(57)【要約】【課題】10MPa以上の高い圧縮応力が付与される圧縮応力下においても、鉄損劣化が小さい無方向性電磁鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ:0.005％以下、Si：2.0〜6.0％、Al：3.0％以下、Ｐ:0.1％以下、Mn:0.05〜4.0％、Ｓ:0.005％以下、Ｎ：0.005％以下、Ｏ：0.005％以下およびZr：0.002％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる無方向性電磁鋼板において、平均結晶粒径を30〜120μmとし、表面から10μm以内の領域に存在する直径：0.1〜１μmの介在物数密度を３×105個/mm2以下とする。【選択図】図１
2011246810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ:0.005％以下、Si：2.0〜6.0％、Al：3.0％以下、Ｐ:0.1％以下、Mn:0.05〜4.0％、Ｓ:0.005％以下、Ｎ：0.005％以下、Ｏ：0.005％以下およびZr：0.002％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、10MPa以上の圧縮応力が付与されるモータコアに使用する無方向性電磁鋼板において、該無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径を30〜120μmとし、該無方向性電磁鋼板の表面から10μm以内の領域に存在する直径：0.1〜１μmの介在物数密度を３×105個/mm2以下とすることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
前記無方向性電磁鋼板が、さらに質量％で、Cr：0.05〜6.0％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】
前記無方向性電磁鋼板が、さらに質量％で、Sn：0.002〜0.10％およびSb：0.001〜0.05％のうちから選択した一種または二種を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項４】
前記無方向性電磁鋼板の固有抵抗が64×10-8〜85×10-8Ωmであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電磁鋼板の積層体からなるモータコアであって、該積層体の外周面から内部方向に10MPa以上の圧縮応力が付与されたことを特徴とするモータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁束密度の低下を招くことなしに、無方向性電磁鋼板に付与される圧縮応力に起因した鉄損の劣化を効果的に抑制した無方向性電磁鋼板およびそれを用いたモータコアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用エアコンのコンプレッサーモータは、周波数が50〜300Hz程度の可変速領域で運転されており、近年では、さらにPWM制御等により数kHzのキャリア周波数が重畳した状態でも運転されている。
また、最近、急速に普及しているハイブリッド電気自動車の駆動モータや発電機用のモータも、高出力かつ小型化等の観点から数kHzの周波数で使用されることが多い。これらのモータのコア材用の無方向性電磁鋼板としては、高周波での鉄損が低い電磁鋼板が所望されているため、鋼中成分であるSiとAlが、合計で３〜４質量％程度である高グレードの電磁鋼板が用いられている。
【０００３】
ところで、コンプレッサーモータでは、コアの締結に焼きばめが行われている。そのため、モータコアには常に30〜100MPa程度の圧縮応力が加わった状態となっている。また、ハイブリッドEVの駆動モータにも樹脂モールド等が用いられているが、このモータコアにもまた圧縮応力が加わることとなる。上記した圧縮応力下では、電磁鋼板の磁気特性は大きく劣化するため、圧縮応力下における鉄損劣化等の磁気特性の劣化が少ない電磁鋼板が求められている。
【０００４】
