WO2010084847A1 - 無方向性電磁鋼板 - Google Patents

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    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets

Definitions

  • the present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet suitable for a rotor of a high-speed rotating machine.
  • Non-oriented electrical steel sheets are used for rotors of rotating machines, for example.
  • the centrifugal force acting on the rotor is proportional to the radius of rotation and proportional to the square of the rotational speed. For this reason, very large stress acts on the rotor of the high-speed rotating machine. Therefore, it is preferable that the non-oriented electrical steel sheet for rotors has high tensile strength. That is, it is preferable that the non-oriented electrical steel sheet for the rotor has high tension. Thus, high tensile strength (high tension) is required for non-oriented electrical steel sheets for rotors.
  • the iron loss is low in non-oriented electrical steel sheets used for iron cores as well as rotors of rotating machines.
  • a non-oriented electrical steel sheet for a rotor of a high-speed rotating machine it is important that the high-frequency iron loss is low.
  • the non-oriented electrical steel sheet for rotors is also required to have a low high-frequency iron loss. In other words, high efficiency is required when the rotating machine is used at a high frequency.
  • An object of the present invention is to provide a non-oriented electrical steel sheet that can be easily manufactured and can obtain high tensile strength and low high-frequency iron loss.
  • the present inventors have obtained solid mechanical strength, precipitation strengthening, work strengthening, grain refinement strengthening, strengthening by transformation structure, etc., from the viewpoint of obtaining good mechanical properties while suppressing iron loss low.
  • the present inventors have investigated what kind of index is the high-frequency iron loss that is important in an actual high-speed rotating machine, in other words, what frequency it is important to reduce the iron loss. Accumulated analysis. The emphasis was also on the ease of processing such as cold rolling in the manufacturing process and the avoidance of processing complexity.
  • the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention includes C: 0.003% by mass to 0.05% by mass, N: 0.001% by mass to 0.01% by mass, and Si: 2.8% by mass or more. 3.5% by mass or less, and at least one selected from the group consisting of Ni: 4.0% by mass or less and Mn: 2.0% by mass or less, 0.5% by mass or more in total
  • Ti Ti content is [Ti] mass%
  • C content is [C] mass%
  • N content is [N] mass%
  • [Ti] / 4 [[[ C] + [N]
  • the Al content is 3.0% by mass or less
  • the P content is 0.2% by mass or less
  • the remainder consists of Fe and inevitable impurities.
  • the contents of Si, Mn, Ni, and the like and the value R Ti are appropriate, high tensile strength and low high-frequency iron loss can be obtained. Moreover, since content of Si etc. is appropriate, the process in a manufacturing process is easy and addition of the complicated process based on embrittlement etc. can also be avoided.
  • Si has the effect of reducing iron loss such as high-frequency iron loss by increasing the electrical resistance of the non-oriented electrical steel sheet and reducing eddy current loss. Moreover, Si has the effect
  • the Si content is less than 2.8% by mass, these functions are insufficient.
  • the Si content exceeds 3.5 mass%, a decrease in magnetic flux density, embrittlement, difficulty in processing such as cold rolling, and an increase in material cost are caused. Accordingly, the Si content is set to 2.8 mass% or more and 3.5 mass% or less.
  • Al like Si, has the effect of reducing iron loss such as high-frequency iron loss by increasing the electrical resistance of the non-oriented electrical steel sheet and reducing eddy current loss. Therefore, it may be contained for the purpose of further reducing high-frequency iron loss.
  • the Al content exceeds 3.0% by mass, a decrease in magnetic flux density, embrittlement, difficulty in processing such as cold rolling, and an increase in material cost are caused. Therefore, the upper limit of the Al content is 3.0% by mass. Further, if the Al content is less than 0.1% by mass, fine precipitation of AlN becomes obvious and the iron loss increases, so the Al content is preferably 0.1% by mass or more.
