TWI747299B - 無方向性電磁鋼板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種無方向性電磁鋼板，其適用於IPM電動機的轉子，磁通密度B50 與高頻鐵損特性優異且拉伸強度與疲勞強度高，拉伸強度的偏差少。無方向性電磁鋼板具有規定的鋼板成分的組成，且具有未再結晶組織的比率為5%～70%、直徑5 μm以上的夾雜物的個數為5個/mm2 以下的組織。

Description

無方向性電磁鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種控制了成分組成及鋼板組織的高頻鐵損特性優異且疲勞強度高的無方向性電磁鋼板及其製造方法。
於重視節能的電動汽車及空調所使用的電動機中，使用嵌入磁鐵型電動機（內含式永久磁鐵電動機（interior permanent magnet motor，IPM電動機））。該IPM電動機用的轉子在形成於電磁鋼板的槽部嵌入有永久磁鐵。於該轉子高速旋轉時，由於旋轉的離心力，對支承永久磁鐵的槽部的橋接部施加大的應力，而會產生橋接部的破損。
針對該問題，就提高橋接部的強度的觀點而言，只要加寬橋接部的寬度即可，但若加寬橋接部的寬度，則產生永久磁鐵的洩漏磁通變多，從而電動機效率降低的其他問題。 因此，所述橋接部的寬度設計為在轉子強度成立的範圍內盡可能窄。
另外，於電動汽車用的電動機中，對應於車的起動、加速、停止，會對轉子的橋接部施加反覆的負荷。 因此，所述橋接部不僅需要能夠承受高速旋轉時的離心力，亦需要具有與反覆的負荷相對應的強度。
因此，對於用作轉子的原材料的電磁鋼板而言，需要即便橋接部的寬度狹窄，亦能夠承受高速旋轉時的離心力的強度即優異的拉伸強度、以及與反覆的負荷相對應的強度即優異的疲勞強度。
進而，於使用了永久磁鐵的電動機中，齒部被磁鐵磁通勵磁至1.50 T以上，因此磁通密度B50 需要為1.50 T以上。另外，於轉子表面產生由高次諧波引起的鐵損，因此，所述電磁鋼板要求高頻鐵損低。
作為此種轉子用材料，例如於專利文獻1中揭示有一種Si：0.2%～3.5%、Al：2.50%以下、Nb：0.05%～8.0%的高強度電磁鋼板。
另外，於專利文獻2中揭示有一種含有滿足Si：2.0%以上且3.5%以下、Al：0.02%以上且3.0%以下、N：0.005%以上且0.020%以下的成分，自製品板表面至深度10 μm的平均結晶粒徑為10 μm以下的高強度電磁鋼板。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第5445194號公報 專利文獻2：日本專利特開2005-113252號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，專利文獻1中記載的電磁鋼板活用了Nb的析出強化，因此雖然強度變高，但存在鐵損增加的課題。
另外，專利文獻2中記載的電磁鋼板由於鋼中的氮量高，因此該發明亦存在鐵損增加的課題。
進而，作為謀求改善電磁鋼板的拉伸強度及疲勞強度的方法，已知減少C、S及N等雜質元素，同時謀求結晶的細粒化的方法有效。 但是，於該方法中，結晶粒徑根據C、S及N量的微小變動而變化，因此存在所製造的電磁鋼板間的拉伸強度的偏差變大的問題，其抑制成為課題。
本發明是鑒於該些情況而完成，其目的在於提出一種適用於IPM電動機的轉子、磁通密度B50 與高頻鐵損特性優異且拉伸強度與疲勞強度高、拉伸強度的偏差少的無方向性電磁鋼板及其製造方法。 [解決課題之手段]
本發明者等人關於所述課題的解決而進行努力研究，結果發現，於包含未再結晶組織的無方向性電磁鋼板中，藉由適當控制Zn及Mo的添加量，且減少鋼中夾雜物，不僅磁通密度B50 與高頻鐵損特性優異，而且疲勞強度與拉伸強度高且亦可降低拉伸強度的偏差。
本發明是基於所述見解而完成，本發明具有以下構成。 1.一種無方向性電磁鋼板，具有：以質量%計，碳（C）為0%～0.0100%、磷（P）為0%～0.100%、矽（Si）為2.00%～5.00%、錳（Mn）為0%～5.00%、鋁（Al）為0%～3.00%、硫（S）為0%～0.0100%、氮（N）為0%～0.0050%、鋅（Zn）為0.0005%～0.0030%、鉬（Mo）為0.001%～0.100%、銅（Cu）為0%～0.2%、鈮（Nb）為0%～0.010%、及氧（O）為0%～0.0050%，且剩餘部分為鐵（Fe）及不可避免的雜質的鋼板成分的組成，且具有未再結晶組織的比率為5%～70%、直徑5 μm以上的夾雜物的個數為5個/mm2 以下的組織。
2.如所述1所記載的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含鉻（Cr）：0.010質量%～5.000質量%。
3.如所述1或2所記載的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含鈣（Ca）：0.0010質量%～0.0050質量%。
4.如所述1至3中任一項所記載的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含錫（Sn）：0.001質量%～0.100質量%及/或銻（Sb）：0.0010質量%～0.1000質量%。
5.一種無方向性電磁鋼板的製造方法，其是製造如所述1至4中任一項所記載的無方向性電磁鋼板的方法，在真空脫氣時投入脫氧劑後，進行10分鐘以上的攪拌。 [發明的效果]
本發明可獲得不僅磁通密度B50 與高頻鐵損特性優異，而且疲勞強度高、高拉伸強度的偏差少的高速電動機用的轉子材料。
以下，說明本發明的剖析經過以及其詳細情況及其限定理由。 無方向性電磁鋼板存在具有未再結晶組織者。無方向性電磁鋼板中的未再結晶組織是指再結晶未完成的組織。所謂再結晶，是指藉由在高溫下保持材料，而生成位錯密度顯著低的晶粒且晶粒成長，藉由利用光學顯微鏡進行觀察，可區分再結晶晶粒與未再結晶晶粒。若鋼中的未再結晶組織的比率多，則疲勞強度提高，但另一方面有鐵損惡化的傾向。
因此，發明者等人最初為了調查未再結晶組織對疲勞強度造成的影響，將以質量%計，設為C：0.0015%、Si：3.7%、Al：0.5%、Mn：0.7%、P：0.01%、S：0.001%、N：0.0016%、Zn：0.0012%、O：0.0015%的鋼（以下，鋼成分中的%是指質量%）於實驗室中熔解，進行熱軋至板厚：1.6 mm，製作熱軋板。對該熱軋板，於100 vol%N2 環境下實施950℃×30秒的熱軋板退火，酸洗後，冷軋至板厚0.25 mm，於20 vol%H2 -80 vol%N2 環境下實施550℃～800℃×10秒鐘的最終退火，製成最終退火板。
