[发明专利]一种高功率因数电机用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钢及其生产方法，具体地属于一种高功率因数电机用无取向硅钢及生产方法。

背景技术

近年来，地球变暖和大气污染等环境问题及能源短缺问题受到全世界高度关注。为了抑制地球持续变暖，必须提高能源利用效率，减排以CO₂为主的温室气体。在我国，电机大约消耗国内总电力的60-70%，特别是工业电机要消耗掉70%以上的电力。相关报告表明，目前我国高效电机市场份额仅占整个电机市场的10％左右。为此，提高电机的性能与效率是一项长期而艰巨的任务，这就要求制造电机铁芯材料的无取向电工钢板进一步实现高性能化。

高效电机对无取向电工钢的性能要求，主要包括：

低铁损、高磁感：降低能耗、提高效率。

低、高场的导磁性良好：可降低磁化电流和铜耗。

低频和高频铁损低：可降低温升、提高效率、改善起动性能。

各向同性好：可降低电机工作中的旋转损耗而提高效率。

磁化曲线中的线性段范围宽：可降低非线性磁化引起的谐波损耗。

皮膜薄、耐温、绝缘效果好：皮膜减薄能降低铁芯内的气隙率。

屈强比高：可改善冲片加工性并降低边缘磁性恶化。

经检索：中国专利申请号为200910273336.4的文献，公开了一种含Cr无取向电工钢及其生产方法。其化学组分为：C：0.001～0.015%，Mn：0.2～0.8%，Cr：0. 1～0.8%，Al：0. 1～1.4%，Si：0.1～0.9%，P≤0.08%，S≤0.015%， N≤0.008%， 其余为Fe及不可避免的杂质；同时要满足：Si+ Al之和在：0.2～2.0%。该文献通过添加少量的Cr，获得一种屈强比高，冲片工艺性能好，片间铆接强度高，各向同性好，耐蚀性强，使模具使用寿命长的无取向电工钢，但没有考虑电机的功率因数和效率。

中国专利申请号为201410556802.0的文献，公开了一种高效电机用无取向电工钢，其化学组分为：C：≤0.0030%，Si：1.9～2.1%，Mn：0.28～0.32%，Al：0.10～0.60%，P：0.01～0.06%，S≤0.0050%，Cu：0.10～0.30%，Sb：0.02～0.05%，N≤0.0030%，其余为Fe及不可避免的杂质；同时要满足：主合金元素之和：A1=（Si+Al+Mn）在2.0～3.0%，辅助元素之和：A2=(Cu+P+Sb)在0.16～0.40%，并且A1/ A2在6～18。该专利通过主辅元素的综合匹配，获得一种高磁感低铁损的无取向电工钢的生产方法，也没有考虑电机的功率因数和效率。

中国专利申请号为CN200510027404.0的文献，公开了一种低铁损高磁感冷轧无取向电工钢带的生产方法，其.成分为C≤0.0050％，Si≤2.50％，Al≤1.0％，且Si+2Al≤2.50％，Mn：0.10％～1.50％，P≤0.20％，S≤0.005％，N≤0.0025％，可添加Sn、Sb中的一种或两种，总量不超过0.2％，其余为铁和不可避免杂质。热轧板进行常化处理：以5～15℃/s的加热速度升高到Ac1以上、1100℃以下温度进行均热，均热时间：10s≤t≤90s；冷却，采用两阶段冷却：以≤15℃/s将钢带冷却到650℃以下，然后以保证板型前提下的速度冷却到80℃以下。该专利重点在于常化工艺的控制，没有具体性能指标，也没有考虑电机的功率因数和效率。

中国专利申请号为CN00115993.3的文献，公开了一种高效电机铁芯用系列电工钢，具体说是一种极高磁感低铁损冷轧无取向系列电工钢成分及生产方法。通过调整主合金元素含量，降低气体夹杂，添加偏析元素，采用低温热轧、一次法冷轧、干气或增湿气氛成品退火，使0.50mm产品P_1.5为2.30～10.00W/kg，而B₅₀₀₀达1.73～1.82T，比普通冷轧无取向硅钢对应牌号分别高0.10T以上，最适宜作各类高效率电机铁芯。该专利涵盖范围太广，重点在于考虑偏析元素的作用，没有考虑铬当量与硅当量，也没有考虑电机的功率因数和效率。