无方向性电磁钢板制造技术

本发明专利技术的一个方案的无方向性电磁钢板具有规定的成分组成，其中，组织含有99.0面积％以上的不含未再结晶组织的铁素体粒，所述铁素体粒的平均结晶粒径为30μm～180μm，所述铁素体粒在其内部含有个数密度为10000～10000000个/μm

Directionless electromagnetic steel plate

No, the direction of electromagnetic steel sheet having a specified composition of one embodiment of the invention, the organization contains 99 area% above does not contain non recrystallization organization of ferrite grains, the ferrite crystal grain average diameter is 30 m ~ 180 m, the ferrite the number of particles in the inner containing density is 10000~10000000 / M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无方向性电磁钢板
本专利技术涉及作为电动汽车等驱动马达、各种电气设备用马达的铁芯材料所使用的无方向性电磁钢板。本申请基于2015年4月27日在日本申请的特愿2015-090617号主张优先权并将其内容援用于此。
技术介绍
近年来，在汽车用途等中，容量大且高速旋转的马达在不断增加。对于该马达的转子用的原材料，要求优异的磁特性以及用于承受离心力、应力变动的机械强度。特别是为了应对应力变动而需要较高的疲劳强度，一般来说，认为拉伸强度TS越大，疲劳强度会越提高。例如，如在专利文献1～4等所看到的那样，作为实现低铁损和高强度这两者的方法，提出了如下方法：通过在冷轧再结晶后使金属Cu粒子微细析出，从而使钢板高强度化。通过使不对再结晶晶粒的粗大化和磁畴壁移动产生影响的程度的微细的Cu析出，从而可以实现低铁损和高强度这两者。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-084053号公报专利文献2：国际公开第2005/033349号专利文献3：日本特开2004-183066号公报专利文献4：国际公开第2004/50934号非专利文献非专利文献1：P.J.Othen等，PhilosophicalMagazineLetters，64(1991)383
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于提高使金属Cu粒子析出的低铁损的无方向性电磁钢板的疲劳特性，其目的在于提供解决该课题的低铁损的无方向性电磁钢板及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术者们对解决上述课题的手法进行了深入研究。其结果发现了：如果将热轧条件与Cu的析出条件进行适当地组合，则可以在维持良好的磁特性的状态下实现高拉伸强度和高疲劳强度。本专利技术基于上述见识而完成，其主旨如下。(1)本专利技术的一个方案的无方向性电磁钢板的成分组成为：以单位为质量％计，含有C：0～0.0100％、Si：1.00～4.00％、Mn：0.05～1.00％、Al：0.10～3.00％、Cu：0.50～2.00％、Ni：0～3.00％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Sn：0～0.3％、Sb：0～0.3％、S：0～0.01％、P：0～0.01％、N：0～0.01％、O：0～0.01％、Ti：0～0.01％、Nb：0～0.01％、V：0～0.01％、Zr：0～0.01％和Mg：0～0.01％，剩余部分含有Fe和杂质，其中，组织含有99.0面积％以上的不含未再结晶组织的铁素体粒，所述铁素体粒的平均结晶粒径为30μm～180μm，所述铁素体粒在其内部含有个数密度为10000～10000000个/μm3的金属Cu粒子，所述铁素体粒内部的所述金属Cu粒子包含具有9R结构的析出粒子和具有bcc结构的析出粒子，所述具有9R结构的析出粒子具有相对于所述金属Cu粒子的所述个数密度为2％～100％的个数密度，所述具有bcc结构的析出粒子具有相对于所述金属Cu粒子的所述个数密度为0％～98％的个数密度，所述铁素体粒内部的所述金属Cu粒子的平均粒径为2.0nm～10.0nm。(2)根据上述(1)所述的无方向性电磁钢板，也可以是：所述成分组成为：以单位为质量％计，含有选自Ni：0.50～3.00％、Ca：0.0005～0.0100％、REM：0.0005～0.0100％中的1种或2种以上。专利技术效果根据本专利技术，能够制造并提供低铁损且疲劳特性优异的无方向性电磁钢板。本专利技术能够有助于马达的高速化和高效率化。附图说明图1-1是表示疲劳试验用试验片的方案的图。图1-2是表示疲劳试验用试验片的方案的图。图2是表示Cu析出处理温度与拉伸强度TS的关系的图。图3是表示Cu析出处理温度与疲劳强度FS的关系的图。图4是表示Cu析出处理温度与铁损W10/400的关系的图。具体实施方式首先，对直至得到构成本实施方式的钢板及其制造方法的基础的见识的实验及其结果进行说明。