硅鋼主要用作各種電機、發電機、壓縮機、馬達和變壓器的鐵心,是電力、家電等行業不可或缺的原材料產品。高磁感冷軋硅鋼帶皆為單取向鋼帶,主要用于電信與儀表工業中的各種變壓器、扼流圈等電磁元件的制造。其應用場合有兩個主要特點,一是小電流即弱磁場條件下,要求材料在弱磁場范圍內具有高的磁性能,即高的μ0 值和高的B值;第二個特點是使用頻率高,通常都在400Hz以上,甚至高達2MHz。為減小渦流損耗和交變磁場下的有效磁導率,一般使用0.05-0.20mm的薄帶。
對硅鋼性能的要求 主要是:1、鐵損低,這是硅鋼片質量的重要指標。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系數。4、沖片性好,對制造微型、小型電動機更為重要。5、表面絕緣膜的附著性和焊接性良好,能防蝕和改善沖片性。
硅鋼片分冷軋、熱軋兩種,使用較多的是冷軋硅鋼片。冷軋硅鋼片沿軋制方向有優良的磁性能,不僅在強磁場中具有高飽和磁通密度和低鐵損,而且在弱磁場中也有良好的磁性(初始磁導率大)。這是由于冷軋工藝過程使鋼片中雜質含量降低,并在鋼片中造成粗大晶粒,致使磁導率增大,磁滯損耗減小
硅鋼片的分類A、硅鋼片按其含 硅量不同可分為低硅和高硅兩種。低硅片含硅2.8%以下,它具有一定機械強度,主要用于制造電機,俗稱電機硅鋼片;高硅片含硅量為2.8%-4.8%,它具有磁性好,但較脆,主要用于制造變壓器鐵芯,俗稱變壓器硅鋼片。兩者在實際使用中并無嚴格界限,常用高硅片制造大型電機。B、按生產加工工藝可分熱軋和冷軋兩種,冷軋又可分晶粒無取向和晶粒取向兩種。冷軋片厚度均勻、表面質量好、磁性較高,因此,隨著工業發展,熱軋片有被冷軋片取代之趨勢(我國已經明確要求停止使用熱軋硅鋼片,也就是前期所說的"以冷代熱")。
硅鋼片性能指標A、鐵損低。質量的重要指標,世界各國都以鐵損值劃分牌號,鐵損越低,牌號越高,質量也高。B、磁感應強度高。在相同磁場下能獲得較高磁感的硅鋼片,用它制造的電機或變壓器鐵芯的體積和重量較小,相對而言可節省硅鋼片、銅線和絕緣材料等。C、疊裝系數高。硅鋼片表面光滑,平整和厚度均勻,制造鐵芯的疊裝系數提高。D、沖片性好。對制造小型、微型電機鐵芯,這點更重要。E、表面對絕緣膜的附著性和焊接性良好。
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。制造低硅產品時,熱軋帶卷酸洗后一次冷軋到 0.5mm厚。制造高硅產品時,熱軋帶酸洗后(或先經800~850℃常化后再酸洗),冷軋到0.55或0.37mm厚,在氫氮混合氣氛連續爐中850℃退火,再經6~10%小壓下率冷軋到0.50或0.35mm厚。這個小壓下率的冷軋可使退火時晶粒長大,鐵損降低。這兩種冷軋板都在20%氫氮混合氣氛下連續爐中850℃終退火,然后涂磷酸鹽加鉻酸鹽的絕緣膜。晶粒取向硅鋼一般都含Si3%,要求鋼中氧化物夾雜含量低,并必須含有C0.03~0.05%和抑制劑(第二相彌散質點或晶界偏析元素)。
抑制劑的作用是阻止初次再結晶晶粒長大和促進二次再結晶的發展,從而獲得高的(110)【001】取向。抑制劑本身對磁性有害,所以在完成抑制作用后,須經高溫凈化退火。采用第二相抑制劑時,板坯加熱溫度必須提高到使原來粗大第二相質點固溶,隨后熱軋或常化時再以細小質點析出,以便增強抑制作用。冷軋成品厚度為0.28、0.30或0.35mm,工藝要點見表3。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、冷軋和退火制成。