(57)【要約】  Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下である。金属組織の母相がフェライト相であり、金属組織は未再結晶組織を含まない。フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下である。フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在する。析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下である。
2013024899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項３】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項４】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項５】
スラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る工程と、
前記熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る工程と、
前記冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２℃／ｓｅｃ以上６０℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う工程と、
を有し、
前記スラブが、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記スラブが、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項５に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする請求項５に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする請求項６に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項９】
スラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る工程と、
前記熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る工程と、
前記冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍を、第１の均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記第１の均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓｅｃ以上の条件下で行う工程と、
前記冷延板焼鈍の後に、前記冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、第２の均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が１０分間以上１０時間以下、前記第２の均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う工程と、
を有し、
前記スラブが、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項１０】
前記スラブが、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項９に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項１１】
前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする請求項９に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項１２】
前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項１３】
互いに積層された複数の無方向性電磁鋼板を有し、
前記無方向性電磁鋼板が、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とするモータ鉄心用積層体。
【請求項１４】
前記無方向性電磁鋼板が、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１３に記載のモータ鉄心用積層体。
【請求項１５】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１３に記載のモータ鉄心用積層体。
【請求項１６】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１４に記載のモータ鉄心用積層体。
【請求項１７】
複数の無方向性電磁鋼板を互いに積層して積層体を得る工程と、
前記積層体に、均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が２分間以上１０時間以下、前記均熱温度から３００℃までの冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で焼鈍を行う工程と、
を有し、
前記無方向性電磁鋼板が、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とするモータ鉄心用積層体の製造方法。
【請求項１８】
前記無方向性電磁鋼板が、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１７に記載のモータ鉄心用積層体の製造方法。
【請求項１９】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１７に記載のモータ鉄心用積層体の製造方法。
【請求項２０】
