JP2953276B2 - 高周波用無方向性電磁鋼板 - Google Patents
高周波用無方向性電磁鋼板Info
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高周波用無方向
性電磁鋼板に関し、特に鉄損が低く磁束密度が高い高周
波用無方向性電磁鋼板に関する。
性電磁鋼板に関し、特に鉄損が低く磁束密度が高い高周
波用無方向性電磁鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギーの観点から電気機器
の高効率化が求められており、電気機器を高周波域で使
用することが多くなっている。このため、モーター等の
鉄心に用いられる電磁鋼板には優れた高周波磁気特性が
要求される。
の高効率化が求められており、電気機器を高周波域で使
用することが多くなっている。このため、モーター等の
鉄心に用いられる電磁鋼板には優れた高周波磁気特性が
要求される。
【０００３】しかし、電磁鋼板を高周波域で磁化する
と、渦電流損の増大に起因して、鉄損が急激に増大す
る。このため、鋼板の薄肉化及び鋼板の固有抵抗を上げ
ることにより渦電流損を減少させる試みがなされてき
た。すなわち、従来、高周波用途には、固有抵抗を上げ
る観点から、Ｓｉ＋Ａｌを重量％で１．７〜６．５％程
度添加し、板厚を０．１〜０．２５mmとした電磁鋼板が
用いられている。
と、渦電流損の増大に起因して、鉄損が急激に増大す
る。このため、鋼板の薄肉化及び鋼板の固有抵抗を上げ
ることにより渦電流損を減少させる試みがなされてき
た。すなわち、従来、高周波用途には、固有抵抗を上げ
る観点から、Ｓｉ＋Ａｌを重量％で１．７〜６．５％程
度添加し、板厚を０．１〜０．２５mmとした電磁鋼板が
用いられている。
【０００４】例えば、特開平３−２２３４４５号公報に
はＳｉ＋Ａｌ量を２．０〜４．０％とし、板厚を０．１
〜０．２５mmとした高周波用の無方向性電磁鋼板が開示
されている。
はＳｉ＋Ａｌ量を２．０〜４．０％とし、板厚を０．１
〜０．２５mmとした高周波用の無方向性電磁鋼板が開示
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーナー
や電気自動車に用いられるモーターは、高周波で駆動さ
れるとはいっても、周波数は１００〜１０００Ｈｚ程度
である。このような用途に用いられる電磁鋼板は低鉄損
化による効率向上もさることながら、高磁束密度化によ
る効率向上も要求されている。このような用途に上述の
Ｓｉ＋Ａｌが１．７〜６．５％程度含まれた鋼板を用い
ると、低鉄損化は達成されるものの、飽和磁束密度の低
下に起因する磁束密度の低下は避けられず、高磁束密度
化による効率向上という要望は満たせない状況にある。
や電気自動車に用いられるモーターは、高周波で駆動さ
れるとはいっても、周波数は１００〜１０００Ｈｚ程度
である。このような用途に用いられる電磁鋼板は低鉄損
化による効率向上もさることながら、高磁束密度化によ
る効率向上も要求されている。このような用途に上述の
Ｓｉ＋Ａｌが１．７〜６．５％程度含まれた鋼板を用い
ると、低鉄損化は達成されるものの、飽和磁束密度の低
下に起因する磁束密度の低下は避けられず、高磁束密度
化による効率向上という要望は満たせない状況にある。
【０００６】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであって、高周波磁化領域において、鉄損が低くかつ
磁束密度が高い高周波用無方向性電磁鋼板を提供するこ
とを目的とする。
のであって、高周波磁化領域において、鉄損が低くかつ
磁束密度が高い高周波用無方向性電磁鋼板を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】鋼板の磁束密度を低下さ
せないためには、鋼板中のＳｉ，Ａｌ量を少なくする必
要があるが、Ｓｉ，Ａｌ量の低下は当然のことながら渦
電流損の増大に伴う全鉄損の増大につながる。このよう
に相反する特性を両立させるべく本願発明者らが検討を
重ねた結果、以下の知見を得るに至った。
せないためには、鋼板中のＳｉ，Ａｌ量を少なくする必
