哈德菲尔德还发明了硅钢,开始时用作工具钢,后来发现当含硅至5%时具有高导磁率、高电阻、低磁滞的特性,特别适用于制造电动机和发电机的转子、变压器芯及其它电器用具。从1907年以来硅钢已成了电力工业中不可缺少的一种基本材料。
1889年英国J·赖利发明的镍钢在工程界起了极为重要的作用。他发现当加镍至47%时,可使钢的强度增加2倍。这一优良性能很快确立了镍钢的地位。
本世纪初由美国F·W·泰勒和M·怀特发明了高速钢很快被欧洲所采用,典型成分是:钨18%,铬4%,钒1%,碳05%,有时还含钴。这种钢在高温时不软化。采用这种钢做刀具,切削速度可自高碳钢的30英尺/分提高至500英尺/分。
1913年英国H·布里尔利发明了不锈钢,成分是铬13%,碳0.3%。后来德国B·施特劳斯和E·毛雷尔加入镍进一步改善了抗腐蚀性能和机械性能,这就是今天广泛使用的含铬18%、含镍8%的18~8不锈钢。钢中加入铬不仅抗蚀,而且防止高温时氧化掉皮,因此是用于原子能工业、火箭、汽轮机等的理想材料。
自从工业革命以来,金属材料在工业化大生产中长期处于重要位置。在金属材料中,铁和钢又占居首位。19世纪中叶以前,铁是主要的金属材料,从”世纪下半叶起,钢迅速取代铁成为工业发展的重要支柱,开创了材料工业的钢铁时代。进入20世纪,由于工业、交通、建筑、军事等部门的大量需要,钢在产量、质量、品种、冶炼技术上都有新发展。
电工钢亦称硅钢是含碳量低于005%的铁硅二元合金。具有铁损小、矫顽力小、磁导率和磁感应强度高等特点,是常用软磁(作短暂或反复磁化的材料)材料之一,影响电工钢性能的主要因素是化学成分和组织结构。硅对电工钢磁性影响最显著,当纯铁中加入30%Si时磁导率增加16-2倍,磁滞损耗降低40%电阻率增大4倍(可减少涡流损耗)、总铁损降低一倍,但硬度和强度也明显提高。通常硅含量不超过45%,否则太硬,不易加工。有害杂质(N、C、S、O等)的存在,将造成钢的晶格畸变,增大应力,阻碍磁化过程,因此杂质含量要严格控制。 硅钢主要用于电机、变压器、电器、电工仪表等电力工业用,大多轧成03、035、05薄板,有热轧和冷轧两种。冷轧硅钢薄板形关均匀、表面平整、无氧化膜、有利于提高组装质量和效率。 电工硅钢的牌号用汉语拼音字母和两组数字表示,“DR”表示热轧、“DQ”表示冷轧无取向(钢的各方向的磁性差别很小)、“DQ”表示冷轧取向;第一组数字表示硅钢板的铁损(单位瓦特/千克)最大值的百分数,第二组表示硅钢板轧制厚度的一百倍。
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