JP2022515306A

JP2022515306A - 中間厚さのｎｏ電磁鋼帯を製造するための方法

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Publication number: JP2022515306A
Application number: JP2021520329A
Authority: JP
Inventors: フィッシャー，オラフ; テルガー，カール; ヴィドヴィチ，アントン; ヴィンクラー，ニーナ・マリア
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2022-02-18
Also published as: US20230193413A1; CN112840041B; CN112840041A; EP3867414A1; WO2020078529A1

Abstract

本発明は、少なくとも以下の方法ステップ：（Ａ）熱間圧延された、別々にアニーリングされていてもよい無方向性電磁鋼帯の提供、（Ｂ）第１の冷間鋼帯を得るための、０．５～０．８ｍｍの厚さへのステップ（Ａ）からの電磁鋼帯の冷間圧延、（Ｃ）中間アニーリングされた第１の冷間鋼帯を得るための、７００～１１００℃の温度でのステップ（Ｂ）からの第１の冷間鋼帯の中間アニーリング、（Ｄ）第２の冷間鋼帯を得るための、０．２４～０．３６ｍｍの厚さへのステップ（Ｃ）からの中間アニーリングされた第１の冷間鋼帯の冷間圧延、および（Ｅ）無方向性電磁鋼帯を得るための、９００～１１００℃の温度でのステップ（Ｄ）からの第２の冷間鋼帯の最終アニーリングを含む無方向性電磁鋼帯を製造するための方法、ならびに対応して得られた無方向性電磁鋼帯およびその使用に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、特定の組成およびテクスチャを有する無方向性電磁鋼帯、および少なくとも
以下のプロセスステップを含むその製造プロセスに関する：（Ａ）好ましくは連続鋳造プ
ラントを介した従来の製造ルートによる、または１～４ｍｍの厚さの薄スラブ製造による
、熱間圧延された、別々に熱処理されていてもよい無方向性電磁鋼帯の提供、（Ｂ）第１
の冷間圧延帯を得るための、０．５～０．８ｍｍの厚さへのステップ（Ａ）からの電磁鋼
帯の冷間圧延、（Ｃ）中間熱処理された第１の冷間圧延帯を得るための、７００～１１０
０℃の温度でのステップ（Ｂ）からの第１の冷間圧延帯の中間熱処理、（Ｄ）第２の冷間
圧延帯を得るための、０．２４～０．３６ｍｍの厚さへのステップ（Ｃ）からの中間熱処
理された第１の冷間圧延帯の冷間圧延、および（Ｅ）無方向性電磁鋼帯を得るための、９
００～１１００℃の温度でのステップ（Ｄ）からの第２の冷間圧延帯の最終熱処理。

無方向性（ＮＯ）電磁鋼帯は、回転電気機械の鉄心、すなわちモータおよび発電機の磁
束を増加させるために使用される。将来の高効率電気機械、例えば電気乗り物の牽引駆動
用の高速回転を有する電気モータは、高周波数での磁気損失が低く、かつ高透磁率での磁
気分極または誘導が高い特定のタイプのＮＯ電磁鋼帯を必要とするであろう。

ここで問題のタイプの電磁鋼帯または板から製造された構成要素は、上述の磁気特性を
必要とするが、今日利用可能なＮＯ電磁鋼帯のタイプでは満たされない場合があり得る。
無方向性電磁鋼帯およびその製造のための２段階プロセスは、先行技術からすでに知られ
ている。

したがって、国際公開第２０１５／１７０２７１号は、例えば、厚さの関数として損失
が低く、鉄および不可避的不純物を除いて、（重量％で）０．００１～０．０１％のＣ、
１．８～６．０％のＳｉ、０．２～４．０％のＡｌ、０．２～３．０％のＭｎ、０．００
０５～０．０１％のＳ、０．００１～０．０１％のＮを含み、Ｍｎ含有量対Ｓ含有量の比
が１００を超え、Ａｌ含有量対Ｎ含有量の比が２００を超える鋼で作製されるＮＯ電磁鋼
帯または板を記載している。そのような組成を有する鋼は、２０ｍｍ以上の厚さを有する
スラブを与えるように鋳造され、これは、１０００～１３３０℃の範囲で再加熱されてい
てもよく、続いて１３００～７００℃の範囲で熱間圧延され、２．５～１２ｍｍの厚さの
熱間圧延帯を得るために、７０～９９％の変形度を有する熱間圧延帯を与える。熱間圧延
帯は、少なくとも８０％の総変形度で冷間圧延される。第１の冷間圧延ステップは、３０
０℃未満の温度で２０～７０％の変形度で実行される。冷間圧延帯は、１０～９００秒の
時間、７００～１１００℃で中間熱処理される。これに続いて、２０～７０％の範囲の変
形度での０．１５～０．５ｍｍの最終厚さへの第２の冷間圧延ステップが行われる。第２
の冷間圧延ステップは、追加の熱処理で３回繰り返すことができる。得られた冷間圧延帯
は、続いて再結晶熱処理され、そこでは１０～９００秒の時間、少なくとも８００℃の温
度で、しかし１２００℃未満の熱処理温度で熱処理される。

