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TWI717879B - 無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法 - Google Patents

無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法 Download PDF

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TWI717879B
TWI717879B TW108138415A TW108138415A TWI717879B TW I717879 B TWI717879 B TW I717879B TW 108138415 A TW108138415 A TW 108138415A TW 108138415 A TW108138415 A TW 108138415A TW I717879 B TWI717879 B TW I717879B
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iron core
oriented electrical
young
modulus
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TW108138415A
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藤村浩志
鹿野智
富田美穂
Original Assignee
日商日本製鐵股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明提供一種無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法，該無方向性電磁鋼板在高速下進行連續沖裁時仍可提升鋼板之運送性。 一種無方向性電磁鋼板，其以質量%計含有Si：2.0~5.0%、Mn：0.4~5.0%、Al≦3.0%、C：0.0008~0.0100%、N≦0.0030%、S≦0.0030%及Ti≦0.0060%；Mn與C的含量之積為0.004~0.05質量%2 ；並且軋延方向的降伏強度在600MPa以上、楊氏模數在200GPa以上。一種積層鐵芯的製造方法，其在使用漸進模製造積層鐵芯時，鋼板的運送速度V(m/秒)滿足下述(1)式。 V：VMIN ~VMAX (1) VMAX =(1/25)√(t2 ×E×YS)　　　　　　　(2) VMIN =(1/25)√(t2 ×120000)  　　　　　　(3) t：鋼板板厚(mm)，E：楊氏模數(GPa)，YS：降伏強度(MPa)

Description

無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法
本發明係關於無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法，尤其係關於一種連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板。
在電氣設備領域，尤其在使用無方向性電磁鋼板作為鐵芯材料的旋轉機、中小型變壓器、電子組件等之領域中，高效率化及小型化的要求日漸強烈。 無方向性電磁鋼板的性能特性中，若著眼於減低鐵損，一般而言根據減低因電阻增大所致之渦電流損耗的觀點，一直係採用提高Si或Al等的含量的方法。針對高磁通密度化，亦提案出各種改善技術。 另一方面，無方向性電磁鋼板在作為旋轉機等的鐵芯來使用於電氣設備時，必須考慮加工時的磁特性變化。尤其，當無方向性電磁鋼板作為鐵芯胚料接受沖裁加工時，沖裁端面或歛縫部等的形狀不僅會影響鐵芯性能，還會左右作為鐵芯的積層性與成形性。亦即，作為鐵芯若沒有成形為預定形狀，便無法發揮出無方向性電磁鋼板的胚料之磁特性。
