矽鋼片

矽鋼片

電工用矽鋼薄板俗稱矽鋼片或矽鋼片。是一種含碳極低的矽鐵軟磁合金,一般含矽量為0.5~4.5%,經熱、冷軋製成。一般厚度在1mm以下,故稱薄板。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。主要用來製作各種變壓器、電動機和發電機的鐵芯。世界矽鋼片產量約占鋼材總量的1%(見精密合金)。 矽鋼片廣義講屬板材類,由於它的特殊用途而獨立一分支。

基本介紹

  • 中文名:矽鋼片
  • 俗稱:矽鋼片或矽鋼片
  • 類型:一種含碳極低的矽鐵軟磁合金
  • 含矽量:0.5~4.5%
簡述,製造歷程,分類,性能指標,矽鋼薄板類型,

簡述

電工用矽鋼薄板具有優良的電磁性能,是電力、電訊和儀表工業中不可缺少的重要磁性材料。

製造歷程

1900年英國哈德菲爾德(R.A.Hadfield)等首先發現含Si4%的Si-Fe合金有良好磁性。1903年德國和美國相繼生產含Si1.0~4.5%的熱軋矽鋼片。1906年代替低碳鋼用來製造電機和變壓器鐵芯。 1934年美國戈斯(N.P.Goss)採用兩次冷軋法製成 (110)[001]晶粒擇優取向的含 Si3%的冷軋矽鋼片。1968年日本田口悟等採用硫化錳和氮化鋁綜合抑制劑並使用一次大壓下率冷軋法,製成(110)[001]高磁感取向矽鋼,這種材料的晶粒取向更加準確,鐵損和磁性進一步改善。
1949年美國製成厚度小於 0.1mm的冷軋(110)[001]取向薄矽鋼帶,用於電子工業。1957年聯邦德國製成了(100)[001]立方取向矽鋼片,其縱橫向磁性都高,但因工藝複雜,至今未正式生產。圖2是(110)[001]和(100)[001]取向矽鋼片中晶粒排列示意圖。含矽6.5%的Si-Fe合金的磁致伸縮約為零,磁導率高、鐵損低、製成的變壓器無噪聲但因加工困難,未得到廣泛套用。70年代採用液態快冷技術製成6.5Si-Fe微晶薄帶,研製了更薄的取向矽鋼片和(100)面織構(晶間無取向)的矽鋼片等新品種。
中國於1953年開始生產熱軋低矽矽鋼片(Si1~2%);1955年開始生產熱軋高矽矽鋼片(Si3.0~4.5%);1962年開始生產冷軋取向薄矽鋼帶。70年代開始生產冷軋取向矽鋼帶。
矽鋼片

分類

矽鋼片的分類
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

矽鋼片性能指標
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。
F、磁時效
G、矽鋼片須經退火和酸洗後交貨。

矽鋼薄板類型

(一)電工用熱軋矽鋼薄板(GB5212-85)
電工用熱軋矽鋼薄板以含碳損低的矽鐵軟磁合金作材質,經熱軋成厚度小於1mm的薄板。電工用熱軋矽鋼薄板也稱熱軋矽鋼片。
熱軋矽鋼片按其合矽量可分為低矽(Si≤2.8%)和高矽(Si≤4.8%)兩種鋼片。
(二)電工用冷軋矽鋼薄板(GB2521-88)
用含矽0.8%-4.8%的電工矽鋼為材質,經冷軋而成。
冷軋矽鋼片分晶粒無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、疊裝係數高、沖片性好等特點,且比熱軋電工鋼帶磁感高、鐵損低。用冷帶代替熱軋帶製造電機或變壓器,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。
用於製造電機和變壓器。通常,晶粒無取向冷軋帶用作電機或焊接變壓器等的狀態;晶粒取向冷軋帶用作電源變壓器、脈衝變壓器和磁放大器等的鐵芯。
鋼板規格尺寸:厚度為0.35、0.50、0.65mm,寬度為800-1000mm,長度為≤2.0m。
(三)家電用熱軋矽鋼薄板(GBH46002-90)
家電用熱軋矽鋼薄板的牌號以J(家)D(電)R(熱軋)表示,即JDR。JDR後數字為鐵損值*100,橫線後數字為鋼板厚度(mm)*100。家電用熱軋矽鋼片對電磁性能要求可稍低一點,鐵損值(P15/50)最低值為5.40W/kg。一般不經配洗交貨。
用於各種電風扇、洗衣機、吸塵器、抽油煙機等家用電器的微分電機等。

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