1.本发明涉及一种无方向性电磁钢板及其制造方法和由上述钢板构成的马达铁芯。


背景技术：

2.伴随着近年来对电子设备的节能化的要求的高涨，对用于旋转机的铁心的无方向性电磁钢板开始要求更优异的磁特性。另外，最近，为了达到对hev(混合动力车)、ev(电气汽车)的驱动马达等的小型化
·
高输出化的要求，正在进行提高驱动频率来提高马达转速。
3.马达铁芯分为定子铁芯和转子铁芯，hev驱动马达的转子铁芯的外径大，因此作用有大的离心力。另外，转子铁芯结构上存在称为转子铁芯桥接部的非常窄的部分(1～2mm)，该部分在马达的驱动中成为应力特别高的状态。另外，马达由于反复旋转和停止，所以在转子铁芯作用有由离心力带来的大的反复应力，因此用于转子铁芯的电磁钢板需要具有优异的疲劳特性。
4.另一方面，用于定子铁芯的电磁钢板实现了马达的小型化、高输出化，因此优选为高磁通密度、低铁损。即，作为用于马达铁芯的电磁钢板的特性，用于转子铁芯时理想的是具有高疲劳特性，用于定子铁芯时理想的是高磁通密度、低铁损。
5.如此，即使是用于相同的马达铁芯的电磁钢板，对转子铁芯与定子铁芯要求的特性大相径庭。然而，从制造马达铁芯的观点考虑，为了提高材料成品率、生产率，因此希望可以从同一坯材钢板同时采取转子铁芯材料和定子铁芯材料，其后，层叠各个钢板而组装成转子铁芯或定子铁芯。
6.作为制造马达铁芯用的高强度且低铁损的无方向性电磁钢板的技术，例如专利文献1中公开了如下技术：制造高强度的无方向性电磁钢板，从该钢板利用冲裁加工采取转子铁芯材料和定子铁芯材料，进行层叠并组装转子铁芯和定子铁芯后，仅对定子铁芯实施去应力退火，从而由同一坯材制造高强度的转子铁芯和低铁损的定子铁芯。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2008-50686号公报。


技术实现要素：

10.然而，根据发明人等的研究可知，虽然所述专利文献1公开的技术存在如下的问题：虽然可通过使用高强度的无方向性电磁钢板来提高屈服应力，但是作为最重要特性的疲劳强度未必提高，应力退火后的铁损有大幅改善，但是磁通密度也会大幅度降低。
11.本发明是鉴于现有技术存在的上述问题而完成的，其目的在于提供一种可从同一坯材采取要求高强度、高疲劳特性的转子铁芯材料与要求更优异的磁特性的定子铁芯材料的无方向性电磁钢板及其制造方法以及由上述无方向性电磁钢板构成的马达铁芯。
12.发明者人等为了解决所述课题，着眼于钢的成分组成、特别是着眼于zn进行了反复深入的研究。其结果发现通过添加适当量的zn，进而在适当的条件下实施冷轧板退火，控
制晶体粒径，并且控制晶体粒径的不均匀性，从而得到具有高疲劳强度，并且其后的热处理的磁通密度的降低小的无方向性电磁钢板，从而开发出本发明。
13.[1]基于上述见解的本发明是一种无方向性电磁钢板，其特征在于，具有如下成分组成：含有c：0.005质量％以下、si：2.0质量％～5.0质量％、mn：0.05质量％～5.0质量％、p：0.1质量％以下、s：0.01质量％以下、al：3.0质量％以下、n：0.0050质量％以下和zn：0.0003质量％～0.0050质量％，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成，平均晶体粒径为80μm以下，具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒以面积率计为10％以上，纵横比为0.3以下的晶粒以面积率计为20％以下。
[0014]
[2]本发明的上述无方向性电磁钢板的特征在于，除了所述成分组成，进一步含有下述a～e组中的至少1组的成分；
[0015]
a组：cr：0.1质量％～5.0质量％
[0016]
b组：ca：0.001质量％～0.01质量％、mg：0.001质量％～0.01质量％和rem：0.001质量％～0.01质量％中的任1种或2种以上
[0017]
c组：sn：0.001质量％～0.2质量％和sb：0.001质量％～0.2质量％中的任1种或2种
[0018]
d组：ni：0.01质量％～3.0质量％
[0019]
e组：cu：0.05质量％～0.5质量％、nb：0.003质量％～0.05质量％、ti：0.003质量％～0.05质量％和v：0.010质量％～0.20质量％中的任1种或2种以上。
[0020]
