常见钢种的冶炼.doc

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1、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CSiMnP

2、S30吨转炉D21D21P≤0.080.082.00～2.802.00～2.800.20～0.400.20～0.40≤0.040.06～0.12≤0.030.03厂控成分P可达0.15%；厂控成分50吨转炉D11、D12D21D22、(D23、D24)D24D31D41≤0.100.090.090.080.081.50～2.002.00～2.802.10～2.803.00～3.903.90～4.500.30～0.500.30～0.500.30～0.50≤0.25≤0.20≤0.080.080.080.030.03≤0.030.030.0250.0200.020厂控成分厂

3、控成分厂控成分Al0.05～0.12%；厂控成分Al0.05～0.12%；厂控成分；厚0.5D42D43D44≤0.074.30～4.70≤0.15≤0.025≤0.015Al0.05～0.12%；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

4、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175）。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硅硅是硅钢中的主要合

5、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

6、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，化害为利。④硫和锰硫和锰对硅钢磁性具有不良影响，特别是硫的危害更大，所以应严加控制。电工钢硫多控制在0

7、.015～0.035％，锰多控制在0.05～0.45％，仅个别钢种中，硫和锰可以形成硫化物（MnS）有利夹杂，促进二次再结晶长大，有利于改善电磁性能。（2）钢中气体钢中的氮、氢、氧（大部分呈夹杂物状态存在）都对硅钢存在特别不利的影响，增加铁损，降低磁性，恶化硅钢质量，应严格控制含量。仅在个别情况下，氮形成的AlN及某些氮化物夹杂起有益作用。（3）非金属夹杂非金属夹杂是非铁磁性物质，不具有磁化能力，又增加了硅钢片磁化阻力，是影响硅钢磁化能力的有害组分，仅个别情况下少数夹杂如MnS、A1N表现出有益的作用。此外，与轧制和热处理工艺有关形成的应