前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１８に記載のモータ鉄心用積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の鉄心材料に好適な無方向性電磁鋼板及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車及びハイブリッド自動車等の駆動モータとして、高速で回転する比較的容量が大きいモータが増えてきている。このため、駆動モータに用いられる鉄心の材料には、商用周波数よりも高い、数１００Ｈｚ〜数ｋＨｚの範囲での低鉄損化が求められている。また、回転子に用いられる鉄心には、遠心力及び応力変動に耐えるため、所要の機械強度も要求される。このような要求は、自動車の駆動モータ以外に用いられる鉄心の材料に求められることもある。【０００３】
従来、鉄損の低減及び／又は強度の向上等を図った技術が提案されている（特許文献１〜１２）。【０００４】
しかしながら、これらの技術では、鉄損の低減及び強度の向上の両立を達成することは困難である。また、実際には無方向性電磁鋼板を製造することが困難なものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０２―００８３４６号公報
【特許文献２】特開平０６−３３０２５５号公報
【特許文献３】特開２００６−００９０４８号公報
【特許文献４】特開２００６−０７０２６９号公報
【特許文献５】特開平１０−０１８００５号公報
【特許文献６】特開２００４−０８４０５３号公報
【特許文献７】特開２００４−１８３０６６号公報
【特許文献８】特開２００７−０３９７５４号公報
【特許文献９】国際公開第２００９／１２８４２８号
【特許文献１０】特開平１０−８８２９８号公報
【特許文献１１】特開２００５−２５６０１９号公報
【特許文献１２】特開平１１−２２９０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、鉄損の低減及び強度の向上の両立を達成することができる無方向性電磁鋼板及びその製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その要旨は、以下のとおりである。【０００８】
（１）  質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。【０００９】
（２）  更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（１）に記載の無方向性電磁鋼板。【００１０】
（３）  前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の無方向性電磁鋼板。【００１１】
（４）  スラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る工程と、
前記熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る工程と、
前記冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２℃／ｓｅｃ以上６０℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う工程と、
を有し、
前記スラブが、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１２】
（５）  前記スラブが、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（４）に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１３】
（６）  前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする（４）又は（５）に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１４】
（７）  スラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る工程と、
前記熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る工程と、
前記冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍を、第１の均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記第１の均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓｅｃ以上の条件下で行う工程と、
前記冷延板焼鈍の後に、前記冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、第２の均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が１０分間以上１０時間以下、前記第２の均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う工程と、
を有し、
前記スラブが、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１５】
（８）  前記スラブが、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（７）に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１６】
（９）  前記冷間圧延を行う工程の前に、前記熱間圧延鋼板の熱延板焼鈍を行う工程を有することを特徴とする（７）又は（８）に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。【００１７】
（１０）  互いに積層された複数の無方向性電磁鋼板を有し、
前記無方向性電磁鋼板が、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とするモータ鉄心用積層体。【００１８】
（１１）  前記無方向性電磁鋼板が、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（１０）に記載のモータ鉄心用積層体。【００１９】
（１２）  前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする（１０）又は（１１）に記載のモータ鉄心用積層体。【００２０】
（１３）  複数の無方向性電磁鋼板を互いに積層して積層体を得る工程と、
