KR102707135B1 - 모터 코어 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

피로 특성이 우수한 모터 코어를 제공함과 함께, 그 모터 코어를 저렴하게 제조하는 방법을 제안한다. 전기 강판의 적층체인 모터 코어에 있어서, 그 모터 코어의 외주면에 있어서의, 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출률이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상으로 한다.

Description

모터 코어 및 그 제조 방법{MOTOR CORE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 전기 강판을 적층하여 이루어지는 피로 특성이 우수한 모터 코어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근의 전기 기기에 대한 에너지 절약화에 대한 세계적인 요구의 높아짐에 수반하여, 회전기의 철심 (모터 코어) 에 사용되는 무방향성 전기 강판에 대해서는, 보다 우수한 자기 특성 및 피로 특성이 요구되고 있다. 또한, 최근에는, HEV (하이브리드차) 나 EV (전기 자동차) 의 구동 모터 등에 있어서, 소형화·고출력화의 니즈가 강하여, 본 요구를 달성하기 위해서, 모터의 회전수를 상승시키는 것이 검토되고 있다.

보다 상세히 설명하면, 모터 코어는, 스테이터 코어와 로터 코어로 구성되어 있다. HEV·EV 구동 모터의 로터 코어는 외경이 큰 것으로부터 큰 원심력이 작용한다. 또한, 로터 코어는 구조 상 로터 코어 브리지부라고 불리는 매우 좁은 부분 (1 ∼ 2 ㎜ 폭) 이 존재하고, 그 부분은 구동 중에 특히 고응력 상태가 된다. 또한, 모터는 회전과 정지를 반복하기 때문에, 로터 코어에는 원심력에 의한 큰 반복 응력이 작용한다. 따라서, 로터 코어에 사용되는 전기 강판은, 우수한 피로 특성을 가질 필요가 있다.

한편, 스테이터 코어에 사용되는 전기 강판은, 모터의 소형화·고출력화를 달성하기 위해서, 고자속 밀도 그리고 저철손인 것이 요구된다. 즉, 모터 코어에 사용되는 전기 강판의 특성으로는, 로터 코어용에는 고피로 특성, 스테이터 코어용에는 고자속 밀도 그리고 저철손일 필요가 있다.

이와 같이, 동일한 모터 코어에 사용되는 전기 강판이어도, 로터 코어와 스테이터 코어에서는 요구되는 특성이 크게 상이하다. 그런데, 모터 코어의 제조에 있어서는, 재료 수율이나 생산성을 높이기 위해서, 동일한 소재 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 타발 가공에 의해 동시에 채취하고, 그 후, 각각의 코어재를 적층하여 로터 코어 또는 스테이터 코어에 조립되는 경우가 있다.

특허문헌 1 에는, 고강도의 무방향성 전기 강판으로부터 타발 가공으로 로터 코어재와 스테이터 코어재를 채취하고, 그것을 적층하여, 로터 코어와 스테이터 코어를 조립하는 것이 개시되어 있다. 그 후, 스테이터 코어에만 변형 제거 어닐링을 실시함으로써, 고강도의 로터 코어와 저철손의 스테이터 코어를 동일 소재로 제조하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2008-50686호

그러나, 상기 특허문헌 1 에 개시된 기술에서는, 고강도의 무방향성 전기 강판을 사용함으로써 항복 응력은 향상되지만, 가장 중요한 특성의 하나인 피로 특성의 향상에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않다.

본 발명은, 상기 종래 기술이 안고 있는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 자기 특성뿐만 아니라 피로 특성도 우수한 모터 코어 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

1. 전기 강판의 적층체인 모터 코어로서, 그 모터 코어의 외주면에 있어서의, 입경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출률이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상인 모터 코어.

여기서, 상기 「외주면」 이란, 전기 강판으로부터 타발 등에 의해 취출된 모터 코어재가 복수 적층됨으로써 형성되는 면을 말하며, 모터 코어의 외주측면을 의미한다. 또한, 상기 「재결정립」 은, 결정립 내에 있어서, 그 결정립의 평균 방위와 입자 내의 측정점의 방위차를, 결정립 내의 모든 점에 대하여 구하고, 그것을 평균한 값인, GOS 가 2.0°이하인 결정립이다.

2. 상기 외주면의 내측에, 미재결정립이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상을 차지하는, 미재결정립층을 갖는 상기 1 에 기재된 모터 코어.

여기서, 상기 미재결정립은, 상기 GOS 가 2.0°초과인 결정립이다.

3. 상기 전기 강판은, 질량％ 로

C : 0.0100 ％ 이하,

Si : 2.0 ％ 이상 7.0 ％ 이하,

Mn : 0.05 ％ 이상 3.0 ％ 이하,

Al : 3.0 ％ 이하,

P : 0.2 ％ 이하,

S : 0.005 ％ 이하 및

N : 0.0050 ％ 이하

를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖는 상기 1 또는 2 에 기재된 모터 코어.

4. 상기 성분 조성은, 추가로 질량％ 로,

Cr : 0.1 ％ 이상 5.0 ％ 이하,

Ca : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,

Mg : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,

REM : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,

Sn : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하,

Sb : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하,

Cu : 0.10 ％ 이하,

Ti : 0.010 ％ 이하,

Nb : 0.010 ％ 이하,

V : 0.20 ％ 이하,

Mo : 0.20 ％ 이하,

B : 0.0050 ％ 이하,

Co : 0.1 ％ 이하 및

Ni : 0.1 ％ 이하

중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 3 에 기재된 모터 코어.

5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 모터 코어의 제조 방법으로서,

상기 전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발하는 타발 공정과,

그 모터 코어재의 복수 장을 적층하는 적층 공정과,

그 적층된 모터 코어재를 3 ℃/min 이상의 승온 속도로 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도까지 가열하고, 그 온도로 650 초 이상 36000 초 이하 유지하는 어닐링 공정

을 갖는 모터 코어의 제조 방법.

6. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 모터 코어의 제조 방법으로서,

상기 전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발하는 타발 공정과,

그 모터 코어재를 3 ℃/min 이상의 승온 속도로 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도까지 가열하고, 그 온도로 650 초 이상 36000 초 이하 유지하는 어닐링 공정과,

그 어닐링된 모터 코어재의 복수 장을 적층하는 적층 공정

을 갖는 모터 코어의 제조 방법.

7. 상기 타발 공정에 있어서의 타발 클리어런스를, 상기 전기 강판의 두께의 3 ％ 이상 15 ％ 이하로 하는 상기 5 또는 6 에 기재된 모터 코어의 제조 방법.

8. 상기 타발 공정에 있어서의 타발 속도를 100 ㎜/s 이상 500 ㎜/s 이하로 하는 상기 5 내지 7 중 어느 하나에 기재된 모터 코어의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 피로 특성이 우수한 모터 코어를 저렴하게 제공할 수 있다.

도 1 은, 로터 코어 브리지부의 단면 조직을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 타발 단면에 있어서의 입경 15 ㎛ 이하의 재결정립의 표출률의 영향을 나타내는 도면이다.

본 발명의 모터 코어에 대하여 설명한다.

이하의 설명에 있어서 재결정립은, 상기 서술한 바와 같이 GOS 가 2.0°이하인 결정립이며, 후술하는 EBSD 측정에 의해 구할 수 있다. 미재결정립은, 상기 서술한 바와 같이 GOS 가 2.0°초과인 결정립이며, 후술하는 EBSD 측정에 의해 구할 수 있다. 또한, 일반적으로 인장 강도와 피로 한도에는 상관이 있다. 그래서, 본 발명에 있어서 우수한 피로 특성이란, 모터 코어재의 인장 강도의 절반에 소정 임계값을 더한 기준치에 대하여, 당해 모터 코어재로부터 제작한 모터 코어를 피로 시험하여 얻어지는, 피로 한도가 높은 것을 의미한다. 따라서, 피로 한도와 기준치의 차가 큰 정 (正) 의 값이면 값일수록 우수한 피로 특성을 갖는다고 할 수 있다. 또한, 소정 임계값은 후술하는 바와 같이 70 ㎫ 로 하고 있지만, 이것은 장래에 있어서의 고객의 모터 코어에 대한 높은 피로 특성 요구에 대응 가능한 값으로서, 발명자들이 설정한 값이다.

본 발명의 모터 코어는, 전기 강판으로부터 각 코어 형상에 따라서 타발 가공한 모터 코어재, 예를 들어 100 장 내지 1000 장의 모터 코어재를 적층하여 이루어진다. 그 때의 모터 코어의 외주면, 즉 적층한 복수의 모터 코어재의 타발 단면으로 이루어지는 집합면에 있어서, 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상에 걸쳐서 표출되어 있는 것이 중요하다.

[모터 코어의 외주면 (타발 단면) 에 있어서의, 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출률이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상이다]

발명자들은, 모재가 되는 전기 강판으로부터 타발한 모터 코어재의 타발 단면 (모터 코어 외주면이 되는 면) 에 변형이 잔존한 미재결정립이 표출되어 있으면, 모터 코어에 반복하여 응력이 작용했을 때에, 잔존 변형부에 응력이 집중하여, 피로 균열의 발생의 기점이 되기 쉬운 것을 알아냈다. 따라서, 모터 코어재의 타발 단면에는, 변형 잔존이 없는 재결정립이 표출되어 있을 필요가 있다. 단, 타발 단면의 결정립이 재결정립이어도 입자가 조대한 경우에는, 반복하여 응력이 작용할 때에, 변형이 불균일해져 응력 집중이 생기고, 피로 균열이 발생하기 쉽다. 한편, 타발 단면에 표출된 재결정립이 미세립이 되도록 제어하면, 세립화 강화에 의해 단면 강도가 상승하여, 피로 균열의 발생을 억제하는 효과가 얻어진다.

본 발명자들은, 이상의 지견에 기초하여 더욱 구명한 결과, 재결정립의 세립화에 의해 피로 균열의 발생을 충분히 억제하기 위해서는, 타발 단면에 있어서 입경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출률을 그 타발 단면의 두께의 70 ％ 이상으로 하는 것이 유효한 것을 알아냈다. 여기서, 모터 코어에 있어서의 재결정립의 표출률은, 타발 단면에 표출되어 있는, 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 동단면 판 두께에 대한 비율을 의미한다. 이하, 간단히 「직경」 이라고 할 때에는 「입경」 을 의미하는 것으로 한다.

즉, 상기 표출률을 70 ％ 이상으로 함으로써, 모터 코어재의 피로 한도를 상기한 기준치보다 높게 할 수 있다. 이 재결정립의 표출률은, 바람직하게는, 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상으로 제어함으로써, 피로 특성은 더욱 향상된다.

[직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 내측에, 미재결정립이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상에 걸쳐서 연장되는, 미재결정립층을 갖는다]

상기 서술한 바와 같이, 미재결정립은 피로 균열 발생의 기점이 된다. 한편으로, 미재결정립의 입자 내는 결정 방위에 흔들림이 있고, 타발 단면에서 발생한 피로 균열의 내부로의 진전에 대한 저항력이 높다. 타발 단면에서 발생한 피로 균열의 진전을 저지하는 것은 중요하고, 강판 내부에 있어서는 미재결정립층이 존재하는 것이 바람직하다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 모터 코어의 외주면의 내측 (타발 단면의 내측), 바람직하게는 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립층의 인접 영역에, 두께 방향에 있어서의 미재결정립이 동단면의 판 두께의 70 ％ 이상에 걸쳐서 존재하는 (이하, 존재율이라고도 한다) 미재결정립층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 미재결정립의 존재율은, 타발 단면의 내측에 존재하는 미재결정립의, 동단면 판 두께에 대한 비율을 의미한다. 즉, 판 두께 방향으로 이간하는 복수의 미재결정층이 존재하는 경우에는, 그것들 각 미재결정층의 판 두께 방향의 길이의 합계치가, 미재결정립층의 길이가 된다.