要があるが、Ｓｉ，Ａｌ量の低下は当然のことながら渦
電流損の増大に伴う全鉄損の増大につながる。このよう
に相反する特性を両立させるべく本願発明者らが検討を
重ねた結果、以下の知見を得るに至った。
【０００８】板厚０．１〜０．２５mm程度の電磁鋼板を
１００〜１０００Ｈｚ程度で磁化した場合に、全鉄損中
ヒステリシス損の占める割合が４０〜７０％程度であ
る。従って、板厚０．１〜０．２５mm程度の薄物電磁鋼
板における高周波鉄損の低減のためには、渦電流損を下
げる以外に、ヒステリシス損を下げることが有効である
と考えられる。
１００〜１０００Ｈｚ程度で磁化した場合に、全鉄損中
ヒステリシス損の占める割合が４０〜７０％程度であ
る。従って、板厚０．１〜０．２５mm程度の薄物電磁鋼
板における高周波鉄損の低減のためには、渦電流損を下
げる以外に、ヒステリシス損を下げることが有効である
と考えられる。
【０００９】このヒステリシス損を下げるために、高周
波磁化時における板厚方向の磁束分布に着目した。すな
わち、高周波で鋼板を磁化した場合、磁束の表皮効果に
より、磁束の分布は鋼板板厚方向に均一にならず表層部
に集中する。このため、鋼板表層部の集合組織を制御す
ることにより磁束密度を向上させることができるのみな
らず、ヒステリシス損を低減することも可能となるので
ある。このようなヒステリシス損低減効果に起因して、
板厚０．１〜０．２５mm程度の薄物電磁鋼板において
は、従来の成分よりも低Ｓｉ、低Ａｌの電磁鋼板でも高
周波域で低鉄損の電磁鋼板を得ることができ、しかも低
Ｓｉ、低Ａｌであることによる飽和磁束密度の向上と、
特定の集合組織の形成により低鉄損であるだけでなく、
磁束密度が高くなることを見出したのである。この発明
は本願発明者らのこのような知見に基づいてなされたも
のである。
波磁化時における板厚方向の磁束分布に着目した。すな
わち、高周波で鋼板を磁化した場合、磁束の表皮効果に
より、磁束の分布は鋼板板厚方向に均一にならず表層部
に集中する。このため、鋼板表層部の集合組織を制御す
ることにより磁束密度を向上させることができるのみな
らず、ヒステリシス損を低減することも可能となるので
ある。このようなヒステリシス損低減効果に起因して、
板厚０．１〜０．２５mm程度の薄物電磁鋼板において
は、従来の成分よりも低Ｓｉ、低Ａｌの電磁鋼板でも高
周波域で低鉄損の電磁鋼板を得ることができ、しかも低
Ｓｉ、低Ａｌであることによる飽和磁束密度の向上と、
特定の集合組織の形成により低鉄損であるだけでなく、
磁束密度が高くなることを見出したのである。この発明
は本願発明者らのこのような知見に基づいてなされたも
のである。
【００１０】すなわち、本発明は、重量％で、Ｃ：０．
００５％以下、Ｓｉ：０．５〜１．０％、Ａｌ：０．０
０４％以下又は０．１〜０．５％（０．５％は含ま
ず）、Ｎ：０．００５％以下を含み、板厚ｔが０．１０
〜０．２５ｍｍであり、その板面内での（２１１）、
（２２２）、（３２１）、（３３２）、（２００）、
（１１０）及び（３１０）面の各面についてのＸ線積分
反射強度の理論強度に対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とし
た場合に、以下の式で表されるＴＰ値が１．５以下とな
るような集合組織をその各表面から板厚方向に板厚の３
割以上含むことを特徴とする高周波用無方向性電磁鋼板
を提供するものである。
００５％以下、Ｓｉ：０．５〜１．０％、Ａｌ：０．０
０４％以下又は０．１〜０．５％（０．５％は含ま
ず）、Ｎ：０．００５％以下を含み、板厚ｔが０．１０
〜０．２５ｍｍであり、その板面内での（２１１）、
（２２２）、（３２１）、（３３２）、（２００）、
（１１０）及び（３１０）面の各面についてのＸ線積分
反射強度の理論強度に対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とし
た場合に、以下の式で表されるＴＰ値が１．５以下とな
るような集合組織をその各表面から板厚方向に板厚の３
割以上含むことを特徴とする高周波用無方向性電磁鋼板
を提供するものである。
【００１１】ＴＰ＝［Ｐ（２１１）＋Ｐ（２２２）＋Ｐ
（３２１）＋Ｐ（３３２）］／［Ｐ（２００）＋Ｐ（１
