無方向性電磁鋼板およびその製造方法
【課題】本発明は、高効率モータ鉄心に使用することが好適な、磁気特性と生産性が優れた無方向性電磁鋼板を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０、Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５、Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とがＷ10/800≦１００×ｔ＋１５を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板を提供する。
【解決手段】本発明は、質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０、Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５、Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とがＷ10/800≦１００×ｔ＋１５を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板を提供する。
【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関する。より詳しくは、本発明は、エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機など、主に高速回転域で使用される高効率モータの鉄心に使用することが好適な無方向性電磁鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化ガスを削減する必要性から、自動車、家電製品等の分野では消費エネルギーの少ない製品の普及が急速に進んでいる。例えば、自動車分野においては、ガソリンエンジンとモータとを組み合わせた駆動系を持つハイブリッド自動車、モータ駆動の電気自動車等の低燃費自動車がある。また、家電製品分野においては、年間電気消費量の少ない高効率エアコン、冷蔵庫等がある。これらに共通する技術はモータであり、モータの高効率化が重要な技術となっており、モータの高効率化のために、鉄心材料である無方向性電磁鋼板の鉄損低減と磁束密度向上が要求されている。上記のような自動車の駆動モータや家電製品のコンプレッサーモータなどは高速回転域で使用される頻度が高いため、鉄心材料としては高周波条件下での鉄損が低い無方向性電磁鋼板が好適である。
【０００３】
鉄損低減の手段としては、ＳｉやＡｌなどの比抵抗を増加させる作用を有する合金元素の含有量を増加させる手段が一般的である。しかしながら、合金含有量の増加によって磁束密度が劣化するという問題や、鋼板が硬化されて冷間圧延での破断率が高まるという問題が生じる。
上記のような冷間圧延での破断を抑制する手段としては、温間圧延が一般的である。例えば特許文献１には、熱延板焼鈍板の衝撃試験における遷移温度、すなわち冷間圧延前の鋼板の遷移温度を６０℃以下とすることが開示されている。
【０００４】
また、鉄損低減の手段としては、Ｓｎを添加する手段も提案されている（特許文献２参照）。
一方、磁束密度を向上させる手段としては、ＰまたはＳｂを添加する手段が提案されている（特許文献３〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４７０４７号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５８２５２号公報
【特許文献３】特開２００５−２００７５６号公報
【特許文献４】特開昭５９−１００２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に開示された発明は、磁束密度を向上させることにより、さらなる合金元素量の増加による高周波鉄損低減を可能にするので、主に高速回転域で使用される頻度の高いモータの高効率化に寄与にする非常に優れた発明である。また、特許文献２および特許文献４に開示された発明によれば、磁気特性が向上するとされている。
しかしながら、近年のさらなるモータの高効率化の要求により、より一層の高周波鉄損低減を可能にする磁束密度の向上手段が求められている。
【０００７】
また、冷間圧延での破断を抑制する手段としては、上述したように温間圧延が一般的ではあるが、温間圧延には特殊な設備が必要であるため、コスト面で劣る。また、特許文献１において評価されている熱延板焼鈍板の衝撃試験はシャルピー衝撃試験であり、このシャルピー衝撃試験の歪速度は５００〜１０００／ｓ程度であり、圧延での歪速度である１０〜１００／ｓとは大きく乖離しており、冷間圧延性の評価方法として適切とはいえない。さらに、特許文献１において遷移温度の上限値を６０℃としているのは、破断が生じる可能性のある酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍の製造工程において、７０℃の鋼板温度を確保できるためと記載されているが、鋼板温度を７０℃以上にするには、ヒーターなどの加熱設備が必要となるため製造コストも増加する。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題はエアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機などの高効率モータの鉄心に使用することが好適な、磁気特性と生産性が優れた無方向性電磁鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく、磁気特性に及ぼすＰ、Ｓｎ、Ｓｂの影響のみならず、磁気特性に及ぼす他の元素との相互作用の影響について新たに着目し、これらの相互作用を利用することにより、さらなる磁気特性の向上を図ることを新たに着想し、鋭意検討を行った。その結果、以下の新たな知見を得た。
【００１０】
（ａ）Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められる。
（ｂ）Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｐなどの合金元素量が多くなるほど、冷間圧延での破断率が高まるが、冷間圧延における破断について詳細に調査した結果、冷間圧延の１〜３パス目の前段パスで生じる破断と、冷間圧延の４パス目以降の後段パスで生じる破断の２種類に大別される。
（ｃ）前段パスで生じる破断は、歪速度が１０〜３０／ｓ程度となる圧延の開始時に起こりやすい。
（ｄ）このような冷間圧延性を適切に評価するには、実際の圧延における歪速度に近い条件で試験することが必要であるところ、ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して所定の高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験を行うことにより、実際の圧延における歪速度を付与する試験を簡便に行うことが可能となり、冷間圧延性を適切に評価することができる。
（ｅ）上記（ｄ）の試験において、落錘時の試験片に対する押金具の高さを１．２ｍとし、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとすれば、歪速度を１０〜３０／ｓとすることができ、前段パスで生じる破断の危険性を的確に評価することができ、斯かる試験条件下における破断率を４０％以下とすることにより、前段パスで生じる破断を効果的に防止することができる。
（ｆ）冷間圧延に供する熱延鋼板に所定の熱延板焼鈍を施すことにより、上記破断率を確実に４０％以下とすることができる。
（ｇ）Ｐ、ＳｎおよびＳｂを合計で０．０２５％以上含有する鋼板は、約３２〜３３％圧下された鋼板を冷間圧延する際に最も破断が生じやすい。このため、斯かる条件を回避するように冷間圧延の圧下率を設定することにより、冷間圧延時の破断を効果的に防止することができる。
（ｈ）後段パスで生じる破断は、冷間圧延に供する鋼板のエッジや表面に存在する微細な損傷が主な原因であり、これらの損傷を抑制するには、仕上温度、巻取温度および板厚を所定の条件として熱間圧延を施すことが有効である。
【００１１】
本発明はこれらの新たな知見に基づくものであり、その要旨は以下のとおりである。
すなわち、本発明は、質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、下記式（１）〜（３）を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板を提供する。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
（ここで、式（１）〜（３）中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【００１２】
上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃｒ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下およびＮｉ：０．２％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有していてもよい。
【００１３】
また上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃａ：０．０１％以下、Ｍｇ：０．０１％以下およびＲＥＭ：０．０１％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有していてもよい。
【００１４】
さらに上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｂ：０．０１％以下を含有していてもよい。
【００１５】
また本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００１６】
さらに本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００１７】
ここで「破断率」とは、落錘曲げ試験に供した試験片の個数に対する、破断が生じた試験片の個数の個数割合である。
【００１８】
また本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００１９】
