JP5402846B2 - 無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
一方、近年では、固定子に巻き線設計の面で有利な分割鉄心が採用されるケースが増加しており、このようなモータの鉄心材料としては、圧延方向(以下、「L方向」ともいう。)の磁気特性が良好な無方向性電磁鋼板が求められている。
本発明は上記新知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
(A)質量%で、C:0.005%以下、Si:1.0%以上4.0%以下、sol.Al:0.6%以上3.0%以下、Mn:0.1%以上3.0%以下、P:0.2%以下、S:0.005%以下およびN:0.005%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、Siおよびsol.Alの合計含有量が4.5%未満である化学組成を有する熱延鋼板に45%以上75%以下の圧下率の冷間圧延を施す第1冷間圧延工程
(B)上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上10分間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程
(C)上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に冷間圧延を施す第2冷間圧延工程であって、上記第1冷間圧延工程および上記第2冷間圧延工程における総圧下率が83.0%以上92%以下となるように、50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施す第2冷間圧延工程
(D)上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1200℃以下の温度域に保持する仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
(A)質量%で、C:0.005%以下、Si:1.0%以上4.0%以下、sol.Al:0.6%以上3.0%以下、Mn:0.1%以上3.0%以下、P:0.2%以下、S:0.005%以下およびN:0.005%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、Siおよびsol.Alの合計含有量が4.5%未満である化学組成を有する熱延鋼板に45%以上75%以下の圧下率の冷間圧延を施す第1冷間圧延工程
(B)上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上10分間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程
(C)上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に冷間圧延を施す第2冷間圧延工程であって、上記第1冷間圧延工程および上記第2冷間圧延工程における総圧下率が83.0%以上92%以下となるように、50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施す第2冷間圧延工程
(D)上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1200℃以下の温度域に保持する仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
まず、本発明における無方向性電磁鋼板の化学組成の限定理由について説明する。なお、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。
第1冷間圧延工程においては、上記化学組成を有する熱延鋼板に45%以上75%以下の圧下率の冷間圧延を施す。この際、第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程における総圧下率が83.0%以上92%以下となるようにする。
第1冷間圧延工程における圧下率が45%未満もしくは75%超であると、良好な磁気特性を得ることができない場合がある。したがって、第1冷間圧延工程における圧下率は45%以上75%以下とする。
中間焼鈍工程においては、上記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上10分間以下保持する中間焼鈍を施す。
中間焼鈍工程における中間焼鈍温度が900℃未満であったり、900℃以上の温度域に保持する時間が1秒間未満であったりすると、良好な磁気特性を得ることができない場合がある。一方、中間焼鈍温度を1150℃超とするには特殊な設備が必要となり、900℃以上の温度域に保持する時間を10分間超としても効果が飽和してしまうので、いずれもコストの増加を招く。したがって、中間焼鈍工程は900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上10分間以下保持するものとする。
中間焼鈍の他の条件は特に限定されるものではない。
第2冷間圧延工程においては、上記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に50%以上85%以下の圧下率の冷間圧延を施す。この際、第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程における総圧下率が83.0%以上92%以下となるようにする。
仕上焼鈍工程においては、上記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1200℃以下の温度域に保持する仕上焼鈍を施す。
上述したように、エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータや発電機などの高効率分割鉄心型モータは高速回転域で使用される場合が多いので、高周波条件下における鉄損が低いことが求められるところ、結晶粒径が過大であっても過小であっても高周波条件での鉄損が劣化する。仕上焼鈍工程における仕上焼鈍温度が900℃未満では、粒成長不足により良好な磁気特性が得られない場合がある。したがって、仕上焼鈍温度は900℃以上とする。一方、仕上焼鈍温度が1200℃超では、粒成長が過度に進行してしまい良好な磁気特性が得られない場合がある。したがって、仕上焼鈍温度は1200℃以下とする。
900℃以上1200℃以下の温度域に保持する仕上焼鈍時間は特に規定せずともよいが、良好な磁気特性をより確実に得るには1秒間以上とすることが好ましい。一方、生産性の観点からは仕上焼鈍時間を120秒間以下とすることが好ましい。
仕上焼鈍の他の条件は特に限定されるものではない。
上記第1冷間圧延工程に供する熱延鋼板は、上記化学組成を有する鋼塊または鋼片(以下、「スラブ」ともいう。)に熱間圧延を施すことにより得ることができる。
熱間圧延の各種条件は特に限定されるものではない。
上記仕上焼鈍工程後に、一般的な方法に従って、有機成分のみ、無機成分のみ、あるいは有機無機複合物からなる絶縁皮膜を鋼板表面に塗布するコーティング工程を行ってもよい。環境負荷軽減の観点から、クロムを含有しない絶縁皮膜を塗布しても構わない。また、コーティング工程は、加熱・加圧することにより接着能を発揮する絶縁コーティングを施す工程であってもよい。接着能を発揮するコーティング材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはメラミン樹脂などを用いることができる。
C:0.002%、Si:2.9%、sol.Al:1.1%、Mn:0.2%、P:0.01%、S:0.001%,N:0.002%を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有するスラブを熱間圧延によって2.1mmの熱延鋼板とした後、酸洗を行った。まず、基準材として、酸洗鋼板に熱延板焼鈍を施して1回の冷間圧延工程により仕上板厚とした。また、別の酸洗鋼板について熱延板焼鈍を施さずに中間焼鈍を挟む第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程によって仕上板厚とした。このようにして得られた冷延鋼板に1100℃で30秒間保持する仕上焼鈍を施して無方向性電磁鋼板とした。
下記表2に示す化学組成を有するスラブを熱間圧延によって板厚2.0mmの熱延板とした後、酸洗を施した。これらの酸洗鋼板について、まず、基準材として、酸洗鋼板に1000℃の温度で20秒保持する熱延板焼鈍を施して1回の冷間圧延工程により0.30mmの板厚とした。また、別の酸洗鋼板について熱延板焼鈍を施さずに中間焼鈍を挟む第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程によって0.30mmの板厚とした。中間板厚は0.8mmとし、中間焼鈍は1000℃の温度で20秒保持する条件で実施した。この場合、第1冷間圧延工程における圧下率は60.0%、第2冷間圧延工程における圧下率は62.5%、第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程における総圧下率は85.0%であった。これらの冷延鋼板に1100℃で30秒間保持する仕上焼鈍を施して無方向性電磁鋼板とした。
C:0.002%、Si:2.0%、sol.Al:2.0%、Mn:2.0%、P:0.01%、S:0.003%、N:0.002%を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有するスラブを熱間圧延によって2.0mmの熱延鋼板とした後、酸洗を行った。まず、基準材として、酸洗鋼板に熱延板焼鈍を施して1回の冷間圧延工程により仕上板厚とした。また、別の酸洗鋼板について熱延板焼鈍を施さないものおよび熱延板焼鈍を施したものについて中間焼鈍を挟む第1冷間圧延工程および第2冷間圧延工程によって仕上板厚とした。このようにして得られた冷延鋼板に1050℃で60秒間保持する仕上焼鈍を施して無方向性電磁鋼板とした。
Claims (3)
- 下記工程(A)〜(D)を有し、熱延板焼鈍を施さないことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法:
(A)質量%で、C:0.005%以下、Si:1.0%以上4.0%以下、sol.Al:0.6%以上3.0%以下、Mn:0.1%以上3.0%以下、P:0.08%以下、S:0.005%以下およびN:0.005%以下を含有し、残部がFeおよび不純物からなるとともに、Siおよびsol.Alの合計含有量が4.5%未満である化学組成を有する熱延鋼板に45%以上75%以下の圧下率の冷間圧延を施す第1冷間圧延工程;
(B)前記第1冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1150℃以下の温度域に1秒間以上10分間以下保持する中間焼鈍を施す中間焼鈍工程;
(C)前記中間焼鈍工程により得られた中間焼鈍鋼板に冷間圧延を施す第2冷間圧延工程であって、前記第1冷間圧延工程および前記第2冷間圧延工程における総圧下率が83.0%以上92%以下となるように、50%以上66.7%以下の圧下率の冷間圧延を施す第2冷間圧延工程;および
(D)前記第2冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に900℃以上1200℃以下の温度域に保持する仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。 - 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、Sn:0.1質量%以下およびSb:0.1質量%以下からなる群から選択される1種または2種を含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板の製造方法。
- 前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、Ca:0.01質量%以下を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
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