TW201816143A - 無方向性電磁鋼板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提高磁通量密度並減少鐵損。本發明提供一種無方向性電磁鋼板，其具有以質量%計，含有C：0.0050%以下、Si：1.50%以上且4.00%以下、Al：0.500%以下、Mn：0.10%以上且5.00%以下、S：0.0200%以下、P：0.200%以下、N：0.0050%以下、O：0.0200%以下以及Ca: 0.0010%以上且0.0050%，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質的成分組成，Ar3 變態點為700℃以上，結晶粒徑為80 μm以上且200 μm以下，維氏硬度為140 HV以上且230 HV以下。

Description

無方向性電磁鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種無方向性電磁鋼板及其製造方法。
近年來，由於工廠的節能需求提高，因而開始使用高效率感應馬達。為了使這種馬達的效率提升，需要增大鐵心累積的厚度、或者使繞組的填充率提升。進而，亦正在將被用於鐵心的電磁鋼板由先前的低級別材料變更為鐵損更少的高級別材料。
然而，於此種感應馬達的芯材中，就減少銅損的觀點而言，除要求低鐵損之外，亦要求減少於設計磁通量密度下的勵磁有效電流。為了減少勵磁有效電流，有效的是提高芯材的磁通量密度。
另外，最近正迅速普及的混合動力電動汽車的驅動馬達中，於起動時及加速時需要高扭矩，因此正期望磁通量密度的進一步提升。
作為磁通量密度高的電磁鋼板，例如於專利文獻1中揭示有於Si為4%以下的鋼中添加0.1%以上且5%以下的Co的無方向性電磁鋼板。但是，Co非常昂貴，因此若應用於一般的馬達中，則有導致成本顯著上升的問題。
另一方面，若使用低Si的材料，則雖然能夠提高磁通量密度，但由於此種材料為軟質，因此存在製成馬達芯用的衝壓材時的鐵損增加大的問題。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2000-129410號公報
[發明所欲解決的課題] 根據此種背景，現狀為期望一種提高電磁鋼板的磁通量密度並減少鐵損而不會導致成本顯著上升的技術。
本發明鑒於所述課題，目的在於提供一種具有高磁通量密度及低鐵損的無方向性電磁鋼板及其製造方法。 [解決課題之手段]
本發明者等人針對所述課題的解決進行了努力研究，結果發現，藉由設為於熱軋時發生γ→α變態（自γ相朝α相的變態）的成分組成，且將維氏硬度（Vicker's hardness）設為140 HV以上且230 HV以下，可獲得磁通量密度與鐵損平衡優異的材料而無需進行熱軋板退火。
本發明是基於所述見解而完成者，具有如下構成。
1. 一種無方向性電磁鋼板，其具有以質量%計，含有 C：0.0050%以下、 Si：1.50%以上且4.00%以下、 Al：0.500%以下、 Mn：0.10%以上且5.00%以下、 S：0.0200%以下、 P：0.200%以下、 N：0.0050%以下、 O：0.0200%以下以及 Ca: 0.0010%以上且0.0050%，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質的成分組成，Ar3 變態點為700℃以上，結晶粒徑為80 μm以上且200 μm以下，維氏硬度為140 HV以上且230 HV以下。
2. 如所述1所述的無方向性電磁鋼板，其中，所述成分組成進而 以質量%計，含有 Ni：0.010%以上且3.000%以下。
3. 如所述1或2所述的無方向性電磁鋼板，其中，所述成分組成進而 以質量%計，抑制為 Ti：0.0030%以下、 Nb：0.0030%以下、 V：0.0030%以下以及 Zr：0.0020%以下。
4. 一種無方向性電磁鋼板的製造方法，其為製造如所述1至3中任一項所述的無方向性電磁鋼板的方法，且於自γ相至α相的二相區中進行至少一道次的熱軋。 [發明的效果]
根據本發明，可獲得高磁通密度且低鐵損的電磁鋼板。
以下，對本發明的詳細情況與其限定理由一併進行說明。 最初，為了針對二相區對磁特性的影響進行調查，而對將含有表1的成分組成的鋼A至鋼C於實驗室熔製所得的鋼坯進行熱軋。熱軋以七道次進行，將熱軋的首道次（F1）的入口側溫度設為1030℃，將熱軋的終道次（F7）入口側溫度設為910℃。
[表1] 表1
將所獲得的熱軋板酸洗後，進行冷軋直至板厚0.35 mm，其次，於20%H2 -80%N2 環境下進行950℃×10 s的最終退火。
