JP2000282190A - 磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板 - Google Patents
磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波磁気特性に優れたオルタネータコア用
鋼板を提供する。 【解決手段】 オルタネータのステータコア用鋼板に関
して、Ｓｉ量、Ａｌ量などの鋼板の化学成分を厳密に規
制してこれを適正化することにより、部品加工時に要求
される降伏強度を確保しながら積層後のコア損失を飛躍
的に低減できることを見い出しなされたもので、Ｃ：
０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０５〜１．５ｗｔ％、
Ｍｎ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｐ：０．２ｗｔ％以
下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５ｗｔ％以
下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ％以下又は０．１〜
１．０ｗｔ％を含有するとともに、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足し、残部が実質的にＦｅ
からなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２５０ＭＰａである
ことを特徴とする。
鋼板を提供する。 【解決手段】 オルタネータのステータコア用鋼板に関
して、Ｓｉ量、Ａｌ量などの鋼板の化学成分を厳密に規
制してこれを適正化することにより、部品加工時に要求
される降伏強度を確保しながら積層後のコア損失を飛躍
的に低減できることを見い出しなされたもので、Ｃ：
０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０５〜１．５ｗｔ％、
Ｍｎ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｐ：０．２ｗｔ％以
下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５ｗｔ％以
下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ％以下又は０．１〜
１．０ｗｔ％を含有するとともに、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足し、残部が実質的にＦｅ
からなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２５０ＭＰａである
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、自動車用電装品で
あるオルタネータのステータコア材料に関するものであ
る。
あるオルタネータのステータコア材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】カーエレクトロニクスの発展により、自
動車にはワイパー用、窓開閉用、ミラー駆動用などの各
種のモータが多量に搭載されている。近年、自動車一台
当たりのモータの数は増大しており、車体重量の増加に
よる燃費への影響も無視できない状況にある。このため
地球環境保護の観点から、自動車搭載用のモータを小型
・軽量化、高出力化、高効率化する要求が高まってい
る。こうした電装品の中でも、燃費改善対策として、充
電系のオルタネータの高性能化が強く望まれている。
動車にはワイパー用、窓開閉用、ミラー駆動用などの各
種のモータが多量に搭載されている。近年、自動車一台
当たりのモータの数は増大しており、車体重量の増加に
よる燃費への影響も無視できない状況にある。このため
地球環境保護の観点から、自動車搭載用のモータを小型
・軽量化、高出力化、高効率化する要求が高まってい
る。こうした電装品の中でも、燃費改善対策として、充
電系のオルタネータの高性能化が強く望まれている。
【０００３】オルタネータの場合、駆動周波数はアイド
リング時には１００〜２００Ｈｚ程度であるが、３０〜
４０ｋｍ／ｈの走行時には３００〜５００Ｈｚ、高速で
は１ｋ〜３ｋＨｚに達することから、優れた高周波特性
が要求される。また、ロータとステータはそれぞれ別工
程でコア形状に加工され、特に、ステータコアは巻き積
層（ヘリカルあるいはトロイダル）方式による曲げ加工
が適用されることが多く、このように曲げ加工が適用さ
れる用途では素材鋼板に適切な降伏強度が必要とされ
る。この部品加工に適した降伏強度ＹＰは１６０〜２５
０ＭＰａの範囲である。
リング時には１００〜２００Ｈｚ程度であるが、３０〜
４０ｋｍ／ｈの走行時には３００〜５００Ｈｚ、高速で
は１ｋ〜３ｋＨｚに達することから、優れた高周波特性
が要求される。また、ロータとステータはそれぞれ別工
程でコア形状に加工され、特に、ステータコアは巻き積
層（ヘリカルあるいはトロイダル）方式による曲げ加工
が適用されることが多く、このように曲げ加工が適用さ
れる用途では素材鋼板に適切な降伏強度が必要とされ
る。この部品加工に適した降伏強度ＹＰは１６０〜２５
０ＭＰａの範囲である。
【０００４】従来、こうした自動車用電装品のコア材料
には、コストや加工性の観点から板厚０．８ｍｍ〜１．
０ｍｍの冷延鋼板が用いられており、また、最近ではコ
ア損失を低減する目的から板厚０．５ｍｍ、０．６ｍｍ
の薄物冷延鋼板も使用されている。また、これらの鋼板
