JP2002115035A - Nonoriented silicon steel sheet - Google Patents

Nonoriented silicon steel sheet

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JP2002115035A
JP2002115035A JP2000310467A JP2000310467A JP2002115035A JP 2002115035 A JP2002115035 A JP 2002115035A JP 2000310467 A JP2000310467 A JP 2000310467A JP 2000310467 A JP2000310467 A JP 2000310467A JP 2002115035 A JP2002115035 A JP 2002115035A
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JP
Japan
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steel sheet
iron loss
grain size
steel
silicon steel
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JP2000310467A
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Japanese (ja)
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Takashi Sagawa
孝 寒川
Yoshihiko Oda
善彦 尾田
Yoshihiko Ono
義彦 小野
Toshiaki Urabe
俊明 占部
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonoriented silicon steel sheet having, in a high frequency region, low core loss magnetic flux density in an allowable range, rigidity, durable calking properties and proper hardness. SOLUTION: This nonoriented silicon steel sheet has a composition containing, by weight, <=0.005% C, 1 to 4% Si, 0.1 to 2.5% Al, <=3.5% Mn, 0.4 to 1.4% Cr and <=0.001% O, and the balance substantially Fe, and also, the average crystal grain size after finish annealing is 50 to 90 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無方向性電磁鋼板に
関するものであり、特に200〜1000Hzの高周波数におい
て使用される電気機器の鉄心等の材料として用いるのに
好適な、無方向性電磁鋼板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet, and more particularly, to a non-oriented electrical steel sheet suitable for use as a material for an iron core of electric equipment used at a high frequency of 200 to 1000 Hz. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】1999年4月の改正省エネ法施行により、
電気機器関連の産業において省エネルギーへの取り組み
が活発になっている。この取り組みの一つとして、モー
ターの高効率化が挙げられ、その対策の一つとしてモー
ター駆動周波数の高周波化が進んでいる。これに伴い、
これらモーターのコア材として使用される無方向性電磁
鋼板にも、高周波(200〜1000Hz)において鉄損を低く
抑えることが望まれている。
[Prior Art] Following the enforcement of the revised Energy Conservation Law in April 1999,
Efforts to save energy have been active in the electrical equipment industry. One of the approaches is to increase the efficiency of the motor, and one of the measures is to increase the driving frequency of the motor. Along with this,
It is also desired that non-oriented electrical steel sheets used as core materials of these motors have a low iron loss at high frequencies (200 to 1000 Hz).

【0003】鉄損は、ヒステリシス損と渦電流損に分離
されるが、高周波域では特に渦電流損の占める割合が高
くなる。それ故、高周波鉄損を低減するためには、渦電
流損の低減が必須となる。渦電流損は板厚の二乗に比例
し、固有抵抗に反比例することから、これまで電磁鋼板
の薄手化と、高Si化による固有抵抗増大がなされてき
た。
[0003] Iron loss is divided into hysteresis loss and eddy current loss, and the occupation ratio of eddy current loss is particularly high in a high frequency range. Therefore, in order to reduce high-frequency iron loss, it is essential to reduce eddy current loss. Since the eddy current loss is proportional to the square of the plate thickness and inversely proportional to the specific resistance, the electric steel sheet has been made thinner and the specific resistance has been increased by increasing the Si.

【0004】前者については、例えば特開平8−602
52号公報において、鋼板の板厚を0.1〜0.25mmに薄手
化することにより鉄損の低い無方向性電磁鋼板を製造す
る方法が提案されている。また、後者については、例え
ば特開昭62−103321号公報において、Si含有量
を4〜7%とすることにより固有抵抗を増大させて、鉄
損の低い珪素鋼板を製造する方法が提案されている。
The former is disclosed, for example, in JP-A-8-602.
No. 52 proposes a method for producing a non-oriented electrical steel sheet having a low iron loss by reducing the thickness of the steel sheet to 0.1 to 0.25 mm. Regarding the latter, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-103321 proposes a method for producing a silicon steel sheet having a low iron loss by increasing the specific resistance by setting the Si content to 4 to 7%. I have.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法に
おいては、板厚が0.20mm以下になると剛性が大幅に低下
し、かしめ性も劣化するという問題点を有している。ま
た、後者の方法では、4%以上のSiを含有させているの
で、硬度の上昇により打ち抜き性が劣化するという欠点
がある。
However, the former method has a problem that when the plate thickness is less than 0.20 mm, the rigidity is greatly reduced and the caulking property is also deteriorated. In the latter method, since 4% or more of Si is contained, there is a disadvantage that the punchability is deteriorated due to an increase in hardness.