沿軋製方向及軋製直角方向自所述最終退火板切出平行部的寬度：5 mm、長度：150 mm的疲勞試驗片。平行部設定進行鏡面精加工，進而在長邊方向上利用800號的剛砂紙（emery paper）實施研磨。疲勞試驗於拉伸-拉伸應力比：0.1、頻率：20 Hz下進行，將即便反覆107 次亦不發生斷裂的應力振幅作為最終退火板的疲勞強度。 再者，所述鏡面精加工是指利用型號500號的金剛石磨石進行了研磨的表面。
圖1中示出未再結晶組織對鋼板的疲勞強度造成的影響。此處，本發明中的疲勞強度表示軋製方向及軋製直角方向的平均值。另外，於組織觀察中，對鋼板軋製方向剖面進行研磨，利用硝酸乙醇腐蝕液（Nital）進行蝕刻後，利用光學顯微鏡進行觀察，每1 m2 鋼板隨機地取樣5處，求出每一處1 cm2 的測定範圍的未再結晶晶粒的比率。再者，本發明中的未再結晶晶粒的比率是整個組織中的比率即面積率，該比率是利用該測定方法而得的結果。
由圖1可知，藉由使鋼組織中的未再結晶組織的比率為5%以上，可獲得混合動力汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）/電動汽車（Electric Vehicle，EV）電動機（IPM電動機）的高速轉子用材料中所需的疲勞強度：550 MPa以上。認為其原因在於，於未再結晶組織中存在大量位錯，因此，發生位錯的堆積（pile-up），從而疲勞強度變得更高。
由以上結果可知，藉由未再結晶組織的比率設為5%以上、較佳為設為15%以上，鋼板的疲勞強度變高。其原因在於，隨著未再結晶組織的比率變大，疲勞強度及拉伸強度提高。另一方面，於鋼組織中的未再結晶組織的比率超過70%的情況下，鐵損顯著變高。因此，未再結晶組織的比率設為70%以下，較佳為設為60%以下。
接下來，為了調查製造穩定性，著眼於夾雜物的偏差，將含有C：0.0018%、Si：3.5%、Al：0.65%、Mn：0.4%、P：0.01%、S：0.0008%、N：0.0016%及Zn：0.0011%的鋼於實驗室中以10爐料（charge）熔解，進行熱軋至板厚：2 mm，製作熱軋板。繼而，對該熱軋板，於100 vol%N2 環境下實施1000℃×30秒的熱軋板退火，酸洗後，冷軋至板厚：0.25 mm，於20 vol%H2 -80 vol%N2 環境下實施650℃×10秒鐘的最終退火。 對如此而得的鋼板的疲勞特性進行評價，結果發現一部分材料的疲勞強度顯著低的材料。
因此，為了調查其原因，對鋼板板面進行氧化鋁研磨，利用掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）來觀察被硝酸乙醇腐蝕液腐蝕的材料，結果觀察到粗大的夾雜物。認為該粗大的夾雜物於測定疲勞強度時成為鋼板龜裂的發生源，因此疲勞強度顯著降低。再者，所述夾雜物是阻礙無方向性電磁鋼板的晶粒成長者，例如已知有硫化銅（CuS）或硫化錳（MnS）等硫化物、二氧化矽（SiO2 ）或氧化鋁（Al2 O3 ）等氧化物、氮化鋁（AlN）或氮化鈦（TiN）等氮化物等。於本發明中，夾雜物是指該些氧化物、硫化物、氮化物等非金屬析出物。
因此，為了調查夾雜物個數對疲勞強度造成的影響，對於鋼板板面，自表面研磨至50 μm及板厚中央，分別調查夾雜物的個數，求出平均值。圖2中示出夾雜物個數對疲勞強度造成的影響。此處，夾雜物的尺寸及個數的評價如下。作為夾雜物的尺寸，求出夾雜物的等量圓直徑。作為夾雜物的個數，每1 m2 鋼板隨機地取樣20處，對該取樣1處的觀察視野：0.1 mm2 中存在的夾雜物個數進行計數，乘以10倍求出每1 mm2 的個數。另外，作為夾雜物，測定對疲勞強度造成影響的直徑5 μm以上者。再者，本發明中的夾雜物的個數是整個組織中的個數的平均，該個數使用利用該測定方法而得的結果。
由圖2可知，若直徑5 μm以上的夾雜物的個數超過5個/mm2 ，則疲勞強度大幅下降。於先前的電磁鋼板中，疲勞強度並不太受到夾雜物的影響，但於高強度電磁鋼板中，認為疲勞強度會隨著由夾雜物引起的龜裂的產生而降低，需要減少粗大夾雜物的量。另外，直徑小於5 μm的夾雜物不作為產生龜裂的因素發揮作用，因此認為幾乎沒有影響。 由以上可知，為了將疲勞強度穩定地維持在550 MPa以上，需要將直徑5 μm以上的夾雜物的個數設為5個/mm2 以下。
再者，對用於求出圖2所記載的結果的試驗中使用的材料的氧濃度進行測定，結果為10 ppm～100 ppm。一般而言，已知藉由氧量降低，鋼中的夾雜物量變少。然而，所述試驗中，得到直徑5 μm以上的夾雜物的個數與氧量未必相關的結果。因此可知，僅限制氧量不足以抑制疲勞強度的偏差，重要的是控制夾雜物。
本發明中鋼板的成分（以下，鋼板的成分中的%是指質量%）設為以下範圍。 Si：2.00%～5.00% Si是對於提高鋼板的固有電阻而言有效的元素，因此將下限設為2.00%，更佳為設為3.50%以上。另一方面，若超過5.00%，則隨著飽和磁通密度的降低，不僅磁通密度降低，疲勞強度亦降低。因此上限設為5.00%。
Al：3.00%以下 Al與Si同樣是對於提高固有電阻而言有效的元素。然而，若超過3.00%，則不僅磁通密度隨著飽和磁通密度的降低而降低，疲勞強度亦降低。因此將上限設為3.00%。下限並無特別規定，就鐵損的觀點而言，較佳為0.30%以上，更佳為0.50%以上。
C：0.0100%以下 C會因碳化物析出而引起鐵損增大。因此，為了抑制鐵損增大，設為0.0100%以下，較佳為設為0.0050%以下。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
Mn：5.00%以下 Mn是對於提高鋼板的固有電阻而言有效的元素。然而，若超過5.00%，則使磁通密度降低，故將上限設為5.00%。下限並無特別規定，就降低鐵損的觀點而言，較佳為0.10%以上。
P：0.100%以下 若P添加超過0.100%，則鋼板脆化，冷軋變得困難，因此設為0.100%以下。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
N：0.0050%以下 於N的含量多的情況下，氮化物的析出量變多，使鐵損增大，因此設為0.0050%以下。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