は表面処理や絶縁被膜処理を施すことなく、打ち抜き加
工後に直接積層してコア部品として使用されている。
には、コストや加工性の観点から板厚０．８ｍｍ〜１．
０ｍｍの冷延鋼板が用いられており、また、最近ではコ
ア損失を低減する目的から板厚０．５ｍｍ、０．６ｍｍ
の薄物冷延鋼板も使用されている。また、これらの鋼板
は表面処理や絶縁被膜処理を施すことなく、打ち抜き加
工後に直接積層してコア部品として使用されている。
【０００５】自動車用電装品用の鋼板に関しては、特開
平０８−２９５９３５号において、板厚０．８〜１．０
ｍｍの厚手無方向性電磁鋼板の製造方法が提案されてい
る。しかし、この技術は板厚が０．８ｍｍ以上の鋼板を
前提としたものであり、このため５０Ｈｚでの鉄損は改
善されるが、板厚が厚いために渦電流損失の増大が避け
られず、高周波特性については不適格である。一方、特
開平０８−３３７８２４号には、積層用の冷延鋼板に関
する技術が提案されている。この技術は、積層時の鉄損
が増加しない冷延鋼板の製造方法に関するもので、連続
焼鈍する際に鋼板表面に酸化膜を付着させることで渦電
流を抑制するというものであるが、コア積層時の高周波
磁気特性については何の開示もない。
平０８−２９５９３５号において、板厚０．８〜１．０
ｍｍの厚手無方向性電磁鋼板の製造方法が提案されてい
る。しかし、この技術は板厚が０．８ｍｍ以上の鋼板を
前提としたものであり、このため５０Ｈｚでの鉄損は改
善されるが、板厚が厚いために渦電流損失の増大が避け
られず、高周波特性については不適格である。一方、特
開平０８−３３７８２４号には、積層用の冷延鋼板に関
する技術が提案されている。この技術は、積層時の鉄損
が増加しない冷延鋼板の製造方法に関するもので、連続
焼鈍する際に鋼板表面に酸化膜を付着させることで渦電
流を抑制するというものであるが、コア積層時の高周波
磁気特性については何の開示もない。
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】したがって、以上述べ
たような従来技術では、高周波化が進む自動車用高性能
電装品、とりわけオルタネータの要求性能には十分に対
応できず、現状ではコアに積層した状態での高周波特性
については全く知見がないのが実情である。本発明はこ
のような事情に鑑みなされたもので、その目的は、特に
高周波磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板を提供
することにある。
たような従来技術では、高周波化が進む自動車用高性能
電装品、とりわけオルタネータの要求性能には十分に対
応できず、現状ではコアに積層した状態での高周波特性
については全く知見がないのが実情である。本発明はこ
のような事情に鑑みなされたもので、その目的は、特に
高周波磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、オルタネ
ータのステータコア用鋼板について、積層後のコア損失
を低減する手法について詳細な検討を行い、その結果、
Ｓｉ量、Ａｌ量などの鋼板の化学成分を厳密に規制して
これを適正化することにより、部品加工時に要求される
降伏強度を確保しながら積層後のコア損失を飛躍的に低
減できることを知見した。本発明はこのような知見に基
づきなされたもので、その特徴とする構成は以下の通り
である。
ータのステータコア用鋼板について、積層後のコア損失
を低減する手法について詳細な検討を行い、その結果、
Ｓｉ量、Ａｌ量などの鋼板の化学成分を厳密に規制して
これを適正化することにより、部品加工時に要求される
降伏強度を確保しながら積層後のコア損失を飛躍的に低
減できることを知見した。本発明はこのような知見に基
づきなされたもので、その特徴とする構成は以下の通り
である。
【０００８】［1］ Ｃ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．０５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．０５〜１．０ｗｔ
％、Ｐ：０．２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、
Ｎ：０．００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５
ｗｔ％以下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するととも
に、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足
し、残部が実質的にＦｅからなり、降伏強度ＹＰが１６
０〜２５０ＭＰａであることを特徴とする磁気特性に優
れたオルタネータコア用鋼板。
０．０５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．０５〜１．０ｗｔ
％、Ｐ：０．２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、
Ｎ：０．００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５
ｗｔ％以下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するととも
に、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足
し、残部が実質的にＦｅからなり、降伏強度ＹＰが１６
０〜２５０ＭＰａであることを特徴とする磁気特性に優
れたオルタネータコア用鋼板。
