常见钢种的冶炼.doc

PAGE 160 PAGE 161 6.常见钢种的冶炼 6.1 硅钢的冶炼 6.1.1 硅钢分类和硅钢片性能 硅钢主要用于制造软磁材料硅钢片，是发展电力、电讯、自动控制和仪表制造等工业的主要金属材料。 根据需要，可以按生产方式、化学成分、结晶织构和用途等对硅钢片进行分类。 按化学成分有低硅（含Sil～1.5％左右）、中硅（含Si2～2.5％左右）和高硅（含Si3.0％以上）硅钢片；按轧制工艺分有热轧和冷轧硅钢片；按结晶织构分有热轧的非织构硅钢片，冷轧低织构、高斯织构（单取向织构）和立方织构（双取向织构）硅钢片等。表6－1为按化学成分命名的常用硅钢钢号。 表6－1 按化学成分命名的常用硅钢钢号 钢 号 化 学 成 分，% 备 注 C Si Mn P S 30吨 转炉 D21 D21P ≤ 0.08 0.08 2.00～2.80 2.00～2.80 0.20～0.40 0.20～0.40 ≤0.04 0.06～0.12 ≤ 0.03 0.03 厂控成分 P可达0.15%；厂控成分 50吨 转炉 D11、D12 D21 D22、 (D23、D24) D24 D31 D41 ≤ 0.10 0.09 0.09 0.08 0.08 1.50～2.00 2.00～2.80 2.10～2.80 3.00～3.90 3.90～4.50 0.30～0.50 0.30～0.50 0.30～0.50 ≤0.25 ≤0.20 ≤ 0.08 0.08 0.08 0.03 0.03 ≤ 0.03 0.03 0.025 0.020 0.020 厂控成分 厂控成分 厂控成分 Al0.05～0.12%；厂控成分 Al0.05～0.12%；厂控成分；厚0.5 D42 D43 D44 ≤0.07 4.30～4.70 ≤0.15 ≤0.025 ≤0.015 Al0.05～0.12%；厂控成分；厚0.35 通常，硅钢片厚度为0.05～1.0毫米。为了满足特殊需要，还生产厚度为3.0～5.0毫米的低硅钢板和0.02～0.025毫米的高硅极薄钢板。 A 对硅钢片性能的要求 对于电工设备，要求能够长时间连续工作，重量轻，体积小，而且节省电能。因此，硅钢片应该主要在电磁性能，其次在机械性能方面满足下列要求： (1) 磁感强度要大。硅钢片是强烈增强磁场强度的材料，它的磁感强度越大，磁性就越好，越能满足使用要求。 (2) 铁损要低。铁损是指使用过程中消耗在硅钢片上的能量。它包括两部分：磁滞损失（P磁）和涡流损失（P涡）。钢中的C、S含量、气体和夹杂含量越多，磁滞损失越大。涡流损失的大小和电流频率、磁感强度、板厚成正比，和电阻率成反比。 为降低铁损，硅钢片杂质含量要少、晶粒度要大。同时，电阻率要大，厚度要薄，并可以采用绝缘涂层，以减少铁损。 (3) 要具有一定的塑性和良好的冲剪加工性能，板面平整、厚薄均匀，并保证表面质量。B 影响硅钢片质量的冶炼因素 硅钢成分和纯净性、轧制方法、织构类型及板厚对硅 钢片质量都有重要影响： （1）化学成分 = 1 \* GB3 ① 硅 硅是硅钢中的主要合金元素，它对提高硅钢片磁性具有决定性影响。能够增大钢的电阻率，使涡流损失下降；能够使铁素体晶粒显著长大，降低矫顽力（去磁力），减少磁滞损失；提高导磁率，减少晶体的各向异性；它还是一种石墨化剂和脱氧剂，能减少碳化物，改善磁性；此外，硅还是缩小γ区元素，当其含量较高，而碳含量较低时，容易得到单相组织，消除相变应力对磁畴移动的影响。 硅钢中含硅量不应过高（4.5％），否则会使钢的导热性下降、脆性显著增加，使钢加工性能变坏。 = 2 \* GB3 ② 碳 碳对硅钢的组织和性能都有重大不良影响。含碳量提高，会使硅钢片矫顽力提高、铁损增加、磁性能下降。碳还是扩大γ区元素，易促成相变，使晶粒细化，从而导致磁性能恶化。碳在钢中存在形态不同，对磁性影响也不同。在具有一定含硅量的钢中，它可能以溶解态（间隙固溶体）、游离态和石墨存在，其中以石墨状态存在对磁性影响最小。考虑到硅钢片退火处理过程有一定的脱碳能力， 一般不把顶吹转炉终点碳控制得过低 （≮0.03％），以避免钢中含氧量和气体量增高，恶化钢的质量。 . = 3 \* GB3 ③ 磷和铝 磷和铝对提高硅钢磁性、降低铁损方面的作用与硅相似，但对硅钢性能也有不良影响的一面。所以，在部分牌号硅钢中利用它们的有益性，部分取代硅、降低硅的用量。在个别钢种中，利用其不利作用，化