JP2991690B2 - コアの製造方法 - Google Patents
コアの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セミプロセス無方
向性電磁鋼板を材料とするコアの製造方法に関し、詳し
くは、所定形状に打ち抜かれた無方向性電磁鋼板を積層
してコア体を形成し、このコア体を焼鈍して磁気特性を
向上させるコアの製造方法に関する。
向性電磁鋼板を材料とするコアの製造方法に関し、詳し
くは、所定形状に打ち抜かれた無方向性電磁鋼板を積層
してコア体を形成し、このコア体を焼鈍して磁気特性を
向上させるコアの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境、資源問題から電気機器に対
し省エネルギー、高効率化の要請が高まり、モータやト
ランスにとってもその効率向上は最大の要求である。こ
のためには鉄損や銅損、機械損を減少させることが必要
で、このようなモータやトランスのコアとして、無方向
性電磁鋼板の積層物が使用されている。
し省エネルギー、高効率化の要請が高まり、モータやト
ランスにとってもその効率向上は最大の要求である。こ
のためには鉄損や銅損、機械損を減少させることが必要
で、このようなモータやトランスのコアとして、無方向
性電磁鋼板の積層物が使用されている。
【０００３】この無方向性電磁鋼板は、所定の化学成分
に調整された熱延板に１回または複数回の焼鈍を含む冷
間圧延を施して製造され、特に近年、磁気特性を向上さ
せるために、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｍｎなどを添加して、固
有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以上としたいわゆる高合金
分野の無方向性電磁鋼板が開発されている。
に調整された熱延板に１回または複数回の焼鈍を含む冷
間圧延を施して製造され、特に近年、磁気特性を向上さ
せるために、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｍｎなどを添加して、固
有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以上としたいわゆる高合金
分野の無方向性電磁鋼板が開発されている。
【０００４】モータコアは、無方向性電磁鋼板のフープ
に打ち抜き油を塗布した状態で所定形状にプレスで打ち
抜き、これを多数積層してカシメあるいは溶接により固
着して製造される。さらに付着した打ち抜き油を除去す
るため加熱処理が行われ、さらにその後、再焼鈍が行わ
れる。このように、コア体を形成後再度焼鈍する製造方
法をセミプロセス式製造法といい、一方、コア体形成後
再焼鈍を行わない製造方法をフルプロセス式製造法とい
う。
に打ち抜き油を塗布した状態で所定形状にプレスで打ち
抜き、これを多数積層してカシメあるいは溶接により固
着して製造される。さらに付着した打ち抜き油を除去す
るため加熱処理が行われ、さらにその後、再焼鈍が行わ
れる。このように、コア体を形成後再度焼鈍する製造方
法をセミプロセス式製造法といい、一方、コア体形成後
再焼鈍を行わない製造方法をフルプロセス式製造法とい
う。
【０００５】コア体の焼鈍の目的は、第一義的には打ち
抜き時に生じた歪みの除去にあり、同時に結晶粒の成長
を促進して磁気特性の向上を図ることにある。この焼鈍
は、たとえば特開昭５４−１８０３号公報や特開昭６３
−３９４４４号公報に記載のように、非酸化性ないし還
元性雰囲気のもとで、均熱温度約７５０℃で約２時間保
持の条件で行われている。
抜き時に生じた歪みの除去にあり、同時に結晶粒の成長
を促進して磁気特性の向上を図ることにある。この焼鈍
は、たとえば特開昭５４−１８０３号公報や特開昭６３
−３９４４４号公報に記載のように、非酸化性ないし還
元性雰囲気のもとで、均熱温度約７５０℃で約２時間保
持の条件で行われている。
【０００６】従来のモータコアの焼鈍において、焼鈍炉
の炉内雰囲気を非酸化性ないし還元性雰囲気としている
のは、付着した打ち抜き油を除去するための加熱処理を
行った後、焼鈍中に電磁鋼板の表面が酸化されないよう
にするためであり、このときに用いる雰囲気ガスは、窒
素ガスを主体とし、これに水素ガスあるいはＣＯガスを
混合したものが一般的である。
の炉内雰囲気を非酸化性ないし還元性雰囲気としている
のは、付着した打ち抜き油を除去するための加熱処理を
行った後、焼鈍中に電磁鋼板の表面が酸化されないよう
