(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：３．０％以上４．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０３％以上０．１５％以下、Ｓ：０．００４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以上１．５％以下、Ｓｎ：０．０６％未満、Ｓｂ：０．００５％未満を含有し、かつ３．５％≦Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≦５．０％であり、残部がＦｅ及び不純物からなり、
降伏強度が４００ＭＰａ以上であり、
有機物を含む絶縁被膜の片面当たりの塗布量が０．１ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下である、電磁鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや発電機等の回転機の性能向上に有効な電磁鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題、環境汚染問題、およびエネルギー問題が益々大きな関心を集めている。これらの諸問題の解決に向けて、電気機器に多数使用されるモータおよび発電機の効率向上が重要な課題となっている。具体的には、モータおよび発電機の鉄心材料である電磁鋼板の磁気特性改善が求められている。
【０００３】
また、パワーエレクトロニクスの進展により、モータおよび発電機の駆動周波数を従来の商用周波域を超える高周波域まで活用するものが増加している。このため、鉄心材料である電磁鋼板において、低周波域のみならず高周波域での鉄損が低い製品に対する要望が高まっている。特に、エアコンおよび冷蔵庫のコンプレッサーモータ、またはハイブリッド車（ＨＥＶ）および電気自動車（ＥＶ）の駆動モータまたは発電機では、高周波域での鉄損が低く、かつ高磁束密度である電磁鋼板が望まれている。更に、高周波駆動時の高速回転に耐えうる電磁鋼板の材料強度に対する要求も、厳しさを増している。
【０００４】
鉄損（特に、高周波鉄損）を低減するためには、例えば、電磁鋼板の高合金化による固有抵抗の増加によって、渦電流損を低下させることが有効である。また、高合金化による固溶強化は、電磁鋼板の強度上昇にも寄与する。しかし、電磁鋼板の合金量の増加は、磁束密度を低下させるため、低鉄損および高強度と、高磁束密度とを両立させることは困難であった。
【０００５】
以上のような問題を解決するために、例えば、以下の特許文献１では、質量％で、Ｓｉ：２．５〜４．５％と、Ｍｎ：０．００５〜１．０％とを含み、かつＡｌの含有量が２００ｐｐｍ以下、Ｓ、Ｎ、およびＯの含有量がそれぞれ３０ｐｐｍ以下であり、残部が実質的にＦｅである電磁鋼板であって、平均結晶粒径が０．０５〜０．５０ｍｍであり、かつ｛１１０｝＜００１＞方位からの方位差が２０°以内である結晶粒の面積率が２５％〜７５％であり、さらに引張強度が４００ＭＰａ以上であることを特徴とする高周波磁気特性および機械強度特性に優れたモータ鉄心用の電磁鋼板が提案されている。
【０００６】
また、特許文献１では、上記の特徴に加えて、質量％で、Ｐ：０．００５〜０．２０％、Ｎｉ：０．０１〜３．５０％、Ｓｎ：０．０１〜０．２０％、Ｓｂ：０．００５〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、およびＣｒ：０．０１〜１．５０％のうちから選択された少なくともいずれか１つ以上の元素をさらに含有する電磁鋼板も提案されている。
【０００７】
また、以下の特許文献２では、質量％で、Ｓｉ：０．８〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、およびｓｏｌ．Ａｌ：１．５％以下を含有し、Ｐ：０．００５〜０．３０％、またはＮｉ：０．０５〜１．５％の少なくともいずれか１つ以上をさらに含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、Ｆｅの質量分率と鋼の密度との積が７．３５以上、磁束密度がＢ５０で１．７０Ｔ以上、降伏強度が３００ＭＰａ以上、かつ、厚さが０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１４６４９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に開示された電磁鋼板は、Ａｌ含有量が少ないため、磁気特性のばらつきが大きかった。また、電磁鋼板の強度が高くなった場合、打抜き加工時の寸法精度が満足できる水準にならなかった。
