电工钢概述 陈易之
电工钢简介演示
汇报人： 2023-11-22
目 录
• 电工钢概述 • 电工钢的性能特点 • 电工钢的生产工艺 • 电工钢的应用领域 • 电工钢的市场现状及发展趋势 • 电工钢的未来研究方向及建议
01 电工钢概述
电工钢的定义
• 电工钢是一种具有高磁导率和低铁损的软磁合金，也称为硅钢 片。它主要用于电力、电子和军事工业，作为制造各种变压器 、电动机和发电机的铁芯材料。
建立行业标准
推动建立电工钢行业的标准和规范，促进电 工钢产业的健康发展。
THANKS
感谢观看
和资源渠道。
06 电工钢的未来研 究方向及建议
研究方向
提高电工钢的磁性能
研究更先进的工艺和材料，以 提高电工钢的磁性能，包括提
高磁导率、降低矫顽力等。
扩大应用范围
研究如何将电工钢应用于更多 领域，如新能源汽车、风力发 电、电力传输等。
环保和可持续发展
研究如何更环保地生产和使用 电工钢，以及如何实现资源的 可持续利用。
详细描述
连铸是冶炼后的下一步，它包括将钢水倒入 一个叫做结晶器的特殊容器中。在结晶器中 ，钢水逐渐冷却并开始凝固成固态。这个过 程中，通过控制冷却速度和结晶器的形状， 可以生产出不同形状和尺寸的钢坯。连铸过 程中还需要进行一些质量控制，如检测钢坯 的化学成分和表面质量等。
轧制
总结词
轧制是将连铸后的钢坯通过一对轧辊进行压 缩，以获得所需厚度和形状的钢板。
20世纪初，美国科学家P.W.布里奇曼发明了第一块电工钢，奠定了电工钢的发展史 。
1920年，美国通用电气公司成功研制出第一台冷轧机，生产出世界上第一卷单张硅 钢片。
电工钢的发展历程
01
02
宝钢无取向电工钢发展历程及生产技术进步的分析论文
宝钢无取向电工钢发展历程及生产技术进步的分析论文1 引言电工钢是利用Si元素的某些特性，添加Mn、Al、P、B、Sn、Sb、Ca、Mg、RE 等有益元素，去除 C、S、O、N、V、Nb、Ti、Zr 等有害元素，并采用匹配热轧、冷轧、热处理工艺生产的具有优良电磁性能的特殊钢。
电工钢市场前景广阔，利润空间大，但生产工艺复杂，工艺控制严格。
因此，相关生产企业均采取了严格的专利垄断和技术封锁形式加以保护。
具有批量、稳定、合理成本的电工钢生产能力，被业界认为是掌握尖端技术的“名片”。
统计表明，全球范围内的电工钢产品，无取向电工钢占90%以上，主要用于制作发电机以及各类电机、EI铁芯等用电设备，这些用电设备每年会消耗当年发电量的60%～70%。
因此，在大力提倡高效、节能、环保的背景下，有效提升无取向电工钢的磁性能以提高其用电效率，具有很重要的现实意义。
宝山钢铁股份有限公司(以下简称宝钢)是生产无取向电工钢的后起之秀，最早通过引进专利、消化吸收，后期通过技术创新、自主研发，逐渐掌握了电工钢核心制造技术，并跻身于全球电工钢标杆行列，其电工钢产量、实物质量均达到了世界先进水平。
本文简要介绍了近年来宝钢无取向电工钢的发展历程及生产技术进步。
2 发展历程1996 年，宝钢从川铁(今 JFE)引进中低牌号无取向电工钢的专利技术和生产设备。
2000年，两条连续退火、涂层线投产，设计产能37.9万吨。
投产之初，限于一贯制生产技术和生产设备能力，只能生产从B50A1300至B50A470的14个中低牌号电工钢产品。
2005 年，宝钢自主集成建设的第三条退火、涂层线投产，设计产能23.8万吨。
期间，为了开发高牌号电工钢，优化、新增了配套的炼钢电磁搅拌设备、热轧带钢常化机组等。
经过技术人员不懈努力，宝钢电工钢产品综合质量已达到国外先进企业同牌号水平，产品大纲也扩展到了34个牌号，涵盖中低、高效、高牌号三大系列，但仍不能满足用户市场品种、规格、订货量需求。
电工钢生产概论共37页
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。—Biblioteka 德谟耶克斯Thank you
电工钢生产概论
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
电工钢基础知识普及
电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史，电工钢包括Si<0.5%电工钢和Si含量0.5~6.5%的硅钢两类，主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。
电工钢在磁性材料中用量最大，也是一种节能的重要金属功能材料。
