无方向性电磁钢板制造技术

本公开的目的在于提供一种即使在去应力退火后磁通密度也不降低，具有优异的磁特性的无方向性电磁钢板及其制造方法。一种无方向性电磁钢板，其具有如下化学组分：含有0.0030质量％以下的C、2.0质量％以上且4.0质量％以下的Si、0.010质量％以上且3.0％质量以下的Al、0.10质量％以上且2.4质量％以下的Mn、0.0050质量％以上且0.20质量％以下的P、0.0030质量％以下的S、总计为0.00050质量％以上的从由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd构成的组中选择的1种以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，在将Si的质量％设为[Si]、Al的质量％设为[Al]、以及Mn的质量％设为[Mn]的情况下，以Q＝[Si]+2[Al]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无方向性电磁钢板


[0001]本公开涉及适合用于电动机的磁芯等用途的电磁钢板。

技术介绍

[0002]无方向性电磁钢板在电动机、发电机等旋转设备或小型变压器等静止设备中被用作铁芯用材料，对电气设备的能量效率的决定发挥重要的作用。
[0003]作为电磁钢板的特性，代表性的可举出铁损和磁通密度。铁损越低越好，磁通密度越高越好。这是由于在向铁芯施加电而诱导磁场时，铁损越低，越能够减少因热而损失的能量。另外，是由于磁通密度越高，能够以相同的能量诱导更大的磁场。
[0004]因此，为了应对能量的节省、对环境友好的制品的需要增加，要求铁损低、磁通密度高的无方向性电磁钢板及其制造方法。
[0005]在这样的无方向性电磁钢板中，例如，在将用作电动机用定子铁芯的坯料从无方向性电磁钢板切出而使用的情况下，在坯料的中央部形成有空间。如果将为了形成该中央部的空间而切出的部分作为转子用坯料使用，即，如果由1个无方向性电磁钢板制作转子用坯料和定子铁芯用坯料，则成品率提高，因此优选。
[0006]在需要用于应对高速旋转的强度的转子用途中，例如，要求使结晶粒径微细化、或使加工应变残留而高强度化的无方向性电磁钢板。另一方面，定子铁芯不需要高强度，要求通过使结晶粒径粗大化、除去加工应变而得到的优异的磁特性(高磁通密度和低铁损)。因此，在由1个无方向性电磁钢板制作转子用坯料和定子铁芯用坯料的情况下，切成定子用的坯料在成形为定子铁芯后，为了除去因高强度化的无方向性电磁钢板的加工导致的应变，并且使晶粒粗大化以提高磁特性，有时进行追加热处理而使用。已知该热处理为“去应力退火”。
[0007]在去应力退火中，虽然释放应变和使结晶粒径粗大化而改善铁损的效果是明确的，但同时存在对于磁特性不优选的结晶取向发达、磁通密度降低的情况，因此在要求特别高的磁特性的情况下，要求避免去应力退火中的磁通密度降低。
[0008]对此，在专利文献1中，在无方向性电磁钢板中，将成品中的距表层为板厚的1/5的深度的部分的与板面平行的面中的(100)、(111)取向的X射线反射面强度相对于随机织构的比值I
(100)
和I
(111)
的比率设为规定的范围内，通过在钢板表层附近将(100)取向集聚度相对于(111)取向集聚度确保在一定以上，从而在通过去应力退火进行的晶粒生长后，能够抑制(111)取向集聚的增加。其结果，能够提供一种几乎不存在去应力退火后的磁通密度的降低的磁特性极其优异的无方向性电磁钢板。
[0009]另一方面，近年来，进行高速旋转的电动机(以下，称为高速旋转电动机)增加。在高速旋转电动机中，作用于如转子这样的旋转体的离心力增大。因此，作为高速旋转电动机的转子的材料的电磁钢板要求高强度。
[0010]另外，在高速旋转电动机中，由于高频磁通而产生涡电流，电动机效率降低、发热。如果发热量增多，则转子内的磁体减磁。因此，高速旋转电动机的转子要求低磁损。因此，作
为转子的材料的电磁钢板不仅要求高强度，也要求优异的磁特性。
[0011]在专利文献2～8中，提出了以兼顾这样的高强度和优异的磁特性为目的的无方向性电磁钢板。
[0012]在专利文献9中，提出了能够在板面内的所有方向上得到优异的磁特性的无方向性电磁钢板。
[0013]在先技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开平8
‑
134606号公报
[0016]专利文献2：日本特开昭60
‑
238421号公报
[0017]专利文献3：日本特开昭62
‑
112723号公报
[0018]专利文献4：日本特开平2
‑
22442号公报
[0019]专利文献5：日本特开平2
‑
8346号公报
[0020]专利文献6：日本特开2005
‑
113185号公报
[0021]专利文献7：日本特开2007
‑
186790号公报
[0022]专利文献8：日本特开2010
‑
090474号公报
[0023]专利文献9：国际公开第2018/220837号公报

