JP2001279400A - 被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板、さら
には被膜密着性と磁気特性とを高度に両立させた無方向
性電磁鋼板を提供する。 【解決手段】 絶縁被膜下のサブスケール量を酸素目付
量で1.3 g/m²以下に抑制すると共に、絶縁被膜の目付量
について、絶縁被膜の種類が無機または有機無機複合被
膜の場合には 0.1〜4.0 g/m²、一方有機被膜の場合には
0.1〜12 g/m² の範囲に制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてモータや
小型変圧器等に使用される無方向性電磁鋼板およびその
製造方法に関し、特に被膜密着性さらには磁気特性の有
利な改善を図ろうとするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球温暖化防止の観点から、省電
力が急務となり、モータについてもその高効率化が要求
されてきている。これに伴い、新しいタイプのモータが
次々に開発、使用されるようになっている。また、高磁
束密度、低鉄損化に対する要求も一段と厳しくなり、従
来のＪＩＳ規格に規定されている鉄損と磁束密度の関係
よりはるかに優れた特性（同一鉄損レベルで優れた磁束
密度) の材料が要求されつつある。

【０００３】電磁鋼板では、所望の鉄損を得るために、
比抵抗の高い元素を含有させる方法が広く用いられてい
る。比抵抗の高い元素としては、Siが最も代表的である
が、最近では、その他の特性との関係上、Al, Mn等のSi
以外の比抵抗元素も利用されている。例えば、特開昭53
−66816 号公報には、鋼板の比抵抗を高め、かつ微細な
AlＮの析出による粒成長抑制作用を避けるために、Alの
積極添加が提案されている。また、特開昭55−73819 号
公報では、Al添加し、かつ焼鈍雰囲気調整により、鋼板
表面の内部酸化層を低減することで良好な高磁場特性を
達成している。さらに、特開昭54−68716 号公報および
特開昭58−25427 号公報では、Al添加すると共に、 REM
とSbを複合添加したり、高純化して、集合組織を改善す
ることによって鉄損を低減している。

【０００４】その他、特開昭61−87823 号公報では、Al
を添加し、仕上焼鈍時の鋼板冷却速度を制御することに
よって、特開平３−274247号公報では、Alを添加すると
共に、Ｂ，Sb，Snの複合添加により酸窒化を防止するこ
とによって、特開平３−294422号公報では、Alを添加す
ると共に、冷間圧延を制御して鋼板のＬ，Ｃ特性比を低
減することによって、特開平４−63252 号公報では、Mn
とAlを複合添加することによって、特開平４−136138号
公報では、Alを添加すると共に極低Siとし、かつＰ, Sb
を添加することにより、集合組織を改善することによっ
て、いずれも磁気特性の改善を達成している。上記の技
術はいずれも、電磁鋼板自体の特性を改善することによ
って、それを使用する電気機器の効率向上につなげるも
のであった。

【０００５】一方、最近では、半導体の性能向上、価格
の低下と共に、その周辺技術の飛躍的な向上によって、
小型回転機器の制御技術が急速に進歩し、インバータに
よる回転制御が行われたり、また永久磁石素材の進歩に
よってＤＣブラシレスモータのような高効率回転機の製
造が可能となった。しかしながら、それに伴って特にモ
ータの駆動条件は複雑化し、高回転域のみならず低回転
域においても励磁条件は歪みなどによる高周波成分を多
く含むようになってきた。しかも、これが原因で、前述
したような従来材料を用いたモータ鉄芯においてはこれ
以上の鉄損低減が困難となり、モータ改善効果は頭打ち
となってきていた。

【０００６】また、電磁鋼板には、本来の磁気特性に優
れていることは勿論、モータ、トランス等製品製造過程
で種々の作業性が要求され、打抜性、耐食性および層間
抵抗等を満足するために絶縁被膜が施されることが多
い。しかしながら、この場合、上述したような磁気特性
を良好にするための方策を施すと、被膜密着性が著しく
低下することが判明した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、高度
に優れた磁気特性と被膜密着性を両立することは、従来
の技術では困難であった。この発明は、上記の問題を解
決すべく開発されたもので、被膜密着性に優れた無方向
性電磁鋼板、さらには被膜密着性と磁気特性とを高度に
両立させた無方向性電磁鋼板を、その有利な製造方法と
共に提案することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上記
の問題を解決すべく、鋼板の絶縁被膜密着性および磁気
特性については勿論のこと、それを用いて実際にモータ
を製造し、その実機特性と素材特性との関係について詳
細に検討を行った結果、絶縁被膜の密着性を高めるため
には、絶縁被膜下のサブスケール量が重要であること、
また実機のモータ効率を高めるためには、商用周波数よ
りも高周波の領域における素材の磁気異方性を小さくす
ることが重要であることを新たに見出した。本発明は、
上記の知見に立脚するものである。