１０）＋Ｐ（３１０）］ また、重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：０．５
〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｐ：０．２％以
下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００４％以下又は
０．１〜０．５％（０．５％は含まず）、Ｎ：０．００
５％以下を含み、板厚ｔが０．１０〜０．２５ｍｍであ
り、その板面内での（２１１）、（２２２）、（３２
１）、（３３２）、（２００）、（１１０）及び（３１
０）面の各面についてのＸ線積分反射強度の理論強度に
対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とした場合に、上記式で表
されるＴＰ値が１．５以下となるような集合組織をその
各表面から板厚方向に板厚の３割以上含むことを特徴と
する高周波用無方向性電磁鋼板を提供するものである。
（３２１）＋Ｐ（３３２）］／［Ｐ（２００）＋Ｐ（１
１０）＋Ｐ（３１０）］ また、重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：０．５
〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｐ：０．２％以
下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００４％以下又は
０．１〜０．５％（０．５％は含まず）、Ｎ：０．００
５％以下を含み、板厚ｔが０．１０〜０．２５ｍｍであ
り、その板面内での（２１１）、（２２２）、（３２
１）、（３３２）、（２００）、（１１０）及び（３１
０）面の各面についてのＸ線積分反射強度の理論強度に
対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とした場合に、上記式で表
されるＴＰ値が１．５以下となるような集合組織をその
各表面から板厚方向に板厚の３割以上含むことを特徴と
する高周波用無方向性電磁鋼板を提供するものである。
【００１２】さらに、上記いずれかの高周波用無方向性
電磁鋼板において、鋼板断面での平均結晶粒径Ｄが、
０．１ｔ≦Ｄ≦０．７ｔを満足することを特徴とする高
周波用無方向性電磁鋼板を提供するものである。
電磁鋼板において、鋼板断面での平均結晶粒径Ｄが、
０．１ｔ≦Ｄ≦０．７ｔを満足することを特徴とする高
周波用無方向性電磁鋼板を提供するものである。
【００１３】さらにまた、上記いずれかの高周波用無方
向性電磁鋼板において、周波数１００〜１０００Ｈｚに
おいて、Ｂ10≧１．５７Ｔ、Ｗ15/400≦４０Ｗ／ｋｇで
あることを特徴とする高周波用無方向性電磁鋼板を提供
するものである。
向性電磁鋼板において、周波数１００〜１０００Ｈｚに
おいて、Ｂ10≧１．５７Ｔ、Ｗ15/400≦４０Ｗ／ｋｇで
あることを特徴とする高周波用無方向性電磁鋼板を提供
するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
する。
【００１５】（１）成分について 各成分の限定理由は以下の通りである。なお、以下％表
示はいずれも重量％である。
示はいずれも重量％である。
【００１６】Ｓｉ： Ｓｉは鋼板の固有抵抗を上げるた
めに有効な元素であり、この効果を十分に発揮させるた
めには０．５％以上含有することが必要である。一方、
Ｓｉの添加に伴って飽和磁束密度が低下し、１．０％を
超えるとその値が許容範囲よりも低くなってしまう。従
って、Ｓｉ量を０．５〜１．０％の範囲に規定する。
めに有効な元素であり、この効果を十分に発揮させるた
めには０．５％以上含有することが必要である。一方、
Ｓｉの添加に伴って飽和磁束密度が低下し、１．０％を
超えるとその値が許容範囲よりも低くなってしまう。従
って、Ｓｉ量を０．５〜１．０％の範囲に規定する。
【００１７】Ａｌ： Ａｌは微量に添加した場合には微
細なＡｌＮを形成し、磁気特性を阻害するため、その恐
れが少ない０．００４％以下に規定する。一方、０．１
