KR20230126730A

KR20230126730A - 무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터,및 모터의 제조 방법

Info

Publication number: KR20230126730A
Application number: KR1020237025627A
Authority: KR
Inventors: 다케아키 와키사카; 이치로 다나카
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2022-07-28
Publication date: 2023-08-30
Also published as: JPWO2023008510A1; US20240013959A1; JP7243937B1; CN116745452A; US20230110399A1; BR112023014812A2; WO2023008510A1; US11749429B2

Abstract

이 무방향성 전자 강판은, 화학 조성으로서, 질량％로, Si: 1.0％ 이상 5.0％ 이하를 함유하고, 판 두께가 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하이고, 평균 결정 입경이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고, X1=(2×B_50L+B_50C)/(3×Is)로 규정되는 X1값이 0.845 미만이고, E1=E_L/E_C로 규정되는 E1값이 0.930 이상이고, 철손 W_10/1k가 80W/㎏ 이하이다(여기서, B_50L은 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도, B_50C는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 직각 방향의 자속 밀도, Is는 실온에서의 자발 자화, E_L은 압연 방향의 영률, E_C는 압연 직각 방향의 영률임.).

Description

무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터, 및 모터의 제조 방법

본 발명은 무방향성 전자 강판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등의 모터의 일체 펀칭형 철심에 적합한 무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터, 및 모터의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2021년 7월 30일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2021-126291호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

지구 온난화 가스를 삭감할 필요성으로부터, 공업 분야에서는 소비 에너지가 적은 제품이 개발되고 있다. 예를 들어, 자동차 분야에 있어서는, 가솔린 엔진과 모터를 조합한 하이브리드 구동 자동차, 모터 구동의 전기 자동차 등의 저연비 자동차가 있다. 이들 저연비 자동차에 공통된 기술은 모터이며, 모터의 고효율화가 중요한 기술이 되고 있다.

일반적으로, 모터는, 고정자(스테이터)와 회전자(로터)로 구성된다. 이 고정자용의 철심으로서는, 일체 펀칭형 철심과 분할 철심이 있다. 일체 펀칭형 철심용 및 분할 철심용으로서는, 압연 방향(이하, 「L 방향」이라고도 함) 및 압연 직각 방향(이하, 「C 방향」이라고도 함)의 자기 특성이 양호한 무방향성 전자 강판이 요구되고 있다.

또한, 모터는, 그 내부 구조로서 고정자와 회전자 사이의 간극이 작을수록, 모터로서의 성능이 향상된다. 그 때문에, 모터의 각 부재는, 형상 정밀도가 높을 것이 요구된다. 예를 들어, 일체 펀칭형 철심 및 분할 철심은, 양자 모두, 강판 블랭크를 타발 가공함으로써 형성된다. 단, 일체 펀칭형 철심은, 강판 블랭크를 중공 원판상으로 타발 가공하기 때문에, 강판 블랭크의 기계적인 이방성에서 유래하여, 타발 가공 후의 형상 정밀도가 저하되어 버리는 경우가 있다. 특히, 자기적인 이방성이 큰 강판일수록, 기계적인 이방성도 커지므로, 타발 가공 후의 형상 정밀도가 저하되기 쉽다. 일체 펀칭형 철심용으로서는, 기계적인 이방성이 작은 무방향성 전자 강판이 요구되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판에 관한 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 분할 철심형 모터의 모터 효율을 향상시킬 수 있는 무방향성 전자 강판에 관한 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 제5447167호 공보 일본 특허 제5716315호 공보 국제 공개 제2013/069754호

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 일체 펀칭형 철심용으로서, 자기 특성이 우수하고 또한 기계적인 이방성이 작은 무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터, 및 모터의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 무방향성 전자 강판은,

질량％로,

C: 0.005％ 이하,

Si: 1.0％ 이상 5.0％ 이하,

sol.Al: 2.5％ 미만,

Mn: 3.0％ 이하,

P: 0.3％ 이하,

S: 0.01％ 이하,

N: 0.01％ 이하,

B: 0.10％ 이하,

O: 0.10％ 이하,

Mg: 0.10％ 이하,

Ca: 0.01％ 이하,

Ti: 0.10％ 이하,

V: 0.10％ 이하,

Cr: 5.0％ 이하,

Ni: 5.0％ 이하,

Cu: 5.0％ 이하,

Zr: 0.10％ 이하,

Sn: 0.10％ 이하,

Sb: 0.10％ 이하,

Ce: 0.10％ 이하,

Nd: 0.10％ 이하,

Bi: 0.10％ 이하,

W: 0.10％ 이하,

Mo: 0.10％ 이하,

Nb: 0.10％ 이하,

Y: 0.10％ 이하,

를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고,

판 두께가 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하이고,

평균 결정 입경이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고,

하기 (식1)로 규정되는 X1값이 0.845 미만이고,

하기 (식2)로 규정되는 E1값이 0.930 이상이고,

자속 밀도 1.0T, 주파수 1㎑로 여자했을 때의 철손 W_10/1k가 80W/㎏ 이하인

것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.

X1=(2×B_50L+B_50C)/(3×Is) (식1)

E1=E_L/E_C (식2)

(여기서,

B_50L은 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도,

B_50C는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 직각 방향의 자속 밀도,

Is는 실온에서의 자발 자화,

E_L은 압연 방향의 영률,

E_C는 압연 직각 방향의 영률임.)