国際公開第２０１５／１７０２７１号

上記の先行技術に照らして、本発明の目的は、改善されたテクスチャによって達成され
る、低い磁気損失を示し、同時に高い分極値を示す電気技術的用途のためのＮＯ電磁鋼帯
または板およびそのような板または帯から製造された構成要素を提供することであった。
これらの低い磁気損失は、１．５Ｔおよび５０Ｈｚ、ならびに高い分極値Ｊ２５００およ
びＪ５０００の標準化された条件下で達成する必要があるが、低い磁気損失は、例えば、
４００Ｈｚ、７００Ｈｚ、１０００Ｈｚ以上のより高い基本周波数でも達成する必要があ
る。これらの低い磁気損失および高い分極は、特に、ケイ素含有量が２．１～３．４重量
％のＳｉを有する無方向性電磁鋼帯によって示される必要がある。

加えて、特に最終厚さが薄い場合、良好な加工性を有するそのようなＮＯ電磁鋼帯また
は板を製造するためのプロセスが示されるべきである。

これらの目的は、本発明による無方向性電磁鋼帯によって、および少なくとも以下のプ
ロセスステップを含むその製造プロセスによって達成される：
（Ａ）好ましくは連続鋳造プラントを介した従来の製造ルートによる、または１～４ｍ
ｍの厚さの薄スラブ製造による、熱間圧延された、別々に熱処理されていてもよい無方向
性電磁鋼帯の提供、
（Ｂ）第１の冷間圧延帯を得るための、０．５～０．８ｍｍの厚さへのステップ（Ａ）
からの電磁鋼帯の冷間圧延、
（Ｃ）中間熱処理された第１の冷間圧延帯を得るための、７００～１１００℃の温度で
のステップ（Ｂ）からの第１の冷間圧延帯の中間熱処理、
（Ｄ）第２の冷間圧延帯を得るための、０．２４～０．３６ｍｍの厚さへのステップ（
Ｃ）からの中間熱処理された第１の冷間圧延帯の冷間圧延、および
（Ｅ）無方向性電磁鋼帯を得るための、９００～１１００℃の温度でのステップ（Ｄ）
からの第２の冷間圧延帯の最終熱処理。

機械の磁気損失を低減し、分極を増加させるために、最適なテクスチャを有する非常に
薄い電磁鋼帯または板が求められている。最適なテクスチャは、この場合、冷間圧延中の
中間熱処理を伴う２段階製造による電磁鋼帯における粒子の方位のプロセス関連の設定に
よって達成され、その結果、粒子は、金属板の平面での磁気反転に対してエネルギー的に
好ましい結晶学的方向を有する。第２の圧延ステップでの脱硬化構造により、中間厚さの
２段階冷間圧延プロセスは、高度にケイ化された電磁鋼帯のより薄い最終厚さの単純化さ
れた、場合によってはより正確な製造を可能にする。

本発明のプロセスの個々のステップは、以下に詳細に説明される：
本発明のプロセスのステップ（Ａ）で提供されるような対応する無方向性電磁鋼帯は、
それ自体、当業者に知られている。ステップ（Ａ）で提供される無方向性電磁鋼帯の厚さ
は、好ましくは１～４ｍｍ、特に好ましくは１．５～２．４ｍｍである。

一般に、当業者に知られている任意の無方向性電磁鋼帯を使用することが可能である。
ステップ（Ａ）で提供される無方向性熱間圧延帯は、好ましくは、以下の組成（すべての
数値は重量％）を有する：
２．１～３．６のＳｉ、
０．３～１．２のＡｌ、
０．０１～０．５のＭｎ、
最大０．０５のＣｒ、
最大０．００５のＺｒ、
最大０．０４のＮｉ、
最大０．０５のＣｕ、
最大０．００５のＣ、
最大０．００５の少なくとも１つの希土類金属、
最大０．００５のＣｏ、
残部のＦｅおよび不可避的不純物。

