[发明专利]非晶粒取向的电工钢带或电工钢板、由其制成的部件及用于制造非晶粒取向的电工钢带或电工钢板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电工技术应用的非晶粒取向的电工钢带或电工钢板、由这类电工钢带或电工钢板制成的电工技术部件及用于制造电工钢带或电工钢板的方法。

背景技术

非晶粒取向的电工钢带或电工钢板，专业术语又称为“NO电工钢带或NO电工钢板”或者在英语中也称为“NGO electrical steel”(“NGO”＝Non Grain Oriented，非晶粒取向)，用于加强旋转电机的铁芯中的磁通量。这类板材的典型应用为电动机和发电机。

为了提高这类机器的效能，追求在运行中各自旋转的部件尽可能高的转数或尽可能大的直径。由于这种趋势，与电相关的、由上述类型的电工钢带或电工钢板制成的部件受到较高的机械负荷，目前可供使用的NO电工钢带的类型通常不能满足这种机械负荷。

US 5,084,112中已知一种NO电工钢带或电工钢板，其具有至少60kg-f/mm²(约589MPa)的屈服极限并且由这样一种钢材制成，该钢材除了铁和不可避免的杂质以外还包括(以重量％示出的)不高于0.04％的C,2.0至低于4.0％的Si,不高于2.0％的Al,不高于0.2％的P以及“Mn,Ni”族中的至少一种元素,其中，Mn和Ni的总含量至少为0.3％并且最高为10％。

为了通过碳氮化物的形成而达到强度的提高，US 5,084,112中已知的钢材包括“Ti,V,Nb,Zr”族中的至少一种元素,其中，在存在Ti或V的情况下,Ti含量％Ti和V含量％V相对于C的含量％C和该钢材相应不可避免的N含量％N应满足的条件为：[0.4×(％Ti+％V)]/[4×(％C+％N)]＜4.0。在钢材中磷的存在在此也起到提高强度的作用。但是，应防止更高的磷含量的存在，因为更高的磷含量会触发晶界脆化。为了抵消该视为严重的问题，建议存在0.001-0.007％的额外的B含量。

根据US 5,084,112这样组成的钢材浇铸成扁坯，该扁坯随后热轧成为热轧带材，可选地对该热轧带材进行退火，随后酸洗并进而冷轧成为具有特定最终厚度的冷轧带材。随后对得到的冷轧带材进行再结晶退火，其中，在至少650℃但低于900℃的退火温度下进行退火。

在钢材中同时出现有效含量的Ti和P以及B,N,C,Mn和Ni的情况下，根据US 5,084,112制成的NO电工钢带或电工钢板达到了至少70.4kg-f/mm²(688MPa)的屈服极限。但同时，在0.5mm的板材厚度和1.5特斯拉的极化强度以及50Hz的频率条件下，磁滞损耗P_1.5为至少6.94W/kg。这样高的磁滞损耗对于现代的电工技术应用而言不再是能够接受的。另外，在许多这类应用中在更高的频率下的磁滞损耗有重要的意义。

JP 2005 264315 A中已知另一种方法，该方法实现了操作可靠地制造具有良好的电磁性能的、高强度的非晶粒取向的电工钢板。由该方法制成的电工钢板具有主要为铁素体、包含不高于50体积％的马氏体的组织结构并且除了铁和不可避免的杂质以外还包括(以重量％示出的)不高于0.0400％的C,0.2-6.5％的Si,0.05-10.0％的Mn,不高于0.30％的P,不高于0.020％的S,不高于15％的Al,不高于0.0400％的N以及其余“Ni,Mo,Ti,Nb,Co和W”族中、以分别不高于10.0重量％的一种、两种或更多种的元素作为沉淀成分。作为钢材中的沉淀物可以额外地存在以分别不高于10.0重量％的Zr，Cr，B，Cu，Zn，Mg和Sn。在钢材中由上述元素形成的沉淀物以金属间互化物的形式存在，该金属间互化物具有大于20/μm³的数量密度和最大0.050μm的直径。在此分别这样选择钢材的组成，即，Fe,Zr和Si析出物通常以二元形式存在。

发明内容

由上述现有技术出发，本发明的目的在于说明一种NO电工钢带或电工钢板以及由这类板材或带材制成的、用于电工技术应用的部件，该部件具有提高的强度、特别是更高的屈服极限并且同时具有良好的磁特性，特别是在高频率下较低的磁滞损耗。此外，还说明了一种用于制造这类NO电工钢带或电工钢板的方法。

本发明关于NO电工钢带或电工钢板的目的按照本发明由此得以实现，即，NO电工钢带或电工钢板具有权利要求1中给出的组成。

相应地，上述关于用于电工技术应用的部件的目的的解决方案在于，这类部件由按照本发明的电工钢带或电工钢板制成。