電工鋼,又名矽鋼(silicon steel),是一種含的特種,可以表現出一些特殊的磁性,比如製造出一個磁滯區域、增加磁導率、減小磁芯損耗,是電工領域廣泛使用的一種軟磁合金。

電工鋼

電工鋼通常以冷軋方式製造,厚度一般小於2毫米。多片電工鋼通常會被壓成疊片,俗稱矽鋼片,用於變壓器電動機中的定子轉子磁芯。電工鋼在壓成疊片後通常會用凹凸模雷射電火花加工切割成形。

分類

取向性

矽鋼可以分為取向矽鋼、無取向矽鋼這兩大類。取向矽鋼的磁性有強烈的方向性,在軋制方向上鐵損值最低、磁導率最高和在一定的磁化場下有高的磁感值。取向矽鋼的矽含量約為3%,並要求鋼中氧化物夾雜含量低,同時須含有某種抑制劑(MnS, A1N ),因為多用於變壓器鐵芯製造,所以也稱冷軋變壓器鋼。

無取向矽鋼的含碳量很低,矽含量在0.8%-4.8%之間,加入矽可提高鐵的電阻率和最大磁導率,降低矯頑力、鐵芯損耗(鐵損)和磁時效。在形變和退火後的鋼板中其晶粒呈無規則取向分布,經熱、冷軋而成的厚度在1mm以下的矽鋼薄板。

用途

按用途矽鋼分為熱軋矽鋼,冷軋電工鋼和特殊用途矽鋼這三大類。冷軋片厚度均勻、表面質量好、磁性較高,逐漸取代熱軋片。低矽片含矽2.8%以下,它具有一定機械強度;高矽片含矽量為2.8%-4.8%,它具有磁性好,但較脆。[1]

 
變壓器鐵芯
  1. 熱軋矽鋼,屬於無取向矽鋼,進一步可以細分為熱軋低矽鋼(電機鋼)和熱軋高矽鋼(變壓器鋼)。其中熱軋低矽鋼的矽含量在1.0%-2.5%之間,主要用途是家用電機和微電機等;熱軋高矽鋼的矽含量在3.0%-4.5%之間,主要用於變壓器
  2. 冷軋電工鋼可分為冷軋取向電工鋼和冷軋無取向電工鋼。冷軋取向矽鋼又分為普通取向矽鋼和高磁感取向矽鋼,都是應用於大中小型變壓器;冷軋無取向電工鋼分為低碳電工鋼(矽含量小於等於0.5%)和矽鋼(矽含量在0.5%-3.5%)。低碳電工鋼應用於家用電機、微電機小變壓器和鎮流器,矽鋼則用於大中型電機、發電機和變壓器。由上面的用途來看,冷軋取向電工鋼和熱軋高矽鋼用途類似,都是用於變壓器,而冷軋無取向電工鋼又和熱軋低矽鋼類似,都是用於電機。
  3. 特殊用途矽鋼有冷軋取向矽鋼薄帶、冷軋無取向矽鋼薄帶、磁開關用冷軋無取向矽鋼以及冷軋高矽鋼四種。冷軋取向矽鋼薄帶的用途是脈衝變壓器、磁放大器、高頻變壓器和電焊機;冷軋無取向矽鋼薄帶的用途是高頻電機和發電機;磁開關用冷軋無取向矽鋼的用途是繼電器和磁開關;冷軋高矽鋼的用途是高頻電機、變壓器和磁屏蔽。
名稱 軋制 取向 矽含量 用途
熱軋低矽鋼 熱軋 無取向 1.0%-2.5% 家用電機和微電機
熱軋高矽鋼 熱軋 無取向 3.0%-4.5% 變壓器
冷軋取向電工鋼 冷軋 普通取向/高磁感取向 大中小型變壓器
低碳電工鋼 冷軋 無取向 <0.5% 家用電機、微電機、小變壓器和鎮流器
矽鋼 冷軋 無取向 0.5%-3.5% 大中型電機、發電機和變壓器

特性

鐵損值

鐵損低,這是矽鋼片質量的最重要指標。各國都根據鐵損值劃分牌號,鐵損愈低,牌號愈高。

磁通密度

磁通密度表示矽鋼片被磁化的難易度。通常矽鋼片的磁通密度是在頻率50或60赫茲,外加磁場5000A/m的條件下測得,稱為B50,其單位為特斯拉(Tesla)。磁通密度愈高,單位面積所通過的磁通量愈大,能源效率愈佳。

參考文獻

  1. ^ 硅钢片(矽钢片)的分类有哪些?. 江陰市索康電子有限公司. 2020-08-04 [2021-02-03]. (原始內容存檔於2020-10-22).