[发明专利]高强度无方向性电磁钢板

说明书

技术领域

本发明涉及适合于电气设备的铁心材料的高强度无方向性电磁钢板。

背景技术

近年来，因世界性的电气设备的节能化的高涨，对于用作回转机的铁心材料的无方向性电磁钢板，要求更高性能的特性。特别是最近，作为电动汽车等中使用的电机，小型高功率电机的需求高涨。在如此的电动汽车用电机中，以可高速旋转并可得到高的转矩的方式进行设计。

高速旋转电机也被用于工作机械及清扫机等电气设备。但是，电动汽车用的高速旋转电机的外形比电气设备用的高速旋转电机的外形大。此外，作为电动汽车用的高速旋转电机，主要采用DC无刷电机。在DC无刷电机中，在转子的外周附近埋入磁铁。在此结构中，转子的外周部的电桥部的宽度（从转子的最外周到磁铁间的钢板的宽度）随位置不同为1～2mm，非常狭窄。因此，对于电动汽车用的高速旋转电机，要求比以往的无方向性电磁钢板更高强度的钢板。此外，在其它的用途中，有时要求无方向性电磁钢板具有更高的强度。

专利文献1中记载了通过在Si中加入Mn及Ni谋求固溶体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充分的强度。此外，伴随着Mn及Ni的添加韧性容易下降，不能得到充分的生产率及成品率。此外，添加的合金的价格高。特别是近年来，由于世界性的需求平衡，Ni的价格高涨。

专利文献2及3中记载了通过将碳氮化物分散在钢中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都不能得到充分的强度。

专利文献4中记载了通过采用Cu析出物谋求强化的无方向性电磁钢板。但是，得到充分的强度是困难的。为了得到充分的强度，为了使Cu暂时固溶，需要进行高温度下的退火。可是，如果进行高温下的退火，则晶粒粗大化。也就是说，即使得到Cu析出物带来的析出强化，因晶粒粗大化强度也下降，得不到充分的强度。此外，因析出强化及晶粒粗大化的协同作用使断裂延伸率显著下降。

专利文献5中记载了谋求抑制专利文献4中的晶粒粗大化的无方向性电磁钢板。在该技术中，含有C、Nb、Zr、Ti、V等。但是，在电机的发热温度区即150℃～200℃，碳化物微细析出，容易发生磁时效。

专利文献6中记载了通过Al及N的析出物，谋求使晶粒的微细化及Cu的析出强化兼顾的无方向性电磁钢板。可是，因大量地添加了Al，充分地抑制晶粒生长是困难的。此外，如果提高N含量，则容易发生铸造缺陷。

专利文献7中记载了含有Cu的无方向性电磁钢板。可是，在该技术中，进行长时间的热处理等，得到良好的断裂延伸率等是困难的。

现有技术文献

专利文献

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10-18005号公报

专利文献4：日本特开2004-84053号公报

专利文献5：国际公开第2009/128428号

专利文献6：日本特开2010-24509号公报

专利文献7：国际公开第2005/33349号

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的是，提供一种可得到良好磁特性、同时可得到优良的强度及断裂延伸率的高强度无方向性电磁钢板。

用于解决问题的手段

本发明是为解决上述问题而完成的，其要旨如下。

（1）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：0.010%以下、

Si：2.0%以上且4.0%以下、

Mn：0.05%以上且0.50%以下、

Al：0.2%以上且3.0%以下、

N：0.005%以下、

S：0.005%以上且0.030%以下、及

Cu：0.5%以上且3.0%以下，

剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成；

在将Mn含量表示为[Mn]、将S含量表示为[S]时，式（1）成立；

每1mm²中含有1.0×10⁴个以上且1.0×10⁶个以下当量圆直径为0.1μm以上且1.0μm以下的硫化物，

10≤[Mn]/[S]≤50    （1）。