电工钢 上PDF电子书下载

目录 1

前言 1

常用符号 1

第1章　概论 1

1.1 电工钢板的发展历史 1

1.1.1 热轧硅钢发展阶段（1882～1955） 1

1.1.2 冷轧电工钢发展阶段（1930～1967） 2

1.1.3 高磁感取向硅钢发展阶段（1961～1994） 6

1.1.4 中国电工钢板的发展 9

1.2 电工钢板产量和品种分类 13

1.2.1 电工钢板产量 13

1.2.2 电工钢板品种分类 15

1.3 铁和铁-硅合金的特性 16

1.3.1 相图 17

1.3.2 物理性能和力学性能 19

1.3.3　磁性 22

1.4 对电工钢板性能的要求 28

1.4.1 铁芯损耗低 29

1.4.2 磁感应强度高 30

1.4.4 冲片性良好 31

1.4.3 对磁各向异性的要求 31

1.4.5 钢板表面光滑、平整和厚度均匀 33

1.4.6 绝缘薄膜性能好 34

1.4.7 磁时效现象小 36

参考文献 39

2.1 铁磁学基础 41

2.1.1 磁学的基本参量 41

第2章　铁磁学基础和影响电工钢磁性的冶金因素 41

2.1.2 物质的磁性 43

2.1.3 铁磁性物质的基本特点 48

2.1.4 铁磁性物质的能量和有关的基本现象 53

2.1.5 磁畴结构 61

2.1.6 技术磁化过程 67

2.1.7 在交变磁场中的磁化 77

2.2 影响电工钢磁性的冶金因素 82

2.2.1 影响磁感应强度的因素 82

2.2.2 影响铁芯损耗的因素 84

附表4 我国家用电器用热轧硅钢薄钢板（YB 4002- 90

参考文献 107

3.1.1 塑性形变基础 110

第3章　冷轧、再结晶和晶粒长大 110

3.1 冷轧 110

3.1.2 形变晶体的微观结构 114

3.1.3 冷轧的储能 118

3.1.4　冷轧织构 120

3.2 回复 130

3.2.1 驱动力 131

3.2.2 物理和力学性能的变化 131

3.2.3 回复动力学 132

3.2.4 多边形化 134

3.3 再结晶（初次再结晶） 137

3.3.1 再结晶晶核形成机理 138

3.3.2　再结晶动力学 144

3.3.3 晶界迁移率 147

3.3.4 影响再结晶的因素 148

3.3.5 第二相质点的作用 150

3.4 晶粒长大 152

3.4.1 晶粒形状和晶粒长大的能量变化 152

3.4.2 晶粒长大动力学 155

3.4.3 晶粒长大理论 157

3.4.4 溶质原子与第二相质点对晶粒长大的影响 158

3.4.5 自由表面对晶粒长大的影响 161

3.4.6 择优取向对晶粒长大的影响 162

3.4.7 应变诱发晶界移动 162

3.5.1 再结晶织构形成理论 163

3.5 再结晶织构 163

3.5.2 低碳钢再结晶织构 164

3.6 二次再结晶 167

3.6.1 二次再结晶动力学 167

3.6.2 二次再结晶发展条件和抑制剂的作用 168

3.6.3 第二相质点的固溶度 171

3.6.4 第二相质点的析出形态和弥散分布状态 176

3.6.5 热轧板组织不均匀性对二次再结晶发展的影响 184

3.6.6 二次再结晶机理 196

3.7.1 动态回复 223

3.7.2 动态再结晶 223

3.7 动态回复和再结晶 223

3.8 三次再结晶 225

3.9 晶界偏聚 226

3.9.1 晶界偏聚力能学 227

3.9.2 晶界偏聚热力学 229

3.9.3 晶界偏聚动力学 231

3.9.4 溶质晶界偏聚的作用 232

3.9.5 晶界结构对溶质晶界偏聚的影响 240

3.9.6 电工钢中的晶界偏聚 242

主要参考书目录 252

参考文献 252

