(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％  以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、下記数１及び２を満足し、
鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を３５％以上含むことを特徴とする無方向性電磁鋼板。
［数１］
０．００４≦（［Ｃ］＋［Ｎ］）≦０．０２２
数１中、［Ｃ］および［Ｎ］は、それぞれＣおよびＮの含有量（質量％）を示す。  
［  数２］
｛０．５×（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋０．００１｝≦［Ｖ］  数２中、［Ｃ］、［Ｎ］、および［Ｖ］は、それぞれＣ、Ｎ、およびＶの含有量（質量％）を示す。
【請求項２】
前記無方向性電磁鋼板は、Ｓ：０％超０．００５質量％以下、Ｔｉ：０％超０．００５質量％以下、Ｎｂ：０％超０．００５質量％以下、Ｃｕ：０％超０．０２５質量％以下、Ｂ：０％超０．００１質量％以下、Ｍｇ：０％超０．００５質量％以下、およびＺｒ：０％超０．００５質量％以下のうちの１種以上をさらに含む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は、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を２０％以下含むことを特徴とする請求項１または請求項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は、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛００１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を１５〜２５％含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の無方向性電磁鋼板。  
【請求項５】
前記無方向性電磁鋼板は、数３を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の無方向性電磁鋼板。
［数３］
（［円周鉄損平均］−［ＬＣ鉄損平均］）／（［円周鉄損平均］＋［ＬＣ鉄損平均］）≦０．０３
数３中、［円周鉄損平均］は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示し、［ＬＣ鉄損平均］は、圧延方向で０および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示す。      
【請求項６】
前記円周鉄損平均の値（Ｗ１５／５０）が２．６０Ｗ／Ｋｇ以下であり、ＬＣ鉄損平均値（Ｗ１５／５０）が２．５０Ｗ／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の無方向性電磁鋼板。      
【請求項７】
前記無方向性電磁鋼板は、磁束密度（Ｂ５０）が１．６８Ｔ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の無方向性電磁鋼板。      
【請求項８】
質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％  以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、数１及び数２を満足するスラブを加熱する段階と、
スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階と、
前記熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階と、
前記冷延板を最終焼鈍する段階とを含み、
最終焼鈍する段階の後、鋼板の厚さ方向への断面に対して、結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を３５％以上含むことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
［数１］
０．００４≦（［Ｃ］＋［Ｎ］）≦０．０２２
数１中、［Ｃ］および［Ｎ］は、それぞれＣおよびＮの含有量（質量％）を示す。
［数２］
｛０．５×（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋０．００１｝≦［Ｖ］
数２中、［Ｃ］、［Ｎ］、および［Ｖ］は、それぞれＣ、Ｎ、およびＶの含有量（質量％）を示す。
【請求項９】
前記スラブは、Ｓ：０％超０．００５質量％以下、Ｔｉ：０％超０．００５質量％以下、Ｎｂ：０％超０．００５質量％以下、Ｃｕ：０％超０．０２５質量％以下、Ｂ：０％超０．００１質量％以下、Ｍｇ：０％超０．００５質量％以下、およびＺｒ：０％超０．００５質量％以下のうちの１種以上をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。      
【請求項１０】
前記熱延板を製造する段階の後、
前記熱延板を熱延板焼鈍する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。      
