TWI398530B - Non - directional electromagnetic steel plate - Google Patents

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Hotaka Honma
Yousuke Kurosaki
Hisashi Mogi
Kenji Kosuge
Takeaki Wakisaka
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Description

無方向性電磁鋼板 發明領域
本發明係有關於一種適合馬達之鐵芯材料的無方向性電磁鋼板。
 發明背景
近年來，由節能化之需求，關於使用無方向性電磁鋼板之電氣機器的領域，正追求於冷暖氣機器之馬達、電氣汽車用之驅動馬達等更加地降低消耗電力。又，驅動馬達之控制，取代電流之ON-OFF控制，現今以反向器使諧波重疊之PWM(脈波寬度調變：pulse width modulation)波形控制係為主流。因此，現正對無方向性電磁鋼板追求優異之高頻特性。
以往，以改善無方向性電磁鋼板之高頻鐵損為目的，進行了增加Si、Al及Cr之含量以提升比電阻、及盡力地減少無方向性電磁鋼板之厚度的方法。依據該等方法，可降低渦流損耗。
然而，含有Cr之無方向性電磁鋼板中，於製造過程、製造後之加工過程等，Cr系碳化物將析出，鐵損上升而劣化。於製造過程之退火中，有Cr系碳化物析出的情形。又，於使用無方向性電磁鋼板之顧客中，有進行衝壓油之燃燒消失、用以製造分離鐵芯之收縮配合、消除應力退火等的情形。該等加工等係以200℃~750℃左右較低之溫度進行，且於該時於晶粒邊界有Cr系碳化物析出。
此處，為了抑制於含有Cr之無方向性電磁鋼板的Cr系碳化物之析出，有人提出了含有Mo之技術(專利文獻1)。然而，該技術中，高價之Mo含量係0.05質量%以上，使材料成本顯著地上升。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2002-294417號公報
專利文獻2：日本專利特開2007-162062號公報
專利文獻3：日本專利特開平6-108149號公報
專利文獻4：日本專利特開2002-241907號公報
專利文獻5：日本專利特表2007-516345號公報
本發明係以提供一種可抑制成本上升，且高頻特性更為良好之無方向性電磁鋼板為目的。
本發明之要旨，係如以下所示。
(1)一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於，含有Cr：0.3質量%~5.3質量%、Si：1.5質量%~4質量%、Al：0.4質量%~3質量%、及W：0.0003質量%~0.01質量%，C含量係0.006質量%以下，Mn含量係1.5質量%以下，S含量係0.003質量%以下，N含量係0.003質量%以下，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成。
(2)如(1)之無方向性電磁鋼板，其更含有選自於由Mo：0.001質量%~0.03質量%、Ti：0.0005質量%~0.007質量%、及Nb：0.0002質量%~0.004質量%所構成之群之至少一種。
(3)如(1)或(2)之無方向性電磁鋼板，其更含有選自於由V：0.0005質量%~0.005質量%、Zr：0.0003質量%~0.003質量%、Cu：0.001質量%~0.2質量%、Sn：0.001質量%~0.2質量%、Ni：0.001質量%~0.2質量%、Sb：0.001質量%~0.2質量%、稀土元素：0.0002質量%~0.004質量%、及Ca：0.0005質量%~0.006質量%所構成之群之至少一種。
依據本發明，即使含有Cr，因含有適量之W，故可避免脆化並增大比電阻，且可以低成本抑制Cr系碳化物之析出及磁性衰減，提升高頻特性。
 用以實施發明之形態
Cr與Si及Al同樣地，可增大無方向性電磁鋼板之比電阻。又，Cr與Si及Al不同，不易使無方向性電磁鋼板脆化。另一方面，含有Cr之無方向性電磁鋼板，特別於Cr含量為0.3質量%以上之無方向性電磁鋼板中，於200℃~700℃左右之溫度下容易析出Cr系碳化物。Cr系碳化物於晶粒邊界薄片狀地析出，成為磁壁移動之阻礙。因此，特別將使400Hz以上之高頻鐵損顯著地劣化。Cr系碳化物於750℃以上之高溫下不會析出，而於200℃~700℃左右之低溫析出。
