JPH01162748A - 加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向性電磁鋼板 - Google Patents
加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向性電磁鋼板Info
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- JPH01162748A JPH01162748A JP32137287A JP32137287A JPH01162748A JP H01162748 A JPH01162748 A JP H01162748A JP 32137287 A JP32137287 A JP 32137287A JP 32137287 A JP32137287 A JP 32137287A JP H01162748 A JPH01162748 A JP H01162748A
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
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。
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〕
本発明は加工性と磁気特性がともにすぐれた高抗張力無
方向性電磁ｎ４仮に関する。
方向性電磁ｎ４仮に関する。
［従来の技術］
従来、回転機器に要求されていた回転数は、高々１０万
ｒｐｍ程度であり、ローター（回転子）用材料には積層
された電磁鋼板が用いられてきた。
ｒｐｍ程度であり、ローター（回転子）用材料には積層
された電磁鋼板が用いられてきた。
最近、２０〜３０万ｒｐｎもの超高速回転が要求される
ようになり、ローターに加わる遠心力が、電磁鋼板の強
度を上回る可能性が出てきた。
ようになり、ローターに加わる遠心力が、電磁鋼板の強
度を上回る可能性が出てきた。
また、例えば最近の揚水発電機では昼間と夜間の需要電
力の変動に、効率的に対応するために、ローターの回転
数を可変できるようにしなければならない。この場合に
はさらに回転速度の変化に基づくロータ＝に作用する遠
心力変動に耐える強度を有する必要がある。
力の変動に、効率的に対応するために、ローターの回転
数を可変できるようにしなければならない。この場合に
はさらに回転速度の変化に基づくロータ＝に作用する遠
心力変動に耐える強度を有する必要がある。
このため超高速回転機あるいは大幅な可変速タイプ発電
機には、通常、電磁鋼板の代わりに充分な強度を持つ鋳
鋼製のソリッドローターが使用される。しかし、この場
合、鋳鋼ブロックからローターを削り出すという複雑な
加工工程が必要になるためコストが高＜、シかも積層タ
イプに比べ渦電流損失が大きく、電動機の効率が著しく
低下するという問題点が生じている。
機には、通常、電磁鋼板の代わりに充分な強度を持つ鋳
鋼製のソリッドローターが使用される。しかし、この場
合、鋳鋼ブロックからローターを削り出すという複雑な
加工工程が必要になるためコストが高＜、シかも積層タ
イプに比べ渦電流損失が大きく、電動機の効率が著しく
低下するという問題点が生じている。
このようなニューズに対応して、最近では高抗張力を有
する無方向性電磁鋼板について検討され、いくつか提案
されている。例えば、特開昭６０−２３８４２１号公報
は、Ｓｌを３．５〜７．０％と高め、さらにＭｎ ：
０．１〜１１．５％、 Ｎｉ ：ｏ、ｔ 〜２０．０
％、 Ｃｏ ：０．５〜２０．０％、 Ｔ１ ：ｏ、
ｏ５〜３，０％、 Ｗ ： ０．０５〜３．０％、 Ｍ
ｏ ： ０．０５〜３．０％。
する無方向性電磁鋼板について検討され、いくつか提案
されている。例えば、特開昭６０−２３８４２１号公報
は、Ｓｌを３．５〜７．０％と高め、さらにＭｎ ：
