本發(fā)明涉及無方向性電磁鋼板(non-oriented magnetic steel sheet)及其制造方法。

背景技術(shù)：

無方向性電磁鋼板在各種馬達中加以使用。例如，無方向性電磁鋼板在空調(diào)和冰箱的壓縮機馬達、以及電動汽車和混合動力汽車的驅(qū)動馬達中加以使用?？照{(diào)和冰箱的壓縮機馬達由于主要以逆變器方式驅(qū)動，因而為了其效率的提高，重要的是商用頻率(50Hz以及60Hz)下的鐵損的降低、以及高頻(100Hz～1000Hz)下的鐵損的降低。汽車的驅(qū)動馬達根據(jù)汽車的行駛速度而使轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。另外，汽車在開動時需要較高的馬達轉(zhuǎn)矩。

從這些方面來看，無方向性電磁鋼板要求高磁通密度、商用頻率下的低鐵損、以及高頻下的低鐵損(以下有時稱為“高頻鐵損”)。再者，馬達鐵芯大致分為一體型和分裂型，主要使用一體型馬達鐵芯，因而磁特性要求各向同性。然而，以前的無方向性電磁鋼板無法滿足這些條件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-185119號公報

專利文獻2：日本特開2003-213385號公報

專利文獻3：日本特開2013-91837號公報

專利文獻4：日本特開2007-162096號公報

專利文獻5：日本特開平7-188752號公報

專利文獻6：日本特開2013-44010號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于：提供高磁通密度、商用頻率下的低鐵損、低高頻鐵損、以及磁特性的各向同性可以并存的無方向性電磁鋼板及其制造方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人為解決上述課題而進行了潛心的研究。結(jié)果表明：在高磁通密度、商用頻率下的低鐵損、以及低高頻鐵損的并存中，重要的是適量含有Sb或Sn或者它們兩者、以及適量含有P、Ni和C、以及板厚較小等。

本發(fā)明人基于這樣的見解進一步反復(fù)進行了潛心的研究，結(jié)果想到了以下所示的發(fā)明的諸方式。

(1)一種無方向性電磁鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計，具有以下所示的化學(xué)組成：

Si：3.0％～3.6％、

Al：0.50％～1.25％、

Mn：0.5％～1.5％、

Sb或Sn或者它們兩者：在將Sb含量表示為[Sb]、將Sn含量表示為[Sn]時[Sb]+[Sn]/2為0.0025％～0.05％、

P：0.010％～0.150％、

Ni：0.010％～0.200％、

C：0.0010％～0.0040％、

N：0.0030％以下、

S：0.0020％以下、

Ti：0.0030％以下、

Cu：0.0500％以下、

Cr：0.0500％以下、

Mo：0.0500％以下、

Bi：0.0050％以下、

Pb：0.0050％以下、

V：0.0050％以下、

B：0.0050％以下、以及

剩余部分：Fe和雜質(zhì)；

厚度為0.15mm～0.30mm，

將厚度表示為t(mm)時，具有以下所示的磁特性：

磁通密度B50：“0.2×t+1.52”T以上、

磁通密度差ΔB50：0.08T以下、

鐵損W10/50：0.95W/kg以下、以及

鐵損W10/400：“20×t+7.5”W/kg以下；

晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于在晶粒內(nèi)析出的所述晶粒內(nèi)碳化物以及在晶界析出的晶界碳化物的總數(shù)之比例為0.50以下。