电工钢，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，并获得特殊钢中“艺术产品”的美称。
1、电工钢的发展历史✧热轧硅钢发展阶段（1882~1955年）铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍，铁芯磁化时磁通密度高，可产生远比外加磁场更强的磁场。
普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料。
1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为0.4%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯。
1890年已广泛使用0.35mm厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯。
但由于低碳钢电阻率低，铁芯损耗大；碳和氮含量高，磁时效严重。
1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢，1898年发表了4.4%Si-Fe合金的磁性结果。
1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权。
同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板。
1905年美国已大规模生产。
在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器，其铁损比普通低碳钢低一半以上。
1906~1930年期间，是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段。
✧冷轧电工钢发展阶段（1930~1967年）此阶段主要是冷轧普通取向硅钢（GO）板的发展阶段。
1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验，摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺。
1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高的3%Si钢，1934年申请专利并公开发表。
宝钢电工钢产品手册
03
Application Fields Of Electrical Steel
应用领域
04
ൽၠߒ߾ۉ ᆌᆩଶᇘ G P R Aဣଚ
ൽၠߒ߾ۉ AHဣଚ AR AT
ဣଚ ဣଚ ဣଚ 230~400 440~700 800~1300 230~470 600~1000 ဣଚ ဣଚ
ٷ႙ۉऐ ዐ႙ۉऐ უऐۉऐ ገഗ ཚᆩۉऐ ၭ႙ۉऐ ۯۉഛכᆩۉऐ ߛೕ߾ፕۉऐ ٷ႙Վუഗ ၭ႙ۉᇸՎუഗ ᅏഗᆩՎუഗ ৢኹഗ ੇۉഗतٷݣىഗ ۉᇸਸ࠲ ࡰথᆩՎუഗ ࿘უഗ ىႠހഗ ेഗᆩىۉഗ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
P17/50
1.15 1.23 1.17 1.25 1.32
P15/60
1.02 1.07 1.09 1.15 1.17
B8
1.85 1.85 1.86 1.85 1.84
B25
1.92 1.92 1.93 1.92 1.91
B27G120 B27G130 B30G120 B30G130 B30G140
B
铁损值P17/50(W/kg)×100 公称厚度(mm)×100 宝钢Baosteel 取向电工钢： G—普通取向电工钢系列 P—高磁感取向电工钢系列 R—磁畴细化高磁感取向电工钢系列
B
铁损值P15/50(W/kg)×100(除AT系列外)，P10/400(W/kg)×100(AT系列) 公称厚度(mm)×100 宝钢Baosteel 无取向电工钢：A—普通无取向电工钢系列 AH—高效无取向电工钢系列 AR—消除应力退火高效无取向电工钢系列 AT—高频低铁损无取向电工钢系列
JFE公司无取向电工钢最新研发概况
2017年第1期钢铁译文集1JF E公司无取向电工钢最新研发概况Recent Development of Non-OrientedElectrical Steel in JFE SteelODA Yoshihiko(日本J F E公司）摘要自1954年J E F钢铁公司的冷轧无取向电工钢薄板投产以来，该公司已开发出各种用于电机铁芯材料的电工钢。