(2) 상기 (1)에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

하기 (식3)으로 규정되는 E2값이 0.900 이상이어도 된다.

E2=(E_L+E_C)/2×E_D (식3)

(여기서, E_D는 압연 방향으로부터 45° 방향의 영률임.)

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

하기 (식4)로 규정되는 X2값이 1.040 이하여도 된다.

X2=(B_50L+B_50C)/2×B_50D (식4)

(여기서, B_50D는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향으로부터 45° 방향의 자속 밀도임.)

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

상기 화학 조성으로서, 질량％로,

Si: 3.25％ 초과 5.0％ 이하

를 함유해도 된다.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

상기 화학 조성으로서, 질량％로,

C: 0.0010％ 이상 0.005％ 이하,

sol.Al: 0.10％ 이상 2.5％ 미만,

Mn: 0.0010％ 이상 3.0％ 이하,

P: 0.0010％ 이상 0.3％ 이하,

S: 0.0001％ 이상 0.01％ 이하,

N: 0.0015％ 초과 0.01％ 이하,

B: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

O: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Mg: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Ca: 0.0003％ 이상 0.01％ 이하,

Ti: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

V: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Cr: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Ni: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Cu: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Zr: 0.0002％ 이상 0.10％ 이하,

Sn: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,

Sb: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,

Ce: 0.001％ 이상 0.10％ 이하,

Nd: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Bi: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

W: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Mo: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Nb: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Y: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

중 적어도 1종을 함유해도 된다.

(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

상기 화학 조성으로서, 질량％로,

Si 및 sol.Al의 합계 함유량이 4.0％ 초과여도 된다.

(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판에서는,

상기 X1값이 0.80 이상 0.830 미만이어도 된다.

(8) 본 발명의 일 양태에 관한 철심은, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판을 포함해도 된다.

(9) 본 발명의 일 양태에 관한 철심의 제조 방법은, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판을 타발 가공하고, 응력 제거 어닐링하는 공정을 가져도 된다.

(10) 본 발명의 일 양태에 관한 모터는, 상기 (8)에 기재된 철심을 포함해도 된다.

(11) 본 발명의 일 양태에 관한 모터의 제조 방법은, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전자 강판을 타발 가공하고 응력 제거 어닐링하여 철심을 제조하는 공정 및 상기 철심을 조립하는 공정을 가져도 된다.

본 발명의 상기 양태에 따르면, 일체 펀칭형 철심용으로서, 자기 특성이 우수하고 또한 기계적인 이방성이 작은 무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터, 및 모터의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 모식도이다.

이하에, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 또한, 하기하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「초과」 또는 「미만」이라고 나타내는 수치는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 각 원소의 함유량에 관한 「％」는, 「질량％」를 의미한다.

도 1에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 모식도를 도시한다.

(화학 조성)

먼저, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 화학 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 화학 조성으로서, Si를 함유하고, 필요에 따라서 선택 원소를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어진다. 이하, 각 원소에 대해서 설명한다.

C: 0％ 이상 0.005％ 이하

C(탄소)는 불순물로서 함유되며, 자기 특성을 열화시키는 원소이다. 따라서, C 함유량은 0.005％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.003％ 이하이다. C 함유량은, 적은 것이 바람직하므로, 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 공업적으로 함유량을 0％로 하는 것은 용이하지 않으므로, 하한값을 0％ 초과로 해도 되고, 0.0010％로 해도 된다.

Si: 1.0％ 이상 5.0％ 이하

Si(규소)는 강판의 비저항을 높여서 철손을 저감시키는 데 유효한 원소이다. 따라서, Si 함유량은 1.0％ 이상으로 한다. 또한, Si는 일체 펀칭형 철심용의 무방향성 전자 강판으로서, 자기 특성과 기계적인 이방성을 양립시키는 데 유효한 원소이다. 이 경우, Si 함유량은 3.25％ 초과인 것이 바람직하고, 3.27％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3.30％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3.40％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 과잉으로 함유시키면 자속 밀도가 현저하게 저하된다. 따라서, Si 함유량은 5.0％ 이하로 한다. Si 함유량은 4.0％ 이하인 것이 바람직하고, 3.5％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

sol.Al: 0％ 이상 2.5％ 미만

Al(알루미늄)은 강판의 비저항을 높여서 철손을 저감시키는 데 유효한 선택 원소이지만, 과잉으로 함유시키면 자속 밀도가 현저하게 저하된다. 이 때문에, sol.Al 함유량은 2.5％ 미만으로 한다. sol.Al은 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, sol.Al 함유량을 0.10％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, sol.Al은 산 가용성 알루미늄을 의미한다.

여기서, Si 및 Al은 자기 특성과 기계적인 이방성을 양립시키는 데 유효한 원소이다. 그 때문에, Si 및 sol.Al의 합계 함유량은, 4.0％ 초과인 것이 바람직하고, 4.10％ 초과인 것이 더욱 바람직하고, 4.15％ 초과인 것이 더욱 바람직하다. 한편, Si 및 Al은 고용 강화능이 높으므로, 과잉으로 함유시키면 냉간 압연이 곤란해진다. 따라서, Si와 sol.Al의 합계 함유량은 5.5％ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

Mn: 0％ 이상 3.0％ 이하

Mn(망간)은 강판의 비저항을 높여서 철손을 저감시키는 데 유효한 선택 원소이다. 단, Mn은 Si나 Al에 비해 합금 비용이 높기 때문에, Mn 함유량이 많아지면 경제적으로 불리해진다. 이 때문에, Mn 함유량은 3.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 2.5％ 이하이다. Mn은, 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Mn 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하고, 0.010％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