O：0.0050%以下 若O超過0.0050%，則形成氧化物而使磁特性劣化，因此將上限設為0.0050%。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
S：0.0100%以下 若S超過0.0100%，則藉由MnS的析出，鐵損增大，因此將上限設為0.0100%。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
Mo：0.001%～0.100% 為了使未再結晶組織穩定，將Mo的下限設為0.001%。另一方面，若超過0.100%，則鐵損顯著增加，因此將上限設為0.100%，較佳為設為0.010%。
Cu：0.2%以下 若Cu超過0.2%，則使磁通密度降低，因此將上限設為0.2%，更佳為設為0.1%。再者，下限並無特別限定，亦可為0%。
Nb：0.010%以下 Nb是形成NbC等析出物，有助於高強度化的元素，但若形成析出物則鐵損顯著增加，因此將上限設為0.010%，較佳為設為0.005%以下。下限並無特別限定，為了高強度化，理想為0.001%以上。
Zn：0.0005%～0.0030% Zn的蒸氣壓高，容易揮發，因此通常為不會混入電磁鋼板中的元素。然而，若於脫氧後藉由廢料（scrap）添加來進行熔融鋼的溫度調整等，則有時會混入鋼中。於一般的電磁鋼板中，將經充分再結晶的材料作為製品出廠，因此即便Zn混入，強度特性亦穩定。然而，於如本發明般殘留有未再結晶組織的材料中，會成為強度產生偏差的原因。
此處，為了調查Zn對鋼板的強度偏差造成的影響，將含有C：0.0021%、Si：3.7%、Al：0.6%、Mn：0.8%、P：0.01%、S：0.001%、N：0.0013%、Zn：0.0003%～0.0060%及O：0.0015%，剩餘部分為Fe及不可避免的雜質的鋼於實驗室中熔解，進行熱軋至板厚：2 mm。繼而，對所述進行了熱軋的鋼板，於100 vol%N2 環境下實施1000℃×30秒的熱軋板退火，酸洗後，冷軋至板厚：0.25 mm，於20 vol%H2 -80 vol%N2 環境下實施680℃×10秒鐘的最終退火。自該最終退火後的鋼板選取20根日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）5號試驗片，進行拉伸試驗。根據該拉伸試驗的結果，求出標準偏差σ，對Zn量與σ的關係進行繪圖，結果，若Zn量超過0.0030%，則σ達到20 MPa以上，偏差變大。認為其原因在於，因Zn混入而導致再結晶行為不穩定，再結晶率在20根中產生偏差。
因此，將Zn的上限設為0.0030%。藉此，於殘留有未再結晶組織的電磁鋼板中，可將標準偏差σ抑制在20 MPa以下。下限越少越佳，但穩定在0.0005%以下會使成本增加，因此將下限設為0.0005%。
再者，本發明的鋼板成分的剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。
於本發明中，可除所述鋼板成分以外亦適當地含有以下成分。 Cr：0.010%～5.000% Cr與Si同樣是對於提高固有電阻而言有效的元素。因此，於添加的情況下將下限設為0.010%。理想的是下限為0.100%。另一方面，若超過5.000%，則隨著飽和磁通密度的降低，磁通密度降低，因此將上限設為5.000%。
Ca：0.0010%～0.0050% Ca是形成CaS來固定S，有助於降低鐵損的元素。因此，於添加的情況下將下限設為0.0010%。另一方面，若超過0.0050%，則效果飽和，白白地導致成本增加，因此將上限設為0.0050%。
Sn：0.001%～0.100%及/或Sb：0.0010%～0.1000% Sn是藉由織構改善而對提高磁通密度有效的元素。因此，於添加的情況下將下限設為0.001%。另一方面，若超過0.100%，則材料脆化，因此將上限設為0.100%。另外，Sb亦是藉由織構改善而對提高磁通密度有效的元素。因此，於添加的情況下將下限設為0.0010%。另一方面，若超過0.1000%，則材料脆化，因此將上限設為0.1000%。
此處，於轉子過度旋轉的情況下，對所述橋接部施加過大的應力，有時會發生瞬間破壞。為了防止該瞬間破壞，材料需要足夠高的拉伸強度。具體而言，高速驅動的HEV/EV電動機中需要拉伸應力：700 MPa以上，但藉由滿足本發明，能夠穩定地獲得700 MPa以上的拉伸強度。
此外，為了改善高速旋轉中的電動機效率，有效的是減小鐵損，但藉由滿足本發明，能夠具備高頻下的鐵損即W5/3K 為120.0 W/Kg以下的優異的特性。
進而，於嵌入磁鐵型電動機中，有隨著電流增加而鐵損增加的傾向，為了避免此種情況而要求高磁通密度化，但藉由滿足本發明，磁通密度以B50 計能夠具備1.50 T以上的高磁通密度。
接下來，對本發明的鋼板的製造方法進行說明。 於本發明中，需要將鋼板的組成成分設為本發明的範圍內，且進而如以下般限制製造方法。 本發明中，首先，對利用轉爐吹煉的熔融鋼，依次進行脫氣（二次精煉）、鑄造、熱軋。脫氣（真空脫氣）即二次精煉是使用真空循環脫氣法（RH（Ruhrstahl-Heraeus））或真空提升脫氣法（DH（Dortmund-Horde））來進行。此時，為了使夾雜物充分地分離上浮，而於投入Al等脫氧元素（脫氧劑）後，攪拌10分鐘以上（本發明中亦稱為RH回流時間或DH回流時間）。另外，為了防止來自廢料或合金鐵的Zn混入，理想的是在投入廢料或合金鐵後攪拌5分鐘以上來使Zn蒸發。
所述熱軋時的最終退火溫度、捲繞溫度並無特別規定。另外，熱軋後的熱軋板退火可進行亦可不進行。接著，藉由一次冷軋或隔著中間退火的兩次以上的冷軋而製成規定的板厚，進而進行最終退火，製成依據本發明的無方向性電磁鋼板。再者，為了使作為本發明的特徵的鋼板組織中的未再結晶晶粒適當地殘留，冷軋後的最終退火理想為620℃以上且720℃以下。 [實施例]
對利用轉爐吹煉的熔融鋼實施真空脫氣處理，於脫氣中投入脫氧劑後，攪拌表2及表4所示的時間（RH回流時間），鑄造為表1及表3所示的鋼成分。再者，表中的「tr.」是指雖然含有但極其微量（不為零）。 於所述鑄造後，進行1140℃×1小時的條件的板坯加熱，進行熱軋。熱軋的最終溫度設為800℃，捲繞溫度設為610℃。捲繞後，於100 vol%N2 環境條件下實施熱軋板退火。然後，進行冷軋至板厚：0.30 mm，於20 vol%H2 -80 vol%N2 環境以及表2及表4所示的最終退火溫度下進行最終退火，製成最終退火板。
