JPH09283316A - 熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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- JPH09283316A JPH09283316A JP8095158A JP9515896A JPH09283316A JP H09283316 A JPH09283316 A JP H09283316A JP 8095158 A JP8095158 A JP 8095158A JP 9515896 A JP9515896 A JP 9515896A JP H09283316 A JPH09283316 A JP H09283316A
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 現状、鉄損を下げた鋼板をコアに用いても、
コアの熱伝導率が低いため、モータからの放熱以上に蓄
熱がすすみ、モータ温度の上昇を招き、モータの温度上
昇を抑制するのに有効な電磁鋼板及びその製造方法に関
する技術が望まれている。本発明はモータの発熱による
温度上昇を抑制する目的で、熱伝導率に優れる高磁束密
度低鉄損無方向性電磁鋼板及びその製造方法を提供する
ものである。 【解決手段】 Ｓｉ：０．１〜１．２％を含む無方向性
電磁鋼板素成に更に、Ｓｎ，Ｃｕ，Ｓｂの少くとも１種
以上を含有させることにより板厚：０．２５mm超０．４
５mm以下、熱伝導率０．１ cal／cm／cec ／℃以上の特
性を有する。
コアの熱伝導率が低いため、モータからの放熱以上に蓄
熱がすすみ、モータ温度の上昇を招き、モータの温度上
昇を抑制するのに有効な電磁鋼板及びその製造方法に関
する技術が望まれている。本発明はモータの発熱による
温度上昇を抑制する目的で、熱伝導率に優れる高磁束密
度低鉄損無方向性電磁鋼板及びその製造方法を提供する
ものである。 【解決手段】 Ｓｉ：０．１〜１．２％を含む無方向性
電磁鋼板素成に更に、Ｓｎ，Ｃｕ，Ｓｂの少くとも１種
以上を含有させることにより板厚：０．２５mm超０．４
５mm以下、熱伝導率０．１ cal／cm／cec ／℃以上の特
性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器鉄心材料
として使用される熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無
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。
として使用される熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無
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。
【０００２】
【従来の技術】近年、モータの小型・高速化に伴い、励
磁周波数が高周波数化されてきた。その結果、コアの鉄
損、特に渦電流損が増加し、モータの発熱が大きくなる
ため、巻き線の絶縁を損ない、絶縁不良を引き起こすと
いう問題が発生するようになってきた。そこで、モータ
コアの鉄損を下げ、コアの発熱を抑制することによりこ
の問題を解決すべく取り組まれてきた。
磁周波数が高周波数化されてきた。その結果、コアの鉄
損、特に渦電流損が増加し、モータの発熱が大きくなる
ため、巻き線の絶縁を損ない、絶縁不良を引き起こすと
いう問題が発生するようになってきた。そこで、モータ
コアの鉄損を下げ、コアの発熱を抑制することによりこ
の問題を解決すべく取り組まれてきた。
【０００３】その手段には、Ｓｉ，Ａｌなどを添加し、
鋼板の固有抵抗を上げることにより鉄損を下げること、
または板厚を低減することが考えられる。しかし、固有
抵抗を上げると、同時に熱伝導率が悪化するだけでなく
磁束密度も低下する。その結果、熱伝導率の悪化によ
り、モータコア及び巻き線から発する熱がモータ外部に
逃げずに蓄熱されるだけでなく、磁束密度の低下により
巻き線の発熱量が増加するためモータ温度の上昇を招
く。また、板厚薄手材は、従来、Ｓｉ≧２％のみが製品
化され、Ｓｉ＜２％の無方向性電磁鋼板においては高磁
束密度低鉄損高熱伝導率を満たす鋼板は存在していな
い。ユーザは、コスト低減を重視したモータには、積み
工数削減を目的にできるだけ厚い鋼板の使用を望んでき
たため、これらモータに使用されるＳｉ＜２％のクラス
の鋼板には薄手材を必要としていなかったためである。
鋼板の固有抵抗を上げることにより鉄損を下げること、
または板厚を低減することが考えられる。しかし、固有
抵抗を上げると、同時に熱伝導率が悪化するだけでなく
磁束密度も低下する。その結果、熱伝導率の悪化によ
り、モータコア及び巻き線から発する熱がモータ外部に
逃げずに蓄熱されるだけでなく、磁束密度の低下により
巻き線の発熱量が増加するためモータ温度の上昇を招
く。また、板厚薄手材は、従来、Ｓｉ≧２％のみが製品
化され、Ｓｉ＜２％の無方向性電磁鋼板においては高磁
束密度低鉄損高熱伝導率を満たす鋼板は存在していな
い。ユーザは、コスト低減を重視したモータには、積み
工数削減を目的にできるだけ厚い鋼板の使用を望んでき
たため、これらモータに使用されるＳｉ＜２％のクラス
の鋼板には薄手材を必要としていなかったためである。
【０００４】本発明の電磁鋼板およびその製造方法に関
する先行例としては、特開昭６２−１８００１４、特開
昭５４−６８７１６、特開昭５５−１５８２５２があげ