  • Ni and Mn contribute to improving the tension of the non-oriented electrical steel sheet. That is, Ni has an effect of increasing tension by solid solution strengthening, and Mn has an effect of increasing tension by solid solution strengthening and fine grain strengthening. Ni also has the effect of reducing iron loss such as high-frequency iron loss by increasing the electrical resistance of the non-oriented electrical steel sheet and reducing eddy current loss. Furthermore, Ni contributes to the improvement of the magnetic flux density accompanying the increase in the saturation magnetic moment of the non-oriented electrical steel sheet. Mn has the effect of reducing iron loss such as high-frequency iron loss by increasing the electrical resistance of the non-oriented electrical steel sheet and reducing eddy current loss.
  • Ni and Mn When the total content of Ni and Mn is less than 0.5% by mass, these actions become insufficient and a tensile strength of 900 MPa or more cannot be obtained.
  • Ni content exceeds 4.0% by mass, the magnetic flux density is reduced due to the reduction of the saturation magnetic moment.
  • content of Mn exceeds 2.0 mass%, magnetic flux density will fall and material cost will rise. Accordingly, 4.0 mass% or less of Ni and / or 2.0 mass% or less of Mn is contained in a total amount of 0.5 mass% or more.
  • P has the effect of greatly increasing the tension of the non-oriented electrical steel sheet. Therefore, it may be contained for the purpose of further improving the tension. In order to exhibit this effect, P is preferably contained in an amount of 0.001% by mass or more. However, if the P content exceeds 0.2% by mass, P segregates at the grain boundaries in the production process, the hot-rolled steel sheet becomes brittle, and subsequent cold rolling becomes very difficult. Therefore, the upper limit of the P content is 0.2% by mass.
  • Ti reacts with C and N to produce fine precipitates containing Ti carbonitride, and has the effect of increasing the tension of the non-oriented electrical steel sheet by precipitation strengthening and grain refinement strengthening. Further, Ti dissolved in the non-oriented electrical steel sheet is aligned with ⁇ 111 ⁇ in the crystal orientation of the surface of the non-oriented electrical steel sheet during cold rolling, finish annealing, and the like. It also has the effect of increasing In order to fully exhibit these actions, it is important that both Ti precipitated as Ti carbonitride and Ti dissolved in the non-oriented electrical steel sheet are contained in appropriate amounts. .
  • the value R Ti represented by is less than 1, the above-described action cannot be sufficiently exhibited. Therefore, the value R Ti is set to 1 or more. In the case where the value R Ti is 1, theoretically, all of Ti is bonded to C and / or N, but in reality, a part of Ti is not bonded to either C or N, and is not oriented as solute Ti. Included in electrical steel sheets.
  • the value R Ti is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
  • the value R Ti exceeds 10, recrystallization hardly occurs and brittleness easily occurs. Further, as the solid solution Ti increases, the orientation to ⁇ 111 ⁇ becomes stronger, and the iron loss may increase. Therefore, the value R Ti is set to 10 or less. Note that the value R Ti is preferably 9 or less, and more preferably 7 or less.
  • the C content is 0.003% to 0.05% and the N content is 0.001% to 0.01%.
  • the C content exceeds 0.05% or the N content exceeds 0.01% by mass, the iron loss characteristics are remarkably deteriorated due to magnetic aging or the like.
  • the Ti content is preferably 0.1% or more and 0.3% or less, and the upper limit of the Ti content is 0.25% by mass. Is more preferable.
  • Ti In addition to Ti, Zr, V, Nb, and Mo are also mentioned as a metal element which forms carbonitride in a non-oriented electrical steel sheet. Among these, precipitation strengthening of Ti carbonitride is remarkable.
  • B may be contained for the purpose of avoiding embrittlement of the grain boundaries accompanying the increase in tension.
  • the B content is preferably 0.001% by mass or more.
  • content of B is 0.007 mass% or less.
