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電工鋼,又名矽鋼(silicon steel),是一種含矽的特種鋼,可以表現出一些特殊的磁性,比如製造出一個磁滯區域、增加磁導率、減小磁芯損耗,是電工領域廣泛使用的一種軟磁合金。
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電工鋼通常以冷軋方式製造,厚度一般小於2毫米。多片電工鋼通常會被壓成疊片,俗稱矽鋼片,用於變壓器和電動機中的定子和轉子的磁芯。電工鋼在壓成疊片後通常會用凹凸模、激光或電火花加工切割成形。
矽鋼可以分為取向矽鋼、無取向矽鋼這兩大類。取向矽鋼的磁性有強烈的方向性,在軋制方向上鐵損值最低、磁導率最高和在一定的磁化場下有高的磁感值。取向矽鋼的矽含量約為3%,並要求鋼中氧化物夾雜含量低,同時須含有某種抑制劑(MnS, A1N ),因為多用於變壓器鐵芯製造,所以也稱冷軋變壓器鋼。
無取向矽鋼的含碳量很低,矽含量在0.8%-4.8%之間,加入矽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。在形變和退火後的鋼板中其晶粒呈無規則取向分佈,經熱、冷軋而成的厚度在1mm以下的矽鋼薄板。
按用途矽鋼分為熱軋矽鋼,冷軋電工鋼和特殊用途矽鋼這三大類。冷軋片厚度均勻、表面質量好、磁性較高,逐漸取代熱軋片。低矽片含矽2.8%以下,它具有一定機械強度;高矽片含矽量為2.8%-4.8%,它具有磁性好,但較脆。[1]
名稱 | 軋制 | 取向 | 矽含量 | 用途 |
---|---|---|---|---|
熱軋低矽鋼 | 熱軋 | 無取向 | 1.0%-2.5% | 家用電機和微電機 |
熱軋高矽鋼 | 熱軋 | 無取向 | 3.0%-4.5% | 變壓器 |
冷軋取向電工鋼 | 冷軋 | 普通取向/高磁感取向 | 大中小型變壓器 | |
低碳電工鋼 | 冷軋 | 無取向 | <0.5% | 家用電機、微電機、小變壓器和鎮流器 |
矽鋼 | 冷軋 | 無取向 | 0.5%-3.5% | 大中型電機、發電機和變壓器 |
鐵損低,這是矽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。
磁通密度表示矽鋼片被磁化的難易度。通常矽鋼片的磁通密度是在頻率50或60赫茲,外加磁場5000A/m的條件下測得,稱為B50,其單位為特斯拉(Tesla)。磁通密度愈高,單位面積所通過的磁通量愈大,能源效率愈佳。
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