作為電氣設備鐵芯材料，已提案有各種無方向性電磁鋼板，其具有優異磁特性並且易於成形為電氣設備鐵芯之沖裁加工性也優異。
專利文獻1係關於沖裁加工性優異且具高降伏應力(400MPa以上)之無方向性電磁鋼板者，該文獻中揭示了一種無方向性電磁鋼板，其以質量%計含有Si：1.5%以上且3.5%以下、Mn：1.5%以下、Al：0.2%以上且3.0%以下、Mg：0.0003%以上且0.0050%以下，或者更含有Ti：0.0010%以上且0.010%以下、C：0.0010%以上且0.010%以下，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物所構成，並且製品板之結晶粒徑d為5μm以上且40μm以下，且滿足d≦50×(Si+0.5Al-2)之關係。
專利文獻2之目的在於：在不犧牲於馬達鐵芯之沖裁加工及鋼板製造中之產率及生產性之前提下，提供一種強度優異之無方向性電磁鋼板；並且揭示了一種無方向性電磁鋼板，該無方向性電磁鋼板之特徵在於：其以質量%計含有C：0.01%以上且0.05%以下、Si：2.0%以上且4.0%以下、Mn：0.05%以上且0.5%以下、Al：3.0%以下及Nb：0.01%以上且0.05%以下，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物所構成，Mn與C的含量以質量%計滿足Mn≦0.6-10×C，並且鋼板的再結晶部分的面積率為50%以上，拉伸試驗之降伏強度為650MPa以上，致斷延伸率為10%以上，並且鐵損W10/400為70W/kg以下。
專利文獻3之目的在於：提供一種使變得易於成形為電氣設備鐵芯之沖裁加工性也優異之無方向性電磁鋼板，並且揭示了一種無方向性電磁鋼板，該無方向性電磁鋼板具有以下鋼成分：含有C：0.003%以下、Si：1.0%以上3.0%以下、Al：0.1%以上且3.0%以下、Mn：0.1%以上且1.0%以下，滿足0.2≦Al/(Si+Al)≦0.6，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物元素而成；並且降伏比在0.6以上，維氏硬度在200以下。
專利文獻4為了消除在沖裁加工為鐵芯形狀時板發生翹曲、拙曲的問題，而揭示了一種無方向性電磁鋼板，該無方向性電磁鋼板以質量%計含有C：0.05%以下、P：0.2%以下、Si：5%以下、Mn：5%以下、Al：3%以下、S：0.02%以下及N：0.01%以下；使用相對於X射線積分反射強度的理論強度之比P(hkl)((hkl)係板面內之(hkl)面的方位)；TP值=P(222)/P(200)在1.3以上；並且再結晶率在20%以下。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2005-113158號公報 專利文獻2：日本特開2008-050685號公報 專利文獻3：日本特開2011-140683號公報 專利文獻4：日本特開2008-202070號公報
發明概要 發明欲解決之課題 EV(電動汽車)或HEV(混合動力車輛)等環保車輛的驅動馬達用鐵芯幾乎都係厚度0.30mm以下的薄無方向性電磁鋼板之積層體(積層鐵芯)，在其製造中，利用漸進模所行連續沖裁方法係生產性高的方法而廣泛受到採用。最近，為了進一步提升生產性，而有加快連續沖裁速度(漸進沖裁中之鋼板的運送速度)的傾向。然而，已知專利文獻1~4所記載之無方向性電磁鋼板於高速沖裁中，運送中的鋼板會脫離運送面及設置有沖裁模具的水平面(板於運送面上在垂直於運送方向之上下方向急移)，導致必須降低運送速度而阻礙了生產性的提升，不僅如此，若沒有適當地運送至沖裁位置，還會造成沖裁加工中發生異常而使得生產性大幅降低。
本發明目的在於提供一種無方向性電磁鋼板及使用其之積層鐵芯的製造方法，該無方向性電磁鋼板在高速下進行連續沖裁時仍可提升鋼板之上述運送性。 用以解決課題之手段