此處，本發明人等針對抑制(Cr,Fe)7 C3 等Cr系碳化物之析出的技術致力地進行檢討。結果，發現於除了Cr之外亦含有W之無方向性電磁鋼板中，藉由W與Cr之相互作用，Cr系碳化物之析出受到抑制，且鐵損之劣化亦受到抑制。該理由雖於現在尚未明確，但認為是於Cr系碳化物之析出行為中作為碳化物形成元素之W有效地作用的緣故。並且，亦發現於除了Cr及W之外，更含有Mo、Ti、及/或Nb時，藉由該等元素與Cr之相互作用，Cr系碳化物之析出更加受到抑制。該理由於現在亦尚未明確，但認為是於Cr系碳化物之析出行為中作為碳化物形成元素之Mo、Ti、及/或Nb有效地作用的緣故。
另外，詳細內容係如後述，於Cr含量低之無方向性電磁鋼板中含有W時，W系碳化物將會析出，即使以800℃~1100℃左右之溫度進行再結晶退火，結晶之成長仍會受到阻礙，而無法得到所期尺寸之結晶粒。Mo、Ti、及Nb亦相同。因此，Cr含量為預定值以上係為重要。另外，如前述，因Cr系碳化物析出之溫度低，故於800℃~1100℃左右之溫度下的再結晶退火中，Cr系碳化物不會析出。因此，結晶粒之成長不易受到Cr系碳化物之阻礙。
又，本發明人等發現，於含有適量之Cr及W的無方向性電磁鋼板中，例如200℃以下之所謂的磁性衰減、即Fe3 C(雪明碳鐵)之析出亦受到抑制。本發明人等亦發現於更含有適量之Mo、Ti、及/或Nb時，將更加抑制Fe3 C之析出。該磁性衰減係隨著馬達旋轉中之溫度上升漸漸地鐵損劣化的現象，以預先使磁性衰減不易產生為極佳。
以下，更加詳細地說明本發明之實施形態。
本實施形態之無方向性電磁鋼板含有Cr：0.3質量%~5.3質量%、Si：1.5質量%~4質量%、Al：0.4質量%~3質量%、及W：0.0003質量%~0.01質量%。又，C含量係0.006質量%以下，Mn含量係1.5質量%以下，S含量係0.003質量%以下，N含量係0.003質量%以下。並且，剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成。
於C含量大於0.006質量%時，即使含有適量之W等，充分地抑制Cr系碳化物之析出係為困難。並且，受經析出之Cr系碳化物的影響，高頻特性、特別是低溫下之高頻特性劣化。又，C亦為磁性衰減之原因。因此，將C含量設為0.006質量%以下。另一方面，工業上為將C含量降低至小於0.0005質量%，需要大量之成本。因此，C含量以0.0005質量%以上為佳。
Cr可避免脆化並增大無方向性電磁鋼板之比電阻。於Cr含量小於0.3質量%時，不易充分地得到該效果。又，於Cr含量小於0.3質量%時，W等碳化物容易析出，且容易阻礙再結晶退火之結晶粒的成長。另一方面，於Cr含量大於5.3質量%時，即使含有適量之W等，充分地抑制Cr系碳化物之析出係為困難。並且，受經析出之Cr系碳化物的影響，高頻特性，特別是低溫下之高頻特性劣化。因此，將Cr含量設為0.3質量%~5.3質量%。另外，為充分地得到前述效果，Cr含量以0.5質量%以上為佳，以1.6質量%以上較佳。又，為了降低Cr系碳化物之析出，Cr含量以5.0質量%以下為佳，以2.5質量%以下較佳，以2.1質量%以下更佳。
Si係增大比電阻而改善高頻鐵損。於Si含量小於1.5質量%時，充分地得到該效果係為困難。另一方面，於Si含量大於4質量%時，因脆化使冷加工變得困難。因此，將Si含量設為1.5質量%~4質量%。另外，為使高頻鐵損更為下降，Si含量以大於2質量%為佳。
Al係增大比電阻而改善高頻鐵損。於Al含量小於0.4質量%時，充分地得到該效果係為困難。另一方面，於Al含量大於3質量%時，因脆化使冷加工變得困難。又，Al含量越高，磁束密度越下降而有劣化之傾向。因此，將Al含量設為0.4質量%~3質量%。
於Mn含量大於1.5質量%時，脆性變得顯著。因此，將Mn含量設為1.5質量以下。另一方面，於Mn含量為0.05質量%以上時，將有效地增大比電阻，減少鐵損。因此，Mn含量以0.05質量%以上為佳。