さらに本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無方向性電磁鋼板により、モータ効率の向上が期待できる。また、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は特殊な設備を要しないため、製造コスト面でも優れている。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の無方向性電磁鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
Ａ．無方向性電磁鋼板
まず、本発明の無方向性電磁鋼板における各構成について説明する。
【００２３】
１．化学組成
はじめに、鋼板の化学組成の限定理由について説明する。なお、各元素の含有量を示す「％」は、特に断りのない限り「質量％」を意味するものである。
【００２４】
Ｓｉ、ｓｏｌ．Ａｌ、Ｍｎは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効な元素である。したがって、下記式（１）を満足するものとする。中でも、下記式（１−１）を満足することが好ましく、下記式（１−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．５ （１−１）
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧３．０ （１−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
一方、これらの元素を過剰に含有させると鋼板が硬化し、冷間圧延での破断率が増加する。したがって、Ｓｉ含有量は４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は４．０％以下、Ｍｎ含有量は４．０％以下とする。好ましくは、Ｓｉ含有量は３．５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は３．０％以下、Ｍｎ含有量は３．０％以下である。さらに好ましくは、Ｓｉ含有量は３．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は２．０％以下、Ｍｎ含有量は２．０％以下である。
焼鈍時の粒成長性の観点から、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０３％以下または０．１％以上とすることが好ましく、Ｍｎ含有量は０．１０％以上とすることが好ましい。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０１％以下または０．２％以上とすることがさらに好ましく、Ｍｎ含有量は０．１５％以上とすることがさらに好ましい。
【００２５】
Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂは、集合組織を改善して磁気特性を向上させる作用を有する。したがって、下記式（２）を満足するものとする。中でも、下記式（２−１）を満足することが好ましく、下記式（２−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０３０ （２−１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０３５ （２−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
一方、これらの元素を過剰に含有させると冷間圧延での破断率が高まる。したがって、Ｐ含有量は０．１％以下、Ｓｎ含有量は０．１％以下、Ｓｂ含有量は０．１％以下とする。好ましくは、Ｐ含有量は０．０５％以下、Ｓｎ含有量は０．０５％以下、Ｓｂ含有量は０．０５％以下である。
【００２６】
Ｓは、一般に不純物として鋼中に含有される元素であり、鋼中のＭｎと結合して微細なＭｎＳを形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させることから、従来はその含有量を低減することが求められてきた元素である。しかしながら、上述した本発明者らの検討によって、Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められることが初めて明らかとなった。したがって、Ｓ含有量は０．０００５％以上とする。好ましくは０．００１０％以上、さらに好ましくは０．００１５％以上である。一方、Ｓ含有量が過剰になると、焼鈍時の結晶粒の成長の阻害により磁気特性の劣化が顕著となる。したがって、Ｓ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは０．００４０％以下、さらに好ましくは０．００３５％以下である。
【００２７】
Ｃは、不純物として含有され、磁気特性を劣化させる元素である。このため、Ｃ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは、０．００４０％以下である。
【００２８】
Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＶおよびＺｒは不純物として含有され、磁気特性を劣化させる元素である。したがって、Ａｓ含有量は０．００５０％以下、Ｎｂ含有量は０．００３０％以下、Ｔｉ含有量は０．００３０％以下、Ｖ含有量は０．００３０％以下、Ｚｒ含有量は０．００３０％以下とする。好ましくは、Ａｓ含有量は０．００４０％以下、Ｎｂ含有量は０．００２０％以下、Ｔｉ含有量は０．００２０％以下、Ｖ含有量は０．００２０％以下、Ｚｒ含有量は０．００２０％以下である。
【００２９】
Ｎは、不純物として含有され、Ａｌなどと結合して微細な介在物を形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させる元素である。したがって、Ｎ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは０．００４０％以下、さらに好ましくは０．００３０％以下である。
【００３０】
不純物元素であるＳ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの含有量を低減することで、鉄損が低減されることは従来知られていた。しかしながら、上述した本発明者らの検討によって、Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められることが初めて明らかとなった。したがって、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量は下記式（３）を満足するものとする。中でも、下記式（３−１）を満足することが好ましく、下記式（３−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１６ （３−１）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１４ （３−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【００３１】
Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させる作用を有する。したがって、これらの元素の１種または２種以上を含有させてもよい。しかしながら、いずれの元素もその含有量を０．２％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｃｒ含有量は０．２％以下、Ｃｕ含有量は０．２％以下、Ｎｉ含有量は０．２％以下とする。好ましくは、Ｃｒ含有量は０．１５％以下、Ｃｕ含有量は０．１５％以下、Ｎｉ含有量は０．１５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、いずれかの元素の含有量を０．０２％以上とすることが好ましい。
【００３２】
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、介在物の形態制御に有効な元素であり、結晶粒の成長を促進する作用を有する。したがって、これらの元素の１種または２種以上を含有させてもよい。しかしながら、いずれの元素もその含有量を０．０１％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｃａ含有量は０．０１％以下、Ｍｇ含有量は０．０１％以下、ＲＥＭ含有量は０．０１％以下とする。好ましくは、Ｃａ含有量は０．００５％以下、Ｍｇ含有量は０．００５％以下、ＲＥＭ含有量は０．００５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、いずれかの元素の含有量を０．０００１％以上とすることが好ましい。さらに好ましくは、いずれかの元素の含有量を０．０００３％以上とすることである。
【００３３】
Ｂは、上述したＮの悪影響を排除して無害化する作用を有する。したがって、Ｂを含有させてもよい。しかしながら、Ｂ含有量を０．０１％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｂ含有量は０．０１％以下とする。好ましくは、０．００５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るにはＢ含有量を０．０００１％以上とすることが好ましく、０．０００３％以上とすることがさらに好ましい。
【００３４】
２．平均結晶粒径
結晶粒径は、大き過ぎても小さ過ぎても鉄損が劣化する。したがって、平均結晶粒径は６０μｍ以上１８０μｍ以下とする。
なお、平均結晶粒径は、縦断面組織写真において、板厚方向および圧延方向について切断法により測定した結晶粒径の平均値を用いればよい。この縦断面組織写真としては光学顕微鏡写真を用いることができ、例えば、５０倍や１００倍の倍率で撮影した写真を用いればよい。
【００３５】
３．板厚
エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機の高効率化のためには、鉄心材料である無方向性電磁鋼板は、高周波域における鉄損が低いものが望ましい。鉄損は、板厚が薄いほど低減されるため、板厚は０．３５ｍｍ以下とする。好ましくは０．３３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以下である。一方、過度の薄肉化は鋼板やモータの生産性を著しく低下させる。したがって、板厚は０．１０ｍｍ以上とする。好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上である。
