硅钢基础知识讲座78页PPT
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一、概述:国内的主要生产厂家有,武钢、太钢、宝钢、鞍钢、马钢、顺浦、首钢、通钢、攀钢,其中顺浦是顺德浦项的意思,是韩国浦项在顺德的厂,最早是生产彩涂钢板,后情况不好,改成了生产冷轧硅钢,现在主要以1300牌号为主,后发现中低牌号竞争很大,也正打算上高牌号。
首钢、攀钢成品已出来,通钢稳定性差,攀钢在彩涂线生产,首钢已经具备了5000吨可销货源,月产3000吨。
电机过程:生产、剪切(纵切)、冲压(裁)、热处理、绕线、装载等主要过程。
二、电工产品的特性:无取向电工钢主要指标为铁损和磁感。
但是以下几点也比较关键:1,稳定的磁性能(如果有些是5.几,有些是4.几,再低的铁损也会出现不稳定);2,高磁通密度P15、B50 现在主要关注这两方面的参数,其实更需要关注一下磁化曲线;3,低磁效,碳含量不同,不同阶段会出现的效果不同,碳太高,时间长以后磁性能会下降;4,出色的加工制造性,现在大家的理解会存在不足,主要包括涂层、力学性能、晶粒大小、工艺原材料等几方面的加工制造性会不同,但是要区分是用户使用过程中造成的还是材料本身的问题,马达、大电机、微小电机、变压器等要求的加工制造性也会不同;5,优良的绝缘涂层,硅钢行业的竞争主要在涂层。
6,极佳的尺寸精度,包括板宽、板厚的尺寸精度及纵厚差、同板差、钢卷头尾差等;三、产品检测涂层1,层间电阻,层与层之间的电阻,上下表面差。
会造成假象,大电机,风力发电要求极厚涂层,厚度为2-6µ,电阻超过200Ω。
含铬的涂层为0.3-0.6µ,川崎(JFE)显示的数据为每平方米0.7g铬。
造成涂料不均匀,有以下几个原因:①涂层机,分为单辊、两辊、三辊(我们的是两辊),辊越多越均匀,精度越高;②传动稳定性;③钢材本身的平整度的问题;④烘烤炉烘烤工艺方面的问题。
2,附着性,检测方法是用铜棒弯曲硅钢片,用胶带贴上去,到了一定角度后,检查被剥离面积,0剥离为1级,有剥离的分为3-7级,含铬的涂层能达到1-3级别,通常二次退火后能达到3级就算可以的。
稀土永磁材料(钕铁硼NdFeB)按生产工艺不同分为以下三种:(1)烧结钕铁硼(Sintered NdFeB)——(烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成,矫顽力值很高,且拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。
其本身的机械性能亦相当之好,可以切割加工不同的形状和钻孔。
高性能产品的最高工作温度可达200摄氏度。
由於它的物质含量容易导致锈蚀,所以根据不同要求必须对表面进行不同的凃层处理。
(如镀Zn,Ni,Au,Epox y等)。
非常坚硬和脆、有高抗退磁性、高成本/性能比例、不适用于高工作温度)。
(2)粘结钕铁硼(Bonded NdFeB)——粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合,然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。
产品一次成形,无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。
粘结钕铁硼的各个方向都有磁性,可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。
精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)注塑钕铁硼(Zhusu NdFeB)——有极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄壁环或薄磁体。
磁屏蔽要采用高磁导率的软磁材料。
钕铁硼、橡胶磁是永磁材料,不能用作磁屏蔽罩;永磁铁氧体也不能作磁屏蔽罩。
运动磁场是指动态磁场的话,就需要电阻较大的材料,频率较低的话,采用硅钢片效果不错,频率高的话,就用软磁铁氧体好了。
三种充磁方式1、不饱和充磁是指是指在磁化时,能量达不到饱和充磁的95%以上,这种充磁是可逆的,即随着时间和外力磁场的变化,磁石的剩磁会逐步下降,这种充磁方式只在一般工作场合使用。
2、饱和充磁:是指充磁能量达到磁性材料,磁化特性拐点所需的能量,一般为磁性材料内禀矫顽力(或剩磁)的1.5倍(临界拉量)-2倍,通常取2倍,此种方式可以使磁石饱和充磁,在一般情况下不会发生退磁现象。
3、过饱和充磁是指充磁能量超过磁性材料磁化特性拐点所需的能量,一般力磁性材料内禀矫顽力的3倍,由于磁性材料特性,磁石的表面磁场在达到饱和后,随外加磁化能量的提高,只有微量变化。
硅钢片普及知识(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--硅钢(silicon steel)含硅量%~%的铁硅合金。
