電工鋼生產(chǎn)概論 SS課件

電工鋼生產(chǎn)概論（PPT35頁(yè))電工鋼生產(chǎn)概論（PPT35頁(yè))1提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)電工鋼使用性能電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述2

電工鋼是鐵基的工業(yè)用軟磁材料，包括碳含量很低的工業(yè)純鐵和0.5％～4.5％Si硅鋼兩類，主要用做各種電機(jī)和變壓器的鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要磁性材料。電工鋼板帶在磁性材料中用量最大，約占磁性材料的90％，占電工材料的50％。電工鋼是重要的能源用鋼，也是一種重要的金屬功能材料。電工鋼是鐵基的工業(yè)用軟磁材料，包括碳含3電工鋼的分類及用途電工鋼按其主要合金硅元素的含量可分為工業(yè)純鐵和硅鋼兩大類；按生產(chǎn)工藝過(guò)程硅鋼又可分為熱軋和冷軋兩大類；冷軋硅鋼又分為取向硅鋼和無(wú)取向硅鋼兩種。磁各向異性的冷軋取向硅鋼片主要用于制作各種變壓器的鐵芯，也可沖壓制成扇形、制做大型汽輪發(fā)電機(jī)的定子；磁各向同性的冷軋無(wú)取向硅鋼片主要用于制造容量較大的大中型電機(jī)、發(fā)電機(jī)以及家用電機(jī)、微電機(jī)、鎮(zhèn)流器和小型變壓器等。電工鋼的分類及用途電工鋼按其主要合金硅元素的含量可分為工業(yè)4表.電工鋼板的品種和分類

分類公稱厚度/mm熱軋硅鋼板(無(wú)取向)低硅熱軋鋼帶，熱軋電機(jī)鋼(1.0%～2.5%Si)0.50熱軋高硅鋼，熱軋變壓器鋼(3.0%～4.5%Si)0.35和0.50冷軋電工鋼板無(wú)取向電工鋼(冷軋電機(jī)鋼)低碳電工鋼(<0.5%Si)0.50和0.65電機(jī)硅鋼(0.5%～3.5%Si)0.35和0.50單取向硅鋼(冷軋變壓器鋼)冷軋變壓器硅鋼(2.9%～3.3%Si)0.35、0.30、0.27和0.23雙取向硅鋼高頻用冷軋變壓器硅鋼(2.9%～3.3%Si)0.05～0.15表.電工鋼板的品種和分類分類公稱厚度熱軋5此外還有特殊用途的電工鋼板，如高頻電機(jī)和變壓器以及脈沖變壓器用電工鋼；繼電器和電力開關(guān)用的高強(qiáng)度冷軋無(wú)取向硅鋼；新型高轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)子用的高強(qiáng)度冷軋電工鋼；醫(yī)用核磁共振斷層掃描儀等磁屏蔽和高能加速器電磁鐵用的低碳電工鋼；高頻電機(jī)和變壓器以及磁屏蔽的高硅鋼板等。

此外還有特殊用途的電工鋼板，如高頻電機(jī)和變壓器以及脈沖變壓器6表.熱軋、冷軋電工鋼各項(xiàng)性能指標(biāo)