【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、高周波領域(200〜1000Hz)において、鉄損が
低くかつ磁束密度が許容範囲であり、しかも、剛性やか
しめ性が劣化せず、かつ、硬度が高くなりすぎない無方
向性電磁鋼板を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a low iron loss and an acceptable magnetic flux density in a high-frequency region (200 to 1000 Hz), and does not deteriorate rigidity or caulking property. It is another object of the present invention to provide a non-oriented electrical steel sheet having a hardness not excessively high.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、重量%でC:0.005%以下、Si:1〜
4%、Al:0.1〜2.5%、Mn:3.5%以下、Cr:0.4〜1.4
%、O:0.001%以下を含有し、残部が実質的にFeから
なり、かつ仕上焼鈍後の平均結晶粒径が50〜90μmであ
る無方向性電磁鋼板(請求項1)である。
The first means for solving the above-mentioned problems is as follows: C: 0.005% or less by weight%;
4%, Al: 0.1-2.5%, Mn: 3.5% or less, Cr: 0.4-1.4
%, O: 0.001% or less, the balance being substantially composed of Fe, and a non-oriented electrical steel sheet having an average crystal grain size after finish annealing of 50 to 90 μm (Claim 1).

【0008】前記課題を解決するための第2の手段は、
重量%でC:0.005%以下、Si:1〜4%、Al:0.1〜2.
5%、Mn:3.5%以下、Cr:0.4〜0.9%、O:0.001%以
下を含有し、残部が実質的にFeからなり、かつ仕上焼鈍
後の平均結晶粒径が50〜90μmである無方向性電磁鋼板
(請求項2)である。
[0008] A second means for solving the above problems is as follows.
C: 0.005% or less by weight, Si: 1-4%, Al: 0.1-2.
5%, Mn: 3.5% or less, Cr: 0.4 to 0.9%, O: 0.001% or less, the balance being substantially Fe, and having an average crystal grain size after finish annealing of 50 to 90 μm. A grain-oriented electrical steel sheet (Claim 2).

【0009】「残部が実質的にFeからなり」というの
は、本発明の作用効果を無くさない範囲で、不可避不純
物をはじめ、他の微量元素を含むものが本発明の範囲に
含まれることを示すものである。なお、特に断らない限
り、表を含め、本明細書で鋼の成分を示す%は重量%で
ある。
The phrase “the balance is substantially composed of Fe” means that a substance containing other trace elements including unavoidable impurities is included in the scope of the present invention as long as the function and effect of the present invention are not lost. It is shown. In addition, unless otherwise specified, in this specification including the tables,% indicating the components of steel is% by weight.

【0010】(発明に至る過程とCr、O含有量の限定理
由)本発明者らは、上記の問題を解決すべく検討を重ね
た結果、Crを所定量含有させた上で、O含有量を管理す
ることにより、高周波領域において低鉄損の無方向性電
磁鋼板が得られ、さらに、仕上焼鈍板の平均結晶粒径を
所定の範囲内にすることにより、皮膜の密着性が向上
し、これらのことにより高周波領域における鉄損と磁束
密度が優れた鋼板が得られることを見出した。
(Process leading to the invention and the reason for limiting the contents of Cr and O) As a result of repeated investigations to solve the above-mentioned problems, the present inventors found that a predetermined amount of Cr was contained and the O content was reduced. By controlling the non-oriented electrical steel sheet of low iron loss in the high frequency region, furthermore, by adjusting the average crystal grain size of the finish annealed sheet within a predetermined range, the adhesion of the coating is improved, From these facts, it has been found that a steel sheet excellent in iron loss and magnetic flux density in a high frequency region can be obtained.

