JP7439993B2 - 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7439993B2 JP7439993B2 JP2023520344A JP2023520344A JP7439993B2 JP 7439993 B2 JP7439993 B2 JP 7439993B2 JP 2023520344 A JP2023520344 A JP 2023520344A JP 2023520344 A JP2023520344 A JP 2023520344A JP 7439993 B2 JP7439993 B2 JP 7439993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- rolling
- steel sheet
- oriented electrical
- electrical steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 97
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 59
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 57
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 48
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 14
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 58
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 28
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/007—Heat treatment of ferrous alloys containing Co
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14791—Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B2001/221—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length by cold-rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
・B群;Cr:0.1%以上5.0%以下
・C群;Ca:0.001%以上0.10%以下、Mg:0.001%以上0.10%以下およびREM:0.001%以上0.10%以下のうちのいずれか1種又は2種以上
・D群;Sn:0.001%以上0.20%以下およびSb:0.001%以上0.20%以下のうちのいずれか1種又は2種
先ず、本発明に係る無方向性電磁鋼板(以下、「鋼板」と略記)およびモータコアが有する好適な成分組成について説明する。成分組成における元素の含有量の単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り単に「%」で示す。
Cは、モータの使用中に炭化物を形成して磁気時効を起こし、モータの鉄損特性を劣化させる有害元素である。磁気時効を回避するためには鋼板中に含まれるCは0.010%以下とする。好ましくは0.004%以下である。C添加量の下限は特に規定しないが、過度にCを低減した鋼板は非常に高価であることから、0.0001%程度とするのが好ましい。
Siは、鋼の固有抵抗を高め、鉄損を低減する効果があり、また固溶強化により鋼の強度を高める効果がある。このような効果を得るためには、Si添加量を1.0%以上とすればよい。一方、Si添加量が5.0%を超えると、飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度が顕著に低下するため、上限を5.0%以下とする。したがって、Si添加量は1.0%以上5.0%以下の範囲とする。好ましくは1.5%以上4.5%未満の範囲、より好ましくは2.0%以上4.0%未満の範囲である。
Mnは、Siと同様、鋼の固有抵抗と強度を高めるのに有用な元素である。このような効果を得るためには、Mnを0.05%以上含有する必要がある。一方、5.0%を超える添加は、MnCの析出を促進してモータの磁気特性を劣化させる場合があるため、上限は5.0%とする。したがって、Mn添加量は0.05%以上5.0%以下とする。好ましくは0.1%以上3.0%以下の範囲である。
Pは、鋼の強度(硬さ)調整に用いられる有用な元素である。しかしながら、P添加量が0.1%を超えると、靱性が低下し、加工時に割れを生じやすいため、上限は0.1%とする。下限は特に規定しないが、過度にPを低減した鋼板は非常に高価であることから、0.001%とする。P添加量は好ましくは0.003%以上0.08%以下の範囲である。
Sは、微細析出物を形成してモータの鉄損特性に悪影響を及ぼす元素である。特に、S添加量が0.01%を超えると、その悪影響が顕著になるため、上限は0.01%とする。下限は特に規定しないが、過度にSを低減した鋼板は非常に高価であることから、0.0001%とする。S添加量は好ましくは0.0003%以上0.0080%以下の範囲である。