【請求項１１】
最終焼鈍する段階の後、数３を満足することを特徴とする請求項８乃至請求項１０何れか１項に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。  
［数３］
（［円周鉄損平均］−［ＬＣ鉄損平均］）／（［円周鉄損平均］＋［ＬＣ鉄損平均］）≦０．０３
数３中、［円周鉄損平均］は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５、９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示し、［ＬＣ鉄損平均］は、圧延方向で０、９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示す。
【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に係り、より詳しくは、磁気的特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無方向性電磁鋼板は、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換させるモータに主に用いられるが、その過程で高い効率を発揮するために無方向性電磁鋼板の優れた磁気的特性が要求される。特に、最近では、環境に優しい技術が注目されるにつれ、全体電気エネルギー使用量の過半を占めるモータの効率を増加させることが極めて重要に考えられており、このために、優れた磁気的特性を有する無方向性電磁鋼板の需要も増加している。
無方向性電磁鋼板の磁気的特性は、代表的に鉄損と磁束密度により評価する。鉄損は、特定の磁束密度と周波数で発生するエネルギー損失を意味し、磁束密度は、特定の磁場下で得られる磁化の程度を意味する。鉄損が低いほど同一の条件でエネルギー効率が高いモータを製造することができ、磁束密度が高いほどモータを小型化させ、また銅損を減少させられるので、低い鉄損と高い磁束密度を有する無方向性電磁鋼板を作ることが重要である。
【０００３】
鉄損と磁束密度は異方性を有するため、測定方向に応じて異なる値を示す。一般に、圧延方向の磁気的特性が最も優れ、圧延方向から５５〜９０度回転すると磁気的特性が顕著に劣る。無方向性電磁鋼板は回転機器に用いられるので、異方性が低いほど安定した作動に有利であるが、鋼の集合組織の改善により異方性を低減させることができる。｛０１１｝＜ｕｖｗ＞方位や｛００１｝＜ｕｖｗ＞方位が発達すると、平均磁性には優れるものの異方性が非常に大きく、｛１１１｝＜ｕｖｗ＞方位が発達すると、平均磁性が低く異方性は小さく、｛１１３｝＜ｕｖｗ＞方位が発達すると、平均磁性には比較的優れていながら異方性もそれほど大きくない。
無方向性電磁鋼板の磁気的特性を増加させるために通常使用される方法は、Ｓｉなどの合金元素を添加することである。このような合金元素の添加により鋼の比抵抗を増加させることができるが、比抵抗が高くなるほど渦電流損失が減少して、全体鉄損を低下させることができる。鋼の比抵抗増加のために、Ｓｉとともに、Ａｌ、Ｍｎなどの元素を添加して、磁性に優れた無方向性電磁鋼板を生産することができる。
【０００４】
無方向性電磁鋼板の磁気的特性向上のためには、製鋼不純物の低減が特に重要である。製鋼工程で不可避に混入する不純物は、最終製品において炭化物、窒化物、硫化物などの形態で析出して結晶粒成長および磁壁移動を妨げるので、無方向性電磁鋼板の磁気的特性を劣化させる。したがって、無方向性電磁鋼板生産のために、すべての不純物の含有量を最大限に低く管理する製鋼の高清浄化が必須で、これは、生産性の低下およびこれに伴う工程費用の増加を伴う。
このような問題点を解決するために、Ｔｉ、Ｃ、Ｎなどの含有量を適切に制御して、強度に優れていながら同時に高周波磁性に優れた無方向性電磁鋼板を製造する方策を提示した。しかし、前記発明は、既存の最高級無方向性電磁鋼板に比べて強度には優れているが、過度のＣ、Ｎ含有量によって炭窒化物が多量生成されて、実際には磁性が劣化する限界を露呈することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が目的とするところは、磁気的特性に優れた無方向性電磁鋼板を低い費用で提供できる無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態による無方向性電磁鋼板は、質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、数１を満足することを特徴とする。
［数１］
０．００４≦（［Ｃ］＋［Ｎ］）≦０．０２２
数１中、［Ｃ］および［Ｎ］は、それぞれＣおよびＮの含有量（質量％）を示す。
【０００７】
前記無方向性電磁鋼板は、数２を満足することを特徴とする。
［数２］
｛０．５×（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋０．００１｝≦［Ｖ］
数２中、［Ｃ］、［Ｎ］、および［Ｖ］は、それぞれＣ、Ｎ、およびＶの含有量（質量％）を示す。
【０００８】
