JP2005060811A - High-tensile non-oriented magnetic steel sheet and its production method - Google Patents

High-tensile non-oriented magnetic steel sheet and its production method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-tensile non-oriented magnetic steel sheet which is excellent in both mechanical and magnetic properties which are required for a rotor of a rapidly spinning motor, and its production method. <P>SOLUTION: The high-tensile non-oriented magnetic steel sheet contains, by mass, 0.02-0.3% C, ≤2.0% Si, 1.0-3.0% Mn, ≤1.5% Al, ≤0.2% P, ≤0.02% S, ≤0.02% N and the balance substantially being Fe and impurities and has a thickness within the range of 0.15-1.0 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車の駆動モータやロボット、工作機械等のサーボモータといった高効率モータに用いられる無方向性電磁鋼板であって、特に、高速回転する永久磁石埋め込み式モータの回転子として好適な優れた機械特性と磁気特性とを兼ね備えた高張力無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関するものである。   The present invention is a non-oriented electrical steel sheet used for high-efficiency motors such as drive motors for electric vehicles, hybrid vehicles, and servo motors for robots, machine tools, etc., and in particular, rotation of a permanent magnet embedded motor that rotates at high speed. The present invention relates to a high-tensile non-oriented electrical steel sheet having excellent mechanical properties and magnetic properties suitable as a child, and a method for producing the same.

近年の地球環境問題の高まりから、多くの分野において省エネルギー、環境対策技術が進展している。自動車分野も例外ではなく、排ガス低減、燃費向上技術が急速に進歩している。電気自動車およびハイブリッド自動車はこれらの技術の集大成といっても過言ではなく、自動車駆動モータ(以下、駆動モータと称する)の性能が自動車性能を大きく左右する。   Due to the recent increase in global environmental problems, energy conservation and environmental countermeasure technologies have been developed in many fields. The automobile field is no exception, and technologies for reducing exhaust gas and improving fuel efficiency are advancing rapidly. It is no exaggeration to say that electric vehicles and hybrid vehicles are the culmination of these technologies, and the performance of automobile drive motors (hereinafter referred to as drive motors) greatly affects automobile performance.

駆動モータの多くは永久磁石を用いており、巻き線を施した固定子(ステータ)部分および永久磁石を配置した回転子(ロータ)部分から構成される。最近では、駆動モータとして、永久磁石をロータ内部に埋め込んだ形状(永久磁石埋め込み型モータ;IPMモータ)が主流となっている。また、パワーエレクトロニクス技術の進展により、回転数は任意に制御可能であり、高速化傾向にある。したがって、鉄心素材は商用周波数(50〜60Hz)以上の高周波域で励磁される割合が高まっており、商用周波数での磁気特性のみではなく、400Hz〜数kHzでの磁気特性改善が要求されるようになっている。また、高速回転時の遠心力のみならず、回転数変動に伴う応力変動を常時うけており、鉄心素材には機械特性も要求されている。特に、IPMモータの場合には複雑なロータ形状を有することから、ロータ用の鉄心素材には応力集中を考慮しても遠心力ならびに応力変動に耐えうるだけの機械特性が必要となる。また、ロボット、工作機械用のサーボモータ分野でも、回転数変動に伴う応力変動を常時うけており、駆動モータと同様に回転数の高速化が今後進行していくと予測される。   Many drive motors use permanent magnets, and are composed of a stator (stator) portion provided with windings and a rotor (rotor) portion provided with permanent magnets. Recently, a shape in which a permanent magnet is embedded in a rotor (permanent magnet embedded type motor; IPM motor) has become mainstream as a drive motor. In addition, with the advancement of power electronics technology, the rotational speed can be arbitrarily controlled and tends to increase in speed. Therefore, the rate at which the iron core material is excited in the high frequency range of the commercial frequency (50 to 60 Hz) or higher is increasing, and not only the magnetic characteristic at the commercial frequency but also the improvement of the magnetic characteristic at 400 Hz to several kHz is required. It has become. Moreover, not only the centrifugal force at the time of high speed rotation but also the stress fluctuation accompanying the rotation speed fluctuation is always received, and the mechanical properties are required for the core material. In particular, since the IPM motor has a complicated rotor shape, the core material for the rotor needs to have mechanical characteristics sufficient to withstand centrifugal force and stress fluctuations even when stress concentration is taken into consideration. In the field of servo motors for robots and machine tools, stress fluctuations associated with fluctuations in the rotational speed are constantly applied, and it is expected that the rotational speed will increase as in the case of the drive motor.

従来、駆動モータのステータは、主に打ち抜き加工した無方向性電磁鋼板の積層により製造されていたが、ロータはロストワックス鋳造法あるいは焼結法などにより製造されることもあった。これは、ステータには優れた磁気特性が、ロータには堅牢な機械特性が要求されることによる。しかしながら、上記のロータでは渦電流損失が増大するため、モータ効率が大幅に低下するという本質的な問題がある。さらに、モータ性能はロータ−ステータ間のエアギャップに大きく影響されるため、上記のロータでは精密加工の必要性が生じ、鉄心製造コストが大幅に増加するという問題があった。コスト削減の観点からは、打ち抜き加工した電磁鋼板を使用すればよいが、ロータに必要な低渦電流損失と優れた機械特性とを兼備した電磁鋼板は見出されていないのが現状であった。   Conventionally, a stator of a drive motor has been manufactured mainly by stacking non-oriented electrical steel sheets that have been stamped, but a rotor has also been manufactured by a lost wax casting method or a sintering method. This is because the stator requires excellent magnetic properties and the rotor requires robust mechanical properties. However, since the eddy current loss increases in the above rotor, there is an essential problem that the motor efficiency is greatly reduced. Furthermore, since the motor performance is greatly influenced by the air gap between the rotor and the stator, the above-described rotor has a need for precision machining, and there is a problem that the manufacturing cost of the iron core is greatly increased. From the viewpoint of cost reduction, it is sufficient to use a punched electrical steel sheet, but no electrical steel sheet that combines the low eddy current loss required for the rotor with excellent mechanical properties has been found. .

優れた機械特性を有する電磁鋼板としては、例えば特許文献1には、質量%で(以下、特に示さない限り「%」は「質量%」を示す。)3.5〜7%のSiに加えて、Ti、W、Mo、Mn、Ni、Co、Alのうち1種または2種以上を20%を超えない範囲で含有させる電磁鋼板の製造方法が提案されている。また、特許文献2には、2.0〜3.5%のSi、0.1〜6.0%のMnに加えて、Bおよび多量のNiを含有し、結晶粒径が30μm以下である電磁鋼板が提案されている。これらの技術は、鋼の強化機構として主に固溶強化を利用している。しかしながら、固溶強化の場合には冷間圧延母材も同時に高強度化されるため、冷間圧延時に割れが多発するという欠点がある。そのため、鋼板の歩留まりが極めて悪くなり、鉄心製造コスト削減という上述の課題を克服することはできない。   As an electrical steel sheet having excellent mechanical properties, for example, Patent Document 1 discloses mass% (hereinafter, “%” represents “mass%” unless otherwise indicated) in addition to 3.5 to 7% Si. Thus, a method of manufacturing an electrical steel sheet containing one or more of Ti, W, Mo, Mn, Ni, Co, and Al in a range not exceeding 20% has been proposed. Patent Document 2 contains B and a large amount of Ni in addition to 2.0 to 3.5% Si and 0.1 to 6.0% Mn, and has a crystal grain size of 30 μm or less. Electrical steel sheets have been proposed. These techniques mainly use solid solution strengthening as a steel strengthening mechanism. However, in the case of solid solution strengthening, the strength of the cold-rolled base material is increased at the same time, so that there is a drawback that cracks frequently occur during cold-rolling. For this reason, the yield of the steel sheet is extremely deteriorated, and the above-described problem of iron core manufacturing cost reduction cannot be overcome.

特許文献3および特許文献4には、2.0〜4.0%のSiに加えてNb、Zr、B、Ti、Vなどを含有する電磁鋼板が提案されている。これらの技術は、鋼の強化機構としてSiによる固溶強化に加えて析出硬化を利用している。しかしながら、本質的にSi含有量が高いために冷間圧延時の割れ発生を完全に回避するに至っておらず、板厚の薄肉化も困難である。   Patent Document 3 and Patent Document 4 propose an electromagnetic steel sheet containing Nb, Zr, B, Ti, V, etc. in addition to 2.0 to 4.0% Si. These techniques utilize precipitation hardening in addition to solid solution strengthening by Si as a steel strengthening mechanism. However, since the Si content is essentially high, the occurrence of cracks during cold rolling has not been completely avoided, and it is difficult to reduce the plate thickness.

特許文献5および特許文献6には、Si、Alを0.03〜0.5%と制限した上でTi、Nb、VあるいはP、Niを含有する電磁鋼板がそれぞれ提案されている。これらの技術は、Siによる固溶強化よりも炭化物の析出硬化およびPの固溶強化を利用している。しかしながら、これらの技術では、後述する駆動モータのロータとして必要な強度レベルを必ずしも確保できず、実施例に示されているように2.0%以上のNi含有が必須であることから合金コストが高いという欠点がある。   Patent Documents 5 and 6 propose electromagnetic steel sheets containing Ti, Nb, V, P, or Ni after limiting Si and Al to 0.03 to 0.5%, respectively. These techniques utilize precipitation hardening of carbide and solid solution strengthening of P rather than solid solution strengthening by Si. However, in these technologies, the strength level required for a rotor of a drive motor to be described later cannot always be secured, and as shown in the examples, Ni content of 2.0% or more is essential, so that the alloy cost is low. There is a disadvantage that it is expensive.