(2)根據(jù)上述(1)所述的無方向性電磁鋼板，其特征在于：在所述化學(xué)組成中，滿足

P：0.015％～0.100％、

Ni：0.020％～0.100％、或者

C：0.0020％～0.0030％，

或者它們的任意組合。

(3)一種無方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，所述制造方法具有以下工序：

對鋼坯進行熱軋而得到熱軋鋼板的工序，

對所述熱軋鋼板進行冷軋而得到冷軋鋼板的工序，

在所述冷軋結(jié)束前對所述熱軋鋼板進行第1退火的工序，以及

對所述冷軋鋼板進行第2退火的工序；

其中，所述進行第1退火的工序具有以下工序：

在850℃～1100℃的第1溫度范圍內(nèi)將所述熱軋鋼板保持10秒鐘～120秒鐘的工序，以及

然后，在850℃～600℃的溫度區(qū)域以5℃/秒～50℃/秒的速度進行冷卻的工序；

所述進行第2退火的工序具有以下工序：

在900℃～1100℃的第2溫度范圍內(nèi)將所述冷軋鋼板保持10秒鐘～240秒鐘的工序，以及

然后，在900℃～300℃的溫度區(qū)域以10℃/秒～40℃/秒的速度進行冷卻的工序；

所述鋼坯以質(zhì)量％計，具有以下所示的化學(xué)組成：

Si：3.0％～3.6％、

Al：0.50％～1.25％、

Mn：0.5％～1.5％、

Sb或Sn或者它們兩者：在將Sb含量表示為[Sb]、將Sn含量表示為[Sn]時[Sb]+[Sn]/2為0.0025％～0.05％、

P：0.010％～0.150％、

Ni：0.010％～0.200％、

C：0.0010％～0.0040％、

N：0.0030％以下、

S：0.0020％以下、

Ti：0.0030％以下、

Cu：0.0500％以下、

Cr：0.0500％以下、

Mo：0.0500％以下、

Bi：0.0050％以下、

Pb：0.0050％以下、

V：0.0050％以下、

B：0.0050％以下、以及

剩余部分：Fe和雜質(zhì)。

(4)根據(jù)上述(3)所述的無方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于：作為所述第1退火，在所述冷軋之前進行熱軋板退火。

(5)根據(jù)上述(3)所述的無方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于：

具有在所述冷軋之前進行熱軋板退火的工序，

作為所述第1退火，在所述冷軋中間進行中間退火。

(6)根據(jù)上述(3)～(5)中任一項所述的無方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于：在所述化學(xué)組成中，滿足

P：0.015％～0.100％、

Ni：0.020％～0.100％、或者

C：0.0020％～0.0030％，

或者它們的任意組合。

(7)根據(jù)上述(3)～(6)中任一項所述的無方向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于：將所述冷軋鋼板的厚度設(shè)定為0.15mm～0.30mm。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于化學(xué)組成、以及晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物和晶界碳化物的總數(shù)的比例等是適當(dāng)?shù)?，因而可以獲得優(yōu)良的磁特性。

具體實施方式

下面就本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。

首先，就本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板及其制造中使用的鋼坯的化學(xué)組成進行說明。詳細情況后述，而本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板經(jīng)由鋼坯的熱軋、熱軋板退火、冷軋、最終退火等而制造。因此，無方向性電磁鋼板以及鋼坯的化學(xué)組成不僅考慮無方向性電磁鋼板的特性，而且考慮這些處理。在以下的說明中，無方向性電磁鋼板或者鋼坯中包含的各元素的含量的單位“％”只要沒有特別說明，就意味著“質(zhì)量％”。本實施方式的無方向性電磁鋼板具有以下所示的化學(xué)組成：Si：3.0％～3.6％、Al：0.50％～1.25％、Mn：0.5％～1.5％、Sb或Sn或者它們兩者：在將Sb含量表示為[Sb]、將Sn含量表示為[Sn]時[Sb]+[Sn]/2為0.0025％～0.05％、P：0.010％～0.150％、Ni：0.010％～0.200％、C：0.0010％～0.0040％、N：0.0030％以下、S：0.0020％以下、Ti：0.0030％以下、Cu：0.0500％以下、Cr：0.0500％以下、Mo：0.0500％以下、Bi：0.0050％以下、Pb：0.0050％以下、V：0.0050％以下、B：0.0050％以下、以及剩余部分：Fe和雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，可以例示出在礦石和廢料等原材料中含有的雜質(zhì)、在制造工序中含有的雜質(zhì)。

(Si：3.0％～3.6％)

Si增加電阻率而使鐵損降低。如果Si含量低于3.0％，則不能使鐵損充分降低。因此，Si含量設(shè)定為3.0％以上，優(yōu)選設(shè)定為3.2％以上。另一方面，如果Si含量超過3.6％，則韌性劣化，從而使冷軋變得困難。因此，Si含量設(shè)定為3.6％以下。

(Al：0.50％～1.25％)

Al增加電阻率而使鐵損、特別是高頻鐵損降低。如果Al含量低于0.50％，則不能使高頻鐵損充分降低。因此，Al含量設(shè)定為0.50％以上。另一方面，如果Al含量超過1.25％，則磁滯損耗增加，商用頻率下的鐵損增加。因此，Al含量設(shè)定為1.25％以下。

(Mn：0.5％～1.5％)

Mn使鐵損降低。如果Mn含量低于0.5％，則不能使鐵損充分降低。有時也形成微細的析出物而使鐵損增加。因此，Mn含量設(shè)定為0.5％以上，優(yōu)選設(shè)定為0.7％以上。另一方面，如果Mn含量超過1.5％，則較多地形成Mn碳化物而使鐵損增加。因此，Mn含量設(shè)定為1.5％以下。

(Sb或Sn或者它們兩者：[Sb]+[Sn]/2為0.0025％～0.05％)

