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TWI855348B - 無方向性電磁鋼板及其製造方法 - Google Patents

無方向性電磁鋼板及其製造方法 Download PDF

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TWI855348B
TWI855348B TW111125137A TW111125137A TWI855348B TW I855348 B TWI855348 B TW I855348B TW 111125137 A TW111125137 A TW 111125137A TW 111125137 A TW111125137 A TW 111125137A TW I855348 B TWI855348 B TW I855348B
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steel sheet
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TW111125137A
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田中孝明
大久保智幸
財前善彰
宮本幸乃
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日商杰富意鋼鐵股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種具有適於轉子鐵芯的良好的疲勞特性，而且具有適於定子鐵芯的優異的磁特性的無方向性電磁鋼板。無方向性電磁鋼板具有如下成分組成，即，以質量%計包含：C：0.01%以下、Si：2.0%以上且5.0%以下、Mn：0.05%以上且5.00%以下、P：0.1%以下、S：0.01%以下、Al：3.0%以下以及N：0.005%以下，Si+Al為4.5%以上，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，關於鋼板中的結晶粒，平均結晶粒徑X 1為60 μm以上且200 μm以下，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1滿足規定式（1），且結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1為1.50以下。

Description

無方向性電磁鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種無方向性電磁鋼板及其製造方法。
近年來，對電氣機器的節能化的要求於世界範圍內不斷提高。伴隨於此，對於旋轉機的鐵芯中所使用的無方向性電磁鋼板，亦要求更優異的磁特性。另外，最近於混合動力車輛（hybrid electric vehicle，HEV）或電動汽車（electric vehicle，EV）的驅動馬達等中，小型化、高輸出化的需求強烈，為了應對該需求，正在研究提升馬達的轉速。
馬達鐵芯分為定子鐵芯（stator core）及轉子鐵芯（rotor core），HEV驅動馬達的轉子鐵芯由於其外徑大而作用有大的離心力。另外，轉子鐵芯於構造上存在被稱為轉子鐵芯橋接部的非常狹窄的部分（寬度：1 mm～2 mm），該部分於馬達驅動中成為應力特別高的狀態。進而，藉由馬達反覆旋轉與停止而對轉子鐵芯作用有由離心力引起的大的反覆應力，因此轉子鐵芯中所使用的電磁鋼板需要具有優異的疲勞特性。特別是，藉由馬達的驅動，轉子鐵芯的溫度上升至100℃～150℃左右，因此轉子鐵芯中所使用的電磁鋼板需要於100℃附近具有優異的疲勞特性。 另一方面，關於定子鐵芯中所使用的電磁鋼板，為了達成馬達的小型化、高輸出化，理想的是為高磁通密度且低鐵損。即，作為對馬達鐵芯所使用的電磁鋼板要求的特性，理想的是，轉子鐵芯用的電磁鋼板具有優異的疲勞特性，且定子鐵芯用的電磁鋼板為高磁通密度且低鐵損。
如此，即便為相同的馬達鐵芯所使用的電磁鋼板，對轉子鐵芯與定子鐵芯所要求的特性亦大為不同。但是，於馬達鐵芯的製造中，為了提高材料良率及生產性，理想的是藉由衝壓加工而自同一原材料鋼板同時選取轉子鐵芯材與定子鐵芯材，其後積層各個鋼板而組裝成轉子鐵芯或定子鐵芯。
作為製造馬達鐵芯用的高強度且低鐵損的無方向性電磁鋼板的技術，例如於專利文獻1中揭示有如下技術，即，製造高強度的無方向性電磁鋼板，藉由衝壓加工而自該鋼板選取轉子鐵芯材與定子鐵芯材並進行積層，組裝轉子鐵芯及定子鐵芯，其後，僅對定子鐵芯實施應變消除退火等的、由同一原材料製造高強度的轉子鐵芯與低鐵損的定子鐵芯的技術。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2008-50686號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，於所述專利文獻1所揭示的技術中，根據本發明者等人的研究，藉由使用高強度的無方向性電磁鋼板而使降伏應力提高，但擔心作為最重要的特性的溫態下的衝壓疲勞強度未必會提高。此處，所謂衝壓疲勞強度，是於實施衝壓加工後不進行研磨等端面的加工時的疲勞強度。進而，於專利文獻1所揭示的技術中，就為了促進晶粒生長而要求高溫下的應變消除退火的方面而言，為此導入設備會花費成本，因此，除了已經具有退火設備的一部分製造商以外，就經濟性觀點而言存在難以推進技術的普及等問題。
本發明是鑒於所述先前技術存在的問題點而成，其目的在於提供一種具有適於轉子鐵芯的良好的疲勞特性，而且具有適於定子鐵芯的優異的磁特性的無方向性電磁鋼板，並且提出一種廉價地製造該無方向性電磁鋼板的方法。 [解決課題之手段]
本發明者等人對所述課題的解決進行了銳意研究，結果瞭解到，藉由對結晶粒徑分佈進行控制，可獲得衝壓疲勞強度、特別是溫態下的衝壓疲勞強度高、而且低鐵損的無方向性電磁鋼板。進而，亦發現，藉由達成冷軋的最終道次下的條件的恰當化，可對結晶粒徑分佈進行控制。 本發明是基於該見解而成者，具有以下的結構。
[1]一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於具有如下成分組成，即， 以質量%計包含： C：0.01%以下、 Si：2.0%以上且5.0%以下、 Mn：0.05%以上且5.00%以下、 P：0.1%以下、 S：0.01%以下、 Al：3.0%以下以及 N：0.0050%以下， Si+Al為4.5%以上，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質， 關於鋼板中的結晶粒，平均結晶粒徑X 1為60 μm以上且200 μm以下，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1滿足下式（1）： S 1/X 1＜0.75  …（1）， 且結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1為1.50以下。
[2]如所述[1]所述的無方向性電磁鋼板，其中， 所述成分組成中，以質量%計更包含： Co：0.0005%以上且0.0050%以下。
[3]如所述[1]或所述[2]所述的無方向性電磁鋼板，其中， 所述成分組成中，以質量%計更包含： Cr：0.05%以上且5.00%以下。
[4]如所述[1]至所述[3]中任一項所述的無方向性電磁鋼板，其中， 所述成分組成中，以質量%計更包含： Ca：0.001%以上且0.100%以下、 Mg：0.001%以上且0.100%以下以及 稀土金屬（rare earth metal，REM）：0.001%以上且0.100%以下 中的任意一種或兩種以上。
[5]如所述[1]至所述[4]中任一項所述的無方向性電磁鋼板，其中， 所述成分組成中，以質量%計更包含： Sn：0.001%以上且0.200%以下以及 Sb：0.001%以上且0.200%以下 中的任意一種或兩種。
[6]如所述[1]至所述[5]中任一項所述的無方向性電磁鋼板，其中， 所述成分組成中，以質量%計更包含： Cu：0%以上且0.5%以下、 Ni：0%以上且0.5%以下、 Ti：0%以上且0.005%以下、 Nb：0%以上且0.005%以下、 V：0%以上且0.010%以下、 Ta：0%以上且0.002%以下、 B：0%以上且0.002%以下、 Ga：0%以上且0.005%以下、 Pb：0%以上且0.002%以下、 Zn：0%以上且0.005%以下、 Mo：0%以上且0.05%以下、 W：0%以上且0.05%以下、 Ge：0%以上且0.05%以下以及 As：0%以上且0.05%以下 中的任意一種或兩種以上。