【０００９】［2］ Ｃ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：
０．０５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、
Ｐ：０．２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０００９ｗｔ％以下、
Ｎ：０．００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５
ｗｔ％以下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するととも
に、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足
し、さらにＳｂ及びＳｎの１種又は２種をＳｂ＋Ｓｎ／
２：０．００２〜０．０２ｗｔ％の範囲で含有し、残部
が実質的にＦｅからなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２５
０ＭＰａであることを特徴とする磁気特性に優れたオル
タネータコア用鋼板。
０．０５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、
Ｐ：０．２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０００９ｗｔ％以下、
Ｎ：０．００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５
ｗｔ％以下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するととも
に、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足
し、さらにＳｂ及びＳｎの１種又は２種をＳｂ＋Ｓｎ／
２：０．００２〜０．０２ｗｔ％の範囲で含有し、残部
が実質的にＦｅからなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２５
０ＭＰａであることを特徴とする磁気特性に優れたオル
タネータコア用鋼板。
【００１０】［3］ 上記［1］または［2］の鋼板におい
て、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．１ｗｔ％以上を満足する
ことを特徴とする磁気特性に優れたオルタネータコア用
鋼板。
て、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．１ｗｔ％以上を満足する
ことを特徴とする磁気特性に優れたオルタネータコア用
鋼板。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由とともに説明する。本発明者らは、まず、鋼板のコア
積層後の鉄損と降伏強度ＹＰに及ぼすＳｉ及びＡｌ量の
影響について調査した。試験サンプルとして、Ｃ：０．
００３ｗｔ％、Ｓｉ：０．０１〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：
０．２０ｗｔ％、Ｐ：０．０５ｗｔ％、Ｓ：０．０１ｗ
ｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００３〜１．０ｗｔ％、Ｎ：
０．００２ｗｔ％を含む鋼をラボ溶解し、熱間圧延、冷
間圧延を経て板厚０．５ｍｍの鋼板とした。次いで、こ
の鋼板に８００℃〜８８０℃×５０ｓｅｃの連続焼鈍を
施し、さらに調圧率１．０％の調質圧延を施した後、磁
気特性と機械特性を調査した。
由とともに説明する。本発明者らは、まず、鋼板のコア
積層後の鉄損と降伏強度ＹＰに及ぼすＳｉ及びＡｌ量の
影響について調査した。試験サンプルとして、Ｃ：０．
００３ｗｔ％、Ｓｉ：０．０１〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：
０．２０ｗｔ％、Ｐ：０．０５ｗｔ％、Ｓ：０．０１ｗ
ｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００３〜１．０ｗｔ％、Ｎ：
０．００２ｗｔ％を含む鋼をラボ溶解し、熱間圧延、冷
間圧延を経て板厚０．５ｍｍの鋼板とした。次いで、こ
の鋼板に８００℃〜８８０℃×５０ｓｅｃの連続焼鈍を
施し、さらに調圧率１．０％の調質圧延を施した後、磁
気特性と機械特性を調査した。
【００１２】図１は、降伏強度ＹＰとＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａ
ｌ量との関係を示している。同図によれば、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量が１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰは２
５０ＭＰａを超える。これは、Ｓｉ、Ａｌによる固溶強
化の効果と考えられる。このようにＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ
量が１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰが２５０ＭＰ
ａを超えるため、ヘリカル（又はトロイダル）方式のよ
うなステータコアの積層方法の場合には、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量は１．５ｗｔ％以下とすることが好ましい。