【0011】以下、本発明の内容を実験結果に基づいて
詳細に説明する。はじめに、Crが磁気特性に及ぼす影響
を調査するため、C:0.0025%、Si:3.0%、Mn:0.18
%、Al:1.0%、O:0.0020%、Cr:0〜2.0%の鋼A
と、C:0.0025%、Si:3.0%、Mn:0.18%、Al:1.0
%、O:0.0007%、Cr:0〜2.0%の鋼Bを実験室にて真
空溶解して鋳片を製造した。次いで、この鋳片を熱延後
に酸洗し、100%H2雰囲気にて860℃×3hrの熱延板焼
鈍を行ない、板厚0.35mmまで冷間圧延した。そして、10
%H2-90%N2雰囲気で1000℃×1分間の仕上焼鈍を行
ない、磁気特性を測定した。ここで磁気特性の評価に
は、外径45mm、内径33mmのリングサンプル1枚を作製
し、1次側100ターン、2次側100ターンの巻線を施した
ものを用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on experimental results. First, in order to investigate the effect of Cr on magnetic properties, C: 0.0025%, Si: 3.0%, Mn: 0.18
%, Al: 1.0%, O: 0.0020%, Cr: 0-2.0% steel A
And C: 0.0025%, Si: 3.0%, Mn: 0.18%, Al: 1.0
%, O: 0.0007%, Cr: 0 to 2.0% steel B was vacuum melted in a laboratory to produce a cast slab. Next, the cast slab was pickled after hot rolling, and annealed at 860 ° C. for 3 hours in a 100% H 2 atmosphere, and cold rolled to a sheet thickness of 0.35 mm. And 10
Finish annealing was performed at 1000 ° C. for 1 minute in an atmosphere of% H 2 -90% N 2 , and the magnetic properties were measured. For the evaluation of the magnetic properties, one ring sample having an outer diameter of 45 mm and an inner diameter of 33 mm was prepared, and a primary-side 100-turn, secondary-side 100-turn winding was used.

【0012】図1に、このようにして得られたサンプル
のCr量と800Hzでの鉄損(W10/800)、及び磁束密度B
50の相関を示す。図1において、×印が鋼Aに、○印が
鋼Bに対応する。各プロットされている点のCr含有量
は、左から順に、0%、0.15%、0.30%、0.42%、0.60
%、0.80%、0.90%、1.00%、1.20%、1.38%、1.60
%、1.80%、2.00%である。
FIG. 1 shows the amount of Cr, the iron loss at 800 Hz (W 10/800 ), and the magnetic flux density B of the sample thus obtained.
Shows 50 correlations. In FIG. 1, the mark “x” corresponds to steel A, and the mark “○” corresponds to steel B. The Cr content of each plotted point is 0%, 0.15%, 0.30%, 0.42%, 0.60% from left to right.
%, 0.80%, 0.90%, 1.00%, 1.20%, 1.38%, 1.60
%, 1.80% and 2.00%.

【0013】図1より、O含有量が20ppmの鋼Aでは、C
r含有量が0.4%以上で鉄損W10/800が臨界的に低下し、
O含有量が7ppmの鋼Bではさらに鉄損が大きく低下す
ることがわかる。そして、Cr含有量が1.4%を超える
と、鉄損は急激に上昇し始める。
FIG. 1 shows that in steel A having an O content of 20 ppm,
r When the content is 0.4% or more, iron loss W 10/800 decreases critically,
It can be seen that iron loss is greatly reduced in steel B having an O content of 7 ppm. When the Cr content exceeds 1.4%, the iron loss starts to increase sharply.

【0014】一方、磁束密度B50は、Cr含有量が0.9%
までは緩やかに低下し、Cr含有量が0.9%を超えると低
下の程度が大きくなり、さらにCr含有量が1.4%を超え
ると急激に劣化することがわかる。以上のことから、請
求項1に係る発明においては、Cr含有量の下限を0.4
%、上限を1.4%とし、より望ましい形態として、請求
項2に係る発明においては、Cr含有量の上限を0.9%と
する。
On the other hand, the magnetic flux density B 50 is such that the Cr content is 0.9%.
It can be seen that the decrease gradually increases until the Cr content exceeds 0.9%, and the degree of reduction increases when the Cr content exceeds 1.4%. From the above, in the invention according to claim 1, the lower limit of the Cr content is set to 0.4.
%, And the upper limit is 1.4%. As a more desirable form, in the invention according to claim 2, the upper limit of the Cr content is 0.9%.

【0015】次に、鋼Aと鋼Bの特性差を調査するた
め、介在物の形態をSEMにて観察したところ、鋼Aの
サンプルでは(Al-Cr)O複合酸化物が観察されたが、鋼
Bのサンプルでは、(Al-Cr)O複合酸化物はほとんど見
られなかった。
Next, in order to investigate the characteristic difference between the steel A and the steel B, when the form of the inclusion was observed by SEM, the (Al-Cr) O composite oxide was observed in the sample of the steel A. In the sample of steel B, almost no (Al-Cr) O composite oxide was found.