[3]另外，本发明的上述无方向性电磁钢板的特征在于，具有如下成分组成：含有c：0.005质量％、si：2.0质量％～5.0质量％、mn：0.05质量％～5.0质量％、p：0.1质量％以下、s：0.01质量％以下、al：3.0质量％以下、n：0.0050质量％以下和zn：0.0003质量％～0.0050质量％，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成，平均晶体粒径为120μm以上，具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒以面积率计为5％以上。
[0021]
[4]另外，本发明的所述无方向性电磁钢板的特征在于，除了所述成分组成，进一步含有下述a～e组中的至少1组的成分；
[0022]
a组：cr：0.1质量％～5.0质量％
[0023]
b组：ca：0.001质量％～0.01质量％、mg：0.001质量％～0.01质量％和rem：0.001质量％～0.01质量％中的任1种或2种以上
[0024]
c组：sn：0.001质量％～0.2质量％和sb：0.001质量％～0.2质量％中的任1种或2种
[0025]
d组：ni：0.01质量％～3.0质量％
[0026]
e组：cu：0.05质量％～0.5质量％、nb：0.003质量％～0.05质量％、ti：0.003质量％～0.05质量％和v：0.010质量％～0.20质量％中的任1种或2种以上。
[0027]
[5]另外，本发明提出了一种无方向性电磁钢板的制造方法，其特征在于，将具有如下成分组成的钢坯材进行热轧，制成热轧板，进行酸洗、冷轧，制成冷轧板，其后，实施冷轧板退火，所述成分组成含有c：0.005质量％以下、si：2.0质量％～5.0质量％、mn：0.05质量％～5.0质量％、p：0.1质量％以下、s：0.01质量％以下、al：3.0质量％以下、n：0.0050质量％以下和zn：0.0003质量％～0.0050质量％，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成，
[0028]
将所述冷轧板退火的加热过程中的从500℃到700℃间的平均升温速度v1设为10
℃/秒以上而加热到从700℃到850℃间的退火温度t1，进行冷却，从而使平均晶体粒径为80μm以下，使具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒以面积率计为10％以上，使纵横比为0.3以下的晶粒以面积率计为20％以下。
[0029]
[6]另外，本发明的上述无方向性电磁钢板的制造方法中使用的所述钢坯材除了所述成分组成，进一步含有下述a～e组中的至少1组的成分；
[0030]
a组：cr：0.1质量％～5.0质量％
[0031]
b组：ca：0.001质量％～0.01质量％、mg：0.001质量％～0.01质量％和rem：0.001质量％～0.01质量％中的任1种或2种以上
[0032]
c组：sn：0.001质量％～0.2质量％和sb：0.001质量％～0.2质量％中的任1种或2种
[0033]
d组：ni：0.01质量％～3.0质量％
[0034]
e组：cu：0.05质量％～0.5质量％、nb：0.003质量％～0.05质量％、ti：0.003质量％～0.05质量％和v：0.010质量％～0.20质量％中的任1种或2种以上。
[0035]
[7]另外，本发明的无方向性电磁钢板的制造方法的特征在于，对上述[5]或[6]所述的冷轧板退火后的无方向性电磁钢板进一步实施加热到750～900℃间的退火温度t2并保持的热处理，使平均晶体粒径为120μm以上，使具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒以面积率计为5％以上。
[0036]
[8]另外，本发明涉及一种马达铁芯，由转子铁芯和定子铁芯构成，所述转子铁芯由上述[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板构成，所述定子铁芯由上述[3]或[4]所述的无方向性电磁钢板构成。
[0037]
根据本发明，可以由同一无方向性电磁钢板得到高强度且疲劳强度高的转子铁芯材料和磁特性优异的定子铁芯材料，因此能够材料成品率高且廉价地制造高性能的马达铁芯。
附图说明
[0038]
图1是表示冷轧板退火的加热过程的500～700℃间的平均升温速度对由热处理引起的磁通密度的劣化量δb