項(xiàng)目熱軋硅鋼冷軋硅鋼磁性能同樣鐵損的熱軋硅鋼比冷軋硅鋼磁感低0.4～0.5T磁感高，磁激電流小，電機(jī)的銅損小，功率高加工性能熱軋硅鋼比冷軋硅鋼硬度HV值高20～30MPa硬度低，加工模具損耗小，加工性優(yōu)良同板差疊裝系數(shù)≥95％疊裝系數(shù)≥98％耗電量鐵損比相同硅含量的冷軋鋼大節(jié)能生產(chǎn)效率低高勞動(dòng)強(qiáng)度高低加工應(yīng)力敏感度低，加工后不需退火高，需消除應(yīng)力退火價(jià)格低高表.熱軋、冷軋電工鋼各項(xiàng)性能指標(biāo)項(xiàng)目熱軋硅鋼冷軋硅鋼磁7我國(guó)冷軋硅鋼生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的大企業(yè)主要有武鋼、寶鋼、太鋼、鞍鋼四家。冷軋電工鋼的生產(chǎn)能力有310.9萬(wàn)噸，其中取向硅鋼為28萬(wàn)噸。冷軋硅鋼的制造工藝和設(shè)備復(fù)雜，成分控制嚴(yán)格，生產(chǎn)工序長(zhǎng)，影響性能的因素多，尤其是取向硅鋼被視為鋼鐵行業(yè)中的珍品。因此常把取向硅鋼產(chǎn)品的質(zhì)量看作衡量一個(gè)國(guó)家鋼鐵制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志，也在一定程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家科技和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。我國(guó)冷軋硅鋼生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀目前，我國(guó)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的大企業(yè)主8表.2001～2005年國(guó)內(nèi)主要廠家電工鋼產(chǎn)量（萬(wàn)噸）時(shí)間（年）20012002200320042005“十五”合計(jì)武鋼取向1212.8912.5312.713.2163.32無(wú)取向25.1728.2627.433.857.03171.66太鋼無(wú)取向11.0310.612.414.317.1465.45寶鋼無(wú)取向38.544.550.853.568.6255.6鞍鋼無(wú)取向------11.145.4256.52合計(jì)無(wú)取向＋取向86.796.25103.13125.4201.4612.57熱軋板81.682.195.4104105.2468.3冷軋＋熱軋168.3178.35198.53229.4306.61080.87表.2001～2005年國(guó)內(nèi)主要廠家電工鋼產(chǎn)量（萬(wàn)噸）時(shí)9提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)

電工鋼使用性能電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述10各元素對(duì)電工鋼性能影響C：碳對(duì)電工鋼極有害，碳會(huì)提高矯頑力和磁滯損耗。隨碳含量增高，P15增大；碳也可與鐵形成間隙式固溶體，使晶格畸變嚴(yán)重，引起很大的內(nèi)應(yīng)力，使磁性明顯降低，故要求成品中C<0.015％；Si：電工鋼中加硅主要是提高電阻率，降低渦流損耗，降低鐵損，并促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大。各元素對(duì)電工鋼性能影響C：碳對(duì)電工鋼極有害，碳會(huì)提高矯頑力和11Mn：錳可擴(kuò)大γ相區(qū)，有利于晶粒長(zhǎng)大，降低鐵損?？尚纬蒑nS，防止生成FeS所引起的熱脆，又可降低相變溫度，使退火溫度下降，晶粒尺寸變小，影響磁性，故一般Mn/S≥10。P：磷與硅的作用相似，縮小γ相區(qū)，促使晶粒長(zhǎng)大，提高電阻率和硬度，降低鐵損?？刂圃?.03%以下。S：硫是有害元素，硫使鐵損和矯頑力增大。硫與錳形成細(xì)小的MnS質(zhì)點(diǎn)，阻礙成品退火時(shí)晶粒長(zhǎng)大。故S含量越小越好，一般控制在0.015％以下。Mn：錳可擴(kuò)大γ相區(qū)，有利于晶粒長(zhǎng)大，降低鐵損?？尚纬蒑nS12N：氮以間隙原子固溶在鐵中，是強(qiáng)烈擴(kuò)大奧氏體的元素。氮能與鋁形成AlN，作用與MnS相同，合理的生產(chǎn)工藝可有效提高磁性，降低鐵損。若控制不好，則會(huì)影響硅鋼的各項(xiàng)性能。一般氮含量應(yīng)控制在0.002％以下。O：氧在γ-Fe中形成間隙固溶體，使晶格變形、矯頑力增加、磁時(shí)效效應(yīng)增加、磁性降低。鋼中的氧易形成SiO2、Al2O3等氧化物夾雜，阻礙晶粒長(zhǎng)大，使磁性降低，故要求硅鋼中氧含量越低越好。N：氮以間隙原子固溶在鐵中，是強(qiáng)烈擴(kuò)大奧氏體的元素。氮能與鋁13鐵－硅合金的特性

鐵的居里溫度為770℃鐵硅二元系含硅量超過(guò)2.5％時(shí)，奧氏體區(qū)封閉消失Si>4.5%時(shí)，出現(xiàn)有序相（Fe3Si）和（FeSi）鐵－硅合金的特性鐵的居里溫度為770℃14碳對(duì)鐵－硅合金的影響