ｌ量との関係を示している。同図によれば、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量が１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰは２
５０ＭＰａを超える。これは、Ｓｉ、Ａｌによる固溶強
化の効果と考えられる。このようにＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ
量が１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰが２５０ＭＰ
ａを超えるため、ヘリカル（又はトロイダル）方式のよ
うなステータコアの積層方法の場合には、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量は１．５ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００１３】次に、オルタネータのステータコアにおい
て問題となる、鋼板表面の直接接触による積層コアの鉄
損を算定するために、以下のような磁気特性の測定を行
った。試験材から外径１００ｍｍφ−内径７０ｍｍφの
リング状サンプルを打ち抜き加工により作成し、１０枚
重ねで直接コア積層した後、コアの表裏面から均一に圧
力を加えながら磁気特性の測定を行った。この際、積層
時の加圧力を変化させて測定し、鉄損の増加量から鋼板
間の接触により生じる渦電流の大きさを評価した。試験
材には、板厚０．５ｍｍの従来材である冷延鋼板と上記
試験（図１）で使用した鋼板のうちＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ
量が０．１５ｗｔ％の鋼板を用いた。なお、積層加圧力
は、実部品加工を想定して最大１２ｋｇｆ／ｃｍ２とし
た。
て問題となる、鋼板表面の直接接触による積層コアの鉄
損を算定するために、以下のような磁気特性の測定を行
った。試験材から外径１００ｍｍφ−内径７０ｍｍφの
リング状サンプルを打ち抜き加工により作成し、１０枚
重ねで直接コア積層した後、コアの表裏面から均一に圧
力を加えながら磁気特性の測定を行った。この際、積層
時の加圧力を変化させて測定し、鉄損の増加量から鋼板
間の接触により生じる渦電流の大きさを評価した。試験
材には、板厚０．５ｍｍの従来材である冷延鋼板と上記
試験（図１）で使用した鋼板のうちＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ
量が０．１５ｗｔ％の鋼板を用いた。なお、積層加圧力
は、実部品加工を想定して最大１２ｋｇｆ／ｃｍ２とし
た。
【００１４】図２は、上記積層コアの磁束密度０．５
Ｔ、周波数２ｋＨｚにおける鉄損（Ｗ ５／２０００）と
１２ｋｇｆ／ｃｍ２までの積層加圧力との関係を示して
おり、いずれも積層加圧力の増大とともに鉄損は増大し
ている。これは、鋼板同志の接触による渦電流の増加が
反映されたものと考えられる。一方、Ｓｉ＋Ａｌ添加鋼
（Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．１５ｗｔ％）は従来材の冷
延鋼板に比べて初期（加圧力：０）における鉄損が低
く、積層加圧力の増加による鉄損増大の度合いも比較的
少ないことが判る。
Ｔ、周波数２ｋＨｚにおける鉄損（Ｗ ５／２０００）と
１２ｋｇｆ／ｃｍ２までの積層加圧力との関係を示して
おり、いずれも積層加圧力の増大とともに鉄損は増大し
ている。これは、鋼板同志の接触による渦電流の増加が
反映されたものと考えられる。一方、Ｓｉ＋Ａｌ添加鋼
（Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．１５ｗｔ％）は従来材の冷
延鋼板に比べて初期（加圧力：０）における鉄損が低
く、積層加圧力の増加による鉄損増大の度合いも比較的
少ないことが判る。
【００１５】図３は、上記の評価方法による積層加圧力
１２ｋｇｆ／ｃｍ２での鉄損（Ｗ５ ／２０００）とＳｉ
＋Ｓｏｌ．Ａｌ量との関係を示しており、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量が０．０５ｗｔ％以上となると積層加圧時の
鉄損は低下し、さらに０．１ｗｔ％以上となると鉄損は
著しく低下し、特に０．１５ｗｔ％以上において鉄損は
最も低下している。
１２ｋｇｆ／ｃｍ２での鉄損（Ｗ５ ／２０００）とＳｉ
＋Ｓｏｌ．Ａｌ量との関係を示しており、Ｓｉ＋Ｓｏ
ｌ．Ａｌ量が０．０５ｗｔ％以上となると積層加圧時の
鉄損は低下し、さらに０．１ｗｔ％以上となると鉄損は
著しく低下し、特に０．１５ｗｔ％以上において鉄損は
最も低下している。
【００１６】以上の実験結果から、オルタネータの積層
後の鉄損を低減するために、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ量は
０．０５ｗｔ％以上、好ましくは０．１ｗｔ％以上（よ
り好ましくは０．１５ｗｔ％以上）とする。また、Ｓｉ
＋Ｓｏｌ．Ａｌ量が増大すると鉄損はさらに低減する
が、上述したように１．５ｗｔ％を超えて添加すると降
伏強度ＹＰは２５０ＭＰａを超える。ステータの加工方
法がヘリカル（又はトロイダル）方式の場合には、降伏
強度ＹＰが２５０ＭＰａを超えるとコアの寸法精度不良
が生じ易くなるため、降伏強度ＹＰは２５０ＭＰａ以下
に制御する必要がある。一方、他の積層方法、例えば、
打ち抜き積層−かしめ方式、打ち抜き積層−溶接方式、
分割コア方式では、上記のような降伏強度ＹＰの制約は
ない。ここでは、一般的な加工方法であるヘリカル（又
はトロイダル）方式のような降伏強度が寸法精度に影響