[7]一種無方向性電磁鋼板的製造方法，為製造如所述[1]至所述[6]中任一項所述的無方向性電磁鋼板的方法，所述無方向性電磁鋼板的製造方法包括： 熱軋步驟，對具有如所述[1]至所述[6]中任一項所述的成分組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板； 酸洗步驟，對所述熱軋板實施酸洗； 冷軋步驟，以最終道次入側溫度T 1為50℃以上、最終道次的壓下率r為15%以上、以及最終道次的應變速度ε m為100 s -1以上且1000 s -1以下的條件對實施了所述酸洗的所述熱軋板實施冷軋而獲得冷軋板；以及 退火步驟，以500℃至700℃的平均升溫速度V 1為10℃/s以上的條件將所述冷軋板加熱至875℃以上且1050℃以下的退火溫度T 2後，進行冷卻，而獲得作為無方向性電磁鋼板的冷軋退火板。 [發明的效果]
根據本發明，可提供一種兼具溫態下的衝壓疲勞強度高這一適於轉子鐵芯的特性、及磁特性優異這一適於定子鐵芯的特性的無方向性電磁鋼板。因此，藉由使用本發明的無方向性電磁鋼板，可材料良率佳且廉價地提供高性能的馬達鐵芯。再者，出於減少由衝壓時的應變引起的鐵損的上升的目的，即便對本發明的鋼板實施應變消除退火，所述效果亦不會受到任何影響。
以下，一併對本發明的詳細情況及其限定理由進行說明。
＜無方向性電磁鋼的成分組成＞ 對本發明的無方向性電磁鋼板所具有的較佳的成分組成進行說明。成分組成中的元素的含量的單位均為「質量%」，以下，只要並無特別說明則僅由「%」表示。
C：0.01%以下 C是於馬達的使用中形成碳化物而引起磁時效並使鐵損特性劣化的有害元素。為了避免磁時效，鋼板中的C含量設為0.01%以下。較佳為C含量為0.004%以下。再者，C含量的下限並無特別規定，但過度地減少了C的鋼板非常昂貴，因此C含量較佳為0.0001%以上。
Si：2.0%以上且5.0%以下 Si具有提高鋼的固有電阻、減少鐵損的效果，另外，具有藉由固溶強化而提高鋼的強度的效果。為了獲得此種效果，將Si含量設為2.0%以上。另一方面，若Si含量超過5.0%，則伴隨飽和磁通密度的降低，磁通密度顯著降低，因此Si含量的上限設為5.0%。因此，Si含量設為2.0%以上且5.0%以下的範圍。Si含量較佳為2.5%以上且5.0%以下，更佳為3.0%以上且5.0%以下。
Mn：0.05%以上且5.00%以下 Mn與Si同樣地是對提高鋼的固有電阻及強度而言有用的元素。為了獲得此種效果，需要將Mn含量設為0.05%以上。另一方面，若Mn含量超過5.00%，則有時會促進MnC的析出而使磁特性劣化，因此Mn含量的上限設為5.00%。因此，Mn含量設為0.05%以上且5.00%以下。Mn含量較佳為0.1%以上，另外，較佳為3.0%以下。
P：0.1%以下 P是用於鋼的強度（硬度）的調整的有用的元素。但是，若P含量超過0.1%，則韌性降低，加工時容易產生裂紋，因此P含量設為0.1%以下。再者，P含量的下限並無特別規定，但由於過度地減少了P的鋼板非常昂貴，因此P含量較佳為0.001%以上。P含量較佳為0.003%以上，另外，較佳為0.08%以下。
S：0.01%以下 S是形成微細析出物而對鐵損特性帶來不良影響的元素。特別是，若S含量超過0.01%，則其不良影響變得顯著，因此S含量設為0.01%以下。再者，S含量的下限並無特別規定，但由於過度地減少了S的鋼板非常昂貴，因此S含量較佳為0.0001%以上。S含量較佳為0.0003%以上，另外，較佳為0.0080%以下，更佳為0.005%以下。
Al：3.0%以下 Al與Si同樣地是具有提高鋼的固有電阻、減少鐵損的效果的有用的元素。為了獲得此種效果，較佳為將Al含量設為0.005%以上。Al含量更佳為0.01%以上，進而佳為0.015%以上。另一方面，若Al含量超過3.0%，則有時會助長鋼板表面的氮化，使磁特性劣化，因此Al含量的上限設為3.0%。Al含量較佳為2.0%以下。
N：0.0050%以下 N是形成微細析出物而對鐵損特性帶來不良影響的元素。特別是，若N含量超過0.0050%，則其不良影響變得顯著，因此N含量設為0.0050%以下。N含量較佳為0.003%以下。再者，N含量的下限並無特別規定，但由於過度地減少了N的鋼板非常昂貴，因此N含量較佳為0.0005%以上。N含量較佳為0.0008%以上，另外，較佳為0.0030%以下。
Si+Al：4.5%以上 藉由將Si+Al（Si及Al的合計含量）設為4.5%以上，進而於適當的條件下實施冷軋，而具有降低冷軋退火板的結晶粒徑分佈的偏斜度的效果。藉此，衝壓疲勞強度上升。因此，Si+Al設為4.5%以上。再者，藉由將Si+Al設為4.5%以上，進而將適當的冷軋加以組合而使結晶粒徑分佈的偏斜度降低的理由尚不清楚。但是，關於此點，本發明者等人推測，其為藉由冷軋時活動的滑移系統的平衡發生變化，再結晶的成核位點均勻地分散於冷軋板中而產生的效果。
於一實施方式的電磁鋼板的成分組成中，所述成分以外的剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。但是，其他實施方式的電磁鋼板的成分組成可進而根據要求特性，除了含有所述成分（元素）以外，亦含有規定量的選自後述的元素中的一種或兩種以上。
Co：0.0005%以上且0.0050%以下 Co具有增強藉由Si+Al及冷軋條件的適當控制而使退火板的結晶粒徑分佈的偏斜度降低的作用的效果。即，藉由微量地添加Co，可穩定地降低結晶粒徑分佈的偏斜度。為了獲得此種效果，只要將Co含量設為0.0005%以上即可。另一方面，若Co的含量超過0.0050%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加Co的情況下，將Co含量的上限設為0.0050%。因此，所述成分組成較佳為更包含Co：0.0005%以上且0.0050%以下。
Cr：0.05%以上且5.00%以下 Cr具有提高鋼的固有電阻、減少鐵損的效果。為了獲得此種效果，只要將Cr含量設為0.05%以上即可。另一方面，若Cr的含量超過5.00%，則伴隨飽和磁通密度的降低，磁通密度顯著降低，因此於添加Cr的情況下，將Cr含量的上限設為5.00%。因此，所述成分組成較佳為更包含Cr：0.05%以上且5.00%以下。
Ca：0.001%以上且0.100%以下 Ca是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損減少的元素。為了獲得此種效果，只要將Ca含量設為0.001%以上即可。另一方面，若Ca的含量超過0.100%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加Ca的情況下，將Ca含量的上限設為0.100%。
Mg：0.001%以上且0.100%以下 Mg是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損減少的元素。為了獲得此種效果，只要將Mg含量設為0.001%以上即可。另一方面，若Mg的含量超過0.100%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加Mg的情況下，將Mg含量的上限設為0.100%。
REM：0.001%以上且0.100%以下 REM是將S以硫化物的形式固定，有助於鐵損減少的元素群。為了獲得此種效果，只要將REM含量設為0.001%以上即可。另一方面，若REM的含量超過0.100%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加REM的情況下，將REM含量的上限設為0.100%。
就同樣的觀點而言，所述成分組成較佳為更包含Ca：0.001%以上且0.100%以下、Mg：0.001%以上且0.100%以下以及REM：0.001%以上且0.100%以下中的任意一種或兩種以上。
Sn：0.001%以上且0.200%以下 Sn是藉由織構改善而對磁通密度提高及鐵損減少有效果的元素。為了獲得此種效果，只要將Sn含量設為0.001%以上即可。另一方面，若Sn的含量超過0.200%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加Sn的情況下，將Sn含量的上限設為0.200%。
Sb：0.001%以上且0.200%以下 Sb是藉由織構改善而對磁通密度提高及鐵損減少有效果的元素。為了獲得此種效果，只要將Sb含量設為0.001%以上即可。另一方面，若Sb的含量超過0.200%，則效果飽和，徒然導致成本的上升，因此於添加Sb的情況下，將Sb含量的上限設為0.200%。
就同樣的觀點而言，所述成分組成較佳為更包含Sn：0.001%以上且0.200%以下以及Sb：0.001%以上且0.200%以下中的任意一種或兩種。
Cu：0%以上且0.5%以下 Cu是提高鋼的韌性的元素，可適宜添加。但是，若Cu的含量超過0.5%，則效果飽和，因此於添加Cu的情況下，將Cu含量的上限設為0.5%。於添加Cu的情況下，Cu含量更佳為0.01%以上，另外，更佳為0.1%以下。再者，Cu含量亦可為0%。
Ni：0%以上且0.5%以下 Ni是提高鋼的韌性的元素，可適宜添加。但是，若Ni的含量超過0.5%，則效果飽和，因此於添加Ni的情況下，將Ni含量的上限設為0.5%。於添加Ni的情況下，Ni含量更佳為0.01%以上，另外，更佳為0.1%以下。再者，Ni含量亦可為0%。
