【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于無取向硅鋼制造，具體涉及一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼及其制造方法。
技術介紹
1、無取向硅鋼是一類硅含量為0.3～6.5％的鐵硅合金，是電力、電子和軍事工業(yè)中重要的金屬功能材料。其工作環(huán)境處于旋轉磁場，電機和發(fā)電機的鐵芯多采用無取向硅鋼做為鐵芯材料。隨著航空航天、國防安全、生產(chǎn)生活等領域對便攜式、高功率密度能量轉換裝置需求的急劇上升，轉速高、體積小、功率密度大的特點使得高速電機更能適應現(xiàn)代化高端裝備的特殊要求。高速電機轉速超過10000r/min，驅動電機轉速提高，磁場頻率增大，硅鋼板產(chǎn)生的能量損耗(即鐵損)增加，因而要求無取向硅鋼在高頻下具有較低的鐵損。高頻狀態(tài)下無取向硅鋼的鐵損主要以渦流損耗為主，而渦流損耗與工作頻率或鋼板厚度的平方成正比。因此，減小硅鋼片的厚度是降低鐵損的一種重要手段。同時，為了保證電機的強勁驅動力，還需要盡量提高硅鋼板的磁感強度。研發(fā)厚度不超過0.15mm的高性能極薄冷軋無取向硅鋼具有重要意義。
2、但是，制備極薄冷軋無取向硅鋼往往需要經(jīng)過劇烈的冷軋變形，破壞了初始鑄造柱狀晶的有利{001}<0vw>織構，導致織構嚴重惡化，磁感強度低、鐵損較高，難以滿足高速電機的需求。目前，磁性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼已成為無取向硅鋼領域的研發(fā)熱點之一。另外，一些場景如海洋、沿海、島礁、化工、油氣等強腐蝕環(huán)境的電機還對硅鋼板耐腐蝕性能提出了苛刻要求。目前國內(nèi)外僅通過在鋼板表面涂覆數(shù)微米的涂層來保證耐腐蝕性能。無取向硅鋼或由其制成的電機鐵芯在運輸、儲存或長期使用過
3、專利cn112538592b，公開了一種用于頻率≥10000hz高速電機的無取向硅鋼及生產(chǎn)方法，化學組分及重量百分比為：c≤0.003％，si?2.8～4.0％，mn?0.05～1.0％，p≤0.0015％，n≤0.0008％，al?0.75～1.5％，s≤0.0009％，sb?0.001～0.1％，sn?0.001～0.1％，且滿足sb+sn在0.0075～0.1％，其余為fe及不可避免的雜質，鋼板厚度為0.02～0.15mm，p1/10000不超過15.5w/kg，p10/400不超過9.5w/kg，磁感強度b50不低于1.6t。采用熱軋、常化、酸洗、三次冷軋和三次退火的生產(chǎn)技術路線，工藝流程長，生產(chǎn)制造成本高。
4、專利cn114058961b，公開了一種厚度≤0.15mm無取向硅鋼帶及生產(chǎn)方法，化學組分及重量百分比為：si?2.0～6.5％，mn?0.13～0.40％，s≤0.020％，p≤0.020％，als?0.15～0.9％，c≤0.010％。經(jīng)冶煉和澆注成坯后熱軋、冷軋、脫脂、光亮罩式退火、涂覆絕緣層。鐵損p10/400≤13w/kg，磁感強度b50≥1.5t。但未提及更高工作頻率的磁性能，而且由于采用罩式退火，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。
5、專利cn115198198b，公開了一種高速電機用無取向硅鋼及其制備方法，化學組分及重量百分比為：c≤0.0020％，s≤0.0010％，n≤0.0030％，si?3.0～3.4％，al?0.80～1.0％，mn?0.2～0.4％，p≤0.01％，sn+sb≤0.004％，nb≤0.005％，v≤0.005％，ti≤0.005％，mo≤0.005％，cr≤0.05％，ni≤0.05％，cu≤0.05％，0<c+s+n≤0.0050％，其它為fe及不可避免的夾雜元素。制備工藝包括冶煉、連鑄、加熱、熱軋、常化、酸洗、冷軋、退火和涂層。無取向硅鋼成品厚度為0.20～0.30mm，屈服強度≥550mpa，磁感b50≥1.65t，0.30mm厚度時高頻鐵損p10/1000≤45w/kg，0.25mm厚度時高頻鐵損p10/1000≤40w/kg，0.20mm厚度時高頻鐵損p10/1000≤35w/kg，但未涉及耐腐蝕性能。
6、上述專利未涉及極薄無取向硅鋼的耐腐蝕性能。為了滿足高速電機在海洋、沿海、島礁、化工、油氣等強腐蝕環(huán)境長時間服役、安全性、高效節(jié)能等方面的苛刻要求，迫切需要研發(fā)一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼及其制造方法。
技術實現(xiàn)思路
1、為滿足特種高速電機對無取向硅鋼板低鐵損、高磁感強度、優(yōu)良耐腐蝕性能的要求及解決現(xiàn)階段存在的技術問題，本專利技術提供一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼及其制造方法。
2、一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，以質量百分比計，各元素組分如下：
3、si?2.8～3.8％，als?0.2～1.0％，mn?0.1～0.6％，cr?0.4～2.5％，mo?0.02～0.3％，sn≤0.15％，sb≤0.15％，c≤0.0020％，s≤0.002％，n≤0.0007％，o＜0.0006％，其余為fe及不可避免的雜質；