本発明の目的のために好ましくは使用される鋼分析は、２．１～３．６重量％、好まし
くは２．７～３．４重量％の量のＳｉを含む。本発明の無方向性電磁鋼帯において、Ｓｉ
は、比電気抵抗を増加させ、磁気損失を低減する効果を有する。Ｓｉの最小量は、場合に
よっては比電気抵抗が低すぎるため磁気損失が高すぎ、オーステナイト－フェライト相変
態を回避する必要があるため、少なくとも２．１重量％である必要がある。３．６重量％
を超えるＳｉが本発明を実施するために使用される場合、成形性が低下し、磁束密度が大
幅に低減される。

本発明に従って好ましくは使用される鋼分析は、０．３～１．２重量％、好ましくは０
．３～０．７５重量％の量のＡｌを含む。本発明の無方向性電磁鋼帯において、Ａｌは、
同様に比電気抵抗を増加させる効果を有する。Ａｌの最小量は、場合によっては比電気抵
抗が低すぎて磁気損失が高すぎるため、少なくとも０．３重量％である必要がある。１．
２重量％を超えるＡｌが本発明を実施する際に使用される場合、特定の場合、２．９重量
％を超えるＳｉ含有量と組み合わせて冷間成形性が低下する。

本発明に従って好ましくは使用される鋼分析は、０．０１～０．５重量％、好ましくは
０．０７～０．３重量％の量のＭｎを含む。本発明の無方向性電磁鋼帯において、Ｍｎは
、比電気抵抗を増加させる効果を有する。Ｍｎの最小量は、場合によっては比電気抵抗が
低すぎて磁気損失が高すぎるため、少なくとも０．０１重量％である必要がある。０．５
重量％を超えるＭｎが本発明を実施するために使用される場合、磁束密度が減少する。

追加の合金成分として、本発明のプロセスのステップ（Ａ）で使用される熱間圧延無方
向性電磁鋼帯は、最大０．０５重量％のＣｒ、最大０．００５重量％のＺｒ、最大０．０
４重量％のＮｉ、最大０．０５重量％のＣｕ、最大０．００５重量％のＣａ、最大０．０
０５重量％の少なくとも１つの希土類金属、最大０．００５重量％のＣｏ、およびそれら
の混合物からなる群から選択される元素を含むことができる。

本発明の目的のために、不可避的不純物は、Ｐ、Ｔｉ、Ｃ、Ｓ、Ｂ、および／またはＮ
である。

Ｐが存在する場合、困難を伴ってのみ均一化することができ、冷間成形性、溶接性、お
よび耐酸化性を損なう偏析をもたらす傾向がある。存在する場合、Ｐは、０．００５～０
．０３重量％の量で存在する。

Ｔｉが存在する場合、特にＴｉ炭化物の形成によって強度が増加し、耐食性が増加する
。チタン析出物は、スラブ内の粒子の再結晶に影響を与える。存在する場合、Ｔｉは、０
．００１～０．００６重量％の量で存在する。

Ｃの存在は、可能な限り回避するべきである。Ｃは、炭化物形成剤、例えばＴｉ、Ｎｂ
、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、またはＴａと結合する可能性があり、大量の望ましくない炭化物（Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｃｒ）を形成する。存在する場合、Ｃは、最大０．００５重量％の量で存在す
る。Ｃがより多くの量で存在する場合、次に存在する磁気エージングは、許容できない程
度まで磁気損失を増加させる。

Ｓが存在する場合、硫化物、例えばＭｎＳ、ＣｕＳ、および／または（Ｃｕ、Ｍｎ）Ｓ
を形成するが、これらは材料の磁気特性に悪影響を及ぼす。存在する場合、Ｓは、最大０
．００５重量％の量で存在する。

本発明によれば、不利なＡｌ窒化物および／またはＴｉ窒化物の形成を低減するために
、Ｎの含有量が非常に低いことが優先される。Ａｌ窒化物は、磁気特性を損なう可能性が
ある。存在する場合、Ｎは、０．００５重量％以下の量で存在する。

本発明によれば、Ｃ、Ｓ、Ｔｉ、およびＮは、好ましくは、０．０１重量％以下の総量
で本発明の材料中に存在する。

本発明のプロセスのステップ（Ａ）における熱間圧延された、別々に熱処理されていて
もよい無方向性電磁鋼帯の提供は、好ましくは連続鋳造プラントを介した従来の製造ルー
トによって、または薄スラブ製造によって実行される。両方のプロセスは、当業者に知ら
れている。

