[發(fā)明專利]一種寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼及制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110332150.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113186451A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉青松;裴英豪;施立發(fā);程國慶;祁旋;占云高;徐文祥
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/14;C22C33/04;C21D8/12;C21D1/28;C21D1/26;C21D9/52;B22D11/115
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發(fā)明公開了一種寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼及制造方法，屬于無取向電工鋼領(lǐng)域。針對現(xiàn)有無取向鋼在較寬頻率范圍內(nèi)電磁性較差的問題，本發(fā)明提供一種寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼，包括如下重量百分比的各組分：Si：2.80％～3.50％；Als：0.20％～0.60％；Mn：0.20％～0.60％；P：0.01％～0.20％；C：≤0.005％；S：≤0.02％；N：≤0.02％；Ti：≤0.005％；其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中C、S、N和Ti的重量百分比滿足下式：C％+S％+N％+Ti％≤0.009％。通過控制合金元素的含量達到電工鋼電阻率增加、磁滯伸縮減小，渦流和磁滯損耗均降低的目的。通過本發(fā)明提供的制造方法在正火過程中選用低溫工藝，改善隨著合金元素量的增加金屬強度增加、塑性降低、冷加工性能降低的問題，使其最終在較寬頻率范圍內(nèi)電磁性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無取向硅鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼及制造方法。

背景技術(shù)

變頻電機是指通過改變供電頻率實現(xiàn)調(diào)速的電動機，受工作環(huán)境影響電機需要在不同速度和較寬頻率范圍內(nèi)運行，為保證變頻電機高效化運行，要求制作變頻電機鐵芯的無取向硅鋼片不僅在工頻(50Hz)條件下具有較低的鐵損，同時要求在中高頻運行條件下具有較低的鐵損性能。電工鋼鐵損主要由磁滯損耗、渦流損耗和反常損耗三部分組成，當電機在工頻下工作時，電工鋼片損耗主要由磁滯損耗組成；隨著電機工作頻率增加，磁滯損耗所占比例降低，渦流損耗在鐵損中的比例逐漸增加。電工鋼生產(chǎn)時對磁滯損耗和渦流損耗的影響因素相互矛盾，因此要實現(xiàn)變頻電機用無取向電工鋼在較寬的頻率范圍內(nèi)同時具有優(yōu)異的電磁性能十分困難。

針對上述問題也進行了相應的修改，如中國專利申請?zhí)朇N201610562806.9，公開日為2018年1月26日，該專利公開了一種變頻特性優(yōu)良的高牌號電工鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括：1)在第一段均熱爐中滲氮溫度為750～1000℃；在原有氣氛狀態(tài)下，通入5％～50％純凈氨氣，滲氮時間控制在5～200s；2)根據(jù)成品厚度規(guī)格，以爐內(nèi)氮含量檢測數(shù)據(jù)為指導，控制高牌號電工鋼表面氮含量為30～1000ppm；3)轉(zhuǎn)入第二段均熱爐進行后續(xù)生產(chǎn)。該專利的不足之處在于：該專利雖然通過調(diào)整電工鋼板表層和心部組織分布對降低不同頻率下鐵損性能具有一定意義，但對只要求工頻鐵損的低頻電機用電工鋼無法共線進行高效化柔性生產(chǎn)。

又如中國專利申請?zhí)朇N201310407203.8，公開日為2013年12月11日，該專利公開了一種變頻壓縮機用無取向電工鋼，其化學組分及重量百分比為：C：0.001～0.015％，Si：2.0～2.5％，Al：0.15～0.55％，Mn：0.15～0.55％，Cr：0.01～0.039％，Sn≤0.12％，P≤0.08％，S≤0.015％，N≤0.008％；生產(chǎn)工藝：采用潔凈鋼工藝冶煉并連鑄成坯；將連鑄成坯加熱；粗軋；精軋；卷取；常化；酸洗；冷軋；脫碳；均熱；按常規(guī)進行冷卻、涂層及精整。該專利的不足之處在于：工藝步驟繁瑣復雜，成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

1、要解決的問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中無取向電工鋼在較寬頻率范圍內(nèi)電磁性較差的問題，本發(fā)明提供一種寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼及制造方法。本發(fā)明提供的寬頻率低鐵損變頻電機用無取向電工鋼通過控制合金元素的含量達到電工鋼電阻率增加、磁滯伸縮減小，渦流和磁滯損耗均降低的目的。通過本發(fā)明提供的制造方法在正火過程中選用低溫工藝，改善隨著合金元素量的增加金屬強度增加、塑性降低、冷加工性能降低的問題，使其最終在較寬頻率范圍內(nèi)電磁性能優(yōu)異。

2、技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。