硅钢是什么？

硅钢

silicon steel

含硅量05％～48％的铁硅合金。是电工领域广泛使用的一种软磁材料。电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用，俗称硅钢片，广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。

硅是钢的良好脱氧剂，它与氧结合，使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2，避免了因氧原子掺杂而使铁的晶格畸变。硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加，同时有助于将有害杂质碳分离出来。因此，一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。但含硅量增加又会使材料变硬变脆，导热性和韧性下降，对散热和机械加工不利，故一般硅钢片的含硅量不超过45％。

硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能，不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损，而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低，并在钢片中造成粗大晶粒，致使磁导率增大，磁滞损耗减小。

硅钢分类：

热轧硅钢片：

热轧硅钢片是将Fe-Si合金用平炉或电炉熔融，进行反复热轧成薄板，最后在800-850℃退火后制成。热轧硅钢片主要用于发电机的制造，故又称热轧电机硅钢片，

但其可利用率低，能量损耗大，近年相关部门已强冷要求淘汰。冷轧无取向硅钢片：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。其含硅量05%-30%，经冷轧至成品厚度,供应态多为035mm和05mm厚的钢带。冷轧无取向硅钢的Bs高于取向硅钢；与热轧硅钢相比，其厚度均匀，尺寸精度高，表面光滑平整，从而提高了填充系数和材料的磁性能。冷轧取向硅钢片：

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。与冷轧无取向硅钢相比，取向硅钢的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25倍。硅钢片牌号表示方法：

DR510-50表示铁损值由公称厚度(扩大100倍的值)+代号A+铁损保证值(将频率50HZ,最大磁通密度为15T时的铁损值扩大100倍后的值)

DR510-50表示铁损值为51,厚度为05mm的热轧硅特点:铝的密度小,比重为27,约为铜的1/3;导电性,导热性,塑性,冷韧性都好 冷轧无取向硅钢带（片）

表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为15T的单位重量铁损值。）的100倍+厚度值的100倍。 如DW470-50 表示铁损值为47w/kg，厚度为05mm的冷轧无取向硅钢，现新型号表示为50W470。

（2）冷轧取向硅钢带（片）

表示方法：DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为17T的单位重量铁损值。）的100倍+厚度值的100倍。有时铁损值后加G表示高磁感。 如DQ133-30表示铁损值为133，厚度为03mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。

（3）热轧硅钢板

热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤28%）、高硅钢（含硅量＞28%）。

表示方法：DR+铁损值（用50HZ反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为15T时的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。如DR510-50表示铁损值 为51，厚度为05mm的热轧硅钢板。

家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。

2、日本牌号表示方法：

（1）冷轧无取向硅钢带

由公称厚度（扩大100倍的值）+代号A+铁损保证值（将频率50HZ，最大磁通密度为15T时的铁损值扩大100倍后的值）。 如50A470表示厚度为05mm，铁损保证值为≤47的冷轧无取向硅钢带。

（2）冷轧取向硅钢带

由公称厚度（扩大100倍的值）+代号G：表示普通材料，P：表示高取向性材料+铁损保证值（将频率50HZ，最大磁通密度为17T时的铁损值扩大100倍后的值 ）。 如30G130表示厚度为03mm，铁损保证值为≤13的冷轧取向硅钢带。

涂层：

取向硅钢表面绝缘涂层分成有机涂层、无机涂层和半无机涂层三大类。无机涂层的基本成分是磷酸盐涂料 和磷酸铝基涂料 中添加胶态二氧化硅、氧化镁和硼酸。无机涂层具有良好的耐热和焊接性能，但其冲制性和粘结性不佳。半无机涂层基本成分为磷酸盐、铬酸盐、乳胶树脂溶液、弥散促进剂和表面活性剂，其中弥散促进剂和表面活性剂对涂层的质量具有重要作用。半无机涂层具有良好的冲制性和粘结性，但其耐热性和焊接性不及无机涂层。

A涂层

A涂层为半有机薄涂层，具有优良的冲片性、耐腐蚀性、耐氟利昂性以及高层间电阻，尤其是焊接性能，适应于中、小型电机、家用电器

马达及小型变压器EI铁芯，相当于川铁的A1涂层及武钢的T4涂层。H涂层H涂层为半有机厚涂层，具有优良的冲片性、耐腐蚀性、耐氟利昂性以及高层间电阻，适应于中、小型电机。相当于川铁的A1涂层及武钢的T4涂层。