前記無方向性電磁鋼板は、Ｓ：０％超０．００５質量％以下、Ｔｉ：０％超０．００５質量％以下、Ｎｂ：０％超０．００５質量％以下、Ｃｕ：０％超０．０２５質量％以下、Ｂ：０％超０．００１質量％以下、Ｍｇ：０％超０．００５質量％以下、およびＺｒ：０％超０．００５質量％以下のうちの１種以上をさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
前記無方向性電磁鋼板は、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を３５％以上含むことを特徴とする。
【００１０】
前記無方向性電磁鋼板は、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を２０％以下含むことを特徴とする。
【００１１】
前記無方向性電磁鋼板は、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛００１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を１５〜２５％含むことを特徴とする。
【００１２】
前記無方向性電磁鋼板は、下記数３を満足することを特徴とする。
［数３］
（［円周鉄損平均］−［ＬＣ鉄損平均］）／（［円周鉄損平均］＋［ＬＣ鉄損平均］）≦０．０３
（数３中、［円周鉄損平均］は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示し、［ＬＣ鉄損平均］は、圧延方向で０および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示す。）
【００１３】
前記無方向性電磁鋼板は、円周鉄損平均値（Ｗ１５／５０）が２．６０Ｗ／Ｋｇ以下であり、ＬＣ鉄損平均値（Ｗ１５／５０）が２．５０Ｗ／ｋｇ以下であることを特徴とする。
【００１４】
前記無方向性電磁鋼板は、磁束密度（Ｂ５０）が１．６８Ｔ以上であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一実施形態による無方向性電磁鋼板の製造方法は、質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部はＦｅおよび不可避不純物からなり、数１を満足するスラブを加熱する段階と、スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階と、熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階と、冷延板を最終焼鈍する段階とを含むことを特徴とする。
［数１］
０．００４≦（［Ｃ］＋［Ｎ］）≦０．０２２
数１中、［Ｃ］および［Ｎ］は、それぞれＣおよびＮの含有量（質量％）を示す。
【００１６】
前記無方向性電磁鋼板のスラブは、数２を満足することを特徴とする。
［数２］
｛０．５×（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋０．００１｝≦［Ｖ］
数２中、［Ｃ］、［Ｎ］、および［Ｖ］は、それぞれＣ、Ｎ、およびＶの含有量（質量％）を示す。
【００１７】
前記無方向性電磁鋼板のスラブは、Ｓ：０％超０．００５質量％以下、Ｔｉ：０％超０．００５質量％以下、Ｎｂ：０％超０．００５質量％以下、Ｃｕ：０％超０．０２５質量％以下、Ｂ：０％超０．００１質量％以下、Ｍｇ：０％超０．００５質量％以下、およびＺｒ：０％超０．００５質量％以下のうちの１種以上をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
前記熱延板を製造する段階の後、熱延板を熱延板焼鈍する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
前記最終焼鈍する段階の後、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を３５％以上含むことを特徴とする。
【００２０】
前記最終焼鈍する段階の後、数３を満足することを特徴とする。
［数３］
（［円周鉄損平均］−［ＬＣ鉄損平均］）／（［円周鉄損平均］＋［ＬＣ鉄損平均］）≦０．０３
（数３中、［円周鉄損平均］は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５、９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示し、［ＬＣ鉄損平均］は、圧延方向で０、９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示す。）
【発明の効果】
【００２１】
本発明による無方向性電磁鋼板および製造方法は、Ｖ、Ｃ、Ｎの含有量が十分に高い範囲においても磁気的特性に優れており、低い費用でも磁気的特性に優れた無方向性電磁鋼板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１、第２および第３などの用語は、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用されるが、これらに限定されない。これらの用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを、他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下に述べる第１部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２部分、成分、領域、層またはセクションと言及されてもよい。