【００１０】
また、上記特許文献２に開示された電磁鋼板では、Ｓｉ含有量が少ないため、高周波鉄損と機械特性との両立が満足できる水準にならなかった。また、電磁鋼板の強度が高くなった場合、打抜き加工時の寸法精度も満足できる水準にならなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高周波鉄損が低く、高磁束密度かつ高強度であり、打抜き加工時の寸法精度にも優れた電磁鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、電気抵抗の増加による鉄損低減効果と、固溶強化能とが高いＳｉを３．０質量％以上４．０質量％以下で添加したうえで、３．５質量％≦Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≦５．０質量％の高合金材とすることで、磁束密度の低減を抑えつつ、高周波鉄損の改善と高強度化とを達成する電磁鋼板が実現できることを把握した。
【００１３】
しかし、降伏強度が４００ＭＰａ以上の高強度な電磁鋼板では、打抜き加工時の寸法精度が劣ることが判明したため、打抜き加工時の寸法精度への対応も含めてさらに検討した。その結果、Ｐの適量添加と、ＳｎおよびＳｂの含有量制限とを行い、かつ有機物を含む絶縁被膜の片面当たりの塗布量を０．１ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下に制御することにより、打抜き加工時の寸法精度の改善に目処が得られることを見出した。これらの知見を参照することにより、本発明者らは、磁気特性、機械特性及び寸法精度に優れた電磁鋼板が得られることを見出した。
【００１４】
上記知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
【００１５】
（１）質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：３．０％以上４．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０３％以上０．１５％以下、Ｓ：０．００４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以上１．５％以下、Ｓｎ：０．０６％未満、Ｓｂ：０．００５％未満を含有し、かつ３．５％≦Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≦５．０％であり、残部がＦｅ及び不純物からなり、降伏強度が４００ＭＰａ以上であり、有機物を含む絶縁被膜の片面当たりの塗布量が０．１ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下である、電磁鋼板。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、磁束密度が高く、高周波鉄損が低く、かつ高強度であり、打抜き加工時の寸法精度も良好な、電磁鋼板を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】打抜き加工時の寸法精度に対する降伏強度、および絶縁被膜の塗布量の影響を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
