(57)【要約】【課題】分割コア用途に好ましい低鉄損かつ高磁束密度を有する磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法の提供。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．００３０％以下、Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３０％以下、並びに、残部：Ｆｅおよび不純物を含有する化学組成を有し、板厚１／１０〜板厚１／５の中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下である無方向性電磁鋼板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．００３０％以下、
Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、
Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、
Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、
Ｐ：０．１８０％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、並びに
残部：Ｆｅおよび不純物を含有する化学組成を有し、
板厚１／１０〜板厚１／５の中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下である無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
鋼板表面から板厚１／１０までの表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度が６以上である請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項３】
前記表面層において、｛１００｝＜００１＞方位の集積度（ＭＩ００１）と、｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（ＭＩ０１１）との比が、
ＭＩ００１／ＭＩ０１１＞１．０
の関係を満たす請求項１または２に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項４】
磁化力５０００Ａ／ｍで励磁した場合の圧延方向と圧延直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比（Ｂ５０／Ｂｓ）が０．８９０以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項５】
熱処理を実施する前の鋼板の磁束密度をＢＡ、並びに加熱速度が１００℃／ｈｒ、最高到達温度が８００℃、及び８００℃での保持時間が２時間の条件で熱処理を実施した後の鋼板の磁束密度をＢＢとしたとき、前記ＢＢと前記ＢＡとの比が、ＢＢ／ＢＡ≧０．９８０の関係を満足する請求項１〜４のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項６】
請求項１に記載の化学組成を有するスラブを熱間圧延する熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後の鋼板に、冷間圧延する冷間圧延工程と、
前記冷間圧延工程後の鋼板に仕上げ焼鈍する仕上げ焼鈍工程と
を有し、
前記熱間圧延工程において、下記（ａ）および（ｂ）の少なくとも１つの条件を満足する請求項１〜５のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
（ａ）鋼板の表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃとの差を５０℃以上として仕上げ熱延を開始する
（ｂ）（パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１）／（パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２）≧１．５の条件を満足するように、複数パスを連続して仕上げ圧延を行う
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板を積層したモータコア。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板に、打ち抜き加工を施して打ち抜き部材を得る工程と、
前記打ち抜き部材を積層する工程と、
を有する、モータコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に、回転機、中小型変圧器、電装品等の電気機器の分野において、世界的な電力削減、エネルギー節減、ＣＯ２排出量削減等に代表される、地球環境の保全の動きの中で、モータの高効率化及び小型化の要請はますます強まりつつある。このような社会環境下において、モータのコア材料として使用される、無方向性電磁鋼板に対する性能向上は、喫緊の課題である。
【０００３】
例えば、自動車分野では、ハイブリッド駆動自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の駆動モータのコアとして、無方向性電磁鋼板が使用されている。そして、ＨＥＶで使用される駆動モータは、設置スペースの制約および重量減による燃費低減のため、小型化の需要が高まっている。
駆動モータの小型化の需要に伴い、モータは高トルク化が必要である。そのため、無方向性電磁鋼板には、磁束密度のさらなる向上が要求されている。
また、自動車に搭載する電池容量には制限があることから、モータにおけるエネルギー損失を低くする必要がある。そのため、無方向性電磁鋼板には、さらなる低鉄損化が求められている。
【０００４】
これらモータコアの中には、例えば、一つずつのティースに分割したコアに巻き線を捲き、その後、コア同士を組み立ててステータコアの最終形態に仕上げる「分割コア」と呼ばれるものがある。分割コアに用いられる無方向性電磁鋼板は、板面内方向の特性が均一であるよりも、特定の一方向または二方向の特性が良好であることが求められる。
このような特性に対応する無方向性電磁鋼板として、例えば、特許文献１、２に開示されるように、無方向性電磁鋼板の板面内における圧延方向および圧延直角方向の磁気特性を向上させる鋼板が提案されている。
【０００５】
また、分割コアは、複雑な形状のコアに適用されることが多く、部材形状には特に高い精度が求められる。ところが、鉄損を低くするため十分に熱処理して結晶粒を粗大化させた電磁鋼板は軟質にもなるため、部材（鋼板ブランク）を打ち抜き加工する際に、形状精度が低下してしまう場合があることが指摘されている。
これに対して、例えば、鋼板を硬質化または結晶粒を微細化することで、打ち抜き精度を改善する技術が特許文献３〜５に開示されている。
【０００６】
また、例えば、最終製品の磁気特性に対して熱延条件が大きな影響を及ぼすことが知られており、特許文献６〜９に開示されるように潤滑や歪量、さらに圧延温度を精緻に制御する取り組み、仕上げ熱延終了温度を８００℃程度以下に制御する取り組み等がなされている。
【０００７】
さらに、電磁鋼板は、追加熱処理して使用されることがある。代表的なものとして「歪取り焼鈍（ＳＲＡ：Ｓｔｒｅｓｓ  Ｒｅｌｉｅｆ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）」が知られている。これは、鋼板を電機部品として加工する際の打ち抜き等により鋼板に不可避的に導入される歪が特に鉄損を悪化させるため、最終的に不要な歪を除去するための熱処理である。この熱処理は、鋼板から切り出された部材（鋼板ブランク）、または部材を積層したモータコア（例えば、ステータコア）に対して施される。
しかし、歪取り焼鈍は、歪を解放して鉄損を改善する効果が得られる一方で、同時に磁気特性にとって好ましくない結晶方位が発達し磁束密度が低下してしまうことがある。そのため、特に高い磁気特性が求められる場合には、歪取り焼鈍での磁束密度低下の回避が求められている。
【０００８】
歪取り焼鈍における磁気特性の制御について検討された技術は少ないが、関連する技術として、セミプロセス無方向性電磁鋼板に関する技術が開示されている。セミプロセス無方向性電磁鋼板は、仕上げ焼鈍による再結晶後の鋼板に歪を付与した状態で出荷し、その後、鋼板ユーザーで熱処理を行い、歪を解放して磁気特性を得ることを前提としたものである。