にするためであり、このときに用いる雰囲気ガスは、窒
素ガスを主体とし、これに水素ガスあるいはＣＯガスを
混合したものが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モータやト
ランスのコアの材料としての無方向性電磁鋼板には、磁
気特性のみならず、コアの製造時における加工性の向上
や不良品の発生を極力防ぐ安定した性能が要求される。
具体的には、適当な硬度があること、フラットネス
が良いこと、靭性が強いこと、バイトによる切削性
が良いこと、打ち抜き性が良いこと、焼鈍時スティ
ッキングしないことなどである。
ランスのコアの材料としての無方向性電磁鋼板には、磁
気特性のみならず、コアの製造時における加工性の向上
や不良品の発生を極力防ぐ安定した性能が要求される。
具体的には、適当な硬度があること、フラットネス
が良いこと、靭性が強いこと、バイトによる切削性
が良いこと、打ち抜き性が良いこと、焼鈍時スティ
ッキングしないことなどである。
【０００８】このなかで、の硬度については、冷間圧
延後の再結晶焼鈍により適当な硬度範囲を得ることがで
き、のフラットネスについても、冷間圧延及びその後
の再結晶焼鈍により実用的に支障のない範囲のフラット
ネスを得ることができる。また、の打ち抜き性及び
のスティッキングについては、電磁鋼板の表面に焼き付
けられるコーティングによってコントロールすることが
できる。
延後の再結晶焼鈍により適当な硬度範囲を得ることがで
き、のフラットネスについても、冷間圧延及びその後
の再結晶焼鈍により実用的に支障のない範囲のフラット
ネスを得ることができる。また、の打ち抜き性及び
のスティッキングについては、電磁鋼板の表面に焼き付
けられるコーティングによってコントロールすることが
できる。
【０００９】しかし、の靱性との切削性について
は、従来の無方向性電磁鋼板においては必ずしも充分な
性能が得られておらず、改善の余地があった。靱性は、
自動カシメ方式でコアを打ち抜くときに関係する特性で
あり、靱性が低いとカシメ部にクラックが生じて不良品
となる。また、切削性は、回転子コアの外周を旋盤で切
削するときに関係する特性であり、切削性が良くないと
切削した面が凹凸状となる。この靱性と切削性はともに
再結晶焼鈍後の電磁鋼板の粒径範囲に依存するところが
大きく、粒径が大き過ぎると靱性と切削性は低くなる。
は、従来の無方向性電磁鋼板においては必ずしも充分な
性能が得られておらず、改善の余地があった。靱性は、
自動カシメ方式でコアを打ち抜くときに関係する特性で
あり、靱性が低いとカシメ部にクラックが生じて不良品
となる。また、切削性は、回転子コアの外周を旋盤で切
削するときに関係する特性であり、切削性が良くないと
切削した面が凹凸状となる。この靱性と切削性はともに
再結晶焼鈍後の電磁鋼板の粒径範囲に依存するところが
大きく、粒径が大き過ぎると靱性と切削性は低くなる。
【００１０】一方、モータやトランスのコアの焼鈍にお
いて、前記したように、均熱温度は一般に７５０℃が採
用されているが、この理由は、均熱温度を７５０℃より
高くした場合、磁気特性が逆に劣化することがあること
から、経験的に高温焼鈍を避けていることによる。しか
し、この均熱温度と磁気特性との関係については、材料
である電磁鋼板の特性との関係も含めた解析がまだ充分
に行われていないというのが実情であり、この解析を進
めることによって、コアの磁気特性をより向上させるこ
とが期待できる。
いて、前記したように、均熱温度は一般に７５０℃が採
用されているが、この理由は、均熱温度を７５０℃より
高くした場合、磁気特性が逆に劣化することがあること
から、経験的に高温焼鈍を避けていることによる。しか
し、この均熱温度と磁気特性との関係については、材料
である電磁鋼板の特性との関係も含めた解析がまだ充分
に行われていないというのが実情であり、この解析を進
めることによって、コアの磁気特性をより向上させるこ
とが期待できる。
【００１１】本発明が解決すべき課題は、コアの材料と
して要求される特性に優れたセミプロセス無方向性電磁
鋼板を材料として、より磁気特性の優れたコアを得るこ
とにある。
して要求される特性に優れたセミプロセス無方向性電磁
鋼板を材料として、より磁気特性の優れたコアを得るこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記したコ
アの材料としての電磁鋼板の靱性と切削性を向上させる
ための方策について研究を重ねた結果、従来の電磁鋼板
は、冷間圧延後の焼鈍により再結晶した粒径範囲が８０
〜１５０μｍであり、この結晶粒径範囲では靱性と切削
