[发明专利]一种新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢及其制造方法，所述无取向电工钢的化学成分及重量百分比包括C：0.001‑0.005％、Si：2.4‑3.0％、Mn：0.25‑0.5％、Al：0.70‑1.10％、P：≤0.02％、S：≤0.005％、0.015％≤Ce+Sn≤0.035％，余量为铁和不可避免的杂质，本发明通过加入Ce和Sn，净化钢质、微合金化提高无取向电工钢强度和磁性能，不需要添加固溶金属元素，且避免了高Si体系下的轧制困难问题，且不需要高温退火，解决了退火温度过高使晶粒异常长大，晶粒尺寸均匀性降低的问题，生产出的无取向电工钢具有较高强度的同时，还具有优良的磁性能。

技术领域

本发明属于无取向电工钢技术领域，具体涉及一种新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢及其制造方法。

背景技术

随着国家对环保要求的提高，新能源汽车作为环保型代步工具，发展越来越迅速；驱动电机是新能源汽车的核心部件之一，需要满足小型化、高效率、高转矩的要求。电机的小型化、高效率要求制作其铁芯的无取向电工钢要具有低铁损、高磁感；随着转速的提高，巨大的离心力很容易使电机转子遭到破坏，因此需要无取向电工钢具有较高的强度来保证在高转速下的安全性。传统的无取向硅钢可以满足低铁损、高磁感的要求，但强度较低，强度和铁损是相互矛盾的指标，强度的提高会降低磁性能，因此开发出低铁损、高强度的新能源汽车驱动电机用无取向电工钢是重要的研究任务。

提高无取向电工钢强度的方法主要有析出强化、固溶强化、位错强化以及复合强化方法，析出强化主要通过微合金元素如Nb、Ti、Ni或V与C形成细小碳化物粒子提高强度，这些细小的碳化物粒子会阻碍磁畴转动，降低磁性能；固溶强化通过Si、Mn、Al、Cu等元素提高强度，但过高的Si容易导致冷轧困难，而Cu的加入会出现“铜脆”，增大了轧制难度，且需要高温退火使Cu暂时固溶，延迟再结晶，较高的加热温度会使晶粒异常长大，不利于强度的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢及其制造方法，通过稀土和Sn的合理配比使该电工钢具有较低铁损的同时，具备较高的强度。

本发明采取的技术方案如下：

一种新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢，所述无取向电工钢的化学成分及重量百分比包括C：0.001-0.005％、Si：2.4-3.0％、Mn：0.25-0.5％、Al：0.70-1.10％、P：≤0.02％、S：≤0.005％、0.015％≤Ce+Sn≤0.035％，余量为铁和不可避免的杂质。

所述无取向电工钢的化学成分及重量百分比优选为包括C：0.002-0.003％、Si：2.4-3.0％、Mn：0.4-0.5％、Al：0.85-0.95％、P：≤0.01％、S：≤0.002％、0.015％≤Ce+Sn≤0.035％，余量为铁和不可避免的杂质。

Ce/Sn的比值在0.5-2.0。

所述无取向电工钢的金相组织为铁素体，晶粒度等级为4-5级。

所述无取向电工钢的B₅₀＝1.67-1.74T，W_1.0/400＝16.5-21.5W/Kg，屈服强度R_el为660-745MPa，抗拉强度R_m为720-800MPa，延伸率A₅₀≤20％。

本发明还提供了所述的新能源汽车驱动电机用低铁损高强度无取向电工钢的制造方法，包括以下步骤：冶炼--连铸--热轧--常化酸洗--冷轧--退火--涂覆涂层。

所述热轧步骤中，热轧开轧温度1100-1200℃，终轧温度850-890℃，卷曲温度660-720℃。

所述常化酸洗步骤中，常化温度900-1000℃。