P: 0％ 이상 0.3％ 이하

P(인)는 일반적으로 불순물로서 함유되는 원소이다. 단, 무방향성 전자 강판의 집합 조직을 개선하여 자기 특성을 향상시키는 작용을 가지므로, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 그러나, P는 고용 강화 원소이기도 하기 때문에, P 함유량이 과잉이 되면, 강판이 경질화되어 냉간 압연이 곤란해진다. 이 때문에, P 함유량은 0.3％ 이하로 한다. P 함유량은 0.2％ 이하인 것이 바람직하다. P는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, P 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하고, 0.015％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

S: 0％ 이상 0.01％ 이하

S(황)는 불순물로서 함유되고, 강 중의 Mn과 결합하여 미세한 MnS를 형성하고, 어닐링 시의 결정립의 성장을 저해하여, 무방향성 전자 강판의 자기 특성을 열화시킨다. 이 때문에, S 함유량은 0.01％ 이하로 한다. S 함유량은 0.005％ 이하인 것이 바람직하고, 0.003％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. S 함유량은 적은 것이 바람직하므로, 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 공업적으로 함유량을 0％로 하는 것은 용이하지 않으므로, 하한값을 0.0001％로 해도 된다.

N: 0％ 이상 0.01％ 이하

N(질소)은 불순물로서 함유되며, Al과 결합하여 미세한 AlN을 형성하고, 어닐링 시의 결정립의 성장을 저해하여, 자기 특성을 열화시킨다. 이 때문에, N 함유량을 0.01％ 이하로 한다. N 함유량은 0.005％ 이하인 것이 바람직하고 0.003％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. N 함유량은 적은 것이 바람직하므로, 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 공업적으로 함유량을 0％로 하는 것은 용이하지 않으므로, 하한값은 0.0001％ 이상으로 해도 되고, 0.0015％ 초과로 해도 되고, 0.0025％ 이상으로 해도 된다.

Sn: 0％ 이상 0.10％ 이하

Sb: 0％ 이상 0.10％ 이하

Sn(주석) 및 Sb(안티몬)는 무방향성 전자 강판의 집합 조직을 개선하여 자기 특성(예를 들어, 자속 밀도)을 향상시키는 작용을 갖는 선택 원소이므로, 필요에 따라서 함유시켜도 된다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 강을 취화시켜서 냉연 파단을 야기시키는 경우가 있고, 또한 자기 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, Sn 및 Sb의 함유량은 각각 0.10％ 이하로 한다. Sn 및 Sb는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Sn 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, Sb 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하고, 0.002％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.025％ 초과인 것이 더욱 바람직하다.

Ca: 0％ 이상 0.01％ 이하

Ca(칼슘)는 조대한 황화물을 생성함으로써 미세한 황화물(MnS, Cu₂S 등)의 석출을 억제하므로 개재물 제어에 유효한 선택 원소이며, 적절하게 첨가하면 결정립 성장성을 향상시켜서 자기 특성(예를 들어, 철손)을 향상시키는 작용을 갖는다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Ca 함유량은 0.01％ 이하로 한다. Ca 함유량은 0.008％ 이하인 것이 바람직하고, 0.005％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Ca는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ca 함유량을 0.0003％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. Ca 함유량은 0.001％ 이상인 것이 바람직하고, 0.003％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

Cr: 0％ 이상 5.0％ 이하

Cr(크롬)은 고유 저항을 높여, 자기 특성(예를 들어, 철손)을 향상시키는 선택 원소이다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 포화 자속 밀도를 저하시키는 경우가 있고, 또한 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Cr 함유량은 5.0％ 이하로 한다. Cr 함유량은 0.5％ 이하인 것이 바람직하고, 0.1％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Cr은 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하다.

Ni: 0％ 이상 5.0％ 이하

Ni(니켈)는 자기 특성(예를 들어, 포화 자속 밀도)을 향상시키는 선택 원소이다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Ni 함유량은 5.0％ 이하로 한다. Ni 함유량은 0.5％ 이하인 것이 바람직하고, 0.1％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Ni는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ni 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하다.

Cu: 0％ 이상 5.0％ 이하

Cu(구리)는 강판 강도를 향상시키는 선택 원소이다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 포화 자속 밀도를 저하시키는 경우가 있고, 또한 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Cu 함유량은 5.0％ 이하로 한다. Cu 함유량은 0.1％ 이하인 것이 바람직하다. Cu는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.0010％ 이상인 것이 바람직하다.

Ce: 0％ 이상 0.10％ 이하

Ce(세륨)는 조대한 황화물, 산 황화물을 생성함으로써 미세한 황화물(MnS, Cu₂S 등)의 석출을 억제하고, 입성장성을 양호하게 하여 철손을 저감시키는 선택 원소이다. 그러나, 과잉으로 함유시키면, 황화물 및 산 황화물 이외에 산화물도 생성하여, 철손을 열화시키는 경우가 있고, 또한 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Ce 함유량은 0.10％ 이하로 한다. Ce 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, 0.009％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.008％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Ce는 하한값을 제한할 필요가 없고, 하한값이 0％여도 된다. 단, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ce 함유량은 0.001％ 이상인 것이 바람직하다. Ce 함유량은 0.002％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.003％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.005％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 화학 조성은, 상기의 원소에 더하여, 선택 원소로서, 예를 들어 B, O, Mg, Ti, V, Zr, Nd, Bi, W, Mo, Nb, Y를 함유해도 된다. 이들 선택 원소의 함유량은, 공지된 지견에 기초하여 제어하면 된다. 예를 들어, 이들 선택 원소의 함유량은, 이하로 하면 된다.