０．１〜１１．５％、 Ｎｉ ：ｏ、ｔ 〜２０．０
％、 Ｃｏ ：０．５〜２０．０％、 Ｔ１ ：ｏ、
ｏ５〜３，０％、 Ｗ ： ０．０５〜３．０％、 Ｍ
ｏ ： ０．０５〜３．０％。
Ａ（１：０．５〜１３．０％の固溶体強化成分の１種ま
たは２種以上を１．０〜２０．０％含有させたスラブを
素材とし、熱延後、熱延板に１００〜６００℃の温間圧
延を繰返して最終板厚に圧延し、焼鈍し、抗張力が５０
ｋｇ／−以上の高抗張力無方向性電磁鋼板を得ている。
たは２種以上を１．０〜２０．０％含有させたスラブを
素材とし、熱延後、熱延板に１００〜６００℃の温間圧
延を繰返して最終板厚に圧延し、焼鈍し、抗張力が５０
ｋｇ／−以上の高抗張力無方向性電磁鋼板を得ている。
これは圧延の困難な高６１含有量としているので、面倒
な温間圧延を必須としているが、圧延時に板破断の発生
が多くなる恐れがあり、生産性の低下、歩留りの低下を
もたらすなど改善の余地がある。
な温間圧延を必須としているが、圧延時に板破断の発生
が多くなる恐れがあり、生産性の低下、歩留りの低下を
もたらすなど改善の余地がある。
特開昭６１−８４３６０号公報では、Ｎ１：８〜２０％
。
。
Ｆｖｌｏ： ０．２〜５．０ ％、Ａρ ： ０．１
〜２．０ ％、Ｔ１ 二０．１〜１．０％、 Ｃｒ
： １．０〜１０．０％を含有する高速回転電動機用の
高抗張力軟磁性材料が提案されている。これは特にＮｉ
を、またＣｒを多量に含有しているために極めて高価な
材料となる。
〜２．０ ％、Ｔ１ 二０．１〜１．０％、 Ｃｒ
： １．０〜１０．０％を含有する高速回転電動機用の
高抗張力軟磁性材料が提案されている。これは特にＮｉ
を、またＣｒを多量に含有しているために極めて高価な
材料となる。
さらに特開昭６１−９５２０号公報はＳｉ：２．５〜７
．０ ％と、 Ｔｉ ： ０．０５〜３．０ ％、Ｗ：
０．０５〜３．０％、 Ｍｏ 二 〇、０５〜
３．０ ％、 Ｎｉ ： ０．１ 〜２０
．０ ％。
．０ ％と、 Ｔｉ ： ０．０５〜３．０ ％、Ｗ：
０．０５〜３．０％、 Ｍｏ 二 〇、０５〜
３．０ ％、 Ｎｉ ： ０．１ 〜２０
．０ ％。
ＡΩ ：０．５〜１３，０％のＩＩＩまたは２種以上を
１．０〜２０．０％含何する溶鋼を用いて、急冷凝固法
により高抗張力無方向性電磁鋼板を製造せんとするもの
である。これはプロセスが特殊であるために、通常の電
磁鋼板の製造設備では製造できず、工業的に生産するこ
とが難しく、また加工性に改善の余地があると考えられ
る。
１．０〜２０．０％含何する溶鋼を用いて、急冷凝固法
により高抗張力無方向性電磁鋼板を製造せんとするもの
である。これはプロセスが特殊であるために、通常の電
磁鋼板の製造設備では製造できず、工業的に生産するこ
とが難しく、また加工性に改善の余地があると考えられ
る。
このように、高抗張力無方向性電磁鋼板について提案さ
れているが、抗張力の高い無方向性電磁鋼板から、例え
ば超高速回転機や発電機のローター等を製作するさいは
、剪断や打抜きされ、その端面に微小クラックが生じる
ケースがある。
れているが、抗張力の高い無方向性電磁鋼板から、例え
ば超高速回転機や発電機のローター等を製作するさいは
、剪断や打抜きされ、その端面に微小クラックが生じる
ケースがある。
さらに製作時に熱処理を受け、鋼板が脆化して伸び特性
が著しく劣化し所望のローター等、製品の製造が難しい
という問題がある。
が著しく劣化し所望のローター等、製品の製造が難しい
という問題がある。
［発明が解決しようとする問題点コ
本発明は加工性がすぐれて所望の製品に問題な（製作で
き、かつ磁気特性がすぐれ、超高速回転機、大幅な可変
速機能を有する発電機、および揚水発電機の如き超大型
発電機などのローターに好適の高抗張力無方向性電磁鋼
板を目的とする。
き、かつ磁気特性がすぐれ、超高速回転機、大幅な可変
速機能を有する発電機、および揚水発電機の如き超大型
発電機などのローターに好適の高抗張力無方向性電磁鋼