此處，磁測定是自所述最終退火板的軋製方向及軋製直角方向切出愛普斯坦（Epstein）樣品，藉由愛普斯坦測定而進行。
疲勞試驗於拉伸-拉伸應力比：0.1、頻率：20 Hz下進行，求出即便反覆107 次亦不發生斷裂的應力振幅，將該值作為疲勞強度。另外，疲勞試驗片是將平行部的寬度設為5 mm、長度設為150 mm，自所述最終退火板的軋製方向及軋製直角方向切出，平行部設定進行鏡面精加工，進而在長邊方向上利用800號的剛砂紙實施研磨而製作。
拉伸試驗是以軋製方向為長邊方向的方式對JIS5號試驗片進行加工，依據JIS Z 2241而進行。另外，為了調查拉伸強度（TS）的偏差（σ），選取20根JIS5號試驗片來進行拉伸試驗，求出標準偏差σ。
進而，磁通密度是測定磁場的強度5000 A/m下的磁通密度B50 。鐵損是測定以頻率：3 kHz、磁通密度：0.5 T勵磁時的鐵損W5/3K 。 將所述試驗結果分別一併記載於表2及表4中。
由表2及表4可知，滿足本發明的條件的鋼板均具有疲勞強度為550 MPa以上、拉伸強度為700 MPa以上、拉伸強度的標準偏差σ為20 MPa以內、磁通密度B50 為1.5 T以上、且鐵損W5/3K 為120 W/kg以下的優異的特性。
[表1]
表1
No. 鋼成分（質量%）
C Si Mn P S Al Mo Sb Sn Zn Cr Nb Ca N O
1 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0015
2 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0016
3 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0018
4 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0015
5 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0016
6 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0018
7 0.0018 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0020
8 0.0020 3.81 0.61 0.010 0.0015 0.61 0.002 tr. 0.032 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0016 0.0042
9 0.0021 3.82 0.59 0.010 0.0017 0.62 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.001 tr. 0.0017 0.0058
10 0.0016 3.83 0.50 0.016 0.0012 0.70 0.002 tr. 0.033 0.0005 tr. 0.001 tr. 0.0016 0.0025
11 0.0016 3.84 0.51 0.008 0.0012 0.71 0.002 tr. 0.029 0.0011 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0023
12 0.0018 3.86 0.50 0.007 0.0016 0.72 0.002 tr. 0.031 0.0026 tr. 0.001 tr. 0.0014 0.0026
13 0.0012 3.82 0.50 0.010 0.0016 0.73 0.002 tr. 0.031 0.0037 tr. 0.001 tr. 0.0021 0.0024
14 0.0021 1.80 0.52 0.010 0.0009 1.10 0.002 tr. 0.035 0.0010 tr. 0.001 tr. 0.0017 0.0018
15 0.0020 3.21 1.00 0.005 0.0008 1.20 0.002 tr. 0.034 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0015 0.0017
16 0.0020 3.70 0.53 0.005 0.0008 0.70 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0016 0.0019
17 0.0021 4.00 0.56 0.004 0.0009 1.11 0.002 tr. 0.041 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0013 0.0015
18 0.0022 4.50 0.50 0.010 0.0007 1.12 0.002 tr. 0.036 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0022 0.0012
19 0.0019 5.50 0.50 0.010 0.0012 1.09 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.010 0.001 tr. 0.0026 0.0013
20 0.0021 3.81 0.65 0.010 0.0008 0.67 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0015 0.0021
21 0.0042 3.82 0.65 0.005 0.0008 0.69 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0019 0.0022
22 0.0075 3.80 0.65 0.004 0.0008 0.69 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0016 0.0040
23 0.0110 3.80 0.65 0.004 0.0008 0.69 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.001 tr. 0.0016 0.0042