於S含量大於0.003質量%時，MnS等硫化物之形成變得顯著，隨之阻礙了磁壁之移動，磁性劣化。因此，將S含量設為0.003質量%以下。另一方面，工業上為將S含量降低至小於0.0002質量%，需要大量的成本。因此，S含量以0.0002質量%以上為佳。
於N含量大於0.003質量%時，氮化物之形成變得顯著，隨之磁性劣化。又，於N含量大於0.003質量%時，於鋼之鑄造時有產生稱作起泡之凸起狀的表面缺陷的情形。因此，將N含量設為0.003質量%以下。另一方面，工業上為將N含量降低至小於0.0004質量%，需要大量之成本。因此，N含量以0.0004質量%以上為佳。
W與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。W亦可抑制磁性衰減。於W含量小於0.0003質量%時，充分地得到該等效果係為困難，多數之Cr系碳化物析出至粒界等。另一方面，於W含量大於0.01質量%時，W系碳化物之量變得過剩，磁性下降。因此，將W含量設為0.0003質量%~0.01質量%。為了更加抑制Cr系碳化物之析出，W含量以0.0005質量%以上為佳。又，只要W含量為0.005質量%的話，即可充分地抑制Cr系碳化物之析出，故由成本面來看，W含量以0.005質量%以下為佳。另外，於Si含量為2質量%以下之無方向性電磁鋼板中，於Cr含量小於0.3質量%時，隨著W系碳化物之析出，結晶粒之成長受到阻礙，磁性下降。因此，於Si含量為2質量%以下之無方向性電磁鋼板中含有W時，Cr含量為0.3質量%以上係為重要。
依據如此之本實施形態之無方向性電磁鋼板，即使含有Cr，因含有適量之W，故可避免脆化並增大比電阻，且可以低成本抑制Cr系碳化物之析出及磁性衰減，提升高頻特性。因此，本實施形態適用於高頻用途。
於幾未含有Cr之低Si系的無方向性電磁鋼板中，隨著W系碳化物之析出結晶粒之成長受到阻礙，但於本實施形態中，因含有0.3質量%以上之Cr，故W系碳化物極不易析出。因此，藉由積極地活用W，可抑制Cr系碳化物之析出，改善磁性。
另外，本實施形態之無方向性電磁鋼板，以更含有選自於由Mo：0.001質量%~0.03質量%、Ti：0.0005質量%~0.007質量%、及Nb：0.0002質量%~0.004質量%所構成之群之至少一種為佳。
Mo與W同樣地，與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。Mo亦可抑制磁性衰減。於Mo含量小於0.001質量%時，不易得到該等效果。另一方面，於Mo含量大於0.03質量%時，Mo系碳化物之量變得過剩，磁性下降。因此，Mo含量以0.001質量%~0.03質量%為佳。為了更加抑制Cr系碳化物之析出，Mo含量以0.002質量%以上為佳。又，只要Mo含量為0.02質量%的話，即可充分地抑制Cr系碳化物之析出，故由成本面來看，Mo含量以0.02質量%以下較佳。
Ti亦與W同樣地，與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。Ti亦可抑制磁性衰減。於Ti含量小於0.0005質量%時，不易充分地得到該等效果。另一方面，於Ti含量大於0.007質量%時，Ti系碳化物之量變得過剩，磁性下降。因此，Ti含量以0.0005質量%~0.007質量%為佳。為了更加抑制Cr系碳化物之析出，Ti含量以0.0007質量%以上較佳。又，為了抑制Ti系碳化物之過剩析出，Ti含量以0.005質量%以下較佳。
Nb亦與W同樣地，與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。Nb亦可抑制磁性衰減。於Nb含量小於0.0002質量%時，不易充分地得到該等效果。另一方面，於Nb含量大於0.004質量%時，Nb系碳化物之量變得過剩，再結晶退火之結晶粒的成長受到阻礙。因此，Nb含量以0.0002質量%~0.004質量%為佳。為了更加抑制Cr系碳化物之析出，Nb含量以0.0003質量%以上較佳。又，為了抑制Nb系碳化物之過剩析出，Nb含量以0.0035質量%以下較佳。
另外，如前述，Mo、Ti及Nb呈現與W相同之作用，但W較Mo、Ti及Nb更有效。又，於含有前述範圍之Mo、Ti及/或Nb時，相較於未包含該等任一者之情形，利用W系碳化物之再結晶退火對結晶粒之成長的阻礙更加不易產生。因此，以含有選自於由Mo、Ti及Nb所構成之群之至少一種為佳，以含有該等3種元素全部特佳。這是因為於除了W以外含有Mo、Ti及/或Nb時，係特別有效地抑制Cr系碳化物之析出及雪明碳鐵之析出(磁性衰減)。
