JPH0425346B2 - - Google Patents
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- JPH0425346B2 JPH0425346B2 JP61098901A JP9890186A JPH0425346B2 JP H0425346 B2 JPH0425346 B2 JP H0425346B2 JP 61098901 A JP61098901 A JP 61098901A JP 9890186 A JP9890186 A JP 9890186A JP H0425346 B2 JPH0425346 B2 JP H0425346B2
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、回転機の回転部に鉄心として用いら
れる電磁鋼板、特に回転時の応力あるいは加減速
時の繰返し応力に耐え得る優れた機械特性と磁気
特性、即ち鉄損、磁束密度を劣化させることなく
具備した高抗張力無方向性電磁鋼板に関するもの
である。 （従来の技術） 近年、エレクトロニクスの発達により回転機の
駆動システムの機能が高度化し、さまざまな回転
駆動制御が可能となつてきた。即ち、駆動電源の
周波数を制御することにより、可変速運転、高周
波数以上での高速運転を可能とした回転機が増加
してきた。一方、メカトロニクスの発展により、
回転機の高速化の要求が高まり、さらに従来、高
速回転機は比較的小容量に限られていたが、この
傾向は中・大型の回転機分野にも広がりつつあ
る。 このような高速回転機を実現するには、高速回
転に耐え得る構造の回転子とする必要がある。一
般に、回転する物体に作用する遠心力は回転半径
に比例し、回転速度の２乗に比例して大きくなる
ので、中・大型の高速回転機ではその回転子に作
用する力が60Kg／mm2を越える場合がある。また、
超大型の回転機の場合、回転数が比較的低くても
回転子の直径が大きいために、結果的に60Kg／mm2
以上の応力が作用する場合があり、回転子には高
抗張力の素材が必要となる。さらに、可変速運転
が必要な回転機では加減速が頻繁に行なわれるた
め、素材として単に抗張力が高いだけでなく、繰
返し応力に対して疲労破壊する限度応力（疲労
限）の高い素材でなければならない。 通常、回転機の回転子には積層した無方向性電
磁鋼板が使われるが、前記のような回転機では所
要の機械強度を満足できない場合があり、その際
には中実の鋳鋼製の回転子などが採用されてい
る。しかし、回転機の回転子は電磁気現象を利用
するものであるから、その素材としては前述の機
械特性と同時に磁気特性が優れていることが要求
される。 回転子用の鉄心素材に要求される磁気特性のう
ち、特に重要であるのは鉄損と磁束密度である。
回転子に発生する鉄損の主たるものは、回転子鉄
心表面に生じるリツプル損と呼ばれる高周波磁束
による損失で、その周波数fRは次式のように表わ
される。 fR＝２・f0・Ｍ／Ｐ ここにf0：駆動電源の周波数 Ｍ ：固定子鉄心の歯数（テイース数） Ｐ ：回転機の磁極数 一例として、駆動電源の周波数を商用周波数の
２倍程度とした２極回転機の場合を考えると、そ
のリツプル磁束の周波数は１〜10kHzの範囲とな
る。 従つて、このような回転子用鉄心素材としては
上記の周波数領域における鉄損が小さいものが望
ましい。しかし、前述の中実鋳鋼の回転子は一体
ものであるために、高周波領域では渦電流損失が
非常に大きくなつて、電磁鋼板を積層してなる回
転子を用いた場合に比べ、回転機としての効率が
数％低いと言われている。 もう一つの重要な磁気特性である。回転子鉄心
素材の磁束密度が低いと、所要のトルクを発生さ
せるために必要な磁束を回転子に流すために、励
磁アンペアターンを大きくしなければならない。
これは励磁コイルでの銅損の増加につながるた
め、回転機の総合的な効率の低下を招く。即ち、
中実鋳鋼製の回転子から、機械特性および鉄損と
もに優れた素材を積層した回転子に置き換えれ
ば、鉄損は確実に減少するが、その素材の磁束密
度が低いと銅損が増加し、場合によつては鉄損の
減少分が相殺されて、効率が向上しないこともあ
りうる。 このように、かかる回転機の回転子鉄心素材と
しては、機械的には高い抗張力と疲労強度を有
し、かつ磁気的には高周波数における鉄損が低
く、磁束密度が高いことを同時に満足するもので
なければならない。 鋼板の機械強度を高める手段として、冷延鋼板
の分野で一般的に用いられる方法には、固溶硬
化、析出硬化、細粒化による硬化、変態組織によ
る硬化などがあるが、一般に、高い機械強度と低
鉄損・高磁束密度という優れた磁気特性とは相反
する関係にあり、これらを同時に満足させるのは
困難であつた。 公知の技術として、例えば特開昭60−238421号
公報記載の方法のようにSi含有量を3.5〜7.0％と
高め、これに固溶硬化の大きい元素を添加し、抗
張力を高める方法が提案されているが、この方法
ではSi含有量に依存している割合が高いために、
熱延板から最終冷延厚みに圧延するに際して100
〜600℃の温間圧延が必要という欠点があつた。
さらに、この技術によつて得られる鋼板の磁束密
度はB50は1.56〜1.61Tと極めて低いという大きな
問題があつた。 また特開昭61−9520号公報では、Si含有量を高
め、これに固溶硬化の大きい元素を添加した溶鋼
を急冷凝固法により鋼帯とし、これを冷間あるい
は熱間圧延し、さらに焼鈍を施して、抗張力が高
