CN110212712B - 低应力的电机铁芯及其制备方法 - Google Patents

低应力的电机铁芯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种低应力的电机铁芯及其制备方法，所述制备方法包括：将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300‑1380℃，熔炼的时间为2‑4h；将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；将铁芯坯料分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N；将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，冷却后得到电机铁芯。本发明解决了铁芯在制备过程中会受材质、热处理等影响。

Description

低应力的电机铁芯及其制备方法
原案申请号：2017105775306。
原案申请日：2017 年7月15日。
技术领域
本发明涉及铁芯制备领域，具体地，涉及一种低应力的电机铁芯及其制备方法。
背景技术
铁芯（磁芯）在整个电机里面起到了举足轻重的作用，它用来增加电感线圈的磁通量，已实现电磁功率的最大转换。铁芯通常是由一个定子和一个转子组合而成，定子通常作为不转动的部分，而转子通常是内嵌在定子的内部位置。铁芯在制备过程中会受材质、热处理等影响，在拉弯矫直中产生较大的内应力，内应力过大会影响铁芯上磁分子的排列，进而对电机的工作产生一定的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种低应力的电机铁芯及其制备方法，解决了铁芯在制备过程中会受材质、热处理等影响，在拉弯矫直中产生较大的内应力，内应力过大会影响铁芯上磁分子的排列，进而对电机的工作产生一定的影响的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种低应力的电机铁芯的制备方法，所述制备方法包括：
（1）将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300-1380℃，熔炼的时间为2-4h；
（2）将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；
（3）将铁芯坯料分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N，其中，第一次退火处理的温度为800-850℃，保温的时间为2-4h，第二次退火处理的温度为650-700℃，保温的时间为6-8h；
（4）将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，冷却后得到电机铁芯。
本发明还提供了一种低应力的电机铁芯，所述电机铁芯由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种低应力的电机铁芯的制备方法，所述制备方法包括：将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300-1380℃，熔炼的时间为2-4h；将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；将铁芯坯料分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N，其中，第一次退火处理的温度为800-850℃，保温的时间为2-4h，第二次退火处理的温度为650-700℃，保温的时间为6-8h；将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，冷却后得到电机铁芯；通过对电机铁芯制备工艺的优化，使得制得的电机铁芯具备较低的内应力，进而避免内应力过大影响铁芯上磁分子排列的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种低应力的电机铁芯的制备方法，所述制备方法包括：
（1）将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300-1380℃，熔炼的时间为2-4h；
（2）将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；
（3）将铁芯坯料分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N，其中，第一次退火处理的温度为800-850℃，保温的时间为2-4h，第二次退火处理的温度为650-700℃，保温的时间为6-8h；
（4）将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，冷却后得到电机铁芯。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步消除制得的电机铁芯的内应力，硅钢片坯料包括以下重量百分比的原料：铝：0.12-0.14%，硅：1.5-2.1%，锰：0.05-0.1%，锌：0.03-0.05%，炭：0.01-0.03%和余量铁。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步消除制得的电机铁芯的内应力，在步骤（3）中，所述制备方法还包括：将铁芯坯料放入真空退火炉中，在氮气和/或氩气环境中分别进行第一次退火处理和第二次退火处理。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步消除制得的电机铁芯的内应力，相对于1立方米的真空退火炉空间，氮气和/或氩气的注入速度为20-30L/min。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得电机铁芯能够形成保护膜，在步骤（4）中，所述制备方法还包括：将制得的电机铁芯进行发蓝处理。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得电机铁芯能够形成保护膜，发蓝处理的条件至少包括：温度为300-400℃，时间为60-80min。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步消除制得的电机铁芯的内应力，在步骤（4）中，冷却采用风冷的方式，且冷却的方法包括：将拉弯矫直处理后的铁芯坯料N先降温至300-350℃，保温30-50min后继续冷却至室温。