使用無方向性電磁鋼板在高速下進行連續沖裁時，鋼板之運送性變差的原因推斷係鋼板的彎曲強度不充足之故。並且構思出：同時使鋼板的降伏強度與楊氏模數為高的值可有效提升彎曲強度。此外更得知：該效果在Mn或C的含量較高之鋼種中較易展現。
根據上述推斷，就已鑑定了Mn及C的含量之鋼板同時使鋼板之降伏強度與楊氏模數為高的值，結果在高速下進行連續沖裁時成功提升了鋼板之運送性。
本發明係根據上述知識見解而作成者，其主旨如下。 [1]一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於： 其以質量%計含有Si：2.0~5.0%、Mn：0.4~5.0%、Al≦3.0%、C：0.0008~0.0100%、N≦0.0030%、S≦0.0030%及Ti≦0.0060%，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物所構成； Mn與C的含量之積在0.004~0.05質量%2 的範圍內；並且 軋延方向的降伏強度在600MPa以上，軋延方向的楊氏模數在200GPa以上。 [2]如[1]之無方向性電磁鋼板，其以質量%計更含有Ni、Cr、Mo、Sn及Sb中之1種以上，且合計含有0.001~0.50%。
[3]一種積層鐵芯的製造方法，其特徵在於：其係以如[1]或[2]之連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板作為胚料，並且在使用漸進模製造積層鐵芯時，鋼板的運送速度V(m/秒)滿足下述(1)式。
V：VMIN ~VMAX (1) VMAX =(1/25)√(t2 ×E×YS)　　　　　　　　(2) VMIN =(1/25)√(t2 ×120000)　　　　    　　(3) 惟，t：電磁鋼板的板厚(mm)，E：電磁鋼板的軋延方向的楊氏模數(GPa)，YS：電磁鋼板的軋延方向的降伏強度(MPa) [4]如[3]之積層鐵芯的製造方法，其係在750~900℃下將所製出的積層鐵芯進行弛力退火。
發明效果 本發明係使無方向性電磁鋼板的軋延方向的降伏強度在600MPa以上且使軋延方向的楊氏模數在200GPa以上，藉此可在高速下進行連續沖裁時提升鋼板之運送性。
用以實施發明之形態 專利文獻1~4所記載之發明皆以提升鋼板之沖裁性為目的。專利文獻1就沖裁性，其問題在於：伴隨著高強度化，鋼板會變脆弱而生產性及產率明顯變差，從而提出了一種具有400MPa以上的降伏應力並且不會導致材料脆化之物。專利文獻2就沖裁性，其問題在於：經沖裁加工後的馬達鐵芯發生破裂而產率及生產性變差，從而提出了一種降伏強度設為650MPa以上且致斷延伸率設為10%以上之物。專利文獻3就沖裁性，其目的在於：將沖裁端面、歛縫部等的形狀形成為預定為鐵心之形狀，從而提出了一種降伏比設為0.6以上且維氏硬度設為200以下之物。專利文獻4就沖裁性，其問題在於：在沖裁加工為鐵芯形狀時，因沖裁時的彎折等導致在沖裁後為了積層而進行之運送變得困難，從而提出了一種將鋼板在懸臂樑的狀態下計測其自由端的彎垂量而彎垂量少之物。
相對於此，在本發明目的之高速沖裁時，首次得知問題並非係因沖裁中之彎折等所致沖裁後之運送性降低，將鋼板運送到沖裁位置之運送性才係問題所在。從而，本發明對象之連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板，係指在連續沖裁時將鋼板運送到沖裁位置之運送性優異之無方向性電磁鋼板。