24 0.0019 3.80 0.20 0.010 0.0021 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.110 0.001 tr. 0.0015 0.0023
25 0.0018 3.80 1.60 0.010 0.0020 0.70 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.120 0.001 tr. 0.0016 0.0020
26 0.0017 3.32 2.50 0.008 0.0022 0.50 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.120 0.001 tr. 0.0017 0.0021
27 0.0018 3.20 5.50 0.010 0.0023 0.40 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.130 0.003 tr. 0.0015 0.0023
28 0.0017 3.80 1.10 0.010 0.0007 0.31 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.003 tr. 0.0015 0.0022
29 0.0018 3.60 1.20 0.009 0.0007 0.55 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 0.003 tr. 0.0020 0.0023
[表2]
表2
No. RH回流 時間 板厚 最終退火 溫度 未再結晶部的比率 5 μm以上的 夾雜物個數 （個/mm2 ） 鐵損 W5/3k 磁通 密度 B50 拉伸 強度 TS 偏差 σ 疲勞 強度 備註
（min） （mm） （℃） （%） （W/kg） （T） （MPa） （MPa） （MPa）
1 22 0.25 800 - 2 74.0 1.65 650 12 490 比較例
2 22 0.25 750 - 2 80.0 1.65 680 13 520 比較例
3 22 0.25 720 5 2 92.0 1.63 700 15 560 發明例
4 22 0.25 680 15 2 105.0 1.60 840 15 600 發明例
5 22 0.25 650 45 2 109.3 1.58 850 15 610 發明例
6 22 0.25 630 60 2 118.0 1.55 900 16 620 發明例
7 22 0.25 610 80 2 150.0 1.47 930 16 625 比較例
8 12 0.25 660 30 4 105.0 1.60 850 15 600 發明例
9 8 0.25 660 30 7 129.0 1.60 820 22 530 比較例
10 16 0.25 660 32 3 104.0 1.60 850 15 595 發明例
11 16 0.25 660 31 3 105.0 1.60 850 15 595 發明例
12 16 0.25 660 29 3 105.4 1.60 851 16 596 發明例
13 16 0.25 660 30 3 105.0 1.60 845 21 592 比較例
14 20 0.25 660 30 2 136.0 1.71 675 16 486 比較例
15 20 0.25 660 30 2 106.0 1.62 828 16 579 發明例
16 20 0.25 660 30 2 103.5 1.60 849 15 594 發明例
17 20 0.25 660 30 2 102.3 1.58 897 16 628 發明例
18 20 0.25 660 29 2 100.8 1.56 947 15 620 發明例
19 20 0.25 660 31 2 92.3 1.48 850 17 480 比較例
20 15 0.25 660 32 3 105.0 1.60 860 15 602 發明例
21 15 0.25 660 32 3 106.0 1.60 862 15 604 發明例
22 12 0.25 660 32 4 108.0 1.59 860 16 602 發明例
23 11 0.25 660 32 4 125.0 1.59 860 16 602 比較例
24 15 0.25 660 32 3 105.0 1.61 856 15 599 發明例
25 15 0.25 660 30 3 103.2 1.59 873 14 611 發明例
26 15 0.25 680 32 3 101.5 1.55 829 15 580 發明例
27 15 0.25 710 31 3 94.2 1.42 851 15 596 比較例
28 15 0.25 660 30 3 106.4 1.62 850 15 612 發明例
29 15 0.25 660 31 3 105.0 1.60 841 15 589 發明例
[表3]
表3
No. 鋼成分（質量%）
C Si Mn P S Al Mo Sb Sn Zn Cr Cu Nb Ca N O
30 0.0021 3.30 0.65 0.010 0.0007 1.50 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.120 tr. 0.003 tr. 0.0014 0.0022
31 0.0019 3.20 0.65 0.010 0.0006 3.50 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.110 tr. 0.003 tr. 0.0014 0.0020
32 0.0015 3.50 0.80 0.010 0.0008 1.20 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.003 tr. 0.0014 0.0021
33 0.0020 3.81 0.65 0.150 0.0008 0.70 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.130 tr. 0.001 tr. 0.0015 0.0020
34 0.0016 3.80 0.65 0.010 0.0050 0.70 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0021 0.0013