本发明还提供了一种低应力的电机铁芯，所述电机铁芯由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300℃，熔炼的时间为2h；将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；将铁芯坯料放入真空退火炉中，在氮气环境中分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N（相对于1立方米的真空退火炉空间，氮气的注入速度为20L/min），其中，第一次退火处理的温度为800℃，保温的时间为2h，第二次退火处理的温度为650℃，保温的时间为6h；将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，将拉弯矫直处理后的铁芯坯料N先降温至300℃，保温30min后继续冷却至室温，随后进行发蓝处理（温度为300℃，时间为60min）得到电机铁芯A1，其中，硅钢片坯料包括以下重量百分比的原料：铝：0.12%，硅：1.5%，锰：0.05%，锌：0.03%，炭：0.01%和余量铁。
实施例2
将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1380℃，熔炼的时间为4h；将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；将铁芯坯料放入真空退火炉中，在氩气环境中分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N（相对于1立方米的真空退火炉空间，氩气的注入速度为30L/min），其中，第一次退火处理的温度为850℃，保温的时间为4h，第二次退火处理的温度为700℃，保温的时间为8h；将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，将拉弯矫直处理后的铁芯坯料N先降温至350℃，保温50min后继续冷却至室温，随后进行发蓝处理（温度为400℃，时间为80min）得到电机铁芯A2，其中，硅钢片坯料包括以下重量百分比的原料：铝： 0.14%，硅： 2.1%，锰： 0.1%，锌： 0.05%，炭： 0.03%和余量铁。
实施例3
将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1340℃，熔炼的时间为3h；将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；将铁芯坯料放入真空退火炉中，在氮气和氩气环境中分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N（相对于1立方米的真空退火炉空间，氮气和氩气的注入速度为25L/min），其中，第一次退火处理的温度为820℃，保温的时间为3h，第二次退火处理的温度为670℃，保温的时间为7h；将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，将拉弯矫直处理后的铁芯坯料N先降温至320℃，保温40min后继续冷却至室温，随后进行发蓝处理（温度为350℃，时间为70min）得到电机铁芯A3，其中，硅钢片坯料包括以下重量百分比的原料：铝：0.13%，硅：1.8%，锰：0.07%，锌：0.04%，炭：0.02%和余量铁。
对比例1
按照实施例3的方法进行，不同的是，第一次退火处理的温度为700℃，保温的时间为1h，第二次退火处理的温度为600℃，保温的时间为5h，得到电机铁芯D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行，不同的是，第一次退火处理的温度为900℃，保温的时间为5h，第二次退火处理的温度为750℃，保温的时间为9h，得到电机铁芯D2。
表1
实施例编号 相对磁导率 饱和磁感应强度emu/g
实施例1 100 162
实施例2 110 168
实施例3 105 165
实施例4 85 132
对比例1 80 135
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种低应力的电机铁芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
（1）将硅钢片坯料进行熔炼，得到硅钢熔融液，其中，熔炼的温度为1300-1380℃，熔炼的时间为2-4h；
（2）将硅钢熔融液喷射到冷却辊上进行甩带，冷却凝固后得到铁芯坯料M；
（3）将铁芯坯料分别进行第一次退火处理和第二次退火处理得到铁芯坯料N，其中，第一次退火处理的温度为800-850℃，保温的时间为2-4h，第二次退火处理的温度为650-700℃，保温的时间为6-8h；
（4）将铁芯坯料N进行拉弯矫直处理，冷却后得到电机铁芯；
其中，在步骤（3）中，所述制备方法还包括：将铁芯坯料放入真空退火炉中，在氮气和/或氩气环境中分别进行第一次退火处理和第二次退火处理；在步骤（4）中，所述制备方法还包括：将制得的电机铁芯进行发蓝处理；在步骤（4）中，冷却采用风冷的方式，且冷却的方法包括：将拉弯矫直处理后的铁芯坯料N先降温至300-350℃，保温30-50min后继续冷却至室温；硅钢片坯料包括以下重量百分比的原料：铝：0.12-0.14%，硅：1.5-2.1%，锰：0.05-0.1%，锌：0.03-0.05%，炭：0.01-0.03%和余量铁。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于1立方米的真空退火炉空间，氮气和/或氩气的注入速度为20-30L/min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，发蓝处理的条件至少包括：温度为300-400℃，时间为60-80min。
4.一种低应力的电机铁芯，其特征在于，所述电机铁芯由权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制得。
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