상기 존재율을 70 ％ 이상으로 함으로써, 모터 코어재의 피로 한도를 상기한 기준치보다 확실하게 높게 할 수 있다. 이 미재결정립의 존재율은, 보다 바람직하게는, 80 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상으로 제어함으로써, 피로 균열의 진전을 저지하는 효과가 더욱 높아진다.

이상의 조건을 만족하는 조직에 대하여, 그 조직을 모식적으로 나타내는 도 1 을 참조하여, 상세하게 설명한다.

도 1 은, 판 두께가 ST 인 모터 코어재의 로터 코어 브리지부의 단면 조직을 나타낸다. 이 단면에 있어서, 흰색의 표시의 결정립은 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립이고, 사선 표시의 결정립은 미재결정립이다. 도시예에서는, 타발 단면에 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립이 표출되고, 일부에 미재결정립이 표출되어 있다. 이 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출 길이는 L₁ ＋ L₂ 이며, 표출률 (％) 은 (L₁ ＋ L₂)/ST × 100 이 된다. 따라서, 타발 단면에 표출되어 있지 않은 재결정립 P₁ 은, 이 표출률의 산정에는 포함되지 않는다. 참고로, 도시예에서는 미재결정립이 타발 단면의 일부에 표출되어 있지만, 미재결정립은 타발 단면에 표출되어 있지 않은 것이 바람직하다.

또한, 타발 단면의 내측에는, 미재결정립이 판 두께 방향으로 서로 인접하여 연속해서 존재하는 집합체인, 미재결정립층 (Ly) 을 갖는 것이 바람직하다. 미재결정립층 (Ly) 은, 상기 재결정립층에 인접하는 미재결정립이 판 두께 방향으로 연속하고 있는 영역이다. 도시예에 있어서, 미재결정층 (Ly) 의 판 두께 방향의 길이는 L₃ 으로 나타낸다. 그리고, 미재결정립층 (Ly) 의 존재율 (％) 은, L₃/ST × 100 이 된다. 따라서, 이 영역으로부터 재결정립을 개재하여 이격되는 미재결정립 (P₂) 은 미재결정립층 (Ly) 에 포함되지 않는다. 또한, 판 두께 방향으로 이간하는 복수의 미재결정층이 존재하는 경우에는, 그것들 각 미재결정층의 판 두께 방향의 길이의 합계치가, 상기 L₃ 이 된다.

또한, 상기한 직경이 15 ㎛ 이하인 재결정립 및 미재결정립층 (Ly) 을 제외한, 나머지의 영역은, 어떠한 조직이어도 된다. 예를 들어, 재결정립 (P₁) 을 포함하는 재결정립 및 미재결정립층 (Ly) 에 속하지 않는 미재결정립의 어느 일방 또는 양방으로 이루어지는 조직이어도 된다.

[강판의 성분 조성]

다음으로, 본 발명의 모터 코어에 사용하는 전기 강판이 갖는 바람직한 성분 조성에 대하여 설명한다. 성분 조성에 있어서의 원소의 함유량의 단위는 모두 「질량％」 이지만, 이하, 특별히 언급하지 않는 한 간단히 「％」 로 나타낸다.

C : 0.0100 ％ 이하

C 는, 모터의 사용 중에 탄화물을 형성하여 자기 시효를 일으켜, 철손 특성을 열화시키는 유해한 원소이다. 자기 시효를 회피하기 위해서는, 강판 중에 포함되는 C 를 0.0100 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.0050 ％ 이하이다. 또한, C 의 하한은, 특별히 규정하지 않지만, 과도하게 C 를 저감시킨 강판은 매우 고가인 것으로부터, 0.0001 ％ 정도로 하는 것이 바람직하다.

Si : 2.0 ％ 이상 7.0 ％ 이하

Si 는, 강의 고유 저항을 높여, 철손을 저감시키는 효과가 있다. 또한, 고용 강화에 의해 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Si 첨가량을 2.0 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 7.0 ％ 를 초과하면, 인성이 저하하여 균열을 일으키기 쉽기 때문에, 상한은 7.0 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 따라서, Si 는 2.0 ％ 이상 7.0 ％ 이하의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다. Si 의 하한은, 보다 바람직하게는 3.0 ％ 이다. 더욱 바람직하게는, 3.7 ％ 이상이다.

Mn : 0.05 ％ 이상 3.0 ％ 이하

Mn 은, Si 와 동일하게, 강의 고유 저항과 강도를 높이는 데에 유용한 원소이기 때문에, 0.05 ％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 3.0 ％ 를 초과하는 첨가는, 인성이 저하하고, 가공시에 균열을 일으키기 쉽기 때문에, 상한은 3.0 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 따라서, Mn 은 0.05 ％ 이상 3.0 ％ 이하의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ％ 이상이다. 보다 바람직하게는 2.0 ％ 이하이다.

Al : 3.0 ％ 이하

Al 은, Si 와 동일하게, 강의 고유 저항을 높여, 철손을 저감시키는 효과가 있는 유용한 원소이다. 그러나, 3.0 ％ 를 초과하면, 인성이 저하하여, 가공시에 균열을 일으키기 쉽기 때문에, 상한은 3.0 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.0 ％ 이하이다.

