基本介紹
- 中文名：矽鋼薄板
- 別名：電工鋼板
簡介,用途,生產工藝,
簡介
用途
按其用途可分為製造電機類的矽鋼片(含矽量在3.3%以下)和製造變壓器類的矽鋼片(含矽量在2.5%～5%)。根據矽鋼片的使用範圍，它們的電磁性能有所不同。電磁性能包括磁感強度和鐵損。磁感強度愈高、鐵損愈低，矽鋼片電磁性能愈好。磁感強度在一定的磁場強度下隨材料的導磁率提高而提高，鐵損主要決定於磁滯損失和渦流損失。化學成分中矽能提高鋼的電阻率而顯著地降低渦流損失，能減少晶體的磁各向異性，易磁化，同時還能縮小或封閉γ相區，有利於高溫退火時晶粒長大。但矽含量過高使鋼塑性降低。碳、硫是矽鋼中最有害的元素，氧、氮和氫對磁性也很不利，冶煉時應嚴格控制。矽鋼片的晶粒尺寸愈大而均勻，磁性越好，但過大會使渦流損失增加。晶粒的磁性是各向異性的，<100>方向最易磁化，<111>方向則難磁化。晶粒排列取向一致即具有織構的冷軋矽鋼片稱為取向矽鋼片，主要用以製造變壓器類鐵芯。當今生產的取向矽鋼主要為(110)[100]織構和(100)[001]立方織構。無取向矽鋼不存在磁各向異性，主要用做電機類的鐵芯。矽鋼片厚度愈薄則渦流損失愈小，但太薄又使磁滯損失提高。一般取向矽鋼片厚度多為0.25～0.35mm，無取向矽鋼片為0.35～0.5mm。表面光潔和板形平直對磁性影響也很大。因此矽鋼片的質量與軋制工藝密切相關。矽鋼薄板的生產工藝有熱軋和冷軋兩種。熱軋法是舊式生產工藝，由於產品質量差、成材率和生產效率低及勞動條件差，現已日趨淘汰：冷軋法興起於20世紀30年代以後，由於質量優異且能連續生產，日漸得到推廣套用，中國於70年代開始試驗生產冷軋矽鋼薄板並建廠正式生產。冷軋矽鋼片與熱軋矽鋼片相比具有電磁性能高，板形好和疊裝係數大等優點，現已逐漸取代熱軋矽鋼片而成為主流。
生產工藝
熱軋
矽鋼生產工藝包括熱軋開坯、剪下、板坯加熱、軋制、成品剪下、掀板、初分類、平整、退火、成品檢驗、包裝入庫等工序。矽鋼含矽愈高，導熱性和塑性愈差，尤其低溫時更差。矽鋼加熱時應熱裝，800℃以下要緩慢升溫，要避免在兩相區軋制，防止澆水急冷導致開裂。熱軋矽鋼薄板多採用單機疊軋(見疊軋薄板生產)，一火或兩火將坯軋至成品厚度。通常開軋溫度為1050℃，終軋溫度可低至約700℃。高矽鋼的剪下溫度為200～300℃，剪下後應立即掀板，掀板溫度約60～100℃。退火是為了充分再結晶，使晶粒粗化，使殘留碳石墨化，並減少碳、硫、氧、氮、氫等有害元素，進而提高磁性，改善塑性。矽鋼片的退火通常採用通氫罩式退火爐，熱處理工藝制度因鋼種特性和技術要求而異。
冷軋
矽鋼薄板的生產流程見圖。冷軋矽鋼產品分高磁感取向矽鋼(代號HiB)、取向矽鋼和無取向矽鋼3大類。熱軋矽鋼板卷在常化噴丸酸洗機組(CP)上進行切頭尾、噴丸、酸洗、切邊和塗油等作業，其中HiB矽鋼和一些高牌號無取向矽鋼在此機組上要經高溫退火，目的使有利夾雜AlN固溶後再按要求析出，以改善電磁性能。酸洗後的鋼卷在森吉米爾軋機或四輥軋機上進行冷軋，HiB和低牌號無取向矽鋼軋至成品厚度，其他矽鋼軋至中間厚度。經第一次冷軋後的鋼卷在焊接機組(CW)上進行切頭尾、清除缺陷、焊接並卷。經CW機組處理後的低牌號無取向矽鋼在最終脫碳退火機組(CA2)上進行脫脂、最終脫碳退火(見中間退火)和塗絕緣層，再由剪下機(CS)切邊、分條或橫切成板、包裝、入庫。高牌號無取向矽鋼和取向矽鋼經CW機組處理後在中間脫碳退火機組(CA1)上進行脫脂，中間再結晶退火，以使碳含量進一步降低同時消除加工硬化及殘餘應力，之後在森吉米爾軋機上二次冷軋至成品厚度。高牌號無取向矽鋼二次冷軋後經CA2、CS機組進行脫脂、成品脫碳退火、塗絕緣層、剪下、檢查、包裝入庫。取向矽鋼二次冷軋後經取向矽鋼脫碳退火機組(CA3)脫脂、脫碳退火、塗隔離層，再經高溫罩式退火爐(CB)進行高溫退火、去水分、燒結底層。高溫退火的目的是進一步脫碳、淨化鋼質、二次再結晶使矽鋼片產生具有(110)[001]取向的織構。經CB機組處理後在熱平整機組(CT)上進行刷洗、硫酸酸洗、塗絕緣層和熱平整，之後經CS機組剪下，檢驗、包裝入庫。經CW機組處理後的HiB矽鋼片不需二次冷軋，只經CA3,CB、CT和CS機組處理後，剪下、檢查、包裝入庫。
