WO2004059022A1

WO2004059022A1 - Fe-Cr-Si系無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: WO2004059022A1
Application number: PCT/JP2003/016229
Authority: WO
Inventors: Takeshi Omura; Masaaki Kohno; Masaki Kawano
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2004-07-15
Also published as: KR100848022B1; EP1577413A4; CN100395365C; EP1577413A1; EP1577413B1; CA2507970A1; US20060048859A1; CA2507970C; US7465364B2; TWI248976B; ES2737983T3; CN1732280A; TW200422407A; KR20050084478A

Description

明細書

F e - C r - S i系無方向性電磁鋼板おょぴその製造方法技術分野

この発明は、電気自動車用モータ、マイクロガスタービン用発電機おょぴ高周波リァクトル等の鉄心に用いて好適な高周波用 Fe— Cr— Si系無方向性電磁鋼板に関するものである。ここで、数 100Hz以上、とくに約 400Hz以上の周波数域を「高周波数域」ということとするが、本発明はとくに 1 kHz以上の高周波数域で優れた磁気特性を有する鋼板に関するものである。背景技術

近年、従来よりも高い周波数域で使用される機器、例えば電気自動車用モータ、マイク口ガスタービン、高周波リアクトルなどの使用が增加し、高周波数域での磁気特性に優れた電磁鋼板が要求されている。これらの «は、数百 Hz〜数十 kHzの高周波数域で使用される。

従来これらの用途には、鋼に Siを添加して鉄損を改善した（すなわち鉄損を低減した） Fe- Si系無方向性電磁鋼板が用いられている。無方向性電磁鋼板は、一般に目的の板厚まで冷間圧延で加工された後、仕上げ焼鈍にて再結晶されて、所望の電磁特性等を得る。

しかし、従来の Fe— Si系高周波用無方向性電磁鋼板は、鋼中の Si含有量が 3. 5 raass%以下で鋼の電気抵抗が低く、特に 1 kHz以上の高周波域では鉄損が大きくなる不利がある。このため、近年の社会のニーズに対応するためには、新たな高周波数域対応の電磁鋼板の開発が必須である。さて、上記高周波数域での鉄損の改善には、鋼の電気抵抗を高めて渦電流損を改善することがとくに有効であるとされている。鋼の電気抵抗を高める手段としては、鋼中の Siや A1の含有量を増加させる手法をとるのが一般的である。しかし、 Si量が 3. 5 raass%を超えると、鋼が極めて硬くなって脆くなり加工性が劣化するため、通常の圧ヽ延による製造、加工が困難になってしまう。また、従来の Fe— Si系鋼板においては、例えば Si量が 5. 0 m_ass%を超える場合には、冷間加工は勿論のこと、温間加工も不可能になってしまう。ここで、鋼中に Crや A1等を添加し、高 Si量とせずに鋼の電気抵抗を高めるための技術が、特許文献 1に記載されている。しかしながら、特許文献 1に記載された技術は、従来の高周波用途の電磁鋼板と同様に、使用周波数域として 1 kHz未満を想定したものである。そのため 1 kHz以上の領域では十分な高周波磁気特性が得られず、近年求められている約 400Hz〜約 50kHzに対応した高周波用無方向性電磁鋼板として満足な効果を有するものではない。なお、特許文献 1における Si含有量は、通常の珪素鋼板の含有量を超えるものではなく、むしろ Si量が 1. 5%程度の低 Si系鋼板を主な対象としている。これに対して、出願人は、 Crを添加することにより、比較的高 Siの鋼であっても脆性が改善され、高い電気抵抗と加工性とを両立させ得ることを見出した。そして、出願人は、先に特許文献 2、特許文献 3、特許文献 4等において、 Crを 1· 5~20ma_Ss%、 Siを 2. 5~10mass%それぞれ含有する、高周波磁気特性に優れた Fe—Cr— Si系電磁鋼板を提案した。

〔特許文献 1〕：特開平 11— 229095号公報

〔特許文献 2〕：特開平 11— 343544号公報

〔特許文献 3〕：特開 2001- 262289号公報

〔特許文献 4〕：特開 2001- 279326号公報発明の開示

〔発明が解決しょうとする課題〕

特許文献 2、特許文献 3等に記載された鋼板は、 10kHz以上の周波数域では高い電気抵抗に応じた優れた鉄損を示す。一方、 10kHz未満の高周波域でもこれらの鋼板は従来の電磁鋼板よりも良好な鉄損を示すが、高 Si、高 Cr含有による高い電気抵抗に見合う良好な鉄損が得られないということが新たに分かった。このため、これらの鋼板にはさらなる改善の余地がある。

そこで、この突明の目的は、高 Si並びに高 Cr含有によって得られる高い電気抵抗が 10kHz未満の高周波域では、鉄損に十分に反映されていない問題を有利に解決し、高周波域、特に 1 kHz以上の周波数域で磁気特性に優れた Fe—Cr— Si系無方向性電磁鋼板を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

発明者らは、上記の問題について研究を重ねた結果、一般的に高周波数域における鉄損では渦電流損の割合が大であるが、 Fe—Cr— Si系電磁鋼板では履歴損の影響が比較的大きいことを見出した。そして、高い電気抵抗による渦電流損の低減が高周波磁気特性に十分に生かされなかったのは、この履歴損の劣化が原因であることが判明した。そして、良好な履歴損を得るためには、鋼板内部の Cr含有窒化物（nitride including chromium)の存在割合の制御が必要であることを解明した。この発明は、上記の知見に基づくものである。この発明の要旨構成は、次の通りである。

(1) Si ： 2. 5 ~10mass%、 Cr ： 1. 5 ~ 20mass%、 C ： 0. 006mass%以下、 N ： 0. 002mass%以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下おょぴ Nb： 0. 005raass% 以下を含有し、残部が Feおよび不可避的不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 Ω cm 以上、鋼板内部における 1匪²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、高周波磁気特性に優れた Fe— Cr— Si系無方向性電磁鋼板。

(2) Si ： 2. 5 〜10mass%、 Cr ： 1. 5 〜 20raass%、 C ： 0. 006mass%以下、 N ： 0. 002mass%以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下おょぴ b： 0. 005mass% 以下を含み、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb ： 0. 04超〜 1 mass%およぴ Sn ： 0. 06超〜 1 mass%の範囲で含有し、残部が Feおよぴ不可避的不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 μ Ω cm以上、鋼板内部における 1匪²当たりの Cr含有窒ィ匕物の個数が 2500個以下である、高周波磁気特性に優れた Fe—Cr—Si系無方向性電磁鋼板。