例えば、特許文献１０では、仕上げ焼鈍時の加熱速度を５℃／ｓｅｃ〜４０℃／ｓｅｃとすることが有効であることが示されている。また、特許文献１１では、７４０℃までの加熱速度を１００℃／ｓｅｃ以上に早めることでセミプロセス用の磁気特性を改善した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２７６００号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３２０７０号公報
【特許文献３】国際公開２００３／００２７７７号
【特許文献４】特開２００３−１９７４１４号公報
【特許文献５】特開２００４−１５２７９１号公報
【特許文献６】特開平１１−２２９０９６号公報
【特許文献７】特開２００１−２７９３２６号公報
【特許文献８】特開２０１１−１１１６５８号公報
【特許文献９】特開２００６−０４５６１３号公報
【特許文献１０】特開平０３−２２３４２４号公報
【特許文献１１】国際公開２０１４／１２９０３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、これまでの技術では、分割コア向けに、特定の一方向または二方向の磁気特性が良好であること、および打ち抜き加工するときの加工精度が良好であること、歪取り焼鈍後の磁気特性が良好であることについての考慮までは十分でなかった。そのため、分割コア向けに、これら特性のさらなる向上が求められていた。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、分割コア向けに、圧延方向および圧延直角方向の二つの方向の磁気特性、および打ち抜き加工精度に優れ、さらに、歪取り焼鈍を施した後であっても優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、結晶方位を板厚方向で変化させることで上記の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を得ることについて検討した。その条件を追求すると、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度を低下させることが、分割コア向けに、圧延方向および圧延直角方向の二つの方向の磁気特性、および打ち抜き加工精度、さらに、歪取り焼鈍後の磁気特性の向上と強い相関を持つことをつきとめた。そして、これらの特性を有する鋼板を得るための条件について詳細に検討した。その結果、仕上げ熱延開始時において、鋼板の表面温度と板厚中心温度の差を特定の範囲としたときに、上記特性を有する鋼板が得られるとの知見を得た。
【００１３】
さらに、上記の中間層での集合組織変化が圧延による剪断変形に関連しているとの観点から、熱延で付与される歪の状況について詳細に研究を重ねた。その結果、複数パスを連続して実施する仕上げ熱延のパススケジュールにおいて、パスの前半で鋼板に付与する歪量を、後半で付与する歪量よりも大きくした場合にも、鋼板の中間層において、｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度を低下させられることを確認した。
【００１４】
すなわち、本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。つまり、本発明の要旨は次のとおりである。
【００１５】
＜１＞  質量％で、
Ｃ：０．００３０％以下、
Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、
Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、
Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、
Ｐ：０．１８０％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、並びに
残部：Ｆｅおよび不純物を含有する化学組成を有し、
板厚１／１０〜板厚１／５の中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下である無方向性電磁鋼板。
＜２＞  鋼板表面から板厚１／１０までの表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度が６以上である＜１＞に記載の無方向性電磁鋼板。
＜３＞  前記表面層において、｛１００｝＜００１＞方位の集積度（ＭＩ００１）と、｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（ＭＩ０１１）との比が、
ＭＩ００１／ＭＩ０１１＞１．０
の関係を満たす＜１＞または＜２＞に記載の無方向性電磁鋼板。
＜４＞  磁化力５０００Ａ／ｍで励磁した場合の圧延方向と圧延直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比（Ｂ５０／Ｂｓ）が０．８９０以上である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
＜５＞  熱処理を実施する前の鋼板の磁束密度をＢＡ、並びに加熱速度が１００℃／ｈｒ、最高到達温度が８００℃、及び８００℃での保持時間が２時間の条件で熱処理を実施した後の鋼板の磁束密度をＢＢとしたとき、前記ＢＢと前記ＢＡとの比が、ＢＢ／ＢＡ≧０．９８０の関係を満足する＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
＜６＞  ＜１＞に記載の化学組成を有するスラブを熱間圧延する熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後の鋼板に、冷間圧延する冷間圧延工程と、
前記冷間圧延工程後の鋼板に仕上げ焼鈍する仕上げ焼鈍工程と
を有し、
前記熱間圧延工程において、下記（ａ）および（ｂ）の少なくとも１つの条件を満足する＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
（ａ）鋼板の表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃとの差を５０℃以上として仕上げ熱延を開始する
（ｂ）（パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１）／（パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２）≧１．５の条件を満足するように、複数パスを連続して仕上げ圧延を行う
＜７＞  ＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板を積層したモータコア。
＜８＞  ＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板に、打ち抜き加工を施して打ち抜き部材を得る工程と、
前記打ち抜き部材を積層する工程と、
を有する、モータコアの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分割コア向けに、圧延方向および圧延直角方向の二つの方向の磁気特性、および打ち抜き加工精度に優れ、さらに、歪取り焼鈍を施した後であっても優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るモータコアの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について詳細に説明する。
なお、本明細書中において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１９】
本明細書中において、板厚１／１０、板厚１／５、板厚１／２と称する場合、鋼板表面から板厚方向の所定の位置を示す。
また、表面層とは、鋼板表面から板厚１／１０までの領域を示す。中間層とは、板厚１／１０から板厚１／５までの領域を示す。中心層とは、板厚１／５から板厚１／２までの領域を示す。
【００２０】
本明細書中において、各方位（例えば、｛２２３｝＜２５２＞方位、｛１００｝＜００１＞方位など）については、圧延面の法線方向（圧延面方向）のミラー指数、および圧延方向と平行な方向（圧延面内方向）のミラー指数について、それぞれ±５°以内の方位を当該方位であるものとする。
【００２１】
＜無方向性電磁鋼板＞