ここに、圧縮応力下での電磁鋼板の鉄損劣化を抑制したものとして、例えば特許文献１には、鋼板に、Si：0.1〜4.0質量％およびAl：0.1〜4.0質量％を含有させ、さらに鋼板中の結晶｛111｝面のＸ線ランダム強度比を2.5以上10.0以下として、圧縮応力下における鉄損劣化を小さくした無方向性電磁鋼板が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記した無方向性電磁鋼板においては、磁気特性に好ましくない｛111｝面の集合組織をも発達させてしまうため、圧縮応力下での鉄損劣化は小さくなるものの、圧縮応力付与前における鋼板の鉄損そのものが高くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2008-189976号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、鋼板の成分を限定しかつ鋼板の結晶粒径を小さくすることで、圧縮応力下における無方向性電磁鋼板の鉄損劣化の抑制に一定の効果があることが分かった。
また、さらに検討を重ねた結果、鋼板の表面近傍における微小介在物を所定量以下に低減することで、圧縮応力下での鉄損劣化の抑制、特に、高周波領域での鉄損の抑制に効果があることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、無方向性電磁鋼板に、10MPa以上の高い圧縮応力が付与される圧縮応力下においても、磁束密度の低下を招くことなしに、鉄損劣化を抑制することができる無方向性電磁鋼板およびそれを用いたモータコア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】
【０００９】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．質量％で、Ｃ:0.005％以下、Si：2.0〜6.0％、Al：3.0％以下、Ｐ:0.1％以下、Mn:0.05〜4.0％、Ｓ:0.005％以下、Ｎ：0.005％以下、Ｏ：0.005％以下およびZr：0.002％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、10MPa以上の圧縮応力が付与されるモータコアに使用する無方向性電磁鋼板において、該無方向性電磁鋼板の平均結晶粒径を30〜120μmとし、該無方向性電磁鋼板の表面から10μm以内の領域に存在する直径：0.1〜１μmの介在物数密度を３×105個/mm2以下とすることを特徴とする無方向性電磁鋼板。 
【００１０】
２．前記無方向性電磁鋼板が、さらに質量％で、Cr：0.05〜6.0％を含有することを特徴とする前記１に記載の無方向性電磁鋼板。
【００１１】
３．前記無方向性電磁鋼板が、さらに質量％で、Sn：0.002〜0.10％およびSb：0.001〜0.05％のうちから選択した一種または二種を含有することを特徴とする前記１または２に記載の無方向性電磁鋼板。
【００１２】
４．前記無方向性電磁鋼板の固有抵抗が64×10-8〜85×10-8Ωmであることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の無方向性電磁鋼板。 
【００１３】
５．前記１〜４のいずれかに記載の電磁鋼板の積層体からなるモータコアであって、該積層体の外周面から内部方向に10MPa以上の圧縮応力が付与されたことを特徴とするモータコア。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の無方向性電磁鋼板およびそれを用いたモータコアによれば、磁束密度Ｂ50の低下を招くことなく、無方向性電磁鋼板に付与される圧縮応力に起因した鉄損Ｗ10/3kの劣化を効果的に抑制することができ、その結果、小型でも高出力なモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】鋼板の結晶粒径と鉄損Ｗ10/3kの関係を示したグラフである。
【図２】鋼板表面から10μm以内の領域における介在物数密度と圧縮応力下の鉄損Ｗ10/3kとの関係を示したグラフである。
【図３】モータコアに付与される圧縮応力の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明について具体的に説明する。
電気自動車モータやハイブリッド電気自動車用のモータでは、モータコアの固定のために、ハウジングへのモータコアの焼きばめや圧入が行われる。焼きばめや圧入によってモータコアに付与される圧縮応力は30〜150MPa程度と言われており、このような圧縮応力下における鉄損劣化の少ない電磁鋼板が望まれているのは前述したとおりである。
【００１７】
発明者らは、このような圧縮応力下での鉄損特性の変動挙動について調査したところ、圧縮応力によってヒステリシス損の増加のみならず、渦電流損も増加することが明らかとなった。
【００１８】
ここに、ハイブリッドEVモータや電気自動車モータは、高周波域で駆動されるだけでなく、インバーター制御が行われており、数kHzの高調波も加わっているため、渦電流損劣化を抑制することも必要である。
