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来历

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1900年英国哈德菲尔德（R.A.Hadfield）等首先发现含Si4%的Si-Fe合金有良好磁性。1903年德国和美国相继生产含Si1.0～4.5%的热轧硅钢片。1906年代替低碳钢用来制造电机和变压器铁芯。1934年美国戈斯(N.P.Goss）采用两次冷轧法制成 （110）[001]晶粒择优取向的含 Si3%的冷轧硅钢片。1968年日本田口悟等采用硫化锰和氮化铝综合抑制剂并使用一次大压下率冷轧法，制成（110）[001]高磁感取向硅钢，这种材料的晶粒取向更加准确，铁损和磁性进一步改善。历年来，硅钢的铁损值下降示意曲线见图1。

1949年美国制成厚度小于 0.1mm的冷轧（110）[001]取向薄硅钢带，用于电子工业。1957年联邦德国制成了（100）[001]立方取向硅钢片，其纵横向磁性都高，但因工艺复杂，至今未正式生产。图2是（110）[001]和（100）[001]取向硅钢片中晶粒排列示意图。含硅6.5%的Si-Fe合金的磁致伸缩约为零，磁导***、铁损低、制成的变压器无噪声但因加工困难，未得到广泛应用。70年代采用液态快冷技术制成6.5Si-Fe微晶薄带，研制了更薄的取向硅钢片和（100）面织构（晶间无取向）的硅钢片等新品种。

硅钢片生产模具

中国于1953年开始生产热轧低硅硅钢片（Si1～2%）；1955年开始生产热轧高硅硅钢片(Si3.0～4.5%）；1962年开始生产冷轧取向薄硅钢带。70年代开始生产冷轧取向硅钢带。

性能要求

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对硅钢性能的要求 主要是：①铁损低，这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号，铁损愈低，牌号愈高。②较强磁场下磁感应强度（磁感）高，这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小，节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。③表面光滑、平整和厚度均匀，可以提高铁芯的填充系数。④冲片性好，对制造微型、小型电动机更为重要。⑤表面绝缘膜的附着性和焊接性良好，能防蚀和改善冲片性。⑥基本无磁时效。典型电磁性能见表1。

硅钢片

硅钢片一般随硅含量提高，铁损、冲片性和磁感降低，硬度增高（图3）。工作频率愈高，涡流损耗愈大，选用的硅钢片应当愈薄。

冶炼轧制

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硅钢主要用氧气转炉冶炼（也可用电弧炉冶炼），配合钢水真空处理和AOD技术（见炉外精炼，采用模铸或连铸法。根据不同的用途，冶炼时改变硅（0.5～4.5%）和铝（0.2～0.5%）含量以满足不同磁性的要求。高牌号硅钢片的硅和铝量相应提高。碳、硫和夹杂物尽量减少。

冷轧硅钢片的磁性、表面质量、填充系数和冲片性比热轧硅钢片好，并可成卷生产，所以从60年代开始有些国家已停止生产热轧硅钢片。中国采用约 900℃低温一次快速热轧和氢气保护下成垛退火方法制造热轧硅钢片，成材率较高，成品表面质量和磁性都较好。

硅钢的轧制分为热轧和冷轧两个工序，传统的采用热轧直接生产硅钢成品的工艺目前已经很少采用，主要为热轧和冷轧两个工序来生产，称为冷轧硅钢产品。根据产品不同，冷轧工序分为多机架轧机轧制和单机架轧制，其中单机架轧制主要生产取向硅钢产品。

硅钢片