[发明专利]极低铁损无取向电工钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种极低铁损无取向电工钢板，其化学元素质量百分比为：C≤0.005％；Si：2.6～3.2％；Mn：0.01～0.15％；S≤0.002％；Al≤0.003％；Cu：0.005～0.02％；Ti≤0.0015％；N≤0.002％；余量为Fe及其他不可避免的杂质；此外还满足[Mn]/[Cu]²为100～1500，其中Mn、Cu表示相应元素的质量百分比。相应地，本发明还公开了一种上述极低铁损无取向电工钢板的制造方法。本发明的所述极低铁损无取向电工钢板对各化学成分配比进行优化，结合相匹配的工艺流程，有效控制了无害析出物的析出，使得钢板的晶粒尺寸为80‑160μm，铁损≤2.3W/kg。

技术领域

本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种无取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

随着用户市场对高效、节能、环保需求的日益提高，要求用于制作电机、压缩机铁芯的无取向电工钢板，必须在保证价格优势的前提下具有优良的电磁性能，即所谓的超低铁损、超高磁感。通常，随着对电工钢板磁感的需求会有所降低，而对电工钢板铁损的需求会逐步提升。

现有技术中，降低铁损最普通的方法是，提高钢中的Si、Al元素含量，因为Si、Al元素都能显著提高材料的电阻率，进而降低成品钢板的铁损，但是随着钢中Si、Al元素含量的大幅提高，尤其是在(Si+Al)元素含量>3.5％之后，会限制常化退火温度的提高以及冷轧轧制的可行性改善，这样就很难稳定获得铁损达到2.3W/kg及以下的电工钢板。此外，采用提高钢中的Si、Al元素含量会增加钢的制造成本。

另外，现有技术中降低铁损的办法也可以采用添加P、Cr元素的方法，该方法尤其适用于高频条件下成品带钢的铁损降低，然而该方法存在会大幅降低成品带钢的磁感的缺陷。

此外，除了Si、Al等化学元素对电工钢板的电磁性能造成影响以外，真正影响电工钢板电磁性能的还包括制造过程中不断形成的微细析出物，该微细析出物包括MnS、AlN，其尺寸在300nm～800nm之间。为了尽可能的消除MnS、AlN析出物的有害作用，所采用的方法如下所述：

(1)通过提高炼铁、炼钢原辅材料品质，以及加强炼铁、炼钢生产工艺技术管理，以降低钢中杂质元素C、S、O、N、Ti、Zr含量，减少有害夹杂物、析出物的生成。但该方法对于工艺要求较高，对于原辅材料品质要求较为苛刻。

(2)在冶炼过程中，采用钙、稀土元素处理，因为钙元素、稀土元素与硫元素的结合力远大于锰元素和硫元素的结合力，所以钙元素和稀土元素可以起到很好的固硫作用以及避免热轧、热处理过程中MnS析出的目的。在钙、稀土元素处理之后，钢中大颗粒的夹杂物被去除和变性，析出物数量明显减少、尺寸粗化，特别是在不进行常化处理的条件下，钢的铁损可以降低0.4～0.8W/kg；此外，对于含有0.8％～1.6％的Si的电工钢板而言，通过Pr、Nd稀土元素以及采用合理的轧制工艺，还可以粗化晶粒，有效降低磁滞损耗，同时还可以改善钢板的组织结构，提高磁感应强度。然而，添加稀土元素的同时也增加了制造成本。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种极低铁损无取向电工钢板，所述的极低铁损无取向电工钢板对钢板中各化学成分配比进行优化，有效控制了无害析出物的析出，增大钢板的晶粒尺寸，降低了钢板铁损，从而提高了钢板电磁性能。

基于上述发明目的，本发明提供了一种极低铁损无取向电工钢板，其化学元素质量百分比为：

C≤0.005％；Si：2.6～3.2％；Mn：0.01～0.15％；S≤0.002％；Al≤0.003％；Cu：0.005～0.02％；Ti≤0.0015％；N≤0.002％；余量为Fe及其他不可避免的杂质；此外还满足[Mn]/[Cu]²为100～1500，其中Mn、Cu表示相应元素的质量百分比。