电工钢基础知识
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电工钢的分类电工钢是一种用于电磁设备制造的特殊钢材,具有良好的导电性能和磁性能。
根据其化学成分、磁性能和加工工艺的不同,电工钢可以分为多个不同的分类。
本文将从不同的角度介绍电工钢的分类。
一、按化学成分分类根据电工钢的化学成分,可以将其分为硅钢和非硅钢两大类。
硅钢是指含有较高硅含量的电工钢,主要用于制造电力变压器的铁芯。
硅钢的硅含量一般在2%到4.5%之间,可以有效地降低磁滞损耗和铁损耗,提高变压器的能效。
非硅钢则是指除硅钢以外的其他电工钢,如镍铁合金钢、钼合金钢等,用于制造各种电磁设备的铁芯和磁芯。
二、按磁性能分类根据电工钢的磁性能,可以将其分为非取向电工钢和取向电工钢两类。
非取向电工钢是指磁性能均匀分布的电工钢,其晶粒结构无明显的取向性。
非取向电工钢适用于制造一般电磁设备,如电机、发电机等。
取向电工钢则是指具有明显取向性的电工钢,其晶粒结构在特定方向上排列整齐,具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗。
取向电工钢适用于制造高性能的电磁设备,如高速电机、高频变压器等。
三、按加工工艺分类根据电工钢的加工工艺,可以将其分为冷轧电工钢和热轧电工钢两类。
冷轧电工钢是指在室温下通过冷轧工艺加工而成的电工钢,具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗。
冷轧电工钢适用于制造高性能的电磁设备,如高速电机、高频变压器等。
热轧电工钢则是指在高温下通过热轧工艺加工而成的电工钢,具有较低的成本和较好的可加工性能,适用于制造一般电磁设备。
四、按用途分类根据电工钢的用途,可以将其分为电力电工钢和电子电工钢两类。
电力电工钢主要用于制造电力设备,如电机、变压器等,需要具有较低的磁滞损耗和较高的磁导率。
电子电工钢则主要用于制造电子设备,如传感器、电感器等,需要具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗。
电工钢可以根据化学成分、磁性能、加工工艺和用途等不同的角度进行分类。
不同类型的电工钢适用于不同的电磁设备制造领域,具有不同的特性和应用价值。
在电磁设备制造领域,选择合适的电工钢材料对于提高设备性能和降低能耗非常重要。
电工钢知识简介 Prepared on 22 November 2020电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史,电工钢包括Si<%电工钢和Si含量 ~%的硅钢两类,主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯,是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。
电工钢在磁性材料中用量最大,也是一种节能的重要金属功能材料。
电工钢,特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂,成分控制严格,制造工序长,而且影响性能的因素多,因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志,并获得特殊钢中“艺术产品”的美称。
1、电工钢的发展历史✧热轧硅钢发展阶段(1882~1955年)铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍,铁芯磁化时磁通密度高,可产生远比外加磁场更强的磁场。
普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料。
1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯。
1890年已广泛使用厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯。
但由于低碳钢电阻率低,铁芯损耗大;碳和氮含量高,磁时效严重。
1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢,1898年发表了%Si-Fe合金的磁性结果。
1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权。
同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板。
1905年美国已大规模生产。
在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器,其铁损比普通低碳钢低一半以上。
1906~1930年期间,是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段。
✧冷轧电工钢发展阶段(1930~1967年)此阶段主要是冷轧普通取向硅钢(GO)板的发展阶段。
1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验,摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺。
1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高的3%Si钢,1934年申请专利并公开发表。
电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史,电工钢包括Si<0.5%电工钢和Si含量0.5~6.5%的硅钢两类,主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯,是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。