4.1 概述 258

第4章　热轧硅钢 258

4.2 冶炼和化学成分对性能的影响 261

4.2.1 化学成分的影响 261

4.2.2 浇铸的影响 264

4.2.3 炼钢炉型的选择 265

4.3.2 叠轧工艺要点 266

4.3.1 生产工艺流程 266

4.3 叠轧和退火工艺 266

4.3.3 退火工艺 269

4.4 对今后改进的意见 273

4.4.1 品种和质量的改进 273

4.4.2 在线检测工作 274

参考文献 275

第5章　冷轧无取向低碳低硅电工钢 276

5.1 概述 276

5.2.2 碳的影响 280

5.2.1 硅的影响 280

5.2 化学成分对性能的影响 280

5.2.3 锰的影响 281

5.2.4　磷的影响 281

5.2.6　铝的影响 284

5.2.5　硫的影响 284

5.2.7 氮的影响 286

5.2.8 氧的影响 287

5.3 通用的制造工艺 287

5.3.1 铁水脱硫 288

5.3.2 转炉炼钢 288

5.3.3　真空处理 289

5.3.4 连铸 290

5.3.5　热轧 290

5.3.6 冷轧 294

5.3.7　退火 295

5.3.8　绝缘涂层 299

5.4 半成品制造工艺 300

5.5 新品种的进展 302

5.5.1　以硼代铝的含硼钢 302

5.5.2 高锰钢 306

5.5.3 含锑或锡钢 314

5.5.4　其他新产品 321

5.6.1 纯净度和氧化物夹杂的影响和控制 325

5.6　新工艺的进展 325

5.6.2 碳化物、氮化物和硫化物形态的影响和控制 329

5.6.3 铸坯加热、热轧和卷取工艺的改进 336

5.6.4 热轧板预退火（箱式炉））和常化（连续炉） 349

5.6.5 一次冷轧和退火工艺的改进 357

5.6.6 二次冷轧和退火工艺的改进 369

5.6.7 绝缘涂层和焊接性的改进 377

5.7 步进式微电机用的电工钢的进展 391

5.8 小变压器和镇流器用的电工钢的进展 397

参考文献 402

6.1 概述 409

第6章　冷轧无取向硅钢 409

6.2 化学成分对性能的影响 413

6.2.1 铝的影响 413

6.2.2 锰的影响 415

6.2.3 碳的影响 415

6.2.4　硫的影响 415

6.2.5 磷的影响 416

6.2.6 氮的影响 416

6.2.7 氧的影响 416

6.2.8 钛、锆、钒和铌的影响 416

6.3 通用的制造工艺 417

6.3.2 真空处理 418

6.3.3 连铸 418

6.3.1 冶炼 418

6.3.4　热轧 420

6.3.5　常化 421

6.3.6　冷轧 421

6.3.7　退火 423

6.3.8　绝缘涂层 427

6.4 防止产品瓦垅状缺陷的方法 427

6.4.1 调整成分法 428

6.4.2 低温浇铸和电磁搅拌法 430

6.4.3 控制铸坯加热和热轧法 433

6.4.4 热轧板常化法 437

6.5 防止内氧化层和内氮化层方法 437

6.5.1 退火气氛中加H2S或SO2 440

6.5.2 采用酸洗等方法去掉内氧化层 440

6.5.3 退火前钢板表面涂料 441

6.5.4 控制退火气氛和露点（d.p.） 443

6.5.5 钢中加锡或锑 443

6.5.6 冷轧板表面光滑 444

6.5.7 二段退火工艺控制气氛和露点 444

6.6　S6-S8高牌号硅钢的制造工艺 448

6.6.1 川崎钢铁公司制造工艺进展情况 448

6.6.2 新日铁公司制造工艺进展情况 462

6.6.3 日本钢管公司制造工艺进展情况 469

6.6.4 住友金属公司制造工艺进展情况 478