(3) Si： 2. 5〜10raass%、 Cr： 1. 5〜20mass%、 A1： 0· 1 〜 2 mass%、 C ： 0. 006mass% 以下、 N ： 0. 004mass%以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005raass%以下おょぴ Nb ： 0. 005mass%以下を含有し、残部が Feおよび不可避的な不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60/ Qcra以上、鋼板内部における 1 mm²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、高周波磁気特性に優れた Fe—Cr— Si系無方向性電磁鋼板。

(4) Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5 ~20mass%、 Al： 0. 1 ~.2mass%、 C： 0. 006raass% 以下、 N ： 0. 004mass%以下、 S ： 0. 005raass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下おょぴ Nb ： 0. 005mass%以下を含み、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb ： 0. 005~ l mass%および Sn： 0. 005~ 1 raass%の範囲で含有し、残部が Feおよぴ不可避的な不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 /X Ω cm以上、鋼板内部における 1匪²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、高周波磁気特性に優れた Fe— Cr一 Si 系無方向性電磁鋼板。

(5) 上記（1)〜（4)のいずれかの発明において、さらに Mn : l mass%以下おょぴ P ： l mass°/o以下のいずれか 1種又は 2種を含有する、高周波磁気特性に優れた Fe —Cr一 Si系無方向性電磁鋼板。

(6) Si： 2. 5〜10raass%、 Cr： 1. 5〜20mass%の範囲で含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延（温間圧延を含む、以下同様）を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガス（nitriding gas)の含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 30%未満に抑制する高周波磁気特性に優れた Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

ここで窒化ガスの窒化への寄与は、次のようにして窒素ガス相当の全体積比に換算する。各窒化ガスの化学組成から窒素 Nの存在割合を原子数比率で求める。この比率に、各窒化ガスの体積割合を乗じ、その総和をとる。なお、上記の発明（6)、あるいは後述の発明（7) ~ (9)においては、上記の「冷間圧延を含む圧延工程」が、

鎳込まれた鋼スラプを熱間圧延する工程、

得られた熱延板に必要に応じて焼鈍 (熱延板焼鈍という）を施す工程、

その後、熱延板あるいは焼鈍された熱延板に、 1回の冷間圧延を施すか、または焼鈍（中間焼鈍という）を挟む 2回以上の冷間圧延を施す工程、

の各工程を含むことが好まし!/、。

(7) Si： 2. 5~10mass%、 Cr： 1. 5~20mass%を含有し、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb： 0. 04超〜 1 mass%および Sn： 0. 06超〜 1 mass% の範囲で含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

(8) Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5~20mass%を含有し、さらに A1： 0. 1〜 2mass% を含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

(9) Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5〜20mass%を含有し、さらに A1： 0. 1〜 2 mass% を含有し、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種類を、それぞれ Sb： 0. 005〜 1 mass⁰/₀および Sn： 0. 005- 1 mass%の範囲で含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。図面の簡単な説明

図 1は、 Fe—Cr— Si系無方向性電磁鋼板の鋼板内部における Cr含有窒化物の微細桁出を示す断面 S E M写真である。

図 2は、鋼中の Cr含有量を横軸とし、仕上げ焼鈍時の窒化量および履歴損を縦軸としてこれらの関係の一例を示したグラフである。

図 3 Aは、この発明に従う電磁鋼板（Sb添加）を仕上げ焼鈍した後の鋼板内部を示す断面 S EM写真である。図 3 Bは、この発明に従う電磁鋼板（Sb添加）を仕上げ焼鈍した後の鋼板表面近傍を示す断面 S E M写真である。

図 4 Aは、この発明に従う他の電磁鋼板（A1添加）を仕上げ焼鈍した後の鋼板内部を示す断面 S E M写真である。

図 4 Bは、この発明に従う他の電磁鋼板（A1添加）を仕上げ焼鈍した後の鋼板表面近傍を示す断面 S EM莩真である。

図 5は、種々の鋼板について、鋼板内部における Cr含有窒化物の個数（横軸）と履歴損（縦軸) との関係を示すグラフである。

発明を実施するための最良の形態

まず、本発明に到った実験結果について説明する。発明者らは、 Fe— Cr— Si系電磁鋼板の履歴損の劣化原因について検討した。

表 1に示す成分系の鋼 1 ~ 8に、常法により熱間およぴ冷間圧延を施して 0. 25瞧厚とし、仕上げ焼鈍を施した。

なお、仕上げ焼鈍条件は、焼鈍雰囲気を窒素 +水素雰囲気（体積比で N₂ ： H₂ =

70： 30) とし、焼鈍温度を 980 °Cとした。

ZZ9T0/C00Zdf/X3d H06 00Z OAV その結果、上記鋼 1〜 8に上記条件で仕上げ焼鈍を施すことによつて製造した鋼板はいずれも、鋼中に直径が数百 n m程度の徴細な Cr含有窒化物が観察された。一例として、鋼 5を用い上記条件で仕上げ焼鈍を行うことによって製造した鋼板の内部を走查型電子顕微鏡 ( S EM) で撮影したときの断面 S EM写真を図 1に示す。なお、 Cr 含有窒化物は、主に、. CrN、や、 Cr (C，N)等の炭窒化物から成ると思われる。次に、 Cr含有量を 1. 0~4. 5 mass%の範囲で種々に変化させたこれらの鋼に上記条件で仕上げ焼鈍を施し、仕上げ焼鈍時の窒化量（仕上げ焼鈍前後の含有窒素量の差）および履歴損を測定した。図 2は、鋼中の Cr含有量を横軸とし、仕上げ焼嗨時の窒化量 (鋼板全体）および履歴損を縦軸としてこれらの関係を示したグラフである。なお、— 図 2において、棒グラフが窒化量であり、折れ線グラフが履歴損である。