是电工领域广泛使用的一种软磁材料。
电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用,俗称硅钢片,广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。
硅是钢的良好脱氧剂,它与氧结合,使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2,避免了因氧原子掺杂而使铁的晶格畸变。
硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加,同时有助于将有害杂质碳分离出来。
因此,一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。
但含硅量增加又会使材料变硬变脆,导热性和韧性下降,对散热和机械加工不利,故一般硅钢片的含硅量不超过%。
硅钢片分冷轧、热轧两种,使用较多的是冷轧硅钢片。
冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能,不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损,而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。
这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低,并在钢片中造成粗大晶粒,致使磁导率增大,磁滞损耗减小。
硅钢片的主要品质特性有铁损值、磁通密度、硬度、平坦度、厚度均匀性、涂膜种类及冲片性等。
以下针对各项品质特性加以说明。
1.铁损值硅钢片在某一特定频率的交流磁场下,磁化到特定的磁通密度时,每单位重量之硅钢片所损失的能量,称为铁损值。
通常所用的交流磁场频率为50或60赫兹,而所达到的磁通密度通常为或特斯拉。
常用的铁损值单位是每公斤或每磅硅钢片所损失的瓦特值,用Watt/kg或Watt/lb表示。
硅钢片的铁损值来源包括磁滞损、涡电流损和异常涡电流损三部份。
硅钢片在磁化的过程中,会产生磁滞的现象。
磁滞损即为B-H磁滞曲线所包涵的面积。
硅钢片的涡电流损起源于在交流变化的磁场,因法拉第定理的影响,硅钢片内部产生诱导电压,依照奥姆定律,电压在硅钢片内部引起诱导电流,进而造成硅钢片的焦耳热,这项能源损失称为涡电流损。
硅钢片基本知识稀土永磁材料(钕铁硼NdFeB)按生产工艺不同分为以下三种:(1)烧结钕铁硼(Sintered NdFeB)——(烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成,矫顽力值很高,且拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。
其本身的机械性能亦相当之好,可以切割加工不同的形状和钻孔。
高性能产品的最高工作温度可达200摄氏度。
由於它的物质含量容易导致锈蚀,所以根据不同要求必须对表面进行不同的凃层处理。
(如镀Zn,Ni,Au,Epox y等)。
非常坚硬和脆、有高抗退磁性、高成本/性能比例、不适用于高工作温度)。
(2)粘结钕铁硼(Bonded NdFeB)——粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合,然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。
产品一次成形,无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。
粘结钕铁硼的各个方向都有磁性,可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。
精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)注塑钕铁硼(Zhusu NdFeB)——有极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄壁环或薄磁体。
磁屏蔽要采用高磁导率的软磁材料。
钕铁硼、橡胶磁是永磁材料,不能用作磁屏蔽罩;永磁铁氧体也不能作磁屏蔽罩。
运动磁场是指动态磁场的话,就需要电阻较大的材料,频率较低的话,采用硅钢片效果不错,频率高的话,就用软磁铁氧体好了。
三种充磁方式1、不饱和充磁是指是指在磁化时,能量达不到饱和充磁的95%以上,这种充磁是可逆的,即随着时间和外力磁场的变化,磁石的剩磁会逐步下降,这种充磁方式只在一般工作场合使用。
2、饱和充磁:是指充磁能量达到磁性材料,磁化特性拐点所需的能量,一般为磁性材料内禀矫顽力(或剩磁)的1.5倍(临界拉量)-2倍,通常取2倍,此种方式可以使磁石饱和充磁,在一般情况下不会发生退磁现象。