於是，本發明人詳細進行了研討，結果首次得知：為了製成本發明目的之在連續沖裁時將鋼板運送到沖裁位置之運送性優異之無方向性電磁鋼板，鋼板的軋延方向的降伏強度須在600MPa以上，並且軋延方向的楊氏模數須在200GPa以上。藉由提升降伏強度使其在600MPa以上來擴大材料的彈性區域，從而可避免運送中之彎折。同時藉由使楊氏模數在200GPa以上，可減低在彈性區域內的變形，而可抑制因裝置振動、共振等所致之鋼板的急移(振動)。降伏強度以620MPa以上為佳，715MPa以上更佳。另，楊氏模數以205GPa以上為佳，210GPa以上更佳。又，本發明中規定之「降伏強度」，就在拉伸試驗中沒有出現上降伏點的鋼板係以「0.2%偏位降伏強度」作為「降伏強度」。另外，就在拉伸試驗中出現上降伏點的鋼板係以「上降伏點」作為「降伏強度」。此外，本發明中規定之「楊氏模數」的測定方法並無特別限定，而係利用周知測定方法者。具體而言，「楊氏模數」係從彈性變形區域之傾斜來求算，該彈性變形區域係在以通常的拉伸試驗獲得的位移-荷重曲線中顯示線性關係。 又，此處之降伏強度及楊氏模數係在沖裁時之值，並且係在附皮膜之電磁鋼板測得者。因皮膜而生之降伏強度及楊氏模數的變化極微小，而可無視。
接下來，說明限定本發明之鋼成分的理由。又，符號%係指質量%。本發明鋼板之Si、Mn、Al、C、N、S及Ti含量範圍，基本上與一般所知無方向性電磁鋼板之習知成分組成範圍並無太大差異，但其特徵為特別將Mn與C的含量控制在特定範圍內。
Si係以下成分：藉由增加電阻，減少渦電流損耗，而具有減低鐵損之作用。為了發揮該作用，必須含有2.0%以上。另一方面，其含量若增加，磁通密度便會降低而也會導致成本高漲，故設為5.0%以下。
Mn藉由與C同時含有，而具有抑制高速沖裁時鋼板急移的效果。為了獲得該效果，Mn含量設為0.4%以上。另外，Mn會使電阻增加，減少渦電流損耗，並且會改善一次再結晶集合組織，使磁滯損失減少，而也具有提升磁通密度的效果。Mn含量若過多，退火時的晶粒成長性本身會降低而磁滯損失增加，故係設為5.0%以下。Mn含量設為1.0%以上且4.6%以下為佳，設為1.6~4.2%更佳，又更佳的係設為2.2~3.8%。
C藉由與Mn同時含有，而具有抑制高速沖裁時鋼板急移的效果。為了獲得該效果，其必須為0.0008%以上。然而，含量若大於0.0100%，因磁老化所致鐵損劣化會變得顯著。其以0.0021~0.0090%為佳，更佳係0.0041~0.0080%。
此外，Mn與C的含量係設為各自含量之積在0.004~0.05質量%2 的範圍內。積小於0.004時，可推測如以下說明之Mn與C的交互作用便不會起作用，而無法獲得充足的發明效果。積的上限係從上述各元素的上限來決定。以設為0.006~0.04質量%2 為佳，設為0.008~0.03質量%2 的範圍更佳。
Mn與C在較高濃度下共存時可展現出本發明效果之理由並不明確，然可推測如以下。已知Mn與C在鋼中具有互相拉扯的交互作用(所謂的Mn-C偶極)，從而具有抑制C的長距離擴散的效果。另一方面，已知C具有藉由內部摩擦所帶來的抑制振動的效果。在本發明中，可推測Mn會抑制C的長距離擴散，並且使透過內部摩擦來抑制振動的效果增大，該內部摩擦係因C的短距離移動所致。該效果推測係除了Mn與C的吸引交互作用外，還結合差排(晶格缺陷)與C的吸引交互作用所得之加乘作用。
Al也與Si同樣係以下成分：藉由增加電阻，減少渦電流損耗，而具有減低鐵損之作用，並且其也會發揮提高磁通密度相對於飽和磁通密度的比率而使磁通密度提升的作用。Al含量若過多，飽和磁通密度本身就會降低，而招致磁通密度降低，因此Al含量設為3.0%以下。Al含量設為0.1%以上為佳，但不含有Al亦可。
N會生成氮化物，使得鐵損特性劣化，故設為0.0030%以下。S會形成硫化物，使得鐵損特性劣化，故設為0.0030%以下。Ti會生成TiN、TiS及TiC等各種析出物，不僅使得鐵損特性劣化，還會將被認為在本發明中扮演重要角色之C完全固定為碳化物，造成對發明效果有用之作用消失，故設為0.0060%以下。
本發明無方向性電磁鋼板亦可更含有Ni、Cr、Mo、Sn及Sb中之1種以上作為選擇成分，並且以質量%計可含有合計0.001~0.50%。Ni、Cr、Mo、Sn及Sb各會影響再結晶集合組織的形成，對於鋼板磁特性的提升會發揮顯著效果，並且該等效果會在含量0.001%以上展現出來。另一方面，含量若過多，對再結晶集合組織板的影響會飽和，故含量上限設為合計0.50%。