図 2の結果から、鋼中の Cr含有量が多いほど、仕上げ焼鈍時の窒化量は多くなり、それに伴って履歴損が劣化しているのがわかる。以上の結果より、鋼中の Crは、仕上げ焼鈍時に窒化されて Cr含有窒化物として析出しゃすく、この Cr含有窒化物の析出が履歴損を劣化させているものと考えられる。そこで、仕上げ焼鈍中の Cr含有窒化物の析出を抑制する手段について検討を行った。その結果、 Arガス雰囲気などの窒化が起らない雰囲気で焼鈍を行なうことにより、 Cr 含有窒化物の析出を抑制できることを見出した。また、窒化抑制元素である Sb、 Snおよび Zまたは窒化物生成元素である A1を鋼材素材に添加するとともに、これらの Sb、 Sn、Al添加量に合わせて窒素分圧を調整した雰囲気中で焼鈍を行なうことによっても、 Cr含有窒化物の析出を有効に抑制できることを見出した。その一例を以下に示す。まず、 Fe— Cr— Si系合金組成を有し、さらに Sb： 0. 045mass%を含有する、表 1の鋼 10について、前記した製造方法と同一条件で冷延鋼板とし、 2条件の雰囲気（体積比で窒素：水素 =70： 30および 95： 5 ) にて仕上げ焼鈍を施した。

図 3 Aは窒素：水素 =70： 30の雰囲気で仕上げ焼鈍を施した鋼板内部の断面 S EM 写真であり、図 3 Bは鋼板表層の断面 S EM写真である。観察条件は図 1と同様である。図 3 Aおよぴ図 3 Bより鋼板部 2における Cr含有窒化物の析出が Sbの添加により抑制されていることが分かる。なお、図中の 1は表面保護のための Cu箔である。

し力し、窒素：水素 =95 : 5の雰囲気で仕上げ焼鈍したものについては、 Cr含有窒化物が粒界に相当数観察された。すなわち、窒素：水素 =95： 5の雰囲気で焼鈍しても、 Sb添カ卩による Cr含有窒化物析出抑制効果は確認できたが、析出抑制効果が不十分であった。次に、 Fe—Cr— Si系合金組成を有し、さらに A1： 0. 55mass%を含有する、表 1の鋼 11について、同様に 2条件の雰囲気（窒素：水素 =70： 30および 95： 5 ) で仕上げ焼鈍を施した。他の製造条件は前記した製造方法と同一条件とした。

図 4 Aは窒素：水素 =70： 30の雰囲気で仕上げ焼鈍を施した鋼板内部の断面 S EM 写真であり、図 4 Bは鋼板表層の S EM写真である。図 4 Bより、鋼板の最表層に A1N層 3が形成され、また、表層から 5 μ ηι程度までの深さの領域にも A1N 4の析出が見られる。そして、その結果、図 4 Αに見られるように、鋼板内部における Cr含有窒化物の析出が抑制されていることが分かる。

し力し、窒素：水素 =95 : 5の仕上げ焼鈍雰囲気においては、 Cr含有窒化物は粒界に存在しており、析出抑制効果が不十分であることが確認された。さらに、 Sbや A1を含有しない表 1の鋼 4および鋼 6を同様の工程条件で冷延鋼板とし、 Arガスのみの雰囲気で焼鈍した。この場合も、鋼の窒化が抑制されて Cr含有窒ィ匕物の析出が抑制されていることが確かめられだ。

なお、 Sbと A1を複合添加した場合（表 1の鋼 12)、同様の調査により、 Sbまたは A1 の単独添加よりも、それぞれ少量の添加で単独添加鋼と同様の Cr含有窒化物の析出抑制効果があることが確かめられた。

さらに、 Snを添加した Fe—Cr— Si系合金鋼を準備して同様の調査を行なった結果、 Snにも Sbと同様の窒化抑制効果があることが確かめられた。表 2に、鋼 1 ~12のいずれかを用いて製造された無方向性電磁鋼板について、鋼板内部における 1腿 2当たりの Cr含有窒ィヒ物の個数、焼鈍後の窒化量（鋼板全体）および履歴損を測定した結果を示す。ここで、仕上げ焼鈍の雰囲気およぴ温度は表 2に示す条件とし、その他の製造条件は図 1等の鋼板の製造条件と同じであった。なお、鋼板内部における 1讓²当たりの Cr含有窒化物の個数は、下記の方法により測定した。

鋼板を板厚方向に切った断面を SEM (1000倍〜 10000倍）にて複数視野観察し、ト一タルの観察領域が lnunXl醒となるようにした。上記観察領域内の Cr含有窒化物の個数を数え、上記 1醒 ²当たりの Cr含有窒化物の個数とした。ここで、観察された析出物が Cr含有窒化物か否かは、 EDX分析により確認した。なお、鋼板の最表層から 5 μ mまでの領域は表 '裏面とも除外し、残りを鋼板内部と定義した。

観察は、圧延方向に沿って切った断面（いわゆる圧延方向断面）について行なったが、切断方向による観察個数の差はとくに認められなかった。

表 2

鋼板厚仕上げ焼鈍条件窒化 Cr含有窒化記焼鈍雰囲気焼鈍温度虽 WhlO/lk 物の個数号 (mm) (体積比） (°C) (ppm) (W/kg) (個 Zmm²)

1 0.25 N₂： H₂=70 30 980 18 19.7 1.2xl0⁴

2 0.25 N₂： H₂=70 30 980 22 20.2 3.5xl0⁴

3 0.25 N₂： H₂ = 70 30 980 26 20.9 7. OxlO⁴

0.25 N₂： H₂=70 30 980 33 21.3 1 xlO⁵

4

0.25 Ar 980 - 7 12.5 <100

5 0.25 N₂： H₂=70： 30 980 35 22.5 3. lxlO⁵

0.25 N₂： H₂=70： 30 980 38 23.7 5.5xl0⁵

6

0.25 Ar 980 - 3 13.3 <100

7 0.25 N₂ H₂=70 30 980 44 24.2 8 xlO⁵

8 0.25 N₂ H₂=70 30 980 45 25.8 1. lxlO⁶

9 0.25 N₂ H₂=70 30 980 2 13.9 2000

0.25 N₂ H₂=70 30 980 0 13.4 1000

10

0.25 N₂ H₂ = 95 5 980 13 19.2 6500

0.25 N₂ H₂=70 30 980 34 12.9 <100

11

0.25 N₂ H₂ = 95 5 980 31 19.5 7500

12 0.25 N₂ H₂=70 30 980 4· · 13.4 <100 また、図 5に鋼板内部における Cr含有窒化物の個数と履歴損との関係を示した。窒化物の個数と履歴損の関係をみると、良好な履歴損を得るためには、鋼板内部の Cr含有窒化物の存在割合が 1匪²当たり 2500個以下に抑制しなければならないことが判明した。この発明は、上記の知見に基づくものである。

