材料运用知识

深圳春源钢铁工业有限公司ShenzhenChunyuanSteelIndustryCo.,Ltd.材料运用知识讲座撰稿：李永乐2007年5月22日课程内容第一讲：电磁钢板基础一、电磁钢板分类二、电磁钢板性能及表示三、电磁钢板的表示四、电磁钢板的主要用途第二讲：我司电磁钢板介绍一、我司电磁钢板种类及电磁性能对比二、我司部分材料硬度对比三、材料厚度四、材料皮膜第三讲：加工工艺对材料的影响一、机械加工的影响二、退火影响第四讲：金属的防锈与除锈一、金属防锈二、金属除锈总结深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识第一讲电磁钢板基础电磁钢板---电工用冷轧硅钢薄板（GB2521-88）俗称矽钢片或硅钢片，是含硅高达0.8％-4.8％的电工硅钢，一般厚度在1mm以下，故称薄板。硅钢片是一种特殊功用的冷轧钢片，它是以极低碳、氮成分的基材，配合特殊热、冷轧及退火条件来调整成具有特定电磁性质的底片，再经表面碱洗、刷洗与清水洗后，再涂覆绝缘涂膜而成。硅钢片广义讲属板材类，由于它的特殊用途而独立一分支。电工用硅钢薄板具有优良的电磁性能，是电力、电讯和仪表工业中不可缺少的重要磁性材料。电磁钢板简介深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识A、硅钢片按其含硅量不同可分为低硅和高硅两种。低硅片含硅2.8％以下，它具有一定机械强度，主要用于制造电机，俗称电机硅钢片；高硅片含硅量为2.8％-4.8％，它具有磁性好，但较脆，主要用于制造变压器铁芯，俗称变压器硅钢片。两者在实际使用中并无严格界限，常用高硅片制造大型电机。第一讲电磁钢板基础一、电磁钢板分类深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识B、按生产加工工艺可分热轧和冷轧两种，冷轧硅钢片又可分晶粒无取向和晶粒取向两种。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0.5%-3.0%，经冷轧至成品厚度,供应态多为0.35mm和0.5mm厚的钢带。冷轧电工钢带具有表面平整、厚度均匀、叠装系数高、冲片性好等特点，且比热轧电工钢带磁感高、铁损低。用冷带代替热轧带制造电机或变压器，其重量和体积可减少0％-25％。第一讲电磁钢板基础一、电磁钢板分类深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识无取向硅钢片Bs高于取向硅钢；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2.5倍。若用冷轧取向带，代替热轧带或低档次冷轧带，可减少变压器电能消耗量45％-50％，且变压器工作性能更佳、更可靠。钢板规格尺寸：一般厚度为0.35、0.50、0.65mm，宽度为800-1200mm第一讲电磁钢板基础一、电磁钢板分类饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识品质特性项目1、低铁损值2、高磁通密度3、低磁性时效性4、硬度\强度5、厚度均匀性6、平坦度7、涂膜附着性8、涂膜防锈性9、涂膜耐退火性所影响之使用特性磁气性质磁气性质磁气性质冲片加工性叠片加工性插片\叠片加工性分条\冲片加工性加工使用性应力消除退火及磁气性能第一讲电磁钢板基础二、电磁钢板性能及表示质量的最重要指标，世界各国都以铁损值划分牌号，铁损越低，牌号越高，质量也高在相同磁场下能获得较高磁感的硅钢片，用它制造电机或变压器铁芯的体积和重量较小，相对而言可节约硅钢片、铜线和绝缘材料等表面对绝缘膜的附着性和焊接性要良好，利于加工对制造小型、微型电机铁芯，这点更重要硅钢片表面光滑、平整、和厚度均匀，制造铁芯的叠装系数提高1、电磁钢板品质特性深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识1）铁损：P10/50、P15/50、P17/50第一讲电磁钢板基础在50HZ波频率下铁心中磁通密度为1.0、1.5、1.7T时，硅钢片每千克质量损耗值（W/Kg)，此值越小越好；B表示铁心中基本换向磁化曲线上的磁感应强度；10、50、100表示单位长度上磁场强度AN／cm时的安匝数。此值越大越好。由于励磁容量比较直观，目前现场广泛使用励磁容量来表示导磁性能，即每千克硅钢片能够实现的励磁容量(VA／kg)。2）导磁性能：B10、B50、B100二、电磁钢板性能及表示2、两项主要性能表示深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识我国及日本硅钢片牌号表示方法1、中国牌号表示方法：（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1.5T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4.7w/kg，厚度为0.5mm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1.7T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1.33，厚度为0.3mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。第一讲电磁钢板基础三、电磁钢板的表示深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识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1.5T时的铁损值扩大100倍后的值）。如50A470表示厚度为0.5mm，铁损保证值为≤4.7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1.7T时的铁损值扩大100倍后的值）。如30G130表示厚度为0.3mm，铁损保证值为≤1.3的冷轧取向硅钢带。第一讲电磁钢板基础三、电磁钢板的表示深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识注：我司常用材料实际表示中，一般以钢厂名称的英文或中文首写字母代替通用代号，如中钢表示为CS，如35CS440，宝钢表示为B如50B470等，较特殊的新日铁取向硅钢表示为Z，如35Z155，30Z120电磁板材主要用途：制作马达、变压器、稳压器、继电器及电气仪表的铁芯等。