取向硅鋼概述

無取向硅鋼片和取向硅鋼片的關(guān)系

無取向硅鋼片和取向硅鋼片的關(guān)系：

1、二者都是冷軋硅鋼片，但含硅量不同。冷軋無取向硅鋼片含硅量0.5%-3.0%，冷軋取向硅鋼片含硅量在3.0%以上。

2、生產(chǎn)工藝及性能的不同：無取向硅鋼片較取向硅鋼片工藝要求相對較低。

無取向硅鋼片是將鋼坯或連鑄坯熱軋成厚度約2.3mm帶卷。制造低硅產(chǎn)品時(shí),熱軋帶卷酸洗后一次冷軋到 0.5mm厚。制造高硅產(chǎn)品時(shí)，熱軋帶酸洗后（或先經(jīng)800～850℃?；笤偎嵯矗?冷軋到0.55或0.37mm厚,在氫氮混合氣氛連續(xù)爐中850℃退火，再經(jīng)6～10%小壓下率冷軋到0.50或0.35mm厚。這個(gè)小壓下率的冷軋可使退火時(shí)晶粒長大，鐵損降低。這兩種冷軋板都在20%氫氮混合氣氛下連續(xù)爐中850℃最終退火,然后涂磷酸鹽加鉻酸鹽的絕緣膜。經(jīng)冷軋至成品厚度，供應(yīng)態(tài)多為0.35mm和0.5mm厚的鋼帶。冷軋無取向硅鋼的Bs高于取向硅鋼。

取向硅鋼片要求鋼中氧化物夾雜含量低,并必須含有C0.03～0.05%和抑制劑（第二相彌散質(zhì)點(diǎn)或晶界偏析元素）。抑制劑的作用是阻止初次再結(jié)晶晶粒長大和促進(jìn)二次再結(jié)晶的發(fā)展，從而獲得高的(110)[001]取向。抑制劑本身對磁性有害，所以在完成抑制作用后，須經(jīng)高溫凈化退火。采用第二相抑制劑時(shí)，板坯加熱溫度必須提高到使原來粗大第二相質(zhì)點(diǎn)固溶，隨后熱軋或常化時(shí)再以細(xì)小質(zhì)點(diǎn)析出，以便增強(qiáng)抑制作用。冷軋成品厚度為0.28、0.30或0.35mm。冷軋取向薄硅鋼帶是將0.30或0.35mm厚的取向硅鋼帶，再經(jīng)酸洗、冷軋和退火制成。與冷軋無取向硅鋼相比，取向硅鋼要比無取向硅鋼鐵損低很多，磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優(yōu)越的高磁導(dǎo)率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導(dǎo)率之比為6：1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導(dǎo)率為后者的2.5倍。

3、性能及用途：由于二者性能特點(diǎn)不同，在使用方向上存在差異冷軋無取向硅鋼片最主要的用途是用于發(fā)電機(jī)制造，故又稱冷軋電機(jī)硅鋼。冷軋取向硅鋼帶最主要的用途是用于變壓器制造，所以又稱冷軋變壓器硅鋼。

無取向硅鋼是電機(jī)中應(yīng)用最廣泛的軟磁材料，是構(gòu)成電機(jī)核心部件的關(guān)鍵材料之一，其磁性能優(yōu)劣直接影響著電機(jī)效率，開發(fā)高效無取向硅鋼具有顯著的節(jié)能降耗意義。無取向硅鋼磁性能決定于鐵損和磁感兩方面，高磁感、低鐵損是良好磁性能的保證。然而，這兩者往往不能兼顧，很難同時(shí)趨優(yōu)。因此，同時(shí)提高磁感和降低鐵損是高效無取向硅鋼開發(fā)過程中面臨的關(guān)鍵問題。本項(xiàng)目主要針對目前無取向硅鋼研究中同時(shí)提高磁感和降低鐵損存在的困難，對單一稀土元素鈰在無取向硅鋼中變質(zhì)夾雜、調(diào)控組織及改善織構(gòu)等方面的作用進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，揭示了鈰改善磁性能的機(jī)理。結(jié)果顯示，無取向硅鋼鐵損隨鈰含量的增加先降低后升高，磁感應(yīng)強(qiáng)度則先升高然后降低。合適的鈰含量時(shí)鐵損值最低，磁感應(yīng)強(qiáng)度值最高，磁性能達(dá)到最佳。隨著鈰含量的增加，無取向硅鋼的平均晶粒尺寸以及有利織構(gòu)組分所占比例（織構(gòu)因子{100}/{111}和{100} {110}/{111}）均先增大后減小，適量的鈰能使有利織構(gòu)組分所占比例和平均晶粒尺寸達(dá)到最大值。適量的鈰顯著降低了無取向硅鋼中微細(xì)夾夾雜物（尺寸<1μm）的數(shù)量，增加了粗大夾雜物（尺寸：2~5μm）數(shù)量；鈰使AlN、Al2O3等夾雜物變性為球狀的CeO2S2 AlN、CeS CeAlO3和CeS Al2O3等復(fù)合夾雜，有效抑制了鋼中MnS的析出。一方面，細(xì)小夾雜物數(shù)量降低使得晶粒長大的釘扎阻力變小，可以一定程度上充分長大，減小晶界數(shù)量從而降低磁疇轉(zhuǎn)動阻力；另一方面，球狀夾雜物與基體的界面應(yīng)力集中程度小，對于磁疇轉(zhuǎn)動的阻力小，有利于磁感的提高；再一方面， MnS析出受抑制并且AlN、Al2O3等夾雜有效被變質(zhì)，可促進(jìn){100}和{110}位向的晶粒長大，阻礙退火時(shí){111}和{112}位向的晶粒在AlN、MnS等夾雜物附近優(yōu)先形核，使得再結(jié)晶形核織構(gòu)和長大過程中晶?？棙?gòu)中有利織構(gòu)所占的比例更高，而對磁性能不利的{111}面織構(gòu)所占的比例更低，提高磁性能。而過量的鈰會生成過多的Ce2O2S和CeS夾雜，不但增強(qiáng)了晶界釘扎力，阻礙了退火時(shí)晶粒長大，而且還促使對磁性能有害的{111}位向的晶粒在其周圍優(yōu)先形核，惡化了磁性能。 2100433B