自如此獲得的最終退火板藉由衝壓而製作外徑55 mm、內徑35 mm的環試樣1，如圖1所示，對環試樣1的等分六處進行V鉚接(V crimping)2，將10片環試樣1積層固定。磁測定是對該積層體進行一次100匝（turn）、二次100匝的繞組並藉由瓦特計法進行評價。另外，維氏硬度是依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）Z2244，並藉由將500 g的金剛石壓頭壓入鋼板的軋製方向的剖面來進行測定。結晶粒徑是對所述鋼板的軋製方向的剖面進行研磨，並以硝太蝕劑（nital）進行蝕刻後，依據JIS G0551來進行測定。
將所述表1的鋼A至鋼C的磁特性及維氏硬度的測定結果示於表2。若首先著眼於磁通量密度，則可知，鋼A中磁通量密度低，鋼B及鋼C中磁通量密度高。為了調查該原因而對最終退火後的材料的集合組織進行了調查，結果明確到，與鋼B、鋼C相比，鋼A中對磁特性不利的（111）集合組織發達。已知冷軋前的組織對於電磁鋼板的集合組織的形成帶來大的影響，因此對熱軋後的組織進行調查的結果為，鋼A中成為未再結晶組織。因此考慮到，鋼A中於熱軋後的冷軋、最終退火步驟中（111）系的集合組織發達。
[表2] 表2
另一方面，對鋼B、鋼C的熱軋後的組織進行觀察的結果為，已成為完全再結晶的組織。因此考慮到，鋼B、鋼C中對磁特性不利的（111）集合組織的形成得到抑制，且磁通量密度變高。
為了對如此般熱軋後的組織因鋼種而不同的原因進行調查，而藉由線膨脹係數的測定來評價熱軋時的變態行為。其結果明確到，鋼A中自高溫區至低溫區為α單相，且於熱軋時未發生相變態。另一方面明確到，鋼B中Ar3 變態點成為1020℃，鋼C中Ar3 變態點成為930℃，於鋼B的首道次與鋼C的三道次～五道次發生了γ→α變態。考慮到藉由如此般於熱軋中發生γ→α變態，從而以變態應變為驅動力而推進再結晶。
根據以上，重要的是於進行熱軋的溫度區具有γ→α變態。於是，為了調查γ→α變態完結的Ar3 變態點宜為多少度而進行了以下實驗。即，以質量%計，以C：0.0016%、Al：0.001%、P：0.010%、S：0.0008%、N：0.0020%、O：0.0050～0.0070%、Ni：0.100%、Ca：0.0029%、Ti：0.0010%、V：0.0010%、Zr：0.0005%、以及Nb：0.0004%為基本成分，為了使Ar3 變態點於其中發生變化，將使Si及Mn的含有平衡發生變化的鋼於實驗室熔製，對由各鋼製作的鋼坯進行熱軋。熱軋以七道次進行，將熱軋的首道次（F1）的入口側溫度設為900℃，將熱軋的終道次（F7）入口側溫度設為780℃，至少一道次於自α相朝γ相的二相區進行軋製。
將該熱軋板酸洗後，進行冷軋直至板厚0.35 mm，其次，於20%H2 -80%N2 環境下進行950℃×10 s的最終退火。
自如此獲得的最終退火板藉由衝壓而製作外徑55 mm、內徑35 mm的環試樣1，如圖1所示，對環試樣1的等分六處進行V鉚接2，將10片環試樣1積層固定。磁測定是對該積層體進行一次100匝、二次100匝的繞組並藉由瓦特計法進行評價。
圖2中表示Ar3 變態點對磁通量密度B50 帶來的影響。可知於Ar3 變態點不足700℃的情況下，磁通量密度B50 降低。該理由雖不明確，但認為其原因在於：於Ar3 變態點不足700℃的情況下，冷軋前的結晶粒徑變小，因此於接下來的冷軋至最終退火的過程中，對磁特性不利的（111）集合組織發達。
根據以上，將Ar3 變態點設為700℃以上。就磁通量密度的觀點而言，較佳為設為730℃以上。Ar3 變態點的上限並不特別設置，但重要的是於熱軋中發生γ→α變態，且需要於熱軋時以至少一道次於γ相與α相的二相區進行熱軋，根據該觀點，Ar3 變態點較佳為1000℃以下。其原因在於：藉由於變態中進行熱軋，可促進對磁特性較佳的集合組織的發達。
若著眼於所述表2中的鐵損的評價，則可知，鋼A、鋼C中鐵損低，而鋼B中鐵損高。該原因雖不明確，但認為：由於鋼B中最終退火後鋼板的硬度（HV）低，因此由衝壓及鉚接產生的壓縮應力場容易擴展而鐵損增加。根據該情況，將鋼板的維氏硬度設為140 HV以上、較佳為150 HV以上。另一方面，若維氏硬度超過230 HV，則模具損耗嚴重，從而成本白白上升，因此將上限設為230 HV、較佳為200 HV以下。另外，為了將維氏硬度設為140 HV以上且230 HV以下，需要適當添加Si、Mn、P等固溶強化元素。另外，維氏硬度是依據JIS Z2244，並藉由將500 g的金剛石壓頭壓入鋼板的軋製方向的剖面來進行測定。結晶粒徑是對所述鋼板的軋製方向的剖面進行研磨，並以硝太蝕劑進行蝕刻後，依據JIS G0551來進行測定。
以下，對本發明的一實施形態的無方向性電磁鋼板進行說明。首先，對鋼的成分組成的限定理由進行敘述。再者，本說明書中，表示各成分元素的含量的｢%｣只要無特別說明，則是指｢質量%｣。