（結晶方位の特徴）
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００３０％以下、Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３０％以下、並びに、残部：Ｆｅおよび不純物を含有する化学組成を有する。
【００２２】
そして、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下である（これを特徴（Ａ）とする）。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、上記特性を有することで、分割コア向けに、圧延方向および圧延直角方向の二つの方向の磁気特性、および打ち抜き加工精度に優れ、さらに、歪取り焼鈍を施した後であっても優れた磁気特性を有する（以下、この特性を「分割コア向け特性」と称する場合がある。）。これについて以下に説明する。
【００２３】
中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下であることは、本実施形態の無方向性電磁鋼板において、重要な特徴となる。
｛２２３｝＜２５２＞方位は、磁気特性にとって好ましくない｛１１１｝方位に比較的近い方位である。｛２２３｝＜２５２＞方位は、当然低減するように抑制すべき方位である。また、｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度は、板厚の中間層で変化が大きくなる。
したがって、本実施形態の無方向性電磁鋼板では、中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度を規定している。
｛２２３｝＜２５２＞方位の集積は、鋼板製造工程の特に熱間圧延工程での剪断変形と関連しており、熱間圧延での剪断変形は主として中間層において強く作用することによる。詳細は後述する。
【００２４】
｛２２３｝＜２５２＞方位は、冷延および再結晶焼鈍されるＣ量およびＮ量が数１０ｐｐｍ（質量基準）の高純度鋼で集積しやすい。また、｛２２３｝＜２５２＞方位は、無方向性電磁鋼板の磁気特性にとっては好ましくない｛１１１｝＜２１１＞方位と｛１１２｝＜１１０＞方位との中間の方位でもある。｛２２３｝＜２５２＞方位は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板においても、集積を回避しにくい方位である。
また、｛２２３｝＜２５２＞方位は、単に磁気特性にとって好ましくない方位というだけでなく、分割コア向けの材料として適用することを考慮しても好ましいものではない。  本実施形態に係る無方向性電磁鋼板においては分割コア向けの材料として、圧延方向および圧延直角方向の二つの方向の磁気特性が良好なものを想定している。しかしながら、｛２２３｝＜２５２＞方位はこれらの二つの方向の特性向上にとって有利な方向とは言えない。このため、中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６超では、分割コア向けの良好な磁気特性を得ることが困難となる。好ましくは５以下、より好ましくは４以下である。中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度の下限値は、特に限定さないが、例えば１以上が挙げられる。もちろん、中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積が回避できれば、この方位の集積度は０でも構わない。
【００２５】
また、熱間圧延工程での剪断変形を経て形成される中間層の｛２２３｝＜２５２＞方位を有する結晶は、隣接する表面層および中心層とは異なる結晶方位を持つため、結晶粒径が粗大化する場合に、中間層に存在する結晶粒が成長しやすい状況にあった。
しかしながら、本実施形態の無方向性電磁鋼板は、中間層に存在する磁気特性に好ましくない｛２２３｝＜２５２＞方位が低減されている。その結果、歪取り焼鈍により粒成長させた場合であっても、磁気特性の低下を抑制することができるものと考えられる。
【００２６】
本実施形態の無方向性電磁鋼板は、さらに、表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度が６以上であることがよい（これを特徴（Ｂ）とする）。
【００２７】
｛１００｝方位を高めることが磁気特性にとって有利となることは周知のとおりである。しかし、単純に従来から提案されている熱延での低温仕上げ熱延、冷延での高冷延圧下率などの強加工を加える方法では、｛１００｝方位が増加するものの、主方位は鋼板の４５°方向の磁気特性を向上させる｛１００｝＜０１１＞方位であり、分割コア用途には必ずしも最適なものとはいえなかった。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、上述のように粒成長において発達しやすい｛２２３｝＜２５２＞方位を抑制したため、結果として｛１００｝方位が発達するようになる。ただし、｛１００｝＜０１１＞方位ではなく、｛１００｝＜００１＞方位が発達する。これにより鋼板の圧延方向および圧延直角方向の磁気特性が向上し、分割コア用途に好ましい面内異方性を示す。
【００２８】
｛１００｝＜００１＞方位の発達は、上述の｛２２３｝＜２５２＞方位の抑制と関連していると考えられ、｛１００｝＜００１＞方位の変化は特に表面層で顕著である。この理由は不明であるが、次のように推測される。
従来は、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の粒成長に伴い、表面層の｛１００｝＜００１＞方位は蚕食されていた。これに対し、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、中間層の｛２２３｝＜２５２＞方位の集積が抑制されているため、表面層の｛１００｝＜００１＞方位が発達しやすくなったものと考えられる。
このため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板においては、表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度を６以上とすることがよい。好ましくは９以上、より好ましくは１２以上である。なお、表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度の上限は特に限定されないが、例えば、４０以下であることが挙げられる。
この粒成長における結晶方位の選択性は、特に、低い加熱速度で追加の熱処理をした場合に顕著となり、再結晶粒の成長に伴う磁束密度の低下を抑制することができることとも関連していると考えられる。これについては、詳細は後述する。
【００２９】
また、本実施形態の無方向性電磁鋼板は、上記特徴に加えて、表面層において、｛１００｝＜００１＞方位の集積度（ＭＩ００１）と、｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（ＭＩ０１１）との比が、ＭＩ００１／ＭＩ０１１＞１．０の関係を満たすことがよい（これを特徴（Ｃ）とする）。
【００３０】
特徴（Ｃ）は、上記特徴（Ｂ）を、面内方位の変化により特徴づけたものである。前述のように、本実施形態の無方向性電磁鋼板は、中間層において、｛２２３｝＜２５２＞方位への集積が低下する。それに伴って、｛１００｝方位への集積が上昇する。この際に、｛１００｝＜０１１＞方位ではなく、｛１００｝＜００１＞方位の発達が促進される。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、この特徴を、特にその傾向が顕著となる表層において、｛１００｝＜００１＞方位の集積度（ＭＩ００１）と、｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（ＭＩ０１１）との比として表している。
｛１００｝方位の面内の集合組織変化が、上記関係となることで、分割コア用途に好ましい面内異方性を有する鋼板を得ることが可能となる。好ましくはＭＩ００１／ＭＩ０１１が２．０以上、より好ましくは４．０以上、さらに好ましくは８．０以上である。
【００３１】
結晶方位は次の方法で測定できる。鋼板から切り出した３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の鋼板サンプルに機械研磨および化学研磨を実施して片側の表層を除去する。この表層の除去に際し、元の鋼板の表面層または中間層の中央の板厚方向位置が表面となるまで、それぞれ減厚した測定用試験片を作製する。