前記積層体に、均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が２分間以上１０時間以下、前記均熱温度から３００℃までの冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で焼鈍を行う工程と、
を有し、
前記無方向性電磁鋼板が、
質量％で、
Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、
Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、
Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及び
Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下、
を含有し、
更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下であり、
金属組織の母相がフェライト相であり、
前記金属組織は未再結晶組織を含まず、
前記フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、
前記析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とするモータ鉄心用積層体の製造方法。【００２１】
（１４）  前記無方向性電磁鋼板が、更に、質量％で、
Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、
Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及び
Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下、
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項（１３）に記載のモータ鉄心用積層体の製造方法。【００２２】
（１５）  前記析出物が、炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群から選択された少なくとも一種であることを特徴とする（１３）又は（１４）に記載のモータ鉄心用積層体の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、無方向性電磁鋼板の組成及び組織を適切に規定しているため、鉄損の低減及び強度の向上の両立を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るモータ鉄心用積層体の構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
先ず、本発明の実施形態に係る無方向性電磁鋼板及びその製造方法について説明する。
【００２６】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、所定の組成を有しており、金属組織の母相がフェライト相であり、金属組織は未再結晶組織を含まない。また、フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ以上２００μｍ以下であり、フェライト粒内に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物が１個／μｍ３以上の密度で存在し、析出物の平均粒径が０．００２μｍ以上０．２μｍ以下である。このような構成により、鉄損の低減及び強度の向上の両立を達成することができる。この結果、モータの高効率化等に大きく寄与することができる。
【００２７】
また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の第１の製造方法では、所定の組成のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る。次に、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る。次に、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２℃／ｓｅｃ以上６０℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う。
【００２８】
また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の第２の製造方法では、所定の組成のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る。次に、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る。次に、冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍を、第１の均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、第１の均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓｅｃ以上の条件下で行う。次に、冷延板焼鈍の後に、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、第２の均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が１０分間以上１０時間以下、第２の均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う。
【００２９】