C：0.0050%以下 就防止磁老化的觀點而言，將C設為0.0050%以下。另一方面，為了具有使磁通量密度提升的效果，C較佳為0.0010%以上。
Si：1.50%以上且4.00%以下 Si是對於提高鋼板的固有電阻而言有效的元素，因此設為1.50%以上。另一方面，若超過4.00%，則伴隨飽和磁通量密度的降低而磁通量密度降低，因此將上限設為4.00%。較佳為設為3.00%以下。其原因在於：若超過3.00%，則為了設為二相區而需要添加大量的Mn，從而導致成本白白上升。
Al：0.500%以下 Al是γ區封閉型的元素，因此以少為佳，設為0.500%以下、較佳為0.020%以下、更佳為0.002%以下。再者，於工業規模的製造中難以設為不足0.0005%，因此容許含有0.0005%以上。
Mn：0.10%以上且5.00%以下 Mn是對於擴大γ區而言有效的元素，因此將下限設為0.10%。另一方面，若超過5.00%，則會使磁通量密度降低，因此將上限設為5.00%。較佳為設為3.00%以下。其原因在於：若超過3.00%，則導致成本白白上升。
S：0.0200%以下 若S超過0.0200%，則因MnS的析出而導致鐵損增大，因此將上限設為0.0200%。再者，於工業規模的製造中難以設為不足0.0001%，因此容許含有0.0001%以上。
P：0.200%以下 若添加超過0.200%的P，則鋼板變硬，因此設為0.200%以下、更佳為0.100%以下。進而佳為設為0.010%以上且0.050%以下。其原因在於：P表面偏析而有抑制氮化的效果。
N：0.0050%以下 於N的含量多的情況下，AlN的析出量變多，並使鐵損增大，因此設為0.0050%以下。再者，於工業規模的製造中難以設為不足0.0005%，因此容許含有0.0005%以上。
O：0.0200%以下 於O的含量多的情況下，氧化物變多，並使鐵損增大，因此設為0.0200%以下。再者，於工業規模的製造中難以設為不足0.0010%，因此容許含有0.0010%以上。
Ca: 0.0010%以上且0.0050% Ca可將硫化物固定為CaS來減少鐵損。因此將下限設為0.0010%。另一方面，若超過0.0050%，則CaS大量析出並使鐵損增加，因此將上限設為0.0050%。再者，為了穩定地減少鐵損，較佳為設為0.0015%以上且0.0035%以下。
以上，對本發明的基本成分進行了說明。所述成分之外的剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，但除此之外，視需要亦可適宜含有以下元素。
Ni：0.010%以上且3.000%以下 Ni是對於擴大γ區而言有效的元素，因此將下限設為0.010%。另一方面，若超過3.000%，則會導致成本白白上升，因此將上限設為3.000%，更佳的範圍為0.100%以上且1.000%以下。再者，Ni亦可為0%。
另外，成分組成較佳為以質量%計，抑制為Ti：0.0030%以下、Nb：0.0030%以下、V：0.0030%以下以及Zr：0.0020%以下，將該些成分組成的全部設為不超過各自規定的上限。 Ti：0.0030%以下 於Ti的含量多的情況下，有TiN的析出量變多並使鐵損增大之虞，因此設為0.0030%以下。再者，Ti亦可為0%。
Nb：0.0030%以下 於Nb的含量多的情況下，有NbC的析出量變多並使鐵損增大之虞，因此設為0.0030%以下。再者，Nb亦可為0%。
V：0.0030%以下 於V的含量多的情況下，有VN、VC的析出量變多並使鐵損增大之虞，因此設為0.0030%以下。再者，V亦可為0%。
Zr：0.0020%以下 於Zr的含量多的情況下，有ZrN的析出量變多並使鐵損增大之虞，因此設為0.0020%以下。再者，Zr亦可為0%。
其次，對鋼組織進行說明。 將平均結晶粒徑設為80 μm以上且200 μm以下。若平均結晶粒徑不足80 μm，則亦可以低Si的材料將維氏硬度設為140 HV以上，但若如此般結晶粒徑小，則鐵損增加。因此，將結晶粒徑設為80 μm以上。另一方面，於結晶粒徑超過200 μm的情況下，由衝壓或鉚接引起的塑性變形變大，從而鐵損增加。因此，將結晶粒徑的上限設為200 μm。此處，平均結晶粒徑是對鋼板軋製方向的剖面進行研磨，並以硝太蝕劑進行蝕刻後，依據JIS G0051進行測定。為了將結晶粒徑設為80 μm以上且200 μm以下，需要適當地控制最終退火溫度。即，可藉由將最終退火溫度設為900℃～1050℃而控制成既定的結晶粒徑。另外，就鐵損的觀點而言，平均結晶粒徑較佳為100 μm以上且150 μm以下。
其次，對本發明的無方向性電磁鋼板的製造條件進行說明。