性の向上が得られず、結晶粒径をより小さくすることに
より、コアの材料としての電磁鋼板の靱性と切削性を向
上させ得ることを見いだした。
アの材料としての電磁鋼板の靱性と切削性を向上させる
ための方策について研究を重ねた結果、従来の電磁鋼板
は、冷間圧延後の焼鈍により再結晶した粒径範囲が８０
〜１５０μｍであり、この結晶粒径範囲では靱性と切削
性の向上が得られず、結晶粒径をより小さくすることに
より、コアの材料としての電磁鋼板の靱性と切削性を向
上させ得ることを見いだした。
【００１３】さらに、本発明者は、前記したモータやト
ランスのコアの焼鈍において、磁気特性をより一層向上
させるための焼鈍方法について研究を重ね、以下の知見
を得た。その第１は、従来の窒素ガスを主体とした炉内
雰囲気ガスのもとでの焼鈍において、均熱温度を従来一
般に採用されている７５０℃よりさらに高めていくと、
磁気特性がさらに向上することであり、その第２は、Ａ
ｌを含有する無方向性電磁鋼板を材料としたコアの場合
は、均熱温度が８５０℃より高くなると逆に磁気特性が
劣化することである。
ランスのコアの焼鈍において、磁気特性をより一層向上
させるための焼鈍方法について研究を重ね、以下の知見
を得た。その第１は、従来の窒素ガスを主体とした炉内
雰囲気ガスのもとでの焼鈍において、均熱温度を従来一
般に採用されている７５０℃よりさらに高めていくと、
磁気特性がさらに向上することであり、その第２は、Ａ
ｌを含有する無方向性電磁鋼板を材料としたコアの場合
は、均熱温度が８５０℃より高くなると逆に磁気特性が
劣化することである。
【００１４】均熱温度を７５０℃から８００℃以上まで
高めたときの磁気特性の向上の原因は、結晶粒の成長が
促進されることにある。一方、Ａｌ含有鋼板を材料とし
たコアの場合に均熱温度が８５０℃より高くなると磁気
特性が劣化する原因については、本発明者の研究の結
果、鋼板に含有されるＡｌが雰囲気ガス中のＮと反応し
てあらたなＡｌＮが生成し、このＡｌＮが焼鈍時の鋼板
表面近傍の結晶粒の成長を阻害しているためであること
が明らかになった。
高めたときの磁気特性の向上の原因は、結晶粒の成長が
促進されることにある。一方、Ａｌ含有鋼板を材料とし
たコアの場合に均熱温度が８５０℃より高くなると磁気
特性が劣化する原因については、本発明者の研究の結
果、鋼板に含有されるＡｌが雰囲気ガス中のＮと反応し
てあらたなＡｌＮが生成し、このＡｌＮが焼鈍時の鋼板
表面近傍の結晶粒の成長を阻害しているためであること
が明らかになった。
【００１５】このことから、Ａｌを含有しない無方向性
電磁鋼板を材料としたコアの場合は、窒素ガスを主体と
した雰囲気ガスのもとでも、均熱温度を７５０℃より高
くするほど磁気特性を向上させることができるが、Ａｌ
を含有する無方向性電磁鋼板を材料としたコアの焼鈍に
おいては、窒素ガスを主体とした雰囲気ガスでの焼鈍で
は均熱温度は８５０℃が上限となり、これ以上の磁気特
性の向上は望めないことが明らかになった。
電磁鋼板を材料としたコアの場合は、窒素ガスを主体と
した雰囲気ガスのもとでも、均熱温度を７５０℃より高
くするほど磁気特性を向上させることができるが、Ａｌ
を含有する無方向性電磁鋼板を材料としたコアの焼鈍に
おいては、窒素ガスを主体とした雰囲気ガスでの焼鈍で
は均熱温度は８５０℃が上限となり、これ以上の磁気特
性の向上は望めないことが明らかになった。
【００１６】このような知見に基き、本発明者はさらに
研究を重ねた結果、Ａｌを含有する無方向性電磁鋼板を
材料としたコアの場合は、鋼板中に含まれるＡｌと窒化
反応を起こさない、ＨまたはＡｒもしくはＨとＡｒの混
合ガス雰囲気中で焼鈍することにより、８５０℃以上の
高温域での結晶粒の成長を促進させて鉄損を大幅に低減
させ、磁気特性が大幅に向上したコアを得ることを可能
とした。
研究を重ねた結果、Ａｌを含有する無方向性電磁鋼板を
材料としたコアの場合は、鋼板中に含まれるＡｌと窒化
反応を起こさない、ＨまたはＡｒもしくはＨとＡｒの混
合ガス雰囲気中で焼鈍することにより、８５０℃以上の
高温域での結晶粒の成長を促進させて鉄損を大幅に低減
させ、磁気特性が大幅に向上したコアを得ることを可能
とした。
【００１７】すなわち、本発明のコアの製造方法は、セ
ミプロセス無方向性電磁鋼板を材料とするコアの製造方
法であって、焼鈍時に結晶粒の成長を妨げない元素を添
加し固有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以上にした無方向性
電磁鋼板素板を再結晶焼鈍により結晶粒径範囲を５〜５