50
的影响的图表。
具体实施方式
[0039]
首先，对本发明的无方向性电磁钢板的成分组成及其限定理由进行说明。应予说明，在本发明中，用于制造无方向性电磁钢板的钢坯材及制品板的成分组成是相同的。
[0040]
c：0.005质量％以下
[0041]
c是在马达使用中形成碳化物而产生磁时效，使铁损特性变差的有害元素。为了避免该磁时效，需要将坯材中包含的c设为0.005质量％以下。优选为0.004质量％以下。应予说明，c的下限没有特别规定，但从减少制钢工序的脱碳成本的观点考虑，优选为0.0001质量％左右。
[0042]
si：2.0质量％～5.0质量％
[0043]
si是为了提高钢的固有电阻、降低铁损所需的元素，另外，也是通过固溶强化提高钢强度的元素。为了得到上述效果，在本发明中添加2.0质量％以上的si。另一方面，如果超
过5.0质量％，则饱和磁通密度降低，磁通密度显著降低，因此将上限设为5.0质量％。优选为2.5质量％～5.0质量％，更优选为3.0质量％～5.0质量％的范围。
[0044]
mn：0.05质量％～5.0质量％
[0045]
mn与si同样是对提高钢的固有电阻和强度有用的元素。为了得到这些效果，添加0.05质量％以上的mn。另一方面，添加超过5.0质量％的mn可能促进mnc的析出，并使磁特性变差，因此上限为5.0质量％。优选为0.1质量％～3.0质量％的范围。
[0046]
p：0.1质量％以下
[0047]
p是对调整钢的强度(硬度)有用的元素。但是，添加超过0.1质量％会降低韧性，加工时容易产生裂纹，上限为0.1质量％。应予说明，下限没有特别规定，但p过度减少会导致制造成本的上升，因此设为0.001质量％左右。优选为0.005质量％～0.08质量％的范围。
[0048]
s：0.01质量％以下
[0049]
s是形成微细硫化物并析出，对铁损特性造成不良影响的有害元素。特别是如果超过0.01质量％，则其不良影响显著，因此限制在0.01质量％以下。优选为0.005质量％以下。
[0050]
al：3.0质量％以下
[0051]
al与si同样是提高钢的固有电阻、降低铁损的有用的元素。另外，在与zn复合添加的情况下，通过将后述的zn添加与适当条件的冷轧板退火或热处理进行组合，从而具有加强使由zn添加带来的使冷轧板退火后或热处理后的晶体粒径的不均匀性改变的效果。由此，冷轧板退火后的钢板的疲劳强度提高，并且抑制因其后的热处理带来的磁通密度的降低。为了得到这样的效果，优选al添加0.005质量％以上。更优选为0.010质量％以上，进一步优选为0.015质量％以上。另一方面，超过3.0质量％的添加有可能促进钢板表面的氮化，使磁特性劣化，因此上限为3.0质量％。优选为2.0质量％以下。
[0052]
n：0.0050质量％以下
[0053]
n是形成微细的氮化物并析出，对铁损特性带来不良影响的有害元素。特别是如果超过0.0050质量％，则其不良影响变得显著，因此限制在0.0050质量％以下。优选为0.0030质量％以下。
[0054]
zn：0.0003质量％～0.0050质量％
[0055]
zn是本发明中重要的元素，通过添加适当的量、进而在适当的条件下实施冷轧板退火或热处理，从而具有使冷轧板退火后或热处理后的晶体粒径的不均匀性变化的效果。由此，疲劳强度上升，并且通过热处理使晶粒生长时的磁通密度的降低得到抑制。为了得到这样的效果，需要将zn添加0.0003质量％以上。优选为0.0005质量％以上，更优选为0.0008质量％以上。另一方面，添加超过0.0050质量％会使钢板的韧性劣化，成为冷轧时的断裂的原因，因此将上限设为0.0050质量％。优选为0.0030质量％以下。应予说明，通过zn的适量添加与适当的冷轧板退火或热处理的组合而使晶体粒径的不均匀性变化的理由并不充分明确，发明人等推测是由再结晶、晶粒生长的驱动力会发生变化导致的。
[0056]
本发明的无方向性电磁钢板中上述成分以外的剩余部分是fe和不可避免的杂质。其中，根据所要求的特性，除了上述成分组成，还可以含有以下的成分。
[0057]
cr：0.1质量％～5.0质量％
[0058]
cr具有提高钢的固有电阻，降低铁损的效果。为了得到这样的效果，cr优选含有0.1质量％以上。另一方面，如果超过5.0质量％，则由于饱和磁通密度降低，磁通密度显著
降低。因此，在添加cr的情况下，优选以0.1质量％～5.0质量％的范围进行添加。