Ti：0%以上且0.005%以下 Ti經由形成微細的碳氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Ti的含量超過0.005%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Ti的情況下，將Ti含量的上限設為0.005%。Ti含量更佳為0.002%以下。再者，Ti含量亦可為0%。
Nb：0%以上且0.005%以下 Nb經由形成微細的碳氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Nb的含量超過0.005%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Nb的情況下，將Nb含量的上限設為0.005%。Nb含量更佳為0.002%以下。再者，Nb含量亦可為0%。
V：0%以上且0.010%以下 V經由形成微細的碳氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若V的含量超過0.010%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加V的情況下，將V含量的上限設為0.010%。V含量更佳為0.005%以下。再者，V含量亦可為0%。
Ta：0%以上且0.002%以下 Ta經由形成微細的碳氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Ta的含量超過0.002%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Ta的情況下，將Ta含量的上限設為0.0020%。Ta含量更佳為0.001%以下。再者，Ta含量亦可為0%。
B：0%以上且0.002%以下 B經由形成微細的氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若B的含量超過0.002%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加B的情況下，將B含量的上限設為0.002%。B含量更佳為0.001%以下。再者，B含量亦可為0%。
Ga：0%以上且0.005%以下 Ga經由形成微細的氮化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Ga的含量超過0.005%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Ga的情況下，將Ga含量的上限設為0.005%。Ga含量更佳為0.002%以下。再者，Ga含量亦可為0%。
Pb：0%以上且0.002%以下 Pb經由形成微細的Pb粒子並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Pb的含量超過0.002%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Pb的情況下，將Pb含量的上限設為0.002%。Pb含量更佳為0.001%以下。再者，Pb含量亦可為0%。
Zn：0%以上且0.005%以下 Zn是使微細夾雜物增加而使鐵損增加的元素，特別是，若含量超過0.005%，則不良影響變得顯著。因此，即便於添加Zn的情況下，Zn含量亦設為0%以上且0.005%以下的範圍。Zn含量更佳為0.003%以下。再者，Zn含量亦可為0%。
Mo：0%以上且0.05%以下 Mo經由形成微細碳化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若Mo的含量超過0.05%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加Mo的情況下，將Mo含量的上限設為0.05%。Mo含量更佳為0.02%以下。再者，Mo含量亦可為0%。
W：0%以上且0.05%以下 W經由形成微細碳化物並藉由析出強化提高鋼板強度來提高溫態下的衝壓疲勞強度，因此可適宜添加。另一方面，若W的含量超過0.05%，則會使退火步驟中的晶粒生長性劣化，導致鐵損的增加。因此，於添加W的情況下，將W含量的上限設為0.05%。W含量更佳為0.02%以下。再者，W含量亦可為0%。
Ge：0%以上且0.05%以下 Ge是藉由織構的改善而對磁通密度的提高及鐵損減少有效果的元素，因此可適宜添加。另一方面，若Ge的含量超過0.05%，則效果飽和，因此於添加Ge的情況下，將Ge含量的上限設為0.05%以下。Ge含量更佳為0.002%以上，另外，更佳為0.01%以下。再者，Ge含量亦可為0%。
As：0%以上且0.05%以下 As是藉由織構的改善而對磁通密度的提高及鐵損減少有效果的元素，因此可適宜添加。另一方面，若As的含量超過0.05%，則效果飽和，因此於添加As的情況下，將As含量的上限設為0.05%以下。As含量更佳為0.002%以上，另外，更佳為0.01%以下。再者，As含量亦可為0%。
於以上的成分組成中，所述成分以外的剩餘部分為Fe及不可避免的雜質。
＜無方向性電磁鋼板的微觀組織＞ 接著，對本發明的無方向性電磁鋼板中的微觀組織（結晶粒的形態）進行說明。
（平均結晶粒徑X 1：60 μm以上且200 μm以下） 根據本發明者等人的研究，明確了藉由鋼板中的結晶粒微細，衝壓疲勞強度提高。即，若平均結晶粒徑X 1為200 μm以下，則溫態下的衝壓疲勞強度可滿足適用於HEV或EV的馬達（以下稱為HEV/EV馬達）的轉子用材料所需的值，因此於本發明的無方向性電磁鋼板中，將平均結晶粒徑X 1設為200 μm以下。此處，關於溫態下的衝壓疲勞強度，轉子用材料所需的值為300 MPa以上。
另一方面，若平均結晶粒徑X 1過度微細，則鐵損上升。因此，於本發明的無方向性電磁鋼板中，將平均結晶粒徑X 1設為60 μm以上。藉此，可達成目標鐵損特性（W 10/400≦13.0（W/kg））。
（結晶粒徑分佈的標準偏差S 1：滿足式（1）） 於結晶粒徑分佈的標準偏差的值相對於平均結晶粒徑大的情況下，存在很多對鐵損的減少不利的過度微細的晶粒或過度粗大的晶粒，因此鐵損上升。因此，於本發明的無方向性電磁鋼板中，為了使鐵損顯示出HEV/EV馬達的定子用材料所需的所述目標值，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1滿足下式（1）： S 1/X 1＜0.75  …（1）。 另外，關於本發明的無方向性電磁鋼板，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1滿足下式（1'）： S 1/X 1＜0.70  …（1'）。
（結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1：1.50以下） 本發明者等人發現，藉由對結晶粒徑分佈的偏斜度進行控制，可實現溫態下的衝壓疲勞強度高且低鐵損的無方向性電磁鋼板。藉由同時對結晶粒徑分佈的偏斜度與所述結晶粒徑分佈的標準偏差S 1進行控制，可獲得此種效果。即，結晶粒徑分佈的偏斜度大表示結晶粒徑分佈為粗大晶粒側的末端長的分佈，意味著相對於平均粒徑為粗大的晶粒以高概率存在。此種粗大的結晶粒不僅於衝壓時容易產生龜裂，亦容易產生局部的應變集中。於100℃左右的溫態條件下，應變集中部因應變時效而硬質化，於組織中硬度的不均勻增強，因此特別是會使100℃左右的溫態下的衝壓疲勞特性劣化。進而，粗大的結晶粒會誘發渦流損失的增加，使鋼板整體的鐵損特性劣化。具體而言，若結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1為1.50以下，則溫態下的衝壓疲勞極限滿足HEV/EV馬達的轉子用材料所需的所述值，並且鐵損顯示出HEV/EV馬達的定子用材料所需的所述值。因此，於本發明的無方向性電磁鋼板中，將結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1設為1.50以下。結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1較佳為1.20以下，更佳為1.00以下。再者，所述偏斜度γ 1的下限無需進行特別規定，但於運用本發明的方法來製造的情況下亦通常為0以上。 再者，偏斜度γ 1可按照後述的實施例中記載的程序來求出。
＜馬達鐵芯＞ 馬達鐵芯可由作為所述無方向性電磁鋼板的積層體的轉子鐵芯、及作為所述無方向性電磁鋼板的積層體的定子鐵芯所形成。關於該馬達鐵芯，轉子鐵芯的溫態下的衝壓疲勞強度高，且定子鐵芯的磁特性優異，因此可容易地實現小型化且高輸出化。
＜無方向性電磁鋼板的製造方法＞ 接著，對本發明的無方向性電磁鋼板的製造方法進行說明。 概略而言，是以具有所述成分組成的鋼原材料為起始原材料，依次進行熱軋步驟、任意的熱軋板退火步驟、酸洗步驟、冷軋步驟、退火步驟的方法，藉此，可獲得所述本發明的無方向性電磁鋼板。於本發明中，只要鋼原材料的成分組成、冷軋步驟、以及退火步驟的條件為規定的範圍內，則除此以外的條件並無特別限定。再者，關於馬達鐵芯的製造方法，並無特別限定，可使用通常公知的方法。