另外，於本實施形態之無方向性電磁鋼板，亦可更含有選自於由V：0.0005質量%~0.005質量%、Zr：0.0002質量%~0.003質量%、Cu：0.001質量%~0.2質量%、Sn：0.001質量%~0.2質量%、Ni：0.001質量%~0.2質量%、Sb：0.001質量%~0.2質量%、REM(稀土元素)：0.0002質量%~0.004質量%、及Ca：0.0005質量%~0.006質量%所構成之群之至少一種。
V亦與W同樣地，與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。於V含量小於0.0005質量%時，不易充分地得到該效果。另一方面，即使V含量大於0.005質量%，仍無法得到合乎含量之效果，使成本顯著地上升。又，V系碳化物之量變得過剩，再結晶退火之結晶粒的成長受到阻礙。因此，V含量以0.0005質量%~0.005質量%為佳。
Zr亦與W同樣地，與C反應形成碳化物，抑制Cr系碳化物之析出。於Zr含量小於0.0002質量%時，不易充分地得到該效果。另一方面，即使Zr含量大於0.003質量%，仍無法得到合乎含量之效果，使成本顯著地上升。又，Zr系碳化物之量變得過剩，再結晶退火之結晶粒的成長受到阻礙。因此，Zr含量以0.0002質量%~0.003質量%為佳。
Cu、Sn、Ni及Sb可改善集合組織。該等元素分別於含量小於0.001質量%時，不易充分地得到該效果，於含量大於0.2質量%時，成本增加。因此，Cu、Sn、Ni及Sb之含量分別以0.001質量%~0.2質量%為佳。
REM及Ca形成粗大之氧硫化物而使S無害化。於REM含量小於0.0002質量%時、及Ca含量小於0.0005質量%時，不易充分地得到該效果。另一方面，於REM含量大於0.004質量%時、及Ca含量大於0.006質量%時，成本增加。因此，REM含量以0.0002質量%~0.004質量%為佳，Ca含量以0.0005質量%~0.006質量%為佳。
如此，於亦含有V及/或Zr時，可更加抑制Cr系碳化物之析出，例如，可更加抑制750℃以下之低溫下的磁性衰減。又，該等W、Mo、Ti、Nb、V、Zr等可藉由添加於熔融鋼而於無方向性電磁鋼板中含有。因此，工業上亦充分可能生產此種無方向性電磁鋼板。
接著，說明製造無方向性電磁鋼板之方法。
首先，以通常之方法，藉由調整成分，製作前述組成之熔融鋼，由該熔融鋼製作扁鋼胚(扁胚)，進行扁胚加熱，再進行熱軋延。扁胚加熱之溫度並未特別限制，但為了抑制細微析出物之形成，以例如，950℃~1230℃左右之低溫為佳。藉熱軋延所得之熱軋板的厚度並未特別限制，係例如0.8mm~3.0mm左右。
接著，視需要進行熱軋板之退火(熱軋板退火)。藉由進行熱軋板退火，提升磁束密度，可降低磁滯損失。熱軋板退火之溫度並未特別限制，以例如，800℃~1100℃左右為佳。
之後，進行冷軋延。藉由冷軋延所得之冷軋板的厚度並未特別限制，但為得較高之高頻磁性，以例如，薄如0.1mm~0.35mm左右之厚度為佳。於冷軋板之厚度大於0.35mm時，渦流損耗變大，高頻鐵損容易劣化。又，於冷軋板之厚度小於0.1mm時，生產性容易下降。
於冷軋延後，藉由進行冷軋板之脫脂、及再結晶退火，使結晶粒成長。再結晶退火中，例如，進行連續退火。退火溫度並未特別限制，係例如，800℃~1100℃左右。再結晶退火後之結晶粒的粒徑以30μm~120μm左右為佳。另外，本實施形態中，再結晶退火之結果以鋼板全面為肥粒鐵單相之再結晶組織為佳。
接著，藉由進行預定之塗布液的塗布及燒附，形成絕緣被膜之絕緣被膜，係形成例如，有機絕緣被膜、無機絕緣被膜、或包含無機物質及有機物質之混合絕緣被膜。
如此可製造無方向性電磁鋼板。
經製造之無方向性電磁鋼板，例如，出貨後於顧客端加工。該加工係例如，進行衝壓成鐵芯用形狀、積層、收縮配合、700℃~800℃左右下之消除應力退火等。藉由該等一連串之加工，可形成馬達之鐵芯。另外，未進行積層後之消除應力退火的無方向性電磁鋼板被稱作全製程材(full process material)，而進行消除應力退火之無方向性電磁鋼板被稱作半製程材(semi process material)。