Alは、Siと同様、鋼の固有抵抗を高め、鉄損を低減する効果がある有用な元素である。このような効果を得るためには0.005%以上添加することが好ましい。より好ましくは0.010%以上、さらに好ましくは0.015%以上である。一方、3.0%を超える添加は鋼板表面の窒化を助長し、磁気特性を劣化させることがあるため、上限を3.0%とする。より好ましくは2.0%以下である。
Nは、微細析出物を形成して鉄損特性に悪影響を及ぼす元素である。特に、添加量が0.0050%を超えると、その悪影響が顕著になるため、上限は0.0050%とする。下限は特に規定しないが、過度にNを低減した鋼板は非常に高価であることから、0.0005%とする。N添加量は好ましくは0.0008%以上0.0030%以下の範囲である。
Coには、焼鈍工程における加熱時の急熱停止温度や中間保持時間等を適切な範囲としたときに、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAを増加させ、圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBを低下させる効果がある。すなわち、Coの微量添加によりSA-SB≧0を安定的に実現することができる。このような効果を得るためには、Co添加量を0.0005%以上とすればよい。一方、Coは0.0050%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.0050%とする。したがって、Coは0.0005%以上0.0050%以下の範囲で添加することが好ましい。
Znには、焼鈍工程における加熱時の急熱停止温度や中間保持時間等を適切な範囲としたときに、圧延45°方向および圧延-45°方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SCを増加させ、圧延45°方向および圧延-45°方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SDを低下させる効果がある。すなわち、Znの微量添加により5×SC-SD≧0を安定的に実現することができる。このような効果を得るためには、Zn添加量を0.0005%以上とすればよい。一方、Znは0.0050%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.0050%とする。したがって、Znは0.0005%以上0.0050%以下の範囲で添加することが好ましい。
Moには、鋼中で微細な炭化物を形成し、鋼板の強度を高める効果がある。このような効果を得るためには、Mo添加量を0.01%以上とすればよい。一方、Mo添加量が0.20%を超えると過度に炭化物が形成され鉄損が劣化するため、上限を0.20%する。したがって、Moは0.01%以上、0.20%以下の範囲で添加することが好ましい。
Crは、鋼の固有抵抗を高め、鉄損を低減する効果がある。このような効果を得るためには、Cr添加量を0.1%以上とすればよい。一方、Cr添加量が0.1%を超えると、飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度が顕著に低下するため、上限を5.0%する。したがって、Crは0.1%以上5.0%以下の範囲で添加することが好ましい。
Caは、硫化物としてSを固定し、鉄損の低減に寄与する元素である。このような効果を得るためには、Ca添加量は0.001%以上とすればよい。一方、Ca添加量が0.10%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.10%とする。したがって、Caは0.001%以上0.10%以下の範囲で添加することが好ましい。
Mgは、硫化物としてSを固定し、鉄損の低減に寄与する元素である。このような効果を得るためには、Mg添加量は0.001%以上とすればよい。一方、Mg添加量が0.10%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.10%とする。したがって、Mgは0.001%以上0.10%以下の範囲で添加することが好ましい。
REMは、硫化物としてSを固定し、鉄損の低減に寄与する元素群である。このような効果を得るためには、REM添加量は0.001%以上とすればよい。一方、REM添加量が0.10%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.10%とする。したがって、REMは0.001%以上0.10%以下の範囲で添加することが好ましい。
Snは、集合組織改善により磁束密度向上および鉄損低減に効果的な元素である。このような効果を得るためには、Sn添加量は0.001%以上とすればよい。一方、Sn添加量が0.20%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.20%とする。したがって、Snは0.001%以上0.20%以下の範囲で添加することが好ましい。