【００３６】
４．磁気特性
高速回転域で使用されるモータの鉄心材料としては、高周波域における鉄損が低い無方向性電磁鋼板が好適である。一方、上述したように鉄損は板厚と相関を有する。したがって、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足するものとする。中でも、下記式（４−１）を満足することが好ましい。
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１３ （４−１）
【００３７】
Ｂ．無方向性電磁鋼板の製造方法
次に、本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、４つの実施態様を有する。以下、各実施態様に分けて説明する。
【００３８】
１．第１実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００３９】
以下、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法における各工程について説明する。
【００４０】
（１）熱間圧延工程
熱間圧延工程における仕上温度は７００℃以上、巻取温度は３００℃以上とする。仕上温度が上記範囲未満であったり、巻取温度が上記範囲未満であったりすると、熱間圧延時や巻取り時に鋼板表面に微小な損傷が導入されて、冷間圧延の後段パスで破断する場合がある。好ましくは、仕上温度は７５０℃以上、巻取温度は３５０℃以上である。仕上温度および巻取温度の上限は、冷間圧延性の観点からは特に規定する必要はないが、スケールロスによる歩留り低下を抑制する観点から、仕上温度は１０００℃以下とすることが好ましく、巻取温度は８００℃以下とすることが好ましい。
【００４１】
熱延鋼板の板厚は１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とする。熱延鋼板の板厚が上記範囲未満では、熱間圧延工程の製造コストが増加する。好ましくは１．６ｍｍ以上である。一方、熱延鋼板の板厚が上記範囲超では、冷間圧延工程に長時間要するようになり、製造コストが増加する。好ましくは３．０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２．５ｍｍ以下である。
【００４２】
（２）熱延板焼鈍工程
熱延板焼鈍温度は７５０℃以上とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。
一方、熱延板焼鈍温度が過度に高いと、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。したがって、熱延板焼鈍温度を８５０℃以下とすることが好ましい。
なお、熱延板焼鈍時間が高くとも、上記落錘曲げ試験による破断率が４０％以下であれば、冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。
【００４３】
熱延板焼鈍時間は１時間以上５０時間以下とする。熱延板焼鈍時間が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることができない場合がある。また、熱延板焼鈍時間を上記範囲とした場合には、箱焼鈍により熱延板焼鈍を施すことになるが、熱延板焼鈍時間が上記範囲超では生産性の低下を招き製造コストが嵩む。
【００４４】
熱延焼鈍板の上記落錘曲げ試験による破断率は４０％以下とする。上記破断率が上記範囲超では、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。上記破断率が上記範囲内であれば、上述したように熱延板焼鈍温度が高くとも冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。上記破断率は、好ましくは３０％以下である。
【００４５】
熱延板焼鈍工程における他の条件は特に規定されるものではない。
また、熱延板焼鈍の前または後に酸洗を施してもよい。
【００４６】
（３）冷間圧延工程
Ｐ、ＳｎおよびＳｂを合計で０．０２５％以上含有し、Ｐ、ＳｎおよびＳｂの含有量がいずれも０．１％以下である鋼板を冷間圧延する際に生じる破断について詳細に調査した結果、３２〜３３％圧下された鋼板を冷間圧延する際に最も破断が生じやすいことが判明した。具体的には、１パス目の圧下率を３２〜３３％とすると、２パス目で破断し、２パス後の合計圧下率を３２〜３３％とすると、３パス目で破断した。この理由は明らかではないが、次の通りであると推察される。
すなわち、圧延後の鋼板の組織を詳細に調査したところ、３２〜３３％圧下された鋼板に導入された加工組織が最も不均一であるという結果が得られた。このことより、圧下率３２〜３３％程度の鋼板を冷間圧延する際に最も破断しやくなったのは、不均一な加工組織が存在することにより、冷間圧延時に応力が集中したためであると推察される。
したがって、斯かる条件を回避するように冷間圧延の圧下率を設定することにより、冷間圧延時の破断を効果的に防止することができる。具体的には、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以上、２パス後の合計圧下率を３５％以上６０％以下とするパススケジュールを採用することで、前段パスでの破断を回避できる。ここで、１パス目の圧下率の下限は生産性の観点から、上限は１パス目の圧延における破断を抑制する観点から、２パス後の合計圧下率の下限は上述した条件を回避する観点から、上限は設備負荷の観点から、それぞれ規定される。好ましくは、１パス目の圧下率は１５％以上２８％以下、２パス後の合計圧下率は３８％以上５５％以下である。さらに好ましくは、１パス目の圧下率は１５％以上２５％以下、２パス後の合計圧下率は４０％以上５５％以下である。
【００４７】
冷間圧延工程では、１回の冷間圧延によって仕上板厚としてもよく、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延によって仕上板厚としてもよい。
後者の場合、２回の冷間圧延が上記条件を満たせばよく、中間焼鈍条件は熱延板焼鈍条件と同じ条件を満たせばよい。
【００４８】
冷延鋼板の板厚は薄いほど鉄損が低減されるため、０．３５ｍｍ以下とする。好ましくは０．３３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以下である。一方、過度の薄肉化は鋼板やモータの生産性を著しく低下させるため、板厚は０．１０ｍｍ以上とする。好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上である。
【００４９】
冷間圧延工程における他の条件は特に規定されるものではない。
【００５０】
（４）仕上焼鈍工程
仕上焼鈍工程における諸条件は特に規定されるものではないが、十分な粒成長を促して優れた磁気特性を確保する観点から、焼鈍温度は９００℃以上とすることが好ましく、焼鈍時間は１秒間以上とすることが好ましい。一方、設備への負荷や製造コストの観点から、焼鈍温度は１１８０℃以下とすることが好ましく、焼鈍時間は３００秒間以下とすることが好ましい。
【００５１】
２．第２実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、上記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００５２】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００５３】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は８５０℃以上とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。
一方、熱延板焼鈍温度が過度に高いと、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。したがって、熱延板焼鈍温度を１１５０℃以下とすることが好ましい。
なお、熱延板焼鈍時間が高くとも、上記落錘曲げ試験による破断率が４０％以下であれば、冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。
【００５４】
熱延板焼鈍時間は１秒間以上６００秒間以下とする。熱延板焼鈍時間が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることができない場合がある。また、熱延板焼鈍時間を上記範囲とした場合には、連続焼鈍により熱延板焼鈍を施すのが通常であるから、熱延板焼鈍時間が上記範囲超では、設備の長大化や生産性の低下を招く。
【００５５】
熱延焼鈍板の上記落錘曲げ試験による破断率は４０％以下とする。上記破断率が上記範囲超では、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。上記破断率が上記範囲内であれば、上述したように熱延板焼鈍温度が高くとも冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。上記破断率は、好ましくは３０％以下である。
【００５６】
熱延板焼鈍工程における他の条件は特に規定されるものではない。
また、熱延板焼鈍の前または後に酸洗を施してもよい。
【００５７】
３．第３実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００５８】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００５９】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は７５０℃以上８５０℃以下とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。一方、熱延板焼鈍温度が上記範囲超では、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。
【００６０】
なお、熱延板焼鈍時間および他の条件等については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６１】
