硅鋼片檢視原始碼討論檢視歷史

硅鋼片
原圖鏈接圖片來源於馬可波羅網

硅鋼片，英文名稱是silicon lamination， 它是一種含碳極低的硅鐵軟磁合金，一般含硅量為0.5~4.5%。加入硅可提高鐵的電阻率和最大磁導率，降低矯頑力、鐵芯損耗(鐵損)和磁時效。

中文名稱： 硅鋼片

外文名稱： silicon lamination

主要優點 ：電阻率與最大點磁導率較高

主要用途 ：製作變壓器，電動機，電機的鐵芯

生產原：含Si4%的Si-Fe合金有良好磁性

問世時間：1903年

材料概述

原圖鏈接圖片來源于慧聰網

電工用硅鋼薄板俗稱矽鋼片或硅鋼片。顧名思義，它是含硅高達0.8％-4.8％的電工硅鋼，經熱、冷軋製成。一般厚度在1mm以下，故稱薄板。硅鋼片廣義講屬板材類，由於它的特殊用途而獨立一分支。

電工用硅鋼薄板具有優良的電磁性能，是電力、電訊和儀表工業中不可缺少的重要磁性材料。也常用於餐具/電機配件/制罐容器/空調配件/小家電部件/微波爐配件/燈飾/小五金配件/家具配件。

硅鋼片的生產由於工藝複雜、工藝窗口窄，生產難度大，被譽為鋼鐵產品中的工藝品，特別是取向硅鋼片。

材料用途

主要用來製作各種變壓器、電動機和發電機的鐵芯。世界硅鋼片產量約占鋼材總量的1%(見精密合金)。

材料來歷

原圖鏈接圖片來源於中國製造網

1900年英國哈德菲爾德(R.A.Hadfield)等首先發現含Si4%的Si-Fe合金有良好磁性。1903年德國和美國相繼生產含Si1.0~4.5%的熱軋硅鋼片。

1906年代替低碳鋼用來製造電機和變壓器鐵芯。1934年美國戈斯(N.P.Goss)採用兩次冷軋法製成 (110)[001]晶粒擇優取向的含 Si3%的冷軋硅鋼片。

1968年日本田口悟等採用硫化錳和氮化鋁綜合抑制劑並使用一次大壓下率冷軋法，製成(110)[001]高磁感取向硅鋼，這種材料的晶粒取向更加準確，鐵損和磁性進一步改善。

1949年美國製成厚度小於 0.1mm的冷軋(110)[001]取向薄硅鋼帶，用於電子工業。1957年聯邦德國製成了(100)[001]立方取向硅鋼片，其縱橫向磁性都高，但因工藝複雜，至今未正式生產。含硅6.5%的Si-Fe合金的磁致伸縮約為零，磁導率高、鐵損低、製成的變壓器無噪聲但因加工困難，未得到廣泛應用。70年代採用液態快冷技術製成6.5Si-Fe微晶薄帶，研製了更薄的取向硅鋼片和(100)面織構(晶間無取向)的硅鋼片等新品種。

中國於1953年開始生產熱軋低硅硅鋼片(Si1~2%);1955年開始生產熱軋高硅硅鋼片(Si3.0~4.5%);1962年開始生產冷軋取向薄硅鋼帶。70年代開始生產冷軋取向硅鋼帶。

冶煉軋制

原圖鏈接圖片來源於中國網

硅鋼主要用氧氣轉爐冶煉(也可用電弧爐冶煉)，配合鋼水真空處理和AOD技術(見爐外精煉，採用模鑄或連鑄法。根據不同的用途，冶煉時改變硅(0.5~4.5%)和鋁(0.2~0.5%)含量以滿足不同磁性的要求。高牌號硅鋼片的硅和鋁量相應提高。碳、硫和夾雜物儘量減少。

冷軋硅鋼片的磁性、表面質量、填充係數和沖片性比熱軋硅鋼片好，並可成卷生產，所以從60年代開始有些國家已停止生產熱軋硅鋼片。中國採用約 900℃低溫一次快速熱軋和氫氣保護下成垛退火方法製造熱軋硅鋼片，成材率較高，成品表面質量和磁性都較好。

硅鋼的軋制分為熱軋和冷軋兩個工序，傳統的採用熱軋直接生產硅鋼成品的工藝目前已經很少採用，主要為熱軋和冷軋兩個工序來生產，稱為冷軋硅鋼產品。根據產品不同，冷軋工序分為多機架軋機軋制和單機架軋制，其中單機架軋制主要生產取向硅鋼產品。

性能分析

原圖鏈接圖片來源于慧聰網

硅鋼的軋制分為熱軋和冷軋兩個工序，傳統的採用熱軋直接生產硅鋼成品的工藝目前已經很少採用，主要為熱軋和冷軋兩個工序來生產，稱為冷軋硅鋼產品。根據產品不同，冷軋工序分為多機架軋機軋制和單機架軋制，其中單機架軋制主要生產取向硅鋼產品。性能的要求：

1、鐵損低，這是硅鋼片質量的最重要指標。各國都根據鐵損值劃分牌號，鐵損愈低，牌號愈高。

2、較強磁場下磁感應強度（磁感）高，這使電機和變壓器的鐵芯體積與重量減小，節約硅鋼片、銅線和絕緣材料等。

3、表面光滑、平整和厚度均勻，可以提高鐵芯的填充係數。 4、沖片性好，對製造微型、小型電動機更為重要。

5、表面絕緣膜的附着性和焊接性良好，能防蝕和改善沖片性。

6、基本無磁時效。

熱處理工藝

原圖鏈接圖片來源于慧聰網

合理的化學成分、純淨的鋼材質量是保證硅鋼片電磁性能的前提。熱處理工藝是改善硅鋼片電磁性能的關鍵工序。硅鋼片的熱處理設備根據熱處理環節選用不同的爐型，常用爐型有罩式爐、連續爐、箱式爐和真空爐。

