[发明专利]导磁率优良的无取向电工钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

无取向电工钢板对电工设备的能效起到重要的作用，其原因在于无取向电工钢板用作电机、发电机等旋转机器和小型变压器等静止机器的铁芯材料将电能转化成机械能。

无取向电工钢板的磁特性例如为铁损和磁通密度，铁损是磁化时产生的能量损耗，因此铁损越低越好。此外，磁通密度是用特定磁化力下得到的磁通密度值(单位：T)来评价的，磁通密度值除以特定磁化力(单位：A/m)和真空导磁率μ0＝4π*10-7的值定义为导磁率。

即，导磁率表示被磁化的容易程度，这种导磁率值越高，通过更小的磁化力可以得到更高的磁通密度，而且可以减少铜损。此时，铜损表示绕组铜线中产生的热量。

此外，铁损作为无取向电工钢板的重要指标，不仅对电机等旋转机器而且对大型变压器等静止机器的功率效率产生较大影响。尤其，用于低磁场区时，所产生的铜损少，因此铁损决定机器的整体效率。但是，在用于1.5T以上高磁场区的小型电机或小型变压器等机器中，铜损与铁损同样重要或者可能更重要，因此需要使用一种能够降低铜损的无取向电工钢板。

为了改善无取向电工钢板的磁特性中的铁损，一般采用添加电阻率大的合金元素以提高电阻的方法。虽然添加合金元素能减少铁损，但是磁通密度及导磁率也会不可避免的减少。

因此，为了降低铁损的同时提高磁通密度及导磁率特性，通常采用杂质含量极少的纯净钢或添加微量合金元素等技术。然而，这些技术均导致制造成本上升，而且不能解决生成细小析出物导致磁性降低之问题。

发明内容

根据本发明的一实施例，可以提供一种组分中Al、Sn、Sb、及P的各含量关系受控的无取向电工钢板。

根据本发明的另一实施例，可以提供一种准备包含所述组分的钢板坯，并经热轧-冷轧-冷轧板退火等一系列过程制造无取向电工钢板的方法。

本发明一实施例提供一种无取向电工钢板，其包含1.5～4.0wt％的Si、0.01～0.50wt％的Mn、0.0005～0.02wt％的Al、0.001～0.15wt％的P、0.004wt％以下(0wt％除外)的C、0.0001～0.01wt％的S、0.003wt％以下(0wt％除外)的N、0.003wt％以下(0wt％除外)的Ti、0.01～0.15wt％的Sn、0.0001～0.15wt％的Sb，余量为Fe及其他不可避免的杂质，所述Al、Sn、Sb、及P满足[Al]<[Sn]+[Sb]、及[Al]<[Sn]+[P]，其中[Al]、[Sn]、[Sb]、及[P]分别是以wt％表示的Al、Sn、Sb、及P的含量。

具体地，所述Sn、Sb及P满足[Sn]+[Sb]+[P]为0.03～0.30，其中[Sn]、[Sb]、[P]分别是以wt％表示的Sn、Sb、P的含量。

所述无取向电工钢板还可以包含分别为0.05wt％以下(0wt％除外)的Cu、Ni及Cr。

与此同时，所述无取向电工钢板还可以包含分别为0.01wt％以下的Zr、Mo及V。

上述的任何一种无取向电工钢板，其微细组织内的晶粒平均大小可为30～300μm。

本发明另一实施例提供一种无取向电工钢板的制造方法，其包括以下步骤：

准备板坯，该板坯包含1.5～4.0wt％的Si、0.01～0.50wt％的Mn、0.0005～0.02wt％的Al、0.001～0.15wt％的P、0.004wt％以下(0wt％除外)的C、0.0001～0.01wt％的S、0.003wt％以下(0wt％除外)的N、0.003wt％以下(0wt％除外)的Ti、0.01～0.15wt％的Sn、0.0001～0.15wt％的Sb，余量为Fe及其他不可避免的杂质；

将所述板坯热轧成热轧板；

将所述热轧板冷轧成冷轧板；以及

在950～1120℃的温度下，对所述冷轧板进行退火，

所述板坯中的Al、Sn、Sb及P满足[Al]<[Sn]+[Sb]、及[Al]<[Sn]+[P]，其中[Al]、[Sn]、[Sb]、及[P]分别是以wt％表示的Al、Sn、Sb、及P的含量。

此时，所述板坯中的Sn、Sb、及P可满足[Sn]+[Sb]+[P]为0.03～0.30，其中[Sn]、[Sb]、及[P]分别是以wt％表示的Sn、Sb、及P的含量。

本发明的无取向电工钢板的制造方法，还可以包括以下步骤：将所述板坯热轧成热轧板之后，在950～1200℃的温度下，对所述热轧板进行退火。