(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：３〜５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：５ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．００５ｍａｓｓ％以下およびＺｎ：０．０００５〜０．００３ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、
平均結晶粒径が４０μｍ以下、
直径５μｍ以上の介在物が５個／ｍｍ２以下で、
引張強さが６００ＭＰａ以上かつ疲労強度が４５０ＭＰａ以上である無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
上記成分組成に加えてさらに、Ｃｒを０．１〜５ｍａｓｓ％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】
上記成分組成に加えてさらに、Ｃａを０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％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】
上記成分組成に加えてさらに、Ｓｎ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする請求項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】
上記成分組成に加えてさらに、Ｎｉ：０．１〜２ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％および（Ｔｉ＋Ｖ）：０．００５〜０．０５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる少なくとも１種の成分を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無方向性電磁鋼板に関し、具体的には、モータのロータコアに用いて好適な無方向性電磁鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やエアコンのモータには、高効率が求められることから、埋め込み磁石式モータ（ＩＰＭモータ）が一般に使用されている。ＩＰＭモータのロータコアには、スロット部に永久磁石が埋め込まれており、高速回転時には、遠心力によってブリッジ部に大きな応力が加わることとなる。ロータ強度を確保する観点からは、ブリッジ部の幅を広くすればよいが、この場合、永久磁石の漏れ磁束が多くなってモータ効率が低下することから、ブリッジ幅はロータ強度が成立する範囲で可能な限り狭く設計されている。そのため、モータコアに用いられる電磁鋼板には、高速回転時の遠心力に耐え得る引張強度および繰り返しの負荷に対応した疲労強度が必要となる。また、集中巻きのモータでは、ロータコア表面に高調波に起因した鉄損が発生するため、ロータコアに用いられる電磁鋼板には高周波鉄損が低いことも必要となる。【０００３】
このような要求に応えるロータコア用材料として、例えば、特許文献１には、Ｓｉ：０．２〜３．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：２．５０ｍａｓｓ％以下、Ｎｂ：０．０５〜８．０ｍａｓｓ％の成分組成からなる高強度電磁鋼板が開示されている。また、特許文献２には、Ｓｉ：２．０〜３．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０２〜３．０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００５〜０．０２０ｍａｓｓ％の成分組成を有し、製品板表面から深さ１０μｍまでの平均結晶粒径が１０μｍ以下の高強度電磁鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５９４９４号公報
【特許文献２】特開２００５−１１３２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術は、Ｎｂの析出強化を利用しているため、強度は高いが、鉄損が増加するという問題がある。また、上記特許文献２に開示の技術も、窒素含有量が高いため、鉄損が増加するという問題がある。さらに、電磁鋼板の引張強度および疲労強度の向上を図る手段として、ＣやＳ，Ｎ等の不純物元素を低減しつつ細粒化を図ることが有効であるが、強度のばらつきが大きいという問題がある。【０００６】
本発明は、従来技術が抱える上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低鉄損でかつ引張強度および疲労強度に優れる無方向性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】
【０００７】