本発明者らは、電磁鋼板の化学組成と、絶縁被膜との組み合わせを抜本的に見直すことにより、磁気特性、機械特性および加工性が共に優れた電磁鋼板を得ることに成功した。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る電磁鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：３．０％以上４．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０３％以上０．１５％以下、Ｓ：０．００４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以上１．５％以下、Ｓｎ：０．０６％未満、Ｓｂ：０．００５％未満を含有し、かつ３．５％≦Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≦５．０％であり、残部がＦｅ及び不純物からなり、降伏強度が４００ＭＰａ以上であり、有機物を含む絶縁被膜の片面当たりの塗布量が０．１ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下である、電磁鋼板である。なお、本実施形態に係る電磁鋼板は、具体的には、上記の特徴を有する無方向性電磁鋼板である。
【００２１】
（１）鋼の化学組成について
以下では、まず、本実施形態に係る電磁鋼板の鋼の化学組成について、詳細に説明する。なお、以下では特に断りのない限り、「％」との表記は「質量％」を表わすものとする。
【００２２】
［Ｃ：０．００５％以下］
Ｃ（炭素）は、鉄損劣化を引き起こす元素である。そこで、本実施形態に係る電磁鋼板では、Ｃの含有量の上限を０．００５％とする。Ｃの含有量が０．００５％超過となる場合、電磁鋼板において鉄損劣化が生じ、良好な磁気特性を得ることができないため、好ましくない。Ｃの含有量は、望ましくは０．００４％以下であり、更に望ましくは０．００３％以下である。なお、Ｃの含有量は、少ないほどよく、Ｃの含有量の下限値は特に限定されないが、例えば、０．０００１％である。
【００２３】
［Ｓｉ：３．０％以上４．０％以下］
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼の電気抵抗を上昇させて渦電流損を低減させ、高周波鉄損を改善する元素である。また、Ｓｉは、固溶強化能が大きいため、電磁鋼板の高強度化にも有効な元素である。これらの効果を十分に発揮させるためには、３．０％以上のＳｉを含有させることが必要である。ただし、Ｓｉの含有量が４．０％超過となる場合、電磁鋼板の加工性が著しく劣化し、電磁鋼板の冷間圧延が困難になる。そのため、Ｓｉの含有量の上限は、４．０％とする。Ｓｉの含有量は、望ましくは、３．１％以上３．８％以下であり、更に望ましくは３．２％以上３．６％以下である。
【００２４】
［Ｍｎ：３．０％以下］
Ｍｎ（マンガン）は、鋼の電気抵抗を上昇させて渦電流損を低減し、高周波鉄損を改善するために有効な元素である。ただし、Ｍｎの含有量が３．０％超過となる場合、磁束密度の低下が顕著となるため、Ｍｎの含有量の上限は、３．０％とする。Ｍｎの含有量は、望ましくは２．６％以下であり、更に望ましくは２．２％以下である。なお、Ｍｎの含有量が少ない場合でも、Ｓｉおよびｓｏｌ．Ａｌの含有量を高めて電気抵抗を高めれば、電磁鋼板の高周波鉄損を低減することができるので、Ｍｎの含有量の下限値は特に限定されないが、例えば、０．０１％である。
【００２５】
［Ｐ：０．０３％以上０．１５％以下］
Ｐ（リン）は、固溶強化能が大きく、加えて磁気特性の向上に有利な｛１００｝集合組織を増加させる効果も有するため、高強度と高磁束密度とを両立するうえで極めて有効な元素である。更に、｛１００｝集合組織の増加は、電磁鋼板の板面内における機械特性の異方性を低減することにも寄与するため、Ｐは電磁鋼板の打抜き加工時の寸法精度を改善する効果も有する。このような強度、磁気特性、および寸法精度を改善する効果を得るためには、電磁鋼板にＰを０．０３％以上含有させることが必要である。ただし、Ｐの含有量が０．１５％超過となる場合、電磁鋼板の延性が著しく低下するため、Ｐの含有量の上限は、０．１５％である。Ｐの含有量は、望ましくは、０．０４％以上０．１４％以下であり、更に望ましくは０．０５％以上０．１３％以下である。
【００２６】
［Ｓ：０．００４％以下］
Ｓ（硫黄）は、ＭｎＳを形成することで、電磁鋼板の磁気特性を劣化させる元素である。そのため、Ｓの含有量は、０．００４％以下とする。Ｓの含有量は、望ましくは０．００３％以下であり、更に望ましくは０．００２％以下である。Ｓの含有量は、少なければ少ないほど良く、Ｓの含有量の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０００１％である。
【００２７】
［ｓｏｌ．Ａｌ（酸可溶性Ａｌ）：０．１％以上１．５％以下］
