無取向性電磁鋼板及電機鐵芯以及它們的制造方法與流程

本發(fā)明涉及無取向性電磁鋼板及電機鐵芯以及它們的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，地球環(huán)境問題逐漸受到關(guān)注，對節(jié)能工作的要求進一步提高。其中還強烈期望電氣設(shè)備的高效化。因此，在作為電機或發(fā)電機等的鐵芯材料廣泛使用的無取向性電磁鋼板中，對提高磁特性的要求進一步加強。在電動汽車及混合動力汽車用的驅(qū)動電機以及空調(diào)的壓縮機用電機中，該傾向顯著。

2、上述那樣各種電機的電機鐵芯由作為固定子的定子及作為旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。對構(gòu)成電機鐵芯的定子及轉(zhuǎn)子所要求的特性彼此不同，對于定子，要求優(yōu)異的磁特性(低鐵損及高磁通密度)，尤其要求低鐵損和高飽和磁通密度，相對于此，對于轉(zhuǎn)子則要求優(yōu)異的機械特性(高強度)。

3、對定子和轉(zhuǎn)子所要求的特性不同，因而通過分開制作定子用的無取向性電磁鋼板和轉(zhuǎn)子用的無取向性電磁鋼板，能夠?qū)崿F(xiàn)希望的特性。但是，準(zhǔn)備兩種無取向性電磁鋼板會招致成品率降低。因此，為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子所要求的高強度，并且實現(xiàn)低鐵損，以往就在研究強度優(yōu)異、且磁特性也優(yōu)異的無取向性電磁鋼板。

4、例如，在專利文獻1～4中，進行了用于實現(xiàn)優(yōu)異的磁特性和高強度的嘗試。

5、現(xiàn)有技術(shù)文獻

6、專利文獻

7、專利文獻1：國際公開第2019/017426號

8、專利文獻2：國際公開第2020/091039號

9、專利文獻3：國際公開第2020/091043號

10、專利文獻4：特開2008－50686號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題

2、然而，為了實現(xiàn)兼具高強度與低鐵損的無取向性電磁鋼板，如專利文獻1～4所公開的那樣，需要使其含有大量合金元素，存在韌性降低、容易發(fā)生冷軋時斷裂的問題。并且，若高合金化，則還會產(chǎn)生飽和磁通密度低的情況。

3、本發(fā)明是為了解決這樣的問題而得到的，其目的在于穩(wěn)定地提供具有高強度及優(yōu)異的磁特性的無取向性電磁鋼板。

4、用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

5、本發(fā)明的宗旨在于下述無取向性電磁鋼板及電機鐵芯以及它們的制造方法。

6、(1)一種無取向性電磁鋼板，

7、母材的化學(xué)組分以質(zhì)量％計，

8、c：0.0050％以下、

9、si：超過3.70％且4.60％以下、

10、mn：超過0.20％且0.50％以下、

11、al：0.23～0.75％、

12、p：0.030％以下、

13、s：0.0018％以下、

14、n：0.0040％以下、

15、ti：小于0.0050％、

16、nb：小于0.0050％、

17、zr：小于0.0050％、

18、v：小于0.0050％、

19、cu：小于0.200％、

20、ni：小于0.500％、

21、sn：0.005～0.040％、

22、sb：0～0.040％、

23、剩余部分：fe及雜質(zhì)；

24、滿足下述(i)式，

25、從所述母材的表面到深度方向20μm位置為止的n含量[n]s為0.0060％以下，

26、所述母材的平均晶體粒徑為10～30μm，

27、鐵損w10/400為20.0w/kg以下，

28、飽和磁通密度為1.945t以上，

29、拉伸強度為680mpa以上，

30、板厚為0.10～0.30mm，

31、4.2≦si+al+0.5×mn≦4.9···(i)

32、其中，上述式中的元素符號為各元素的含量(質(zhì)量％)。

33、(2)如上述(1)所述的無取向性電磁鋼板，

34、在所述母材的表面具有絕緣被膜。

35、(3)一種無取向性電磁鋼板的制造方法，是制造上述(1)或(2)所述的無取向性電磁鋼板的方法，

36、依次對鋼錠實施：熱軋工序；酸洗工序；均熱溫度為650～780℃、均熱時間為8～36小時的分批式熱軋板退火工序；下壓至板厚0.10～0.30mm的冷軋工序；以及均熱溫度為700～830℃、均熱時間為1秒～10分鐘的最終退火工序，