6.6.5　S6-S8无取向硅钢与取向硅钢制造的汽轮发电机定子铁芯的性能对比 482

6.7 其他新品种的制造工艺 485

6 7.1 含硼钢 485

6 7.2 含锑或锡钢 488

6.7.3 含铬和铜防锈钢 491

6.7.5　0.60～0.65mm厚3％Si钢 492

6.7.4 含锗钢 492

6.7.7 连续退火的取向硅钢 493

6.7.6 赝立方织构无取向硅钢 493

6.7.8 包层（复合）无取向硅钢 494

6.8　新工艺的进展 495

6.8.1 降低钢中残余钛和锆含量的方法 495

6.8.2 连铸工艺 496

6.8.3 加热、热轧和卷取工艺 503

6.8.4 常化或预退火工艺 512

6.8.5 冷轧工艺 514

6.8.6 退火工艺 524

6.8.7 绝缘涂层 538

参考文献 539

7.1　概述 546

第7章　冷轧取向硅钢 546

7.1.1 变压器铁芯中磁通密度和铁损的分布 549

7.1.2 变压器噪音 551

7.1.3 应力对铁损和磁致伸缩的影响 551

性能比较 553

7.1.5 普通取向硅钢（GO）与高磁感取向硅钢（Hi-B）的 553

7.1.4 温度对磁性和磁致伸缩的影响 553

7.1.6 降低装配因子和改善横向磁性方法 558

7.1.7 降低设计Bm，合理选用牌号 560

7.2 化学成分对性能的影响 562

7.2.1 碳的影响 562

7.2.2　硅的影响 564

7.2.3　锰和硫的影响 567

7.2.4 铝和氮的影响 568

7.2.5　磷的影响 571

7.3 制造工艺 573

7.3.1 铁水脱锰 575

7.3.2　冶炼 575

7.3.3 真空处理 580

7.3.4 连铸 580

7.3.5　加热和热轧 584

7.3.6　常化 598

7.3.7 冷轧 605

7.3.8 中间退火 616

7.3.9 脱碳退火 625

7.3.10 涂MgO隔离剂 643

7.3.11 高温退火 655

7.3.12 平整拉伸退火和涂绝缘膜 679

7.4 表面涂层对磁性的影响 688

7.4.1 硅酸镁（Mg2SiO4）玻璃膜底层 688

7.4.2 应力涂层 693

7.5 新品种的进展 694

7.5.1 含铜GO钢和含铜及锡的A1N＋MnS方案Hi-B钢 694

7.5.2 含钼的MnSe（或MnS）＋Sb方案Hi-B钢 709

7.5.3 含铬、钛、铌、锌、锗和镍的取向硅钢 712

7.5.4　≤0.23mm厚的新产品 716

7.6　新工艺的进展 768

7.6.1 连铸 768

7.6.2　热轧 770

7.6.3　铸坯直接热轧法 775

7.6.4　薄铸坯直接冷轧法 776

7.6.5　铸坯感应加热工艺 782

7.6.6 降低铸坯加热温度工艺 796

7.6.7　MnSe＋Sb方案的改进工艺 842

7.6.8 防止热轧带边裂的方法 846

7.6.9　特殊热轧工艺 853

7.6.10 冷轧工艺的改进 855

7.6.11 隔离涂层工艺的改进 860

7.6.12 温度梯度炉高温退火 862

7.6.13 表面磨光工艺 866

7.7.1 刻痕对降低铁损的影响（刻痕效应） 872

7.7　细化磁畴技术 872

7.7.2 机械加工法 873

7.7.3 激光照射法 875

7.7.4 其他方法 882

7.7.5 耐热细化磁畴技术 889

参考文献 931

8.1.1 概述 956

8.1 冷轧取向硅钢薄带 956

第8章　特殊用途的电工钢 956

8.1.2 制造工艺 957

8.1.3 新产品和新工艺 961

8.2 冷轧无取向硅钢薄带 973

8.3 电磁开关用冷轧硅钢 974