ステップ（Ａ）からの熱間圧延された、別々に熱処理されていてもよい電磁鋼帯は、好
ましくは、本発明のプロセスのステップ（Ｂ）で直接使用され得る。本発明のプロセスの
さらに好ましい実施形態では、本発明は、ステップ（Ａ）の後、すなわちステップ（Ｂ）
の前に、ベル熱処理が６４０～９００℃の温度で、好ましくは６５０～８００℃の温度で
実行される本発明によるプロセスに関する。

本発明のプロセスのステップ（Ｂ）は、第１の冷間圧延帯を得るための、０．５～０．
８ｍｍの厚さへのステップ（Ａ）からの電磁鋼帯の冷間圧延を含む。

本発明のプロセスのステップ（Ｂ）において、ステップ（Ａ）から得られた熱間圧延電
磁鋼帯は、０．５～０．８ｍｍ、好ましくは０．６～０．７５ｍｍの厚さに冷間圧延され
る。本発明のプロセスのステップ（Ｂ）は、好ましくは、２４０℃の温度で実行される。

本発明のプロセスの好ましい実施形態では、ステップ（Ｂ）の冷間圧延は、３０～９０
％、特に好ましくは６０～８０％の冷間圧延の程度で実行される。

本発明のプロセスのステップ（Ｂ）は、第１の冷間圧延帯をもたらす。これは、好まし
くは、本発明のプロセスのステップ（Ｃ）に直接移される。

本発明のプロセスのステップ（Ｃ）は、中間熱処理された第１の冷間圧延帯を得るため
の、７００～１１００℃の温度でのステップ（Ｂ）からの第１の冷間圧延帯の中間熱処理
を含む。

本発明のプロセスのステップ（Ｃ）は、好ましくは、９００～１０５０℃の温度で実行
される。本発明によれば、ステップ（Ｃ）は、当業者に知られている任意の装置で実行す
ることができる。本発明のプロセスのステップ（Ｃ）は、特に好ましくは、連続炉内で実
行される。

本発明のプロセスのステップ（Ｄ）は、第２の冷間圧延帯を得るための、０．２４～０
．３６ｍｍの厚さへのステップ（Ｃ）からの中間熱処理された第１の冷間圧延帯の冷間圧
延を含む。

本発明のプロセスのステップ（Ｄ）において、ステップ（Ｃ）から得られた中間熱処理
された第１の冷間圧延帯は、１つまたは複数のステップで０．２４～０．３６ｍｍの厚さ
に冷間圧延される。本発明のプロセスのステップ（Ｄ）は、好ましくは、最大２４０℃の
温度で実行される。

本発明のプロセスの好ましい実施形態では、ステップ（Ｄ）の冷間圧延は、３０～９０
％、特に好ましくは４０～８０％の冷間圧延の程度で実行される。

本発明のプロセスのステップ（Ｄ）は、第２の冷間圧延帯をもたらす。「第１の冷間圧
延帯」および「第２の冷間圧延帯」の配合物を本発明に従って用いて、冷間圧延帯をステ
ップ（Ｂ）およびステップ（Ｄ）から区別する。ステップ（Ｄ）で得られた第２の冷間圧
延帯は、好ましくは、本発明のプロセスのステップ（Ｅ）に直接移される。

本発明のプロセスのステップ（Ｅ）は、無方向性電磁鋼帯を得るための、９００～１１
００℃の温度でのステップ（Ｄ）からの第２の冷間圧延帯の最終熱処理を含む。

本発明のプロセスのステップ（Ｅ）は、好ましくは、９５０～１０５０℃の温度で実行
される。本発明によれば、ステップ（Ｅ）は、当業者に知られている任意の装置で実行す
ることができる。本発明のプロセスのステップ（Ｃ）は、特に好ましくは、連続炉内で実
行される。

本発明のプロセスのステップ（Ｅ）の後、上述の有利な特性を有する本発明の無方向性
電磁鋼帯が得られる。本発明のプロセスのステップ（Ｅ）に続いて、当業者に知られてい
るプロセスステップ、例えば切断、洗浄、巻き取りなどを行うことができる。

本発明のプロセスにおけるすべての熱処理は、好ましくは、鉄を酸化しない雰囲気中で
５００℃以上で実行される。

単段階冷間圧延による特徴損失と分極の組み合わせでは得ることができない磁気特性は
、本発明のプロセス、特に中間熱処理を伴う２段階冷間圧延によって得ることができる。

中間熱処理は構造を脱硬化し、その結果、第２の冷間圧延ステップの結果として生じる
中間厚さを得るために後続の冷間圧延ステップに必要な力またはエネルギーが減少し、し
たがって、より薄い最終厚さもより正確に製造することができる。