（鋼原材料） 鋼原材料只要是具有對於無方向性電磁鋼板已述的成分組成的鋼原材料，則並無特別限定。 作為鋼原材料的熔煉方法，並無特別限定，可採用使用轉爐或電爐等的公知的熔煉方法。就生產性等問題而言，較佳為於熔煉後藉由連續鑄造法製成板坯（鋼原材料），但亦可藉由造塊-分塊軋製法或薄板坯連鑄法等公知的鑄造方法製成板坯。
（熱軋步驟） 熱軋步驟是藉由對具有所述成分組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板的步驟。熱軋步驟只要是對具有所述成分組成的鋼原材料進行加熱、實施熱軋而獲得規定尺寸的熱軋板的步驟，則並無特別限定，可適用常用的熱軋步驟。
作為常用的熱軋步驟，例如，可列舉如下熱壓步驟，即，將鋼原材料加熱至1000℃以上且1200℃以下的溫度，以800℃以上且950℃以下的精軋製出側溫度對加熱後的鋼原材料實施熱軋，熱軋結束後，實施恰當的軋製後冷卻（例如，以20℃/s以上且100℃/s以下的平均冷卻速度於450℃以上且950℃以下的溫度區域進行冷卻），以400℃以上且700℃以下的捲取溫度進行捲取，從而製成規定尺寸形狀的熱軋板。
（熱軋板退火步驟） 熱軋板退火步驟是藉由對所述熱軋板進行加熱並保持高溫來對熱軋板進行退火的步驟。熱軋板退火步驟並無特別限定，可適用常用的熱軋板退火步驟。再者，該熱軋板退火步驟並非必需，亦可省略。
（酸洗步驟） 酸洗步驟是對所述熱軋步驟或任意的所述熱軋板退火步驟後的熱軋板實施酸洗的步驟。酸洗步驟只要是可酸洗至可對酸洗後的鋼板實施冷軋的程度的步驟，則並無特別限定，例如可適用使用鹽酸或硫酸等的常用的酸洗步驟。該酸洗步驟於進行所述熱軋板退火步驟的情況下，可與該熱軋板退火步驟於同一生產線內連續實施，亦可於另一生產線上實施。
（冷軋步驟） 冷軋步驟是對實施了所述酸洗的熱軋板（酸洗板）實施冷軋的步驟。更詳細而言，於冷軋步驟中，以最終道次入側溫度T 1為50℃以上、最終道次的壓下率r為15%以上、以及最終道次的應變速度ε m為100 s -1以上且1000 s -1以下的條件對實施了所述酸洗的熱軋板實施冷軋而獲得冷軋板。再者，於冷軋步驟中，只要滿足所述冷軋條件，則亦可根據需要藉由夾有中間退火的兩次以上的冷軋來製成規定尺寸的冷軋板。作為此時的中間退火的條件，並無特別限定，可適用常用的中間退火。
[最終道次入側溫度T 1：50℃以上] 於冷軋步驟中，最終道次入側溫度T 1設為50℃以上。將最終道次入側溫度T 1設為50℃以上的理由在於，將所獲得的無方向性電磁鋼板中的結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1設為1.50以下，以形成所期望的鋼板組織。 於最終道次入側溫度T 1未滿50℃的情況下，冷軋板的應變分佈產生偏差，於後續的退火步驟中強調晶粒生長的選擇性，因此退火板的結晶粒徑分佈的偏斜度變大。其理由尚不明確，但發明者等人推測，其原因在於由於將最終道次入側溫度T 1設為未滿50℃，活動的滑移系統的種類受到限制，容易引起不均勻的變形。 另一方面，於最終道次入側溫度T 1為50℃以上的情況下，於後述的退火步驟後，結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1成為1.50以下。其結果，可獲得所期望的鋼板組織。
最終道次入側溫度T 1較佳為55℃以上，更佳為60℃以上。再者，最終道次入側溫度T 1的上限並無特別限定，但就鋼板對輥的膠執的觀點而言，最終道次入側溫度T 1較佳為300℃以下。
[最終道次的壓下率r：15%以上] 於冷軋步驟中，最終道次的壓下率r設為15%以上。將最終道次的壓下率r設為15%以上的理由在於獲得一系列的冷軋控制的效果，以形成所期望的鋼板組織。 於最終道次的壓下率r未滿15%的情況下，壓下率過低，因此難以對退火後的組織進行控制。另一方面，於最終道次的壓下率r為15%以上的情況下，發揮出一系列的冷軋控制的效果。其結果，可獲得所期望的鋼板組織。
最終道次的壓下率r較佳為20%以上。再者，最終道次的壓下率r的上限並無特別限定，但過高的壓下率要求極大的裝置能力，另外冷軋板的形狀控制亦變得困難，因此最終道次的壓下率r通常為50%以下。
[最終道次的應變速度ε m：100 s -1以上且1000 s -1以下] 於冷軋步驟中，最終道次的應變速度ε m設為100 s -1以上且1000 s -1以下。將最終道次的應變速度ε m設為100 s -1以上且1000 s -1以下的理由在於，於抑制軋製中的斷裂的同時將所獲得的無方向性電磁鋼板中的結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1設為1.50以下，以形成所期望的鋼板組織。 於最終道次的應變速度ε m未滿100 s -1的情況下，冷軋板的應變分佈產生偏差，於後續的退火步驟中強調晶粒生長的選擇性，因此退火板的結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1變大。其理由尚不明確，但發明者等人推測其原因在於，由於應變速度低而導致流動應力降低，應變容易集中在容易變形的結晶方位的結晶粒上，容易產生不均勻的變形。另一方面，於最終道次的應變速度ε m超過1000 s -1的情況下，流動應力過度增大，容易發生軋製中的脆性斷裂。 於最終道次的應變速度ε m為100 s -1以上且1000 s -1以下的情況下，於抑制軋製中的斷裂的同時在後述的退火步驟後結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1成為1.50以下。其結果，可獲得所期望的鋼板組織。
最終道次的應變速度ε m較佳為150 s -1以上，另外，較佳為800 s -1以下。
再者，冷軋時的各道次中的應變速度ε m是使用下述的愛克倫德（Ekelund）的近似式而導出。 [數1] 此處，v R為輥圓周速度（mm/s），R'為輥半徑（mm），h 1為輥入側板厚（mm），r為壓下率（%）。
（退火步驟） 退火步驟是對經過了冷軋步驟的冷軋板實施退火的步驟。更詳細而言，於退火步驟中，以500℃至700℃的平均升溫速度V 1為10℃/s以上的條件將經過了冷軋步驟的冷軋板加熱至875℃以上且1050℃以下的退火溫度T 2後，進行冷卻，而獲得冷軋退火板（無方向性電磁鋼板）。再者，於退火步驟之後，可對表面實施絕緣塗佈。作為塗佈的方法及塗佈的種類，並無特別限定，可適用常用的絕緣塗佈步驟。
[500℃至700℃的平均升溫速度V 1：10℃/s以上] 於退火步驟中，500℃至700℃的平均升溫速度V 1設為10℃/s以上。將平均升溫速度V 1設為10℃/s以上的理由在於，使所獲得的無方向性電磁鋼板中的結晶粒徑分佈的標準偏差S 1滿足所述式（1），以形成所期望的鋼板組織。 於平均升溫速度V 1未滿10℃/s的情況下，由於過度的恢復而導致再結晶核的生成頻率降低，再結晶核數的場所依存性變大。其結果，微細的結晶粒與粗大的結晶粒混合存在，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1變大，從而不再滿足所述式（1）。 另一方面，於平均升溫速度V 1為10℃/s以上的情況下，再結晶核的生成頻率變高，再結晶核數的場所依存性變小。其結果，結晶粒徑分佈的標準偏差S 1變小，從而滿足所述式（1）。
500℃至700℃的平均升溫速度V 1較佳為20℃/s以上，更佳為50℃/s以上。再者，平均升溫速度V 1的上限並無特別限定，但若升溫速度過高則容易產生溫度不均，因此平均升溫速度V 1較佳為500℃/s以下。
[退火溫度T 2：875℃以上且1050℃以下] 於退火步驟中，退火溫度T 2設為875℃以上且1050℃以下。將退火溫度T 2設為875℃以上且1050℃以下的理由如下所述。 於退火溫度T 2未滿875℃的情況下，再結晶粒無法充分進行晶粒生長，而無法將所獲得的無方向性電磁鋼板中的平均結晶粒徑X 1設為60 μm以上。另一方面，於退火溫度T 2為875℃以上的情況下，可產生充分的晶粒生長而可將平均結晶粒徑設為60 μm以上，從而可獲得所期望的鋼板組織。退火溫度T 2較佳為900℃以上。 另一方面，於退火溫度T 2超過1050℃的情況下，再結晶粒過度生長，而無法將平均結晶粒徑X 1設為200 μm以下。因此，退火溫度T 2設為1050℃以下。退火溫度T 2較佳為1025℃以下。
於退火步驟中，加熱至所述退火溫度T 2後進行冷卻。就防止冷卻不均的觀點而言，該冷卻較佳為以50℃/s秒以下的冷卻速度進行。 [實施例]
以下列舉實施例對本發明進行具體說明。但是，本發明並不限定於該些。
＜冷軋退火板（無方向性電磁鋼板）的製造＞ 藉由通常公知的方法對具有表1所示的成分組成的鋼水進行熔煉，並進行連續鑄造而製成厚度230 mm的板坯（鋼原材料）。
藉由對所獲得的板坯實施熱軋，而獲得板厚2.0 mm的熱軋板。藉由公知的方法對所獲得的熱軋板實施熱軋板退火及酸洗，繼而，實施冷軋直至表2所示的板厚為止，從而獲得冷軋板。
以表2所示的條件對所獲得的冷軋板實施退火，繼而藉由公知的方法實施塗層，從而獲得冷軋退火板（無方向性電磁鋼板）。
