硅鋼基礎(chǔ)知識

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1、硅鋼帶的生產(chǎn)????1903年美國和德國首先生產(chǎn)了熱軋硅鋼。美國阿姆柯鋼公司于1935年開始生產(chǎn)冷軋取向硅鋼，20世紀40年代初生產(chǎn)無取向硅鋼。50年代主要工業(yè)發(fā)達國家陸續(xù)引進阿姆柯技術(shù)專利。70年代前，世界約80％取向硅鋼都按此專利生產(chǎn)。1968年日本新日鐵正式生產(chǎn)高磁感取向硅鋼(Hi-B鋼)。從1971年開始，美國等6個國家引進了日本Hi—B鋼專利。從1968年開始，日本在冷軋電工鋼產(chǎn)品質(zhì)量、制造技術(shù)和裝備、開發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù)、科研和測試技術(shù)各方面都遠超過美國，處于領(lǐng)先地位。????我國太原鋼鐵(集團)公司于1954年首先生產(chǎn)熱軋硅鋼

2、。1957年鋼鐵研究總院研制成功冷軋取向硅鋼，到1973年已掌握阿姆柯技術(shù)專利要點。1974年武漢鋼鐵(集團)公司從日本新日鐵引進冷軋硅鋼制造裝備和專利，1979年正式生產(chǎn)11個牌號的冷軋取向及無取向硅鋼。4．1??電工鋼的分類及性能????4．1．1??電工鋼的分類????電工鋼按其成分分為低碳低硅(碳含量很低，硅的質(zhì)量分數(shù)小于0．5％)電工鋼和硅鋼兩類；按最終加工成形的方法分為熱軋硅鋼和冷軋硅鋼兩大類；按其磁各向異性分為取向電工鋼和無取向電工鋼。????熱軋硅鋼板均系無取向硅鋼，硅鋼的磁各向異性是在冷軋后通過二次再結(jié)晶過程發(fā)展而成的，

3、因此只有冷軋電工鋼才有取向與無取向之分。由于產(chǎn)品的用途不同對磁各向異性的要求不同。在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作的電機要求電工鋼磁各向同性，用無取向電工鋼制造；變壓器在靜止狀態(tài)下工作，要求沿一個方向磁化(軋制方向)，用冷軋取向硅鋼制造，因此取向硅鋼又稱變壓器鋼。????我國電工用熱軋硅鋼薄板的國家標準號為GB5212—85；從20世紀60年代開始，主要工業(yè)發(fā)達國家陸續(xù)停止了熱軋硅鋼板的生產(chǎn)。????我國冷軋晶粒取向、無取向磁性鋼帶(片)的國家標準號為GB2521—1996。????標準中的牌號表示方法為：以字母W表示無取向鋼帶(片)；以字母Q表示取向鋼

4、帶(片)；以字母G表示取向鋼中的高磁感材料。????在一些資料、書籍中，稱普通取向硅鋼為GO鋼，高磁感取向硅鋼為Hi-B鋼，????電工鋼分類見表3—1。????4．1．2??電工鋼的性能要求????4．1．2．1??磁性能????電工鋼是以其鐵損和磁感應(yīng)強度作為產(chǎn)品磁性保證值的。用戶對電工鋼的磁性能要求如下：(1)低的鐵損。鐵損(尸t)是由磁滯損耗(Ph)、渦流損耗(Pe)和反常損耗(Pa)三部分組成的。鐵損低可節(jié)省大量電力、延長電機和變壓器工作時間并簡化冷卻裝置。因電工鋼的鐵損造成的電量損失占一個國家年發(fā)電量的2．5％一4．5％，其中

5、變壓器約占50％，小電機占30％，鎮(zhèn)流器占15％。因此，各國生產(chǎn)電工鋼板總是千方百計地降低鐵損，并以鐵損作為考核產(chǎn)品磁性能的最重要的指標，按鐵損值作為劃分牌號的依據(jù)。????(2)高的磁感應(yīng)強度。磁感應(yīng)強度高，鐵芯激磁電流(空載電流)降低，導(dǎo)線電阻引起的銅損和鐵芯鐵損降低，可節(jié)省電能。當(dāng)電機或變壓器容量不變時，磁感應(yīng)強度高可使鐵芯體積縮小和質(zhì)量減輕，節(jié)省電工鋼板、導(dǎo)線等的用量，并使鐵芯鐵損和制造成本降低，有利于制造、安裝和運輸。???(3)??對磁各向異性的要求。硅鋼是體心立方晶體結(jié)構(gòu)，其晶軸不同，磁化特性也不同。三個主軸方向的磁性，[1

6、00]方向為易磁化軸，[110]方向為次易磁化軸，[111]方向為難磁化軸。這種磁化特性稱為磁各向異性。????電工鋼的用途不同，要求磁各向異性不同。電機在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，要求電工鋼磁各向同性，用無取向電工鋼制造；變壓器在靜止狀態(tài)下工作，要求磁各向異性，用冷軋取向硅鋼制造。??????(4)??磁時效小。鐵芯的磁性隨使用時間而變化的現(xiàn)象叫磁時效。磁時效主要是由于過飽和碳和氮析出微小碳化物和氮化物而引起的。所以要求電工鋼產(chǎn)品中碳含量(質(zhì)量分數(shù))和氮含量(質(zhì)量分數(shù))分別小于0．0035％和0．005％。????4．1．2．2??加工性能???

7、?由于電工鋼還需要進一步加工成形，用戶對電工鋼的加工性能也有一定的要求：????(1)??好的沖片性。電工鋼成形的沖剪工作量很大，特別是微、小電機，所以要求電工鋼板的沖片性好。沖片性好能夠提高沖剪片的尺寸精度，延長沖剪工具的使用壽命。????(2)??表面光滑平整，厚度偏差小和均勻。這項要求主要是為了提高產(chǎn)品的疊片系數(shù)(鐵芯有效利用空間)，保證沖剪片尺寸精度和便于鐵芯裝配。電工鋼板的疊片系數(shù)降低1％，相當(dāng)于鐵損增高2％和磁感強度降低1％。????????4．1．2．3??好的絕緣膜．????冷軋電工鋼產(chǎn)品表面涂有無機鹽或半有機鹽絕緣薄膜，

8、以防止鐵芯疊片間發(fā)生短路而增高渦流損耗。對絕緣膜的要求是：(1)耐熱性好；(2)膜薄且均勻；(3)層間電阻高；(4)附著性好；(5)沖片性好；(6)耐腐蝕性和防銹性好。高磁感取向硅鋼表面涂以應(yīng)