ここで、無方向性電磁鋼板の組成について説明する。以下、含有量の単位である「％」は「質量％」を意味する。また、スラブの組成はそのまま無方向性電磁鋼板に引き継がれるため、ここで説明する無方向性電磁鋼板の組成は、その製造に用いるスラブの組成でもある。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、例えば、Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下、Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下、及びＡｌ：０．０１％以上３．０％以下を含有し、更に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有する。また、無方向性電磁鋼板の残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃの含有量（質量％）をそれぞれ［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｚｒ］、［Ｎｂ］、［Ｃ］と表したとき、「Ｑ＝（［Ｔｉ］／４８＋［Ｖ］／５１＋［Ｚｒ］／９１＋［Ｎｂ］／９３）／（［Ｃ］／１２）」で表されるパラメータＱの値が０．９以上１．１以下である。
【００３０】
＜Ｃ：０．００２％以上０．０１％以下＞
Ｃは、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂと微細な析出物を形成する。この微細な析出物は鋼の強度の向上に寄与する。Ｃ含有量が０．００２％未満であると、強度の向上に十分な量の析出物が得られない。Ｃ含有量が０．０１％超であると、析出物が粗大に析出しやすい。粗大な析出物は強度の向上に寄与しにくい。また、析出物が粗大に析出すると、鉄損が劣化しやすい。従って、Ｃ含有量は０．００２％以上０．０１％以下とする。また、Ｃ含有量は０．００６％以上であることが好ましく、０．００８％以下であることも好ましい。
【００３１】
＜Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下＞
Ｓｉは、鋼の固有抵抗を高めて鉄損を低減する。Ｓｉ含有量が２．０％未満であると、この効果を十分に得られない。Ｓｉ含有量が４．０％超であると、鋼が脆化し、圧延が困難になる。従って、Ｓｉ含有量は２．０％以上４．０％以下とする。また、Ｓｉ含有量は３．５％以下であることが好ましい。
【００３２】
＜Ｍｎ：０．０５％以上０．５％以下＞
Ｍｎは、Ｓｉと同様に、鋼の固有抵抗を高めて鉄損を低減する。また、Ｍｎは、硫化物を粗大化して無害化する。Ｍｎ含有量が０．０５％未満であると、これらの効果を十分に得られない。Ｍｎ含有量が０．５％超であると、磁束密度が低下したり、冷間圧延時に割れが発生しやすくなったりする。また、コストの上昇も顕著になる。従って、Ｍｎ含有量は０．０５％以上０．５％以下とする。また、Ｍｎ含有量は０．１％以上であることが好ましく、０．３％以下であることも好ましい。
【００３３】
＜Ａｌ：０．０１％以上３．０％以下＞
Ａｌは、Ｓｉと同様に、鋼の固有抵抗を高めて鉄損を低減する。また、Ａｌは、脱酸材として作用する。Ａｌ含有量が０．０１％未満であると、これらの効果を十分に得られない。Ａｌ含有量が３．０％超であると、鋼が脆化し、圧延が困難になる。従って、Ａｌ含有量は０．０１％以上３．０％以下とする。また、Ａｌ含有量は０．３％以上であることが好ましく、２．０％以下であることも好ましい。
【００３４】
＜Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ＞
Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂは、Ｃ及び／又はＮと微細な析出物を形成する。この析出物は鋼の強度の向上に寄与する。パラメータＱの値が０．９未満であると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂに対してＣが過剰であるため、仕上げ焼鈍後にＣが鋼板内に固溶状態で存在する傾向が強くなる。Ｃが固溶状態で存在すると、磁気時効が生じやすい。パラメータＱの値が１．１超であると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂに対してＣが不足するため、微細な析出物を得ることが困難となり、所望の強度が得られない。従って、パラメータＱの値は０．９以上１．１以下とする。また、パラメータＱの値は０．９５以上であることが好ましく、１．０５以下であることも好ましい。
【００３５】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板が、更に、Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下、Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下、及びＳｎ：０．０５％以上０．５％以下からなる群から選択された少なくとも一種を含有していてもよい。
【００３６】
＜Ｎ：０．００１％以上０．００４％以下＞
Ｎは、Ｃと同様に、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂと微細な析出物を形成する。この微細な析出物は鋼の強度の向上に寄与する。Ｎ含有量が０．００１％未満であると、強度の更なる向上に十分な量の析出物が得られない。従って、Ｎ含有量は０．００１％以上であることが好ましい。Ｎ含有量が０．００４％超であると、析出物が粗大に析出しやすい。従って、Ｎ含有量は０．００４％以下とする。
【００３７】
＜Ｃｕ：０．５％以上１．５％以下＞
本発明者らは、Ｃｕが鋼に含有されていると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有する析出物が微細に析出しやすいことを見出した。この微細な析出物は鋼の強度の向上に寄与する。Ｃｕ含有量が０．５％未満であると、この効果を十分に得られない。従って、Ｃｕ含有量は０．５％以上であることが好ましい。また、Ｃｕ含有量は０．８％以上であることがより好ましい。Ｃｕ含有量が１．５％超であると、鋼が脆化しやすい。従って、Ｃｕ含有量は１．５％以下とする。また、Ｃｕ含有量は１．２％以下であることも好ましい。
【００３８】
Ｃｕが鋼に含有されている場合に、上記の析出物が微細に析出する理由は明確でないが、本発明者らは、マトリックス内にＣｕの局所的な濃度分布が生じて、炭化物の析出サイトになるためであると推定している。従って、上記の析出物を析出させる際にＣｕが析出していなくてもよい。その一方で、Ｃｕの析出物は無方向性電磁鋼板の強度の向上に寄与する。従って、Ｃｕが析出していてもよい。
【００３９】
＜Ｓｎ：０．０５％以上０．５％以下＞