또한, Al 의 함유량이 0.01 ％ 초과 0.1 ％ 미만의 범위에서는, 미세한 AlN 이 석출되어 철손이 증가하기 쉽기 때문에, Al 은 0.01 ％ 이하 혹은 0.1 ％ 이상의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다. 특히, Al 을 저감하면, 집합 조직이 개선되고, 자속 밀도가 향상되기 때문에, 자속 밀도를 중시하는 경우에는 Al : 0.01 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이하이다.

P : 0.2 ％ 이하

P 는, 강의 강도 (경도) 조정에 사용되는 유용한 원소이다. 그러나, 0.2 ％ 를 초과하면, 인성이 저하하여, 가공시에 균열을 일으키기 쉽기 때문에, 상한은 0.2 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하한은 특별히 규정하지 않지만, 과도하게 P 를 저감시킨 강판은 매우 고가인 것으로부터, 0.001 ％ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하의 범위이다.

S : 0.005 ％ 이하

S 는, 미세 석출물을 형성하여 철손 특성에 악영향을 미치는 원소이다. 특히, 0.005 ％ 를 초과하면, 그 악영향이 현저해지기 때문에, 0.005 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이하이다.

N : 0.0050 ％ 이하

N 은, 미세 석출물을 형성하여 철손 특성에 악영향을 미치는 원소이다. 특히, 0.0050 ％ 를 초과하면, 그 악영향이 현저해지기 때문에, 0.0050 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이하이다.

본 발명에 사용하는 전기 강판은, 상기 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 요구 특성에 따라, 상기 성분 조성에 더하여, Cr, Ca, Mg, REM, Sn, Sb, Cu, Ti, Nb, V, Mo, B, Co 및 Ni 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기의 범위에서 함유할 수 있다.

Cr : 0.1 ％ 이상 5.0 ％ 이하

Cr 은, 강의 고유 저항을 높여, 철손을 저감시키는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Cr 은 0.1 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 5.0 ％ 를 초과하면, 포화 자속 밀도의 저하에 의해 자속 밀도가 현저하게 저하된다. 따라서, Cr 을 첨가하는 경우에는, 0.1 ％ 이상 5.0 ％ 이하의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.

Ca : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하

Ca 는, S 를 황화물로서 고정하여, 철손 저감에 기여하는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 Ca 를 0.001 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.01 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화하여, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이기 때문에, 상한은 0.01 ％ 로 하는 것이 바람직하다.

Mg : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하

Mg 는, S 를 황화물로서 고정하여, 철손 저감에 기여하는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Mg 를 0.001 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.01 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화하여, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이기 때문에, 상한은 0.01 ％ 로 하는 것이 바람직하다.

REM : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하

REM 은, S 를 황화물로서 고정하여, 철손 저감에 기여하는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 REM 을 0.001 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.01 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화하여, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이기 때문에, 상한은 0.01 ％ 로 하는 것이 바람직하다.

Sn : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하

Sn 은, 집합 조직의 개선을 통하여 자속 밀도를 향상시키는 데에 효과적인 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 0.001 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.2 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화하여, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이기 때문에, 상한은 0.2 ％ 로 하는 것이 바람직하다.

Sb : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하

Sb 는, 집합 조직의 개선을 통하여 자속 밀도를 향상시키는 데에 효과적인 원소이다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 0.001 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.2 ％ 를 초과하면, 상기 효과가 포화하여, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이기 때문에, 상한은 0.2 ％ 로 하는 것이 바람직하다.

Cu : 0.10 ％ 이하

Cu 는, 상기의 어닐링 공정 등에 있어서 시효에 의해 강 중에 미세하게 석출되어, 석출 강화에 의해 강판의 강도 상승에 기여하기 때문에, 0.005 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.10 ％ 를 초과하여 과잉으로 첨가하면, 석출된 Cu 가 어닐링 공정에서의 타발 단면의 재결정을 억제함과 함께, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, Cu 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.10 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 0.05 ％ 이하가 보다 바람직하다.

Ti : 0.010 ％ 이하

Ti 는, 상기의 어닐링 공정 등에 있어서 시효에 의해 탄화물로서 강 중에 미세하게 석출되고, 석출 강화에 의해 강판의 강도 상승에 기여하기 때문에, 0.0005 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.010 ％ 를 초과하여 과잉으로 첨가하면, 석출된 Ti 탄화물이 어닐링 공정에서의 타발 단면의 재결정을 억제함과 함께, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, Ti 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.010 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 0.005 ％ 이하가 보다 바람직하다.

Nb : 0.010 ％ 이하

Nb 는, 상기의 어닐링 공정 등에 있어서 시효에 의해 탄화물로서 강 중에 미세하게 석출되어, 석출 강화에 의해 강판의 강도 상승에 기여하기 때문에, 0.0005 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.010 ％ 를 초과하여 과잉으로 첨가하면, 석출된 Nb 탄화물이 어닐링 공정에서의 타발 단면의 재결정을 억제함과 함께, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, Nb 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.010 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 0.005 ％ 이하가 보다 바람직하다.

V : 0.20 ％ 이하

V 는, 상기의 어닐링 공정 등에 있어서 시효에 의해 탄화물로서 강 중에 미세하게 석출되어, 석출 강화에 의해 강판의 강도 상승에 기여하기 때문에, 0.0005 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.20 ％ 를 초과하여 과잉으로 첨가하면, 석출된 V 탄화물이 어닐링 공정에서의 타발 단면의 재결정을 억제함과 함께, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, V 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.20 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 0.05 ％ 이하가 보다 바람직하다.

Mo : 0.20 ％ 이하

Mo 는, 상기의 어닐링 공정 등에 있어서 시효에 의해 탄화물로서 강 중에 미세하게 석출되어, 석출 강화에 의해 강판의 강도 상승에 기여하기 때문에, 0.0005 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.20 ％ 를 초과하여 과잉으로 첨가하면, 석출된 Mo 탄화물이 어닐링 공정에서의 타발 단면의 재결정을 억제함과 함께, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에, Mo 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.20 ％ 이하가 바람직하다. 또한, 0.10 ％ 이하가 보다 바람직하다.

