什么是硅钢?
硅钢
硅含量为0.5% ~ 4.8%的铁硅合金。它是一种广泛应用于电气领域的软磁材料。电工用硅钢常被轧制成标准尺寸的大片或长条,俗称硅钢片,广泛应用于电机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件和测量仪器等。
硅是钢的良好脱氧剂,它与氧结合,将氧转化为不被碳还原的稳定的SiO2 _ 2,从而避免了铁因氧原子掺杂而产生的晶格畸变。当硅在α-铁中变成固溶体时,它增加电阻率并有助于分离有害杂质碳。因此,一般含杂质的铁在加入硅后,可以提高磁导率,降低矫顽力和铁损。但硅含量增加会使材料硬而脆,导热性和韧性下降,不利于散热和加工,所以一般硅钢片的硅含量小于4.5%。
硅钢片分为冷轧和热轧两种,冷轧硅钢片应用广泛。冷轧硅钢片沿轧制方向具有优异的磁性能,不仅在强磁场下具有高饱和磁通密度和低铁损,而且在弱磁场下具有良好的磁性(大的初始磁导率)。这是因为冷轧工艺降低了钢板中的杂质含量,造成钢板晶粒粗大,导致磁导率增加,磁滞损耗降低。
硅钢分类:
热轧硅钢片:
热轧硅钢片是通过在平炉或电炉中熔化铁硅合金,反复热轧成薄板,最后在800-850℃退火制成的。热轧硅钢片主要用于制造发电机,所以又叫热轧电机硅钢片。
但可用性低,能耗大,近年来相关部门强烈要求淘汰。冷轧无取向硅钢片:冷轧无取向硅钢片主要用于发电机制造,所以又叫冷轧电机硅钢。其硅含量为0.5%-3.0%,冷轧至成品厚度,供货状态多为0.35mm、0.5mm厚钢带。冷轧无取向硅钢的Bs高于取向硅钢;与热轧硅钢相比,厚度均匀,尺寸精度高,表面光滑,从而提高了材料的填充系数和磁性能。冷轧取向硅钢片;
冷轧取向硅钢带主要用于变压器制造,所以又叫冷轧变压器硅钢。与冷轧无取向硅钢相比,取向硅钢的磁性具有很强的方向性;在易磁化的轧制方向具有优异的高磁导率和低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3,磁导率的比值为6: 1。铁损约为热轧带钢的1/2,磁导率是后者的2.5倍。硅钢片品牌的表示方法:
DR510-50代表铁损值...从标称厚度(扩大100倍)+代码A+铁损保证值(将铁损值在50HZ频率和最大磁通密度1.5T扩大100倍得到的值)。
DR510-50代表热轧硅,铁损为5.1,厚度为0.5毫米...特点:铝的密度低,比重为2.7,约为铜的1/3;具有良好导电性、导热性、塑性和冷韧性的冷轧无取向硅钢带(片)
表示方法:DW+铁损值(频率为50HZ时,正弦波形的磁感应峰值为1.5T)。)100倍+100倍厚度值。比如DW470-50代表冷轧无取向硅钢,铁损4.7w/kg,厚度0.5mm,现在新型号代表50W470。
(2)冷轧取向硅钢带(片)
表示法:DQ+铁损值(在50HZ的频率下,正弦波形的磁感应峰值为1.7T,单位重量的铁损值。)100倍+100倍厚度值。有时在铁损值后加g表示高磁感应强度。比如DQ133-30表示冷轧取向硅钢带(片),铁损值1.33,厚度0.3mm,现在新型号表示为30Q133。
(3)热轧硅钢片
热轧硅钢片用DR表示,按硅含量分为低硅钢(硅含量≤2.8%)和高硅钢(硅含量> 2.8%)。
表示:DR+铁损值(最大磁感应强度为65438+50HZ重复磁化后0.5T时的单位重量铁损值)+100倍厚度值。例如,DR510-50表示铁损值为5.1且厚度为0.5 mm的热轧硅钢板..
家电用热轧硅钢片的品牌用JDR+铁损值+厚度值表示,如JDR540-50。
2、日本品牌的表现方法:
(1)冷轧无取向硅钢带
公称厚度(扩大100倍)+代码A+铁损保证值(频率为50HZ,最大磁通密度为1.5T时扩大100倍)。比如50A470表示冷轧无取向硅钢带,厚度为0.5mm,铁损保证值≤4.7。
(2)冷轧取向硅钢带
标称厚度(扩大100倍)+代码G:表示普通材料,P:表示高取向材料+铁损保证值(频率50HZ,最大磁通密度1.7T扩大100倍铁损值得到的值)。比如30G130代表冷轧取向硅钢带,厚度为0.3mm,铁损保证值≤1.3。
涂层:
取向硅钢表面的绝缘涂层可分为三类:有机涂层、无机涂层和半无机涂层。无机涂层的基本成分是磷酸盐涂层和磷酸铝涂层,含有胶体二氧化硅、氧化镁和硼酸。无机涂层具有良好的耐热性和焊接性能,但冲压性和附着力不好。半无机涂层的基本成分是磷酸盐、铬酸盐、乳胶树脂溶液、分散促进剂和表面活性剂,其中分散促进剂和表面活性剂对涂层质量起着重要作用。半无机涂层具有良好的冲压性和附着力,但耐热性和可焊性不如无机涂层。
一种涂层
a涂层为半有机薄涂层,具有优异的冲压性、耐腐蚀性、耐氟利昂性和耐高楼性,尤其是焊接性能,适用于中小型电机和家用电器。
电机和小型变压器的EI铁芯相当于川铁的A1涂层和WISCO的T4涂层。H涂层H涂层是一种半有机厚涂层,具有优异的冲压性、耐蚀性、耐氟利昂性和耐高楼性,适用于中小型电机。相当于川铁的A1涂层和WISCO的T4涂层。
d涂层
d涂层是一种无机涂层,具有优异的可焊性和耐热性,适用于中小型电机,尤其适用于较高温度下的去应力退火。相当于AISI的C-4涂层和WISCO的T3涂层。
除非另有规定,钢级设计的表面绝缘涂层为涂层。铁芯引起的变压器能量损失称为铁损,它包括两部分,磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是铁芯反复磁化过程中“内耗”造成的损耗,与铁芯有关。
材料的性质(磁导率、矫顽力)是相关的。涡流损耗是由铁芯中感应电流产生的焦耳热引起的。使用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成的铁芯可以大大降低涡流损耗。
铁损的大小不仅与铁芯本身有关,还与电源电压有关。当电源电压一定时,铁损基本不变,与负载电流的大小和性质无关,所以铁损基本等于其空载损耗。