そこで、この渦電流損劣化の原因について調査したところ、モータコアに圧縮応力を付与した場合、圧縮応力を緩和するために、鋼板の板面方向に磁化ベクトルが指向する現象が生じることが分かった。また、この状態で鋼板を磁化すると、鋼板板面内に渦電流が流れることとなり、その結果、渦電流損劣化が生じることが分かった。
【００１９】
次に、磁化ベクトルが鋼板の板面方向を指向することを低減する手法について検討した。その結果、鋼板中の結晶粒径を小さくすることにより、圧縮応力の付与時における渦電流損の増加を抑制できることが分かった。
【００２０】
以下、結晶粒径を限定するに至った試験内容および限定理由について述べる。なお、以下、鋼板成分に関する「％」表示は特に断らない限り質量％を意味するものとする。
まず、磁気特性に及ぼす結晶粒径の影響について調査するため、Ｃ：0.0012％、Si：3.1％、Mn：1.5％、Al：1.2％、Ｐ：0.01％、Ｓ：0.0007％およびＮ：0.0020％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を実験室にて溶解し、熱間圧延を行った。引続き、この熱間圧延板を酸洗後、100％Ｎ２雰囲気中にて1000℃、30ｓの熱延板焼鈍を施し、板厚：0.30mmまで冷間圧延し、ついで30％Ｈ２-70％Ｎ２雰囲気中にて、温度：850〜1050℃の範囲で、10ｓの仕上焼鈍を行うことにより結晶粒径を大きく変化させた。
【００２１】
この材料から、圧延方向および圧延直角方向がそれぞれ長手方向となるよう、長さ：180mm、幅：30mmの単板試験片を２種切り出し、それぞれの長手方向に50MPaの圧縮力を付与した状態で、鉄損（Ｗ10/3k）を測定した。
図１に、鋼板の結晶粒径とＷ10/3kとの関係について調べた結果を示す。なお、図中の値は、圧延方向および圧延直角方向の測定値の平均値を示している。また、鋼板の結晶粒径は、鋼板を表面から50μm研磨し、JIS G 0551に準拠して測定することで求めた。ここで、上記試験中、周波数：３kHzでの鉄損を評価したのは、電気自動車用モータやハイブリッド電気自動車用モータの場合、400〜１kHz程度の周波数の基本波に３〜７kHzの周波数の高調波が畳重しているため、３kHz程度の周波数における鉄損とモータ効率との相関関係が強いからである。
【００２２】
図１より、圧縮応力が無い場合は、鉄損の結晶粒径依存性が小さいのに対し、圧縮応力が付与された場合には、特に鋼板の結晶粒径が30〜120μmの領域で、鉄損が低下することが判明した。ここで、結晶粒径が120μmを超える粗大粒側において、鋼板の鉄損が増加する理由は、渦電流損が著しく増加していることによるものであることが分かった。
【００２３】
上記した渦電流損の増加の原因は、以下のように考えられる。
通常の高級電磁鋼板のように、正磁歪を有している結晶粒の大きな鋼板では、圧縮応力の付与により、鋼板の磁化ベクトルは鋼板の板面方向を指向することとなる。そのため、鋼板の磁化によって鋼板板面内に渦電流が流れることとなり、無応力の場合に比べて渦電流損が大きく増加することとなる。
【００２４】
これに対して、電磁鋼板の結晶粒径を小さくした場合は、隣り合う結晶によって磁化ベクトルの変化が抑制されるため、板面方向を指向する磁化ベクトルが少なく、それ故、板面内での渦電流が小さくなったものと考えられる。
一方、粒径30μm未満の小粒径領域では、圧縮応力下で、ヒステリシス損が大きくなるため、やはり鉄損は劣化する。
以上のことから、本発明では、無方向性電磁鋼板の結晶粒径は30〜120μmの範囲に限定した。好ましくは40〜90μmである。
【００２５】
上述したとおり、鋼板の結晶粒径を所定の大きさとすることで、鋼板の鉄損劣化が抑制されることが分かったが、一部の鋼板では、必ずしも鋼板の鉄損劣化を抑制できない場合があった。
この原因について検討したところ、圧縮応力下では、磁化ベクトルが鋼板板面方向を向いた状態で磁化されるため、鋼板の表面近傍に磁壁移動を妨げる析出物、例えば、酸化物等があると磁壁移動が著しく阻害されて鉄損が増加する可能性が考えられた。
【００２６】
そこで、鋼板の析出物の影響を調査するため、Ｃ：0.0012％、Si：3.1％、Mn：1.0％、Al：1.4％、Ｐ：0.01％、Ｓ：0.0007％およびＮ：0.0020％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を実験室にて溶解し、脱酸時間を種々変えることで鋼中の介在物量を変化させ、インゴットとして熱間圧延を行った。引続き、熱延板を、10〜100sの範囲で酸洗時間を変化させて酸洗後、100％Ｎ２雰囲気中にて1000℃、30ｓの熱延板焼鈍を施し、板厚：0.30ｍｍまで冷間圧延し、ついで、30％Ｈ２-70％Ｎ２雰囲気中にて950℃、10ｓの仕上焼鈍を行った。