B : 0.0050 ％ 이하

B 는, 강판의 가공성을 높여, 냉간 압연시의 파단을 억제하는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, B 는 0.0010 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.0050 ％ 를 초과하면, 강 중에서 질화물을 다량으로 형성하여, 철손을 열화시키는 경우가 있다. 이 때문에 B 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.0050 ％ 이하가 바람직하다.

Co : 0.1 ％ 이하

Co 는, 강판의 자속 밀도를 높이는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Co 는 0.01 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.1 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화한다. 따라서, Co 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.1 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Ni : 0.1 ％ 이하

Ni 는, 강판의 자속 밀도를 높이는 효과가 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Ni 는 0.01 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.1 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화한다. 따라서, Ni 를 첨가하는 경우의 함유량은, 0.1 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 모터 코어의 제조 방법 (이하, 간단히 「본 발명의 제조 방법」 이라고도 말한다) 의 바람직한 양태를 설명한다. 개략적으로는, 전기 강판으로부터 타발 가공으로 모터 코어재를 채취하는 타발 공정과, 모터 코어재를 적층하는 적층 공정과, 모터 코어재 또는 모터 코어에 열 처리를 실시하는 어닐링 공정에 의해, 피로 특성이 우수한 모터 코어를 얻는 방법이다.

〈전기 강판〉

본 발명에 의하면, 모터 코어의 소재로서 어떠한 전기 강판을 사용한 경우에 있어서도, 종래의 제품과 비교하여, 피로 특성이 우수한 모터 코어가 얻어진다. 따라서, 본 발명의 모터 코어의 제조에 사용하는 전기 강판은, 특별히 한정되지 않지만, 모터 코어의 성능을 높이는 관점에서, 가능한 한 고자속 밀도, 저철손, 고강도의 전기 강판을 사용하는 것이 바람직하다.

〈타발 공정〉

타발 공정은, 상기 전기 강판으로부터 로터 코어와 스테이터 코어를 구성하는 모터 코어재 (로터 코어재와 스테이터 코어재) 를 타발하는 공정이다.

타발 공정은, 상기 전기 강판으로부터 소정 치수의 모터 코어재가 얻어지는 공정이면, 특별히 한정되지 않고, 상용의 타발 공정을 사용할 수 있다.

또한, 후술하는 타발 클리어런스 제어, 타발 속도 제어를 조합함으로써, 보다 피로 특성이 우수한 모터 코어를 얻을 수 있다.

[타발 클리어런스 : 판 두께의 3 ％ 이상 15 ％ 이하]

전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발할 때의 펀치와 다이의 간극, 즉 타발 클리어런스가 판 두께의 3 ％ 미만이면, 타발 단면에 2 차 전단면이나 균열 등의 거칠어짐이 발생하기 쉬워지고, 피로 균열의 기점이 되어, 피로 특성이 저하하는 경우가 있기 때문에, 타발 클리어런스는 판 두께의 3 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 타발 클리어런스가 판 두께의 15 ％ 를 초과하여 커지면, 타발 가공에 의한 타발 단면의 가공 경화가 억제되기 쉬워져, 타발 단면의 재결정이 억제되고, 피로 특성이 저하하는 경우가 있기 때문에, 타발 클리어런스는 판 두께의 15 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 타발 클리어런스는 판 두께의 3 ％ 이상 15 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 판 두께의 5 ％ 이상이고, 12 ％ 이하이다.

[타발 속도 : 100 ㎜/s 이상 500 ㎜/s 이하]

전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발할 때의 타발 속도가 100 ㎜/s 미만이면, 버 등의 응력 집중부가 발생하기 쉬워지고, 이것이 피로 균열의 기점이 되어 피로 특성이 저하하는 경우가 있기 때문에, 타발 속도는 100 ㎜/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 타발 속도가 500 ㎜/s 를 초과하면, 타발 단면에 거칠어짐이나 결락 등의 응력 집중부가 발생하기 쉬워져, 피로 특성이 저하하는 경우가 있기 때문에, 타발 속도는 500 ㎜/s 이하로 하는 것이 바람직하다.

〈적층 공정〉

적층 공정은, 모터 코어재를 적층하여, 모터 코어를 제조하는 공정이다. 적층 공정은, 소정 치수의 범위 내에서 모터 코어재를 적층할 수 있는 공정이면, 특별히 한정되지 않고, 상용의 적층 공정을 사용할 수 있다.

〈어닐링 공정〉

어닐링 공정은, 모터 코어재 또는 그것을 적층한 모터 코어에 어닐링을 실시하는 공정이다. 보다 상세하게는, 어닐링 공정은, 모터 코어재 또는 모터 코어를, 3 ℃/min 이상의 승온 속도로 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도까지 가열하여, 650 초 이상 36000 초 이하 유지하고, 냉각하는 공정이다. 또한, 여기서의 온도는 강판 표면 온도이다. 적층한 코어를 어닐링하는 경우에는, 강판 내부 온도의 상승에 장시간을 필요로 하는 경우가 있지만, 본 발명에서는 타발 단면이 소정 열 이력이 되면 되기 때문에, 이하에 서술하는 온도는 모두 강판 표면 온도를 의미한다.