この発明に従う無方向性電磁鋼板は、次の特徴を有するものである。

(a) Crを添加することによって高 Si鋼の脆性が改善され、従来は製造が困難であつた、高 Si鋼の製造が可能になり、より高い電気抵抗が得られる。

(b) Crは脆性改善のみではなく、電気抵抗を高めるのにも有効な元素であり、 Siと Crとの複合添加でより効率的に高い電気抵抗を得ることが可能になった。

(c) C、 N、 S、 Tiおよび Nbなどの不純物濃度を十分に低減することにより、 Cr添加による脆性改善効果が得られるとともに、析出物による履歴損劣化を防止できる。

(d) Arガス雰囲気などの窒化が起こらない雰囲気中で Cr- Si添加鋼を焼鈍することで、窒化を抑制し、 Cr含有窒化物の析出量を 2500個/匪²以下に制御することができ、 Cr含有窒化物による履歴損劣化を防止できる。

(e) Fe— Cr— Si系電磁鋼板に窒化抑制元素である Sbおよび Zまたは Snを添加するとともに、 Sb、 Snの添加量に合わせて窒化ガスの含有量を調整することにより、焼鈍中の窒化を抑制し、 Cr含有窒化物の析出量を 2500個/醒 ²以下に制御することができ、 Cr 含有窒化物による履歴損劣化を防止できる。

(f) Fe— Cr一 Si系電磁鋼板に窒化物生成元素である A1を添加するとともに、 A1の添加量に合わせて窒化ガスの含有量を調整することにより、焼鈍中の内部窒化を抑制し、 Cr含有窒化物の析出量を 2500個 Zram²以下に制御することができ、 Cr含有窒化物による履歴損劣化を防止できる。

(g) Fe— Cr一 Si系電磁鋼板に窒化抑制元素である Sbおよび Zまたは Snおよぴ窒化物生成元素である A1を複合添加する場合は、 Sb、 Snまたは A1の単独添加時よりもそれぞれ少量の添加で単独添加鋼と同様に焼鈍中の窒化を抑制でき、さらに窒化ガスの含有量を適宜調節することにより Cr含有窒化物の析出量を 2500個瞧 ²以下に制御することができ、 Cr含有窒化物による履歴損劣化を防止できる。以下、この発明を詳細に説明するまず、この発明の無方向性電磁鋼板における成分組成範囲の限定理由について説明する。

Si：約 2. 5〜約 10mass%

Siは、鋼の電気抵抗を上昇させる主要元素である。さらに、 Crとの相乗効果によつて電気抵抗を大幅に上昇させ、特に高周波数域での鉄損を改善するのに有効な成分である。 Si量が約 2. 5 mass%未満では、 rを併用したとしても従来の電磁鋼板程度の電気抵抗しか得られず、このため良好な高周波域鉄損は得られない。一方、約 10 mass% を超えると、 Crを含有させても通常圧延可能な靱性を確保できないため、 Si含有量は約 2. 5〜約 10mass%と規定する。上限値は 10, Omass%であってもよい。

なお、より好ましい範囲は約 2. 5〜約 5. 0%である。さらに好ましい領域は、約 3. 5 〜約 5. 0%である。

Cr：約 1. 5 〜約 20mass%

Crは、 Siとの相乗効果によって鋼の固有抵抗を大幅に向上させ、更には耐食性を向上させる基本的な合金成分である。その効果を得るためには約 1. 5mass%以上の添加が必要である。

Crはさらに、約 3. 5 mass%以上の Si含有量の場合、または約 3mass%以上の Si含有量でかつ約 0. 5 mass%を超える A1含有量の場合であっても、通常の圧延可能な程度の靱性を得るのに極めて有効な元素である。その効果は約 1. 5mass%以上でも得られる力約 2mass%以上の Cr添加がさらに好ましい。なお、 Si量や A1量が上記の場合よりも少ない場合でも Crの添加により加工性は改善される。一方、約 20 mass%を超えると靱性向上効果が飽和するとともに、コスト上昇を招くため、 Cr含有量は約 1. 5 〜約 20 mass%と規定する。上限値は 20. 0mass%であってもよい。

なお、より好ましい範囲は約 1. 5〜約 5. 0%である。

Sb： 0. 04超〜約 1 mass%および Sn： 0. 06超〜約 1 mass%のいずれか 1種または 2種 (鋼中に A1を 0. lraass%以上添加しない場合)、

Sb：約 0. 005〜約 l raass%および Sn：約 0. 005〜約 l mass%のいずれか 1種または 2 種（鋼中に A1を 0. lmass%以上添加する場合）

Snおよび Sbは、いずれも窒化を抑制する効果があるため、これらの成分を加えた鋼であれば、 Snや Sbを加えない鋼に比べて、仕上げ燥鈍時の窒素ガスの割合が高くても、 Cr含有窒化物の析出を有効に抑制することができる。このように焼鈍時の窒化による Cr含有窒化物の析出を抑制し、履歴損劣化を防止できるため、 Fe— Cr一 Si系電磁鋼板における Snおよび Zまたは Sbの添加は、従来の電磁鋼板の場合よりも鉄損改善効果は大きい。従って、この発明では、鋼中に A1を添加しない成分系をもつ電磁鋼板の場合 (すなわち A1含有量が 0. lmass%未満である場合）には、 Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ 04超〜約 1 mass%および 0. 06超〜約 1 mass%の範囲で添加することができる。すなわち、 Sn、 Sbがいずれも l mass%を超えると、上記効果が飽和するばかりでなく、コスト上昇を招くことから、 l mass%を上限とし、また、前述した効果を十分に得るため、 Sbおよび Snの含有量の下限は、それぞれ 0. 04 mass%超およぴ 0. 06 mass%超とする。なお、 Sb、 Snとも含有量の上限値を 1. 0mass%としてもよい。一方、 Snおよび/または Sbに併せて A1を複合添加する場合（すなわち A1含有量を 0. lmass%以上とする場合）は、 Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb：約 0. 005〜約 1 mass%および Sn：約 0. 005〜約 1 mass%の範囲で添加させることができる。 Snおよび Sbが約 l mass%を超えると効果が飽和し、コスト上昇もまねくことから、約 l mass%を上限とする。なお上限値は 1. 0mass%としてもよい。

下限は A1との複合添加による相乗効果により、約 0. 005mass%以上の含有で前述したものと同様な効果が生じる。下限値は 0. 0050mass%としてもよい。

