[發明專利]無取向性電磁鋼板和無取向性電磁鋼板的制造方法

有效

• 申請號: 201680076599.4
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108474070B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 上坂正憲;千田邦浩;大村健
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/12;C22C38/60;H01F1/147;C21D9/46
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 魯雯雯;金龍河

本發明提供即使在逆變器勵磁下鐵損也優良、能夠適合用作電動機的鐵芯的無取向性電磁鋼板。一種無取向性電磁鋼板，其具有特定的成分組成，平均結晶粒徑r為40～120μm，結晶粒徑為板厚的1/6以下的晶粒的總面積相對于鋼板的截面積的面積率R為2％以上，并且，上述平均結晶粒徑r(μm)和上述面積率R(％)滿足下述(1)式的條件。R＞?2.4×r+200…(1)。

技術領域

本發明涉及用作電動機的鐵芯時由逆變器的開關產生的高次諧波所引起的鐵損的增加極小的無取向性電磁鋼板(non-oriented electrical steel sheet)。另外，本發明涉及具有上述特性的無取向性電磁鋼板的制造方法。

背景技術

電磁鋼板是以往以來被廣泛用作電動機、變壓器等的鐵芯材料的材料。近年來，從環境問題、降低成本的觀點出發，在各個領域中節能化都受到關注，強烈要求電磁鋼板的低鐵損化。

在電動機的領域中，以往利用正弦交變電流使電動機驅動，但為了高效率化，基于使用逆變器的PWM(脈沖寬度調制，Pulse Width Modulation)控制的電動機的驅動正在普及。但是，在使用逆變器的PWM控制中，已知由于逆變器的開關所引起的高次諧波發生疊加，因此鐵芯中的能量消耗增加。因此，對于用于電動機的無取向性電磁鋼板而言，正在進行考慮到逆變器勵磁下的磁特性的材料開發。

例如，在專利文獻1中公開了：通過將無取向性電磁鋼板的板厚控制為0.3～0.6mm、將表面粗糙度Ra控制為0.6μm以下、將電阻率控制為40～75μΩ·cm、將結晶粒徑控制為40～120μm，來改善作為逆變器控制壓縮機電動機使用時的效率。

另外，在專利文獻2中公開了一種無取向性電磁鋼板，其含有1.5～20質量％的Cr和2.5～10質量％的Si，板厚為0.01～0.5mm。根據專利文獻2所公開的技術，通過添加Cr，能夠防止因存在大量的Si而引起的脆化，能夠制造適合于高頻勵磁下的用途的無取向性電磁鋼板。

在專利文獻3中公開了含有規定量的Mo的無取向性電磁鋼板，在專利文獻4中公開了含有規定量的W的無取向性電磁鋼板。根據專利文獻3、4所公開的技術，通過添加適當量的Mo、W，即使在Cr存在的情況下，也能夠抑制因Cr化合物的析出引起的鐵損的降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-025554號公報

專利文獻2：日本特開2001-279403號公報

專利文獻3：日本特開2002-294417號公報

專利文獻4：日本專利第4860783號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，在專利文獻1所公開的技術中，為了提高電阻率而添加大量Si等元素，結果存在鋼板發生脆化這樣的問題。另外，為了進一步低鐵損化而需要使板厚變薄，但是，使板厚變薄時，存在制造途中的斷裂、電動機鐵芯加工時的破裂的風險升高這樣的問題。

另外，在專利文獻2所公開的技術中，雖然能夠抑制因Si引起的脆化，但存在由于Cr化合物析出而使鐵損增加這樣的問題。

在專利文獻3、4所記載的技術中，雖然通過添加Mo、W而能夠抑制Cr化合物的析出，但存在合金成本升高這樣的問題。

此外，除了上述方面以外，在專利文獻1～4所公開的現有技術中，還存在如下問題：使用逆變器時的高次諧波所引起的磁特性劣化大，根據勵磁條件使得電動機的效率顯著降低。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供即使在逆變器勵磁下鐵損也優良、能夠適合用作電動機的鐵芯的無取向性電磁鋼板。另外，本發明的目的在于提供具有上述特性的無取向性電磁鋼板的制造方法。