４．第４実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００６２】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００６３】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は８５０℃以上１１５０℃以下とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。一方、熱延板焼鈍温度が上記範囲超では、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。
【００６４】
なお、熱延板焼鈍時間および他の条件等については、上記第２実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例および比較例を例示して、本発明を具体的に説明する。
【００６７】
［実施例１］
下記表１に示す化学組成を有するスラブに、仕上温度：８５０℃、巻取温度：６００℃の熱間圧延を施して板厚２．０ｍｍの熱延鋼板とし、酸洗を施した。これらの酸洗鋼板に９５０℃で６０〜１２０秒間保持する熱延板焼鈍を施して、平均結晶粒径を１００μｍに揃えた。これらの焼鈍板に、１パス目の圧下率を２５％、２パス後の合計圧下率を４５％とした冷間圧延を施して仕上板厚０．３０ｍｍの冷延鋼板とした。これらの冷延鋼板に１０３０℃の温度で３０秒間保持する仕上焼鈍を施して、平均結晶粒径８９〜１２９μｍの無方向性電磁鋼板とした。
【００６８】
これらの無方向性電磁鋼板について、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800および磁化力５０００Ａ／ｍで磁化した際の磁束密度Ｂ50を測定した。
鋼板Ｎｏ．１〜２０は、上述の式（４）において、１００×ｔ＋１５＝４５である。
ここで、鋼板Ｎｏ．１はＰ、Ｓｎ、Ｓｂがほとんど添加されていない基準材であり、このＢ50と鋼板Ｎｏ．２〜２０のＢ50の差ΔＢ50を算出して、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果の大きさを評価した。ΔＢ50が大きくなるほどＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果が大きいことを意味している。また、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ含有量が多いほどΔＢ50は大きくなるため、その点を考慮して、下記式（５）よりＸを算出し、Ｘが０以上であることを目標特性とした。
Ｘ＝ΔＢ50−０．４×（Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ−０．０１） （５）
【００６９】
また、熱延板焼鈍後の鋼板に、上記落錘曲げ試験を行って破断率を測定した（ｎ＝２０）。
落錘曲げ試験での破断率と磁気特性を併せて表２に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
鋼板Ｎｏ．１３はＳ含有量が低かったため、鋼板Ｎｏ．１４はＰ＋Ｓｎ＋Ｓｂ含有量が低かったため、鋼板Ｎｏ．１５はＮｂ、Ｚｒ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１６はＡｓ含有量が高かったために、所望のＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果を得ることができなかった。また、鋼板Ｎｏ．１７はＴｉ、Ｖ、Ｎ含有量およびＳ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１８はＳ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１９はＳ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１０はＮｂ、Ｔｉ含有量が高かったために、所望のＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果を得ることができなかった上、一部は所望の鉄損も得ることができなかった。
また、鋼板Ｎｏ．５〜１２に示すように、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｂが含有されていても、所定の範囲内であれば、磁気特性に悪影響を及ぼさなかった。
【００７３】
［実施例２］
下記表３に示す化学組成を有するスラブに、仕上温度：６５０〜８５０℃、巻取温度：２８０〜６００℃とした熱間圧延によって板厚１．７ｍｍの熱延鋼板とした。これらの熱延鋼板に、９５０〜１２００℃の温度域で３０〜３００秒間保持する連続焼鈍型の熱延板焼鈍を施した後に酸洗、または、酸洗後に８００℃の温度で２０時間保持する箱型の熱延板焼鈍を施した。これらの焼鈍板に、１パス目の圧下率が２０〜３２％、２パス目開始時の鋼板の温度が３０〜６０℃、２パス後の合計圧下率が３３〜４５％の冷間圧延を施して仕上板厚０．２５ｍｍの冷延鋼板とした。このとき、一部は破断した。破断しなかった冷延鋼板に９８０℃で６０秒間保持する仕上焼鈍を施して、平均結晶粒径が８５〜９２μｍの無方向性電磁鋼板とした。
【００７４】
これらの無方向性電磁鋼板の鉄損Ｗ10/800および磁束密度Ｂ50を測定した。
鋼板Ｎｏ．２１〜２６は、上述の式（４）において、１００×ｔ＋１５＝４０である。
ここで、組成Ｂは、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂがほとんど添加されておらず、組成ＡとはＰ、Ｓｎ、Ｓｂ含有量のみが異なり、Ｐ、Ｓｎ、ＳｂによるＢ50の向上効果を算出するための基準材に相当する。組成Ｂを用いて、組成Ａを用いた鋼板Ｎｏ．２１〜２６とそれぞれ同じ製造条件で製造し、基準材とした。各基準材のＢ50と鋼板Ｎｏ．２１〜２６のＢ50との差ΔＢ50を算出した。また、上記式（５）よりＸを算出し、Ｘが０以上であることを目標特性とした。
【００７５】
また、熱延板焼鈍後の鋼板に室温で上記落錘曲げ試験を行って破断率を測定した（ｎ＝２０）。
製造条件および測定結果を併せて表４に示す。
【００７６】
【表３】
【００７７】
【表４】
【００７８】
鋼板Ｎｏ．２１は熱間圧延条件が所定の範囲外であったので、冷間圧延の後段パスにて破断した。鋼板Ｎｏ．２２は熱延板焼鈍温度が高かったために、落錘曲げ試験での破断率が高くなり、冷間圧延の１パス目で破断した。鋼板Ｎｏ．２３、２４は冷間圧延条件が所定の範囲外であったため、破断した。
【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関する。より詳しくは、本発明は、エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機など、主に高速回転域で使用される高効率モータの鉄心に使用することが好適な無方向性電磁鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化ガスを削減する必要性から、自動車、家電製品等の分野では消費エネルギーの少ない製品の普及が急速に進んでいる。例えば、自動車分野においては、ガソリンエンジンとモータとを組み合わせた駆動系を持つハイブリッド自動車、モータ駆動の電気自動車等の低燃費自動車がある。また、家電製品分野においては、年間電気消費量の少ない高効率エアコン、冷蔵庫等がある。これらに共通する技術はモータであり、モータの高効率化が重要な技術となっており、モータの高効率化のために、鉄心材料である無方向性電磁鋼板の鉄損低減と磁束密度向上が要求されている。上記のような自動車の駆動モータや家電製品のコンプレッサーモータなどは高速回転域で使用される頻度が高いため、鉄心材料としては高周波条件下での鉄損が低い無方向性電磁鋼板が好適である。
【０００３】
鉄損低減の手段としては、ＳｉやＡｌなどの比抵抗を増加させる作用を有する合金元素の含有量を増加させる手段が一般的である。しかしながら、合金含有量の増加によって磁束密度が劣化するという問題や、鋼板が硬化されて冷間圧延での破断率が高まるという問題が生じる。
上記のような冷間圧延での破断を抑制する手段としては、温間圧延が一般的である。例えば特許文献１には、熱延板焼鈍板の衝撃試験における遷移温度、すなわち冷間圧延前の鋼板の遷移温度を６０℃以下とすることが開示されている。
【０００４】
また、鉄損低減の手段としては、Ｓｎを添加する手段も提案されている（特許文献２参照）。
一方、磁束密度を向上させる手段としては、ＰまたはＳｂを添加する手段が提案されている（特許文献３〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４７０４７号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５８２５２号公報
【特許文献３】特開２００５−２００７５６号公報
【特許文献４】特開昭５９−１００２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に開示された発明は、磁束密度を向上させることにより、さらなる合金元素量の増加による高周波鉄損低減を可能にするので、主に高速回転域で使用される頻度の高いモータの高効率化に寄与にする非常に優れた発明である。また、特許文献２および特許文献４に開示された発明によれば、磁気特性が向上するとされている。
しかしながら、近年のさらなるモータの高効率化の要求により、より一層の高周波鉄損低減を可能にする磁束密度の向上手段が求められている。
【０００７】
また、冷間圧延での破断を抑制する手段としては、上述したように温間圧延が一般的ではあるが、温間圧延には特殊な設備が必要であるため、コスト面で劣る。また、特許文献１において評価されている熱延板焼鈍板の衝撃試験はシャルピー衝撃試験であり、このシャルピー衝撃試験の歪速度は５００〜１０００／ｓ程度であり、圧延での歪速度である１０〜１００／ｓとは大きく乖離しており、冷間圧延性の評価方法として適切とはいえない。さらに、特許文献１において遷移温度の上限値を６０℃としているのは、破断が生じる可能性のある酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍の製造工程において、７０℃の鋼板温度を確保できるためと記載されているが、鋼板温度を７０℃以上にするには、ヒーターなどの加熱設備が必要となるため製造コストも増加する。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題はエアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機などの高効率モータの鉄心に使用することが好適な、磁気特性と生産性が優れた無方向性電磁鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく、磁気特性に及ぼすＰ、Ｓｎ、Ｓｂの影響のみならず、磁気特性に及ぼす他の元素との相互作用の影響について新たに着目し、これらの相互作用を利用することにより、さらなる磁気特性の向上を図ることを新たに着想し、鋭意検討を行った。その結果、以下の新たな知見を得た。