各測定用試験片について、Ｘ線回折装置により、｛２００｝面、｛１１０｝面、｛２１１｝面の極点図を測定し、各層における結晶方位分布関数ＯＤＦ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を作成する。この結晶方位分布関数に基づき、各層における各方位の集積度を得る。
【００３２】
次に、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板における化学組成の限定理由について述べる。なお、鋼板の成分組成について、「％」は「質量％」である。
【００３３】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００３０％以下、Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３０％以下、並びに、残部：Ｆｅおよび不純物からなる化学組成を有する。
【００３４】
（Ｃ：０．００３０％以下）
Ｃは、鉄損を高める成分であり、磁気時効の原因ともなるので、Ｃの含有量は少ないほどよい。そのため、Ｃの含有量は０．００３０％以下とする。Ｃ量の好ましい上限は０．００２５％以下であり、より好ましくは０．００２０％以下である。Ｃの含有量の下限は特に限定されないが、工業的な純化技術を考慮すると実用的にはＣの含有量は０．０００１％以上であり、製造コストも考慮すると０．０００５％以上となる。
【００３５】
（Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％）
Ｓｉは含有量が増えると、磁束密度が低下し、かつ硬度の上昇を招いて、打ち抜き加工性を劣化させる。また、無方向性電磁鋼板の製造工程そのものにおいても、冷延等の作業性の低下が生じ、及びコスト高となる。そのため、Ｓｉの含有量の上限は３．５０％以下とする。Ｓｉ量の好ましい上限は３．２０％以下、より好ましい上限は３．００％以下である。一方、Ｓｉは、鋼板の電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させ、鉄損を低減する作用を有する。そのため、Ｓｉ量の下限は０．０１％以上とする。Ｓｉ量の好ましい下限は０．１０％以上、より好ましい下限は０．５０％以上、さらには１．００％以上とすることがよい。
【００３６】
（Ａｌ：０．００１％〜２．５００％）
Ａｌは、鉱石や耐火物から不可避的に含有され、また脱酸にも使用される。これを考慮して下限を０．００１％以上とする。また、Ａｌは、Ｓｉと同様に、電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させることにより、鉄損を低減する作用のある成分である。そのため、Ａｌは０．２００％以上含有させてもよい。一方、Ａｌの含有量が増加すると、飽和磁束密度が低下して磁束密度の低下を招くため、Ａｌ量の上限は２．５００％以下とする。好ましくは２．０００％以下である。
【００３７】
（Ｍｎ：０．０１％〜３．００％）
Ｍｎは電気抵抗を増大させて渦電流損を減少させるとともに、結晶粒成長に有害なＭｎＳ等の微細硫化物の析出を抑制する。これらの目的のためにＭｎを０．０１％以上含有させる。Ｍｎ量の好ましい下限は０．１５％以上である。しかし、Ｍｎの含有量が増加すると、焼鈍時の結晶粒成長性が低下し、鉄損が増大する。そのため、Ｍｎの含有量の上限は３．０％以下とする。Ｍｎ量の好ましい上限は２．５０％以下、より好ましくは２．００％以下である。
【００３８】
（Ｐ：０．１８０％以下）
Ｐは磁束密度を低下させることなく強度を高める作用がある。しかし、Ｐが過剰に含有すると鋼の靱性を損ない、鋼板に破断が生じやすくなる。そのため、Ｐ量の上限は０．１８０％とする。鋼板の破断を抑制する点では、Ｐ量は少ないほうがよい。Ｐ量の好ましい上限は０．１５０％以下、より好ましくは０．１２０％以下、さらに好ましくは０．０８０％以下である。Ｐ量の下限は特に限定しないが、製造コストも考慮すると０．００１％以上となる。
【００３９】
（Ｓ：０．００３０％以下）
Ｓは、ＭｎＳ等の硫化物の微細析出により、仕上げ焼鈍時等における再結晶および結晶粒成長を阻害するので、０．００３０％以下とする。Ｓ含有量の好ましい上限は０．００２０％以下、より好ましくは０．００１５％以下である。Ｓの含有量の下限は特に限定されないが、工業的な純化技術を考慮すると実用的にはＳの含有量は０．０００１％以上であり、製造コストも考慮すると０．０００５％以上となる。
【００４０】
（Ｆｅおよび不純物元素）
鋼板の残部は、Ｆｅおよび不純物元素である。ここで、不純物元素とは、原材料に含まれる成分、または、製造の過程で混入する成分であって、意図的に鋼板に含有させたものではない成分を指す。
【００４１】
上記化学組成は、鋼板を構成する鋼の組成である。測定試料となる鋼板が、表面に絶縁皮膜等を有している場合は、これを除去した後に測定する。
無方向性電磁鋼板の絶縁皮膜等を除去する方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。
まず、絶縁皮膜等を有する無方向性電磁鋼板を、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ：１０質量％＋Ｈ２Ｏ：９０質量％）に、８０℃で１５分間、浸漬する。次いで、硫酸水溶液（Ｈ２ＳＯ４：１０質量％＋Ｈ２Ｏ：９０質量％）に、８０℃で３分間、浸漬する。その後、硝酸水溶液（ＨＮＯ３：１０質量％＋Ｈ２Ｏ：９０質量％）によって、常温（２５℃）で１分間弱、浸漬して洗浄する。最後に、温風のブロアーで１分間弱、乾燥させる。これにより、後述の絶縁皮膜が除去された鋼板を得ることができる。
【００４２】
鋼板中の各元素の含有割合は、例えば、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ法：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により測定することができる。具体的には、まず、測定対象となる無方向性電磁鋼板を準備する。当該電磁鋼板の一部を切子状にして秤量し、これを測定用試料とする。当該測定用試料を酸に溶解させて酸溶解液とし、残渣は濾紙回収して別途アルカリ等に融解し、融解物を酸で抽出して溶液化する。当該溶液と前記酸溶解液とを混合し、必要に応じて希釈することにより、ＩＣＰ−ＭＳ測定用溶液とすることができる。
【００４３】
（無方向性電磁鋼板の磁気特性）
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、分割コア用として圧延方向および圧延直角方向の二つの方向に優れた磁気特性を有する点で、磁化力５０００Ａ／ｍで励磁した場合の、圧延方向とその直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比（Ｂ５０／Ｂｓ）が０．８９０以上であることがよい。好ましくは０．９００以上、より好ましくは０．９０５以上、さらに好ましくは０．９１０以上である。上限は特に限定されないが、１に近いほどよく、例えば、０．９８０以下が挙げられる。
【００４４】
−打ち抜き加工精度−
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、前述の通り、中間層｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度を通常の鋼板よりも低くしている。これにより、無方向性電磁鋼板の打ち抜き加工精度にも好ましい特性を発揮している。この理由は明確ではないが、以下のように考えている。
{１１１}方位に近い｛２２３｝方位は加工硬化が大きいため、打ち抜きの際に、塑性変形領域が破断面から鋼材内部側に広がり、鋼材が引き伸ばされて変形した領域が大きくなる。このため、｛２２３｝方位の集積度が高い鋼板は加工精度が低下しやすいと考えられる。したがって、打ち抜き精度を高めるためには、｛２２３｝＜２２５＞方位の集積度を低減することが有効に働くと考えられる。
【００４５】
−追加熱処理（歪取り焼鈍）による磁気特性の変化−
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、特に、低い加熱速度で追加の熱処理（歪取り焼鈍）をした場合であっても、再結晶粒の成長の際に生じていた磁束密度の低下を抑制することができるものである。