  • Cu 0.02% to 1.0%
  • Sn 0.02% to 0.5%
  • Sb 0.02% to 0.5%
  • Cr 0.02% or more and 3.0% or less
  • / or rare earth metal REM: rare earth metal
  • 0.001% or more and 0.01% or less may be contained. That is, one or more elements selected from the group consisting of these plural kinds of elements may be contained.
  • the tensile strength of the non-oriented electrical steel sheet composed of these components is, for example, 900 MPa or more. For this reason, the rotor of the high-speed rotating machine manufactured using this non-oriented electrical steel sheet can realize sufficient high-speed rotation.
  • the high-frequency iron loss W 10/1000 of the non-oriented electrical steel sheet made of these components is, for example, 100 W / kg or less.
  • the rotor of the high-speed rotating machine manufactured using this non-oriented electrical steel sheet can contribute to high efficiency and downsizing of the rotating machine. That is, it is possible to suppress energy loss and heat generation associated with the conversion from electrical energy to mechanical energy.
  • the thickness of a non-oriented electrical steel sheet is 0.30 mm or less.
  • the present inventors confirmed these effects by the following experiment.
  • C 0.017% by mass, Si: 3.12% by mass, Al: 0.65% by mass, Ni: 2.54% by mass, P: 0.02% by mass, N: 0.003% by mass
  • a slab containing Ti: 0.18% by mass was hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet.
  • the value R Ti of this hot-rolled steel sheet is 2.3.
  • the hot-rolled steel sheet was cold-rolled to four kinds of thicknesses shown in Table 1 to obtain cold-rolled steel sheets. Thereafter, the cold-rolled steel sheet was subjected to continuous finishing annealing at 780 ° C. for 20 seconds to obtain a non-oriented electrical steel sheet.
  • the thickness of the non-oriented electrical steel sheet is preferably 0.30 mm or less.
  • the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, a slab having the above composition is melted, and this slab is heated and hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet. Next, the hot-rolled steel sheet is cold-rolled to obtain a cold-rolled steel sheet. Then, finish annealing is performed. In order to avoid a decrease in strength and embrittlement associated with the growth of crystal grains, it is preferable not to perform hot-rolled sheet annealing, and it is also preferable not to perform cold rolling intermediate annealing.
  • the hot-rolled steel sheet having the above composition is used, the effect of improving the tension and reducing the high-frequency iron loss can be obtained without performing hot-rolled sheet annealing and intermediate annealing. Also, bending workability can be improved by omitting hot-rolled sheet annealing. That is, since the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention has the above-described composition, it is possible to improve the tension and reduce the high-frequency iron loss by a relatively simple process.
  • Comparative Example No. 11 and 12 the high-frequency iron loss W 10/1000 was less than 100 W / kg, but since the value R Ti was less than 1, the tensile strength was as low as less than 900 MPa. In particular, Comparative Example No. In No. 11, since Ti was not contained at all, the tensile strength was extremely low.
  • Comparative Example No. 21 and 22 the high-frequency iron loss W 10/1000 was less than 100 W / kg, but since the value R Ti was less than 1, the tensile strength was as low as less than 900 MPa. In particular, Comparative Example No. In No. 21, since Ti was not contained at all, the tensile strength was remarkably low.
  • the yield point is also Comparative Example No. Higher than 21 and 22.
  • the present invention can be used, for example, in the electrical steel sheet manufacturing industry and the electrical steel sheet utilizing industry.