Sbは、集合組織改善により磁束密度向上および鉄損低減に効果的な元素である。このような効果を得るためには、Sb添加量は0.001%以上とすればよい。一方、Sb添加量が0.20%を超えると効果が飽和し、いたずらにコストの上昇を招くため、上限を0.20%とする。したがって、Sbは0.001%以上0.20%以下の範囲で添加することが好ましい。
Cu、Niは、鋼の靭性を向上させる元素であり、適宜添加することができる。しかしながら、0.5%を超えて添加しても上記効果が飽和するため、添加量の上限はそれぞれ0.5%とするのが好ましい。より好ましくは、添加量はそれぞれ0.01%以上0.1%以下の範囲である。
Wは、微細炭化物を形成し、析出強化により鋼板強度を高めることを介して打抜き疲労強度を向上させるため、適宜添加することができる。一方で、添加量が上記範囲を超えると過度に炭化物が形成され鉄損が劣化する。したがって、Wの添加量は0%以上0.05%以下の範囲とする。好ましい添加量の上限は0.02%である。
Ti、Nb、V、Taは、微細な炭窒化物を形成し、析出強化により鋼板強度を高めることを介して打抜き疲労強度を向上させるため、適宜添加することができる。一方で、添加量が上記範囲を超えると過度に炭窒化物が形成され鉄損が劣化する。したがって、Ti、Nb、V、Taの添加量はそれぞれ、Ti:0%以上0.005%以下、Nb:0%以上0.005%以下、V:0%以上0.010%以下、Ta:0%以上0.002%以下の範囲とする。好ましい添加量の上限はTi:0.002%、Nb:0.002%、V:0.005%、Ta:0.001%である。
B、Gaは、微細な窒化物を形成し、析出強化により鋼板強度を高めることを介して打抜き疲労強度を向上させるため、適宜添加することができる。一方で、添加量が上記範囲を超えると過度に窒化物が形成され鉄損が劣化する。したがって、B、Gaの添加量はそれぞれ、B:0%以上0.002%以下、Ga:0%以上0.005%以下の範囲とする。好ましい添加量の上限はB:0.001%、Ga:0.002%である。
Pbは、微細なPb粒子を形成し、析出強化により鋼板強度を高めることを介して打抜き疲労強度を向上させるため、適宜添加することができる。一方で、添加量が上記範囲を超えると過度にPb粒子が形成され鉄損が劣化する。したがって、Pbの添加量は0%以上0.002%以下の範囲とする。好ましい添加量の上限は0.001%である。
As、Geは、集合組織改善により磁束密度向上および鉄損低減に効果的な元素であり、適宜添加することができる。しかしながら、0.05%を超えて添加しても、上記効果が飽和する。このため、添加量の上限はそれぞれ0.05%とするのが好ましい。より好ましくは、添加量はそれぞれ0.002%以上0.01%以下の範囲である。
次に、本発明に係る無方向性電磁鋼板のミクロ組織について説明する。
本発明者らの検討によると、平均結晶粒径dが粗大であると鋼板強度が低下する。すなわち、平均結晶粒径dを50μm以下とすることにより目標の強度特性を達成することができる。平均結晶粒径dの下限については特に規定する必要はないが、本発明に記載の手法で製造した場合において、通常5μm以上である。
本発明者らの検討によると、所定の成分組成を有する鋼について、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAおよび圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBがSA-SB≧0を満たす鋼板組織とすることで、歪取り焼鈍後において、鋼板の磁束密度が向上するとともに鉄損が低減することが判明した。結晶方位の許容誤差は15°とした。すなわち、SA-SB≧0であれば、磁束密度および鉄損がHEV、EVおよび燃料電池電気自動車(FCEV)に適用するモータで必要とされる値を満足するため、SA-SB≧0とした。好ましくはSA-SB≧2%、より好ましくはSA-SB≧5%である。
本発明者らの検討によると、前記鋼板組織に加えて、圧延45°方向および圧延-45°方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SCおよび圧延45°方向および圧延-45°方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SDが5×SC-SD≧0を満たす鋼板組織とすることで、歪取り焼鈍後において、磁気特性の異方性が低減することが判明した。異方性の低減はモータ効率の向上に寄与するため、HEV、EVおよびFCEVに適用するモータ用材料としてより好ましい。このため、5×SC-SD≧0を満足することが好ましい。より好ましくは5×SC-SD≧1%である。
鋼素材は、上記組成を有する鋼素材であれば、特に限定されない。鋼素材の溶製方法は、特に限定されず、転炉または電気炉等を用いた公知の溶製方法を採用できる。生産性等の問題から、溶製後に、連続鋳造法によりスラブ(鋼素材)とすることが好ましいが、造塊-分塊圧延法または薄スラブ連鋳法等の公知の鋳造方法によりスラブとしてもよい。
熱間圧延工程は、上記組成を有する鋼素材に熱間圧延を施すことにより熱延板を得る工程である。熱間圧延工程は、上記組成を有する鋼素材を加熱し、熱間圧延を施して所定寸法の熱延板が得られる工程であれば特に限定されず、常用の熱間圧延工程を適用できる。