B: 0％ 이상 0.10％ 이하,

O: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Mg: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Ti: 0％ 이상 0.10％ 이하,

V: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Zr: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Nd: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Bi: 0％ 이상 0.10％ 이하,

W: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Mo: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Nb: 0％ 이상 0.10％ 이하,

Y: 0％ 이상 0.10％ 이하.

또한, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 화학 조성으로서, 질량％로,

C: 0.0010％ 이상 0.005％ 이하,

sol.Al: 0.10％ 이상 2.5％ 미만,

Mn: 0.0010％ 이상 3.0％ 이하,

P: 0.0010％ 이상 0.3％ 이하,

S: 0.0001％ 이상 0.01％ 이하,

N: 0.0015％ 초과 0.01％ 이하,

B: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

O: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Mg: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Ca: 0.0003％ 이상 0.01％ 이하,

Ti: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

V: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Cr: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Ni: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Cu: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,

Zr: 0.0002％ 이상 0.10％ 이하,

Sn: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,

Sb: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,

Ce: 0.001％ 이상 0.10％ 이하,

Nd: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Bi: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

W: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Mo: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

Nb: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,

Y: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,

중 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, B 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, O 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, Mg 함유량은 0.005％ 이하인 것이 바람직하고, Ti 함유량은 0.002％ 이하인 것이 바람직하고, V 함유량은 0.002％ 이하인 것이 바람직하고, Zr 함유량은 0.002％ 이하인 것이 바람직하고, Nd 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, Bi 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, W 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, Mo 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하고, Nb 함유량은 0.002％ 이하인 것이 바람직하고, Y 함유량은 0.01％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, Ti 함유량은 0.001％ 이상인 것이 바람직하고, V 함유량은 0.002％ 이상인 것이 바람직하고, Nb 함유량은 0.002％ 이상인 것이 바람직하다.

상기한 화학 조성은, 강의 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 화학 조성은 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, sol.Al은 시료를 산으로 가열 분해한 후의 여액을 사용하여 ICP-AES에 의해 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하고, O는 불활성 가스 융해-비분산형 적외선 흡수법을 사용하여 측정하면 된다.

또한, 상기 화학 조성은, 절연 피막 등을 포함하지 않는 무방향성 전자 강판의 조성이다. 측정 시료가 되는 무방향성 전자 강판이, 표면에 절연 피막 등을 갖고 있는 경우에는, 이것을 제거한 후에 측정한다. 예를 들어, 다음 방법으로 절연 피막 등을 제거하면 된다. 먼저, 절연 피막 등을 갖는 무방향성 전자 강판을, 수산화나트륨 수용액, 황산 수용액, 질산 수용액에 차례로 침지 후, 세정한다. 마지막으로, 온풍으로 건조시킨다. 이에 의해, 절연 피막이 제거된 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다. 또한, 연삭에 의해 절연 피막 등을 제거해도 된다.

(자기 특성)

자속 밀도에 관해서는, 하기 (식1)로 규정되는 X1값이 0.845 미만으로 한다. 이 자기 특성을 향상시키기 위해서는, 0.820 이상인 것이 바람직하다.

X1=(2×B_50L+B_50C)/(3×Is) (식1)

여기서,

Is는 실온에서의 자발 자화이다.

(식1)에 있어서의 Is는, 하기 (식5) 및 (식6)에 의해 구하면 된다. 또한, (식5)는 강판의 자발 자화가 Fe 이외의 원소에 의해 단순하게 희석된다고 가정하여 자발 자화를 구하는 것이다. 또한, (식5)에 있어서의 강판의 밀도는 JIS Z 8807:2012에 따라서 측정하면 된다. 또한, 절연 피막이 실시되어 있는 경우는, 절연 피막을 갖는 상태에서 당해의 방법으로 측정하면 되고, 후술하는 자기 특성의 평가 시에도 동일한 밀도값을 사용한다. 또한, (식5)에 있어서의 Fe의 밀도는, 7.873g/㎤로 하면 된다.

Is=2.16×{(강판의 밀도)/(Fe의 밀도)}×[Fe의 함유량(질량％)]/100 (식5)

Fe의 함유량(질량％)=100(질량％)-[C, Si, Mn, sol.Al, P, S, N, B, O, Mg, Ca, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zr, Sn, Sb, Ce, Nd, Bi, W, Mo, Nb, Y의 합계 함유량(질량％)] (식6)

일체 펀칭형 철심용의 무방향성 전자 강판으로서, 자기 특성과 기계적인 이방성을 양립시키기 위해서는, X1값이, 0.840 미만인 것이 더욱 바람직하고, 0.835 미만인 것이 바람직하고, 또한 0.830 미만인 것이 바람직하다. 또한, X1값은 하한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 하한값을 0.80으로 해도 된다.

또한, 하기 (식4)로 규정되는 X2값이 1.040 이하인 것이 바람직하다.

X2=(B_50L+B_50C)/2×B_50D (식4)

여기서, B_50D는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향으로부터 45° 방향의 자속 밀도이다.