ここで使用される専門用語は、単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用される単数形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数形態も含む。明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外させるわけではない。
【００２３】
ある部分が他の部分の「上に」あると言及する場合、これは、まさに他の部分の上にあり、その間に他の部分が伴っていてもよい。対照的に、ある部分が他の部分の「真上に」あると言及する場合、その間に他の部分は介在しない。
別途に定義しないものの、ここに使用される技術用語および科学用語を含むすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。通常使用される辞書に定義された用語は、関連技術文献と現在開示された内容に符合する意味を有すると追加解釈され、定義されない限り、理想的または非常に公式的な意味で解釈されない。
また、特に言及しない限り、％は、質量％を意味し、１ｐｐｍは、０．０００１質量％である。
本発明の一実施形態において、追加の元素をさらに含むとの意味は、追加元素の追加量だけ残部の鉄（Ｆｅ）を代替して含むことを意味する。
以下、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
【００２４】
本発明では、無方向性電磁鋼板内の組成、特に主な添加成分であるＳｉ、Ａｌ、Ｍｎの範囲を最適化するだけでなく、Ｃｒを適正量添加して結晶粒成長性を向上させ、Ｖ、Ｃ、Ｎの含有量が十分に高い範囲においても磁気的特性に優れた無方向性電磁鋼板を低い費用で提供することができる。
本発明の一実施形態による無方向性電磁鋼板は、質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる。
【００２５】
まず、無方向性電磁鋼板の成分限定の理由から説明する。
Ｓｉ：２．０〜４．０質量％
ケイ素（Ｓｉ）は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低くする役割を果たし、過度に少なく添加される場合、高周波鉄損の改善効果が不十分となる。逆に、過度に多く添加される場合、材料の硬度が上昇して冷間圧延性が極度に悪化して、生産性および打抜性に劣ることがある。したがって、前述した範囲でＳｉを添加する。
Ａｌ：１．５質量％以下
アルミニウム（Ａｌ）は、材料の比抵抗を高めて鉄損を低くする役割を果たし、過度に多く添加されると、窒化物が過剰形成されて磁性を劣化させることがあり、製鋼と連続鋳造などのすべての工程上に問題を生じて生産性を大きく低下させることがある。したがって、前述した範囲でＡｌを添加する。さらに具体的には、Ａｌを０．１〜１．３質量％含む。
【００２６】
Ｍｎ：１．５質量％以下
マンガン（Ｍｎ）は、材料の比抵抗を高めて鉄損を改善し、硫化物を形成させる役割を果たし、過度に多く添加されると、磁性に不利な｛１１１｝集合組織の形成を助長して磁束密度が減少することがある。したがって、前述した範囲でＭｎを添加する。さらに具体的には、Ｍｎを０．１〜１．２質量％含む。
Ｃｒ：０．０１〜０．５質量％
クロム（Ｃｒ）は、材料の比抵抗を高めかつ結晶粒成長性を向上させる効果がある。Ｃｒは、ＣとＮの活動度を減少させて炭窒化物の形成を抑制し、再結晶開始温度を下げて同一の焼鈍温度でより大きい結晶粒を作る。特に、Ｃｒの添加によって｛１１３｝＜ｕｖｗ＞集合組織が発達するが、この集合組織は｛００１｝＜ｕｖｗ＞集合組織に比べて磁気異方性を減少させる。Ｃｒが過度に少なく添加されると、前述した効果がわずかであり、過度に多く添加されると、むしろＣｒが炭化物を生成して磁性を劣化させる。さらに具体的には、Ｃｒを０．０２〜０．３５質量％含む。
【００２７】
Ｖ：０．００８０〜０．０１５質量％
バナジウム（Ｖ）は、素材内で炭窒化物を形成して結晶粒成長を抑制し、磁区の動きを妨げて主に磁性を劣化させる。しかし、本発明の一実施形態では、Ｃｒの添加によって、ＣｒとＶとが結合して生成される炭窒化物が顕著に抑制されるので、磁性劣化の影響が少なく、Ｖの添加によって磁性に不利な｛１１１｝＜ｕｖｗ＞集合組織の分率が減少することがある。Ｖが過度に少なく添加されると、前述した効果がわずかであり、過度に多く添加されると、むしろＶが炭窒化物を生成して磁性を劣化させる。さらに具体的には、Ｖを０．００８〜０．０１２質量％含む。
Ｃ：０．０１５質量％以下
炭素（Ｃ）は、磁気時効を起こし、その他の不純物元素と結合して炭化物を生成して磁気的特性を低下させるので、低く含有するほど好ましい。本発明の一実施形態では、Ｃｒを適正量添加して、Ｃを０．０１５質量％以下まで多量含むことができる。さらに具体的には、０．００４０〜０．０１４０質量％含む。
【００２８】
Ｎ：０．０１５質量％以下