熱延板焼鈍工程は、上記熱延板を加熱し高温保持することにより、熱延板を焼準する工程である。熱延板焼鈍工程は、特に限定されず、常用の熱延板焼鈍工程を適用できる。この工程は必須ではなく省略することもできる。
酸洗工程は、上記熱延板焼鈍工程後の鋼板あるいは、熱延板焼鈍工程を省略する場合には上記熱延板に酸洗を施す工程である。酸洗工程は、酸洗後の鋼板に冷間圧延を施すことができる程度に酸洗できる工程であれば特に限定されず、例えば塩酸または硫酸等を使用する常用の酸洗工程を適用できる。この酸洗工程は、前記熱延板焼鈍工程と同一ライン内で連続して実施しても良いし、別ラインで実施しても良い。
冷間圧延工程は、酸洗工程を経た酸洗板に冷間圧延を施す工程である。冷間圧延工程は、酸洗後の鋼板を所望の板厚まで圧下できる工程であれば特に限定されず、常用の冷間圧延工程を適用できる。また、必要に応じて中間焼鈍をはさんだ2回以上の冷間圧延により所定寸法の冷延板としても良く、この場合の中間焼鈍条件は特に限定されず、常用の中間焼鈍工程を適用できる。好ましくは、最終パスのワークロール径Dが150mmφ以上、最終パスの圧下率rが15%以上および、最終パスのひずみ速度(ε’m)が100s-1以上1300s-1以下の条件で冷間圧延を施すことにより冷延板を得る冷間圧延工程である。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において最終パスのワークロール径Dは150mmφ以上とする。最終パスのワークロール径Dを150mmφ以上とした理由は、5×SC-SD≧0とし、所望の鋼板組織を得るためである。最終パスのワークロール径Dが150mmφより小さい場合、平面圧縮の状態から遠く隔たることになるため、ワークロール径が大きい場合に比較して結晶粒単位でのせん断ひずみの不均一性が増強される。続く焼鈍工程における核生成および粒成長が特定の方位の領域に集中しやすくなるため、圧延45°および-45°方向に<100>が配向した結晶粒の面積率の和SCが減少し、同方向に<111>が配向した結晶粒の面積率の和SDが増加する。結果として5×SC-SD≧0を満足できない。一方、最終パスのワークロール径Dが150mmφ以上である場合には、5×SC-SD≧0を満足し、所望の鋼板組織が得られる。最終パスのワークロール径Dは、好ましくは170mmφ以上、さらに好ましくは200mmφ以上である。上限は特に設ける必要はないが、過度にロール径が大きい場合には圧延荷重が増大するため、700mmφとすることが好ましい。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において最終パスの圧下率rは15%以上であることが好ましい。最終パスの圧下率rを15%以上とした理由は、一連の冷間圧延制御の効果を得て、所望の鋼板組織を得やすいためである。最終パスの圧下率rが15%未満の場合、圧下率が低すぎるために、焼鈍後の組織を制御するのが難しくなる。一方、最終パスの圧下率rが15%以上である場合には、一連の冷間圧延制御の効果が発揮される。その結果、所望の鋼板組織が得やすくなる。最終パスの圧下率rは、好ましくは20%以上である。本発明において最終パスの圧下率rの上限を規定する必要は無いが、高すぎる圧下率は多大な装置能力を要求し、また冷延板の形状制御も難しくなることから、通常50%以下である。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において最終パスのひずみ速度(ε’m)は100s-1以上1300s-1以下であることが好ましい。最終パスのひずみ速度(ε’m)を100s-1以上1300s-1以下とした理由は、圧延中の破断を抑制しつつ5×SC-SD≧0とし、所望の鋼板組織を得るためである。最終パスのひずみ速度(ε’m)が100s-1未満である場合には、冷延板の結晶粒単位でのせん断ひずみの不均一性が増強され、続く焼鈍工程における核生成および粒成長が特定の方位の領域に集中しやすくなるため、圧延45°および-45°方向に<100>が配向した結晶粒の面積率の和SCが減少し、同方向に<111>が配向した結晶粒の面積率の和SDが増加する。結果として5×SC-SD≧0を満足できない。理由は必ずしも明確ではないが、本発明者らは、ひずみ速度が低いことにより流動応力が低下し、変形しやすい結晶方位の結晶粒にひずみが集中し易くなり、ひずみ分布が不均一化されるためと推定している。一方、最終パスのひずみ速度が1300s-1超である場合には、流動応力が過度に増大し、圧延中の脆性破断が生じ易くなる。最終パスのひずみ速度(ε’m)が100s-1以上1300s-1以下である場合には、圧延中の破断を抑制しつつ5×SC-SD≧0を満足する。最終パスのひずみ速度(ε’m)は、好ましくは150s-1以上であり、好ましくは1300s-1以下である。本発明における冷間圧延時の各パスにおけるひずみ速度(ε’m)は、以下の数式(1)に示すEkelundの近似式を用いて導出した。