[0059]
ca：0.001质量％～0.01质量％、mg：0.001质量％～0.01质量％和rem：0.001质量％～0.01质量％中的任1种或2种以上
[0060]
ca、mg和rem均是将s作为硫化物固定，有助于降低铁损的元素。为了得到这样的效果，优选将ca、mg和rem分别添加0.001质量％以上。另一方面，如果超过0.01质量％，则上述效果饱和，导致原料成本的上升，因此上限优选均为0.01质量％。
[0061]
sn：0.001质量％～0.2质量％和sb：0.001质量％～0.2质量％中的任1种或2种
[0062]
sn和sb是对经由织构的改善来提高磁通密度有效的元素。为了得到这样的效果，优选分别添加0.001质量％以上。另一方面，如果超过0.2质量％，则上述效果饱和，导致原料成本的上升，因此上限均优选为0.2质量％。
[0063]
ni：0.01质量％～3.0质量％
[0064]
ni是对提高磁通密度有效的元素。为了得到上述效果，优选添加0.01质量％以上。但是，如果超过3.0质量％，则上述效果饱和，导致原料成本的上升，因此上限优选为3.0质量％。
[0065]
cu：0.05质量％～0.5质量％、nb：0.003质量％～0.05质量％、ti：0.003质量％～0.05质量％和v：0.010质量％～0.20质量％中的任1种或2种以上
[0066]
cu、nb、ti和v是在钢中单独析出、或者以碳化物、氮化物或者碳氮化物的形态析出，有助于钢板的强度和疲劳强度的提高的元素。为了得到这样的效果，优选cu为0.05质量％以上，nb和ti分别优选为0.003质量％以上，v为添加0.010质量％以上。然而，添加cu超过0.5质量％、nb和ti分别超过0.05质量％、v超过0.20质量％时，有时阻碍热处理时的晶粒生长，铁损劣化，上限优选设为cu：0.5质量％、nb和ti：0.05质量％、v：0.20质量％。其中，在与钢板的强度、疲劳强度相比重视磁特性的情况下，优选cu限制在0.02质量％以下，nb限制在0.0005质量％以下，ti限制在0.0010质量％以下和v限制在0.0010质量％以下。
[0067]
接下来，对本发明的无方向性电磁钢板的微观组织进行说明。
[0068]
首先，对[1]或[2]所述的冷轧板退火后的无方向性电磁钢板进行说明。
[0069]
平均晶体粒径：80μm以下
[0070]
根据发明人等的研究，冷轧板退火后的钢板通过使平均晶体粒径微细而提高疲劳强度。特别是如果平均晶体粒径为80μm以下，则能够确保作为hev/ev马达的转子铁芯用坯材所需要的450mpa以上的疲劳强度。因此，用于本发明的转子铁芯的无方向性电磁钢板将平均晶体粒径限制在80μm以下。
[0071]
具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒：以面积率计10％以上
[0072]
发明人等新发现了通过控制冷轧板退火后的晶体粒径的不均匀性，从而成为疲劳强度优异的无方向性电磁钢板，并且可通过热处理抑制晶粒生长时的磁通密度的降低。具体而言，通过将具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒以面积率计设为10％以上，从而满足hev/ev马达的转子用材料所需的疲劳强度：450mpa以上，并且可抑制由热处理引起的磁通密度的降低。通过控制晶体粒径的不均匀性而得到这样效果的理由并不充分明确，但推测邻接的晶粒彼此的方位关系发生变化，其结果晶界附近的应力集中被缓和而疲劳强度提高，并且因其后的热处理所致的织构的劣化受到抑制。应予说明，具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒的优选的面积率为15％以上。上限没有特别规定，如果根据发明人
等的研究，通常为30％以下。
[0073]
纵横比为0.3以下的晶粒：以面积率计20％以下
[0074]
在制品板的钢板组织中存在大量伸长的晶粒的情况下，有助于应力负荷时的应力集中，因此疲劳强度降低。根据发明人等的研究，为了满足hev/ev马达的转子用材料所需的疲劳强度：450mpa以上，需要纵横比为0.3以下的晶粒以面积率计为20％以下。优选为10％以下。
[0075]
接下来，对[3]或[4]所述的热处理后的无方向性电磁钢板进行说明。
[0076]
平均晶体粒径：120μm以上
[0077]
