本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電機(jī)用無取向硅鋼，具體涉及一種汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶及制造方法。

背景技術(shù)：

1、汽車行業(yè)是全球溫室氣體排放的主要領(lǐng)域之一，隨著我國(guó)汽車保有量的不斷提升，如何減少汽車行業(yè)碳排放是十分重要的一環(huán)。在此背景下，交通領(lǐng)域降低碳排放主要依靠汽車的電動(dòng)化，新能源汽車將迎來廣闊的增長(zhǎng)空間。

2、隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)高速發(fā)展，對(duì)新能源汽車的性能要求也越來越高。汽車電機(jī)的能源是依靠主要依靠車載電池，其所儲(chǔ)能量有限，因此需要電機(jī)盡可能的小型輕量、高效。汽車啟動(dòng)時(shí)需要強(qiáng)大的動(dòng)力，因此需要電機(jī)提供強(qiáng)大的扭矩。汽車要高速行駛并節(jié)約能源，電機(jī)需要極高的轉(zhuǎn)速才能達(dá)成，所以電機(jī)應(yīng)具有較高的高低速綜合效率。汽車電機(jī)的高轉(zhuǎn)速帶來轉(zhuǎn)子所承受的巨大離心力，同時(shí)定轉(zhuǎn)子間隙需要嚴(yán)密配合。綜上，要求電機(jī)用硅鋼具有高磁感、低鐵損、高強(qiáng)度等特性。此外，一般來說，要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子有良好的磁性能，轉(zhuǎn)子具有高強(qiáng)度的機(jī)械性能。而單獨(dú)生產(chǎn)轉(zhuǎn)子要求精密加工，會(huì)使鐵芯生產(chǎn)成本大幅上升。從降低成本的角度看，使用同種硅鋼板沖壓加工定子和轉(zhuǎn)子鐵芯比較合適，這就需要開發(fā)出磁性能和機(jī)械性能兼顧的無取向硅鋼板。因此，為滿足新能源汽車行業(yè)的發(fā)展需求，開發(fā)低鐵損、高磁感、高強(qiáng)度的無取向硅鋼薄帶勢(shì)在必行。

3、“一種含鈰高強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶的制備方法”(cn110129671a)專利技術(shù)，通過添加微量稀土元素ce，并控制再結(jié)晶退火溫度、時(shí)間的方法制成中頻鐵損低、磁感高、強(qiáng)度達(dá)600兆帕的無取向硅鋼薄帶。該方法的工藝流程較短，但生產(chǎn)成本因添加稀土元素而較高；性能方面，雖得到的材料磁感和強(qiáng)度較高，但中頻鐵損一般，且再結(jié)晶退火溫度周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。

4、“電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用無取向硅鋼及其制備方法”(cn105950960b)專利技術(shù)，通過控制si、al、mn的合理配比，并控制不完全再結(jié)晶退火的均熱時(shí)間、均熱溫度來調(diào)整再結(jié)晶，獲得屈服強(qiáng)度達(dá)500mpa的半工藝無取向硅鋼帶，用于制作轉(zhuǎn)子，同時(shí)將半工藝無取向硅鋼帶進(jìn)行去應(yīng)力退火后用來制作電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子。該方法的成分體系較簡(jiǎn)單，未添加其他合金元素，雖得到的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度較高和定子的磁性能較佳，但是定子用無取向硅鋼還要采用額外的去應(yīng)力退火，工藝復(fù)雜。且用于轉(zhuǎn)子的無取向硅鋼為了獲得高強(qiáng)度采用不完全再結(jié)晶退火，雖然該專利技術(shù)中未公開轉(zhuǎn)子用無取向硅鋼帶的磁性能，但由于其再結(jié)晶不完全，可以推測(cè)其磁性能不佳。

5、“一種新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高強(qiáng)度無取向硅鋼的制造方法”(cn106435358b)專利技術(shù)以及“一種基于薄帶連鑄制備高磁感高強(qiáng)度無取向硅鋼的方法”通過薄帶連鑄技術(shù)制備高強(qiáng)度無取向硅鋼，其成分添加了ni、cr、nb、sn等非常規(guī)元素，成分體系較復(fù)雜，對(duì)冶煉及各工序的要求也更高；所獲得的中頻鐵損p1.0/400較高。

6、“一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高強(qiáng)度冷軋無取向硅鋼及制造方法”(cn107746941a)專利技術(shù)，通過添加cr、nb等微量元素以及控制二次冷軋壓下量和兩次退火工藝，雖使所制備的無取向硅鋼的磁感應(yīng)強(qiáng)度、鐵損與屈服強(qiáng)度達(dá)到平衡，但該方法主要是高溫短時(shí)間使得位錯(cuò)重排，即利用位錯(cuò)強(qiáng)化；同時(shí)利用nb的釘扎效應(yīng)，保留部分形變組織，即退火后樣品中晶粒并未完全長(zhǎng)大。因此，其中頻鐵損性能不佳，p1.0/400為18.8～32.12w/kg。