発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、鋼中介在物を低減するとともに、不純物として含有するＺｎを低減することにより、低鉄損でありながら、引張強度と疲労強度を向上し、かつ、強度のばらつきを低減できることを見出し、本発明を開発するに至った。【０００８】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：３〜５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：５ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．００５ｍａｓｓ％以下およびＺｎ：０．０００５〜０．００３ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、平均結晶粒径が４０μｍ以下、直径５μｍ以上の介在物が５個／ｍｍ２以下で、引張強さが６００ＭＰａ以上かつ疲労強度が４５０ＭＰａ以上である無方向性電磁鋼板である。【０００９】
本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分組成に加えてさらに、Ｃｒを０．１〜５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする。【００１０】
また、本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分組成に加えてさらに、Ｃａを０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％含有することを特徴とする。【００１１】
また、本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分組成に加えてさらに、Ｓｎ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする。【００１２】
また、本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分組成に加えてさらに、Ｎｉ：０．１〜２ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％および（Ｔｉ＋Ｖ）：０．００５〜０．０５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる少なくとも１種の成分を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低鉄損で、引張強度および疲労強度に優れる無方向性電磁鋼板を提供することができる。そして、上記無方向性電磁鋼板を用いることで、高周波鉄損特性に優れた高速回転モータのロータコア材を安定して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】平均結晶粒径と疲労強度との関係を示すグラフである。
【図２】円相当径が５μｍ以上の介在物個数と疲労強度との関係を示すグラフである。
【図３】Ｚｎ含有量と引張強さＴＳの標準偏差σとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を開発する契機となった実験について説明する。
＜実験１＞
まず、疲労強度に及ぼす結晶粒径の影響を調査するため、Ｃ：０．００１８ｍａｓｓ％、Ｓｉ：３．４ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．６ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１ｍａｓｓ％、Ｓ：０．００２ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．９ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００１３ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．００１２ｍａｓｓ％およびＯ：０．００２０ｍａｓｓ％を含有する鋼を実験室にて溶解し、鋳造して鋼塊とした後、熱間圧延して板厚２ｍｍの熱延板とした。ついで、この熱延板に１００ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で１０００℃×３０ｓの熱延板焼鈍を施した後、酸洗し、冷間圧延して板厚０．２５ｍｍの冷延板とし、２０ｖｏｌ％Ｈ２−８０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で、均熱時間を１０ｓとし、均熱温度を６５０〜１０００℃の範囲で種々に変化させて仕上焼鈍を施した。
【００１６】
次いで、圧延方向を長さ方向として、上記仕上焼鈍板から、幅が５ｍｍ、長さが１５０ｍｍの平行部を有する疲労試験片を採取し、疲労試験に供した。この際、平行部に対して▽▽▽：３．２Ｓ仕上げ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９７０）による。以下、同様）を施し、長さ方向に沿って８００番のエメリー紙にて研磨を施した。疲労試験は、引張り−引張り、応力比０．１、周波数２０Ｈｚにて行い、１０７回の繰り返しにおいても破断が生じない応力振幅を疲労限とした。また、試験片の平均結晶粒径は、圧延方向断面を研磨し、ナイタールにてエッチングした後、ＪＩＳ  Ｇ０５５１に準拠して測定した。
【００１７】
