JPH01108344A - 耐発錆性と打抜き性に優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として小型モータや小型変圧器の鉄心材料
として用いられる無方向性電磁鋼板に係り、特に優れた
耐発錆性と良好な打抜き性とを兼備した無方向性電磁鋼
板に関する。

〔従来の技術および問題点〕

電磁鋼板としてはまず第１に、優れた磁気特性、すなわ
ち低鉄損とともに高い磁束密度が要求される。しかしな
がら、電磁鋼板製品としては、磁気特性に優れるだけで
は不十分であり、外にも種々の特性が求められる。

その一つに、耐発錆性がある。電磁鋼板は一触に発錆し
易く、輸送や保管に当たっては防錆紙による厳重な梱包
や保管場所の選定、また使用に際しても防錆油の塗布な
ど細心の対策が必要であった。ところが係る対策は、煩
雑でコストもかかる上、効果の点でも必ずしも万全とは
いえない、このようなことから、鋼板自体に耐発錆性を
具備せしめることが求められてくる。

電磁鋼板に要求される性質としてはこの他に、打抜き性
が挙げられる。これは鉄心形状に打抜き加工するために
必要とされるものである。従来、打抜き加工に対しては
、綱板表面に付与される絶縁被膜の潤滑性を改善するこ
とで対処するという方向が＋流であった。しかしこの方
法は、打抜き後の寸法精度に微妙な影響を与えるなど鉄
心製作上問題となることが少なくない。したがって、鋼
板の素材そのものの打抜き性が問題とされる。

打抜き性を材質的に改良する方法きしては、従来より、
ＭｎやＰ含有量の増加が有効であることが知られている
が、これらの対策は磁気特性や冷間圧延性を損なう傾向
にあり、できれば避けたい方法である。

本発明は上記現状に鑑みなされたものであって、優れた
耐発錆性と良好な打抜き性とを兼備し、しかも磁気特性
にも優れる無方向性電磁鋼板の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、Ｃ≦０．０１５％（重置％、以下同様）、３
１５３．５％、Ｍｎ　：０．０５〜：０％、Ｐ≦０．１
５％、Ｓ　：ｏ、ｏ　０５〜０．０２５％、Ｃｒ　：０
゜０５〜０．５％、ＡＪｏ、１０〜０．５０％で、必要
に応じＣｕ　：０．０２〜０．２０％を含存し、更ニＡ
ｓ、Ｓｂ、Ｓｎの一種または二種以上を０．０５〜０．
５０％含み、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする耐発錆性と打抜き性に優れた無方向性
電磁鋼板を要旨とする。

〔作　　用〕

上記要旨の本発明は、原理的には次に示す２つの方策に
より、無方向性電磁鋼板の磁気特性を損なうことなく、
むしろ向上させつつ、良好な耐発錆性と優れた打抜き性
とを確保する点を特徴としている。

■　Ｃｒまたは更にＣｕ添加の条件下において、Ｓを多
めに含存せしめること。

■　そして多めのＳが存在する条件下において、Ａｓ、
３ｂ、Ｓｎを適量添加すること。

以下、本発明における鋼成分限定の理由について述べる
。

Ｃ：磁気特性に影響する元素で、０．０１５％を超える
と磁気時効による特性劣化が大きくなるので、０．０１
５％以下とした。磁気特性はＣが少なくなるほど改善さ
れる傾向にあり、この意味でＣは０．００５％以下に規
制するのが好ましい。

なおＣの下限については、上記のようにＣが少なくなる
ほど磁気特性が改善されることから、特に規定を設けな
い。

Ｓｉ：磁気特性を支配する重要な元素で、Ｓｉ量が多い
ほど鉄損が低減する。ただし３．５％を超えると効果が
飽和する詐りでなく、冷間圧延性が劣化する。よって、
３゜５％を上限とした。Ｓｉは、実際には使用目的に応
じ要求される磁気特性が得られるように含有量が決めら
れる。基本的にはこのｓｉｎの選定により磁気特性が調
整される。なお下限については、Ｓｉの適正量が条件に
より変化するので特に規定はしないが、−ａ的には０．
１％以上は添加される。

