硅鋼板教育資料

1、POS-GCS 硅鋼片 教育資料2007. 05 1. 硅鋼片 (Electrical steel)的定義2. 產品特性3. 絕緣涂層4. 硅鋼的用途 附頁) POSCO 硅鋼片生產銷售計劃 附頁) 中國硅鋼板需給現(xiàn)況 附頁) 規(guī)格及體系目 次0低鐵損, 磁感密度及透磁率高 磁渦及磁氣時效小 點積率高,層間絕緣性優(yōu)秀 厚度偏差及形象良好 客戶加工性 (沖壓性 ,焊接性及 內冷媒性) 優(yōu)秀Base Coating(Mg2SiO4)鋼板(Fe-Si)絕緣涂層(C-10)鋼板(Fe-Si)絕緣涂層(C-6)硅鋼的要求特性 硅鋼片產品構造1區(qū)分定義單位測定條件鐵損(Core Loss)在鐵芯交流磁化過

2、程當中因磁阻抗發(fā)生的能量損失(Energy Loss) 鐵損 = 里力損 + 渦流損 + 異常渦流損 - 里力損 : 交流磁化時因顯示滯后傾向(Hysteresis) 而先前的磁感應結束后剩余的磁力跟新 磁力相殺發(fā)生損失 - 渦流損 : 鐵芯的磁感密度產生變化時,發(fā)生妨礙磁感 密度變化方向的機轉力(逆機轉力)誘導而 產生的損失W/KgW/Lb*POSCO(60Hz) -GO: W17/60 -NO: W15/60*JIS(50Hz) -GO: W17/50 -NO: W15/50磁感密度在磁場內的某一點垂直于磁場(磁化力)的每單位面積 的磁力線的數(shù)TeslaWb/m2*POSCO -GO: B

3、10 -NO: B50*JIS -GO: B8 -NO: B50透磁率(Permeability)磁力線通過鐵芯時,以通過時的容易程度顯示磁化曲線 的曲折度(受磁場的影響磁化時產生的磁感密度和磁場 在真空時強度的比)-*GO:H=10 oersted (796A/m)*NO: B=1.5 Tesla 主要特性定義2區(qū)分定義結晶構造及磁氣異方性Fe-Si 合金跟鐵一樣在上溫是體心立方格子(Body Centered Cubic),根據(jù)各結晶方向,磁化的容易程度也不同,這稱之為磁氣異方性(Magnetic Anisotropy ) - 100 方向磁化最容易, 111方向最難磁渦現(xiàn)象(Magnet

4、ostriction )是有關于變壓器噪音的特性, 把強磁性體磁化的時候根據(jù)方向磁化時發(fā)生材料的收縮,方向磁化時發(fā)生膨脹,磁性體的外形反復變化的現(xiàn)象.(變形量 DL/L 10 5 10-6 程度的近少量) 主要特性定義Medium110Hard111Easy100磁化力 H(AT/m)2.58X104100110111磁感密度 B(T)2.01.51.00.502463區(qū)分定義磁界(magnetic field)也稱之為磁氣場或磁場, 磁極周圍或流電的導線周圍產生的磁氣力作用的空間磁氣誘導(Magnetic Induction)磁場里面放著的物體顯示磁性的現(xiàn)象,即在鐵片上施加磁界,鐵片會產生磁

5、極成為磁鐵的現(xiàn)象 (例) 磁鐵吸鐵片也是因為同樣的原理絕緣性硅鋼片為了減少渦電流損失制造成薄片后積層使用.這時,鋼板的絕緣性必須優(yōu)秀. 層間阻抗不足時薄片積層效果惡化增加渦流損失 主要特性定義4區(qū)分定義磁區(qū)(magnetic domain)磁力所指的一定方向的一定區(qū)域渦流損(Eddy Current Loss )損失的大小與磁感密度和頻率的平方成比例,所以為了減少損失,使用已經過絕緣處理的幾張薄片疊起來的鐵芯. 主要特性定義(x)渦流磁感密度層間阻抗(絕緣,薄片)5區(qū)分定義異常渦流損(Anomalous Loss ):因磁壁的移動所產生的損失(占取向性產品鐵損的50%; 為減少損失實施磁區(qū)微細

