簡介

硅鋼是含硅量在3%~5%左右、其它主要是鐵的硅鐵合金。是電力、電子和軍事工業不可缺少的重要軟磁合金,亦是產量最大的金屬功能材料,主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯。它的生產工藝復雜,制造技術嚴格,國外的生產技術都以專利形式加以保護,視為企業的生命。

電工鋼板的制造技術和產品質量是衡量一個國家特殊鋼生產和科技發展水平的重要標志之一。目前我國冷軋電工鋼數量、質量、規格牌號,還不能滿足能源(電力) 工業發展的需求,在生產技術、設備、管理及科研等方面與日本相比,存在較大差距。

硅是鋼的良好脫氧劑,它與氧結合,使氧轉變為穩定的不為碳還原的SiO2,避免了因氧原子摻雜而使鐵的晶格畸變。硅在α鐵中成為固溶體后使電阻率增加,同時有助于將有害雜質碳分離出來。因此,一般含雜質的鐵加入硅后能提高磁導率、降低矯頑力和鐵損。但含硅量增加又會使材料變硬變脆,導熱性和韌性下降,對散熱和機械加工不利,故一般硅鋼片的含硅量不超過4.5%。

硅鋼片分冷軋、熱軋兩種,使用較多的是冷軋硅鋼片。冷軋硅鋼片沿軋制方向有優良的磁性能,不僅在強磁場中具有高飽和磁通密度和低鐵損,而且在弱磁場中也有良好的磁性(初始磁導率大)。這是由于冷軋工藝過程使鋼片中雜質含量降低,并在鋼片中造成粗大晶粒,致使磁導率增大,磁滯損耗減小

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,進行反復熱軋成薄板,最后在800-850℃退火后制成。熱軋硅鋼片主要用于發電機的制造,故又稱熱軋電機硅鋼片,但其可利用率低,能量損耗大,近年相關部門已強令要求淘汰。

冷軋無取向硅鋼片

冷軋無取向硅鋼片最主要的用途是用于發電機制造,故又稱冷軋電機硅鋼。其含硅量0.5%-3.0%,經冷軋至成品厚度,供應態多為0.35mm和0.5mm厚的鋼帶。冷軋無取向硅鋼的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。與冷軋無取向硅鋼相比,取向硅鋼的磁性具有強烈的方向性;在易磁化的軋制方向上具有優越的高磁導率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3,磁導率之比為6:1,其鐵損約為熱軋帶的1/2,磁導率為后者的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中的各種變壓器、扼流圈等電磁元件的制造。其應用場合有兩個主要特點,一是小電流即弱磁場條件下,要求材料在弱磁場范圍內具有高的磁性能,即高的μ0 值和高的B值;第二個特點是使用頻率高,通常都在400Hz以上,甚至高達2MHz。為減小渦流損耗和交變磁場下的有效磁導率,一般使用0.05-0.20mm的薄帶