％を超えて添加した場合には、ＡｌＮが粗大になるため
磁気特性を劣化させず、固有抵抗の上昇に寄与するが、
０．５％以上になると、Ｓｉ同様磁束密度を低下させて
しまう。従って、Ａｌ量を０．００４％以下又は０．１
〜０．５％（０．５％は含まず）の範囲に規定する。
細なＡｌＮを形成し、磁気特性を阻害するため、その恐
れが少ない０．００４％以下に規定する。一方、０．１
％を超えて添加した場合には、ＡｌＮが粗大になるため
磁気特性を劣化させず、固有抵抗の上昇に寄与するが、
０．５％以上になると、Ｓｉ同様磁束密度を低下させて
しまう。従って、Ａｌ量を０．００４％以下又は０．１
〜０．５％（０．５％は含まず）の範囲に規定する。
【００１８】Ｃ： Ｃは磁気時効の問題があるため、そ
のような問題が生じない０．００５％以下に規定する。
のような問題が生じない０．００５％以下に規定する。
【００１９】Ｎ： Ｎは０．００５％以上となると磁気
特性を劣化させるため、０．００５％以下に規定する。
特性を劣化させるため、０．００５％以下に規定する。
【００２０】以上がこの発明において重要な成分である
が、以下に示すＭｎ，Ｓ，Ｐを以下のように規定するこ
とにより、さらに良好な特性を得ることができる。
が、以下に示すＭｎ，Ｓ，Ｐを以下のように規定するこ
とにより、さらに良好な特性を得ることができる。
【００２１】Ｍｎ： Ｍｎは熱間圧延時の赤熱脆性を防
止するために、０．２％以上必要であるが、１．０％を
超えると磁気特性を劣化させる。従って、Ｍｎ量を０．
２〜１．０％の範囲に規定する。
止するために、０．２％以上必要であるが、１．０％を
超えると磁気特性を劣化させる。従って、Ｍｎ量を０．
２〜１．０％の範囲に規定する。
【００２２】Ｓ： Ｓは磁気特性を劣化させるＭｎＳ等
を形成するため、そのような恐れがない０．０１％を上
限とする。
を形成するため、そのような恐れがない０．０１％を上
限とする。
【００２３】Ｐ： Ｐは鋼板の打ち抜き性を改善するた
めに必要な元素であるが、０．２％を超えて添加すると
磁束密度の低下を招く。従って、Ｐ量を０．２％以下と
した。
めに必要な元素であるが、０．２％を超えて添加すると
磁束密度の低下を招く。従って、Ｐ量を０．２％以下と
した。
【００２４】なお、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂ、Ｃｕ、Ｚｒを磁気
特性向上のために添加することは何等さしつかえない。
また、これら元素以外の不可避不純物元素は通常の鋼に
含有される程度の量は許容される。
特性向上のために添加することは何等さしつかえない。
また、これら元素以外の不可避不純物元素は通常の鋼に
含有される程度の量は許容される。
【００２５】（２）板厚 次に板厚の限定理由について説明する。
【００２６】板厚を薄くすることは、高周波域での渦電
流損の低減に非常に効果的である。しかし、板厚が０．
１０mm未満であると、冷間圧延が困難となるだけでな
く、モーターのローター、ステーター組立時の鋼板の積
層数の増大につながり、生産効率が低下してしまう。ま
た、０．２５mmを超えると渦電流損が増大し、鉄損の増
大につながる。従って、板厚を０．１０〜０．２５mmと
した。
流損の低減に非常に効果的である。しかし、板厚が０．
１０mm未満であると、冷間圧延が困難となるだけでな
く、モーターのローター、ステーター組立時の鋼板の積
層数の増大につながり、生産効率が低下してしまう。ま
た、０．２５mmを超えると渦電流損が増大し、鉄損の増
大につながる。従って、板厚を０．１０〜０．２５mmと
した。
【００２７】（３）集合組織 鋼板板面の集合組織は、鋼板を目標とする板厚まで減厚
した後、Ｘ線回折装置を用いて反射法に基づいてＸ線回
折パターンを測定し、（２１１）、（２２２）、（３２
１）、（３３２）、（２００）、（１１０）及び（３１
０）面のＸ線積分反射強度Ｉから、以下の（１）式で定
義されるＰ値を求め、さらにこのＰ値から（２）式で示
すＴＰ値を求め、このＴＰ値の大小で評価する。
した後、Ｘ線回折装置を用いて反射法に基づいてＸ線回
折パターンを測定し、（２１１）、（２２２）、（３２
１）、（３３２）、（２００）、（１１０）及び（３１