＜評價＞ （微觀組織的觀察） 自所獲得的冷軋退火板採集組織觀察用的試驗片。繼而，藉由化學研磨對所採集的試驗片進行減厚並鏡面化，以使於軋製面（ND面）上相當於板厚的1/4的位置成為觀察面。對經鏡面化的觀察面實施電子射線背散射繞射（Electron Back Scattered Diffraction，EBSD）測定，獲得局部方位資料。此時，設為步長：10 μm、測定區域：100 mm 2以上。測定區域的寬度於後續的解析中以結晶粒的數量成為5000個以上的方式進行適宜調整。再者，測定可以一次掃描於整個區域中進行，亦可利用康寶掃描（Combo Scan）功能將多次的掃描結果加以結合。解析軟體：使用OIM分析8（OIM Analysis 8），對所獲得的局部方位資料進行了解析。
於進行資料解析之前，藉由解析軟體的分區屬性（Partition Properties）並以公式（Formula）：GCI[&;5.000,2,0.000,0,0,8.0,1,1,1.0,0;]＞0.1的條件進行晶粒平均資料點的篩選，將不適於解析的資料點排除。此時，有效的資料點為98%以上。
對於以如上方式調整後的資料，作為晶粒界的定義，將晶粒公差角度（Grain Tolerance Angle）設為5°，將最小晶粒尺寸（Minimum Grain Size）設為2，將最小反晶粒尺寸（Minimum Anti Grain Size）設為2，多數列需求（Multiple Rows Requirement）及反晶粒多數列需求（Anti-grain multiple rows requirement）均設為關（OFF），進行了以下的解析。 對於實施了前處理的資料，使用導出晶粒檔案（Export Grain File）功能輸出結晶粒的資訊。將晶粒檔案類型（Grain File Type）2的晶粒尺寸（Grain Size）（直徑為微米（Diameter in microns））用作結晶粒徑（X i）。對於所獲得的所有結晶粒的資訊，分別計算出平均結晶粒徑X 1、標準偏差S 1及偏斜度γ 1。計算中使用了下述各式。 [數2] 所述式中，n為結晶粒的數量，X i為各結晶粒徑資料（i：1、2、…、n）。
（溫態下的衝壓疲勞強度的評價） 藉由衝壓而自所獲得的冷軋退火板採集以軋製方向為長邊方向的拉伸疲勞試驗片（依照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）Z2275：1978的1號試驗片，為與b：15 mm、R：100 mm相同的形狀），供於溫態下的疲勞試驗。所述疲勞試驗是於試驗溫度：100℃、拉伸-拉伸（脈動）、應力比（=最小應力/最大應力）：0.1及頻率：20 Hz的條件下進行，測定於反覆數10 7次下不會引起疲勞斷裂的最大應力作為溫態衝壓疲勞極限。於溫態衝壓疲勞極限為300 MPa以上的情況下，評價為溫態下的衝壓疲勞強度優異。
（磁特性的評價） 自所獲得的冷軋退火板採集以長度方向為軋製方向及軋製直角方向的寬度30 mm、長度280 mm的磁測定用試驗片，依照JIS C2550-1：2011，並藉由愛普斯坦（Epstein）法測定冷軋退火板的鐵損W 10/400。於W 10/400≦13.0（W/kg）的情況下，評價為鐵損特性良好。
將上述結果示於表3。
[表1]
表1
鋼種 成分組成[質量%］ 備註
C Si Mn P S Al N Si+Al Co Cr Ca Mg REM Sn Sb Cu Ni Ti Nb V Ta B Ga Pb Zn Mo W Ge As
A 0.0039 4.3 1.64 0.017 0.0029 0.9 0.0027 5.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
B 0.0017 3.9 0.89 0.003 0.0016 1.2 0.0019 5.1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
C 0.0015 4.2 2.16 0.008 0.0027 1.3 0.0018 5.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
D 0.0031 3.2 0.22 0.019 0.0022 1.5 0.0025 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
E 0.0017 3.5 0.96 0.011 0.0031 1.3 0.0028 4.8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
F 0.0032 4.2 0.12 0.007 0.0022 0.6 0.0030 4.8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
G 0.0024 4.4 0.21 0.015 0.0011 1.0 0.0016 5.4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
H 0.0030 4.6 0.25 0.009 0.0012 0.7 0.0026 5.3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
I 0.0020 4.2 0.90 0.008 0.0033 0.3 0.0025 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
J 0.0039 3.3 0.12 0.019 0.0035 1.9 0.0030 5.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
K 0.0058 3.8 0.88 0.008 0.0025 1.2 0.0027 5.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
L 0.0037 1.9 0.12 0.021 0.0036 2.6 0.0032 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 比較例
M 0.0039 2.6 0.12 0.020 0.0039 1.9 0.0033 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
N 0.0038 5.0 0.12 0.019 0.0031 0.4 0.0029 5.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
O 0.0019 4.2 0.03 0.007 0.0028 0.3 0.0023 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 比較例
P 0.0024 4.2 0.08 0.007 0.0030 0.3 0.0030 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
Q 0.0021 4.2 3.20 0.007 0.0025 0.3 0.0026 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
R 0.0024 4.2 5.10 0.009 0.0037 0.3 0.0024 4.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 比較例
T 0.0031 4.6 0.26 0.008 0.0015 0.002 0.0021 4.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
U 0.0032 4.6 0.25 0.011 0.0013 0.012 0.0023 4.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
V 0.0033 4.5 0.24 0.010 0.0014 2.2 0.0027 6.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
W 0.0026 4.7 0.26 0.007 0.0013 3.2 0.0029 7.9 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 比較例
X 0.0027 3.1 0.23 0.015 0.0023 1.2 0.0028 4.3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 比較例
Y 0.0013 3.6 1.00 0.010 0.0025 1.3 0.0030 4.9 0.0015 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