０μｍに調質したセミプロセス無方向性電磁鋼板を積層
してコア体を形成した後、鋼板の結晶粒径範囲が１００
〜２００μｍに成長する温度で前記コア体を焼鈍するこ
とを特徴とする。
ミプロセス無方向性電磁鋼板を材料とするコアの製造方
法であって、焼鈍時に結晶粒の成長を妨げない元素を添
加し固有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以上にした無方向性
電磁鋼板素板を再結晶焼鈍により結晶粒径範囲を５〜５
０μｍに調質したセミプロセス無方向性電磁鋼板を積層
してコア体を形成した後、鋼板の結晶粒径範囲が１００
〜２００μｍに成長する温度で前記コア体を焼鈍するこ
とを特徴とする。
【００１８】前記のセミプロセス無方向性電磁鋼板にお
いて、焼鈍時に結晶粒の成長を妨げない元素としては、
Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｍｎのいずれか一つ以上を製鋼工程に
おいて添加することができる。また、再結晶焼鈍後の結
晶粒径範囲は、焼鈍温度と時間の適正な組合せにより５
〜５０μｍを達成することができる。連続焼鈍の場合、
温度７５０〜８５０℃、時間１５〜３０秒程度、たとえ
ば、８００℃×３０秒、あるいは８５０℃×１５秒の連
続焼鈍が好適である。一般的には低温、短時間焼鈍によ
り結晶粒径を小さくすることができる。
いて、焼鈍時に結晶粒の成長を妨げない元素としては、
Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｍｎのいずれか一つ以上を製鋼工程に
おいて添加することができる。また、再結晶焼鈍後の結
晶粒径範囲は、焼鈍温度と時間の適正な組合せにより５
〜５０μｍを達成することができる。連続焼鈍の場合、
温度７５０〜８５０℃、時間１５〜３０秒程度、たとえ
ば、８００℃×３０秒、あるいは８５０℃×１５秒の連
続焼鈍が好適である。一般的には低温、短時間焼鈍によ
り結晶粒径を小さくすることができる。
【００１９】再結晶焼鈍後の結晶粒径範囲が５〜５０μ
ｍであるセミプロセス無方向性電磁鋼板は、コアの材料
として優れた靱性と切削性を有しており、この材料を使
用してコアを製作することにより、不良率を低減させる
ことができる。電磁鋼板の再結晶焼鈍後の結晶粒径は、
小さいほど靱性が良好となるが、結晶粒径が５μｍ未満
になると、再結晶不足となり、他方、結晶粒径が５０μ
ｍを超えると脆くなり、積層コアのカシメの際に折れて
不良品となる率が急激に増加するので、結晶粒径範囲は
５〜５０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍとする。
ｍであるセミプロセス無方向性電磁鋼板は、コアの材料
として優れた靱性と切削性を有しており、この材料を使
用してコアを製作することにより、不良率を低減させる
ことができる。電磁鋼板の再結晶焼鈍後の結晶粒径は、
小さいほど靱性が良好となるが、結晶粒径が５μｍ未満
になると、再結晶不足となり、他方、結晶粒径が５０μ
ｍを超えると脆くなり、積層コアのカシメの際に折れて
不良品となる率が急激に増加するので、結晶粒径範囲は
５〜５０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍとする。
【００２０】この電磁鋼板を材料として積層したコア体
を焼鈍して、焼鈍後の結晶粒径範囲が１００〜２００μ
ｍになるようにするためのコア体の焼鈍条件としては、
焼鈍温度を８００℃以上とすることが望ましい。焼鈍温
度が８００℃未満であると、結晶粒の成長が不十分で、
焼鈍後の結晶粒径は１００μｍに達せず、磁気特性の向
上が望めない。なお、焼鈍温度の上限はとくに限定する
必要はないが、１０００℃以上になると結晶粒が大きく
なり過ぎて逆に磁気特性が劣化するので、９５０℃以下
が望ましい。
を焼鈍して、焼鈍後の結晶粒径範囲が１００〜２００μ
ｍになるようにするためのコア体の焼鈍条件としては、
焼鈍温度を８００℃以上とすることが望ましい。焼鈍温
度が８００℃未満であると、結晶粒の成長が不十分で、
焼鈍後の結晶粒径は１００μｍに達せず、磁気特性の向
上が望めない。なお、焼鈍温度の上限はとくに限定する
必要はないが、１０００℃以上になると結晶粒が大きく
なり過ぎて逆に磁気特性が劣化するので、９５０℃以下
が望ましい。
【００２１】焼鈍に用いる雰囲気ガスは、材料である電
磁鋼板中にＡｌを含有しない場合は従来同様に、窒素ガ
スを主体とし、これに水素ガスあるいはＣＯガスを混合
したガスを用いることもできる。しかし、Ａｌを含有す