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Abstract

　無方向性電磁鋼板は、Ｃ：０．００３質量％以上０．０５質量％以下、Ｎ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、及びＳｉ：２．８質量％以上３．５質量％以下を含有する。無方向性電磁鋼板は、更に、Ｎｉ：４．０質量％以下及びＭｎ：２．０質量％以下からなる群から選択された少なくとも１種を、総量で０．５質量％以上含有し、更に、Ｔｉ：Ｔｉの含有量を［Ｔｉ］質量％、Ｃの含有量を［Ｃ］質量％、Ｎの含有量を［Ｎ］質量％としたとき、［Ｔｉ］／４（［Ｃ］＋［Ｎ］）で表わされる値ＲＴｉが１以上１０以下を含有する。Ａｌの含有量が３．０質量％以下であり、Ｐの含有量が０．２質量％以下である。

Description

無方向性電磁鋼板
　本発明は、高速回転機のロータに好適な無方向性電磁鋼板に関する。
　無方向性電磁鋼板は、例えば回転機のロータ等に用いられる。一般的に、ロータに作用する遠心力は、回転半径に比例し、かつ、回転速度の二乗に比例する。このため、高速回転機のロータには非常に大きな応力が作用する。従って、ロータ用の無方向性電磁鋼板の引張強度は高いことが好ましい。つまり、ロータ用の無方向性電磁鋼板は高張力を備えていることが好ましい。このように、ロータ用の無方向性電磁鋼板には、高い引張強度（高張力）が要求される。
　その一方で、回転機のロータに限らず、鉄心に用いられる無方向性電磁鋼板では、鉄損が低いことが重要である。特に、高速回転機のロータ用の無方向性電磁鋼板では、高周波鉄損が低いことが重要である。このように、ロータ用の無方向性電磁鋼板には、低い高周波鉄損も要求される。つまり、回転機が高周波で使用される際の効率が高いことも要求される。
　しかしながら、高張力及び低高周波鉄損は、物理的に相反する関係にあり、これらを両立させることは極めて困難である。
　これらの両立を図った技術が提案されているが、これまで、容易に製造することができるものはない。例えば、Ｓｉ含有量が高い熱間圧延鋼板を得て、その後に種々の温度制御を行う技術が提案されているが、Ｓｉ含有量が高いために、冷間圧延が非常に困難である。また、冷間圧延を可能とするために、種々の温度制御を行っているが、この温度制御が非常に特殊であるため、そのために要する時間、労力及びコストが多大となる。
特開昭６０－２３８４２１号公報 特開昭６１－９５２０号公報 特開昭６２－２５６９１７号公報 特開平２－８３４６号公報 特開２００７－１８６７９１号公報 特開２００７－１８６７９０号公報 特開２００８－２４０１０４号公報
　本発明は、容易に製造することができ、高い引張強度及び低い高周波鉄損を得ることができる無方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
　本発明者らは、無方向性電磁鋼板において、固溶強化、析出強化、加工強化、細粒化強化、変態組織による強化等により、鉄損を低く抑えながら良好な機械特性を得るという観点から鋭意研究を行った。更に、本発明者らは、実際の高速回転機において重要となる高周波鉄損はどのような指標であるか、言い換えれば、どの周波数の鉄損を低減することが重要であるかについての調査及び解析を積み重ねた。また、製造過程における冷間圧延等の処理が容易であること及び処理の複雑化の回避も重視した。
　この結果、詳細は後述するが、Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉ等の含有量を適切なものとし、Ｔｉの含有量のＣ及びＮの総含有量に対する割合を適切なものとすることにより、例えば９００ＭＰａ以上の高い引張強度を得ながら、高周波鉄損を低く抑えることができることを見出した。また、高周波鉄損としては、磁束密度が１．０Ｔ、励磁周波数が１０００Ｈｚの場合の鉄損Ｗ１０／１０００が低いことが重要であることにも見出した。そして、次の無方向性電磁鋼板に想到した。