０）面のＸ線積分反射強度Ｉから、以下の（１）式で定
義されるＰ値を求め、さらにこのＰ値から（２）式で示
すＴＰ値を求め、このＴＰ値の大小で評価する。
【００２８】 Ｐ（ｈｋｌ）＝７×［Ｉ／Ｉ0 （ｈｋｌ）］／［ΣＩ／Ｉ0 （ｈｋｌ）］ Ｉ（ｈｋｌ） ： （ｈｋｌ）面におけるＸ線積分強度 Ｉ0 （ｈｋｌ）： （ｈｋｌ）面における理論強度 ………（１） ＴＰ＝［Ｐ（２１１）＋Ｐ（２２２）＋Ｐ（３２１）＋Ｐ（３３２）］／［Ｐ （２００）＋Ｐ（１１０）＋Ｐ（３１０）］ ………（２） すなわち、磁化容易軸である＜１００＞方向を含まない
（２１１）、（２２２、（３２１）、及び（３３２）面
のＰ値の和と、＜１００＞方向を含む（２００）、（１
１０）、及び（３１０）面のＰ値の和との比であるＴＰ
値が低いほど鋼板の磁気特性上良好な集合組織が形成さ
れていることとなる。
（２１１）、（２２２、（３２１）、及び（３３２）面
のＰ値の和と、＜１００＞方向を含む（２００）、（１
１０）、及び（３１０）面のＰ値の和との比であるＴＰ
値が低いほど鋼板の磁気特性上良好な集合組織が形成さ
れていることとなる。
【００２９】ところで、高周波で鋼板を磁化した場合、
磁束の表皮効果により、磁束の分布は鋼板板厚方向に均
一にならず表層部に集中する。例えば、１００Ｈｚでは
磁束の約７割が各表面から板厚の３割以内の部分に集中
する。この傾向は、周波数が高くなるにつれて顕著にな
り。１０００Ｈｚにおいては表面から板厚の３割以内の
部分に８〜９割の磁束が集中するようになる。このこと
から鋼板の表層部に好ましい集合組織を形成すれば、磁
束密度を向上させることができ、かつヒステリシス損を
効率良く低減できることが理解される。
磁束の表皮効果により、磁束の分布は鋼板板厚方向に均
一にならず表層部に集中する。例えば、１００Ｈｚでは
磁束の約７割が各表面から板厚の３割以内の部分に集中
する。この傾向は、周波数が高くなるにつれて顕著にな
り。１０００Ｈｚにおいては表面から板厚の３割以内の
部分に８〜９割の磁束が集中するようになる。このこと
から鋼板の表層部に好ましい集合組織を形成すれば、磁
束密度を向上させることができ、かつヒステリシス損を
効率良く低減できることが理解される。
【００３０】ここで、所望の集合組織を形成する方法は
特に限定されないが、本発明では、鋼板表層部の集合組
織を制御することが重要であるから、熱延板に調圧を加
えた後に熱延板焼鈍を行う方法を適用することが好まし
い。この方法では、調圧率又は焼鈍温度を調整すること
により、鋼板表層部の所望の集合組織の深さを任意に調
整することができる。
特に限定されないが、本発明では、鋼板表層部の集合組
織を制御することが重要であるから、熱延板に調圧を加
えた後に熱延板焼鈍を行う方法を適用することが好まし
い。この方法では、調圧率又は焼鈍温度を調整すること
により、鋼板表層部の所望の集合組織の深さを任意に調
整することができる。
【００３１】本発明においては、以上のことに基づい
て、上記ＴＰ値が１．５以下となるような集合組織を各
表面から板厚方向に板厚の３割以上含むことを要件とす
る。その理由は、ＴＰ≦１．５とすることにより、磁束
密度が向上する（例えば、従来材よりも磁束密度が０．
０３Ｔ以上高くなる）ためである。
て、上記ＴＰ値が１．５以下となるような集合組織を各
表面から板厚方向に板厚の３割以上含むことを要件とす
る。その理由は、ＴＰ≦１．５とすることにより、磁束
密度が向上する（例えば、従来材よりも磁束密度が０．
０３Ｔ以上高くなる）ためである。
【００３２】また、本発明の電磁鋼板は１００〜１００
０Ｈｚで使用することが好ましい。すなわち、集合組織
を制御することによる鉄損低減効果の周波数による影響
に関して、周波数１００〜１０００Ｈｚの領域では鉄損
の改善効果は大きいが、１００Ｈｚ未満及び１０００Ｈ
ｚ超えでは鉄損の改善効果は比較的小さい。これは、１
００Ｈｚ未満においては磁束の表皮効果が小さいため
に、板厚表層部の板厚の３割程度の集合組織の調整では
効果が少なく、また１０００Ｈｚを超えた場合には、全
鉄損中に占めるヒステリシス損の割合が小さくなるた
め、集合組織の調整によりヒステリシス損を低下させた