X2값이 1.040 이하일 때, 자기적인 이방성이 바람직하게 작고, 모터 진원도도 확보할 수 있다고 판단할 수 있다. X2값은 1.038 이하인 것이 바람직하고, 1.036 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, X2값은 하한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 하한값을 1.030으로 해도 된다.

철손에 관해서는, 자속 밀도 1.0T, 주파수 1㎑로 여자했을 때의 철손 W_10/1k가 80W/㎏ 이하로 한다. 철손 W_10/1k는, 70W/㎏ 이하인 것이 바람직하고, 49W/㎏ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 철손 W_10/1k는 하한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 하한값을 30W/㎏로 해도 된다.

자기 특성은, JIS C 2556:2015에 규정되는 단판 자기 특성 시험법(Single Sheet Tester: SST)에 의해 측정하면 된다. 또한, JIS에 규정되는 사이즈의 시험편을 채취하는 것 대신에, 보다 작은 사이즈의 시험편, 예를 들어 폭 55㎜×길이 55㎜의 시험편을 채취하여, 단판 자기 특성 시험법에 준거한 측정을 행해도 된다. 또한, 폭 55㎜×길이 55㎜의 시험편을 채취할 수 없는 경우에는, 폭 8㎜×길이 16㎜의 시험편을 2매 사용하여 폭 16㎜×길이 16㎜의 시험편으로서 단판 자기 특성 시험법에 준거한 측정을 행해도 된다. 그 때, JIS C 2550:2011에 규정되는 엡스타인 시험기에서의 측정값으로 환산한 엡스타인 상당값으로 하는 것이 바람직하다. 자기 특성은 응력 제거 어닐링 후의 값이어도 된다.

(평균 결정 입경)

결정 입경은, 과대해도 과소해도 고주파 조건에서의 철손이 열화되는 경우가 있다. 그 때문에, 평균 결정 입경은 30㎛ 이상 200㎛ 이하로 한다. 평균 결정 입경은 응력 제거 어닐링 후의 값이어도 된다.

평균 결정 입경은, JIS G 0551:2020에 규정되는 절단법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 종단면 조직 사진에 있어서, 판 두께 방향 및 압연 방향에 대하여 절단법에 의해 측정한 결정 입경의 평균값을 사용하면 된다. 이 종단면 조직 사진으로서는 광학 현미경 사진을 사용할 수 있고, 예를 들어 50배의 배율로 촬영한 사진을 사용하면 된다.

(판 두께)

판 두께는 0.35㎜ 이하로 한다. 바람직하게는 0.30㎜ 이하이다. 한편, 과도한 박육화는 강판이나 모터의 생산성을 현저하게 저하시키므로, 판 두께는 0.10㎜ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.15㎜ 이상이다.

판 두께는 마이크로미터에 의해 측정하면 된다. 또한, 측정 시료가 되는 무방향성 전자 강판이, 표면에 절연 피막 등을 갖고 있는 경우는, 이것을 제거한 후에 측정한다. 절연 피막의 제거 방법은, 상술한 바와 같다.

(기계적인 이방성)

기계적인 이방성으로서, 하기 (식2)로 규정되는 E1값이 0.930 이상으로 한다.

E1=E_L/E_C (식2)

여기서,

E_L은 압연 방향의 영률,

E_C는 압연 직각 방향의 영률이다.

E1값이 0.930 이상일 때, 타발 가공 후의 형상 정밀도의 저하가 억제되고, 예를 들어 진원 타발 가공했을 때의 진원도가 향상된다. E1값은 0.940 이상인 것이 바람직하고, 0.950 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, E1값은 상한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 상한값을 1.00으로 해도 된다.

또한, 하기 (식3)으로 규정되는 E2값이 0.900 이상인 것이 바람직하다.

E2=(E_L+E_C)/2×E_D (식3)

여기서, E_D는 압연 방향으로부터 45° 방향의 영률이다.

E2값이 0.900 이상일 때, 타발 가공 후의 형상 정밀도의 저하가 억제되고, 예를 들어 진원 타발 가공했을 때의 진원도가 향상된다. E2값은 0.905 이상인 것이 바람직하고, 0.910 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, E2값은 상한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 상한값을 1.10으로 해도 된다.

일반적으로, 영률의 측정으로서, 3종류의 방법(기계적 시험법, 공진법, 초음파 펄스법)이 사용되지만, 본 실시 형태에서는, 기계적 시험법에 의해 영률을 측정하면 된다. 예를 들어, 인장 시험에서 봉상 혹은 판상의 시험편에 인장 하중을 가하고, 그 변위를 구함으로써 영률 E를 산출하면 된다. 예를 들어, 상온에서, 하중-변위의 관계를 구하면 된다. 또한, 시험편 사이즈는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 1.9㎜×3.6㎜의 극미소 인장 시험편을 사용해도 된다.

E=(σ_n+1-σ_n)/(ε_n+1-ε_n) … (1)

σ=P/S₀ … (2)

ε=(Y_n+1-Y_n)/l×100 … (3)

여기서,

E는 영률(N/㎡),

σ는 인장 응력(N/㎡),

ε은 인장 변형,

σ_n+1-σ_n은 인장 하중을 변동시켰을 때의 인장 응력의 변화량(N/㎡),

ε_n+1-ε_n은 인장 하중을 변동시켰을 때의 인장 변형의 변화량,

P는 인장 하중(N),

S₀은 시험편의 초기의 단면적(㎡),

Y_n+1-Y_n은 인장 하중을 변동시켰을 때의 표점 거리의 변화량(㎜),

l은 표점 거리(㎜)이다.

