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无取向硅钢基本介绍
无取向硅钢(siIiconsteelwithnon—orientedgrain)

  含碳很低的硅铁合金。在形变和退火后的钢板中其晶粒呈无规则取向分布。合金的硅含量为1.5%~3.O%,或硅铝含量之和为1.8%~4.0%。产品通常为冷轧板材或带材,其公称厚度为0.35和0.5mm,主要用于制造电动机和发电机。

成分

钢中硅、铝和锰含量按规定控制在一定范围,碳、硫、氮和氧含量尽量低。牌号不同,对这些元素含量要求也不同。铝提高电工钢强度和硬度并降低延展性。但铝对降低延展性的影响不像硅那样明显,而作用与硅相似。因此,随牌号增高,硅含量提高到约3%而不再变化,铝含量可逐步提高到1%。一般牌号铝含量为0.3%~0.6%。随牌号提高,碳、硫和锰含量进一步降低。高牌号杂质含量为:S<0.002%、C<0.003%、N2<0.002%、O2<0.002%,以后退火不需脱碳,防止形成内氧化层和内氮化层。此外,要求Ti<0.005%和Zr<0.002%,以防止形成细小的TiN、ZrN和TiC,阻碍晶粒长大。

生产工艺

铁水预脱硫,转炉吹炼时通过加入Ca0+CaF:熔剂或稀土元素和钙二次脱硫。沸腾钢水经真空处理脱碳后再进一步脱硫。选用钛和锆含量低的硅铁进行合金化。连铸时用氩气密封并经电磁搅拌。铸坯热送至热轧厂并放入缓冷坑中。将350C以上的铸坯装入加热炉中加热到1200±20C,热轧终轧温度为850±20C,卷取温度为600±20C。热轧板厚度为2.0~2.5mm。硅含量高于2%的钢一般采用一次冷轧法,冷轧前经900~1050C(1~3min)常化处理,然后采用20辊轧机冷轧。也可采用二次冷轧法,第一次冷轧后在5%~20%H2+N2气氛的连续炉中经830~870C(1~3min)中间退火,再经8%~10%临界变形冷轧到成品厚度。最终退火一般在20%H2+N2气氛的连续炉中快速升温至850~860C(2~4min)退火。如果需要脱碳,最好采用二段式退火,前段在湿气氛中经800~850C脱碳,后段在干气氛中以更高温度短时间退火,促进晶粒长大。退火时炉内张力最好控制在2.9N/mm以下,可减小钢板的磁各向异性,产品纵横向铁损(P15)比值为1.1~1.3。退火后钢板涂半有机绝缘涂层。要求层间电阻高的大电机也可涂无机盐绝缘涂层。

  无取向硅钢片和取向硅钢片的关系:

  1、二者都是冷轧硅钢片,但含硅量不同。冷轧无取向硅钢片含硅量0.5%-3.0%,冷轧取向硅钢片含硅量在3.0%以上。

  2、生产工艺及性能的不同:无取向硅钢片较取向硅钢片工艺要求相对较低。

  无取向硅钢片是将钢坯或连铸坯热轧成厚度约2.3mm带卷。制造低硅产品时,热轧带卷酸洗后一次冷轧到 0.5mm厚。制造高硅产品时,热轧带酸洗后(或先经800~850℃常化后再酸洗),冷轧到0.55或0.37mm厚,在氢氮混合气氛连续炉中850℃退火,再经6~10%小压下率冷轧到0.50或0.35mm厚。这个小压下率的冷轧可使退火时晶粒长大,铁损降低。这两种冷轧板都在20%氢氮混合气氛下连续炉中850℃最终退火,然后涂磷酸盐加铬酸盐的绝缘膜。经冷轧至成品厚度,供应态多为0.35mm和0.5mm厚的钢带。冷轧无取向硅钢的Bs高于取向硅钢。

  取向硅钢片要求钢中氧化物夹杂含量低,并必须含有C0.03~0.05%和抑制剂(第二相弥散质点或晶界偏析元素)。抑制剂的作用是阻止初次再结晶晶粒长大和促进二次再结晶的发展,从而获得高的(110)[001]取向。抑制剂本身对磁性有害,所以在完成抑制作用后,须经高温净化退火。采用第二相抑制剂时,板坯加热温度必须提高到使原来粗大第二相质点固溶,随后热轧或常化时再以细小质点析出,以便增强抑制作用。冷轧成品厚度为0.28、0.30或0.35mm。冷轧取向薄硅钢带是将0.30或0.35mm厚的取向硅钢带,再经酸洗、冷轧和退火制成。与冷轧无取向硅钢相比,取向硅钢要比无取向硅钢铁损低很多,磁性具有强烈的方向性;在易磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3,磁导率之比为6:1,其铁损约为热轧带的1/2,磁导率为后者的2.5倍。

  3、性能及用途:由于二者性能特点不同,在使用方向上存在差异冷轧无取向硅钢片最主要的用途是用于发电机制造,故又称冷轧电机硅钢。冷轧取向硅钢带最主要的用途是用于变压器制造,所以又称冷轧变压器硅钢。
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