られる。しかしながら、これら発明では板厚が厚すぎて
渦電流損が大きいため、モータの温度上昇を抑えること
ができないという難点がある。板厚の薄い材料として、
特開昭５７−３５６２６が挙げられる。この発明ではＳ
ｉ量が高く、鋼板の熱伝導率が低くなり、モータ温度の
上昇を招く恐れがある。
する先行例としては、特開昭６２−１８００１４、特開
昭５４−６８７１６、特開昭５５−１５８２５２があげ
られる。しかしながら、これら発明では板厚が厚すぎて
渦電流損が大きいため、モータの温度上昇を抑えること
ができないという難点がある。板厚の薄い材料として、
特開昭５７−３５６２６が挙げられる。この発明ではＳ
ｉ量が高く、鋼板の熱伝導率が低くなり、モータ温度の
上昇を招く恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、現状で
は、鉄損を下げた鋼板をコアに用いても、コアの熱伝導
率が低いため、モータからの放熱以上に蓄熱がすすみ、
モータ温度の上昇を招くという課題があった。従って、
モータの温度上昇を抑制するのに有効な電磁鋼板及びそ
の製造方法に関する技術が望まれている。
は、鉄損を下げた鋼板をコアに用いても、コアの熱伝導
率が低いため、モータからの放熱以上に蓄熱がすすみ、
モータ温度の上昇を招くという課題があった。従って、
モータの温度上昇を抑制するのに有効な電磁鋼板及びそ
の製造方法に関する技術が望まれている。
【０００６】上記問題点に鑑み、本発明はモータの発熱
による温度上昇を抑制する目的で、熱伝導率に優れる高
磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板及びその製造方法を提
供するものである。
による温度上昇を抑制する目的で、熱伝導率に優れる高
磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板及びその製造方法を提
供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは前記問題に鑑
み、鋭意検討を行った結果、熱伝導率、板厚、粒径、鉄
損、磁束密度、成分を制御すれば、モータの発熱を抑制
し、放熱を向上させ、モータ温度上昇を抑制することが
可能となることを究明した。その内容は以下の通りであ
る。
み、鋭意検討を行った結果、熱伝導率、板厚、粒径、鉄
損、磁束密度、成分を制御すれば、モータの発熱を抑制
し、放熱を向上させ、モータ温度上昇を抑制することが
可能となることを究明した。その内容は以下の通りであ
る。
【０００８】重量％で、Ｃ≦０．０１０％，０．１％≦
Ｓｉ≦１．２％，Ｍｎ≦１．０％，Ａｌ≦０．８５％，
Ｐ≦０．１５％，Ｓ≦０．０１％，Ｎ≦０．００５％を
含有し、Ｓｎ：０．０１％以上０．４０％以下、Ｃｕ：
０．１％以上１．０％以下、Ｓｂ：０．００５％以上
０．４０％以下のＳｎ，Ｃｕ，Ｓｂの１種または２種以
上から成る成分を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不
純物より成る鋼であって、板厚を０．２５mm厚超０．４
５mm厚以下、熱伝導率０．１ cal／cm／sec ／℃以上で
ある熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼
板であり、また、鉄損Ｗ１５／５０を６．００〔Ｗ／k
g〕以下、磁束密度Ｂ５０を１．７２Ｔ以上である熱伝
導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板であ
る。更に、前記特徴に加え、仕上焼鈍後の平均結晶粒径
が１５μｍ以上２００μｍ以下である熱伝導率に優れる
高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板であり、また、歪取
焼鈍後の平均結晶粒径を１００μｍ以上５００μｍ以下
である熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁
鋼板である。
Ｓｉ≦１．２％，Ｍｎ≦１．０％，Ａｌ≦０．８５％，
Ｐ≦０．１５％，Ｓ≦０．０１％，Ｎ≦０．００５％を
含有し、Ｓｎ：０．０１％以上０．４０％以下、Ｃｕ：
０．１％以上１．０％以下、Ｓｂ：０．００５％以上
０．４０％以下のＳｎ，Ｃｕ，Ｓｂの１種または２種以
上から成る成分を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不
純物より成る鋼であって、板厚を０．２５mm厚超０．４
５mm厚以下、熱伝導率０．１ cal／cm／sec ／℃以上で
ある熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼
板であり、また、鉄損Ｗ１５／５０を６．００〔Ｗ／k
g〕以下、磁束密度Ｂ５０を１．７２Ｔ以上である熱伝
導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板であ
る。更に、前記特徴に加え、仕上焼鈍後の平均結晶粒径
が１５μｍ以上２００μｍ以下である熱伝導率に優れる
高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板であり、また、歪取
焼鈍後の平均結晶粒径を１００μｍ以上５００μｍ以下
である熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁
鋼板である。
【０００９】一方、上記電磁鋼板の製造方法に関して