窒素（Ｎ）は、母材の内部に微細で長いＡｌＮ析出物を形成するだけでなく、その他の不純物と結合して微細な窒化物を形成して結晶粒成長を抑制して鉄損を悪化させるので、低く含有するほど好ましい。本発明の一実施形態では、Ｃｒを適正量添加して、Ｎを０．０１５質量％以下まで多量含む。より具体的には、０．００４０質量％〜０．０１４５質量％含む。
前述した炭素および窒素は、それぞれ単独でのみならず、その合量で管理する必要がある。本発明の一実施形態において、炭素および窒素は、下記数１を満足できる。
［数１］
０．００４≦（［Ｃ］＋［Ｎ］）≦０．０２２
（数１中、［Ｃ］および［Ｎ］は、それぞれＣおよびＮの含有量（質量％）を示す。）
炭素および窒素は、炭化物および窒化物を形成して磁性を悪化させるので、最大限に低く含有するほど好ましい。本発明の一実施形態では、Ｃｒを適正量添加して、ＣおよびＮの含有量を多量含む。ただし、その含有量が０．０２２質量％を超える場合、磁性を劣化させる原因になるので、その合量を０．０２２質量％に制限する。
【００２９】
前述した炭素および窒素は、バナジウムと連係して管理する必要がある。本発明の一実施形態において、バナジウム、炭素、および窒素は、下記数２を満足する。
［数２］
｛０．５×（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋０．００１｝≦［Ｖ］
数２中、［Ｃ］、［Ｎ］、および［Ｖ］は、それぞれＣ、Ｎ、およびＶの含有量（質量％）を示す。
数２を満足しない場合、｛１１１｝＜ｕｖｗ＞集合組織が十分に抑制できず磁性に劣る問題が発生する。
不純物元素
前記の元素以外にも、Ｓ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｂ、Ｍｇ、Ｚｒなどの不可避に混入する不純物が含まれる。これらの元素は微量であるが、鋼内介在物の形成などによる磁性の悪化を招くので、Ｓ：０．００５質量％以下、Ｔｉ：０．００５質量％以下、Ｎｂ：０．００５質量％以下、Ｃｕ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．００１質量％以下、Ｍｇ：０．００５質量％以下、Ｚｒ：０．００５質量％以下に管理しなければならない。
【００３０】
本発明の無方向性電磁鋼板は、前述のように、成分を精密に制御することによって、磁性に優れかつ磁気異方性も大きくない結晶組織を形成することができる。具体的には、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を３５％以上含む。結晶粒の含有量は、鋼板の断面をＥＢＳＤで測定する時、全体面積に対する結晶粒の面積分率を意味する。ＥＢＳＤは、全厚み層が含まれる鋼板の断面を１５ｍｍ２以上の面積だけ測定して方位分率を計算する方法である。結晶方位が｛１１３｝＜ｕｖｗ＞の結晶粒を多量含むことによって、磁性に優れかつ磁気異方性も大きくない無方向性電磁鋼板を得ることができる。
さらに、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛１１１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を２０％以下含む。結晶方位が｛１１１｝＜ｕｖｗ＞の結晶粒は、平均磁性が低くて、本発明の一実施形態では少なく含む。また、鋼板の厚さ方向の断面の結晶方位が｛００１｝＜ｕｖｗ＞から１５度以内の方位を有する結晶粒を１５〜２５％含む。結晶方位が｛００１｝＜ｕｖｗ＞の結晶粒は、平均磁性は高いものの、磁気異方性も高くて、適切な分率を維持することが好ましい。
【００３１】
前述のように、成分を精密に制御することによって、磁性に優れかつ磁気異方性も大きくない無方向性電磁鋼板を得ることができる。具体的には、下記数３を満足できる。
［数３］
（［円周鉄損平均］−［ＬＣ鉄損平均］）／（［円周鉄損平均］＋［ＬＣ鉄損平均］）≦０．０３
数３中、［円周鉄損平均］は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示し、［ＬＣ鉄損平均］は、圧延方向で０および９０°角度におけるＷ１５／５０測定平均値を示す。
このように、本発明の無方向性電磁鋼板は、円周鉄損平均値と、ＬＣ鉄損平均値との差が大きくなく、磁気異方性が大きくない。
さらに具体的には、円周鉄損平均値（Ｗ１５／５０）が２．６０Ｗ／Ｋｇ以下であり、ＬＣ鉄損平均値（Ｗ１５／５０）が２．５０Ｗ／ｋｇ以下である。また、磁束密度（Ｂ５０）が１．６８Ｔ以上である。このように、本発明の無方向性電磁鋼板は、磁性に優れている。
【００３２】
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、質量％で、Ｓｉ：２．０〜４．０％、Ａｌ：０％超１．５％以下、Ｍｎ：０％超１．５％以下、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．００８０〜０．０１５％、Ｃ：０％超０．０１５％以下、Ｎ：０％超０．０１５％以下を含み、残部はＦｅおよび不可避不純物からなり、数１を満足するスラブを加熱する段階と、スラブを熱間圧延して熱延板を製造する段階と、熱延板を冷間圧延して冷延板を製造する段階と、冷延板を最終焼鈍する段階とを含む。以下、各段階別に具体的に説明する。