本発明者らは、Ｓｎが鋼に含有されていると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含有する析出物が微細に析出しやすいことも見出した。この微細な析出物は鋼の強度の向上に寄与する。Ｓｎ含有量が０．０５％未満であると、この効果を十分に得られない。従って、Ｓｎ含有量は０．０５％以上であることが好ましい。また、Ｓｎ含有量は０．０８％以上であることがより好ましい。Ｓｎ含有量が０．５％超であると、鋼が脆化しやすい。従って、Ｓｎ含有量は０．５％以下とする。また、Ｓｎ含有量は０．２％以下であることも好ましい。
【００４０】
＜その他の成分＞
０．５％以上５％以下のＮｉ、０．００５以上０．１％以下のＰが含有されていてもよい。Ｎｉ及びＰは、鋼板の固溶硬化等に寄与する。
【００４１】
次に、無方向性電磁鋼板の金属組織について説明する。
【００４２】
上述のように、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の金属組織の母相（マトリックス）はフェライト相であり、金属組織に未再結晶組織は含まれていない。未再結晶組織は強度を向上する一方で、鉄損を著しく劣化させるためである。また、フェライト相を構成するフェライト粒の平均粒径が３０μｍ未満であると、ヒステリシス損失が高くなる。フェライト粒の平均粒径が２００μｍ超であると、細粒硬化の効果が著しく低下する。従って、フェライト粒の平均粒径は３０μｍ以上２００μｍ以下とする。また、フェライト粒の平均粒径は５０μｍ以上であることが好ましく、８０μｍ以上であることがより好ましい。フェライト粒の平均粒径は１００μｍ以下であることも好ましい。
【００４３】
本実施形態では、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種を含む析出物がフェライト粒内に存在している。この析出物が小さいほど、また、この析出物の個数密度が高いほど、高い強度を得ることができる。更に、析出物のサイズは、磁気特性の観点からも重要である。例えば、析出物の直径が磁壁の厚さより小さい場合、磁壁移動のピン止めによるヒステリシス損失の劣化（増加）を防ぐことができる。析出物の平均粒径が０．２μｍ超であると、これらの効果を十分に得られない。従って、析出物の平均粒径は０．２μｍ以下とする。この平均粒径は０．１μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることがより好ましく、０．０１μｍ以下であることが更に好ましい。
【００４４】
なお、純鉄の磁壁の理論上の厚さは、交換エネルギー及び異方性エネルギーから見積ると０．１μｍ程度であるが、実際の磁壁の厚さは、磁壁が形成される方位によって変化する。また、無方向性電磁鋼板のように、Ｆｅ以外の元素が含まれている場合には、磁壁の厚さは、その種類及び量等の影響も受ける。この観点からも０．２μｍ以下という析出物の平均粒径は妥当であると考えられる。
【００４５】
析出物の平均粒径が０．００２μｍ（２ｎｍ）未満であると、機械的強度の上昇の効果が飽和する。また、０．００２μｍ未満の範囲で析出物の平均粒径を制御することは困難である。従って、析出物の平均粒径は０．００２μｍ以上とする。
【００４６】
また、析出物の個数密度が高いほど、高い強度を得ることができ、フェライト粒内の析出物の個数密度が１個／μｍ３未満であると、所望の強度を得にくい。このため、析出物の個数密度は、１個／μｍ３以上とする。この個数密度は１００個／μｍ３以上であることが好ましく、１０００個／μｍ３以上であることがより好ましく、１００００個／μｍ３以上であることが更に好ましく、１０００００個／μｍ３以上であることがより一層好ましい。
【００４７】
次に、無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の第１の製造方法では、上述のように、所定の組成のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る。次に、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る。次に、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、前記均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２℃／ｓｅｃ以上６０℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う。また、第２の製造方法では、所定の組成のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得る。次に、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延鋼板を得る。次に、冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍を、第１の均熱温度が９５０℃以上１１００℃以下、均熱時間が２０秒間以上、第１の均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓｅｃ以上の条件下で行う。次に、冷延板焼鈍の後に、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を、第２の均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が１０分間以上１０時間以下、第２の均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で行う。
【００４８】
先ず、第１の製造方法について説明する。
【００４９】
熱間圧延のスラブ加熱温度が１０５０℃未満であると、熱間圧延が困難になりやすい。スラブ加熱温度が１２００℃超であると、硫化物等が一旦溶解し、熱間圧延の冷却過程で硫化物等が微細に析出するため、仕上げ焼鈍（冷間圧延後の焼鈍）におけるフェライト粒の成長が阻害されやすくなる。従って、スラブ加熱温度は１０５０℃以上１２００℃以下とすることが好ましい。
【００５０】
熱間圧延では、例えば、粗圧延及び仕上げ圧延を行う。仕上げ圧延の終了温度（仕上げ温度）は７５０℃以上９５０℃以下とすることが好ましい。高い生産性を得るためである。
【００５１】