は、上記記載の成分から成る鋼を、熱間圧延後、一回ま
たは中間圧延をはさむ二回以上の冷間圧延によって最終
板厚とした後、仕上焼鈍を行う無方向性電磁鋼板の製造
方法において、熱延仕上げ温度をＡｒ1 −５０℃以上Ａ
ｒ1 ＋５０℃以下、巻取温度を６５０℃以上とする熱伝
導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の製造
方法であり、また、上記記載の成分から成る鋼を、熱間
圧延後、一回または中間圧延をはさむ二回以上の冷間圧
延によって最終板厚とした後、仕上焼鈍を行う無方向性
電磁鋼板の製造方法において、熱延仕上げ温度もしくは
自己焼鈍をＡｒ3 −５０℃以上Ａｒ3 ＋５０℃以下、巻
取温度を５５０℃以上とした後、熱延板焼鈍を再結晶温
度以上Ａｒ 1 点以下で行うこと、更に、仕上焼鈍後、１
％以上１０％以下の冷延圧下率でスキンパス圧延を施こ
す熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板
の製造方法である。
は、上記記載の成分から成る鋼を、熱間圧延後、一回ま
たは中間圧延をはさむ二回以上の冷間圧延によって最終
板厚とした後、仕上焼鈍を行う無方向性電磁鋼板の製造
方法において、熱延仕上げ温度をＡｒ1 −５０℃以上Ａ
ｒ1 ＋５０℃以下、巻取温度を６５０℃以上とする熱伝
導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の製造
方法であり、また、上記記載の成分から成る鋼を、熱間
圧延後、一回または中間圧延をはさむ二回以上の冷間圧
延によって最終板厚とした後、仕上焼鈍を行う無方向性
電磁鋼板の製造方法において、熱延仕上げ温度もしくは
自己焼鈍をＡｒ3 −５０℃以上Ａｒ3 ＋５０℃以下、巻
取温度を５５０℃以上とした後、熱延板焼鈍を再結晶温
度以上Ａｒ 1 点以下で行うこと、更に、仕上焼鈍後、１
％以上１０％以下の冷延圧下率でスキンパス圧延を施こ
す熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板
の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の成分限定理由について述べる。Ｃは、鉄
損を増加させる有害な成分で、磁気時効の原因となるの
で、０．０１０％以下とする。
まず、本発明の成分限定理由について述べる。Ｃは、鉄
損を増加させる有害な成分で、磁気時効の原因となるの
で、０．０１０％以下とする。
【００１１】Ｓｉは周知のように鉄損を下げるのに有効
な元素であり、この効果を得るためには０．１％以上含
有させる必要がある。一方、その含有量が増えると磁束
密度が低下し、熱伝導率が悪化し、また、圧延作業性の
劣化、仕上げ焼鈍温度の上昇を招き、さらにはコスト高
ともなるので１．２％以下とする。ＭｎはＳｉと同様に
鉄損を下げるのに有効な元素ではあるが、１．０％超に
なると磁束密度が下がるので１．０％以下とする。
な元素であり、この効果を得るためには０．１％以上含
有させる必要がある。一方、その含有量が増えると磁束
密度が低下し、熱伝導率が悪化し、また、圧延作業性の
劣化、仕上げ焼鈍温度の上昇を招き、さらにはコスト高
ともなるので１．２％以下とする。ＭｎはＳｉと同様に
鉄損を下げるのに有効な元素ではあるが、１．０％超に
なると磁束密度が下がるので１．０％以下とする。
【００１２】ＡｌはＳｉと同様に、固有抵抗を高めて鉄
損を下げる効果があるため、含有させても良いが、本発
明においてはＳｉにより固有抵抗を高めればよいので特
に下限はもうけない。一方、Ａｌ含有量が増えると、Ｓ
ｉと同様に磁束密度が低下するため、０．８５％以下と
する。また、Ａｌには、固溶Ｎを低減させ、窒化物の微
細析出を抑制する効果ももたせているため、Ａｌの少な
い場合にはＢを添加し、ＮをＢＮの形で粗大析出させて
無害化させることも本発明を損なわない。
損を下げる効果があるため、含有させても良いが、本発
明においてはＳｉにより固有抵抗を高めればよいので特
に下限はもうけない。一方、Ａｌ含有量が増えると、Ｓ
ｉと同様に磁束密度が低下するため、０．８５％以下と
する。また、Ａｌには、固溶Ｎを低減させ、窒化物の微
細析出を抑制する効果ももたせているため、Ａｌの少な
い場合にはＢを添加し、ＮをＢＮの形で粗大析出させて
無害化させることも本発明を損なわない。
【００１３】Ｐは、０．１５％を越えると鉄損を大きく
するので０．１５％以下とする。Ｓは０．０１％を越え
るとＭｎＳなどの硫化物が微細に析出し、仕上げ焼鈍時
の粒成長を阻害し、鉄損を大きくするので０．０１％以
下とする。Ｎは０．００５％を越えるとＡｌＮなどの窒
化物が微細に析出し、仕上げ焼鈍時の粒成長を阻害し、
鉄損を大きくするので０．００５％以下とする。
するので０．１５％以下とする。Ｓは０．０１％を越え
るとＭｎＳなどの硫化物が微細に析出し、仕上げ焼鈍時
の粒成長を阻害し、鉄損を大きくするので０．０１％以
下とする。Ｎは０．００５％を越えるとＡｌＮなどの窒
化物が微細に析出し、仕上げ焼鈍時の粒成長を阻害し、
鉄損を大きくするので０．００５％以下とする。
【００１４】Ｓｎ，Ｃｕ，Ｓｂについては、本発明では
これらの１種または２種以上を所望の特性に応じて添加
する。Ｓｎは磁束密度を高くし、鉄損を低くする作用を
有するが、この作用を発揮するには０．０２％以上必要
である。一方、この含有量が増えてもその作用は飽和
し、逆に結晶粒成長を抑制し、磁性に悪影響を及ぼすだ
けでなく、コスト高にもなるので０．２０％以下とす