說明本發明無方向性電磁鋼板的製造方法。 本發明無方向性電磁鋼板可透過通常步驟來製造，該通常步驟係由製鋼、熱軋延(或熱軋延、熱軋板退火)、酸洗、冷軋延及完工退火所構成。熱軋延的製造條件亦無須特別條件，例如就熱軋的扁胚加熱溫度係1000~1200℃、捲取溫度則為700℃以下之標準條件即可。就冷軋延，亦無須特別條件。
在本發明鋼板之製造中，可藉由調整完工退火條件，來使降伏強度與楊氏模數在本發明範圍內。藉由將完工退火溫度設為低如740℃以下，可同時使降伏強度與楊氏模數增加。另一方面，完工退火溫度若過低，有時會導致鋼板的平坦度不良。因此，就具有本發明成分組成的鋼板，可依各成分組成決定完工退火溫度，該完工退火溫度可維持良好的鋼板的平坦度，並且滿足本發明降伏強度與楊氏模數。
另外，控制完工退火的冷卻速度，此一舉動對於本發明效果之展現尤其會起有利作用。具體而言，600~100℃之溫度區的平均冷卻速度可設為60℃/秒以下，並且較佳的係600~350℃之溫度區的平均冷卻速度CR1設為40℃/秒以下、350~100℃之溫度區的平均冷卻速度CR2設為40℃/秒以上且設為CR2-CR1＞0℃/秒。更佳的係設為CR2-CR1≧20℃/秒。如上述之冷卻模式較為適宜的理由並不明確，而在含有預定量的Mn及C之本發明鋼板中可觀察到效果，對於楊氏模數之上升尤其有效，由此可認為其及Mn與C的交互作用有關聯，該Mn與C的交互作用會影響C的短距離移動而會發揮抑制振動的效果。 推測應該係在350℃以上時，藉由使平均冷卻速度在40℃/秒以下會透過C的擴散而生成Mn-C對(Mn-C coupling)，從而可獲得抑制運送鋼板時之振動的效果，相對於此，在350℃以下時，若使平均冷卻速度小於40℃/秒，便會從Mn-C對生成出碳化物而失去抑制振動的效果。
針對在使用本發明無方向性電磁鋼板進行高速沖裁時，可將鋼板的運送速度高速化到何等程度進行了試驗。 又，在此，鋼板的運送速度係指將運送距離除以以下時間而得者：不包含沖裁所花費的時間，並且純粹僅花費在用於運送鋼板的時間。其原因為：在高速沖裁步驟中，當沖裁鋼板時鋼板係處於靜止狀態。大致而論，該鋼板的運送速度為高速沖裁步驟之整體沖裁速度(包含沖裁所花費的時間及純粹運送鋼板的時間加以計算而得者)的1.1~1.5倍左右。
製造出無方向性電磁鋼板，該無方向性電磁鋼板具有以下成分：以質量%計，Si：3.2%、Mn：1.0%及Al：0.7%，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物所構成。歷經熱軋延、冷軋延而製成板厚0.10~0.30mm，並且將冷軋延後的完工退火溫度進行各種變更，藉此製造出降伏強度在350~850MPa之間且楊氏模數在170~230GPa之間的鋼板。 鋼板的板寬並無受到特別限制，考慮到在一般沖裁裝置的處置，係將板寬設為300mm~500mm。 大致而論，鋼板的板厚越薄在運送時越容易發生急移。因此，此處之鋼板板厚的範圍設為從一般的厚度即0.25mm起至相對薄的0.10mm。
針對高速沖裁，在使用漸進模製造積層鐵芯時，係使運送速度在1~4m/秒的範圍內變動。
試驗的結果，得到以下知識見解：不引起急移而可實行連續沖裁之鋼板的運送速度的極限(VMAX )，當鋼板的降伏強度與楊氏模數在上述本發明範圍內時，可利用板厚、楊氏模數及降伏強度之特定函數((1/25)√(t2 ×E×YS))來表現。亦即，明白可知只要係鋼板的運送速度V(m/秒)沒有超過利用下述(2)式獲得的VMAX 時，在高速沖裁中的運送性就良好。 VMAX =(1/25)√(t2 ×E×YS)　　　　(2) 惟，t：電磁鋼板的板厚(mm)，E：電磁鋼板的軋延方向的楊氏模數(GPa)，YS：電磁鋼板的軋延方向的降伏強度(MPa)。