關於本發明的無方向性電磁鋼板，若本發明中規定的成分組成及熱軋條件為既定的範圍內，則除此之外的步驟可藉由通常的無方向性電磁鋼板的製造方法來製造。即，對於轉爐中吹煉的熔鋼進行脫氣處理並調整為規定的成分，繼續進行鑄造而製成鋼坯，對該鋼坯進行熱軋。熱軋時的最終溫度、捲取溫度無需特別規定，但需要於γ相與α相的二相區進行熱軋時的至少一道次。再者，為了防止捲取時的氧化，捲取溫度較佳為650℃以下。本發明中，即使不進行熱軋板退火，亦可獲得優異的磁特性，但亦可進行熱軋板退火。其次，藉由一次冷軋、或者隔著中間退火的兩次以上的冷軋而製成既定的板厚之後，依照所述條件進行最終退火。
（實施例） 對於轉爐中吹煉的熔鋼進行脫氣處理並熔製成表3所示的各種成分組成，藉由鑄造而製成鋼坯。然後進行1120℃×1 h的鋼坯加熱，並進行熱軋直至板厚2.0 mm。熱精軋以七道次進行，將首道次及終道次的入口側板溫設為表3所示的溫度，將捲取溫度設為650℃。然後進行酸洗，並進行冷軋直至板厚0.35 mm。針對如此般獲得的鋼板，於20%H2 -80%N2 環境下且於表3所示的條件下以退火時間10秒進行最終退火，且評價磁特性（W15/50 、B50 ）及硬度（HV）。磁測定是自鋼板的軋製方向及軋製直角方向切取愛普斯坦樣品（Epstein sample）並進行愛普斯坦測定。維氏硬度是依據JIS Z2244，並藉由將500 g的金剛石壓頭壓入鋼板的軋製正交方向的剖面來進行測定。結晶粒徑是對所述鋼板的軋製正交方向的剖面進行研磨，並以硝太蝕劑進行蝕刻後，依據JIS G0551來進行測定。
[表3] 表3
根據表3可知，成分組成、Ar3 變態點、結晶粒徑及維氏硬度適合於本發明的本發明例的無方向性電磁鋼板與偏離本發明的範圍的比較例的鋼板比較，磁通量密度與鐵損特性兩者優異。 [產業上的可利用性]
根據本發明，能夠獲得磁通量密度與鐵損平衡優異的無方向性電磁鋼板而無需進行熱軋板退火。
1‧‧‧環試樣
2‧‧‧V鉚接
圖1是鉚接環(crimping ring)試樣的示意圖。 圖2是表示Ar3 變態點對磁通量密度B50 帶來的影響的圖表。

Claims (4)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其具有以質量%計，含有： C：0.0050%以下、 Si：1.50%以上且4.00%以下、 Al：0.500%以下、 Mn：0.10%以上且5.00%以下、 S：0.0200%以下、 P：0.200%以下、 N：0.0050%以下、 O：0.0200%以下以及 Ca: 0.0010%以上且0.0050%，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質的成分組成，Ar3 變態點為700℃以上，結晶粒徑為80 μm以上且200 μm以下，維氏硬度為140 HV以上且230 HV以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無方向性電磁鋼板，其中，所述成分組成以質量%計，進而含有： Ni：0.010%以上且3.000%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的無方向性電磁鋼板，其中，所述成分組成以質量%計，進而抑制為： Ti：0.0030%以下、 Nb：0.0030%以下、 V：0.0030%以下以及 Zr：0.0020%以下。
  4. 一種無方向性電磁鋼板的製造方法，其為製造如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的無方向性電磁鋼板的方法，且於自γ相至α相的二相區中進行至少一道次的熱軋。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI699437B (zh) * 2018-05-14 2020-07-21 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 馬達

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180034573A (ko) * 2015-10-02 2018-04-04 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법
KR102225229B1 (ko) 2016-10-27 2021-03-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법
JP6665794B2 (ja) 2017-01-17 2020-03-13 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