6、化)平坦度(Wave)把實驗片放在正中間測定高度(h)及波長(L)計算 - 平坦度 = h / L 直線性(Camber)把實驗片的一邊對準基準線測定最大的間隔 - 基準: 每2M 1mm 以內 主要特性定義6 硅鋼制造工程煉剛/熱軋 取向性硅鋼片APLCRMDNLCOFHCL H.Coil 退火 酸洗 冷軋壓延 脫碳酸洗 高溫退火 絕緣涂層 無取向性硅鋼片煉剛/熱軋APLCRM1ACL H.Coil 退火 酸洗 冷軋壓延 退火 絕緣涂層1,2PCM2ACL 退火絕緣涂層 冷軋壓延高級NO一般NO7 高級取向性產品 (HGO)電力用超高壓用變壓器為了降低損失需要低鐵損鋼板 高效率超高壓變壓器

7、大型, 中小型變壓器 電抗機 與一般取向性(CGO)相比按壓延方向進一步強化排向性的產品,擁有低鐵損和 高磁感密度的特性Grade保證實際鐵損 W17/50磁感密度B8鐵損W17/50磁感密度B823PH1250.951.870.921.9027PH1321.001.880.981.9030PH1391.051.881.031.90GradeCSiMnAlPPH-Core0.012.93.40.20.050.02Grade抗拉強度(f/)屈服點(f/)延伸率(%)硬度,Hv1PH-Core36.033.78185 產品成分 (wt%) 磁性特征 機械特征2. 產品特性8磁區(qū)微細化處理 用 La

8、ser強制性地把磁區(qū)微細化改善鐵損的產品 (在500以上進行熱處理時無效)Grade保證實際鐵損W17/50磁感密度B8鐵損W17/50磁感密度B823PHD1120.851.880.831.91 產品成分 (wt%) 磁性特征 適用于未進行熱處理的 Stacking Core Laser 處理時鐵損改善效果 : 610% 鐵損改善 磁區(qū)微細化產品 (激光處理 HGO)R.D.5.7mmGradeCSiMnAlPPH-Core0.012.93.40.20.050.02產品厚度 (mm)0.270.23W17/50(w/kg)CGOHGO磁區(qū)微細化HGO0.301.251.151.030.980

9、.880.890.78 鐵損比較為了減少能量損失需要低鐵損鋼板9 一般取向性產品 (CGO)產業(yè)用模型變壓器 把晶粒方向按壓延方向排列的產品,具有低鐵損和高磁感密度的特性. 跟HGO比排向性差Grade保證實際鐵損 W17/50磁感密度B8鐵損W17/50磁感密度B827PG1721.301.801.171.8530PG1721.301.801.201.8535PG2041.551.801.381.85GradeCSiMnAlPPG-Core0.012.83.30.20.050.02Grade抗拉強度(f/)屈服點(f/)延伸率(%)硬度Hv1PG-Core36.033.710180 產品成分

10、 (wt%) 磁性特征 機械特性 高效率超高壓變壓器大型, 中小型變壓器 電抗機 大型轉動機 (發(fā)電所用發(fā)電機)為了降低能量損失需要低鐵損鋼板10 高級無取向性產品 (HNO)高效率密封發(fā)動機大型及高效率轉動機用途 密封發(fā)動機(冰箱,空調) 清掃機用發(fā)動機 小型電源變壓器 (音響,醫(yī)療器) 鎮(zhèn)流器 (照明器) 把Si含量增加到2.0% 水準,改善鐵損的產品Grade保證實際鐵損 W15/50磁感密度B50鐵損W15/50磁感密度B5050PN 5954.701.643.601.70GradeCSiMnAlP50PN 5950.011.92.40.50.10.60.03Grade抗拉強度(f/)

11、屈服點(f/)延伸率(%)硬度,Hv150PN 59542.830.129.0150 產品成分 (wt%) 磁性特征 機械特征11 一般無取向性產品 (LNO)微波爐用HVT 家電機器用發(fā)動機,Trans 用途 通用A.C發(fā)動機 小型電源變壓器 (SRA后使用 )鎮(zhèn)流器 (照明器) Ceiling Fan 發(fā)動機 用于小型 Trans或者偶爾使用的家電用發(fā)動機的產品Grade保證實際鐵損 W15/50磁感密度B50鐵損W15/50磁感密度B5050PN165013.001.706.801.75GradeCSiMnAlP50PN16500.010.20.70.50.30.10Grade抗拉強度(