這是采用高溫退火發(fā)生二次再結(jié)晶、制造取向硅鋼和高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼的金屬學(xué)基礎(chǔ)碳含量小于0.025％的3.25％Fe-Si合金在任何溫度下都為單一的α相，不會(huì)發(fā)生相變碳對(duì)鐵－硅合金的影響這是采用高溫退火發(fā)生二次再結(jié)晶、制造取15電工鋼的主要物理性質(zhì)電工鋼的實(shí)際密度與Si和Al的含量有關(guān)，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：(g/cm3)電工鋼的電阻率與Si和Al的含量有關(guān)，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：(μΩ·cm)電工鋼的主要物理性質(zhì)電工鋼的實(shí)際密度與Si和Al的含量有關(guān)16電工鋼的主要力學(xué)性質(zhì)硅鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨硅含量增加而增大。在3.5％～4.5％Si處達(dá)到最大值。Si>2.5％時(shí)，伸長(zhǎng)率和面伸縮率急劇下降，Si>4.5％時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度也急劇下降，伸長(zhǎng)率和面伸縮率迅速降為零。電工鋼的主要力學(xué)性質(zhì)硅鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨硅含量增加而增17硅鋼的硬度隨硅含量增加而增高，Si含量大于4.5％的硅鋼既硬又脆，不能進(jìn)行冷加工，這是熱軋硅鋼板的硅含量上限設(shè)定為4.5％，而冷軋硅鋼硅含量上限設(shè)定為3.3％的重要原因。硅鋼的硬度隨硅含量增加而增高，18各元素對(duì)硅鋼的影響效果

有助于提高鐵磁性的元素：Ni、Co；有助于提高電阻率的元素：Al、P；引起晶格畸變的有害元素：C、N、O；形成夾雜物的有害元素：V、Cr、Ti；擴(kuò)大奧氏體妨礙二次再結(jié)晶的元素：C、N、Mn；形成有利雜質(zhì)的元素：Sb、Bi；有利夾雜物：MnS、AlN。各元素對(duì)硅鋼的影響效果有助于提高鐵磁性的元素：Ni、Co；19無(wú)取向電工鋼的化學(xué)成分范圍

CSiMnPSAlSN2≤0.015(最好≤0.005)0.1~1.00.25~0.500.02≤0.015(最好≤0.005)≤0.02

(最好≤0.005)≤0.002無(wú)取向電工鋼的化學(xué)成分范圍CSiMnPSAlSN2≤0.020提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)電工鋼使用性能

電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述21（1）鐵芯損耗（PT）低（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）高（3）要求磁各向異性（4）沖片性能良好（5）鋼板表面光滑、平整、厚度均勻（6）絕緣薄膜性能良好（7）磁時(shí)效性現(xiàn)象?。?）鐵芯損耗（PT）低22鐵芯損耗（PT）鐵芯損耗簡(jiǎn)稱鐵損，其單位為W/kg，是指鐵芯于交變磁場(chǎng)中磁化時(shí)，磁通量變化受到各種阻礙而消耗掉部分電能，這種損耗使鐵芯發(fā)熱，引起電機(jī)和變壓器的溫度升高。按我國(guó)電工鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀，每發(fā)電1kW需配備發(fā)電機(jī)和各種變壓器共9kVA，其中變壓器用鋼占全部電工材料的20～30％。若用10萬(wàn)噸冷軋硅鋼代替熱軋硅鋼生產(chǎn)變壓器，每年可節(jié)電約2億度，相當(dāng)于23.4萬(wàn)kW發(fā)電機(jī)全年的發(fā)電量總和。鐵芯損耗（PT）鐵芯損耗簡(jiǎn)稱鐵損，其單位為W/kg，是指鐵芯23磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）磁感應(yīng)強(qiáng)度是鐵芯單位截面面積上通過(guò)的磁力線數(shù)，也稱磁通密度，代表材料的磁化能力，單位為T。使用磁感應(yīng)強(qiáng)度高的硅鋼片，鐵芯重量可相應(yīng)減少。一般變壓器鐵芯約占設(shè)備總重量的1/3～1/2。冷軋硅鋼片的磁感應(yīng)強(qiáng)度比熱軋硅鋼片的高20～30％，變壓器鐵芯體積和重量也相應(yīng)減少30％。

磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）磁感應(yīng)強(qiáng)度是鐵芯單位截面面積上通過(guò)的磁力線數(shù)24磁各向異性電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，鐵芯是用帶齒圓形沖片疊成的定子和轉(zhuǎn)子組成的，要求電工鋼板為磁各向同性，一般要求縱橫向鐵損差值<8%，磁感差值<10%，因此適合用無(wú)取向冷軋電工鋼或熱軋硅鋼制造。變壓器在靜止?fàn)顟B(tài)下工作，大中型變壓器鐵芯用條片疊成，一些配電變壓器、電流和電壓互感器以及脈沖變壓器等用卷線鐵芯制造，以保證沿電工鋼板軋制方向下料和磁化，因此一般用冷軋取向硅鋼制造。磁各向異性電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，鐵芯是用帶齒圓形沖片疊成25沖片性能以100kVA變壓器為例，鐵芯需用0.5mm厚的1700片硅鋼片疊裝，電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子鐵芯的形狀較復(fù)雜，要求硅鋼片沖剪無(wú)毛刺。硅含量相同的冷軋硅鋼其沖片性能比熱軋硅鋼要好，且沖片模具壽命能提高4～6倍。熱軋硅鋼片都是單張供貨，冷軋硅鋼片可成卷供貨，沖剪材料的利用率可提高15個(gè)百分點(diǎn)。沖片性能以100kVA變壓器為例，鐵芯需用0.5mm厚的1726鋼板表面質(zhì)量為了保證鐵芯的疊片系數(shù)，要求電工鋼板表面光滑、平整且厚度均勻。疊片系數(shù)高意味著對(duì)于一定的鐵芯表觀體積，實(shí)際電工鋼用量更多、單位面積內(nèi)磁通量更大。疊片系數(shù)提高1％相當(dāng)于鐵損降低2％，磁感應(yīng)強(qiáng)度提高1％。若鋼板厚度不均勻，裝配鐵芯困難，變壓器和電機(jī)使用中噪音和震動(dòng)增大。冷軋硅鋼片表面質(zhì)量和厚度均勻性都比熱軋硅鋼片的好，且疊片系數(shù)高，噪音和震動(dòng)較小。例如：0.35mm厚硅鋼片的疊片系數(shù)，冷軋硅鋼片為97～98％，熱軋硅鋼片為92～94％。鋼板表面質(zhì)量為了保證鐵芯的疊片系數(shù)，要求電工鋼板表面光滑、平27絕緣薄膜性能為防止鐵芯疊片間短路而增大渦流損耗，現(xiàn)代冷軋電工鋼帶表面涂有特殊性能的半有機(jī)絕緣膜。絕緣薄膜性能為防止鐵芯疊片間短路而增大渦流損耗，現(xiàn)代冷軋電工28磁時(shí)效效應(yīng)鐵磁材料的磁性隨使用時(shí)間而惡化的現(xiàn)象稱為磁時(shí)效現(xiàn)象，特別是當(dāng)鐵芯長(zhǎng)期在溫度50～80℃工作時(shí)，磁時(shí)效效應(yīng)更為明顯。對(duì)磁時(shí)效影響最大的元素是鋼中的碳和氧。磁時(shí)效效應(yīng)鐵磁材料的磁性隨使用時(shí)間而惡化的現(xiàn)象稱為磁時(shí)效現(xiàn)象29提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)電工鋼使用性能電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述30低硅含量低牌號(hào)冷軋無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)工藝

低硅含量低牌號(hào)冷軋無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)工藝31高牌號(hào)冷軋無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)工藝

高牌號(hào)冷軋無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)工藝32冷軋電工鋼的電磁性能主要取決于內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)冶煉、連鑄、熱軋、冷軋及熱處理等各生產(chǎn)工序的綜合控制，確保冷軋電工鋼最終的電磁性能。熱軋工序的溫度制度控制對(duì)改善無(wú)取向電機(jī)鋼的電磁性能非常重要。在熱軋機(jī)能力允許的情況下，溫度應(yīng)盡量低，以防止鋼中MnS和AlN等析出物的固溶、析出，磁性變壞。一般冷軋無(wú)取向電機(jī)鋼開軋溫度為1180℃±20℃，終軋溫度為850℃±20℃。冷軋電工鋼的電磁性能主要取決于內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)冶煉、連鑄33連鑄坯退火后鋼帶平整冷軋后電工鋼帶連鑄坯退火后鋼帶平整冷軋后34謝謝謝謝35電工鋼生產(chǎn)概論（PPT35頁(yè))電工鋼生產(chǎn)概論（PPT35頁(yè))36提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)電工鋼使用性能電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述37