Ｍｎ：熱間圧延時のＳによる跪化割れ防止のために０．
５％以上が必要である。しかし１，０％を超えると、磁
気特性が劣化するので、：０％以下とすべきである。

Ｐ：硬度を確保し打抜き性を向上するとともに、耐発錆
性の改善にも有効に寄与する。ただし０゜１５％を超え
ると冷間圧延性の点で問題が出るので、０．１５％を上
限とした９本発明において、Ｐは不純物レベルでもとく
に問題ないので下限については規定しないが、０．０１
％以上が望ましい。

Ｓニ一般には磁気特性を劣化させる元素で少ない方がよ
いとの認識があるが、本発明では耐発錆性と打抜き性改
善のために積極的に利用される。

すなわち、ＳはＣｒあるいはＣｕとの共存下において、
鋼表面を不活性化して耐発錆性を向上させるとともに、
ＭｎＳを形成して打抜き時に工具摩耗の低減に効果を示
すことが、発明者らの実験で明らかとなったのである。

かかるＳ効果は、ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ％以上において顕著
に認められ、よってＳの下限をｏ、ｏｏｓ％と定めた。

一方Ｓの上限については、磁気特性を良好に維持するた
めに、０．０２５％とする必要がある。

Ｃｒ：耐発錆性の向上に有効な元素である。すぐれた耐
発錆性を得る意味において、０，０５％以上必要とされ
る。ただし０．５０％を超えると、磁気特性に影響が出
るので、０．５０％以下にすべきである。

Ａｊ！：脱酸剤として、また磁気特性の観点から添加さ
れる。０．１％未満では最終焼鈍後の粒成長性を阻害し
、かえって磁気特性を劣化させることになるので、０６
１％以上の添加が必要である。

なお、Ａｎば０．５％を超えて添加しても効果は飽和し
コストアップするだけでメリットがないので、０．５％
以下とした。

Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎ：いずれもＣｒ、Ｃｕとの共存下にお
いて耐発錆性を向上させ、また本発明範囲のＳとの共存
により打抜き性の改善に寄与する。これら３元素は、単
独、複合の何れの形で添加してもよい、いずれの場合に
も、上記の効果を発揮させるためには、０．０５％以上
（複合添加の場合は合計量）必要である。ただし、０゜
５％を超えると冷間圧延性が劣化し問題となるので、０
．５％以下としなければならない。

なお、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎの３元素については、無方向性
電磁鋼板における有効性を明らかにする文献が従来から
ある（特公昭５６−１７４０号、同５６−５４３７０号
、同５Ｂ−３０２７号、同５８−３０９２６号、同５８
−３１３６６号、同５Ｂ−５６７３２号）、シかしなが
らこれら文献が明らかにしているのは、無方向性電磁鋼
板そのものに対する効果であり、上記したＣｒ、Ｃｕと
の共存による耐発錆性に対する効果ならびにＳ共存下に
おける打抜き性に対する効果は、従来の文献には示され
ていない、これらの効果は、発明者らの実験に基づく新
たな知見によるものである。

Ｃｕ　：　Ｃｒと同様耐発錆性の向上に有効な元素であ
り、必要に応じ添加される。耐発錆性に対する効果を得
るためには、少なくとも０．０２％の添加が必要である
。一方、Ｃｕは余り多く添加すると熱間圧延時における
脆化をもたらすので、添加する場合にも０．２％以下に
止めるべきである。

本発明鋼板は以上のような成分組成になるが、その製造
法としては、特別のプロセスは不要であり、通常の無方
向性電磁鋼板と同じ製法をとればよい、製造プロセスの
概略を以下に示しておく。

まず転炉および真空精錬炉で成分を調製し、その溶鋼を
連続鋳造で約２００鶴厚の鋳片となす。

次いでこれを熱間圧延により２〜３鶴厚みコイルとする
。加熱温度は１）００〜１３００℃、圧延仕上温度は７
００〜９００℃、巻取温度は５００〜７５０℃程度にそ
れぞれ設定する。

得られた熱延コイルは酸洗後、冷間圧延で０．３５〜０
．５０ｍｍに仕上げる。この際、必要に応じ酸洗いの前
または後に６５０〜９５０℃の熱延板焼鈍を施す。

そして最後に、最終焼鈍を実施する。最終焼鈍は、連続
焼鈍炉において６５０〜９５０℃で行うのが通例である
。

本発明の無方向性電磁鋼板はこのようなプロセスで製造
されるが、製造された鋼板はユーザー側において鉄心に
打抜き組立てられる。この際セミプロセス材では打抜き
後、組立てに先立ってＳＲ焼鈍が施され、ここで所定の
磁気特性を保有するに至る。フルプロセス材の場合は、
メーカ側で予め必要な磁気特性が付与されて出荷されて
いるので、ＳＲ焼鈍は行わない。