【０００９】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 １．絶縁被膜下のサブスケール量が酸素目付量で1.3 g/
m²以下で、かつ絶縁被膜の目付量が、絶縁被膜の種類が
無機または有機無機複合被膜の場合は 0.1〜4.0g/m²、
有機被膜の場合は 0.1〜12 g/m² であることを特徴とす
る被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板（第１発明）。

【００１０】２．絶縁被膜下のサブスケール量が酸素目
付量で1.3 g/m²以下で、かつ絶縁被膜の目付量が、絶縁
被膜の種類が無機または有機無機複合被膜の場合は 0.1
〜4.0g/m²、有機被膜の場合は 0.1〜12 g/m² であり、
しかもエプスタイン試験片を用いた圧延方向（Ｌ方
向）、圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向に対して
45°をなす方向（Ｄ方向）の磁気特性測定値において、
1.5Ｔ, 50HzにおけるＬ, Ｃ平均鉄損Ｗ_15/50(L+C)〔W/
kg〕と 5000A/mでのＬ, Ｃ平均磁束密度Ｂ₅₀(L+C)
〔Ｔ〕との間に、 Ｂ₅₀(L+C) ≧0.03・Ｗ_15/50(L+C)＋1.63 なる関係が成立し、かつ 1.0Ｔ, 400 HzにおけるＤ鉄損
Ｗ_15/50(D)〔W/kg〕のＬ, Ｃ平均鉄損Ｗ_15/50(L+C)〔W/
kg〕に対する比が 1.2以下であることを特徴とする磁気
特性と被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板（第２発
明）。

【００１１】３．上記２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.5 〜4.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.1 〜2.5 mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
密着性に優れた無方向性電磁鋼板。

【００１２】４．上記２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.05〜0.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.001 〜0.05mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
密着性に優れた無方向性電磁鋼板。

【００１３】５．上記２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.05〜0.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.1 〜2.5 mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
密着性に優れた無方向性電磁鋼板。

【００１４】６．800 ℃以上で熱延板焼鈍を施し、１回
または中間焼鈍を含む２回以上の圧延において、50℃以
上の温度域にて少なくとも20％以上の圧下を施したの
ち、 850℃以上の温度で仕上焼鈍を施すことを特徴とす
る、上記２〜５のいずれかに記載の磁気特性と被膜密着
性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。さて、発明者らは、まず、無方向性電磁鋼板とくに
前述したような磁気特性の向上を図った無方向性電磁鋼
板において、被膜密着性が劣化する原因について調査し
た。その結果、絶縁被膜が剥離する場合には、絶縁被膜
下のサブスケール部分で剥離が生じていることが判明し
た。そこで、この問題を解決すべく種々検討を重ねたと
ころ、絶縁被膜下のサブスケール量を一定量以下にする
ことによって、被膜密着性が大幅に改善されることが究
明されたのである。

【００１６】図１に、サブスケール量と被膜密着性との
関係について調べた結果を示す。なお、サブスケール量
は、酸素目付量に換算して示す。また、被膜密着性につ
いては、次の４段階で評価した。◎：剥離なし、○：剥
離率 20 ％以下、△：剥離率20〜60％、×：剥離率 60
％以上。同図に示したとおり、サブルケール量が 1.3g/
m²を超えると被膜密着性は急激に劣化している。

【００１７】サブスケール量を、一定量以下に制御する
ことによって被膜密着性が向上する理由は、次のとおり
と考えられる。すなわち、サブスケール量が少ないとき
の被膜剥離位置は通常、絶縁被膜中での剥離となるのに
対し、サブスケール量が多い場合の剥離位置はサブスケ
ール部分からの剥離となる。このように、サブスケール
自体の密着性が低下するか、あるいは絶縁被膜の応力が
サブスケールに付加される結果、剥離が生じ易くなるも
のと考えられる。