熱間圧延鋼板の厚さは特に限定されない。ただし、熱間圧延鋼板の厚さを１．６ｍｍ未満にすることは容易ではなく、また、生産性の低下にもつながる。一方、熱間圧延鋼板の厚さが２．７ｍｍであると、その後の冷間圧延における圧下率を過剰に高くする必要が生じることがある。冷間圧延における圧下率が過剰に高い場合、無方向性電磁鋼板の集合組織が劣化して磁気特性（磁束密度、鉄損）が劣化することがある。従って、熱間圧延鋼板の厚さは１．６ｍｍ以上２．７ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
冷間圧延は、１回のみ行ってもよく、中間焼鈍を間に挟みながら２回以上行ってもよい。冷間圧延における最後の圧下率は６０％以上９０％以下とすることが好ましい。仕上げ焼鈍後の無方向性電磁鋼板の金属組織（集合組織）をより良好なものとし、高い磁束密度及び低い鉄損を得るためである。また、中間焼鈍を行う場合、その温度は９００℃以上１１００℃以下とすることが好ましい。金属組織をより良好なものとするためである。最後の圧下率は６５％以上とすることがより好ましく、８２％以下とすることもより好ましい。
【００５３】
仕上げ焼鈍では、均熱過程において、冷間圧延鋼板に含まれる、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を一旦固溶させ、その後の冷却過程において、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を微細に析出させる。均熱温度が９５０℃未満であると、フェライト粒を十分に成長させること、並びにＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に固溶させることが困難である。均熱温度が１１００℃超であると、エネルギーの消費量が大きくなったり、ハースロール等の付帯設備が傷みやすくなったりする。従って、均熱温度は９５０℃以上１１００℃以下とする。また、均熱時間が２０秒間未満であると、フェライト粒を十分に成長させること、並びにＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に固溶させることが困難である。従って、均熱温度は２０秒間以上とする。均熱時間が２分間超であると、生産性の低下が顕著となる。従って、均熱温度は２分間未満とすることが好ましい。
【００５４】
なお、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物の溶解温度は、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃ及びＮの含有量の影響を受ける。このため、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃ及びＮの含有量に応じて仕上げ焼鈍の温度を調整することが好ましい。つまり、仕上げ焼鈍の温度を適切に調整することにより、より高い機械的強度（引張強度）を得ることが可能となる。
【００５５】
仕上げ焼鈍の冷却過程において、上記のように、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を微細に析出させる。均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２℃／ｓｅｃ未満であると、析出物が粗大に析出しやすく、十分な強度を得ることができない。この平均冷却速度が６０℃／ｓｅｃ超であると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に析出させることができず、十分な強度を得ることができない。従って、均熱温度から７００℃までの平均冷却速度は２℃／ｓｅｃ以上６０℃／ｓｅｃ以下とする。
【００５６】
なお、冷間圧延を行う前に、熱間圧延鋼板の焼鈍、すなわち熱延板焼鈍を行ってもよい。適切な熱延板焼鈍を行うことにより、無方向性電磁鋼板の集合組織をより望ましいものとし、より優れた磁束密度を得ることが可能となる。熱延板焼鈍の均熱温度が８５０℃未満の場合、及び均熱時間が３０秒間未満の場合、集合組織をより望ましいものとすることが困難である。均熱温度が１１００℃超の場合、及び均熱時間が５分間超の場合、エネルギーの消費量が大きくなったり、ハースロール等の付帯設備が傷みやすくなったりし、コストの上昇が顕著になる。従って、熱延板焼鈍における均熱温度は８５０℃以上１１００℃以下とすることが好ましく、均熱時間は３０秒間以上５分間以下とすることが好ましい。
【００５７】
このようにして本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を製造することができる。そして、このようにして製造された無方向性電磁鋼板は、上記のような金属組織を備えており、高い強度及び低い鉄損を得ることができる。つまり、仕上げ焼鈍の均熱過程において再結晶が生じて上記のフェライト相が生成し、その後の冷却過程において上記の析出物が生成する。なお、仕上げ焼鈍後に、必要に応じて絶縁皮膜を形成してもよい。
【００５８】
次に、第２の製造方法について説明する。
【００５９】
第２の製造方法では、第１の製造方法と同様の条件下で、熱間圧延及び冷間圧延を行う。なお、第１の製造方法においてスラブ加熱温度を１２００℃以下とするのは、上述のように、スラブ加熱温度が１２００℃超であると、仕上げ焼鈍におけるフェライト粒の成長が阻害されやすくなるためであるが、第１の製造方法においてスラブ加熱温度を１２００℃以下とするのは、スラブ加熱温度が１２００℃超であると、冷延板焼鈍（冷間圧延後の焼鈍）におけるフェライト粒の成長が阻害されやすくなるためである。また、第１の製造方法と同様の条件下で熱延板焼鈍を行ってもよい。
【００６０】
冷延板焼鈍では、冷間圧延鋼板に含まれる、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を固溶させる。均熱温度が９５０℃未満であると、フェライト粒を十分に成長させること、並びにＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に固溶させることが困難である。均熱温度が１１００℃超であると、エネルギーの消費量が大きくなったり、ハースロール等の付帯設備が傷みやすくなったりする。従って、均熱温度は９５０℃以上１１００℃以下とする。また、均熱時間が２０秒間未満であると、フェライト粒を十分に成長させること、並びにＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に固溶させることが困難である。熱時間が２分間超であると、生産性の低下が顕著となる。従って、均熱温度は２分間未満とすることが好ましい。
