[发明专利]无方向性电磁钢铸坯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合于在高频区域使用的无方向性电磁钢板的无方向性电磁钢铸坯及其制造方法。

背景技术

近年来，为了节约能源，要求冷暖气设备的马达及电动汽车的主马达等降低电力消耗。这些马达多以高旋转使用。因此，对于马达的铁心中所使用的无方向性电磁钢板，要求对高于商用频率即50Hz～60Hz的频率区域的铁损进行改善并提高强度。提高强度是为了避免高速旋转时的变形及破坏。

关于无方向性电磁钢板的在高频区域的铁损的改善，已知有通过增加Si或Al的含量来提高电阻以及降低无方向性电磁钢板本身的厚度是有效的。

可是，如果增加Si或Al的含量，则脆性显著恶化。因此，在制造时多发生钢板断裂等操作异常，使得生产率显著降低，成本显著增加。此外，如果使无方向性电磁钢板减薄，则难以确保强度，因而在高速旋转时有时发生较大变形。

此外，为了改善无方向性电磁钢板的在高频区域的铁损，对通过添加Cr来使电阻上升的技术进行了研究。

但是，如果用与不含Cr的无方向性电磁钢板同样的方法制造含有Cr的无方向性电磁钢板，则钢水中的溶解氮量增加，在退火时容易析出大量微细的A1N夹杂物。其结果是，因钉扎效应而阻碍晶粒的生长，晶粒成为微细的形态。其结果是，即使电阻上升，也不能充分改善铁损。

这是因为含有Cr的钢水的氮溶解度高于不含Cr的钢水的氮溶解度。例如，含有5质量％左右的Cr的钢水的氮溶解度比不含Cr的钢水的氮溶解度高百分之几十。

为了抑制溶解氮量的增加，可考虑防止钢水与大气接触。可是，即使在不含Cr的无方向性电磁钢板的制造中，也采取了防止钢水与大气接触的对策，但要完全防止接触是困难的。如果对不含Cr的无方向性电磁钢板的制造设备及制造方法实施改进，并加强气氛的调整等，则可进一步抑制接触，但需要极大的成本来充分抑制。此外，为了抑制微细的AlN夹杂物的析出，还考虑了使退火温度低温化，但需要进行长时间的退火，导致生产率的下降及成本的上升。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-229095号公报

专利文献2：日本特开昭64-226号公报

非专利文献

非专利文献1：日本鉄鋼協会編、鉄鋼便覧第3版I基礎編，p.159

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的是提供一种能够使无方向性电磁钢板在高频区域的铁损及强度变为良好的无方向性电磁钢铸坯及其制造方法。

解决课题的手段

本发明的要旨如下：

(1)一种无方向性电磁钢铸坯，其特征在于，以质量％计含有：

Si：0.1％～7.0％、

Mn：0.1％以上、

Al：0.2％～5.0％、

Cr：0.1％～10％、及

REM：0.0005％～0.03％，

C的含量为0.005％以下、

P的含量为0.2％以下、

S的含量为0.005％以下、

N的含量为0.005％以下、

O的含量为0.005％以下，

剩余部分包含Fe及不可避免的杂质。

(2)根据上述(1)所述的无方向性电磁钢铸坯，其特征在于，Mn的含量为2.0质量％以下。

(3)根据上述(1)或(2)所述的无方向性电磁钢铸坯，其特征在于，REM的含量为0.001质量％以上。

(4)根据上述(1)或(2)所述的无方向性电磁钢铸坯，其特征在于，REM的含量为0.002质量％以上。

(5)根据上述(1)～(3)中任一项所述的无方向性电磁钢铸坯，其特征在于，以质量％计进一步含有选自以下元素之中的至少1种元素：

Cu：1.0％以下、

Ca及Mg：以总量计为0.05％以下、

Ni：3.0％以下、及

Sn及Sb：以总量计为0.3％以下。

(6)一种无方向性电磁钢铸坯的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

制作钢水的工序，所述钢水以质量％计含有：

Si：0.1％～7.0％、

Mn：0.1％以上、

Al：0.2％～5.0％、及

Cr：0.1％～10％，

C的含量为0.005％以下、

P的含量为0.2％以下、

S的含量为0.005％以下、

N的含量为0.005％以下、

O的含量为0.005％以下，

剩余部分包含Fe及不可避免的杂质；