【００１８】次に、図２に、サブスケール量を1.3 g/m²
の一定とした場合における、絶縁被膜の目付量と被膜密
着性との関係について調べた結果を示す。同図に示した
とおり、絶縁被膜の目付量が一定量を超えると被膜密着
性は急激に低下している。すなわち、絶縁被膜が有機無
機複合被膜の場合は目付量が 4.0g/m² を超えると、ま
た有機被膜の場合は目付量が12 g/m² を超えるとそれぞ
れ、被膜密着性が急激に低下する。なお、この場合は、
絶縁被膜自体が剥離しており、絶縁被膜自体の密着性ま
たは脆さが原因であると考えられる。

【００１９】上述したとおり、絶縁被膜下のサブスケー
ル量は、酸素目付量で1.3 g/m²以下に制限することが重
要である。ここに、サブスケールとは、地鉄表面の酸化
被膜層を意味し、また酸素目付量は次のようにして測定
する。 １) 絶縁被膜をアルカリまたは被膜除去剤で除去後に板
厚を測定し、酸素量の板厚貫通分析を行う。 ２) 鋼板表面を研磨してサブスケールを除去したのち、
酸素量の板厚貫通分析を行う。 ３) 上記１) の酸素量から、上記２) の鋼中酸素量を引
いて、単位面積当たりの重量（片面）に換算する。

【００２０】なお、サブスケールを一定量以下に制御す
る方法としては、どのようなものであってもよく、サブ
スケールを制御する仕上焼鈍条件で焼鈍してもよいし、
生成したサブスケールを絶縁被膜塗布前にリン酸酸洗等
で除去したり、研磨して除去しても良い。

【００２１】また、絶縁被膜の目付量については、絶縁
被膜の種類が無機または有機無機複合被膜の場合には
0.1〜4.0 g/m²、有機被膜の場合には 0.1〜12 g/m² の
範囲にそれぞれ調整することが必要である。というの
は、絶縁被膜の種類を問わず、各被膜の目付量が 0.1g/
m²未満では均一塗布が困難なため、打抜性、耐食性等の
被膜特性が急激に低下し、一方無機または有機無機混合
被膜の場合は 4.0g/m²超、有機被膜の場合は12g/m²超に
なると、前掲図２に示したように被膜の急激な低下を招
くからである。

【００２２】次に、発明者らは、市販の種々のＤＣブラ
シレスモーターを入手し、これらと同等の形状に加工で
きる金型を作製し、種々の鋼板素材を打抜いてモーター
を製作した。なお、素材特性の評価に際しては、従来の
圧延方向、圧延直角方向のみのエプスタイン評価方法に
加えて、圧延方向に対して45°をなす方向のエプスタイ
ン試験片（各々Ｌ片，Ｃ片およびＤ片という）を用いた
磁気測定を行った。また、商用周波数だけでなく、50 k
Hzまでの高周波域における磁気測定を行い、これらを詳
細に解析検討した。

【００２３】図３に、モーター効率に及ぼす素材の鉄損
と磁束密度の影響について調べた結果を示す。同図に示
したとおり、素材の 1.5Ｔ、50HzにおけるＬ, Ｃ平均鉄
損Ｗ_15/50(L+C)[W/kg]と 5000A/mでのＬ, Ｃ平均磁束密
度Ｂ₅₀(L+C)[Ｔ] との間に、次式(1) Ｂ₅₀(L+C) ≧0.03・Ｗ_15/50(L+C)＋1.63 --- (1) の関係が成立する場合に、モーター効率が92％以上の優
れた特性が得られることが判明した。

【００２４】しかしながら、上掲式の条件を満足する場
合であっても、必ずしも全てが92％以上の効率とはなら
なかった。そこで、発明者らは、この原因を明らかにす
るために、さらに高周波域特性、角度別特性および歪み
波解析などについて詳細な検討を行った。得られた結果
を図４に示す。なお、上記の実験において、素材は全て
上掲式(1) を満足するものを用いた。ここで、Ｗ_10/400
(L+C)[W/kg] およびＷ_10/400(D)[W/kg] はそれぞれ、素
材の圧延方向とその直角方向との平均および圧延方向に
対して45℃の方向の、1.0 Ｔ,400 Hzにおける鉄損値で
ある。同図から明らかなように、これらの比が、次式
(2) Ｗ_10/400(D) ／Ｗ_10/400(L+C) ≦ 1.2 --- (2) の範囲を満足する場合にのみ、良好なモーター効率が安
定して得られることが判明した。