ここで、Si含有量が2.0％以上となる場合、熱延板焼鈍を行わないと製品の表面にリジングが発生する。一方、鋼板表層のスケール層が一種の触媒作用をして熱延板焼鈍時の内部酸化、窒化を促すために、熱間圧延後の表面状態によって最終製品における鋼板中の介在物量が変化することが明らかとなった。そこで、熱間圧延後の酸洗時間を変化させて、その影響を調べたのである。
【００２７】
図２に、鋼板表面から10μm以内の領域における介在物数密度と圧縮応力下での鉄損との関係を示す。
同図２より、圧縮応力下の鉄損を低減するためには、鋼板表面から10μm以内の領域の介在物数密度を３×105個/mm2以下とする必要があることが分かる。
ここで、圧縮応力下の鉄損測定は、図１と同様、サンプルの長手方向に50MPaの圧縮応力を付与して行った。介在物の観察は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（EDX）による分析により、介在物が酸化物、窒化物、硫化物のいずれであるかを同定し、さらに走査電子顕微鏡（SEM）を用い、5000倍で表面近傍の観察を行い、円相当の直径が0.1〜１μmの介在物の単位面積当たりの個数（数密度）を求めた。なお、上記介在物数密度の測定は、鋼板を樹脂モールドに埋込み、断面を研磨して、鋼板の表層近傍部分の介在物を観察することにより行った。                                            
また、本発明の介在物とは、Al2O3、SiO2、AlN、MnS等が考えられる。
【００２８】
また、直径：0.1μm〜１μmの大きさの介在物を対象としたのは、0.1μm未満ではSEMで観察することが困難であり、磁気特性への影響も少ないためである。一方、１μmを超えると、磁界の磁壁移動への影響が小さいためである。
【００２９】
さらに、鋼板表面から10μm以内の領域（以下、単に表層部とも言う。）で介在物数密度の調査を行ったのは、圧縮応力下では、鋼板表層部の介在物数密度の磁気特性への影響が大きく、また、熱延板焼鈍および仕上焼鈍時に生成する酸化物、窒化物等は、主に表層部に生じるためである。
【００３０】
また、表面から70μm程度の領域に、鋳造時に生成した酸化物が多数認められた鋼板において、鋼板全体での介在物の数密度を測定した。すなわち、鋼板断面について、表面から150μｍまでの深さの測定では４×105個/ mm2、一方、表層部では２×105個/ mm2であった。この鋼板に対して、圧縮応力を付与する試験を実施したが、鉄損劣化は認められなかった。このことからも、表層部の介在物を低減することが最も重要であることが分かる。
【００３１】
本発明において、表層部の介在物は、熱延板焼鈍前に酸洗を行うと共に、仕上焼鈍時の水素分圧を20体積％以上、より好ましくは30体積％以上とするか、または、仕上焼鈍後、酸洗を行い、その際の酸洗の時間を調整することにより、所定の範囲内に調整することができる。
【００３２】
次に、本発明において、鋼板の成分組成を前記の範囲に限定した理由について説明する。
Ｃ：0.005％以下
Ｃは、0.005％を超えると、磁気時効により鉄損が増加するため0.005％以下とした。  
【００３３】
Si：2.0〜6.0％
Siは、固有抵抗を上げるために有効な元素であるが、6.0％を超えると飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度が低下するだけでなく、圧延が困難となるため上限を6.0％とした。一方、Siが2.0％に満たないと固有抵抗が低くなり鉄損が増加するため下限を2.0％とした。
【００３４】
Al：3.0％以下
Alは、鋼板の固有抵抗を上げるために有効な元素であるが、3.0％を超えると磁束密度が低下するため、上限を3.0％とした。
【００３５】
本発明において、鋼板成分中のSiとAlの質量比の合計は特に規定しないが、固有抵抗増大を防止する観点から4.1％以上とすることが好ましい。
【００３６】
Ｐ:0.1％以下
Ｐは、0.1％を超えると、鋼板が脆化し、圧延が困難となるため、0.1％以下とした。
【００３７】
Mn:0.05〜4.0％
Mnは、赤熱脆性抑制のため0.05％以上必要であり、好ましくは1.5％以上である。一方、4.0％を超えると磁束密度が低下するため、上限を4.0％とした。
【００３８】
Ｓ:0.005％以下
Ｓは、含有量が多い場合には硫化物が多くなり、鉄損が増加するため0.005％以下とする。
【００３９】
Ｎ：0.005％以下
Ｎは、含有量が多い場合には窒化物が多くなり、鉄損が増加するため0.005％以下とする。
【００４０】
Ｏ：0.005％以下
Ｏは、含有量が多い場合には酸化物が多くなり、鉄損が増加するため0.005％以下とする。
【００４１】
Zr：0.002％以下
Zrは、窒化物形成能の強い元素であり、Zrが高い場合には表層部の窒化物量が増加し、圧縮応力下での鉄損が高くなるため0.002％以下とする。
【００４２】
Cr：0.05〜6.0％
Crは、Mn同様、鋼板の固有抵抗を上げるのに有効な元素である。このためCrを添加する場合は、下限を0.05％とする。一方、6.0％を超えると磁束密度が低下するため、上限を6.0％とする。
【００４３】
Sn：0.002〜0.10％
Snは、表層部における鋼板の窒化を抑制し、鉄損を低下させるのに効果的な元素である。その効果は0.002％以上の添加で得られる。一方、0.10％を超えると鋼板が脆くなり、製造が難しくなるため上限を0.10％とする。
【００４４】
Sb：0.001〜0.05％
SbもSn同様、鋼板の表層窒化抑制に効果的な元素であり、その添加効果はSnよりも強い。このため下限は0.001％とする。一方、0.05％を超えた場合には鋼板が脆くなり、製造が難しくなるため上限を0.05％とする。
【００４５】
本発明では、さらに、Ni、Cu等を磁気特性が劣化しない範囲で添加することができる。添加する場合、好ましい範囲は、Niは0.03〜５％、またCuは0.05〜３％の範囲である。
【００４６】
本発明において、鋼板の固有抵抗は64×10-8〜85×10-8Ωm程度とするのが好ましい。というのは、固有抵抗が64×10-8Ωm未満の場合、渦電流損の増加によって高周波鉄損が高くなってしまうためである。一方、固有抵抗が85×10-8Ωm超の材料を製造しようした場合、種々の合金を多量に添加する必要があるため、大幅なコストアップとなるだけでなく、材料が硬く、脆くなるため製造が非常に困難となるためである。
【００４７】
本発明において、上記した鋼板の固有抵抗を64×10-8〜85×10-8Ωm程度とする製造条件は、Si,Al,Mn,Crの各含有量［Si］、［Al］、［Mn］、［Cr］（％）を［Si］+［Al］+（［Mn］+［Cr］）／２＝5.0〜7.5の範囲とすることが例示され、その他の製造条件は常法に従えば良い。
【００４８】
本発明では、モータコアの焼きばめ時の圧縮応力は10MPa以上を前提とする。これは、圧縮応力が10MPa未満では、モータコアをハウジングに良好に固定することができないためである。一方、圧縮応力の上限は特に規定しないが、圧縮応力が高くなるとそれに伴って鉄損劣化が大きくなるため、上限は250MPa程度とする。なお、好ましくは、20MPa以上、より好ましくは、50MPa以上である。
本発明において、圧縮応力とは、図３に示したように、モータコア（鋼板の積層体）の外周面から内部方向に向かう力を意味する。また、本発明において、鋼板の板面方向とは、図３(a)の上下方向を意味する。図中、符号１はバックヨーク部、２はリング、３はティース部、４は焼きばめリング（ハウジング）である。
【００４９】
本発明は、高周波域にて鉄損の低い無方向性電磁鋼板を提供するものであり、特に、１kHz以上の周波数で使用されるモータに適用することが好ましい。本発明に言う周波数とは、基本波周波数以外にキャリア周波数が１kHz以上となっている場合にも効果的である。
【００５０】
本発明においては、成分、結晶粒径、表層部の介在物量が、前記した本発明の範囲内であれば良いが、そのための製造工程としては、例えば、以下が例示される。なお、表層部の介在物量や鋼板の固有抵抗を制御する製造条件は、前述したとおりである。
所定の成分原料を転炉で吹練し、溶鋼として脱ガス処理し、所定の成分・介在物量となるよう調整して、鋳造を行いスラブとする。その後、スラブに常法にて熱間圧延を施す。
次いで、リジングを防止するための熱延板焼鈍を必須として行うが、前述のとおり、表層部の介在物の生成を抑制するため、熱延板焼鈍に先立ち、酸洗を行う必要がある。その後、１回の冷間または温間圧延、もしくは中間焼鈍をはさんだ２回以上の冷間または温間圧延により所定の板厚とし、仕上焼鈍を行う。
ここで、熱間圧延時の仕上温度、巻取り温度は特に規定する必要はなく、常法に従えばよい。
【００５１】
仕上げ焼鈍後、表層部の介在物を除去するために酸洗を行うか、仕上げ焼鈍時の介在物形成を抑制するため、前述したとおり、20体積％以上の水素分圧雰囲気で焼鈍を行うことが望ましい。
【００５２】
また、本発明における鋼板の板厚に、特に限定はないが、高周波鉄損低減の観点から0.35mm以下が好ましく、より好ましくは0.3mm以下である。一方、下限は生産性の観点から0.05mm程度とすることが好ましい。
