基本介紹
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基本介紹
含碳很低的矽鐵合金。在形變和退火後的鋼板中其晶粒呈無規則取向分布。合金的矽含量為1.5%～3.0%，或矽鋁含量之和為1.8%～4.0%。產品通常為冷軋板材或帶材，其公稱厚度為0.35和0.5mm，主要用於製造電動機和發電機。
成分
鋼中矽、鋁和錳含量按規定控制在一定範圍，碳、硫、氮和氧含量儘量低。牌號不同，對這些元素含量要求也不同。鋁提高電工鋼強度和硬度並降低延展性。但鋁對降低延展性的影響不像矽那樣明顯，而作用與矽相似。因此，隨牌號增高，矽含量提高到約3%而不再變化，鋁含量可逐步提高到1%。一般牌號鋁含量為0.3%～0.6%。隨牌號提高，碳、硫和錳含量進一步降低。高牌號雜質含量為：S<0.002%、C<0.003%、N2<0.002%、O2<0.002%，以後退火不需脫碳，防止形成內氧化層和內氮化層。此外，要求Ti<0.005%和Zr<0.002%，以防止形成細小的TiN、ZrN和TiC，阻礙晶粒長大。
生產工藝
生產工藝過程
鐵水預脫硫，轉爐吹煉時通過加入Ca0+CaF：熔劑或稀土元素和鈣二次脫硫。沸騰鋼水經真空處理脫碳後再進一步脫硫。選用鈦和鋯含量低的矽鐵進行合金化。連鑄時用氬氣密封並經電磁攪拌。鑄坯熱送至熱軋廠並放入緩冷坑中。將350C以上的鑄坯裝入加熱爐中加熱到1200±20C，熱軋終軋溫度為850±20C，卷取溫度為600±20C。熱軋板厚度為2.0～2.5mm。矽含量高於2%的鋼一般採用一次冷軋法，冷軋前經900～1050C(1～3min)常化處理，然後採用20輥軋機冷軋。也可採用二次冷軋法，第一次冷軋後在5%～20%H2+N2氣氛的連續爐中經830～870C(1～3min)中間退火，再經8%～10%臨界變形冷軋到成品厚度。最終退火一般在20%H2+N2氣氛的連續爐中快速升溫至850～860C(2～4min)退火。如果需要脫碳，最好採用二段式退火，前段在濕氣氛中經800～850C脫碳，後段在乾氣氛中以更高溫度短時間退火，促進晶粒長大。退火時爐內張力最好控制在2.9N/mm以下，可減小鋼板的磁各向異性，產品縱橫向鐵損(P15)比值為1．1～1．3。退火後鋼板塗半有機絕緣塗層。要求層間電阻高的大電機也可塗無機鹽絕緣塗層。
關係
無取向矽鋼片和取向矽鋼片的關係
無取向矽鋼片和取向矽鋼片的關係：
1、二者都是冷軋矽鋼片，但含矽量不同。冷軋無取向矽鋼片含矽量0.5%-3.0%，冷軋取向矽鋼片含矽量在3.0%以上。
2、生產工藝及性能的不同：無取向矽鋼片較取向矽鋼片工藝要求相對較低。
無取向矽鋼片是將鋼坯或連鑄坯熱軋成厚度約2.3mm帶卷。製造低矽產品時,熱軋帶卷酸洗後一次冷軋到 0.5mm厚。製造高矽產品時，熱軋帶酸洗後（或先經800～850℃常化後再酸洗）,冷軋到0.55或0.37mm厚,在氫氮混合氣氛連續爐中850℃退火，再經6～10%小壓下率冷軋到0.50或0.35mm厚。這個小壓下率的冷軋可使退火時晶粒長大，鐵損降低。這兩種冷軋板都在20%氫氮混合氣氛下連續爐中850℃最終退火,然後塗磷酸鹽加鉻酸鹽的絕緣膜。經冷軋至成品厚度，供應態多為0.35mm和0.5mm厚的鋼帶。冷軋無取向矽鋼的Bs高於取向矽鋼。
取向矽鋼片要求鋼中氧化物夾雜含量低,並必須含有C0.03～0.05%和抑制劑（第二相彌散質點或晶界偏析元素）。抑制劑的作用是阻止初次再結晶晶粒長大和促進二次再結晶的發展，從而獲得高的(110)[001]取向。抑制劑本身對磁性有害，所以在完成抑制作用後，須經高溫淨化退火。採用第二相抑制劑時，板坯加熱溫度必須提高到使原來粗大第二相質點固溶，隨後熱軋或常化時再以細小質點析出，以便增強抑制作用。冷軋成品厚度為0.28、0.30或0.35mm。冷軋取向薄矽鋼帶是將0.30或0.35mm厚的取向矽鋼帶，再經酸洗、冷軋和退火製成。與冷軋無取向矽鋼相比，取向矽鋼要比無取向矽鋼鐵損低很多，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，磁導率為後者的2.5倍。
3、性能及用途：由於二者性能特點不同，在使用方向上存在差異冷軋無取向矽鋼片最主要的用途是用於發電機製造，故又稱冷軋電機矽鋼。冷軋取向矽鋼帶最主要的用途是用於變壓器製造，所以又稱冷軋變壓器矽鋼。
無取向矽鋼片
矽鋼俗稱矽鋼片或矽鋼片，是電力、電子和軍事工業不可或缺的含碳極低的矽鐵軟磁合金，亦是產量最大的金屬功能材料，其產量約占世界鋼材產量的1%，它是含矽0.8%-4.8%的矽鐵合金，經熱、冷軋成厚度在1mm以下的矽鋼薄板。加入矽可提高鐵的電阻率和最大磁導率，降低矯頑力、鐵芯損耗（鐵損）和磁時效，主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯。
分類
A、矽鋼片按其含矽量不同可分為低矽和高矽兩種。低矽片含矽2.8%以下，它具有一定機械強度，主要用於製造電機，俗稱電機矽鋼片；高矽片含矽量為2.8%-4.8%，它具有磁性好，但較脆，主要用於製造變壓器鐵芯，俗稱變壓器矽鋼片。兩者在實際使用中並無嚴格界限，常用高矽片製造大型電機。
B、按生產加工工藝可分熱軋和冷軋兩種，冷軋又可分晶粒無取向和晶粒取向兩種。冷軋片厚度均勻、表面質量好、磁性較高，因此，隨著工業發展，熱軋片有被冷軋片取代之趨勢(我國已經明確要求停止使用熱軋矽鋼片，也就是前期所說的"以冷代熱")。
性能指標
A、鐵損低。質量的最重要指標，世界各國都以鐵損值劃分牌號，鐵損越低，牌號越高，質量也高。
B、磁感應強度高。在相同磁場下能獲得較高磁感的矽鋼片，用它製造的電機或變壓器鐵芯的體積和重量較小，相對而言可節省矽鋼片、銅線和絕緣材料等。
C、疊裝係數高。矽鋼片表面光滑，平整和厚度均勻，製造鐵芯的疊裝係數提高。
D、沖片性好。對製造小型、微型電機鐵芯，這點更重要。
E、表面對絕緣膜的附著性和焊接性良好，能防蝕和改善沖片性。
F、磁時效現象小
G、矽鋼片須經退火和酸洗後交貨。
