本发明专利技术将含有规定量的C、Si、Mn、Al、N和Cr的板坯进行热轧、热轧板退火、冷轧、在连续退火炉内进行最终退火来制造无取向性电磁钢板时，通过将上述最终退火的最高到达温度设为小于900℃，将上述最终退火的冷却过程中的从(最高到达温度－50℃)的温度到500℃为止的平均冷却速度设为40℃/s以上，将由上述最终退火前后的轧制方向的塑性伸长率ε(％)和最终退火的均热时间t(s)定义的参数ε/t设为0.10以上，得到铁素体的平均粒径小于50μm、屈服应力为500MPa以上、使用X射线应力测定法求出的钢板表面和板厚中心部的板宽方向的压缩残余应力σ<subgt;S</subgt;、σ<subgt;C</subgt;分别为2.0MPa以上的高强度且在高频区中低铁损的无取向性电磁钢板。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高强度且在高频区中的涡流损耗低的无取向性电磁钢板及其制造方法。
技术介绍
1、电动汽车ev、混合动力汽车hev等的驱动马达以及高功效空调的压缩机用马达等，不仅要求高效率化，而且从节省空间化、轻量化的观点出发，还要求马达的小型化，并且，为了确保输出而还需要高速旋转化。上述的马达的铁芯材料主要使用属于软磁材料的无取向性电磁钢板。
2、由于转子产生的离心力与旋转速度的二次方成比例，因此在高速旋转的马达的设计中，抑制转子的损坏成为了一个解决课题。因此，在高速旋转的马达中，对于作为转子的材料的钢板，通过细化晶粒或者使未再结晶组织留存而进行高强度化。
3、另外，转子的励磁波形中包含由马达构造引起的1hz～10khz左右的高次谐波(槽高次谐波)，因此由该高次谐波引起的铁损的增加也成为问题。为了解决该问题，对于作为铁芯材料的无取向性电磁钢板而言，除了要求高强度外，还强烈要求高频区中的铁损的降低。
4、无取向性电磁钢板的铁损w是磁滞损耗wh与涡流损耗we之和，且分别与频率的一次方、二次方成比例，因此在高频区中涡流损耗we成为主导。作为其对策，一直以来研究利用高合金化的涡流损耗的降低(例如，参照专利文献1、2)。
5、然而，高合金化虽然是对降低无取向性电磁钢板高频区中的铁损有效的方法，但钢的强度也会上升，所以会发生冷轧变得困难这样的其它问题。为此，在上述专利文献1中提出了冷轧中使用温轧，另外，在上述专利文献2中提出了为抑制钢的强度上升而使用mn。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开2014-210978号公报
9、专利文献2：日本特开2008-231504号公报
技术实现思路
1、然而，上述专利文献1中提出的温轧中存在轧制开始时的钢板温度过度升高则轧制后的钢板的形状恶化这样的问题，在工业生产中的应用有局限性。另外，上述专利文献2中提出的使用mn的方法中，为了获得充分的铁损降低效果而需要添加大量的mn，存在原料成本升高以及由于mn碳化物的生成容易使铁损变得不稳定等的问题。
2、本专利技术是鉴于现有技术存在的上述问题点而完成的，其目的在于，通过高合金化以外的方法来降低高频区中的涡流损耗，提供一种高强度且在高频区中低铁损的无取向性电磁钢板，并且提供其有利的制造方法。
3、专利技术人等为了解决上述的课题，以作为实现高强度化的方法使用使未再结晶组织留存的技术为前提，在此基础上，着眼于取向性电磁钢板中使用的对钢板施加拉伸应力而降低铁损的技术，对降低无取向性电磁钢板的涡流损耗的方案进行了反复地深入研究。其结果发现，通过将产品钢板的残余的应力值控制在适当的范围，即使是高强度，也可以降低高频区的涡流损耗，从而开发了本专利技术。
4、根据上述见解的本专利技术是一种无取向性电磁钢板，其特征在于，铁素体的平均粒径小于50μm，屈服强度为500mpa以上，并且，使用x射线应力测定法测定的钢板表面和板厚中心部的板宽方向的压缩残余应力σs、σc分别为2.0mpa以上。这里，上述x射线应力测定法使用利用α－fe(211)衍射峰的2θ－sin2ψ法。
5、本专利技术的上述无取向性电磁钢板的特征在于，具有如下成分组成：含有c：0～0.0050质量％、si：2.0～5.0质量％、mn：0～3.0质量％、p：0～0.2质量％、s：0～0.0050质量％、al：0～3.0质量％、n：0～0.0050质量％、cr：0～3.0质量％和o：0～0.0050质量％，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。
6、另外，本专利技术的上述无取向性电磁钢板，其特征在于，在上述成分组成外的基础上进一步含有下述a～d组中的至少1组的成分：
7、a组：sn：0～0.20质量％和sb：0～0.20质量％中的至少1种；
8、b组：ca：0～0.01质量％、mg：0～0.01质量％和rem：0～0.05质量％中的至少1种；
9、c组：cu：0～0.5质量％和ni：0～0.5质量％中的至少1种；