另一方面，就降伏強度與楊氏模數為本發明下限、亦即降伏強度：600MPa且楊氏模數200GPa時，上述(1)式的VMAX 成為(1/25)√(t2 ×120000)，而可進行以該運送速度為上限之作業。若採取相反看法，則本發明鋼板中可以說能將運送速度高速化到(1/25)√(t2 ×120000)以上之點為其特徵。在本發明中，係令上述降伏應力與楊氏模數為本發明鋼板下限時的運送速度的極限為VMIN 。 VMIN =(1/25)√(t2 ×120000)　　　　　　(3)
並且，以在運送速度VMIN 以上且VMAX 以下的範圍下對本發明鋼板進行之連續沖裁、亦即滿足式(1)之積層鐵芯的製造方法作為發明。 V：VMIN ~VMAX (1) 亦即，在本發明積層鐵芯的製造方法中，可使用經適當控制了材質之本發明鋼板，並適當採用在以往係困難的高速運送速度來進行連續沖裁。又，理所當然，在實際運用中，沖裁步驟中鋼板的運送速度就算設為較VMIN 低，也不會產生急移等運送性的問題。作為一例，沖裁步驟前後的步驟的處理速度為速率決定因子時，在沖裁步驟中的運送速度設為較VMIN 低亦可。
須留意的係：即便在沒有充分滿足本發明鋼板所需之降伏強度及楊氏模數之鋼板中，仍存在上述VMIN 及VMAX 所規定之運送速度的範圍。例如，就算在楊氏模數低至不充分滿足本發明的程度的情況下，只要僅降伏強度變得夠高，VMAX 之值便會較VMIN 成為夠高之值，而會存在充分滿足式(1)的運送速度。惟，在如上述之鋼板中，即便係式(1)的範圍內的運送速度，運送性仍會產生問題。其原因在於：為展現出本發明效果，除了鋼成分外，還須同時滿足降伏強度與楊氏模數兩者。
使用本發明無方向性電磁鋼板製造出積層鐵芯後，在750~900℃下將製出的積層鐵芯進行弛力退火，以製成鐵損少的鐵芯。藉此，所製出的積層鐵芯的應變就會消失而鐵芯鐵損減低，從而可製造高效率馬達。弛力退火溫度低於750℃時，鋼板的結晶粒徑就不會充分成長而成為細粒。另一方面，弛力退火溫度若高於900℃，積層後的鋼板會彼此牢牢地附著而鐵芯鐵損增加。因此，弛力退火溫度設為750~900℃的範圍。弛力退火的退火氣體環境宜使可氧化性氣體的濃度較少。 實施例
將以轉爐熔煉後之鋼液進行連續鑄造，製成具有表1所示成分組成的扁胚後，利用常規方法進行熱軋延、熱軋後退火及冷軋延，而製成了板厚0.25mm至0.10mm之冷軋板。以表1所示溫度與冷卻速度對該冷軋板進行完工退火，製成無方向性電磁鋼板後，利用縱剪加工(slitting process)採取了板寬410mm的鋼帶。完工退火氣體環境設為氮100%。針對製出之無方向性電磁鋼板，測定軋延方向的降伏強度及軋延方向的楊氏模數，並列示於表2。又，參考例編號20、28因完工退火溫度過低導致鋼板的平坦度不良，故並無進行後續的高速沖裁性的評估及鐵損的評估。在所有實施例中，N含量皆在0.0030%以下，S含量皆在0.0030%以下，Ti含量皆在0.0060%以下。
針對高速運送性的評估，係在使用漸進模製造積層鐵芯時，就板厚0.25mm的鋼板使運送速度在2.0~4.0m/秒的範圍內變動，就板厚0.15mm的鋼板使運送速度在1.5~2.5m/秒的範圍內變動，而就板厚0.10mm的鋼板係使運送速度在0.8~1.7m/秒的範圍內變動。高速運送性的評估，係將無急移而可實行正常沖裁及積層之例視為良好，而於表2中顯示為「○」，除此之外皆視為不良而於表2中顯示為「×」。作為顯示為「×」之不良鐵芯之例有：在積層鐵芯的積層厚度方向上有一部分發生高低差等的形狀不良、或者在後續步驟中組裝馬達時鐵芯歛縫不全(破裂)。成為不良鐵芯的原因可認為係鋼板發生急移所致。急移係指：因鋼板發生變形或彎曲等，而導致鋼板從運送面及設置有沖裁模具的水平面往垂直的上下方向脫離。針對運送性，係在VMIN 以下與VMAX 以下的運送速度下皆無發生不良情況時判斷為合格。在VMIN 以下與VMAX 以下之至少一種運送速度下發生了不良情況時則判斷為不合格，於「×」附加底線。 又，表2中編號1~19(板厚0.25mm的系列)中，在運送速度2.0m/秒下皆為「○」，而針對較其更慢的運送速度，由於不會發生不良情況故不進行試驗而顯示為「-」。同樣地在編號21~27(板厚0.15mm的系列)中，針對較運送速度1.5m/秒更慢的運送速度，由於不會發生不良情況故不進行試驗而顯示為「-」。