또한, 진원도가 0.020％ 이하일 때, 타발 부재의 형상 정밀도가 높은 효과가 얻어진다. 그 결과, 모터로서 사용할 때에 코깅 토크의 증가나, 진동 소음의 증가를 바람직하게 억제할 수 있다. 상기의 진원도는 0.019％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 진원도는 하한값을 제한할 필요가 없지만, 필요에 따라서, 하한값을 0％로 해도 된다.

예를 들어, JIS B0621:1984에서는, 진원도는, 원형 형체의 기하학적으로 정확한 원으로부터의 어긋난 크기라고 정의되고, 또한 진원도는 원형 형체를 2개의 동심의 기하학적 원 사이에 두었을 때, 동심 두 원의 간격이 최소가 되는 경우에 두 원의 반경차로 나타낸다고 기재되어 있다.

본 실시 형태에서는, 진원도를, 원의 직경의 최댓값과 최솟값의 차를 평균 직경으로 제산하여 얻어지는 비율로 하면 된다. 또한, 원의 직경의 최댓값은, 상기 동심 두 원 중 큰 원의 직경에 대응하고, 원의 직경의 최솟값은, 상기 동심 두 원 중 작은 원의 직경에 대응한다. 또한, 평균 직경이란 원의 직경의 최댓값과 최솟값을 평균한 값이다. 따라서, 본 실시 형태의 진원도는, JIS B0621:1984에 기재된 두 원의 반경차(동심 두 원의 간격이 최소가 되는 경우에 두 원의 반경차)를 두 원의 반경의 평균값으로 제산하여 얻어지는 비율에 상당한다.

일례로서, 무방향성 전자 강판으로부터 금형으로 직경 φ60㎜의 원판을 각 5매 펀칭하여, 진원도를 측정하고, 5매의 평균값을 그 재료의 진원도로서 채용한다.

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 일체 펀칭형 철심용으로서, 자기 특성이 우수하고 또한 진원도가 우수하다. 예를 들어, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, X1값: 0.845 미만, 철손 W_10/1k: 80W/㎏ 이하, 및 E1값: 0.930 이상을 충족하고, 그 결과, 진원도가 우수하다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

(철심 및 모터)

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 자기 특성이 우수하고 또한 기계적인 이방성이 작으므로, 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등의 모터의 일체 펀칭형 철심에 적합하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판을 포함하는 철심은, 우수한 성능을 나타낸다. 또한, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은 일체 펀칭형 철심에 적합하므로, 이 철심을 포함하는 모터는 우수한 성능을 나타낸다.

(제조 방법)

이하, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 제조 방법의 일례를 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 상술한 구성을 가지면, 제조 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 하기의 제조 방법은, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판을 제조하기 위한 하나의 예이고, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 제조 방법의 적합한 예이다.

예를 들어, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 하기 공정을 갖는다.

(A) 상술한 화학 조성을 갖는 열연 강판에 10％ 이상 99％ 이하의 압하율의 냉간 압연을 실시하여 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하의 판 두께로 하는 냉간 압연 공정

(B) 냉간 압연 공정에 의해 얻어진 냉연 강판에, 실온으로부터 650℃까지의 평균 승온 속도를 5℃/초 이상 20℃/초 이하로 하고, 650℃로부터 마무리 어닐링 온도까지의 평균 승온 속도를 20℃/초 초과 100℃/초 이하로 하고, 마무리 어닐링 온도를 720℃ 이상 780℃ 이하로 하는 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정

이하, 각 공정에 대해서 설명한다.

(냉간 압연 공정)

냉간 압연 공정에 있어서는, 상기 화학 조성을 갖는 열연 강판에 10％ 이상 99％ 이하의 압하율(누적 압하율)의 냉간 압연을 실시하여 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하의 판 두께로 한다.

냉간 압연 공정에서의 압하율이 10％ 미만이면, 목적으로 하는 자기 특성 및 기계적인 이방성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 압하율이 99％ 이하이면, 무방향성 전자 강판을 공업적으로 안정적으로 제조할 수 있다. 따라서, 냉간 압연 공정에서의 압하율은 10％ 이상 99％ 이하로 한다.

판 두께는 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하로 한다. 판 두께는 0.15㎜ 이상 0.30㎜ 이하인 것이 바람직하다.

냉간 압연 시의 강판 온도, 압연 롤 직경 등, 냉간 압연의 상기 이외의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 열연 강판의 화학 조성, 목적으로 하는 강판의 판 두께 등에 의해 적절히 선택하는 것으로 한다. 또한, 필요에 따라서, 냉간 압연의 도중에, 강판에 중간 어닐링을 실시해도 되지만, 본 실시 형태에서는, 중간 어닐링을 행하지 않는 경우에, 목적으로 하는 자기 특성 및 기계적인 이방성을 얻기 쉽다.

열연 강판은, 통상, 열간 압연 시에 강판 표면에 생성된 스케일을 산세에 의해 제거하고 나서 냉간 압연에 제공된다. 후술하는 바와 같이 열연 강판에 열연판 어닐링을 실시하는 경우에는, 열연판 어닐링 전 혹은 열연판 어닐링 후 중 어느 것에 있어서 산세하면 된다.