[實施例]
接著，說明本發明人等進行之實驗。該等實驗之條件等係用以確認本發明之實施可能性及效果而採用之例，本發明並未受該等例所限定。
首先，使用實驗室之真空爐，製作含有表1及表2所示之成分，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成的熔融鋼，進行該熔融鋼之鑄造，得到粗鋼。表1中以粗線框住的數值係顯示該數值超出本發明規定之範圍。接著，進行粗鋼之熱軋延，得到厚度2mm之熱軋板。之後，於N2 氣體環境氣體中以1000℃進行熱軋板退火1分鐘。然後，進行酸洗及冷軋延，得到厚度0.30mm之冷軋板。接著，於50%之H2 氣體及50%N2 氣體之混合氣體環境氣體中進行再結晶退火。該再結晶退火中，以1000℃進行30秒鐘之均熱處理。之後，將再結晶退火後之鋼板衝壓成一邊長度為100mm之試料。
此外，測定各試料之鐵損及磁束密度。鐵損，係測定於頻率為400Hz、最大磁束密度為1.0T之條件下的鐵損(W10/400)。又，算出於軋延方向上經磁化時之值與於與其垂直之方向(板寬方向)上經磁化時之值的平均值。又，磁束密度，係測定於頻率為50Hz、最大磁化力為5000A/m之條件下之磁束密度(B50)。於表3之「熱處理前」欄顯示該等結果。
鐵損及磁束密度之測定後，於N2 氣體環境氣體中以450℃進行退火2小時。並且，再次測定各試料之鐵損及磁束密度。於表3之「熱處理後」欄顯示該結果。
如表3所示，本發明範圍所屬之試料No.1~No.2、No.6~No.8、No.12~No.15、No.17~No.21、No.24~No.27、No.29~No.32、No.34~No.37、No.39~No.43、及No.45~No.50中，於熱處理前後可得低鐵損。換言之，於熱處理前，因可得充分大小之結晶粒故可得低鐵損，於熱處理後，藉由抑制Cr系碳化物之析出等可維持低鐵損。此外，由試料No.43與試料No.45~No.50之比較結果，可知於含有選自於由Cu、Sn、Ni、Sb、REM及Ca所構成之群之至少一種時，將提升磁束密度。
另一方面，試料No.3~No.4中，因C含量過高，隨著熱處理多量之碳化物析出，鐵損之劣化係為顯著。試料No.5中，因Cr含量過低，故鐵損大。試料No.9~No.10中，因Cr含量過高，隨著熱處理多量之Cr系碳化物析出，鐵損之劣化係為顯著。試料No.11中，因W含量過低，隨著熱處理多量之Cr系碳化物析出，鐵損之劣化係為顯著。試料No.16中，因W含量過高，故鐵損大。試料No.22~No.23中，因Mo含量過高，故鐵損大。試料No.28中，因Ti含量過高，故鐵損大。試料No.33中，因Nb含量過高，故鐵損大。試料No.38中，因V含量過高，V系碳化物析出過剩，再結晶退火之結晶粒的成長受到阻礙，相較於V以外之成分相同的試料No.34~No.37，鐵損變高。試料No.44中，因Zr含量過高，Zr系碳化物析出過剩，再結晶退火之結晶粒的成長受到阻礙，相較於Zr以外之成分相同的試料No.39~No.43，鐵損變高。另外，試料No.38及No.44之鐵損本身雖較一部分之本發明例低，但未能得到合乎含量之效果，成本上升顯著。
又，如表3所示，於僅W含量相異之試料No.11~No.16之間，W含量小於本發明範圍之下限的試料No.11中，伴隨熱處理之鐵損劣化係為顯著。由此可知，W可抑制伴隨熱處理之鐵損的劣化。又，W含量低之試料No.30~No.32中，因亦含有適量之Mo、Ti及Nb，故伴隨熱處理之鐵損的劣化幾乎受到抑制。由此可知，於含有預定量之Mo、Ti及Nb時，效果特別大。此外，試料No.34~No.37、及No.39~No.43中，因含有適量之V及Zr，故鐵損特別低。
產業上之可利用性
本發明可使用於例如，電磁鋼板製造產業及電磁鋼板利用產業。