10、d组：ge：0～0.05质量％、as：0～0.05质量％和co：0～0.05质量％中的至少1种。
11、另外，本专利技术的上述无取向性电磁钢板的特征在于，在上述成分组成外的基础上进一步含有下述e～i组中的至少1组的成分：
12、e组：ti：0～0.005质量％、nb：0～0.005质量％、v：0～0.010质量％和ta：0～0.002质量％中的至少1种；
13、f组：b：0～0.002质量％和ga：0～0.005％中的至少1种；
14、g组：pb：0～0.002质量％；
15、h组：zn：0～0.005质量％；
16、i组：mo：0～0.05质量％和w：0～0.05质量％中的至少1种。
17、另外，本专利技术的上述无取向性电磁钢板的特征在于平行于轧制方向的板厚剖面的未再结晶组织以面积率计为1％以上。
18、另外，本专利技术提供一种无取向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，是权利要求1～5中任一项所述的无取向性电磁钢板的制造方法，将具有上述任一项所述的成分组成的板坯进行热轧、热轧板退火、冷轧，在连续退火炉中进行最终退火，其中，将上述最终退火的最高到达温度设为小于900℃，并且将上述最终退火的冷却过程中的从(最高到达温度－50℃)的温度到500℃为止的平均冷却速度设为40℃/s以上，将由上述最终退火前后的轧制方向的塑性伸长率ε(％)和最终退火的均热时间t(s)定义的参数ε/t设为0.10以上。
19、根据本专利技术，不使用高合金化或薄型化等对制造成本和生产率产生不良影响的方法就能够实现无取向性电磁钢板高强度化和高频区中的低铁损化。因此，通过将本专利技术的无取向性电磁钢板用于ev、hev等的驱动马达和高功效空调的压缩机用马达等的转子铁芯，从而非常有助于马达的高效率化、小型化。
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【技术保护点】
1.一种无取向性电磁钢板，其特征在于，铁素体的平均粒径小于50μm，屈服强度为500MPa以上，并且，使用X射线应力测定法测定的钢板表面和板厚中心部的板宽方向的压缩残余应力σS、σC分别为2.0MPa以上，其中，所述X射线应力测定法使用利用α－Fe(211)衍射峰的2θ－sin2ψ法。
2.根据权利要求1所述的无取向性电磁钢板，其特征在于，具有如下成分组成：含有C：0～0.0050质量％、Si：2.0～5.0质量％、Mn：0～3.0质量％、P：0～0.2质量％、S：0～0.0050质量％、Al：0～3.0质量％、N：0～0.0050质量％、Cr：0～3.0质量％和O：0～0.0050质量％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
3.根据权利要求2所述的无取向性电磁钢板，其特征在于，在所述成分组成的基础上进一步含有下述A～D组中的至少1组的成分：
4.根据权利要求2或3所述的无取向性电磁钢板，其特征在于，在所述成分组成的基础上进一步含有下述E～I组中的至少1组的成分：
5.根据权利要求1～4中任一项所述的无取向性电磁钢板，其特征在于，平行于轧制方向的板厚剖面的未再结晶组织以面积率计为1％以上。
6.一种无取向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，是权利要求1～5中任一项所述的无取向性电磁钢板的制造方法，将具有权利要求2～4中任一项所述的成分组成的板坯进行热轧、热轧板退火、冷轧，在连续退火炉中进行最终退火，
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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种无取向性电磁钢板，其特征在于，铁素体的平均粒径小于50μm，屈服强度为500mpa以上，并且，使用x射线应力测定法测定的钢板表面和板厚中心部的板宽方向的压缩残余应力σs、σc分别为2.0mpa以上，其中，所述x射线应力测定法使用利用α－fe(211)衍射峰的2θ－sin2ψ法。
2.根据权利要求1所述的无取向性电磁钢板，其特征在于，具有如下成分组成：含有c：0～0.0050质量％、si：2.0～5.0质量％、mn：0～3.0质量％、p：0～0.2质量％、s：0～0.0050质量％、al：0～3.0质量％、n：0～0.0050质量％、cr：0～3.0质量％和o：0～0.0050质量％，剩余部分由fe和不可避免的杂质...
【专利技术属性】
技术研发人员：大久保智幸，财前善彰，田中孝明，末广龙一，宫本幸乃，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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