[发明专利]磁性优良的电动汽车驱动电机用无取向硅钢及生产方法

说明书

磁性优良的电动汽车驱动电机用无取向硅钢，其组分及重量百分比含量为：Si:1.0～3.5%，Al:0.5～2.0%，Mn:0.5～2.0%，N≤0.003%，S≤0.002%，C≤0.003%，P≤0.05%，Cu≤0.05%。生产方法：冶炼浇铸；对连铸坯加热；粗轧；精轧；卷取；常化；酸洗；一次法冷轧；退火；分段进行变速冷却；自然冷却至室温，待用。本发明使A1N、MnS、Cu_xS析出物总数不超过200×10⁶/mm³，析出物平均尺寸不小于0.50μm，退火冷却后残余应力不大于70MPa，从而有效抑制A1N、MnS、Cu_xS析出物和残余应力对磁性的不利影响，生产出厚度在0.27~0.35mm，P_1.0/400≤16.0W/kg,B₅₀₀₀≥1.65T的电动汽车驱动电机用无取向硅钢。

技术领域

本发明属于无取向硅钢生产技术领域，具体涉及一种磁性优良的无取向电工钢板及其制造方法，特别适用于电动汽车驱动电机钢及生产方法。

背景技术

近年来地球环境问题日益突出，很多节能领域都在提倡节能产品，环境应对技术不断发展，汽车领域也不例外，低排放，减少燃料消耗技术取得了长足进步。而电动汽车和混合动力汽车领域是节能减排领域中非常突出的例子，汽车驱动电机的性能直接影响到这些电动汽车的性能。

驱动电机铁芯多使用永磁体，定子和转子一起构成。最近，将永磁体嵌入转子内部的IPM电机已得到广泛使用。并且随着电气驱动技术的发展任意调节转子转速成为可能，转子有高速化倾向。特别是内置永磁电机(IPM),其转速往往可达到10000r/min甚至更高,车内空间狭小要求电机小型轻量化，要求为使硅钢具有高频下铁损低高磁感的性能。工业上随着50-60Hz以上高频励磁比例的升高，高频磁性能发生了变化，400-1kHz时铁芯定子的磁性能改善要求越来越高。

因此，开发高频铁损低，磁感高的硅钢片能提高电机的效率和启动转矩，实现电机的高密度、小体积和轻量化设计，也有利于控制电机的发热和温升，提高电机的寿命。

经检索：日本专利JP 2016-169435 A报道了一种低铁损，高磁感的无取向电工钢板，其化学成分为C:0.005％以下、Si:1.7-3.5％、Mn:0.08-1.5％、P:0.03-0.15％、Sn:0.03-0.15％、S:0.004％以下、Al:0.1-2.0％以下、N:0.004％以下、Mo:0.002-0.2％。该发明成品板厚为0.10-0.25mm。该文献虽然成品铁损随厚度的减薄而明显降低，但是其磁感则明显下降。还有由于其常化采用950-1050℃高温热处理，常化后晶粒尺寸大，使热轧板强度较低，并且由于成分中含有P及Sn元素，其容易在晶界处偏析而导致晶界脆性增大，容易在后续的冷轧过程中发生断带现象。

日本专利文献JP 2012-36474 A，报道了一种无取向电工钢板，其化学成分为C:0.005％以下、Si:1.5-4.0％、Mn:3.0％以下，P:0.20％以下、S:0.01％以下、Al:3.0％以下、N:0.01％以下。该文献出于降低铁损和保证一定磁感的需要，将成品板厚要求在0.10-0.30mm，为了进一步降低损耗，该文献采用二次冷轧法，这就极大增加了生产成本，且该文献要求成品的高斯织构{011}<100>强度范围在1.0-10.0，以提高磁性能水平，但是高斯织构{011}<100>具有强烈的各向异性，其改善铁损和磁感水平的同时会提高成品的各向异性，对于旋转工作的电机来讲，其制造的铁芯各向异性过大会降低电机的运行效率。