る。
これらの１種または２種以上を所望の特性に応じて添加
する。Ｓｎは磁束密度を高くし、鉄損を低くする作用を
有するが、この作用を発揮するには０．０２％以上必要
である。一方、この含有量が増えてもその作用は飽和
し、逆に結晶粒成長を抑制し、磁性に悪影響を及ぼすだ
けでなく、コスト高にもなるので０．２０％以下とす
る。
【００１５】Ｃｕは磁束密度を高くし、鉄損を低くする
作用を有するが、この作用を発揮するには０．１％以上
必要である。一方、この含有量が増えると熱間脆性を招
き、作業性・加工性を劣化させるので１．０％以下とす
る。Ｓｂは磁束密度を高くし、鉄損を低くする作用を有
するが、この作用を発揮するには０．００５％以上必要
である。一方、この含有量が増えてもその作用は飽和
し、コスト高にもなるので０．４０％以下とする。
作用を有するが、この作用を発揮するには０．１％以上
必要である。一方、この含有量が増えると熱間脆性を招
き、作業性・加工性を劣化させるので１．０％以下とす
る。Ｓｂは磁束密度を高くし、鉄損を低くする作用を有
するが、この作用を発揮するには０．００５％以上必要
である。一方、この含有量が増えてもその作用は飽和
し、コスト高にもなるので０．４０％以下とする。
【００１６】上記成分以外は鉄及び不可避的不純物元素
である。次に、製品特性の限定理由について以下に述べ
る。発明者らは鋭意検討の結果、鋼成分の要因を除く
と、モータの温度上昇を抑制するには、熱伝導率、板
厚、粒径、鉄損、磁束密度を制御すれば、モータの発熱
を抑制し、放熱を向上させ、モータ温度上昇を抑制する
ことが可能となることを究明した。
である。次に、製品特性の限定理由について以下に述べ
る。発明者らは鋭意検討の結果、鋼成分の要因を除く
と、モータの温度上昇を抑制するには、熱伝導率、板
厚、粒径、鉄損、磁束密度を制御すれば、モータの発熱
を抑制し、放熱を向上させ、モータ温度上昇を抑制する
ことが可能となることを究明した。
【００１７】図１に熱伝導率と板厚とモータ温度の関係
を示す。熱伝導率が０．１ cal／cm／cec ／℃以上、製
品板の板厚を０．４５mm厚以下の場合にモータ温度が８
０℃以下になっていることがわかる。モータの温度が８
０℃超になると、巻き線の絶縁不良を起こす恐れがある
ため、これ以下にモータ温度を抑えなければならない。
板厚を０．４５mm以下とすることによりコア鉄損が下が
り、モータの発熱量を抑制できたこと、および熱伝導率
を０．１ cal／cm／cec ／℃とすることにより放熱が促
進できたことの相乗効果によりモータ温度８０℃以下を
実現できたと考えられる。ただ、あまり板厚が薄くなり
すぎると鋼板の生産性が悪化し、板の加工性も劣化する
ので、０．２５mm厚超とする必要がある。より顕著に本
効果を発揮させるためには板厚を０．４０mm厚以下とす
ることが望ましい。
を示す。熱伝導率が０．１ cal／cm／cec ／℃以上、製
品板の板厚を０．４５mm厚以下の場合にモータ温度が８
０℃以下になっていることがわかる。モータの温度が８
０℃超になると、巻き線の絶縁不良を起こす恐れがある
ため、これ以下にモータ温度を抑えなければならない。
板厚を０．４５mm以下とすることによりコア鉄損が下が
り、モータの発熱量を抑制できたこと、および熱伝導率
を０．１ cal／cm／cec ／℃とすることにより放熱が促
進できたことの相乗効果によりモータ温度８０℃以下を
実現できたと考えられる。ただ、あまり板厚が薄くなり
すぎると鋼板の生産性が悪化し、板の加工性も劣化する
ので、０．２５mm厚超とする必要がある。より顕著に本
効果を発揮させるためには板厚を０．４０mm厚以下とす
ることが望ましい。
【００１８】図２に鉄損Ｗ１５／５０と磁束密度Ｂ５０
とモータ温度の関係を示す。鉄損Ｗ１５／５０を６．０
０Ｗ／kg以下、磁束密度Ｂ５０を１．７２Ｔ以上とする
ことにより、モータ温度上昇を８０℃以下に抑えること
が出来る。これは、コアの磁束密度を向上させることに
より、モータの励磁電流が減少し、巻き線の発熱量を抑
制できたこと、鉄損を下げることにより、コアの発熱量
を抑制することができたことの二つの効果によりモータ
温度上昇を抑制することができたと考えられる。
とモータ温度の関係を示す。鉄損Ｗ１５／５０を６．０
０Ｗ／kg以下、磁束密度Ｂ５０を１．７２Ｔ以上とする
ことにより、モータ温度上昇を８０℃以下に抑えること
が出来る。これは、コアの磁束密度を向上させることに
より、モータの励磁電流が減少し、巻き線の発熱量を抑
制できたこと、鉄損を下げることにより、コアの発熱量
を抑制することができたことの二つの効果によりモータ
温度上昇を抑制することができたと考えられる。
【００１９】図３に平均結晶粒径と鉄損との関係を示
す。平均結晶粒径を１５μｍ以上とすることにより鉄損
を６Ｗ／kg以下とすることができる。現行の電磁鋼板で
は、鉄損を下げる方法としてＳｉ，Ａｌ，Ｍｎを添加す
るなど固有抵抗を上げるのが一般的である。しかしこの
方法では熱伝導率が下がり、モータの放熱を阻害するこ
とになる。そこで、平均結晶粒径を１５μｍ以上に制御
することにより、熱伝導率を悪化させることなく鉄損を
下げることができた。また、平均結晶粒径を２００μｍ
以下としたのは、これ以上大きくするには焼鈍温度を上
げるもしくは時間が長くなりすぎて、鋼板製造コストが
上昇するのでこの値以下とした。
す。平均結晶粒径を１５μｍ以上とすることにより鉄損
を６Ｗ／kg以下とすることができる。現行の電磁鋼板で
は、鉄損を下げる方法としてＳｉ，Ａｌ，Ｍｎを添加す
るなど固有抵抗を上げるのが一般的である。しかしこの
方法では熱伝導率が下がり、モータの放熱を阻害するこ
とになる。そこで、平均結晶粒径を１５μｍ以上に制御
することにより、熱伝導率を悪化させることなく鉄損を
下げることができた。また、平均結晶粒径を２００μｍ
以下としたのは、これ以上大きくするには焼鈍温度を上
げるもしくは時間が長くなりすぎて、鋼板製造コストが
上昇するのでこの値以下とした。
【００２０】次に製造方法の限定理由について述べる。
熱延板焼鈍を行わない場合は以下のように製造される。
鋼スラブは所望温度に加熱された後、熱間圧延される。
熱間圧延後、冷延前結晶粒径を粗大化させる目的で、α
域のできるだけ高い温度で熱延を仕上げ、鋼板中に導入
された歪みを駆動力として熱延後の粒成長を促進させ、
加工組織が熱延板に残存させないようにする。その際に
必要な温度も同時に確保するためには熱延仕上げ温度を
Ａｒ1 −５０℃以上とする必要がある。一方、熱延仕上
げ温度をＡｒ1 ＋５０℃以下とするのは、Ａｒ1 ＋５０
℃を越えると熱間圧延後に変態点を通過する結晶粒の比
率が高くなり、熱延板の結晶粒の細粒化が起こり、磁気
特性が劣化するので上限を設ける。また、巻取温度を６
５０℃以上とするのは、磁気特性を劣化させる原因であ
るＡｌＮを比較的粗大に析出させ、冷間圧延後の焼鈍で
微細なＡｌＮの析出が生じないようにするためである。
熱延板焼鈍を行わない場合は以下のように製造される。
鋼スラブは所望温度に加熱された後、熱間圧延される。
熱間圧延後、冷延前結晶粒径を粗大化させる目的で、α
域のできるだけ高い温度で熱延を仕上げ、鋼板中に導入
された歪みを駆動力として熱延後の粒成長を促進させ、
加工組織が熱延板に残存させないようにする。その際に
必要な温度も同時に確保するためには熱延仕上げ温度を
Ａｒ1 −５０℃以上とする必要がある。一方、熱延仕上
げ温度をＡｒ1 ＋５０℃以下とするのは、Ａｒ1 ＋５０
℃を越えると熱間圧延後に変態点を通過する結晶粒の比
率が高くなり、熱延板の結晶粒の細粒化が起こり、磁気
特性が劣化するので上限を設ける。また、巻取温度を６
５０℃以上とするのは、磁気特性を劣化させる原因であ
るＡｌＮを比較的粗大に析出させ、冷間圧延後の焼鈍で
微細なＡｌＮの析出が生じないようにするためである。
【００２１】熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍は行われなく
ても所望の磁気特性を得ることはできる。しかしなが
ら、磁気特性を更に向上させ、モータ発熱を抑制する目
的で、熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行っても良い。熱
延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行う場合は以下のように製
造される。鋼スラブは所望温度に加熱された後、熱間圧
延される。熱延仕上げ温度をＡｒ3 −５０℃以上とする
のは熱延後の板形状悪化を防ぐためである。熱延最終パ
スを二相域で行うと、α相とγ相の変形抵抗が異なるた
め、板形状が悪化するため下限を限定する。一方、熱延
仕上げ温度をＡｒ3 ＋５０℃以下とするのは熱延板焼鈍
もしくは自己焼鈍時の粒成長駆動力を稼ぐためである。
熱延最終パス後、γ相の粒が成長する前、つまりγ相の
粒径を小さく保った状態で直ちに変態させることによ
り、変態後のα相の粒径を小さくできる。その結果、続
く熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍時の粒成長駆動力を稼ぐ
ことができ、冷延前結晶粒径を粗大化させ、仕上焼鈍後
の鋼板の磁気特性をより一層向上させる事ができる。従
って、上限を設定する。また、巻取温度を５５０℃以上
とするのは、この温度以下になると鋼板が硬くなり、巻
取機の負荷が大きくなり過ぎるため下限を設ける。
ても所望の磁気特性を得ることはできる。しかしなが
ら、磁気特性を更に向上させ、モータ発熱を抑制する目
的で、熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行っても良い。熱
延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行う場合は以下のように製
造される。鋼スラブは所望温度に加熱された後、熱間圧
延される。熱延仕上げ温度をＡｒ3 −５０℃以上とする
のは熱延後の板形状悪化を防ぐためである。熱延最終パ
スを二相域で行うと、α相とγ相の変形抵抗が異なるた
め、板形状が悪化するため下限を限定する。一方、熱延
仕上げ温度をＡｒ3 ＋５０℃以下とするのは熱延板焼鈍
もしくは自己焼鈍時の粒成長駆動力を稼ぐためである。
熱延最終パス後、γ相の粒が成長する前、つまりγ相の
粒径を小さく保った状態で直ちに変態させることによ
り、変態後のα相の粒径を小さくできる。その結果、続
く熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍時の粒成長駆動力を稼ぐ
ことができ、冷延前結晶粒径を粗大化させ、仕上焼鈍後
の鋼板の磁気特性をより一層向上させる事ができる。従
って、上限を設定する。また、巻取温度を５５０℃以上
とするのは、この温度以下になると鋼板が硬くなり、巻
取機の負荷が大きくなり過ぎるため下限を設ける。
【００２２】歪取焼鈍後の平均結晶粒径は、１００μｍ
以上とすることにより鉄損が下がるのでこれ以上とし、
一方、平均結晶粒径５００μｍ越の大きさまで焼鈍する