D涂层

D涂层为无机涂层，这种涂层具有优良的焊接性和耐热性，适应于中、小电机，尤其适应在较高温度下进行消除应力退火使用。相当于AISI的C-4涂层及武钢的T3涂层。

除非特殊说明，钢种设计的表面绝缘涂层均为A涂层。变压器由于铁芯而造成的能量损耗称为铁损，铁损包括两部分，磁滞损耗和涡流损耗．磁滞损耗是由于铁芯在反复磁化过程中，“内摩擦”而造成的损耗，它与铁芯

材料的性质（导磁率，矫顽力）有关．涡流损耗是由于铁芯中产生的感生电流--涡电流产生焦耳热而造成的损耗，采用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成的铁芯可以大大减少涡流损失．

铁损的大小除与铁芯本身有关外，还与电源电压的大小有关．当电源电压一定时，铁损基本上是恒定量，与负载电流的大小、性质无关，因此铁损基本上等于它的空载损失．

就是硅和铁的合金（特种钢），在我国以武汉钢铁公司生产为主。

（1）冷轧无取向硅钢带（片）

表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为15T的单位重量铁损值。）的100倍+厚度值的100倍。如DW470-50 表示铁损值为47w/kg，厚度为05mm的冷轧无取向硅钢，现新型号表示为50W470。

（2）冷轧取向硅钢带（片）

表示方法：DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为17T的单位重量铁损值。）的100倍+厚度值的100倍。有时铁损值后加G表示高磁感。如DQ133-30表示铁损值为133，厚度为03mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。

（3）热轧硅钢板

热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤28%）、高硅钢（含硅量＞28%）。

表示方法：DR+铁损值（用50HZ反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为15T时的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。如DR510-50表示铁损值为51，厚度为05mm的热轧硅钢板。

家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。

因此,随牌号增高,硅含量提高到约3％而不再变化,铝含量可逐步提高到1％一般牌号铝含量为03％～06％随牌号提高,碳、硫和锰含量进一步降低高牌号杂质含量为：S<0002％、C<0003％、N2<0002％、O2<0002％,以后退火不需脱碳,防止形成内氧化层和内氮化层此外,要求Ti<0005％和Zr<0002％,以防止形成细小的TiN、ZrN和TiC,阻碍晶粒长大

硅：钢中加硅的主要作用是提髙电阻率，降低涡流损耗、矫顽力和磁滞损耗，从而降低铁损。但也同时降低了磁感强度和饱和磁感。当切时，在任何温度下，都是单一的铁素体相，这对于采用髙温退火制造取向硅钢和无取向硅钢都是非常重要的

取向硅钢和无取向硅钢的区别：

1、性质不同

取向硅钢：取向硅钢也称冷轧变压器钢，是一种应用于变压器(铁芯) 制造行业的重要硅铁合金。

无取向硅钢：无取向硅钢是含碳很低的硅铁合金，在形变和退火后的钢板中其晶粒呈无规则取向分布。

2、特点不同

取向硅钢：取向硅钢的磁性有强烈的方向性，在轧制方向上铁损值最低、磁导率最高和在一定的磁化场下有高的磁感值。取向硅钢的硅含量约为3%，并要求钢中氧化物夹杂含量低，同时须含有某种抑制剂(MnS, A1N )。

无取向硅钢：无取向硅钢含硅08%-48%的硅铁合金，经热、冷轧成厚度在1mm以下的硅钢薄板。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗（铁损）和磁时效。

3、生产工艺不同

取向硅钢：取向硅钢采用氧气转炉熔炼，钢坯经过热轧、常化、冷轧、中间退火和二次冷轧轧成成品厚度，然后经过脱碳退火和高温退火，最后涂以绝缘层。

无取向硅钢：铁水预脱硫，转炉吹炼时通过加入Ca0+CaF：熔剂或稀土元素和钙二次脱硫。沸腾钢水经真空处理脱碳后再进一步脱硫。选用钛和锆含量低的硅铁进行合金化。

——取向硅钢

——无取向硅钢

电器工业用硅钢主要用来制造电器工业用硅钢片。硅钢片是电机和变压器制造中用量很大的钢材。　　按化学成分硅钢可以分为低硅钢和高硅钢。低硅钢含硅量wsi1．0%～25%，主要用来制造电机；高硅钢含硅量wsi3．0%～45%,一般用来制造变压器。它们的含碳量wc≤0．06%～008%。

理想的是绝缘的。实际中偶尔会有小部分不绝缘。其实，不一定非得绝缘，只有电阻够大限制涡流就行。

理想状态中变压器硅钢片之间必须绝缘。

但在实际中由于生产工艺等问题（特别是有维修史的情况下），是不可能做到完全绝缘的。但即便在这种情况下，硅钢片之间的接触电阻也远大于做成整块的内部电阻，对减少涡流也起到一定的作用。