電工鋼是鐵基的工業(yè)用軟磁材料，包括碳含量很低的工業(yè)純鐵和0.5％～4.5％Si硅鋼兩類，主要用做各種電機(jī)和變壓器的鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要磁性材料。電工鋼板帶在磁性材料中用量最大，約占磁性材料的90％，占電工材料的50％。電工鋼是重要的能源用鋼，也是一種重要的金屬功能材料。電工鋼是鐵基的工業(yè)用軟磁材料，包括碳含38電工鋼的分類及用途電工鋼按其主要合金硅元素的含量可分為工業(yè)純鐵和硅鋼兩大類；按生產(chǎn)工藝過(guò)程硅鋼又可分為熱軋和冷軋兩大類；冷軋硅鋼又分為取向硅鋼和無(wú)取向硅鋼兩種。磁各向異性的冷軋取向硅鋼片主要用于制作各種變壓器的鐵芯，也可沖壓制成扇形、制做大型汽輪發(fā)電機(jī)的定子；磁各向同性的冷軋無(wú)取向硅鋼片主要用于制造容量較大的大中型電機(jī)、發(fā)電機(jī)以及家用電機(jī)、微電機(jī)、鎮(zhèn)流器和小型變壓器等。電工鋼的分類及用途電工鋼按其主要合金硅元素的含量可分為工業(yè)39表.電工鋼板的品種和分類

分類公稱厚度/mm熱軋硅鋼板(無(wú)取向)低硅熱軋鋼帶，熱軋電機(jī)鋼(1.0%～2.5%Si)0.50熱軋高硅鋼，熱軋變壓器鋼(3.0%～4.5%Si)0.35和0.50冷軋電工鋼板無(wú)取向電工鋼(冷軋電機(jī)鋼)低碳電工鋼(<0.5%Si)0.50和0.65電機(jī)硅鋼(0.5%～3.5%Si)0.35和0.50單取向硅鋼(冷軋變壓器鋼)冷軋變壓器硅鋼(2.9%～3.3%Si)0.35、0.30、0.27和0.23雙取向硅鋼高頻用冷軋變壓器硅鋼(2.9%～3.3%Si)0.05～0.15表.電工鋼板的品種和分類分類公稱厚度熱軋40此外還有特殊用途的電工鋼板，如高頻電機(jī)和變壓器以及脈沖變壓器用電工鋼；繼電器和電力開關(guān)用的高強(qiáng)度冷軋無(wú)取向硅鋼；新型高轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)子用的高強(qiáng)度冷軋電工鋼；醫(yī)用核磁共振斷層掃描儀等磁屏蔽和高能加速器電磁鐵用的低碳電工鋼；高頻電機(jī)和變壓器以及磁屏蔽的高硅鋼板等。

此外還有特殊用途的電工鋼板，如高頻電機(jī)和變壓器以及脈沖變壓器41表.熱軋、冷軋電工鋼各項(xiàng)性能指標(biāo)

項(xiàng)目熱軋硅鋼冷軋硅鋼磁性能同樣鐵損的熱軋硅鋼比冷軋硅鋼磁感低0.4～0.5T磁感高，磁激電流小，電機(jī)的銅損小，功率高加工性能熱軋硅鋼比冷軋硅鋼硬度HV值高20～30MPa硬度低，加工模具損耗小，加工性優(yōu)良同板差疊裝系數(shù)≥95％疊裝系數(shù)≥98％耗電量鐵損比相同硅含量的冷軋鋼大節(jié)能生產(chǎn)效率低高勞動(dòng)強(qiáng)度高低加工應(yīng)力敏感度低，加工后不需退火高，需消除應(yīng)力退火價(jià)格低高表.熱軋、冷軋電工鋼各項(xiàng)性能指標(biāo)項(xiàng)目熱軋硅鋼冷軋硅鋼磁42我國(guó)冷軋硅鋼生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的大企業(yè)主要有武鋼、寶鋼、太鋼、鞍鋼四家。冷軋電工鋼的生產(chǎn)能力有310.9萬(wàn)噸，其中取向硅鋼為28萬(wàn)噸。冷軋硅鋼的制造工藝和設(shè)備復(fù)雜，成分控制嚴(yán)格，生產(chǎn)工序長(zhǎng)，影響性能的因素多，尤其是取向硅鋼被視為鋼鐵行業(yè)中的珍品。因此常把取向硅鋼產(chǎn)品的質(zhì)量看作衡量一個(gè)國(guó)家鋼鐵制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志，也在一定程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家科技和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。我國(guó)冷軋硅鋼生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀目前，我國(guó)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的大企業(yè)主43表.2001～2005年國(guó)內(nèi)主要廠家電工鋼產(chǎn)量（萬(wàn)噸）時(shí)間（年）20012002200320042005“十五”合計(jì)武鋼取向1212.8912.5312.713.2163.32無(wú)取向25.1728.2627.433.857.03171.66太鋼無(wú)取向11.0310.612.414.317.1465.45寶鋼無(wú)取向38.544.550.853.568.6255.6鞍鋼無(wú)取向------11.145.4256.52合計(jì)無(wú)取向＋取向86.796.25103.13125.4201.4612.57熱軋板81.682.195.4104105.2468.3冷軋＋熱軋168.3178.35198.53229.4306.61080.87表.2001～2005年國(guó)內(nèi)主要廠家電工鋼產(chǎn)量（萬(wàn)噸）時(shí)44提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)