く、鉄損の低い高抗張力無方向性電磁鋼板を製造
する方法が提案されている。この技術によれば、
Si含有量を高めても急冷凝固法であるため、従来
の圧延による製造法のように材料の脆化による制
約は緩和される。しかし、前出の技術と同様、例
えば70Kg／mm2以上の高抗張力を得るためには、Si
含有量を４〜4.5％と高めねばならず、磁束密度
B50は非常に低くなるという問題があつた。 一方、特開昭55−65349号公報などに提案され
ているように、センダスト系の、硬度が非常に高
く、透磁率の高い磁性材料を製造する技術がある
が、これらの材料は主に磁気ヘツドあるいは小型
の高周波トランスなどの静止器用である。 本発明が対象としている回転機の回転子鉄心
は、通常、打ち抜きにより加工され、積層結束さ
れる。そして実際の回転機の運転状態では回転・
停止・加減速による繰返し応力を受ける。従つ
て、かかる回転子用鉄心材料としては、打ち抜き
加工で割れなどが発生することなく、かつ繰返し
応力に対する破壊強度の高いものでなければなら
ない。センダスト系の材料は機械的に高強度で耐
摩耗性に優れているが、反面、非常に脆いため、
上記の観点から回転機用には使用できなかつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、急冷凝固法などによらず、従
来の圧延技術で工業的規模の製造が可能な機械特
性ならびに磁気特性の優れた回転機用高抗張力無
方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供しよう
とするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは下記のとおりであ
る。 (1) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、
Ni：0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる、抗張力TS≧65
Kg／mm2、かつ高周波鉄損W5/1000≦50W／Kg、
磁束密度B50≧1.65Tの優れた機械的特性およ
び磁気特性を有する回転機用高抗張力無方向性
電磁鋼板。 (2) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る、抗張力TS≧65Kg／mm2、かつ高周波鉄損
W5/1000≦50W／Kg、磁束密度B50≧1.65Tの優
れた機械的特性および磁気特性を有する回転機
用高抗張力無方向性電磁鋼板。 (3) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、さらにAl：1.0％未満およびＢ：40±
30ppmの何れか１種を含み、残部Feおよび不
可避的不純物からなる、抗張力TS≧65Kg／mm2、
かつ高周波鉄損W5/1000≦50W／Kg、磁束密度
B50≧1.65Tの優れた機械的特性および磁気特
性を有する回転機用高抗張力無方向性電磁鋼
板。 (4) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、
Ni：0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造に
よつて或は鋳型に注入して鋼塊とし、これを分
塊圧延してスラブとし、次いで熱間圧延して熱
延板とし、そのまま或は熱延板焼鈍を施した後
酸洗し、冷間圧延して最終板厚とした後、650
℃以上、850℃未満の温度域で低温再結晶焼鈍
することを特徴とする回転機用高抗張力無方向
性電磁鋼板の製造方法。 (5) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る鋼を、連続鋳造によつて或は鋳型に注入して
鋼塊とし、これを分塊圧延してスラブとし、次
いで熱間圧延して熱延板とし、そのまま或は熱
延板焼鈍を施した後酸洗し、冷間圧延して最終
板厚とした後、650℃以上、850℃未満の温度域
で低温再結晶焼鈍することを特徴とする回転機
用高抗張力無方向性電磁鋼板の製造方法。 (6) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、さらにAl：1.0未満およびＢ：40±
30ppmの何れか１種を含み、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造によつて
或は鋳型に注入して鋼塊とし、これを分塊圧延
してスラブとし、次いで熱間圧延して熱延板と
し、そのまま或は熱延板焼鈍を施した後酸洗
し、冷間圧延して最終板厚とした後、650℃以
上、850℃未満の温度域で低温再結晶焼鈍する
ことを特徴とする回転機用高抗張力無方向性電
磁鋼板の製造方法。 他の要旨は、前記の成分を有する鋼を連続鋳造
あるいは鋼塊−分塊圧延によつてスラブとし、次
いで熱間圧延して、無焼鈍のままあるいは焼鈍し
た後、酸洗し、冷間圧延をして最終板厚となした
後、650℃以上、850℃未満の温度範囲で低温再結
晶させるところにある。 以下にこの発明を詳細に説明する。 まず成分を上記の範囲に限定した理由について
説明する。 Si：2.0％以上、3.5％未満 Siは鋼の固有抵抗を増し、過電流を減少させる
ので、鉄損減少に最も効果の大きい元素である。
同時にSiは抗張力を高めるにも有効な元素である
が、添加量が２％未満ではその効果が小さい。一
方、Siは前述のように鋼を脆化し、かつ製品の磁