[승온 속도 : 3 ℃/min 이상]

승온 속도가 3 ℃/min 미만이면, 재결정이 개시하는 온도 이하의 온도에서 장시간 유지되게 되기 때문에, 재결정이 개시되기 전에 회복이 과도하게 발생한다. 이 때문에, 타발 단면이 충분히 재결정하지 않고, 타발 단면에 있어서 판 두께의 70 ％ 이상에 걸쳐서 입경 15 ㎛ 이하의 재결정립이 표출된, 원하는 강판 조직 (이하, 간단히 「원하는 강판 조직」 이라고도 칭한다) 이 되지 않는다. 따라서, 승온 속도를 3 ℃/min 이상으로 제한한다. 바람직하게는 5 ℃/min 이상이다. 승온 속도의 상한에 대해서는 특별히 제한할 필요는 없지만, 승온 속도가 50 ℃/min 를 초과하면, 재결정 핵의 생성이 촉진되는 결과, 타발 단면 내측의 미재결정립층의 존재율이 70 ％ 미만이 될, 우려가 있다. 이 때문에, 승온 속도는 50 ℃/min 이하인 것이 바람직하다.

[어닐링 온도 : 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하]

어닐링 온도가 550 ℃ 미만이면, 어닐링에 의한 타발 단면의 재결정이 충분히 일어나지 않고, 제조한 모터 코어의 타발 단면이 원하는 강판 조직이 되지 않는다. 한편, 어닐링 온도가 700 ℃ 를 초과하면, 타발 단면의 재결정립이 과도하게 성장하기 때문에 입경이 조대해져 타발 단면이 원하는 강판 조직이 되지 않는다. 이 때문에, 어닐링 온도 T 는 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위로 제한한다. 바람직하게는 570 ℃ 이상이고, 650 ℃ 이하의 범위이다.

[어닐링 온도로 650 초 이상 36000 초 이하 유지]

상기 어닐링 온도로 유지하는 시간이 650 초 미만인 경우에는, 어닐링에 의한 재결정이 충분히 일어나지 않아, 제조한 모터 코어의 타발 단면이 원하는 강판 조직이 되지 않는다. 한편, 상기 어닐링 온도에서 유지하는 시간이 36000 초 초과인 경우에는, 타발 단면의 재결정립이 과도하게 성장하기 때문에 입경이 조대해져 타발 단면이 원하는 강판 조직이 되지 않는다. 따라서, 상기 어닐링 온도로 유지하는 시간은 650 초 이상 36000 초 이하로 한다. 바람직하게는 1200 초 이상이며, 18000 초 이하이다.

상기와 같이 하여 얻은 모터 코어는 우수한 피로 특성을 갖지만, 모터 코어 소재로서 고강도 강판을 사용한 경우에는, 보다 우수한 피로 특성을 얻을 수 있다. 이 경우, 고강도 강판의 사용에 의해 스테이터 코어의 철손 열화가 염려될 때에는, 스테이터 코어만을 대상으로 하여 철손 개선을 목적으로 하는 변형 제거 어닐링을 실시해도 된다.

실시예

＜모터 코어의 제조＞

표 1-1 및 표 1-2 에 나타내는 판 두께 및 성분 조성을 갖는 전기 강판으로부터, 상기 타발 조건에 합치한 타발 가공에 의해 스테이터 코어재와 로터 코어재를 채취하고, 각 코어재의 400 장을 적층하여, 스테이터 코어와 로터 코어를 동일 소재로부터 제조하였다. 또한, 상기 로터 코어는, 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 조건으로 열 처리를 실시하였다 (어닐링 공정).

＜평가＞

얻어진 로터 코어로부터, 시험편을 채취하고, 후술하는 EBSD 측정을 실시하였다. 또한, 피로 특성의 측정용에, 로터 코어와 동일한 전기 강판을 이용하여, 동일한 조건으로 타발하고, 동일한 조건으로 열 처리를 실시한 인장 피로 시험편을 제작하였다. 또한, 인장 강도 측정용 및 자기 특성 평가용으로, 로터 코어와 동일한 전기 강판에 동일한 조건으로 열 처리를 실시한 강판으로부터, 인장 시험편 및 자기 측정용 시험편을 제작하였다. 이들 시험편을 사용하여, 자기 특성 평가, 인장 시험 및 인장 피로 시험을 실시하였다. 시험 방법은, 다음과 같이 하였다.

(EBSD 측정)

로터 코어의 브리지부로부터, 판면 및 타발 단면에 수직인 면이 관찰면이 되도록, EBSD 측정용의 시험편을 잘라, 그 시험편을 수지로 포매하고, 상기 관찰면을 연마 및 화학 연마에 의해 경면화하였다. 이 관찰면에 대하여, 타발 단면 및 그 근방을 포함하는 시야에서, 전자선 후방 산란 회절 (EBSD) 측정을 실시하였다. 또한, 상기 측정 조건은, 스텝 사이즈 : 0.3 ㎛ 로 하고, 측정 영역 : 판 두께 방향으로 판 두께 전체 두께 × 판 두께 직교 방향으로 판 두께의 절반 이상으로 하여, EBSD 측정을 실시하였다. 이어서, 상기 측정 결과를, 해석 소프트 : OIM Analysis 8 을 사용하여, 국소 방위 데이터의 해석을 실시하였다. 또한, 상기 데이터 해석에 앞서, Partition Properties 로 GSZ [＆ ; 5.000, 20, 0.100, 0, 0, 8.0, 1, 1, 1.0, 0 ; ] ＞ 0.000 의 조건 (Minimum Size : 20 points, Minimum Confidence Index : 0.1, Grain Size ＞ 0) 으로 측정점을 선별하고, 해석에 사용하였다. 또한, 본 해석은 모두 Grain Tolerance Angle 이 5°인 조건에서 실시하였다.

직경 (diameter) 이 15 ㎛ 이하 또한 GOS 가 2.0°이하인 결정립 중, 타발 단면에 표출된 결정립을 추출하고, 타발 단면에 있어서, 그 영역 (표출률) 이 판 두께의 몇 ％ 인지를 측정하였다. 이 숫자가, 로터 코어의 외주면 (타발 단면) 에 있어서 판 두께의 몇 ％ 이상에 걸쳐서 입경 15 ㎛ 이하의 재결정립이 표출되어 있는 지에 상당한다. 이상의 측정을, 타발 단면을 상이하게 한 3 시야에서 실시하여, 그 평균을 표출률로 하였다.