Z 0.0013 3.4 0.91 0.008 0.0023 1.3 0.0021 4.7 0.0042 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AA 0.0017 3.4 1.01 0.012 0.0033 1.3 0.0031 4.7 - 0.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AB 0.0020 3.6 1.00 0.014 0.0037 1.3 0.0033 4.9 - - 0.005 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AC 0.0014 3.6 0.97 0.010 0.0027 1.3 0.0027 4.9 - - - 0.004 - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AD 0.0018 3.5 0.94 0.014 0.0038 1.3 0.0033 4.8 - - - - 0.015 - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AE 0.0020 3.6 0.96 0.013 0.0029 1.3 0.0031 4.9 - - - - - 0.04 - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AF 0.0018 3.5 0.97 0.012 0.0028 1.3 0.0030 4.8 - - - - - - 0.06 - - - - - - - - - - - - - - 適合例
註）下劃線部分表示發明範圍外            
表1（續頁）
鋼種 成分組成[質量%］ 備註
C Si Mn P S Al N Si+Al Co Cr Ca Mg REM Sn Sb Cu Ni Ti Nb V Ta B Ga Pb Zn Mo W Ge As
AG 0.0016 3.6 0.99 0.013 0.0032 1.3 0.0024 4.9 0.0006 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AH 0.0015 3.6 0.94 0.010 0.0029 1.3 0.0031 4.9 - 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AI 0.0018 3.5 0.96 0.010 0.0035 1.3 0.0026 4.8 - - 0.002 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AJ 0.0013 3.5 0.95 0.009 0.0024 1.3 0.0035 4.8 - - - 0.094 - - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AK 0.0016 3.5 0.96 0.011 0.0034 1.3 0.0024 4.8 - - - - 0.092 - - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AL 0.0018 3.5 1.00 0.011 0.0036 1.3 0.0028 4.8 - - - - - 0.18 - - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AM 0.0020 3.5 0.98 0.013 0.0035 1.3 0.0031 4.8 - - - - - - 0.19 - - - - - - - - - - - - - - 適合例
AN 0.0034 3.2 0.22 0.016 0.0021 1.5 0.0024 4.7 - - - - - - - 0.04 - - - - - - - - - - - - - 適合例
AO 0.0024 3.1 0.22 0.021 0.0022 1.5 0.0021 4.6 - - - - - - - 0.48 - - - - - - - - - - - - - 適合例
AP 0.0038 3.2 0.22 0.023 0.0017 1.5 0.0020 4.7 - - - - - - - - 0.03 - - - - - - - - - - - - 適合例
AQ 0.0023 3.2 0.23 0.021 0.0018 1.5 0.0027 4.7 - - - - - - - - 0.47 - - - - - - - - - - - - 適合例
AR 0.0035 3.2 0.23 0.020 0.0021 1.5 0.0027 4.7 - - - - - - - - - 0.0011 - - - - - - - - - - - 適合例
AS 0.0025 3.2 0.22 0.017 0.0022 1.5 0.0029 4.7 - - - - - - - - - 0.0042 - - - - - - - - - - - 適合例
AT 0.0036 3.2 0.23 0.019 0.0021 1.5 0.0029 4.7 - - - - - - - - - - 0.0008 - - - - - - - - - - 適合例
AU 0.0026 3.1 0.21 0.017 0.0025 1.5 0.0019 4.6 - - - - - - - - - - 0.0048 - - - - - - - - - - 適合例
AV 0.0037 3.2 0.23 0.023 0.0021 1.5 0.0021 4.7 - - - - - - - - - - - 0.0012 - - - - - - - - - 適合例
AW 0.0028 3.2 0.22 0.017 0.0018 1.5 0.0031 4.7 - - - - - - - - - - - 0.0093 - - - - - - - - - 適合例
AX 0.0035 3.2 0.22 0.018 0.0025 1.5 0.0019 4.7 - - - - - - - - - - - - 0.0005 - - - - - - - - 適合例
AY 0.0037 3.2 0.22 0.023 0.0018 1.5 0.0030 4.7 - - - - - - - - - - - - 0.0019 - - - - - - - - 適合例
AZ 0.0026 3.3 0.22 0.017 0.0017 1.5 0.0019 4.8 - - - - - - - - - - - - - 0.0003 - - - - - - - 適合例
BA 0.0030 3.2 0.22 0.016 0.0023 1.5 0.0031 4.7 - - - - - - - - - - - - - 0.0019 - - - - - - - 適合例
BB 0.0028 3.1 0.23 0.016 0.0018 1.5 0.0024 4.6 - - - - - - - - - - - - - - 0.0001 - - - - - - 適合例
BC 0.0024 3.2 0.23 0.020 0.0027 1.5 0.0022 4.7 - - - - - - - - - - - - - - 0.0045 - - - - - - 適合例
BD 0.0035 3.2 0.23 0.021 0.0025 1.5 0.0030 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - 0.0001 - - - - - 適合例
BE 0.0036 3.1 0.21 0.016 0.0023 1.5 0.0027 4.6 - - - - - - - - - - - - - - - 0.0018 - - - - - 適合例
BF 0.0030 3.3 0.22 0.018 0.0024 1.5 0.0028 4.8 - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0007 - - - - 適合例
BG 0.0030 3.2 0.23 0.016 0.0024 1.5 0.0021 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - 0.0045 - - - - 適合例
BH 0.0035 3.2 0.22 0.023 0.0021 1.5 0.0029 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.010 - - - 適合例
BI 0.0025 3.2 0.22 0.016 0.0018 1.5 0.0025 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.048 - - - 適合例
BJ 0.0032 3.2 0.22 0.015 0.0022 1.5 0.0030 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.005 - - 適合例
BK 0.0038 3.1 0.23 0.023 0.0024 1.5 0.0019 4.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.046 - - 適合例