特許文献7には、Si:1.6〜2.8%であって、結晶粒径、内部酸化層厚み、降伏点を限定した永久磁石埋め込み型モータ用無方向性電磁鋼板が提案されている。しかしながら、この技術による鋼板の降伏点では、高速回転する駆動モータのロータとしては強度不足である。   Patent Document 7 proposes a non-oriented electrical steel sheet for embedded permanent magnet motors with Si: 1.6 to 2.8% and limited crystal grain size, internal oxide layer thickness, and yield point. . However, at the yield point of the steel plate by this technique, the strength is insufficient as a rotor of a drive motor that rotates at high speed.

JIS C 2552に規定の無方向性電磁鋼板としては、いわゆる高グレード無方向性電磁鋼板(35A210、35A230など)が最も合金含有量が高く高強度である。しかしながら、機械特性レベルは高張力無方向性電磁鋼板を下回っており、高速回転する駆動モータのロータとしては強度不足である。   As non-oriented electrical steel sheets specified in JIS C 2552, so-called high grade non-oriented electrical steel sheets (35A210, 35A230, etc.) have the highest alloy content and high strength. However, the mechanical property level is lower than that of the high-strength non-oriented electrical steel sheet, which is insufficient in strength as a rotor of a drive motor that rotates at high speed.

さらに、これら従来技術による無方向性電磁鋼板は、ステータへの使用も念頭においた材質設計となっているため、フェライト単相組織となっている。そのため、磁区幅は数μmから数十μm程度であり、渦電流損失低減を目的に高電気抵抗化および板厚薄肉化しても、異常渦電流損失により本質的に渦電流損失が大きいという欠点がある。   Furthermore, these non-oriented electrical steel sheets according to the prior art have a ferrite single-phase structure because they have a material design with the use in the stator in mind. Therefore, the magnetic domain width is about several μm to several tens of μm, and even if the electrical resistance is increased and the plate thickness is reduced for the purpose of reducing eddy current loss, the eddy current loss is essentially large due to abnormal eddy current loss. is there.

特開昭60-238421号公報JP 60-238421 A 特開平1−162748号公報JP-A-1-162748 特開平2−8346号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-8346 特開平6−330255号公報JP-A-6-330255 特開2001−234302号公報JP 2001-234302 A 特開2002−146493号公報JP 2002-146493 A 特開2001−172752号公報JP 2001-172752 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高速回転するモータのロータとして必要な、優れた機械特性と磁気特性とを兼備する高張力無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a high-tensile non-oriented electrical steel sheet having excellent mechanical properties and magnetic properties, which is necessary as a rotor of a motor that rotates at high speed, and a method for producing the same. The main purpose is to do.

本発明で言及するロータとして必要な特性とは、第一に電磁鋼板の機械特性であり、降伏点および引張強度を意味するものである。これは、高速回転時のロータ変形抑制のみならず、応力変動に起因する疲労破壊抑制を目的としている。近年の電気自動車およびハイブリッド自動車の駆動モータでは、ロータは250MPa程度の平均応力下で150MPa程度の応力振幅を受ける。したがって、ロータ変形抑制の観点から、電磁鋼板の降伏点は400MPa以上、安全率を考慮すると500MPa以上を満たす必要があり、より好ましくは550MPa以上である。上述の応力状態での疲労破壊を抑制する観点から、電磁鋼板の引張強度は550MPa以上、好ましくは600MPa、さらに安全率を考慮すると700MPa以上必要である。   The characteristics required for the rotor referred to in the present invention are mechanical characteristics of the electrical steel sheet, and mean the yield point and the tensile strength. This is intended not only to suppress rotor deformation during high-speed rotation, but also to suppress fatigue fracture caused by stress fluctuations. In the drive motors of recent electric vehicles and hybrid vehicles, the rotor receives a stress amplitude of about 150 MPa under an average stress of about 250 MPa. Therefore, from the viewpoint of suppressing rotor deformation, the yield point of the electromagnetic steel sheet needs to satisfy 400 MPa or more, and considering the safety factor, it is necessary to satisfy 500 MPa or more, and more preferably 550 MPa or more. From the viewpoint of suppressing fatigue failure in the stress state described above, the tensile strength of the electrical steel sheet is 550 MPa or more, preferably 600 MPa, and further considering the safety factor, 700 MPa or more is necessary.

第二は電磁鋼板の打ち抜き端面の性状である。複雑なロータ形状への連続打ち抜き加工を前提としているため、端面性状が劣る場合には応力集中による破壊の起点となり得る。打ち抜き積層後に切削加工を施せば端面性状は改善されるが、コスト増大に繋がるのは言うまでもない。外周部に切削加工を施したとしても、ロータ内部の打ち抜き端面、例えば永久磁石埋め込み部分は打ち抜きままの使用となることが多く、応力集中などにより特に破壊の起点となりやすい。これらの理由により、端面性状は鋼板の機械特性とならんで極めて重要な特性である。   The second is the properties of the punched end face of the electrical steel sheet. Since it is premised on continuous punching into a complicated rotor shape, if the end face properties are inferior, it can be a starting point of fracture due to stress concentration. If cutting is performed after punching and lamination, the end face properties are improved, but it goes without saying that the cost increases. Even if the outer peripheral portion is cut, the punched end face inside the rotor, for example, the permanent magnet embedded portion, is often used as it is punched, and is particularly likely to be the starting point of fracture due to stress concentration. For these reasons, the end face properties are extremely important characteristics along with the mechanical characteristics of the steel sheet.

第三は電磁鋼板の渦電流損失である。鉄損は、不可逆な磁壁移動に起因するヒステリシス損失、および磁化変化に起因して発生する渦電流によるジュール熱(渦電流損失)から構成され、電磁鋼板の鉄損はこれらの総和であるトータルの鉄損で評価される。磁化変化の大きいステータでは、鉄心材料の鉄損としては、例えば+1.0Tから−1.0Tまで強制的に磁化変化させた場合のトータルの鉄損W10/400などで評価するのが妥当である。ところが、ロータにおいては、永久磁石により強制的に磁化された状態に外部からの磁束が出入りするのみであるため、磁化変化量はステータよりも小さい。さらに、永久磁石によって強制的に磁壁が移動した状態からの磁化変化であるため、ロータに使用中の磁化変化は各磁区内で磁化が回転(回転磁化)することにより達成される。回転磁化によるヒステリシス損失は小さく、発生する損失は渦電流損失のみといってよい。したがって、ヒステリシス損失の増大を許容しても、渦電流損失の低減を達成すればモータ効率改善に繋がると想起される。 The third is eddy current loss of electrical steel sheets. The iron loss is composed of hysteresis loss due to irreversible domain wall motion and Joule heat (eddy current loss) due to eddy currents caused by magnetization change. Rated by iron loss. In a stator having a large magnetization change, it is appropriate to evaluate the iron loss of the iron core material by, for example, the total iron loss W 10/400 when the magnetization is forcibly changed from + 1.0T to -1.0T. is there. However, in the rotor, since the magnetic flux from the outside only enters and exits the state in which it is forcibly magnetized by the permanent magnet, the amount of change in magnetization is smaller than that of the stator. Furthermore, since the change in magnetization is from the state in which the domain wall is forcibly moved by the permanent magnet, the change in magnetization during use in the rotor is achieved by the rotation (rotation magnetization) of the magnetization in each magnetic domain. Hysteresis loss due to rotational magnetization is small, and it can be said that the generated loss is only eddy current loss. Therefore, it is recalled that even if the increase in hysteresis loss is allowed, the motor efficiency can be improved if the reduction in eddy current loss is achieved.

本発明者らは、これらの着想をもとに無方向性電磁鋼板の諸特性に及ぼす合金元素の影響について種々検討を行った結果、従来の無方向性電磁鋼板の技術認識とは全く逆に、適量のCを含有させることにより、高速回転するモータのロータとして好適な機械特性を有する無方向性電磁鋼板を、冷間圧延時に破断を伴うことなく安定的に製造できることを見出した。   Based on these ideas, the present inventors have conducted various studies on the influence of alloying elements on the properties of non-oriented electrical steel sheets, and as a result, are completely opposite to the technical recognition of conventional non-oriented electrical steel sheets. It has been found that by containing an appropriate amount of C, a non-oriented electrical steel sheet having mechanical properties suitable as a rotor for a motor rotating at high speed can be stably produced without breakage during cold rolling.

すなわち、本発明は、質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなり、板厚が0.15mm〜1.0mmの範囲内であることを特徴とする高張力無方向性電磁鋼板を提供する。   That is, the present invention is, in mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less, P: 0.2% or less, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less, the balance being substantially composed of Fe and impurities, and a thickness of 0.15 mm to 1.0 mm A high-tensile non-oriented electrical steel sheet is provided.

なお、本発明において、「残部が実質的にFeおよび不純物」からなるとは、本発明の効果を阻害しない範囲で他の元素を含有する場合を含むことを意味する。   In the present invention, the phrase “the balance consists essentially of Fe and impurities” means that it contains a case where other elements are contained within a range not impairing the effects of the present invention.