본 실시형태에 있어서 재결정립의 표출률은, 판 두께에 대한, 상기 관찰 시야에 있어서 타발 단면에 표출되어 있는 복수의 재결정립의 판 두께 방향의 길이를 합계한 길이에 의해 산출된다. 각 재결정립은 서로 인접하고 있는지 여부를 불문하고, 표출되어 있는 부분에 있어서의 재결정립의 길이를 가산한다. 또한, 타발 단면에 표출된 재결정립에 인접하고 있다고 해도 타발 단면에 표출되어 있지 않은 재결정립에 대해서는 본 실시형태에서 말하는 표출률에는 포함하고 있지 않다.

즉, 앞서 도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서 말하는 타발 단면에 있어서 표출되어 있는 재결정립의 길이는, 길이 L₁ 과 L₂ 의 합계치이다. 그리고, 0.7 × 판 두께 ST ≤ L₁ ＋ L₂ 가 성립할 때, 모터 코어의 외주면 (타발 단면) 에 있어서 판 두께의 70 ％ 이상에 걸쳐서 결정 입경 15 ㎛ 이하의 재결정립이 표출되어 있다고 할 수 있다.

다음으로, 로터 코어 내층부 (타발 단면 내측) 에 있어서, GOS 가 2.0°초과인 결정립을 추출하고, 그 영역이 판 두께의 몇 ％ 를 차지하고 있는지를 측정하였다. 이 숫자가, 로터 코어 내층부 (타발 단면 내측) 에 판 두께의 몇 ％ 이상에 걸쳐서 미재결정립층을 갖는지 (미재결정립이 존재하는지) 에 상당한다.

여기서, 본 실시형태에 있어서 미재결정립층이란, 상기 서술한 바와 같이, 복수의 미재결정립이 일체가 되어 두께 방향으로 연속하는 층을 말하고, 구체적으로는 서로 인접한 복수의 미재결정립의 집합체로 구성된다. 이 미재결정립의 존재율은, 판 두께에 대한 미재결정층의 판 두께 방향의 길이에 의해 산출된다.

즉, 앞서 도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서 말하는 미재결정층은 서로 인접한 미재결정층의 집합체로 이루어지고, 그 미재결정층 (Ly) 의 판 두께 방향의 길이는 L₃ 이다. 그리고, 0.7 × 판 두께 ST ≤ L₃ 이 성립할 때, 모터 코어 내층부 (타발 단면 내측) 에 판 두께의 70 ％ 이상에 걸친 미재결정립층을 갖는다고 할 수 있다. 또한, 판 두께 방향으로 이간하는 복수의 미재결정층이 존재하는 경우에는, 그것들 각 미재결정층의 판 두께 방향의 길이의 합계치가, 0.7 × 판 두께 ST 보다 길면 된다.

(인장 시험)

상기 로터 코어재의 채취원과 동일한 전기 강판에 대하여, 상기 로터 코어와 동일한 조건으로 열 처리를 실시한 후, 압연 방향을 인장 방향으로 하는 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241 : 2011 에 준거한 인장 시험을 실시하여, 인장 강도 (TS) 를 측정하였다.

(인장 피로 시험)

상기 로터 코어재의 채취원과 동일한 전기 강판으로부터, 타발 가공에 의해, 압연 방향을 길이 방향으로 한 인장 피로 시험편 (JIS Z 2275 : 1978 에 준거한 1 호 시험편, b : 15 ㎜, R : 100 ㎜ 와 동일한 형상) 을 채취하고, 상기 로터 코어와 동일한 조건으로 열 처리를 실시한 후, 피로 시험에 제공하였다. 상기 피로 시험은, 인장-인장 (편진동), 응력비 (= 최소 응력/최대 응력) : 0.1 및 주파수 : 20 Hz 의 조건에서 실시하고, 반복수 10⁷ 회에 있어서 피로 파단을 일으키지 않는 최대 응력을 피로 한도 (σmax) 로 하였다. 또한, 시험 결과의 평가는, 피로 한도가 하기 식의 조건을 만족하고 있는 것을 피로 특성이 우수한 것으로, 만족하지 않는 것을 피로 특성이 불량이라고 평가하였다.

피로 한도 ≥ 0.5 × 인장 강도 (TS) ＋ 70 (㎫)

상기 식에 있어서, 일반적으로 인장 강도와의 관계에서 요구되는 피로 한도가 「0.5 × 인장 강도」 이고, 소정 임계값이 상기 식의 우변에 있어서 가산한 70 ㎫ 이다. 상기 식을 만족하는 경우에는, 후술하는 표 2 에 있어서 「B1 : (피로 한도) - 0.5 × TS ＋ 70」 의 열에 정의 값이 기재됨과 함께, B2 (타발 피로 특성) 열에서의 표기는 △, ○, 또는 ◎ 로 되어 있다. 한편, 상기 식을 만족하지 않는 경우에는, B1 열에 부의 값이 기재됨과 함께, B2 열의 표기는 × 가 되어 있다. B2 열에 있어서, △ 는 B1 열의 값이 0 ∼ 19 인 경우에 부여되고, ○ 는 B1 열의 값이 20 ∼ 39 로서 피로 특성이 보다 우수한 경우에 부여되고, ◎ 는 B1 열의 값이 40 이상으로서 피로 특성이 매우 우수한 경우에 부여되어 있다. 또한, △, ○, ◎ 는 피로 특성의 우위성을 일견하여 시인하기 쉽도록 상대적으로 부여하고 있는 것으로서 절대적인 평가가 아닌 것은 말할 필요도 없다. 예를 들어, 동일한 ○ 가 부여되어 있어도, B1 열의 값이 「30」 인 실시예는 「20」 인 실시예보다 피로 특성이 우수한 것은 분명하고, 피로 특성의 절대적인 평가는 B1 열의 수치에 의해 실시되는 것이다.