る電磁鋼板の場合には、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガ
スとして、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を起こさな
いガスを用いることが、高温焼鈍における磁気特性の劣
化を回避するのに有効である。前記したように、Ｎを含
む雰囲気ガス中で高温焼鈍すると、鋼板に含有されるＡ
ｌが雰囲気ガス中のＮと反応してあらたなＡｌＮが生成
し、このＡｌＮが焼鈍時の鋼板表面近傍の結晶粒の成長
を阻害するので、Ｎを含まない雰囲気ガスを用いること
が必要である。Ｎを含まない雰囲気ガスとしては、Ｈま
たはＡｒもしくはＨとＡｒの混合ガスを主成分とするガ
スを用いることができる。
磁鋼板中にＡｌを含有しない場合は従来同様に、窒素ガ
スを主体とし、これに水素ガスあるいはＣＯガスを混合
したガスを用いることもできる。しかし、Ａｌを含有す
る電磁鋼板の場合には、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガ
スとして、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を起こさな
いガスを用いることが、高温焼鈍における磁気特性の劣
化を回避するのに有効である。前記したように、Ｎを含
む雰囲気ガス中で高温焼鈍すると、鋼板に含有されるＡ
ｌが雰囲気ガス中のＮと反応してあらたなＡｌＮが生成
し、このＡｌＮが焼鈍時の鋼板表面近傍の結晶粒の成長
を阻害するので、Ｎを含まない雰囲気ガスを用いること
が必要である。Ｎを含まない雰囲気ガスとしては、Ｈま
たはＡｒもしくはＨとＡｒの混合ガスを主成分とするガ
スを用いることができる。
【００２２】無方向性電磁鋼板の製造工程において、鋼
中のＯ（酸素）は鋼板焼鈍時の結晶粒成長を阻害し、磁
気特性を低下させるので、製鋼工程において脱酸のため
にＡｌが使用される。また、この脱酸用のＡｌに加え
て、鋼板の磁気特性を高めるためにさらにＡｌが添加さ
れる場合もある。脱酸に消費されたＡｌは鋼板中でいわ
ゆるｉｎｓｏｌＡｌの形態で存在し、残りはｓｏｌＡｌ
の形態で鋼板中に存在している。
中のＯ（酸素）は鋼板焼鈍時の結晶粒成長を阻害し、磁
気特性を低下させるので、製鋼工程において脱酸のため
にＡｌが使用される。また、この脱酸用のＡｌに加え
て、鋼板の磁気特性を高めるためにさらにＡｌが添加さ
れる場合もある。脱酸に消費されたＡｌは鋼板中でいわ
ゆるｉｎｓｏｌＡｌの形態で存在し、残りはｓｏｌＡｌ
の形態で鋼板中に存在している。
【００２３】このｓｏｌＡｌの形態で存在しているＡｌ
は化学的に活性であり、焼鈍時の高温雰囲気ガス中にＮ
が存在すると、ＡｌとＮが反応してあらたなＡｌＮを生
成する。このＡｌＮは、焼鈍時の鋼板表面近傍の結晶粒
成長を阻害し、磁気特性の向上を抑制するという悪影響
を及ぼす。そこで本発明においては、Ａｌを含有する電
磁鋼板（鋼板の磁気特性を高めるためにＡｌを添加した
電磁鋼板）を材料とするコアの場合には、焼鈍時の炉内
雰囲気ガスとして、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を
起こさない雰囲気ガスを用いることにする。
は化学的に活性であり、焼鈍時の高温雰囲気ガス中にＮ
が存在すると、ＡｌとＮが反応してあらたなＡｌＮを生
成する。このＡｌＮは、焼鈍時の鋼板表面近傍の結晶粒
成長を阻害し、磁気特性の向上を抑制するという悪影響
を及ぼす。そこで本発明においては、Ａｌを含有する電
磁鋼板（鋼板の磁気特性を高めるためにＡｌを添加した
電磁鋼板）を材料とするコアの場合には、焼鈍時の炉内
雰囲気ガスとして、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を
起こさない雰囲気ガスを用いることにする。
【００２４】以上のように、固有抵抗を３５Ω・ｍ×１
０-8以上にした無方向性電磁鋼板素板を再結晶焼鈍によ
り結晶粒径範囲を５〜５０μｍに調質した無方向性電磁
鋼板を材料として使用することにより、打ち抜き時の加
工性や切削時の切削性が向上し、不良品の発生が低減す
るとともに、鋼板の結晶粒径範囲が１００〜２００μｍ
に成長する温度でコア体を焼鈍することにより、磁気特
性がより一層向上する。また、電磁鋼板がＡｌを含有す
る鋼板の場合には、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガスと
して、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガ
スを用いることにより、高温焼鈍における磁気特性の劣
化を生じることなく、磁気特性を向上させることができ
る。
０-8以上にした無方向性電磁鋼板素板を再結晶焼鈍によ
り結晶粒径範囲を５〜５０μｍに調質した無方向性電磁
鋼板を材料として使用することにより、打ち抜き時の加
工性や切削時の切削性が向上し、不良品の発生が低減す
るとともに、鋼板の結晶粒径範囲が１００〜２００μｍ
に成長する温度でコア体を焼鈍することにより、磁気特
性がより一層向上する。また、電磁鋼板がＡｌを含有す
る鋼板の場合には、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガスと
して、鋼板中に含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガ
スを用いることにより、高温焼鈍における磁気特性の劣
化を生じることなく、磁気特性を向上させることができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実験
例に基づいて説明する。表１は実験に使用した無方向性
電磁鋼板の化学成分（添加元素）と連続焼鈍後の鋼板の
特性を示す表であり、表２はこの電磁鋼板から製作した
コア体を焼鈍した後の磁気特性を示す表である。鋼板の
製造工程は、製鋼−熱間圧延−焼鈍−酸洗−冷間圧延−
連続焼鈍である。Ａ１，Ｂ１，Ｃ１鋼板は、連続焼鈍条
件を従来より低温、短時間とした本発明にかかる電磁鋼
板であり、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２鋼板は従来の連続焼鈍条件
で焼鈍した鋼板（比較例）である。
例に基づいて説明する。表１は実験に使用した無方向性
電磁鋼板の化学成分（添加元素）と連続焼鈍後の鋼板の
特性を示す表であり、表２はこの電磁鋼板から製作した
コア体を焼鈍した後の磁気特性を示す表である。鋼板の
製造工程は、製鋼−熱間圧延−焼鈍−酸洗−冷間圧延−
連続焼鈍である。Ａ１，Ｂ１，Ｃ１鋼板は、連続焼鈍条
件を従来より低温、短時間とした本発明にかかる電磁鋼
板であり、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２鋼板は従来の連続焼鈍条件
で焼鈍した鋼板（比較例）である。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】表１および表２から明らかなように、本発
明にかかる電磁鋼板Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は、従来よりも低
温、短時間とした連続焼鈍により焼鈍後の結晶粒径を５
〜３０μｍとしたものであり、鋼板の磁気特性は高温、
長時間焼鈍した比較例の鋼板Ａ２，Ｂ２，Ｃ２に比較し
てやや劣るものの、コア体製作時には不良の発生がな
く、かつ、コア体に加工した後の焼鈍後の磁気特性は、
比較例の鋼板Ａ２，Ｂ２，Ｃ２と同等の特性を示してい
る。このことは、低温、短時間焼鈍により鋼板の連続焼
鈍におけるランニングコストを低減できるということで
あり、鋼板の製造コストの低減に大きく寄与する。
明にかかる電磁鋼板Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は、従来よりも低
温、短時間とした連続焼鈍により焼鈍後の結晶粒径を５
〜３０μｍとしたものであり、鋼板の磁気特性は高温、
長時間焼鈍した比較例の鋼板Ａ２，Ｂ２，Ｃ２に比較し
てやや劣るものの、コア体製作時には不良の発生がな
く、かつ、コア体に加工した後の焼鈍後の磁気特性は、
比較例の鋼板Ａ２，Ｂ２，Ｃ２と同等の特性を示してい
る。このことは、低温、短時間焼鈍により鋼板の連続焼
鈍におけるランニングコストを低減できるということで
あり、鋼板の製造コストの低減に大きく寄与する。
【００２９】また、コア体を８００℃以上の温度で焼鈍
することによって、結晶粒径範囲が１００〜２００μｍ
となり、焼鈍後の鉄損（Ｗ１５／５０）は材料である鋼
板の鉄損よりも大幅に低くなり、磁気特性が格段に向上
することが確認できた。また、Ａｌを含有（添加）した
鋼板であっても、焼鈍時の雰囲気ガスとして、鋼板中に
含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガスを使用し、８
００℃以上の温度で焼鈍することにより、磁気特性が向
上することが確認できた。なお、本発明にかかる電磁鋼
板から製作したコア体であっても、焼鈍温度が８００℃