したがって、本発明はまた、本発明のプロセスによって製造される無方向性電磁鋼帯を
提供する。薄い厚さで作製することができ、例えば５０Ｈｚの低周波数と４００または７
００Ｈｚの高周波数の両方での低い磁気損失と組み合わせて特に高い分極値Ｊ２５００お
よびＪ５０００を示す無方向性電磁鋼帯は、本発明の製造プロセスによって、特にステッ
プ（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）によって提供することができる。

本発明はまた、以下の組成およびテクスチャ（すべての数値は重量％）を有する無方向
性電磁鋼帯を提供する：
２．１～３．６のＳｉ、
０．３～１．２のＡｌ、
０．０１～０．５のＭｎ、
最大０．０５のＣｒ、
最大０．００５のＺｒ、
最大０．０４のＮｉ、
最大０．０５のＣｕ、
最大０．００５のＣｕ、
最大０．００５の少なくとも１つの希土類金属、
最大０．００５のＣｏ、
残部のＦｅおよび不可避的不純物、
加えて、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}－Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}≦３、
ここで、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}およびＩ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、以下の意味を有す
る：
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}は、φ_１＝９０°、φ_２＝４５°、およびΦ＝６０°、な
らびに方位｛５５４｝＜２２５＞でのオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）のε繊維の
強度Ｉであり、
Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、φ_１＝０°、φ_２＝０°、およびΦ＝４５°、ならび
に方位｛１１０｝＜００１＞でのζ繊維のオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）の強度
Ｉである。

本発明による中間熱処理（ステップ（Ｃ））は、再結晶に影響を与え、したがってテク
スチャを変化させる。本発明による実施例、および比較例により、最終熱処理後の単段階
冷間圧延の場合よりも、最終熱処理後にあまり目立たないテクスチャが形成されることが
示され得る。

高周波数および高誘導または高透磁率での低損失を達成するために、微細構造は、本発
明によれば、最適化されたテクスチャが得られるように、中間熱処理を伴う２段階冷間圧
延によって設定される。

良好な磁気特性のために、結晶学的方向、または磁気損失が少ない形成磁化方向を含む
繊維α（＜１１０＞｜｜ＷＲ）、η（＜００１＞｜｜ＷＲ）、ζ（＜１１０＞｜｜ＮＲ）
もしくはθ（＜００１＞｜｜ＷＲ）のテクスチャの強度を増加させ、磁気的に不利なγ繊
維（｛１１１｝｜｜ＢＮ）を減らす必要がある。これは、例えば、繊維に沿った方位分布
関数（ＯＶＦ）および方位密度（ＯＤＦ）によって示すことができる。

中間厚さがある場合とない場合のプロセス手順によるテクスチャの強度の差は、方位分
布関数（ＯＶＦ）を決定することによって確立することができる。この目的のために、実
施例ごとに５つのサンプルがＸ線回折（ＸＲＤ）によって測定される。表面の影響を排除
するために、化学的な表面処理によってサンプルの両側から３０μｍが事前に除去される
。続いて、Ｃｏ－Ｋαを使用して５つのサンプルの各々について、｛１１０｝、｛２００
｝、および｛２１１｝の極点図が決定され、これらの測定値の平均が計算される。次に、
プログラムによって、これらの平均極点図からＯＶＦが決定される。ＯＶＦをより簡単に
比較することができるようにするために、繊維（α、γ、ζ、ε）の方位密度ｆ（ｇ）の
セクションを図示し、特定の方位の強度Ｉを比較することができる。

中間厚さがある場合とない場合のプロセス手順によって引き起こされるテクスチャの差
は、磁気特性にプラスの影響を与えるζ繊維の方位密度ｆ（ｇ）の強度の差によって確立
することができ、Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}－Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}に対応する
、方位｛１１０｝＜００１＞、および方位｛５５４｝＜２２５＞のε繊維の磁気的に不利
なγ骨格線は、本発明によれば≦３である。

本発明は、好ましくは、０．２４～０．３６ｍｍの最終厚さを有する本発明による無方
向性電磁鋼帯を提供する。本発明の目的のために、「最終厚さ」は、第２の冷間圧延ステ
ップ後の無方向性電磁鋼帯の厚さを意味する。

さらに、本発明は、好ましくは、本発明による無方向性電磁鋼帯を提供し、２５００Ａ
／ｍおよび５０Ｈｚでの分極Ｊ_{２５００／５０}ならびに１．５Ｔおよび５０Ｈｚでの磁気
損失Ｐ_{１．５／５０}は、以下の関係を満たす：
ベル熱処理されていない熱間圧延帯材料の場合：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０４５＊Ｐ
_{１５／５０} ^２＋０．３＊Ｐ_{１５／５０}＋１．０８５（１）
ベル熱処理された熱間圧延帯材料の場合：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０４５＊Ｐ_１５／
_５０ ^２＋０．２８＊Ｐ_{１５／５０}＋１．１６５（２）。