にはコストがかかるため、５００μｍ以下とする。ま
た、１％以上１０％以下のスキンパスにより鉄損を下げ
られるので、モータ温度の上昇を抑制することができ
る。生産性が劣化するので１０％以下とし、１％未満で
は効果が薄いのでこの範囲とする。
以上とすることにより鉄損が下がるのでこれ以上とし、
一方、平均結晶粒径５００μｍ越の大きさまで焼鈍する
にはコストがかかるため、５００μｍ以下とする。ま
た、１％以上１０％以下のスキンパスにより鉄損を下げ
られるので、モータ温度の上昇を抑制することができ
る。生産性が劣化するので１０％以下とし、１％未満で
は効果が薄いのでこの範囲とする。
【００２３】
＜実施例１＞表１は、板厚及び熱伝導率を変化させた鋼
板を用いてモータを作製したときのモータ温度および成
分を示す。本鋼は、熱間圧延をＡｒ1 −５０℃以上で仕
上げ、巻き取った後、酸洗、冷延を行い、続いて仕上焼
鈍を８２０℃で３０秒間行った。成分、板厚、スキンパ
ス率を表に示すように調整した。本特許範囲を満たす板
厚及び熱伝導率の場合に限り、モータ温度が８０℃以下
となる。従って、本発明範囲において、モータ温度の上
昇を抑制することができる。また、Ｂを添加することに
よりその効果が顕著になり、スキンパス１０％までその
効果が顕著になる。
板を用いてモータを作製したときのモータ温度および成
分を示す。本鋼は、熱間圧延をＡｒ1 −５０℃以上で仕
上げ、巻き取った後、酸洗、冷延を行い、続いて仕上焼
鈍を８２０℃で３０秒間行った。成分、板厚、スキンパ
ス率を表に示すように調整した。本特許範囲を満たす板
厚及び熱伝導率の場合に限り、モータ温度が８０℃以下
となる。従って、本発明範囲において、モータ温度の上
昇を抑制することができる。また、Ｂを添加することに
よりその効果が顕著になり、スキンパス１０％までその
効果が顕著になる。
【００２４】
【表１】
【００２５】＜実施例２＞表２は、鉄損Ｗ１５／５０及
び磁束密度Ｂ５０を制御した鋼板を用いてモータを作製
したときのモータ温度および成分を示す。本鋼は、熱間
圧延をＡｒ1 −５０℃以上で仕上げ、巻き取った後、酸
洗、０．３５mm厚まで冷延を行い、続いて仕上焼鈍を８
００℃で３０秒間行うことにより製造した。鉄損Ｗ１５
／５０が６．００Ｗ／kg以下、磁束密度Ｂ５０が１．７
２Ｔ以上の場合に限り、モータ温度が８０℃以下とな
る。従って、本発明範囲において、モータ温度の上昇を
抑制することができる。
び磁束密度Ｂ５０を制御した鋼板を用いてモータを作製
したときのモータ温度および成分を示す。本鋼は、熱間
圧延をＡｒ1 −５０℃以上で仕上げ、巻き取った後、酸
洗、０．３５mm厚まで冷延を行い、続いて仕上焼鈍を８
００℃で３０秒間行うことにより製造した。鉄損Ｗ１５
／５０が６．００Ｗ／kg以下、磁束密度Ｂ５０が１．７
２Ｔ以上の場合に限り、モータ温度が８０℃以下とな
る。従って、本発明範囲において、モータ温度の上昇を
抑制することができる。
【００２６】
【表２】
【００２７】＜実施例３＞表３は、各成分において、平
均結晶粒径を制御した鋼板を用いてモータを作製したと
きのモータ温度を示す。本鋼は、熱間圧延をＡｒ1 −５
０℃以上で仕上げ巻き取った後、酸洗、０．３５mm厚ま
で冷延を行い、続いて仕上焼鈍温度と時間を変化させ、
粒径を調整した。また、歪取焼鈍の時間と温度を変化さ
せ、歪取焼鈍後の粒径を調整した。平均結晶粒径が１５
μｍ以上２００μｍ以下の場合に限り、モータ温度が８
０℃以下となる。従って、本発明範囲において、モータ
温度の上昇を抑制することができる。また、歪取焼鈍後
の平均結晶粒径が１００μｍ以上５００μｍ以下にする
ことによりその効果が顕著になる。
均結晶粒径を制御した鋼板を用いてモータを作製したと
きのモータ温度を示す。本鋼は、熱間圧延をＡｒ1 −５
０℃以上で仕上げ巻き取った後、酸洗、０．３５mm厚ま
で冷延を行い、続いて仕上焼鈍温度と時間を変化させ、
粒径を調整した。また、歪取焼鈍の時間と温度を変化さ
せ、歪取焼鈍後の粒径を調整した。平均結晶粒径が１５
μｍ以上２００μｍ以下の場合に限り、モータ温度が８
０℃以下となる。従って、本発明範囲において、モータ
温度の上昇を抑制することができる。また、歪取焼鈍後
の平均結晶粒径が１００μｍ以上５００μｍ以下にする
ことによりその効果が顕著になる。
【００２８】
【表３】
【００２９】＜実施例４＞表４は、各成分において、熱
延仕上げ温度および巻取温度を制御し、板厚は０．３５
mmに冷延したのちに仕上焼鈍を行った鋼板を用いてモー
タを作製したときのモータ温度を示す。本特許範囲に示
すように熱延仕上げ温度をＡｒ1 −５０℃以上Ａｒ1 ＋
５０℃以下、巻取温度を６５０℃以上とした場合に限
り、モータ温度が８０℃以下となる。従って、本発明範
囲において、モータ温度の上昇を抑制することができ
る。
延仕上げ温度および巻取温度を制御し、板厚は０．３５
mmに冷延したのちに仕上焼鈍を行った鋼板を用いてモー
タを作製したときのモータ温度を示す。本特許範囲に示
すように熱延仕上げ温度をＡｒ1 −５０℃以上Ａｒ1 ＋
５０℃以下、巻取温度を６５０℃以上とした場合に限
り、モータ温度が８０℃以下となる。従って、本発明範
囲において、モータ温度の上昇を抑制することができ
る。
【００３０】
【表４】
【００３１】＜実施例５＞表５に示す成分において、熱
延板焼鈍・自己焼鈍を行った場合と行わなかった場合の
鋼板を用いてモータを作製したときのモータ温度を示
す。鋼は、熱延後、酸洗、０．３５mm厚まで冷延を行い