【0016】そこで、O含有量が磁気特性に及ぼす影響
を調査するため、C:0.0025%、Si:3.0%、Mn:0.18
%、Al:1.0%、Cr:0.9%、O:0.0003〜0.0050%の鋼
を実験室にて真空溶解して鋳片を製造した。次いで、こ
の鋳片を熱延後に酸洗し、100%H2雰囲気にて860℃×
3hrの熱延板焼鈍を行ない、板厚0.35mmまで圧延した。
そして、10%H2-90%N2雰囲気で1000℃×1分間の仕
上焼鈍を行ない、磁気特性を測定した。ここで磁気特性
の評価には、外径45mm、内径33mmのリングサンプル1枚
を作製し、1次側100ターン、2次側100ターンの巻線を
施したものを用いた。
In order to investigate the effect of the O content on the magnetic properties, C: 0.0025%, Si: 3.0%, Mn: 0.18
%, Al: 1.0%, Cr: 0.9%, O: 0.0003 to 0.0050% steel was vacuum melted in a laboratory to produce a cast slab. Next, the slab was pickled after hot rolling, and 860 ° C. × 100% H 2 atmosphere.
The hot rolled sheet was annealed for 3 hours and rolled to a sheet thickness of 0.35 mm.
Then, finish annealing was performed at 1000 ° C. for 1 minute in a 10% H 2 -90% N 2 atmosphere, and the magnetic properties were measured. For the evaluation of the magnetic properties, one ring sample having an outer diameter of 45 mm and an inner diameter of 33 mm was prepared, and a primary-side 100-turn, secondary-side 100-turn winding was used.

【0017】図2にこのようにして得られたサンプルの
O含有量と800Hzでの鉄損(W10/800)の関係を示す。図
2において、プロットされている点のO含有量は、左か
ら順に、0.0003%、0.0005%、0.0007%、0.0009%、0.
0010%、0.0011%、0.0016%、0.0021%、0.0030%、0.
0040%、0.0050%である。
FIG. 2 shows the relationship between the O content of the sample thus obtained and the iron loss at 800 Hz (W 10/800 ). In FIG. 2, the O contents at the plotted points are 0.0003%, 0.0005%, 0.0007%, 0.0009%, and 0.
0010%, 0.0011%, 0.0016%, 0.0021%, 0.0030%, 0.
0040% and 0.0050%.

【0018】図2より、O量が0.001%以下となった範
囲で、鉄損が臨界的に低下することがわかる。このこと
は、(Al-Cr)O複合酸化物がなくなったことによるヒ
ステリシス損の減少が原因と考えられる。よって、本発
明においてはO含有量の上限を0.001%とする。
FIG. 2 shows that the iron loss is critically reduced in the range where the O content is 0.001% or less. This is considered to be due to a decrease in hysteresis loss due to the elimination of the (Al-Cr) O composite oxide. Therefore, in the present invention, the upper limit of the O content is set to 0.001%.

【0019】(その他の成分の限定理由)次に、その他
の成分の限定理由について説明する。 C:Cは磁気時効の問題があるため0.005%以下とす
る。 Si:Siは鋼板の固有抵抗を上げるために有効な元素なの
で下限を1%とする。一方、4%を超えると磁束密度が
低下するため上限を4%とする。 Mn:Mnも固有抵抗を上げるのに有効な元素であるが、磁
束密度を低下させるので上限を3.5%とする。
(Reasons for Limiting Other Components) Next, reasons for limiting other components will be described. C: C is set to 0.005% or less because of the problem of magnetic aging. Si: Since Si is an element effective for increasing the specific resistance of the steel sheet, the lower limit is set to 1%. On the other hand, if it exceeds 4%, the magnetic flux density decreases, so the upper limit is made 4%. Mn: Mn is also an effective element for increasing the specific resistance, but the magnetic flux density is reduced, so the upper limit is set to 3.5%.

【0020】Al:AlはSiと同様、固有抵抗を上げるため
に有効な元素であるが、2.5%を超えると磁束密度が劣
化するので上限を2.5%とする。また、0.1%未満では微
細なAlNを形成して粒成長の阻害要因になるため、下限
を0.1%とする。
Al: Like Si, Al is an element effective for increasing the specific resistance, but if it exceeds 2.5%, the magnetic flux density deteriorates, so the upper limit is made 2.5%. On the other hand, if it is less than 0.1%, fine AlN is formed and becomes a factor inhibiting grain growth, so the lower limit is made 0.1%.