追加の熱処理を実施する前の鋼板の磁束密度をＢＡ、並びに加熱速度が１００℃／ｈｒ、最高到達温度が８００℃、及び８００℃での保持時間が２時間の条件で熱処理を実施した後の鋼板の磁束密度をＢＢとしたとき、ＢＢとＢＡとの比が、ＢＢ／ＢＡ≧０．９８０（好ましくはＢＢ／ＢＡ≧０．９８５、より好ましくはＢＢ／ＢＡ≧０．９９０）の関係を満足することができる。
なお、ＢＢ／ＢＡの上限は特に定めないが、追加熱処理により特性劣化がない（つまり、ＢＢ／ＢＡ＝１．００）ことは、目標とする基準でもある。ただし、本実施形態の無方向性電磁鋼板において、結晶方位を板厚方向の変化を考慮して好ましく制御しているため、磁気特性にとって好ましい方位が優先的に成長し、ＢＢ／ＢＡが１．００を超えることもある。
ここで、追加の熱処理を実施する前および後の磁束密度ＢＡおよびＢＢの測定方法は、前述のＢ５０と同じである。
【００４６】
なお、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を規定する追加熱処理の条件は上記のように加熱速度、最高到達温度及び、保持時間において、特定の値としている。これは、現在実用的に実施されている歪取り焼鈍の条件として代表的と考えられる値を用いたものである。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を追加熱処理を施す用途に使用する場合、追加熱処理による磁束密度の低下を抑制する効果は、加熱速度、最高到達温度及び、保持時間において、この値に限定されず、ある程度の広い範囲内で享受することができる。たとえば、分割コア向け特性が確認できる追加熱処理の条件として、加熱速度を３０℃／ｈｒ〜５００℃／ｈｒ、最高到達温度を７５０℃〜８５０℃、７５０℃以上での保持時間を０．５時間〜１００時間とする範囲が挙げられる。
【００４７】
このように、本実施形態に係る鋼板は、追加熱処理（歪取り焼鈍）した場合であっても、従来の鋼板を歪取り焼鈍したときよりも磁束密度の低下が抑制される。この理由については、必ずしも明らかではないが以下のように考えている。
【００４８】
従来の無方向性電磁鋼板では、歪取り焼鈍等の低い加熱速度での追加熱処理による比較的低温での粒成長を行うと、磁気特性に有利とされる｛１００｝方位を有する結晶粒よりも、他の方位（例えば、｛１１１｝、｛２２３｝、｛１１２｝等）を有する結晶粒の成長が優位となる。これらの方位は特に｛１００｝方位を蚕食して成長するため、従来の無方向性電磁鋼板は、磁束密度が大きく低下する。
【００４９】
これに対し、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、熱延での仕上げ圧延の温度条件およびパススケジュールの少なくとも一方の条件を特定の条件で制御する。それにより、無方向性電磁鋼板製造時（即ち仕上焼鈍後）における鋼板は、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が低減するとともに、特に表面層において｛１００｝＜００１＞方位の発達が促進される。このため、仕上げ焼鈍後の徐加熱での追加熱処理による粒成長での方位発達において、｛１１１｝等の方位の成長が優位とならない。そして、圧延方向とその直角方向の高磁束密度化に有利な方位（即ち、｛１００｝＜００１＞方位）を有する結晶粒が蚕食されることなく、圧延方向とその直角方向の高磁束密度を保持するものと推定される。
【００５０】
このような追加熱処理による成長粒の選択性に関する効果は、粒成長の初期段階（結晶粒径としては、例えば、８０μｍ以下の段階）までは相対的に高加熱速度（例えば、１秒あたり１０℃（１０℃／ｓｅｃ）程度以上）で生成させた結晶を、粒成長の後期段階（結晶粒径としては、例えば、８０μｍ超の段階）では相対的に低加熱速度かつ低温長時間（例えば、１時間あたり１００℃（１００℃／ｈｒ）程度以下、かつ粒成長が起きる温度域としては比較的低温である５５０℃〜７５０℃の温度域での保持時間が２時間以上）で成長を進行させた場合に顕著となる。
上記では粒成長における結晶方位の好ましい選択の効果を８０μｍ前後での方位変化により説明したが、この効果は、例えば、仕上げ焼鈍において（急速加熱焼鈍において）、８０μｍ超、例えば１００μｍまたはそれ以上とした鋼板においても、そこからのさらなる粒成長、例えば２００μｍまたはそれ以上とする際の好ましい方位選択性が失われるものではない。
一方、例えば、仕上げ焼鈍において（急速加熱焼鈍において）、粒径が２０μｍ未満、例えば未再結晶組織が残存したような鋼板を、そこからの再結晶の進行および粒成長、例えば５０μｍ程度まで成長させる場合についても、好ましい方位選択性が失われるものではない。
【００５１】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の厚みは、用途等に応じて適宜調整すればよく、特に限定されるものではないが、製造上の観点から、０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍであることがよく、０．１５ｍｍ〜０．５０ｍｍが好ましい。特に、磁気特性と生産性のバランスの観点からは、０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍが好ましい。
【００５２】
また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、鋼板表面に絶縁皮膜を有していてもよい。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の表面に形成する絶縁皮膜は、特に限定されず、公知のものの中から、用途等に応じて選択すればよい。例えば、絶縁皮膜は、有機系皮膜、無機系皮膜のいずれであってもよい。有機系皮膜としては、例えばポリアミン系樹脂；アクリル樹脂；アクリルスチレン樹脂；アルキッド樹脂；ポリエステル樹脂；シリコーン樹脂；フッ素樹脂；ポリオレフィン樹脂；スチレン樹脂；酢酸ビニル樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；ウレタン樹脂；メラミン樹脂等が挙げられる。また、無機系皮膜としては、例えば、リン酸塩系皮膜；リン酸アルミニウム系皮膜等が挙げられる。さらに、前記の樹脂を含む有機−無機複合系皮膜等が挙げられる。
上記絶縁皮膜の厚みは、特に限定されないが、片面当たりの膜厚として０.０５μｍ〜２μｍであることが好ましい。
【００５３】
＜無方向性電磁鋼板の製造方法＞
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、前述のように、熱延での仕上げ圧延の温度条件およびパススケジュールを特定の条件で制御することで得られる。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の好ましい製造方法の一例としては、下記の方法が挙げられる。
以下、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の好ましい製造方法の一例について説明する。
【００５４】
本実施形態の無方向性電磁鋼板の好適な製造方法の一例は、前述の化学組成（質量％で、Ｃ：０．００３０％以下、Ｓｉ：０．０１％〜３．５０％、Ａｌ：０．００１％〜２．５００％、Ｍｎ：０．０１％〜３．００％、Ｐ：０．１８０％以下、Ｓ：０．００３０％以下、並びに、残部：Ｆｅおよび不純物）を有するスラブを熱間圧延（熱延）する熱間圧延工程（熱延工程）と、熱間圧延後の鋼板に、冷間圧延（冷延）する冷間圧延工程（冷延工程）と、冷間圧延工程後の鋼板に仕上げ焼鈍する仕上げ焼鈍工程と、を有する。
そして、熱間圧延工程において下記（ａ）および（ｂ）のうちの少なくとも１つの条件を満足する。
（ａ）鋼板の表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃとの差を５０℃以上として仕上げ熱延を開始する
（ｂ）（パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１）／（パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２）≧１．５の条件を満足するように、複数パスを連続して仕上げ圧延を行う
【００５５】
ここで、（ａ）および（ｂ）は、鋼板の中間層の変形状態を制御するための条件である。この２つの条件のうちの少なくとも１つ、好ましくは両方を満足することで、仕上げ焼鈍後において、表面層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度が６以下となる鋼板が得られる（つまり、前述の特徴（Ａ）が得られる）。そして、分割コア向け特性を得ることが可能となる。