Sb和Sn使磁通密度得以提高。Sb發(fā)揮Sn的2倍的效果。在將Sb含量表示為[Sb]、將Sn含量表示為[Sn]時，如果[Sb]+[Sn]/2低于0.0025％，則不能得到充分的磁通密度。因此，[Sb]+[Sn]/2設(shè)定為0.0025％以上。另一方面，如果[Sb]+[Sn]/2超過0.05％，則磁通密度的提高效果達到飽和，從而白白地使成本上升。因此，[Sb]+[Sn]/2設(shè)定為0.05％以下。

(P：0.010％～0.150％)

本發(fā)明人弄清楚了P有助于磁通密度的提高。如果P含量低于0.010％，則不能得到充分的磁通密度。因此，P含量設(shè)定為0.010％以上，優(yōu)選設(shè)定為0.015％以上。另一方面，如果P含量超過0.150％，則鐵損增加。因此，P含量設(shè)定為0.150％以下，優(yōu)選設(shè)定為0.100％以下。

(Ni：0.010％～0.200％)

本發(fā)明人弄清楚了Ni有助于磁通密度的提高。如果Ni含量低于0.010％，則不能得到充分的磁通密度。因此，Ni含量設(shè)定為0.010％以上，優(yōu)選設(shè)定為0.020％以上。另一方面，如果Ni含量超過0.200％，則鐵損增加。因此，Ni含量設(shè)定為0.200％以下，優(yōu)選設(shè)定為0.100％以下。

(C：0.0010％～0.0040％)

本發(fā)明人弄清楚了C有助于磁通密度的提高。如果C含量低于0.0010％，則不能得到充分的磁通密度。因此，C含量設(shè)定為0.0010％以上，優(yōu)選設(shè)定為0.0020％以上。如果在含有0.5％以上的Mn時C含量超過0.0040％，則較多地形成Mn碳化物而使鐵損增加。因此，C含量設(shè)定為0.0040％以下，優(yōu)選設(shè)定為0.0030％以下。

(N：0.0030％以下)

N不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。N引起磁時效而使鐵損增加。因此，N含量越低越好。這樣的鐵損的增加在N含量超過0.0030％時很明顯。因此，N含量設(shè)定為0.0030％以下。為了將N含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使N含量降低至低于0.0001％。

(S：0.0020％以下)

S不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。S形成微細析出物，從而使鐵損增加。因此，S含量越低越好。這樣的鐵損的增加在S含量超過0.0020％時很明顯。因此，S含量設(shè)定為0.0020％以下。為了將S含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使S含量降低至低于0.0001％。

(Ti：0.0030％以下)

Ti不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Ti形成微細析出物，從而使鐵損增加。因此，Ti含量越低越好。這樣的鐵損的增加在Ti含量超過0.0030％時很明顯。因此，Ti含量設(shè)定為0.0030％以下。為了將Ti含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使Ti含量降低至低于0.0001％。

(Cu：0.0500％以下)

Cu不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Cu有可能形成微細的硫化物而使磁特性劣化。因此，Cu含量越低越好。這樣的Cu硫化物的形成在Cu含量超過0.0500％時很明顯。因此，Cu含量設(shè)定為0.0500％以下。為了將Cu含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀尽Ｒ虼?，也可以不使Cu含量降低至低于0.0001％。

(Cr：0.0500％以下)

Cr不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Cr有可能形成碳化物而使磁特性劣化。因此，Cr含量越低越好。這樣的Cr碳化物的形成在Cr含量超過0.0500％時很明顯。因此，Cr含量設(shè)定為0.0500％以下。為了將Cr含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使Cr含量降低至低于0.0001％。

(Mo：0.0500％以下)

Mo不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Mo有可能形成碳化物而使磁特性劣化。因此，Mo含量越低越好。這樣的Mo碳化物的形成在Mo含量超過0.0500％時很明顯。因此，Mo含量設(shè)定為0.0500％以下。為了將Mo含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使Mo含量降低至低于0.0001％。

(Bi：0.0050％以下)

Bi不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Bi有可能使Mn硫化物變得微細而使磁特性劣化。因此，Bi含量越低越好。這樣的Mn硫化物的微細化在Bi含量超過0.0050％時很明顯。因此，Bi含量設(shè)定為0.0050％以下。為了將Bi含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使Bi含量降低至低于0.0001％。

(Pb：0.0050％以下)

Pb不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。Pb有可能使Mn硫化物變得微細而使磁特性劣化。因此，Pb含量越低越好。這樣的Mn硫化物的微細化在Pb含量超過0.0050％時很明顯。因此，Pb含量設(shè)定為0.0050％以下。為了將Pb含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使Pb含量降低至低于0.0001％。