板を目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明者達は、高抗張力の無方向性電磁鋼板からロータ
ー、鉄心などの鉄片を打抜き、剪断したさい、その切断
端面に微小クラックなど割れ誘発部が発生せず、さらに
その後、製作加工時に温度が上昇しても、伸び特性が劣
化せずに十分な加工性を有する鋼板を、得るべく種々の
実験と研究を行なった。
ー、鉄心などの鉄片を打抜き、剪断したさい、その切断
端面に微小クラックなど割れ誘発部が発生せず、さらに
その後、製作加工時に温度が上昇しても、伸び特性が劣
化せずに十分な加工性を有する鋼板を、得るべく種々の
実験と研究を行なった。
その結果、極低炭Ｓｉ含有鋼に、Ｍｎ、Ｎｉさらに必要
に応じてＣｒ 、Ｍｏ 、Ｃｕの１種または２種以上を
含有させて高強度化し、Ｐを０．０３％未満に低減させ
るとともにＢを０．０００５〜０．０１００％含有させ
ると、加工性がすぐれ、磁気特性も良好になることを見
出した。
に応じてＣｒ 、Ｍｏ 、Ｃｕの１種または２種以上を
含有させて高強度化し、Ｐを０．０３％未満に低減させ
るとともにＢを０．０００５〜０．０１００％含有させ
ると、加工性がすぐれ、磁気特性も良好になることを見
出した。
本発明はこの知見に基づきなされたもので、その要旨は
ｆｆｉ量％で、Ｃ：０．０１％以下、 Ｓｌ ：２
．０２６以上３．５％以下、 Ｍｎ ： ０．１％以上
６．０％以下。
ｆｆｉ量％で、Ｃ：０．０１％以下、 Ｓｌ ：２
．０２６以上３．５％以下、 Ｍｎ ： ０．１％以上
６．０％以下。
Ｐ ： ０．０３％未満、 Ａｌ： ０．０３％以上１
．５０％以下。
．５０％以下。
Ｂ ： ０．０００５％以上ｏ、ｏｉｏｏ％以下、 Ｎ
ｉ ：０．３％以上６．０％以下を含有し、さらに必
要に応じて、Ｃｒ： ５．０％以下、 Ｍｏ： ５．０
％以下、 Ｃｕ： ０．４％以下の１種または２ＴＩ以
上を含有し、平均結晶粒径か３０μｍ以下であることを
特徴とする加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向
性電磁鋼板にある。
ｉ ：０．３％以上６．０％以下を含有し、さらに必
要に応じて、Ｃｒ： ５．０％以下、 Ｍｏ： ５．０
％以下、 Ｃｕ： ０．４％以下の１種または２ＴＩ以
上を含有し、平均結晶粒径か３０μｍ以下であることを
特徴とする加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向
性電磁鋼板にある。
以下に、本発明について詳細に説明する。
まず鋼成分について述べる。
Ｃは磁気特性を劣化させる成分で、０．０１ （重量）
％を超えて含有すると鉄損を増大させるため、０．０１
％以下とする。なお、Ｃは製鋼で脱炭するか、熱延数ま
たは冷延板で脱炭して上記範囲にされる。
％を超えて含有すると鉄損を増大させるため、０．０１
％以下とする。なお、Ｃは製鋼で脱炭するか、熱延数ま
たは冷延板で脱炭して上記範囲にされる。
５１は鋼の固有抵抗を高めて渦電流を減らし、鉄損を低
下せしめるとともに、抗張力を高めるが、含有量が２．
０％未満ではその効果が小さい。また３゜５％を超える
と鋼を脆化させ、さらに磁束密度を低下させるため３．
５％以下とする。
下せしめるとともに、抗張力を高めるが、含有量が２．
０％未満ではその効果が小さい。また３゜５％を超える
と鋼を脆化させ、さらに磁束密度を低下させるため３．
５％以下とする。
Ｍｎは鋼の抗張力を高めるとともに、固有抵抗を高め鉄
損を低下させ、さらに鋼板の脆化防止の作用があるが、
０．１％未満ではこれらの効果が少なく、一方、その含
有量が多くなると鋼溶製が難しくなり、また磁束密度が
低下するので６，０％以下とする。
損を低下させ、さらに鋼板の脆化防止の作用があるが、
０．１％未満ではこれらの効果が少なく、一方、その含