を及ぼす積層方式を対象とするので、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａ
ｌは１．５ｗｔ％以下とする。
後の鉄損を低減するために、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ量は
０．０５ｗｔ％以上、好ましくは０．１ｗｔ％以上（よ
り好ましくは０．１５ｗｔ％以上）とする。また、Ｓｉ
＋Ｓｏｌ．Ａｌ量が増大すると鉄損はさらに低減する
が、上述したように１．５ｗｔ％を超えて添加すると降
伏強度ＹＰは２５０ＭＰａを超える。ステータの加工方
法がヘリカル（又はトロイダル）方式の場合には、降伏
強度ＹＰが２５０ＭＰａを超えるとコアの寸法精度不良
が生じ易くなるため、降伏強度ＹＰは２５０ＭＰａ以下
に制御する必要がある。一方、他の積層方法、例えば、
打ち抜き積層−かしめ方式、打ち抜き積層−溶接方式、
分割コア方式では、上記のような降伏強度ＹＰの制約は
ない。ここでは、一般的な加工方法であるヘリカル（又
はトロイダル）方式のような降伏強度が寸法精度に影響
を及ぼす積層方式を対象とするので、Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａ
ｌは１．５ｗｔ％以下とする。
【００１７】さらに、ステータコアの積層方法としてヘ
リカル（又はトロイダル）方式が採用される場合を考慮
し、オルタネータ用鋼板としての優れた磁気特性を確保
するために、Ｓｉ量及びＡｌ量については、Ｓｉ：０．
０５〜１．５ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ％
以下（但し、無添加の場合を含む）又は０．１〜１．０
ｗｔ％と規定する。Ｓｉ、Ａｌは単独添加、複合添加の
いずれでも構わない。Ｓｉが０．０５ｗｔ％未満では、
電気抵抗が低いことから高周波域の鉄損が高くなる。一
方、Ｓｉが１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰが２５
０ＭＰａを超えてしまう。
リカル（又はトロイダル）方式が採用される場合を考慮
し、オルタネータ用鋼板としての優れた磁気特性を確保
するために、Ｓｉ量及びＡｌ量については、Ｓｉ：０．
０５〜１．５ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ％
以下（但し、無添加の場合を含む）又は０．１〜１．０
ｗｔ％と規定する。Ｓｉ、Ａｌは単独添加、複合添加の
いずれでも構わない。Ｓｉが０．０５ｗｔ％未満では、
電気抵抗が低いことから高周波域の鉄損が高くなる。一
方、Ｓｉが１．５ｗｔ％を超えると降伏強度ＹＰが２５
０ＭＰａを超えてしまう。
【００１８】また、Ａｌは鋼中ではＡｌＮ系窒化物、Ａ
ｌ２Ｏ３系酸化物、Ａｌ２Ｏ３−ＭｎＯ−ＳｉＯ２系複
合酸化物及び固溶Ａｌの形態で存在することから、Ａｌ
を積極添加しない場合には、微細ＡｌＮによる焼鈍時の
粒成長性の劣化防止のためにＳｏｌ．Ａｌは０．００５
ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とし、一方、
Ａｌを積極添加する場合には、熱間圧延でのＡｌＮの微
細析出防止のためにＳｏｌ．Ａｌは０．１〜１．０ｗｔ
％の範囲とする。
ｌ２Ｏ３系酸化物、Ａｌ２Ｏ３−ＭｎＯ−ＳｉＯ２系複
合酸化物及び固溶Ａｌの形態で存在することから、Ａｌ
を積極添加しない場合には、微細ＡｌＮによる焼鈍時の
粒成長性の劣化防止のためにＳｏｌ．Ａｌは０．００５
ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とし、一方、
Ａｌを積極添加する場合には、熱間圧延でのＡｌＮの微
細析出防止のためにＳｏｌ．Ａｌは０．１〜１．０ｗｔ
％の範囲とする。
【００１９】次に、磁気特性がさらに優れたオルタネー
タコア用鋼板を検討するために、Ｓの影響について調査
した。Ｓは、一般にその含有量が多いとＭｎＳの析出量
が多くなり、鉄損を増大させる。このためＳ量は０．０
２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。さ
らに、Ｓが著しく低い領域について、Ｓ量の影響をより
詳細に検討した。
タコア用鋼板を検討するために、Ｓの影響について調査
した。Ｓは、一般にその含有量が多いとＭｎＳの析出量
が多くなり、鉄損を増大させる。このためＳ量は０．０
２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。さ
らに、Ｓが著しく低い領域について、Ｓ量の影響をより
詳細に検討した。
【００２０】Ｃ：０．００３ｗｔ％、Ｓｉ：０．２２ｗ
ｔ％、Ｍｎ：０．３０ｗｔ％、Ｐ：０．０７ｗｔ％、Ｓ
ｏｌ．Ａｌ：０．２４ｗｔ％、Ｎ：０．００２ｗｔ％、
Ｓｂ：ｔｒ．及びＳｂ：８０ｐｐｍを含む鋼をベースと
し、Ｓ量を３ｐｐｍ、６ｐｐｍ、９ｐｐｍ、１２ｐｐ
ｍ、１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍに調整した鋼をラボ溶解
し、熱間圧延、冷間圧延を経て板厚０．５ｍｍの鋼板と
した。次いで、この鋼板に８５０℃×５０ｓｅｃの連続
焼鈍を施した後、調圧率１．０％の調質圧延を施した。
このようにして得られた各鋼板コイルからリング状サン
プルを採取し、以下に示すようにして積層加圧時の鉄損
を測定した。
ｔ％、Ｍｎ：０．３０ｗｔ％、Ｐ：０．０７ｗｔ％、Ｓ
ｏｌ．Ａｌ：０．２４ｗｔ％、Ｎ：０．００２ｗｔ％、
Ｓｂ：ｔｒ．及びＳｂ：８０ｐｐｍを含む鋼をベースと
し、Ｓ量を３ｐｐｍ、６ｐｐｍ、９ｐｐｍ、１２ｐｐ
ｍ、１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍに調整した鋼をラボ溶解