　本発明に係る無方向性電磁鋼板は、Ｃ：０．００３質量％以上０．０５質量％以下、Ｎ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、及びＳｉ：２．８質量％以上３．５質量％以下、を含有し、更に、Ｎｉ：４．０質量％以下及びＭｎ：２．０質量％以下からなる群から選択された少なくとも１種を、総量で０．５質量％以上含有し、更に、Ｔｉ：Ｔｉの含有量を［Ｔｉ］質量％、Ｃの含有量を［Ｃ］質量％、Ｎの含有量を［Ｎ］質量％としたとき、［Ｔｉ］／４（［Ｃ］＋［Ｎ］）で表わされる値ＲＴｉが１以上１０以下を含有し、Ａｌの含有量が３．０質量％以下であり、Ｐの含有量が０．２質量％以下であり、残部がＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする。
　本発明によれば、Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉ等の含有量並びに値ＲＴｉが適切であるので、高い引張強度及び低い高周波鉄損を得ることができる。また、Ｓｉ等の含有量が適切であるため、製造過程における処理が容易であり、脆化等に基づく複雑な処理の追加を回避することもできる。
　以下、本発明について詳細に説明する。先ず、本発明に係る無方向性電磁鋼板の成分について説明する。
　Ｓｉは、無方向性電磁鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を低減することにより高周波鉄損等の鉄損を低減する作用を有する。また、Ｓｉは、固溶強化により無方向性電磁鋼板の張力を高める作用を有する。Ｓｉの含有量が２．８質量％未満であると、これらの作用が不十分となる。一方、Ｓｉの含有量が３．５質量％を超えると、磁束密度の低下、脆化、冷間圧延等の処理の困難化、及び材料コストの上昇が引き起こされる。従って、Ｓｉの含有量は２．８質量％以上３．５質量％以下とする。
　Ａｌは、Ｓｉと同様に、無方向性電磁鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を減少することにより、高周波鉄損等の鉄損を低減する作用を有する。従って、高周波鉄損の更なる低減を目的として含有されていてもよい。但し、Ａｌの含有量が３．０質量％を超えると、磁束密度の低下、脆化、冷間圧延等の処理の困難化、及び材料コストの上昇が引き起こされる。従って、Ａｌの含有量の上限は３．０質量％とする。また、Ａｌの含有量が０．１質量％未満であると、ＡｌＮの微細析出が顕在化し、鉄損が増大するので、Ａｌの含有量は０．１質量％以上であることが好ましい。
　Ｎｉ及びＭｎは、無方向性電磁鋼板の張力の向上に寄与する。即ち、Ｎｉは、固溶強化により張力を高める作用を有し、Ｍｎは、固溶強化及び細粒化強化により張力を高める作用を有する。また、Ｎｉは、無方向性電磁鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を低減することにより高周波鉄損等の鉄損を低減する作用も有する。更に、Ｎｉは、無方向性電磁鋼板の飽和磁気モーメントの増大に伴う磁束密度の向上にも寄与する。Ｍｎは、無方向性電磁鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を低減することにより高周波鉄損等の鉄損を低減する作用を有する。Ｎｉの含有量及びＭｎの含有量の総量が０．５質量％未満であると、これらの作用が不十分となり、９００ＭＰａ以上の引張強度を得ることができなくなる。一方、Ｎｉの含有量が４．０質量％を超えると、飽和磁気モーメントの低下に起因した磁束密度の低下が生じる。また、Ｍｎの含有量が２．０質量％を超えると、磁束密度が低下し、また、材料コストが上昇する。従って、４．０質量％以下のＮｉ、及び／又は２．０質量％以下のＭｎが総量で０．５質量％以上含有されていることとする。
　Ｐは、無方向性電磁鋼板の張力を大きく高める作用を有する。従って、張力の更なる向上を目的として含有されていてもよい。この作用を奏するために、Ｐは０．００１質量％以上含有されていることが好ましい。但し、Ｐの含有量が０．２質量％を超えると、製造過程でＰが結晶粒界に偏析して熱間圧延鋼板が脆化し、その後の冷間圧延が非常に困難になる。従って、Ｐの含有量の上限は０．２質量％とする。
　Ｔｉは、Ｃ及びＮと反応してＴｉ炭窒化物を含む微細な析出物を生成し、析出強化及び細粒化強化により無方向性電磁鋼板の張力を高める作用を有する。また、無方向性電磁鋼板に固溶しているＴｉは、冷間圧延及び仕上焼鈍等の際に無方向性電磁鋼板の表面の結晶方位を｛１１１｝に揃え、無方向性電磁鋼板の張力を高める作用も有する。これらの作用を十分に発揮させるためには、Ｔｉ炭窒化物として析出するＴｉ、及び無方向性電磁鋼板に固溶しているＴｉの双方が適切な量だけ含まれていることが重要である。