Ａｌ（アルミニウム）は、電磁鋼板の電気抵抗を上昇させることで渦電流損を低減し、高周波鉄損を改善するために有効な元素である。ｓｏｌ．Ａｌ（単に、Ａｌとも称する）の含有量が０．１％未満である場合、電気抵抗上昇の効果が小さく、また、ＡｌＮが電磁鋼板中に微細に析出するため、結晶粒が微細となることで鉄損低減に悪影響を及ぼす。そのため、Ａｌの含有量の下限値は、０．１％とする。一方、Ａｌの含有量が１．５％超過となる場合、電磁鋼板の磁束密度の低下が著しい。従って、Ａｌの含有量は、０．１％以上１．５％以下とした。Ａｌの含有量は、望ましくは０．２％以上１．４％以下であり、更に望ましくは０．３％以上１．３％以下である。
【００２８】
［Ｓｎ：０．０６％未満、Ｓｂ：０．００５％未満］
Ｓｎ（スズ）およびＳｂ（アンチモン）は、電磁鋼板の機械特性の異方性を増加させる｛１１０｝集合組織の形成を促進する元素である。電磁鋼板の機械特性の異方性が増加した場合、打抜き加工時の寸法精度が劣化してしまう。このような影響は、Ｓｎに関しては０．０６％以上、Ｓｂに関しては０．００５％以上含有させた場合に顕著となるため、Ｓｎの含有量は０．０６％未満とし、Ｓｂの含有量は０．００５％未満とする。Ｓｎの含有量は、望ましくは０．０５％未満、更に望ましくは０．０４％未満である。また、Ｓｂの含有量は、望ましくは０．００４％未満、更に望ましくは０．００３％未満である。なお、本実施形態に係る電磁鋼板において、ＳｎおよびＳｂは、含有されていなくともよい。但し、Ｓｎ、およびＳｂは、鋼板表層部の窒化および酸化を抑制する効果を有しているため、本発明の範囲内であれば鋼板中に含有されていてもよい。
【００２９】
［Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎ：３．５％以上５．０％以下］
鉄損（特に、高周波鉄損）を低減するためには、合金元素（Ｓｉ、ＡｌおよびＭｎ）を添加して電気抵抗を高めることが有効である。そのため、本実施形態に係る電磁鋼板では、合金元素（Ｓｉ、ＡｌおよびＭｎ）の含有量の和を上記範囲とすることが重要である。なお、Ｍｎの含有量当たりの電気抵抗の上昇量は、ＳｉおよびＡｌに比べて約半分であるので、Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎを合金含有量の指標とした。Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎが３．５％未満となる場合、十分な電気抵抗が得られないため、電磁鋼板は、満足できるような高周波鉄損を実現することが困難になる。一方、Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎが５．０％超過となる場合、合金元素が多すぎるため、磁束密度の低下が著しくなる。従って、Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎは、３．５％以上５．０％以下とする。Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎは、望ましくは、３．６％以上４．９％以下であり、更に望ましくは、３．７％以上４．８％以下である。
【００３０】
なお、本実施形態に係る電磁鋼板において、上述した元素以外のＮｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、およびＭｏ（モリブデン）等の元素の含有量に関しては、特に規定されない。本実施形態に係る電磁鋼板では、これらの元素を０．３％以下で含有しても、本発明の効果に特に影響はない。また、電磁鋼板の仕上焼鈍時の結晶粒成長を促進するために、Ｃａ（カルシウム）を３０ｐｐｍ以下の範囲で含有しても、本発明の効果に特に影響はなく、希土類元素（Ｒａｒｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｍｅｔａｌ：ＲＥＭ）を１００ｐｐｍ以下の範囲で含有しても、本発明の効果に特に影響はない。
【００３１】
（２）降伏強度について
次に、本実施形態に係る電磁鋼板の降伏強度について説明する。
【００３２】
［降伏強度：４００ＭＰａ以上］
