[发明专利]一种低频特性优良的高牌号无取向电工钢及制造方法

说明书

本发明提供了一种低频特性优良的高牌号无取向电工钢及制造方法，含S Si2.5‑3.5％、Al 0.30‑1.0％，[Mn]≥[Cu]×[S]×3.1×10supgt;4/supgt;；[Ti]≤[C]×11/3[N]×250。本发明不添加贵重金属，通过析出相以及织构控制，实现0.50mm厚度产品铁损Psubgt;1.5/50/subgt;≤2.60W/kg，磁感Bsubgt;50/subgt;≥1.66T，同时低频铁损Psubgt;1.0/30/subgt;≤0.60W/kg，Psubgt;1.5/30/subgt;≤1.50W/kg；0.35mm厚度产品铁损Psubgt;1.5/50/subgt;≤2.35W/kg，磁感Bsubgt;50/subgt;≥1.65T，同时低频铁损Psubgt;1.0/30/subgt;≤0.52W/kg，Psubgt;1.5/30/subgt;≤1.20W/kg。

技术领域

本发明属于无取向硅钢制造领域，具体涉及一种低频特性优良的高牌号无取向电工钢及制造方法。

背景技术

无取向电工钢由于其低的损耗和高的导磁性能，广泛应用于各类旋转电机。随着变频技术的发展，不同频率下电机的损耗备受关注，因此对不同频率下无取向电工钢的损耗也提出了更高的要求。

近几年来，新能源汽车的快速发展，由于其转速高，对中高频关注度较高，电机的转速与频率有着直接的关系，n＝60f/p(n-转速，f-频率，p-极对数)。但是在有些领域，比如风电、水电等，电机的转速通常较低，甚至低于工频的50Hz，比如转速在100-500r/min，则频率可能在3-30Hz。因此，作为电机铁心的核心材料，无取向电工钢更低频的性能需要进一步关注。

无取向电工钢的损耗主要由涡流损耗和磁滞损耗组成，工频或者低频下磁滞损耗占主要，在一定范围内晶粒尺寸越大，磁滞损耗越低；高频下涡流损耗占主导，且涡流损耗与频率t²和板厚成正比，在一定板厚、高频条件下，晶粒越小，涡流铁损越低。因此，为了降低损耗，对不同频率范围内的控制策略不尽相同。对于低频条件下，降低铁损主要是控制磁滞损耗低，影响磁滞损耗的因素主要是成分、晶体织构、杂质和夹杂物、晶粒尺寸、钢板厚度以及表面状态。在成分、生产工艺基本相当情况下，钢板厚度以及表面状态基本相当，晶体织构、杂质和夹杂物、晶粒尺寸控制成为重要手段。

2018年1月26日公开的公开号为CN107630133A的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，其增加表面渗氮工序，但是不能解决50Hz以下更低频的铁损问题。

2022年3月25月公开的公开号为CN114231835A的专利，公开了一种宽频率低铁损无取向电工钢及其制备方法，其公开的电工钢厚度为0.2mm～0.45mm，解决50Hz和400Hz频率下铁损的问题，但是对于50Hz以下更低频的铁损问题，没有解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低频特性优良的高牌号无取向电工钢及制造方法，获得一种硅含量在2.5-3.5％、铝含量在0.30-1.0％的低频下低铁损无取向硅钢，此硅和铝含量能确保性能，但是因为较高的合金添加对杂质元素的影响较大，控制起来更难，而本发明不需要增加贵重金属的添加，通过析出相以及织构控制，可以较好的满足冲片加工要求。

本发明具体技术方案如下：

一种低频特性优良的高牌号无取向电工钢，成分包括Si 2.5-3.5％、Al0.30-1.0％，成分还满足：

Cu、Mn和S满足以下关系：[Mn]≥[Cu]×[S]×3.1×10⁴；无取向硅钢Cu是不添加的，是生产过程中残余的元素，越低越好；

且，Ti、C和N满足以下关系：[Ti]≤[C]×11/3[N]×250。

所述低频特性优良的高牌号无取向电工钢，包括以下质量百分比成分：