方向性珪素鋼板と無方向性珪素鋼板の違い

GNEE鋼 冷間圧延方向性電磁鋼板

無方向性珪素鋼板の定義

無方向性珪素鋼一定の製造プロセスにより形成された無方向性変形集合組織の結晶組織を有する珪素鋼板です。

方向性珪素鋼板

1920 年代初頭、ウィリアム (ウィリアムズ) はフェロシリコンの単結晶を研究し、磁化容易軸の {100} 方向にうーん=1400000があることを発見しました。 彼は、多結晶板の{100}軸が優れているはずだと信じていました。 パフォーマンス。
1926年に日本の本多真央は、鉄の結晶学的方向が最も磁化しやすい、つまり結晶粒立方体のエッジの方向が最も磁化しやすいことを発見しました。
1934年、アメリカのNPGoss社は実験室で方向性ケイ素鋼板の開発に成功しました。 冷間圧延と高温熱処理を組み合わせて、珪素鋼板の結晶粒を圧延方向に沿って規則正しく配列させました。 磁性。
1935年、ゴスは「TransAmer.Soc.Metals」に論文を発表し、研究結果を紹介し、英国特許を申請した（第442211号）。
同年、米国アームコ社が工業生産を開始した。冷間圧延方向性ケイ素鋼シート。 1940 年代には、アームコとアレゲニーの両社は変圧器用の高品質の方向性ケイ素鋼板を製造していました。 Armco のブランド名は Tran-cor (ウェスチングハウスでは Hipersil と呼ばれています) です。 Allegeny のブランド名は Silicon (GE 社では Corosil と呼ばれています) です。
1953年、日本は冷延方向性珪素鋼板の生産に挑戦した。
日本は1958年にアームコ社の特許技術を導入し、冷延方向性珪素鋼板の工業生産を開始し、それをベースに改良を重ね、日本の冷延珪素鋼板の性能は世界最高レベルに達しました。
単方向珪素鋼板は、圧延方向と直交する方向の透磁率が低い。 この欠点を克服するために、ドイツの真空溶解会社は 1940 年代に二方向性珪素鋼板を発明しました。
1957年には米国のGE社とウェスチングハウス社もほぼ同時に二方向性けい素鋼板を生産した。 1960年代には、日本の川崎工場と八幡工場でも二方向性珪素鋼板の開発に成功しました。 圧延方向および垂直方向の磁気特性は単方向珪素鋼板の圧延方向と同様です。 この珪素鋼板の結晶粒は立方体状である。
1968年、日本の日本製鉄工場は高透磁率方向性珪素鋼板の工業生産を開始した。 商品名は「Orientcore Hi-B」、略して「Hi-B」です。 1972年には大格子高透磁率方向性珪素鋼板が開発され、1981年にはさらに小格子高透磁率方向性珪素鋼板が開発されました。 1982年、日本ではさらに鉄損を低減した表面レーザー照射処理（ZDKH）高透磁率方向性けい素鋼板の生産を開始しました。
1988年、日本は機械的手法によるマイクロストレス法（ADMH）を用いた高透磁率方向性珪素鋼板を開発した。 新日本製鐵株式会社の方向性珪素鋼板の開発についての見解。 1950年代には、いくつかの国で単方向性珪素鋼板の性能が向上しました。 ・1955年から1975年にかけて、日本の方向性珪素鋼板と無方向性珪素鋼板の品質が変わりました。 1880年から1970年にかけて、中核鋼板の鉄損は減少曲線を描く。

無方向性珪素鋼板と方向性珪素鋼板の関係
1. シリコン含有量の違い

どちらも冷間圧延珪素鋼板ですが、珪素含有量が異なります。 冷間圧延無方向性珪素鋼板のシリコン含有量は0.5%-3.0%であり、冷間圧延方向性珪素鋼板のシリコン含有量は3以上です。 .0%。

2. 異なる生産プロセス

(1) 無方向性珪素鋼板は、方向性珪素鋼板に比べて加工要件が比較的低くなります。 無方向性珪素鋼板は、熱間圧延鋼片または連続鋳造鋼片を厚さ約2.3mmのコイル状に加工したものです。
低シリコン製品を製造する場合、熱間圧延されたコイルは酸洗いされ、その後一度に 0.5 mm の厚さに冷間圧延されます。
高シリコン製品を製造する場合、熱間圧延されたストリップは酸洗され（または 800-850 度で正規化されてから酸洗され）、その後 0.55 または 0 の厚さに冷間圧延されます。 37mm、水素・窒素混合雰囲気連続炉で850度で焼鈍した後、0.50または0.35mmの厚さに冷間圧延し、6-10の小さな圧下率で加工します。 %。 この低い圧下率での冷間圧延は、焼鈍中の結晶粒径を大きくし、鉄損を低減することができます。
(2) 両方の冷間圧延板を連続炉で20%の水素・窒素混合雰囲気下で850度で最終焼鈍し、リン酸塩とクロム酸塩の絶縁皮膜を被覆する。 最終製品の厚さまで冷間圧延した後、供給状態の鋼ストリップのほとんどは厚さ 0.35 mm および 0.5 mm です。
冷間圧延無方向性ケイ素鋼の Bs は、方向性ケイ素鋼の Bs よりも高くなります。 方向性珪素鋼板は鋼中の酸化物介在量が低いことが必要であり、C0.03-0.05%および抑制剤（第二相分散粒子または粒界偏析元素）を含有する必要があります。 抑制剤の役割は、一次再結晶粒の成長を防ぎ、二次再結晶の発達を促進し、高い[001]配向性を得る事です。
抑制剤自体が磁性に対して有害であるため、抑制完了後は高温での純化アニールが必要となります。 第二相抑制剤を使用する場合、抑制効果を高めるためには、スラブの加熱温度を高めて元の粗大な第二相粒子を固溶させ、熱間圧延または焼きならし時に微粒子を析出させる必要があります。
冷間圧延製品の厚さは、{{0}}.28、0.30、または 0.35mm です。 冷間圧延方向性珪素鋼薄帯は、厚さ0.30または0.35mmの方向性珪素鋼帯を酸洗、冷間圧延、焼鈍したものです。
冷間圧延された無方向性ケイ素鋼と比較して、方向性ケイ素鋼は無方向性ケイ素鋼よりもはるかに低い損失を持ち、強い磁気方向性を持っています。 容易磁化方向の圧延方向における高透磁率と低損失特性に優れています。 方向性鋼帯の圧延方向の鉄損は幅方向の1/3に過ぎず、透磁率比は6:1であり、鉄損は熱延板の約1/2であり、透磁率は後者の2.5倍です。 。

3. 結晶粒の構造が異なる

方向性珪素鋼は結晶粒が規則正しく配列されているのに対し、無方向性珪素鋼は結晶粒が無秩序に配列されている。 無方向性けい素鋼は、主にモーター、コンプレッサー、大型水力発電機セットのステーターとローターに使用されます。 方向性ケイ素鋼は、一般に変圧器のコアや一部のモーターに使用されます。
発電機と変圧器の珪素鋼板に対する要件は同じで、どちらも低鉄損、良好な磁化特性、高い積層係数が求められますが、変圧器には一般に方向性珪素鋼板が使用されます。 発電機用無方向性珪素鋼板。