図１に、平均結晶粒径と疲労限との関係を示した。この図から、平均結晶粒径を微細化することにより疲労限が向上し、具体的には、平均結晶粒径を４０μｍ以下とすることで疲労限が４５０ＭＰａ以上となることがわかる。また、平均結晶粒径を４０μｍ以下とすることで、引張強さ６００ＭＰａ以上の強度も確保することができる。この結果から、本発明では、製品板の平均結晶粒径を４０μｍ以下に規定することとした。好ましくは３０μｍ以下である。ここで、上記疲労限４５０ＭＰａは、ＨＥＶ／ＥＶモータのロータ用材料に求められているロータのブリッジ部が繰り返しの使用により破壊しないための下限値である。なお、好ましい疲労限は４７０ＭＰａ以上、引張強さは６５０ＭＰａ以上である。
【００１８】
＜実験２＞
次に、製造性を調査するため、Ｃ：０．００２０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：３．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．４ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１ｍａｓｓ％、Ｓ：０．００１ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．７ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００１６ｍａｓｓ％およびＺｎ：０．００１１ｍａｓｓ％を含有する鋼を実験室にて１０チャージ分を溶解し、鋳造して鋼塊とした後、熱間圧延して板厚２ｍｍの熱延板とした。ついで、この熱延板に１００ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で１０００℃×３０ｓの熱延板焼鈍を施した後、酸洗し、冷間圧延して板厚０．２５ｍｍの冷延板とし、２０ｖｏｌ％Ｈ２−８０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で、８００℃×１０ｓの仕上焼鈍を施した。
【００１９】
上記１０チャージから得た夫々の仕上焼鈍板について、疲労特性を評価したところ、一部のチャージから得た仕上焼鈍板で疲労限が著しく低いものが認められた。この原因を調査するため、鋼板表面を５０μｍ研磨し、研磨後の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したところ、疲労限が低い材料には、粗大な介在物が観察された。この結果から、粗大な介在物が疲労試験時の亀裂の起点として働き、疲労限を低下させたものと考えられた。
【００２０】
そこで、疲労限に及ぼす介在物の影響を調査するため、研磨後の表面において、０．１ｍｍ２の観察視野内に観察される介在物の大きさ（円相当径）と発生個数を調査した。なお、上記円相当径とは、観察された介在物の面積と同じ面積の円の直径のことをいう。
【００２１】
図２は、円相当径が５μｍ以上の介在物の個数と疲労限との関係を示したものである。この図から、円相当径が５μｍ以上の介在物が５個／ｍｍ２を超えると、疲労限が急激に低下することがわかる。低強度の電磁鋼板では、疲労限に対する介在物の影響は小さいが、高強度の電磁鋼板では、亀裂感受性が高まるため、疲労限に対する粗大介在物の影響が顕在化したものと考えられる。上記の結果から、本発明においては、円相当径が５μｍ以上の介在物の個数を５個／ｍｍ２以下に制限することとした。好ましくは、３個／ｍｍ２以下である。
【００２２】
因みに、上記実験２に用いた鋼板について、酸素（Ｏ）含有量を測定したところ、いずれも０．００１０〜０．０１００ｍａｓｓ％（１０〜１００ｍａｓｓｐｐｍ）の範囲内にあった。酸素量の低減によって介在物量は少なくなると考えられるが、円相当径が５μｍ以上の介在物個数と酸素含有量とは必ずしも相関していなかった。これから、円相当径が５μｍ以上の介在物個数を低減し、疲労強度のばらつきを低減するためには、鋼中の酸素含有量を制限するだけでは不十分であり、精錬段階において円相当径が５μｍを超える介在物量を低減する、後述する制御を行うことが重要であることがわかった。
【００２３】
＜実験３＞
次いで、Ｚｎが引張強さＴＳのバラツキに及ぼす影響を調査する実験を行った。
Ｚｎは、蒸気圧が高いため、通常は鋼中に混入しない元素であるが、精錬工程で脱酸後の溶鋼に温度調整等を目的としてスクラップを添加したときに混入することがある。一般の低強度の電磁鋼板では、十分に粒成長させているため、Ｚｎが混入しても強度特性に大きな影響を与えないが、本発明が対象としている高強度電磁鋼板のように結晶粒が微細な材料では、強度がばらつく原因となると考えられる。
【００２４】
上記実験は、Ｃ：０．００２５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：３．６ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．８ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１ｍａｓｓ％、Ｓ：０．００１ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．６ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００１５ｍａｓｓ％およびＯ：０．００１５ｍａｓｓ％を含有し、Ｚｎの含有量を０．０００３〜０．００６０ｍａｓｓ％の範囲で種々に変化させた鋼を実験室にて溶解し、鋳造して鋼塊とした後、熱間圧延して板厚２ｍｍの熱延板とした。ついで、この熱延板に１００ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で１０００℃×３０ｓの熱延板焼鈍を施した後、酸洗し、冷間圧延して板厚０．２５ｍｍの冷延板とし、２０ｖｏｌ％Ｈ２−８０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で、８００℃×１０ｓの仕上焼鈍を施し、製品板とした。