(마무리 어닐링 공정)

마무리 어닐링 공정에 있어서는, 상기 냉간 압연 공정에 의해 얻어진 냉연 강판에, 실온으로부터 650℃까지의 평균 승온 속도를 5℃/초 이상 20℃/초 이하로 하고, 650℃로부터 마무리 어닐링 온도까지의 평균 승온 속도를 20℃/초 초과 100℃/초 이하로 하고, 마무리 어닐링 온도를 720℃ 이상 780℃ 이하로 하는 마무리 어닐링을 실시한다.

마무리 어닐링 공정에서의 상기의 각 조건을 충족하지 않는 경우, 목적으로 하는 자기 특성 및 기계적인 이방성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 마무리 어닐링의 상기 이외의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.

720℃ 이상 780℃ 이하의 온도역에 유지하는 마무리 어닐링 시간은 특별히 규정하지 않아도 되지만, 양호한 자기 특성을 보다 확실하게 얻기 위해서는 1초간 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 생산성의 관점에서는 마무리 어닐링 시간을 120초간 이하로 하는 것이 바람직하다.

(열연판 어닐링 공정)

상기 냉간 압연 공정에 제공하는 열연 강판에는, 열연판 어닐링을 실시해도 된다. 열연판 어닐링을 실시함으로써, 한층 양호한 자기 특성이 얻어진다.

열연판 어닐링은 상자 어닐링 및 연속 어닐링 중 어느 것에 의해 행해도 된다. 상자 어닐링에 의해 행하는 경우에는, 700℃ 이상 900℃ 이하의 온도역에 60분 이상 20시간(1200분) 이하 유지하는 것이 바람직하다. 연속 어닐링에 의해 행하는 경우에는, 900℃ 이상 1100℃ 이하의 온도역에 1초간(0.0167분) 이상 600초간(10분) 이하 유지하는 것이 바람직하다.

열연판 어닐링의 상기 이외의 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.

(열간 압연 공정)

상기 냉간 압연 공정에 제공하는 열연 강판은, 상기 화학 조성을 갖는 강괴 또는 강편(이하, 「슬래브」라고도 함)에 열간 압연을 실시함으로써 얻을 수 있다.

열간 압연에 있어서는, 상기 화학 조성을 갖는 강을, 연속 주조법 혹은 강괴를 분괴 압연하는 방법 등 일반적인 방법에 의해 슬래브로 하고, 가열로에 장입하여 열간 압연을 실시한다. 이때, 슬래브 온도가 높은 경우에는 가열로에 장입하지 않고 열간 압연을 행해도 된다.

열간 압연의 각종 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다.

(그 밖의 공정)

상기 마무리 어닐링 공정 후에, 일반적인 방법에 따라, 유기 성분만, 무기 성분만, 또는 유기 무기 복합물로 이루어지는 절연 피막을 강판 표면에 도포하는 코팅 공정을 행해도 된다. 환경 부하 경감의 관점에서, 크롬을 함유하지 않는 절연 피막을 도포해도 상관없다. 또한, 코팅 공정은 가열ㆍ가압함으로써 접착능을 발휘하는 절연 코팅을 실시하는 공정이어도 된다. 접착능을 발휘하는 코팅 재료로서는, 아크릴 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판은, 타발 가공에 제공되는 경우가 많다. 예를 들어, 타발 가공 후에 응력 제거 어닐링을 실시해도 된다. 응력 제거 어닐링의 각종 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 750℃ 이상 850℃ 이하의 온도역에 60분 이상 150분 이하 유지하면 된다.

(철심의 제조 방법, 및 모터의 제조 방법)

상기와 같이 제조한 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판을 사용하여, 일체 펀칭형 철심을 제조하면 된다. 이 철심의 제조 방법은, 상기한 무방향성 전자 강판을 타발 가공하여 응력 제거 어닐링하는 공정을 가지면 된다. 또한, 이 일체 펀칭형 철심을 사용하여, 모터를 제조하면 된다. 이 모터의 제조 방법은, 상기한 무방향성 전자 강판을 타발 가공하고 응력 제거 어닐링하여 철심을 제조하는 공정, 및 이 철심을 조립하는 공정을 가지면 된다.

실시예 1

실시예에 의해 본 발명의 일 양태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이고, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되지는 않는다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있다. 이하, 실시예 및 비교예를 예시하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

화학 조성을 조정한 슬래브를 사용하여, 표 1 내지 16에 나타내는 조건에서 각 공정을 실시하여 무방향성 전자 강판을 제조하였다. 또한, 열연판 어닐링을 실시하지 않는 경우는, 열간 압연 후에 산세를 실시하였다. 열연판 어닐링을 실시하는 경우, 시험 No.1, 7 및 19는 열연판 어닐링 전에 산세를 실시하고, 그 이외는 열연판 어닐링 후에 산세를 실시하였다. 또한, 마무리 어닐링의 유지 시간은 30초로 하였다. 또한, 필요에 따라서 응력 제거 어닐링을 행하였다.