近年来，这些电工钢材料的应用范围覆盖从汽车（如混合动力汽车(H E V)和纯电动汽车（E V))牵引电机到家用电器及其他应用领域，如电动辅助转向系统的电机、高能效空调压缩机电机、真空吸尘器电机、高能效感应电机以及水电和火电机组等。
J F E公司适应用户需求，将其冷轧电工钢产品的性能进一步多样化。
本文将介绍J F E公司独具特色的电工钢产品，如用于高能效电机的JN E™系列、用于大转矩电机的JN P™系列、用于高频电机的JN E H™系列和用于高速转子的JN T™系列电工钢等。
1前言电机耗电占日本电力总消耗量的60%左右。
设想电机效率如能提高1%，将相当 于节省一座50万k W级核电机组的发电量。
因此，开发高能效电机是一项紧迫的挑战。
无取向电工钢薄板广泛用于电机的铁芯 材料，是传送磁能的功能性材料，因此它是决 定电机效率的关键材料。
由于电机效率随电 工钢铁损的减小而增加，转矩随磁通密度的增加而增加，所以市场需要能提供低铁损和高磁通密度的电工钢薄板。
而且，除磁特性 以外，电机用电工钢还需具有优良的冲片性能、冲片后的尺寸精确性、涂层电阻率、耐腐 蚀性能、焊接性能、严格的薄板厚度精确性等 其他性能。
1954年J F E公司开始生产冷轧无取向电工钢薄板，此后该公司于1978年利用高精 炼技术开发出50RM270低铁损电工钢材料，1983年又进一步开发出50RM250低铁 损电工钢，并于1985年通过织构控制技术开发出R P系列高磁通密度电工钢。
此后该公 司又采用消除应力退火工艺商品化生产了同 时具备低铁损和高磁通密度性能的RM A™系列电工钢。
首钢 取向电工钢产品手册说明书
取向电工钢产品手册COLD ROLLED GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEELPRODUCT MANUAL北京首钢股份有限公司B e i j i n g S h o u g a n gC o.,L t d.Chapter 1 Profile第一章 首钢取向电工钢简介北京首钢股份有限公司（简称“首钢股份”）是首钢集团所属的境内唯一上市公司。
首钢股份于 1999 年 10 月由首钢总公司独家发起募集设立，1999 年 12 月在深圳证券交易所上市（证券代码：000959）。
首钢股份拥有迁钢公司、首钢智新迁安电磁材料有限公司，控股首钢京唐钢铁联合有限责任公司、北京首钢冷轧薄板有限公司等钢铁实体单位，具有焦化、炼铁、炼钢、轧钢、热处理等完整的生产工艺流程，产能 2147 万吨。
首钢股份拥有国际一流装备和工艺水平，具有品种齐全、规格配套的冷热系全覆盖板材产品序列，为客户提供电工钢、汽车板、镀锡板、管线钢、家电板等优质产品和先期介入等推增值服务。
首钢股份致力于从产品制造商向综合服务商转变 , 努力成为具有世界竞争力的优秀上市公司。
Beijing Shougang Co.,Ltd. (hereinafter referred to as Shougang Co.,Ltd.) is the only domestic listed company of Shougang Group. Shougang Co.,Ltd. is a joint stock limited company established by means of raising in October 1999, listed in Shenzhen Stock Exchange since December 1999.(stock code 000959) Shougang Co.,Ltd. owns Shougang Qian'an Iron and Steel Co.,Ltd. , Shougang Zhixin Qian’an Electromagnetic Materials Co.,Ltd., holding Shougang Jingtang United Iron & Steel Co.,Ltd., Beijing Shougang Cold Rolling Co.,Ltd., and other steel entities. Shougang Co.,Ltd. has the whole production processes