8.4 高硅钢 975

8.4.1 概述 975

8.4.2 特性 976

8.4.3 用途 985

8.4.4 制造方法 987

8.5.1　概述 1006

8.5 磁屏蔽和电磁铁用的电工钢板 1006

8.5.2 热轧电工钢厚板 1008

8.5.3 冷轧电工钢材 1032

8.6 低铁损高磁感3％Si取向硅钢薄带（三次再结晶法） 1037

8.6.1 概述 1037

8.6.2 一般制造方法 1039

8.6.3 原始钢带中杂质的影响 1039

8.6.4　冷轧 1042

8.6.5 初次再结晶和二次再结晶 1044

8.6.6 三次再结晶 1048

8.6.7　细化磁畴 1059

8.6.8 绝缘涂层 1065

8.6.9 高频铁损 1065

8.7 高速电机转子材料 1067

8.7.1 概述 1067

8.7.2　热轧板 1069

8.7.3 冷轧板 1069

8.7.4　快淬硅钢板 1071

8.8　（110）［001］取向低碳低硅电工钢 1072

8.8.1 概述 1072

8.8.2 最近工作 1074

8.9　（100）［001］立方织构取向硅钢 1080

8.9.1 概述 1080

8.9.2 制造方法 1081

8.9.3 最近工作 1084

8.10　易切削硅钢 1092

参考文献 1093

第9章　电工钢的检测 1101

9.1 主要生产工序的检测 1101

9.1.1 冶炼 1101

9.1.4　MgO涂层 1102

9.1.3 退火 1102

9.1.2 铸坯 1102

9.1.5 绝缘涂层 1103

9.2 成品检测 1103

9.2.1 磁性测量 1103

9.2.2 磁时效检验 1103

9.2.3 尺寸、形状和表面检验 1103

9.2.10 晶粒尺寸检验 1104

9.2.9　低倍检验 1104

9.2.8　硬度检验 1104

9.2.7 力学性能试验 1104

9.2.6 叠片系数检验 1104

9.2.5 绝缘涂层附着性和层间电阻检验 1104

9.2.4 反复弯曲检验 1104

9.3 在线检测的进展 1105

9.3.1 无取向电工钢在连续炉最终退火的控制 1105

9.3.2 无取向电工钢半有机涂层的控制 1106

9.3.3 取向硅钢脱碳退火后晶粒尺寸和氧化膜的控制 1107

9.3.4 取向硅钢在平整拉伸线上检查晶粒尺寸 1107

9.4.3 退火后钢带氧化膜中氧和Fe2SiO4/SiO2比值分析法 1108

9.4.2 连续退火前碱洗去油后钢带表面残余钠测定法 1108

9.4 若干特殊的检验方法 1108

9.4.1 取向硅钢中MnS和A1N分析方法 1108

9.4.4 玻璃膜与基体的界面光滑度测定法 1109

9.4.5 内氧化层厚度测定法 1109

9.4.6 成品钢板滑动摩擦系数和滑动性测定法 1110

9.4.7 成品表面脱皮发生率测定法 1111

9.4.8 无取向电工钢半有机涂层特性的检查 1111

9.4.9　MgO活性度的测定方法 1112

9.4.10 成晶钢带剪切性测定法 1112

9.4.11 漏磁磁通密度测定法 1112

参考文献 1113

附表1 我国热轧硅钢薄钢板（GB 5215-85） 1114

附录 电工钢的牌号和性能 1114

附表2 我国冷轧电工钢带（片）（GB 2521-88） 1115

附表3 我国晶粒取向硅钢薄带（GB 11255-89） 1116

附表5 日本冷轧电工钢带（片） 1117

附表6 前苏联电工钢板 1119

附表7 国内外冷轧电工钢牌号对照 1122

附表8 上海矽钢片厂生产的0.5mm厚热轧电机钢板的牌号和磁性 1125

附表9 武汉钢铁公司生产的冷轧电工钢带的牌号和磁性 1128