无方向性电磁钢板的铁损特性依赖于平均晶体粒径发生变化。因此，本发明的热处理后的钢板为了实现定子铁芯所要求的铁损特性，将平均晶体粒径设为120μm以上。优选为150μm以上。应予说明，过度的粗大化可能会引起铁损的劣化，因此上限优选为500μm左右。
[0078]
具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒：以面积率计为5％以上
[0079]
如前所述发现了通过控制晶体粒径的不均匀性，从而成为疲劳强度优异的无方向性电磁钢板，并且可抑制通过热处理使晶粒生长时的磁通密度的降低。具体而言，对于本发明的无方向性电磁钢板而言，对于通过热处理使晶粒生长后的钢板组织，如果具有平均晶体粒径的1.5倍以上的晶体粒径的晶粒的面积率为5％以上，则可将热处理后的磁通密度的降低限制在最小限。优选为10％以上。上限没有特别规定，但根据发明人等的研究，通常为25％以下。
[0080]
这里，具有平均晶体粒径和平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒的面积率和纵横比为0.3以下的晶粒的面积率均是利用电子背散射衍射(ebsd)测定与钢板表面平行且板厚1/4的位置的表面(观察面)，利用实施例记载的方法进行解析得到的值。
[0081]
接下来，对本发明的无方向性电磁钢板的制造方法进行说明。
[0082]
首先，对[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板的制造方法进行说明。
[0083]
本发明的[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板可以通过制造具有所述[1]或[2]所述的成分组成的钢坯材，对该钢坯材进行热轧而制成热轧板，根据需要对该热轧板实施热轧板退火后，进行酸洗、冷轧，实施冷轧板退火而进行制造。以下，具体地进行说明。
[0084]
钢坯材
[0085]
用于本发明的[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板的制造的钢只要调整为所述[1]或[2]所述的成分组成即可，该钢的熔炼方法可以采用使用转炉或电炉、真空脱气装置等通常公知的精炼工序，没有特别限定。另外，钢坯材的制造方法优选为连续铸造法，但可以使用铸锭－开坯轧制法或薄板坯连铸法等。
[0086]
热轧
[0087]
热轧是通过利用热轧对具有上述成分组成的钢坯材实施轧制而得到规定板厚的热轧板的工序。该热轧的条件没有特别规定，例如可以例示在钢坯材的再加热温度为1000℃～1200℃、热轧的终轧结束温度为800℃～950℃，热轧结束后的平均冷却速度为20℃/秒～100℃/秒、以钢卷卷绕温度为400℃～700℃的卷绕温度卷绕成线圈的条件。
[0088]
热轧板退火
[0089]
热轧板退火是通过加热所述热轧板并在高温下保持，使钢板组织均质化的工序。
热轧板退火的退火温度、保持时间没有特别规定，但优选为800℃～1100℃
×
3s～600s的范围。应予说明，该热轧板退火并不是必需的，也可以省略。
[0090]
酸洗
[0091]
酸洗是对热轧板退火后的钢板或者省略热轧板退火的情况下的热轧板进行脱氧化皮的工序。酸洗条件只要是进行脱氧化皮到能够实施冷轧的程度即可，例如可以利用使用盐酸或硫酸等的常用的酸洗条件。该酸洗可以在所述热轧板退火线上在退火后连续地实施，也可以在其它生产线上实施。
[0092]
冷轧
[0093]
冷轧是利用冷轧对经过酸洗的热轧板或热轧退火板进行轧制而制成制品板的板厚(最终板厚)的工序。该冷轧只要能够制成上述最终板厚，就没有特别限制。另外，冷轧不限于1次，可以根据需要进行中间隔着退火的2次以上的冷轧。该情况的中间退火条件也可以为常用的条件，没有特别限制。
[0094]
冷轧板退火
[0095]
冷轧板退火是对利用冷轧形成最终板厚的冷轧板实施退火的工序，在本发明中为重要的工序之一。该冷轧板退火需要在下述条件下进行，即将从加热过程的从500℃到700℃间的平均升温速度v1设为10℃/秒以上，加热到处于从700到850℃间的退火温度t1，根据需要进行均热，进行冷却。以下，具体进行说明。
[0096]
500～700℃间的平均升温速度v1：10℃/秒以上
[0097]