35 0.0017 3.80 0.65 0.010 0.0050 0.70 0.002 tr. 0.035 0.0036 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0019 0.0014
36 0.0021 3.72 0.65 0.010 0.0150 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0014 0.0041
37 0.0025 3.75 0.65 0.010 0.0008 0.69 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0060 0.0023
38 0.0029 3.75 0.65 0.011 0.0008 0.72 0.002 tr. tr. 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0012 0.0010
39 0.0030 3.71 0.80 0.013 0.0010 0.73 0.002 0.0020 tr. 0.0010 0.100 0.0020 0.001 tr. 0.0015 0.0011
40 0.0030 3.68 0.80 0.009 0.0011 0.74 0.002 0.0480 tr. 0.0010 0.100 0.0480 0.001 tr. 0.0016 0.0009
41 0.0010 3.73 0.79 0.008 0.0013 0.73 0.002 tr. 0.002 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0021 0.0010
42 0.0011 3.81 0.78 0.007 0.0011 0.68 0.002 tr. 0.049 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0022 0.0011
43 0.0025 3.84 0.80 0.011 0.0015 0.72 0.002 0.0020 0.030 0.0010 0.250 0.0020 0.001 tr. 0.0024 0.0012
44 0.0026 3.83 0.78 0.011 0.0014 0.72 0.002 0.0020 0.030 0.0010 0.490 0.0020 0.001 tr. 0.0025 0.0009
45 0.0020 3.75 0.79 0.009 0.0016 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 2.510 tr. 0.001 tr. 0.0027 0.0011
46 0.0017 3.76 0.78 0.008 0.0015 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 0.0018 0.0020 0.0011
47 0.0015 3.80 0.79 0.010 0.0016 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 0.0046 0.0017 0.0012
48 0.0016 3.80 0.77 0.010 0.0008 0.71 0.002 tr. 0.035 0.0010 0.100 tr. 0.001 tr. 0.0013 0.0010
49 0.0017 3.75 0.60 0.010 0.0015 0.60 tr. tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0016 0.0015
50 0.0019 3.75 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0014 0.0016
51 0.0019 3.75 0.61 0.010 0.0015 0.60 0.005 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0013 0.0018
52 0.0020 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.009 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0012 0.0015
53 0.0022 3.75 0.62 0.010 0.0016 0.60 0.030 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0013 0.0014
54 0.0020 3.75 0.60 0.010 0.0017 0.60 0.060 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0014 0.0015
55 0.0020 3.75 0.60 0.010 0.0017 0.60 0.160 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0014 0.0016
56 0.0020 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 0.120 tr. 0.004 tr. 0.0012 0.0015
57 0.0020 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 0.120 tr. 0.007 tr. 0.0012 0.0016
58 0.0021 3.80 0.60 0.010 0.0015 0.60 0.002 tr. 0.030 0.0020 0.120 tr. 0.016 tr. 0.0013 0.0015
59 0.0022 3.75 0.62 0.010 0.0016 0.60 0.030 tr. 0.030 0.0020 0.010 tr. 0.001 tr. 0.0013 0.0042
60 0.0022 3.75 0.62 0.010 0.0016 0.60 0.030 tr. 0.030 0.0020 0.010 tr. 0.001 tr. 0.0013 0.0043
