硅鋼片取向和無(wú)取向.doc

電工用硅鋼薄板俗稱矽鋼片或硅鋼片。顧名思義，它是含硅高達(dá)0.8-4.8的電工硅鋼，經(jīng)熱、冷軋制成。一般厚度在1mm以下，故稱薄板。硅鋼片廣義講屬板材類，由于它的特殊用途而獨(dú)立一分支。 電工用硅鋼薄板具有優(yōu)良的電磁性能，是電力、電訊和儀表工業(yè)中不可缺少的重要磁性材料。 （1）硅鋼片的分類 A、硅鋼片按其含硅量不同可分為低硅和高硅兩種。低硅片含硅2.8以下，它具有一定機(jī)械強(qiáng)度，主要用于制造電機(jī)，俗稱電機(jī)硅鋼片；高硅片含硅量為2.8-4.8，它具有磁性好，但較脆，主要用于制造變壓器鐵芯，俗稱變壓器硅鋼片。兩者在實(shí)際使用中并無(wú)嚴(yán)格界限，常用高硅片制造大型電機(jī)。 B、按生產(chǎn)加工工藝可分熱軋和冷軋兩種，冷軋又可分晶粒無(wú)取向和晶粒取向兩種。冷軋片厚度均勻、表面質(zhì)量好、磁性較高，因此，隨著工業(yè)發(fā)展，熱軋片有被冷軋片取代之趨勢(shì)(我國(guó)已經(jīng)明確要求停止使用熱軋硅鋼片，也就是前期所說(shuō)的以冷代熱)。 （2）硅鋼片性能指標(biāo) A、鐵損低。質(zhì)量的最重要指標(biāo)，世界各國(guó)都以鐵損值劃分牌號(hào)，鐵損越低，牌號(hào)越高，質(zhì)量也高。 B、磁感應(yīng)強(qiáng)度高。在相同磁場(chǎng)下能獲得較高磁感的硅鋼片，用它制造的電機(jī)或變壓器鐵芯的體積和重量較小，相對(duì)而言可節(jié)省硅鋼片、銅線和絕緣材料等。C、疊裝系數(shù)高。硅鋼片表面光滑，平整和厚度均勻，制造鐵芯的疊裝系數(shù)提高。 D、沖片性好。對(duì)制造小型、微型電機(jī)鐵芯，這點(diǎn)更重要。 E、表面對(duì)絕緣膜的附著性和焊接性良好。 F、磁時(shí)效現(xiàn)象小G、硅鋼片須經(jīng)退火和酸洗后交貨。 （一）電工用熱軋硅鋼薄板（GB5212-85） 電工用熱軋硅鋼薄板以含碳損低的硅鐵軟磁合金作材質(zhì)，經(jīng)熱軋成厚度小于1mm的薄板。電工用熱軋硅鋼薄板也稱熱軋硅鋼片。 熱軋硅鋼片按其合硅量可分為低硅（Si2.8）和高硅（Si4.8）兩種鋼片。 （二）電工用冷軋硅鋼薄板（GB2521-88） 用含硅0.8-4.8的電工硅鋼為材質(zhì)，經(jīng)冷軋而成。 冷軋硅鋼片分晶粒無(wú)取向和晶粒取向兩種鋼帶。冷軋電工鋼帶具有表面平整、厚度均勻、疊裝系數(shù)高、沖片性好等特點(diǎn)，且比熱軋電工鋼帶磁感高、鐵損低。用冷帶代替熱軋帶制造電機(jī)或變壓器，其重量和體積可減少0-25。若用冷軋取向帶，性能更佳，用它代替熱軋帶或低檔次冷軋帶，可減少變壓器電能消耗量45-50，且變壓器工作性能更可靠。 用于制造電機(jī)和變壓器。通常，晶粒無(wú)取向冷軋帶用作電機(jī)或焊接變壓器等的狀態(tài)；晶粒取向冷軋帶用作電源變壓器、脈沖變壓器和磁放大器等的鐵芯。 鋼板規(guī)格尺寸：厚度為0.35、0.50、0.65mm，寬度為800-1000mm，長(zhǎng)度為2.0m。 （三）家電用熱軋硅鋼薄板（GBH46002-90） 家電用熱軋硅鋼薄板的牌號(hào)以J（家）D（電）R（熱軋）表示，即JDR。JDR后數(shù)字為鐵損值*100，橫線后數(shù)字為鋼板厚度(mm)*100。家電用熱軋硅鋼片對(duì)電磁性能要求可稍低一點(diǎn)，鐵損值（P15/50）最低值為5.40W/kg。一般不經(jīng)配洗交貨。 用于各種電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、吸塵器、抽油煙機(jī)等家用電器的微分電機(jī)等。顧名思義取向硅鋼對(duì)取向有要求它鐵損低用于制造大型變壓器，無(wú)取向硅鋼對(duì)取向有沒(méi)要求它鐵損較高用于制造中小電機(jī)鐵芯定轉(zhuǎn)子，兩者區(qū)別在硅的含量取向硅鋼要比無(wú)取向硅鋼高很多取向硅鋼的級(jí)別要比無(wú)取向更高，取向硅鋼一般用于變壓器，而無(wú)取向硅鋼一般用在馬達(dá)上。