[发明专利]一种宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢及制造方法

说明书

本发明公开了一种宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢及制造方法，属于无取向电工钢领域。针对现有无取向钢在较宽频率范围内电磁性较差的问题，本发明提供一种宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢，包括如下重量百分比的各组分：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％；其余为铁和不可避免的杂质；其中C、S、N和Ti的重量百分比满足下式：C％+S％+N％+Ti％≤0.009％。通过控制合金元素的含量达到电工钢电阻率增加、磁滞伸缩减小，涡流和磁滞损耗均降低的目的。通过本发明提供的制造方法在正火过程中选用低温工艺，改善随着合金元素量的增加金属强度增加、塑性降低、冷加工性能降低的问题，使其最终在较宽频率范围内电磁性能优异。

技术领域

本发明属于无取向硅钢生产技术领域，更具体地说，涉及一种宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢及制造方法。

背景技术

变频电机是指通过改变供电频率实现调速的电动机，受工作环境影响电机需要在不同速度和较宽频率范围内运行，为保证变频电机高效化运行，要求制作变频电机铁芯的无取向硅钢片不仅在工频(50Hz)条件下具有较低的铁损，同时要求在中高频运行条件下具有较低的铁损性能。电工钢铁损主要由磁滞损耗、涡流损耗和反常损耗三部分组成，当电机在工频下工作时，电工钢片损耗主要由磁滞损耗组成；随着电机工作频率增加，磁滞损耗所占比例降低，涡流损耗在铁损中的比例逐渐增加。电工钢生产时对磁滞损耗和涡流损耗的影响因素相互矛盾，因此要实现变频电机用无取向电工钢在较宽的频率范围内同时具有优异的电磁性能十分困难。

针对上述问题也进行了相应的修改，如中国专利申请号CN201610562806.9，公开日为2018年1月26日，该专利公开了一种变频特性优良的高牌号电工钢产品的生产方法，包括：1)在第一段均热炉中渗氮温度为750～1000℃；在原有气氛状态下，通入5％～50％纯净氨气，渗氮时间控制在5～200s；2)根据成品厚度规格，以炉内氮含量检测数据为指导，控制高牌号电工钢表面氮含量为30～1000ppm；3)转入第二段均热炉进行后续生产。该专利的不足之处在于：该专利虽然通过调整电工钢板表层和心部组织分布对降低不同频率下铁损性能具有一定意义，但对只要求工频铁损的低频电机用电工钢无法共线进行高效化柔性生产。

又如中国专利申请号CN201310407203.8，公开日为2013年12月11日，该专利公开了一种变频压缩机用无取向电工钢，其化学组分及重量百分比为：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％；生产工艺：采用洁净钢工艺冶炼并连铸成坯；将连铸成坯加热；粗轧；精轧；卷取；常化；酸洗；冷轧；脱碳；均热；按常规进行冷却、涂层及精整。该专利的不足之处在于：工艺步骤繁琐复杂，成本偏高。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中无取向电工钢在较宽频率范围内电磁性较差的问题，本发明提供一种宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢及制造方法。本发明提供的宽频率低铁损变频电机用无取向电工钢通过控制合金元素的含量达到电工钢电阻率增加、磁滞伸缩减小，涡流和磁滞损耗均降低的目的。通过本发明提供的制造方法在正火过程中选用低温工艺，改善随着合金元素量的增加金属强度增加、塑性降低、冷加工性能降低的问题，使其最终在较宽频率范围内电磁性能优异。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。