８００℃で仕上焼鈍を行った。熱延条件を表５に示す。
熱延板焼鈍を行わなかった鋼は熱間圧延をＡｒ1 −５０
℃以上で仕上げ６５０℃以上で巻き取った。一方、熱延
板焼鈍・自己焼鈍を行った鋼はＡｒ3−５０℃以上Ａｒ
3 ＋５０℃以下で仕上げ５５０℃以上で巻き取った。熱
延板焼鈍・自己焼鈍を行った鋼の方がより一層磁気特性
が改善されている。従って、本発明範囲に示すように熱
延条件を制御し、熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行った
場合において、モータ温度の上昇を抑制効果が大きくな
る。
延板焼鈍・自己焼鈍を行った場合と行わなかった場合の
鋼板を用いてモータを作製したときのモータ温度を示
す。鋼は、熱延後、酸洗、０．３５mm厚まで冷延を行い
８００℃で仕上焼鈍を行った。熱延条件を表５に示す。
熱延板焼鈍を行わなかった鋼は熱間圧延をＡｒ1 −５０
℃以上で仕上げ６５０℃以上で巻き取った。一方、熱延
板焼鈍・自己焼鈍を行った鋼はＡｒ3−５０℃以上Ａｒ
3 ＋５０℃以下で仕上げ５５０℃以上で巻き取った。熱
延板焼鈍・自己焼鈍を行った鋼の方がより一層磁気特性
が改善されている。従って、本発明範囲に示すように熱
延条件を制御し、熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍を行った
場合において、モータ温度の上昇を抑制効果が大きくな
る。
【００３２】
【表５】
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、熱
伝導に優れた低鉄損高磁束密度無方向性電磁鋼板が得ら
れ、電気機器の効率化・小型化に伴い、その鉄心材料と
して用いられる無方向性電磁鋼板に対する要望に十分に
こたえることができ、その工業的効果は非常に大きい。
伝導に優れた低鉄損高磁束密度無方向性電磁鋼板が得ら
れ、電気機器の効率化・小型化に伴い、その鉄心材料と
して用いられる無方向性電磁鋼板に対する要望に十分に
こたえることができ、その工業的効果は非常に大きい。
【図１】熱伝導率と板厚とモータ温度の関係を示す。
【図２】鉄損Ｗ１５／５０と磁束密度Ｂ５０とモータ温
度の関係を示す。
度の関係を示す。
【図３】製品平均結晶粒径と鉄損の関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半澤 和文 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (7)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ≦０．０１０％ ０．１％≦Ｓｉ≦１．２％ Ｍｎ≦１．０％ Ａｌ≦０．８５％ Ｐ≦０．１５％ Ｓ≦０．０１％ Ｎ≦０．００５％ を含有し、さらに、Ｓｎ：０．０１％以上０．４０％以
下、Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、Ｓｂ：０．００
５％以上０．４０％以下の１種または２種以上含有し、
残部はＦｅおよび不可避的不純物から成る鋼であって、
板厚を０．２５mm超０．４５mm以下、熱伝導率０．１ c
al／cm／sec ／℃以上であることを特徴とする熱伝導率
に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】 鉄損Ｗ１５／５０を６．００〔Ｗ／kg〕
以下、磁束密度Ｂ５０を１．７２Ｔ以上であることを特
徴とする請求項１記載の熱伝導率に優れる高磁束密度低
鉄損無方向性電磁鋼板。 - 【請求項３】 仕上焼鈍後の平均結晶粒径が１５μｍ以
上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１また
は２記載の熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性
電磁鋼板。 - 【請求項４】 歪取焼鈍後の平均結晶粒径が１００μｍ
以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向
性電磁鋼板。 - 【請求項５】 重量％で、Ｃ≦０．０１０％ ０．１％≦Ｓｉ≦１．２％ Ｍｎ≦１．０％ Ａｌ≦０．８５％ Ｐ≦０．１５％ Ｓ≦０．０１％ Ｎ≦０．００５％ を含有し、さらに、Ｓｎ：０．０１％以上０．４０％以
下、Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、Ｓｂ：０．００
５％以上０．４０％以下の１種または２種以上含有し、
残部はＦｅおよび不可避的不純物から成る鋼を、熱間圧
延後、一回または中間圧延をはさむ二回以上の冷間圧延
によって最終板厚とした後、仕上焼鈍を行う無方向性電
磁鋼板の製造方法において、熱延仕上げ温度をＡｒ1 −
５０℃以上Ａｒ1 ＋５０℃以下、巻取温度を６５０℃以
上とすることを特徴とする熱伝導率に優れる高磁束密度
低鉄損無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項６】 熱延仕上げ温度をＡｒ3 −５０℃以上Ａ
ｒ3 ＋５０℃以下、巻取温度を５５０℃以上とした後、
熱延板焼鈍もしくは自己焼鈍を再結晶温度以上Ａｒ1 点
以下で行うことを特徴とする請求項５記載の熱伝導率に
優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 仕上焼鈍後、１％以上１０％以下の冷延
圧下率でスキンパスすることを特徴とする請求項５また