【００２５】上述したように、この発明に従い上掲式
(1), (2)の条件を満足する素材を使用した場合において
のみ、良好なモーター効率が得られる理由は、必ずしも
明らかではないが、以下のように推察できる。つまり、
モーター効率は、モーターの鉄損および銅損が小さいも
のほど高くなる。ここに、鉄損は主に素材の鉄損に影響
され、低鉄損材ほど低鉄損のモーターとなる。一方、銅
損は、素材の磁束密度が高いものものほど透磁率が高く
なり、励磁に要する電流が少なくて済むため、発生する
ジュール損すなわち銅損が低減される。しかしながら、
素材特性が通常理想的な正弦波励磁下で行われるのに対
して、モーターは複雑な形状や、磁路の影響を受け、磁
束波形が歪み、高周波成分を持つことになる。また、最
近では、高効率化のためにインバーター制御が用いら
れ、周波数を変えることによって回転数が変えることが
可能になってきたが、このインバーター周波数は、キャ
リア周波数が高周波であるのみならず、基本周波数も比
較的高周波数が用いられる。

【００２６】このように、実際のモーターでは、通常の
素材評価では考慮されていない高周波成分が効いてく
る。また、通常の素材評価は、Ｌ，Ｃ試験片のみの評価
が主体であるのに対して、モーターでは、使用される電
磁鋼板のすべての方向（圧延方向に対して45°をなすＤ
方向を含めた板面内）に磁束が流れる。従って、上記し
たこの発明の範囲でモーター効率が改善されたのは、モ
ーター内部では、Ｄ方向の特性、特に低磁場、高周波特
性が相対的に重要な役割を果たしていることによるもの
と考えられる。

【００２７】次に、この発明における素材の好適成分組
成について説明する。 Ｃ：0.010 mass％以下 Ｃは、γ域を拡大し、α−γ変態点を低下させる。ま
た、SiやAlのα相安定化元素が少なくγ相が生成する場
合、焼鈍中にγ相がα粒界にフィルム状に生成しα粒の
成長を抑制するためには、Ｃは 0.010mass％以下とする
ことが好ましい。一方、SiやAlのα相安定化元素を多く
含有し全温度域でγ相が生成しない場合でも、Ｃ量が
0.010mass％を超えると鉄損特性の時効劣化を引き起こ
すおそれがある。従って、Ｃ量は 0.010mass％以下とす
ることが好ましい。0.005 mass％以下であればなお一層
好ましい。

【００２８】Si：0.05〜4.5 mass％ Siは、鋼の比抵抗を高め鉄損を低下させる元素であり、
要求する磁気特性に応じて添加すればよいが、0.50mass
％未満では、比抵抗向上効果がなく、一方 4.5mass％超
では硬度が増加して圧延が困難になるので、 0.05〜4.
5 mass％とすることが好ましい。

【００２９】Al：0.1 〜2.5 mass％またはAl：0.001 〜
0.05mass％ Alは、Siと同様、鋼の比抵抗を高め鉄損を低下させる元
素であり、必要に応じて添加できるが、含有量が多い場
合には連続鋳造でのモールドとの潤滑性が低下し鋳造が
困難になるので、2.5 mass％以下とすることが好まし
い。また、添加量が少ない場合、その量によってはAlＮ
等の微細析出物が生成して磁気特性を損なう場合がある
ため、Si：0.5 〜4.5 mass％の場合はAl：0.1 〜2.5 ma
ss％とし、Si：0.05〜0.5 mass％の時は、Al：0.001 〜
0.05mass％または0.1 〜2.5 mass％とすることが好まし
い。

【００３０】Mn：0.1 〜2.5 mass％ Mnも、SiやAlほどではないが、鋼の比抵抗を高め、鉄損
を低下させる作用があり、必要に応じて添加することが
できるが、0.1 mass％未満の場合熱間圧延性が低下し、
一方 2.5mass％を超えると冷間圧延性が低下するため、
Mnは 0.1〜2.5mass％とすることが好ましい。