としても全鉄損に及ぼす効果が小さいためである。な
お、周波数１００〜１０００Ｈｚの領域においては、本
発明材のＷ15の従来材のＷ15に対する比の値はほぼ一定
であり、集合組織の調整による鉄損の改善効果はこの範
囲において周波数によらない。以上の理由から、上記周
波数範囲で使用することが好ましい。
０Ｈｚで使用することが好ましい。すなわち、集合組織
を制御することによる鉄損低減効果の周波数による影響
に関して、周波数１００〜１０００Ｈｚの領域では鉄損
の改善効果は大きいが、１００Ｈｚ未満及び１０００Ｈ
ｚ超えでは鉄損の改善効果は比較的小さい。これは、１
００Ｈｚ未満においては磁束の表皮効果が小さいため
に、板厚表層部の板厚の３割程度の集合組織の調整では
効果が少なく、また１０００Ｈｚを超えた場合には、全
鉄損中に占めるヒステリシス損の割合が小さくなるた
め、集合組織の調整によりヒステリシス損を低下させた
としても全鉄損に及ぼす効果が小さいためである。な
お、周波数１００〜１０００Ｈｚの領域においては、本
発明材のＷ15の従来材のＷ15に対する比の値はほぼ一定
であり、集合組織の調整による鉄損の改善効果はこの範
囲において周波数によらない。以上の理由から、上記周
波数範囲で使用することが好ましい。
【００３３】また、本発明では、ＴＰ値が１．５以下と
なるような集合組織を各表面から板厚方向に板厚の３割
以上含むことが必須である。すなわち、磁束密度Ｂ10及
び鉄損Ｗ15/100のいずれも、ＴＰ≦１．５の領域が３０
％までは鋼板表面から内部に入るに従って急激に上昇
し、それよりＴＰ≦１．５の領域が深くなっても大きく
変化しない。これは、前述したように、１００Ｈｚでは
磁束の約７割が鋼板表面から板厚の部分に集中するため
である。この磁束密度の表皮効果は周波数が高くなるほ
ど顕著となり、磁束がより表層に集中するようになるた
め、これより高周波側でも板厚の３割以上をＴＰ≦１．
５とすれば十分である。
なるような集合組織を各表面から板厚方向に板厚の３割
以上含むことが必須である。すなわち、磁束密度Ｂ10及
び鉄損Ｗ15/100のいずれも、ＴＰ≦１．５の領域が３０
％までは鋼板表面から内部に入るに従って急激に上昇
し、それよりＴＰ≦１．５の領域が深くなっても大きく
変化しない。これは、前述したように、１００Ｈｚでは
磁束の約７割が鋼板表面から板厚の部分に集中するため
である。この磁束密度の表皮効果は周波数が高くなるほ
ど顕著となり、磁束がより表層に集中するようになるた
め、これより高周波側でも板厚の３割以上をＴＰ≦１．
５とすれば十分である。
【００３４】（４）結晶粒径 更に本発明では、結晶粒径Ｄは、０．１ｔ≦Ｄ≦０．７
ｔの範囲が好ましい。すなわち、Ｄ／ｔが０．１〜０．
７の範囲、すなわち結晶粒径Ｄが０．１ｔ〜０．７ｔの
範囲で鉄損がより低下する。これは、結晶粒径Ｄが０．
１ｔ〜０．７ｔの範囲である場合には鋼板表層部に所望
の集合組織が適度に発達するが、結晶粒径Ｄが０．１ｔ
未満であると所望の集合組織が得られても粒界が磁壁移
動を妨げるためにヒステリシス損が増大し、逆に結晶粒
径Ｄが０．７ｔを超えるとヒステリシス損は小さくなる
ものの渦電流損が増大し、全鉄損が増大するためであ
る。
ｔの範囲が好ましい。すなわち、Ｄ／ｔが０．１〜０．
７の範囲、すなわち結晶粒径Ｄが０．１ｔ〜０．７ｔの
範囲で鉄損がより低下する。これは、結晶粒径Ｄが０．
１ｔ〜０．７ｔの範囲である場合には鋼板表層部に所望
の集合組織が適度に発達するが、結晶粒径Ｄが０．１ｔ
未満であると所望の集合組織が得られても粒界が磁壁移
動を妨げるためにヒステリシス損が増大し、逆に結晶粒
径Ｄが０．７ｔを超えるとヒステリシス損は小さくなる
ものの渦電流損が増大し、全鉄損が増大するためであ
る。
【００３５】次に、本発明の無方向性電磁鋼板を製造す
る方法について説明する。本発明においては、鋼板表層
部の集合組織を制御することが重要であり、適宜の手法
を用いて鋼板表層部の集合組織を調整する必要がある
が、その手法に関しては何等制約はなく、前述した熱延
調圧−焼鈍プロセスの他どのような手法でも用いること
ができる。
る方法について説明する。本発明においては、鋼板表層
部の集合組織を制御することが重要であり、適宜の手法
