硅钢产品介绍1

硅钢产品介绍

一、硅钢产品的预备知识

二、硅钢产品分类及主要性能

三、硅钢生产工艺及各工序主要功能

四、硅钢产品的主要用途

五、对热轧原料的要求

一、硅钢产品的基础知识

硅钢生产已有近百年的历史，它是制造电机、变压器和镇流器铁芯以及各种电器元件用以节能的最重要的金属功能性材料之一。

硅钢产品，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂、成分控制严格、制造工序长，而且影响性能的因素多，因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并获得了冶金产品“工艺品”的美称。

1．硅钢产品的分类（见下表）：

硅钢产品的分类

除表中所列的品种类别外，还有一些特殊用途的硅钢产品，如用作中、高频电机和变压器以及脉冲变压器等的0.15和0.20mm厚3%Si冷轧无取向硅钢薄带，及0.025、0.05及0.10厚3%Si冷轧取向硅钢极薄带。用作继电器和电力开关的0.70mm厚3%Si冷轧无取向硅钢等。

2．对硅钢片性能的要求

一般要求电机、变压器和其它电器部件效率高、节能、体积小和重量轻，硅钢片主要是作为电机、变压器铁芯材料，通常是以铁芯损耗和磁感应强度作为产品磁性保证值。因此对硅钢产品的性能要求如下：

2．1铁芯损耗（P T）低

●铁芯损耗是指铁芯在≥50H Z交变磁场下磁化时所消耗的无效电能，简称铁

损，也称交变损耗，单位为W/kg

●硅钢片的铁损（P T）包括磁滞损耗（P h）、涡流损耗（P e）和反常损耗（P a）

三部份。

1）磁滞损耗（P h）

磁滞损耗是磁性材料在磁化和反磁化过程中，由于材料中的夹杂物、晶体缺陷、内应力和晶体位向等因素阻碍畴壁移动，使磁通变化受阻，造成磁感应强度落后于磁场变化的磁滞现象而引起的能量损耗。

2）涡流损耗（P e）：

涡流损耗是磁性材料在交变磁化过程中，在磁通改变方向时，按照法拉弟电磁感应法则，在磁通周围感生出局部电动势而引起涡电流所造成的能量损耗。

3）反常损耗（P a）：

反常损耗是材料磁化时，由于磁畴结构不同而引起的能量损耗。一般来讲，实测的铁损P T大于上述P h +P e的计算值，两者之差即为反常损耗P a。

●取向钢的铁损保证值作为P1.7/50

●无取向钢的铁损保证值作为P1.5/50

2．2磁感应强度高（B）

●磁感应强度是铁芯单位面积上通过的磁力线数，也称磁通密度，它代表材

料的磁化能力，单位为T

●取向钢是B800作为磁感保证值

●无取向硅钢以B5000作为磁感保证值

2．3对磁各向同性的要求（无取向钢）

●纵、横向的铁损差值＜8%

●纵、横向磁感差值＜10%

2．4冲片性良好

硅钢片作为电机和变压器的功能性材料，在使用时必须进行冲片，如一台60万KW汽轮发电机定子铁芯是由几十万个0.50mm厚扇形冲片叠成，需要400吨高牌号无取向硅钢，特别是现在微型、小型电机多采用高速冲床连续冲片（每分钟冲300~500片），对硅钢片的冲片性要求更高。

影响冲片性因素主要有

●冲模材料

●冲头与冲模的间隙（合适的间隙一般为钢板厚度的5~6%）

●冲片形状

●硅钢片表面绝缘种类和质量

●钢板的硬度及屈强比等。

2．5钢板表面光滑、平整及厚度均匀

上述要求主要是为了提高铁芯的叠片系数。

叠片系数是指一定量的硅钢片叠片的理论体积（按叠片重量和密度计算出）与在一定压力下测定的实际体积之比，以百分数表示，叠片系数是衡量铁芯实际紧密程度的一个量度。叠片系数高意味着铁芯体积不变时硅钢片用量增多而有更多的磁通密度通过，有效利用空间增大，空气隙减少，使激磁电流减小。对微、小型电机来说，减少10~15%空气隙可使激磁电流减小40~60%，这比改善硅钢片本身的磁性更重要。

影响叠片系数的主要因素

●钢板表面光滑度和平整度

●厚度公差和横向厚度差

●表面涂层的厚度和均匀性

●选用的钢板厚度（钢板愈厚，叠片系数愈高）

●装配时铁芯的压紧程度

2．6绝缘涂层性能好

为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，冷轧电工钢板表面一般都涂有一薄层无机盐+有机盐的半有机绝缘膜。

对涂层的要求

●耐热性好，在750~800℃消除应力退火时涂层不被破坏

●绝缘涂层薄且均匀，一般要求每面厚度约为1.5μ

●层间电阻高，一般为5~50Ω-Cm2/片

●附着性好，在冲剪或消除应力退火后不脱落

●冲片性，在冲片时起润滑作用，提高冲片性

●耐蚀性和防锈性好，与变压器油和氟里昂气体不产生化学反应

●焊接性，在铁芯焊接时焊缝中不产生气泡

2．7磁时效现象小

●铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现象称为磁时效，这种现象主要是材

料中的碳和氮等杂质元素引起的。

●电工钢在高温下碳和氮的固溶度高，从高温较快冷却时多余的碳和氮来不

及析出而形成过饱和固溶体,多余的碳和氮原子就以细小弥散的ε碳化物和Fe16N4质点析出，从而使H C和P T增高。

二、硅钢产品分类及主要性能

冷轧硅钢片的牌号表示方法和含义

1、1、标准牌号表示方法及含义

表示铁损，数字是铁损值的100倍

表示高磁感材料

字母Q表示取向、W表示无取向

表示公称厚度，数字是公称厚度100倍1、2、部份新试产品的牌号表示方法及含义

1．2．1、无取向硅钢薄带系列（WTG、WT）

WTG ——表示特殊用途的高级无取向硅钢薄带

WT ——表示特殊用途的无取向硅钢薄带

1．2．2、电磁开关用途系列（DWK）

D ——表示电工钢，“电”字汉语拼音的第一个字母

W ——表示无取向，“无”字汉语拼音的第一个字母

K ——表示开关用料，“开”字汉语拼音第一个字母

1．2．3、取向宽薄带系列（DG）

D ——表示电讯工业用钢，“电”字汉语拼音的第一个字母

G ——表示工作频率在400赫兹以上的高频，“高”字汉语拼音的第一个字母