【００２５】
次いで、上記製品板のそれぞれから、圧延方向を引張方向とするＪＩＳ５号試験片を２０本採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠して引張試験を行い、引張強さＴＳを測定し、２０本の引張強さＴＳの標準偏差σを求めた。その結果を図３に示したが、Ｚｎ含有量が０．００３ｍａｓｓ％を超えると、引張強さＴＳのバラツキが大きくなり、標準偏差σが１５ＭＰａ以上となることがわかった。
【００２６】
この原因は、Ｚｎが鋼中に混入すると、仕上焼鈍における再結晶挙動が不安定となり、結晶粒径が変動するためであると考えられる。そこで、本発明では、不可避的不純物として混入してくるＺｎの含有量を０．００３ｍａｓｓ％以下に制限することとした。
本発明は、上記した新規な知見に基づき開発したものである。
【００２７】
次に、本発明の無方向性電磁鋼板の成分組成の限定理由について説明する。
Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下
Ｃは、炭化物を形成して析出し、鉄損を増大する有害元素であるため、０．００５ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００３ｍａｓｓ％以下である。
【００２８】
Ｓｉ：３〜５ｍａｓｓ％
Ｓｉは、鋼板の固有抵抗を高めて鉄損を低減するのに有効な元素であるので、３ｍａｓｓ％以上含有させる。一方、５ｍａｓｓ％を超えると、飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度も低下するため、上限は５ｍａｓｓ％とする。好ましくは３．５〜４．５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２９】
Ｍｎ：５ｍａｓｓ％以下
Ｍｎは、鋼板の固有抵抗を高めるのに有効な元素であるが、５ｍａｓｓ％を超えると磁束密度が低下するので、上限を５ｍａｓｓ％とする。好ましくは２ｍａｓｓ％以下である。Ｍｎの下限は、特に規定しないが、熱間加工性および鉄損を改善する観点から、０．１ｍａｓｓ％以上含有させるのが好ましい。
【００３０】
Ｐ：０．１ｍａｓｓ％以下
Ｐは、鋼の強度を高めて打抜き性を改善するのに有効な元素であるが、０．１ｍａｓｓ％を超えて添加すると、鋼が脆化し、冷間圧延することが困難となるため０．１ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３１】
Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下
Ｓは、ＭｎとＭｎＳを形成して析出し、鉄損を増大させる有害元素であり、特に、０．０１ｍａｓｓ％を超えると上記弊害が顕著となる。よって、Ｓは０．０１ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下である。
【００３２】
Ａｌ：３ｍａｓｓ％以下
Ａｌは、Ｓｉと同様、固有抵抗を高めて、鉄損を低減するのに有効な元素であるが、３ｍａｓｓ％を超えると、飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度も低下するため、３ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは２ｍａｓｓ％以下である。なお、Ａｌの下限は特に規定しないが、鉄損を改善する観点からは、０．３ｍａｓｓ％以上が好ましく、０．５ｍａｓｓ％以上がより好ましい。
【００３３】
Ｎ：０．００５ｍａｓｓ％以下
Ｎは、窒化物を形成して析出し、鉄損を増大させる有害元素であり、特に０．００５ｍａｓｓ％を超えると、上記弊害が顕著となる。よって、Ｎは０．００５ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００２ｍａｓｓ％以下である。
【００３４】
Ｚｎ：０．０００５〜０．００３ｍａｓｓ％
Ｚｎは、先述したように、再結晶挙動の変動を介して、引張強度のバラツキを増大させる有害元素であり、引張強度のバラツキを低減する観点から、本発明では０．００３ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００２ｍａｓｓ％以下である。なお、上記の観点ではＺｎ含有量は少ない程が好ましいが、Ｚｎの微量添加は窒化を抑制して鉄損を改善する効果もある。また、過度の低減は、使用する原料やスクラップを厳選する必要がり、コストアップとなるため、Ｚｎの下限は０．０００５ｍａｓｓ％程度とする。
【００３５】
本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分に加えてさらに、下記の成分を含有することが好ましい。
Ｃｒ：０．１〜５ｍａｓｓ％