束密度を低下させる。従つて、本発明では従来の
圧延技術で工業的規模の製造が可能で、かつ高い
磁束密度を確保するため、Si含有量を3.5％未満
とする。 Ｃ：0.008％以下 Ｃは鋼の強度を高めるが、一方、鉄損はＣ含有
量に対して急激に悪化するため、0.008％以下に
限定する。 Ｐ：0.03％以上、0.2％未満 Ｐは抗張力を高める効果が非常に大きい元素で
あるが、0.03％未満ではほとんど効果がない。一
方、Ｐは粒界に偏析し、鋳片・熱延板・冷延板を
脆化させる。従つて、工業的規模での連続鋳造・
熱間圧延・冷間圧延を可能とするために、0.2％
未満とする。 Mn，Ni：0.3％≦Mn＋Ni＜10％ Mn，Niはともに無方向性電磁鋼板の磁気特性
に与える悪影響が比較的小さく、固溶硬化によつ
て鋼の抗張力を高める効果が大きい。Mnは、鋼
の抗張力を高めるとともに固有抵抗を高くするか
ら、製品の高周波数域における鉄損を小さくする
点で有利である。Niは、無方向性電磁鋼板の磁
気特性に与える悪影響が比較的小さく、かつ鋼の
靭性を損なうことなしに抗張力を高める効果が大
きい元素である。Niを単独に添加する場合、0.3
％未満では効果を発現することができない。一
方、10％以上添加すると、無方向性電磁鋼板の磁
気特性、わけても磁束密度を低下させる。 本発明においては、実施例にも示すように、
MnとNiを複合して添加することによつて、機械
的特性、わけても抗張力が高く、磁気特性に優れ
た無方向性電磁鋼板を得ることができる。複合添
加の場合においても、NiとMnの合計量で0.3％
未満では効果を発現することができない。一方、
10％以上添加すると、無方向性電磁鋼板の磁気特
性、わけても磁束密度を低下させ、本発明におけ
る技術的課題である1.65T以上の磁束密度を有す
る無方向性電磁鋼板を得ることができない。 上に述べた各元素は、一般に、鋼を脆化させる
から、抗張力、靭性ともに高い製品を得ようとす
る場合は、鋼の結晶粒界を強化する目的でＢを40
±30ppmの範囲内で添加する。また、本発明を実
施するに際し、さらに優れた磁気特性、わけても
鉄損値の低い製品を得ようとする場合は、Alを
1.0％未満の範囲内で添加する。 上記成分以外は、Feおよび不可避的不純物元
素である。 （作 用） 次に本発明の製造方法について説明する。 上記の適性範囲の成分からなる鋼は、転炉ある
いは電気炉など公知の方法で溶製され、連続鋳造
あるいは鋼塊に鋳造した後、分塊圧延によりスラ
ブとされる。次いでこのスラブを公知の方法で加
熱炉にて加熱あるいはホツト・チヤージし、ある
いは分塊圧延後、直送して熱間圧延し、例えば
1.5〜５mmの板厚とする。この熱延板を無焼鈍の
まま、あるいはノルマライジングのために例えば
900℃で２分間焼鈍した後、酸洗する。次いで１
回または途中に熱処理を含んで２回の公知の方法
で冷間圧延し、最終板厚、例えば0.30〜0.80mmと
する。 しかる後、650℃以上、850℃未満の温度範囲で
低温再結晶焼鈍を行う。ここで焼鈍温度を上記の
範囲に限定したのは、650℃以下では所要の磁気
特性が得られず、また焼鈍後、鋼帯が平坦となら
ないためである。一方、焼鈍温度が850℃以上で
あると、結晶粒成長が急激に進行して機械特性が
劣化するので、安定して所要の機械特性と磁気特
性を同時に得るため上記の温度範囲とする。 （実施例） (1) 実施例１ 表１に示す成分組成の各鋼を鋼塊に鋳造し、
1100℃に加熱して分塊圧延し、スラブとした。次
いで、1150℃に加熱してから熱間圧延を施して板
厚を2.0mmとした後、酸洗し、しかる後に冷間圧
延により最終板厚を0.5mmとした。続いて、この
冷延鋼帯を水素ガス10％を含む保護雰囲気下で
825℃で１分間焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張
力と鉄損W5/1000、磁束密度B50を調査し、その結
果を同じく表１に示した。比較のため、従来の方
法で得られた鋼帯の各特性値を併記した。 表１から明らかなように、Niを添加した本発
明鋼は、高い抗張力と低い鉄損値を示している。
れる電磁鋼板、特に回転時の応力あるいは加減速
時の繰返し応力に耐え得る優れた機械特性と磁気
特性、即ち鉄損、磁束密度を劣化させることなく
具備した高抗張力無方向性電磁鋼板に関するもの
である。 （従来の技術） 近年、エレクトロニクスの発達により回転機の
駆動システムの機能が高度化し、さまざまな回転
駆動制御が可能となつてきた。即ち、駆動電源の
周波数を制御することにより、可変速運転、高周
波数以上での高速運転を可能とした回転機が増加
してきた。一方、メカトロニクスの発展により、
回転機の高速化の要求が高まり、さらに従来、高
速回転機は比較的小容量に限られていたが、この
傾向は中・大型の回転機分野にも広がりつつあ
る。 このような高速回転機を実現するには、高速回
転に耐え得る構造の回転子とする必要がある。一
般に、回転する物体に作用する遠心力は回転半径
に比例し、回転速度の２乗に比例して大きくなる
ので、中・大型の高速回転機ではその回転子に作
用する力が60Kg／mm2を越える場合がある。また、
超大型の回転機の場合、回転数が比較的低くても
回転子の直径が大きいために、結果的に60Kg／mm2
以上の応力が作用する場合があり、回転子には高
抗張力の素材が必要となる。さらに、可変速運転
が必要な回転機では加減速が頻繁に行なわれるた
め、素材として単に抗張力が高いだけでなく、繰
返し応力に対して疲労破壊する限度応力（疲労
