电工用硅钢薄板俗称矽钢片或硅钢片。是一种含碳ji低的硅铁软磁合金,一般含硅量为0.5~4.5%,经热、冷轧制成。一般厚度在1mm以下,故称薄板。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。主要用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。世界硅钢片产量约占钢材总量的1%(见精密合金)。硅钢片广义讲属板材类,由于它的特殊用途而独立一分支。
电工用硅钢薄板具有优良的电磁性能,是电力、电讯和仪表工业中不可缺少的重要磁性材料。
1900年 英国哈德菲尔德(R.A.Hadfield)等首先发现含Si4%的Si-Fe合金有良好磁性。1903年德国和 美国相继生产含Si1.0~4.5%的热轧 硅钢片。1906年代替 低碳钢用来制造电机和变压器铁芯。 1934年美国 戈斯(N.P.Goss)采用两次冷轧法制成 (110)[001]晶粒择优取向的含 Si3%的冷轧硅钢片。1968年 日本田口悟等采用硫化锰和氮化铝综合抑 制剂并使用一次大压下率冷轧法,制成(110)[001]高磁感取向硅钢,这种材料的晶粒取向更加准确,铁损和磁性进一步改善。
1949年美国制成厚度小于 0.1mm的冷轧(110)[001]取向薄硅钢带,用于电子工业。1957年 联邦德国制成了(100)[001]立方取向硅钢片,其纵横向磁性都高,但因工艺复杂,至今未正式生产。图2是(110)[001]和(100)[001]取向硅钢片中晶粒排列示意图。含硅6.5%的Si-Fe合金的磁致伸缩约为零,磁导率高、铁损低、制成的变压器无噪声但因加工困难,未得到广泛应用。70年代采用液态快冷技术制成6.5Si-Fe微晶薄带,研制了更薄的取向硅钢片和(100)面织构(晶间无取向)的硅钢片等新品种。
中国于1953年开始生产热轧低硅硅钢片(Si1~2%);1955年开始生产热轧高硅硅钢片(Si3.0~4.5%);1962年开始生产冷轧取向薄硅钢带。70年代开始生产冷轧取向硅钢带。
硅钢片的分类
A、硅钢片按其含 硅量不同可分为低硅和高硅两种。低硅片含硅2.8%以下,它具有一定机械强度,主要用于制造电机,俗称电机硅钢片;高硅片含硅量为2.8%-4.8%,它具有磁性好,但较脆,主要用于制造 变压器铁芯,俗称变压器硅钢片。两者在实际使用中并无严格界限,常用高硅片制造大型电机。
B、按生产加工工艺可分热轧和冷轧两种,冷轧又可分晶粒无取向和晶粒取向两种。冷轧片厚度均匀、表面质量好、磁性较高,因此,随着工业发展,热轧片有被冷轧片取代之趋势(我国已经明确要求停止使用热轧硅钢片,也就是前期所说的"以冷代热")。