し、熱間圧延、冷間圧延を経て板厚０．５ｍｍの鋼板と
した。次いで、この鋼板に８５０℃×５０ｓｅｃの連続
焼鈍を施した後、調圧率１．０％の調質圧延を施した。
このようにして得られた各鋼板コイルからリング状サン
プルを採取し、以下に示すようにして積層加圧時の鉄損
を測定した。
【００２１】図４は、Ｓ量と積層加圧力１２ｋｇｆ／ｃ
ｍ２における鉄損（Ｗ５／２０００）との関係を示して
いる。同図によれば、Ｓ量が９ｐｐｍ以下になると積層
加圧時の鉄損は全体的に低下するが、Ｓｂ添加鋼ではこ
れが著しい。この原因を調査するために、光学顕微鏡に
よる鋼板断面の組織観察を行った。これによればＳｂの
有無に拘りなくＳ量の低下とともにフェライト粒径は粗
大化しているが、Ｓｂ無添鋼（Ｓｂ：ｔｒ．）では表層
部に微細粒組織が認められ、一方、Ｓｂ添加鋼（Ｓｂ：
８０ｐｐｍ）ではそのような微細粒組織は認められなか
った。これは、Ｓ量が９ｐｐｍ以下になると焼鈍時に著
しく窒化しやすくなるため、鋼板表層部に微細なＡｌＮ
が析出する傾向があるが、Ｓｂは鋼板表層部に偏析し易
い元素であるため、Ｓｂ添加鋼の場合には鋼板表層部に
偏析したＳｂが焼鈍時の窒素吸着を抑制して鋼板の窒化
を防止し、この結果、鋼板表層部での微細粒組織の生成
が抑えられるものと推定される。同様の現象は、Ｓｎ添
加鋼の場合にも認められた。
ｍ２における鉄損（Ｗ５／２０００）との関係を示して
いる。同図によれば、Ｓ量が９ｐｐｍ以下になると積層
加圧時の鉄損は全体的に低下するが、Ｓｂ添加鋼ではこ
れが著しい。この原因を調査するために、光学顕微鏡に
よる鋼板断面の組織観察を行った。これによればＳｂの
有無に拘りなくＳ量の低下とともにフェライト粒径は粗
大化しているが、Ｓｂ無添鋼（Ｓｂ：ｔｒ．）では表層
部に微細粒組織が認められ、一方、Ｓｂ添加鋼（Ｓｂ：
８０ｐｐｍ）ではそのような微細粒組織は認められなか
った。これは、Ｓ量が９ｐｐｍ以下になると焼鈍時に著
しく窒化しやすくなるため、鋼板表層部に微細なＡｌＮ
が析出する傾向があるが、Ｓｂは鋼板表層部に偏析し易
い元素であるため、Ｓｂ添加鋼の場合には鋼板表層部に
偏析したＳｂが焼鈍時の窒素吸着を抑制して鋼板の窒化
を防止し、この結果、鋼板表層部での微細粒組織の生成
が抑えられるものと推定される。同様の現象は、Ｓｎ添
加鋼の場合にも認められた。
【００２２】以上の結果に基づいてさらに詳細な実験と
検討を行った結果、Ｓｂ及びＳｎの１種又は２種をＳｂ
＋Ｓｎ／２として０．００２ｗｔ％以上添加することに
より、上記のような窒化防止効果が得られることが判っ
た。一方、Ｓｂ、Ｓｎの過剰な添加は粒界偏析による粒
成長性劣化招くため、Ｓｂ＋Ｓｎ／２は０．０２ｗｔ％
以下とすることが好ましい。以上の理由から、オルタネ
ータの積層加圧時の鉄損をさらに低減するためには、
Ｓ：０．０００９ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含
む）とし、Ｓｂ、Ｓｎの１種又は２種をＳｂ＋Ｓｎ／２
で０．００２〜０．０２ｗｔ％添加することが好まし
い。
検討を行った結果、Ｓｂ及びＳｎの１種又は２種をＳｂ
＋Ｓｎ／２として０．００２ｗｔ％以上添加することに
より、上記のような窒化防止効果が得られることが判っ
た。一方、Ｓｂ、Ｓｎの過剰な添加は粒界偏析による粒
成長性劣化招くため、Ｓｂ＋Ｓｎ／２は０．０２ｗｔ％
以下とすることが好ましい。以上の理由から、オルタネ
ータの積層加圧時の鉄損をさらに低減するためには、
Ｓ：０．０００９ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含
む）とし、Ｓｂ、Ｓｎの１種又は２種をＳｂ＋Ｓｎ／２
で０．００２〜０．０２ｗｔ％添加することが好まし
い。
【００２３】その他の成分の限定理由について説明す
る。Ｃは、磁気特性を劣化させる元素であるため、０．
０２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。
Ｍｎは、ＳをＭｎＳとして固定することで熱間圧延時の
赤熱脆性を防止するために０．０５ｗｔ％以上必要であ
るが、１．０ｗｔ％を超えると磁束密度を低下させるた
め、０．０５〜１．０ｗｔ％とする。一方、Ｓが０．０
００９ｗｔ％以下の場合には、ＭｎＳは問題ないレベル
となるので下限量の制約はなく、Ｍｎは１．０ｗｔ％以
下（但し、無添加の場合を含む）とすればよい。
る。Ｃは、磁気特性を劣化させる元素であるため、０．
０２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。
Ｍｎは、ＳをＭｎＳとして固定することで熱間圧延時の
赤熱脆性を防止するために０．０５ｗｔ％以上必要であ
るが、１．０ｗｔ％を超えると磁束密度を低下させるた
め、０．０５〜１．０ｗｔ％とする。一方、Ｓが０．０
００９ｗｔ％以下の場合には、ＭｎＳは問題ないレベル
となるので下限量の制約はなく、Ｍｎは１．０ｗｔ％以
下（但し、無添加の場合を含む）とすればよい。
【００２４】Ｐは、鋼板の打ち抜き性を改善するために
必要な元素であるが、０．２ｗｔ％を超えて添加すると
鋼板が脆化するため、０．２ｗｔ％以下（但し、無添加
の場合を含む）とする。Ｎは、その含有量が多いとＡｌ
Ｎの析出量が多くなって鉄損を増大させるため、０．０
０５ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。
本発明の鋼板は実質的に上記成分とＦｅとからなり、し
たがって不可避的不純物等の他の元素が本発明の効果を
損なわない限度で微量含まれることは妨げない。
必要な元素であるが、０．２ｗｔ％を超えて添加すると