限）の高い素材でなければならない。 通常、回転機の回転子には積層した無方向性電
磁鋼板が使われるが、前記のような回転機では所
要の機械強度を満足できない場合があり、その際
には中実の鋳鋼製の回転子などが採用されてい
る。しかし、回転機の回転子は電磁気現象を利用
するものであるから、その素材としては前述の機
械特性と同時に磁気特性が優れていることが要求
される。 回転子用の鉄心素材に要求される磁気特性のう
ち、特に重要であるのは鉄損と磁束密度である。
回転子に発生する鉄損の主たるものは、回転子鉄
心表面に生じるリツプル損と呼ばれる高周波磁束
による損失で、その周波数fRは次式のように表わ
される。 fR＝２・f0・Ｍ／Ｐ ここにf0：駆動電源の周波数 Ｍ ：固定子鉄心の歯数（テイース数） Ｐ ：回転機の磁極数 一例として、駆動電源の周波数を商用周波数の
２倍程度とした２極回転機の場合を考えると、そ
のリツプル磁束の周波数は１〜10kHzの範囲とな
る。 従つて、このような回転子用鉄心素材としては
上記の周波数領域における鉄損が小さいものが望
ましい。しかし、前述の中実鋳鋼の回転子は一体
ものであるために、高周波領域では渦電流損失が
非常に大きくなつて、電磁鋼板を積層してなる回
転子を用いた場合に比べ、回転機としての効率が
数％低いと言われている。 もう一つの重要な磁気特性である。回転子鉄心
素材の磁束密度が低いと、所要のトルクを発生さ
せるために必要な磁束を回転子に流すために、励
磁アンペアターンを大きくしなければならない。
これは励磁コイルでの銅損の増加につながるた
め、回転機の総合的な効率の低下を招く。即ち、
中実鋳鋼製の回転子から、機械特性および鉄損と
もに優れた素材を積層した回転子に置き換えれ
ば、鉄損は確実に減少するが、その素材の磁束密
度が低いと銅損が増加し、場合によつては鉄損の
減少分が相殺されて、効率が向上しないこともあ
りうる。 このように、かかる回転機の回転子鉄心素材と
しては、機械的には高い抗張力と疲労強度を有
し、かつ磁気的には高周波数における鉄損が低
く、磁束密度が高いことを同時に満足するもので
なければならない。 鋼板の機械強度を高める手段として、冷延鋼板
の分野で一般的に用いられる方法には、固溶硬
化、析出硬化、細粒化による硬化、変態組織によ
る硬化などがあるが、一般に、高い機械強度と低
鉄損・高磁束密度という優れた磁気特性とは相反
する関係にあり、これらを同時に満足させるのは
困難であつた。 公知の技術として、例えば特開昭60−238421号
公報記載の方法のようにSi含有量を3.5〜7.0％と
高め、これに固溶硬化の大きい元素を添加し、抗
張力を高める方法が提案されているが、この方法
ではSi含有量に依存している割合が高いために、
熱延板から最終冷延厚みに圧延するに際して100
〜600℃の温間圧延が必要という欠点があつた。
さらに、この技術によつて得られる鋼板の磁束密
度はB50は1.56〜1.61Tと極めて低いという大きな
問題があつた。 また特開昭61−9520号公報では、Si含有量を高
め、これに固溶硬化の大きい元素を添加した溶鋼
を急冷凝固法により鋼帯とし、これを冷間あるい
は熱間圧延し、さらに焼鈍を施して、抗張力が高
く、鉄損の低い高抗張力無方向性電磁鋼板を製造
する方法が提案されている。この技術によれば、
Si含有量を高めても急冷凝固法であるため、従来
の圧延による製造法のように材料の脆化による制
約は緩和される。しかし、前出の技術と同様、例
えば70Kg／mm2以上の高抗張力を得るためには、Si
含有量を４〜4.5％と高めねばならず、磁束密度
B50は非常に低くなるという問題があつた。 一方、特開昭55−65349号公報などに提案され
ているように、センダスト系の、硬度が非常に高
く、透磁率の高い磁性材料を製造する技術がある
が、これらの材料は主に磁気ヘツドあるいは小型
の高周波トランスなどの静止器用である。 本発明が対象としている回転機の回転子鉄心
は、通常、打ち抜きにより加工され、積層結束さ
れる。そして実際の回転機の運転状態では回転・
停止・加減速による繰返し応力を受ける。従つ
て、かかる回転子用鉄心材料としては、打ち抜き
加工で割れなどが発生することなく、かつ繰返し
応力に対する破壊強度の高いものでなければなら
ない。センダスト系の材料は機械的に高強度で耐
摩耗性に優れているが、反面、非常に脆いため、
上記の観点から回転機用には使用できなかつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、急冷凝固法などによらず、従
来の圧延技術で工業的規模の製造が可能な機械特
性ならびに磁気特性の優れた回転機用高抗張力無
方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供しよう
とするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは下記のとおりであ
る。 (1) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、
Ni：0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる、抗張力TS≧65
Kg／mm2、かつ高周波鉄損W5/1000≦50W／Kg、
磁束密度B50≧1.65Tの優れた機械的特性およ
び磁気特性を有する回転機用高抗張力無方向性
