[发明专利]一种变频压缩机用无取向硅钢、铁芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种变频压缩机用无取向硅钢、铁芯及其制备方法，其中，一种变频压缩机用无取向硅钢，化学成分以质量百分数计包括：C：0.0010‑0.0030％，Si：1.55‑1.75％，Mn：0.20‑0.50％，Al：0.20‑0.65％，Cu：0.5‑1.0％，Ca≤0.010％，S≤0.0025％，N≤0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质；其中，Si+Al为1.98～2.40％，Ca/S为2～4。本发明通过精确控制无取向硅钢成分，可以大幅减少变频压缩机用无取向硅钢中的小尺寸夹杂物，而且本发明制备的铁芯的铁损大幅降低，并且力学性能优异，满足制作变频压缩机用铁芯的磁性能及力学性能要求。

技术领域

本发明涉及无取向硅钢的生产技术领域，具体涉及一种变频压缩机用无取向硅钢、铁芯及其制备方法。

背景技术

无取向硅钢是制作空调、冰箱中压缩机铁芯的主要材料之一。定频压缩电机转速一般为3000rpm，而变频压缩电机转速在1500～9000rpm范围内变化，变频压缩电机在高速运转时产生的巨大离心力以及严苛的定转子间隙设计对无取向硅钢的强度提出更高要求，与此同时，为了保证高能效，变频压缩机用无取向硅钢不仅仅需要具有较高的强度，而且还要求具有更优的磁性能。

现有技术中公开了若干的增加无取向硅钢的强度的磁性的方式。如：通过Si的固溶强化、铜的析出强化以及位错强化等方式提高无取向硅钢的强度；通过优化了常化冷却速率和成品退火炉内张力达到提高无取向硅钢成品的磁性等。参见中国专利文献CN112501407A、CN103667879A、CN107130169A等公开的方案，该公开的方案中需要采用常化工艺、添加Sn或Nb等金属、采用二次冷轧与时效工艺配合等方法，导致工艺复杂、制造成本高。

且在利用无取向硅钢制作铁芯过程中，该无取向硅钢均需要经过冲片、叠装、铆接或焊接等冲压加工过程，而在冲压加工的过程中，无取向硅钢片边部出现晶粒组织变形，残余应力增加，磁滞损耗和矫顽力增加，磁导率降低，磁性能发生恶化的缺陷。为了消除冲压加工对磁性能带来的不利影响，冲压加工后的铁芯需要进行二次退火，以此来改善无取向硅钢的磁性能。然而，目前现有技术中已公开的无取向硅钢在二次退火后，虽然晶粒的尺寸增加，磁性能得以改善，但其铁损、强度存在明显下降，因此并不能满足变频压缩机电极高转速对钢板强度的要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有采用冲压加工并二次退火工艺所制备的铁芯的磁性能改善但其强度无法满足变频压缩机需求的问题，从而提供磁性能优异且铁损降低少、强度高的一种变频压缩机用无取向硅钢、铁芯及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变频压缩机用无取向硅钢，化学成分以质量百分数计包括：C：0.0010-0.0030％，Si：1.55-1.75％，Mn：0.20-0.50％，Al：0.20-0.65％，Cu：0.5-1.0％，Ca≤0.010％，S≤0.0025％，N≤0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质；

其中，Si+Al为1.98～2.40％，Ca/S为2～4。

优选的，化学成分中无Sn、Nb、Ni、Cr和Ti；

和/或，化学成分中Al含量优选为0.40％-0.65％，Si+Al优选为1.98％-2.10％，Ca含量优选为0.002％-0.010％；

和/或，所述变频压缩机用无取向硅钢的厚度为0.45-0.55mm；

和/或，所述变频压缩机用无取向硅钢的屈服强度≥250Mpa，抗拉强度≥410Mpa，铁损P_1.5/50≤3.6W/kg，磁感B₅₀≥1.68T。