近年、モータの小型化および高出力化のために、モータの回転数はますます増加する傾向にある。高速回転するロータ鉄心には、大きな遠心力と、繰り返し応力とが付加されるため、ロータ鉄心の変形および疲労破壊の可能性が増大していた。
【００３３】
このようなロータ鉄心の変形および疲労破壊を抑制するために、本実施形態に係る電磁鋼板の降伏強度は、４００ＭＰａ以上とする。本実施形態に係る電磁鋼板の降伏強度は、望ましくは４１０ＭＰａ以上であり、更に望ましくは４２０ＭＰａ以上である。なお、鉄心の変形および疲労破壊をさらに抑制する観点から、電磁鋼板の降伏強度の上限は特に限定されない。ただし、８００ＭＰａを超える降伏強度は、電磁鋼板の製造コストが高くなるため、望ましくない。
【００３４】
電磁鋼板の降伏強度を高め、本発明の範囲とするためには、例えば、ＳｉまたはＰなどの固溶強化能が高い元素の含有量を増加させること、および電磁鋼板の結晶粒径を微細化することなどを用いればよい。ただし、結晶粒径を過度に微細化した場合、鉄損が劣化するため、結晶粒径は、強度と鉄損とが両立される適正な粒径に制御される必要がある。
【００３５】
なお、電磁鋼板の降伏強度は、例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に記載された方法を用いることで測定することができる。例えば、電磁鋼板の上降伏点または０．２％の永久伸びを起こすときの耐力である０．２％耐力を求めて、その値を用いればよい。
【００３６】
（３）絶縁被膜の塗布量について
続いて、本実施形態に係る電磁鋼板の絶縁被膜の塗布量について説明する。
【００３７】
［絶縁被膜の塗布量：０．１ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下］
無方向性電磁鋼板には、無機物を主体とし、さらに有機物を含んだ複合絶縁被膜が鋼板の両面に塗布されることが一般的である。ここで、複合絶縁被膜とは、例えば、リン酸金属塩またはコロイダルシリカを主体とし、微細な有機樹脂の粒子が分散した絶縁被膜である。
【００３８】
本発明者らは、本実施形態に係る電磁鋼板の絶縁被膜の塗布量について鋭意検討したところ、塗布量を上記範囲とすることが重要であることが判明した。
【００３９】
具体的には、質量％で、Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：３．１２％、Ｍｎ：０．２６％、Ｐ：０．０７８％、Ｓ：０．００１％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．６５％、およびＳｎ：０．００４％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる０．３０ｍｍ厚の電磁鋼板と、質量％で、Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：３．１０％、Ｍｎ：０．２４％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．００１％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．６６％、およびＳｎ：０．００４％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる０．３０ｍｍ厚の電磁鋼板とを打抜き加工して、打抜き加工後のロータ鉄心の寸法精度を調査した。なお、前者の電磁鋼板の降伏強度は、４３０ＭＰａであり、後者の電磁鋼板の降伏強度は、３９０ＭＰａである。それぞれの電磁鋼板にて、仕上焼鈍後の絶縁被膜の塗布量を変化させて、絶縁被膜の塗布量と、打抜き加工後のロータ鉄心の寸法精度との関係を調査した。なお、本明細書において、絶縁被膜の塗布量は、いずれも電磁鋼板の片面当たりの塗布量を示す。
【００４０】
その結果を図１に示す。図１は、打抜き加工時の寸法精度に対する降伏強度、および絶縁被膜の塗布量の影響を示すグラフ図である。
【００４１】
図１に示すように、４３０ＭＰａの電磁鋼板では、絶縁被膜の塗布量が１．０ｇ／ｍ２を超える場合、打抜き加工後のロータ鉄心の寸法ばらつきが大きくなることがわかった。一方、３９０ＭＰａの電磁鋼板では、絶縁被膜の塗布量による寸法ばらつきに大きな差は認められなかった。その理由は十分には解明できていないが、強度が高い電磁鋼板では、打抜き加工時の荷重が増大するため、潤滑効果のある有機物を含む絶縁被膜が厚くなった場合、電磁鋼板の機械特性の異方性が影響し、寸法変化が大きくなった可能性があると推測される。