(V：0.0050％以下)

V不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。V有可能形成碳化物或者氮化物而使磁特性劣化。因此，V含量越低越好。這樣的V碳化物或者氮化物的形成在V含量超過0.0050％時很明顯。因此，V含量設(shè)定為0.0050％以下。為了將V含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使V含量降低至低于0.0001％。

(B：0.0050％以下)

B不是必須元素，例如作為雜質(zhì)在鋼中含有。B有可能形成氮化物或者含有Fe的析出物而使磁特性劣化。因此，B含量越低越好。這樣的氮化物或者析出物的形成在B含量超過0.0050％時很明顯。因此，B含量設(shè)定為0.0050％以下。為了將B含量降低至低于0.0001％，需要相當(dāng)?shù)某杀?。因此，也可以不使B含量降低至低于0.0001％。

接著，就本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板的厚度進行說明。本實施方式的無方向性電磁鋼板的厚度為0.15mm～0.30mm。如果厚度超過0.30mm，則不能獲得優(yōu)良的高頻鐵損。因此，厚度設(shè)定為0.30mm以下。如果使厚度低于0.15mm，則最終退火的退火生產(chǎn)線的鋼板通行很困難。因此，厚度設(shè)定為0.15mm以上。

接著，就本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板的磁特性進行說明。本實施方式的無方向性電磁鋼板在將厚度表示為t(mm)時，具有用磁通密度B50：“0.2×t+1.52”T以上、磁通密度差ΔB50：0.08T以下、鐵損W10/50：0.95W/kg以下、而且鐵損W10/400：“20×t+7.5”W/kg以下表示的磁特性。

(磁通密度B50：“0.2×t+1.52”T以上)

所謂磁通密度B50，是5000A/m的磁場下的磁通密度。作為無方向性電磁鋼板的磁通密度B50，使用軋制方向(以下有時稱為“L方向”)的磁通密度B50和垂直于軋制方向以及板厚方向的方向(以下有時稱為“C方向”)的磁通密度B50的平均值。如果磁通密度B50低于“0.2×t+1.52”T，則使用該無方向性電磁鋼板制造的馬達不能確保充分的馬達轉(zhuǎn)矩。搭載這樣的馬達的汽車例如混合動力汽車、電動汽車在開動時受到影響。因此，磁通密度B50設(shè)定為“0.2×t+1.52”T以上。磁通密度B50越大越優(yōu)選。

(磁通密度差ΔB50：0.08T以下)

L方向和C方向之間的磁通密度B50之差ΔB50如果超過0.08T，則各向異性過剩，從而在一體型馬達鐵芯中不能獲得優(yōu)良的特性。因此，磁通密度差ΔB50設(shè)定為0.08T以下。

(鐵損W10/50：0.95W/kg以下)

所謂鐵損W10/50，是1.0T的磁通密度、50Hz的頻率下的鐵損。作為無方向性電磁鋼板的鐵損W10/50，使用L方向的鐵損W10/50和C方向的鐵損W10/50的平均值。如果鐵損W10/50超過0.95W/kg，則使用該無方向性電磁鋼板制造的馬達鐵芯的能量損失過大，導(dǎo)致發(fā)熱量的增加以及發(fā)電機尺寸的增加。因此，鐵損W10/50設(shè)定為0.95W/kg以下。鐵損W10/50越小越優(yōu)選。

(鐵損W10/400：“20×t+7.5”W/kg以下)

所謂鐵損W10/400，是1.0T的磁通密度、400Hz的頻率下的鐵損。作為無方向性電磁鋼板的鐵損W10/400，使用L方向的鐵損W10/400和C方向的鐵損W10/400的平均值。如果鐵損W10/400超過“20×t+7.5”W/kg，則使用該無方向性電磁鋼板制造的馬達鐵芯的能量損失過大，導(dǎo)致發(fā)熱量的增加以及發(fā)電機尺寸的增加。因此，鐵損W10/400設(shè)定為“20×t+7.5”W/kg以下。鐵損W10/400越小越優(yōu)選。

磁通密度B50、鐵損W10/50、鐵損W10/400例如可以采用JIS C 2550所規(guī)定的Epstein試驗方法、或者JIS C 2556所規(guī)定的單板磁特性試驗法(single sheet tester：SST)進行測定。

接著，就本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板中含有的碳化物進行說明。在本實施方式的無方向性電磁鋼板中，晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于在晶粒內(nèi)析出的晶粒內(nèi)碳化物以及在晶界析出的晶界碳化物的總數(shù)之比例為0.50以下。如果該比例超過0.50，則晶粒內(nèi)碳化物過剩，從而鐵損提高。因此，該比例設(shè)定為0.50以下。晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量以及晶界碳化物的數(shù)量都可以通過掃描顯微鏡觀察進行確定。