在从500℃到700℃间的平均升温速度低的情况下，再结晶核的生成频率低，因此早期成核的再晶粒生长的区域成为主体，容易成为比较粗大的晶粒占大半的组织。因此，具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒的面积率变小。另一方面，在从500℃到700℃间的平均升温速度高的情况下，再结晶核的生成频率高，以各自不同的速度进行晶粒生长，因此相对于平均尺寸的晶粒，具有粗大的粒径的晶粒的比例增加。特别是具有适于本发明的成分组成的钢板中，通过将从500℃到700℃间的平均升温速度v1设为10℃/秒以上，从而可将具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒提高到以面积率计10％以上。优选为50℃/秒以上，更优选为100℃/秒以上，进一步优选为200℃/秒以上。
[0098]
退火温度t1：700℃～850℃
[0099]
如果退火温度t1小于700℃，则再晶粒的生长延迟，因此超过通过冷轧伸长的晶粒的晶界的再晶粒的生长受到抑制，容易成为伸长的再晶粒。另外，也有时钢板的一部分不再结晶，通过冷轧伸长的晶粒直接残存。其结果是无法将纵横比为0.3以下的晶粒设为以面积率计为20％以下。因此，本发明中，退火温度t1为700℃以上。优选为750℃以上。另一方面，如果退火温度t1超过850℃，则再晶粒过度生长，无法将平均晶体粒径设为80μm以下。因此，退火温度t1为850℃以下。优选为825℃以下。
[0100]
所述冷轧板退火后的钢板通常是通过对表面实施绝缘涂布而制成制品，但其方法及涂布的种类没有特别限定，可以根据所要求的被膜特性适当地应用常用的绝缘涂布。
[0101]
接下来，对本发明的[3]或[4]所述的热处理后的无方向性电磁钢板的制造方法进行说明。
[0102]
本发明的[3]或[4]所述的无方向性电磁钢板如前所述可通过对[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板实施以下说明的热处理进行制造。以下，对热处理条件具体进行说明。
[0103]
退火温度t2：750℃～900℃
[0104]
如果热处理的退火温度t2小于750℃，则晶粒生长变得不充分，无法将平均晶体粒径设为120μm以上。因此，退火温度t2为750℃以上。优选为775℃以上。另一方面，如果退火温度t2超过900℃，则晶粒过度生长，结果是成为均质的组织，因此无法将具有平均晶体粒径的1.5倍以上的粒径的晶粒设为以面积率计为5％以上。因此，退火温度t2优选为900℃以下。优选为875℃以下。应予说明，保持在退火温度的时间没有特别规定，优选设为10分钟～500分钟的范围。另外，热处理时的气氛也没有特别规定，但优选为非氧化性或还原性的气氛。
[0105]
接下来，对本发明的马达铁芯及其制造方法进行说明。
[0106]
本发明的马达铁芯由以下的转子铁芯和定子铁芯构成：从[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板采取转子铁芯材料和定子铁芯材料，层叠了转子铁芯材料的转子铁芯；以及将定子铁芯材料层叠、热处理而制成的、由[3]或[4]所述的无方向性电磁钢板构成的定子铁芯。制造上述转子铁芯和定子铁芯的方法除了从上述的同一坯材钢板采取转子铁芯材料和定子铁芯材料之外，可以按照常规方法，没有特别限制。
[0107]
其中，在本发明的马达铁芯的制造中重要的是对上述层叠的定子铁芯赋予所希望的磁特性，因此需要实施上述的热处理。应予说明，该热处理通常如前所述对组装到芯后的定子铁芯实施，但可以将[1]或[2]所述的无方向性电磁钢板分割，对一方钢板实施与上述相同的条件的热处理后，从该钢板采取定子铁芯材料，进行层叠而制成定子铁芯。另外，可以从上述[1]或[2]记载的坯材钢板，同时采取转子铁芯材料和定子铁芯材料后，仅对定子铁芯材料实施与上述相同的条件的热处理后，进行层叠并组装成定子铁芯。
[0108]
实施例1
[0109]
通过通常公知的方法将具有表1所示的各种成分组成的钢进行熔炼，连续铸造制成壁厚230mm的板坯(钢坯材)后，将该板坯进行热轧，制成板厚2.0mm的热轧板。接着，利用通常公知的方法对所述热轧板实施热轧板退火和酸洗后，进行冷轧，制成表2所示的各种板厚的冷轧板。
[0110]
接着，对所述冷轧板在表2所示的条件下实施冷轧板退火后，通过通常公知的方法涂布绝缘被膜，制成冷轧退火板。
[0111]
接着，对所述冷轧退火板实施以表2所示的退火温度保持1小时的热处理，制成热处理板。