61 0.0022 3.95 0.30 0.010 0.0014 0.31 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.080 0.001 tr. 0.0016 0.0008
62 0.0020 3.95 0.30 0.010 0.0015 0.31 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.150 0.001 tr. 0.0015 0.0009
63 0.0021 3.95 0.30 0.010 0.0016 0.30 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. 0.300 0.001 tr. 0.0025 0.0010
64 0.0019 4.00 0.30 0.010 0.0013 0.10 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0020 0.0011
65 0.0018 4.00 0.30 0.010 0.0015 0.18 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0021 0.0015
66 0.0017 4.00 0.30 0.010 0.0017 0.28 0.002 tr. 0.030 0.0020 tr. tr. 0.001 tr. 0.0023 0.0008
[表4]
表4
No. RH回流 時間 板厚 最終退火溫度 未再結晶部的比率 5 μm以上的 夾雜物個數 （個/mm2 ） 鐵損 W5/3k 磁通 密度 B50 拉伸 強度 TS 偏差 σ 疲勞 強度 備註
（min） （mm） （℃） （%） （W/kg） （T） （MPa） （MPa） （MPa）
30 15 0.25 680 29 3 99.8 1.59 846 15 592 發明例
31 15 0.25 700 29 3 95.3 1.46 921 15 520 比較例
32 15 0.25 660 32 3 100.0 1.60 854 15 598 發明例
33 15 - - - - - - - - - 比較例（冷軋時破裂）
34 20 0.25 660 30 2 107.0 1.60 861 14 603 發明例
35 20 0.25 660 30 2 108.6 1.60 861 22 590 比較例
36 22 0.25 660 31 5 135.6 1.57 853 16 530 比較例
37 22 0.25 660 30 3 121.8 1.58 855 15 560 比較例
38 22 0.25 660 30 1 106.2 1.59 857 15 600 發明例
39 22 0.25 660 28 1 105.0 1.61 855 15 599 發明例
40 22 0.25 660 27 1 104.6 1.63 852 15 597 發明例
41 22 0.25 660 30 1 105.0 1.61 857 16 600 發明例
42 22 0.25 660 29 1 104.3 1.62 863 15 604 發明例
43 22 0.25 660 28 1 104.2 1.60 870 16 609 發明例
44 22 0.25 660 28 1 101.3 1.58 874 16 612 發明例
45 22 0.25 660 25 1 99.7 1.56 904 15 633 發明例
46 22 0.25 660 32 1 104.3 1.62 859 14 601 發明例
47 22 0.25 660 35 1 103.2 1.62 863 15 604 發明例
48 22 0.20 660 30 1 90.3 1.62 863 16 604 發明例
49 22 0.25 700 - 2 105.0 1.62 690 12 540 比較例
50 23 0.25 700 15 2 105.0 1.60 840 15 600 發明例
51 23 0.25 700 22 2 105.9 1.60 850 15 610 發明例
52 23 0.25 700 30 2 106.3 1.60 855 15 615 發明例
53 23 0.25 700 60 2 108.0 1.54 880 15 620 發明例
54 23 0.25 700 60 2 112.0 1.50 880 15 620 發明例
55 23 0.25 700 60 2 135.9 1.47 895 15 635 比較例
56 22 0.25 680 15 2 113.2 1.58 845 15 602 發明例
57 22 0.25 680 15 2 115.6 1.57 846 15 603 發明例
58 22 0.25 680 15 2 136.1 1.48 850 15 610 比較例
59 12 0.25 650 70 4 118.0 1.54 860 15 630 發明例
60 12 0.25 610 80 4 130.0 1.53 870 16 630 比較例
61 23 0.25 700 15 2 115.0 1.60 825 15 595 發明例
62 23 0.25 700 15 2 115.0 1.58 825 15 595 發明例
63 23 0.25 700 15 2 116.0 1.50 823 15 591 發明例
64 23 0.25 700 15 2 120.0 1.59 826 16 592 發明例
65 23 0.25 700 15 2 119.5 1.59 824 16 591 發明例
66 23 0.25 700 15 2 116.0 1.60 824 15 591 發明例
無
圖1是表示未再結晶組織的比率與疲勞強度的關係的圖。 圖2是表示直徑5 μm以上的夾雜物的個數與疲勞強度的關係的圖。

Claims (6)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於具有：以質量%計，碳為0%~0.0100%、磷為0%~0.100%、矽為2.00%~5.00%、錳為0%~5.00%、鋁為0%~3.00%、硫為0%~0.0100%、氮為0%~0.0050%、鋅為0.0005%~0.0030%、鉬為0.001%~0.100%、銅為0%~0.2%、鈮為0%~0.010%、及氧為0%~0.0050%，且剩餘部分為鐵及不可避免的雜質的鋼板成分的組成，且具有未再結晶組織的比率為5%~70%、直徑5μm以上的夾雜物的個數為5個/mm2以下的組織。