BL 0.0034 3.2 0.22 0.017 0.0020 1.5 0.0027 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.003 - 適合例
BM 0.0033 3.2 0.22 0.019 0.0019 1.5 0.0029 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.047 - 適合例
BN 0.0030 3.2 0.23 0.023 0.0027 1.5 0.0030 4.7 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.005 適合例
BO 0.0024 3.1 0.23 0.022 0.0023 1.5 0.0020 4.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.042 適合例
註）下劃線部分表示發明範圍外
[表2]
表2
No. 鋼種 板厚[mm] 冷軋步驟 退火步驟 備註
最終道次入側溫度T 1[℃］ 最終道次的壓下率r [%] 最終道次的應變速度[s -1] 軋製中的斷裂 升溫速度Ⅴ 1[℃/s] 退火溫度T 2[℃]
1 A 0.25 67 29 630 - 52 1000 發明例
2 B 0.25 65 22 650 - 65 900 發明例
3 C 0.25 68 32 290 - 82 1000 發明例
4 D 0.25 62 29 400 - 60 950 發明例
5 E 0.25 67 21 520 - 96 990 發明例
6 F 0.25 68 24 440 - 119 980 發明例
7 G 0.25 63 25 520 - 64 980 發明例
8 H 0.25 67 30 900 - 72 1010 發明例
9 I 0.25 69 23 280 - 80 930 發明例
10 J 0.25 70 29 950 - 89 910 發明例
11 K 0.25 66 22 650 - 65 900 發明例
12 L 0.25 69 29 950 - 92 910 比較例
13 M 0.25 71 29 950 - 90 910 發明例
14 N 0.25 69 29 950 - 93 910 發明例
15 O 0.25 68 23 280 - 80 930 比較例
16 P 0.25 69 23 280 - 77 930 發明例
17 Q 0.25 70 23 280 - 79 930 發明例
18 R 0.25 70 23 280 - 82 930 比較例
19 T 0.25 66 30 900 - 72 1010 發明例
20 U 0.25 67 30 900 - 74 1010 發明例
21 V 0.25 67 30 900 - 69 1010 發明例
22 W 0.25 67 30 900 - 70 1010 比較例
23 X 0.25 62 29 400 - 90 950 比較例
24 Y 0.25 67 21 520 - 94 990 發明例
25 Z 0.25 67 21 520 - 94 990 發明例
26 AA 0.25 68 21 520 - 98 990 發明例
27 AB 0.25 67 21 520 - 99 990 發明例
28 AC 0.25 67 21 520 - 99 990 發明例
29 AD 0.25 66 21 520 - 91 990 發明例
30 AE 0.25 67 21 520 - 100 990 發明例
31 AF 0.25 67 21 520 - 92 990 發明例
32 A 0.25 41 29 630 - 50 1000 比較例
33 A 0.25 52 29 630 - 50 1000 發明例
34 A 0.25 57 29 630 - 52 1000 發明例
35 A 0.25 66 9 630 - 54 1000 比較例
36 A 0.25 67 18 630 - 52 1000 發明例
37 C 0.25 68 29 80 - 79 1000 比較例
38 C 0.25 68 32 130 - 81 1000 發明例
39 C 0.25 69 32 940 一部分斷裂 83 1000 發明例
40 C 0.25 69 32 1260 總量斷裂 - - 比較例
41 C 0.25 66 32 290 - 7 1000 比較例
42 C 0.25 69 32 290 - 18 1000 發明例
43 C 0.25 69 32 290 - 41 1000 發明例
44 F 0.25 69 24 440 - 119 860 比較例
45 F 0.25 67 24 440 - 117 880 發明例
46 F 0.25 68 24 440 - 120 1030 發明例
47 F 0.25 69 24 440 - 123 1070 比較例
註）下劃線部分表示發明範圍外
表2（續頁）
No. 鋼種 板厚[mm] 冷軋步驟 退火步驟 備註
最終道次入側溫度T 1[℃] 最終道次的壓下率r [%] 最終道次的應變速度[s -1] 軋製中的斷裂 升溫速度 Ⅴ 1[℃/s] 退火溫度T 2[℃]
48 AG 0.25 66 21 520 - 98 990 發明例
49 AH 0.25 68 21 520 - 96 990 發明例
50 AI 0.25 67 21 520 - 96 990 發明例
51 AJ 0.25 65 21 520 - 98 990 發明例
52 AK 0.25 66 21 520 - 98 990 發明例
53 AL 0.25 67 21 520 - 92 990 發明例
54 AM 0.25 66 21 520 - 99 990 發明例
55 AN 0.25 62 29 400 - 59 950 發明例
56 AO 0.25 62 29 400 - 57 950 發明例
57 AP 0.25 61 29 400 - 62 950 發明例
58 AQ 0.25 63 29 400 - 61 950 發明例
59 AR 0.25 62 29 400 - 62 950 發明例
60 AS 0.25 61 29 400 - 60 950 發明例
61 AT 0.25 63 29 400 - 62 950 發明例
62 AU 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
63 AV 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
64 AW 0.25 62 29 400 - 60 950 發明例
65 AX 0.25 63 29 400 - 58 950 發明例
66 AY 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
67 AZ 0.25 62 29 400 - 60 950 發明例
68 BA 0.25 63 29 400 - 60 950 發明例
69 BB 0.25 64 29 400 - 59 950 發明例
70 BC 0.25 63 29 400 - 59 950 發明例
71 BD 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
72 BE 0.25 63 29 400 - 62 950 發明例
73 BF 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
74 BG 0.25 63 29 400 - 59 950 發明例
75 BH 0.25 61 29 400 - 61 950 發明例
76 BI 0.25 62 29 400 - 62 950 發明例
77 BJ 0.25 62 29 400 - 59 950 發明例
78 BK 0.25 61 29 400 - 62 950 發明例
79 BL 0.25 62 29 400 - 58 950 發明例
80 BM 0.25 63 29 400 - 63 950 發明例
81 BN 0.25 61 29 400 - 58 950 發明例
82 BO 0.25 60 29 400 - 63 950 發明例
註）下劃線部分表示發明範圍外
[表3]
表3
No. 冷軋退火板（無方向性電磁鋼板） 溫態衝壓疲 勞極限σ max（MPa） 鐵損 W 10/400（W/kg） 備註
平均結晶粒徑X 1[μm］ 標準偏差S 1 S 1/X 1 結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1
1 110 62 0.56 0.72 390 10.0 發明例
2 69 46 0.66 0.70 460 9.1 發明例
3 137 79 0.58 0.60 360 8.8 發明例
4 102 63 0.62 0.87 370 11.1 發明例
5 129 84 0.65 0.79 350 10.4 發明例
6 125 83 0.66 0.61 360 11.6 發明例
7 121 71 0.59 0.59 370 11.3 發明例
8 87 53 0.61 0.81 430 9.6 發明例