　Ｔｉの含有量を［Ｔｉ］質量％、Ｃの含有量を［Ｃ］質量％、Ｎの含有量を［Ｎ］質量％としたとき、［Ｔｉ］／４（［Ｃ］＋［Ｎ］）で表わされる値ＲＴｉが１未満であると、上記の作用を十分に発揮させることができない。従って、値ＲＴｉは１以上とする。値ＲＴｉが１の場合、理論上はＴｉの全てがＣ及び／又はＮと結合するが、実際にはＴｉの一部はＣ及びＮのどちらとも結合せずに、固溶Ｔｉとして無方向性電磁鋼板に含まれる。なお、値ＲＴｉは２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましい。
　一方、値ＲＴｉが１０を超えると、再結晶が生じにくく、また、脆化しやすくなる。また、固溶Ｔｉの増加に伴って｛１１１｝への配向が強くなり、鉄損が上昇してしまうこともある。従って、値ＲＴｉは１０以下とする。なお、値ＲＴｉは９以下であることが好ましく、７以下であることがより好ましい。
　また、値ＲＴｉを上記の範囲にするために、Ｃの含有量は０．００３質量％以上０．０５％以下とし、Ｎの含有量は０．００１％以上０．０１％以下とする。なお、Ｃの含有量が０．０５％を超えているか、又はＮの含有量が０．０１質量％を超えている場合、磁気時効等により鉄損特性が著しく低下する。
　また、値ＲＴｉを上記の範囲にするために、Ｔｉの含有量は０．１％以上０．３％以下であることが好ましく、Ｔｉの含有量の上限は０．２５質量％であることがより好ましい。
　なお、無方向性電磁鋼板において炭窒化物を形成する金属元素として、Ｔｉの他に、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、及びＭｏも挙げられる。これらの中で、Ｔｉ炭窒化物の析出強化は顕著である。
　無方向性電磁鋼板の上述の成分以外は、例えばＦｅ及び不可避不純物である。なお、高張力化に伴う結晶粒界の脆化を回避する目的で、Ｂが含有されていてもよい。この場合、Ｂの含有量は０．００１質量％以上であることが好ましい。一方、Ｂの含有量が０．００７質量％を超えると、磁束密度の低下、及び熱間圧延時の脆化等が引き起こされる。このため、Ｂの含有量は０．００７質量％以下であることが好ましい。
　更に、種々の磁気特性を更に向上させる目的で、Ｃｕ：０．０２％以上１．０％以下、Ｓｎ：０．０２％以上０．５％以下、Ｓｂ：０．０２％以上０．５％以下、Ｃｒ：０．０２％以上３．０％以下、及び／又は希土類金属（ＲＥＭ：rare earth metal）：０．００１％以上０．０１％以下が含有されていてもよい。即ち、これらの複数種類の元素からなる群から選択された１種以上の元素が含有されていてもよい。
　そして、これらの成分からなる無方向性電磁鋼板の引張強度は、例えば９００ＭＰａ以上となる。このため、この無方向性電磁鋼板を用いて製造された高速回転機のロータは、十分な高速回転を実現することができる。
　また、これらの成分からなる無方向性電磁鋼板の高周波鉄損Ｗ１０／１０００は、例えば１００Ｗ／ｋｇ以下となる。このため、この無方向性電磁鋼板を用いて製造された高速回転機のロータは、回転機の高効率化及び小型化に寄与することができる。即ち、電気エネルギから機械エネルギへの変換に伴うエネルギの損失及びこれに付随する発熱を抑制することができる。そして、渦電流損を低減して、高周波鉄損Ｗ１０／１０００を１００Ｗ／ｋｇ以下とするために、無方向性電磁鋼板の厚さは０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
　本発明者らは、次のような実験によりこれらの効果を確認した。先ず、Ｃ：０．０１７質量％、Ｓｉ：３．１２質量％、Ａｌ：０．６５質量％、Ｎｉ：２．５４質量％、Ｐ：０．０２質量％、Ｎ：０．００３質量％、Ｔｉ：０．１８質量％を含有するスラブを熱間圧延し、熱間圧延鋼板を得た。この熱間圧延鋼板の値ＲＴｉは２．３である。次いで、熱間圧延鋼板を表１に示す４種類の厚さに冷間圧延し、冷間圧延鋼板を得た。その後、冷間圧延鋼板に７８０℃で２０秒間の連続仕上焼鈍を施し、無方向性電磁鋼板を得た。そして、無方向性電磁鋼板からエプスタイン試料及び引張試験片を切り出し、これらを用いて磁気特性及び機械特性を測定した。この結果も表１に示す。以下の表中の「Ｗ１５／５０」は鉄損Ｗ１５／５０を示し、「Ｂ５０」は磁束密度Ｂ５０を示し、「Ｗ１０／１０００」は、鉄損Ｗ１０／１０００を示している。また、「ＹＰ」は降伏点を示し、「ＴＳ」は引張強度を示し、「ＥＬ」は伸びを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、試料Ｎｏ．１及びＮｏ．２では、９００ＭＰａ以上の引張強度が得られ、試料Ｎｏ．１及びＮｏ．２は高張力であるが、高周波鉄損Ｗ１０／１０００が１００Ｗ／ｋｇを超えている。これは、無方向性電磁鋼板の厚さが０．３０ｍｍを超えているためである。