本発明によれば、鋼成分としてCを所定量含有させることにより、従来技術のフェライト単相組織からフェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織へと鋼組織が制御されるため、鋼板が高強度化されるのである。また、上記の鋼組織は、最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成される。したがって、従来の固溶強化主体の電磁鋼板とは異なり、冷間圧延母材の高強度化(すなわち、冷間圧延時の鋼板の破断)を伴うことなく、電磁鋼板を高強度化することが可能となる。さらに、鋼成分としてCを所定量含有させることにより組織制御した電磁鋼板は、疲労破壊抑制の観点から好ましい端面性状を有しており、かつ渦電流損失を効果的に低減できる。   According to the present invention, by containing a predetermined amount of C as a steel component, the steel structure is changed from a ferrite single-phase structure of the prior art to a ferrite + martensite and / or bainite multiphase structure, a martensite or bainite single-phase structure. Since it is controlled, the strength of the steel sheet is increased. The steel structure is formed in the final finish continuous annealing and its cooling process. Therefore, unlike conventional electromagnetic steel sheets mainly composed of solid solution strengthening, it is possible to increase the strength of electromagnetic steel sheets without increasing the strength of the cold-rolled base material (that is, breaking of the steel sheets during cold rolling). It becomes possible. Furthermore, the electrical steel sheet whose structure is controlled by containing a predetermined amount of C as a steel component has a preferable end face property from the viewpoint of fatigue fracture suppression, and can effectively reduce eddy current loss.

なお、本発明において、フェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織とは、(1)フェライトおよびマルテンサイトの複相組織、(2)フェライトおよびベイナイトの複相組織、(3)フェライト、マルテンサイトおよびベイナイトの複相組織、(4)マルテンサイト単相組織、および(5)ベイナイト単相組織の5つの組織を示すものである。   In the present invention, the ferrite + martensite and / or bainite double phase structure, the martensite or bainite single phase structure means (1) a ferrite and martensite double phase structure, and (2) a ferrite and bainite double phase structure. , (3) a multiphase structure of ferrite, martensite and bainite, (4) a martensite single phase structure, and (5) a bainite single phase structure.

上記発明においては、Nb、Zr、Ti、V、Cr、MoおよびBからなる元素群から選択される少なくとも一種の元素を下記の質量%で含有することが好ましい。
Nb:0.001%以上0.2%未満、Zr:0.002以上0.2%未満、
Ti:0.001%以上0.2%未満、V:0.001%以上0.25%未満、
Cr:0.01%以上1.0%未満、Mo:0.005%以上1.0%未満、
B:0.0001%以上0.01%未満。
In the said invention, it is preferable to contain at least 1 type of element selected from the element group which consists of Nb, Zr, Ti, V, Cr, Mo, and B by the following mass%.
Nb: 0.001% or more and less than 0.2%, Zr: 0.002 or more and less than 0.2%,
Ti: 0.001% or more and less than 0.2%, V: 0.001% or more and less than 0.25%,
Cr: 0.01% or more and less than 1.0%, Mo: 0.005% or more and less than 1.0%,
B: 0.0001% or more and less than 0.01%.

Nb、Zr、TiおよびVを上記範囲で含有させることにより、微細な炭窒化物を形成して、鋼板の強度を高めることができるからである。また、Cr、MoおよびBを上記範囲で含有させることにより、パーライトの生成を抑制し、マルテンサイトの生成を促進するため、鋼板の強度を高め、渦電流損失を低減させることができるからである。   This is because by containing Nb, Zr, Ti and V in the above range, fine carbonitrides can be formed and the strength of the steel sheet can be increased. Further, by containing Cr, Mo and B in the above range, the generation of pearlite is suppressed and the generation of martensite is promoted, so the strength of the steel sheet can be increased and eddy current loss can be reduced. .

また、上記発明においては、質量%で、CuおよびNiの少なくともいずれか一方を0.01%〜0.5%の範囲内で含有することが好ましい。CuおよびNiを上記範囲で含有させることにより、降伏点および引張強度を高め、機械特性を向上させることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable to contain at least any one of Cu and Ni in the range of 0.01%-0.5% by the mass%. This is because inclusion of Cu and Ni in the above range can increase the yield point and the tensile strength and improve the mechanical properties.

さらに、上記発明においては、上記高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、有機成分の絶縁被膜、無機成分の絶縁被膜、および有機無機複合の絶縁被膜のいずれかを有することが好ましい。無機成分の絶縁被膜を有する場合は積層鋼板間の絶縁性が向上し、有機無機複合の絶縁被膜を有する場合は打抜性および積層鋼板間の絶縁性がともに向上し、また有機成分の絶縁被膜を有する場合は打抜性が向上するからである。   Furthermore, in the above invention, it is preferable that at least one surface of the high-tensile non-oriented electrical steel sheet has an organic component insulating coating, an inorganic component insulating coating, or an organic-inorganic composite insulating coating. Insulation coating between laminated steel sheets improves when it has an inorganic component insulation coating, and both punchability and insulation between laminated steel plates improve when it has an organic-inorganic composite insulation coating. This is because the punching property is improved when it has.

また、上記発明においては、上記高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、接着性絶縁被膜を有することが好ましい。接着性絶縁被膜は、打ち抜き等の加工後に加熱・加圧することにより接着性が発揮されるものであり、低振動、低騒音化に有効であるからである。また、カシメや溶接による磁気特性の劣化を伴わずに鋼板同士の固着力を高めることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable to have an adhesive insulating film on the surface of at least one side of the said high tension non-oriented electrical steel sheet. This is because the adhesive insulating film exhibits adhesiveness by heating and pressurizing after processing such as punching, and is effective in reducing vibration and noise. Moreover, it is because the adhesion force between steel plates can be increased without accompanying deterioration of magnetic properties due to caulking or welding.

本発明はまた、質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなる鋼塊または鋼片に、熱間圧延を施し、必要に応じて熱延板焼鈍を施し、一回または中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延を施すことにより、板厚を0.15mm〜1.0mmの範囲内とし、次いで均熱時の材料温度を700℃〜1100℃の範囲内で連続焼鈍することを特徴とする高張力無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。   The present invention also includes, in mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less, P : 0.2% or less, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less, and the steel ingot or steel slab, the balance of which is substantially made of Fe and impurities, is hot-rolled and necessary Depending on the hot-rolled sheet annealing, the sheet thickness is set within the range of 0.15 mm to 1.0 mm by performing cold rolling twice or more with one or intermediate annealing, and then the material during soaking There is provided a method for producing a high-tensile non-oriented electrical steel sheet, characterized by performing continuous annealing within a temperature range of 700 ° C to 1100 ° C.

本発明においては、鋼成分としてCを所定量含有させることにより、従来技術のフェライト単相組織から、フェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織へと鋼組織が制御される。従来の固溶強化主体の電磁鋼板とは異なり、本発明においては、上記の鋼組織が最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成されるものであるため、冷間圧延母材の高強度化に伴い冷間圧延時に鋼板が破断するという不具合が生じることなく、高強度化された高張力無方向性電磁鋼板を製造することが可能となる。さらに、上述したように組織制御された高張力無方向性電磁鋼板は、疲労破壊抑制の観点から良好な端面性状を有しており、かつ渦電流損失を効果的に低減できる。さらに、連続焼鈍の均熱時の材料温度を上記範囲とすることにより、十分な強度を有する高張力無方向性電磁鋼板を製造することができる。   In the present invention, by containing a predetermined amount of C as a steel component, the steel structure is changed from a ferrite single phase structure of the prior art to a ferrite + martensite and / or bainite multiphase structure, a martensite or bainite single phase structure. Be controlled. Unlike conventional solid solution strengthening electrical steel sheets, in the present invention, the steel structure is formed by the final finish continuous annealing and its cooling process, so that the high strength of the cold rolled base metal Accordingly, it is possible to manufacture a high-strength non-oriented electrical steel sheet with high strength without causing a problem that the steel sheet breaks during cold rolling. Furthermore, the high-tension non-oriented electrical steel sheet whose structure is controlled as described above has good end face properties from the viewpoint of fatigue fracture suppression, and can effectively reduce eddy current loss. Furthermore, the high tension non-oriented electrical steel sheet which has sufficient intensity | strength can be manufactured by making the material temperature at the time of soaking of continuous annealing into the said range.

上記発明においては、上記鋼塊または鋼片が、Nb、Zr、Ti、V、Cr、MoおよびBからなる元素群から選択される少なくとも一種の元素を下記の質量%で含有することが好ましい。
Nb:0.001%以上0.2%未満、Zr:0.002以上0.2%未満、
Ti:0.001%以上0.2%未満、V:0.001%以上0.25%未満、
Cr:0.01%以上1.0%未満、Mo:0.005%以上1.0%未満、
B:0.0001%以上0.01%未満。
In the said invention, it is preferable that the said steel ingot or steel slab contains at least 1 type of element selected from the element group which consists of Nb, Zr, Ti, V, Cr, Mo, and B by the following mass%.
Nb: 0.001% or more and less than 0.2%, Zr: 0.002 or more and less than 0.2%,
Ti: 0.001% or more and less than 0.2%, V: 0.001% or more and less than 0.25%,
Cr: 0.01% or more and less than 1.0%, Mo: 0.005% or more and less than 1.0%,
B: 0.0001% or more and less than 0.01%.