【００３１】Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass
％ SbおよびSnは、集合組織を改善し、磁束密度を向上させ
るだけでなく、鋼板表層の特にAlの酸化窒化を抑制する
効果があるため、Al添加で窒素中焼鈍をする場合に有効
であるが、含有量が 0.005mass％未満ではその添加効果
に乏しく、一方0.120 mass％超では粒成長性を阻害し磁
性を劣化させるので、単独添加または複合添加いずれの
場合においても、含有量は 0.005〜0.12mass％とするの
がが好ましい。

【００３２】以上、主要成分について説明したが。その
他の成分については次のとおりである。Ｐも、SiやAlほ
どではないが、鋼の比抵抗を高め、鉄損を低下させる効
果があり、また粒界偏析により冷延再結晶後の集合組織
を改善して磁束密度を向上させる効果があるので、必要
に応じて添加してもよい。しかしながら、過度の粒界偏
析は粒成長性を阻害し鉄損を劣化させるので、0.1 mass
％以下で含有させることが好ましい。

【００３３】その他、Ni，Cu，Cr等も比抵抗を高める元
素であるので、添加してもよいが、いずれも10mass％を
超えると圧延性が劣化するので、合計量で10mass％以下
で添加することが好ましい。なお、Ｓは、析出物、介在
物を形成し粒成長性を阻害するので、極力低減すること
が好ましいが、0.01mass％以下であれば許容できる。

【００３４】次に、製造条件について説明する。熱延条
件は特に規定しないが、省エネルギーのため、スラブ加
熱温度は1200℃以下とすることが望ましい。また、磁束
密度を向上させる手段として、熱延板焼鈍を 800℃以上
とする方法が好適に適用できる。

【００３５】ついで、１回または中間焼鈍を含む２回の
圧延を施すが、この冷間圧延において、集合組織を適正
とするためには、50℃以上の温度域で少なくとも20％以
上の圧下を施すことが好適である。つまり、比較的低磁
場、高周波域でのＤ方向の鉄損を良くするには、磁化容
易軸である＜１００＞がＤ方向を向くのが理想的である
が、それに加えて磁化困難軸である＜１１１＞をある程
度含んでいることが好ましいことが究明され、これに着
目したものである。そして、上記のような集合組織とす
るには、冷間圧延の際、50℃以上の温度域で少なくとも
20％以上の圧下を施すことが重要なのである。

【００３６】この理由は明確ではないが、磁区構造に起
因するものと推定している。ここに、圧延温度が50℃未
満であったり、圧下率が20％未満であったりするとＤ//
＜１１１＞の生成が不十分であり良好なＤ特性が得られ
ない。なお、この圧延は、ゼンジマー圧延でも達成可能
であるが、生産効率の観点からはタンデム圧延の方が好
ましい。

【００３７】次に、仕上げ焼鈍については、その温度が
850℃未満では、歪取り焼鈍を行わない場合、粒成長が
不十分で良好なＬ，Ｃ，Ｄ鉄損が得られないので、歪取
り焼鈍を行わない場合には、仕上焼鈍温度は 850℃以上
とすることが好ましい。

【００３８】絶縁被膜としては、従来から公知のリン酸
塩系（無機系、有機無機混合系) 、クロム酸塩系（無機
系、有機無機混合系) 、樹脂／無機コロイド等のクロム
フリー有機無機混合系、樹脂単独の有機系、樹脂＋顔料
の有機系等の、いずれの被膜も適用可能である。すなわ
ち、所望する被膜特性を達成するような被膜を適宜選択
することが可能である。例えば、打抜性を重視する場合
は、樹脂単独または樹脂含有の有機無機複合被膜とすれ
ば良いし、歪取り焼鈍後の特性を重視するなら、無機系
または有機無機複合系のリン酸系、無機コロイド系、ク
ロム酸塩系等を選択するなどの対応が可能である。この
ような種々の被膜を本鋼板に適用する場合にでも、サブ
スケールを制御することにより良好な密着性を確保する
ことができる。

