一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢及其制造方法，成分：C：0.001

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢及其制造方法


[0001]本专利技术属于冶金材料
，特别是电工钢领域，具体为一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢及其制造方法，该电工钢具有较低铁损的同时，还具有较高的强度。

技术介绍

[0002]随着对环保要求的提高，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。
[0003]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。
[0004]2012年10月24日公开的公开号为CN102747291A的专利公开的一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法，成分按重量％计有：C 0.001
‑
0.005、Si 2.05
ꢀ‑
3.75、Als0.150
‑
0.850、N≤0.003、S≤0.005、P≤0.02、Mn0.15
‑
0.30，Sn0.01
‑
0.08、Cr2.5
‑
3.5、Cu0.05
‑
0.1、Ti≤0.003，其余为Fe及不可避免的杂质组成；其通过添加Sn、Cr、Cu等元素，并采用高温热轧及二次冷轧法获得低铁损、高强度硅钢薄带，但对磁感的改善程度有限，该无取向硅钢的磁感较低。且加入Cu等元素提高强度，但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。
[0005]2014年3月26日公开的公开号为CN103667900A的专利公开了一种汽车电机用高磁感硅钢的制备方法，通过加入Sn、Bi、Ce、Er等元素，并采用极其复杂的热轧、二次冷轧法等生产方法，最终获得高磁感硅钢产品，但该方法的生产方法复杂，对设备改造要求高，严重降低工业化生产效率，且该专利中加入的Sn、Bi、Ce、Er等元素会明显增加产品的合金成本，不适合工业生产。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢及其制造方法，通过稀土和Sn的合理配比，配合冶炼、热轧、常化、冷轧、退火工艺设计，最终得到磁性能优良的高强度无取向硅钢，具有较低铁损的同时，具有较高的强度。
[0007]本专利技术具体技术方案如下：
[0008]一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢，包括以下质量百分比成分：
[0009]C：0.001
‑
0.005％、Si：3.2
‑
3.5％、Mn：0.35
‑
0.65％、Al：0.50
‑
0.80％、P：≤0.02％、S：≤0.005％、0.010％≤Ce+Sn≤0.020％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0010]所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的成分还满足：C+S+N+Ti≤0.0048％，
Nb+V+Ti+Zr≤0.0030％，作为残余元素控制；
[0011]所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的成分还满足：Ce/Sn＝0.25
‑
2.0。
[0012]所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的厚度为0.25mm；
[0013]所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的组织，晶粒尺寸70
‑
120μm；
[0014]所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢，产品性能为B
50
＝1.69
‑
1.72T，W
1.0/400
＝11.0
‑
12.2W/Kg，屈服强度R
el
为450
‑
470MPa，抗拉强度R
m
为550
‑
600MPa，延伸率A
50
18
‑
20％。
[0015]本专利技术提供的一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的制造方法，包括：冶炼、板坯加热，热轧卷取，常化，酸洗，第一次冷轧，中间退火，第二次冷轧，退火；
[0016]所述冶炼，将炼钢成分杂质元素控制在C+S+N+Ti≤0.0048％，Nb+V+Ti+Zr≤0.0030％；
[0017]所述热轧卷取，将热板厚度控制在1.8mm
‑
2.4mm，热轧后卷取，再进行500℃
‑
700℃保温，保温0.1h
‑
10h，保温后在保护气体中缓慢冷却；所述保护气体为体积比50
‑
100％的N2和0
‑
50％的H2。
[0018]常化酸洗前对钢板进行切边处理，切边宽度每边0.5mm
‑
5mm；
[0019]所述常化酸洗，常化温度采用850
‑
950℃，保温30s
‑
500s；
[0020]所述第一次冷轧，压下率控制在50％
‑
85％；
[0021]所述中间退火，退火温度800
‑
950℃；
[0022]所述中间退火具体为：将第一次冷轧后的板坯采用升温速率≥100℃/s进行升温至目标温度，目标温度800
‑
950℃，然后进行保温20～60s；此专利技术采用的是高Si成分，Si含量在3.2
‑
3.5％，相变点温度在800
‑
870℃，本专利技术中间退火，将温度从室温升至800
‑
950℃，升温速率保持在200℃/s，退火炉内气氛氢体积含量控制在≥30％以上，余量为氮气，经过该段加热退火后将钢板晶粒尺寸控制在70
‑
90μm。
[0023]所述第二次冷轧，轧制到目标厚度；第二次冷轧采用三道次轧制，第一道次压下率35％以上，以获得更好的晶粒破碎，以便后面获得较多的纤维状组织，为后续退火长大提供更多形核点。
[0024]所述退火，在第二次冷轧后进行，本次退火分为三段进行；
[0025]第一段：将温度从室温升至400
‑
600℃，此温度区间在相变温度以下不会发生晶粒长大的情况，主要为后续提供温度基础；退火炉气氛氢体积含量≥30％以上，余量为氮气，防止此区间出现表面氧化及氧原子吸附在钢板表面出现后续快速升温区域的晶界氧化影响磁滞损耗进而影响铁损。
[0026]第二段：将温度从400
‑
600℃升至相变温度以上，考虑到退火炉温度与板面温度一般存在30
‑
60℃的差距，且随硅含量的提升导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车驱动电机用无取向电工钢，其特征在于，所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢包括以下质量百分比成分：C：0.001
‑
0.005％、Si：3.2
‑
3.5％、Mn：0.35
‑
0.65％、Al：0.50
‑
0.80％、P：≤0.02％、S：≤0.005％、0.010％≤Ce+Sn≤0.020％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的新能源汽车驱动电机用无取向电工钢，其特征在于，所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的成分还满足：Ce/Sn＝0.25
‑
2.0。3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车驱动电机用无取向电工钢，其特征在于，所述新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的组织，晶粒尺寸70
‑
120μm；产品性能为B
50
＝1.69
‑
1.72T，W
1.0/400
＝11.0
‑
12.2W/Kg，屈服强度R
el
为450
‑
470MPa，抗拉强度R
m
为550
‑
600MPa，延伸率A
50
18
‑
20％。4.一种权利要求1
‑
3任一项所述的新能源汽车驱动电机用无取向电工钢的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：冶炼、板坯加热，热轧卷取，常化，酸洗，第一次冷轧，中间退火，第二次冷轧，退火。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程国庆，裴英豪，施立发，陆天林，祁旋，占云高，徐文祥，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：