磁気損失Ｐは、本発明によれば、特にＤＩＮＥＮ６０４０４－２：２００９－０１
：Ｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ－Ｐａｒｔ２：Ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｍｅ
ａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｓｔｅｅｌｓｔｒｉｐａｎｄｓｈｅｅｔｂｙｍｅａｎ
ｓｏｆａｎＥｐｓｔｅｉｎｆｒａｍｅ」に従って、特にエプスタインフレームに
よって、当業者に知られているすべての方法によって決定することができる。ここでは、
適切な電磁鋼板を縦方向と横方向の帯に切断し、エプスタインフレームで混合サンプルと
して測定する。

ここで説明する無方向性電磁鋼帯は、縦方向および横方向の１．５Ｔおよび５０Ｈｚで
の磁気損失値の異方性が２０％未満であることを特徴付ける。

本発明はまた、回転電気機械の鉄心、特に電気モータおよび発電機における本発明によ
る無方向性電磁鋼帯の使用を提供する。

実施例１、２、５、および６からのベル熱処理されていない熱間圧延帯材料の場合の本発明による改善を示す図である。実施例３、４、７、８、１３、１４、および１５～１８からのベル熱処理された熱間圧延帯材料の場合の本発明による改善を示す図である。実施例１について９０°のφ_１、４５°のφ_２、および０°～９０°の範囲のΦでのオイラー空間におけるε繊維に沿ったＯＤＦの方位密度を示す図である。実施例１についてφ_１＝０°～９０°、０°のφ_２、および４５°のΦでのオイラー空間におけるζ繊維に沿ったＯＤＦの方位密度を示す図である。実施例２についてφ_１＝９０°、φ_２＝４５°、および０°～９０°の範囲のΦでのオイラー空間におけるε繊維に沿ったＯＤＦの方位密度を示す図である。実施例２について０°～９０°のφ_１、０°のφ_２、および４５°のΦでのオイラー空間におけるζ繊維に沿ったＯＤＦの方位密度を示す図である。

［実施例］
以下の実施例は、本発明を説明するのに役立つ。表１の組成１、２、および３が使用さ
れる。

［実施例１］
表１の組成１は、実施例１で使用される。

本発明による実施例５、６、７、および８、ならびに比較サンプル１、２、３、および
４が得られた。この目的のために、表１からの組成１の溶融後に得られたスラブは、いず
れの場合も熱間圧延され、７４０℃で熱間圧延帯ベル熱処理（ｈｏｔ－ｒｏｌｌｅｄｓ
ｔｒｉｐｂｅｌｌｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ）されていてもよく、０．７０ｍｍ
の中間厚さに冷間圧延された。材料は、続いて１０００℃で中間熱処理され、０．３４ｍ
ｍの最終厚さに冷間圧延され、次に１０００℃～１０８０℃の範囲で最終熱処理された。
比較サンプル４は、溶融後に熱間圧延され、熱間圧延帯熱処理され、０．３４ｍｍの最終
厚さに直接冷間圧延され、１０００℃で最終熱処理された。比較例３は、標準プロセス、
すなわち熱間圧延帯ベル熱処理を伴う単段階冷間圧延の結果である。詳細については、表
２を参照されたい。

特徴的な磁気値、すなわちＪ_１００、Ｊ_５０００、Ｊ_２５００、Ｐ_{１．５／５０}、およ
びＰ_{１．０／４００}は、いずれの場合も、最終熱処理後に中間厚さがある場合とない場合
のサンプルについて決定された。試験された周波数５０Ｈｚと４００Ｈｚの両方で飽和ま
での電界強度範囲にわたる本発明による実施例の分極Ｊの値は、０．３５ｍｍの同じ厚さ
の比較可能な比較例の値よりも高い。

［実施例２］
表１による組成２を有する本発明による実施例１１、１２、および１３、組成３を有す
る実施例１４、ならびに表１の組成２を有する比較例９および１０は、表３に示す条件下
で得られた。

本発明による製造の場合の磁化損失と磁気分極の両方で達成された改善は、式１および
式２に示す関係によって説明することができ、図１（ベル熱処理されていない熱間圧延帯
の場合）および図２（ベル熱処理された熱間圧延帯の場合）に図示されている。