Ｃｒは、Ｓｉと同様、固有抵抗を高めて、鉄損を低減するのに有効な元素であるので、０．１ｍａｓｓ％以上含有させることが好ましい。しかし、５ｍａｓｓ％を超える添加は、飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度も低下するため、５ｍａｓｓ％以下で添加するのが好ましい。
【００３６】
Ｃａ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％
Ｃａは、ＣａＳを形成してＳを固定し、鉄損低減に寄与する元素であるため、０．００１ｍａｓｓ％以上含有させるのが好ましい。しかし、０．００５ｍａｓｓ％を超えると、上記効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけであるため、上限は０．００５ｍａｓｓ％とする。
【００３７】
Ｓｎ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％
ＳｎおよびＳｂは、集合組織を改善して磁束密度を向上するのに有効な元素であるため、それぞれ０．００１ｍａｓｓ％以上含有させることが好ましい。一方、０．１ｍａｓｓ％を超えると、上記効果が飽和し、製造コストの上昇を招くだけであるため、上限は０．１ｍａｓｓ％とする。
【００３８】
Ｎｉ：０．１〜２ｍａｓｓ％
Ｎｉは、磁束密度を向上させるために効果的な元素である。上記効果を得るためには、０．１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、２ｍａｓｓ％を超える添加は、上記効果が飽和し、原料コストの上昇を招くだけとなるため、上限は２ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００３９】
Ｍｏ：０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％
Ｍｏは、微細炭化物となって析出し、鋼の強度を高める元素である。上記効果を得るためには、０．００１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、添加量が０．０５ｍａｓｓ％を超えると、鉄損が著しく増加するようになるため、上限は０．０５ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００４０】
Ｃｕ：０．０１〜０．２ｍａｓｓ％
Ｃｕは、集合組織を改善し、磁束密度を向上する元素である。この効果を得るためには０．０１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、０．２ｍａｓｓ％を超えると、上記効果が飽和し、原料コストの上昇を招くだけであるため、上限は０．２ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００４１】
Ｍｇ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％
Ｍｇは、介在物を粗大化し、鉄損低減に寄与する元素である。上記効果を得るためには、０．００１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、添加量が０．００５ｍａｓｓ％を超えると、上記効果が飽和し、原料コストの上昇を招くだけとなるため、上限は０．００５ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００４２】
ＲＥＭ：０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％
ＲＥＭは、硫化物系介在物を粗大化し、鉄損低減に寄与する元素である。上記効果を得るためには、０．００１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、添加量が０．００５ｍａｓｓ％を超えると、上記効果が飽和し、原料コストの上昇を招くだけとなるため、上限は０．００５ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００４３】
（Ｔｉ＋Ｖ）：０．００５〜０．０５ｍａｓｓ％
ＴｉおよびＶは、微細炭窒化物を形成して析出し、鋼の強度を高める元素である。この効果を得るためには、ＴｉまたはＶを単独で、あるいは、ＴｉおよびＶを合計で０．００５ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。一方、ＴｉまたはＶ単独の、あるいは、ＴｉおよびＶ合計の添加量が０．０５ｍａｓｓ％を超えると、鉄損が著しく増加するようになるため、単独または合計の上限は０．０５ｍａｓｓ％とするのが好ましい。
【００４４】
本発明の無方向性電磁鋼板は、上記成分以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。なお、Ｏは、酸化物系介在物を形成し、鉄損を増大させる有害元素であるため、極力低減し、０．００５ｍａｓｓ％以下に制限するのがより好ましい。
【００４５】
次に、本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、本発明で規定する上記成分組成の範囲内であれば、それ以外の製造条件については常法に従って行えばよい。すなわち、転炉で吹練した溶鋼を真空脱ガス処理等で二次精錬し、上記した所定の成分組成に調整した後、連続鋳造法または造塊−分塊圧延法で鋼素材（スラブ）とし、熱間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍し、冷間圧延して最終板厚の冷延板とし、仕上焼鈍を行なう方法で製造することができる。