【００５６】
また、上記製造方法によって得られる無方向性電磁鋼板は、表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度が６以上になる鋼板が得られる（つまり、前述の特徴（Ｂ）がさらに得られる）。
【００５７】
そして、上記製造方法によって、表面層において、｛１００｝＜００１＞方位の集積度（ＭＩ００１）と、｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（ＭＩ０１１）との比が、ＭＩ００１／ＭＩ０１１＞１．０の関係を満たす鋼板が得られる（つまり、前述の特徴（Ｃ）がさらに得られる）。
【００５８】
以下、好ましい製造方法の一例における各工程について説明する。
【００５９】
（熱間圧延工程）
熱延前のスラブの加熱温度は特に限定されるものではないが、コスト等の観点から１０００℃〜１３００℃とすることがよい。
【００６０】
加熱後のスラブに対し粗熱延を施した後、仕上げ圧延(以下、「仕上げ熱延」と称する場合がある。)を施す。粗圧延を終了し、仕上げ熱延を開始する時点で、鋼板の厚さは２０ｍｍ〜１００ｍｍとなる。
仕上げ熱延の温度条件およびパススケジュールの少なくとも一方の条件は、熱延後、さらに冷間圧延を施し、仕上げ焼鈍により再結晶させた鋼板の中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度を抑制するために有効な制御因子となり得る。
【００６１】
仕上げ熱延の温度条件として重要なのは、鋼板の表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃに大きな差を設けた状態で圧延を開始することである。本実施形態においては、表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃとの差、Ｔｓ−Ｔｃを３０℃以上として仕上げ熱延を開始することで、冷間圧延および仕上げ焼鈍後の鋼板の中間層において｛２２３｝＜２５２＞方位の発達を抑制することが可能である。好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上である。なお、Ｔｓ−Ｔｃの上限は特に限定されないが、例えば、生産性等の点で、２００℃以下とすることが挙げられる。
ここで、本明細書中において、「表面温度Ｔｓ」とは、接触式の温度計あるいは放射温度計によって測定した温度を意味する。また、本明細書中において、「板厚中心温度Ｔｃ」とは、通常公知の差分法による熱伝導解析により求めた温度を意味する。
【００６２】
上記熱間圧延工程において、表面温度Ｔｓおよび板厚中心温度Ｔｃの温度差を形成する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
【００６３】
表面温度にして、例えば１０００℃以下まで冷却した鋳片を、雰囲気温度が１０００℃以上の加熱炉に装入して、鋳片全体が温まる前（例えば装入後３０分以内）に上記加熱炉から搬出した鋳片に粗圧延を施す。粗圧延により鋼板の表面温度は低下するが、鋳片の加熱時点で表面温度と板厚中心温度に十分な温度差を形成しておけば、粗圧延終了時点、すなわち仕上げ熱延開始時点においても表面温度と板厚中心温度との差を確保できる。
【００６４】
上記条件において、｛２２３｝＜２５２＞方位の集積が抑制できる理由は明確ではないが、次のように推測される。
一般的に、温度が高くなると鋼板は軟質になるため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法のように鋼板の表面温度を板厚中心温度よりも相対的に高くした状態で圧延すれば、表層および中間層は、鋼板の中心層よりも変形しやすくなると考えられる。このため、中間層での剪断変形が抑制され、本来出現すべき｛２２３｝＜２５２＞方位の核発生が抑制されたと考えられる。
なお、鋼板の温度を中間層の温度との差でなく表面温度との差で規定しているのは、測定上の容易さを考慮してのものである。
【００６５】
また、仕上げ熱延条件は、上記の板厚方向の温度差の他、複数パスを連続して実施する仕上げ熱延において、（パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１）／（パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２）≧１．５の関係を満足するパススケジュールとすることも重要である。（σ１）／（σ２）は、好ましくは１．８以上、より好ましくは２．０以上、さらに好ましくは２．５以上である。
【００６６】
現在、多くの鋼板製造プロセスで採用されている連続熱延設備であれば、４パス〜７パスの圧延が、数秒以内の間隔で連続して実施される。
ここで、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法において、「パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１」とは、ｎを１以上の自然数とし、パスの総数が、偶数の場合を２ｎ、奇数の場合を２ｎ＋１としたとき、１パス目の入り側から、ｎパスの出側までに鋼板に付与される真歪を意味する。
同様に「パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２」とは、ｎを１以上の自然数とし、パスの総数が偶数２ｎの場合はｎ＋１パス目の入り側から、最終パス（２ｎ）の出側までに鋼板に付与される真歪を意味する。また、パスの総数が奇数２ｎ＋１の場合は、ｎ＋２パス目の入り側から、最終パス（２ｎ＋１）の出側までに鋼板に付与される真歪を意味する。
つまり、仕上げ圧延のパスの総数が４である場合、パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１とは、１パス目の入り側から、２パスの出側までに鋼板に付与される真歪であり、パスの後半で鋼板に付与する歪量とは、３パス目の入り側から、４パスの出側までに鋼板に付与される真歪を表す。
同様に、仕上げ圧延のパスの総数が７である場合、パスの前半で鋼板に付与する歪量σ２とは、１パス目の入り側から、３パスの出側までに鋼板に付与される真歪であり、パスの後半で鋼板に付与する歪量とは、５パス目の入り側から、７パスの出側までに鋼板に付与される真歪を表す。
【００６７】
なお、真歪は、各パス後の板厚をレーザー測定器で測り、パス前後の板厚比の対数を取ることで求める。
【００６８】
上記条件において、｛２２３｝＜２５２＞方位の集積が抑制できる理由は明確ではないが、次のように推測される。
（パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１）／（パスの後半で鋼板に付与する歪量σ２）≧１．５とすることには二つの側面がある。一つはパス前半での歪量を相対的に大きくするという側面である。もう一つはパス後半での歪量を相対的に小さくするという側面である。
パス前半での歪量を相対的に大きくするという観点では、仕上げ圧延の前半で付与する歪量が多い場合に、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の抑制効果が大きく働くことによると考えられる。特に、パス前半では、板厚が厚く、板厚方向の温度差を維持しやすい。そのため、前述のＴｓ−Ｔｃの値が大きく、仕上げ圧延の前半で付与する歪量が多い場合に、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の抑制効果がより大きく働くことによると考えられる。
一方、パス後半での歪量を相対的に小さくするという観点では、板厚が薄く、板厚方向の温度差を維持しにくい、仕上げ圧延の後半で付与する歪量は、中間層での｛２２３｝＜２５２＞方位の制御のためにあえて活用する利点が小さいということになる。
【００６９】