9 70 45 0.64 0.80 460 10.8 發明例
10 71 43 0.61 0.86 440 9.7 發明例
11 87 63 0.72 0.47 420 10.9 發明例
12 76 46 0.60 0.89 380 13.4 比較例
13 76 43 0.57 0.91 400 12.2 發明例
14 97 56 0.58 0.94 430 10.0 發明例
15 99 68 0.69 0.73 390 13.7 比較例
16 84 50 0.60 0.83 420 12.3 發明例
17 113 70 0.62 0.73 390 11.5 發明例
18 104 67 0.64 0.76 400 14.1 比較例
19 105 62 0.59 0.84 380 12.2 發明例
20 143 86 0.60 0.82 340 12.2 發明例
21 112 74 0.66 0.84 390 11.4 發明例
22 134 74 0.55 0.78 380 13.8 比較例
23 112 65 0.58 1.52 280 13.2 比較例
24 131 93 0.71 0.82 410 9.0 發明例
25 123 77 0.63 0.75 420 8.6 發明例
26 105 74 0.70 0.76 380 8.8 發明例
27 93 66 0.71 0.86 400 8.6 發明例
28 135 81 0.60 0.78 350 8.4 發明例
29 112 75 0.67 0.74 370 9.1 發明例
30 127 77 0.61 0.83 350 9.3 發明例
31 103 65 0.63 0.85 380 8.5 發明例
32 135 80 0.59 2.13 260 13.9 比較例
33 97 56 0.58 1.42 310 11.9 發明例
34 88 49 0.56 1.16 320 11.8 發明例
35 95 81 0.85 1.69 290 13.7 比較例
36 96 70 0.73 1.07 320 12.2 發明例
37 109 58 0.53 1.73 270 13.4 比較例
38 107 57 0.53 1.18 320 11.4 發明例
39 119 67 0.56 0.61 370 8.9 發明例
40 - - - - - - 比較例
41 126 108 0.86 0.60 370 14.2 比較例
42 87 64 0.73 0.58 420 11.3 發明例
43 134 95 0.71 0.60 360 12.0 發明例
44 58 39 0.67 0.61 510 14.7 比較例
45 69 44 0.64 0.63 470 12.0 發明例
46 186 126 0.68 0.60 310 11.0 發明例
47 234 151 0.65 0.64 260 10.1 比較例
註）下劃線部分表示發明範圍外
表3（續頁）
No. 冷軋退火板（無方向性電磁鋼板） 溫態衝壓 疲勞極限σ max（MPa） 鐵損W 10/400（W/kg） 備註
平均結晶粒徑X 1[μm] 標準偏差S 1 S 1/X 1 結晶粒徑分佈的偏斜度γ 1
48 128 76.8 0.60 0.78 400 8.1 發明例
49 132 83.2 0.63 0.80 350 9.4 發明例
50 131 79.9 0.61 0.82 360 9.1 發明例
51 122 83.0 0.68 0.74 340 8.3 發明例
52 131 83.8 0.64 0.75 340 9.1 發明例
53 135 85.1 0.63 0.83 360 9.9 發明例
54 124 76.9 0.62 0.75 340 8.8 發明例
55 106 66.8 0.63 0.90 380 11.2 發明例
56 98 63.7 0.65 0.89 380 10.8 發明例
57 101 63.6 0.63 0.83 360 11.8 發明例
58 97 60.1 0.62 0.86 370 11.6 發明例
59 90 59.4 0.66 0.83 410 12.3 發明例
60 92 54.3 0.59 0.83 410 12 發明例
61 88 53.7 0.61 0.83 410 12.1 發明例
62 87 56.6 0.65 0.84 410 12.3 發明例
63 92 55.2 0.60 0.86 420 12.1 發明例
64 88 59.0 0.67 0.89 420 12.2 發明例
65 83 47.3 0.57 0.86 420 12.1 發明例
66 86 55.0 0.64 0.82 410 12.1 發明例
67 85 49.3 0.58 0.91 430 12 發明例
68 83 49.8 0.60 0.89 420 12.5 發明例
69 87 56.6 0.65 0.82 410 12.1 發明例
70 90 59.4 0.66 0.85 410 12.1 發明例
71 89 54.3 0.61 0.85 410 12.4 發明例
72 85 49.3 0.58 0.88 420 12.2 發明例
73 98 57.8 0.59 0.88 370 12.3 發明例
74 98 63.7 0.65 0.87 370 12.2 發明例
75 90 52.2 0.58 0.87 420 12.1 發明例
76 84 52.9 0.63 0.85 410 12.3 發明例
77 90 52.2 0.58 0.84 410 12.5 發明例
78 90 58.5 0.65 0.84 410 12 發明例
79 97 56.3 0.58 0.87 370 9.4 發明例
80 104 64.5 0.62 0.85 360 9.1 發明例
81 96 62.4 0.65 0.89 370 9.0 發明例
82 100 66.0 0.66 0.86 370 9.7 發明例
註）下劃線部分表示發明範圍外
根據表3的結果可知，根據本發明的無方向性電磁鋼板均兼顧了優異的溫態下的衝壓疲勞強度與優異的鐵損特性。再者，根據本發明的、將積層冷軋退火板而成的轉子鐵芯與積層該熱處理板而成的定子鐵芯組合而獲得的馬達鐵芯具有優異的溫態疲勞特性。
進而，出於恢復由衝壓時的應變引起的鐵損減少的目的而對鋼板實施應變消除退火，結果對本發明的效果無任何影響，可兼顧優異的溫態下的衝壓疲勞強度與優異的鐵損特性。
無
無

Claims (3)

  1. 一種無方向性電磁鋼板，其特徵在於具有如下成分組成，即，以質量%計包含：C：0.01%以下、Si：2.0%以上且5.0%以下、Mn：0.05%以上且5.00%以下、P：0.1%以下、S：0.01%以下、Al：3.0%以下以及N：0.0050%以下，Si+Al為4.5%以上，且剩餘部分為Fe及不可避免的雜質，關於鋼板中的結晶粒，平均結晶粒徑X1為60μm以上且200μm以下，結晶粒徑分佈的標準偏差S1滿足下式(1)：S1/X1<0.75...(1)，且結晶粒徑分佈的偏斜度γ1為1.50以下。
  2. 如請求項1所述的無方向性電磁鋼板，其中，所述成分組成中，更包含下述A群組、B群組、C群組、D群組及E群組中的至少一群組，A群組，以質量%計包含： Co：0.0005%以上且0.0050%以下B群組，以質量%計包含：Cr：0.05%以上且5.00%以下C群組，以質量%計包含：Ca：0.001%以上且0.100%以下、Mg：0.001%以上且0.100%以下以及稀土金屬：0.001%以上且0.100%以下中的任意一種或兩種以上D群組，以質量%計包含：Sn：0.001%以上且0.200%以下以及Sb：0.001%以上且0.200%以下中的任意一種或兩種E群組，以質量%計包含：Cu：0%以上且0.5%以下、Ni：0%以上且0.5%以下、Ti：0%以上且0.005%以下、Nb：0%以上且0.005%以下、V：0%以上且0.010%以下、Ta：0%以上且0.002%以下、B：0%以上且0.002%以下、Ga：0%以上且0.005%以下、Pb：0%以上且0.002%以下、 Zn：0%以上且0.005%以下、Mo：0%以上且0.05%以下、W：0%以上且0.05%以下、Ge：0%以上且0.05%以下以及As：0%以上且0.05%以下中的任意一種或兩種以上。
  3. 一種無方向性電磁鋼板的製造方法，為製造如請求項1或請求項2所述的無方向性電磁鋼板的方法，所述無方向性電磁鋼板的製造方法包括：熱軋步驟，對具有如請求項1或請求項2所述的無方向性電磁鋼板的成分組成的鋼原材料實施熱軋而獲得熱軋板；酸洗步驟，對所述熱軋板實施酸洗；冷軋步驟，以最終道次入側溫度T1為50℃以上、最終道次的壓下率r為15%以上、以及最終道次的應變速度εm為100s-1以上且1000s-1以下的條件對實施了所述酸洗的所述熱軋板實施冷軋而獲得冷軋板；以及退火步驟，以500℃至700℃的平均升溫速度V1為10℃/s以上的條件將所述冷軋板加熱至875℃以上且1050℃以下的退火溫度T2後，進行冷卻，而獲得作為無方向性電磁鋼板的冷軋退火板。
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