including coking, iron making, steelmaking, rolling and annealing. The annual production capacity reaches 21.47 million tons. Shougang Co.,Ltd. stays as world-class level in the manufacture equipments and processes, achieved full coverage of hot-rolled and cold-rolled products, provided EVI services and high quality products such as electrical steel, automotive steel, tinplate, pipeline steel, appliance sheet. Shougang Co.,Ltd. is committed to transform from a product manufacturer to a comprehensive service provider, strive to become an excellent listed company with world competitiveness.1.1 首钢股份公司迁安钢铁公司 Shougang Qian'an Iron and Steel Co.,Ltd.首钢股份公司迁安钢铁公司 ( 简称迁钢公司 ) 地处环渤海经济圈内的河北省迁安市，毗邻首钢迁安铁矿，距北京240 公里、秦皇岛 90 公里、唐山曹妃甸 120 公里，交通发达，水陆运输便利。
我国电工钢生产技术的发展概述
我国电工钢生产技术的发展概述引言电工钢是一种用于制造电机、变压器和电力设备的特殊钢材，其具有高磁导率、低磁阻以及其他一系列特殊的电磁性能。
随着现代电力工业的发展，对电工钢的需求也越来越大。
为满足国内市场需求，并提高我国电工钢在国际市场的竞争力，我国电工钢生产技术经历了多年的发展和创新。
本文将对我国电工钢生产技术的发展进行概述，包括材料的改进、生产工艺的创新以及应用领域的拓展。
材料的改进电工钢的主要成分是硅和铁，其中硅的含量对电磁性能有重要影响。
在电工钢的生产过程中，对硅含量进行控制是提高钢材性能的重要手段。
过去，我国电工钢的硅含量通常在3%以下，但随着相关技术的发展，现在已经能够生产出硅含量在6-7%的高硅电工钢，这种电工钢具有更好的磁导率和磁饱和感应强度，适用于高性能电力设备的制造。
此外，为了提高电工钢的导磁性能，对材料的晶粒度、取向以及杂质含量进行控制也非常重要。
现代电工钢生产中采用了电解脱碳、退火和再结晶等先进工艺，使得电工钢的晶粒变细，取向性更好，从而提高了导磁性能和抗腐蚀性能。
生产工艺的创新随着电力设备的迅速发展和市场需求的增加，电工钢的生产工艺也不断创新。
过去，我国电工钢主要采用传统的连铸和轧制工艺，但这种工艺存在生产效率低、能源消耗高、产品质量不稳定等问题。
为了解决这些问题，现代电工钢生产中引入了先进的连铸连轧、轧制工艺和热轧工艺。
连铸连轧工艺能够使得电工钢的生产效率大幅提高，产品质量稳定性也得到明显改善。
热轧工艺则可以提高电工钢的热处理能力，使其具备更好的加工性能和耐疲劳性能。
此外，精密模具的应用也是电工钢生产工艺创新的重要方向。
通过采用精密模具制造电工钢板材或线材，可以使得产品尺寸精度更高，表面光洁度更好，进一步提高了电工钢在电机、变压器等设备中的应用性能。
应用领域的拓展在过去，我国的电工钢主要用于制造传统的电机、变压器等电力设备。
随着新能源领域的快速发展以及电动汽车、风力发电、太阳能等新兴产业的兴起，对电工钢的需求也在不断增加。
电工钢未来发展趋势报告
04
电工钢产业政策与环保要求
国际电工钢产业政策分析
01
北美地区
美国政府通过一系列政策鼓励电 工钢的研发和应用，如能源政策 和税收优惠。
欧洲地区
02
03
亚洲地区
欧盟实施严格的环保法规，推动 电工钢产业向绿色低碳方向发展 。
日本和韩国政府支持电工钢产业 技术创新，提高产品质量和竞争 力。
中国电工钢产业政策分析
详细描述
电工钢由于其优良的磁性能和机械性能，被广泛应用于电力工业中。它可以用于制造各 种类型的电机、变压器、发电机、互感器等电气设备。这些设备在电力传输、分配和使 用过程中起着至关重要的作用，而电工钢作为其核心材料之一，对于保障电力系统的稳
定运行和提高能源利用效率具有重要意义。
电工钢的发展历程
总结词
总结词
新型电工钢材料技术的发展是推动电工钢产业升级和创新的重要力量，将引领行业未来的发展方向。
详细描述
随着科技的不断进步和应用需求的多样化，新型电工钢材料技术不断涌现。例如，纳米晶、非晶等新 型电工钢材料具有优异的磁性能和机械性能，为新产品的开发和应用提供了可能。通过加强研发和推 广，新型电工钢材料技术将进一步拓展电工钢的应用领域和市场空间。
预测三
未来几年，电工钢在新能源汽车、风电、太阳能 等领域的应用将进一步扩大。
中国电工钢市场需求预测
预测一
中国政府对新能源和环保产业的支持将推动电工钢需 求的增长。
预测二
随着中国城市化进程的加速，基础设施建设将带动电 工钢需求的增长。
预测三
中国电工钢企业技术创新和产品升级将进一步推动市 场需求。
电工钢市场竞争格局预测
美国、日本、德国等发达国家也是重要的电工钢生产国，拥有先进的生产技术和设 备。
电工钢概述 陈易之
二次再结晶
{110}<001>高斯织构是通过二次再结晶获得的 二次再结晶的驱动能是晶界能 发生二次再结晶的条件
初次再结晶基体中必须存在{110}<001>晶核 必须对基体中其它位向的晶粒的正常长大予以有效抑制 必须提供{110}<001>取向晶粒选择性长大的合适基体
抑制剂技术
根据抑制剂的不同衍生出不同的取向硅钢生产技术
必要容量
限制板坯表面温度下限 为确保条件，必须设置保温炉 每次热轧的处理量（＝每次出钢量）
出钢量 热轧量 保温炉 最低必 要容量 板坯库存 时间
铁芯
磁通 层间绝缘
降低铁损的历程
4.0
Barrett, Brown & Hadfield 1902 热轧板生产 1903 八蕃 1925 川崎 1931 高斯专利 1934 热轧
3.5
Core Loss P15/50 (W/Kg)
3.0
2.5
2.0
取向钢生产1935 八蕃 1953 专利许可生产 1958 晶粒取向 Hi-B专利 1965 RG-H专利1973 川崎 1958 超级晶粒取向 Z-6H 1973
合适的力学性能、焊接 耐高速转子离心力、焊接性、冲模寿命高 性能、表面涂层
电工钢性能要求
1 铁芯损失要小 铁损指单位重量硅钢片在交变磁场下的功率损耗，铁损小时，变压器 体积减小，冷却条件简化，可节省材料和电能。 P总=P磁+P涡+P反常 P总—即铁损 P磁—磁滞损耗，约占P总60-70% P反常—反常损失 P涡—由于产生涡流造成的损失约占20-30% 其中： P磁：Hc是克服剩磁所加的磁化力，称矫顽力。磁性材料在反复磁化的 过程中，磁感应强度的变化始终落后于磁场强度的变化，这必导致磁滞 损耗。 P涡：感生电流将外磁场供给的能量转化成热量。 P反常，材料磁化时由于磁畴结构不同而引起的能量损耗
半工艺电工钢介绍 (2)
• 由上式可知，在磁通量相同的情况下(即产生相同强度的磁场)，如果采用磁导率高的材料作为铁芯， 就可以降低铁芯的体积和激磁电流。铁芯的体积降低可减轻重量，节省电工钢板、导线、绝缘材料和 结构材料的用量，因而降低了电机的制造成本。激磁电流降低可减小铜损。电机越小，电机损耗中铜 损所占比例越大。如<1.5kW的电机中铜损约占80％，铁损约占20％；22kW以下电机中铜损约占60％， 铁损约占40％。
在得到相近甚至更好的电磁性能前提下，半工艺钢的价格更低
牌号 Grade
50W600退火 MS050 600
Hale Waihona Puke 50W600铁损 Core Loss
W/Kg @ 1.5T 50Hz
保证值 Guaranteed 典型值 Typical
4.7
3.30
6.0
3.80
6.0
4.30
磁导率峰值 PeakPerm
G/Oe @1.5T 50Hz
图2 腾普的退火生产线
腾普半工艺电工钢的热处理
退火前
退火后
图3 半工艺电工钢退火前后金相照片
半工艺钢和全工艺钢电磁性能对比曲线
MS050 350/ MS050 600和B50A600高温退火后的电磁性能对比
半工艺钢和全工艺钢电磁性能对比曲线
半工艺钢和全工艺钢电磁性能对比曲线
腾普(常州)半工艺电工钢
Andy Bao 鲍春明 July. 14th.2014
电工钢第八九章
第8章特殊用途的电工钢8.1冷轧取向硅钢薄带8.1.1概述冷轧取向硅钢薄带是指厚度≤0.1mm含3%Si的（110）[001]的取向硅钢而言。