また、仕上げ熱延の温度は、５００℃〜８５０℃の温度域とすることがよい。圧延性の点から、仕上げ熱延の温度の好ましい下限は５５０℃以上、より好ましくは６００℃以上、さらに好ましくは６５０℃以上である。仕上げ熱延の温度の好ましい上限は８００℃以下、より好ましくは７５０℃以下、さらに好ましくは７００℃以下である。これは熱延条件の制御により｛１００｝方位を増大させるという点では特に目新しい条件ではない。しかし、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の製造方法において、上記のように鋼板の板厚中心温度を表面温度よりも低くして圧延する場合には、結果的に達成しやすい条件とも言える。そして、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板においては、｛１００｝方位の中でも特に、分割コア向け鋼板にとって好ましい、圧延方向と圧延直角方向の２方向の磁気特性を向上させる｛１００｝＜００１＞方位が発達しやすい。このため、仕上げ熱延の温度を上記範囲の温度域で制御することは好ましいものといえる。
【００７０】
上記のように熱延での変形状態の変化が、そのまま冷延、及び仕上げ焼鈍後に、特定の磁気特性にとって好都合なものになる必然性があるものではないが、少なくとも、熱延において上記のように剪断変形を制御することが、冷延、及び仕上げ焼鈍後に生成する結晶方位に影響を及ぼすと考えることは自然である。熱延〜冷延〜焼鈍にわたる結晶方位変化については、今後の解明に期待する。
【００７１】
（冷間圧延工程）
次に、熱延後の鋼板に冷延を施す。冷延の圧下率は特に限定されない。一般的な条件として、冷延は、熱延後の鋼板に対して、冷延工程における合計圧下率（冷延の全圧下率）で８０％以上（好ましくは８５％以上）となるように施すことがよい。特に薄手の電磁鋼板とするのであれば、全圧下率は９０％以上とすることができる。冷延の全圧下率の上限は、圧延機の能力や板厚精度など製造管理を考慮すれば、９５％以下であることが好ましい。
【００７２】
（仕上げ焼鈍工程）
次に、冷延後の鋼板に仕上げ焼鈍を施す。仕上げ焼鈍工程における加熱条件は、特に限定されない。
仕上げ焼鈍の均熱温度は、仕上げ焼鈍ままで十分に低い鉄損とする場合には、８００℃〜１２００℃の範囲とすることがよい。均熱の下限温度は、再結晶温度以上の温度であればよいが、８００℃以上とすることで、十分な粒成長を起し、鉄損を低下させることができる。この観点では、好ましくは８５０℃以上である。
また、最終的に歪取り焼鈍などの徐加熱による追加熱処理を行って結晶粒を成長させるのであれば、追加熱処理後の鉄損は低くできるので、仕上げ焼鈍の均熱温度を粒成長の観点では十分とは言えない８００℃未満としていても問題はない。この場合は、追加熱処理により磁束密度が劣位となることを回避する効果が顕著に発揮される。この場合、一部に未再結晶組織が残存していても、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の特徴的な結晶方位を有することが可能であり、下限温度としては、例えば、６４０℃以上が挙げられる。仕上げ焼鈍温度を低くして、微細な結晶組織または一部未再結晶組織とした鋼板は、強度が高いので、高強度無方向性電磁鋼板としても有用である。
一方、均熱温度の上限は、焼鈍炉の負荷を考慮し１２００℃以下とすることがよく、好ましくは１０５０℃である。
【００７３】
また、均熱保持時間は、粒径、鉄損、磁束密度、強度などを考慮した時間で行えばよく、例えば、５ｓｅｃ以上を目安とすることができる。一方、１２０ｓｅｃ以下であれば、結晶粒成長が適度になる。そのため、均熱保持時間は５ｓｅｃ〜１２０ｓｅｃとすることがよい。この範囲であると、例えば、その後の徐加熱による追加熱処理を行って粒成長をさせたとき、磁気特性が劣位となることを回避する効果が得られる結晶方位が残存しやすくなる。
【００７４】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を得るために、上記の工程以外に、従来の無方向性電磁鋼板の製造工程と同様のその他の工程を設けてもよい。その他の工程の各条件は、従来の無方向性電磁鋼板の製造工程と同様の条件を採用してもよい。具体的には、例えば、仕上げ焼鈍工程後の鋼板（無方向性電磁鋼板）の表面に絶縁皮膜を設ける絶縁皮膜形成工程を有していてもよい。
【００７５】
絶縁皮膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、前述の樹脂または無機物を溶剤に溶解した絶縁皮膜形成用組成物を調製し、当該絶縁皮膜形成用組成物を、鋼板表面に公知の方法で均一に塗布することにより絶縁皮膜を形成することができる。
【００７６】
以上の工程を有する製造方法によって、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板が得られる。
【００７７】
本実施形態によれば、磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板が得られる。そのため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、電気機器の各種コア材料、特に、回転機、中小型変圧器、電装品等のモータのコア材料として好適に適用できる。
以下、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板をモータコアとして適用した場合について説明する。
【００７８】
＜モータコアおよびその製造方法＞
本実施形態に係るモータコアは、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を積層した形態が挙げられる。具体的には、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を打ち抜いて、打ち抜き部材（鋼板ブランク）を作成し、この打ち抜き部材を積層一体化したモータコアが挙げられる。例えば、本実施形態に係るモータコアは、一例として、図１に示すモータコアが挙げられる。
【００７９】
図１は、分割コアの一例を表す模式図である。図１に示すように、モータコア１００は、８枚の分割コア用の打ち抜き部材１１を円環状に連結し、円環状に連結した打ち抜き部材１１を８層に積層して一体化した積層体１３として形成されている。分割コア用の打ち抜き部材１１は、無方向性電磁鋼板に打ち抜き加工が施され、円弧上のヨーク部１７と、ヨーク部１７の内周面から径方向内側に向かって突出しているティース部１５とを備えている。なお、モータコア１００は、図１に示すモータコア１００を形成する打ち抜き部材１１の形状、個数、積層数などに限らず、目的に応じて設計すればよい。
【００８０】
以上、図１に示すモータコアについて説明したが、本実施形態に係るモータコアはこれに限定されるものではない。
【００８１】
次に、モータコアの製造方法について説明する。
本実施形態に係るモータコアの製造方法は、特に限定されず、通常工業的に採用されている製造方法によって製造すればよい。
以下、本実施形態に係るモータコアの好ましい製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係るモータコアの好ましい製造方法の一例は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板に、打ち抜き加工を施して打ち抜き部材を得る打ち抜き工程と、打ち抜き部材を積層する積層工程と、を有する。
【００８２】
（打ち抜き工程）
まず、本実施形態の無方向性電磁鋼板を、目的に応じて、ティース部とヨーク部とを有する所定の形状に打ち抜き、積層枚数等に応じて、所定の枚数の打ち抜き部材を作製する。無方向性電磁鋼板を打ち抜いて、打ち抜き部材を作成する方法は特に限定されず、従来公知のいずれの方法を採用してもよい。
なお、打ち抜き部材は、所定の形状に打ち抜かれるときに、打ち抜き部材を積層して固定するための凹凸部を形成してもよい。
【００８３】
（積層工程）
打ち抜き工程で作成した打ち抜き部材を積層することによりモータコアが得られる。具体的には、ティース部とヨーク部とを有する所定の形状の分割コア用の打ち抜き部材を、所定枚数組み合わせて円環状に連結させ、これを積層する。
なお、積層した打ち抜き部材を固定する方法は、特に限定されず、従来公知のいずれの方法を採用してもよい。例えば、打ち抜き部材に、公知の接着剤を塗布して接着剤層を形成し、接着剤層を介して固定してもよい。また、かしめ加工を適用して、各々の打ち抜き部材に形成された凹凸部を機械的に相互に嵌め合わして固定してもよい。
【００８４】
以上の工程を経て本実施形態に係るモータコアが得られる。本実施形態に係るモータコアは、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を用いて製造されるため、低鉄損で、且つ高磁束密度を有する。
【００８５】