電磁鋼板。 (2) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る、抗張力TS≧65Kg／mm2、かつ高周波鉄損
W5/1000≦50W／Kg、磁束密度B50≧1.65Tの優
れた機械的特性および磁気特性を有する回転機
用高抗張力無方向性電磁鋼板。 (3) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、さらにAl：1.0％未満およびＢ：40±
30ppmの何れか１種を含み、残部Feおよび不
可避的不純物からなる、抗張力TS≧65Kg／mm2、
かつ高周波鉄損W5/1000≦50W／Kg、磁束密度
B50≧1.65Tの優れた機械的特性および磁気特
性を有する回転機用高抗張力無方向性電磁鋼
板。 (4) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、
Ni：0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造に
よつて或は鋳型に注入して鋼塊とし、これを分
塊圧延してスラブとし、次いで熱間圧延して熱
延板とし、そのまま或は熱延板焼鈍を施した後
酸洗し、冷間圧延して最終板厚とした後、650
℃以上、850℃未満の温度域で低温再結晶焼鈍
することを特徴とする回転機用高抗張力無方向
性電磁鋼板の製造方法。 (5) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る鋼を、連続鋳造によつて或は鋳型に注入して
鋼塊とし、これを分塊圧延してスラブとし、次
いで熱間圧延して熱延板とし、そのまま或は熱
延板焼鈍を施した後酸洗し、冷間圧延して最終
板厚とした後、650℃以上、850℃未満の温度域
で低温再結晶焼鈍することを特徴とする回転機
用高抗張力無方向性電磁鋼板の製造方法。 (6) 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni
およびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で
含有し、さらにAl：1.0未満およびＢ：40±
30ppmの何れか１種を含み、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造によつて
或は鋳型に注入して鋼塊とし、これを分塊圧延
してスラブとし、次いで熱間圧延して熱延板と
し、そのまま或は熱延板焼鈍を施した後酸洗
し、冷間圧延して最終板厚とした後、650℃以
上、850℃未満の温度域で低温再結晶焼鈍する
ことを特徴とする回転機用高抗張力無方向性電
磁鋼板の製造方法。 他の要旨は、前記の成分を有する鋼を連続鋳造
あるいは鋼塊−分塊圧延によつてスラブとし、次
いで熱間圧延して、無焼鈍のままあるいは焼鈍し
た後、酸洗し、冷間圧延をして最終板厚となした
後、650℃以上、850℃未満の温度範囲で低温再結
晶させるところにある。 以下にこの発明を詳細に説明する。 まず成分を上記の範囲に限定した理由について
説明する。 Si：2.0％以上、3.5％未満 Siは鋼の固有抵抗を増し、過電流を減少させる
ので、鉄損減少に最も効果の大きい元素である。
同時にSiは抗張力を高めるにも有効な元素である
が、添加量が２％未満ではその効果が小さい。一
方、Siは前述のように鋼を脆化し、かつ製品の磁
束密度を低下させる。従つて、本発明では従来の
圧延技術で工業的規模の製造が可能で、かつ高い
磁束密度を確保するため、Si含有量を3.5％未満
とする。 Ｃ：0.008％以下 Ｃは鋼の強度を高めるが、一方、鉄損はＣ含有
量に対して急激に悪化するため、0.008％以下に
限定する。 Ｐ：0.03％以上、0.2％未満 Ｐは抗張力を高める効果が非常に大きい元素で
あるが、0.03％未満ではほとんど効果がない。一
方、Ｐは粒界に偏析し、鋳片・熱延板・冷延板を
脆化させる。従つて、工業的規模での連続鋳造・
熱間圧延・冷間圧延を可能とするために、0.2％
未満とする。 Mn，Ni：0.3％≦Mn＋Ni＜10％ Mn，Niはともに無方向性電磁鋼板の磁気特性
に与える悪影響が比較的小さく、固溶硬化によつ
て鋼の抗張力を高める効果が大きい。Mnは、鋼
の抗張力を高めるとともに固有抵抗を高くするか
ら、製品の高周波数域における鉄損を小さくする
点で有利である。Niは、無方向性電磁鋼板の磁
気特性に与える悪影響が比較的小さく、かつ鋼の
靭性を損なうことなしに抗張力を高める効果が大
きい元素である。Niを単独に添加する場合、0.3
％未満では効果を発現することができない。一
方、10％以上添加すると、無方向性電磁鋼板の磁
気特性、わけても磁束密度を低下させる。 本発明においては、実施例にも示すように、
MnとNiを複合して添加することによつて、機械
的特性、わけても抗張力が高く、磁気特性に優れ
た無方向性電磁鋼板を得ることができる。複合添
加の場合においても、NiとMnの合計量で0.3％
未満では効果を発現することができない。一方、
10％以上添加すると、無方向性電磁鋼板の磁気特
性、わけても磁束密度を低下させ、本発明におけ
る技術的課題である1.65T以上の磁束密度を有す
る無方向性電磁鋼板を得ることができない。 上に述べた各元素は、一般に、鋼を脆化させる
から、抗張力、靭性ともに高い製品を得ようとす
る場合は、鋼の結晶粒界を強化する目的でＢを40
±30ppmの範囲内で添加する。また、本発明を実
施するに際し、さらに優れた磁気特性、わけても
