JP4765347B2 - 電磁鋼板 - Google Patents
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Description
記
鋼板表面に平行な面内での平均結晶粒径Dの板厚方向の分布を測定し、その最大値をDmax、最小値をDminとしたとき、
粗大結晶粒部分:D≧0.5Dmaxを満たす部分
微細結晶粒部分:D≦2.0Dminを満たす部分
Si:4mass%以下
Siは、鋼板の固有抵抗を増加させて渦電流損を低減する元素であり、高周波域での鉄損低減を図る場合には、想定する周波数域に応じて添加させる必要がある。しかし、Si添加量が4mass%を超えると、圧延が困難となり製造することが難しくなるため、4mass%以下に制限する。好ましいSiの範囲は、0.5〜3.5mass%である。なお、板厚を薄くすることで渦電流損の低減を図る場合には、Siを敢えて添加する必要はない。また、本発明は、Si濃度勾配による板厚方向の透磁率の差を利用して鉄損低減を図る技術ではないが、板厚方向にSi濃度勾配を設ける技術を併用しても、本発明の効果を妨げるものではない。
本発明は、粗大結晶粒組織は、微細結晶粒組織に比べて透磁率が高く、ヒステリシス損が低いことを利用し、400Hz〜2kHz程度の高周波域における渦電流損およびヒステリシス損を低減し、もって上記高周波数域における鉄損低減を図る技術である。そのため、本発明の電磁鋼板は、上記効果を得るために、鋼板表層部に透磁率の高い粗大結晶粒組織からなる部分(以降、「粗大結晶粒部分」と称する)、鋼板中央部に透磁率の低い微細結晶粒組織からなる部分(以降、「微細結晶粒部分」と称する)を配することを必須とする。
圧延方向と圧延直角方向の平均結晶粒径D(z)に差がある場合は、両者の平均とする。
<D1>:粗大結晶粒部分1の平均結晶粒径=(1/t1)∫粗大結晶粒部分1D(z)dz
<D2>:粗大結晶粒部分1の平均結晶粒径=(1/t2)∫粗大結晶粒部分2D(z)dz
<D12>:粗大結晶粒部分1と2の平均結晶粒径=(1/(t1+t2))∫粗大結晶粒部分1+2D(z)dz
<D3>:微細結晶粒部分3の平均結晶粒径=(1/t3)∫微細結晶粒部分3D(z)dz
<D12>/<D3> ≧ 2.0 ・・・・・・(1)
を満たすことが必要である。
なお、鋼板表面付近(すなわち、D=0.5Dmaxとなる線分Lの位置と鋼板表面との間)に粗大結晶粒部分の上記定義から逸脱する部分が存在する場合、その厚さ(または体積分率)が全板厚の5%以下であるならば、本発明の効果を阻害しない。また、先述したように、粗大結晶粒部分と微細結晶粒部分の透磁率の比は、必ずしも2.0以上である必要はない。
(t1+t2)/T≧0.1 かつ t3/T≧0.1 ・・・・・・(2)
|t1−t2|/{(t1+t2)/2}≦0.3 ・・・・・・(3)
|<D1>-<D2>|/<D12>≦0.3 ・・・・・・(4)
本発明の電磁鋼板は、鋼板表層部に透磁率の高い粗大結晶粒部分を、鋼板内部に透磁率の低い微細結晶粒部分を有するものである。このような板厚方向に粒径分布を有する電磁鋼板の製造方法としては、1つの素材を用いて、板厚方向における析出物の制御や合金成分の制御、脱炭等の表面改質による表層の粒成長制御などの方法を用いることができる。また、初期粒径や成分が異なる複数の素材を準備し、これらの素材を熱間圧延や冷間圧延において複数重ねて圧延することにより圧着する方法を用いることもできる。
C:0.07mass%、Si:3.0mass%、Mn:0.5mass%、Al:0.5mass%、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を溶製し、連続鋳造により鋼スラブとし、この鋼スラブを熱間圧延および冷間圧延して板厚が0.35mmの冷延鋼帯とした。この冷延鋼帯を、700℃の温度で再結晶させたのち、900℃の脱炭雰囲気中にて表層部分を脱炭する連続焼鈍を行い、表層に粗大結晶粒を生成させた。この際、焼鈍温度を種々変化させることにより、鋼板表層に生成する粗大結晶粒部分の厚さと粒径を変化させた。その後、この鋼板表面に、絶縁コーティングを塗布して製品とした後、約500gのエプスタイン試験片を、圧延方向および圧延直角方向から半量ずつ切り出し、JIS C2550に準じて磁気測定を行った。
Claims (2)
- Cを0.010mass%以下、Siを4mass%以下含有する電磁鋼板であって、該鋼板の両表層部には下記のように定義される粗大結晶粒部分を有し、板厚方向の中央部には下記のように定義される微細結晶粒部分を有し、かつ、該粗大結晶粒部分と該微細結晶粒部分とは平均結晶粒径の比が2.0以上であり、上記粗大結晶粒部分の両表層部の合計厚さが全板厚の10%以上、上記微細結晶粒部分の厚さが全板厚の10%以上である(ただし、板厚が0.08〜0.22mmのものを除く。)ことを特徴とする電磁鋼板。
記
鋼板表面に平行な面内での平均結晶粒径Dの板厚方向の分布を測定し、その最大値をDmax、最小値をDminとしたとき、
粗大結晶粒部分:D≧0.5Dmaxを満たす部分
微細結晶粒部分:D≦2.0Dminを満たす部分 - 上記粗大結晶粒部分は、両表層部の厚さの差が両表層部の平均厚さの30%以下、両表層部の平均結晶粒径の差が両表層部の平均結晶粒径の30%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電磁鋼板。
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