接著，就實施方式的無方向性電磁鋼板的制造方法進行說明。在該制造方法中，進行熱軋、熱軋板退火、冷軋以及最終退火等。

在熱軋中，例如對具有上述化學(xué)組成的板坯等鋼坯進行加熱(板坯加熱)，并進行粗軋和精軋。板坯加熱的溫度優(yōu)選設(shè)定為1000℃～1250℃。通過熱軋而得到的熱軋鋼板的厚度優(yōu)選設(shè)定為1.6mm～2.6mm。在熱軋后，進行熱軋鋼板的退火(熱軋板退火)。在熱軋板退火后，進行熱軋鋼板的冷軋，從而得到冷軋鋼板。冷軋可以只進行1次，也可以在中間隔著中間退火而進行2次以上。

在不進行中間退火的情況下于熱軋板退火中，在進行中間退火的情況下于中間退火中，在850℃～1100℃的第1溫度范圍內(nèi)將熱軋鋼板保持10秒鐘～120秒鐘，然后在850℃～600℃的溫度區(qū)域以5℃/秒～50℃/秒的速度進行冷卻。在不進行中間退火的情況下，熱軋板退火為第1退火的一個例子，在進行中間退火的情況下，中間退火為第1退火的一個例子。如果保持的溫度(第1保持溫度)低于850℃，則晶粒不會充分粗大化，從而不能得到充分的磁通密度B50。因此，第1保持溫度設(shè)定為850℃以上，優(yōu)選設(shè)定為950℃以上。如果第1保持溫度超過1100℃，則韌性降低，在其后的冷軋中容易發(fā)生斷裂。因此，第1保持溫度設(shè)定為1100℃以下。如果保持的時間(第1保持時間)低于10秒鐘，則晶粒不會充分粗大化，從而不能得到充分的磁通密度B50。因此，第1保持時間設(shè)定為10秒鐘以上。如果第1保持時間超過120秒鐘，則韌性降低，在其后的冷軋中容易發(fā)生斷裂。因此，第1保持時間設(shè)定為120秒鐘以下。如果保持后的冷卻速度(第1冷卻速度)低于5℃/s，則不能得到充分的磁通密度B50，從而鐵損W10/50以及鐵損W10/400升高。因此，第1冷卻速度設(shè)定為5℃/s以上，優(yōu)選設(shè)定為20℃/s以上。如果第1冷卻速度超過50℃/s，則鋼板發(fā)生大的變形，在其后的冷軋中容易發(fā)生斷裂。因此，第1冷卻速度設(shè)定為50℃/s以下。

在冷軋后，進行冷軋鋼板的最終退火。最終退火為第2退火的一個例子。在最終退火中，在900℃～1100℃的第2溫度范圍內(nèi)將冷軋鋼板保持10秒鐘～240秒鐘，然后在900℃～300℃的溫度區(qū)域以10℃/秒～40℃/秒的速度進行冷卻。如果保持的溫度(第2保持溫度)低于900℃，則晶粒不會充分粗大化，從而不能得到優(yōu)良的磁特性。因此，第2保持溫度設(shè)定為900℃以上，優(yōu)選設(shè)定為950℃以上。如果第2保持溫度超過1100℃，則晶粒過度粗大化，從而高頻鐵損增加。因此，第2保持溫度設(shè)定為1100℃以下，優(yōu)選設(shè)定為1050℃以下。如果保持的時間(第2保持時間)低于10秒鐘，則晶粒不會充分粗大化，從而不能得到優(yōu)良的磁特性。因此，第2保持時間設(shè)定為10秒鐘以上，優(yōu)選設(shè)定為15秒鐘以上。如果第2保持時間超過240秒鐘，則晶粒過度粗大化，從而高頻鐵損增加。因此，第2保持時間設(shè)定為240秒鐘以下，優(yōu)選設(shè)定為200秒鐘以下。如果保持后的冷卻速度(第2冷卻速度)超過40℃/s，則晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例超過0.50，從而鐵損升高。因此，第2冷卻速度設(shè)定為40℃/s以下，優(yōu)選設(shè)定為30℃/s以下。在第2冷卻速度低于10℃/s時，鐵損的降低效果達到飽和，從而生產(chǎn)率降低。因此，第2冷卻速度設(shè)定為10℃/s以下。

這樣一來，便可以制造出本實施方式的無方向性電磁鋼板。在最終退火后，也可以通過涂布和烘烤形成絕緣覆蓋膜。

這樣的本實施方式的無方向性電磁鋼板例如用于馬達的鐵芯，能夠大大有助于空調(diào)、冰箱、電動汽車以及混合動力汽車等的能量消耗量的降低。

以上就本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行了詳細的說明，但本發(fā)明并不限定于這樣的例子。只要是具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的通常的知識的人員，在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，顯然可以想到各種變更例或修正例，對于這些，當(dāng)然可以理解為也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。

實施例

接著，一面示出實施例，一面就本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板進行具體的說明。以下所示的實施例終歸只不過是本發(fā)明的實施方式的無方向性電磁鋼板的一個例子，本發(fā)明的無方向性電磁鋼板并不局限于下述的例子。

(第1試驗)

在第1試驗中，使用真空熔煉爐，制作出以質(zhì)量％計，含有C：0.0022％、S：0.0012％、Ti：0.0015％、N：0.0018％、Sn：0.022％、P：0.016％、Ni：0.031％、以及Cu：0.024％，剩余部分由Si、Al、Mn、Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成的鋼錠。各鋼錠的Si、Al以及Mn的含量如表1所示。

接著，在加熱爐中于1150℃下對鋼錠加熱1小時，然后從加熱爐中取出，再進行合計6個道次的熱軋，從而得到厚度為2.0mm的熱軋鋼板。然后，在熱軋板退火中將熱軋鋼板于1000℃下保持60秒鐘。保持后的冷卻中的850℃～600℃的冷卻速度為25℃/s。接著，對熱軋鋼板進行冷軋，從而得到厚度為0.30mm的冷軋鋼板。接著，在最終退火中將冷軋鋼板于1000℃下保持20秒鐘。保持后的冷卻中的900℃～300℃的冷卻速度為15℃/s。然后，也可以通過涂布和烘烤而形成絕緣覆蓋膜。這樣一來，便制造出無方向性電磁鋼板。

然后，由各無方向性電磁鋼板制作6個55mm見方的試料，采用SST法測定各試料的L方向以及C方向的鐵損W10/400、鐵損10/50以及磁通密度B50。對每一個試料，算出L方向的鐵損W10/400和C方向的鐵損W10/400的平均值、L方向的鐵損W10/50和C方向的鐵損W10/50的平均值、L方向的磁通密度B50和C方向的磁通密度B50的平均值、以及L方向的磁通密度B50和C方向的磁通密度B50之差ΔB50。對于每一種無方向性電磁鋼板，使用這些平均值，算出6個試料的鐵損W10/400的平均值、6個試料的鐵損W10/50的平均值、以及6個試料的鐵損B50的平均值。對于每一種無方向性電磁鋼板，算出6個試料的L方向的磁通密度B50的平均值、6個試料的C方向的磁通密度B50的平均值、6個試料的磁通密度差ΔB50的平均值。這些結(jié)果也如表1所示。表1中的下劃線表示其數(shù)值偏離本發(fā)明的范圍。

對于每一種無方向性電磁鋼板，在面積為0.25mm²的視場內(nèi)進行掃描顯微鏡觀察，求出晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例，結(jié)果該比例在無論哪一種無方向性電磁鋼板中均為0.50以下。

表1

如表1所示，在試料No.1-2、No.1-4、No.1-6～No.1-9、No.1-11、No.1-12、No.1-14以及No.1-15中，其化學(xué)組成在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以獲得良好的磁特性。在試料No.1-7～No.1-9、No.1-11、No.1-14以及No.1-15中，Si含量以及Mn含量在優(yōu)選的范圍內(nèi)，可以獲得特別優(yōu)良的磁特性。

在試料No.1-1中，由于Si含量低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。在試料No.1-3中，由于Al含量低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。在試料No.1-5中，由于Mn含量低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。在試料No.1-10中，由于Mn含量超過本發(fā)明的范圍的上限，因而鐵損較高。在試料No.1-13中，由于Al含量超過本發(fā)明的范圍的上限，因而商用頻率下的鐵損較高，磁通密度差較大。在試料No.1-16中，由于Si含量超過本發(fā)明的范圍的上限，因而在冷軋中產(chǎn)生斷裂，無法對磁特性進行測定。

(第2試驗)

在第2試驗中，使用真空熔煉爐，制作出以質(zhì)量％計，含有Si：3.2％、Al：0.80％、Mn：0.9％、C：0.0029％、S：0.0019％、Ti：0.0012％、N：0.0024％、Sb：0.010％、Sn：0.042％、P：0.025％、Ni：0.024％、以及Cr：0.02％，剩余部分由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的鋼錠。

接著，在加熱爐中于1100℃下對鋼錠加熱1小時，然后從加熱爐中取出，再進行合計6個道次的熱軋，從而得到厚度為2.0mm的熱軋鋼板。然后，進行熱軋板退火。熱軋板退火中的第1保持溫度T1、第1保持時間t1以及第1冷卻速度R1如表2所示。接著，對熱軋鋼板進行冷軋，從而得到厚度為0.25mm的冷軋鋼板。接著，在最終退火中將冷軋鋼板于980℃下保持25秒鐘。保持后的冷卻中的900℃～300℃的冷卻速度為20℃/s。然后，也可以通過涂布和烘烤而形成絕緣覆蓋膜。這樣一來，便制造出無方向性電磁鋼板。

然后，與第1試驗同樣，進行了磁特性的測定。該結(jié)果也如表2所示。表2中的下劃線表示其數(shù)值偏離本發(fā)明的范圍。與第1試驗同樣，求出晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例，結(jié)果該比例在無論哪一種無方向性電磁鋼板中均為0.50以下。

表2

如表2所示，在試料No.2-3、No.2-5～No.2-9以及No.2-11中，第1退火的條件在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以獲得優(yōu)良的磁特性。在試料No.2-7～No.2-9以及No.2-11中，第1保持溫度以及第1冷卻速度在優(yōu)選的范圍，可以獲得特別優(yōu)良的磁特性。

在試料No.2-1中，由于第1保持溫度T1低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高，磁通密度較低。在試料No.2-2中，由于第1保持時間t1低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高，磁通密度較低。在試料No.2-4中，由于第1冷卻速度R1低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高，磁通密度較低。在試料No.2-10中，由于第1冷卻速度R1超過本發(fā)明的范圍的上限，因而鋼板發(fā)生大的變形，在冷軋中產(chǎn)生斷裂，無法對磁特性進行測定。在試料No.2-12中，由于第1保持時間t1超過本發(fā)明的范圍的上限，因而韌性降低，在冷軋中產(chǎn)生斷裂，無法對磁特性進行測定。在試料No.2-13中，由于第1保持溫度T1超過本發(fā)明的范圍的上限，因而韌性降低，在冷軋中產(chǎn)生斷裂，無法對磁特性進行測定。

(第3試驗)

在第3的試驗中，使用真空熔煉爐，制作出以質(zhì)量％計，含有Si：3.4％、Al：0.80％、Mn：0.9％、C：0.0010％、S：0.0014％、Ti：0.0018％、N：0.0022％、Sb：0.022％、Sn：0.051％、P：0.018％、Ni：0.034％、Cr：0.03％、Cu：0.04％、Mo：0.01％、以及B：0.0009％，剩余部分由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的鋼錠。

接著，在加熱爐中于1170℃下對鋼錠加熱1小時，然后從加熱爐中取出，再進行合計6個道次的熱軋，從而得到厚度為2.1mm的熱軋鋼板。然后，在熱軋板退火中將熱軋鋼板于980℃下保持50秒鐘。保持后的冷卻中的850℃～600℃的冷卻速度為29℃/s。接著，對熱軋鋼板進行冷軋，從而得到厚度為0.25mm的冷軋鋼板。接著，進行最終退火。最終退火中的第2保持溫度T2、第2保持時間t2以及第2冷卻速度R2如表3所示。然后，也可以通過涂布和烘烤而形成絕緣覆蓋膜。這樣一來，便制造出無方向性電磁鋼板。

然后，與第1試驗同樣，進行磁特性的測定，求出晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例。這些結(jié)果也如表3所示。表3中的下劃線表示其數(shù)值偏離本發(fā)明的范圍。

表3

如表3所示，在試料No.3-2、No.3-4～No.3-7以及No.3-10～No.3-16中，第2退火的條件在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以獲得優(yōu)良的磁特性。在試料No.3-5～No.3-7以及No.3-11～No.3-13中，第2保持溫度、第2保持時間以及第2冷卻速度在優(yōu)選的范圍，可以獲得特別優(yōu)良的磁特性。

試料No.3-1中，由于第2保持溫度T2低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。在試料No.3-3中，由于第2保持時間t2低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。在試料No.3-8中，由于第2保持時間t2超過本發(fā)明的范圍的上限，因而高頻鐵損較高。在試料No.3-9中，由于第2冷卻速度R2超過本發(fā)明的范圍的上限，因而晶粒內(nèi)碳化物的比例較高，鐵損較高。在試料No.3-17中，由于第2保持溫度T2超過本發(fā)明的范圍的上限，因而高頻鐵損較高。

(第4試驗)