实验及其结果将表1中所示的成分组成(单位：质量％)的钢坯进行熔炼，将精整热轧开始温度F0T、精整热轧结束温度FT、热轧后的卷取温度CT设定为表2中所示的条件1～3，制造了最终厚度为2.3mm的热轧钢板。不对这些热轧钢板进行退火而进行酸洗，接下来进行冷轧，由此得到了厚为0.35mm的冷轧钢板。然后，对该冷轧钢板在1000℃下均热30秒，将800～400℃的温度范围内的平均冷却速度设定为20℃/秒进行冷却而实施了再结晶退火，得到了再结晶钢板。再然后，在400～700℃的范围内的各个均热温度下对再结晶钢板实施了均热时间为60秒的Cu析出退火，得到了评价用钢板。从评价用钢板切取出JIS5号拉伸试验片，基于JISZ2241“金属材料拉伸试验方法”进行了拉伸试验。使拉伸试验片的纵向方向与评价用钢板的轧制方向一致。进而，基于JISZ2273“金属材料的疲劳试验方法通则”，从评价用钢板切取出图1-1和图1-2中所示的疲劳试验片，通过部分脉动拉伸进行了疲劳试验。图1-1和图1-2中所示的a、b、c、e、R、w、W、X、Y0、Z和τ如下。另外，对试验片的缩颈部的表面进行了由600号砂纸实施的表面精加工。a：220mmb：65mmc：45mme：26.5mmR：35mmw：25mmW：50mmX：16mmY0：28mmZ：26mmτ：0.35mm使疲劳试验片的纵向方向与评价用钢板的轧制方向一致。在疲劳试验中，将最低负荷设定为3kgf恒定，频率设定为20Hz，将在反复应力次数为200万次下没有断裂的情况下的最大应力设定为评价用钢板的疲劳强度FS。另外，从评价用钢板切取出磁测定用的55mm×55mm的单板试样，基于JISC2556“电磁钢板单板磁特性试验方法”对与轧制方向成直角方向的平均铁损进行了评价。评价是在频率为400Hz以及磁通量密度为1.0T的条件下进行的。表1表2FOTFTCT条件11010℃920℃650℃条件2970℃880℃450℃条件3910℃820℃400℃在图2中示出了Cu析出退火中的析出处理温度(Cu析出处理温度)与拉伸强度TS的关系，在图3中示出了析出处理温度与疲劳强度FS的关系。由图2和图3可知：在表1中所示的热轧条件1下，TS(拉伸强度)成为最高的Cu析出处理温度为525～550℃，FS(疲劳强度)成为最高的Cu析出处理温度为575～600℃。另外，由图2和图3可知，如果使精整热轧开始温度、精整热轧结束温度和卷取温度降低，则TS和FS上升，另外，TS成为最高的Cu析出处理温度没有太大变化，FS成为最大的Cu析出处理温度降低。即，由图2和图3可知，通过将热轧条件与Cu析出条件进行适当地组合，从而能够在实现高拉伸强度的同时实现高疲劳强度。在此，在图4中示出了Cu析出处理温度与铁损W10/400的关系。由图4可知：无论在何等的热轧条件下，在Cu析出处理温度为700℃的情况下，铁损都略有增大，但在Cu析出处理温度为650℃以下的情况下，Cu析出处理温度对铁损产生的影响较小。本专利技术的专利技术者们为了更为详细地研究由所述的实验结果判明的热处理条件与拉伸强度、疲劳强度以及铁损的关系，使用透射型电子显微镜(TEM)对试验材料的铁素体晶粒内的Cu的析出形态进行了调查。在热轧条件1、Cu析出处理温度为550℃下，Cu的平均析出粒径为2.3nm，所观察到的全部C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无方向性电磁钢板，其特征在于，成分组成为：以单位为质量％计，含有C：0～0.0100％、Si：1.00～4.00％、Mn：0.05～1.00％、Al：0.10～3.00％、Cu：0.50～2.00％、Ni：0～3.00％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Sn：0～0.3％、Sb：0～0.3％、S：0～0.01％、P：0～0.01％、N：0～0.01％、O：0～0.01％、Ti：0～0.01％、Nb：0～0.01％、V：0～0.01％、Zr：0～0.01％、和Mg：0～0.01％，剩余部分含有Fe和杂质，其中，组织含有99.0面积％以上的不含未再结晶组织的铁素体粒，所述铁素体粒的平均结晶粒径为30μm～180μm，所述铁素体粒在其内部含有个数密度为10000～10000000个/μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 JP 2015-0906171.一种无方向性电磁钢板，其特征在于，成分组成为：以单位为质量％计，含有C：0～0.0100％、Si：1.00～4.00％、Mn：0.05～1.00％、Al：0.10～3.00％、Cu：0.50～2.00％、Ni：0～3.00％、Ca：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、Sn：0～0.3％、Sb：0～0.3％、S：0～0.01％、P：0～0.01％、N：0～0.01％、O：0～0.01％、Ti：0～0.01％、Nb：0～0.01％、V：0～0.01％、Zr：0～0.01％、和Mg：0～0.01％，剩余部分含有Fe和杂质，其中，组织含有99.0面积％以上的不含未再结晶组织的铁素体粒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤仓昌浩，松井伸一，金尾真一，荒牧毅郎，牛神义行，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP