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硅钢俗称矽钢片或硅钢片,是电力、电子和军事工业不可或缺的含碳极低的硅铁软磁合金,亦是产量最大的金属功能材料,其产量约占世界钢材产量的1%,它是含硅0.8%-4.8%的硅铁合金,经热、冷轧成厚度在1mm以下的硅钢薄板。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,主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯。无取向硅钢片
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")。
硅钢片定义
无取向硅钢片是按照一定生产工艺,形成无取向性变形织构结晶结构的硅钢片。
硅钢片之间的关系
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。
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。
硅钢片性能指标
A、铁损低。质量的最重要指标,世界各国都以铁损值划分牌号,铁损越低,牌号越高,质量也高。
B、磁感应强度高。在相同磁场下能获得较高磁感的硅钢片,用它制造的电机或变压器铁芯的体积和重量较小,相对而言可节省硅钢片、铜线和绝缘材料等。
C、叠装系数高。硅钢片表面光滑,平整和厚度均匀,制造铁芯的叠装系数提高。
D、冲片性好。对制造小型、微型电机铁芯,这点更重要。
E、表面对绝缘膜的附着性和焊接性良好,能防蚀和改善冲片性。
F、磁时效现象小
G、硅钢片须经退火和酸洗后交货。
(一)电工用热轧硅钢薄板(GB5212-85)
电工用热轧硅钢薄板以含碳损低的硅铁软磁合金作材质,经热轧成厚度小于1mm的薄板。电工用热轧硅钢薄板也称热轧硅钢片。
热轧硅钢片按其合硅量可分为低硅(Si≤2.8%)和高硅(Si≤4.8%)两种钢片。
(二)电工用冷轧硅钢薄板(GB2521-88)
用含硅0.8%-4.8%的电工硅钢为材质,经冷轧而成。
冷轧硅钢片分晶粒无取向和晶粒取向两种钢带。冷轧电工钢带具有表面平整、厚度均匀、叠装系数高、冲片性好等特点,且比热轧电工钢带磁感高、铁损低。用冷带代替热轧带制造电机或变压器,其重量和体积可减少0%-25%。若用冷轧取向带,性能更佳,用它代替热轧带或低档次冷轧带,可减少变压器电能消耗量45%-50%,且变压器工作性能更可靠。
用于制造电机和变压器。通常,晶粒无取向冷轧带用作电机或焊接变压器等的状态;晶粒取向冷轧带用作电源变压器、脉冲变压器和磁放大器等的铁芯。
钢板规格尺寸:厚度为0.35、0.50、0.65mm,宽度为800-1000mm,长度为≤2.0m。
(三)家电用热轧硅钢薄板(GBH46002-90)
家电用热轧硅钢薄板的牌号以J(家)D(电)R(热轧)表示,即JDR。JDR后数字为铁损值*100,横线后数字为钢板厚度(mm)*100。家电用热轧硅钢片对电磁性能要求可稍低一点,铁损值(P15/50)最低值为5.40W/kg。一般不经配洗交货。
用于各种电风扇、洗衣机、吸尘器、抽油烟机等家用电器的微分电机等。
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变压器材料之硅钢片
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变压器为什么用硅钢片做铁芯
    
  常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的.硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%.由硅钢做变压器的铁芯,是由于硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小.&  我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中.通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”.  磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比.硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小.  既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?  这是由于片状铁芯可以减小另外一种铁损──“涡流损耗”.变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的.这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流.铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流.涡流损耗同样使铁芯发热.为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此尽缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用.  用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形.从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好.这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料.但实际上制作硅钢片铁芯时.并不单从上述的一面有利因素出发,由于那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面.所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸.
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