[发明专利]高强度电磁钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及高强度电磁钢板、特别是高强度无方向性电磁钢板，是关于高速旋转机械用的低铁损且高磁通密度、高强度的磁性材料以及电磁开关用的耐磨损性优良的磁性材料及其制造方法。 

背景技术

以往，转子(转动体)用材料中一直使用层叠的电磁钢板，但是，最近在要求高速旋转和转子径大型化的用途中，出现了施加在转子上的离心力大于电磁钢板的强度的可能性。而且，在转子中组装磁铁的结构的发动机也增多，即使转速不是那么高，在转子的旋转中施加在转子材料本身上的负荷增大，在疲劳强度方面，材料的强度也成为问题的情况越来越多。 

此外，电磁开关在其用途上随着使用而发生接触面磨损，因此希望得到不仅电磁特性优良、而且耐磨损性也优良的磁性材料。 

对应于这样的需求，最近对强度高的无方向性电磁钢板进行了研讨，提出了几个方案。例如，在特开平1-162748号公报和特开昭61-84360号公报中提出了如下方案：将使Si含量提高、进而含有Mn、Ni、Mo、Cr等固溶体强化成分中的1种或2种以上的板坯作为坯材，但担心它们在轧制时频繁发生板的断裂，具有对生产效率降低、合格率降低等进行改善的余地，而且，由于大量含有Ni或Mo、Cr，因此成为价格极高的材料。在特开2005-113185号公报、特开2006-070348号公报中公开了使加工组织残存而获得强度的无方向性电磁钢板，以及在特开2006-009048号公报、特开2006-070296号公报中还公开了另外通过使Nb等固溶而抑制了再结晶的无方向性电磁钢板。但是，它们没有特别注意到加工组织形成前的晶体粒径，因此，存在无法得到稳定的铁损的问题。 

此外，在特开2004-84053号公报、特开2004-99926号公报中公开了关于大量含有Cu的电磁钢板的技术，但是，钢中所析出的Cu相就成为原因， 很难说能充分降低涡流损耗，在高频特性成为问题的用途中的应用方面还有改善的余地。 

如上所述，对于高强度的电磁钢板提出了许多方案，但是，实际情况是无法达到确保必要的磁特性、并且使用通常的电磁钢板制造设备在工业上进行稳定地制造的程度。本发明人之前已经在日本特愿2003-347084号中对在钢板中残存有加工组织的高强度电磁钢板进行了专利申请。 

该技术是基于下述内容而实现的，即，即使在结晶组织中残存加工组织，磁特性也不会变得那么差，从强度的上升效果来考虑，不仅不比以往的通过固溶元素或析出物而强化了的材料逊色，而且从生产效率和磁特性、特别是磁通密度的板面内的各向异性方面考虑，也是非常有用的技术。但是，对于具有加工组织的电磁钢板，关于如何提高磁特性和机械特性的平衡，明确的冶金术并没有被确立，在这一点上无法确证该技术为最适当的技术。 

发明内容

本发明人为了阐明上述方面，尤其对轧制前的组织的影响进行了详细的实验，发现了在具有加工组织的电磁钢板中，存在谋求兼顾磁特性和机械特性的最适当的区域，而且考虑到生产效率、尤其是钢带的通板性，成功地设定了在工业上最适当的范围。 

本发明的目的在于，例如冷轧性和退火操作性等与通常的电磁钢板相同、能稳定地在线(online)制造高强度的无方向性电磁钢板，该无方向性电磁钢板具有抗拉强度(TS)例如为500MPa以上的高强度，其在具有耐磨损性的同时，还兼顾了特别是当高速旋转的发动机等在高频磁场下使用时磁通密度(B50)和铁损等优良的磁特性。本发明是为了解决上述课题而完成的，其要点如下所述。 

(1)一种高强度电磁钢板的制造方法，以质量％计，所述高强度电磁钢板含有C：0.060％以下、Si：0.2～6.5％、Mn：0.05～3.0％、P：0.30％以下、S或Se：0.040％以下、Al：2.50％以下、N：0.040％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，而且在钢板内部残存有加工组织，所述制造方法的特征在于，将即将进入形成最终残存在钢板内部的加工组织的 工序之前的钢板的平均晶体粒径d设定为20μm以上。