【0021】(平均結晶粒径の限定理由)続いて、ユー
ザーにおいてモーターコアに使用される場合を想定し、
製造した電磁鋼板に絶縁皮膜を塗布して焼き付け、積層
したリング形状のサンプルで磁気特性の評価を行った。
(Reason for limiting the average crystal grain size) Next, assuming that the user uses the motor core,
An insulating film was applied to the manufactured magnetic steel sheet, baked, and the magnetic properties of the laminated ring-shaped samples were evaluated.

【0022】C:0.0025%、Si:3.0%、Mn:0.18%、A
l:1.0%、O:0.0007%、Cr:0.9%の鋼を真空溶解し
て鋳片を製造した。次いで、この鋳片を熱延後に酸洗
し、100%H2雰囲気にて860℃×3hrの熱延板焼鈍を行
ない、板厚0.35mmまで圧延した。そして、10%H2-90%
2雰囲気で1000℃×1分間の仕上焼鈍を行った。そし
て、その表面にクロム酸系の半有機皮膜を塗布して焼き
付け処理を行った。
C: 0.0025%, Si: 3.0%, Mn: 0.18%, A
l: 1.0%, O: 0.0007%, Cr: 0.9% steel was vacuum melted to produce a slab. Next, the slab was pickled after hot rolling, and then annealed at 860 ° C. for 3 hours in a 100% H 2 atmosphere, and rolled to a thickness of 0.35 mm. And 10% H 2 -90%
Finish annealing was performed at 1000 ° C. for 1 minute in a N 2 atmosphere. Then, a chromic acid-based semi-organic film was applied to the surface and baked.

【0023】磁気特性は、外径45mm、内径33mmのリング
サンプルを打ち抜き加工により作製し、1枚単体(サン
プルX)と6枚を積層したもの(サンプルY)につい
て、1次側100ターン、2次100ターンの巻線を施し、比
較することにより評価した。
The magnetic characteristics were determined by punching a ring sample having an outer diameter of 45 mm and an inner diameter of 33 mm, and stacking one (sample X) and six (sample Y) on the primary side for 100 turns, The next 100 turns of the winding were applied and evaluated by comparison.

【0024】表1にサンプルX、Yの鉄損W10/800を示
す。表1よりリングコアを積層して磁気特性を測定した
サンプルYの鉄損が大幅に劣化していることがわかる。
Table 1 shows the iron loss W 10/800 of the samples X and Y. From Table 1, it can be seen that the core loss of Sample Y in which the ring cores were stacked and the magnetic characteristics were measured was significantly deteriorated.

【0025】(表1)(Table 1)

【表1】 [Table 1]

【0026】この原因を調査するため、サンプルYの打
ち抜き部近傍を光学顕微鏡にて観察したところ、皮膜が
剥離しているのが確認された。この理由は、Crを添加し
た場合、表層にCr系の酸化物が生成したことにより、皮
膜の密着性が弱くなり、剥離が生じやすくなったものと
考えられる。即ち、このように皮膜の剥離が生じたこと
により、積層したリングサンプルの層間絶縁が不十分に
なり、渦電流損が増加して鉄損が劣化したと考えられ
る。
In order to investigate the cause, the vicinity of the punched portion of the sample Y was observed with an optical microscope, and it was confirmed that the coating had peeled off. It is considered that the reason for this is that when Cr was added, the adhesion of the film was weakened due to the formation of a Cr-based oxide on the surface layer, and peeling was likely to occur. That is, it is considered that the peeling of the film caused insufficient interlayer insulation of the laminated ring samples, increased eddy current loss, and deteriorated iron loss.

【0027】高周波域では、全鉄損における渦電流損の
占める割合が高くなる。それゆえ、Crを添加した場合に
は、皮膜の密着性を向上することが重要となる。そこ
で、打ち抜き破面のダレを小さくするために、結晶粒の
細粒化について検討を行った。
In the high frequency range, the ratio of the eddy current loss to the total iron loss increases. Therefore, when Cr is added, it is important to improve the adhesion of the film. Therefore, in order to reduce the sagging of the punched fracture surface, a study was made on the refinement of crystal grains.