を用いて鋼板表層部の集合組織を調整する必要がある
が、その手法に関しては何等制約はなく、前述した熱延
調圧−焼鈍プロセスの他どのような手法でも用いること
ができる。
【００３６】それ以外の工程に関しても、通常用いられ
るプロセスで良い。すなわち、製鋼に関しては、転炉で
吹錬した溶鋼を脱ガス処理して所定の成分に調整すれば
よい。また、熱間圧延も通常の条件でよい。冷間圧延に
関しては１回でも、中間焼鈍を挟んで２回以上行っても
いずれでもよく、最終的に所望の板厚となればよい。最
終焼鈍に関しても通常の焼鈍でよく、この最終焼鈍条件
を制御することにより、結晶粒径を所望のものとするこ
とが可能となる。
るプロセスで良い。すなわち、製鋼に関しては、転炉で
吹錬した溶鋼を脱ガス処理して所定の成分に調整すれば
よい。また、熱間圧延も通常の条件でよい。冷間圧延に
関しては１回でも、中間焼鈍を挟んで２回以上行っても
いずれでもよく、最終的に所望の板厚となればよい。最
終焼鈍に関しても通常の焼鈍でよく、この最終焼鈍条件
を制御することにより、結晶粒径を所望のものとするこ
とが可能となる。
【００３７】例えば、０．７５％Ｓｉ−０．３％Ａｌ鋼
においては、熱延板調圧率を４．５％、熱延板焼鈍条件
を８３０℃×３時間とし、冷間圧延により板厚を０．２
ｍｍとした後、最終焼鈍を８４０℃×２分間行うことに
より所望の集合組織を得ることが可能となる。
においては、熱延板調圧率を４．５％、熱延板焼鈍条件
を８３０℃×３時間とし、冷間圧延により板厚を０．２
ｍｍとした後、最終焼鈍を８４０℃×２分間行うことに
より所望の集合組織を得ることが可能となる。
【００３８】なお、本発明において、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂ、
Ｃｕ、Ｚｒ等の添加により本発明の集合組織を得ること
は何等問題はない。
Ｃｕ、Ｚｒ等の添加により本発明の集合組織を得ること
は何等問題はない。
【００３９】製造方法の具体例を挙げれば、鋼材を、板
厚２．０ｍｍに熱間圧延した後酸洗し、表１に示す熱延
板調圧条件及び熱延板焼鈍条件で熱延板調圧−焼鈍を行
なう。これら鋼板を引き続き板厚０．１〜０．２５ｍｍ
まで冷間圧延し、表１に示す条件で最終焼鈍を行なう。
なお、熱延板焼鈍は１００％Ｈ2 雰囲気で行い、最終焼
鈍は２５％Ｈ2 −７５％Ｎ2 雰囲気で行なう。
厚２．０ｍｍに熱間圧延した後酸洗し、表１に示す熱延
板調圧条件及び熱延板焼鈍条件で熱延板調圧−焼鈍を行
なう。これら鋼板を引き続き板厚０．１〜０．２５ｍｍ
まで冷間圧延し、表１に示す条件で最終焼鈍を行なう。
なお、熱延板焼鈍は１００％Ｈ2 雰囲気で行い、最終焼
鈍は２５％Ｈ2 −７５％Ｎ2 雰囲気で行なう。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】この発明によれば、組成、板厚及び鋼板
表層部の集合組織を調整することにより、高周波磁化領
域において鉄損が低くかつ磁束密度が高い高周波用無方
向性電磁鋼が提供される。
表層部の集合組織を調整することにより、高周波磁化領
域において鉄損が低くかつ磁束密度が高い高周波用無方
向性電磁鋼が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大北 智良 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−223445（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−325629（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274844（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−310316（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−150310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：０．５〜１．０％、Ａｌ：０．００４％以下又は