7、“一種高強(qiáng)度含銅冷軋無取向硅鋼及制造方法”(cn107130169a)專利技術(shù)，通過添加cu等微量元素以及控制二次冷軋壓下量和兩次退火工藝，獲得高強(qiáng)度含銅無取向硅鋼，雖然強(qiáng)度較高達(dá)到800mpa級(jí)別，但磁感應(yīng)強(qiáng)度和中頻鐵損一般，b5000為1.64-1.66t，w1.0/400為20.04-25.04w/kg，且較常規(guī)無取向硅鋼生產(chǎn)流程多一道時(shí)效處理工序，生產(chǎn)周期長(zhǎng)且工藝流程復(fù)雜。

8、專利cn102453838a公開了一種“較高磁感的高強(qiáng)度無取向電工鋼及其制造方法”，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝上，通過改進(jìn)成分添加1％-8％cr以及0.5％-5％ni使基體固溶大量的合金元素以提高無取向硅鋼的力學(xué)性能的同時(shí)，也提高了高強(qiáng)度無取向硅鋼的生產(chǎn)成本。

9、本發(fā)明在于解決高牌號(hào)無取向硅鋼磁感和鐵損相互制約的技術(shù)瓶頸，提供一種制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、合金成本低、綜合性能極為優(yōu)異的高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶的制備方法，用該方法制備的高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶可批產(chǎn)并應(yīng)用于對(duì)中頻鐵損、磁感及強(qiáng)度均有極高要求的汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述問題，提供一種汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶及制造方法。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶，成分如下：c≤0.003wt%，s≤0.001wt%，si：3.3~3.7wt%，al：0.7~1.5wt%，mn：0.1~0.5wt%,s+n+ti≤0.005wt%,p≤0.01wt%，v+zr≤0.004wt%，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

3、汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高磁感應(yīng)強(qiáng)度無取向硅鋼薄帶及的制造方法，包括以下步驟：步驟一：冶煉，連鑄：成分如下：c≤0.003wt%，s≤0.001wt%；si：3.3~3.7wt%，al：0.7~1.5wt%，mn：0.1~0.5wt%,s+n+ti≤0.005wt%,p≤0.01wt%，v+zr≤0.004wt%，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)；按如上成分進(jìn)行冶煉、rh真空處理、澆鑄成220-230mm厚度的鑄坯，鑄坯加熱至1100℃~1200℃，保溫50-70min，快速熱軋至1.0mm~2.0mm厚的熱軋卷；步驟二：熱軋卷在純氮保護(hù)氣氛下?；嵯刺幚?，?；瘻囟缺３衷?50℃~950℃，速度≤20m/min，然后冷卻至室溫；步驟三：冷軋、第一次退火工藝：采用二次冷軋法軋制成0.10~0.25mm厚度冷軋卷，第一次冷軋壓下率控制在50%~70%，中間退火溫度800℃-900℃，中間退火時(shí)間2-5min；步驟四：第二次退火工藝：在h2氣氛即h2:n2比例：1.2-1.5:1下950℃~1050℃再結(jié)晶退火，退火時(shí)間3-10min，以小于40℃/s的速度冷卻涂覆涂層并卷?。徊襟E五：退火卷在罩式爐，增加全磁場(chǎng)退火，磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5-1.8t，退火溫度720-780℃，保溫1.5-2h后冷卻，即獲得中頻鐵損p1.0/400為6~12w/kg，磁感為1.69~1.73t，屈服強(qiáng)度為450~520mpa的無取向硅鋼薄帶。

4、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在高si和al合金成分、極低s、n、ti、v、zr的前提下，通過二次冷軋法，合理的設(shè)計(jì)?；?、兩次退火工藝，冷軋壓下率參數(shù)，并通過罩式爐加磁場(chǎng)進(jìn)行一定時(shí)間退火的方法提升有利織構(gòu)如{100}面織構(gòu)組分、高斯織構(gòu)組分、η織構(gòu)組分的強(qiáng)度進(jìn)而大幅提升磁感應(yīng)強(qiáng)度，繼續(xù)降低鐵損；解決了現(xiàn)有無取向硅鋼薄帶的制備工藝難度大、磁性能與力學(xué)性能難以兼顧的問題，打破了繼續(xù)提升磁性能存在的瓶頸，在已有的綜合性能優(yōu)良的高效高強(qiáng)度無取向硅鋼性能基礎(chǔ)上，極致挖掘性能提升潛力，繼續(xù)提升了無取向硅鋼薄帶的磁性能，產(chǎn)出的薄帶較常規(guī)高強(qiáng)硅鋼磁感應(yīng)強(qiáng)度提升0.02t以上，中頻鐵損降低1w/kg以上，強(qiáng)度仍保持較高水平。