なお、 Sn、 Sbは窒化抑制効果に加えて集合組織改善効果もあることから、鋼板の磁気特性向上にさらに寄与する。このような目的での添加は特許文献 3や特許文献 4でも禁じてはいないが、窒化抑制に最適化した適用量や方法を示唆するものではなかつた。

なお、 A1を複合添加する場合、より好ましい範囲は Sb、 Snとも約 0. 005〜約 0. 05%である。

A1：約 0. 1 〜約 2mass%

A1は、 Crよりも強力な窒化物生成元素であり、焼鈍中に鋼板表層より侵入する窒素と鋼板表層で結びつき、鋼板最表層に A1N層を形成するとともに、さらに最表層直下の表層近傍においても A1Nを析出する。これにより鋼板内部への浸窒が防止され、その結果、鋼板内部での窒化による Cr含有窒化物の析出を抑制することができるので、必要に応じて鋼中に添加することができる。従来の電磁鋼板では、鋼板表層の A1N析出は磁気特性を劣化させるので抑制する必要があるとされていた。しかしながら、 Fe —Cr— Si系電磁鋼板に関しては、この A1N析出は磁気特性改善に非常に有効なものであることがわかった。さらに、 A1の添加により、鋼溶製時から含有されている窒素が粗大な Al Nを形成するため、鋼溶製時からの含有窒素による Cr含有窒化物析出も抑制する効果もみとめられた。これらの効果は、約 0, lmass%以上の添加により得ることが出来る。

なお、過剰に A1を添加すると、電気抵抗を高めることができるという有利な面もあり、例えば特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3および特許文献 4ではこの目的での添加を奨励している。しかし、磁束密度の低下が Siを添カ卩した場合より大きい。高電気抵抗化は Siと Crの複合添加により達成可能であるので、高電気抵抗と高磁束密度の双方を満足させるという観点から、 A1添加量は必要な範囲内で少ない方が好ましい。また、過剰な A1の添加は靱性劣化を招くことから、製造性の観点からも A1添加量は少ないほうが好ましい。これらの理由により、 A1添加量の上限は約 2mass%以下とする。上限値は 2. 0mass%としてもよい。以上により、A1添加量は約 0. 1〜約 2mass%とする。好ましくは約 0, 10〜約 1. 0 mass%と規定する。

Mn：約 1 mass%以下おょぴ P：約 1 mass%以下のいずれか 1種または 2種

Mnおよび Pは、添加することにより更に電気抵抗を高めることが可能で、この発明の趣旨を損なうことなく、更なる鉄損の改善が達成できる。よって、 Mnおよび Pから選ばれる 1種あるいは 2種を必要に応じて添加することができる。し力、し、これらの元素を大量に添加すると加工性が劣化するので、ともに約 l mas_S%を上限とする (1. Oraass%を上限としてもよい）。より好ましくは 0. 5 mass%以下がよい。なお、 Mn および Pは微量の添加で効果が得られるから、とくに下限を設ける必要はなく、例えば Mn：約 0. 04mass%以上おょぴ P：約 0. 01mass%以上であれば十分である。

C：約 0. 006raass°/o以下

Cは、 Fe— Cr— Si系電磁鋼板の靱性を劣化させるため、できる限り低減することが望ましく、この発明の成分範囲において C量は約 0. 006mass%以下に抑える必要がある。また、 Cr含有炭化物などの析出物による履歴損を防止する観点からも、 C量は約

0. 006mass%以下に抑える必要がある。なお、上限値は 0. 0060mass%としてもよい。より好ましい範囲は約 0. 0040%以下である。

Cは理論上は無添加でもよいが、現実には lOppm程度は残留するものと思われる。なお、 Cは目的の値の鋼塊を铸造してもよいが、約 0. 006〜約 0. 02mass%程度を含有する鋼塊を出焭材とし、冷間圧延中の中間焼鈍、あるいは冷間圧延後の仕上げ焼鈍を脱炭焼鈍とするなどの C低減処理を加えても良い。

N：約 0. 002mass%以下（鋼中に A1を 0. lmass%以上添加しない場合）、

約 0. 004raass%以下（鋼中に A1を 0. lraass%以上添加する場合）

Nは、 Crと非常に結びつきやすく Cr含有窒化物を析出させる。よって、履歴損劣化の観点から、鋼中に A1を添加しない（A1<0. lraass%)成分系をもつ電磁鋼板の場合には、 N量は約 0. 002mass%以下に低減する必要がある。なお、上限値は 0. 0020mass%としてもよい。

一方、鋼中に A1を添加した（A1≥0. lmass%)成分系をもつ電磁鋼板の場合には、 N は A1と結びつき、窒化およぴ鋼中窒素による Cr含有窒化物の析出が抑制されるため、 N量は約 0. 004raass%以下まで含有させることが可能となる。ただし、 N量が多くなると靱性劣化を招くため、できるだけ低減することが好ましく、敏性劣化の観点からも N量は約 0. 004mass%以下に抑える必要がある。なお、上限値は 0. 0040mass%としてもよい。

Nは理論上は無添加でもよいが、現実には lOppm程度は残留するものと思われる。 S ：約 0. 005mass%以下

Sは、 Mn S、 Cu S等の析出物を生成し、履歴損を劣化させるので履歴損改善の観点から、 S量は約 0. 005 mass以下に抑える必要がある。上限値は 0. 0050mass%としてもよい。より好ましい範囲は約 0. 0025%以下である。 Sは理論上は無添カ卩でもよいが、現実には 5p_Pm程度は残留するものと思われる。

Ti：約 0. 005mass%以下、 Nb：約 0. 005mass%以下

Tiおよぴ bは V、ずれも、通常の Cr含有鋼においては加工性改善成分と位置付けられている。し力し、磁気特性を劣化させる成分である。この発明における加工性の改善は、 Cr添加と Cおよび Nを低減させることで達成するため、 Tiおよび Nbが有する加工性改善作用は必要としない。このため、 Ti、 Nbは磁気特性の観点からできるだけ低減するのが望ましく、その許容量は Ti、 N共に約 0. 005mass%以下に抑える必要がある。上限値は 0. 0050mass%としてもよい。より好ましい範囲はそれぞれ約 0. 0020%以下である。これらの元素は理論上は無添加（分析限界未満）でもよいが、現実には 5 ppm 程度は混入しているものと思われる。なお、 0、 V、 Cu等の不可避的不純物についても、磁気特性および加工性の観点からできる限り低減することがより好ましい。これらはそれぞれ 0. 0050mass%以下、 0. 0050mass%以下、 0. 050mass%とすることが好ましい。