上述したように、Nb、Zr、TiおよびVを上記範囲で含有させることにより、微細な炭窒化物を形成して、鋼板の強度を高めることができるからである。また、Cr、MoおよびBを上記範囲で含有させることにより、パーライトの生成を抑制し、マルテンサイトの生成を促進するため、鋼板の強度を高め、渦電流損失を低減させることができるからである。   This is because, as described above, by containing Nb, Zr, Ti and V in the above range, fine carbonitride can be formed and the strength of the steel sheet can be increased. Further, by containing Cr, Mo and B in the above range, the generation of pearlite is suppressed and the generation of martensite is promoted, so the strength of the steel sheet can be increased and eddy current loss can be reduced. .

また、上記発明においては、上記鋼塊または鋼片が、質量%で、CuおよびNiの少なくともいずれか一方を0.01%〜0.5%の範囲内で含有することが好ましい。CuおよびNiを上記範囲で含有させることにより、降伏点および引張強度を高め、機械特性を向上させることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the said steel ingot or steel slab contains at least any one of Cu and Ni in the range of 0.01%-0.5% by the mass%. This is because inclusion of Cu and Ni in the above range can increase the yield point and the tensile strength and improve the mechanical properties.

本発明によれば、高速回転するモータのロータとして必要な、優れた機械特性と磁気特性とを兼備した高張力無方向性電磁鋼板を、多大なコスト増加を招くことなく安定的に製造できる。したがって、電気自動車やハイブリッド自動車の駆動モータ分野における回転数の高速化に十分対応でき、その工業的価値は極めて高いものである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high tension non-oriented electrical steel sheet which has the outstanding mechanical characteristic and magnetic characteristic required as a rotor of the motor which rotates at high speed can be manufactured stably, without causing a great cost increase. Therefore, it can sufficiently cope with the speed increase in the drive motor field of electric vehicles and hybrid vehicles, and its industrial value is extremely high.

本発明は、高張力無方向性電磁鋼板およびその製造方法を含むものである。以下、それぞれについて詳細に説明する。なお、鋼中の各元素の含有量を示す「%」は、特に断りのない限り「質量%」を意味するものである。   The present invention includes a high-tensile non-oriented electrical steel sheet and a method for producing the same. Hereinafter, each will be described in detail. “%” Indicating the content of each element in the steel means “% by mass” unless otherwise specified.

A.高張力無方向性電磁鋼板
まず、本発明の高張力無方向性電磁鋼板について説明する。
A. First, the high-tensile non-oriented electrical steel sheet of the present invention will be described.

本発明の高張力無方向性電磁鋼板は、質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなり、板厚が0.15mm〜1.0mmの範囲内であることを特徴とするものである。   The high-tensile non-oriented electrical steel sheet of the present invention is in mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less, P: 0.2% or less, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less, the balance being substantially made of Fe and impurities, and a plate thickness of 0.15 mm It is characterized by being in the range of -1.0 mm.

従来の電気自動車やハイブリッド自動車の駆動モータ等のロータに用いられている無方向性電磁鋼板はフェライト単相組織であるが、本発明においては、鋼成分としてCを所定量含有させることにより、フェライト単相組織ではなく、フェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織に鋼組織が制御される。この鋼組織は、最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成されるものである。よって、従来では固溶強化を用いて電磁鋼板を高強度化していたため、冷間圧延母材も同時に高強度化され、冷間圧延時に鋼板が割れてしまうという不具合が生じていたが、本発明においては、上述したように、鋼組織が最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成されるものであるため、冷間圧延母材の高強度化、すなわち冷間圧延時の鋼板の破断を伴うことなく、高張力無方向性電磁鋼板を高強度化することが可能となる。   Non-oriented electrical steel sheets used for rotors of conventional electric vehicles and drive motors of hybrid vehicles have a ferrite single-phase structure. In the present invention, ferrite is added by adding a predetermined amount of C as a steel component. The steel structure is controlled not to a single phase structure but to a ferrite + martensite and / or bainite double phase structure, a martensite or bainite single phase structure. This steel structure is formed in the final finish continuous annealing and its cooling process. Therefore, in the past, since the electromagnetic steel sheet was strengthened using solid solution strengthening, the cold-rolled base material was also strengthened at the same time, and the inconvenience that the steel sheet was cracked during cold rolling occurred. As mentioned above, since the steel structure is formed in the final finish continuous annealing and its cooling process, the strength of the cold-rolled base metal is increased, that is, the steel sheet is broken during cold rolling. Without being accompanied, it is possible to increase the strength of the high-tensile non-oriented electrical steel sheet.

また、ロータとして用いるために必要な特性として、電磁鋼板の打ち抜き端面の性状がある。通常、電磁鋼板は複雑なロータ形状への連続打ち抜き加工を前提としているため、端面性状が劣る場合には応力集中による破壊の起点となり得る。また、打ち抜き加工後に切削加工を施せば端面性状は改善されるが、コストが増大してしまう。さらに、打ち抜き加工後に電磁鋼板の外周部に切削加工を施したとしても、ロータ内部の打ち抜き端面、例えば永久磁石埋め込み部分は打ち抜きままの使用となることが多く、応力集中などにより特に破壊の起点となりやすい。   Further, as a characteristic necessary for use as a rotor, there is a property of a punched end face of an electromagnetic steel sheet. In general, the electromagnetic steel sheet is premised on continuous punching into a complicated rotor shape. Therefore, when the end face properties are inferior, it can be a starting point of fracture due to stress concentration. Further, if cutting is performed after punching, the end face properties are improved, but the cost is increased. In addition, even if the outer periphery of the electrical steel sheet is cut after punching, the punched end face inside the rotor, for example, the permanent magnet embedded part, is often used as punched, which is the starting point of fracture due to stress concentration. Cheap.

そこで、発明者らは、打ち抜き端面性状に及ぼす鋼組成の影響について調査した。図1は、本発明のC:0.09%、Si:0.9%、Mn:2.5%、Al:0.05%を含有するフェライト、マルテンサイトおよびベイナイト複相組織の高張力無方向性電磁鋼板(鋼板A)、および、JIS C 2552に規定された従来技術による35A230(鋼板B)の打ち抜き端面性状である。図1に示す剪断面と破断面との境界の形状などから明らかなように、本発明の鋼板Aの方が端面性状は良好である。   Therefore, the inventors investigated the influence of the steel composition on the punched end face properties. FIG. 1 is a graph showing a high tensile strength of ferrite, martensite and bainite multiphase structures containing C: 0.09%, Si: 0.9%, Mn: 2.5%, and Al: 0.05% of the present invention. This is a punched end face property of a grain-oriented electrical steel plate (steel plate A) and 35A230 (steel plate B) according to the prior art defined in JIS C2552. As is clear from the shape of the boundary between the shear plane and the fracture surface shown in FIG. 1, the steel sheet A of the present invention has better end face properties.

さらに、ロータとして用いるために必要な特性として、電磁鋼板の渦電流損失がある。鉄損は、不可逆な磁壁移動に起因するヒステリシス損失、および磁化変化に起因して発生する渦電流によるジュール熱(渦電流損失)から構成され、電磁鋼板の鉄損はこれらの総和であるトータルの鉄損で評価される。ロータは、永久磁石により強制的に磁化された状態に外部からの磁束が出入りするのみであるため、磁化変化量はステータよりも小さい。さらに、永久磁石によって強制的に磁壁が移動した状態からの磁化変化であるため、ロータに使用中の磁化変化は各磁区内で磁化が回転(回転磁化)することにより達成される。回転磁化によるヒステリシス損失は小さく、発生する損失は渦電流損失のみといってよい。したがって、ヒステリシス損失の増大を許容しても、渦電流損失の低減を達成すればモータ効率改善に繋がると想起される。   Furthermore, as a characteristic necessary for use as a rotor, there is an eddy current loss of an electromagnetic steel sheet. Iron loss is composed of hysteresis loss due to irreversible domain wall motion and Joule heat (eddy current loss) due to eddy currents caused by magnetization changes. The iron loss of electrical steel sheets is the sum of these totals. It is evaluated by iron loss. The rotor has only a magnetic flux from the outside in a state where it is forcibly magnetized by the permanent magnet, and therefore the amount of magnetization change is smaller than that of the stator. Furthermore, since the change in magnetization is from the state in which the domain wall is forcibly moved by the permanent magnet, the change in magnetization during use of the rotor is achieved by rotation (rotational magnetization) of magnetization in each magnetic domain. Hysteresis loss due to rotational magnetization is small, and it can be said that the generated loss is only eddy current loss. Therefore, it is recalled that even if the increase in hysteresis loss is allowed, the motor efficiency can be improved if the reduction in eddy current loss is achieved.

そこで、次に、本発明者らは渦電流損失に及ぼす鋼組成の影響について調査した。図2は、本発明のC:0.02〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下を含有するフェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織を有する板厚0.35mmの高張力無方向性電磁鋼板、および、C:0.002〜0.003%、Si:0.3〜3.2%、Mn:0.15〜0.9%、Al:0.2〜2.0%を含有するフェライト単相組織である板厚0.35mmの従来技術による無方向性電磁鋼板について、渦電流損失と電気抵抗の関係を示すグラフである。ここで、渦電流損失は、最大磁束密度:0.5T、励磁周波数:1500Hzでの値を用いている。図2より明らかなように、渦電流損失は、高電気抵抗化により低減されるが、同一の電気抵抗であっても、本発明の高張力無方向性電磁鋼板の方が、従来技術の無方向性電磁鋼板より低いものとなった。   Then, next, the present inventors investigated the influence of the steel composition on the eddy current loss. FIG. 2 shows a ferrite containing C: 0.02 to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less of the present invention. A high-tensile non-oriented electrical steel sheet having a martensite and / or bainite double-phase structure, a martensite or bainite single-phase structure and a thickness of 0.35 mm, and C: 0.002 to 0.003%, Si: 0.00. Non-directional electromagnetic according to the prior art with a plate thickness of 0.35 mm, which is a ferrite single-phase structure containing 3-3.2%, Mn: 0.15-0.9%, Al: 0.2-2.0% It is a graph which shows the relationship between an eddy current loss and an electrical resistance about a steel plate. Here, the eddy current loss uses values at a maximum magnetic flux density of 0.5 T and an excitation frequency of 1500 Hz. As is clear from FIG. 2, the eddy current loss is reduced by increasing the electric resistance. However, even with the same electric resistance, the high-tensile non-oriented electrical steel sheet of the present invention is more effective than the conventional technique. It became lower than the grain-oriented electrical steel sheet.

また、図3は、本発明のC:0.09%、Si:0.9%、Mn:2.5%、Al:0.05%を含有するフェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織の高張力無方向性電磁鋼板、および、C:0.002%、Si:2.0%、Mn:0.2%、Al:0.3%を含有するフェライト単相組織である従来技術の無方向性電磁鋼板について、渦電流損失と板厚の関係を示すグラフである。なお、電気抵抗はいずれの鋼種とも約40Ωm×10−8でほぼ同一である。図3に示すように、同一の板厚であっても、本発明の高張力無方向性電磁鋼板の方が、従来技術の無方向性電磁鋼板より渦電流損失が低くなった。なお、図3(B)は板厚の薄い範囲を拡大して示している。 FIG. 3 shows a ferrite + martensite and / or bainite multiphase structure containing C: 0.09%, Si: 0.9%, Mn: 2.5%, and Al: 0.05% of the present invention. , A high-tensile non-oriented electrical steel sheet having a single-phase structure of martensite or bainite, and ferrite containing C: 0.002%, Si: 2.0%, Mn: 0.2%, Al: 0.3% It is a graph which shows the relationship between an eddy current loss and plate | board thickness about the non-oriented electrical steel plate of the prior art which is a single phase structure. The electrical resistance is about 40 Ωm × 10 −8 and is almost the same for all steel types. As shown in FIG. 3, even with the same plate thickness, the high-tensile non-oriented electrical steel sheet of the present invention has a lower eddy current loss than the conventional non-oriented electrical steel sheet. Note that FIG. 3B is an enlarged view of the thin plate thickness range.

以上のことから、本発明においては、鋼成分としてCを所定量含有させることにより、上述したように組織制御された高張力無方向性電磁鋼板は、疲労破壊抑制の観点から良好な端面性状を有しており、かつ渦電流損失を効果的に低減できることがわかった。   From the above, in the present invention, by containing a predetermined amount of C as a steel component, the high-tensile non-oriented electrical steel sheet whose structure is controlled as described above has a good end face property from the viewpoint of suppressing fatigue fracture. It has been found that eddy current loss can be effectively reduced.

このように、本発明においては、鋼成分としてCを所定量含有させることが特徴であるが、その効果を有効に引き出し、また電磁鋼板として必要な他の特性を満足させるためには、後述するように鋼成分、板厚等を限定する必要がある。以下、本発明の高張力無方向性電磁鋼板における鋼成分、板厚および絶縁被膜について説明する。   As described above, the present invention is characterized by containing a predetermined amount of C as a steel component. However, in order to effectively bring out the effect and satisfy other characteristics necessary for the electromagnetic steel sheet, it will be described later. Thus, it is necessary to limit the steel component, the plate thickness, and the like. Hereinafter, the steel component, plate thickness, and insulating coating in the high-tensile non-oriented electrical steel sheet of the present invention will be described.

1.鋼成分
・C
Cは、組織制御により所望の強度、渦電流損失および打ち抜き端面性状を得るために必須の元素である。また、微細な炭化物を形成することにより、鋼板を高強度化する効果もある。Cの含有量は、目的とする強度レベルに応じて決定すればよいが、本発明の目的である高速回転するモータのロータとして必要な強度を達成するには、0.02%以上含有させる必要があり、好ましくは0.04%以上である。また、C含有量の上限値は、電磁鋼板製造時の連続焼鈍ラインでの溶接性劣化の観点から、0.3%とする。
1. Steel composition ・ C
C is an essential element for obtaining desired strength, eddy current loss, and punched end face properties by controlling the structure. Moreover, there is also an effect of increasing the strength of the steel sheet by forming fine carbides. The content of C may be determined according to the target strength level, but in order to achieve the strength required as a rotor of a motor that rotates at high speed, which is the object of the present invention, it is necessary to contain 0.02% or more. And preferably 0.04% or more. In addition, the upper limit value of the C content is set to 0.3% from the viewpoint of weldability deterioration in the continuous annealing line at the time of manufacturing the electrical steel sheet.

・Si
Siは、電気抵抗を高め、渦電流損失を低減する効果を有する元素である。しかしながら、Siを多量に含有させた場合には冷間圧延時に鋼板の割れを誘発し、歩留まり低下により製造コストが増大する。したがって、Si含有量は2.0%以下とする。また、Siが脱酸剤として使用される場合は、0.01%以上含有させる必要があるが、Alを脱酸剤として使用する場合もあるため、Si含有量の下限値は特に定めないものとする。
・ Si
Si is an element having an effect of increasing electric resistance and reducing eddy current loss. However, when Si is contained in a large amount, cracking of the steel sheet is induced during cold rolling, and the production cost increases due to a decrease in yield. Therefore, the Si content is 2.0% or less. Moreover, when Si is used as a deoxidizer, it is necessary to contain 0.01% or more, but since Al may be used as a deoxidizer, the lower limit of the Si content is not particularly defined. And

・Mn
Mnは、Siと同様に電気抵抗を高め、渦電流損失を低減する効果を有する。Mnは、Siよりもその効果が小さいため、この効果を得るには1.0%以上含有させる必要がある。一方、Mnを多量に含有させると合金コストが増加するため、Mn含有量の上限値は3.0%とする。
・ Mn
Mn, like Si, has the effect of increasing electrical resistance and reducing eddy current loss. Since the effect of Mn is smaller than that of Si, it is necessary to contain 1.0% or more to obtain this effect. On the other hand, when Mn is contained in a large amount, the alloy cost increases, so the upper limit of the Mn content is set to 3.0%.

・Al
Alは、Siと同様に電気抵抗を高め、渦電流損失を低減する効果を有する。しかしながら、Alを多量に含有させると合金コストが増加するため、Al含有量は1.5%以下とする。また、Alが脱酸剤として使用される場合は、0.01%以上含有させる必要があるが、Siを脱酸剤として使用する場合があるため、Al含有量の下限値は特に定めないものとする。
・ Al
Al, like Si, has the effect of increasing electrical resistance and reducing eddy current loss. However, if a large amount of Al is contained, the alloy cost increases, so the Al content is 1.5% or less. In addition, when Al is used as a deoxidizing agent, it is necessary to contain 0.01% or more, but since Si may be used as a deoxidizing agent, there is no particular lower limit for the Al content. And

・P
Pは、固溶強化により鋼板の強度を高める効果を有する。しかしながら、Pを多量に含有する場合には、冷間圧延時に鋼板の割れを誘発する。したがって、P含有量は0.2%以下とする。
・ P
P has the effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. However, when P is contained in a large amount, cracking of the steel sheet is induced during cold rolling. Therefore, the P content is 0.2% or less.

・S
Sは、鋼中に不可避的に混入する不純物であるが、製鋼段階でS含有量を低減するにはコストが増加するため、S含有量としては0.02%を上限値とする。
・ S
S is an impurity inevitably mixed in the steel, but since the cost increases in order to reduce the S content in the steelmaking stage, the upper limit of the S content is 0.02%.

・N
Nは、微細な析出物を形成し、鋼板の硬度を高める効果を有する。しかしながら、Nを多量に含有する場合には冷間圧延時に鋼板の割れを誘発する。したがって、N含有量は0.02%以下とする。
・ N
N has the effect of forming fine precipitates and increasing the hardness of the steel sheet. However, when a large amount of N is contained, cracking of the steel sheet is induced during cold rolling. Therefore, the N content is 0.02% or less.

・その他の成分
本発明においては、上記の鋼成分に加えて、Nb、Zr、Ti、V、Cr、MoおよびBからなる元素群から選択される少なくとも一種の元素を適宜含有させることができる。
-Other components In this invention, in addition to said steel component, at least 1 type of element selected from the element group which consists of Nb, Zr, Ti, V, Cr, Mo, and B can be contained suitably.

Nb、Zr、TiおよびV:
Nb、Zr、TiおよびVは、微細な炭窒化物を形成して鋼板の強度を増加させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。これらの元素を含有させる場合には、Nb、TiおよびVの含有量は0.001%以上とすることが好ましく、またZr含有量は0.002%以上とすることが好ましい。一方、これらの元素を多量に含有する場合は、鋼板の強度を高める効果が飽和するばかりでなく、冷間圧延時に鋼板の割れを誘発することがあるため、Nb、ZrおよびTiの含有量は0.2%未満とすることが好ましい。また、VはNb、ZrおよびTiと比較して鋼板の強度を高める効果が小さいため、V含有量は0.25%未満とすることが好ましい。
Nb, Zr, Ti and V:
Nb, Zr, Ti, and V are elements that form fine carbonitrides to increase the strength of the steel sheet, and may be contained as necessary. When these elements are contained, the contents of Nb, Ti and V are preferably 0.001% or more, and the Zr content is preferably 0.002% or more. On the other hand, when these elements are contained in a large amount, not only the effect of increasing the strength of the steel sheet is saturated but also the steel sheet may be cracked during cold rolling, so the contents of Nb, Zr and Ti are It is preferable to be less than 0.2%. Moreover, since V is less effective in increasing the strength of the steel sheet than Nb, Zr and Ti, the V content is preferably less than 0.25%.

Cr、MoおよびB:
Cr、MoおよびBは、パーライトの生成を抑制し、マルテンサイトの生成を促進することにより、鋼板の高強度化および渦電流損失低減に有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。これらの元素を含有させる場合には、Cr含有量は0.01%以上、Mo含有量は0.005%以上、B含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。一方、これらの元素を多量に含有させても、鋼板の強度を高める効果が飽和し、コストが高くなる。したがって、Cr含有量は1.0%未満、Mo含有量は1.0%未満、B含有量は0.01%未満とすることが好ましい。
Cr, Mo and B:
Cr, Mo and B are effective elements for increasing the strength of steel sheets and reducing eddy current loss by suppressing the formation of pearlite and promoting the formation of martensite. Good. When these elements are contained, the Cr content is preferably 0.01% or more, the Mo content is preferably 0.005% or more, and the B content is preferably 0.0001% or more. On the other hand, even if these elements are contained in a large amount, the effect of increasing the strength of the steel sheet is saturated and the cost is increased. Therefore, the Cr content is preferably less than 1.0%, the Mo content is less than 1.0%, and the B content is preferably less than 0.01%.

CuおよびNi:
CuおよびNiは、鋼板の降伏点および引張強度を上昇させる効果を有する元素であり、0.01%〜0.5%の範囲で含有させてもよい。
Cu and Ni:
Cu and Ni are elements having an effect of increasing the yield point and tensile strength of the steel sheet, and may be contained in the range of 0.01% to 0.5%.

CoおよびW:
CoおよびWは、鋼板の降伏点および引張強度を向上させる効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。CoおよびWの含有量は、合金コストおよび冷間圧延性の観点から、CoおよびWの合計含有量を1%以下とすることが好ましい。
Co and W:
Co and W have an effect of improving the yield point and tensile strength of the steel sheet, and may be contained as necessary. The Co and W contents are preferably 1% or less from the viewpoints of alloy cost and cold rollability.

Ca:
Caは、脱酸や脱硫に有効であり、0.01%以下で含有させてもよい。
Ca:
Ca is effective for deoxidation and desulfurization, and may be contained at 0.01% or less.

2.板厚
本発明においては、電磁鋼板をロータとして用いるために、渦電流損失を低減することが好ましい。渦電流損失を低減させるには、電磁鋼板の板厚薄肉化が極めて有効であることから、本発明においては、高張力無方向性電磁鋼板の板厚は1.0mm以下、好ましくは0.8mm以下とする。このように渦電流損失低減の観点からは板厚が薄い方が好ましいが、自動カシメが困難となるため、板厚の下限値は0.15mmとする。本発明では、フェライト単相組織ではなく、フェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織に鋼組織を制御することにより、渦電流損失を低減している。このような組織制御および上述した板厚の薄肉化により、効果的に渦電流損失が低減されるのである。この理由の詳細は明らかでないが、本発明による組織制御によって、従来技術による無方向性電磁鋼板と比較して磁区構造が微細化したことが要因であると推察される。
2. Plate Thickness In the present invention, it is preferable to reduce eddy current loss in order to use an electromagnetic steel plate as a rotor. In order to reduce the eddy current loss, it is extremely effective to reduce the thickness of the electromagnetic steel sheet. Therefore, in the present invention, the thickness of the high-tensile non-oriented electrical steel sheet is 1.0 mm or less, preferably 0.8 mm. The following. Thus, from the viewpoint of reducing eddy current loss, it is preferable that the plate thickness is thin. However, since automatic caulking becomes difficult, the lower limit value of the plate thickness is set to 0.15 mm. In the present invention, the eddy current loss is reduced by controlling the steel structure not to ferrite single phase structure but to ferrite + martensite and / or bainite double phase structure, martensite or bainite single phase structure. Such structure control and the above-described thinning of the plate thickness effectively reduce eddy current loss. Although details of this reason are not clear, it is speculated that the domain structure is refined by the structure control according to the present invention as compared with the non-oriented electrical steel sheet according to the prior art.

3.絶縁被膜
本発明においては、高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、有機成分の絶縁被膜、無機成分の絶縁被膜、および有機無機複合の絶縁被膜のいずれかを有することが好ましい。無機成分の絶縁被膜を有する場合は積層鋼板間の絶縁性が向上し、有機無機複合の絶縁被膜を有する場合は打抜性および積層鋼板間の絶縁性がともに向上し、また有機成分の絶縁被膜を有する場合は打抜性が向上するからである。
3. Insulating Coating In the present invention, it is preferable that at least one surface of the high-tensile non-oriented electrical steel sheet has any one of an organic component insulating coating, an inorganic component insulating coating, and an organic-inorganic composite insulating coating. Insulation coating between laminated steel sheets improves when it has an inorganic component insulation coating, and both punchability and insulation between laminated steel plates improve when it has an organic-inorganic composite insulation coating. This is because the punching property is improved when it has.

このような絶縁被膜に用いられる無機成分としては、例えば、通常用いられる重クロム酸塩とホウ酸の複合物、またはリン酸塩とシリカの複合物等を挙げることができる。   As an inorganic component used for such an insulating film, for example, a commonly used composite of dichromate and boric acid, or a composite of phosphate and silica can be used.

また、絶縁被膜に用いられる有機成分としては、例えば、アクリル樹脂、アクリルスチレン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the organic component used for the insulating coating include acrylic resin, acrylic styrene resin, alkyd resin, polyester resin, silicone resin, fluororesin, polyolefin resin, styrene resin, vinyl acetate resin, epoxy resin, phenol resin, and urethane. Examples thereof include resins and melamine resins. These resins may be used alone or in combination of two or more.

有機無機複合の絶縁被膜としては、上記の無機成分と有機成分との混合物等を使用することができる。   As the organic-inorganic composite insulating film, a mixture of the above-mentioned inorganic component and organic component can be used.

また、本発明においては、高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、接着性絶縁被膜を有することが好ましい。接着性絶縁被膜は、打ち抜き等の加工後に加熱・加圧することにより接着性が発揮されるものであり、低振動、低騒音化に有効であるからである。また、カシメや溶接による磁気特性の劣化を伴わずに鋼板同士の固着力を高めることができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable to have an adhesive insulating film on the surface of at least one side of a high tension non-oriented electrical steel sheet. This is because the adhesive insulating film exhibits adhesiveness by heating and pressurizing after processing such as punching, and is effective in reducing vibration and noise. Moreover, it is because the adhesion force between steel plates can be increased without accompanying deterioration of magnetic properties due to caulking or welding.

このような接着性絶縁被膜に用いられる材料としては、常温乾燥型または加熱硬化型の有機樹脂、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂等が好適である。これらの樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As a material used for such an adhesive insulating film, a room temperature drying type or heat curing type organic resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, a melamine resin, or the like is preferable. These resins may be used alone or in combination of two or more.

B.高張力無方向性電磁鋼板の製造方法
次に、本発明の高張力無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
B. Next, the manufacturing method of the high tension non-oriented electrical steel sheet of the present invention will be described.

本発明の高張力無方向性電磁鋼板の製造方法は、質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなる鋼塊または鋼片に、熱間圧延を施し、必要に応じて熱延板焼鈍を施し、一回または中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延を施すことにより、板厚を0.15mm〜1.0mmの範囲内とし、次いで均熱時の材料温度を700℃〜1100℃の範囲内で連続焼鈍することを特徴とするものである。   The manufacturing method of the high-strength non-oriented electrical steel sheet of the present invention is mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%. , Al: 1.5% or less, P: 0.2% or less, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less, with the balance being substantially made of Fe and impurities. The piece is subjected to hot rolling, hot-rolled sheet annealing is performed as necessary, and the sheet thickness is 0.15 mm to 1.0 mm by performing cold rolling twice or more sandwiching one time or intermediate annealing. Within the range, the material temperature during soaking is then continuously annealed within the range of 700 ° C to 1100 ° C.

従来の電気自動車やハイブリッド自動車の駆動モータ等のロータに用いられている無方向性電磁鋼板はフェライト単相組織であるが、本発明においては、鋼成分としてCを所定量含有させることにより、フェライト単相組織ではなく、フェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織に鋼組織が制御される。この鋼組織は、最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成されるものである。したがって、従来では固溶強化を用いて電磁鋼板を高強度化していたため、冷間圧延母材も同時に高強度化され、冷間圧延時に鋼板が割れてしまうという不具合が生じていたが、本発明においては、上述したように、鋼組織が最終の仕上げ連続焼鈍およびその冷却過程にて形成されるものであるため、冷間圧延母材の高強度化、すなわち冷間圧延時の鋼板の破断を伴うことなく、高強度化された高張力無方向性電磁鋼板を製造することが可能となる。さらに、上述したように組織制御された高張力無方向性電磁鋼板は、疲労破壊抑制の観点から良好な端面性状を有しており、かつ渦電流損失を効果的に低減できる。   Non-oriented electrical steel sheets used for rotors of conventional electric vehicles and drive motors of hybrid vehicles have a ferrite single-phase structure. In the present invention, ferrite is added by adding a predetermined amount of C as a steel component. The steel structure is controlled not to a single phase structure but to a ferrite + martensite and / or bainite double phase structure, a martensite or bainite single phase structure. This steel structure is formed in the final finish continuous annealing and its cooling process. Therefore, in the past, since the electromagnetic steel sheet was strengthened using solid solution strengthening, the cold-rolled base material was also strengthened at the same time, and the inconvenience that the steel sheet cracked during cold rolling occurred. As mentioned above, since the steel structure is formed in the final finish continuous annealing and its cooling process, the strength of the cold-rolled base metal is increased, that is, the steel sheet is broken during cold rolling. Without being accompanied, it becomes possible to manufacture a high-strength non-oriented electrical steel sheet with increased strength. Furthermore, the high-tensile non-oriented electrical steel sheet whose structure is controlled as described above has good end face properties from the viewpoint of suppressing fatigue fracture, and can effectively reduce eddy current loss.

上記化学組成を有する鋼は、連続鋳造法、鋼塊を分塊圧延する方法など、公知の方法によりスラブとすることができる。このスラブは加熱炉に装入して熱間圧延してもよく、スラブ温度が高い場合には加熱炉に装入しないで熱間圧延してもよい。スラブ加熱温度としては、特に限定されるものではないが、コストおよび熱間圧延性の観点から、1000〜1300℃とすることが好ましく、より好ましくは1050〜1250℃である。   The steel having the above chemical composition can be made into a slab by a known method such as a continuous casting method or a method of rolling a steel ingot. This slab may be charged in a heating furnace and hot-rolled, and when the slab temperature is high, it may be hot-rolled without being charged in the heating furnace. Although it does not specifically limit as slab heating temperature, It is preferable to set it as 1000-1300 degreeC from a viewpoint of cost and hot rolling property, More preferably, it is 1050-1250 degreeC.

熱間圧延としては、特に限定はされなく、例えば仕上げ温度は700〜950℃、巻き取り温度は750℃以下など、公知の条件にしたがって行えばよい。   The hot rolling is not particularly limited, and may be performed according to known conditions such as a finishing temperature of 700 to 950 ° C. and a winding temperature of 750 ° C. or less.

本発明においては、上記熱間圧延後、冷間圧延により鋼板を所定の板厚に仕上げる。所定の板厚に仕上げる際には、一回の冷間圧延により所定の板厚に仕上げてもよく、中間焼鈍を含む二回以上の冷間圧延により所定の板厚に仕上げてもよい。また、必要に応じて冷間圧延前に熱延板焼鈍を施してもよい。熱延板焼鈍温度および中間焼鈍温度は、連続焼鈍、箱焼鈍に関わらず、600℃以上が好ましい。本発明においては、Cを0.02%以上、好ましくは0.04%以上を鋼板に含有させることが重要であるため、脱炭焼鈍等の特殊な工程は必要としない。   In the present invention, after the hot rolling, the steel plate is finished to a predetermined thickness by cold rolling. When finishing to a predetermined plate thickness, it may be finished to a predetermined plate thickness by a single cold rolling, or may be finished to a predetermined plate thickness by two or more cold rollings including intermediate annealing. Moreover, you may perform hot-rolled sheet annealing before cold rolling as needed. The hot-rolled sheet annealing temperature and intermediate annealing temperature are preferably 600 ° C. or higher regardless of continuous annealing or box annealing. In the present invention, since it is important to contain 0.02% or more, preferably 0.04% or more of C in the steel sheet, a special process such as decarburization annealing is not required.

上記冷間圧延後は、仕上げの連続焼鈍を施す。本発明においては、均熱時の材料温度としては、700℃〜1100℃の範囲内とする。上記材料温度が700℃に満たない場合には、十分な強度が得られない可能性があるからである。一方、上記材料温度が1100℃を超える条件での操業は、設備上現実的ではないからである。上記以外の連続焼鈍条件は公知の条件にしたがえばよいが、750℃以下での冷却速度を15℃/秒以上に制御することが必要である。   After the cold rolling, continuous annealing is performed. In the present invention, the material temperature during soaking is set in the range of 700 ° C to 1100 ° C. This is because if the material temperature is less than 700 ° C., sufficient strength may not be obtained. On the other hand, the operation under the condition that the material temperature exceeds 1100 ° C. is not practical in terms of equipment. Although continuous annealing conditions other than the above may be in accordance with known conditions, it is necessary to control the cooling rate at 750 ° C. or lower to 15 ° C./second or higher.

さらに、本発明においては、上記連続焼鈍後、常法にしたがって、有機成分の絶縁被膜、無機成分の絶縁被膜および有機無機複合物からなる絶縁被膜のいずれかを、鋼板の少なくとも片方の表面にコーティングすることが望ましい。無機成分の絶縁被膜を有する場合は積層鋼板間の絶縁性が向上し、有機無機複合の絶縁被膜を有する場合は打抜性および積層鋼板間の絶縁性がともに向上し、また有機成分の絶縁被膜を有する場合は打抜性が向上するからである。   Furthermore, in the present invention, after the above-described continuous annealing, according to a conventional method, at least one surface of the steel plate is coated with any one of an organic component insulating coating, an inorganic component insulating coating, and an organic inorganic composite insulating coating. It is desirable to do. Insulation coating between laminated steel sheets improves when it has an inorganic component insulation coating, and both punchability and insulation between laminated steel plates improve when it has an organic-inorganic composite insulation coating. This is because the punching property is improved when it has.

また、鋼板の少なくとも片方の表面に接着性絶縁被膜をコーティングしてもよい。接着性絶縁被膜は、打ち抜き等の加工後に加熱・加圧することにより接着性が発揮されるものであり、低振動、低騒音化に有効であるからである。また、カシメや溶接による磁気特性の劣化を伴わずに鋼板同士の固着力を高めることができるからである。   Further, an adhesive insulating film may be coated on at least one surface of the steel plate. This is because the adhesive insulating film exhibits adhesiveness by heating and pressurizing after processing such as punching, and is effective in reducing vibration and noise. Moreover, it is because the adhesion force between steel plates can be increased without accompanying deterioration of magnetic properties due to caulking or welding.

なお、高張力無方向性電磁鋼板の鋼成分等に関しては、上述した「A.高張力無方向性電磁鋼板」に記載したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   In addition, since it is the same as that of what was described in "A. high tension non-oriented electrical steel sheet" mentioned above about the steel component of a high tension non-oriented electrical steel sheet, description here is abbreviate | omitted.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

表1に示すような種々の化学組成を有する鋼を真空溶製し、これらを1150℃に加熱し、820℃で仕上げ圧延を行い、580℃で巻き取り、厚さが2.0mmの熱延鋼板を得た。この熱延鋼板を中間板厚まで冷間圧延した後、水素雰囲気中にて10時間均熱する箱焼鈍による中間焼鈍、あるいは1000℃で60秒間均熱する連続焼鈍による中間焼鈍を施し、二回目の冷間圧延により製品板厚に仕上げた。また、一部の熱延鋼板は、水素雰囲気中にて10時間均熱する箱焼鈍による熱延板焼鈍、あるいは1000℃で60秒間均熱する連続焼鈍による熱延板焼鈍を施し、一回の冷間圧延により製品板厚に仕上げた。さらに、一部の熱延鋼板は、熱延板焼鈍を施さずに、一回の冷間圧延により製品板厚に仕上げた。その後、種々の温度で30秒間保持し、25℃/秒で冷却する仕上げの連続焼鈍を施した。実施例1〜35の鋼板はフェライト+マルテンサイトおよび/またはベイナイト複相組織、マルテンサイトまたはベイナイト単相組織であり、比較例2〜5および比較例7〜14の鋼板はフェライト単相組織であった。表2に冷間圧延、中間焼鈍または熱延板焼鈍条件を示す。   Steels having various chemical compositions as shown in Table 1 are vacuum-melted, heated to 1150 ° C., finish-rolled at 820 ° C., wound at 580 ° C., and hot rolled with a thickness of 2.0 mm. A steel plate was obtained. This hot-rolled steel sheet is cold-rolled to an intermediate plate thickness, and then subjected to intermediate annealing by box annealing soaking in a hydrogen atmosphere for 10 hours, or intermediate annealing by continuous annealing soaking at 1000 ° C. for 60 seconds, and the second time The product thickness was finished by cold rolling. Also, some hot-rolled steel sheets are subjected to hot-rolled sheet annealing by box annealing soaking in a hydrogen atmosphere for 10 hours, or by hot-rolling sheet annealing by continuous annealing soaking at 1000 ° C. for 60 seconds. Finished to product thickness by cold rolling. Furthermore, some hot-rolled steel sheets were finished to product sheet thickness by a single cold rolling without being subjected to hot-rolled sheet annealing. Thereafter, continuous annealing was performed, which was held at various temperatures for 30 seconds and cooled at 25 ° C./second. The steel plates of Examples 1 to 35 have a ferrite + martensite and / or bainite double phase structure, and a martensite or bainite single phase structure, and the steel plates of Comparative Examples 2 to 5 and Comparative Examples 7 to 14 have a ferrite single phase structure. It was. Table 2 shows conditions for cold rolling, intermediate annealing or hot rolled sheet annealing.

