[發明專利]磁性優良的電動汽車驅動電機用無取向硅鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201710761801.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107587039B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 石文敏;詹東方;楊光;呂黎;馮大軍;杜光梁;陳圣林;李準;龔學成
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/16;C22C33/04;C21D8/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

磁性優良的電動汽車驅動電機用無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為：Si:1.0～3.5%，Al:0.5～2.0%，Mn:0.5～2.0%，N≤0.003%，S≤0.002%，C≤0.003%，P≤0.05%，Cu≤0.05%。生產方法：冶煉澆鑄；對連鑄坯加熱；粗軋；精軋；卷取；常化；酸洗；一次法冷軋；退火；分段進行變速冷卻；自然冷卻至室溫，待用。本發明使A1N、MnS、Cu_xS析出物總數不超過200×10⁶/mm³，析出物平均尺寸不小于0.50μm，退火冷卻后殘余應力不大于70MPa，從而有效抑制A1N、MnS、Cu_xS析出物和殘余應力對磁性的不利影響，生產出厚度在0.27~0.35mm，P_1.0/400≤16.0W/kg,B₅₀₀₀≥1.65T的電動汽車驅動電機用無取向硅鋼。

技術領域

本發明屬于無取向硅鋼生產技術領域，具體涉及一種磁性優良的無取向電工鋼板及其制造方法，特別適用于電動汽車驅動電機鋼及生產方法。

背景技術

近年來地球環境問題日益突出，很多節能領域都在提倡節能產品，環境應對技術不斷發展，汽車領域也不例外，低排放，減少燃料消耗技術取得了長足進步。而電動汽車和混合動力汽車領域是節能減排領域中非常突出的例子，汽車驅動電機的性能直接影響到這些電動汽車的性能。

驅動電機鐵芯多使用永磁體，定子和轉子一起構成。最近，將永磁體嵌入轉子內部的IPM電機已得到廣泛使用。并且隨著電氣驅動技術的發展任意調節轉子轉速成為可能，轉子有高速化傾向。特別是內置永磁電機(IPM),其轉速往往可達到10000r/min甚至更高,車內空間狹小要求電機小型輕量化，要求為使硅鋼具有高頻下鐵損低高磁感的性能。工業上隨著50-60Hz以上高頻勵磁比例的升高，高頻磁性能發生了變化，400-1kHz時鐵芯定子的磁性能改善要求越來越高。

因此，開發高頻鐵損低，磁感高的硅鋼片能提高電機的效率和啟動轉矩，實現電機的高密度、小體積和輕量化設計，也有利于控制電機的發熱和溫升，提高電機的壽命。

經檢索：日本專利JP 2016-169435 A報道了一種低鐵損，高磁感的無取向電工鋼板，其化學成分為C:0.005％以下、Si:1.7-3.5％、Mn:0.08-1.5％、P:0.03-0.15％、Sn:0.03-0.15％、S:0.004％以下、Al:0.1-2.0％以下、N:0.004％以下、Mo:0.002-0.2％。該發明成品板厚為0.10-0.25mm。該文獻雖然成品鐵損隨厚度的減薄而明顯降低，但是其磁感則明顯下降。還有由于其常化采用950-1050℃高溫熱處理，常化后晶粒尺寸大，使熱軋板強度較低，并且由于成分中含有P及Sn元素，其容易在晶界處偏析而導致晶界脆性增大，容易在后續的冷軋過程中發生斷帶現象。

日本專利文獻JP 2012-36474 A，報道了一種無取向電工鋼板，其化學成分為C:0.005％以下、Si:1.5-4.0％、Mn:3.0％以下，P:0.20％以下、S:0.01％以下、Al:3.0％以下、N:0.01％以下。該文獻出于降低鐵損和保證一定磁感的需要，將成品板厚要求在0.10-0.30mm，為了進一步降低損耗，該文獻采用二次冷軋法，這就極大增加了生產成本，且該文獻要求成品的高斯織構{011}<100>強度范圍在1.0-10.0，以提高磁性能水平，但是高斯織構{011}<100>具有強烈的各向異性，其改善鐵損和磁感水平的同時會提高成品的各向異性，對于旋轉工作的電機來講，其制造的鐵芯各向異性過大會降低電機的運行效率。