有量が多くなると鋼溶製が難しくなり、また磁束密度が
低下するので６，０％以下とする。
Ｐは抗張力を高める効果の著しい元素であるが、鋼板か
らローター、鉄心などの鉄片を打抜き、または剪断した
とき、その切断端面に微小クラックの発生を防止し、あ
わせてその後に製品製作時に加熱作用を受け、例えば１
５０℃以上に加熱されても、脆化がなく、十分な伸び特
性を得るために０．０３％未満とする。
らローター、鉄心などの鉄片を打抜き、または剪断した
とき、その切断端面に微小クラックの発生を防止し、あ
わせてその後に製品製作時に加熱作用を受け、例えば１
５０℃以上に加熱されても、脆化がなく、十分な伸び特
性を得るために０．０３％未満とする。
このように低減すると前記切断端面を何んら仕上加工せ
ずとも、そのままの状態で所望の製品が容易に作製され
る。
ずとも、そのままの状態で所望の製品が容易に作製され
る。
Ｂは粒界破断を防ＩＦする作用があり、また前記Ｐの低
減と相乗して脆化を防止する。この作用を奏させるには
０．０００５％以上必要である。該Ｂは前述の如き作用
効果があるが、その含有量が余りにも多くなると、逆に
脆化するため上限をｏ、ｏｉｏｏ％とする。
減と相乗して脆化を防止する。この作用を奏させるには
０．０００５％以上必要である。該Ｂは前述の如き作用
効果があるが、その含有量が余りにも多くなると、逆に
脆化するため上限をｏ、ｏｉｏｏ％とする。
Ａｌは脱酸材として、少なくとも０．０３％は必要であ
り、また八Ωを含有させることにより、強度が向上し、
固有抵抗増加により鉄損も低下するが、■。５０％を超
えると脆化が問題になるため、０．０３〜１．５０％と
する。
り、また八Ωを含有させることにより、強度が向上し、
固有抵抗増加により鉄損も低下するが、■。５０％を超
えると脆化が問題になるため、０．０３〜１．５０％と
する。
Ｎ１は磁気特性を劣化させることなく、強度を高めるの
に有効であり、その作用を奏させるために０．３％以上
とする。一方、その含有量が多くなると磁束密度を低下
させるので６．０％以下とする。
に有効であり、その作用を奏させるために０．３％以上
とする。一方、その含有量が多くなると磁束密度を低下
させるので６．０％以下とする。
さらに、必要に応じて、Ｃｒ 、Ｍｏ、Ｃｕの１種また
は２種以上を含Ｈさせる。これらは何れも磁気特性を劣
化することなく、強度を高める作用がある。このために
、Ｃ「は５．０％以下、ＭＯは５．０％以下、Ｃｕは０
．４％以下の範囲で含有される。ＣｒとＭＯは５，０％
超になると、またＣｕは０．４％超になると磁束密度が
劣化する。
は２種以上を含Ｈさせる。これらは何れも磁気特性を劣
化することなく、強度を高める作用がある。このために
、Ｃ「は５．０％以下、ＭＯは５．０％以下、Ｃｕは０
．４％以下の範囲で含有される。ＣｒとＭＯは５，０％
超になると、またＣｕは０．４％超になると磁束密度が
劣化する。
前記成分を含み、残部が鉄および不可避不純物からなる
高抗張力が無方向性電磁鋼板は、転炉や電気炉で溶製さ
れ、連続鋳造または造塊−分塊圧延によりスラブとされ
、熱間圧延され、さらに必要に応じて熱延板焼鈍され、
冷間圧延され、焼鈍して製造される。
高抗張力が無方向性電磁鋼板は、転炉や電気炉で溶製さ
れ、連続鋳造または造塊−分塊圧延によりスラブとされ
、熱間圧延され、さらに必要に応じて熱延板焼鈍され、
冷間圧延され、焼鈍して製造される。
また本発明の高抗張力無方向性電磁鋼板は平均結晶粒径
を３０μｍ以下とする。その理由は前記Ｓｉ 、Ｍｎ
、Ｎｉ さらに必要に応じて含有するＣｒ 、Ｍｏ 、
Ｃｕにより固溶強化に加えて、強度を高めるために平均
結晶粒径で３０μｍ以下の細粒とする。
を３０μｍ以下とする。その理由は前記Ｓｉ 、Ｍｎ
、Ｎｉ さらに必要に応じて含有するＣｒ 、Ｍｏ 、
Ｃｕにより固溶強化に加えて、強度を高めるために平均
結晶粒径で３０μｍ以下の細粒とする。
実施例 １
