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珪素鋼とは何ですか?珪素鋼の分類は何ですか?

Nov 08, 2024 伝言を残す

ケイ素鋼とは何ですか?
 

 

      電気鋼としても知られるケイ素鋼は、電力、エレクトロニクス、軍事産業に不可欠な極めて低炭素のフェロシリコン軟磁性合金です。世界の鉄鋼生産量の約1%を占める最大量の金属機能材料でもある。 0.8%-4.8%のシリコンを含むフェロシリコン合金で、熱間圧延および冷間圧延により厚さ1mm以下のケイ素鋼板となります。シリコンを添加すると、鉄の比抵抗と最大透磁率が増加し、保磁力、コアロス(鉄損)、磁気経年変化が低減され、主に各種モーター、発電機、変圧器のコアとして使用されます。

       

ケイ素鋼はケイ素含有量に応じて低ケイ素鋼と高ケイ素鋼に分けられます。製造および加工技術に応じて、熱間圧延と冷間圧延に分けることができます。冷間圧延鋼は、無結晶鋼と結晶配向鋼に分類できます。

 

珪素鋼の分類

 異なるシリコン含有量: 低シリコンと高シリコン。

1. 低シリコンウェーハ: 低シリコンウェーハは、シリコン含有量が 2.8% 未満です。一定の機械的強度を有しており、主にモーターの製造に使用されており、一般にモーター用ケイ素鋼板として知られています。

2. 高シリコンウェーハ: 高シリコンウェーハには 2.8%-4.8% のシリコンが含まれています。優れた磁気特性を持っていますが、脆いです。主に変圧器コア、一般に変圧器珪素鋼板として知られる材料を製造するために使用されます。実際の使用においては、両者の間に厳密な境界はありません。高シリコンウェーハは、大型モーターの製造によく使用されます。

 

 製造工程分類:熱間圧延と冷間圧延

1. 熱間圧延ケイ素鋼:主に発電機の製造に使用されるため、熱間圧延モーターケイ素鋼とも呼ばれます。製品を必要な厚さに熱間圧延し、800度~850度で焼鈍して製造されます。性能や稼働率が芳しくないため、近年は徐々に市場から淘汰されつつあります。

2. 冷間圧延ケイ素鋼、冷間圧延シートは均一な厚さ、良好な表面品質、および高い磁気特性を持っています。したがって、産業の発展に伴い、熱延板は冷延板に置き換わる傾向にあります。冷間圧延ケイ素鋼は、無方向性ケイ素鋼と方向性ケイ素鋼の 2 種類に分類できます。

 

方向性珪素鋼と無方向性珪素鋼の比較

 (1) ケイ素含有量
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%ですが、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) 自然

方向性ケイ素鋼: 方向性ケイ素鋼は、冷間圧延変圧器鋼とも呼ばれます。方向性珪素鋼は強い方向性磁性を持ち、圧延方向の鉄損が最も低く、透磁率が最も高く、特定の磁場下で高い磁気誘導値を示します。方向性珪素鋼の珪素含有量は約 3% であり、鋼中の酸化物介在物の含有量は低いことが要求され、また、何らかの抑制剤 (MnS、A1N) を含まなければなりません。変圧器(鉄心)製造業界で使用される重要なフェロシリコン合金です。

無方向性珪素鋼:無方向性珪素鋼は、0.8%-4.8%のシリコンを含むフェロシリコン合金であり、熱間圧延および冷間圧延されて厚さの珪素鋼板になります。 1mm未満のもの。シリコンを添加すると、鉄の抵抗率と最大透磁率が増加し、保磁力、コアロス(鉄損)、磁気劣化が減少します。無方向性ケイ素鋼は、炭素含有量が非常に低いフェロシリコン合金です。変形、焼鈍後の鋼板では、結晶粒が不規則な方位で分布しています。