它是军工和电子工业中的－种重要材料，要用于工作频率≥400H z下的高频变压器，脉冲变压器，脉冲发动机，大功率磁放大器，通讯用的扼流线圈，电感线圈，储存和记忆元件、开关和控制儿件、磁屏蔽以及在振动和辐射条件下工作的变压器，工作频率愈高，涡流损耗明显增高，所选用的钢带也应当愈薄（见表1－1）。
1949年利特曼(M.FLittmann)根据邓恩〔C.G.Dunn〕等提出的3%Si的(110)[001]单晶体经50%~70%冷轧转变为{111}<112>冷轧织构，经初次再结晶退火转变为(110)[001]再结晶织构的规律（即这两种位向的关系是晶体绕<001>轴转动约35°的规律[1]用异体取向硅钢产品再经冷轧和退火制成了取向硅钢薄带，满足了当时雷达中脉冲变压器所需要的材料。
因为那时作为原始材科的GO钢产品B8值较低（1.74T）所以厚度0.1mm薄带的位向为{210}<001>~{310}<001>，B8值为1.6~1.7T，P10=0.35~0.70W/kg[2]，随后美国Armco公司、英国BSC公司和日本新日铁公司等陆续生产了厚度0.025，0.05和0.1mm薄带产品，70年代又陆续停止生产，专门生产铁芯的工厂购买厚度0.23~0.35mm取向硅钢产品作为原料按此法生产。
1959年钢铁研究总院制成厚度0.05和0.08mm的取向硅钢薄带。
证明3%Si 钢按二次冷轧法制成0.35mm薄板，经高温退火形成（l10)[001]位向后再经－次冷轧和退火，（l10)[001]位向后，再经一次冷轧和退火，（110）[001]取向度磁性高。
0.08mm薄带经磁场退火后矩形B r/B s≥0.90，μm=50000，H c=16~20A/m，B8=1.90T，磁性达到取向50%Ni－Fe水平[3]。
第七章_电工钢质量要求及冶炼技术
六、硅钢的冶炼方法
2 装入制度 冶炼无取向硅钢时，铁水装入转炉之前先经 KR脱硫。加入顺序为先加活性石灰，再加废钢 （不大于10%），最后兑铁水。 这样既减轻加废钢时对炉衬的冲击破坏，又 可使石灰预热，提高初期渣的碱度，有利于前期 脱磷和减缓对炉衬的侵蚀。
六、硅钢的冶炼方法
3 造渣制度 采用复吹工艺后，由于提高了成渣效果，炉 渣的精炼作用得到充分利用，因此可减少造渣材 料的加入量。 为了适应转炉煤气回收的要求，将主要渣料 （石灰和轻烧白云石）改为开吹时一批加入，吹 炼中期分批加入少量铁皮和萤石调渣，碱度控制 在3~4。 实践证明，这种操作避免了原两批渣料加入 后的炉渣返干和喷溅，提高了成渣速度。
3．其它要求 除了上述电磁性能外，由于硅钢片在制造中 要剪切、冲压成各种形状，因此不能过脆，要 经过弯曲试验检查其脆性。 对硅钢片的表面也有严格要求，表面不能 有锈斑、麻点和夹杂物，厚度要均匀。 表面质量主要与轧制工艺有关。
三、硅钢的分类
按用途：电机硅钢和变压器硅钢 按化学成分：低硅（0.8~1.8%Si） 中硅（1.8~2.8%Si） 高硅（>2.8%Si） 按轧制工艺：热轧硅钢和冷轧硅钢 冷轧硅钢片按晶粒取向可分为无取向和 有取向冷轧硅钢。有取向冷轧硅钢可分为单 取向和双取向冷轧硅钢。含硅量一般为 2.8~3.5%。
五、化学成分对硅钢片性能的影响
2 其它元素的影响 （2）硫 硫是硅钢中的有害元素之一，不但增加钢的热脆 性，同时也对电磁性能危害较大。在钢液凝固时，硫 几乎全部以夹杂物的形式析出，造成组织不均匀，退 火时阻碍铁素体晶粒长大，显著增加硅钢片的磁滞损 失。因此，成品硅钢片中的硫含量应控制在0.003%以 下。 但，适量的MnS夹杂对获得单取向冷轧硅钢片是 有利的，有助于再结晶时得到粗大的晶粒，通过冷轧 后的热处理便可获得有利的晶粒取向。 因此，生产冷轧取向硅钢片时，有时将硫含量控 制在0.01~0.02%.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二次再结晶
{110}<001>高斯织构是通过二次再结晶获得的 二次再结晶的驱动能是晶界能 发生二次再结晶的条件
初次再结晶基体中必须存在{110}<001>晶核 必须对基体中其它位向的晶粒的正常长大予以有效抑制 必须提供{110}<001>取向晶粒选择性长大的合适基体
抑制剂技术
根据抑制剂的不同衍生出不同的取向硅钢生产技术
铁芯
磁通 层间绝缘
降低铁损的历程
4.0
Barrett, Brown & Hadfield 1902 热轧板生产 1903 八蕃 1925 川崎 1931 高斯专利 1934 热轧
