无方向性电磁钢板的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年8月25日、申请号为201080039080. 1、发明名称为"无 方向性电磁钢板"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及适合于高速旋转机的转子的无方向性电磁钢板的制造方法。
【背景技术】
[0003] 无方向性电磁钢板例如用于旋转机的转子等。一般而言，作用于转子的离心力与 旋转半径成比例，且与旋转速度的平方成比例。为此，对高速旋转机的转子作用非常大的应 力。因而优选转子用的无方向性电磁钢板的抗拉强度高。也就是说，优选转子用的无方向 性电磁钢板具备高张力。这样，转子用的无方向性电磁钢板要求高的抗拉强度（高张力）。
[0004] 另一方面，不局限于旋转机的转子，在用于铁芯的无方向性电磁钢板的情况下，铁 损低是重要的。特别是在高速旋转机的转子用的无方向性电磁钢板的情况下，高频铁损低 是重要的。这样，转子用的无方向性电磁钢板也要求低的高频铁损。也就是说，还要求在高 频下使用旋转机时的效率要高。
[0005] 但是，高张力及低高频铁损在物理上具有相反的关系，要使它们兼顾是非常困难 的。
[0006] 虽提出了谋求它们的兼顾的技术，但至今为止也没有能够容易地进行制造的技 术。例如，提出了得到Si含量高的热轧钢板，然后进行各种温度控制的技术，但由于Si含 量高，从而冷轧非常困难。此外，为了能进行冷轧，进行了各种温度控制，但由于该温度控制 非常特殊，因此所需的时间、劳动力及成本增大。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开昭60-238421号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开昭61-9520号公报
[0011] 专利文献3 :日本特开昭62-256917号公报
[0012] 专利文献4 :日本特开平2-8346号公报
[0013] 专利文献5:日本特开2003-342698号公报
[0014] 专利文献6:日本特开2002-220644号公报
[0015] 专利文献7 :日本特开平3-223445号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的课题
[0017] 本发明的目的在于提供一种能够容易地制造的、能够得到高的抗拉强度及低的高 频铁损的无方向性电磁钢板。
[0018] 用于解决课题的方法
[0019]本发明者们从在无方向性电磁钢板中通过固溶强化、析出强化、加工强化、细粒化 强化、利用相变组织的强化等将铁损抑制在低水平同时得到良好的机械特性的观点出发， 进行了深入研宄。
[0020] 其结果是，发现了通过将Si、Mn及Ni等的含量规定在适当的范围内，并将平均晶 体粒径及< 111 >晶体取向轴密度规定在适当的范围内，能够得到高的屈服强度，并能将 高频铁损抑制在低水平，详细情况在后面叙述。然后，想到了以下的无方向性电磁钢板。
[0021]本发明的无方向性电磁钢板的特征在于：含有Si :2. 8质量％以上且4.0质量％ 以下、A1 :0. 2质量％以上且3. 0质量％以下及P:0. 02质量％以上且0. 2质量％以下，进而 按照以总量计为0. 5质量％以上的量还含有选自Ni :4. 0质量％以下及Mn :2. 0质量％以下 中的至少1种，C含量为0. 05质量％以下，N含量为0. 01质量％以下，剩余部分包含Fe及 不可避免的杂质，平均晶体粒径为15 ym以下，<111>晶体取向轴密度为6以上。
[0022] 发明效果
[0023]根据本发明，由于平均晶体粒径及<111>晶体取向轴密度适当，因而能够得到 高的屈服强度及低的高频铁损。此外，由于Si等的含量适当，因而使得制造过程中的处理 变得容易，还能够避免追加基于脆化等的复杂处理。
【附图说明】
[0024] 图1是表示无方向性电磁钢板的轴密度的图。
【具体实施方式】
[0025]下面对本发明进行详细说明。首先，对本发明的无方向性电磁钢板的成分进行说 明。
[0026] C及N被用于形成Nb等的碳氮化物。碳氮化物具有通过析出强化及晶粒的细粒化 强化来提高无方向性电磁钢板的张力的作用。如果C含量低于0. 003质量％，或N含量低 于0. 001质量％，则该作用容易变得不充分。另一方面，如果C含量超过0. 05质量％，或N 含量超过0. 01质量％，则因磁时效等引起铁损特性显著降低。因此，将C含量规定为0. 05 质量％以下，将N含量规定为0.01质量％以下。此外，C含量优选为0.003质量％以上，N 含量优选为〇.001质量％以上。
[0027] Si具有通过使无方向性电磁钢板的电阻增大而使涡流损失降低，从而降低高频铁 损等铁损的作用。此外，Si还具有通过固溶强化而提高无方向性电磁钢板的张力的作用。 如果Si含量低于2. 8质量％，则这些作用变得不充分。另一方面，如果Si含量超过4. 0质 量％，则引起磁通密度降低、脆化、冷轧等处理的困难化、及材料成本的上升。因此，将Si含 量规定为2. 8质量％以上且4. 0质量％以下。
[0028] A1与Si同样，具有通过使无方向性电磁钢板的电阻增大而使涡流损失降低，从而 降低高频铁损等铁损的作用。如果A1含量低于0.2质量％，则这些作用变得不充分。另一 方面，如果A1含量超过3.0质量％，则引起磁通密度降低、脆化、冷轧等处理的困难化、及材 料成本的上升。因此，将A1含量规定为0.2质量％以上且3.0质量％以下。此外，A1含量 优选为2. 0质量％以下，更优选为1. 5质量％以下，进一步优选为1. 0质量％以下。
[0029] Ni及Mn有助于提高无方向性电磁钢板的张力。也就是说，Ni具有通过固溶强化 而提高张力的作用，Mn具有通过固溶强化及细粒化强化而提高张力的作用。此外，Ni还具 有通过使无方向性电磁钢板的电阻增大而使涡流损失降低，从而降低高频铁损等铁损的作 用。进而，Ni还有助于伴随着无方向性电磁钢板的饱和磁矩的增大的磁通密度的提高。Mn 具有通过使无方向性电磁钢板的电阻增大而使涡流损失降低，从而降低高频铁损等铁损的 作用。如果Ni含量及Mn含量的总量低于0. 5质量％，则这些作用变得不充分，不能得到足 够的抗拉强度。另一方面，如果Ni含量超过4.0质量％，则产生起因于饱和磁矩的降低的 磁通密度的降低。此外，如果Mn含量超过2.0质量％，则磁通密度降低，材料成本上升。因 此，规定4. 0质量％以下的Ni