〔実施例〕

試験結果を第１表にまとめて示す、供試鋼はいずれも５
０瞳の高周波真空溶解炉を用いて実験的に溶製したもの
で、Ｓｉ量は：５　％を基準とした。

溶解後鋳込んだ鋳片を３０ｍ厚みまで熱間鍛造し、その
後再加熱して仕上温度８００℃で２．３鶴厚みまで熱間
圧延し、圧延後直ちに水スプレーで５５０℃まで冷却し
、次いで５５０℃の炉中に装入炉冷した。

このようにして得られた熱延板を酸洗した後、冷間圧延
で０．５■厚に仕上げた。

最終焼鈍は窒素雰囲気中で８００℃Ｘ１ｍ１ｎの連続焼
鈍のパターンで行った。

得られた最純焼鈍板について、耐発錆性、打抜き性およ
び磁気特性を評価した。

耐発錆性は、温度５０℃、湿度９５％の雰囲気で４８時
間の連続曝露湿潤試験を行い、発錆面積率で評価した。

打抜き性は、−辺２０鶴、角部のアール（Ｒ）０．２５
ｍのブランクを、クリアランス５％の金型を用いて打抜
き、いずれかの面で“かえり高さ。

が５０μｍに達するまでの打抜き回数で評価した。

磁気特性は、単板磁気測定器を用いて、鉄ｔｉＩ（Ｗ＋
ｓ／ｓｅ　）と磁束密度（１３％。）を評価した。

第１表において、本発明の成分条件に適合する本発明鋼
板１〜９と、鋼成分のうちのいずれかが本発明条件を満
たさない比較鋼板１０〜１７とを比べてみると、比較鋼
板はすべて、本発明鋼板に対し耐発錆性、打抜き性、磁
気特性の１つ以上の点で劣ったものとなっている。

すなわち、−１０はＡｓ、Ｓｂ、Ｓｎの添加のないもの
で、耐発錆性、打抜き性が劣り、また磁気特性において
も、鉄損、磁束密度の両方に難がある。

Ｍａｉｌは、Ｃｕ量が低めに外れたもので、とくに耐発
錆性が劣っている。

隠１２は、同じ＜Ｃｒ量が高めに外れたもので、磁気特
性に問題が出ている。

−１３は、Ｓ量が低めに外れたために、耐発錆性と打抜
き性が悪い。

嵐１４は、Ｍｎ量が高すぎために、磁気特性が、鉄損、
磁束密度の両面で劣ったものとなっている。

−１５は、Ａｌ量が少なすぎて、これも磁気特性に問題
がある。

気持性が良くない。

Ｎａ１７は、ｓｌが高すぎたために、やはり磁気特性が
悪い。

このような比較鋼板１０〜１７に対し、本発明鋼板１−
１０はいずれも、耐発錆性、打抜き性、磁気特性の全て
の点で良好な性能を示している。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明の無方向性電磁鋼
板は、耐発錆性と打抜き性にすぐれ、しかも鉄損、磁束
密度の両面で高性能を示すものであり（したがって運搬
、保管等に際しての発錆対策が軽減または省略できると
ともに、鉄心打抜き時にも精度よく加工することができ
るなど、鉄心材料として実用的利用価値の非常に高いも
のである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｓｉ≦３．５％、
   Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｐ≦０．１５％、Ｓ：０．
   ００５〜０．０２５％、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、
   Ａｌ：０．１０〜０．５０％で、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎの一
   種または二種以上を０．０５〜０．５０％含み、残部Ｆ
   ｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする耐発
   錆性と打抜き性に優れた無方向性電磁鋼板。
2. （２）重量％で、Ｃ≦０．０１５％、Ｓｉ≦３．５％、
   Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｐ≦０．１５％、Ｓ０．０
   ０５〜０．０２５％、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、Ａ
   ｌ：０．１０〜０．５０％、Ｃｕ：０．０２〜０．２０
   ％を含有し、更にＡｓ、Ｓｂ、Ｓｎの一種または二種以
   上を０．０５〜０．５０％含み、残部はＦｅおよび不可
   避的不純物からなることを特徴とする耐発錆性と打抜き
   性に優れた無方向性電磁鋼板。