技术实现思路

[0024]专利技术要解决的技术问题
[0025]在上述专利文献1中，的确起到防止去应力退火后的磁通密度的降低这一效果，但没有与进行高速旋转的电动机的转子那样的旋转体的材料所要求的强度相关的记载。
[0026]另外，在上述专利文献1～8所公开的无方向性电磁钢板中，未考虑去应力退火等追加热处理后的特性。本专利技术人们进行研究的结果，在对这些文献中公开的无方向性电磁钢板实施了追加热处理的情况下，可能存在磁通密度降低的情况。
[0027]另外，在上述专利文献9所记载的无方向性电磁钢板中，由于平均结晶粒径较大，因此不能得到充分的拉伸强度。
[0028]这样，在以往的技术中，存在如下技术问题：在去应力退火前具有充分的强度的钢板中，抑制因去应力退火导致的磁通密度的降低，使铁损充分降低，并且得到充分的拉伸强度。
[0029]本公开鉴于以上技术问题而完成，主要目的在于提供一种无方向性电磁钢板，例如在用于汽车的驱动用电动机等中使用的无方向性电磁钢板中，能够由1个无方向性电磁钢板制作具有充分的强度的转子用坯料和具有良好的磁特性(高磁通密度和低铁损)的定子用坯料。
[0030]用于解决技术问题的技术手段
[0031]本专利技术人们进行深入研究的结果，发现在1/2中心层的{100}取向的对随机强度比(以下有时记为{100}强度)为规定的值以上、且电磁钢板中的Si、Al以及Mn的组分比在规定的范围内的电磁钢板中，在进行去应力退火的情况下，基于由去应力退火带来的铁损降低效果、与由提高{100}强度带来的磁通密度提高效果以及铁损降低效果的合计效果，能够提高磁通密度并且大幅地得到铁损降低效果，从而完成了本专利技术。
[0032]即，本公开的无方向性电磁钢板的特征在于，具有如下化学组分：含有0.0030质量％以下的C、2.0质量％以上且4.0质量％以下的Si、0.010质量％以上且3.0％质量以下的Al、0.10质量％以上且2.4质量％以下的Mn、0.0050质量％以上且0.20质量％以下的P、0.0030质量％以下的S、总计为0.00050质量％以上的从由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd构成的组中选择的1种以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，在将Si的质量％设为[Si]、Al的质量％设为[Al]、以及Mn的质量％设为[Mn]的情况下，以下式(1)所示的参数Q为2.0以上，{100}强度为2.4以上，平均结晶粒径为30μm以下。
[0033]Q＝[Si]+2[Al]‑
[Mn]ꢀꢀꢀ
(1)
[0034]在本公开中，优选含有从由0.02质量％以上且0.40质量％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无方向性电磁钢板，其中，具有如下化学组分：含有0.0030质量％以下的C、2.0质量％以上且4.0质量％以下的Si、0.010质量％以上且3.0％质量以下的Al、0.10质量％以上且2.4质量％以下的Mn、0.0050质量％以上且0.20质量％以下的P、0.0030质量％以下的S、总计为0.00050质量％以上的从由Mg、Ca、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Zn及Cd构成的组中选择的1种以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成；在将Si的质量％设为[Si]、Al的质量％设为[Al]、以及Mn的质量％设为[Mn]的情况下，以下式(1)所示的参数Q为2.0以上，{100}取...

【专利技术属性】
技术研发人员：村川铁州，藤村浩志，脇坂岳显，久保田猛，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：