在第1試驗中，使用真空熔煉爐，制作出以質(zhì)量％計，含有Si：3.2％、Al：0.80％、Mn：1.0％、S：0.0010％、Ti：0.0012％、N：0.0020％、Sn：0.041％、以及Cu：0.022％，剩余部分由P、Ni、C、Fe以及雜質(zhì)構(gòu)成的鋼錠。各鋼錠的P、Ni、C的含量如表4所示。

接著，在加熱爐中于1140℃下對鋼錠加熱1小時，然后從加熱爐中取出，再進行合計6個道次的熱軋，從而得到厚度為2.0mm的熱軋鋼板。然后，在熱軋板退火中將熱軋鋼板于880℃下保持40秒鐘。保持后的冷卻中的850℃～600℃的冷卻速度為29℃/s。接著，對熱軋鋼板進行冷軋，從而得到厚度為0.30mm的冷軋鋼板。接著，在最終退火中將冷軋鋼板于1000℃下保持12秒鐘。保持后的冷卻中的900℃～300℃的冷卻速度為25℃/s。然后，也可以通過涂布和烘烤而形成絕緣覆蓋膜。這樣一來，便制造出無方向性電磁鋼板。

然后，與第1試驗同樣，進行了磁特性的測定。該結(jié)果也如表4所示。表4中的下劃線表示其數(shù)值偏離本發(fā)明的范圍。與第1試驗同樣，求出晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例，結(jié)果該比例在無論哪一種無方向性電磁鋼板中均為0.50以下。

表4

如表4所示，在試料No.4-2～No.4-9中，其化學(xué)組成在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以獲得優(yōu)良的磁特性。在試料No.4-6～No.4-8中，P含量、Ni含量以及C含量在優(yōu)選的范圍，可以獲得特別優(yōu)良的磁特性。

在試料No.4-1中，由于P含量、Ni含量以及C含量低于本發(fā)明的范圍的下限，因而磁通密度較低。在試料No.4-10以及No.4-11中，由于P含量、Ni含量以及C含量超過本發(fā)明的范圍的上限，因而鐵損較高。

(第5試驗)

在第5的試驗中，使用真空熔煉爐，制作出以質(zhì)量％計，含有Si：3.3％、Al：0.80％、Mn：1.1％、C：0.0012％、S：0.0018％、Ti：0.0015％、N：0.0024％、Sb：0.004％、Sn：0.058％、P：0.015％、Ni：0.018％、Cr：0.005％、以及Cu：0.010％，剩余部分由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的鋼錠。

接著，在加熱爐中于1160℃下對鋼錠加熱1小時，然后從加熱爐中取出，再進行合計6個道次的熱軋，從而得到厚度為2.0mm的熱軋鋼板。然后，在熱軋板退火中將熱軋鋼板于1000℃下保持60秒鐘。保持后的冷卻中的850℃～600℃的冷卻速度為28℃/s。接著，對熱軋鋼板進行冷軋，從而得到厚度為0.15mm的冷軋鋼板。接著，進行最終退火。最終退火中的第2保持溫度T2、第2保持時間t2以及第2冷卻速度R2如表5所示。然后，通過涂布和烘烤而形成絕緣覆蓋膜。這樣一來，便制造出無方向性電磁鋼板。

然后，與第1試驗同樣，進行了磁特性的測定。該結(jié)果也如表5所示。表5中的下劃線表示其數(shù)值偏離本發(fā)明的范圍。與第1試驗同樣，求出晶粒內(nèi)碳化物的數(shù)量相對于晶粒內(nèi)碳化物以及晶界碳化物的總數(shù)的比例，結(jié)果該比例在無論哪一種無方向性電磁鋼板中均為0.50以下。

表5

如表5所示，在試料No.5-2、No.5-4～No.5-7以及No.5-9～No.5-11中，由于第2退火的條件在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以獲得優(yōu)良的磁特性。在試料No.5-4～No.5-7、No.5-9以及No.5-10中，第2保持溫度、第2保持時間以及第2冷卻速度在優(yōu)選的范圍，可以獲得特別優(yōu)良的磁特性。

在試料No.5-1中，由于第2保持溫度T2低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高，磁通密度較低。在試料No.5-3中，由于第2保持時間t2低于本發(fā)明的范圍的下限，因而鐵損較高。試料No.5-8中，由于第2保持時間t2超過本發(fā)明的范圍的上限，因而鐵損較高，磁通密度較高。在試料No.5-12中，由于第2保持溫度T2超過本發(fā)明的范圍的上限，因而鐵損較高，磁通密度較高。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明例如可以在無方向性電磁鋼板的制造產(chǎn)業(yè)以及無方向性電磁鋼板的使用行業(yè)中加以應(yīng)用。