未満であると磁気特性の向上効果は不十分であり、８０
０℃以上で焼鈍することが好ましい。
することによって、結晶粒径範囲が１００〜２００μｍ
となり、焼鈍後の鉄損（Ｗ１５／５０）は材料である鋼
板の鉄損よりも大幅に低くなり、磁気特性が格段に向上
することが確認できた。また、Ａｌを含有（添加）した
鋼板であっても、焼鈍時の雰囲気ガスとして、鋼板中に
含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガスを使用し、８
００℃以上の温度で焼鈍することにより、磁気特性が向
上することが確認できた。なお、本発明にかかる電磁鋼
板から製作したコア体であっても、焼鈍温度が８００℃
未満であると磁気特性の向上効果は不十分であり、８０
０℃以上で焼鈍することが好ましい。
【００３０】図１は表２の実験結果のうち鋼板Ａ１，Ｂ
１，Ｃ１についての結果をグラフ化した図であり、図中
破線で示す折れ線はＡｌを含有（添加）した鋼板Ａ１，
Ｃ１から製作したコア体の焼鈍時にＮを主体とした雰囲
気ガスを使用して焼鈍した結果を示す。図から明らかな
ように、Ａｌを含有した鋼板から製作したコア体を、Ｎ
を主体としたガス中で焼鈍した場合は、焼鈍温度が７５
０℃を超えると磁気特性の向上効果が減少し、８５０℃
を超えると逆に劣化するが、Ａｌと窒化反応を起こさな
いガス中で焼鈍した場合は、焼鈍温度８００℃以上にお
いて著しい鉄損低減の効果が得られる。
１，Ｃ１についての結果をグラフ化した図であり、図中
破線で示す折れ線はＡｌを含有（添加）した鋼板Ａ１，
Ｃ１から製作したコア体の焼鈍時にＮを主体とした雰囲
気ガスを使用して焼鈍した結果を示す。図から明らかな
ように、Ａｌを含有した鋼板から製作したコア体を、Ｎ
を主体としたガス中で焼鈍した場合は、焼鈍温度が７５
０℃を超えると磁気特性の向上効果が減少し、８５０℃
を超えると逆に劣化するが、Ａｌと窒化反応を起こさな
いガス中で焼鈍した場合は、焼鈍温度８００℃以上にお
いて著しい鉄損低減の効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】固有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以上にし
た無方向性電磁鋼板素板を再結晶焼鈍により結晶粒径範
囲を５〜５０μｍに調質した無方向性電磁鋼板をモータ
やトランスのコアの材料として使用することにより、打
ち抜き時の加工性や切削時の切削性が向上し、不良品の
発生が低減する。また、この電磁鋼板から製作したコア
体を、鋼板の結晶粒径範囲が１００〜２００μｍに成長
する温度で焼鈍することにより、磁気特性がより一層向
上する。
た無方向性電磁鋼板素板を再結晶焼鈍により結晶粒径範
囲を５〜５０μｍに調質した無方向性電磁鋼板をモータ
やトランスのコアの材料として使用することにより、打
ち抜き時の加工性や切削時の切削性が向上し、不良品の
発生が低減する。また、この電磁鋼板から製作したコア
体を、鋼板の結晶粒径範囲が１００〜２００μｍに成長
する温度で焼鈍することにより、磁気特性がより一層向
上する。
【００３２】電磁鋼板がＡｌを含有する鋼板の場合に
は、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガスとして、鋼板中に
含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガスを用いること
により、高温焼鈍における磁気特性の劣化を生じること
なく、磁気特性を向上させることができる。
は、コア体の焼鈍に用いる雰囲気ガスとして、鋼板中に
含まれるＡｌと窒化反応を起こさないガスを用いること
により、高温焼鈍における磁気特性の劣化を生じること
なく、磁気特性を向上させることができる。
【図１】 コア体の焼鈍温度と鉄損との関係を示す図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 15/02 C21D 8/12 C21D 9/46 501
Claims (4)
- 【請求項１】 セミプロセス無方向性電磁鋼板を材料と
するコアの製造方法であって、焼鈍時に結晶粒の成長を
妨げない元素を添加し固有抵抗を３５Ω・ｍ×１０-8以
上にした無方向性電磁鋼板素板を再結晶焼鈍により結晶
粒径範囲を５〜５０μｍに調質したセミプロセス無方向
性電磁鋼板を積層してコア体を形成した後、鋼板の結晶
粒径範囲が１００〜２００μｍに成長する温度で前記コ
ア体を焼鈍することを特徴とするコアの製造方法。 - 【請求項２】 前記コア体の焼鈍温度が８００℃以上で