Claims (4)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於，含有：Cr：0.3質量%~5.3質量%；Si：1.5質量%~4質量%；Al：0.4質量%~3質量%；及W：0.0003質量%~0.01質量%，C含量係0.006質量%以下，Mn含量係1.5質量%以下，S含量係0.003質量%以下，N含量係0.003質量%以下，且剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之無方向性電磁鋼板，其更含有選自於由Mo：0.001質量%~0.03質量%、Ti：0.0005質量%~0.007質量%、及Nb：0.0002質量%~0.004質量%所構成之群之至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項之無方向性電磁鋼板，其更含有選自於由V：0.0005質量%~0.005質量%、Zr：0.0003質量%~0.003質量%、Cu：0.001質量%~0.2質量%、Sn：0.001質量%~0.2質量%、Ni：0.001質量%~0.2質量%、Sb：0.001質量%~0.2質量%、稀土元素：0.0002質量%~0.004質量%、及Ca：0.0005質量%~0.006質量%所構成之群之至少一種。
  4. 如申請專利範圍第2項之無方向性電磁鋼板，其更含有選自於由V：0.0005質量%~0.005質量%、Zr：0.0003質量%~0.003質量%、Cu：0.001質量%~0.2質量%、Sn：0.001質量%~0.2質量%、Ni：0.001質量%~0.2質量%、Sb：0.001質量%~0.2質量%、稀土元素：0.0002質量%~0.004質量%、及Ca：0.0005質量%~0.006質量%所構成之群之至少一種。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046661A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
TWI468533B (zh) * 2012-05-31 2015-01-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Non - directional electromagnetic steel plate
JP2014177684A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Jfe Steel Corp 高周波鉄損特性に優れる無方向性電磁鋼板
CN104152800A (zh) * 2014-08-07 2014-11-19 河北钢铁股份有限公司 低磁各向异性无取向硅钢板及其制备工艺
CR20170156A (es) * 2014-10-20 2017-09-22 Arcelormittal Método de producción de hojalata conteniendo una lámina de acero de silicio de grano no orientado, lámina de acero obtenida y uso de esta.
BR112017021976B1 (pt) * 2015-04-27 2021-12-28 Nippon Steel Corporation Chapa de aço magnético não orientado
EP3399061B1 (en) 2015-12-28 2020-06-17 JFE Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
KR101892231B1 (ko) 2016-12-19 2018-08-27 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
WO2020091039A1 (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001288542A (ja) * 2000-04-04 2001-10-19 Nippon Steel Corp 耐リジング性に優れるＣｒ含有薄鋼板およびその製造方法
EP1816226B1 (en) * 2004-11-04 2011-04-13 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet superior in core loss.