12、f/)屈服點(f/)延伸率(%)硬度,Hv150PN165040.328.135.0118 產品成分 (wt%) 磁性特征 機械特征12 特殊用產品磁性開關電磁石開閉機 Crain 及 Hoist用 Switch Elevator用 Switch 用于磁性開關 (提高耐磨耗性及把 殘留磁性最小化的產品)Grade保證實際鐵損 W15/50磁感密度B50鐵損W15/50磁感密度B5065PNM7007.01.664.141.7370PNM7607.601.654.001.70GradeCSiMnAlP65PNM7000.011.92.40.50.30.1070PNM7602.12.6Grade抗

13、拉強度(f/)屈服點(f/)延伸率(%)硬度Hv165PNM70043.429.13015070PNM76050.037.229175 產品成分 (wt%) 磁性特征 機械特性133. 絕緣涂層 Insulation Coating(1.0 2.0 g/) Base Coating (1.0 2.0 )Steel Substrate Insulation Coating(0.5 2.0 g/) 取向性產品無取向性產品為了減少渦電流損失 (Eddy Current Loss),涂絕緣性能優(yōu)秀的皮摸 絕緣性 : 硅鋼片為了減少渦電流損失制造成薄片后積層使用. 這時,鋼板的絕緣性必須優(yōu)秀. 層間阻抗

14、不足時薄片積層效果惡化增加渦流損失14 參考(絕緣涂液特性及種類)區(qū)分C-10C-4C-6AB適用產品GOHigh-NONO (All)主要成分無機質(Phosphate)無機質(Phosphate)有機質(Resin) +無機質(Chromate)涂層特性絕緣性(Amp)0.10.30.50.80.900.970.750.85涂層厚度(um)2.04.02.50.51.01.01.5粘合力(mm )30101010耐熱性(SRA可能溫度)850800 800 800 加工特性沖壓性焊接性締結力 優(yōu) 良 一般 C-4 涂層的時候最近使用減少趨勢(要求時需個別商談) 15 參考 (各Mill絕緣

15、涂層種類)164. 硅鋼的用途 GO : 靜態(tài)機 (各種變壓器類 : 柱狀,配電用變壓器等) NO : 轉動機 (家電用, Motor,發(fā)電機,Compressor) 小型Transformer (HVT,LVT,Reactor 等)發(fā)電機HVTReactor配電變壓器柱狀變壓器17 利用電磁器誘導作用轉換交流電壓或電流的值的裝置 變壓器- 把薄硅鋼板疊起來作為鐵芯,在那周圍圈1次卷和2次卷,兩邊的卷線數(shù)不一樣,利用這時在一邊的卷 線通電可誘導另一邊的卷線上的機轉力的原理- 變壓器的電壓跟卷線數(shù)成比例, 變壓器的輸入電力和輸出電力 是一樣的(即,輸入電壓輸入 電流=輸出電壓輸出電流) 電壓升高

16、電流變小,電壓 降低電流變強 - 如果想輸出電壓高于 輸入電壓，就把2次卷線數(shù)多于 1次卷線數(shù),想把輸出電壓低于輸入電壓的話 就把2次卷線數(shù)少于1次卷線數(shù)就可以 變壓器公式: (1次圈卷數(shù) / 2次圈卷數(shù)) = (1次電壓 / 2次電壓) = (2次電流 / 1次電流)18 把電能轉換為機械能的機器 發(fā)動機佛蘭芒 的 左手法則磁界的方向和電流的方向不平行的時候,產生跟這兩者直交方向的力DC 發(fā)動機的原理根據(jù)佛蘭芒的左手法則產生力轉動19附頁) POSCO 硅鋼片生產銷售計劃-取向性硅鋼片及無取向性高級銷售對象量大幅擴大POSCO 中國地區(qū)銷售計劃硅鋼片中長期銷售計劃(單位:千噸)(單位:千噸)

17、POSCO 硅鋼片中長期擴建計劃20取向性(單位/千噸)-2008年武漢鋼鐵Capa:280千噸經濟成長引起的電力不足現(xiàn)象持續(xù)增加硅鋼片的需求量*雖然武漢鋼鐵早期新增設等計劃會擴大 供給量,但2008年為止中國國內需求 還是不可避免的要進口.無取向性隨著家電產業(yè)的成長需求量持續(xù)增加,但 Local Mill新增設導致供給量擴大,所以進口量也會隨之減少的*寶山,武漢等Local Mill以一般材生產為中心, 所以一般材的供給量會擴大并且進口材料也會 形成一個以高級材為中心的市場.附頁) 中國硅鋼板需給現(xiàn)況21附頁) 規(guī)格及體系(國家規(guī)格名)KSJISASTMKS C4006硅鋼片試驗方法KS D

