[发明专利]高强度无方向性电磁钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合用作电动汽车用马达及电器设备用马达的铁芯材料的高强度无方向性电磁钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，由于世界性的电器设备的节能化的高涨，对于作为旋转机械的铁芯材料使用的无方向性电磁钢板，一直要求更高性能的特性。特别在最近，作为电动汽车等中使用的马达，小型高功率马达的需求高涨。在这样的电动汽车用马达中，一直以能够使其高速旋转从而得到高转矩的方式进行设计。

高速旋转马达还一直被用于机床及清扫机等电气设备。但是，电动汽车用的高速旋转马达的外形比电器设备用的高速旋转马达的外形大。另外，作为电动汽车用的高速旋转马达，主要采用DC无电刷马达。在DC无电刷马达中，在转子的外周附近埋入磁铁。在此结构中，转子外周部的桥接部宽度(从转子的最外周到磁铁间的钢板的宽度)根据空间的不同而非常狭窄，为1～2mm。因此，电动汽车用的高速旋转马达已经要求比以往的无方向性电磁钢板更高强度的钢板。

在专利文献1中，记载了通过在Si中加入Mn及Ni而谋求固溶强化的无方向性电磁钢板。但是，通过该无方向性电磁钢板也不能得到足够的强度。另外，伴随着Mn及Ni的添加而使韧性容易降低，不能得到充分的生产性及成品率。另外，添加的合金的价格昂贵。特别是近年来，因世界性的需求平衡而使Ni的价格高涨。

在专利文献2及3中，记载了将碳氮化物分散于钢中而谋求强化的无方向性电磁钢板。但是，通过这些无方向性电磁钢板也不能得到足够的强度。

在专利文献4中记载了采用Cu析出物以谋求强化的无方向性电磁钢板。但是，在该无方向性电磁钢板的制造时，热处理条件受到制约。因此，不能得到所要求的强度及磁特性。

专利文献1：日本特开昭62-256917号公报

专利文献2：日本特开平06-330255号公报

专利文献3：日本特开平10-018005号公报

专利文献4：日本特开2004-084053号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够容易得到高的强度及磁特性的高强度无方向性电磁钢板及其制造方法。

本发明为解决上述课题而将以下内容作为要旨。

(I)一种高强度无方向性电磁钢板，其特征在于：

以质量％计，含有：

C：0.002％～0.05％、

Si：2.0％～4.0％、

Mn：0.05％～1.0％、

N：0.002％～0.05％、及

Cu：0.5％～3.0％，

Al含量为3.0％以下；

在将Nb含量(％)设定为[Nb]、将Zr含量(％)设定为[Zr]、将Ti含量(％)设定为[Ti]、将V含量(％)设定为[V]、将C含量(％)设定为[C]、将N含量(％)设定为[N]时，满足下式(1)及下式(2)；

剩余部分包括Fe及不可避免的杂质；

再结晶面积率为50％以上；

拉伸试验的屈服应力为700MPa以上；

断裂伸长率为10％以上；

涡流损耗We_10/400(W/kg)在与钢板的板厚t(mm)的关系中，满足下式(3)。

2.0×10^-4≤[Nb]/93+[Zr]/91+[Ti]/48+[V]/51    (1)

1.0×10^-3≤[C]/12+[N]/14-([Nb]/93+[Zr]/91+[Ti]/48+[V]/51)≤3.0×10^-3                               (2)

We_10/400≤70×t²                             (3)

(II)根据上述(I)所述的高强度无方向性电磁钢板，其特征在于：以质量％计还含有Ni：0.5％～3.0％。

(III)根据上述(I)或(II)所述的高强度无方向性电磁钢板，其特征在于：以质量％计还含有Sn：0.01％～0.10％。

(IV)根据上述(I)～(III)中的任一项所述的高强度无方向性电磁钢板，其特征在于：以质量％计还含有B：0.0010％～0.0050％。

(V)一种高强度无方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

制作下述板坯的工序，所述板坯以质量％计，含有：

C：0.002％～0.05％、

Si：2.0％～4.0％、

Mn：0.05％～1.0％、