【００３９】

【実施例】実施例１ Ｃ：0.004 mass％, Si：2.0 mass％, Mn：0.3 mass％お
よびAl：0.4 mass％を含有し、残部は実質的にFeの組成
になる鋼スラブを、1100℃に加熱後、熱間圧延により
2.6mmの熱延板としたのち、冷間圧延により最終板厚：
0.5 mmの冷延板に仕上げ、ついで 950℃の温度で再結晶
焼鈍を施した。得られた鋼板のサブスケール量は、酸素
目付量で0.8 g/m²であった。ついで、リン酸塩系無機コ
ートおよび有機コートの２種類の絶縁被膜を被成した。
なお、リン酸塩系無機コートの目付量は1.5 g/m²、一方
有機コートの目付量は５g/m²とした。かくして得られた
絶縁被膜付き無方向性電磁鋼板の被膜密着性を、平坦部
のセロテープ剥離による剥離面積率評価によって調べた
ところ、いずれも剥離は全くみられず、極めて良好な被
膜密着性が得られた。

【００４０】実施例２ 表１に示す成分組成になる鋼スラブを、通常のガス加熱
炉により1150℃に加熱したのち、熱間圧延により 2.6mm
厚の熱延板とした。ついで 850℃, １分間の熱延板焼鈍
後、４スタンドのタンデム冷延圧延機により 0.5mm厚に
仕上げた。この時、第４番目のスタンドの入側の温度は
80℃、圧下率は32％とした。ついで、880 ℃で再結晶焼
鈍を施したのち、リン酸酸洗処理により、鋼板表面の酸
素目付量を種々に調整した。その後、絶縁被膜を被成し
たが、かかる絶縁被膜の種類および目付量は表２に示す
とおりとした。

【００４１】かくして得られた無方向性電磁鋼板の被膜
密着性について調べた結果を、表３に示す。また、素材
としての鋼板の磁気特性を評価するためにＬ，Ｃ，Ｄ方
向のエプスタイン試験片を採取して特性を評価した。さ
らにまた、300WのＤＣブラシレスモータを試作して、効
率を測定した。これらの結果もまとめて表３に示す。

【００４２】なお、各特性についての評価方法は次のと
おりである。・ 被膜密着性 平坦部セロテープ剥離により評価した。 ◎：剥離なし ○：剥離率20％以下 △：剥離率20〜60％ ×：剥離率60％以上

【００４３】・サブスケール量測定方法 絶縁被膜を、アルカリ剥離 (50mass％NaOH水溶液を沸騰
させたところに鋼板を数秒間浸漬) により除去した後の
板厚貫通の酸素量 (mass％) 分析値から、鋼板を研磨し
てサブスケール除去後の鋼板酸素量分析値 (mass％) を
差し引いた値をサブスケール量とし、板厚を考慮して鋼
板単位面積当たりの重量として表したものをサブスケー
ル量とした。なお、サブスケール量は片面当たりの単位
面積中での酸素量(g/m²)で表した。

【００４４】・絶縁被膜目付量 単位面積当たりの塗布後の重量増加変化、またはアルカ
リ、被膜除去剤等での被膜除去前後による重量変化から
目付量を求めた。

【００４５】・磁気特性 ＪＩＳ規定のエプスタイン試験片を用いた磁気特性を実
施した。すなわち、Ｌ方向、Ｃ方向およびＤ方向の磁気
持性測定値について、 1.5Ｔ、 50Hz における鉄損（Ｗ
_15/50)、 5000A/mでの磁束密度（Ｂ₅₀) および１Ｔ、 4
00Hzにおける鉄損（Ｗ_10/400) を測定した。また、 300
W のＤＣブラシレスモータを試作して効率を測定した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】表３から明らかなように、本発明に従い得
られた無方向性電磁鋼板はいずれも、被膜密着性に優れ
るだけでなく、高周波域における磁気異方性が小さく、
その結果良好なモータ特性が得られている。

【００５０】実施例３ 表１の鋼記号Ａ，Ｇの素材を用いて製品を製造するに当
たり、タンデム圧延条件を種々変化させて圧延を行っ
た。タンデム圧延機は４スタンドよりなり、このうち、
スタンド入側の温度が一番高いものについて、入側温度
と圧下率を表４に示す。ついで、 880℃で再結晶焼鈍を
施したのち、リン酸酸洗処理により、鋼板表面の酸素目
付量を種々に調整した。その後、絶縁被膜を被成した
が、かかる絶縁被膜の種類および目付量は表４に示すと
おりとした。かくして得られた無方向性電磁鋼板の被膜
密着性について調べた結果を、表５に示す。また、素材
としての鋼板の磁気特性を評価するためにＬ，Ｃ，Ｄ方
向のエプスタイン試験片を採取して特性を評価した。さ
らにまた、300WのＤＣブラシレスモータを試作して、効
率を測定した。これらの結果もまとめて表５に示す。

