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电工钢,又名硅钢(silicon steel),是一种含硅的特种钢,可以表现出一些特殊的磁性,比如制造出一个磁滞区域、增加磁导率、减小磁芯损耗,是电工领域广泛使用的一种软磁合金。
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电工钢通常以冷轧方式制造,厚度一般小于2毫米。多片电工钢通常会被压成叠片,俗称硅钢片,用于变压器和电动机中的定子和转子的磁芯。电工钢在压成叠片后通常会用凹凸模、激光或电火花加工切割成形。
硅钢可以分为取向硅钢、无取向硅钢这两大类。取向硅钢的磁性有强烈的方向性,在轧制方向上铁损值最低、磁导率最高和在一定的磁化场下有高的磁感值。取向硅钢的硅含量约为3%,并要求钢中氧化物夹杂含量低,同时须含有某种抑制剂(MnS, A1N ),因为多用于变压器铁芯制造,所以也称冷轧变压器钢。
无取向硅钢的含碳量很低,硅含量在0.8%-4.8%之间,加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效。在形变和退火后的钢板中其晶粒呈无规则取向分布,经热、冷轧而成的厚度在1mm以下的硅钢薄板。
按用途硅钢分为热轧硅钢,冷轧电工钢和特殊用途硅钢这三大类。冷轧片厚度均匀、表面质量好、磁性较高,逐渐取代热轧片。低硅片含硅2.8%以下,它具有一定机械强度;高硅片含硅量为2.8%-4.8%,它具有磁性好,但较脆。[1]
名称 | 轧制 | 取向 | 硅含量 | 用途 |
---|---|---|---|---|
热轧低硅钢 | 热轧 | 无取向 | 1.0%-2.5% | 家用电机和微电机 |
热轧高硅钢 | 热轧 | 无取向 | 3.0%-4.5% | 变压器 |
冷轧取向电工钢 | 冷轧 | 普通取向/高磁感取向 | 大中小型变压器 | |
低碳电工钢 | 冷轧 | 无取向 | <0.5% | 家用电机、微电机、小变压器和镇流器 |
硅钢 | 冷轧 | 无取向 | 0.5%-3.5% | 大中型电机、发电机和变压器 |
铁损低,这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号,铁损愈低,牌号愈高。
磁通密度表示硅钢片被磁化的难易度。通常硅钢片的磁通密度是在频率50或60赫兹,外加磁场5000A/m的条件下测得,称为B50,其单位为特斯拉(Tesla)。磁通密度愈高,单位面积所通过的磁通量愈大,能源效率愈佳。