【００６１】
冷延板焼鈍の冷却過程では、固溶したＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂをなるべく析出させずに、そのままの固溶状態を維持する。均熱温度から７００℃までの平均冷却速度が２０℃／ｓｅｃ未満であると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂが多量に析出しやすい。従って、均熱温度から７００℃までの平均冷却速度は２０℃／ｓｅｃ以上とする。この平均冷却速度は６０℃／ｓｅｃ以上であることが好ましく、１００℃／ｓｅｃ以上であることがより好ましい。
【００６２】
仕上げ焼鈍では、冷延板焼鈍後の冷間圧延鋼板に固溶しているＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを用いて、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を微細に析出させる。均熱温度が４００℃未満である場合、及び均熱時間が１０分間未満の場合、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に析出させることが困難である。均熱温度が８００℃超である場合、及び均熱時間が１０時間超の場合、エネルギーの消費量が大きくなったり、ハースロール等の付帯設備が傷みやすくなったりし、コストの上昇が顕著になる。更に、析出物が粗大に析出して、十分な強度を得ることができない。従って、均熱温度は４００℃以上８００℃以下とし、均熱時間は１０分間以上１０時間以下とする。また、均熱温度は５００℃以上とすることが好ましい。均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ未満であると、析出物が粗大に析出しやすく、十分な強度を得ることができない。この平均冷却速度が０．１℃／ｓｅｃ超であると、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ及び／又はＮｂを含む析出物を十分に析出させることができず、十分な強度を得ることができない。従って、均熱温度から３００℃までの平均冷却速度は０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下とする。
【００６３】
このようにして本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を製造することができる。そして、このようにして製造された無方向性電磁鋼板は、上記のような金属組織を備えており、高い強度及び低い鉄損を得ることができる。つまり、冷延板焼鈍において再結晶が生じて上記のフェライト相が生成し、その後の仕上げ焼鈍において上記の析出物が生成する。なお、仕上げ焼鈍後に、必要に応じて絶縁皮膜を形成してもよい。
【００６４】
なお、冷延板焼鈍での冷却からそのまま仕上げ焼鈍を行ってもよい。すなわち、冷延板焼鈍での７００℃までの冷却の後に、４００℃未満まで冷却することなく、４００℃以上８００℃以下の範囲で仕上げ焼鈍を開始してもよい。
【００６５】
このように、第１の製造方法及び第２の製造方法のいずれにおいても、冷間圧延の後の焼鈍において、フェライト粒を十分に成長させてから、析出物を析出させる。このため、析出物により結晶粒の成長が阻害されることを未然に回避することができる。また、析出物を磁壁の厚さより小さく析出させることも可能である。従って、磁壁移動のピン止めによる鉄損の劣化を抑制することもできる。
【００６６】
次に、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を用いて構成されたモータ鉄心用の積層体について説明する。図１は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を用いて構成されたモータ鉄心用積層体を示す模式図である。
【００６７】
図１に示すモータ鉄心用積層体２には、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板１が複数含まれている。このモータ鉄心用積層体２は、例えば、複数の無方向性電磁鋼板１を打ち抜き等の方法で所望の形状とし、積層し、かしめ等の方法で固定することにより得ることができる。無方向性電磁鋼板１が含まれているため、モータ鉄心用積層体２の鉄損が低く、機械的強度が高い。
【００６８】
モータ鉄心用積層体２は、上記のような固定が済んだ時点で完成としてもよい。また、上記の固定の後に、均熱温度が４００℃以上８００℃以下、均熱時間が２分間以上１０時間以下、前記均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下の条件下で焼鈍を行い、このような焼鈍が済んでから完成としてもよい。このような焼鈍を行うことにより、析出物の析出によって強度をより向上させることができる。
【００６９】
この焼鈍の均熱温度が４００℃未満の場合、及び均熱時間が２分間未満の場合、析出物を十分に析出させることが困難である。均熱温度が８００℃超の場合、及び均熱時間が１０時間超の場合、エネルギーの消費量が大きくなったり、付帯設備が傷みやすくなったりし、コストの上昇が顕著になる。更に、析出物が粗大に析出して、十分に強度を上昇させることが困難なこともある。従って、均熱温度は４００℃以上８００℃以下とすることが好ましく、均熱時間は２分間以上１０時間以下とすることが好ましい。また、均熱時間は５００℃以上とすることがより好ましく、均熱時間は１０分間以上とすることがより好ましい。均熱温度から３００℃までの平均冷却速度が０．０００１℃／ｓｅｃ未満であると、炭化物が粗大に析出しやすい。この平均冷却速度が０．１℃／ｓｅｃ超であると、析出物を十分に析出させることが困難である。従って、均熱温度から３００℃までの平均冷却速度は０．０００１℃／ｓｅｃ以上０．１℃／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。これらの実験における条件等は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した例であり、本発明は、これらの例に限定されるものではない。【００７１】
（実験例１）