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】表５に示したとおり、本発明に従い得られ
た無方向性電磁鋼板はいずれも、被膜密着性に優れるだ
けでなく、高周波域における磁気異方性が小さく、その
結果良好なモータ特性が得られている。

【００５４】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、被膜密着性
に優れた無方向性電磁鋼板、さらには被膜密着性と磁気
特性とを高度に両立させた無方向性電磁鋼板を安定して
得ることができ、その工業的な貢献度は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 絶縁被膜下のサブスケール量と被膜密着性と
の関係を示したグラフである。

【図２】 絶縁被膜の目付量と被膜密着性との関係を示
したグラフである。

【図３】 モーター効率に及ぼす素材の鉄損Ｗ_15/50(L+
C)と磁束密度Ｂ₅₀(L+C)との関係を示したグラフであ
る。

【図４】 モーター効率に及ぼす素材のＤ鉄損Ｗ_10/400
(D) とＬ，Ｃ平均鉄損Ｗ _10/400(L+C) との関係を示した
グラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 1/18 Ｈ０１Ｆ 1/18 (72)発明者 河野 正樹 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 河野 雅昭 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 藤田 明男 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K033 AA01 CA02 CA03 CA09 FA13 HA01 HA03 JA07 RA03 TA04 TA05 5E041 AA02 BC01 BC05 CA02 CA04 HB07 HB11 NN01 NN05 NN13 NN15 NN18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁被膜下のサブスケール量が酸素目付
   量で1.3 g/m²以下で、かつ絶縁被膜の目付量が、絶縁被
   膜の種類が無機または有機無機複合被膜の場合は0.1〜
   4.0 g/m²、有機被膜の場合は 0.1〜12 g/m² であること
   を特徴とする被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板。
2. 【請求項２】 絶縁被膜下のサブスケール量が酸素目付
   量で1.3 g/m²以下で、かつ絶縁被膜の目付量が、絶縁被
   膜の種類が無機または有機無機複合被膜の場合は0.1〜
   4.0 g/m²、有機被膜の場合は 0.1〜12 g/m² であり、し
   かもエプスタイン試験片を用いた圧延方向（Ｌ方向）、
   圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向に対して45°を
   なす方向（Ｄ方向）の磁気特性測定値において、 1.5
   Ｔ, 50HzにおけるＬ, Ｃ平均鉄損Ｗ_15/50(L+C)〔W/kg〕
   と 5000A/mでのＬ, Ｃ平均磁束密度Ｂ ₅₀(L+C) 〔Ｔ〕と
   の間に、 Ｂ₅₀(L+C) ≧0.03・Ｗ_15/50(L+C)＋1.63 なる関係が成立し、かつ 1.0Ｔ, 400 HzにおけるＤ鉄損
   Ｗ_15/50(D)〔W/kg〕のＬ, Ｃ平均鉄損Ｗ_15/50(L+C)〔W/
   kg〕に対する比が 1.2以下であることを特徴とする磁気
   特性と被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板。
3. 【請求項３】 請求項２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.5 〜4.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.1 〜2.5 mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
   密着性に優れた無方向性電磁鋼板。
4. 【請求項４】 請求項２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.05〜0.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.001 〜0.05mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
   密着性に優れた無方向性電磁鋼板。
5. 【請求項５】 請求項２において、鋼板が、 Ｃ：0.010 mass％以下、 Si：0.05〜0.5 mass％、 Mn：0.1 〜2.5 mass％、 Al：0.1 〜2.5 mass％、 Sbおよび／またはSn：0.005 〜0.120 mass％ を含有する組成になることを特徴とする磁気特性と被膜
   密着性に優れた無方向性電磁鋼板。
6. 【請求項６】 800 ℃以上で熱延板焼鈍を施し、１回ま
   たは中間焼鈍を含む２回以上の圧延において、50℃以上
   の温度域にて少なくとも20％以上の圧下を施したのち、
   850℃以上の温度で仕上焼鈍を施すことを特徴とする、
   請求項２〜５のいずれかに記載の磁気特性と被膜密着性
   に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。