近年來(lái)，由于環(huán)境惡化和能源緊缺，對(duì)設(shè)備的節(jié)能要求越來(lái)越高。其中電動(dòng)機(jī)的高效率化有了迅速發(fā)展。電動(dòng)機(jī)鐵芯使用的無(wú)取向電工鋼板的鐵損越小，電動(dòng)機(jī)效率越高。無(wú)取向電工鋼板的磁感應(yīng)強(qiáng)度越高，電動(dòng)機(jī)的力矩越大。因此對(duì)低鐵損、高磁感應(yīng)強(qiáng)度的無(wú)取向電工鋼板的需求十分迫切。

日本JFE鋼鐵公司先前已經(jīng)開發(fā)出具有低鐵損、高磁感應(yīng)強(qiáng)度特性的一系列無(wú)取向電工鋼板，現(xiàn)在又進(jìn)一步開發(fā)出高效率電動(dòng)機(jī)用、磁感應(yīng)強(qiáng)度更高的無(wú)取向電工鋼JNP?系列鋼板。

1 JNP?系列鋼板的特點(diǎn)

1.1汽車電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)鐵芯材料的特性要求

混合動(dòng)力汽車（HEV）和純電動(dòng)汽車（EV）的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)鐵芯材料的特性要求如圖1所示。對(duì)混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求是，在汽車發(fā)動(dòng)、爬坡和加速時(shí)應(yīng)有大力矩。因此對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)鐵芯用無(wú)取向電工鋼板的要求是在強(qiáng)磁場(chǎng)下具有高磁感應(yīng)強(qiáng)度。

另一方面，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，鐵損占電機(jī)損耗的比例隨之增大，所以，要求使用高磁感應(yīng)強(qiáng)度、低鐵損的鐵芯材料。因此，盡管不同驅(qū)動(dòng)條件電機(jī)對(duì)無(wú)取向電工鋼板要求的特性不同，但高磁感應(yīng)強(qiáng)度、低鐵損是提高電機(jī)效率的普遍方法。

1.2 JNP?系列鋼板的特性和提高磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法

JNP?系列鋼板是具有高磁感應(yīng)強(qiáng)度、低鐵損特點(diǎn)的無(wú)取向電工鋼板。JNP?系列鋼板的厚度有0.35mm、0.50mm兩種。此外，JNP?系列鋼板的鐵損有兩個(gè)級(jí)別，以適應(yīng)不同電動(dòng)機(jī)的要求。與過(guò)去開發(fā)出的傳統(tǒng)高磁感應(yīng)強(qiáng)度、低鐵損材料JNE^?系列鋼板相比，在鐵損相同的情況下，JNP?系列鋼板具有更高的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

表1是JFE鋼鐵公司JNP?系列電工鋼板的磁學(xué)特性示例。圖2是JNP?系列鋼板與此前開發(fā)的傳統(tǒng)無(wú)取向電工鋼板 （JN、JNE系列）的1.5T、50Hz鐵損（W15/50）和磁場(chǎng)強(qiáng)度5000A/m磁感應(yīng)強(qiáng)度（B₅₀）的比較。從圖中可以看出，在鐵損相同的情況下，JNP?系列鋼板的磁感應(yīng)強(qiáng)度比JNE?系列鋼板提高了0.02T。

圖3是35JNP7和35JNE230鋼的磁化曲線?？梢钥闯觯?5JNP7的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度高于35JNE230。

JNP?系列鋼板提高磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法是，合金元素添加量最佳化、降低鋼中雜質(zhì)含量、采用減小雜質(zhì)不良影響技術(shù)，利用這些方法對(duì)鋼的織構(gòu)組織進(jìn)行控制。

對(duì)35JNP7（B₅₀=1.70T）和鐵損值相同的35JNE230（B₅₀=1.68T）的再結(jié)晶織構(gòu)組織進(jìn)行比較表明，35JNP7鋼中對(duì)磁性不利的（111）晶粒減少。

2 JNP?系列鋼板的應(yīng)用

JFE鋼鐵公司新開發(fā)的高磁感應(yīng)強(qiáng)度、低鐵損JNP?系列電工鋼板不僅可用于要求大力矩的混合動(dòng)力車和純電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)鐵芯，而且可用于感應(yīng)電機(jī)。

感應(yīng)電機(jī)不使用磁鐵，而使用的是在轉(zhuǎn)子的二次導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流引發(fā)的磁場(chǎng)，所以銅損比例偏大，采用高磁感應(yīng)強(qiáng)度的JNP?系列鋼板可以降低銅損，提高感應(yīng)電機(jī)的效率。