4、所述cr和mo含量滿足0.50％≤[cr]+3.3×[mo]≤3.0％；
5、所述sn和sb含量滿足[sn]+[sb]≤0.16％。
6、所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.1±0.005mm，其磁性能為：b50≥1.62t，p10/400≤9.5w/kg，p10/1000≤30.0w/kg。
7、所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.15±0.005mm，其磁性能為：b50≥1.63t，p10/400≤11.0w/kg，p10/1000≤35.0w/kg。
8、所述極薄無取向硅鋼在質量濃度3.5％的nacl水溶液及室溫條件下，自腐蝕電位≥-0.5v。
9、上述高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，具體包括以下步驟：
10、(1)連鑄：按組分冶煉鋼水，隨后制成厚度為180～250mm的連鑄坯；
11、(2)熱軋：將步驟(1)中所得的連鑄坯加熱至1050～1170℃并保溫1.5～2.5h，然后進行熱軋并卷取，空冷至室溫得到熱軋板；
12、(3)常化處理：將步驟(2)中所得的熱軋板在以氮氣為保護氣氛的條件下進行常化處理后，進行拋丸和酸洗，得到酸洗板；
13、(4)一次冷軋：將步驟(3)中所得的酸洗板進行一次冷軋，控制所得的一次冷軋板的厚度為0.3～0.6mm；
14、(5)中間退火：將一次冷軋板在950～1050℃的溫度下進行中間退火，保溫1～3min；
15、(6)二次冷軋：將步驟(5)中處理后的板材進行二次冷軋，控制軋制后的厚度分別為0.1±0.005mm、0.15±0.005mm；...
【技術保護點】
1.一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，以質量百分比計，各元素組分如下：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.1±0.005mm，其磁性能為：B50≥1.62T，P10/400≤9.5W/kg，P10/1000≤30.0W/kg。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.15±0.005mm，其磁性能為：B50≥1.63T，P10/400≤11.0W/kg，P10/1000≤35.0W/kg。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼在質量濃度3.5％的NaCl水溶液及室溫條件下，自腐蝕電位≥-0.5V。
5.權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能
7.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)中，常化溫度850～1000℃，保溫時間3～10min。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)中，酸洗所采用的酸為質量濃度為2～10％的鹽酸，酸洗溫度70～90℃。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，所述步驟(7)中，在保證良好的帶鋼板形前提下，降低爐內(nèi)帶鋼張力，控制在3～5N/mm2。
10.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，所述退火過程中，為了防止鋼板表面氮化形成氮化鉻，采用氫氣氮氣混合氣體作為保護氣，氫氣體積分數(shù)≥5％。
...【技術特征摘要】
1.一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，以質量百分比計，各元素組分如下：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.1±0.005mm，其磁性能為：b50≥1.62t，p10/400≤9.5w/kg，p10/1000≤30.0w/kg。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼的厚度為0.15±0.005mm，其磁性能為：b50≥1.63t，p10/400≤11.0w/kg，p10/1000≤35.0w/kg。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼，其特征在于，所述極薄無取向硅鋼在質量濃度3.5％的nacl水溶液及室溫條件下，自腐蝕電位≥-0.5v。
5.權利要求1所述的一種高速電機用磁性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的極薄無取向硅鋼的制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種高速電機用磁性能...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉海濤，王付興，宋紅宇，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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