 (3) 製造工程

方向性珪素鋼: 方向性珪素鋼は酸素転炉で精錬され、鋼ビレットは熱間圧延、焼きならし、冷間圧延、中間焼鈍、二次冷間圧延を経て仕上げ厚さに圧延され、その後脱炭焼鈍および高温焼鈍を受けます。そして最後に絶縁層でコーティングされます。

無方向性珪素鋼:溶銑の予備脱硫、転炉吹き込み時のCa0+CaF:フラックスまたは希土類元素とカルシウムの添加による二次脱硫。沸騰した溶鋼は真空処理、脱炭後にさらに脱硫されます。合金化には、チタンとジルコニウムの含有量が少ないフェロシリコンが選択されます。

 (4) 粒子構造

方向性珪素鋼の粒子は規則的に配置されており、一般に変圧器の鉄心や一部のモーターに使用されます。

無方向性珪素鋼の結晶粒は無秩序に配列されています。主にモーター、コンプレッサー、大型水力タービン発電機などのステーターとローターに使用されます。

 (5) 性能と用途

両者は性質が異なるため、使用方向に違いがあります。

冷間圧延無方向性珪素鋼板の主な用途は発電機の製造にあるため、冷間圧延モーター用珪素鋼板とも呼ばれます。

冷間圧延方向性珪素鋼帯の主な用途は変圧器の製造であるため、冷間圧延変圧器用珪素鋼とも呼ばれます。

     

マットレスのサイズカテゴリー
カテゴリ ケイ素含有量/% 呼び厚さ/mm 主な用途

熱間圧延ケイ素鋼

(無指向性)

熱間圧延低ケイ素鋼 1.0~2.5 0.5 家庭用モーターとマイクロモーター
熱間圧延高ケイ素鋼 3.0~4.5 0.35.0.50 トランス
冷間圧延ケイ素鋼 冷間圧延無方向性珪素鋼 低炭素ケイ素鋼 0.5 以下 0.50,0.65 家庭用モーター、マイクロモーター、小型変圧器、安定器
ケイ素鋼 >0.5~3.5 0.35,0.50 大型・中型モーター、発電機、変圧器
冷間圧延方向性珪素鋼 普通方向性珪素鋼 2.9~3.3 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 大中小型変圧器および安定器
高磁気誘導性珪素鋼
特殊用途珪素鋼:冷間圧延方向性珪素鋼帯 2.9~3.3 0.03,0.05,0.10 パルストランス、磁気増幅器、高周波トランス、溶接機
冷間圧延無方向性珪素鋼帯 3.0 0.15,0.20 高周波モーターと発電機
磁気スイッチ用冷間圧延無方向性珪素鋼 3.0 0.70 リレーと磁気スイッチ
冷間圧延高ケイ素鋼 6.5 0.1~0.5 高周波モーター、変圧器、磁気シールド
珪素鋼板の性能指標

1. 鉄損が低い。品質を示す最も重要な指標。世界各国では鉄損値に応じてグレードを分類しています。鉄損が低いほどグレードが高く、品質が高くなります。
2. 高い磁気誘導強度。同じ磁界下でより高い磁気誘導が得られる珪素鋼板は、モータやトランスの鉄心を小型軽量化でき、珪素鋼板や銅線、絶縁材料の節約につながります。
3. 高いスタッキング係数。珪素鋼板の表面は滑らかで平坦であり、厚さが均一であるため、コアの積層係数が向上します。
4. 優れたパンチング性能。これは、小型および超小型のモーターコアを製造する場合により重要です。
5.表面は絶縁皮膜との密着性と溶接性に優れており、腐食を防ぎ、打ち抜き性能を向上させることができます。
6.磁気老化現象が小さい。珪素鋼板は焼鈍、酸洗を行った上で納品させていただきます。

 