【００１０】
（ａ）Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められる。
（ｂ）Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｐなどの合金元素量が多くなるほど、冷間圧延での破断率が高まるが、冷間圧延における破断について詳細に調査した結果、冷間圧延の１〜３パス目の前段パスで生じる破断と、冷間圧延の４パス目以降の後段パスで生じる破断の２種類に大別される。
（ｃ）前段パスで生じる破断は、歪速度が１０〜３０／ｓ程度となる圧延の開始時に起こりやすい。
（ｄ）このような冷間圧延性を適切に評価するには、実際の圧延における歪速度に近い条件で試験することが必要であるところ、ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して所定の高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験を行うことにより、実際の圧延における歪速度を付与する試験を簡便に行うことが可能となり、冷間圧延性を適切に評価することができる。
（ｅ）上記（ｄ）の試験において、落錘時の試験片に対する押金具の高さを１．２ｍとし、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとすれば、歪速度を１０〜３０／ｓとすることができ、前段パスで生じる破断の危険性を的確に評価することができ、斯かる試験条件下における破断率を４０％以下とすることにより、前段パスで生じる破断を効果的に防止することができる。
（ｆ）冷間圧延に供する熱延鋼板に所定の熱延板焼鈍を施すことにより、上記破断率を確実に４０％以下とすることができる。
（ｇ）Ｐ、ＳｎおよびＳｂを合計で０．０２５％以上含有する鋼板は、約３２〜３３％圧下された鋼板を冷間圧延する際に最も破断が生じやすい。このため、斯かる条件を回避するように冷間圧延の圧下率を設定することにより、冷間圧延時の破断を効果的に防止することができる。
（ｈ）後段パスで生じる破断は、冷間圧延に供する鋼板のエッジや表面に存在する微細な損傷が主な原因であり、これらの損傷を抑制するには、仕上温度、巻取温度および板厚を所定の条件として熱間圧延を施すことが有効である。
【００１１】
本発明はこれらの新たな知見に基づくものであり、その要旨は以下のとおりである。
すなわち、本発明は、質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、下記式（１）〜（３）を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板を提供する。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
（ここで、式（１）〜（３）中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【００１２】
上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃｒ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下およびＮｉ：０．２％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有していてもよい。
【００１３】
また上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃａ：０．０１％以下、Ｍｇ：０．０１％以下およびＲＥＭ：０．０１％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有していてもよい。
【００１４】
さらに上記発明においては、上記化学組成が、上記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｂ：０．０１％以下を含有していてもよい。
【００１５】
また本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００１６】
さらに本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００１７】
ここで「破断率」とは、落錘曲げ試験に供した試験片の個数に対する、破断が生じた試験片の個数の個数割合である。
【００１８】
また本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００１９】
さらに本発明は、下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無方向性電磁鋼板により、モータ効率の向上が期待できる。また、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は特殊な設備を要しないため、製造コスト面でも優れている。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の無方向性電磁鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
Ａ．無方向性電磁鋼板
まず、本発明の無方向性電磁鋼板における各構成について説明する。
【００２３】
１．化学組成
はじめに、鋼板の化学組成の限定理由について説明する。なお、各元素の含有量を示す「％」は、特に断りのない限り「質量％」を意味するものである。
【００２４】
Ｓｉ、ｓｏｌ．Ａｌ、Ｍｎは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効な元素である。したがって、下記式（１）を満足するものとする。中でも、下記式（１−１）を満足することが好ましく、下記式（１−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．５ （１−１）
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧３．０ （１−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
一方、これらの元素を過剰に含有させると鋼板が硬化し、冷間圧延での破断率が増加する。したがって、Ｓｉ含有量は４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は４．０％以下、Ｍｎ含有量は４．０％以下とする。好ましくは、Ｓｉ含有量は３．５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は３．０％以下、Ｍｎ含有量は３．０％以下である。さらに好ましくは、Ｓｉ含有量は３．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は２．０％以下、Ｍｎ含有量は２．０％以下である。
焼鈍時の粒成長性の観点から、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０３％以下または０．１％以上とすることが好ましく、Ｍｎ含有量は０．１０％以上とすることが好ましい。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０１％以下または０．２％以上とすることがさらに好ましく、Ｍｎ含有量は０．１５％以上とすることがさらに好ましい。
【００２５】
Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂは、集合組織を改善して磁気特性を向上させる作用を有する。したがって、下記式（２）を満足するものとする。中でも、下記式（２−１）を満足することが好ましく、下記式（２−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０３０ （２−１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０３５ （２−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
一方、これらの元素を過剰に含有させると冷間圧延での破断率が高まる。したがって、Ｐ含有量は０．１％以下、Ｓｎ含有量は０．１％以下、Ｓｂ含有量は０．１％以下とする。好ましくは、Ｐ含有量は０．０５％以下、Ｓｎ含有量は０．０５％以下、Ｓｂ含有量は０．０５％以下である。
【００２６】
Ｓは、一般に不純物として鋼中に含有される元素であり、鋼中のＭｎと結合して微細なＭｎＳを形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させることから、従来はその含有量を低減することが求められてきた元素である。しかしながら、上述した本発明者らの検討によって、Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められることが初めて明らかとなった。したがって、Ｓ含有量は０．０００５％以上とする。好ましくは０．００１０％以上、さらに好ましくは０．００１５％以上である。一方、Ｓ含有量が過剰になると、焼鈍時の結晶粒の成長の阻害により磁気特性の劣化が顕著となる。したがって、Ｓ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは０．００４０％以下、さらに好ましくは０．００３５％以下である。
【００２７】
Ｃは、不純物として含有され、磁気特性を劣化させる元素である。このため、Ｃ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは、０．００４０％以下である。
【００２８】
Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＶおよびＺｒは不純物として含有され、磁気特性を劣化させる元素である。したがって、Ａｓ含有量は０．００５０％以下、Ｎｂ含有量は０．００３０％以下、Ｔｉ含有量は０．００３０％以下、Ｖ含有量は０．００３０％以下、Ｚｒ含有量は０．００３０％以下とする。好ましくは、Ａｓ含有量は０．００４０％以下、Ｎｂ含有量は０．００２０％以下、Ｔｉ含有量は０．００２０％以下、Ｖ含有量は０．００２０％以下、Ｚｒ含有量は０．００２０％以下である。