この他に不可避的不純物としては、8、、2で 3^等がぁげられる。1¾は0. 05raass% 以下、その他の元素は 0. 0050mass%以下とすることが好ましい。高周波特性を改善するためには、鋼の電気抵抗を高めることが非常に有効である。この発明では、鋼の電気抵抗が少なくとも約 60 Ω cm以上が望ましい。 60 / Q cm*満では、高周波磁気特性が十分に得られず、 Crを積極的に添加しない従来の電磁鋼板によっても容易に達成可能だからである。なお、より好ましくは約 70 μ Ω cm以上とする。電気抵抗率は、主に鋼の成分組成により決定されるので、既知の各元素の影響を考慮して成分設計することや、簡単な調査により、目的の値とすることができる。図 5に示したように、良好な履歴損を得るためには、鋼板内部における 1 mm²当たりの Cr含有窒化物の個数を 2500個以下に制御する必要がある。 2500個 Zmm²を超えると履歴損が急激に劣化し、十分な高周波鉄損が得られない。

Cr含有窒化物の個数を 2500個醒 ²以下に制御するためには、窒化抑制元素である Sn、 Sbまたは窒化物生成元素である A1をし、さらに仕上げ焼鈍雰囲気中の非窒化ガスの比率を増大することによって達成される。もちろん、 100%非窒化ガスの雰囲気でも達成されることは言うまでもない。

ここで、非窒化ガスとは、例えば H₂ガスや Arガス等であり、また現実的に使用され得る窒化ガスは N₂ガスや N%ガス等である。

窒化抑制元素 Sn、 Sbも窒化物生成元素 A1も添加されていない成分系に関しては、窒化ガスを含まない、非窒化ガス雰囲気下で焼鈍を fiなうことが好適である。また、窒化ガスの比率を非常に低くすることによつても Cr含有窒化物個数の低減は達成され得る。次に、この発明の無方向性電磁鋼板の製造プロセスについて説明する。

まず、本請求範囲の成分を含有した溶鋼をスラブに鎳造し、スラブ加熱後、通常の熱間圧延を施す。スラブ加熱温度はとくには限定されないが、高動口熱ではスラブが垂れてしまうなど製造上の問題が発生してしまうため約 950°C〜約 1200°Cの範囲内とすることが好ましい。熱延板の厚みは極力薄くすることによって、次工程冷間圧延における圧延性を良好にすることができる。一方、薄くしすぎると圧延機の能力が追いつかず、また、熱延板形状が不良となることがあるので、約 2. 5mm〜約 0. 5nmiの範囲内とすることが好ましい。

次に、必要に応じて熱延板焼鈍を施してもよい。熱延板焼鈍は磁気特性を改善するのに有効であるが、 800°C未満ではその効果は不十分であり、 1200°Cを超えると組織が粗大になりすぎで靭性に問題が生じるので、約 800°C〜約 1200°Cの温度範囲で施すことが好ましい。

得られた熱延鋼板に冷間圧延を施して最終板厚とする。ここで、冷間圧延は 1回で最終板厚としてもよいが、 2回以上にわけて、その間に中間焼鈍を施してもよい。中間焼鈍は磁気特性を改善するのに有効であり、鋼板の歪を除去し、その後の冷間圧延の負荷を低減する効果もある。し力し、歪が除去され再結晶が完了したあとは、鋼板の靱性を劣化させる。つまり、極めて高温で中間焼鈍を施すことはその効果を飽和させるだけでなく、粗大な結晶粒となり次工程の冷延性を低下させる。他方、低温すぎると磁気特性改善効果が不十分となる。したがって、中間焼鈍温度は 700 ~1100 の範囲内が好ましい。

なお、 Cは低減すればするほど磁気特性改善および加工性改善に寄与するので、中間焼鈍を酸化性雰囲気にて行い、脱炭焼鈍としてもよい。

また、冷延工程は磁気測定改善効果が知られている約 100°C〜約 300°Cの温間圧延で行ってもよい。なお、上記が代表的なプロセスであるが、これに限定されるものではなく、鍚造した鋼を最終的に冷間圧延あるいは温間圧延により、最終板厚に加工するプロセスを適切な条件で行えばよい。冷間圧延（または温間圧延）された冷延鋼板には、その後仕上げ焼鈍を施して再結晶させる。仕上げ焼鈍は、連続焼鈍で行っても箱焼鈍で行っても良いが、連続焼鈍が好ましい。仕上げ焼鈍プロセスにおいては、無方向性電磁鋼板では窒素ガスまたは窒素ガスを主成分として水素ガスを混合した還元性雰囲気が一般に用いられている。

本発明の鋼においては、既に触れたように、仕上げ焼鈍における雰囲気の管理が重要である。窒化を抑制して Cr含有窒化物の析出個数を 2500個/匪²以下に制御する為には、例えば、 Arガス雰囲気などの窒化が起らない雰囲気中で焼鈍を行うことが好ましい。あるいは、室化抑制元素である Sb、 Snおよび Zまたは窒化物生成元素である Al を鋼板素材に添加するとともに、これらの添加量に合わせて窒化ガスの存在割合を適宜調節する。すなわち、本発明では、例えば窒素と水素ガスからなる雰囲気中の水素ガスの存在割合を増加させたり、窒素ガスの少なくとも一部を Arガスなどの窒素ガス以外に置換して、 Cr含有窒化物の析出量を 2500個/匪²以下に制御する。とくに、窒化抑制元素 Sn、 Sbおよび窒化物生成元素 Alを添カ卩しない組成の鋼に関しては、焼鈍雰囲気に窒化ガスを全く用いないか、窒化ガスの比率を非常に低く低減するなどにより、 Cr含有窒化物の析出量を 2500個 Zram²以下に制御する。

具体的には、上述した雰囲気制御にあたり、 Al， Sb, Snを全く添加しない成分系に関しては、窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比（以後、単に全体積比という）で 30%未満とする。また、それ以外の成分系に関しては窒ィヒガスの含有量を全体積比で 95%未満に規定する。なお、窒化ガスの量が多すぎると窒ィヒにより析出物制御が困難になるだけでなく、鋼板表面が酸化し、その結果履歴損が劣化する。ここで、窒化ガスは、次のようにして窒素ガス換算した全体積比を算出する。まず、各窒化ガスの化学組成から窒素 Nの存在割合を原子数比率で求める。この比率に、各窒化ガスの体積割合を乗じ、その総和をとる。例えば、 N₂:NH₃:¾=40： 40： 20の場合、 NH₃は窒素 1原子と水素 3原子とからなるので、 NH₃ガス中の窒素 Nの存在割合は 0. 25である。したがって、窒素ガス換算した全体積比は、 40% + (40% X 0. 25) =50%となる。

