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硅钢（siliconsteel）

含硅量0.5％～4.8％的铁硅合金。是电工领域广泛使用的一种软磁材料。电工用硅钢常

轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用，俗称硅钢片，广泛用于电动机、发电机、变压器、

电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。

硅是钢的良好脱氧剂，它与氧结合，使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2，避免了因氧

原子掺杂而使铁的晶格畸变。硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加，同时有助于将有害杂

质碳分离出来。因此，一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。但含硅

量增加又会使材料变硬变脆，导热性和韧性下降，对散热和机械加工不利，故一般硅钢片的

含硅量不超过4.5％。

硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的

磁性能，不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损，而且在弱磁场中也有良好的磁性(初

始磁导率大)。这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低，并在钢片中造成粗大晶粒，致

使磁导率增大，磁滞损耗减小。

硅钢片的主要品质特性有铁损值、磁通密度、硬度、平坦度、厚度均匀性、涂膜种类及

冲片性等。以下针对各项品质特性加以说明。

1.铁损值

硅钢片在某一特定频率的交流磁场下，磁化到特定的磁通密度时，每单位重量之硅钢片

所损失的能量，称为铁损值。通常所用的交流磁场频率为50或60赫兹，而所达到的磁通密度

通常为1.5或1.7特斯拉。常用的铁损值单位是每公斤或每磅硅钢片所损失的瓦特值，用

Watt/kg或Watt/lb表示。硅钢片的铁损值来源包括磁滞损、涡电流损和异常涡电流损三部份。

硅钢片在磁化的过程中，会产生磁滞的现象。磁滞损即为B-H磁滞曲线所包涵的面积。硅钢

片的涡电流损起源于在交流变化的磁场，因法拉第定理的影响，硅钢片内部产生诱导电压，

依照奥姆定律，电压在硅钢片内部引起诱导电流，进而造成硅钢片的焦耳热，这项能源损失

称为涡电流损。根据古典电磁学理论，涡电流损和钢片的厚度、电阻系数、磁通密度和频率

有关。而涡电流损和钢片厚度的平方成正比，和钢片的电阻系数成反比，因此，高级的硅钢

片，其厚度倾向较薄，而为了提高钢片的电阻系数，则在硅钢片中添加硅、铝等元素。铁损

值减去磁滞损和涡电流损后的能源损失，称为异常涡电流损。学者认为异常涡电流损是由于

磁域移动和转动所引起的微观涡电流损失，因此，异常涡电流损和磁域大小有关。若硅钢片

的磁域大，当磁化时，其旋转较快，微观涡电流损失增加。铁损值是硅钢片最重要的性质指

标，也是各种工业标准对硅钢片分级的规格依据。铁损值愈低，表示品级愈高，其能源效率

愈高。

2.磁通密度

磁通密度是硅钢片的另一项重要的电磁特性，它表示硅钢片被磁化的难易度。在某一特

定频率之磁场强度下，单位面积所通过的磁通量，称为磁通密度。通常硅钢片的磁通密度是

在频率50或60赫兹，外加磁场5000A/m的条件下测得，称为B50，其单位为特斯拉(Tesla)。

磁通密度和硅钢片的集合组织、杂质、内部应力等因素有关。磁通密度直接影响到马达、变

压器等电机设备的能源效率。磁通密度愈高，单位面积所通过的磁通量愈大，能源效率愈佳，

因此，硅钢片的磁通密度愈高愈好，通常，规格只要求磁通密度的最低值。

3.硬度

硬度是硅钢片的品质特性之一，现代化的自动冲床进行冲片时，对硬度的要求更为严格，

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硬度太低时，不利于自动冲床的送料作业，同时容易产生过长的毛边，增加组装时的困难。

为了满足上述需求，硅钢片的硬度必须高于某一硬度值，例如，50AI300硅钢片之硬度通常

以不低于HR30T