无取向电工钢板及其制造方法技术

根据本发明专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，以重量％计，所述钢板包含Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.05至1.5％、Sn：0.015至0.1％、P：0.005至0.05％、Ga：0.001至0.004％和Bi：0.0005至0.003％，余量包含Fe和不可避免的杂质。{118}//ND取向的织构的面积分数高于{111}//ND取向的织构的面积分数。{111}//ND取向的织构的面积分数。{111}//ND取向的织构的面积分数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无取向电工钢板及其制造方法


[0001]本专利技术的一个实施例涉及无取向电工钢板及其制造方法。具体地，本专利技术的一个实施例涉及一种无取向电工钢板及其制造方法，通过适当地加入Sn、P、Ga、Bi以及改善织构来改善磁性。

技术介绍

[0002]无取向电工钢板主要用于将电能转换为机械能的电动机，为了在转换过程中表现出高效率，需要无取向电工钢板具有优异的磁特性。特别是，随着近年来环保技术受到关注，增加电动机的效率变得非常重要，因为电动机占据过半的电能使用量。为此，具有优异的磁特性的无取向电工钢板的需求也在增加。
[0003]无取向电工钢的磁特性主要用铁损和磁通密度来评价。铁损是指在特定磁通密度和频率下发生的能量损耗，磁通密度是指在特定磁场下获得的磁化程度。铁损越低，在相同条件下，可以制造出能量效率越高的电动机，磁通密度越高，可以使电动机小型化或减少铜损，因此制造具有低铁损和高磁通密度的无取向电工钢板很重要。
[0004]根据电动机的工作条件，需要考虑的无取向电工钢板的特性也会发生变化。作为用于评价电动机中使用的无取向电工钢板特性的标准，将大部分电动机在商用频率50Hz下被施加1.5T磁场时的铁损W
15/50
视为最重要的指标。然而，并非用于各种目的所有电动机都将W
15/50
铁损视为最重要的指标，根据主要工作条件也会评价不同频率或磁场下的铁损。尤其，最近用于电动车辆的驱动电动机的无取向电工钢板中，很多时候1.0T或更小的低磁场和400Hz以上的高频下的磁特性更重要。因此，用W
10/400
等铁损来评价无取向电工钢板的特性。
[0005]为了增加无取向电工钢板的磁特性，通常采用的方法是加入合金元素如Si等。通过加入这些合金元素，可以增加钢的电阻率，随着电阻率的增加，涡流损耗降低，从而可以降低整体铁损。另一方面，随着Si的加入量增加，存在磁通密度变差以及脆性增加的缺陷，如果加入量超过一定量，则无法进行冷轧，无法实现工业化生产。特别是，电工钢板的厚度越薄，铁损越减少，而脆性导致的轧制性下降会成为致命问题。为了进一步增加钢的电阻率，通过加入Al、Mn等元素，可以生产出磁性优异的最高等级的无取向电工钢板。
[0006]对用于电动汽车驱动电动机的无取向电工钢板而言，400Hz以上的高频铁损很重要，随着频率的增加，铁损中涡流损耗的比例变高，因此提高电阻率以及减小厚度较为有利。然而，当钢板的厚度变薄时，由于冷轧压下率增加，{111}//ND织构会发达，从而成为磁性变差原因。为了改善这一点，通过减小热轧板的厚度来减小冷轧压下率时，在冷轧过程中不能充分控制钢板的形状，因此宽度方向厚度偏差会增大，从而导致电动机铁芯的尺寸不良。此外，钢板厚度越薄，卷板的长度越增加，因此连续退火工艺的操作时间会增加，从而发生退火生产性下降的问题。
[0007]为了解决如上所述的问题，人们曾尝试通过炼钢过程中充分去除杂质来制造超洁净钢或者通过加入特定元素减少钢中的夹杂物和析出物来提高磁性的方案，但是由于商业
生产条件的限制，实际应用受到了限制。已经提出了通过控制退火温度或环境以及控制轧制时钢板的变形率来改善织构的方法，但是由于制造成本增加、生产性下降以及效率不明显等理由，实际使用的技术受到极大限制。

技术实现思路

[0008](一)要解决的技术问题
[0009]本专利技术的一个实施例提供无取向电工钢板及其制造方法。更具体地，本专利技术的一个实施例提供一种无取向电工钢板及其制造方法，通过适当地加入Sn、P、Ga、Bi以及改善织构来改善磁性。
[0010](二)技术方案
[0011]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，以重量％计，所述钢板包含Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.05至1.5％、Sn：0.015至0.1％、P：0.005至0.05％、Ga：0.001至0.004％和Bi：0.0005至0.003％，余量包含Fe和不可避免的杂质。
[0012]{118}//ND取向的织构的分数高于{111}//ND取向的织构的分数。
[0013]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，还可以包含Cr：0.005至0.03重量％，并且满足下述式1。
[0014][式1][0015]0.005≤[Cr]≤0.03
×
[Al][0016]在式1中，[Cr]和[Al]各自表示钢板中的Cr和Al的含量(重量％)。
[0017]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，还可以包含Mo：0.001至0.01重量％和Ni：0.005至0.04重量％，并且满足下述式2。
[0018][式2][0019]10
×
[Mo]≤([Sn]+[P])≤4
×
[Ni][0020]在式2中，[Mo]、[Sn]、[P]和[Ni]各自表示钢板中的Mo、Sn、P和Ni的含量(重量％)。
[0021]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，还可以包含Cu：0.001至0.05重量％、S：0.005重量％以下、和Ti：0.005重量％以下，并且满足下述式3。
[0022][式3][0023]0.5≤[Cu]/([Ti]+[S])≤7.5
[0024]在式3中，[Cu]、[Ti]和[S]各自表示钢板中的Cu、Ti和S的含量(重量％)。
[0025]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板，还可以包含C：0.005重量％以下、和N：0.005重量％以下。
[0026]从电工钢板表面朝内部方向存在氧化层，氧化层的厚度可为10至50nm。
[0027]氧化层可以包含O：40至70重量％、Al：25至55重量％、P：0.01至0.1重量％和Sn：0.01至0.1重量％，余量包含Fe和不可避免的杂质。
[0028]平均晶粒粒径可为50至100μm。
[0029]在母材内部形成的硫化物中，直径为100nm以上的硫化物数量可以满足小于100nm的硫化物数量的3倍以上。
[0030]厚度可为0.10至0.30mm。
[0031]钢板的宽度方向中心部厚度(t
center
)与中心部到边缘部垂直距离500mm处的厚度
(t
500
)之差可为10μm以下。
[0032]根据本专利技术的一个实施例的无取向电工钢板的制造方法，其包含：对板坯进行热轧来制造热轧板的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.05至1.5％、Sn：0.015至0.1％、P：0.005至0.05％、Ga：0.001至0.004％和Bi：0.0005至0.003％，余量包含Fe和不可避免的杂质；对热轧板以85％以上的压下率进行冷轧来制造冷轧板的步骤；以及对冷轧板进行最终退火的步骤。
[0033]在制造热轧板的步骤之后，还可以包含在850至1150℃的温度下对热轧板进行热轧板退火的步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无取向电工钢板，其中，以重量％计，所述钢板包含Si：1.5至4.0％、Al：0.1至1.5％、Mn：0.05至1.5％、Sn：0.015至0.1％、P：0.005至0.05％、Ga：0.001至0.004％和Bi：0.0005至0.003％，余量包含Fe和不可避免的杂质，{118}//ND取向的织构的面积分数高于{111}//ND取向的织构的面积分数。2.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，所述钢板还包含Cr：0.005至0.03重量％，并且满足下述式1，[式1]0.005≤[Cr]≤0.03
×
[Al]在式1中，[Cr]和[Al]各自表示钢板中的Cr和Al的重量百分比含量。3.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，所述钢板还包含Mo：0.001至0.01重量％和Ni：0.005至0.04重量％，并且满足下述式2，[式2]10
×
[Mo]≤([Sn]+[P])≤4
×
[Ni]在式2中，[Mo]、[Sn]、[P]和[Ni]各自表示钢板中的Mo、Sn、P和Ni的重量百分比含量。4.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，所述钢板还包含Cu：0.001至0.05重量％、S：0.005重量％以下、和Ti：0.005重量％以下，并且满足下述式3，[式3]0.5≤[Cu]/([Ti]+[S])≤7.5在式3中，[Cu]、[Ti]和[S]各自表示钢板中的Cu、Ti和S的重量百分比含量。5.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，所述钢板还包含C：0.005重量％以下、和N：0.005重量％以下。6.根据权利要求1所述的无取向电工钢板，其中，从电工钢板表面朝内部方向存在氧化层，氧化层的厚度为10至50n...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宪柱，金载勋，李承坤，金承日，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：