[發明專利]一種電機用無取向電工鋼

無效

• 申請號: 201110341937.1
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102358931A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 沈敬棟
• 申請（專利權）人: 江蘇昊達有限責任公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;H02K1/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 宋松

技術領域

本發明涉及電機用材料領域，特別涉及一種電機用無取向電工鋼。

背景技術

近年來，隨著高速電機的高效化和小型化取得進展，對無取向電工鋼磁性能的要求越來越高，國外已在研究開發高磁感、低鐵損的高效電機用冷軋無取向電工鋼。顯著影響無取向電工鋼磁感和鐵損的因素主要有成分、雜質含量、晶粒尺寸和晶粒取向。目前，對無取向電工鋼中雜質含量和晶粒尺寸的控制已達到相當高的水平，想通過這兩個因素的控制來提高無取向電工鋼磁性能的潛力已不大。要進一步提高無取向電工鋼的磁性能，只能通過成分調整和織構改善來實現。由于通過成分調整(即提高電工鋼中硅鋁的含量)來降低電工鋼鐵損的措施往往使電工鋼的磁感降低，因此近年來人們逐漸把注意力放到了如何通過改善織構來提高無取向電工鋼磁性能的研究上來，改善織構不僅可以降低電工鋼鐵損，而且還可以提高電工鋼磁感。

到目前為止改善無取向電工鋼織構的方法大體可以分為以下三類：(1)通過促使熱軋帶中晶粒組織粗化來改善無取向電工鋼的織構。(2)通過適量添加Sn、Sb、Cu、Mn等元素來改善無取向電工鋼的織構，其原因目前尚不清楚。(3)利用AlN的析出控制織構。

申請號為200910083999.X的中國專利申請公開了一種高效電機用高磁感低鐵損冷軋無取向硅鋼及制造方法，其在硅鋼中添加合金元素銅，并利用熱軋帶中析出的大量含銅化合物來改善冷軋無取向硅鋼織構，最終獲得的硅鋼的性能為磁感應強度B₅₀＞1.7T，鐵損P1.5＜4.0W/kg。但經實踐發現，其不能在每次生產中都能穩定的獲得上述性能，并且即使能穩定的獲得上述性能，隨著對電機要求的提高，上述性能已不能滿足某些電機的使用需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種電機用無取向電工鋼，該電工鋼通過添加合金化元素來改善織構，進而提高硅鋼的磁學性能。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種電機用無取向電工鋼，所述電工鋼的以重量百分比計由下列組份組成為：Mn：1.0～1.5％，Cr：0.2～0.4％，Al：0.05～0.08％，Si：1.7～1.9％，Cu：0.05～0.08％，Sb：0.05～0.08％，Ce：0.1～0.4％，P：≤0.08％，S：≤0.015％，N：≤0.008％，C：≤0.004％，余量為Fe及不可避免的雜質，并且控制其中Mn+Cr：1.3～1.8％；Al+Si：1.8～1.95％；Cu+Sb+Ce：0.25～0.55％。

各元素在本發明中的作用及機理：

本發明通過調整Si、Al、Cr、Mn元素的含量，通過研究Cr、Mn元素對磁性的貢獻及對硅鋼組織結構的影響，以(Cr+Mn)替代部分(Si+Al)作用，使得電工鋼的冶煉軋制工藝性能好、鐵損低、磁感高，并且改善耐蝕性和沖片性。

本發明通過添加Cu、Sb和Ce元素，三者在粗軋和精軋兩個加熱階段聯合作用，Cu+Sb+Ce主要依靠降低層錯能來阻礙位錯的交滑移運動、提高位錯密度、抑制形變位錯胞的形成并抑制向不利于磁性的{111}位向的轉動而促進再結晶和再結晶有利織構的形成，因此添加Cu、Sb和Ce元素后無取向硅鋼再結晶組織發達和完善、有利織構組分多，改善了電工鋼的磁性能。

同時，同眾所周知的一樣，盡量降低P、S、N、S的含量，以保證合金的磁學性能。

本發明的有益效果為：

如上所述，本發明通過添加兩組合金元素，從兩個方面改善電工鋼的綜合性能，使得電工鋼的加工性能、使用性能(包括磁學性能)優異。磁感應強度B₅₀為1.8～2.0T，鐵損P_1.52.3～2.8W/kg；并且可使抗拉強度達到430～470。

具體實施方式

實施例一

一種電機用無取向電工鋼，所述電工鋼的以重量百分比計由下列組份組成為：Mn：1.0％，Cr：0.4％，Al：0.05％，Si：1.9％，Cu：0.05％，Sb：0.08％，Ce：0.15％，P：≤0.08％，S：≤0.015％，N：≤0.008％，C：≤0.004％，余量為Fe及不可避免的雜質，并且控制其中Mn+Cr：1.4％；Al+Si：1.95％；Cu+Sb+Ce：0.28％。

實施例二