【００４６】
ここで、鋼板中の円相当径が５μｍ以上の介在物の個数を５個／ｍｍ２以下に低減するためには、二次精錬の真空脱ガス処理における脱酸剤添加後の環流時間を１０ｍｉｎ以上確保するのが好ましい。また、スクラップや合金鉄から混入したＺｎを蒸発させて除去するため、スクラップや合金鉄投入後の還流時間は５ｍｉｎ以上確保するのが好ましい。なお、上記真空脱ガス処理に用いる設備は、ＲＨ法、ＤＨ法のいずれでも構わない。
【００４７】
また、熱間圧延における仕上圧延終了温度ＦＤＴや巻取温度ＣＴは、常法に従えばよく、特に限定しない。熱間圧延後の熱延板焼鈍は行っても良いが必須ではない。また、冷間圧延は、１回または中間焼鈍を挟む２回以上で行えばよく、特に制限はない。冷間圧延に続く仕上焼鈍は、結晶粒を微細化するため、均熱温度を８５０℃以下として行うのが好ましく、均熱時間は５〜１２０ｓとして行うのが好ましい。
【００４８】
上記仕上焼鈍後の鋼板は、必要に応じて絶縁被膜を塗布して製品板とする。ここで、上記絶縁被膜は、無機、有機および無機・有機混合被膜の中から目的に応じて適宜選択するのが好ましい。
【実施例】
【００４９】
転炉で吹練した溶鋼を真空脱ガス処理し、表１に示したＮｏ．１〜６２の成分組成を有する鋼を溶製し、連続鋳造して鋼素材（スラブ）とした。この際、真空脱ガス処理の脱酸後の還流時間を表２に示したように変化させた。次いで、上記スラブを１１４０℃の温度に再加熱し、１ｈｒ保持した後、仕上圧延終了温度を８００℃とする熱間圧延して熱延板とした後、６１０℃の温度でコイルに巻き取った。次いで、上記熱延板は、１００ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で９５０℃×３０ｓの条件で熱延板焼鈍を施し、酸洗した後、冷間圧延して、板厚０．２５ｍｍの冷延板とした後、２０ｖｏｌ％Ｈ２−８０ｖｏｌ％Ｎ２雰囲気下で、表２に示す条件で仕上焼鈍を施し、製品板とした。【００５０】
斯くして得た製品板から、圧延方向および圧延直角方向よりエプスタイン試験片を採取し、エプスタイン法で磁束密度Ｂ５０および高周波鉄損Ｗ５／３ｋを測定した。
また、上記製品板から、組織観察用サンプルを採取し、圧延方向断面を研磨し、ナイタールにてエッチングした後、ＪＩＳ  Ｇ０５５１に準拠して測定して平均結晶粒径を測定するとともに、鋼板表面を５０μｍ研磨し、ＳＥＭで０．１ｍｍ２の範囲を１０視野観察し、円相当径が５μｍ以上の介在物の１ｍｍ２当たりの個数を求めた。
また、上記製品板から、圧延方向を引張方向とするＪＩＳ５号試験片を２０本採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠して引張試験を行い、引張強さＴＳを測定し、２０本の引張試験の平均値および標準偏差σを求めた。
さらに、上記製品板から、圧延方向を長さ方向とする平行部の幅が５ｍｍ、長さが１５０ｍｍの疲労試験片を採取し、引張り−引張り、応力比０．１、周波数２０Ｈｚにて疲労試験を行い、１０７回の繰り返しにおいても破断が生じない応力振幅（疲労限）を測定した。なお、上記疲労試験片は、平行部を▽▽▽仕上げとし、さらに長手方向に８００番のエメリー紙にて研磨した。【００５１】
上記測定の結果を表２に併記した。この結果から、本発明に適合する成分組成を有する鋼素材を用いて製造した無方向性電磁鋼板は、磁気特性に優れるだけでなく、引張強度と疲労強度にも優れていることがわかる。【００５２】
【表１−１】
0006744601.tif 000002
【００５３】
【表１−２】
0006744601.tif 000003
【００５４】
【表２−１】
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【００５５】
【表２−２】
0006744601.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の技術は、ＨＥＶ／ＥＶモータや高効率エアコンモータだけでなく、工作機械の主軸モータ、鉄道モータ等の高速モータのロータ用材料等にも適用することができる。
【要約】
Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：３〜５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：５ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．００５ｍａｓｓ％以下およびＺｎ：０．０００５〜０．００３ｍａｓｓ％、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、平均結晶粒径が４０μｍ以下、直径５μｍ以上の介在物が５個／ｍｍ２以下で、引張強さが６００ＭＰａ以上かつ疲労強度が４５０ＭＰａ以上である低鉄損でかつ引張強度および疲労強度に優れる無方向性電磁鋼板。【図１】
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【図２】
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【図３】
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