先ず、表１に示す種々の組成の鋼を真空溶解にて溶製した。次いで、得られたスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得た。熱間圧延鋼板（熱延板）の厚さは２．０ｍｍとした。続いて、熱間圧延鋼板の酸洗を行い、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延を得た。冷間圧延鋼板（冷延板）の厚さは０．３５ｍｍとした。次いで、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍では、均熱温度を１０００℃とし、均熱時間を３０秒間とし、均熱温度（１０００℃）から７００℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃとした。このようにして、種々の無方向性電磁鋼板を作製した。その後、各無方向性電磁鋼板について、金属組織の観察を行った。金属組織の観察では、例えば、粒径の測定（ＪＩＳ  Ｇ  ０５５２）及び析出物の観察を行った。また、各無方向性電磁鋼板からＪＩＳ５号試験片を切り出し、その機械的特性を測定した。更に、各無方向性電磁鋼板から５５ｍｍ×５５ｍｍの試験片を切り出し、その磁気特性を単板磁気特性試験法（ＪＩＳ  Ｃ  ２５５６）で測定した。磁気特性としては、周波数が４００Ｈｚ、最大磁束密度が１．０Ｔの条件下での鉄損（Ｗ１０／４００）を測定した。また、磁気時効の影響を見るために、鉄損（Ｗ１０／４００）は、２００℃で１日間の時効処理後にも測定した。つまり、各無方向性電磁鋼板について、時効処理の前後で鉄損（Ｗ１０／４００）を測定した。これらの結果を表２に示す。【００７２】
【表１】
2013024899.tif 000003
【００７３】
【表２】
2013024899.tif 000004
【００７４】
表２に示すように、本発明の範囲内にある条件Ｎｏ．Ｃ１〜Ｎｏ．Ｃ１９において、５５０ＭＰａ以上の引張強度及び３０Ｗ／ｋｇ以下の鉄損（Ｗ１０／４００）を得ることができた。一方、本発明の範囲から外れる条件Ｎｏ．Ｄ１〜Ｎｏ．Ｄ８では、引張強度及び鉄損の両立が困難であった。【００７５】
（実験例２）
先ず、表１に示す鋼Ｎｏ．Ａ１１のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得た。熱間圧延鋼板の厚さは２．０ｍｍとした。その後、一部（条件Ｎｏ．Ｅ７）の熱間圧延鋼板の焼鈍（熱延板焼鈍）を表３に示す条件下で行った。続いて、熱間圧延鋼板の酸洗を行い、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延を得た。冷間圧延鋼板の厚さは０．３５ｍｍとした。次いで、冷間圧延鋼板の仕上げ焼鈍を表３に示す条件下で行った。このようにして、種々の無方向性電磁鋼板を作製した。その後、各無方向性電磁鋼板について、実験例１と同様の評価を行った。この結果も表３に示す。【００７６】
【表３】
2013024899.tif 000005
【００７７】
表３に示すように、本発明の範囲内にある条件Ｎｏ．Ｅ１〜Ｎｏ．Ｅ７において、５５０ＭＰａ以上の引張強度及び３０Ｗ／ｋｇ以下の鉄損（Ｗ１０／４００）を得ることができた。一方、本発明の範囲から外れる条件Ｎｏ．Ｆ１〜Ｎｏ．Ｆ５では、引張強度及び鉄損の両立が困難であった。【００７８】
（実験例３）
先ず、表１に示す鋼Ｎｏ．Ａ１１、Ｎｏ．Ａ１７及びＮｏ．Ｂ２のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得た。熱間圧延鋼板の厚さは２．０ｍｍとした。その後、熱間圧延鋼板の酸洗を行い、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延を得た。冷間圧延鋼板の厚さは０．３５ｍｍとした。続いて、冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍及び仕上げ焼鈍を表４に示す条件下で行った。このようにして、種々の無方向性電磁鋼板を作製した。その後、各無方向性電磁鋼板について、実験例１と同様の評価を行った。この結果も表４に示す。【００７９】
【表４】
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【００８０】
表４に示すように、本発明の範囲内にある条件Ｎｏ．Ｇ１〜Ｎｏ．Ｇ１２において、５５０ＭＰａ以上の引張強度及び３０Ｗ／ｋｇ以下の鉄損（Ｗ１０／４００）を得ることができた。一方、本発明の範囲から外れる条件Ｎｏ．Ｈ１〜Ｎｏ．Ｈ１０では、引張強度及び鉄損の両立が困難であった。【００８１】
（実験例４）
先ず、表１に示す鋼Ｎｏ．Ａ１１及びＮｏ．Ａ１７のスラブの熱間圧延を行って熱間圧延鋼板を得た。熱間圧延鋼板の厚さは２．０ｍｍとした。その後、熱間圧延鋼板の酸洗を行い、熱間圧延鋼板の冷間圧延を行って冷間圧延を得た。冷間圧延鋼板の厚さは０．３５ｍｍとした。続いて、冷間圧延鋼板の冷延板焼鈍（条件Ｎｏ．Ｉ７及びＮｏ．１４のみ）及び仕上げ焼鈍を表５に示す条件下で行った。次いで、仕上げ焼鈍後の冷間圧延鋼板の表面に絶縁皮膜を形成した。このようにして、種々の無方向性電磁鋼板を作製した。【００８２】
その後、各無方向性電磁鋼板から、圧延方向のサイズが３００ｍｍ、圧延方向に直交する方向のサイズが６０ｍｍの鋼板を３０枚打ち抜いた。このような形状及びサイズの鋼板は、実際のモータコアに用いられることがある。そして、３０枚の鋼板を互いに積層して積層体を得た。続いて、各積層体の焼鈍の焼鈍を表５に示す条件下で行った。次いで、各積層体から試験用の鋼板を抜き出し、この鋼板について、実験例１と同様の評価を行った。つまり、モータコアに用いられる積層体を想定した評価を行った。この結果も表５に示す。ここでは、焼鈍の条件が上記の好ましい条件から外れるものを比較例とした。【００８３】
【表５】
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【００８４】
表５に示すように、焼鈍の条件と磁気特性、機械特性を表４に示す。表４から、高強度と低鉄損が同時に得られていることが解る。【００８５】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、例えば、電磁鋼板製造産業及びモータ等の電磁鋼板利用産業において利用することができる。
【図１】
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【国際調査報告】
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