3.5
Core Loss P15/50 (W/Kg)
3.0
2.5
2.0
取向钢生产1935 八蕃 1953 专利许可生产 1958 晶粒取向 Hi-B专利 1965 RG-H专利1973 川崎 1958 超级晶粒取向 Z-6H 1973
卷绕铁芯
铁芯 线圈
叠片铁芯 三相变压器
卷绕铁芯
取向硅钢的牌号
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2
M-5H
CGO Hi-B 细化磁畴
M-4H M-3H M-4H M-3H
23ZH-100 23ZH-95
M-6 M-5H M-4H M-3H M-2H M-1H M-0H
30ZH-100
根据B8值及P17/50 划分取向硅钢牌号
－－热轧
板坯保温炉的设置 板坯高温加热炉 确定合适的轧制制度 加热炉定期清渣产生热轧机会损失 混合轧制时对其它材轧制规格的限制
板坯保温炉
必要性 热轧Ｔ／Ｈ＞出钢Ｔ／Ｈ 通常为２－３倍 板坯裂纹的（折损） 热轧卷边裂 热轧开始前需要停留板坯 通常为１批量的１／２左右 冷却而产生的表面拉伸应力 特定温度区域的材质脆化
1.40 1.35 1.30 1.25 1.20
P17/50 W/Kg
1.15 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000
Hi-B生产也是一个不断成熟的过程，73年-84年共10年间 铁损减低0.1W/Kg 成材率也得花长时间去提高
电工钢板的磁特性
磁化特性反映铁芯材料的磁感应强度（磁通密度）随外加磁场变化的规律， 用磁化曲线表示； 为方便起见，一般用铁芯材料在一个特定磁场强度下的磁感应强度值来表征 该材料的磁化特征； 无取向电工钢板：B50，磁场强度为5000A/m时的磁感应强度值（T） 取向电工钢钢板：B8,磁场强度为800A/m时的磁感应强度值（T） 铁损是指铁芯材料加上一定交变磁场时以热能形式损耗掉的能量； 在市电频率为50Hz的国家，分别用P15/50和P17/50表征无取向和取向电工钢 钢板的铁损特征 无取向电工钢板： P15/50 ，在频率50Hz下磁化到磁感应强度值1.5T时每Kg 铁芯材料的铁损值（W/Kg） 取向电工钢钢板： P17/50，在频率50Hz下磁化到磁感应强度值1.7T时每Kg铁 芯材料的铁损值（W/Kg） 硅钢的发展就是铁损的改进史
必要容量
限制板坯表面温度下限 为确保条件，必须设置保温炉 每次热轧的处理量（＝每次出钢量）
出钢量 热轧量 保温炉 最低必 要容量 板坯库存 时间
重视 小型化
50H1000 50H1300
1.76
1.74
B50 ( T)
体铜 积损 指指 标标
1.72
小 型 高 效 化
RMA系列
50H800 50H700
1.70
50H600 50H470 50H400 50H350 50H230
1.68
重视铁损
1.66
50H250
50H290 50H270
家电用小型马达 工业用中小型马达
Z 5H
23ZH-90
27ZH95 27ZDKH95 27ZDKH90
0.23 (9mil)
0.30 0.27 (11mil) (12mil) Thickness (mm)
0.35 (14mi)
(27ZH95) ( 23ZH90)
GO 1958年开始生产，63年热轧硅钢全部停产
炼钢快速成分分析系统
分析对象元素 C、Si、Mn、Als、N、P、S、Cu、Sn 分析方法 C 红外光谱吸收（Infrared-absorption method) Si、Mn、P、S、Cu、Sn、Als 光发射分析（Photoelectrica emmisson spectrochemical methiod l ) N 热传导系数法 （Thermalconductivity method of inert gas fusion techinque) 分析时机（例） 转炉吹炼 装入
板坯低温加热技术
典型低温工艺流程 高炉铁水 转炉炼钢 DH精炼、成分微调 浇铸板坯 低温加热 高温热连轧 薄规格 酸洗、预冷轧
工艺品的含意
炼钢： 成份控制要求苛刻 热轧：加热温度为极限、轧制线温度为极限、可加工 性能极限 、质量波动范围要求苛刻 冷轧：各工序质量波动范围要求苛刻 即使是代表世界顶级水平的新日铁，取向硅钢成材率也 只是80%左右。 取向硅钢成本在8000～10000元左右，合金成本不高， 但各工序加工及控制成本很高。 是质量控制、生产稳定、设备精度稳定的综合体现。
