取向硅钢的研究与发展.pdf

第20卷第6期
虧山学院学报
Vol 20 No 6
2007年11片
Journal of Tangshan College
Now.2007
取向硅钢的研究与发展
李贺杰2,韩静涛',皮华春,薛永栋
(1.北京科技大学材科科学与工程学院,北京100083;2.唐山学院机电工程系,河北唐山63000)
摘要:介绍了取向硅钢这种特殊的电工钢的发现、发展及生产工艺和目前的发展情況,并对取向硅
钢的未来发展提出展望。
关键词:取向硅钢;高斯;织构
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1672-349X(2007)06-0023-05
The Development and Research of Oriented Silicon Sheet
LI He-jie, HAN Jing-tao, PI Hua-chun, XUE Yong-dong
(I School of Marerial Science and Engineering, Beijing University of Science and Technolog. Beijing 100083, China
2 Department of Mcchanic & Electrical Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000, China
Abstract: This paper first introduces the development and research of the oriented silicon sheet
and the production technology and the present situation and proposes the future development and
prospect of oriented silicon sheet
Key Words: oriented silicon sheet: Goss; texture
取向硅钢也称冷轨変压器钢,是一种应用于变压器(铁(K, Honda)等已发表的Fe单晶体磁各向异性实验结果的启
芯)制造行业的重要硅铁合金。它的生产工艺复杂,制造技发下,采用冷轧和退火的方法开始实验。1933年高斯采用两
术严格?主要分为普通取向硅钢(((G())和好磁应取向硅钢次冷轧和退火方法制成沿轧向性高(具有110}(001》织
(Hi-B)。取向硅钢是1930年美国的高斯(N.P.Goss)首次构)的3%硅钢(此硅钢也称单取向或Gos取向冷轧硅钢),
发现的。目前世界上约有16个企业生产取向硅钢片,产量1934年申请专利并公开发表。同一年 Armco钢公司按高斯
在145万t左右。
专利技术与 Westinghouse电气公同合作组织生产。随后
表1取向硅钢的分类
Allegheny Ludlum(ALC)钢公司与 General Electric电气公
类别硅含量./%公称厚度/mm应用范围司合作也开始生产。其后 Armco公司釆用快速分析微量
普通取向
碳等技术和不断改进制造工艺及设备、产品质量逐步提高
2.9~-3.30.20,0.23,0.27
制造变压器
硅钢
并申请了一系列专利。 Armco钢公司的冷轧普通取向硅
制造电信与仪表工业
钢专利技术先后卖给美国AJC(1955年)、USS(1953年)、英
高碰感
取向2.9-~3.30.30,0.35中的各种变压器、扼
国BSC(1956年)、日本八幡(1958年)、法国 Chatillon、比利
流圈等电磁元件。
时 Cockerill、前西德 Thyssen、瑞典 Surahammar和意大利
Terni等公司,长期断了世界冷轧取向硅钢的生产。普通
取向硅钢的国内外发展情况
取向硅钢产量的80%都是按 Armco专利生产的;其他20%
1.1普通取向硅钢(C(GO)的发展
也是采用类似的两次冷軋法生产的(如前苏联);随后美国
1930-1967年主要是冷轧普通取向(O)板的发展阶ALC公司协助加拿大 Dofasco、,韩国浦项和波兰Hura等公
段。1930年美国的高斯(N.P.Go)在1928年本多光太郎司生产。
收稿日期:2006-01
作者介
个下
),男,博土生,讲师,主要从事取向硅钢织构的模拟工作
唐山学院学报
第20卷
衰3 Armco公司在普通取向徒钢生产工艺和原理方画的发展情况
时间
主研人及参与者
进
展
1934-1940年延森和鲁德(W,E. Ruder)等研究了杂质元和晶粒尺寸等因素対冷轧硅钢性能的影响
采用冷轧带在中湿H2(54℃露点)下约815℃脱碳選火,试探降到
1942年
卡彰特(V.W. Carpenter)
0.005%以下再迸行高温退火
1943年
采用成卷高温退火工艺
采用湿涂Mg悬浮液和高温退火后涂绝缘膜工艺,取向硅钢产量质量
1945年
明显提高
1946年
利特曼(M.F. Littmann)等发现板坯经1370℃以上高温加热可明显提高产品磁性?晶粒粗大
1958年
梅也(J.E、May)等
发表MnS第二相质点可强烈阻碍初次晶粒长大,发现MnS抑制剂对生
产的重要性
1959年
开始生产0.30mm厚的取向硅钢
1941-1960年
研究了不同位相3%S-Fe多晶体中(10)[00织物形成的取向生核
邓恩(C.G.Dun)等
和择优(选择供)长大机理
1.2高感应取向钢(Hi-B)的发展
Si),1954年正式生产。1957年初,治金部钢铁研究院开始
从1958年到1967年期间?普通取向硅钢的磁性基本处试制3%冷轧取向硅钢材,采用两次冷轧和退火的合适工
于稳定状态。产品铁损15值下降不足0.05W/k,只相艺以及慢升温高温退火工艺制成了(101(001》取向硅钢。
当于提高半个牌号,在生产エ艺方面没有很大的进展。从1959年太原钢铁厂和鞍山钢铁公司先后开始试生产取向硅
1961-1994年期间高磁感应取向硅钢迅速发展。1953年日钢。1964年钢铁研究院采用MnS抑制剂,使取向硅钢磁性
本新日铁公司(前八幡厂)田中悟等发现含0.05%C,2.94%和磁稳定性明显提高。武钢是目前我国唯ー一家能够生产
S,0.02%AI和0.0062%N的249号一炉钢经过一次大压冷轧取向钢片的企业,1974年与日本新日铁公司签订年产
下率冷扎和退火后,110)(001〉取向度和磁性明显高于普通址6.8万t(取向硅钢占2.8万t)和1个牌号冷轧硅钢专利
取向硅钢。1961年在引进 Armco专利基础上,首先试制技术及制造设备协议。1979年武汉钢铁公司按日本专利正
AIN+MnS综合抑制剂的高磁感应取向硅钢。1964年开始式生产11个牌号冷轧硅钢。1982年对专利进行考核成才率
生产并命名为Hi-B,但磁性不稳定。新日铁的旧iB专利先到80%~85%牌号合格率在80%以上?已达到国际水平
后卖给美国Ameo(1971年)、前西德 Thyssen(1972年)、中产品优于欧洲同类产品。到2005年,武钢股份国内独家生
国武钢,比利时 Cockerill和法国 Chatillon(1974年)及英国产的取向硅钢产量达到13.2