[发明专利]无取向性电磁钢板和无取向性电磁钢板的制造方法

说明书

本发明提供即使在逆变器励磁下铁损也优良、能够适合用作电动机的铁芯的无取向性电磁钢板。一种无取向性电磁钢板，其具有特定的成分组成，平均结晶粒径r为40～120μm，结晶粒径为板厚的1/6以下的晶粒的总面积相对于钢板的截面积的面积率R为2％以上，并且，上述平均结晶粒径r(μm)和上述面积率R(％)满足下述(1)式的条件。R＞‑2.4×r+200…(1)。

技术领域

本发明涉及用作电动机的铁芯时由逆变器的开关产生的高次谐波所引起的铁损的增加极小的无取向性电磁钢板(non-oriented electrical steel sheet)。另外，本发明涉及具有上述特性的无取向性电磁钢板的制造方法。

背景技术

电磁钢板是以往以来被广泛用作电动机、变压器等的铁芯材料的材料。近年来，从环境问题、降低成本的观点出发，在各个领域中节能化都受到关注，强烈要求电磁钢板的低铁损化。

在电动机的领域中，以往利用正弦交变电流使电动机驱动，但为了高效率化，基于使用逆变器的PWM(脉冲宽度调制，Pulse Width Modulation)控制的电动机的驱动正在普及。但是，在使用逆变器的PWM控制中，已知由于逆变器的开关所引起的高次谐波发生叠加，因此铁芯中的能量消耗增加。因此，对于用于电动机的无取向性电磁钢板而言，正在进行考虑到逆变器励磁下的磁特性的材料开发。

例如，在专利文献1中公开了：通过将无取向性电磁钢板的板厚控制为0.3～0.6mm、将表面粗糙度Ra控制为0.6μm以下、将电阻率控制为40～75μΩ·cm、将结晶粒径控制为40～120μm，来改善作为逆变器控制压缩机电动机使用时的效率。

另外，在专利文献2中公开了一种无取向性电磁钢板，其含有1.5～20质量％的Cr和2.5～10质量％的Si，板厚为0.01～0.5mm。根据专利文献2所公开的技术，通过添加Cr，能够防止因存在大量的Si而引起的脆化，能够制造适合于高频励磁下的用途的无取向性电磁钢板。

在专利文献3中公开了含有规定量的Mo的无取向性电磁钢板，在专利文献4中公开了含有规定量的W的无取向性电磁钢板。根据专利文献3、4所公开的技术，通过添加适当量的Mo、W，即使在Cr存在的情况下，也能够抑制因Cr化合物的析出引起的铁损的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-025554号公报

专利文献2：日本特开2001-279403号公报

专利文献3：日本特开2002-294417号公报

专利文献4：日本专利第4860783号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1所公开的技术中，为了提高电阻率而添加大量Si等元素，结果存在钢板发生脆化这样的问题。另外，为了进一步低铁损化而需要使板厚变薄，但是，使板厚变薄时，存在制造途中的断裂、电动机铁芯加工时的破裂的风险升高这样的问题。

另外，在专利文献2所公开的技术中，虽然能够抑制因Si引起的脆化，但存在由于Cr化合物析出而使铁损增加这样的问题。

在专利文献3、4所记载的技术中，虽然通过添加Mo、W而能够抑制Cr化合物的析出，但存在合金成本升高这样的问题。

此外，除了上述方面以外，在专利文献1～4所公开的现有技术中，还存在如下问题：使用逆变器时的高次谐波所引起的磁特性劣化大，根据励磁条件使得电动机的效率显著降低。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供即使在逆变器励磁下铁损也优良、能够适合用作电动机的铁芯的无取向性电磁钢板。另外，本发明的目的在于提供具有上述特性的无取向性电磁钢板的制造方法。