  2. 如請求項1所述的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含鉻：0.010質量%~5.000質量%。
  3. 如請求項1或請求項2所述的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含鈣：0.0010質量%~0.0050質量%。
  4. 如請求項1或請求項2所述的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含錫：0.001質量%~0.100質量%及/或銻：0.0010質量%~0.1000質量%。
  5. 如請求項3所述的無方向性電磁鋼板，其中作為所述鋼板成分，更包含錫：0.001質量%~0.100質量%及/或銻：0.0010質量%~0.1000質量%。
  6. 一種無方向性電磁鋼板的製造方法，其是製造如請求項1至請求項5中任一項所述的無方向性電磁鋼板的方法，其特徵在於：在真空脫氣時投入脫氧劑後，進行10分鐘以上的攪拌。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024057940A1 (ja) * 2022-09-13 2024-03-21 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度無方向性電磁鋼板とその製造方法
TWI834436B (zh) * 2022-12-15 2024-03-01 中國鋼鐵股份有限公司 高強度低鐵損電磁鋼片及其製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299102A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5445194Y2 (zh) 1975-10-28 1979-12-25
JPH11233328A (ja) * 1998-02-13 1999-08-27 Nkk Corp 疲労特性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2005113252A (ja) 2003-10-10 2005-04-28 Nippon Steel Corp 降伏強度に優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP5375149B2 (ja) * 2008-09-11 2013-12-25 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
JP5445194B2 (ja) 2010-02-09 2014-03-19 新日鐵住金株式会社 高強度電磁鋼板の製造方法および加工方法
JP5990528B2 (ja) * 2010-12-23 2016-09-14 ポスコ 低鉄損高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5884153B2 (ja) * 2010-12-28 2016-03-15 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度電磁鋼板およびその製造方法
BR112013020657B1 (pt) * 2011-02-24 2019-07-09 Jfe Steel Corporation Chapa de aço elétrico não orientado e método para produção da mesma
MX353669B (es) * 2011-09-27 2018-01-23 Jfe Steel Corp Lamina de acero electrico de grano no orientado.
CN104520458B (zh) * 2012-08-08 2017-04-12 杰富意钢铁株式会社 高强度电磁钢板及其制造方法
JP2014177684A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Jfe Steel Corp 高周波鉄損特性に優れる無方向性電磁鋼板
KR101653142B1 (ko) * 2014-12-24 2016-09-01 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그의 제조방법
JP6451873B2 (ja) * 2016-10-27 2019-01-16 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
KR101901313B1 (ko) * 2016-12-19 2018-09-21 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101903008B1 (ko) * 2016-12-20 2018-10-01 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
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
JP6770260B2 (ja) * 2017-03-30 2020-10-14 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法、モータコアの製造方法およびモータコア
JP6738047B2 (ja) * 2017-05-31 2020-08-12 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法
KR102043289B1 (ko) * 2017-12-26 2019-11-12 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299102A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法

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