なお、いうまでもなく、 N₂ガスの場合は窒素 Nの存在割合は 1である。したがって、窒化ガスが窒素ガスのみである場合は、全雰囲気に対する窒素ガスの体積比が、前記の全体積比となる。なお、窒化能は高温焼鈍の方が高く、雰囲気管理の効果は仕上げ焼鈍温度が 900°C〜 950°C程度よりも高い場合においてより顕著となる。前記の雰囲気制御は、各仕上げ焼鈍温度における窒化量の実積に基づいて適宜最適化して行なうことが好ましい。

例えば、仕上げ焼鈍温度が約 700 〜950 未満の領域では、窒化能はそれほど高くないため、 Cr含有窒化物数を所定の値以下に低減するために、 Sb， Snまたは A1の少なくともいずれかを添加した鋼に対して窒化ガスの全体積比を 95%未満、 Sb, Snおよび A1が無添加である鋼に対しては 30%未満とすることが好ましい。

また、仕上げ焼鈍温度が 950°C〜約 1150°Cの領域では、窒ィヒ能が非常に高くなるため、低温焼鈍の場合よりも窒化ガスの全体積比を低くすることが好ましヽ。この場合は、 Sb, Snまたは A1の少なくともいずれかを添カ卩した鋼に対して窒化ガスの全体積比を約 80%以下、 Sb, Snおよび A1が無添加である鋼に対しては約 15%以下とすることが好ましい。なお、コストおょぴ作業性の観点からは、上記上限の範囲内で窒素ガスを適当量含有させることが好ましい。 Sb， Snまたは A1の少なくともいずれかを添加した鋼に対しては窒化ガスの全体積比が約 60%以上となる程度に窒素ガスを含有せしめても問題なく、 Sb， Snおよび A1が無添加である鋼に対しても窒化ガスの全体積比が約 5 %以上となる程度に窒素ガスを含有可能である。この発明の鋼板においては、板厚を減じれば高周波磁気特性改善の効果が促進されるが、約 400Hz以上の高周波数域で、この減厚の効果を格段に得るためには、板厚を約 0. 4瞧以下にすることが望ましい。ただし、板厚を約 0. 01腿より薄くすると、製造コストが高くなるため、板厚の範囲は約 0. 01〜約 0. 4匪とすることが好ましい。〔実施例〕

(実施例 1 )

表 3に示す組成成分を含み、残部が Feおよび不可避的不純物からなる鋼を溶製し、 1150°C にてスラブ加熱した後、熱間圧延を行って全て板厚 2. Oramの熱延板とした。次いで、鋼 A~ P、 Wに関しては 1000°Cにて熱延板焼鈍を施し、 1回冷延法にて最終仕上げ厚さ 0. 25mmに仕上げた。一方、鋼 Q〜Vに関しては熱延板焼鈍を実施せず、冷間圧延途中で 900°Cにて中間焼鈍を行う 2回冷延法にて最終仕上げ厚さ 0. 15mmに仕上げた。その後、 980〜1040°Cで 10秒の最終仕上げ焼鈍を施した。力べして得られた鋼板をェプスタイン試験片に切り出し、その磁気特性を評価した。測定は JIS C 2550に従い実施した。ここに、電気抵抗、製品の板厚、仕上げ焼鈍における-雰囲気ガス、焼鈍温度、鉄損、焼鈍後の鋼板全体の窒化量、鋼板内部の窒化量おょぴ鋼板内部の含有窒素量、並びに Cr含有窒化物の析出量をそれぞれ表 4力ら表 7にまとめて示す。

なお、鋼板内部の含有窒素量は、化学研磨によつて鋼板表面表裏各 5 μ mずつ研磨した領域の含有窒素量のことを意味し、鋼板内部の窒化量は、仕上げ焼鈍前の鋼板全体の含有窒素量と仕上げ焼鈍後の鋼板内部の含有窒素量の差である。また、鋼板全体の窒化量は仕上げ焼鈍前の鋼板全体の含有窒素量と仕上げ焼鈍後の鋼板全体の含有窒素量の差である。窒素量は湿式化学分析により行った。 Cr含有窒化物の析出量は倍率 5000 倍の断面 S EM像にて調査した。

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表 4

表 5

*)窒素ガス換算での全体積比 =55% **)窒素ガス換算での全比 =95. 5%

表 6

*)窒素換算での全体積比 =75% **)窒素換算での全体積比 =25%

表 7

Cr非添加鋼である鋼 A、 Bは電気抵抗が本発明の範囲外であるため鉄損の低減が不十分である。鋼中の窒素含有量が本発明範囲外である鋼 D、 M、 Wは、 Al、 Sn、 Sbをしても、 Cr含有窒化物が析出し、鉄損が不十分である。

Al, Sbおよび Snが非添加である鋼 C、 K、 Qは、窒化ガスの比率（ここでは窒素分圧）を制御しない場合には、焼鈍時の窒ィヒにより、 Cr含有窒化物が析出し、鉄損が不十分である。一方、焼鈍雰囲気を Ar雰囲気にしたり、低窒素雰囲気にしたりするなどして窒素分圧を低く制御した場合には、 Cr含有窒化物の析出が抑制され、良好な鉄損を示した。

Sn、 Sbを一種類以上添加した鋼 E、 F、 L、 R、 Vは、焼鈍雰囲気を本請求範囲内に制御した場合は、 Cr含有窒化物の析出や鋼板の表面酸化が抑制され、良好な鉄損を示す。一方で、雰囲気制御を実施せず、高い窒素分圧で焼鈍を行なうと、 Sn、 Sb添加による窒化抑制効果が不十分で、 Cr含有窒化物の析出量を本発明範囲内に抑制できず、鉄損が不十分であった。

Sbおよび Sn非添加でかつ A1添力卩の鋼 G、 H、 P、 Tでは、窒化により最表層に A1N が形成されるため焼鈍後の窒素含有量は高くなるが、この A1Nの形成により鋼板内部の窒素含有量が高くならない。このため、 A1添加に加えて焼鈍雰囲気を制御した場合、窒化が抑制され良好な鉄損を示した。一方、雰囲気制御を実施せず、高い窒素分圧で焼鈍を行なうと、 A1添加による窒化抑制効果が不十分で、 Cr含有窒化物の析出量を本発明範囲内に抑制できず、鉄損が不十分であった。