また、本実施形態に係るモータコアの好ましい製造方法の他の一例は、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板に、打ち抜き加工を施して打ち抜き部材を得る打ち抜き工程と、打ち抜き部材を積層する積層工程と、を有し、打ち抜き工程後、かつ、積層工程前、又は積層工程後に、加熱速度が３０℃／ｈｒ〜５００℃／ｈｒ、最高到達温度が７５０℃〜８５０℃の温度域、及び７５０℃以上での保持時間が０．５時間〜１００時間の条件で熱処理する熱処理工程と、を有する。
【００８６】
即ち、本実施形態に係るモータコアは、打ち抜き部材を積層した後に、特定条件（加熱速度：３０℃／ｈｒ〜５００℃／ｈｒ、最高到達温度：７５０℃〜８５０℃、７５０℃以上での保持時間：０．５時間〜１００時間）で熱処理（歪取り焼鈍）を施してもよい。また、この熱処理は、打ち抜き部材を積層する前の打ち抜き部材に、上記特定条件の熱処理を施してもよい。
【００８７】
モータコアの歪取り焼鈍の加熱は、モータコア自体が鋼板のように薄い形状ではないため、一般的には数１０℃／ｓｅｃ程度の加熱速度で実施される鋼板製造工程における仕上げ焼鈍工程での熱処理とは異なり、数１００℃／ｈｒ程度と非常に遅くならざるを得ない。このような低加熱速度で結晶粒を成長させると、磁気特性にとって好ましくない方位が発達するため、高加熱速度で結晶粒を成長させた場合よりも磁束密度が低下することは前述の通りである。しかし、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を使用したモータコアにおいては、この磁束密度の低下を抑制することが可能である。条件によっては、磁束密度が上昇することもある。分割コア向け特性を享受できる歪取り焼鈍の加熱速度について、上限は、歪取り焼鈍設備の能力も考慮して５００℃／ｈｒ以下が挙げられる。下限は歪取り焼鈍の生産効率を考慮して３０℃／ｈｒ以上が挙げられる。なお、一般的にモータコアの歪取り焼鈍が実施される５０℃／ｈｒ〜２００℃／ｈｒ程度の加熱速度であれば、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を使用するメリットが十分に発揮される。
【００８８】
鋼成分および熱延条件などにもよるが、最高到達温度および７５０℃以上での保持時間は、適切な結晶粒径を得るための目途となるものである。最高到達温度が７５０℃以上、または７５０℃以上での保持時間が０．５時間以上であると、結晶粒成長が生じ、特定の磁気特性を効果的に得られ、モータコアとして求められる十分な磁気特性（特に低鉄損）が得られる。また、最高到達温度が８５０℃以下、または７５０℃以上での保持時間が１００時間以下であると、結晶粒成長が適度になり、磁束密度が向上するとともに、低鉄損化が達成し得る。
【００８９】
したがって、磁気特性の劣化を回避し得る点で、本実施形態に係るモータコアの製造方法は、上記条件（加熱速度：３０℃／ｈｒ〜５００℃／ｈｒ、最高到達温度：７５０℃〜８５０℃、７５０℃以上での保持時間：０．５時間〜１００時間）の熱処理を行うことが好ましい。
この熱処理を行うことで、モータコアは、不要な歪が解放され、低鉄損化が図られ得る。そして、本実施形態のモータコアは、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板を用いているため、熱処理後においても、高磁束密度が維持され、優れたモータコアが得られる。
【００９０】
以上より、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、磁気特性に優れるため、コア材料として有用である。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、モータコア材料に適用した場合、打ち抜き加工性に優れる。また、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、所望の形状に打ち抜いた後、歪取り焼鈍を施した後でも、磁束密度Ｂ５０の低下及び鉄損の劣化が抑制される利点を有する。そのため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、電気機器の分野における喫緊の高効率化、小型化の要請に十分に応えることができ、その工業的価値は極めて高いものである。
【実施例】
【００９１】
以下、実施例を例示して、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９２】
＜実施例１＞
表１に示す化学組成のスラブを、厚みが４０ｍｍになるように粗熱延を施す。その後、表１に示す温度で仕上げ熱延を施す。また、仕上げ熱延は、圧延パスの前半で鋼板に付与する歪量σ１」／「後半で鋼板に付与する歪量σ２」（「前半歪量σ１／後半歪量σ２」と表記）、および表面温度Ｔｓと板厚中心温度Ｔｃとの差（Ｔｓ−Ｔｃと表記）が表１に示す値となるように行う。仕上げ熱延後の鋼板に、表１に示す合計圧下率（合計冷延率と表記）で冷延する。仕上げ熱延の板厚は、表１の合計冷延率による冷延後の鋼板の板厚が、すべて０．３５ｍｍとなるように調整する。冷延後の鋼板に、表１に示す均熱温度で仕上げ焼鈍を施して（均熱の保持時間はいずれも３０ｓｅｃである。）、鋼板を得る。
【００９３】
得られた鋼板の表面層及び中間層について、既述の方法にしたがって観察し、中間層における｛２２３｝＜２５２＞方位の集積度（中間層｛２２３｝＜２５２＞）を測定する。また、表面層における｛１００｝＜００１＞方位の集積度（表面層｛１００｝＜００１＞（ＭＩ００１））、表面層における｛１００｝＜０１１＞方位の集積度（表面層｛１００｝＜０１１＞（ＭＩ０１１））を測定し、ＭＩ００１／ＭＩ０１１を算出する。その結果を表２に示す。
また、圧延方向と圧延直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０、磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比（Ｂ５０／Ｂｓ）、及び鉄損（Ｗ１０／４００）について測定する。さらに、既述の方法に従って、平均結晶粒径（粒径）について測定する。
【００９４】
結晶粒径は、ナイタールエッチングにより粒界を腐食させて発現させた板厚断面の金属組織を光学顕微鏡により撮影し、１００個以上の結晶粒についての線分法(金属組織の写真に直線をひき、直線と結晶粒界の交点の数から計算)により求める。
また、得られた鋼板のうち、仕上げ焼鈍の均熱温度を比較低温とした材料について、加熱速度が１００℃／ｈｒ、最高到達温度８００℃、及び８００℃での保持時間が２時間の条件で、歪取り焼鈍を施し、低加熱速度での追加熱処理による磁束密度（ＢＢ／ＢＡ）の変化を評価する。その結果を表２に示す。
【００９５】
打ち抜き加工精度は、外径が１００ｍｍ、内径が８０ｍｍである円筒状の金型（パンチ）と、これに対応して打ち抜きの際のクリアランスを３/１００ｍｍとした金型（ダイ）により、幅２０ｍｍのリング状サンプルを打ち抜き、打ち抜いたリング状サンプルの外径の最大値と最小値との差により評価する（打ち抜き精度［μｍ］と表記）。
【００９６】
ここで、圧延方向と圧延直角方向の平均のＢ５０は、磁化力５０００Ａ／ｍで励磁した場合の磁束密度により求める。具体的には、圧延方向に沿う方向（０°）、及び圧延方向に沿う方向と垂直な方向（９０°）のＢ５０を測定した平均値である。
また、圧延方向（０°）と圧延直角方向（９０°）の平均の鉄損は、圧延方向と圧延直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０を測定した方向と同じ方向を測定したときの平均値であり、最大磁束密度１．０Ｔ、周波数４００Ｈｚの条件下での鉄損（Ｗ１０／４００）として測定する。
なお、表中、ＢＢはＳＲＡ後の磁束密度を、ＢＡはＳＲＡ前の磁束密度を、それぞれ表す。
【００９７】
【表１】
2018168413.tif 000002
【００９８】
【表２】
2018168413.tif 000003
【００９９】
本実施形態の無方向性電磁鋼板に該当する発明例は、本実施形態の無方向性電磁鋼板の範囲外である比較例に比べ、圧延方向と圧延直角方向の平均の磁束密度Ｂ５０、磁束密度Ｂ５０と飽和磁束密度Ｂｓとの比（Ｂ５０／Ｂｓ）、鉄損（Ｗ１０／４００）、および歪取り焼鈍（ＳＲＡ）による磁束密度変化が良好な結果を示すことがわかる。
【符号の説明】
【０１００】
１１  打ち抜き部材、１３  積層体、１５  ティース部、１７  ヨーク部、１００  モータコア
【図１】
2018168413.tif 000004