まず、スラブを加熱する。スラブ内の各組成の添加比率を限定した理由は、前述した無方向性電磁鋼板の組成の限定理由と同一であるので説明を省略する。後述する熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍などの製造過程において、スラブの組成は実質的に変動しないので、スラブの組成と無方向性電磁鋼板の組成とが実質的に同一である。
【００３３】
スラブを加熱炉に装入して１１００〜１２５０℃に加熱する。１２５０℃を超える温度で加熱時、析出物が再溶解して、熱間圧延後に微細に析出する。
加熱されたスラブは、２〜２．３ｍｍに熱間圧延して熱延板に製造される。熱延板を製造する段階における仕上げ温度は、８００〜１０００℃である。
熱延板を製造する段階の後、熱延板を熱延板焼鈍する段階をさらに含む。この時、熱延板焼鈍温度は、８５０〜１１５０℃である。熱延板焼鈍温度が８５０℃未満であれば、組織が成長せず、あるいは微細に成長して磁束密度の上昇効果が少なく、焼鈍温度が１１５０℃を超えると、磁気特性がむしろ劣化し、板形状の変形によって圧延作業性が悪くなる。温度範囲は、９５０〜１１２５℃である。さらに具体的には、熱延板の焼鈍温度は、９００〜１１００℃である。熱延板焼鈍は、必要に応じて磁性に有利な方位を増加させるために行われるものであり、省略も可能である。
【００３４】
次に、熱延板を酸洗し、所定の板厚さとなるように冷間圧延する。熱延板の厚さに応じて異なって適用されるが、７０〜９５％の圧下率を適用して、最終厚さが０．２〜０．６５ｍｍとなるように冷間圧延して冷延板を製造する。
最終冷間圧延された冷延板は、最終焼鈍を実施する。最終焼鈍温度は、７５０〜１０５０℃とする。最終焼鈍温度が低すぎると、再結晶が十分に発生せず、最終焼鈍温度が高すぎると、結晶粒の急激な成長が発生して磁束密度と高周波鉄損に劣ることがある。さらに具体的には、９００〜１０００℃の温度で最終焼鈍する。最終焼鈍過程において、前の段階の冷間圧延段階で形成された加工結晶がすべて（つまり、９９％以上）再結晶する。最終焼鈍された鋼板の結晶粒は、平均結晶粒径が５０〜９５μｍになる。
【００３５】
以下、実施例を通じて本発明をより詳しく説明する。しかし、このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。
実施例
下記表１のように組成され、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるスラブを製造した。スラブを１１４０℃に加熱し、８８０℃の仕上げ温度で熱間圧延して、板厚さ２．３ｍｍの熱延板を製造した。熱間圧延された熱延板は、１０３０℃で１００秒間熱延板焼鈍後、酸洗および冷間圧延して厚さを０．３５ｍｍにし、１０００℃で１１０秒間最終焼鈍を施した。
各試験片に対する磁束密度（Ｂ５０）、円周鉄損平均値（Ｗ１５／５０）、ＬＣ鉄損平均値（Ｗ１５／５０）、数３の値、｛００１｝、｛１１３｝、｛１１１｝方位分率（％）を表２に示した。磁束密度、鉄損などの磁気的特性は、それぞれの試験片に対して、幅３０ｍｍ×長さ３０５ｍｍ×枚数２０枚の試験片を切断して、Ｅｐｓｔｅｉｎ  ｔｅｓｔｅｒで測定した値を示した。この時、Ｂ５０は、５０００Ａ／ｍの磁場で誘導される磁束密度であり、Ｗ１５／５０は、５０Ｈｚの周波数で１．５Ｔの磁束密度を誘起した時の鉄損を意味する。円周鉄損平均は、圧延方向で０、１５、３０、４５、６０、７５および９０度回転した方向に切断された試験片で測定した鉄損値の平均であり、ＬＣ鉄損平均は、圧延方向で０および９０度回転した方向に切断された試験片の測定鉄損値平均である。
【００３６】
｛００１｝、｛１１３｝、｛１１１｝方位分率は、試験片の全厚み層が含まれる圧延垂直方向の断面をＥＢＳＤで３５０μｍ×５０００μｍの面積と２μｍのステップ間隔を適用して重畳しないように１０回測定し、そのデータを併合して誤差範囲１５度以内の｛００１｝＜ｕｖｗ＞、｛１１３｝＜ｕｖｗ＞、｛１１１｝＜ｕｖｗ＞方位分率を計算した結果である。
【表１】
0006931075.tif 000002
【表２】
0006931075.tif 000003
【００３７】
表１および表２に示すように、本発明の範囲に相当するＡ３、Ａ４、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ３、Ｃ４、Ｄ３、Ｄ４は、磁気的特性に優れ、数３の値が０．０３以下であり、｛１１３｝方位分率が３５％以上を満足した。反面、Ｃｒ、Ｖ、Ｃ、Ｎ含有量が本発明の範囲を外れたＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２は、いずれも磁性が不良であり、数３の値が０．０３を超えており、｛１１３｝方位分率が３５％以下と異方性が高いことを確認した。
本発明は、実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造可能であり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であることを理解するであろう。そのため、以上に述べた実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。