【００５３】
さらに、上記鋼板を用いて、鋼板の積層体の外周面から内部方向に10MPa以上の圧縮応力が付与されたモータコアを作製する。なお、本発明におけるモータコアの作製方法は、本発明に従う鋼板を用いること、および上記圧縮応力を鋼板に付与すること以外の製造条件は、常法を用いることができる。
【実施例１】
【００５４】
真空溶解炉にて、表１−１および表１−２に示す成分組成に調製した溶鋼を、鋳造し、小スラブとした。このスラブを1100℃で１ｈ加熱した後、板厚：1.6mmまで熱間圧延を行った。熱延仕上げ温度は800℃とした。巻取り温度は500℃とし、巻取り後、表１−１および表１−２に示す種々の時間で酸洗を行った。その後、100体積％Ｎ2雰囲気中にて、1000℃、30ｓの熱延板焼鈍を施し、板破断を防止するため150℃の温度にて、表１−１および表１−２に示す板厚まで温間圧延を行った。圧延後、仕上げ焼鈍を表１−１および表１−２に示す条件で、30体積％Ｈ2-70体積％Ｎ2雰囲気中にて行った。仕上げ焼鈍後の鋼板表面を目視で確認したところ、いずれもリジングの発生は認められなかった。なお、その他の製造条件は常法に従った。
【００５５】
鋼板の結晶粒径は、鋼板を表面から50μm研磨し、JIS G 0551に準拠して測定することで求めた。また、鋼板表層部の介在物の数密度は、SEMを用い、5000倍で表面から10μm以内の領域の観察を行い、円相当の直径が0.1〜１μmの介在物の単位面積当たりの個数を数えることで求めた。
さらに、磁気特性の測定は、圧延方向および圧延直角方向がそれぞれ長手方向となるよう、長さ：180mm、幅：30mmの単板試験片を２種切り出し、それぞれ長手方向に圧縮力を付与しながら、鋼板の圧縮力付与方向の磁気特性（鉄損Ｗ１0/3kおよび磁束密度Ｂ50）を測定した。結果を表１−１および表１−２に併記する。なお、表１−１および表１−２に示した磁気特性は圧延方向と圧延直角方向の平均値である。
【００５６】
加えて、モータコアでの磁気特性を確認するため、表１−１および表１−２に示した成分および板厚の無方向性電磁鋼板を用い、12スロットのステータコアを、打ち抜きにより作製した。ここで、ステータ外径は100 mm、バックヨーク幅：20 mm、積み厚：25 mmとし、モータコアの焼きばめ代：０〜100μmとしてモータケースに焼きばめを行った。また、バックヨークの中央部の周方向の応力を、歪みゲージを用いて測定した。さらに、バックヨーク部に、励磁コイルおよびピックアップコイルを巻き線することで、モータコア円周方向の鉄損を測定した。その際、磁束密度は１Ｔ、周波数は３kHzとした。結果を表１−１および表１−２に併記する。
【００５７】
【表１−１】
2011246810.tif 000003
【００５８】
【表１−２】
2011246810.tif 000004
【００５９】
同表より、本発明の範囲になる成分、結晶粒径および表層部の介在物数密度となった場合には、それぞれ圧縮応力下の磁気特性、すなわち、良好な磁束密度の下で、鉄損の劣化が抑制されていることが分かる。なお、Alの含有量が本発明の範囲の上限値を外れているNo.28、Mnの含有量が本発明の範囲の上限値を外れているNo.32およびSiの含有量が本発明の範囲の下限値を外れているNo.47は、鉄損値は低いものの磁束密度に劣っていた。
また、固有抵抗が本発明の範囲の上限値を外れているNo.23およびSiの含有量が本発明の範囲の上限値を外れているNo.25は、冷間圧延時に割れを生じてしまった。
【００６０】
さらに、同表より、本発明の範囲内の成分、結晶粒径、表層介在物量をいずれも満足する鋼板を用いたときに、焼きばめ時、すなわち鋼板の積層体の外周面から内部方向に圧縮応力が付与された場合であっても、鉄損特性に優れたモータコアが得られていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、圧縮応力下において高周波領域における鉄損の低い無方向性電磁鋼板を得ることができる。従って、かかる無方向性電磁鋼板を用いてモータコアを製造した場合、特に、コア材料に圧縮力が付与されるエアコン用コンプレッサーモータ、ハイブリッドEV用駆動モータ、EV用駆動モータ、FCEV用駆動モータ、高速発電機用高周波回転機においては、その鉄損が低減し、各種設備の省エネルギー化に貢献する。
【符号の説明】
【００６２】
１  バックヨーク部
２  リング
３  ティース部
４  焼きばめリング（ハウジング）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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