取向硅钢磁性能的影响因素

首钢工学院

毕业论文（设计）题目：取向硅钢磁性能影响因素

系别：建筑与环保工程系

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目录

摘要 1 ABSTRACT (2)

绪论 (3)

1 取向硅钢 (4)

1.1 取向硅钢发展概况 (4)

1.1.1国外取向硅钢发展状况 (4)

1.1.2国内取向硅钢发展状况 (5)

1.2 取向硅钢生产工艺 (7)

1.3 取向硅钢的性能 (7)

1.3.1取向硅钢产品特点 (7)

1.3.2取向硅钢磁性能 (9)

1.4取向硅钢的磁性能的应用 (10)

1.5 取向硅钢的发展展望 (10)

2 磁性能的影响因素 (11)

2.1某些元素对硅钢磁性能的影响 (11)

2.1.1基本合金元素的作用 (12)

2.1.2杂质元素的影响 (14)

2.1.3特殊用途的合金元素 (15)

2.2取向度对磁性能的影响 (16)

2.3铁损对取向硅钢磁性能的影响 (16)

2.3.1铁损 (17)

2.3.2影响取向硅钢铁损（PT）的因素 (17)

3 取向硅钢磁性能的改善 (25)

3.1添加抑制剂 (25)

3.1.1硫化锰(MnS) (25)

3.1.2氮化铝( AlN) (25)

3.1.3其它抑制剂 (26)

3.2细化磁畴 (26)

3.2.1磁畴细化的机理 (26)

3.2.2细化磁畴技术 (27)

3.3薄带生产技术 (27)

3.4其它改善取向硅钢磁性能的方法 (28)

结束 (29)

参考文献 (31)

致谢 (33)

摘要

本论文以影响取向硅钢磁性能的影响因素为课题，探究了影响磁性能的因素。本课题以内部组织结构及铁损损失为根源，逐步探究影响磁性能的因素。论文主要分为三部分:第一部分介绍了取向硅钢的一些简单知识及磁性能的一些知识；第二部分研究了取向硅钢磁性能的影响因素；第三部分介绍了一些改善磁性能的技术和方法。通过研究得出影响磁性能的因素主要为：一些化学元素、板坯厚度、晶粒度及杂质等。

关键词：取向硅钢，化学元素，铁损损失，磁性能

ABSTRACT

In this paper, based on the influence factors of silicon steel magnetic influence orientation issue, explores the factors affecting magnetic performance. This topic to internal organization structure and the iron loss of the loss for the root cause, step by step to explore the factors that affect magnetic. Thesis mainly is divided into three parts: The first part introduces some simple knowledge of oriented silicon steel and some knowledge of the magnetic; Second part studied the influence factors of oriented silicon steel magnetic;The third part introduces some techniques and methods to improve magnetic. Through the study indicates that the factors affecting magnetic can mainly Some chemical element, the slab thickness, grain size and impurity and so on.

Keywords: Oriented silicon steel, chemical elements, Iron loss damage, magnetic property

绪论

目前,为了达到节能和保护环境的目的,全球都将关注的重点放在取向硅钢生产工艺上,取向硅钢( GO) 低铁损(W17/ 50 = 0. 75 W/ kg) 是适应当前市场的要求的,通过提高硅的质量分数、改进精轧技术的方法生产低铁损、超薄硅钢片。而Hi2B 钢只占全球取向硅钢产量的20 % ,就是这占极小比率的Hi2B 钢为变压器低噪音化作出了巨大的贡献。所以,近年来美、日等国也致力于开发和生产高磁感、低铁损、磁致伸缩小、表面质量好冷轧取向硅钢,技术日趋完善。

为了获得高磁感应的取向硅钢片各国家不断的研究新技术，本轮就取向硅钢磁感应方面加以研究。介绍影响取向硅钢的磁性能的因素，以及取向硅钢的一些简单知识和改善磁性能的方法。

1 取向硅钢

晶粒取向硅钢(Grain.oriented Silicon Steel，简称取向硅钢)是一种硅含量为3％的电工用钢，是电力、电子等行业不可或缺的软磁材料。取向硅钢主要用于制造各种型号的变压器，是一种重要的节能功能材料[1]。硅钢实质是高硅及低碳的铁素体钢，由硅钢和有关元素配合，通过较复杂、要求严格的炼钢、热轧、冷轧、热处理工艺获得晶粒状取向一致排列在易磁化方向的高斯织{110}<001>，得到良好的、不同等级的电磁性能，晶粒在易磁化方向取向程度越高，则磁导率越高，铁损越低，这样可大大减少铁损，降低能耗，提高电器寿命[2]。

图1-1冷轧无取向硅钢组织结构图1-2冷轧取向硅钢组织结构

1.1 取向硅钢发展概况

1.1.1国外取向硅钢发展状况

1.1.1.1普通取向硅钢(CGO)的发展

1930-1967年主要是冷轧普通取向(CGO)板的发展阶段。1930年美国高斯(N.P.Goss)在1926年本多光太郎等已发表的Fe单晶体磁各向异性实验结果的启发下采用冷轧和退火的方法开始实验。1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高(具有{110}<001>织构)的3%硅钢(此硅钢也称单取向或Goss取向冷轧硅钢)，1934年申请专利并公开发表。同一年Armco钢公司按高斯专利技术与Westinghouse电气公司合作组织生产。其后Armco公司采用快速分析微量碳等技术和不断改进制造工艺及设备，产品质量逐步提高并申请了一系列专利[3]。逐渐垄断了这个时期CGO钢的发展。表1-1 为Armco 公司普通取向硅钢发展情况。