硅钢基础知识

《硅钢基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、硅钢带的生产    1903年美国和德国首先生产了热轧硅钢。美国阿姆柯钢公司于1935年开始生产冷轧取向硅钢，20世纪40年代初生产无取向硅钢。50年代主要工业发达国家陆续引进阿姆柯技术专利。70年代前，世界约80％取向硅钢都按此专利生产。1968年日本新日铁正式生产高磁感取向硅钢(Hi-B钢)。从1971年开始，美国等6个国家引进了日本Hi—B钢专利。从1968年开始，日本在冷轧电工钢产品质量、制造技术和装备、开发新产品和新技术、科研和测试技术各方面都远超过美国，处于领先地位。    我国太原钢铁(集团)公司于1954年首先生产热轧硅钢

2、。1957年钢铁研究总院研制成功冷轧取向硅钢，到1973年已掌握阿姆柯技术专利要点。1974年武汉钢铁(集团)公司从日本新日铁引进冷轧硅钢制造装备和专利，1979年正式生产11个牌号的冷轧取向及无取向硅钢。4．1  电工钢的分类及性能    4．1．1  电工钢的分类    电工钢按其成分分为低碳低硅(碳含量很低，硅的质量分数小于0．5％)电工钢和硅钢两类；按最终加工成形的方法分为热轧硅钢和冷轧硅钢两大类；按其磁各向异性分为取向电工钢和无取向电工钢。    热轧硅钢板均系无取向硅钢，硅钢的磁各向异性是在冷轧后通过二次再结晶过程发展而成的，

3、因此只有冷轧电工钢才有取向与无取向之分。由于产品的用途不同对磁各向异性的要求不同。在旋转状态下工作的电机要求电工钢磁各向同性，用无取向电工钢制造；变压器在静止状态下工作，要求沿一个方向磁化(轧制方向)，用冷轧取向硅钢制造，因此取向硅钢又称变压器钢。    我国电工用热轧硅钢薄板的国家标准号为GB5212—85；从20世纪60年代开始，主要工业发达国家陆续停止了热轧硅钢板的生产。    我国冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带(片)的国家标准号为GB2521—1996。    标准中的牌号表示方法为：以字母W表示无取向钢带(片)；以字母Q表示取向钢

4、带(片)；以字母G表示取向钢中的高磁感材料。    在一些资料、书籍中，称普通取向硅钢为GO钢，高磁感取向硅钢为Hi-B钢，    电工钢分类见表3—1。    4．1．2  电工钢的性能要求    4．1．2．1  磁性能    电工钢是以其铁损和磁感应强度作为产品磁性保证值的。用户对电工钢的磁性能要求如下：(1)低的铁损。铁损(尸t)是由磁滞损耗(Ph)、涡流损耗(Pe)和反常损耗(Pa)三部分组成的。铁损低可节省大量电力、延长电机和变压器工作时间并简化冷却装置。因电工钢的铁损造成的电量损失占一个国家年发电量的2．5％一4．5％，其中

5、变压器约占50％，小电机占30％，镇流器占15％。因此，各国生产电工钢板总是千方百计地降低铁损，并以铁损作为考核产品磁性能的最重要的指标，按铁损值作为划分牌号的依据。    (2)高的磁感应强度。磁感应强度高，铁芯激磁电流(空载电流)降低，导线电阻引起的铜损和铁芯铁损降低，可节省电能。当电机或变压器容量不变时，磁感应强度高可使铁芯体积缩小和质量减轻，节省电工钢板、导线等的用量，并使铁芯铁损和制造成本降低，有利于制造、安装和运输。   (3)  对磁各向异性的要求。硅钢是体心立方晶体结构，其晶轴不同，磁化特性也不同。三个主轴方向的磁性，[1

6、00]方向为易磁化轴，[110]方向为次易磁化轴，[111]方向为难磁化轴。这种磁化特性称为磁各向异性。    电工钢的用途不同，要求磁各向异性不同。电机在旋转状态下工作，要求电工钢磁各向同性，用无取向电工钢制造；变压器在静止状态下工作，要求磁各向异性，用冷轧取向硅钢制造。      (4)  磁时效小。铁芯的磁性随使用时间而变化的现象叫磁时效。磁时效主要是由于过饱和碳和氮析出微小碳化物和氮化物而引起的。所以要求电工钢产品中碳含量(质量分数)和氮含量(质量分数)分别小于0．0035％和0．005％。    4．1．2．2  加工性能   

7、 由于电工钢还需要进一步加工成形，用户对电工钢的加工性能也有一定的要求：    (1)  好的冲片性。电工钢成形的冲剪工作量很大，特别是微、小电机，所以要求电工钢板的冲片性好。冲片性好能够提高冲剪片的尺寸精度，延长冲剪工具的使用寿命。    (2)  表面光滑平整，厚度偏差小和均匀。这项要求主要是为了提高产品的叠片系数(铁芯有效利用空间)，保证冲剪片尺寸精度和便于铁芯装配。电工钢板的叠片系数降低1％，相当于铁损增高2％和磁感强度降低1％。        4．1．2．3  好的绝缘膜．    冷轧电工钢产品表面涂有无机盐或半有机盐绝缘薄膜，

8、以防止铁芯叠片间发生短路而增高涡流损耗。对绝缘膜的要求是：(1)耐热性好；(2)膜薄且均匀；(3)层间电阻高；(4)附着性好；(5)冲片性好；(6)耐腐蚀性和防锈性好。高磁感取向硅钢表面涂以应