鉄損値の低い製品を得ようとする場合は、Alを
1.0％未満の範囲内で添加する。 上記成分以外は、Feおよび不可避的不純物元
素である。 （作 用） 次に本発明の製造方法について説明する。 上記の適性範囲の成分からなる鋼は、転炉ある
いは電気炉など公知の方法で溶製され、連続鋳造
あるいは鋼塊に鋳造した後、分塊圧延によりスラ
ブとされる。次いでこのスラブを公知の方法で加
熱炉にて加熱あるいはホツト・チヤージし、ある
いは分塊圧延後、直送して熱間圧延し、例えば
1.5〜５mmの板厚とする。この熱延板を無焼鈍の
まま、あるいはノルマライジングのために例えば
900℃で２分間焼鈍した後、酸洗する。次いで１
回または途中に熱処理を含んで２回の公知の方法
で冷間圧延し、最終板厚、例えば0.30〜0.80mmと
する。 しかる後、650℃以上、850℃未満の温度範囲で
低温再結晶焼鈍を行う。ここで焼鈍温度を上記の
範囲に限定したのは、650℃以下では所要の磁気
特性が得られず、また焼鈍後、鋼帯が平坦となら
ないためである。一方、焼鈍温度が850℃以上で
あると、結晶粒成長が急激に進行して機械特性が
劣化するので、安定して所要の機械特性と磁気特
性を同時に得るため上記の温度範囲とする。 （実施例） (1) 実施例１ 表１に示す成分組成の各鋼を鋼塊に鋳造し、
1100℃に加熱して分塊圧延し、スラブとした。次
いで、1150℃に加熱してから熱間圧延を施して板
厚を2.0mmとした後、酸洗し、しかる後に冷間圧
延により最終板厚を0.5mmとした。続いて、この
冷延鋼帯を水素ガス10％を含む保護雰囲気下で
825℃で１分間焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張
力と鉄損W5/1000、磁束密度B50を調査し、その結
果を同じく表１に示した。比較のため、従来の方
法で得られた鋼帯の各特性値を併記した。 表１から明らかなように、Niを添加した本発
明鋼は、高い抗張力と低い鉄損値を示している。
【表】
(2) 実施例２
表２に示す成分組成の各鋼を連続鋳造してスラ
ブとなし、1200℃に加熱してから熱間圧延を施し
て板厚2.8mmの熱延板を得た。この熱延板を920℃
で１分間焼鈍した後、酸洗し、次いで冷間圧延し
て最終板厚を0.7mmとした。この冷延鋼帯を725℃
で20秒間焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張力と鉄
損W5/1000、磁束密度B50を同じく表２に示した。 表２から明らかなように、熱延板焼鈍を施して
得られる本発明の製品は、70Kg／mm2近くの高い抗
張力と低い鉄損値を有している。
ブとなし、1200℃に加熱してから熱間圧延を施し
て板厚2.8mmの熱延板を得た。この熱延板を920℃
で１分間焼鈍した後、酸洗し、次いで冷間圧延し
て最終板厚を0.7mmとした。この冷延鋼帯を725℃
で20秒間焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張力と鉄
損W5/1000、磁束密度B50を同じく表２に示した。 表２から明らかなように、熱延板焼鈍を施して
得られる本発明の製品は、70Kg／mm2近くの高い抗
張力と低い鉄損値を有している。
【表】
(3) 実施例３
表３に示す成分組成の各鋼を連続鋳造して得ら
れたスラブを、そのまま直送して熱間圧延を施し
て板厚2.8mmの熱延板とした。この熱延板を焼鈍
せずに酸洗のみ行い、次いで冷間圧延して最終板
厚を0.5mmとした。この冷延鋼帯を700℃で30秒間
焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張力と鉄損
W5/1000、磁束密度B50を同じく表３に示した。 表３から明らかなように、本発明によつて得ら
れる無方向性電磁鋼板は、50W／Kg以下の低い鉄
損値を有するとともに、極めて高い抗張力を有す
る。
れたスラブを、そのまま直送して熱間圧延を施し
て板厚2.8mmの熱延板とした。この熱延板を焼鈍
せずに酸洗のみ行い、次いで冷間圧延して最終板
厚を0.5mmとした。この冷延鋼帯を700℃で30秒間
焼鈍した。得られた各鋼帯の抗張力と鉄損
W5/1000、磁束密度B50を同じく表３に示した。 表３から明らかなように、本発明によつて得ら
れる無方向性電磁鋼板は、50W／Kg以下の低い鉄
損値を有するとともに、極めて高い抗張力を有す
る。
【表】
（発明の効果）
以上のように、本発明により、高い抗張力を有
し、かつ鉄損が低く、磁束密度が高いことを同時
に併せ持つ高抗張力無方向性電磁鋼板が得られ、
回転機の中・大型化による高効率化に伴い、その
回転子用鉄心材料として用いられる高抗張力無方
向性電磁鋼板に対する要請に十分応えることがで
き、その工業的効果は非常に大きい。
し、かつ鉄損が低く、磁束密度が高いことを同時
に併せ持つ高抗張力無方向性電磁鋼板が得られ、
回転機の中・大型化による高効率化に伴い、その
回転子用鉄心材料として用いられる高抗張力無方
向性電磁鋼板に対する要請に十分応えることがで
き、その工業的効果は非常に大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni：
0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feおよび不
可避的不純物からなる、抗張力TS≧65Kg／mm2、
かつ高周波鉄損W5/1000≦50W／Kg、磁束密度B50