【0028】C:0.0025%、Si:3.0%、Mn:0.18%、A
l:1.0%、Cr:0.9%、O:0.0007%の鋼を実験室にて
真空溶解して鋳片を製造した。次いで、この鋳片を熱延
後に酸洗し、100%H2雰囲気にて860℃×3hrの熱延板
焼鈍を行ない、板厚0.35mmまで圧延した。そして、10%
2-90%N2雰囲気で750〜1150℃×1分間の仕上焼鈍を
行って鋼板の結晶粒径を変化させ、クロム酸の半有機皮
膜を塗布して焼き付け、磁気測定と皮膜の剥離観察を行
った。
C: 0.0025%, Si: 3.0%, Mn: 0.18%, A
l: 1.0%, Cr: 0.9%, O: 0.0007% steel was vacuum-melted in a laboratory to produce a slab. Next, the slab was pickled after hot rolling, and then annealed at 860 ° C. for 3 hours in a 100% H 2 atmosphere, and rolled to a thickness of 0.35 mm. And 10%
Finish annealing at 750 to 1150 ° C for 1 minute in an H 2 -90% N 2 atmosphere to change the crystal grain size of the steel sheet, apply and bake a semi-organic film of chromic acid, measure the magnetism and observe peeling of the film Was done.

【0029】磁気特性は、外径45mm、内径33mmのリング
サンプルを打ち抜き加工により作製し、1枚単体と6枚
を積層したものについて、それぞれ1次100ターン、2
次100ターンの巻線を施し、比較を行うことにより評価
した。皮膜の剥離観察は、打ち抜き部近傍を光学顕微鏡
にて観察した。
The magnetic properties were determined by punching a ring sample having an outer diameter of 45 mm and an inner diameter of 33 mm.
The evaluation was performed by applying a winding of the next 100 turns and performing comparison. The peeling of the film was observed by using an optical microscope near the punched portion.

【0030】表2に仕上焼鈍板の平均結晶粒径、磁気特
性(W10/800,B50)、皮膜の剥離観察結果を示す。「被
膜の剥離」については、リングコアの打ち抜き部近傍に
て、皮膜の剥離がまったく観察されなかったものを「な
し」とし、少しでも剥離が観察されたものを「あり」とし
た。
Table 2 shows the average crystal grain size, magnetic properties (W 10/800 , B 50 ) of the finish-annealed sheet, and the results of observation of peeling of the coating. Regarding the “peeling of the coating”, those where no peeling of the coating was observed in the vicinity of the punched portion of the ring core were “none”, and those where the peeling was observed even a little were “present”.

【0031】(表2)(Table 2)

【表2】 [Table 2]

【0032】表2より、仕上焼鈍板の平均結晶粒径が90
μm以下で、鉄損が低く、皮膜の剥離が発生していない
ことがわかる。これは、結晶粒径が細粒の場合、粒界が
増加してアンカー効果が強まるためと、打ち抜き時のダ
レが小さくなったためと考えられる。仕上焼鈍板の平均
結晶粒径が90μmを超えると、打ち抜き部近傍では、皮
膜の剥離が観察された。一方、磁気特性から仕上焼鈍板
の平均結晶粒径が50μmより小さい場合には、鉄損W
10/800が高くなっていることがわかる。これは、ヒステ
リシス損が増大するためである。以上の結果より、本発
明においては、平均結晶粒径の範囲を50〜90μmに限定
する。
From Table 2, it can be seen that the average grain size of the finish-annealed sheet is 90%.
It can be seen that the iron loss is low and no peeling of the film occurs when the thickness is less than μm. It is considered that this is because, when the crystal grain size is fine, the grain boundary increases and the anchor effect is strengthened, and the sag during punching is reduced. When the average grain size of the finish-annealed sheet exceeded 90 μm, peeling of the film was observed near the punched portion. On the other hand, when the average crystal grain size of the finish annealed sheet is smaller than 50 μm from the magnetic properties, the iron loss W
You can see that 10/800 is higher. This is because the hysteresis loss increases. From the above results, in the present invention, the range of the average crystal grain size is limited to 50 to 90 μm.