【００２９】
Ｎは、不純物として含有され、Ａｌなどと結合して微細な介在物を形成し、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させる元素である。したがって、Ｎ含有量は０．００５０％以下とする。好ましくは０．００４０％以下、さらに好ましくは０．００３０％以下である。
【００３０】
不純物元素であるＳ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの含有量を低減することで、鉄損が低減されることは従来知られていた。しかしながら、上述した本発明者らの検討によって、Ｓを微量に含有させたうえで、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量の上限を規制することにより、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ添加による磁束密度の向上作用が効果的に高められることが初めて明らかとなった。したがって、Ｓ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｒおよびＮの合計含有量は下記式（３）を満足するものとする。中でも、下記式（３−１）を満足することが好ましく、下記式（３−２）を満足することがさらに好ましい。
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１６ （３−１）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１４ （３−２）
（ここで、式中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【００３１】
Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損を低減させる作用を有する。したがって、これらの元素の１種または２種以上を含有させてもよい。しかしながら、いずれの元素もその含有量を０．２％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｃｒ含有量は０．２％以下、Ｃｕ含有量は０．２％以下、Ｎｉ含有量は０．２％以下とする。好ましくは、Ｃｒ含有量は０．１５％以下、Ｃｕ含有量は０．１５％以下、Ｎｉ含有量は０．１５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、いずれかの元素の含有量を０．０２％以上とすることが好ましい。
【００３２】
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、介在物の形態制御に有効な元素であり、結晶粒の成長を促進する作用を有する。したがって、これらの元素の１種または２種以上を含有させてもよい。しかしながら、いずれの元素もその含有量を０．０１％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｃａ含有量は０．０１％以下、Ｍｇ含有量は０．０１％以下、ＲＥＭ含有量は０．０１％以下とする。好ましくは、Ｃａ含有量は０．００５％以下、Ｍｇ含有量は０．００５％以下、ＲＥＭ含有量は０．００５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るには、いずれかの元素の含有量を０．０００１％以上とすることが好ましい。さらに好ましくは、いずれかの元素の含有量を０．０００３％以上とすることである。
【００３３】
Ｂは、上述したＮの悪影響を排除して無害化する作用を有する。したがって、Ｂを含有させてもよい。しかしながら、Ｂ含有量を０．０１％超としても、上記作用による効果は飽和してコスト的に不利になる。したがって、Ｂ含有量は０．０１％以下とする。好ましくは、０．００５％以下である。上記作用による効果をより確実に得るにはＢ含有量を０．０００１％以上とすることが好ましく、０．０００３％以上とすることがさらに好ましい。
【００３４】
２．平均結晶粒径
結晶粒径は、大き過ぎても小さ過ぎても鉄損が劣化する。したがって、平均結晶粒径は６０μｍ以上１８０μｍ以下とする。
なお、平均結晶粒径は、縦断面組織写真において、板厚方向および圧延方向について切断法により測定した結晶粒径の平均値を用いればよい。この縦断面組織写真としては光学顕微鏡写真を用いることができ、例えば、５０倍や１００倍の倍率で撮影した写真を用いればよい。
【００３５】
３．板厚
エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサーモータ、電気自動車やハイブリッド自動車などの駆動モータおよび発電機の高効率化のためには、鉄心材料である無方向性電磁鋼板は、高周波域における鉄損が低いものが望ましい。鉄損は、板厚が薄いほど低減されるため、板厚は０．３５ｍｍ以下とする。好ましくは０．３３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以下である。一方、過度の薄肉化は鋼板やモータの生産性を著しく低下させる。したがって、板厚は０．１０ｍｍ以上とする。好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上である。
【００３６】
４．磁気特性
高速回転域で使用されるモータの鉄心材料としては、高周波域における鉄損が低い無方向性電磁鋼板が好適である。一方、上述したように鉄損は板厚と相関を有する。したがって、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足するものとする。中でも、下記式（４−１）を満足することが好ましい。
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１３ （４−１）
【００３７】
Ｂ．無方向性電磁鋼板の製造方法
次に、本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、４つの実施態様を有する。以下、各実施態様に分けて説明する。
【００３８】
１．第１実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【００３９】
以下、本発明に係る無方向性電磁鋼板の製造方法における各工程について説明する。
【００４０】
（１）熱間圧延工程
熱間圧延工程における仕上温度は７００℃以上、巻取温度は３００℃以上とする。仕上温度が上記範囲未満であったり、巻取温度が上記範囲未満であったりすると、熱間圧延時や巻取り時に鋼板表面に微小な損傷が導入されて、冷間圧延の後段パスで破断する場合がある。好ましくは、仕上温度は７５０℃以上、巻取温度は３５０℃以上である。仕上温度および巻取温度の上限は、冷間圧延性の観点からは特に規定する必要はないが、スケールロスによる歩留り低下を抑制する観点から、仕上温度は１０００℃以下とすることが好ましく、巻取温度は８００℃以下とすることが好ましい。
【００４１】
熱延鋼板の板厚は１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とする。熱延鋼板の板厚が上記範囲未満では、熱間圧延工程の製造コストが増加する。好ましくは１．６ｍｍ以上である。一方、熱延鋼板の板厚が上記範囲超では、冷間圧延工程に長時間要するようになり、製造コストが増加する。好ましくは３．０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２．５ｍｍ以下である。
【００４２】
（２）熱延板焼鈍工程
熱延板焼鈍温度は７５０℃以上とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。
一方、熱延板焼鈍温度が過度に高いと、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。したがって、熱延板焼鈍温度を８５０℃以下とすることが好ましい。
なお、熱延板焼鈍時間が高くとも、上記落錘曲げ試験による破断率が４０％以下であれば、冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。
【００４３】
熱延板焼鈍時間は１時間以上５０時間以下とする。熱延板焼鈍時間が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることができない場合がある。また、熱延板焼鈍時間を上記範囲とした場合には、箱焼鈍により熱延板焼鈍を施すことになるが、熱延板焼鈍時間が上記範囲超では生産性の低下を招き製造コストが嵩む。
【００４４】
熱延焼鈍板の上記落錘曲げ試験による破断率は４０％以下とする。上記破断率が上記範囲超では、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。上記破断率が上記範囲内であれば、上述したように熱延板焼鈍温度が高くとも冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。上記破断率は、好ましくは３０％以下である。
【００４５】
熱延板焼鈍工程における他の条件は特に規定されるものではない。
また、熱延板焼鈍の前または後に酸洗を施してもよい。
【００４６】
（３）冷間圧延工程
Ｐ、ＳｎおよびＳｂを合計で０．０２５％以上含有し、Ｐ、ＳｎおよびＳｂの含有量がいずれも０．１％以下である鋼板を冷間圧延する際に生じる破断について詳細に調査した結果、３２〜３３％圧下された鋼板を冷間圧延する際に最も破断が生じやすいことが判明した。具体的には、１パス目の圧下率を３２〜３３％とすると、２パス目で破断し、２パス後の合計圧下率を３２〜３３％とすると、３パス目で破断した。この理由は明らかではないが、次の通りであると推察される。
すなわち、圧延後の鋼板の組織を詳細に調査したところ、３２〜３３％圧下された鋼板に導入された加工組織が最も不均一であるという結果が得られた。このことより、圧下率３２〜３３％程度の鋼板を冷間圧延する際に最も破断しやくなったのは、不均一な加工組織が存在することにより、冷間圧延時に応力が集中したためであると推察される。