　このことからも、無方向性電磁鋼板の厚さは０．３０ｍｍ以下であることが好ましいといえる。
　なお、本発明に係る無方向性電磁鋼板は、例えば、次のようにして製造することができる。先ず、上記の組成を有するスラブを溶製し、このスラブに加熱及び熱間圧延を施して熱間圧延鋼板を得る。次いで、この熱間圧延鋼板に冷間圧延を施して冷間圧延鋼板を得る。その後、仕上焼鈍を行う。なお、結晶粒の成長に伴う強度の低下及び脆化を回避するために、熱延板焼鈍は行わないことが好ましく、冷間圧延の中間焼鈍も行わないことが好ましい。上記の組成を有する熱間圧延鋼板を用いていれば、熱延板焼鈍及び中間焼鈍を行わずとも、張力の向上及び高周波鉄損の低減の効果を得ることができる。また、熱延板焼鈍の省略により曲げ加工性を向上させることもできる。つまり、本発明に係る無方向性電磁鋼板は上記の組成を有しているため、張力の向上及び高周波鉄損の低減を、比較的簡易な処理により実現することができる。
　（第１の実験）
　先ず、表２に示す成分を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるスラブを熱間圧延し、熱間圧延鋼板を得た。次いで、熱間圧延鋼板を冷間圧延し、厚さが０．２０ｍｍの冷間圧延鋼板を得た。その後、冷間圧延鋼板に７５０℃で３０秒間の連続仕上焼鈍を施し、無方向性電磁鋼板を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　そして、無方向性電磁鋼板からエプスタイン試料及び引張試験片を切り出した。次いで、エプスタイン試料を用いて磁気特性を測定し、引張試験片を用いて機械特性を測定した。この結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、比較例Ｎｏ．１１及び１２では、高周波鉄損Ｗ１０／１０００が１００Ｗ／ｋｇ未満であったが、値ＲＴｉが１未満であるため、引張強度が９００ＭＰａ未満と低かった。特に、比較例Ｎｏ．１１では、Ｔｉが全く含まれていないため、引張強度が著しく低かった。
　一方、実施例Ｎｏ．１３及び１４では、値ＲＴｉ等が適切なものとなっているため、１００Ｗ／ｋｇ以下の高周波鉄損Ｗ１０／１０００、及び９００ＭＰａ以上の引張強度を得ることができた。また、降伏点も比較例Ｎｏ．１１及び１２と比較して高かった。
　（第２の実験）
　先ず、表４に示す成分を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるスラブを熱間圧延し、熱間圧延鋼板を得た。次いで、熱間圧延鋼板を冷間圧延し、厚さが０．２５ｍｍの冷間圧延鋼板を得た。その後、冷間圧延鋼板に７７５℃で３０秒間の連続仕上焼鈍を施し、無方向性電磁鋼板を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　そして、無方向性電磁鋼板からエプスタイン試料及び引張試験片を切り出した。次いで、エプスタイン試料を用いて磁気特性を測定し、引張試験片を用いて機械特性を測定した。この結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５に示すように、比較例Ｎｏ．２１及び２２では、高周波鉄損Ｗ１０／１０００が１００Ｗ／ｋｇ未満であったが、値ＲＴｉが１未満であるため、引張強度が９００ＭＰａ未満と低かった。特に、比較例Ｎｏ．２１では、Ｔｉが全く含まれていないため、引張強度が著しく低かった。
　一方、実施例Ｎｏ．２３及び２４では、値ＲＴｉ等が適切なものとなっているため、１００Ｗ／ｋｇ以下の高周波鉄損Ｗ１０／１０００、及び９００ＭＰａ以上の引張強度を得ることができた。また、降伏点も比較例Ｎｏ．２１及び２２と比較して高かった。
　本発明は、例えば、電磁鋼板製造産業及び電磁鋼板利用産業において利用することができる。