제조한 무방향성 전자 강판에 대해서, 화학 조성, 판 두께, 평균 결정 입경, 자속 밀도에 관한 X1값 및 X2값, 철손 W_10/1k, 영률에 관한 E1값 및 E2값, 진원도를 측정하였다. 이들 측정 방법은, 상술한 바와 같다. 또한, 응력 제거 어닐링을 행한 강판의 평균 결정 입경 및 자기 특성은, 응력 제거 어닐링 후에 측정을 실시하였다. 이들 측정 결과를 표 1 내지 16에 나타낸다. 제조한 무방향성 전자 강판의 화학 조성은, 슬래브의 화학 조성과 실질적으로 동일하였다. 표 중에서 「-」로 나타내는 원소는, 의식한 제어 및 제조를 하지 않은 것을 나타낸다. 또한, 표 중에서 「3.3」으로 나타내는 Si 함유량은, 3.25％ 초과였다. 또한, 표 중에서 「-」로 나타내는 제조 조건은, 그 제어를 행하지 않은 것을 나타낸다. 또한, 제조한 무방향성 전자 강판의 판 두께는, 냉간 압연 공정 후의 마무리 판 두께와 동일하였다.

표 1 내지 16에 나타내는 바와 같이, 시험 No.1 내지 106 중, 본 발명예는, 모두 무방향성 전자 강판으로서, 자기 특성이 우수하고 또한 기계적인 이방성이 우수하였다. 한편, 시험 No.1 내지 106 중, 비교예는, 자기 특성 및 기계적인 이방성 중 적어도 한쪽이 우수하지 않았다.

본 발명의 상기 양태에 의하면, 일체 펀칭형 철심용으로서, 자기 특성이 우수하고 또한 기계적인 이방성이 작은 무방향성 전자 강판, 철심, 철심의 제조 방법, 모터, 및 모터의 제조 방법 제공이 가능해지므로, 산업상 이용 가능성이 높다.

1: 무방향성 전자 강판
L: 압연 방향
C: 압연 직각 방향
D: 압연 방향으로부터 45° 방향

Claims

질량％로,
C: 0.005％ 이하,
Si: 1.0％ 이상 5.0％ 이하,
sol.Al: 2.5％ 미만,
Mn: 3.0％ 이하,
P: 0.3％ 이하,
S: 0.01％ 이하,
N: 0.01％ 이하,
B: 0.10％ 이하,
O: 0.10％ 이하,
Mg: 0.10％ 이하,
Ca: 0.01％ 이하,
Ti: 0.10％ 이하,
V: 0.10％ 이하,
Cr: 5.0％ 이하,
Ni: 5.0％ 이하,
Cu: 5.0％ 이하,
Zr: 0.10％ 이하,
Sn: 0.10％ 이하,
Sb: 0.10％ 이하,
Ce: 0.10％ 이하,
Nd: 0.10％ 이하,
Bi: 0.10％ 이하,
W: 0.10％ 이하,
Mo: 0.10％ 이하,
Nb: 0.10％ 이하,
Y: 0.10％ 이하,
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고,
판 두께가 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하이고,
평균 결정 입경이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고,
하기 (식1)로 규정되는 X1값이 0.845 미만이고,
하기 (식2)로 규정되는 E1값이 0.930 이상이고,
자속 밀도 1.0T, 주파수 1㎑로 여자했을 때의 철손 W_10/1k가 80W/㎏ 이하인
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
X1=(2×B_50L+B_50C)/(3×Is) (식1)
E1=E_L/E_C (식2)
(여기서,
B_50L은 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도,
B_50C는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 직각 방향의 자속 밀도,
Is는 실온에서의 자발 자화,
E_L은 압연 방향의 영률,
E_C는 압연 직각 방향의 영률임.)
제1항에 있어서,
하기 (식3)으로 규정되는 E2값이 0.900 이상인
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
E2=(E_L+E_C)/2×E_D (식3)
(여기서, E_D는 압연 방향으로부터 45° 방향의 영률임.)
제1항 또는 제2항에 있어서,
하기 (식4)로 규정되는 X2값이 1.040 이하인
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
X2=(B_50L+B_50C)/2×B_50D (식4)
(여기서, B_50D는 자화력 5000A/m으로 자화했을 때의 압연 방향으로부터 45° 방향의 자속 밀도임.)
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학 조성으로서, 질량％로,
Si: 3.25％ 초과 5.0％ 이하
를 함유하는
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학 조성으로서, 질량％로,
C: 0.0010％ 이상 0.005％ 이하,
sol.Al: 0.10％ 이상 2.5％ 미만,
Mn: 0.0010％ 이상 3.0％ 이하,
P: 0.0010％ 이상 0.3％ 이하,
S: 0.0001％ 이상 0.01％ 이하,
N: 0.0015％ 초과 0.01％ 이하,
B: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
O: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
Mg: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
Ca: 0.0003％ 이상 0.01％ 이하,
Ti: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
V: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
Cr: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,
Ni: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,
Cu: 0.0010％ 이상 5.0％ 이하,
Zr: 0.0002％ 이상 0.10％ 이하,
Sn: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,
Sb: 0.0010％ 이상 0.10％ 이하,
Ce: 0.001％ 이상 0.10％ 이하,
Nd: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,
Bi: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,
W: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,
Mo: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,
Nb: 0.0001％ 이상 0.10％ 이하,
Y: 0.002％ 이상 0.10％ 이하,
중 적어도 1종을 함유하는
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학 조성으로서, 질량％로,
Si 및 sol.Al의 합계 함유량이 4.0％ 초과인
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 X1값이 0.80 이상 0.830 미만인
것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판을 포함하는 철심.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판을 타발 가공하고, 응력 제거 어닐링하는 공정을 갖는 철심의 제조 방법.
제8항에 기재된 철심을 포함하는 모터.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판을 타발 가공하고, 응력 제거 어닐링하여 철심을 제조하는 공정 및 상기 철심을 조립하는 공정을 갖는 모터의 제조 방법.