EP3656885A4 (en) * 2017-07-19 2021-04-14 Nippon Steel Corporation NON-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET
CA3100847C (en) * 2018-05-21 2022-07-12 Jfe Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method of producing same
CN112430778A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 宝山钢铁股份有限公司 一种薄规格无取向电工钢板及其制造方法
JP7056745B2 (ja) * 2019-10-29 2022-04-19 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN113136524B (zh) * 2020-01-20 2022-10-21 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其制造方法
JP7001210B1 (ja) * 2020-04-16 2022-01-19 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10251752A (ja) 1997-03-13 1998-09-22 Kawasaki Steel Corp 磁気特性に優れる熱延電磁鋼板の製造方法
DE19807122C2 (de) 1998-02-20 2000-03-23 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von nichtkornorientiertem Elektroblech
JP2000129410A (ja) 1998-10-30 2000-05-09 Nkk Corp 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板
JP2000219916A (ja) * 1999-01-28 2000-08-08 Nippon Steel Corp 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造法
CN1102670C (zh) 1999-06-16 2003-03-05 住友金属工业株式会社 无方向性电磁钢片及其制造方法
US6436199B1 (en) 1999-09-03 2002-08-20 Kawasaki Steel Corporation Non-oriented magnetic steel sheet having low iron loss and high magnetic flux density and manufacturing method therefor
JP4126479B2 (ja) * 2000-04-28 2008-07-30 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2001323352A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
US20040149355A1 (en) * 2001-06-28 2004-08-05 Masaaki Kohno Nonoriented electromagnetic steel sheet
DE10221793C1 (de) 2002-05-15 2003-12-04 Thyssenkrupp Electrical Steel Ebg Gmbh Nichtkornorientiertes Elektroband oder -blech und Verfahren zu seiner Herstellung
JP4718749B2 (ja) 2002-08-06 2011-07-06 Ｊｆｅスチール株式会社 回転機用高磁束密度無方向性電磁鋼板及び回転機用部材
PL1679386T3 (pl) 2003-10-06 2020-06-01 Nippon Steel Corporation Blacha cienka ze stali magnetycznej o dużej wytrzymałości oraz przetworzona część z niej i sposób ich wytwarzania
US7846271B2 (en) 2004-12-21 2010-12-07 Posco Co., Ltd. Non-oriented electrical steel sheets with excellent magnetic properties and method for manufacturing the same