あることを特徴とする請求項１記載のコアの製造方法。 - 【請求項３】 前記材料であるセミプロセス無方向性電
磁鋼板がＡｌを含有する鋼板の場合に、前記コア体の焼
鈍に用いる雰囲気ガスを、鋼板中に含まれるＡｌと窒化
反応を起こさないガスとすることを特徴とする請求項１
または２記載のコアの製造方法。 - 【請求項４】 前記雰囲気ガスがＨまたはＡｒもしくは
ＨとＡｒの混合ガスを主成分とするガスである請求項３
記載のコアの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10028867A JP2991690B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | コアの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10028867A JP2991690B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | コアの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11234971A JPH11234971A (ja) | 1999-08-27 |
| JP2991690B2 true JP2991690B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12260338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10028867A Expired - Fee Related JP2991690B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | コアの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991690B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4987190B2 (ja) * | 2001-01-29 | 2012-07-25 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性が良好で、加工して歪取焼鈍した後の鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP4028775B2 (ja) * | 2002-07-08 | 2007-12-26 | 新日本製鐵株式会社 | 焼鈍鉄芯の製造方法 |
| JP2004328986A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-11-18 | Toyo Tetsushin Kogyo Kk | モータ用固定子コアおよびその製造方法 |
| JP6794705B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2020-12-02 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板、無方向性電磁鋼板の製造方法及びモータコアの製造方法 |
| JP6794704B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2020-12-02 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板、無方向性電磁鋼板の製造方法及びモータコアの製造方法 |
| JP7328522B2 (ja) * | 2019-08-06 | 2023-08-17 | 日本製鉄株式会社 | モータコア |
| JP6787468B2 (ja) * | 2019-11-26 | 2020-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | ロータコア及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-02-10 JP JP10028867A patent/JP2991690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11234971A (ja) | 1999-08-27 |
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