18、3802無取向性硅鋼片KS D3803 取向性硅鋼片JIS C2550硅鋼片試驗方法JIS C2552無取向性電子鋼帶JIS C 2553取向性硅鋼帶A717 絕緣阻抗 測定方法A677 無取向性硅鋼片(Fully)A683 無取向性硅鋼片(Semi)A726 冷軋磁性鋼板(Semi)A840 冷軋磁性鋼板(Fully)A876 取向性硅鋼片(規(guī)格體系)表示厚度表示產品區(qū)分表示鐵損保證值表示產品區(qū)分表示鐵損保證值表示厚度表示產品區(qū)分表示產品區(qū)分22(國家規(guī)格,取向性) 測定鐵損 頻率 - 17/50Hz: JIS, DIN -15/60Hz: KS(POSCO), ASTM, AISI23PO

19、SCOKSD3802JISC2552ASTMA677AISIDIN4640050PN34550PN37050PN39550PN44550PN51050PN59550PN76050PN89050PN101550PN127050PN165050A34550A37050A39550A44550A51050A59550A76050A89050A101550A127050A165050A27050A29050A31050A35050A40050A47050A60050A70050A80050A100050A130047F16547F18047F20047F24047F28047F40047F450M15

20、M19M36M43M45M47V270-50AV290-50AV310-50AV350-50AV400-50AV470-50AV600-50AV700-50AV800-50A 測定鐵損 頻率 -17/50Hz : JIS, DIN -15/60Hz : KS(POSCO), ASTM, AISI(國家規(guī)格,取向性)24(公司規(guī)格) 規(guī)格 略號 運營形態(tài)表示厚度表示鋼種區(qū)分表示鐵損保證值) 30PH 139, 35Z135, 50RM470, B50A1300(), 50A1300M(CSC) 各公司鋼種區(qū)分25(產品號碼體系) 產品號碼 運營形態(tài)表示工程表示鋼種區(qū)分一聯(lián)號碼表示工作月份表示工程

21、 表示鋼種區(qū)分 表示工作月份工程RCL#1ACL#2ACLDALHCL記號GWJDC鋼種取向性無取向性記號ELML區(qū)分123456789101112雙數(shù)年ABCDEFGHJKLM單數(shù)年NPQRSTUVWXYZ26標準厚度保證值典型值POSCOJISmm鐵損密度(B8)鐵損密度(B8)W17/60W17/50W17/60W17/50*23PHD112*23R0850.231.120.851.851.080.821.9123PH12523P0950.231.250.951.881.210.921.9127PH13227P1000.271.321.001.881.290.981.9130PH1393

22、0P1050.301.391.051.881.361.031.91High permeability GO (PH-Core)電磁性能機械性能標準厚度抗拉強度(N/)屈服點(N/)延伸率(%)硬度,Hv1POSCOJISmm23PHD11223PH12523R08523P0950.23381356719527PH13230PH13927P10030P1200.270.303603358190Stress-relief annealing will nullify the beneficial effects of domain refinement by laser irradiation (

23、詳細 規(guī)格 內容) 27標準厚度保證值典型值POSCOJISmm鐵損密度(B8)鐵損密度(B8)W17/60W17/50W17/60W17/5027PG17227G1300.271.721.301.801.481.151.8730PG18530G1400.301.851.401.801.621.251.8735PG20435G1550.352.041.551.801.801.381.87Conventional GO (PG-Core)電磁性能機械性能標準厚度抗拉強度(N/)屈服點(N/)延伸率(%)硬度,Hv1POSCOJISmm27PG17227G1300.273443221018030P

24、G18530G1400.303553301018035PG20435G1550.353643451018028標準厚度保證值典型值POSCOJISmm鐵損密度(B50)鐵損密度(B50)W15/60W15/50W15/60W15/5035PN56035A4400.355.604.401.653.602.951.7050PN51050A4000.505.104.001.634.003.101.6950PN59550A4700.505.954.701.644.503.501.7165PN59565A4700.655.954.701.645.254.101.71High grade NO (HNO,