電工鋼使用性能電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述45各元素對(duì)電工鋼性能影響C：碳對(duì)電工鋼極有害，碳會(huì)提高矯頑力和磁滯損耗。隨碳含量增高，P15增大；碳也可與鐵形成間隙式固溶體，使晶格畸變嚴(yán)重，引起很大的內(nèi)應(yīng)力，使磁性明顯降低，故要求成品中C<0.015％；Si：電工鋼中加硅主要是提高電阻率，降低渦流損耗，降低鐵損，并促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大。各元素對(duì)電工鋼性能影響C：碳對(duì)電工鋼極有害，碳會(huì)提高矯頑力和46Mn：錳可擴(kuò)大γ相區(qū)，有利于晶粒長(zhǎng)大，降低鐵損?？尚纬蒑nS，防止生成FeS所引起的熱脆，又可降低相變溫度，使退火溫度下降，晶粒尺寸變小，影響磁性，故一般Mn/S≥10。P：磷與硅的作用相似，縮小γ相區(qū)，促使晶粒長(zhǎng)大，提高電阻率和硬度，降低鐵損?？刂圃?.03%以下。S：硫是有害元素，硫使鐵損和矯頑力增大。硫與錳形成細(xì)小的MnS質(zhì)點(diǎn)，阻礙成品退火時(shí)晶粒長(zhǎng)大。故S含量越小越好，一般控制在0.015％以下。Mn：錳可擴(kuò)大γ相區(qū)，有利于晶粒長(zhǎng)大，降低鐵損?？尚纬蒑nS47N：氮以間隙原子固溶在鐵中，是強(qiáng)烈擴(kuò)大奧氏體的元素。氮能與鋁形成AlN，作用與MnS相同，合理的生產(chǎn)工藝可有效提高磁性，降低鐵損。若控制不好，則會(huì)影響硅鋼的各項(xiàng)性能。一般氮含量應(yīng)控制在0.002％以下。O：氧在γ-Fe中形成間隙固溶體，使晶格變形、矯頑力增加、磁時(shí)效效應(yīng)增加、磁性降低。鋼中的氧易形成SiO2、Al2O3等氧化物夾雜，阻礙晶粒長(zhǎng)大，使磁性降低，故要求硅鋼中氧含量越低越好。N：氮以間隙原子固溶在鐵中，是強(qiáng)烈擴(kuò)大奧氏體的元素。氮能與鋁48鐵－硅合金的特性

鐵的居里溫度為770℃鐵硅二元系含硅量超過(guò)2.5％時(shí)，奧氏體區(qū)封閉消失Si>4.5%時(shí)，出現(xiàn)有序相（Fe3Si）和（FeSi）鐵－硅合金的特性鐵的居里溫度為770℃49碳對(duì)鐵－硅合金的影響