Claims (8)

  1. 　Ｃ：０．００３質量％以上０．０５質量％以下、
    　Ｎ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、及び
    　Ｓｉ：２．８質量％以上３．５質量％以下、
    　を含有し、
    　更に、Ｎｉ：４．０質量％以下及びＭｎ：２．０質量％以下からなる群から選択された少なくとも１種を、総量で０．５質量％以上含有し、
    　更に、Ｔｉ：Ｔｉの含有量を［Ｔｉ］質量％、Ｃの含有量を［Ｃ］質量％、Ｎの含有量を［Ｎ］質量％としたとき、［Ｔｉ］／４（［Ｃ］＋［Ｎ］）で表わされる値ＲＴｉが１以上１０以下を含有し、
    　Ａｌの含有量が３．０質量％以下であり、
    　Ｐの含有量が０．２質量％以下であり、
    　残部がＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
  2. 　Ｔｉの含有量が０．１質量以上０．３質量以下であることを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
  3. 　Ｂ：０．００１質量％以上０．００７質量％以下を含有することを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
  4. 　Ｂ：０．００１質量％以上０．００７質量％以下を含有することを特徴とする請求項２に記載の無方向性電磁鋼板。
  5. 　Ｃｕ：０．０２質量％以上１．０質量％以下、
    　Ｓｎ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｓｂ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｃｒ：０．０２質量％以上３．０質量％以下、及び
    　希土類金属：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、
    　からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
  6. 　Ｃｕ：０．０２質量％以上１．０質量％以下、
    　Ｓｎ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｓｂ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｃｒ：０．０２質量％以上３．０質量％以下、及び
    　希土類金属：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、
    　からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項２に記載の無方向性電磁鋼板。
  7. 　Ｃｕ：０．０２質量％以上１．０質量％以下、
    　Ｓｎ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｓｂ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｃｒ：０．０２質量％以上３．０質量％以下、及び
    　希土類金属：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、
    　からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項３に記載の無方向性電磁鋼板。
  8. 　Ｃｕ：０．０２質量％以上１．０質量％以下、
    　Ｓｎ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｓｂ：０．０２質量％以上０．５質量％以下、
    　Ｃｒ：０．０２質量％以上３．０質量％以下、及び
    　希土類金属：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、
    　からなる群から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項４に記載の無方向性電磁鋼板。
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