日本无取向硅钢技术水平和动态
100年前英国发明硅钢技术后，1903年美国率先生产热轧硅钢并在1930年成功地开发出冷轧硅钢，随着日本从美国引进硅钢技术，经几十年的自主创新，各种牌号硅钢产品的工艺技术处于世界领先地位，从而使日本成为当今世界硅钢生产最先进的国家。
(1)新日铁(NSC)
①开发家电领域无取向硅钢板
60、70年代开始生产H60、H40、H30级家电无取向硅钢板，80年代开始生产50H1300、50000、50H800、50H700级家电无取向电工钢板，90年代，通过退火处理开发35H210和50H230牌号，用于制造电动汽车电动机和高效节能家电用电动机的铁芯。
②开发重要电力领域无取向硅钢板
1979年开发H8、H7 (35H210)铁损P1.5/50<2w/kg高级别无取向硅钢板，1984年开发出H6(50H230)铁损P1.5/50 < 2w/kg最高级别无取向硅钢板，90年代开发出低Si高Mn系列NC-M1、NC-B1、NC-M3和NC-M4等低铁损、高磁感的高牌号新品种，这些新品种的性能见表1。
表1 新日铁低硅高效铁芯材料
|
牌号
|
厚度(mm)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
密度(g/cm3)
|
成品类型
|
|
NC-B1
|
0.47
|
3.85
|
1.75
|
7.85
|
半工艺
|
|
NC-M1
|
0.47
|
3.29
|
1.71
|
7.85
|
|
|
NC-M3
|
0.47
|
2.86
|
>1.72
|
7.80
|
|
|
NC-M4
|
0.47
|
2.64
|
>1.72
|
7.80
|
|
③与松下共同开发MS系列，该系列无取向电工的磁性能见表2。
表2 新日铁与松下开发MS系列消除应力退火(SRA)前后磁性能
|
牌号
|
密度
(g/cm3)
|
|
SRA前
|
SRA后
|
||
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|||
|
MS101
|
7.80
|
范围
|
5.5~6.5
|
1.71~1.74
|
3.9~4.4
|
1.71~1.74
|
|
典型值
|
5.9
|
1.73
|
4.1
|
1.73
|
||
|
MS106
|
7.75
|
范围
|
2.5~3.5
|
1.70~1.73
|
2.4~2.9
|
1.70~1.73
|
|
典型值
|
2.9
|
1.72
|
2.6
|
1.72
|
||
|
MS-1
|
7.85
|
范围
|
7.0~9.0
|
1.73~1.76
|
5.0~6.0
|
1.72~1.75
|
|
典型值
|
7.5
|
1.74
|
5.8
|
1.73
|
||
|
MS-7
|
7.70
|
范围
|
2.5~3.5
|
1.70~1.73
|
2.5~3.0
|
1.70~1.73
|
|
典型值
|
3.1
|
1.73
|
2.8
|
1.73
|
||
|
MS-8
|
7.65
|
范围
|
<3.6
|
>1.63
|
<3.6
|
>1.63
|
|
典型值
|
3.0
|
1.66
|
2.4
|
1.66
|
||
(2)JFE(KSC、NKK)
川崎开发的JNE和JNA系列以及专门级别产品见表3、表4。
表3 川崎全工艺系列(JNE系列)和半工艺(JNA系列)产品的标准、典型性能
|
牌号
|
厚度
mm
|
密度g/cm3
|
最大铁损P1.5/50(w/kg)
|
最小磁感B5000(T)
|
典型磁性能
|
电阻率μΩ·cm
|
最小叠片系数(%)
|
|
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|||||||
|
35JNE230
|
0.35
|
7.65
|
2.30
|
1.66
|
2.15
|
1.69
|
55
|
95
|
|
35JNE250
|
0.35
|
7.65
|
2.50
|
1.67
|
2.30
|
1.70
|
47
|
|
|
35JNE300
|
0.35
|
7.70
|
3.00
|
1.69
|
2.60
|
1.72
|
41
|
|
|
50JNE300
|
0.50
|
7.65
|
3.00
|
1.67
|
2.70
|
1.70
|
47
|
96
|
|
50JNE350
|
0.50
|
7.70
|
3.50
|
1.70
|
3.10
|
1.73
|
41
|
|
|
50JNE470
|
0.50
|
7.75
|
4.70
|
1.72
|
3.20
|
1.74
|
36
|
|
|
50JNA300
|
0.50
|
7.75
|
3.00
|
1.72
|
2.66
|
1.74
|
36
|
96.0
|
|
50JNA350
|
0.50
|
7.80
|
3.50
|
1.74
|
3.10
|
1.75
|
32
|
|
|
50JNA500
|
0.50
|
7.80
|
5.00
|
1.72
|
4.60
|
1.74
|
20
|
|
|
50JNA600
|
0.50
|
7.85
|
6.00
|
1.72
|
5.10
|
1.75
|
17
|
|
表4 川崎(KSC)专门体系级别无取向电工钢板的典型磁性
|
级别
|
JNE Core
|
JNA Core(SRA后)
|
JNEH Core
|
|||
|
P1.5/50
|
B5000
|
P1.5/50
|
B5000
|
P1.0/400
|
B50
|
|
|
35JNE230
|
2.15
|
1.69(+0.03)
|
/
|
/
|
/
|
/
|
|
35JNE250
|
2.30
|
1.70(+0.04)
|
/
|
/
|
/
|
/
|
|
35JNE300
|
2.60
|
1.72(+0.04)
|
/
|
/
|
/
|
/
|
|
50JNE300
|
2.70
|
1.70(+0.03)
|
2.66
|
1.74(+0.07)
|
/
|
/
|
|
50JNE350
|
3.10
|
1.73(+0.04)
|
3.10
|
1.75(+0.07)
|
/
|
/
|
|
50JNE470
|
3.20
|
1.74(+0.05)
|
4.60
|
1.74(+0.04)
|
/
|
/
|
|
50JNA600
|
/
|
|
5.10
|
1.75(+0.02)
|
/
|
/
|
|
20JNEH1200
|
/
|
/
|
/
|
/
|
11.00
|
1.67
|
|
20JNEH1500
|
/
|
/
|
/
|
/
|
12.50
|
1.66
|
①RM系列：最大限度提高钢的纯净度，在冷轧可能的极限内增加硅、铝的含量(硅、铝可提高电阻率而降低涡流损耗)，控制夹杂物与结晶组织。RMHE系列：在RM牌号上适量添加Si、Al、Mn等元素，既改善加工性又提高电阻率、降低铁损。添加晶界偏析元素，改善钢的组织形态，减少对磁性有害的(111)晶粒、增加改善磁性的(100)(110)组分。川崎RM系列产品的典型性能见表5。
表5 川崎RM系列产品的典型性能(低铁损、高磁感)
|
牌号
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
牌号
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|
35RMHE250
|
2.07
|
1.71
|
35RM300
|
2.39
|
1.68
|
|
35RMHE300
|
2.38
|
1.73
|
50RM230
|
2.16
|
1.67
|
|
50RMHE300
|
2.40
|
1.71
|
50RMA350
|
3.17
|
1.76
|
|
50RMHE350
|
2.64
|
1.73
|
50RM400
|
2.86
|
1.71
|
|
35RMA250
|
2.36
|
1.72
|
50RM1300
|
5.16
|
1.77
|
②RMA系列：在RM基础上降低(Si+Al)%，通过控制夹杂物形态与结晶组织，消除应力退火时使晶粒的成长性好，减少对磁性有害的(111)晶粒、增加改善磁性的(100)、(110)组分，使磁感较高、磁滞损耗减低、总铁损降低。JFE开发的RMA系列低硅高效铁芯材料见表6。
表6 JFE(川崎制铁)低硅高效铁芯材料
|
牌号
|
厚度(mm)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
硬度(HV)
|
成品类型
|
|
50RMA350
|
0.5
|
3.08
|
1.75
|
126
|
半工艺
|
|
50RMA500
|
0.5
|
4.61
|
1.73
|
115
|
|
|
50RMA600
|
0.5
|
5.15
|
1.75
|
108
|
|
|
50RMA600
|
0.5
|
7.22
|
1.76
|
125
|
③BF、RP和BS系列：为降低铜损，Si%比RMA减一成、B5000高一成，再添加晶界偏析元素改善钢的组织形态并优化工艺产出全工艺BF、RP和半工艺BS产品。JFE开发的BF、RP和B5系列产品见表7。
表7 JFE(日本钢管NKK)低硅高效铁芯材料
|
牌号
|
厚度(mm)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
硬度(HV)
|
成品类型
|
|
BF-1
|
0.5
|
5.5
|
1.80
|
130
|
全工艺
|
|
BF-2
|
0.5
|
4.7
|
1.77
|
135
|
|
|
BF-3
|
0.5
|
3.5
|
1.75
|
137
|
|
|
50RP-3
|
0.5
|
5.00
|
1.76
|
128
|
|
|
50RP-2
|
0.5
|
5.40
|
1.77
|
116
|
|
|
50RP-1
|
0.5
|
6.31
|
1.78
|
110
|
|
|
50RP-1H
|
0.5
|
5.40
|
1.80
|
112
|
|
|
BS-1
|
0.5
|
4.1
|
1.79
|
120
|
半工艺
|
|
BS-2
|
0.5
|
3.4
|
1.77
|
130
|
|
|
BS-3
|
0.5
|
3.0
|
1.75
|
137
|
(3)住友金属
日本住友金属开发的低硅高效铁芯材料见表8。
表8 日本住友金属低硅高效铁芯材料
|
特点
|
钢种
|
厚度(mm)
|
密度(g/cm3)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|
高磁感型
|
SX23H
SX30H
SX40H
|
0.50
0.50
0.50
|
7.75
7.80
7.80
|
4.65
5.73
6.85
|
1.75
1.76
1.77
|
|
高加工性型
|
SX40K
SX50K
SX60K
|
0.50
0.50
0.50
|
7.80
7.85
7.85
|
6.68
7.32
8.13
|
1.74
1.75
1.76
|
|
消除应力退火型
|
SXA
|
0.35
|
7.80
|
2.81
|
1.75
|
|
SXAT
SXA
SXB
SXC
SXD
|
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
|
7.80
7.80
7.80
7.85
7.85
|
3.01
3.51
4.31
4.58
5.12
|
1.72
1.75
1.75
1.75
1.72
|
其他国家无取向硅钢技术水平和动态
由表9-11可知：欧美和其他地区的冷轧无取向硅钢技术水平与日本的差距较大。但巴西的技术水准很高(中国目前批量稳定生产水平还未见到过)。另外，巴西近年来的产量急剧扩大(年均增长速度达28%以上)，说明巴西的冷轧无取向电工钢正在快速飞跃发展。
表9 俄罗斯等国家或地区高效铁芯材料
|
国家或公司
|
牌号
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|
俄罗斯
|
低牌号
|
2.82~2.94
|
1.66~1.68
|
|
中牌号
|
4.10
|
1.720
|
|
|
罗马尼亚
|
中牌号
|
3.74
|
1.709
|
|
中低牌号
|
4.60
|
1.707
|
|
|
瑞典
|
中低牌号
|
4.95
|
1.711
|
|
捷克
|
中低牌号
|
4.294
|
1.720
|
|
印度
|
中牌号
|
3.81~3.93
|
1.690~1.710
|
|
台湾中钢
|
50CS600
|
4.00~4.20;4.03~4.33
|
1.73~1.74;1.72~1.76
|
|
50CS550
|
2.90~4.30;4.04~4.17
|
1.71~1.76
|
|
|
50CS470
|
3.31~3.45;3.20~3.60
|
1.71~1.73;1.72~1.73
|
|
|
50CS440
|
4.09~4.12
|
1.71~1.74
|
表10 德国EBG公司低硅高效铁芯材料
|
牌号
|
厚度(mm)
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
密度(g/cm3)
|
成品类型
|
|
700-50AP
|
0.5
|
6.6
|
1.77
|
7.85
|
全工艺
|
|
600-50AP
|
0.5
|
4.7
|
1.76
|
7.80
|
|
|
530-50AP
|
0.5
|
4.0
|
1.74
|
7.80
|
表11 巴西硅钢高效铁芯商品材
|
牌号
|
P1.5/50(w/kg)
|
B5000(T)
|
|
AP1
|
4.43
|
1.79
|
|
AP2
|
3.44
|
1.76
|
|
AP3
|
2.94
|
1.75
|
TNC编辑部整理