37、所述鋼錠具有以下的化學(xué)組分，以質(zhì)量％計，

38、c：0.0050％以下、

39、si：超過3.70％且4.60％以下、

40、mn：超過0.20％且0.50％以下、

41、al：0.23～0.75％、

42、p：0.030％以下、

43、s：0.0018％以下、

44、n：0.0040％以下、

45、ti：小于0.0050％、

46、nb：小于0.0050％、

47、zr：小于0.0050％、

48、v：小于0.0050％、

49、cu：小于0.200％、

50、ni：小于0.500％、

51、sn：0.005～0.040％、

52、sb：0～0.040％、

53、剩余部分：fe及雜質(zhì)；

54、滿足下述(i)式，

55、4.2≦si+al+0.5×mn≦4.9···(i)

56、其中，上述式中的元素符號為各元素的含量(質(zhì)量％)。

57、(4)一種電機鐵芯，是多個無取向性電磁鋼板被層疊而成的電機鐵芯，

58、所述無取向性電磁鋼板的母材的化學(xué)組分以質(zhì)量％計，

59、c：0.0050％以下、

60、si：高于3.70％且4.60％以下、

61、mn：高于0.20％且0.50％以下、

62、al：0.23～0.75％、

63、p：0.030％以下、

64、s：0.0018％以下、

65、n：0.0040％以下、

66、ti：小于0.0050％、

67、nb：小于0.0050％、

68、zr：小于0.0050％、

69、v：小于0.0050％、

70、cu：小于0.200％、

71、ni：小于0.500％、

72、sn：0.005～0.040％、

73、sb：0～0.040％、

74、剩余部分：fe及雜質(zhì)，

75、滿足下述(i)式，

76、從所述母材的表面到深度方向20μm位置為止的n含量[n]s為0.0070％以下，

77、所述母材的平均晶體粒徑為50～120μm，

78、飽和磁通密度為1.945t以上，

79、所述無取向性電磁鋼板的板厚為0.10～0.30mm，

80、4.2≦si+al+0.5×mn≦4.9···(i)

81、其中，上述式中的元素符號是各元素的含量(質(zhì)量％)。

82、(5)如上述(4)所述的電機鐵芯，

83、在所述母材的表面具有絕緣被膜。

84、(6)一種電機鐵芯的制造方法，是制造上述(4)或(5)所述的電機鐵芯的方法，

85、對鋼錠依次實施：熱軋工序；酸洗工序；均熱溫度為650～780℃、均熱時間為8～36小時的分批式熱軋板退火工序；下壓至板厚0.10～0.30mm的冷軋工序；均熱溫度為700～830℃、均熱時間為1秒～10分鐘的最終退火工序；沖裁工序；層疊工序；以及均熱溫度為750～900℃、均熱時間為10～180分鐘的去應(yīng)力退火工序，

86、所述鋼錠具有以下的化學(xué)組分，以質(zhì)量％計，

87、c：0.0050％以下、

88、si：超過3.70％且4.60％以下、

89、mn：超過0.20％且0.50％以下、

90、al：0.23～0.75％、

91、p：0.030％以下、

92、s：0.0018％以下、

93、n：0.0040％以下、

94、ti：小于0.0050％、

95、nb：小于0.0050％、

96、zr：小于0.0050％、

97、v：小于0.0050％、

98、cu：小于0.200％、

99、ni：小于0.500％、

100、sn：0.005～0.040％、

101、sb：0～0.040％、

102、剩余部分：fe及雜質(zhì)，

103、滿足下述(i)式，

104、4.2≦si+al+0.5×mn≦4.9···(i)

105、其中，上述式中的元素符號為各元素的含量(質(zhì)量％)。

106、發(fā)明效果

107、根據(jù)本發(fā)明，能夠得到具有高強度及優(yōu)異的磁特性的無取向性電磁鋼板。