3、过饱和充磁是指充磁能量超过磁性材料磁化特性拐点所需的能量,一般力磁性材料内禀矫顽力的3倍,由于磁性材料特性,磁石的表面磁场在达到饱和后,随外加磁化能量的提高,只有微量变化。
关于硅钢的常识硅钢(silicon steel)含硅量0.5%~4.8%的铁硅合金。
是电工领域广泛使用的一种软磁材料。
电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用,俗称硅钢片,广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。
硅是钢的良好脱氧剂,它与氧结合,使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2,避免了因氧原子掺杂而使铁的晶格畸变。
硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加,同时有助于将有害杂质碳分离出来。
因此,一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。
但含硅量增加又会使材料变硬变脆,导热性和韧性下降,对散热和机械加工不利,故一般硅钢片的含硅量不超过4.5%。
硅钢片分冷轧、热轧两种,使用较多的是冷轧硅钢片。
冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能,不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损,而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。
这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低,并在钢片中造成粗大晶粒,致使磁导率增大,磁滞损耗减小。
硅钢片的主要品质特性有铁损值、磁通密度、硬度、平坦度、厚度均匀性、涂膜种类及冲片性等。
以下针对各项品质特性加以说明。
1.铁损值硅钢片在某一特定频率的交流磁场下,磁化到特定的磁通密度时,每单位重量之硅钢片所损失的能量,称为铁损值。
通常所用的交流磁场频率为50或60赫兹,而所达到的磁通密度通常为1.5或1.7特斯拉。
常用的铁损值单位是每公斤或每磅硅钢片所损失的瓦特值,用Watt/kg或Watt/lb表示。
硅钢片的铁损值来源包括磁滞损、涡电流损和异常涡电流损三部份。
硅钢片在磁化的过程中,会产生磁滞的现象。
磁滞损即为B-H磁滞曲线所包涵的面积。
硅钢片的涡电流损起源于在交流变化的磁场,因法拉第定理的影响,硅钢片内部产生诱导电压,依照奥姆定律,电压在硅钢片内部引起诱导电流,进而造成硅钢片的焦耳热,这项能源损失称为涡电流损。
根据古典电磁学理论,涡电流损和钢片的厚度、电阻系数、磁通密度和频率有关。
硅钢片基础知识全集/ 13 冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带标准 1、范围本标准规定了晶粒取向、无取向磁性钢带(片)的牌号、磁特性、尺寸、外形、力学性能、工艺特性和检验方法等。
本标准适用于磁路结构中使用的、带有绝缘涂层的全工艺冷轧取向和无取向磁性钢带(片)。
2、引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会修订,使用本标准和各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T228-87 金属拉伸试验方法GB/T235-88 金属反复弯曲试验方法(厚度等于或小于3mm薄板及带材)GB/T247-87 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T2522-88 电工钢片(带)层间电阻、涂层附着性、迭装系数测试方法GB/T3076-82 金属薄板(带)拉伸试验方法GB/T3655-92 电工钢片(带)磁、电和物理性能测量方法GB/T6397-86 金属拉伸试验试样GB/T13789-92 单片电工钢片(带)磁性能测量方法 3、定义和牌号表示方法 3.1定义 3.1.1标准比总铁损当磁感应强度随时间按正弦规律变化,其峰值为某一标定值,变化频率为某一标定频率时,单位质量的铁芯在温度20℃时所有消耗的功率定为标准比总铁损(简称标准铁损或铁损),单位为W/kg 3.1.2标准磁感应强度温度为20℃,铁芯试样从退磁状态,在标定频率下磁感应强度按正弦规律变化,当交流磁场的峰值达到某一标定值时,铁芯试样磁感的峰值为标准磁感强度(简称磁感应强度或磁感),单位为T 3.1.3弯曲次数弯曲次数是用肉眼观察到基体金属上第一次出现裂纹前反复弯曲的次数,它代表了材料的延展性。
3.2牌号表示方法 4、分类本标准中的磁性钢带(片)分为取向和无取向两大类,每类按最大铁损和材料的公称厚度分成不同牌号。