したがって、斯かる条件を回避するように冷間圧延の圧下率を設定することにより、冷間圧延時の破断を効果的に防止することができる。具体的には、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以上、２パス後の合計圧下率を３５％以上６０％以下とするパススケジュールを採用することで、前段パスでの破断を回避できる。ここで、１パス目の圧下率の下限は生産性の観点から、上限は１パス目の圧延における破断を抑制する観点から、２パス後の合計圧下率の下限は上述した条件を回避する観点から、上限は設備負荷の観点から、それぞれ規定される。好ましくは、１パス目の圧下率は１５％以上２８％以下、２パス後の合計圧下率は３８％以上５５％以下である。さらに好ましくは、１パス目の圧下率は１５％以上２５％以下、２パス後の合計圧下率は４０％以上５５％以下である。
【００４７】
冷間圧延工程では、１回の冷間圧延によって仕上板厚としてもよく、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延によって仕上板厚としてもよい。
後者の場合、２回の冷間圧延が上記条件を満たせばよく、中間焼鈍条件は熱延板焼鈍条件と同じ条件を満たせばよい。
【００４８】
冷延鋼板の板厚は薄いほど鉄損が低減されるため、０．３５ｍｍ以下とする。好ましくは０．３３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３０ｍｍ以下である。一方、過度の薄肉化は鋼板やモータの生産性を著しく低下させるため、板厚は０．１０ｍｍ以上とする。好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上である。
【００４９】
冷間圧延工程における他の条件は特に規定されるものではない。
【００５０】
（４）仕上焼鈍工程
仕上焼鈍工程における諸条件は特に規定されるものではないが、十分な粒成長を促して優れた磁気特性を確保する観点から、焼鈍温度は９００℃以上とすることが好ましく、焼鈍時間は１秒間以上とすることが好ましい。一方、設備への負荷や製造コストの観点から、焼鈍温度は１１８０℃以下とすることが好ましく、焼鈍時間は３００秒間以下とすることが好ましい。
【００５１】
２．第２実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、上記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００５２】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００５３】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は８５０℃以上とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。
一方、熱延板焼鈍温度が過度に高いと、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。したがって、熱延板焼鈍温度を１１５０℃以下とすることが好ましい。
なお、熱延板焼鈍時間が高くとも、上記落錘曲げ試験による破断率が４０％以下であれば、冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。
【００５４】
熱延板焼鈍時間は１秒間以上６００秒間以下とする。熱延板焼鈍時間が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることができない場合がある。また、熱延板焼鈍時間を上記範囲とした場合には、連続焼鈍により熱延板焼鈍を施すのが通常であるから、熱延板焼鈍時間が上記範囲超では、設備の長大化や生産性の低下を招く。
【００５５】
熱延焼鈍板の上記落錘曲げ試験による破断率は４０％以下とする。上記破断率が上記範囲超では、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。上記破断率が上記範囲内であれば、上述したように熱延板焼鈍温度が高くとも冷間圧延の前段パスにおける破断を効果的に防止することができる。上記破断率は、好ましくは３０％以下である。
【００５６】
熱延板焼鈍工程における他の条件は特に規定されるものではない。
また、熱延板焼鈍の前または後に酸洗を施してもよい。
【００５７】
３．第３実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００５８】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００５９】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は７５０℃以上８５０℃以下とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。一方、熱延板焼鈍温度が上記範囲超では、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。
【００６０】
なお、熱延板焼鈍時間および他の条件等については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６１】
４．第４実施態様
本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法は、下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする。
（Ａ）上述の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）上記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）上記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）上記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程
【００６２】
なお、熱間圧延工程、冷間圧延工程および仕上焼鈍工程については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の無方向性電磁鋼板の製造方法における他の工程について説明する。
【００６３】
（熱延板焼鈍工程）
熱延板焼鈍温度は８５０℃以上１１５０℃以下とする。熱延板焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶の促進が不十分となり、優れた磁気特性を得ることが困難である。一方、熱延板焼鈍温度が上記範囲超では、上記落錘曲げ試験による破断率が高くなり、冷間圧延の前段パスにおいて破断が生じる場合がある。
【００６４】
なお、熱延板焼鈍時間および他の条件等については、上記第２実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例および比較例を例示して、本発明を具体的に説明する。
【００６７】
［実施例１］
下記表１に示す化学組成を有するスラブに、仕上温度：８５０℃、巻取温度：６００℃の熱間圧延を施して板厚２．０ｍｍの熱延鋼板とし、酸洗を施した。これらの酸洗鋼板に９５０℃で６０〜１２０秒間保持する熱延板焼鈍を施して、平均結晶粒径を１００μｍに揃えた。これらの焼鈍板に、１パス目の圧下率を２５％、２パス後の合計圧下率を４５％とした冷間圧延を施して仕上板厚０．３０ｍｍの冷延鋼板とした。これらの冷延鋼板に１０３０℃の温度で３０秒間保持する仕上焼鈍を施して、平均結晶粒径８９〜１２９μｍの無方向性電磁鋼板とした。
【００６８】
これらの無方向性電磁鋼板について、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800および磁化力５０００Ａ／ｍで磁化した際の磁束密度Ｂ50を測定した。
鋼板Ｎｏ．１〜２０は、上述の式（４）において、１００×ｔ＋１５＝４５である。
ここで、鋼板Ｎｏ．１はＰ、Ｓｎ、Ｓｂがほとんど添加されていない基準材であり、このＢ50と鋼板Ｎｏ．２〜２０のＢ50の差ΔＢ50を算出して、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果の大きさを評価した。ΔＢ50が大きくなるほどＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果が大きいことを意味している。また、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ含有量が多いほどΔＢ50は大きくなるため、その点を考慮して、下記式（５）よりＸを算出し、Ｘが０以上であることを目標特性とした。
Ｘ＝ΔＢ50−０．４×（Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ−０．０１） （５）
【００６９】
また、熱延板焼鈍後の鋼板に、上記落錘曲げ試験を行って破断率を測定した（ｎ＝２０）。
落錘曲げ試験での破断率と磁気特性を併せて表２に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
鋼板Ｎｏ．１３はＳ含有量が低かったため、鋼板Ｎｏ．１４はＰ＋Ｓｎ＋Ｓｂ含有量が低かったため、鋼板Ｎｏ．１５はＮｂ、Ｚｒ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１６はＡｓ含有量が高かったために、所望のＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果を得ることができなかった。また、鋼板Ｎｏ．１７はＴｉ、Ｖ、Ｎ含有量およびＳ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１８はＳ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１９はＳ含有量が高かったため、鋼板Ｎｏ．１０はＮｂ、Ｔｉ含有量が高かったために、所望のＰ、Ｓｎ、Ｓｂの添加によるＢ50の向上効果を得ることができなかった上、一部は所望の鉄損も得ることができなかった。
また、鋼板Ｎｏ．５〜１２に示すように、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｂが含有されていても、所定の範囲内であれば、磁気特性に悪影響を及ぼさなかった。
【００７３】
［実施例２］
