[发明专利]无方向性电磁钢片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的转子及定子的电磁钢板、其制造方法及铁心。特别是涉及一种在铁心加工时的冲压性及铆接性优越并且磁性能也优越的电磁钢板及其制造方法。由本发明的电磁钢板所制造的铁心作为铁心的磁性能极其良好。因此，本发明的电磁钢板作为压缩机用电机、电气汽车用电机等的变换器控制的铁心材料是特别适合的。

背景技术

年近来，从保护地球环境出发，强烈要求削减对能源的消耗量。因此，涉及电气机械，改善电机的电力消耗量就成为重要的课题。特别是对使用量大并且连续运转的大量冰箱或空调用电机，尤其需要提高其电机效率。

另外，作为解决地球环境问题的一种办法，人们正考虑能代替汽车的汽油发动机的动力。特别是，正在进行的电机及电机和汽油发动机共用的动力或者电机和柴油发动机共用的动力的开发，使用这些电气汽车或混合汽车受到人们关注。为了提高这些能量效率必须提高电机效率。

为了提高电机效率，在电冰箱或空调等所用的压缩机用电机的控制是以频率连续控制转数的变换器控制为主。另外，即使对于汽车的动力用电机，由于需要与汽车的行驶速度一致并在低转数和高转数之间任意控制电机的转数，因此仍然主要也采用变换器的控制方式。

通常，这些电机的铁心使用片厚0.20-0.65mm、Si含量为2％以下、Si和Al含量合计为2.5-4.5％的无方向性电磁钢板。但是，这些电磁钢板在成型铁心时的冲压加工性及层叠加工冲压后的钢板的自动铆接性等性能还不充分。因此，作为上述用途中所要求的电机，还不能说得到充分的性能并且也存在得不到所要求的电机的性能的问题。

例如，为在将电磁钢板形成铁心的形状进行连续的冲压加工中使用模具。其模具容易摩损，而当模具一摩损，在冲压后的片的端面上就产生“毛刺”。随着模具的不断摩损，当产生超过50μm的大毛刺时，在层叠冲压片加工铁心时，铁心的厚度不容易准确。并且在层叠的钢板间产生导通，容易增大涡流损失。因此，需要使毛刺尽可能的小，但这样必须能控制模具的摩损。

模具的摩损将影响钢板的特性。当冲压加工以往的含Si多硬度高的钢板时，由于模具容易摩损，增加更换模具的频率。其结果，由于中止冲压作业并使更换模具的次数变多，因此降低铁心的生产效率，同时也增加了为再使用模具的模具研磨费用。

在其后的自动铆接工序中层叠冲压了的钢板，同时用在冲压时于钢板上所形成的凹凸部进行固接。在电磁钢板的材质、表面性能状态或片厚受到影响，并使所层叠和固接的铁心的铆接强度及铆接后的占空系数在铆接性方面变坏时，不能得到效率优越的电机。

在特开平8-49044号公报及特开平10-25554号公报中公开了一种电气汽车的电机用、变换器控制压缩机电机用的无方向性电磁钢板，并得到优越的电机效率，但是，还不能说得到充分的在冲压加工性和铆接性等加工方面的性能，同时，对于电机效率还有进一步使其提高的余地。

发明内容

本发明的目的是提供一种无方向性电磁钢板、其制造方法以及铁心，这种电磁钢板作为电机的铁心用材料在形成铁心时的冲压性及铆接性优越并且作为铁心使用时的磁性能优越。

本发明的无方向性电磁钢板，其厚度为0.1-0.4mm，具有下述化学组成和特性。

化学组成：按质量％，

C：0.01％以下，

Si：2.5％以下，

Mn：2％以下，

Si+Al+0.5×Mn：2.5-5％，

Sb：0.3％以下，Sn：0.3％以下，B：0.01％以下，

其余：Fe及杂质；

特性：平均晶粒粒径：50-180μm，

维氏硬度：130-20。

当钢板的厚度为0.2-0.4mm，Mn含量为1％以下时磁特性更加提高。另外，在这些钢板中Al含量为1.5-5％是理想的。并且Al与Si的含量比Al/Si为0.7-1.4是理想的，而最好为大于0.8小于1.3。

在钢板的表面光洁度按算术平均光洁度Ra为0.5μm以下时，铁心的占空系数变高，因此在用于电机时能得到较优越的电机效率。

本发明的无方向性电磁钢板可由下述工序制造。

(1)准备上述化学组成的板坯；

(2)将板坯加热到1300℃以下的温度后进行热轧；

(3)通过热轧后的冷轧轧制成0.1-0.4mm；

(4)在700-1150℃的温度进行退火加工。