取向硅钢

无取向硅钢片和取向硅钢片的关系

无取向硅钢片和取向硅钢片的关系：

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。

无取向硅钢片是将钢坯或连铸坯热轧成厚度约2.3mm带卷。制造低硅产品时,热轧带卷酸洗后一次冷轧到 0.5mm厚。制造高硅产品时，热轧带酸洗后（或先经800～850℃常化后再酸洗）,冷轧到0.55或0.37mm厚,在氢氮混合气氛连续炉中850℃退火，再经6～10%小压下率冷轧到0.50或0.35mm厚。这个小压下率的冷轧可使退火时晶粒长大，铁损降低。这两种冷轧板都在20%氢氮混合气氛下连续炉中850℃最终退火,然后涂磷酸盐加铬酸盐的绝缘膜。经冷轧至成品厚度，供应态多为0.35mm和0.5mm厚的钢带。冷轧无取向硅钢的Bs高于取向硅钢。

取向硅钢片要求钢中氧化物夹杂含量低,并必须含有C0.03～0.05%和抑制剂（第二相弥散质点或晶界偏析元素）。抑制剂的作用是阻止初次再结晶晶粒长大和促进二次再结晶的发展，从而获得高的(110)[001]取向。抑制剂本身对磁性有害，所以在完成抑制作用后，须经高温净化退火。采用第二相抑制剂时，板坯加热温度必须提高到使原来粗大第二相质点固溶，随后热轧或常化时再以细小质点析出，以便增强抑制作用。冷轧成品厚度为0.28、0.30或0.35mm。冷轧取向薄硅钢带是将0.30或0.35mm厚的取向硅钢带，再经酸洗、冷轧和退火制成。与冷轧无取向硅钢相比，取向硅钢要比无取向硅钢铁损低很多，磁性具有强烈的方向性；在易磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特性。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3，磁导率之比为6：1，其铁损约为热轧带的1/2，磁导率为后者的2.5倍。

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。

无取向硅钢是电机中应用最广泛的软磁材料，是构成电机核心部件的关键材料之一，其磁性能优劣直接影响着电机效率，开发高效无取向硅钢具有显著的节能降耗意义。无取向硅钢磁性能决定于铁损和磁感两方面，高磁感、低铁损是良好磁性能的保证。然而，这两者往往不能兼顾，很难同时趋优。因此，同时提高磁感和降低铁损是高效无取向硅钢开发过程中面临的关键问题。本项目主要针对目前无取向硅钢研究中同时提高磁感和降低铁损存在的困难，对单一稀土元素铈在无取向硅钢中变质夹杂、调控组织及改善织构等方面的作用进行了较系统的研究，揭示了铈改善磁性能的机理。结果显示，无取向硅钢铁损随铈含量的增加先降低后升高，磁感应强度则先升高然后降低。合适的铈含量时铁损值最低，磁感应强度值最高，磁性能达到最佳。随着铈含量的增加，无取向硅钢的平均晶粒尺寸以及有利织构组分所占比例（织构因子{100}/{111}和{100} {110}/{111}）均先增大后减小，适量的铈能使有利织构组分所占比例和平均晶粒尺寸达到最大值。适量的铈显著降低了无取向硅钢中微细夹夹杂物（尺寸<1μm）的数量，增加了粗大夹杂物（尺寸：2~5μm）数量；铈使AlN、Al2O3等夹杂物变性为球状的CeO2S2 AlN、CeS CeAlO3和CeS Al2O3等复合夹杂，有效抑制了钢中MnS的析出。一方面，细小夹杂物数量降低使得晶粒长大的钉扎阻力变小，可以一定程度上充分长大，减小晶界数量从而降低磁畴转动阻力；另一方面，球状夹杂物与基体的界面应力集中程度小，对于磁畴转动的阻力小，有利于磁感的提高；再一方面， MnS析出受抑制并且AlN、Al2O3等夹杂有效被变质，可促进{100}和{110}位向的晶粒长大，阻碍退火时{111}和{112}位向的晶粒在AlN、MnS等夹杂物附近优先形核，使得再结晶形核织构和长大过程中晶粒织构中有利织构所占的比例更高，而对磁性能不利的{111}面织构所占的比例更低，提高磁性能。而过量的铈会生成过多的Ce2O2S和CeS夹杂，不但增强了晶界钉扎力，阻碍了退火时晶粒长大，而且还促使对磁性能有害的{111}位向的晶粒在其周围优先形核，恶化了磁性能。 2100433B