下記表３に示す化学組成を有するスラブに、仕上温度：６５０〜８５０℃、巻取温度：２８０〜６００℃とした熱間圧延によって板厚１．７ｍｍの熱延鋼板とした。これらの熱延鋼板に、９５０〜１２００℃の温度域で３０〜３００秒間保持する連続焼鈍型の熱延板焼鈍を施した後に酸洗、または、酸洗後に８００℃の温度で２０時間保持する箱型の熱延板焼鈍を施した。これらの焼鈍板に、１パス目の圧下率が２０〜３２％、２パス目開始時の鋼板の温度が３０〜６０℃、２パス後の合計圧下率が３３〜４５％の冷間圧延を施して仕上板厚０．２５ｍｍの冷延鋼板とした。このとき、一部は破断した。破断しなかった冷延鋼板に９８０℃で６０秒間保持する仕上焼鈍を施して、平均結晶粒径が８５〜９２μｍの無方向性電磁鋼板とした。
【００７４】
これらの無方向性電磁鋼板の鉄損Ｗ10/800および磁束密度Ｂ50を測定した。
鋼板Ｎｏ．２１〜２６は、上述の式（４）において、１００×ｔ＋１５＝４０である。
ここで、組成Ｂは、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂがほとんど添加されておらず、組成ＡとはＰ、Ｓｎ、Ｓｂ含有量のみが異なり、Ｐ、Ｓｎ、ＳｂによるＢ50の向上効果を算出するための基準材に相当する。組成Ｂを用いて、組成Ａを用いた鋼板Ｎｏ．２１〜２６とそれぞれ同じ製造条件で製造し、基準材とした。各基準材のＢ50と鋼板Ｎｏ．２１〜２６のＢ50との差ΔＢ50を算出した。また、上記式（５）よりＸを算出し、Ｘが０以上であることを目標特性とした。
【００７５】
また、熱延板焼鈍後の鋼板に室温で上記落錘曲げ試験を行って破断率を測定した（ｎ＝２０）。
製造条件および測定結果を併せて表４に示す。
【００７６】
【表３】
【００７７】
【表４】
【００７８】
鋼板Ｎｏ．２１は熱間圧延条件が所定の範囲外であったので、冷間圧延の後段パスにて破断した。鋼板Ｎｏ．２２は熱延板焼鈍温度が高かったために、落錘曲げ試験での破断率が高くなり、冷間圧延の１パス目で破断した。鋼板Ｎｏ．２３、２４は冷間圧延条件が所定の範囲外であったため、破断した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、下記式（１）〜（３）を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
（ここで、式（１）〜（３）中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【請求項２】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃｒ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下およびＮｉ：０．２％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有する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】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃａ：０．０１％以下、Ｍｇ：０．０１％以下およびＲＥＭ：０．０１％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有する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】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｂ：０．０１％以下を含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項５】
下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【請求項６】
下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【請求項７】
下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
【請求項８】
下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：４．０％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓｎ：０．１％以下、Ｓｂ：０．１％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．００５０％以下、Ｃ：０．００５０％以下、Ａｓ：０．００５０％以下、Ｎｂ：０．００３０％以下、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｖ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．００３０％以下およびＮ：０．００５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるとともに、下記式（１）〜（３）を満足する化学組成を有し、板厚が０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下、平均結晶粒径が６０μｍ以上１８０μｍ以下である鋼組織を有し、周波数８００Ｈｚ、磁束密度１．０Ｔで磁化した際の鉄損Ｗ10/800［Ｗ／ｋｇ］と板厚ｔ［ｍｍ］とが下記式（４）を満足することを特徴とする無方向性電磁鋼板。
Ｓｉ＋ｓｏｌ．Ａｌ＋０．５×Ｍｎ≧２．０ （１）
Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｂ≧０．０２５ （２）
Ｓ＋Ａｓ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｚｒ＋Ｎ≦０．０１８ （３）
Ｗ10/800≦１００×ｔ＋１５ （４）
（ここで、式（１）〜（３）中の各元素記号は鋼中の各元素の含有量（単位：質量％）を示す。）
【請求項２】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃｒ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下およびＮｉ：０．２％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有する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】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｃａ：０．０１％以下、Ｍｇ：０．０１％以下およびＲＥＭ：０．０１％以下からなる群から選択される１種または２種以上を含有する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】
前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ｂ：０．０１％以下を含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項５】
下記工程（Ａ）、（Ｂ１）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ１）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【請求項６】
下記工程（Ａ）、（Ｂ２）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ２）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して、下記落錘曲げ試験における破断率が４０％以下である熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
［落錘曲げ試験］
ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６で規定するＶブロック法において、「試験片の中央部に押金具を当て、徐々に試験力を加えて規定の形に曲げる」ことに代えて、「試験片の中央部に、試験片に対して１．２ｍ高さから押金具を落錘させて規定の形に曲げる」とした試験であり、曲げ角度：９０°かつ内側半径：５ｍｍとした試験である。
【請求項７】
下記工程（Ａ）、（Ｂ３）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ３）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、７５０℃以上８５０℃以下の温度域に１時間以上５０時間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
【請求項８】
下記工程（Ａ）、（Ｂ４）、（Ｃ）および（Ｄ）を有することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法：
（Ａ）請求項１から請求項４までのいずれかに記載の化学組成を有するスラブに、仕上温度：７００℃以上および巻取温度：３００℃以上の熱間圧延を施して板厚が１．４ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の熱延鋼板とする熱間圧延工程；
（Ｂ４）前記熱延圧延工程により得られた熱延鋼板に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度域に１秒間以上６００秒間以下保持する熱延板焼鈍を施して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程；
（Ｃ）前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板に、１パス目の圧下率を１０％以上３０％以下、１パス目および２パス目の合計圧下率を３５％以上６０％以下とする、多パス冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の冷延鋼板とする冷間圧延工程；および
（Ｄ）前記冷間圧延工程により得られた冷延鋼板に仕上焼鈍を施す仕上焼鈍工程。
【公開番号】特開２０１３−４４０１０（Ｐ２０１３−４４０１０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１８４６（Ｐ２０１１−１８１８４６）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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