は６記載の熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性
電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09515896A JP3492075B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 熱伝導率に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09515896A JP3492075B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 熱伝導率に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283316A true JPH09283316A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3492075B2 JP3492075B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=14129984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09515896A Expired - Fee Related JP3492075B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 熱伝導率に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492075B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544416B1 (ko) * | 1997-11-04 | 2006-05-03 | 주식회사 포스코 | 자속밀도가높고철손이낮은무방향성전기강판및그제조방법 |
| JP2010063252A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Jfe Steel Corp | 熱放散性に優れた高速モータ用コアおよび高速モータ用コア材料 |
| JP2010259158A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 高速モータ用コア材料 |
| JP2013192417A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Jfe Steel Corp | モータコアおよびその製造方法 |
| WO2021238895A1 (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低成本极低铝的无取向电工钢板及其制造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2023008758A (es) | 2021-03-31 | 2023-08-02 | Nippon Steel Corp | Maquina electrica rotativa, conjunto de nucleo de estator y nucleo de rotor, metodo para fabricar maquina electrica rotativa, metodo para fabricar lamina de acero electrico no orientado para estator y lamina de acero electrico no orientado para rotor, metodo para fabricar estator y rotor, y conjunto de laminas de acero electrico no orientado. |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP09515896A patent/JP3492075B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100544416B1 (ko) * | 1997-11-04 | 2006-05-03 | 주식회사 포스코 | 자속밀도가높고철손이낮은무방향성전기강판및그제조방법 |
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| JP2010259158A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 高速モータ用コア材料 |
| JP2013192417A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Jfe Steel Corp | モータコアおよびその製造方法 |
| WO2021238895A1 (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低成本极低铝的无取向电工钢板及其制造方法 |
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|---|---|
| JP3492075B2 (ja) | 2004-02-03 |
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