得られた鋼板について、機械特性、磁気特性および疲労特性を評価した。機械特性は、JIS5号試験片を用いた引張試験にて降伏点:YPおよび引張強度:TSにて評価した。ここで、降伏点は読みとり精度の高い下降伏点を採用した。また、磁気特性は、JIS C 2550に規定されるエプスタイン試験にて評価した。磁気特性としては、最大磁束密度:0.5T、励磁周波数:1500Hzでの渦電流損失:We5/1500を用い、種々の周波数での測定値から周波数分離法にて算出した。さらに、疲労試験は、打ち抜き加工により試験片を採取し、端面に研削加工を施すことなく打ち抜きのままで、振動数60Hzの片振り電磁共振試験に供した。駆動モータの応力状態に対して安全率を考慮し、平均応力:300MPa、応力振幅:180MPaの条件で疲労破壊しなかったものを良好と判断した。繰り返し数は10まで実施し、この繰り返し数での破壊の有無で判断した。表2に結果を示す。 The obtained steel sheet was evaluated for mechanical properties, magnetic properties, and fatigue properties. Mechanical properties were evaluated by a yield test: YP and a tensile strength: TS in a tensile test using a JIS No. 5 test piece. Here, the yield point with high reading accuracy was adopted as the yield point. The magnetic properties were evaluated by an Epstein test defined in JIS C 2550. As the magnetic characteristics, the maximum magnetic flux density: 0.5T, the excitation frequency: 1500 Hz, and the eddy current loss: We 5/1500 were used and calculated from the measured values at various frequencies by the frequency separation method. Further, in the fatigue test, a test piece was collected by punching, and subjected to a single swing electromagnetic resonance test at a frequency of 60 Hz while being punched without grinding the end face. Considering the safety factor with respect to the stress state of the drive motor, it was judged that the one that did not undergo fatigue failure under the conditions of average stress: 300 MPa and stress amplitude: 180 MPa. Number of repetitions is carried out until 107, was judged by the presence or absence of breakdown in this repetition number. Table 2 shows the results.

Figure 2005060811
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Figure 2005060811
Figure 2005060811

比較例1および比較例6は、Si、P、Al等の含有量が高いため、冷間圧延時に破断した。また、比較例2〜5および比較例7〜14は、C含有量が本発明で規定する範囲を下回っており、降伏点(YP)、引張強度(TS)とも低かった。これに対して、実施例1〜35では、降伏点(YP)、引張強度(TS)とも優れた値を示した。図4は、実施例と比較例の機械特性と磁気特性のバランスを示すグラフである。図4から明らかなように、実施例が優れた磁気特性と機械特性とを兼備していることがわかった。また、実施例1〜35では、上述の応力条件においても疲労破壊を生じないことから、優れた機械特性と同時に端面性状も良好なことがわかった。   Since Comparative Example 1 and Comparative Example 6 have high contents of Si, P, Al, etc., they broke during cold rolling. In Comparative Examples 2 to 5 and Comparative Examples 7 to 14, the C content was below the range defined in the present invention, and both the yield point (YP) and the tensile strength (TS) were low. On the other hand, in Examples 1-35, the yield point (YP) and the tensile strength (TS) showed the excellent value. FIG. 4 is a graph showing the balance between mechanical properties and magnetic properties of the example and the comparative example. As is apparent from FIG. 4, it was found that the example had excellent magnetic properties and mechanical properties. Further, in Examples 1 to 35, since fatigue failure did not occur even under the above-described stress conditions, it was found that the end face properties were good simultaneously with excellent mechanical properties.

無方向性電磁鋼板の打ち抜き端面性状を示す写真である。It is a photograph which shows the punching end surface property of a non-oriented electrical steel sheet. 電気抵抗と渦電流損失の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an electrical resistance and eddy current loss. 板厚と渦電流損失の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between plate | board thickness and eddy current loss. 無方向性電磁鋼板の磁気特性と機械特性のバランスを示すグラフである。It is a graph which shows the balance of the magnetic characteristic and mechanical characteristic of a non-oriented electrical steel sheet.

Claims (8)

質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなり、板厚が0.15mm〜1.0mmの範囲内であることを特徴とする高張力無方向性電磁鋼板。 In mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less, P: 0.2% Hereinafter, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less is contained, the balance is substantially made of Fe and impurities, and the plate thickness is in the range of 0.15 mm to 1.0 mm. High tension non-oriented electrical steel sheet. Nb、Zr、Ti、V、Cr、MoおよびBからなる元素群から選択される少なくとも一種の元素を下記の質量%で含有することを特徴とする請求項1に記載の高張力無方向性電磁鋼板。
Nb:0.001%以上0.2%未満、Zr:0.002以上0.2%未満、
Ti:0.001%以上0.2%未満、V:0.001%以上0.25%未満、
Cr:0.01%以上1.0%未満、Mo:0.005%以上1.0%未満、
B:0.0001%以上0.01%未満。
2. The high-tensile non-directional electromagnetic according to claim 1, comprising at least one element selected from the group consisting of Nb, Zr, Ti, V, Cr, Mo and B in the following mass%. steel sheet.
Nb: 0.001% or more and less than 0.2%, Zr: 0.002 or more and less than 0.2%,
Ti: 0.001% or more and less than 0.2%, V: 0.001% or more and less than 0.25%,
Cr: 0.01% or more and less than 1.0%, Mo: 0.005% or more and less than 1.0%,
B: 0.0001% or more and less than 0.01%.
質量%で、CuおよびNiの少なくともいずれか一方を0.01%〜0.5%の範囲内で含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高張力無方向性電磁鋼板。 The high-strength non-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, characterized by containing at least one of Cu and Ni in a range of 0.01% to 0.5% by mass%. . 前記高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、有機成分の絶縁被膜、無機成分の絶縁被膜、および有機無機複合の絶縁被膜のいずれかを有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の高張力無方向性電磁鋼板。 2. The high-strength non-oriented electrical steel sheet has one of an organic component insulating coating, an inorganic component insulating coating, and an organic-inorganic composite insulating coating on at least one surface thereof. The high-tensile non-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 3 to 3. 前記高張力無方向性電磁鋼板の少なくとも片方の表面に、接着性絶縁被膜を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の高張力無方向性電磁鋼板。 The high-tensile non-oriented electrical steel sheet according to any one of claims 1 to 3, further comprising an adhesive insulating coating on at least one surface of the high-tension non-oriented electrical steel sheet. . 質量%で、C:0.02%〜0.3%、Si:2.0%以下、Mn:1.0%〜3.0%、Al:1.5%以下、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.02%以下を含有し、残部が実質的にFeおよび不純物からなる鋼塊または鋼片に、熱間圧延を施し、必要に応じて熱延板焼鈍を施し、一回または中間焼鈍をはさむ二回以上の冷間圧延を施すことにより、板厚を0.15mm〜1.0mmの範囲内とし、次いで均熱時の材料温度を700℃〜1100℃の範囲内で連続焼鈍することを特徴とする高張力無方向性電磁鋼板の製造方法。 In mass%, C: 0.02% to 0.3%, Si: 2.0% or less, Mn: 1.0% to 3.0%, Al: 1.5% or less, P: 0.2% In the following, S: 0.02% or less, N: 0.02% or less is contained, and the steel ingot or steel slab, the balance of which is substantially made of Fe and impurities, is hot-rolled, and if necessary, hot rolled Plate annealing is performed, and cold rolling is performed twice or more with one or intermediate annealing, so that the plate thickness is in the range of 0.15 mm to 1.0 mm, and then the material temperature during soaking is 700 ° C. to The manufacturing method of the high tension non-oriented electrical steel sheet characterized by performing continuous annealing within the range of 1100 degreeC. 前記鋼塊または鋼片が、Nb、Zr、Ti、V、Cr、MoおよびBからなる元素群から選択される少なくとも一種の元素を下記の質量%で含有することを特徴とする請求項6に記載の高張力無方向性電磁鋼板の製造方法。
Nb:0.001%以上0.2%未満、Zr:0.002以上0.2%未満、
Ti:0.001%以上0.2%未満、V:0.001%以上0.25%未満、
Cr:0.01%以上1.0%未満、Mo:0.005%以上1.0%未満、
B:0.0001%以上0.01%未満。
The steel ingot or steel slab contains at least one element selected from the element group consisting of Nb, Zr, Ti, V, Cr, Mo, and B in the following mass%. The manufacturing method of the high tension non-oriented electrical steel sheet of description.
Nb: 0.001% or more and less than 0.2%, Zr: 0.002 or more and less than 0.2%,
Ti: 0.001% or more and less than 0.2%, V: 0.001% or more and less than 0.25%,
Cr: 0.01% or more and less than 1.0%, Mo: 0.005% or more and less than 1.0%,
B: 0.0001% or more and less than 0.01%.
前記鋼塊または鋼片が、質量%で、CuおよびNiの少なくともいずれか一方を0.01%〜0.5%の範囲内で含有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の高張力無方向性電磁鋼板の製造方法。 The said steel ingot or steel slab contains at least any one of Cu and Ni in the range of 0.01%-0.5% by the mass%, The Claim 6 or Claim 7 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method for high-strength non-oriented electrical steel sheets.
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