JP2002241905A - 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents

磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板

Info

Publication number
JP2002241905A
JP2002241905A JP2001336044A JP2001336044A JP2002241905A JP 2002241905 A JP2002241905 A JP 2002241905A JP 2001336044 A JP2001336044 A JP 2001336044A JP 2001336044 A JP2001336044 A JP 2001336044A JP 2002241905 A JP2002241905 A JP 2002241905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
oriented electrical
electrical steel
punching
magnetic properties
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.)
Pending
Application number
JP2001336044A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Kubota
猛 久保田
Takeaki Wakizaka
岳顕 脇坂
Ryutaro Kawamata
竜太郎 川又
Kenichi Murakami
健一 村上
Kazufumi Hanzawa
和文 半澤
Shinichi Kanao
真一 金尾
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
Priority to JP2001336044A priority Critical patent/JP2002241905A/ja
Publication of JP2002241905A publication Critical patent/JP2002241905A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、磁気特性と打ち抜き加工性の両面
に優れた特性を有する無方向性電磁鋼板を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.010%以下、S
i:0.1〜3.0%、Al:0.4〜3.5%、M
n:0.1〜1.5%を含有し、残部Fe及び不可避不
純物元素よりなる鋼において、ビッカース硬度が180
以下で、かつ降伏比が0.65以上であることを特徴と
する磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼
板。前記の鋼含有成分に加えP:0.15%以下を含有
し、更にまたSn:0.02〜0.40%、Cu:0.
1〜1.0%の1種または2種を含有させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器鉄心材料
として使用される、磁気特性が優れ、かつ打ち抜き加工
性にも優れた無方向性電磁鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電気機器、特に無方向性電磁鋼板
がその鉄心材料として使用される回転機、中小型変圧
器、電装品等の分野においては、世界的な電力・エネル
ギー節減、地球環境保全の動きの中で、高効率化、小型
化の要請はますます強まりつつある。このような社会環
境下において、当然、無方向性電磁鋼板に対しても、そ
の性能向上は喫緊の課題である。
【0003】周知のように、無方向性電磁鋼板において
は、その性能向上に対して数多の手段がとられてきた。
鉄損低減についてみると、一般には、電気抵抗増大によ
る渦電流損低減の観点から、SiあるいはAl等の含有
量を高める方法がとられてきた。しかしこの方法では、
反面、磁束密度の低下は避け得ないという問題点があっ
た。
【0004】また、単にSiあるいはAl等の含有量を
高めるのみではなく、C,S,N等の高純度鋼化や、特
開平3−126845号公報に記載されているような、
Ca添加等の化学的処置による不純物の無害化等による
鉄損低減もなされてきた。さらに特開昭61−2311
20号公報に記載されているような、仕上焼鈍条件の工
夫等の製造プロセス上の処置もなされてきた。
【0005】一方、高磁束密度化についても、特開平4
−325629号公報に記載されているような、熱延板
焼鈍条件と冷延条件の工夫等の製造プロセス上の処置
や、特開平5−140648号公報に記載されているよ
うな、Sn,Cu等の合金元素添加による一次再結晶集
合組織改善による処置等がなされてきた。
【0006】しかし、上記のような処置により無方向性
電磁鋼板の磁気特性の向上はなされても、回転機等の鉄
心として電気機器に使用される場合には、加工時の磁気
特性変化を考慮する必要がある。特に、無方向性電磁鋼
板が鉄心素材として打ち抜き加工を受ける場合には、打
ち抜き端面やカシメ部等の形状が鉄心性能に影響を及ぼ
すばかりではなく、鉄心としての積層性、成形性を左右
する。すなわち、鉄心として所定の形状に成形されなけ
れば、無方向性電磁鋼板の素材としての磁気特性を発揮
することはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み本発明は、
磁気特性と打ち抜き加工性の両面に優れた特性を有する
無方向性電磁鋼板を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、無方向性