電工用硅鋼實際上就是工業純鐵中加入了1%~4.5% Si的鐵硅合金。它在室溫下具有含硅的單相鐵素體組織。高性能硅鋼片的生產工藝是：冶煉出給定硅含量和最低含碳量(實際上一般約為0.05%C)的鋼坯，然後熱軋成約2.5mm厚的鋼帶，最終冷軋為常用厚度0.35～0.5m的薄鋼片。冷軋之前要進行退火，並在此道工序中把碳降到0.02%以下;最後要進行成品的高溫退火，以消除加工硬化和使晶粒粗化。這兩種退火是硅鋼片生產中最典型和最重要的熱處理。

如果冷軋變形度較大(45%～60%)，得到的是有織構的組織，取向度約達90%;若冷軋變形度較小(<7%～10%)，則獲得取向度小的組織。如果只在熱態下軋制，則硅鋼片得不到織構，沿軋向和垂直軋向的性能一樣。因此，根據織構取向的特點，硅鋼片分為無取向熱軋硅鋼片、取向度低冷軋硅鋼片和取向冷軋硅鋼片。 1、熱軋硅鋼片的熱處理

熱軋無取向硅鋼片是含硅的低碳鎮靜鋼板坯，經多次加熱連續熱軋或疊片熱軋製成。成品在連續式縫道爐、箱式爐或帶鋼連續爐中退火。退火溫度和時間隨硅鋼片品種及生產工藝的不同，一般為700～1200℃保溫一天到數天，爐內通保護氣體，通過去除應力、脫碳和晶粒長大，使產品達到性能要求。

2、冷軋無取向硅鋼片的熱處理

採用一次冷軋或臨界變形法生產，其工藝流程為：冶煉→鑄錠→初軋開坯→熱軋→酸洗→冷軋(→中間退火→臨界變形)→成品熱處理。 中間退火在800～900℃於氫氣或保護氣氛中進行。最終成品熱處理有低溫和高溫退火兩種：①在900℃以下退火;②退火溫度高於1100℃。最終退火均在氫氣或保護氣氛中進行，採用罩式爐或連續爐處理。

3、冷軋取向硅鋼片的熱處理

原圖鏈接圖片來源於網絡114網

冷軋硅鋼片的典型生產流程為：冶煉→鑄錠→開坯→熱軋(至厚約2. 2mm)→黑退火→酸洗→冷軋(至厚約0. 7mm)→中間退火→冷軋(至最終厚度0.35mm)→脫碳退火→成品退火→塗層→拉伸回火→成品。在這個生產過程中，熱處理對產品的生產和最終性能都有極重要的作用，各道熱處理的目的和工藝說明如下。

①黑退火：在冷軋之前，在760～780℃保溫8～15h，然後爐冷。目的是將鋼中的含碳量脫至0. 02%以下。

②中間退火：中間退火一般在800～900℃進行，爐中通濕氫或分解氨，保溫一定時間。目的是軟化組織。

③脫碳退火：退火溫度為780～830℃，一般採用連續爐通濕氫處理，使鋼中含碳量降低到0. 008%以下。

④成品退火：通常在電熱罩式爐中氫氣、保護氣氛或在真空下進行，溫度為1150～1200℃或更高。在950～1100℃範圍內控制加熱速度。

4、雙取向硅鋼片熱處理

雙取向硅鋼片是以高純度單取向硅鋼片為原料，採用兩次冷軋(變形率為60%～70%)，在1050℃進行中間退火，最終退火在1150～1200℃進行，保溫7～10h。

冷軋取向硅鋼片基本介紹

原圖鏈接圖片來源於易購拍網

硅鋼是含硅量在3%~5%左右、其它主要是鐵的硅鐵合金。分為取向硅鋼和無取向硅鋼，是電力、電子和軍事工業不可缺少的重要軟磁合金。

冷軋取向硅鋼片最主要的用途是用於變壓器製造，所以又稱冷軋變壓器硅鋼。與冷軋無取向硅鋼相比，取向硅鋼的磁性具有強烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優越的高磁導率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導率之比為6：1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導率為後者的2.5倍。

冷軋硅鋼片分晶粒無取向和晶粒取向兩種鋼帶。通常，晶粒無取向冷軋帶用作電機或焊接變壓器等的鐵芯；晶粒取向冷軋帶用作電源變壓器、脈衝變壓器和磁放大器等的鐵芯。

冷軋取向薄硅鋼帶是將0.30或0.35mm厚的取向硅鋼帶，再經酸洗、冷軋和退火製成。而冷軋無取向硅鋼片是將鋼坯或連鑄坯熱軋成厚度約2.3mm帶卷。冷軋電工鋼帶具有表面平整、厚度均勻、疊裝係數高、沖片性好等特點，且比熱軋電工鋼帶磁感高、鐵損低。用冷帶代替熱軋帶製造電機或變壓器，其重量和體積可減少0%-25%。若用冷軋取向帶，性能更佳，用它代替熱軋帶或低檔次冷軋帶，可減少變壓器電能消耗量45%-50%，且變壓器工作性能更可靠。

相關視頻

1、硅鋼 片加工,矽鋼片加工

硅鋼 片加工,矽鋼片加工

2、硅鋼片衝壓自動化設備

硅鋼片衝壓自動化設備