また Sn、 Sbそして Alを複合添加した鋼 I、 J、 N、 0、 S、 Uでは Sn、 Sb添加による窒化抑制と Al添加による鋼板表層での A1N形成によって窒化による Cr含有窒化物の析出が抑制され、良好な磁気特性を示した。一方、雰囲気制御を実施せず、高い窒素分圧で焼鈍を行なうと、複合添加による窒化抑制効果が不十分で、 Cr含有窒化物の析出量を本発明範囲内に抑制することができず、鉄損が不十分であった。

以上の Sn、 Sb、 Alを一種類以上添加した鋼では当然のことながら、窒化が起らない Ar雰囲気中などの 100%非窒化雰囲気の焼鈍においても良好な鉄損を示した。

(実施例 2 )

表 3に示す鋼 Q、 R、 S、 Tに関しては、実施例 1と同様の方法で最終仕上げ厚さ 0. 15mmとした後、 900 で 10秒の最»上げ焼鈍を施し、より高周波域での鉄損を評価した。その測定結果を表 8に示す。

表 8

実施例 1と同様に Al、 Sbおよび Sn非添加の鋼 Qは、焼鈍雰囲気を制御しない場合は、焼鈍時の窒化により、 Cr含有窒化物が析出し、鉄損が不十分である。一方、焼鈍雰囲気を Ar雰囲気にしたり、低窒素雰囲気にするなどし、窒化を抑制すると Cr含有窒化物の析出が抑制され、良好な鉄損を示した。 Al、 Sn、 Sbを一種類以上添加している鋼 R、 S、 Tも同様で、雰囲気制御せず、高い窒素分圧で焼鈍を行うと、 Al、 Sn、 Sb によるの窒化抑制効果が不十分で、 Cr含有窒化物の析出量を本発明範囲内に抑制することができず、鉄損が不十分であった。一方、焼鈍雰囲気を制御した場合には、窒化が抑制され、 Cr含有窒化物の析出が本突明範囲内となり、良好な鉄損を示した。発明の効果

以上述べたように、この発明の無方向性電磁鋼板は、優れた高周波磁気特性を有する。本発明の鋼板は、高周波域で使用される機器、例えば電気自動車用モータ、マイクロガスタービン用発電機および高周波リアクトル等に最適であり、その工業的価値は大きなものである。

Claims

請求の範囲

1 · Si ： 2. 5 ~10mass%、 Cr： 1. 5 ~20mass%、 C ： 0. 006mass%以下、 N ： 0. 002mass% 以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下および Nb ： 0. 005mass%以下を含有し、残部が Feおよび不可避的不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 μ Ω cm以上、鋼板内部における 1瞧²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、 Fe— Cr—Si系無方向性電磁鋼板。

2 . Si： 2. 5 〜10mass%、 Cr： 1. 5 〜 20mass%、 C ： 0. 006mass%以下、 N ： 0. 002mass% 以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下おょぴ Nb： 0. 005mass%以下を含み、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb ： 0. 04超〜 l mass%およぴ Sn ： 0. 06超〜 1 raass%の範囲で含有し、残部が Feおよび不可避的不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 μ Ω η以上、鋼板内部における 1讓²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、 Fe— Cr一 Si系無方向性電磁鋼板。

3 . Si ： 2. 5 〜10mass%、 Cr ： 1. 5 ~20mass%、 Al ： 0. 1 〜 2 mass%、 C ： 0. 006mass% 以下、 N ： 0. 004mass%以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005mass%以下おょぴ Nb ： 0. 005mass%以下を含有し、残部が Feおよび不可避的な不純物からなり、鋼の電気抵抗が 60 /i Ω αη以上、鋼板内部における 1 mm²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、 Fe— Cr—Si系無方向性電磁鋼板。

4 . Si ： 2. 5 〜10mass%、 Cr ： 1. 5 〜20mass%、 Al ： 0. 1 〜 2 mass%、 C ： 0. 006raass% 以下、 N ： 0. 004mass%以下、 S ： 0. 005mass%以下、 Ti ： 0. 005raass%以下おょぴ Nb ： 0. 005mass%以下を含み、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb ： 0. 005〜 1 mass%および Sn ： 0. 005〜 1 mass%の範囲で含有し、残部が Feおよぴ不可避的な不純物からなり、鋼の電気抵抗が Ω αη以上、鋼板内部における 1匪²当たりの Cr含有窒化物の個数が 2500個以下である、 Fe— Cr一 Si系無方向性電磁鋼板。

5 . 請求項 1 〜 4のいずれか 1項において、さらに Mn : l mass%以下おょぴ P ： 1 mass%以下のいずれか 1種又は 2種を含有する、 Fe_Cr— Si系無方向性電磁鋼板。

6 . Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5〜20mass%の範囲で含有する溶鋼を鎳込み、冷間圧延（温間圧延を含む、以下同様）を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施すにあたり、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 30%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

7 . Si： 2, 5〜10mass%、 Cr： 1. 5〜20mass%を含有し、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種を、それぞれ Sb： 0. 04超〜 1 mass%および Sn： 0. 06超〜 1 mass%の範囲で含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施すにあたり、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

8 . Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5~20mass%を含有し、さらに A1： 0.：!〜 2mass%を. 含有する溶鋼を鎳込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施すにあたり、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

9 . Si： 2. 5〜10mass%、 Cr： 1. 5〜20mass%を含有し、さらに A1： 0. 1〜2腿 s%を含有し、さらに Sbおよび Snのいずれか 1種または 2種類を、それぞれ Sb： 0. 005〜 1 raass%および Sn : 0. 005〜 l mass%の範囲で含有する溶鋼を铸込み、冷間圧延を含む圧延工程を施し、その後仕上げ焼鈍を施すにあたり、前記仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒化ガスの含有量を、窒素ガス換算した全体積比で 95%未満に抑制する Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法。

10. 請求項 6 ~ 9のいずれか 1項において、前記圧延工程が、

铸込まれた鋼スラブを熱間圧延し、

得られた熱延板に必要に応じて熱延板焼鈍を施し、

その後 1回の冷間圧延を施すか、または中間焼鈍を挟む 2回以上の冷間圧延を施す工程を含む、 Fe-Cr- Si系無方向性電磁鋼板の製造方法