現(xiàn)在的硅鋼一般都要冷軋，熱軋硅鋼基本上都被淘汰了。冷軋無(wú)取向硅鋼片是將鋼坯或連鑄坯熱軋成厚度約2.3mm帶卷。制造低硅產(chǎn)品時(shí),熱軋帶卷酸洗后一次冷軋到 0.5mm厚。制造高硅產(chǎn)品時(shí)，熱軋帶酸洗后（或先經(jīng)800850?；笤偎嵯矗?冷軋到0.55或0.37mm厚,在氫氮混合氣氛連續(xù)爐中850退火，再經(jīng)610小壓下率冷軋到0.50或0.35mm厚。這個(gè)小壓下率的冷軋可使退火時(shí)晶粒長(zhǎng)大，鐵損降低。這兩種冷軋板都在20氫氮混合氣氛下連續(xù)爐中850最終退火,然后涂磷酸鹽加鉻酸鹽的絕緣膜。 晶粒取向硅鋼一般都含Si3,要求鋼中氧化物夾雜含量低,并必須含有C0.030.05和抑制劑（第二相彌散質(zhì)點(diǎn)或晶界偏析元素）。抑制劑的作用是阻止初次再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大和促進(jìn)二次再結(jié)晶的發(fā)展，從而獲得高的(110)001取向。抑制劑本身對(duì)磁性有害，所以在完成抑制作用后，須經(jīng)高溫凈化退火。采用第二相抑制劑時(shí)，板坯加熱溫度必須提高到使原來(lái)粗大第二相質(zhì)點(diǎn)固溶，隨后熱軋或?；瘯r(shí)再以細(xì)小質(zhì)點(diǎn)析出，以便增強(qiáng)抑制作用。冷軋成品厚度為0.28、0.30或0.35mm，工藝要點(diǎn)見(jiàn)表3。冷軋取向薄硅鋼帶是將0.30或0.35mm厚的取向硅鋼帶，再經(jīng)酸洗、冷軋和退火制成。 硅鋼片 一種含碳極低的硅鐵軟磁合金,一般含硅量為0.54.5。加入硅可提高鐵的電阻率和最大磁導(dǎo)率,降低矯頑力、鐵芯損耗（鐵損）和磁時(shí)效。主要用來(lái)制作各種變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的鐵芯。世界硅鋼片產(chǎn)量約占鋼材總量的1（見(jiàn)精密合金）。 1900年英國(guó)哈德菲爾德(R.A.Hadfield)等首先發(fā)現(xiàn)含Si4的Si-Fe合金有良好磁性。1903年德國(guó)和美國(guó)相繼生產(chǎn)含Si1.04.5的熱軋硅鋼片。1906年代替低碳鋼用來(lái)制造電機(jī)和變壓器鐵芯。 1934年美國(guó)戈斯(N.P.Goss)采用兩次冷軋法制成 (110)001晶粒擇優(yōu)取向的含 Si3的冷軋硅鋼片。1968年日本田口悟等采用硫化錳和氮化鋁綜合抑制劑并使用一次大壓下率冷軋法，制成(110)001高磁感取向硅鋼，這種材料的晶粒取向更加準(zhǔn)確，鐵損和磁性進(jìn)一步改善。中國(guó)于1953年開(kāi)始生產(chǎn)熱軋低硅硅鋼片(Si12)；1955年開(kāi)始生產(chǎn)熱軋高硅硅鋼片(Si3.04.5)；1962年開(kāi)始生產(chǎn)冷軋取向薄硅鋼帶。70年BANNED始生產(chǎn)冷軋取向硅鋼帶。 對(duì)硅鋼性能的要求 主要是：鐵損低，這是硅鋼片質(zhì)量的最重要指標(biāo)。各國(guó)都根據(jù)鐵損值劃分牌號(hào)，鐵損愈低，牌號(hào)愈高。較強(qiáng)磁場(chǎng)下磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁感）高，這使電機(jī)和變壓器的鐵芯體積與重量減小，節(jié)約硅鋼片、銅線和絕緣材料等。表面光滑、平整和厚度均勻，可以提高鐵芯的填充系數(shù)。沖片性好，對(duì)制造微型、小型電動(dòng)機(jī)更為重要。表面絕緣膜的附著性和焊接性良好，能防蝕和改善沖片性?；緹o(wú)磁時(shí)效?