【００４２】
そこで、本発明では、有機物を含む絶縁被膜の塗布量の上限を片面当たり１．０ｇ／ｍ２とする。絶縁被膜の塗布量は、望ましくは片面当たり０．９ｇ／ｍ２以下であり、更に望ましくは片面当たり０．８ｇ／ｍ２以下である。また、絶縁被膜の塗布量は、絶縁被膜を均一塗布する観点から０．１ｇ／ｍ２以上とした。絶縁被膜の塗布量は、望ましくは０．２ｇ／ｍ２以上であり、更に望ましくは０．３ｇ／ｍ２以上である。
【００４３】
絶縁被膜の塗布量は、絶縁被膜を塗布した電磁鋼板を熱アルカリ溶液に浸漬することで絶縁被膜のみを除去し、絶縁被膜の除去前後の質量差から算出することが可能である。前述の実験では、例えば、１００ｍｍ角の電磁鋼板の供試材を８０℃の２０％ＮａＯＨ水溶液に１０分間浸漬し、浸漬前後での供試材の質量差から片面当たりの絶縁被膜の塗布量を算出した。
【００４４】
なお、ロータ鉄心の打抜き加工の条件は、以下の通りである。打抜かれるロータ鉄心の形状は、８極の永久磁石埋め込み型モータのロータ鉄心の形状とし、外径１６０ｍｍの円盤状とした。また、打抜き金型のクリアランスは、打抜く電磁鋼板の板厚の８％とした。打抜き加工後、打抜いたロータ鉄心の外径寸法を測定し、狙いの外径寸法１６０ｍｍと、測定された外径寸法との差の最大値をロータ鉄心の外径バラツキとして、寸法精度の指標とした。
【００４５】
以上、本実施形態に係る電磁鋼板について、詳細に説明した。
【００４６】
なお、本実施形態に係る電磁鋼板の製造方法については、特に限定されるものではなく、一般的な電磁鋼板の製造プロセスを適用することが可能である。すなわち、上記の（１）にて説明した組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、熱間圧延したままの熱延板、または熱間圧延した後、熱延板焼鈍した熱延板を冷間圧延（一回の冷延圧延ではなく、中間焼鈍を挟んだ二回の冷間圧延でもよい）し、仕上焼鈍を行った後、絶縁被膜の塗布を行うことにより、本実施形態に係る電磁鋼板を製造することができる。
【実施例】
【００４７】
以下に、実験例を示しながら、本発明の一実施形態に係る電磁鋼板について、より具体的に説明する。なお、以下に示す実験例は、本実施形態に係る電磁鋼板のあくまでも一例に過ぎず、本実施形態に係る電磁鋼板が以下に示す実験例に限定されるものではない。
【００４８】
ここで、以下で示す磁束密度Ｂ５０、および鉄損Ｗ１０／８００といった磁気特性の測定方法については、特に限定されるものではなく、例えば、ＪＩＳ  Ｃ  ２５５０に規定されているエプスタイン試験に基づく方法、またはＪＩＳ  Ｃ  ２５５６に規定されている単板磁気特性試験法（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈｅｅｔ  Ｔｅｓｔｅｒ：ＳＳＴ）など、公知の方法を用いることが可能である。なお、磁束密度Ｂ５０は、５０００Ａ／ｍの磁化力での磁束密度であり、鉄損Ｗ１０／８００は、１．０Ｔ、８００Ｈｚの高周波での鉄損である。
【００４９】
以下の実験例では、５５ｍｍ角に打抜いた電磁鋼板の試験片を用いた単板磁気測定（ＳＳＴ）によって、電磁鋼板の磁気特性（磁束密度および鉄損）を評価した。具体的には、鋼板板面の色々な方向に磁束が流れるモータ鉄心での磁気特性を評価するために、鋼板の圧延方向に対して、０°、２２．５°、４５°、６７．５°、および９０°の５方向の磁気特性を測定し、以下の式で全周平均の磁気特性を算出した。すなわち、以下の式で表される磁気特性が良好なほど、無方向性電磁鋼板として好適であることを示す。
【００５０】
磁気特性＝（０°特性＋２×２２．５°特性＋２×４５°特性＋２×６７．５°特性＋９０°特性）／８
【００５１】
（実験例１）
以下の表１に示す組成を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる鋼スラブを、１１５０℃に加熱した後、熱間圧延にて２．０ｍｍ厚に圧延した。続いて、熱延板を１０００℃で４０秒の熱延板焼鈍した後、冷間圧延で０．２５ｍｍ厚として、１０００℃で１５秒の仕上焼鈍を行い、更にリン酸金属塩を主体とし、アクリル樹脂のエマルジョンを含む溶液を鋼板の両面に塗布および焼き付けし、複合絶縁被膜を形成することで電磁鋼板を製造した。
