硅鋼基礎知識（含義、分類、牌號表示方法、涂層）

導讀： 硅鋼 基礎知識 關鍵字： 硅鋼 基礎知識

    硅鋼
silicon steel
    含硅量0.5％～4.8％的鐵硅合金。是電工領域廣泛使用的一種軟磁材料。電工
用硅鋼常軋制成標準尺寸的大張板材或帶材使用，俗稱硅鋼片，廣泛用于電動機、
發電機、變壓器、電磁機構、繼電器電子器件及測量儀表中。
    硅是鋼的良好脫氧劑，它與氧結合，使氧轉變為穩定的不為碳還原的SiO2，避
免了因氧原子摻雜而使鐵的晶格畸變。硅在α鐵中成為固溶體后使電阻率增加，同
時有助于將有害雜質碳分離出來。因此，一般含雜質的鐵加入硅后能提高磁導率、
降低矯頑力和鐵損。但含硅量增加又會使材料變硬變脆，導熱性和韌性下降，對散
熱和機械加工不利，故一般硅鋼片的含硅量不超過4.5％。
    硅鋼片分冷軋、熱軋兩種，使用較多的是冷軋硅鋼片。冷軋硅鋼片沿軋制方向
有優良的磁性能，不僅在強磁場中具有高飽和磁通密度和低鐵損，而且在弱磁場中
也有良好的磁性(初始磁導率大)。這是由于冷軋工藝過程使鋼片中雜質含量降低，
并在鋼片中造成粗大晶粒，致使磁導率增大，磁滯損耗減小。

硅鋼分類：
熱軋硅鋼片：
    熱軋硅鋼片是將Fe-Si合金用平爐或電爐熔融，進行反復熱軋成薄板，最后在
800-850℃退火后制成。熱軋硅鋼片主要用于發電機的制造，故又稱熱軋電機硅鋼
片，
   但其可利用率低，能量損耗大，近年相關部門已強冷要求淘汰。冷軋無取向硅
鋼片：冷軋無取向硅鋼片最主要的用途是用于發電機制造，故又稱冷軋電機硅鋼。
其含硅量0.5%-3.0%，經冷軋至成品厚度,供應態多為0.35mm和0.5mm厚的鋼帶。冷
軋無取向硅鋼的Bs高于取向硅鋼；與熱軋硅鋼相比，其厚度均勻，尺寸精度高，表
面光滑平整，從而提高了填充系數和材料的磁性能。
冷軋取向硅鋼片：
   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。
與冷軋無取向硅鋼相比，取向硅鋼的磁性具有強烈的方向性；在易磁化的軋制方向
上具有優越的高磁導率與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3
，磁導率之比為6：1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導率為后者的2.5倍。硅鋼片牌
號表示方法：
    DR510-50表示鐵損值...由公稱厚度(擴大100倍的值)+代號A+鐵損保證值(將頻
率50HZ,最大磁通密度為1.5T時的鐵損值擴大100倍后的值)

   DR510-50表示鐵損值為5.1,厚度為0.5mm的熱軋硅...特點:鋁的密度小,比重為
2.7,約為銅的1/3;導電性,導熱性,塑性,冷韌性都好
冷軋無取向硅鋼帶（片）
    表示方法：DW+鐵損值（在頻率為50HZ，波形為正弦的磁感峰值為1.5T的單位
重量鐵損值。）的100倍+厚度值的100倍。
如DW470-50 表示鐵損值為4.7w/kg，厚度為0.5mm的冷軋無取向硅鋼，現新型號表
示為50W470。
（2）冷軋取向硅鋼帶（片）
    表示方法：DQ+鐵損值（在頻率為50HZ，波形為正弦的磁感峰值為1.7T的單位
重量鐵損值。）的100倍+厚度值的100倍。有時鐵損值后加G表示高磁感。
如DQ133-30表示鐵損值為1.33，厚度為0.3mm的冷軋取向硅鋼帶（片），現新型號
表示為30Q133。
（3）熱軋硅鋼板
    熱軋硅鋼板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅鋼（含硅量≤2.8%）、高硅鋼
（含硅量＞2.8%）。
    表示方法：DR+鐵損值（用50HZ反復磁化和按正弦形變化的磁感應強度最大值
為1.5T時的單位重量鐵損值）的100倍+厚度值的100倍。如DR510-50表示鐵損值 為
5.1，厚度為0.5mm的熱軋硅鋼板。
    家用電器用熱軋硅鋼薄板的牌號用JDR+鐵損值+厚度值來表示，如JDR540-50。

2、日本牌號表示方法：
   （1）冷軋無取向硅鋼帶
    由公稱厚度（擴大100倍的值）+代號A+鐵損保證值（將頻率50HZ，最大磁通密
度為1.5T時的鐵損值擴大100倍后的值）。
如50A470表示厚度為0.5mm，鐵損保證值為≤4.7的冷軋無取向硅鋼帶。
   （2）冷軋取向硅鋼帶
    由公稱厚度（擴大100倍的值）+代號G：表示普通材料，P：表示高取向性材料
+鐵損保證值（將頻率50HZ，最大磁通密度為1.7T時的鐵損值擴大100倍后的值 ）
。 如30G130表示厚度為0.3mm，鐵損保證值為≤1.3的冷軋取向硅鋼帶。

涂層：
    取向硅鋼表面絕緣涂層分成有機涂層、無機涂層和半無機涂層三大類。無機涂
層的基本成分是磷酸鹽涂料 和磷酸鋁基涂料 中添加膠態二氧化硅、氧
化鎂和硼酸。無機涂層具有良好的耐熱和焊接性能，但其沖制性和粘結性不佳。半
無機涂層基本成分為磷酸鹽、鉻酸鹽、乳膠樹脂溶液、彌散促進劑和表面活性劑，
其中彌散促進劑和表面活性劑對涂層的質量具有重要作用。半無機涂層具有良好的
沖制性和粘結性，但其耐熱性和焊接性不及無機涂層。
A涂層
    A涂層為半有機薄涂層，具有優良的沖片性、耐腐蝕性、耐氟利昂性以及高層
間電阻，尤其是焊接性能，適應于中、小型電機、家用電器

    馬達及小型變壓器EI鐵芯，相當于川鐵的A1涂層及武鋼的T4涂層。
H涂層H涂層為半有機厚涂層，具有優良的沖片性、耐腐蝕性、耐氟利昂性以及高層
間電阻，適應于中、小型電機。相當于川鐵的A1涂層及武鋼
的T4涂層。
D涂層
    D涂層為無機涂層，這種涂層具有優良的焊接性和耐熱性，適應于中、小電機
，尤其適應在較高溫度下進行消除應力退火使用。相當于AISI的C-4涂層及武鋼的
T3涂層。
    除非特殊說明，鋼種設計的表面絕緣涂層均為A涂層。
變壓器由于鐵芯而造成的能量損耗稱為鐵損，鐵損包括兩部分，磁滯損耗和渦流損
耗．磁滯損耗是由于鐵芯在反復磁化過程中，“內摩擦”而造成的損耗，它與鐵芯
材料的性質（導磁率，矯頑力）有關．渦流損耗是由于鐵芯中產生的感生電流--渦
電流產生焦耳熱而造成的損耗，采用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊成的鐵芯可以大大減
少渦流損失．
　　鐵損的大小除與鐵芯本身有關外，還與電源電壓的大小有關．當電源電壓一定
時，鐵損基本上是恒定量，與負載電流的大小、性質無關，因此鐵損基本上等于它
的空載損失．