，F(xiàn)在寶鋼，太鋼也發(fā)展起來(lái)了。做無(wú)取向的像馬鋼，鞍鋼，本鋼等大鋼廠也都可以的硅鋼是含硅量在3左右、其它主要是鐵的硅鐵合金。是電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金，亦是產(chǎn)量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的鐵心。它的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,制造技術(shù)嚴(yán)格,國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)都以專利形式加以保護(hù),視為企業(yè)的生命。電工鋼板的制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量是衡量一個(gè)國(guó)家特殊鋼生產(chǎn)和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。目前我國(guó)冷軋電工鋼數(shù)量、質(zhì)量、規(guī)格牌號(hào),還不能滿足能源(電力) 工業(yè)發(fā)展的需求,在生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備、管理及科研等方面與日本相比,存在較大差距。硅鋼分類：熱軋硅鋼片：熱軋硅鋼片是將Fe-Si合金用平爐或電爐熔融，進(jìn)行反復(fù)熱軋成薄板，最后在800-850退火后制成。熱軋硅鋼片主要用于發(fā)電機(jī)的制造，故又稱熱軋電機(jī)硅鋼片，但其可利用率低，能量損耗大，近年相關(guān)部門已強(qiáng)冷要求淘汰。冷軋無(wú)取向硅鋼片：冷軋無(wú)取向硅鋼片最主要的用途是用于發(fā)電機(jī)制造，故又稱冷軋電機(jī)硅鋼。其含硅量0.5%-3.0%，經(jīng)冷軋至成品厚度,供應(yīng)態(tài)多為0.35mm和0.5mm厚的鋼帶。冷軋無(wú)取向硅鋼的Bs高于取向硅鋼；與熱軋硅鋼相比，其厚度均勻，尺寸精度高，表面光滑平整，從而提高了填充系數(shù)和材料的磁性能。冷軋取向硅鋼片：冷軋取向硅鋼帶最主要的用途是用于變壓器制造，所以又稱冷軋變壓器硅鋼。與冷軋無(wú)取向硅鋼相比，取向硅鋼的磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優(yōu)越的高磁導(dǎo)率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導(dǎo)率之比為6：1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導(dǎo)率為后者的2.5倍。高磁感冷軋取向硅鋼片：高磁感冷軋硅鋼帶皆為單取向鋼帶，主要用于電信與儀表工業(yè)中的各種變壓器、扼流圈等電磁元件的制造。其應(yīng)用場(chǎng)合有兩個(gè)主要特點(diǎn)，一是小電流即弱磁場(chǎng)條件下，要求材料在弱磁場(chǎng)范圍內(nèi)具有高的磁性能，即高的0值和高的B值；第二個(gè)特點(diǎn)是使用頻率高，通常都在400Hz以上，甚至高達(dá)2MHz。為減小渦流損耗和交變磁場(chǎng)下的有效磁導(dǎo)率，一般使用0.05-0.20mm的薄帶。另外你可以簡(jiǎn)單的從包裝上來(lái)看，熱軋卷都比較大，冷軋卷都比較小，這樣可以簡(jiǎn)單區(qū)分一下變壓器用的是取向硅鋼。無(wú)取向硅鋼用在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)上。 取向硅鋼，內(nèi)部晶體規(guī)則排列；無(wú)取向硅鋼內(nèi)部晶粒無(wú)規(guī)則排列。用取向硅鋼做變壓器芯片，電能向磁能轉(zhuǎn)變時(shí)能量損失