電磁鋼板において磁気特性向上のために添加される合金
元素成分と製品板結晶粒径等を変化させることにより、
機械的性質を打ち抜き加工に適した状態に制御できない
かとの観点から鋭意研究を積み重ねてきた。その結果、
硬度と降伏比を一定範囲に制御すれば、磁気特性を損な
うことなく打ち抜き加工性を向上させ得ることを究明し
た。
【0009】本発明は上記の知見に基づきなされたもの
であり、その要旨は、質量%で、C:0.010%以
下、Si:0.1〜3.0%、Al:0.4〜3.5
%、Mn:0.1〜1.5%を含有し、残部Feおよび
不可避不純物元素よりなる鋼において、ビッカース硬度
が180以下で、かつ降伏比が0.65以上であること
を特徴とする磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向
性電磁鋼板にある。また他の要旨は、前記の鋼含有成分
に加えP:0.15%以下を含有するところにある。さ
らにまた他の要旨は、前記の鋼成分に加え、Sn:0.
02〜0.40%、Cu:0.1〜1.0%の1種また
は2種を含有するところにある。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、鋼成分の限定理由について述べる。以下の説明に
おいて含有成分の%は質量%である。Cは、鉄損を高め
る有害な成分で、磁気時効の原因ともなるので、0.0
10%以下とする。
【0011】Siは、電気抵抗を増大させて渦電流損を
減少させることにより、鉄損を低減する作用のある成分
であり、この作用を奏するためには0.1%以上含有さ
せる必要がある。一方、その含有量が増えると磁束密度
が低下し、かつ硬度の上昇を招いて打ち抜き加工性を劣
化させ、また無方向性電磁鋼板の製造工程そのものにお
いても、冷延等の作業性の低下、コスト高ともなるの
で、3.0%以下とする。
【0012】Alも、Siと同様に電気抵抗を増大させ
て渦電流損を減少させることにより、鉄損を低減する作
用のある成分であるが、Siに比較し硬度の上昇が少な
い。この作用を奏するためには0.4%以上含有させる
必要がある。一方、その含有量が増えると磁束密度が低
下し、かつ降伏比の減少を招いて打ち抜き加工性を劣化
させるので、3.5%以下とする。
【0013】Mnは、電気抵抗を増大させて渦電流損を
減少させるとともに、一次再結晶集合組織を改善してヒ
ステリシス損を減少させ、磁束密度も向上させる効果を
有する。この目的のためには0.1%以上含有させる必
要がある。しかし、その含有量が増えると焼鈍時の結晶
粒成長性が低下するので、1.5%以下とする。
【0014】Pは、降伏比を上昇させ、打ち抜き加工性
を改善する効果を有する成分であり、必要に応じて添加
するが、その含有量が増えると硬度が上昇しすぎ、かつ
鋼板の脆化を招き、無方向性電磁鋼板の製造工程そのも
のや需要家での作業性に問題が生じるので、0.15%
以下とする。
【0015】Snは、鋼板の一次再結晶集合組織を、磁
気特性に望ましい(100)、もしくは、(110)集
合組織に発達させ、かつ磁気特性に望ましくない(11
1)集合組織を抑制することにより、磁束密度を向上さ
せるとともに、ヒステリシス損を低減する効果を有する
ので、必要に応じて添加する。この目的のためには0.
02%以上含有させる必要がある。一方、その含有量が
増えても作用は飽和し、むしろ焼鈍時の結晶粒成長性が
抑制され、磁気特性が劣化する結果となるので、0.4
0%以下とする。
【0016】CuもSnと同様に、鋼板の一次再結晶集
合組織を磁気特性に望ましいものに発達させる効果を有
するので、必要に応じて添加する。この効果を発現させ
るためには0.1%以上含有させる必要がある。しか
し、その含有量が増えると熱間脆化を招き、無方向性電
磁鋼板の製造工程における熱延等での作業性を低下させ
るので、1.0%以下とする。
【0017】上述の成分以外は、Feおよび不可避不純
物元素である。前記成分からなる無方向性電磁鋼板は、
打ち抜き加工性に優れたものとするために、以下の機械
的性質を具備させるが、その限定理由について述べる。
硬度は、無方向性電磁鋼板を回転機の鉄心等への打ち抜
き加工をする際に、金型設定と併せて、打ち抜き端面の
せん断面と破断面比率を調整する指標である。ただし硬
度が高すぎると、金型調整をもってしても、せん断面と
破断面比率を調整することが困難となるため、ビッカー
ス硬度で180以下とする必要がある。
【0018】一方、硬度が上記の数値範囲内の無方向性
電磁鋼板であっても、打ち抜き加工時に端面のダレが著
しい場合には、打ち抜いた鋼板を鉄心に積層カシメする
際にカシメが不十分であったり、またカシメ自体が困難
となる。さらに、打ち抜いた鋼板の真円度が損なわれ、
回転機のシャフトを挿入する際に不具合が生じたりす
る。これらの不具合を回避するためには、ビッカース硬
度を180以下にするとともに、打ち抜き加工時の塑性
加工開始から完了までの素過程を調整する指標として、
降伏比を考慮することが有効である。この目的のために
は、降伏比は0.65以上とする必要がある。降伏比が
0.65未満の場合には、無方向性電磁鋼板の打ち抜き
加工時に、塑性変形開始後、破断に至るまでの伸びが大
きくなり、かつ機械的性質の異方性の影響も受けやすく
なり、打ち抜き加工時の端面ダレや真円度不良をもたら
す。
【0019】尚、上記のビッカース硬度および降伏比の
調整には、前記の鋼成分の限定理由で述べたような化学
成分の選定、および、無方向性電磁鋼板の製造工程にお
ける仕上焼鈍条件の調整等による鋼板結晶粒径の選定に
より、適宜実施することができる。
【0020】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 (実施例1)表1に示した成分の無方向性電磁鋼板