鋼板が脆化するため、０．２ｗｔ％以下（但し、無添加
の場合を含む）とする。Ｎは、その含有量が多いとＡｌ
Ｎの析出量が多くなって鉄損を増大させるため、０．０
０５ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とする。
本発明の鋼板は実質的に上記成分とＦｅとからなり、し
たがって不可避的不純物等の他の元素が本発明の効果を
損なわない限度で微量含まれることは妨げない。
【００２５】本発明の鋼板は、その化学成分が所定の範
囲内であれば、製造法自体に特別な制約はなく、通常の
方法で製造することができる。すなわち、転炉で吹練し
た溶鋼を脱ガス処理して所定の成分に調整し、引き続き
鋳造、熱間圧延を行う。熱間圧延時の仕上温度、巻取り
温度は特に規制する必要はなく、通常の条件でよい。ま
た、熱間圧延後の熱延板焼鈍は行ってもよいが必須では
ない。次いで、一回の冷間圧延若しくは中間焼鈍を挟ん
だ２回以上の冷間圧延により所定の板厚とした後、連続
焼鈍又はバッチ焼鈍を施し、その後必要に応じて調質圧
延を行う。本発明は、高周波磁気特性に優れた高効率オ
ルタネータコア用鋼板を対象としているため、鋼板の板
厚は０．６ｍｍ以下が好ましい。また、鋼板表面への絶
縁被膜塗布や特殊な表面処理は行わない。
囲内であれば、製造法自体に特別な制約はなく、通常の
方法で製造することができる。すなわち、転炉で吹練し
た溶鋼を脱ガス処理して所定の成分に調整し、引き続き
鋳造、熱間圧延を行う。熱間圧延時の仕上温度、巻取り
温度は特に規制する必要はなく、通常の条件でよい。ま
た、熱間圧延後の熱延板焼鈍は行ってもよいが必須では
ない。次いで、一回の冷間圧延若しくは中間焼鈍を挟ん
だ２回以上の冷間圧延により所定の板厚とした後、連続
焼鈍又はバッチ焼鈍を施し、その後必要に応じて調質圧
延を行う。本発明は、高周波磁気特性に優れた高効率オ
ルタネータコア用鋼板を対象としているため、鋼板の板
厚は０．６ｍｍ以下が好ましい。また、鋼板表面への絶
縁被膜塗布や特殊な表面処理は行わない。
【００２６】
【実施例】転炉で吹練した後に脱ガス処理を行うことに
より所定の成分に調整した表１に示す鋼をスラブに鋳造
し、このスラブを加熱した後、板厚２．０ｍｍまで熱間
圧延した。この熱延板を酸洗後、板厚０．５ｍｍまで冷
間圧延し、次いで表１に示す焼鈍条件で仕上焼鈍した
後、調圧率１．０％の調質圧延を行った。このようにし
て得られた各鋼板コイルから、外径１００ｍｍφ−内径
７０ｍｍφのリング状試験片を打ち抜き、１０枚重ねに
して積層加圧時の鉄損を測定した。また、Ｌ方向から引
張り試験片を切り出し、その降伏強度ＹＰを測定した。
測定された鉄損（Ｗ５／２０００）及び降伏強度ＹＰを
仕上焼鈍条件とともに表１に示す。
より所定の成分に調整した表１に示す鋼をスラブに鋳造
し、このスラブを加熱した後、板厚２．０ｍｍまで熱間
圧延した。この熱延板を酸洗後、板厚０．５ｍｍまで冷
間圧延し、次いで表１に示す焼鈍条件で仕上焼鈍した
後、調圧率１．０％の調質圧延を行った。このようにし
て得られた各鋼板コイルから、外径１００ｍｍφ−内径
７０ｍｍφのリング状試験片を打ち抜き、１０枚重ねに
して積層加圧時の鉄損を測定した。また、Ｌ方向から引
張り試験片を切り出し、その降伏強度ＹＰを測定した。
測定された鉄損（Ｗ５／２０００）及び降伏強度ＹＰを
仕上焼鈍条件とともに表１に示す。
【００２７】表１によれば、鋼板の化学成分が本発明条
件を満足する場合にのみ、磁気特性に優れ、且つ部品加
工で要求される降伏強度ＹＰ：１６０〜２５０ＭＰａが
実現できることが判る。
件を満足する場合にのみ、磁気特性に優れ、且つ部品加
工で要求される降伏強度ＹＰ：１６０〜２５０ＭＰａが
実現できることが判る。
【表１】
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高周
波磁気特性が極めて優れ且つ所望の降伏強度を有するオ
ルタネータコア用鋼板を得ることができる。
波磁気特性が極めて優れ且つ所望の降伏強度を有するオ
ルタネータコア用鋼板を得ることができる。
【図１】Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ量と降伏強度ＹＰとの関係
を示すグラフ
を示すグラフ
【図２】従来材の冷延鋼板とＳｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．
１５ｗｔ％鋼板について、積層加圧力と鉄損（Ｗ
５／２０００）との関係を示すグラフ
１５ｗｔ％鋼板について、積層加圧力と鉄損（Ｗ
５／２０００）との関係を示すグラフ
【図３】Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ量と積層加圧力１２ｋｇｆ
／ｍｍ２での鉄損（Ｗ５／２０ ００）との関係を示すグ
ラフ
／ｍｍ２での鉄損（Ｗ５／２０ ００）との関係を示すグ
ラフ
【図４】Ｓｂ添加鋼とＳｂ無添加鋼について、Ｓ量と積
層加圧力１２ｋｇｆ／ｍｍ２での鉄損
（Ｗ５／２０００）との関係を示すグラフ
層加圧力１２ｋｇｆ／ｍｍ２での鉄損
（Ｗ５／２０００）との関係を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 靖 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 5E041 AA02 AA11 AA19 CA02 CA10 NN00 NN01
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０