(자기 특성 측정)

상기 로터 코어재의 채취원과 동일한 전기 강판으로부터, 길이 방향을 압연 방향 및 압연 직각 방향으로 하는, 폭 30 ㎜, 길이 180 ㎜ 의 자기 측정용 시험편을 채취하고, 상기 로터 코어와 동일한 조건으로 열 처리한 후, JIS C 2550-1 : 2011 에 준거하여, 엡스타인법으로 철손 W_10/400 을 측정하였다. 철손 값에 대해서는 모두 우수한 값을 나타내고 있다.

상기 평가 시험의 결과를, 표 2-1 및 표 2-2 에 병기하였다. 또한, 피로 한도에 미치는, 타발 단면에 있어서의 입경 15 ㎛ 이하의 재결정립의 표출률의 영향을 정리하여, 도 2 에 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 표출률이 70 ％ 이상이면, (피로 한도) - 0.5 × TS ＋ 70 은 10 ㎫ 이상이 되는 것을 알 수 있다.

표 1-1 ∼ 2 그리고 표 2-1 ∼ 2 의 No. 1 ∼ No. 36 및 No. 57 ∼ No. 64 의 결과로부터, 표출률이 70 ％ 이상이면, 강판의 조성에 관계없이, 우수한 피로 특성 및 철손 특성을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 표 1-1 ∼ 2 그리고 표 2-1 ∼ 2 의 No. 1 과 No. 37 ∼ No. 56 의 결과로부터, 타발 공정에 있어서의 타발 조건 및 어닐링 공정에 있어서의 어닐링 조건을 상기 서술한 조건으로 함으로써, 우수한 피로 특성 및 철손 특성을 부여할 수 있는 것을 알 수 있다. 더하여, 피로 특성을 향상시키기 위해서는, 타발 조건보다 어닐링 조건을 정밀하게 제어하는 것이, 피로 특성의 향상에 대한 공헌이 크고, 또한 어닐링 조건에 있어서는, 어닐링 온도 T 및 유지 온도 t 가 피로 특성의 향상에 크게 공헌하고 있는 것을 알 수 있다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 2-1]

[표 2-2]

산업상의 이용 분야

본 발명의 기술은, 모터 코어의 피로 특성의 개선에 유효하기 때문에, 동일 소재 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동시에 채취하는 경우에 한정되는 것이 아니고, 상이한 소재 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 따로 따로 채취하는 경우에도 적용할 수 있다.

Claims (8)

1. 전기 강판의 적층체인 모터 코어로서,
   상기 전기 강판은, 질량％ 로
   C : 0.0100 ％ 이하,
   Si : 2.0 ％ 이상 7.0 ％ 이하,
   Mn : 0.05 ％ 이상 3.0 ％ 이하,
   Al : 3.0 ％ 이하,
   P : 0.2 ％ 이하,
   S : 0.005 ％ 이하 및
   N : 0.0050 ％ 이하
   를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 성분 조성을 갖고,
   상기 모터 코어의 외주면은 타발 단면이고,
   상기 모터 코어의 외주면에 있어서의, EBSD 측정에 의해 측정되는 입경이 15 ㎛ 이하인 재결정립의 표출률이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상인 모터 코어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외주면의 내측에, EBSD 측정에 의해 측정되는 미재결정립이 모터 코어의 판 두께의 70 ％ 이상을 차지하는, 미재결정립층을 갖는 모터 코어.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 성분 조성은, 추가로 질량％ 로,
   Cr : 0.1 ％ 이상 5.0 ％ 이하,
   Ca : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,
   Mg : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,
   REM : 0.001 ％ 이상 0.01 ％ 이하,
   Sn : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하,
   Sb : 0.001 ％ 이상 0.2 ％ 이하,
   Cu : 0.10 ％ 이하,
   Ti : 0.010 ％ 이하,
   Nb : 0.010 ％ 이하,
   V : 0.20 ％ 이하,
   Mo : 0.20 ％ 이하,
   B : 0.0050 ％ 이하,
   Co : 0.1 ％ 이하 및
   Ni : 0.1 ％ 이하
   중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 모터 코어.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 모터 코어의 제조 방법으로서,
   상기 전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발하는 타발 공정과,
   상기 모터 코어재의 복수 장을 적층하는 적층 공정과,
   상기 적층된 모터 코어재를 3 ℃/min 이상의 승온 속도로 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도까지 가열하고, 상기 온도로 650 초 이상 36000 초 이하 유지하는 어닐링 공정
   을 갖고,
   상기 타발 공정에 있어서의 타발 클리어런스를, 상기 전기 강판의 두께의 3 ％ 이상 15 ％ 이하로 하는 모터 코어의 제조 방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 모터 코어의 제조 방법으로서,
   상기 전기 강판으로부터 모터 코어재를 타발하는 타발 공정과,
   상기 모터 코어재를 3 ℃/min 이상의 승온 속도로 550 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도까지 가열하고, 상기 온도로 650 초 이상 36000 초 이하 유지하는 어닐링 공정과,
   상기 어닐링된 모터 코어재의 복수 장을 적층하는 적층 공정
   을 갖고,
   상기 타발 공정에 있어서의 타발 클리어런스를, 상기 전기 강판의 두께의 3 ％ 이상 15 ％ 이하로 하는 모터 코어의 제조 방법.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 타발 공정에 있어서의 타발 속도를 100 ㎜/s 이상 500 ㎜/s 이하로 하는 모터 코어의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 타발 공정에 있어서의 타발 속도를 100 ㎜/s 이상 500 ㎜/s 이하로 하는 모터 코어의 제조 방법.
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