晶粒无取向冷轧带通常用作电机或焊接变压器等的状态，是电力、电子和军工行业不可缺少的软磁合金材料，产品主要用于高压电机、小型变压器、大型牵引电机、各种容量的电机、家用电器、各种发电机组等晶粒取向冷轧带用作电源变压器、脉冲变压器和磁放大器等的铁芯。第一讲电磁钢板基础四、电磁钢板的主要用途深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识知识问答常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8％。由硅钢做变压器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器的体积缩小。我们知道，实际的变压器总是在交流状态下工作，功率损耗不仅在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”，铁损由两个原因造成，一个是“磁滞损耗”，一个是“涡流损耗”。磁滞损耗是铁芯在磁化过程中，由于存在磁滞现象而产生的铁损，这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小，用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小，可使其发热程度大大减小。既然硅钢有上述优点，为什么不用整块的硅钢做铁芯，还要把它加工成片状呢？？？深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识第二讲我司电磁钢板介绍钢厂材质项目NSCJFECSC宝钢(普通钢)宝钢(高效钢)鞍钢武钢磁通1.84～1.93铁损1.20～1.51磁通1.71～1.721.72～1.731.70铁损2.63～2.952.76～3.113.06～3.12磁通1.72～1.741.70～1.721.68铁损2.82～3.414.14～4.403.77～3.97磁通1.71～1.731.72～1.73铁损3.18～3.363.02～3.22磁通1.71～1.741.72～1.731.71～1.731.67～1.691.71～1.73铁损2.97～3.503.23～3.473.20～3.603.71～4.143.18～3.55磁通1.74～1.751.70～1.721.71～1.741.70～1.721.72铁损3.50～4.043.99～4.263.75～4.453.90～4.393.64～3.66磁通1.71～1.72铁损5.07～5.31磁通1.75～1.761.761.72～1.751.70～1.75铁损5.44～6.445.395.62～6.285.81～6.84磁通1.74～1.751.74～1.761.74～1.76铁损4.64～5.595.42～5.955.47～6.22说明：1.以上为2005年至2007年1月所进原材料之电气特性值范围；2.磁通密度测试条件B50，单位T（特斯拉）；铁损测试条件W15/50，单位W/KG（瓦特/公斤）。50A100050A130050A40050A47050A60050A700原材料磁通密度/铁损值对照表35Z15535A44035A550一、我司电磁钢板种类及电磁性能对比深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识类别材质序号硬度值50H130050JN130050CS130050B100050AW100050AW80050WW100050H47050JN470148.651.754.454.346.157.246.7248.352.755.554.946.555.646.9348.952.653.555.046.555.147.0449.052.755.655.146.554.347.0549.053.156.154.746.954.046.8平均48.852.655.054.846.555.246.9类别材质序号硬度值50H130050JN130050CS130050B100050AW100050AW80050WW100050H47050JN470149.253.655.753.549.454.147.365.466.4250.353.855.854.049.954.747.566.166.5350.953.555.854.350.153.748.565.466.6448.253.453.553.949.154.148.365.365.3548.753.554.753.049.954.248.365.465.6平均49.553.655.153.749.754.248.065.566.1N品A品部分材质硬度对照表测试条件：30T、3NF、1/16钢头HRC第二讲我司电磁钢板介绍二、我司部分材料硬度对比深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识说明：1.AC、DB段宽度各为50mm；每隔5mm测一点；CD段每隔50mm测一点；2.测量时采用精度为0.001mm之外千分尺（编号为M-178）；3.测量点距边约20mm；4.测量者封中华，测量日期为2007年5月16日。宽ACD50mmB50mm50CS1300*1200材质厚度测量曲线图料号：W445752(重量:6765KG宽度:1200mm)0.460.470.480.490.500.515152535451002003004005006007008009001000110011551165117511851195宽度值厚度值料号：W446614(重量:6720KG宽度:1200mm)0.460.470.480.490.500.515152535451002003004005006007008009001000110011551165117511851195宽度值厚度值第二讲我司电磁钢板介绍三、材料厚度深圳春源钢铁工业有限公司材料运用知识电磁钢片为了减少钢片堆叠后我电流损失增加，通常在钢片表面涂覆一层绝缘层。绝缘皮膜会影响钢片的冲片加工性、焊接性、退火性。绝缘皮膜大致可分为：无机型、有机型和有机无机混合型无机型皮膜其焊接性及耐退火性很好，但是皮膜硬度高，不利于冲剪加工，如35Z155的“S”型皮膜有机型皮膜