≧1.65Tの優れた機械的特性および磁気特性を有
する回転機用高抗張力無方向性電磁鋼板。 ２ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Niお
よびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる、抗
張力TS≧65Kg／mm2、かつ高周波鉄損W5/1000≦
50W／Kg、磁束密度B50≧1.65Tの優れた機械的
特性および磁気特性を有する回転機用高抗張力無
方向性電磁鋼板。 ３ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Niお
よびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で含有
し、さらにAl：1.0％未満およびＢ：40±30ppm
の何れか１種を含み、残部Feおよび不可避的不
純物からなる、抗張力TS≧65Kg／mm2、かつ高周
波鉄損W5/1000≦50W／Kg、磁束密度B50≧1.65T
の優れた機械的特性および磁気特性を有する回転
機用高抗張力無方向性電磁鋼板。 ４ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Ni：
0.3％以上、10％未満を含有し、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造によつて或
は鋳型に注入して鋼塊とし、これを分塊圧延して
スラブとし、次いで熱間圧延して熱延板とし、そ
のまま或は熱延板焼鈍を施した後酸洗し、冷間圧
延して最終板厚とした後、650℃以上、850℃未満
の温度域で低温再結晶焼鈍することを特徴とする
回転機用高抗張力無方向性電磁鋼板の製造方法。 ５ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Niお
よびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を、
連続鋳造によつて或は鋳型に注入して鋼塊とし、
これを分塊圧延してスラブとし、次いで熱間圧延
して熱延板とし、そのまま或は熱延板焼鈍を施し
た後酸洗し、冷間圧延して最終板厚とした後、
650℃以上、850℃未満の温度域で低温再結晶焼鈍
することを特徴とする回転機用高抗張力無方向性
電磁鋼板の製造方法。 ６ 重量で、Si：2.0％以上、3.5％未満、Ｃ：
0.008％以下、Ｐ：0.03％以上、0.2％未満、Niお
よびMnを0.3％≦Ni＋Mn＜10％の範囲内で含有
し、さらにAl：1.0％未満およびＢ：40±30ppm
の何れか１種を含み、残部Feおよび不可避的不
純物からなる鋼を、連続鋳造によつて或は鋳型に
注入して鋼塊とし、これを分塊圧延してスラブと
し、次いで熱間圧延して熱延板とし、そのまま或
は熱延板焼鈍を施した後酸洗し、冷間圧延して最
終板厚とした後、650℃以上、850℃未満の温度域
で低温再結晶焼鈍することを特徴とする回転機用
高抗張力無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9890186A JPS62256917A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 回転機用高抗張力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 |
|---|---|---|---|
| JP9890186A JPS62256917A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 回転機用高抗張力無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256917A JPS62256917A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH0425346B2 true JPH0425346B2 (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=14232031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9890186A Granted JPS62256917A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 回転機用高抗張力無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62256917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003002777A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Jfe Steel Corporation | Feuille en acier electromagnetique non orientee |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0222442A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nippon Steel Corp | 高張力電磁鋼板及びその製造方法 |