焼鈍工程は、冷間圧延工程を経た冷延板に焼鈍を施す工程である。より詳細には、冷間圧延工程を経た冷延板を200℃から400℃以上600℃以下の保持温度T1までの平均昇温速度V1が50℃/s以上、保持温度T1での保持時間が1秒以上10秒以下、保持温度T1から750℃の平均昇温速度V2が15℃/s以上の条件で、750℃以上850℃以下の焼鈍温度T2まで加熱し、冷却することにより冷延焼鈍板を得る焼鈍工程である。焼鈍工程の後に冷延焼鈍板の表面に絶縁コーティングを施すが、この方法およびコーティング種類は特に限定されず、常用の絶縁コーティング工程を適用できる。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において加熱昇温中の保持温度T1は400℃以上600℃以下とする。保持温度T1を400℃以上600℃以下とした理由は、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAと圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBが、SA-SB≧0を満足する範囲とし、所望の鋼板組織を得るためである。保持温度T1が400℃未満である場合には、温度が低すぎるために保持の効果が得られずにSBが高くなってしまい、結果としてSA-SB≧0を満足できない。一方、保持温度T1が600℃以上である場合には、面積率の和SBだけでなく面積率の和SAも低下してしまうため、結果としてSA-SB≧0を満足できない。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において200℃から保持温度T1までの平均昇温速度V1は50℃/s以上とする。平均昇温速度V1を50℃/s以上とした理由は、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAと圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBが、SA-SB≧0を満足する範囲とし、所望の鋼板組織を得るためである。平均昇温速度V1が上記速度未満である場合には、保持温度T1での保持以前に回復が生じてしまうため、回復挙動を十分に制御することができず、SBおよびSAがともに低下し、結果としてSA-SB≧0を満足できない。200℃から保持温度T1までの平均昇温速度V1は、好ましくは70℃/s以上、より好ましくは100℃/s以上である。上限は特に設ける必要はないが、過度に昇温速度が高いと温度ムラを生じ易いことから500℃/sとすることが好ましい。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において、保持温度T1での保持時間tは1秒以上10秒以下とする。保持時間tを1秒以上10秒以下とした理由は、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAと圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBが、SA-SB≧0を満足する範囲とし、所望の鋼板組織を得るためである。保持時間tが1秒未満である場合、組織の回復が十分に生じないためSBが高くなってしまい、結果としてSA-SB≧0を満足できない。一方、保持時間tが10秒超である場合には、過度に組織の回復が生じ、SBだけでなくSAも低下してしまうため、結果としてSA-SB≧0を満足できない。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において、保持温度T1から750℃までの平均昇温速度V2は15℃/s以上とする。平均昇温速度V2を15℃/s以上とした理由は、圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAと圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBが、SA-SB≧0を満足する範囲とし、所望の鋼板組織を得るためである。平均昇温速度V2が15℃/s未満の場合、再結晶核の生成位置の選択性が強まり、圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の生成頻度が高まるために、SBが増加する。結果として、SA-SB≧0を満足出来ない。平均昇温速度V2は、好ましくは20℃/s以上、より好ましくは30℃/s以上である。上限は特に設ける必要はないが、過度に昇温速度が高いと温度ムラを生じ易いことから200℃/sとすることが好ましい。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造において焼鈍温度T2は750℃以上850℃以下とする。焼鈍温度T2を750℃以上850℃以下とした理由は、平均結晶粒径を50μm以下とし、所望の鋼板組織を得るためである。焼鈍温度T2が750℃未満である場合、再結晶が十分に進展せず、加工組織が多数残存した鋼板組織となる。この未再結晶部は圧延直角方向に<111>が配向した領域を多く含むため、SBが増加する。結果としてSA-SB≧0を満足できない。焼鈍温度T2が750℃以上である場合には、十分な再結晶が生じ、SA-SB≧0とすることができる。焼鈍温度T2は好ましくは775℃以上である。一方、焼鈍温度T2が850℃超である場合には、再結晶粒が過度に成長し、平均結晶粒径を50μm以下とすることができない。従って、焼鈍温度T2は850℃以下とする。好ましくは、825℃以下である。上記の焼鈍温度まで加熱したのち冷却するが、この冷却は、冷却ムラ防止の観点から50℃/s以下の速度で行うことが好ましい。
表1-1,2に示す成分組成を有する溶鋼を通常公知の手法により溶製し、連続鋳造して厚み230mmのスラブ(鋼素材)とした。得られたスラブに熱間圧延を施すことにより、板厚2.0mmの熱延板を得た。得られた熱延板に公知の手法により熱延板焼鈍および酸洗を施し、次いで、表2-1,2に示す板厚まで冷間圧延を施して冷延板を得た。得られた冷延板に表2-1,2に示す条件で焼鈍を施し、次いで公知の手法によりコーティングを施し、冷延焼鈍板(無方向性電磁鋼板)を得た。
≪組織観察≫
得られた冷延焼鈍板から組織観察用の試験片を採取した。次いで、採取した試験片を、圧延方向に垂直な面(RD面)を観察面として樹脂埋めし、コロイダルシリカ研磨により鏡面化した。鏡面化した観察面に対し、電子線後方散乱回折(EBSD)測定を実施し、局所方位データを得た。このとき、ステップサイズ:2.5μm、測定領域:20mm2以上とした。測定領域の広さは、続く解析において結晶粒の数が10000個以上となるように適宜調整した。測定は全域を1回のスキャンで行っても良いし、Combo Scan機能を利用して複数回のスキャン結果を結合しても良い。解析ソフト:OIM Analysis 8を用いて、得られた局所方位データの解析を行なった。データ解析に先立ち、試料座標系のA1軸//圧延方向、A2軸//圧延直角方向、A3軸//板面方向となるように座標回転処理を行った。また、解析ソフトのPartition PropertiesにてFormula:GCI[&;5.000,2,0.000,0,0,8.0,1,1,1.0,0;]>0.1の条件で粒平均データ点の選別を行い、解析に不適なデータ点を除外した。このとき、有効なデータ点は98%以上であった。
得られた焼鈍板から、圧延方向を引張方向とするJIS5号引張試験片を採取し、JIS Z2241:2011に準拠した引張試験を行い、引張強さ(TS)を測定した。
得られた焼鈍板から、長さ方向を圧延方向または圧延直角方向とする、幅30mm、長さ280mmの磁気測定用試験片およびを採取し、JIS C2550-1:2011に準拠し、エプスタイン法で冷延焼鈍板の磁気特性を評価した。評価項目は、飽和磁束密度:Bs、磁界の強さ5000A/mでの磁束密度:B50、および鉄損W10/800とした。また、磁気特性の異方性を調査する目的で、長さ方向を圧延45°方向および圧延-45°とする、幅30mm、長さ280mmの磁気測定用試験片およびを採取し、JIS C2550-1:2011に準拠し、エプスタイン法で冷延焼鈍板の磁気特性を評価した。評価項目は、磁界の強さ5000A/mでの磁束密度:B50_45°とした。歪取り焼鈍後にB50≧1.57(T)かつ、B50/Bs≧0.80である場合に磁束密度が良いと評価し、歪取り焼鈍後にW10/800≦40(W/kg)である場合に高周波鉄損特性が良いと評価した。歪取り焼鈍後にΔB50=B50-B50_45°≦0.120(T)である場合に磁気特性の異方性が小さいと評価した。
Claims (7)
- 質量%で、
C:0.010%以下、
Si:1.0%以上、5.0%以下、
Mn:0.05%以上、5.0%以下、
P:0.1%以下、
S:0.01%以下、
Al:0.005%以上、3.0%以下、
N:0.005%以下、を含み、
残部Feおよび不可避不純物であり、
平均結晶粒径が50μm以下であり、
圧延方向または圧延直角方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SAと圧延方向または圧延直角方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SBがSA-SB≧0を満たす、
無方向性電磁鋼板。 - 圧延45°方向および圧延-45°方向に<100>が向いた結晶粒の面積率の和SCと圧延45°方向および圧延-45°方向に<111>が向いた結晶粒の面積率の和SDが5×SC-SD≧0満たす、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 質量%で、さらにCoを0.0005%以上、0.0050%以下含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 質量%で、さらにZnを0.0005%以上、0.0050%以下含む、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- 質量%で、さらに、下記A~D群のうち少なくとも1群の成分と、Cu:0%以上0.5%以下、Ni:0%以上0.5%以下、W:0%以上0.05%以下、Ti:0%以上0.005%、Nb:0%以上0.005%以下、V:0%以上0.010%以下、Ta:0%以上0.002%以下、B:0%以上0.002%以下、Ga:0%以上0.005%以下、Pb:0%以上0.002%以下、As:0%以上0.05%以下およびGe:0%以上0.05%以下から選んだ1種又は2種以上を含有する、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
・A群;Mo:0.01%以上0.20%以下
・B群;Cr:0.1%以上5.0%以下
・C群;Ca:0.001%以上0.10%以下、Mg:0.001%以上0.10%以下およびREM:0.001%以上0.10%以下のうちのいずれか1種又は2種以上
・D群;Sn:0.001%以上0.20%以下およびSb:0.001%以上0.20%以下のうちのいずれか1種又は2種 - 請求項1~5のうち、いずれか1項に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記無方向性電磁鋼板の組成を有する鋼素材に熱間圧延を施すことにより熱延板を得る熱間圧延工程と、必要に応じて前記熱延板に熱延板焼鈍を施す熱延板焼鈍工程と、前記熱延板および前記熱延板焼鈍が施された前記熱延板に酸洗を施す酸洗工程と、前記酸洗が施された前記熱延板に冷間圧延を施すことにより冷延板を得る冷間圧延工程と、前記冷延板を、200℃から400℃以上600℃以下の保持温度T1までの平均昇温速度V1が50℃/s以上、保持温度T1での保持時間tが1秒以上10秒以下、保持温度T1から750℃の平均昇温速度V2が15℃/s以上の条件で、750℃以上850℃以下の焼鈍温度T2まで加熱し、冷却することにより冷延焼鈍板を得る焼鈍工程と、を含む、無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記冷間圧延工程を最終パスのワークロール径が150mmφ以上、最終パスの圧下率が15%以上、最終パスのひずみ速度が100s-1以上1300s-1以下の条件で行う、請求項6に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021203934 | 2021-12-16 | ||
JP2021203934 | 2021-12-16 | ||
PCT/JP2022/045666 WO2023112892A1 (ja) | 2021-12-16 | 2022-12-12 | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2023112892A1 JPWO2023112892A1 (ja) | 2023-06-22 |
JPWO2023112892A5 JPWO2023112892A5 (ja) | 2023-11-15 |
JP7439993B2 true JP7439993B2 (ja) | 2024-02-28 |
Family
ID=86774683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023520344A Active JP7439993B2 (ja) | 2021-12-16 | 2022-12-12 | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240301525A1 (ja) |
EP (1) | EP4406670A1 (ja) |
JP (1) | JP7439993B2 (ja) |
KR (1) | KR20240089777A (ja) |
CN (1) | CN118202079A (ja) |
MX (1) | MX2024006584A (ja) |
TW (1) | TWI828474B (ja) |
WO (1) | WO2023112892A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002146491A (ja) | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Kawasaki Steel Corp | 高周波磁気特性および機械強度特性に優れたモータ鉄心用電磁鋼板およびその製造方法 |
WO2011105609A1 (ja) | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 国立大学法人横浜国立大学 | 結晶軸<001>の方位が制御された体心立方(bcc)構造の固溶体である金属材料およびその製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5970722A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Kawasaki Steel Corp | 異方性の小さい電磁鋼板の製造方法 |
JP3224781B2 (ja) | 1997-11-04 | 2001-11-05 | 川崎製鉄株式会社 | 高周波磁気特性に優れるFe−Cr−Si系合金及びその製造方法 |
JP5228379B2 (ja) | 2006-07-27 | 2013-07-03 | 新日鐵住金株式会社 | 強度と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法 |
KR102325011B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-11-11 | 주식회사 포스코 | 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
WO2021167066A1 (ja) * | 2020-02-20 | 2021-08-26 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板用鋼板 |
-
2022
- 2022-12-12 MX MX2024006584A patent/MX2024006584A/es unknown
- 2022-12-12 CN CN202280076612.1A patent/CN118202079A/zh active Pending
- 2022-12-12 JP JP2023520344A patent/JP7439993B2/ja active Active
- 2022-12-12 KR KR1020247016037A patent/KR20240089777A/ko unknown
- 2022-12-12 EP EP22907416.6A patent/EP4406670A1/en active Pending
- 2022-12-12 WO PCT/JP2022/045666 patent/WO2023112892A1/ja active Application Filing
- 2022-12-14 TW TW111147903A patent/TWI828474B/zh active
-
2024
- 2024-05-13 US US18/662,318 patent/US20240301525A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002146491A (ja) | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Kawasaki Steel Corp | 高周波磁気特性および機械強度特性に優れたモータ鉄心用電磁鋼板およびその製造方法 |
WO2011105609A1 (ja) | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 国立大学法人横浜国立大学 | 結晶軸<001>の方位が制御された体心立方(bcc)構造の固溶体である金属材料およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202325866A (zh) | 2023-07-01 |
MX2024006584A (es) | 2024-06-11 |
EP4406670A1 (en) | 2024-07-31 |
US20240301525A1 (en) | 2024-09-12 |
TWI828474B (zh) | 2024-01-01 |
WO2023112892A1 (ja) | 2023-06-22 |
CN118202079A (zh) | 2024-06-14 |
JPWO2023112892A1 (ja) | 2023-06-22 |
KR20240089777A (ko) | 2024-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3859032B1 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and method for producing same, and motor core and method for producing same | |
JP6825758B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板とその製造方法およびモータコア | |
WO2023282195A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7439993B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7371815B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7231134B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7235188B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7235187B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、ならびにモータコア | |
JP7231133B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、ならびにモータコア | |
TWI855348B (zh) | 無方向性電磁鋼板及其製造方法 | |
WO2023282197A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、ならびにモータコア |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230403 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230403 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230403 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7439993 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |