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CN107723591A - 一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法 - Google Patents

一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法 Download PDF

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裴英豪
王立涛
施立发
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Abstract

本发明提供了一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法，含有以下重量百分比元素：C≤0.0035％，2.60％≤Si≤2.80％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.03％，0.70％≤Als≤0.80％，S≤0.004％，N≤0.004％，Ti≤0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明的采用高温终轧+低温卷取的热轧工艺，进行常化处理而生产出性能优良的电工钢板，电工钢成品的磁性能优异，铁损低、磁感高，且磁性能波动小，其铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。而且，表面质量良好，可以满足下游新能源汽车驱动电机用户的需求。

Description

一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法
技术领域
本发明属于无取向电工钢生产技术领域，特别是涉及一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法。
背景技术
冷轧无取向电工钢大量用于制造中、小型电机、压缩机及新能源汽车驱动电机等。这些电机既对电工钢的磁性能要求很高，又对其加工性能有很严格的要求。
随着国内电工钢市场竞争的日趋激烈，生产新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢以满足下游新能源汽车驱动电机用户的严格要求就非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢，通过控制钢中的化学成分，电工钢成品的磁性能优异，铁损低、磁感高，且磁性能波动小，其铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。
本发明还提供了一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢的生产方法，根据配方及性能设生产工艺。
本发明提供一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢，含有以下重量百分比元素：
C≤0.0035％，2.60％≤Si≤2.80％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.03％，0.70％≤Als≤0.80％，S≤0.004％，N≤0.004％，Ti≤0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选的，所述新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢，含有以下重量百分比元素：
C：0.0032％，Si：2.78％，Mn：0.24％，P：0.008％，Als：0.72％，S：0.0038％，N:0.0022％，Ti：0.0014％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选的，所述新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢，含有以下重量百分比元素：
C：0.0024％，Si：2.62％，Mn：0.35％，P：0.005％，Als：0.79％，S：0.0024％，N:0.0020％，Ti：0.0016％，其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明提供的一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢的生产方法，包括以下步骤：
1)按配方添加各合金化元素到RH炉中进行精炼和合金化处理，将RH炉精炼后的钢水连续浇铸成板坯；
2)板坯冷却后，进入加热炉加热；
3)然后热轧；
4)热轧后经过常化酸洗；
5)冷轧；
6)退火。
步骤2)中板坯冷却不低于400℃进入加热炉。
步骤2)中加热炉加热控制温度在1100～1200℃，加热保温时间不低于3.0h。
步骤3)中所述热轧轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板，热轧的终轧温度在830～850℃，卷取温度在650～670℃。
步骤4)中所述常化酸洗，常化温度为850～880℃，保温时间为3～4min，酸洗用盐酸酸洗，酸洗温度为70～90℃。
步骤5)中冷轧在可逆轧机上进行，5～6道次轧制，冷轧的总压下率在82～86％；
步骤6)中退火温度为950～970℃，保温时间为3～4min，炉内露点控制在-10～0℃；
进一步的，退火后产品涂涂料。
进一步的，生产的新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。
本发明中Si+A1s含量:Si是重要的磁性材料，含量在2.60％≤Si≤2.80％，可以使电阻率ρ增高，铁损P1.0/400降低。Al的作用与Si相似，Al对磁性起重要作用，而对钢强度和硬度的影响又不像Si那样明显。按原子半径顺序：A1＜Fe＜Si，加Al使铁的晶格畸变比加Si更轻，脆性增加程度小。因此，为了获得更好的加工性能，Si维持在约2.60％≤Si≤2.80％,而Als提高到约0.70％≤Als≤0.80％。Al的溶解热约为Si的2.5倍，稳定铁素体的作用比Si更强，对Fe-Si-C相图的影响来说加0.3％A1相当于加0.75％Si。在2.70％钢中加0.70％Al就相当于4.05％Si情况。
Mn与S形成MnS，可防止沿晶界形成低熔点的FeS所引起的热脆现象，因此0.20％≤Mn≤0.40％的Mn来改善热轧塑性。Mn扩大γ相区，MnS在γ相中的固溶度乘积比在α相中的低，可促使MnS粗化，有利于以后晶粒长大，改善材料电磁性能。C+P+S+N+Ti为有害元素，含量增高，铁损P1.0/400增大，所以控制较低范围。处理工艺过程中，板坯加热、热轧工艺是为了材料获得更好的塑性，有利于加工轧制；冷轧在保证材料表面质量的同时达到要求的厚度。常化、退火工艺为了获得更好的组织，进而获得更好的性能，保证铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。
与现有技术相比，本发明的采用高温终轧+低温卷取的热轧工艺，进行常化处理而生产出性能优良的电工钢板，电工钢成品的磁性能优异，铁损低、磁感高，且磁性能波动小，其铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。而且，表面质量良好，可以满足下游新能源汽车驱动电机用户的需求。
附图说明
图1为实施例1热轧组织；
图2为实施例1常化组织；
图3为实施例1退火组织。
具体实施方式
实施例1
一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢的生产方法，包括以下步骤：
1)按配方添加各合金化元素到RH炉中进行精炼和合金化处理，将RH炉精炼后的钢水连续浇铸和液芯压下成厚度230mm的板坯；板坯的化学成分重量百分比为C：0.0032％，Si：2.78％，Mn：0.24％，P：0.008％，Als：0.72％，S：0.0038％，N:0.0022％，Ti：0.0014％，其余为Fe及不可避免的杂质；
2)板坯冷却至500℃进入加热炉加热保温，加热炉的温度在1180℃，加热保温时间为3.5h；
3)再经过5道次粗轧和七机架连轧轧制成2.0mm厚度的热轧板；，热轧的终轧温度在845℃，卷取温度在665℃；
4)热轧板经过常化酸洗，常化温度为870℃，保温时间3min，盐酸酸洗温度为85℃；
5)冷轧5道次轧至0.35mm厚度，冷轧的总压下率为82.5％(2.0mm的热轧板轧制成0.35mm厚度，压下率是在82～86％)；
6)进行退火，温度为970℃，保温时间3min。
7)涂涂料，制成0.35mm厚度的电工钢带成品。
经上述工艺制造的冷轧无取向电工钢带表面质量优良，成品的铁损P1.0/400为18.5W/Kg，磁感B5000为1.66T，磁性能优异。
实施例2
一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢的生产方法，包括以下步骤：
1)按配方添加各合金化元素到RH炉中进行精炼和合金化处理，将RH炉精炼后的钢水连续浇铸和液芯压下成厚度230mm的板坯；板坯的化学成分重量百分比为C：0.0024％，Si：2.62％，Mn：0.35％，P：0.005％，Als：0.79％，S：0.0024％，N:0.0020％，Ti：0.0016％，其余为Fe及不可避免的杂质；
2)板坯冷却至420℃进入加热炉加热保温，加热炉的温度在1120℃，加热保温时间为4.0h；
2)再经过5道次粗轧和七机架连轧轧制成2.2mm厚度的热轧板；热轧的终轧温度为830℃，卷取温度为655℃；
3)热轧板经过常化酸洗，常化温度为855℃，保温时间4min，盐酸酸洗温度为78℃；
4)冷轧5道次轧至0.35mm厚度，冷轧的总压下率为84.1％(2.2mm的热轧板轧制成0.35mm厚度，压下率是在82～86％)；
5)然后退火，温度为955℃，保温时间4min。
6)涂涂料，制成0.35mm厚度的电工钢带成品。
经上述工艺制造的冷轧无取向电工钢带表面质量优良，成品的铁损P1.0/400为19.0W/Kg，磁感B5000为1.67T，磁性能优异。

Claims (9)

1.一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢，其特征在于，所述新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢含有以下重量百分比元素：
C≤0.0035％，2.60％≤Si≤2.80％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.03％，0.70％≤Als≤0.80％，S≤0.004％，N≤0.004％，Ti≤0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述的能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
1)按配方添加各合金化元素到RH炉中进行精炼和合金化处理，将RH炉精炼后的钢水连续浇铸成板坯；
2)板坯冷却后，进入加热炉加热；
3)然后热轧；
4)热轧后经过常化酸洗；
5)冷轧；
6)退火。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤2)中板坯冷却不低于400℃进入加热炉。
4.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于，步骤2)中加热炉加热控制温度在1100～1200℃，加热保温时间不低于3.0h。
5.根据权利要求2-4任一项所述的生产方法，其特征在于，步骤3)中所述热轧轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板，热轧的终轧温度在830～850℃，卷取温度在650～670℃。
6.根据权利要求2-5任一项所述的生产方法，其特征在于，步骤4)中所述常化酸洗，常化温度为850～880℃，保温时间为3～4min，酸洗用盐酸酸洗，酸洗温度为70～90℃。
7.根据权利要求2-6任一项所述的生产方法，其特征在于，步骤5)中冷轧在可逆轧机上进行，5～6道次轧制，冷轧的总压下率在82～86％。
8.根据权利要求2-7任一项所述的生产方法，其特征在于，步骤6)中退火温度为950～970℃，保温时间为3～4min，炉内露点控制在-10～0℃。
9.根据权利要求2-7任一项所述的生产方法，其特征在于，所生产的新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢铁损P1.0/400≤20W/kg，磁感B5000≥1.65T。
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