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電機鐵芯主要的原材料是硅鋼片，目前為常用的有冷軋板中的470、600和800，電機中則以470和600片為多；對于不同牌號硅鋼片的性能在原來的推文中有過介紹，今天Ms.參與各位介紹的重點是電機鐵芯沖片材料的具體質(zhì)量要求，比如說除牌號以外，對于其厚度的要求，可能不是每個人都清楚。電機鐵心使用多的是電工鋼板（硅鋼和無硅鋼）；普通鋼板只用于沖制磁極及磁扼沖片。

鐵心沖片材料的質(zhì)量要求

●低損耗。在一定頻率和磁感應(yīng)強度下的鐵心損耗，是電工鋼板的一項主要指標。鐵心損耗包括兩部分：磁滯損耗和渦流損耗。磁滯損耗是由于鐵心在交變磁化時所引起的能量消耗，與材料的成分和晶粒的大小有關(guān)，可用磁滯回線的面積來表示。渦流損耗是由于鐵心交變磁化時產(chǎn)生渦流而引起的電阻損耗，與材料本身的電阻率及厚度有關(guān)。因此，為減少鐵心損耗，電工鋼板厚度較小并具有較大的電阻率。

●高導(dǎo)磁性能。導(dǎo)磁性能越高，在感通量不變的情況下，可縮小磁路的截面積，節(jié)約勵磁繞組用銅量，減少電機體積。

●良好的沖片性。電工鋼板應(yīng)具有適宜的硬度，不能過脆或過軟。表面要光滑、平整且厚薄均勻（同板差控制要求），以利于模具沖制和提高疊壓系數(shù)。同一模具用于冷軋鋼板的壽命比熱軋鋼板可大大延長。某些附有無機、有機涂層的冷軋電工鋼板，可使模具一次刃磨的沖次提高近十倍。

●成本低，使用方便。

除上述要求外，某些電機往往對導(dǎo)磁材料有更高的要求。如磁失效小，磁致伸縮小等。這些要求是多方面的，應(yīng)該綜合考慮。

現(xiàn)代電機所采用的電工鋼板分類

●硅鋼片

加入硅的合金鋼，經(jīng)軋制而成薄的鋼板，一般稱為硅鋼片。按制造工藝的不同，分為熱軋硅鋼片（基本淘汰）和冷軋硅鋼片。冷軋硅鋼片又有取向和無取向之分。硅鋼片現(xiàn)在大都以板料形式供應(yīng)。為改善硅鋼片磁性能，降低抗剪強度，國產(chǎn)硅鋼片在軋鋼廠已經(jīng)過退火處理。

●無硅鋼片

電機鐵心采用硅鋼片代替低碳鋼板和純鐵，在歷史上是一個巨大進步，低損耗的硅鋼片改善了電機性能，縮小了電機的體積。現(xiàn)在用無硅鋼片（又稱低碳電工鋼帶或純鐵電工鋼帶）代替硅鋼片做小型電機鐵心，是因為現(xiàn)代技術(shù)冶煉的無硅鋼片，不同于原來的低碳鋼板，它不但具有高的磁感應(yīng)強度，而且具有與硅鋼片相近的鐵耗。用無硅鋼片設(shè)計制造的小型交流電動機，可以進一步縮小體積，減輕重量，降低成本。此外，由于無硅鋼片較軟，可以提高沖剪速度，延長模具壽命。

現(xiàn)在國外已廣泛采用無硅鋼片作為小型電機的鐵心材料。在工業(yè)發(fā)達國家，其用量約占電工鋼片總產(chǎn)量的50~60%。

目前，電機廠使用無硅鋼片有兩種情況，一種是冷軋后的無硅鋼片直接沖片，然后在電機廠進行退火處理；另一種是鋼廠提供退火后的鋼片，電機廠沖制后直接使用。無硅鋼片系高導(dǎo)磁材料，它的磁感應(yīng)強度和損耗對機械應(yīng)力很敏感。因此，沖制后經(jīng)過消除應(yīng)力退火，是改善磁性能的重要措施。無硅鋼片的熱處理，需要專門的熱處理設(shè)備，但我國大多數(shù)電機廠還未具備這樣的條件，這是采用無硅鋼片時需要解決的一個問題。

影響硅鋼片性能的主要因素

●含硅量和雜質(zhì)硅對硅鋼片性能起決定影響。鐵中加入硅后，電阻率增高，同時有助于將有害雜質(zhì)碳分離出來。一般純鐵加入硅后，磁感應(yīng)強度有所降低，但顯著降低了鐵耗。

隨著含硅量的增加，硬度和脆性增高，給軋制、沖裁，剪切以及機械加工帶來困難。目前硅鋼片的含硅量，一般不超過4.5%。含硅量再高，就很難進行軋制和加工。

●厚度?？紤]到鐵心中渦流損耗與鋼片的厚度平方成正比，同一品種的硅鋼片，其厚度越薄，鐵心損耗越小，但鐵心制造工時增加，疊壓系數(shù)降低。一般電機采用厚0.5毫米的硅鋼片，大型汽輪發(fā)電機鐵心損耗要求很嚴時，采用厚0.35毫米的硅鋼片。

●應(yīng)力在沖剪、疊壓或卷繞鐵心的過程中，都會產(chǎn)生應(yīng)力，使磁性能惡化，鐵損耗增大。在沖（切）斷面線兩旁約1毫米范圍內(nèi)，形成可見的黑條帶殘余應(yīng)力區(qū)。一般可采取退火處理，以消除應(yīng)力，恢復(fù)原來的磁性能；高性能冷軋硅鋼片的磁性能，對應(yīng)力的影響更為敏感。

●晶粒取向硅鋼是立方晶系的多晶體，每個晶體有三個相互垂直的易磁化方向，多晶體中的晶粒排列是零亂的，在材料制造過程中，可采取工藝措施將硅鋼晶粒的一個軸沿軋向同一方向排列，而另一軸與硅鋼片表面垂直。這種僅有一個易磁化方向的材料，稱為單取向硅鋼片，其磁化性能沿軋向，其它方向較差。一般無取向硅鋼片的晶粒位向是混亂排列的，各方向的磁性能相差不大。此外，還有一種雙取向硅鋼片，它有互相垂直的、磁性能接近的易磁化方向，且都在軋面內(nèi)，其中一個與軋向平行。這種硅鋼片雖然很適合制造電機鐵心，但制造工藝復(fù)雜，成本較高。

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