【0033】(製造方法)本発明においては、Cr、Oを
はじめとする所定の成分が所定範囲に入り、かつ平均結
晶粒径が所定の範囲内であれば、製造方法は通常の無方
向性電磁鋼板を製造する方法でかまわない。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
焼鈍温度、巻取り温度は特に規定する必要はなく、通常
の無方向性電磁鋼板を製造する範囲でかまわない。熱延
板焼鈍を行ってもよいが必須ではない。次いで、1回の
圧延、もしくは中間焼鈍をはさんだ2回以上の圧延によ
り所定の板厚とした後、仕上焼鈍を行う。仕上焼鈍後の
磁性焼鈍は行ってもよいが必須ではない。絶縁皮膜を塗
布して焼き付ける場合には、皮膜は、半有機、無機のい
ずれでもかまわない。
(Manufacturing method) In the present invention, if the predetermined components such as Cr and O fall within the predetermined range and the average crystal grain size is within the predetermined range, the manufacturing method is the same as the normal non-directional method. A method of manufacturing an electrical steel sheet may be used. That is,
The molten steel blown in the converter is degassed to adjust to a predetermined component, and then cast and hot-rolled. The finish annealing temperature and the winding temperature at the time of hot rolling do not need to be particularly specified, and may be within a range where a normal non-oriented electrical steel sheet is manufactured. Hot rolled sheet annealing may be performed, but is not essential. Next, after finishing to a predetermined plate thickness by one rolling or two or more rollings with intermediate annealing, finish annealing is performed. Magnetic annealing after finish annealing may be performed, but is not essential. When applying and baking an insulating film, the film may be semi-organic or inorganic.

【0034】[0034]

【実施例】表3に示す鋼を用い、転炉で吹練した後に脱
ガス処理を行うことにより、表中に示すような所定の成
分に調整後鋳造し、スラブを1140℃で1hr加熱した後、
板厚2.0mmまで熱間圧延を行った。熱延仕上げ温度は750
℃とし、巻取り温度は610℃とした。その後酸洗し、100
%H2雰囲気にて860℃×3hrの熱延板焼鈍を行った。次
いで板厚0.35mmまで冷間圧延し、10%H2-90%N2雰囲
気において表3に示す温度で1分間の仕上焼鈍を行な
い、クロム酸系の半有機皮膜を塗布して焼き付けた。
EXAMPLES Using the steel shown in Table 3, the steel was blown in a converter and then degassed, adjusted to predetermined components as shown in the table, cast, and the slab was heated at 1140 ° C. for 1 hour. rear,
Hot rolling was performed to a thickness of 2.0 mm. Hot rolling finish temperature is 750
° C, and the winding temperature was 610 ° C. Then pickle, 100
The sheet was annealed at 860 ° C. for 3 hours in a% H 2 atmosphere. Next, the sheet was cold-rolled to a sheet thickness of 0.35 mm, subjected to finish annealing for 1 minute at a temperature shown in Table 3 in an atmosphere of 10% H 2 -90% N 2 , coated with a chromic acid-based semi-organic film, and baked.

【0035】その後、仕上焼鈍板の平均結晶粒径と磁気
特性および皮膜の密着性について評価を行った。磁気特
性の評価は、外径45mm、内径33mmのリングサンプルを打
ち抜き加工により作製し、6枚を積層して1次100ター
ン、2次100ターンの巻線を施し測定した。皮膜の密着
性評価は、リングサンプルの打ち抜き部近傍を光学顕微
鏡にて観察して行った。
Thereafter, the average crystal grain size and magnetic properties of the finished annealed sheet and the adhesion of the film were evaluated. The evaluation of the magnetic properties was performed by punching a ring sample having an outer diameter of 45 mm and an inner diameter of 33 mm, laminating six sheets, and performing winding of 100 turns of primary and 100 turns of secondary. The adhesion of the coating was evaluated by observing the vicinity of the punched portion of the ring sample with an optical microscope.

【0036】各鋼板の仕上焼鈍板の平均結晶粒径、磁気
特性(W10/800、B50)、皮膜の剥離観察の結果を表3に
併せて示す。表3において、鋼板No.1〜8が本発明の
実施例に係る鋼板であり、鋼板No.9〜21は比較例であ
る。各比較例において、太枠で囲んだ成分値又は平均結
晶粒径が、本発明の範囲外であることを示す。
Table 3 also shows the average crystal grain size, magnetic properties (W 10/800 , B 50 ) of the finish-annealed sheet of each steel sheet, and the results of observation of film peeling. In Table 3, steel plates Nos. 1 to 8 are steel plates according to examples of the present invention, and steel plates Nos. 9 to 21 are comparative examples. In each of the comparative examples, the component values or the average crystal grain size surrounded by the thick frame indicate that they are out of the range of the present invention.

