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面氮化层的深度方向上从所述端面氮化层的表面至维氏硬度值比所述母材部的维氏硬度值高50的点的距离为0.07mm以上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面氮化层包括化合物层及扩散层。
7.如权利要求6所述的电磁钢板，其特征在于，
所述化合物层在所述端面氮化层的表面所占的比例为50％以下，
所述化合物层在所述端面氮化层的表面所占的比例是指在沿着所述电磁钢板的厚度方向的剖面观察的端面中、规定化合物层的表面的轮廓线的长度与规定端面氮层的表面的轮廓线的长度之比。
8.如权利要求1～5中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面氮化层由扩散层形成。
9.如权利要求1～8中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面氮化层中所述电磁钢板的厚度为所述母材部中所述电磁钢板的厚度以下。
10.如权利要求1～9中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面具有剪切面。
11.如权利要求1～9中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面具有剪切面与断裂面。
12.如权利要求1～9中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，
所述端面具有剪切面与断裂面，
接近于所述断裂面一侧的、位于所述电磁钢板的主面侧的所述端面氮化层的侧面与所述电磁钢板的主面形成为平坦的面。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4054059A1 (de) * 2021-03-05 2022-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Magnetblech für ein blechpaket, blechpaket, elektrische maschine und verfahren zur herstellung eines magnetblechs

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5263814A (en) * 1975-11-23 1977-05-26 Daido Steel Co Ltd Wear pesistance and corrosion resistance soft magnetic alloy
US6083455A (en) * 1998-01-05 2000-07-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Steels, steel products for nitriding, nitrided steel parts
JP3991884B2 (ja) * 2003-02-24 2007-10-17 Ｊｆｅスチール株式会社 窒化後の磁気特性に優れた窒化用鋼材およびその成形体
JP4313127B2 (ja) * 2003-09-18 2009-08-12 新日本製鐵株式会社 電磁鋼板ロータの製造方法
JP2005226118A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Toyota Motor Corp 電磁鋼板の窒化処理方法及び高硬度高磁気特性を有する電磁鋼板
JP5181439B2 (ja) * 2006-07-26 2013-04-10 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP5119710B2 (ja) 2007-03-28 2013-01-16 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2010070958A1 (ja) * 2008-12-19 2010-06-24 新日本製鐵株式会社 表面硬化用機械構造用鋼及び機械構造鋼部品
JP5530174B2 (ja) * 2009-12-25 2014-06-25 株式会社神戸製鋼所 窒化処理用軟磁性鋼材および耐摩耗性に優れた軟磁性鋼部品
JP5026625B2 (ja) * 2010-10-27 2012-09-12 新日本製鐵株式会社 表面硬化用機械構造用鋼、及び、機械構造用鋼部品とその製造方法
JP5865487B2 (ja) * 2012-04-03 2016-02-17 日立金属工具鋼株式会社 鋳造用部材及びその製造方法、ダイカスト用スリーブ、並びにダイカスト装置
WO2015136917A1 (ja) * 2014-03-13 2015-09-17 新日鐵住金株式会社 窒化処理方法、及び、窒化部品の製造方法
JP6202034B2 (ja) * 2015-04-06 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 金属リング及びその製造方法
US10574122B2 (en) * 2017-01-12 2020-02-25 GM Global Technology Operations LLC Method of forming a rotor

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