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0293043A (ja) * 1988-09-30 1990-04-03 Nkk Corp プラスチック成形用工具鋼
JPH06108149A (ja) 1992-09-29 1994-04-19 Nippon Steel Corp 需要家焼鈍後の鉄損が極めて優れた無方向性珪素鋼板の製造方法
US5783143A (en) * 1994-02-18 1998-07-21 Handa; Takuo Alloy steel resistant to molten zinc
JP4018790B2 (ja) * 1998-02-10 2007-12-05 新日本製鐵株式会社 高周波用無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4068731B2 (ja) * 1998-10-07 2008-03-26 新日本製鐵株式会社 高級無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4288811B2 (ja) * 2000-01-20 2009-07-01 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4622162B2 (ja) * 2000-06-19 2011-02-02 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP2002212689A (ja) * 2001-01-22 2002-07-31 Nkk Corp 電磁鋼板
WO2001098550A1 (fr) * 2000-06-19 2001-12-27 Nkk Corporation Feuille d'acier electromagnetique non orientee et son procede de production
JP2002212688A (ja) * 2001-01-22 2002-07-31 Nkk Corp 無方向性電磁鋼板
JP2002241907A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Kawasaki Steel Corp 高周波磁気特性及び打ち抜き加工性に優れる無方向性電磁鋼板
JP4613436B2 (ja) * 2001-04-02 2011-01-19 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP4852804B2 (ja) * 2001-07-13 2012-01-11 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP3835227B2 (ja) * 2001-09-21 2006-10-18 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP3952762B2 (ja) * 2001-12-11 2007-08-01 Ｊｆｅスチール株式会社 鉄損およびかしめ性に優れた無方向性電磁鋼板
JP2003247052A (ja) * 2001-12-19 2003-09-05 Jfe Steel Kk 高周波特性に優れた無方向性電磁鋼板
JP3947964B2 (ja) * 2002-02-26 2007-07-25 Ｊｆｅスチール株式会社 歪取り焼鈍後の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
WO2004059022A1 (ja) * 2002-12-24 2004-07-15 Jfe Steel Corporation Fe-Cr-Si系無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US20050000596A1 (en) 2003-05-14 2005-01-06 Ak Properties Inc. Method for production of non-oriented electrical steel strip
US7922834B2 (en) 2005-07-07 2011-04-12 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Non-oriented electrical steel sheet and production process thereof
JP4415932B2 (ja) * 2005-12-13 2010-02-17 住友金属工業株式会社 回転子用無方向性電磁鋼板の製造方法
JPWO2007144964A1 (ja) * 2006-06-16 2009-10-29 新日本製鐵株式会社 高強度電磁鋼板およびその製造方法
JP4510911B2 (ja) 2008-07-24 2010-07-28 新日本製鐵株式会社 高周波用無方向性電磁鋼鋳片の製造方法
CN101603145B (zh) * 2009-07-28 2011-12-07 首钢总公司 一种高效电机用无取向电工钢的制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001288542A (ja) * 2000-04-04 2001-10-19 Nippon Steel Corp 耐リジング性に優れるＣｒ含有薄鋼板およびその製造方法
EP1816226B1 (en) * 2004-11-04 2011-04-13 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet superior in core loss.

Also Published As

Publication number Publication date
US20120321502A1 (en) 2012-12-20
JPWO2011105327A1 (ja) 2013-06-20
JP4860783B2 (ja) 2012-01-25
KR101302895B1 (ko) 2013-09-06
CN102753718A (zh) 2012-10-24
BR112012021177A2 (pt) 2016-05-17
BR112012021177B1 (pt) 2018-06-05
EP2540853A1 (en) 2013-01-02
EP2540853A4 (en) 2013-10-30
US8591671B2 (en) 2013-11-26
KR20120099533A (ko) 2012-09-10
EP2540853B1 (en) 2015-05-27
WO2011105327A1 (ja) 2011-09-01
TW201139699A (en) 2011-11-16

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