[表1]
Figure 02_image001
[表2]
Figure 02_image003
《板厚0.25mm》 針對本發明例編號1~14，降伏強度與楊氏模數皆在本發明範圍內，而在VMIN 以上且VMAX 以下的運送速度下高速運送性良好。相對於此，比較例編號15的Mn×C落在本發明範圍外，比較例編號16、17的完工退火溫度過高，並且降伏強度與楊氏模數之一者或兩者落在本發明範圍外。因此，計算而得之VMIN 成為較VMAX 高的值。結果，就算在VMIN 以下的運送速度下，運送性仍發生了不良情況。比較例編號18、19的Mn×C落在本發明範圍外且楊氏模數落在本發明範圍外，故在VMAX 以下的運送速度下無法進行良好的運送。
《板厚0.15mm》 針對本發明例編號21~26，降伏強度與楊氏模數皆在本發明範圍內，即便將鋼板的運送速度在VMIN 以上且VMAX 以下的範圍設為高速，高速運送性仍良好。相對於此，比較例編號27的Mn×C落在本發明範圍外且楊氏模數落在本發明範圍外，結果在VMAX 以下範圍的運送速度下，運送性發生了不良情況。
《板厚0.10mm》 針對本發明例編號29~30，降伏強度與楊氏模數皆在本發明範圍內，即便將鋼板的運送速度在VMIN 以上且VMAX 以下的範圍設為高速，高速運送性仍良好。
利用在不會產生問題的最高運送速度下進行了沖裁後的構件來製造積層鐵芯，並且在800℃下進行了弛力退火。針對積層鐵芯，就鐵損係在背軛(back yoke)部捲繞B線圈與激磁線圈，製成偽環進行評估，並於表2列示鐵損W10/200 (W/kg)。只要鐵損W10/200 在5W/kg以下便判定為良好。本發明例及比較例的鐵損皆屬在實用上無問題的範圍，並可觀察到發明例的鐵損較為良好的傾向。其可認為係下述緣故：在本發明鋼中有至運送速度上限為止的似然度，並且在評估極限以上的精度下沖裁情況良好；或者，對於已在完工退火時按本實施例條件將降伏強度及楊氏模數控制得較高的本發明鋼板，透過弛力退火使本發明鋼板進行晶粒成長時，結晶組織變化(結晶方位及結晶粒徑)在對鐵損較有利的方向上起了作用。

Claims (4)

  1. 一種連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板，其特徵在於： 其以質量%計含有Si：2.0~5.0%、Mn：0.4~5.0%、Al≦3.0%、C：0.0008~0.0100%、N≦0.0030%、S≦0.0030%及Ti≦0.0060%，且剩餘部分由Fe及無法避免之不純物所構成； Mn與C的含量之積在0.004~0.05質量%2 的範圍內；並且 軋延方向的降伏強度在600MPa以上，軋延方向的楊氏模數在200GPa以上。
  2. 如請求項1之連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板，其以質量%計更含有Ni、Cr、Mo、Sn及Sb中之1種以上，且合計含有0.001~0.50%。
  3. 一種積層鐵芯的製造方法，其特徵在於：其係以如請求項1或請求項2之連續沖裁性優異之無方向性電磁鋼板作為胚料，並且在使用漸進模製造積層鐵芯時，鋼板的運送速度V(m/秒)滿足下述(1)式； V：VMIN ~VMAX (1) VMAX =(1/25)√(t2 ×E×YS)　       　　(2) VMIN =(1/25)√(t2 ×120000)　　  　　(3) 惟，t：電磁鋼板的板厚(mm)，E：電磁鋼板的軋延方向的楊氏模數(GPa)，YS：電磁鋼板的軋延方向的降伏強度(MPa)。
  4. 如請求項3之積層鐵芯的製造方法，其係在750~900℃下將所製出的積層鐵芯進行弛力退火。
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