無方向性電磁鋼板的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年8月25日、申請?zhí)枮?01080039080. 1、發(fā)明名稱為"無 方向性電磁鋼板"的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及適合于高速旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)子的無方向性電磁鋼板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 無方向性電磁鋼板例如用于旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)子等。一般而言，作用于轉(zhuǎn)子的離心力與 旋轉(zhuǎn)半徑成比例，且與旋轉(zhuǎn)速度的平方成比例。為此，對高速旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)子作用非常大的應(yīng) 力。因而優(yōu)選轉(zhuǎn)子用的無方向性電磁鋼板的抗拉強(qiáng)度高。也就是說，優(yōu)選轉(zhuǎn)子用的無方向 性電磁鋼板具備高張力。這樣，轉(zhuǎn)子用的無方向性電磁鋼板要求高的抗拉強(qiáng)度（高張力）。
[0004] 另一方面，不局限于旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)子，在用于鐵芯的無方向性電磁鋼板的情況下，鐵 損低是重要的。特別是在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)子用的無方向性電磁鋼板的情況下，高頻鐵損低 是重要的。這樣，轉(zhuǎn)子用的無方向性電磁鋼板也要求低的高頻鐵損。也就是說，還要求在高 頻下使用旋轉(zhuǎn)機(jī)時的效率要高。
[0005] 但是，高張力及低高頻鐵損在物理上具有相反的關(guān)系，要使它們兼顧是非常困難 的。
[0006] 雖提出了謀求它們的兼顧的技術(shù)，但至今為止也沒有能夠容易地進(jìn)行制造的技 術(shù)。例如，提出了得到Si含量高的熱軋鋼板，然后進(jìn)行各種溫度控制的技術(shù)，但由于Si含 量高，從而冷軋非常困難。此外，為了能進(jìn)行冷軋，進(jìn)行了各種溫度控制，但由于該溫度控制 非常特殊，因此所需的時間、勞動力及成本增大。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭60-238421號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭61-9520號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭62-256917號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平2-8346號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)5:日本特開2003-342698號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)6:日本特開2002-220644號公報
[0015] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開平3-223445號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易地制造的、能夠得到高的抗拉強(qiáng)度及低的高 頻鐵損的無方向性電磁鋼板。
[0018] 用于解決課題的方法
[0019]本發(fā)明者們從在無方向性電磁鋼板中通過固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化、加工強(qiáng)化、細(xì)粒化 強(qiáng)化、利用相變組織的強(qiáng)化等將鐵損抑制在低水平同時得到良好的機(jī)械特性的觀點(diǎn)出發(fā)， 進(jìn)行了深入研宄。
[0020] 其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了通過將Si、Mn及Ni等的含量規(guī)定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，并將平均晶 體粒徑及< 111 >晶體取向軸密度規(guī)定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠得到高的屈服強(qiáng)度，并能將 高頻鐵損抑制在低水平，詳細(xì)情況在后面敘述。然后，想到了以下的無方向性電磁鋼板。
[0021]本發(fā)明的無方向性電磁鋼板的特征在于：含有Si :2. 8質(zhì)量％以上且4.0質(zhì)量％ 以下、A1 :0. 2質(zhì)量％以上且3. 0質(zhì)量％以下及P:0. 02質(zhì)量％以上且0. 2質(zhì)量％以下，進(jìn)而 按照以總量計為0. 5質(zhì)量％以上的量還含有選自Ni :4. 0質(zhì)量％以下及Mn :2. 0質(zhì)量％以下 中的至少1種，C含量為0. 05質(zhì)量％以下，N含量為0. 01質(zhì)量％以下，剩余部分包含F(xiàn)e及 不可避免的雜質(zhì)，平均晶體粒徑為15 ym以下，<111>晶體取向軸密度為6以上。
[0022] 發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，由于平均晶體粒徑及<111>晶體取向軸密度適當(dāng)，因而能夠得到 高的屈服強(qiáng)度及低的高頻鐵損。此外，由于Si等的含量適當(dāng)，因而使得制造過程中的處理 變得容易，還能夠避免追加基于脆化等的復(fù)雜處理。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示無方向性電磁鋼板的軸密度的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對本發(fā)明的無方向性電磁鋼板的成分進(jìn)行說 明。
[0026] C及N被用于形成Nb等的碳氮化物。碳氮化物具有通過析出強(qiáng)化及晶粒的細(xì)粒化 強(qiáng)化來提高無方向性電磁鋼板的張力的作用。如果C含量低于0. 003質(zhì)量％，或N含量低 于0. 001質(zhì)量％，則該作用容易變得不充分。另一方面，如果C含量超過0. 05質(zhì)量％，或N 含量超過0. 01質(zhì)量％，則因磁時效等引起鐵損特性顯著降低。因此，將C含量規(guī)定為0. 05 質(zhì)量％以下，將N含量規(guī)定為0.01質(zhì)量％以下。此外，C含量優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以上，N 含量優(yōu)選為〇.001質(zhì)量％以上。
[0027] Si具有通過使無方向性電磁鋼板的電阻增大而使渦流損失降低，從而降低高頻鐵 損等鐵損的作用。此外，Si還具有通過固溶強(qiáng)化而提高無方向性電磁鋼板的張力的作用。 如果Si含量低于2. 8質(zhì)量％，則這些作用變得不充分。另一方面，如果Si含量超過4. 0質(zhì) 量％，則引起磁通密度降低、脆化、冷軋等處理的困難化、及材料成本的上升。因此，將Si含 量規(guī)定為2. 8質(zhì)量％以上且4. 0質(zhì)量％以下。
[0028] A1與Si同樣，具有通過使無方向性電磁鋼板的電阻增大而使渦流損失降低，從而 降低高頻鐵損等鐵損的作用。如果A1含量低于0.2質(zhì)量％，則這些作用變得不充分。另一 方面，如果A1含量超過3.0質(zhì)量％，則引起磁通密度降低、脆化、冷軋等處理的困難化、及材 料成本的上升。因此，將A1含量規(guī)定為0.2質(zhì)量％以上且3.0質(zhì)量％以下。此外，A1含量 優(yōu)選為2. 0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1. 5質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 0質(zhì)量％以下。
[0029] Ni及Mn有助于提高無方向性電磁鋼板的張力。也就是說，Ni具有通過固溶強(qiáng)化 而提高張力的作用，Mn具有通過固溶強(qiáng)化及細(xì)粒化強(qiáng)化而提高張力的作用。此外，Ni還具 有通過使無方向性電磁鋼板的電阻增大而使渦流損失降低，從而降低高頻鐵損等鐵損的作 用。進(jìn)而，Ni還有助于伴隨著無方向性電磁鋼板的飽和磁矩的增大的磁通密度的提高。Mn 具有通過使無方向性電磁鋼板的電阻增大而使渦流損失降低，從而降低高頻鐵損等鐵損的 作用。如果Ni含量及Mn含量的總量低于0. 5質(zhì)量％，則這些作用變得不充分，不能得到足 夠的抗拉強(qiáng)度。另一方面，如果Ni含量超過4.0質(zhì)量％，則產(chǎn)生起因于飽和磁矩的降低的 磁通密度的降低。此外，如果Mn含量超過2.0質(zhì)量％，則磁通密度降低，材料成本上升。因 此，規(guī)定4. 0質(zhì)量％以下的Ni