(0.50mmt)をエアコンコンプレッサモータ用鉄心と
して、打ち抜きを含む加工処理を施した。モータ鉄心用
素材として要求される磁気特性は、歪取焼鈍後で、鉄損
15/50 が3.0w/kg以下、磁束密度B50が1.71T
以上であった。結果を併せて表1に示す。
【0021】表1において、No.1は冷延後の仕上焼
鈍において結晶粒が成長し過ぎ、それに伴い降伏比が低
下し、打ち抜き加工時に端面ダレを生じたものである。
No.2,3はNo.1を基準に、仕上焼鈍条件を調整
し結晶粒径を制御するとともに化学成分も調整すること
により、降伏比を0.65以上としたものである。表1
から明らかなように、本発明法によれば、磁気特性と打
ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板の提供が可能で
あることがわかる。
【0022】(実施例2)表2に示した成分の無方向性
電磁鋼板(0.50mmt)を電気自動車メインモータ用鉄
心として、打ち抜きを含む加工処理を施した。モータ鉄
心用素材として要求される磁気特性は、鉄損W15/50
3.0w/kg以下、磁束密度B50が1.68T以上であっ
た。結果を併せて表2に示す。表2において、No.1
1は硬度が高すぎるために打ち抜き加工精度不良を生じ
た。No.12は、硬度は低下したものの降伏比も低下
してしまい、打ち抜き加工時に端面ダレを生じた。N
o.13,14は、化学成分を調整することにより硬度
と降伏比を制御し、良好な打ち抜き性を得たものであ
る。表2から明らかなように、本発明法によれば、磁気
特性を損なうことなく、打ち抜き加工性に優れた無方向
性電磁鋼板を提供できることがわかる。
【0023】(実施例3)C:0.002%、Si:
0.34%、Al:1.08%、Mn:0.25%を基
本化学成分として含有する無方向性電磁鋼板(0.35
mmt)に、表3に示す化学成分を添加し、磁気特性と打ち
抜き加工性を同時に満足させることを試み、汎用モータ
用鉄心として、打ち抜きを含む加工処理を施した。モー
タ鉄心用素材として要求される磁気特性は、鉄損W
15/50 が3.5w/kg以下、磁束密度B50が1.80T以
上であった。結果を併せて表3に示す。No.21は、
磁気特性は目標値を満足しているものの、低硬度、低降
伏比のため、打ち抜き加工時に端面ダレを生じたもので
ある。No.22では化学成分としてPを添加して硬度
と降伏比を制御し、またNo.23,24では、Sn,
Cuをそれぞれさらに添加して磁気特性の向上も得たも
のである。表3から明らかなように、本発明法によれ
ば、磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼
板を提供できることがわかる。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明法によれば、磁気
特性を損なうことなく、打ち抜き加工性に優れた無方向
性電磁鋼板を得ることができ、電気機器、特に無方向性
電磁鋼板がその鉄心材料として使用される回転機等の分
野における要請に十分に応えることができ、その工業的
価値は極めて高いものである。
フロントページの続き (72)発明者 川又 竜太郎 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 村上 健一 北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 半澤 和文 北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 金尾 真一 北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 質量%で、 C :0.010%以下、 Si:0.1〜3.0%、 Al:0.4〜3.5%、 Mn:0.1〜1.5% を含有し、残部Feおよび不可避不純物元素よりなる鋼
    において、ビッカース硬度が180以下で、かつ降伏比
    が0.65以上であることを特徴とする磁気特性と打抜
    加工性に優れた無方向性電磁鋼板。
  2. 【請求項2】 質量%で、さらに P :0.15%以下 を含有することを特徴とする請求項1に記載の磁気特性
    と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板。
  3. 【請求項3】 質量%で、さらに Sn:0.02〜0.40%、 Cu:0.1〜1.0% の1種または2種を含有することを特徴とする請求項1
    または2に記載の磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無
    方向性電磁鋼板。
JP2001336044A 2000-12-11 2001-11-01 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 Pending JP2002241905A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001336044A JP2002241905A (ja) 2000-12-11 2001-11-01 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000376254 2000-12-11
JP2000-376254 2000-12-11
JP2001336044A JP2002241905A (ja) 2000-12-11 2001-11-01 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002241905A true JP2002241905A (ja) 2002-08-28

Family

ID=26605608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001336044A Pending JP2002241905A (ja) 2000-12-11 2001-11-01 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002241905A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051933A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Jfe Steel Kk 鉄損特性に優れたヘリカル加工用コア材料およびヘリカル加工コア
JP2011140683A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Nippon Steel Corp 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2015214758A (ja) * 2015-07-10 2015-12-03 新日鐵住金株式会社 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
WO2019160087A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
WO2019160092A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
WO2019160108A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
CN115216694A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种磁性能优异的汽车驱动电机用高强度无取向硅钢薄带及其制造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051933A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Jfe Steel Kk 鉄損特性に優れたヘリカル加工用コア材料およびヘリカル加工コア
JP2011140683A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Nippon Steel Corp 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2015214758A (ja) * 2015-07-10 2015-12-03 新日鐵住金株式会社 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
KR20200088464A (ko) 2018-02-16 2020-07-22 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판, 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법
WO2019160092A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
WO2019160108A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
WO2019160087A1 (ja) 2018-02-16 2019-08-22 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板、及び無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20200088463A (ko) 2018-02-16 2020-07-22 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판, 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법
KR20200093665A (ko) 2018-02-16 2020-08-05 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법
US11459632B2 (en) 2018-02-16 2022-10-04 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
US11469018B2 (en) 2018-02-16 2022-10-11 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
US11566303B2 (en) 2018-02-16 2023-01-31 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
CN115216694A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种磁性能优异的汽车驱动电机用高强度无取向硅钢薄带及其制造方法
CN115216694B (zh) * 2022-07-19 2023-12-29 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种磁性能优异的汽车驱动电机用高强度无取向硅钢薄带及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110177897B (zh) 无方向性电磁钢板及其制造方法
JP6651759B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
EP3533890B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for producing same
JP5437476B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR101070090B1 (ko) 고강도 무방향성 전자기 강판
JP4319889B2 (ja) 全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP2008127600A (ja) 分割コア用無方向性電磁鋼板
CN104328342A (zh) 一种变频高效压缩机用无取向硅钢及生产方法
JP4358550B2 (ja) 圧延方向とその板面内垂直方向磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2011140683A (ja) 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2003213385A (ja) 無方向性電磁鋼板
JP2002241905A (ja) 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2509018B2 (ja) 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法
JP6467307B2 (ja) 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2001335897A (ja) 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
EP1156128A1 (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet having reduced magnetic anisotropy in high frequency region and excellent press workability
JP4855221B2 (ja) 分割コア用無方向性電磁鋼板
JP3497431B2 (ja) 加工性の良好な低鉄損無方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP2008260996A (ja) 圧延方向の磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4551110B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP3294585B2 (ja) 磁性に優れた無方向性電磁鋼板及びその製造方法
JP2011184787A (ja) 高周波鉄損の優れた高張力無方向性電磁鋼板
JP4828095B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
JP2003293099A (ja) 打ち抜き加工性と歪取焼鈍後の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板
JP4280139B2 (ja) 無方向性電磁鋼板とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070123

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080311

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080509

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090721

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091014

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20091116

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20100115