５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．０５〜１．０ｗｔ％、
Ｐ：０．２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、Ｎ：
０．００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ
％以下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するとともに、
Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足し、残
部が実質的にＦｅからなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２
５０ＭＰａであることを特徴とする磁気特性に優れたオ
ルタネータコア用鋼板。 - 【請求項２】 Ｃ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０
５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、Ｐ：０．
２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０００９ｗｔ％以下、Ｎ：０．
００５ｗｔ％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ｗｔ％以
下又は０．１〜１．０ｗｔ％を含有するとともに、Ｓｉ
＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０５ｗｔ％以上を満足し、さらに
Ｓｂ及びＳｎの１種又は２種をＳｂ＋Ｓｎ／２：０．０
０２〜０．０２ｗｔ％の範囲で含有し、残部が実質的に
Ｆｅからなり、降伏強度ＹＰが１６０〜２５０ＭＰａで
あることを特徴とする磁気特性に優れたオルタネータコ
ア用鋼板。 - 【請求項３】 Ｓｉ＋Ｓｏｌ．Ａｌ：０．１ｗｔ％以上
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁
気特性に優れたオルタネータコア用鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091893A JP2000282190A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091893A JP2000282190A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282190A true JP2000282190A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14039254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11091893A Withdrawn JP2000282190A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 磁気特性に優れたオルタネータコア用鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282190A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005042168A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Jfe Steel Kk | 電磁鋼板、鉄心用鋼材、及び鉄心 |
| US8499165B2 (en) | 2002-10-29 | 2013-07-30 | Symbol Technologies, Inc. | System and method for biometric verification in a delivery process |
| JP2014122405A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | らせんコア用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11091893A patent/JP2000282190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8499165B2 (en) | 2002-10-29 | 2013-07-30 | Symbol Technologies, Inc. | System and method for biometric verification in a delivery process |
| JP2005042168A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Jfe Steel Kk | 電磁鋼板、鉄心用鋼材、及び鉄心 |
| JP4604467B2 (ja) * | 2003-07-23 | 2011-01-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鉄心の製造方法 |
| JP2014122405A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | らせんコア用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041228 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050304 |