JP4648910B2 (ja) * 2006-10-23 2011-03-09 新日本製鐵株式会社 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP4510911B2 (ja) * 2008-07-24 2010-07-28 新日本製鐵株式会社 高周波用無方向性電磁鋼鋳片の製造方法
JP5716315B2 (ja) 2010-08-10 2015-05-13 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN102453844B (zh) * 2010-10-25 2013-09-04 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法
JP5712862B2 (ja) * 2011-08-23 2015-05-07 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
PL2778244T3 (pl) 2011-11-11 2020-08-10 Nippon Steel Corporation Sposób wytwarzania blachy cienkiej z niezorientowanej stali elektrotechnicznej
US20150318093A1 (en) * 2012-01-12 2015-11-05 Nucor Corporation Electrical steel processing without a post cold-rolling intermediate anneal
CN103305659B (zh) 2012-03-08 2016-03-30 宝山钢铁股份有限公司 磁性优良的无取向电工钢板及其钙处理方法
JP6127440B2 (ja) 2012-10-16 2017-05-17 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板製造用の熱延鋼板およびその製造方法
JP5853983B2 (ja) * 2013-03-29 2016-02-09 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法および無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5790953B2 (ja) 2013-08-20 2015-10-07 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその熱延鋼板
JP5967311B2 (ja) * 2014-02-27 2016-08-10 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度熱延鋼板およびその製造方法
JP5958565B2 (ja) * 2015-01-14 2016-08-02 Ｊｆｅスチール株式会社 打抜き加工方法、打抜き加工装置、および積層鉄心の製造方法
KR101705235B1 (ko) * 2015-12-11 2017-02-09 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102225229B1 (ko) 2016-10-27 2021-03-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI699437B (zh) * 2018-05-14 2020-07-21 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 馬達
US11551839B2 (en) 2018-05-14 2023-01-10 Jfe Steel Corporation Motor

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KR102225229B1 (ko) 2021-03-08
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KR20190075991A (ko) 2019-07-01
JP6451873B2 (ja) 2019-01-16

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