【００５２】
【表１】
0006617581.tif 000002
【００５３】
なお、表１において、「Ｔｒ．」とは、該当する元素を意図して添加していないことを表す。
【００５４】
その後、製造した電磁鋼板を５５ｍｍ角に打ち抜き、単板磁気測定（ＳＳＴ）により磁束密度Ｂ５０および鉄損Ｗ１０／８００を評価した。
【００５５】
また、寸法精度の評価に関しては、製造した電磁鋼板を前述した外径１６０ｍｍのロータ鉄心の形状に打抜き、打抜いたロータ鉄心の外径寸法と、狙いの外径寸法である１６０ｍｍとの差の最大値をロータ鉄心の外径バラツキとした。なお、打抜き金型のクリアランスは、打抜く電磁鋼板の板厚の８％に設定した。外径バラツキが３２μｍ以下である場合を寸法精度が良好（○）であると評価し、外径バラツキが３２μｍを超える場合を寸法精度が不良（×）と評価した。得られた結果を、以下の表２に示す。
【００５６】
【表２】
0006617581.tif 000003
【００５７】
表２に示すように、鋼板の化学組成、絶縁被膜の塗布量、および降伏強度が本発明の範囲である試験番号１、３、６、７、１０および１１は、鉄損および磁束密度がともに優れ、打抜き加工時の寸法精度が良好であることがわかった。一方、鋼板の化学組成が本発明の範囲であっても、絶縁被膜の塗布量が本発明の範囲から高めに外れた試験番号２、４は、磁気特性に優れるものの、打抜き加工時の寸法精度が劣っていることがわかった。また、鋼板のＳｉの含有量と、Ｓｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎの含有量とが本発明の範囲より低く、降伏強度が本発明の範囲を下回る試験番号５は、鉄損も劣っていることがわかった。また、鋼板のＰの含有量が本発明の範囲よりも低めに外れた試験番号８は、機械特性や磁気特性は優れるものの寸法精度が劣っていることがわかった。さらに、鋼板のＳｂの含有量が本発明の範囲よりも高めに外れた試験番号９は、機械特性や磁気特性は優れるものの寸法精度が劣っていることがわかった。
【００５８】
（実験例２）
以下の表３に示す組成を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる鋼スラブを、１１００℃に加熱した後、熱間圧延にて１．８ｍｍ厚に圧延した。次に、熱延板を９７５℃で４０秒の熱延板焼鈍した後、冷間圧延で０．２０ｍｍ厚として、１０００℃で１５秒の仕上焼鈍を行い、更にリン酸金属塩を主体とし、アクリル樹脂のエマルジョンを含む溶液を鋼板の両面に塗布および焼き付けし、複合絶縁被膜を形成することで電磁鋼板を製造した。
【００５９】
なお、実験例２は、実験例１よりも電磁鋼板の板厚が薄く、渦電流損が小さいため、鉄損がより小さい場合の実験例である。実験例２を参照すると、本発明の一実施形態に係る電磁鋼板は、板厚に関係なく、磁気特性、機械強度および打抜き加工時の寸法精度を改善可能であることがわかる。
【００６０】
【表３】
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【００６１】
なお、表３において、「Ｔｒ．」とは、該当する元素を意図して添加していないことを表す。
【００６２】
その後、製造した電磁鋼板を５５ｍｍ角に打ち抜き、実験例１と同様の方法で単板磁気測定（ＳＳＴ）により磁束密度Ｂ５０および鉄損Ｗ１０／８００を評価した。また、実験例１と同様の方法で電磁鋼板を打抜き加工し、寸法精度の評価を行った。得られた結果を以下の表４に示す。
【００６３】
【表４】
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【００６４】
表４に示すように、鋼板の化学組成、絶縁被膜の塗布量、および降伏強度が本発明の範囲である試験番号１３、１４、および１５は、鉄損および磁束密度がともに優れ、打抜き加工時の寸法精度が良好であることがわかった。一方、鋼板のＳｉ＋Ａｌ＋０．５×Ｍｎの含有量が本発明の範囲から低めに外れた試験番号１２は、鉄損が劣っていることがわかった。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
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