电工钢在磁性材料中用量最大,也是一种节能的重要金属功能材料。
电工钢,特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂,成分控制严格,制造工序长,而且影响性能的因素多,因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志,并获得特殊钢中“艺术产品”的美称。
1、电工钢的发展历史✧热轧硅钢发展阶段(1882~1955年)铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍,铁芯磁化时磁通密度高,可产生远比外加磁场更强的磁场。
普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料。
1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为0.4%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯。
1890年已广泛使用0.35mm厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯。
但由于低碳钢电阻率低,铁芯损耗大;碳和氮含量高,磁时效严重。
1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢,1898年发表了4.4%Si-Fe合金的磁性结果。
1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权。
同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板。
1905年美国已大规模生产。
在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器,其铁损比普通低碳钢低一半以上。
1906~1930年期间,是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段。
✧冷轧电工钢发展阶段(1930~1967年)此阶段主要是冷轧普通取向硅钢(GO)板的发展阶段。
1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验,摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺。
1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高的3%Si钢,1934年申请专利并公开发表。
所谓电工钢,是无硅、低硅、中硅、高硅电工钢的总称。
它是机电工业的重要原材料之一。
冷轧电工钢板是用冷轧工艺生产的一种电工钢板,冷轧电工钢比热轧电工钢又有许多优越性,故冷轧电工钢的发展对国民经济的增长有重要的积极意义,它的工艺要求严格,生产厂家一般都作为技术专利而保密,而且也很少发表具有指导生产实际的文章。
在生产冷轧电工钢中,由于工厂的设备和工艺不同,所生产的产品的质量也不大相同。
为了解决生产中出现的问题,寻找合理的最佳生产工艺,发展新品种,提高电工钢的性能等级,世界上和国内各企业都成立攻关部门。
电工钢板的发展简史
电工钢板的发展历史,可以追溯到十九九世纪。
1881-1889年铁中的磁滞现象的解释、B1.6法则的发现,采用搭接组装铁芯的方法,利用层间电阻绝缘的方法组装铁芯,其铁板表面发蓝处理生产产生氧化膜,发现软铁中添加硅,可以防止时效,(称其为普通低碳钢。
)。
1889年发现了添加2~4%的硅,大大的减低了铁损,提高了磁导率。
1903年西德、美国、英国正式生产出热轧硅钢片。
1905年德国等国已有热轧硅钢片的商品。
1906年德国等全部取代普碳板用来制造电机和变压器,这一时期电工钢板发展史上的一项重大突破。
1906年~1930年德国等国制造厂与用户对热轧硅钢片的成本和机械性能统一认识以及改进质量和提高产量的阶段。
1912年德国等国生产出最高牌号的铁损P10/50=1.45W/kg。
1925年德国等国生产出最高牌号的铁损P10/50=1.30W/kg。
这阶段电工钢板性能的每次重大改进,使材料的生产成本降低。
1928年本多与矛诚司,发表了铁单晶的磁各向异性。
1930年在铁单晶磁各向异性的启发下,采用冷轧和退火的方法试验取向硅钢。
(单取向硅钢片的出现硅钢发展上的议席一次飞跃)。
1934年单取向硅钢片的试验成功。
1935年单取向硅钢片开始生产。
1936年提出了卷绕铁芯的考虑方案。
1941年开始制造半圆形铁芯式的卷绕铁芯。
(硅钢片使用上的进步)
1949年试制成功,厚度为≤0.10mm的冷轧取向硅钢薄带。
(使用在飞机雷达上的脉冲变压器)
1950年前后对热轧硅钢采用平整后,酸洗再平整,并将钢板焊接起来进行单片退火并涂绝缘层。
1952在单取向硅钢生产中,使用MnS有利夹杂物,使取向硅钢的磁性稳定和进一步提高。
1957年制成双取向(100)[001]硅钢片,(硅钢发展史上第二次飞跃)。
1968年经过若干次试验,到1968年在大生产上成功的生产Hi-B硅钢片,使磁感B10接近理论值,从而使硅钢进入了文明时代,高磁感取向硅钢(HiB)的铁损最低,是目前世界上的热门货。
生产硅钢的国家都在研究发展,同时产品越来越受到用户的欢迎,我国也引进了日本新日铁的Hi-B专利技术,已成功的生产出高磁感取向硅钢片。
电工钢的分类与要求
电工钢分类
按化学成份分为无硅、低硅、中硅和高硅电工钢,其含硅量分别为:无硅电工钢:0.3%以下(炼钢时自然带入)
低硅电工钢:0.3~0.8%
中硅电工钢:0.8~2.4%
高硅电工钢:2.5%以上
按生产工艺分为:热轧电工钢、冷轧电工钢。
按晶粒结构分为取向电工钢、无取向电工钢。
按用途分为:电机电工钢,变压器电工钢,特殊用途电工钢(电讯用,电磁开关用等)。