/ 13 5、技术要求 5.1磁特性 5.1.1磁感取向钢在800A/m交变磁场(峰值),频率为50HZ时,规定的最小磁感值B800(峰值)应符合表1的规定无取向钢在5000A/m交变磁场(峰值),频率为50HZ时,规定的最小磁感值B5000(峰值)应符合表2的规定 5.1.2铁损取向钢在磁感为1.7T、频率为50HZ时,规定的最大铁损P1.7应符合表1的规定。
冷轧硅钢基础知识一、产品知识1、基本概念冷轧硅钢:分为含硅量小于0.5%和0.5-6.5%硅钢两类;铁损:铁芯在不小于50HZ频率下,被交变磁场磁化时消耗的无效电能,也称交变损耗,单位是W/KG。
硅钢铁损包括磁滞损耗(Ph),涡流损耗(Pe)和反常损耗(Pa)。
影响电工钢铁损的因素:化学成分的影响Si+Al可以提高电阻率,降低涡流损耗。
应尽量降低钢中有害元素C、S、N、O等的含量。
织构的影响在无取向电工钢中,(100)面织构高,Ph和P15低;(111)和(112)织构强度越大,铁损越高,磁感越低。
杂质、夹杂物和内应力晶粒尺寸随着晶粒的长大,晶界数量减少,畴壁移动的阻力减小,磁滞损耗降低;另一方面,随着晶粒的长大,磁畴尺寸增大,涡流损耗增加。
因此,为了降低总的铁损,应有一个合适的临界晶粒尺寸。
钢板厚度钢板表面状态发电设备、压缩机电机、EI片行业:根据产品要求通常需要二次退火来提高磁性能,主要降低铁损指标;磁感应强度:铁芯单位截面积上通过的磁力线数,也称磁通密度,单位是T。
叠装系数:一定量的电工钢板叠片的理论体积与在一定压力下测定的实际体积之比,以百分数表示。
磁实效:铁磁材料的磁性随时间而变化的现象。
磁导率:磁感应强度与磁场强度的比,μ=B/H磁滞伸缩:铁磁材料在居里温度下发生自发磁化时或在外磁场中磁化时,它的长度和体积都发生微小变化,这种现象为磁滞伸缩。
磁弹性能:铁磁材料在磁化时由于磁滞伸缩产生了弹性应力。
磁畴结构:铁磁材料在居里温度以下,在单晶体或多晶体中晶体内形成很多小区域,每个小区域内的原子磁矩沿特定方向排列,呈现均匀的自发磁化。
这种自发磁化的小区域成为磁畴。
磁滞损耗:单位体积的铁磁体在磁化一周时,由于磁滞的原因而损耗能量,这成为磁滞损耗(Wh)。
涡流损耗:在交变磁场中反复磁化时,由于磁通量的反复变化,在环绕磁通量的变化方向上出现感应电动势,因此出现涡流效应。
屈服强度:材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度,用符号σs (MPa)表示。
冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带标准1、范围本标准规定了晶粒取向、无取向磁性钢带(片)的牌号、磁特性、尺寸、外形、力学性能、工艺特性和检验方法等。
本标准适用于磁路结构中使用的、带有绝缘涂层的全工艺冷轧取向和无取向磁性钢带(片)。
2、引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会修订,使用本标准和各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T228-87 金属拉伸试验方法GB/T235-88 金属反复弯曲试验方法(厚度等于或小于3mm薄板及带材)GB/T247-87 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T2522-88 电工钢片(带)层间电阻、涂层附着性、迭装系数测试方法GB/T3076-82 金属薄板(带)拉伸试验方法GB/T3655-92 电工钢片(带)磁、电和物理性能测量方法GB/T6397-86 金属拉伸试验试样GB/T13789-92 单片电工钢片(带)磁性能测量方法3、定义和牌号表示方法3.1定义3.1.1标准比总铁损当磁感应强度随时间按正弦规律变化,其峰值为某一标定值,变化频率为某一标定频率时,单位质量的铁芯在温度20℃时所有消耗的功率定为标准比总铁损(简称标准铁损或铁损),单位为W/kg3.1.2标准磁感应强度温度为20℃,铁芯试样从退磁状态,在标定频率下磁感应强度按正弦规律变化,当交流磁场的峰值达到某一标定值时,铁芯试样磁感的峰值为标准磁感强度(简称磁感应强度或磁感),单位为T3.1.3弯曲次数弯曲次数是用肉眼观察到基体金属上第一次出现裂纹前反复弯曲的次数,它代表了材料的延展性。
3.2牌号表示方法4、分类本标准中的磁性钢带(片)分为取向和无取向两大类,每类按最大铁损和材料的公称厚度分成不同牌号。
5、技术要求5.1磁特性5.1.1磁感取向钢在800A/m交变磁场(峰值),频率为50HZ时,规定的最小磁感值B800(峰值)应符合表1的规定无取向钢在5000A/m交变磁场(峰值),频率为50HZ时,规定的最小磁感值B5000(峰值)应符合表2的规定5.1.2铁损取向钢在磁感为1.7T、频率为50HZ时,规定的最大铁损P1.7应符合表1的规定。