０．１〜０．５％（０．５％は含まず）、Ｎ：０．００
５％以下を含み、板厚ｔが０．１０〜０．２５ｍｍであ
り、その板面内での（２１１）、（２２２）、（３２
１）、（３３２）、（２００）、（１１０）及び（３１
０）面の各面についてのＸ線積分反射強度の理論強度に
対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とした場合に、以下の式で
表されるＴＰ値が１．５以下となるような集合組織をそ
の各表面から板厚方向に板厚の３割以上含むことを特徴
とする高周波用無方向性電磁鋼板。 ＴＰ＝［Ｐ（２１１）＋Ｐ（２２２）＋Ｐ（３２１）＋
Ｐ（３３２）］／［Ｐ（２００）＋Ｐ（１１０）＋Ｐ
（３１０）］ - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：０．５〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｐ：
０．２％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００４
％以下又は０．１〜０．５％（０．５％は含まず）、
Ｎ：０．００５％以下を含み、板厚ｔが０．１０〜０．
２５ｍｍであり、その板面内での（２１１）、（２２
２）、（３２１）、（３３２）、（２００）、（１１
０）及び（３１０）面の各面についてのＸ線積分反射強
度の理論強度に対する比の値をＰ（ｈｋｌ）とした場合
に、以下の式で表されるＴＰ値が１．５以下となるよう
な集合組織をその各表面から板厚方向に板厚の３割以上
含むことを特徴とする高周波用無方向性電磁鋼板。 ＴＰ＝［Ｐ（２１１）＋Ｐ（２２２）＋Ｐ（３２１）＋
Ｐ（３３２）］／［Ｐ（２００）＋Ｐ（１１０）＋Ｐ
（３１０）］ - 【請求項３】 鋼板断面での平均結晶粒径Ｄが、０．１
ｔ≦Ｄ≦０．７ｔを満足することを特徴とする請求項１
又は２記載の高周波用無方向性電磁鋼板。 - 【請求項４】 周波数１００〜１０００Ｈｚにおいて、
Ｂ10≧１．５７Ｔ、Ｗ15/400≦４０Ｗ／ｋｇであること
を特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の高周波
用無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5295415A JP2953276B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高周波用無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5295415A JP2953276B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高周波用無方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150309A JPH07150309A (ja) | 1995-06-13 |
| JP2953276B2 true JP2953276B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=17820313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5295415A Expired - Fee Related JP2953276B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高周波用無方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2953276B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP5295415A patent/JP2953276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150309A (ja) | 1995-06-13 |
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