式１（ベル熱処理されていない熱間圧延帯材料の場合）：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０
４５＊Ｐ_{１５／５０} ^２＋０．３＊Ｐ_{１５／５０}＋１．０８５
式２（ベル熱処理された熱間圧延帯材料の場合）：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０４５＊
Ｐ_{１５／５０} ^２＋０．２８＊Ｐ_{１５／５０}＋１．１６５
ＣｏＫα放射線を使用したＸ線テクスチャの決定が実行され、最終的に熱処理されたサ
ンプル１、３、５、７、９、１１、１２、および１４の｛１００｝、｛２００｝、および
｛２１１｝の極点図が決定された。より良い測定統計を得るために、サンプルの各々につ
いて５つのＸ線サンプルが測定された。方位分布関数（ＯＶＦ）は、平均極点図から計算
された。

サンプル座標系に対する結晶座標系の方位は、方位密度ｆ（ｇ）または強度Ｉが割り当
てられたオイラー角φ_１、φ_２、およびΦがまたがる空間内の各点によってＯＶＦによっ
て図示することができる。画像表示では、これらの方位分布関数は、この空間の断面積に
おける繊維の強度の助けを借りて図示することができる。

ここでは、ε繊維およびζ繊維が検討される。ε繊維では、＜１１０＞方向は、横方向
に平行であり、φ_１＝９０°、φ_２＝４５°、および０°～９０°の範囲のΦで延びる。
ζ繊維の場合、＜１１０＞方向は、法線方向に平行であり、φ２_＝０°、Φ＝４５°、お
よびφ１＝０°～９０°で延びる。

それぞれの繊維に関連するＯＶＦのセクションについて、ζ繊維およびε繊維の方位密
度ｆ（ｇ）が、０～９０°のオイラー角のコースでプロットされた。

図３～図６は、ＯＶＦのコース対ε繊維の角度Φおよびζ繊維の角度φ_１を示す。特定
の位置｛５５４｝＜２２５＞、｛１１０｝＜００１＞などが描画される。単段階製造のサ
ンプル１、３、および９は、磁気的に貧弱なγ繊維またはγ骨格線の近くにテクスチャの
主な強度を有する（ε繊維の｛５５４｝＜２２５＞参照）。

ここで、｛５５４｝＜２２５＞のε繊維は、γ骨格線と呼ばれる理想的なγ繊維が製造
によってある程度シフトする可能性があるため、テクスチャの悪化に寄与する。骨格線と
は、オイラー空間を通る最大強度の点の接続線を指し、これに沿った強度の変動は、製造
公差内の変動として解釈することができる。このため、γ繊維の最大強度Ｉは、９０°の
φ_１、４５°のφ_２、および６０°のΦ、ならびに方位｛５５４｝＜２２５＞でε繊維に
シフトする。２段階製造の本発明によるプロセスは、｛５５４｝＜２２５＞でこの不利な
ε繊維テクスチャ値の方位密度を減少させる（表３および図３～図６参照）。

磁気的に困難な磁化反転方向を含まないζ繊維は、本発明による２段階製造の場合、単
段階製造の場合よりも強く占有される。個々の値を、表４に示す。

テクスチャの改善は、２段階製造によりζ繊維の｛１１０｝＜００１＞での方位密度の
強度が増加し、ε繊維の｛５５４｝＜２２５＞での方位密度の強度が低下するため（表４
参照）、二段階製造によって達成される。中間厚さで本発明による製造によって製造され
、条件
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}－Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}≦３
を満たす無方向性電磁鋼帯は、したがって特に良好な磁気特性を有する。

本発明のプロセスは、低周波数と高周波数の両方で特に低い磁気損失を示し、そして特
に薄く圧延され得るように良好な圧延性を示す無方向性電磁鋼帯を製造することを可能に
する。それは、したがって回転電気機械、特に電気モータおよび発電機において有利に使
用することができる。

本発明はまた、以下の組成およびテクスチャ（すべての数値は重量％）を有する無方向性電磁鋼帯を提供する：
２．１～３．６のＳｉ、
０．３～１．２のＡｌ、
０．０１～０．５のＭｎ、
最大０．０５のＣｒ、
最大０．００５のＺｒ、
最大０．０４のＮｉ、
最大０．０５のＣｕ、
最大０．００５のＣ、
最大０．００５の少なくとも１つの希土類金属、
最大０．００５のＣｏ、
残部のＦｅおよび不可避的不純物、
加えて、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}－Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}≦３、
ここで、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}およびＩ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、以下の意味を有する：
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}は、φ_１＝９０°、φ_２＝４５°、およびΦ＝６０°、ならびに方位｛５５４｝＜２２５＞でのオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）のε繊維の強度Ｉであり、
Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、φ_１＝０°、φ_２＝０°、およびΦ＝４５°、ならびに方位｛１１０｝＜００１＞でのζ繊維のオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）の強度Ｉである。

