[发明专利]无取向电工钢板及其制造方法

说明书

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，其以重量％计包含Si：2.5％至3.3％、Al：0.05％至1％、Mn：0.05％至1％、S：小于等于0.01％(不包含0％)、N：小于等于0.005％(不包含0％)、C：小于等于0.005％(不包含0％)、Ti:小于等于0.005％(不包含0％)、Nb:小于等于0.005％(不包含0％)、P:0.001％至0.1％、Sn:0.001％至0.1％、Sb:0.001％至0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质，并且满足下述式1至式3，[式1]1.7≤[Si]/([Al]+[Mn])≤2.9[式2]50≤13.25+11.3*([Si]+[Al]+[Mn]/2)≤60[式3]0.025≤[P]+[Sn]+[Sb]≤0.15在式1至式3中，[Si]、[Al]、[Mn]、[P]、[Sn]及[Sb]分别表示Si、Al、Mn、P、Sn及Sb的含量(重量％)。

技术领域

本发明涉及无取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

无取向电工钢板主要用于将电能转换为机械能的机器上，为了在电能转换为机械能的过程中发挥高效率需要具有优异的磁性能。磁性能指标有铁损和磁通密度，铁损低就能减少能量转换过程中损失的能量，而磁通密度高就能用相同的电能生产更大的动力，因此无取向电工钢板的铁损低且磁通密度高时，可以增加电机的能效。通常，为了降低无取向电工钢板的铁损，采用加入增加电阻率的元素或者将钢板轧制成厚度薄的方法。

为了增加无取向电工钢板的磁性能，通常采用的方法是作为合金元素加入Si。通过Si的加入钢的电阻率增加时，具有高频铁损降低的优点，但是磁通密度会变差、加工性会下降，因此加入过多时，冷轧变得困难。特别是，以高频用途使用的电工钢板越减少厚度铁损降低效果越大，但是加入Si导致的加工性下降，对薄板轧制而言是严重的问题。

为了克服加入Si导致的加工性下降，也会加入其他电阻率增加元素，如Al、Mn等。虽然通过加入这些元素可以减少铁损，但是由于总合金量增加，磁通密度会变差，而且由于材料的硬度增加以及加工性变差，冷轧变得困难。不仅如此，Al和Mn与钢板中不可避免混入的杂质结合而析出微小的氮化物或硫化物等，反而会导致铁损恶化。由于这些理由，无取向电工钢板在炼钢步骤将杂质控制为极低，以抑制妨碍畴壁迁移的微细析出物生成，进而降低铁损。然而，通过钢的高纯净化来改善铁损的方法磁通密度提升效果不大，反而会成为炼钢操作性下降及成本增加的原因。

为了提高无取向电工钢板的磁性，提出了各种方法，例如减少产品厚度、加入可提高磁性的特殊元素、或者优化晶粒尺寸及织构等。曾经提出过如下几种方法：通过加入REM提高无取向电工钢板的磁性的方法；热轧板退火后加大晶粒尺寸进行冷轧及再结晶退火的方法；利用厚度小于等于50mm的铸坯并通过使缘于柱状结晶组织的{001}//ND取向残留以提高磁性的方法等。然而，当这些方法用于实际生产工艺时，将会导致成本急剧增加或者利用现有设备不可能生产或者生产性过于下降等问题。

发明内容

技术问题

本发明的一个实施例提供一种无取向电工钢板，精确控制钢的添加成分中Si、Al、Mn的含量，从而具有优异的磁性，同时生产性高。

本发明的另一个实施例提供一种无取向电工钢板的制造方法。

技术方案

根据本发明的一个实施例的无取向电工钢板，其以重量％计包含Si：2.5％至3.3％、Al：0.05％至1％、Mn：0.05％至1％、S：小于等于0.01％(不包含0％)、N：小于等于0.005％(不包含0％)、C：小于等于0.005％(不包含0％)、Ti:小于等于0.005％(不包含0％)、Nb:小于等于0.005％(不包含0％)、P:0.001％至0.1％、Sn:0.001％至0.1％、Sb:0.001％至0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质，并且满足下述式1至式3，

[式1]

1.7≤[Si]/([Al]+[Mn])≤2.9