CuxS (AlN,MnS,Sn)
AlN MnS,CuxS，Sn
1300oC
1200oC NSC型低温工艺 大压下率1步冷轧
1100oC
低 低 抑制剂强度 高
取向钢工艺流程
板坯高温加热技术
CGO典型工艺流程 高炉铁水 转炉炼钢 DH精炼、成分微调 浇铸板坯 高温加热 高温热连轧 Hi-B典型工艺流程 高炉铁水 转炉炼钢 DH精炼、成分微调 浇铸板坯 高温加热 高温热连轧 薄规格 酸洗 第1次冷轧 中间退火 第2次冷轧 脱碳退火、涂MgO 高温退火 热平整退火涂层 剪切包装 常化酸洗 时效轧制 脱碳退火、涂MgO 高温退火 热平整退火涂层 剪切包装 常化酸洗 时效轧制 脱碳退火、渗氮、涂MgO 高温退火 热平整退火涂层 剪切包装 酸洗、预冷轧
扩大使用于高效小型马达（高频特性）
5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 4.00
大
大中型旋转机
1.64 1.00 2.00 3.00
P15/50 ( W/Kg)
NSC无取向电工钢发展历史
高斯取向
轧向 高斯取向织构
硅酸盐 底
玻璃膜
层
轧 向
铁晶体的各向异性
变压器铁芯的磁通走向
叠片铁芯 变压器铁芯与磁化方向 铁芯 线圈
光纤网络
脱气处理（ＲＨ） 吹炼 取样 添加合金 添加合金 添加合金 搅拌 搅拌 搅拌 取样 取样 取样 分析部门
在工厂各终端ＣＲＴ显示分析结果 判断是否合格 动作 提高成分命中率
－－连铸
控制等轴晶比，防止柱状晶过度发达（电磁搅拌） 防止夹杂和杂质元素的严重中心偏析 防止内裂（立弯式连铸机工艺参数的试验确定） 连铸坯的保温输送 ＧＯ铸速是普钢的１／２，ＬＤ、ＲＨ产生机会损失
古典涡电流损耗Pce 涡电流损耗Pe
Wae = k3 Bs2 v 2t
ρ
畴间距 弹性张力 （表面镀膜）
反常涡电流损耗Pae P=Ph+Pe=Ph+Pce+Pae
K1、K2、K3=常数, Bm=最大磁感强度, f=频率 Bs=饱和磁感强度 t=板厚 ρ=电阻率 V=畴壁移动速度
磁滞损耗及涡流损耗
涡电流 磁通 铁芯片做得薄叠起来已减少 涡电流损失 涡电流
电工钢性能要求
2.磁感应强度、导磁率要高。 B=μH。 B —磁感应强度 单位为“高斯” H。—外磁场强度 单位为“奥斯特”或“奥” μ —导磁率 单位为“高斯/奥”
导磁率能准确地反应出材料磁化的难易程度。 3、磁致伸缩要小。 当硅钢类软磁材料磁化时，试样在长、宽方向尺寸发生变化，变压器 嗡嗡的噪音与此有关。 4、良好的表面和均匀的厚度 用表面不平或厚度不均匀的硅钢片叠成的铁芯，当螺丝拧紧时，凸出 的接触部分会产生很大的应力而使磁性下降。
1.5
1.0
0.5 1900 1920 1940
1960
1980
2000
Year
无取向电工钢的应用
电机铁心
均匀旋转磁场
无取向电工钢
磁各向同性
无取向电工钢磁性能决定因素
磁性要求 Ph 磁滞损耗 （60~70%） 低铁损 铁损 （P15/50） Pe 涡流损耗 （30~40%） 杂质---析出物，夹杂减少 晶粒尺寸---晶粒尺寸 织构---晶粒取向分布 表面状态--- 粗糙度 表面氧化膜 电阻率---Si，Al添加 晶粒尺寸---晶粒尺寸 板厚---板厚减薄 织构---晶粒取向分布 高磁感 磁感强度 （B50） 饱和磁感强度---Si、Al减少 杂质---析出物、夹杂减少
铁水预处理（脱Mn）
铁水Mn
无铁水预处理 添加合金（Si、Al)
[由于复Mn，Mn不符合成分范围] 炉渣内的MnO高时，由于添加合 金（Si、Al）脱氧时，Mn从炉渣 以高水平向钢水中复归造成[Mn] 不符 有铁水预处理
[Mn]不合
[铁水预处理] 在混铁车或浇包内注射（FeO） 进行脱Mn
转炉吹炼
硅钢部电工钢讲座系列第一讲
电工钢概述
主讲人：陈易之
20060824 内部使用，请勿扩散
电工钢板的类别
常规产品系列 无取向电工钢板 消除应力退火产品系列 电 工 钢 板 取向电工钢板 高磁感取向产品系列 高磁感产品系列
普通取向产品系列
电工钢性能要求
性能要求 铁损低 磁感高 磁滞伸缩小 无磁时效 叠片系数高 层间电阻大 板型好 原理 防止铁心发热，节能，高效率 高效率、小型化 钢板磁化时尺寸变化小、噪声低 确保使用性能不随时间劣化 叠片铁芯有效长度比例提高 确保叠片铁芯层间绝缘 确保叠片铁芯尺寸精度，加工性，作业率高