【0037】(表3)(Table 3)

【表3】 [Table 3]

【0038】表3を見ると分かるように、各実施例にお
いては、鉄損値W10/800が51.5(W/kg)以下であると共
に、磁束密度B50が1.64(T)以上となっている。
As can be seen from Table 3, in each of the examples, the iron loss value W 10/800 is 51.5 (W / kg) or less, and the magnetic flux density B 50 is 1.64 (T) or more. I have.

【0039】これに対し、比較例においては、鋼板No.1
5、16を除いて、いずれも鉄損値が、実施例よりも大幅
に高くなっている。鋼板No.15、16は、それぞれSi、Mn
の含有量が本発明の範囲よりも多いので、鉄損値は本発
明の実施例と同程度であるが、磁束密度が低くなってい
る。また、表には現れていないが、鋼板No.15は、Si含
有量が高いため、打ち抜き性が悪くなっていた。
On the other hand, in the comparative example, the steel sheet No. 1
Except for 5 and 16, the iron loss values are significantly higher than those in the examples. Steel plates No. 15 and 16 are Si, Mn
Is higher than the range of the present invention, the iron loss value is almost the same as that of the embodiment of the present invention, but the magnetic flux density is low. Further, although not shown in the table, the steel sheet No. 15 had poor punching properties due to the high Si content.

【0040】表3にはっきり現れているように、平均結
晶粒径が本発明の範囲より大きくなると、鉄損値は大幅
に増加する。
As clearly shown in Table 3, when the average grain size is larger than the range of the present invention, the iron loss value is greatly increased.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、高周波領域(200〜1000Hz)程度の高周波域で鉄損
が低く、かつ磁束密度が許容範囲内の無方向性電磁鋼板
が得られる。この電磁鋼板は、薄手化しなくても鉄損が
低いため、剛性やかしめ性が劣化することがなく、か
つ、Si含有量が高くないので、硬度の上昇により打ち抜
き性が劣化するのを防ぐことができる。本発明に係る無
方向性電磁鋼板は、高周波領域(200〜1000Hz)におい
て使用されるモーター等の、電気機器用に用いるのに好
適な電気的特性を有する。
As described above, according to the present invention, a non-oriented electrical steel sheet having a low iron loss in a high frequency range of about 200 to 1000 Hz and a magnetic flux density within an allowable range can be obtained. Can be This magnetic steel sheet has low iron loss without thinning, so that rigidity and caulking properties do not deteriorate, and since the Si content is not high, it is necessary to prevent the punchability from deteriorating due to an increase in hardness. Can be. The non-oriented electrical steel sheet according to the present invention has electrical characteristics suitable for use in electrical equipment such as a motor used in a high frequency range (200 to 1000 Hz).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Cr含有量と鉄損、磁束密度との関係を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the Cr content and iron loss and magnetic flux density.

【図2】O含有量と、鉄損との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the O content and iron loss.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 義彦 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 (72)発明者 占部 俊明 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 AA11 AA19 CA04 NN01 NN06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yoshihiko Ono 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Toshiaki Obube 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) in Nippon Kokan Co., Ltd. 5E041 AA11 AA19 CA04 NN01 NN06

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%でC:0.005%以下、Si:1〜4
%、Al:0.1〜2.5%、Mn:3.5%以下、Cr:0.4〜1.4
%、O:0.001%以下を含有し、残部が実質的にFeから
なり、かつ仕上焼鈍後の平均結晶粒径が50〜90μmであ
ることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
1. C: 0.005% or less by weight, Si: 1-4
%, Al: 0.1 to 2.5%, Mn: 3.5% or less, Cr: 0.4 to 1.4
%, O: 0.001% or less, a balance substantially consisting of Fe, and an average crystal grain size after finish annealing is 50 to 90 μm.
【請求項2】 重量%でC:0.005%以下、Si:1〜4
%、Al:0.1〜2.5%、Mn:3.5%以下、Cr:0.4〜0.9
%、O:0.001%以下を含有し、残部が実質的にFeから
なり、かつ仕上焼鈍後の平均結晶粒径が50〜90μmであ
ることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
2. C: 0.005% or less by weight, Si: 1-4
%, Al: 0.1 to 2.5%, Mn: 3.5% or less, Cr: 0.4 to 0.9
%, O: 0.001% or less, a balance substantially consisting of Fe, and an average crystal grain size after finish annealing is 50 to 90 μm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020139198A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 日本製鉄株式会社 Non-oriented electromagnetic steel sheet

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