重量％で、Ｃ： ０．００１５〜０．００４０％、Ｓ
ｉ：２．８０〜３．２０％、Ｍｎ：０．０４〜２．５０
％、Ｐ ：０．００５〜０．５０％、Ａｌ ：０．５４
〜２．００％、Ｂ ： ０．００００〜０．０１１５％
、Ｎ １：０．００〜２．５４％、Ｃｒ：ｏ、００〜１
．５４％、ＭＯ：０．００〜０．５０％、Ｃｕ：０．０
０〜０．３０％を含有し、残部が鉄および不可避不純物
からなる鋼スラブ供試材（表１）を、熱間圧延で板厚１
．８ｍｍとし、次いで無焼鈍のままあるいは８５０℃、
３０秒間の熱延板焼鈍を施して、冷間圧延により０．５
０ｍｍ厚にし、その後、焼鈍を実施して造った製品の結
晶粒径、機械的性質および磁気特性を測定した。
ｉ：２．８０〜３．２０％、Ｍｎ：０．０４〜２．５０
％、Ｐ ：０．００５〜０．５０％、Ａｌ ：０．５４
〜２．００％、Ｂ ： ０．００００〜０．０１１５％
、Ｎ １：０．００〜２．５４％、Ｃｒ：ｏ、００〜１
．５４％、ＭＯ：０．００〜０．５０％、Ｃｕ：０．０
０〜０．３０％を含有し、残部が鉄および不可避不純物
からなる鋼スラブ供試材（表１）を、熱間圧延で板厚１
．８ｍｍとし、次いで無焼鈍のままあるいは８５０℃、
３０秒間の熱延板焼鈍を施して、冷間圧延により０．５
０ｍｍ厚にし、その後、焼鈍を実施して造った製品の結
晶粒径、機械的性質および磁気特性を測定した。
結果を表２に示す。
［発明の効果コ
表２から明らかなように本発明では、降伏強さＯｋｇ／
−以上、抗張カフ０ｋｇ／−以上、著しい脆化つ（なく
て伸び２０％以上、鉄損Ｗ１５１５０． ７Ｗ／ｋｇ
−ス下、磁束密度Ｂ５０．１．６０Ｔ以上の優れた強
度と磁気特性をあわせもつ電磁鋼板が得られる。
−以上、抗張カフ０ｋｇ／−以上、著しい脆化つ（なく
て伸び２０％以上、鉄損Ｗ１５１５０． ７Ｗ／ｋｇ
−ス下、磁束密度Ｂ５０．１．６０Ｔ以上の優れた強
度と磁気特性をあわせもつ電磁鋼板が得られる。
Claims (2)
- （１）重量％で、 Ｃ：０．０１％以下 Ｓｉ：２．０％以上３．５％以下 Ｍｎ：０．１％以上６．０％以下 Ｐ：０．０３％未満 Ａｌ：０．０３％以上１．５０％以下 Ｂ：０．０００５％以上０．０１００％以下Ｎｉ：０．
３％以上６．０％以下 を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、平
均結晶粒径が３０μｍ以下であることを特徴とする加工
性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向性電磁鋼板。 - （２）重量％で、 Ｃ：０．０１％以下 Ｓｉ：２．０％以上３．５％以下 Ｍｎ：０．１％以上６．０％以下 Ｐ：０．０３％未満 Ａｌ：０．０３％以上１．５０％以下 Ｂ：０．０００５％以上０．０１００％以下Ｎｉ：０．
３％以上６．０％以下 さらに、 Ｃｒ：５．０％以下 Ｍｏ：５．０％以下 Ｃｕ：０．４％以下 のなかの１種または２種以上を含有し、残部が鉄および
不可避的不純物からなり、平均結晶粒径が３０μｍ以下
であることを特徴とする加工性と磁気特性のすぐれた高
抗張力無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32137287A JPH01162748A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32137287A JPH01162748A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 加工性と磁気特性のすぐれた高抗張力無方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162748A true JPH01162748A (ja) | 1989-06-27 |
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