电工钢性能要求
文章来源：肇兴金属材料发布时间：2017-02-17 09:25
性能要求
一般要求电机、变压器和其他电器部件效率高，耗电量少，体积小和重量轻。电工钢板通常是以铁芯损耗和磁感应强度作为产品磁性保证值。对电工钢板性能的要求如下：
铁芯损耗（PT）低
铁芯损耗是指铁芯在≥50Hz交变磁场下磁化时所消耗的无效电能，简称铁损，也称交变损耗，其单位为W/kg。这种由于磁通变化受到各种阻碍而消耗的无效电能，通过铁芯发热既损失掉电能，又引起电机和变压器的温升。电工钢的铁损（PT）包括磁滞损耗、涡流损耗（Pe）和反常损耗（Pa）三部分。电工钢板铁损低，既可节省大量电能，又可延长电机和变压器工作运转时间，并简化冷却装置。由于电工钢板的铁损所造成的电量损失占各国全年发电量的2.5%~4.5%，因此各国生产电工钢板总是千方百计设法降低铁损，并以铁损作为考核产品磁性的最重要指标，按产品的铁损值作为划分产品牌号的依据。
磁感应强度（B）高
磁感应强度是铁芯单位截面积上通过的磁力线数，也称磁通密度，它代表材料的磁化能力，单位为T。电工钢板的磁感应强度高，铁芯的激磁电流（也称空载电流）降低，铜损和铁损都下降，可节省电能。当电机和变压器功率不变时，磁感应强度高，设计Bm可提高，铁芯截面积可缩小，这使铁芯体积减小和重量减轻，并节省电工钢板、导线、绝缘材料和结构材料用量，可降低电机和变压器的总损耗和制造成本，并且有利于大变压器和大电机的制造、安装和运输。
取向硅钢设计Bm高达1.7~1.80T，接近B8值，因此以B8作为磁感保证值。电机设计Bm约为1.5T，接近冷轧无取向电工钢B50值，因此冷轧无取向硅钢以B50作为磁感保证值。热轧硅钢的磁感更低，通常以B25作为保证值。
对磁各向异性的要求，电机是在运转状态下工作，铁芯是用带齿圆形冲片叠成的定子和转子组成，要求电工钢板为磁各向同性，因此用无取向冷轧电工钢或热轧硅钢制造。一般要求纵横向铁损差值<8%，磁感差值<10%。变压器是在静止状态下工作。大中型变压器铁芯是用条片叠成，一些配电变压器、电流和电压互感器以及脉冲变压器是用卷绕铁芯制造，这样可保证沿电工钢板轧制方向下料和磁化，因此都用冷轧取向硅钢制造。
冲片性良好
用户使用电工钢板时冲剪工作量很大，因此要求电工钢板应具有良好的冲片性，这对微、小型电机尤为重要。冲片性好可以提高冲模和剪刀寿命，保证冲剪片尺寸精确以及减小冲剪片毛刺。
影响冲片性的因素主要有：
1）冲模或剪刀材料。如硬质合金冲模的冲片性比工具钢冲模提高一倍以上。
2）冲头与冲模的间距。合适的间距一般为钢板厚度的5%~6%。
3）冲片用润滑油种类。
4）冲片形状。
5）钢板表面绝缘膜种类和质量。
6）钢板的硬度等。后两个因素与电工钢板质量有关。
钢板表面光滑、平整和厚度均匀
要求电工钢板表面光滑、平整和厚度均匀，主要是为了提高铁芯的叠片系数。叠片系数高可使铁芯有效利用空间增大，空气隙减小，使激磁电流减小。电工钢板的叠片系数每降低1%相当于铁损增高2%，磁感降低1%。
绝缘薄膜性能好
为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，冷轧电工钢板表面涂一薄层无机盐或无机盐+有机盐的半有机绝缘膜。对绝缘膜有以下要求：
1）耐热性好。在750~800℃消除应力退火时不会破坏。
2）绝缘膜薄且均匀。
3）层间电阻高。
4）附着性好。
5）冲片性好。
6）耐蚀性和防锈性好。
7）焊接性好。用途不同，对绝缘膜的要求也有差异。
磁时效现象小
铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现象称为磁时效。这种现象主要是材料中碳和氮等杂质元素引起的。电工钢板中碳和氮含量小于0.0035%时，磁时效明显减小。
