什麼是不同類型的電工鋼？

2024-05-06

電工鋼不僅是電力、電子、軍事和汽車行業中不可或缺的金屬功能材料，也是提高電力設備效率和減少能源消耗的關鍵材料。這是由於它具有低核損耗、高磁導率、良好的加工性能、光滑的表面等幾個理想的性能。然後，根據其實際用途，電工鋼被細分為許多不同種類，以更好地適應一些特定應用。今天，讓我們更好地了解電工鋼及其類型。

什麼是電工鋼？

電工鋼，也被稱為硅鋼或變壓器鋼，是一種主要由鐵、硅和少量其他元素（如鋁、碳和錳）組成的軟磁合金。一般來說，硅含量在0.5%至4.5%之間。它專門設計用於減少功率損耗並改善磁性能。因此，這種鋼材非常常用於製造馬達、發電機、變壓器和其他電源供應和轉換系統的磁心。

作為世界上最廣泛使用的軟磁合金，電工鋼在實體經濟中被廣泛應用。提高其整體性能和製造水平在國民經濟發展中起著非常重要的作用和意義。

電工鋼有哪些不同類型？

根據其硅含量、製造工藝、磁性能、用途和供應形式，電工鋼可以分為不同的分類。每種電工鋼都具有其獨特的性能，使其更適合特定應用。現在讓我們仔細看一下它們。

1. 硅含量

電工鋼主要添加硅而不是碳來改善其性能。根據硅含量，它可以分為低硅鋼和高硅鋼。

產品名稱	硅含量
低硅鋼	小於2.8%
高硅鋼	2.8%-4.8%

低電工鋼的硅含量小於2.8%。它具有一定的機械強度，廣泛應用於具有較低電磁性能要求的小型民用電器的製造。同時，由於其硅含量低，其生產工藝簡單，成本低，類似於普通碳鋼。

高電工鋼的硅含量為2.8%-4.8%。由於增加電阻率和降低磁應力，更多的硅可能是有利的，但這將導致冷軋過程中的複雜性。這種類型具有良好的磁性但有點脆性，廣泛用於製造大型變壓器、發電機和馬達的鐵芯。高電工鋼具有非常複雜的類型和等級。

2. 製造工藝

電工鋼通常通過軋制工藝製造，包括熱軋和冷軋。因此，它可以分為熱軋電工鋼和冷軋電工鋼。

熱軋電工鋼：熱軋電工鋼是通過在開爐或電爐中熔化Fe-Si合金，反復熱軋成所需的厚度，最後在800-850°C退火而製成。它主要用於製造發電機。然而，它的利用率低，能量損耗大。近年來，它逐漸被市場淘汰。

冷軋電工鋼：這種類型是通過在室溫下多次冷軋而製成的。它的硅含量為0.5%-3.0%，成品厚度大多以0.35mm和0.5mm供應。冷軋電工鋼主要用於製造發電機、馬達和發電機。

此外，通過比較這兩種加工過程，我們可以發現冷軋電工鋼具有比熱軋電工鋼更光滑的表面、更薄且均勻的厚度、更精確的尺寸和更好的磁性，這提高了材料的填充因子和磁性能。因此，隨著工業的發展，冷軋電工鋼產品逐漸取代了市場上的熱軋電工鋼產品。

3. 晶粒結構

電工鋼內部的晶粒結構通常分為定向和非定向方向。熱軋電工鋼產品都沒有晶粒定向。電工鋼的磁異向性是在冷軋後的二次再結晶過程中發展的。因此，只有冷軋電工鋼可以分為定向和非定向。

冷軋非定向電工鋼（CRNGO電工鋼）

冷軋非定向電工鋼具有低硅含量、分散的晶粒結構和相對均勻的各個方向的磁性能。這是因為它不需要二次再結晶過程來發展其性能，也不需要高溫退火。因此，硅的下限並不是必要的。它通常含有0.5%至3.25%的硅和最多0.5%的鋁。這種添加物增加了電阻率並降低了初次再結晶的溫度。非定向電工鋼可用於大型旋轉設備，包括馬達、發電機和交流交流發電機。

此外，非定向電工鋼可以分為兩種狀態：全加工或半加工。

1. 非定向全加工電工鋼：其硅含量範圍從0.5%至3.25%的硅，並且在所有方向上具有均勻的磁性能。這種類型非常適合用於馬達、變壓器和電氣系統外殼的磁路。

2. 非定向半加工電工鋼：它主要由非硅合金鋼製成，在最終冷軋後低溫退火。這種電工鋼的沖壓性比非定向全加工型好，因此不需要有機塗層。非定向半加工等級是小型轉子、定子和小型功率變壓器的良好芯材。

冷軋定向電工鋼（CRGO電工鋼）

冷軋定向電工鋼的特點是硅含量高（3%）並且在軋制方向上具有強烈的晶粒定向。這種類型經歷了再結晶過程，形成了增強的晶粒結構，表現出片材軋制方向上更好的磁性能。定向鋼主要用於非旋轉應用，如變壓器。

與冷軋非定向電工鋼相比，冷軋定向電工鋼在磁性方向上具有更強的磁性定向。它還具有更高的磁導率和較低的損耗特性。在軋制方向上的鐵損耗僅為水平方向的三分之一，磁導率的比值為6:1，鐵損耗約為熱軋電工鋼的一半，磁導率是後者的2.5倍。然而，冷軋定向電工鋼的Bs低於非定向電工鋼。

此外，冷軋定向電工鋼還有兩種狀態：普通定向電工鋼（CGO）和高磁感應電工鋼（Hi-B）。