| DE19829053A1 (de) | 1998-06-29 | 1999-12-30 | Siemens Ag | Elektromtor |
| WO2004050934A1 (ja) | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Jfe Steel Corporation | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP5194535B2 (ja) | 2006-07-26 | 2013-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度無方向性電磁鋼板 |
| JP4659135B2 (ja) | 2008-04-14 | 2011-03-30 | 新日本製鐵株式会社 | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| PL2390376T3 (pl) | 2009-01-26 | 2019-09-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Blacha cienka z niezorientowanej stali elektrotechnicznej |
| EP2474636B9 (en) | 2009-09-03 | 2019-05-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Non-oriented electrical steel sheet |
| EP2698441B1 (en) | 2011-04-13 | 2020-11-04 | Nippon Steel Corporation | High-strength non-oriented electrical steel sheet |
| JP2020147842A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-17 | 住友重機械工業株式会社 | 磁場中熱処理装置、電磁鋼板、モータ、モータ製造方法 |
| PL4273279T3 (pl) | 2021-03-31 | 2025-06-09 | Nippon Steel Corporation | Blacha cienka z niezorientowanej stali elektrotechnicznej, rdzeń silnika, sposób wytwarzania blachy cienkiej z niezorientowanej stali elektrotechnicznej i sposób wytwarzania rdzenia silnika |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512289B2 (ja) * | 1971-10-28 | 1976-01-24 | ||
| JPS5735662A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-26 | Nippon Steel Corp | Cold rolled steel plate with superior secondary workability for extra-deep drawing |
| JPS5970722A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Kawasaki Steel Corp | 異方性の小さい電磁鋼板の製造方法 |
| JPS5983723A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-15 | Kobe Steel Ltd | 磁束密度の高い無方向性電気鉄板の製造方法 |
| JPS60165349A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-28 | Kawasaki Steel Corp | 高張力軟磁性Ｆｅ基合金急冷薄帯 |
| JPS60238421A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-27 | Kawasaki Steel Corp | 高抗張力無方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP9890186A patent/JPS62256917A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003002777A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Jfe Steel Corporation | Feuille en acier electromagnetique non orientee |
| CN1318627C (zh) * | 2001-06-28 | 2007-05-30 | 杰富意钢铁株式会社 | 无方向性电磁钢板及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256917A (ja) | 1987-11-09 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |