[发明专利]一种高磁导率无取向硅钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无取向硅及其生产方法，具体的属于一种高磁导率无取向硅钢及生产方法。

背景技术

在电机行业，根据降能节耗并要环保的发展趋势，市场要求制备的电机效率高，体积小，噪声小。为此，高效电机用钢是近年来无取向电工钢的研究重点和热点之一。

电机的损耗主要包括两个部分，一是铁损，即铁芯损耗，另一个是铜损，即导线电阻所引起的损耗。在总损耗中，两者所占的比例与电机的功率有极大的关系，功率越小，铜损所占的比例越大，如≤1.5kw电机中，铜损约占80%，铁损约占20%；20kW的电机中，铜损占60%，铁损占40%。因此，在小电机中对铜损的重视程度要大于铁损。铜损=I²R，I为激磁电流，R为导线电阻。激磁电流I与(1/μ)²成正比，μ为磁导率。为了使激磁电流小，铁芯材料必须有较高的磁导率。此外，根据U_A=4.44fNAμB_m=4.44fNAμH_m可以看出，在已定的工作电压U_A和工作频率f条件下，提高磁感应强度B_m或磁导率μ有利于降低铁芯截面面积A或减少线圈匝数N，不仅可以减少制作铁芯的电工钢用量或减少制作线圈铜线用量，而且还可以明显减小铁芯电器构件的尺寸。这对于在受限空间工作的电机如水泵电机，电梯电机等可以减小其体积。所以高的磁导率和磁感应强度是高性能电工钢追求的一个重要目标。

研究发现，电机的工作磁感通常位于1.0-1.5T之间，因此电机在1.0-1.5T时的磁导率的高低影响着电机效率的好坏。根据电机工作的条件，磁导率的主要参数由1.0T时的磁导率μ_1.0和1.5T时的磁导率μ_1.5来衡量。因此，评价无取向电工钢磁导率的高低主要看μ_1.0和μ_1.5数值的大小及μ_1.0与μ_1.5之和的大小。

中国专利公开号为CN119241A的文献，公开了一种磁性优良的电工钢板及其制造方法，其成分为含C:0.02%以下、Si:1.0%以下、Al:0.05%以下、Mn:0.5%以下、P:0.01-0.05%、S:0.02%以下、N:0.006%以下、Sn:0.03-0.30%、B:0.004-0.003%等，控制B/N的比例是0.1-0.5；然后在1100-1250℃加热热轧，卷取温度小于750℃，热轧板常化后进行酸洗冷轧和成品退火，退火温度700-1050℃，专利同时要求退火后经过加工再进行去应力退火。此专利主要是通过B的添加并控制B/N比时期抑制AlN，而且增加了去应力退火环节，磁导率有一定的提高但成本增加。

日本特开平7-188749文献，公开了一种磁导率高的无取向硅钢的制造方法。其成分为含C:0.005%以下、Si:0.5-3.5%、Al:0.2-1.0%、Sb:0.01-0.10%等，1200℃以下加热热轧，950-1100℃保温10分钟以下常化，经酸洗，一次冷轧后采用700-900℃保温5分钟的成品退火制成。该专利通过加入一定量的Sb和高温常化增加热轧板晶粒尺寸等方法来抑制（111）不利织构，提高有利织构从而提高磁导率。此专利通过控制热轧板晶粒尺寸的方法减少不利织构，与本专利控制磁畴的机理不同。

日本住友专利特开平10-53845文献，公开了一种磁导率高的无取向电工钢的制造方法。它的关键技术为利用Si为1.0-5.0%的无取向冷轧板在真空热处理炉内进行高温长时间退火，控制晶粒的生长方向和表层氧化膜的生成速度，得到贯穿板厚且再结晶晶粒方位全都为（100）且X射线积分强度≥5的退火板。此专利对退火要求比较高，要求在较高的真空度状态下通过长时间（10-100min）高温（1000-1300℃）退火得到特定状态的组织。此专利对成品退火条件和工艺要求高，一般大生产很难达到。

发明内容

本发明的目的再与克服现有技术的不足，提供一种在满足磁感性能及铁损要求的前提下，通过真空处理时控制S及Cu的含量，以满足Cu+S≤0.006%，Cu/S=0.5-1.7；再通过热轧+常化及特定的成品退火工艺，获得较为粗大的球形MnS-Cu₂S复合夹杂物，使MnS、Cu₂S等硫化物含量降低，及使180℃磁畴或相近磁畴占体积比例可达60%以上，且成分简单的高磁导率无取向硅钢及生产方法。

实现上述目的的措施：