珪素鋼材のグレード比較
無方向性珪素鋼比較表

厚さ
/mm

GB/T252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

欧州規格
鋼種番号


ディン46400-1-88

ロクト
21427.2-83

0.35

35A210

35W230

35A230

M230-35A5

35W250

35A250

36F320M

M250-35A5

1.0800

V250-35A

2413

35W270

35A270

36F342M

M270-35A5

1.0801

V270-35A

2412

35W300

35A300

36F386M

M300-35A5

1.0803

V300-35A

2411

35W330

36F408M

M330-35A5

1.0804

V330-35A

35W360

35A360

36F452M

M360-35A5

35W400

35W440

35A440

0.50

50W230

  50A230

50W250

  50A250

M250-50A5

1.0891

50W270

  50A270

M270-50A5

1.0806

V270-50A

50W290

  50A290

47F364M

M290-50A5

1.0807

V290-50A

2413

50W310

  50A310

47F397M

M310-50A5

1.0808

V310-50A

2412

50W330

47F419M

M330-50A5

1.0809

V330-50A

50W350

  50A350

47F441M

M350-50A5

1.0810

V350-50A

2411

50W400

  50A400

47F529M

M400-50A5

1.0811

V400-50A

2312

50W470

  50A470

47F617M

M470-50A5

1.0812

V470-50A

2212

50W540

M530-50A5

1.0813

V530-50A

50W600

  50A600

M600-50A5

1.0814

V600-50A

2112

50W700

  50A700

47F882M

M700-50A5

1.0815

V700-50A

2012

50W800

  50A800

47F992M

M800-50A5

1.0816

V800-50A

2111

50W1000

  50A1000

M1000-50A5

2011

50W1300

  50A1300

 

方向性珪素鋼比較表

厚さ
/mm

GB/T252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

欧州規格
鋼種番号


ディン46400-1-88

ロクト
21427.2-83

0.23

M127-23S5

1.0860

23G110

M120-23S5

1.0864

23P100

M100-23P5

1.0879

23P095

M95-23P5

23P090

M90-23P5

0.27

27Q140

M140-27S5

1.0865

VM89-27N

3405

27Q130

27G130

M130-27S5

1.0866

VM130-27S

3406

27Q120

27G120

27H163M

3407

270G110

27P110

27P146M

M110-27P5

3408

27QG100

27P100

M103-27P5

1.0880

0.30

30Q150

M150-30S5

1.0861

VM97-30N

3404

30Q140

30G140

30H183M

M140-30S5

1.0862

VM140-30S

3405

300130

30G130

3406

30QG130

3407

30QG120

30P120

30P154M

M117-30P5

1.0882

VM117-30P

3408

30QG110

30P110

M111-30P5

1.0881

VM111-30P

30P105

M105-30P5

1.0886

0.35

35Q165

M165-35S5

1.0856

VM111-35-N

3404

35Q155

35G155

35H207M

1.0857

VM155-35S

3405

35Q145

35G145

M150-35S5

3406

35Q135

3407

35QG135

35P135

M135-35P5

3408

35QG125

35P125

M125-35P5

35P115

 

 

 

開発の見通し

   総括する。ケイ素鋼は、風力発電装置や太陽光発電装置などの製造に使用され、装置の効率を高め、エネルギーロスを低減します。上記の主な用途に加えて、ケイ素鋼は電気自動車、電動工具、家電製品などの分野でも広く使用されています。科学技術の継続的な進歩に伴い、ケイ素鋼は電気・電子分野での応用範囲が拡大し、需要の増大に対応することになります。したがって、電磁材料の重要なコンポーネントとして、ケイ素鋼は非常に重要な用途の見通しと市場の需要を持っています。

 

 

質問:

 

鉄損とは何ですか?

鉄損 (コアロスとも呼ばれる) は、変圧器、インダクター、AC モーター、AC 発電機などの電気機器の鉄心で、磁心の変化する磁場の影響によって失われるエネルギーを指します。失われたエネルギーは熱として、時にはノイズとして放散されます。

鉄損はヒステリシス損、渦電流損、異常損の3種類に分けられます。