Claims

以下の組成およびテクスチャ（すべての数値は重量％）：
２．１～３．６のＳｉ、
０．３～１．２のＡｌ、
０．０１～０．５のＭｎ、
最大０．０５のＣｒ、
最大０．００５のＺｒ、
最大０．０４のＮｉ、
最大０．０５のＣｕ、
最大０．００５のＣｕ、
最大０．００５の少なくとも１つの希土類金属、
最大０．００５のＣｏ、
残部のＦｅおよび不可避的不純物、
を有し、
加えて、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}－Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}≦３、
ここで、
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}およびＩ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、以下の意味を有す
る：
Ｉ_{ε，｛５５４｝＜２２５＞}は、φ_１＝９０°、φ_２＝４５°、およびΦ＝６０°、な
らびに方位｛５５４｝＜２２５＞でのオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）のε繊維の
強度Ｉであり、
Ｉ_{ζ，｛１１０｝＜００１＞}は、φ_１＝０°、φ_２＝０°、およびΦ＝４５°、ならび
に方位｛１１０｝＜００１＞でのζ繊維のオイラー空間における方位密度ｆ（ｇ）の強度
Ｉである
ことを特徴とする、無方向性電磁鋼帯。
０．２４～０．３６ｍｍの最終厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の無方
向性電磁鋼帯。
２５００Ａ／ｍおよび５０Ｈｚでの分極Ｊ_{２５００／５０}ならびに１．５Ｔおよび５０
Ｈｚでの磁気損失Ｐ_{１．５／５０}は、最終熱処理後に以下の関係：
ベル熱処理されていない熱間圧延帯材料の場合：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０４５＊Ｐ
_{１５／５０} ^２＋０．３＊Ｐ_{１５／５０}＋１．０８５（１）
ベル熱処理された熱間圧延帯材料の場合：Ｊ_{２５００／５０}＞－０．０４５＊Ｐ_１５／
_５０ ^２＋０．２８＊Ｐ_{１５／５０}＋１．１６５（２）
を満たすことを特徴とする、請求項１または２に記載の無方向性電磁鋼帯。
請求項１～３のいずれか一項に記載の無方向性電磁鋼帯を製造するためのプロセスであ
って、少なくとも以下のプロセスステップ：
（Ａ）好ましくは連続鋳造プラントを介した従来の製造ルートによる、または１～４ｍ
ｍの厚さの薄スラブ製造による、熱間圧延された、別々に熱処理されていてもよい無方向
性電磁鋼帯の提供、
（Ｂ）第１の冷間圧延帯を得るための、０．５～０．８ｍｍの厚さへのステップ（Ａ）
からの前記電磁鋼帯の冷間圧延、
（Ｃ）中間熱処理された第１の冷間圧延帯を得るための、７００～１１００℃の温度で
のステップ（Ｂ）からの前記第１の冷間圧延帯の中間熱処理、
（Ｄ）第２の冷間圧延帯を得るための、０．２４～０．３６ｍｍの厚さへのステップ（
Ｃ）からの前記中間熱処理された第１の冷間圧延帯の冷間圧延、および
（Ｅ）前記無方向性電磁鋼帯を得るための、９００～１１００℃の温度でのステップ（
Ｄ）からの前記第２の冷間圧延帯の最終熱処理
を含む、プロセス。
ステップ（Ｃ）は、連続炉内で、またはベル熱処理として実行されることを特徴とする
、請求項４に記載のプロセス。
ステップ（Ｂ）の前記冷間圧延は、３０～９０％の冷間圧延の程度で実行されることを
特徴とする、請求項４または５に記載のプロセス。
ステップ（Ｄ）の前記冷間圧延は、３０～９０％の冷間圧延の程度で実行されることを
特徴とする、請求項４～６のいずれか一項に記載のプロセス。
熱間圧延帯ベル熱処理が、ステップ（Ａ）において６４０～９００℃の最大温度で実行
されることを特徴とする、請求項４～７のいずれか一項に記載のプロセス。
請求項４～８のいずれか一項に記載のプロセスによって製造される、無方向性電磁鋼帯
。
回転電気機械の鉄心、特に電気モータおよび発電機における、請求項１～３のいずれか
一項に記載の無方向性電磁鋼帯の使用。