[0112]
对于如此得到的冷轧退火板和热处理板，供于以下的评价试验，将其结果一并标注于表2中。
[0113]
＜钢板的组织观察＞
[0114]
从上述冷轧退火板和热处理板分别采取组织观察用的试验片，以与试验片的轧制面(nd面)平行且相当于板厚的1/4的位置成为观察面的方式，利用化学研磨进行减厚，进行镜面化。对该观察面进行电子背散射衍射(ebsd)测定。应予说明，对冷轧退火板，上述测定条件设为步长：2μm，测定区域：4mm2，对热处理板，上述测定条件设为步长：10μm，测定区域：100mm2。
[0115]
接着，对上述测定结果，使用解析软件：oim analysis 8进行局部方位数据的解析。应予说明，在上述数据解析之前，依次实施1次基于解析软件的grain dilation功能
(grain tolerance angle：5
°
，minimum grain size：5，single iteration：on)和grain ci standardization功能(grain tolerance angle：5
°
，minimum grain size：5)进行的清理处理，仅将ci值＞0.1的测定点用于解析。
[0116]
接着，将晶界定义为grain tolerance angle 15
°
，求出grain size(diameter)的area average，得到平均晶体粒径。并且，求出具有平均晶体粒径的1.5倍以上的晶体粒径的晶粒的比例(面积率)。并且，求出由oim analysis 8定义的纵横比(grain shape aspect ratio)为0.3以下的晶粒的比例(面积率)。
[0117]
＜疲劳特性的评价＞
[0118]
从上述的冷轧退火板采取将以轧制方向作为长边方向的拉伸疲劳试验片(jis z 2275：1978作为基准的1号试验片、在b：15mm，r：100mm)、拉伸－拉伸(单向振动)、应力比(＝最小应力/最大应力)：0.1和频率：20hz的条件下实施疲劳试验，将在重复数107次不引起疲劳断裂的最大应力作为疲劳极限(疲劳强度)。应予说明，疲劳特性的评价中在疲劳极限为450mpa以上的情况下疲劳特性优异。
[0119]
＜磁特性的评价＞
[0120]
从上述冷轧退火板和热处理板分别采取将长度方向作为轧制方向或轧制直角方向的、宽度30mm
×
长度180mm的磁测定用试验片，利用基于jis c 2550－1：2011的爱泼斯坦法对冷轧退火板测定磁通密度b
50
，对热处理板测定磁通密度b
50
和铁损w
10/400
。并且，在热处理前后的磁通密度b
50
的差δb 50
(热处理后的磁通密度b 50
－热处理前的磁通密度b 50
)为－0.040t以上的情况下，评价为抑制了热处理引起的磁通密度的降低。另外，热处理后的铁损w
10/400
在板厚0.10mm材料中为8.8w/kg以下，在0.20mm材料中为10.3w/kg以下，在板厚0.25mm材料中为11.5w/kg以下，在板厚0.35mm材料中为14.7w/kg以下，在板厚0.50mm材料中为21.7w/kg以下的情况下，评价为铁损特性优异。
[0121]
[0122]
[0123]
[0124][0125]
实施例2
[0126]
将表1所示的al含量和zn含量不同的钢符号a、m和n的板坯(钢坯材)按照与所述实施例1相同的条件进行热轧而制成板厚2.0mm的热轧板，进行热轧板退火，进行酸洗后，进行冷轧，制成板厚0.25mm的冷轧板。
[0127]
接着，按照表3所示的条件对所述冷轧板实施冷轧板退火后，涂布绝缘被膜，制成冷轧退火板。此时，使冷轧板退火的加热过程的500～700℃间的平均升温速度进行各种变化。
[0128]
接着，对所述冷轧退火板实施在表3所示的退火温度下保持1小时的热处理，制成热处理板。
[0129]
对于如此得到的冷轧退火板和热处理板，与实施例1相同地供于钢板的组织观察、疲劳特性和磁特性的评价试验，将其结果一并标注在表3中，并且示于图1。根据这些结果可知在适当的条件下实施冷轧板退火的情况下，通过单独添加zn抑制由热处理导致的磁通密度的劣化，并且进一步通过zn+al的复合添加抑制由热处理所导致的磁通密度的劣化。
[0130][0131]
产业上的可利用性
[0132]
本发明的技术不仅可以应用于hev/ev马达，还可以应用于高效空调马达、机床的
主轴马达、铁路马达等高速马达。