這是采用高溫退火發(fā)生二次再結(jié)晶、制造取向硅鋼和高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼的金屬學(xué)基礎(chǔ)碳含量小于0.025％的3.25％Fe-Si合金在任何溫度下都為單一的α相，不會(huì)發(fā)生相變碳對(duì)鐵－硅合金的影響這是采用高溫退火發(fā)生二次再結(jié)晶、制造取50電工鋼的主要物理性質(zhì)電工鋼的實(shí)際密度與Si和Al的含量有關(guān)，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：(g/cm3)電工鋼的電阻率與Si和Al的含量有關(guān)，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：(μΩ·cm)電工鋼的主要物理性質(zhì)電工鋼的實(shí)際密度與Si和Al的含量有關(guān)51電工鋼的主要力學(xué)性質(zhì)硅鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨硅含量增加而增大。在3.5％～4.5％Si處達(dá)到最大值。Si>2.5％時(shí)，伸長(zhǎng)率和面伸縮率急劇下降，Si>4.5％時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度也急劇下降，伸長(zhǎng)率和面伸縮率迅速降為零。電工鋼的主要力學(xué)性質(zhì)硅鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨硅含量增加而增52硅鋼的硬度隨硅含量增加而增高，Si含量大于4.5％的硅鋼既硬又脆，不能進(jìn)行冷加工，這是熱軋硅鋼板的硅含量上限設(shè)定為4.5％，而冷軋硅鋼硅含量上限設(shè)定為3.3％的重要原因。硅鋼的硬度隨硅含量增加而增高，53各元素對(duì)硅鋼的影響效果

有助于提高鐵磁性的元素：Ni、Co；有助于提高電阻率的元素：Al、P；引起晶格畸變的有害元素：C、N、O；形成夾雜物的有害元素：V、Cr、Ti；擴(kuò)大奧氏體妨礙二次再結(jié)晶的元素：C、N、Mn；形成有利雜質(zhì)的元素：Sb、Bi；有利夾雜物：MnS、AlN。各元素對(duì)硅鋼的影響效果有助于提高鐵磁性的元素：Ni、Co；54無(wú)取向電工鋼的化學(xué)成分范圍

CSiMnPSAlSN2≤0.015(最好≤0.005)0.1~1.00.25~0.500.02≤0.015(最好≤0.005)≤0.02

(最好≤0.005)≤0.002無(wú)取向電工鋼的化學(xué)成分范圍CSiMnPSAlSN2≤0.055提綱電工鋼概述電工鋼性質(zhì)電工鋼使用性能

電工鋼一般生產(chǎn)工藝提綱電工鋼概述56（1）鐵芯損耗（PT）低（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）高（3）要求磁各向異性（4）沖片性能良好（5）鋼板表面光滑、平整、厚度均勻（6）絕緣薄膜性能良好（7）磁時(shí)效性現(xiàn)象?。?）鐵芯損耗（PT）低57鐵芯損耗（PT）鐵芯損耗簡(jiǎn)稱鐵損，其單位為W/kg，是指鐵芯于交變磁場(chǎng)中磁化時(shí)，磁通量變化受到各種阻礙而消耗掉部分電能，這種損耗使鐵芯發(fā)熱，引起電機(jī)和變壓器的溫度升高。按我國(guó)電工鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀，每發(fā)電1kW需配備發(fā)電機(jī)和各種變壓器共9kVA，其中變壓器用鋼占全部電工材料的20～30％。若用10萬(wàn)噸冷軋硅鋼代替熱軋硅鋼生產(chǎn)變壓器，每年可節(jié)電約2億度，相當(dāng)于23.4萬(wàn)kW發(fā)電機(jī)全年的發(fā)電量總和。鐵芯損耗（PT）鐵芯損耗簡(jiǎn)稱鐵損，其單位為W/kg，是指鐵芯58磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）磁感應(yīng)強(qiáng)度是鐵芯單位截面面積上通過(guò)的磁力線數(shù)，也稱磁通密度，代表材料的磁化能力，單位為T。使用磁感應(yīng)強(qiáng)度高的硅鋼片，鐵芯重量可相應(yīng)減少。一般變壓器鐵芯約占設(shè)備總重量的1/3～1/2。冷軋硅鋼片的磁感應(yīng)強(qiáng)度比熱軋硅鋼片的高20～30％，變壓器鐵芯體積和重量也相應(yīng)減少30％。

磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）磁感應(yīng)強(qiáng)度是鐵芯單位截面面積上通過(guò)的磁力線數(shù)59磁各向異性電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，鐵芯是用帶齒圓形沖片疊成的定子和轉(zhuǎn)子組成的，要求電工鋼板為磁各向同性，一般要求縱橫向鐵損差值<8%，磁感差值<10%，因此適合用無(wú)取向冷軋電工鋼或熱軋硅鋼制造。變壓器在靜止?fàn)顟B(tài)下工作，大中型變壓器鐵芯用條片疊成，一些配電變壓器、電流和電壓互感器以及脈沖變壓器等用卷線鐵芯制造，以保證沿電工鋼板軋制方向下料和磁化，因此一般用冷軋取向硅鋼制造。磁各向異性電