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一般而言,電機(jī)用電量約占總發(fā)電量的65%一70%,若能降低電機(jī)的損耗10%,以2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì),則全國范圍的電機(jī)可節(jié)電200億kW·h/a以上,相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤770萬噸、減排二氧化硫12萬噸以上、減排二氧化氮7萬噸以上、減排二氧化碳2千萬噸以上。因此,提高無取向電工鋼的性能,對于節(jié)能和減排具有重要意義。

對其磁性能不利的有害元素主要有:

1、碳:會(huì)惡化鐵損,產(chǎn)生時(shí)效,形成細(xì)微碳化物。

2、氮硫氧:會(huì)生成MnS等硫化物、AlN和TiN等氮化物以及各種氧化物等細(xì)微粒子析出,阻止疇壁移動(dòng)。

3、鈦:生成TiC、TiN細(xì)微粒子析出,提高再結(jié)晶溫度,延緩再結(jié)晶及晶粒長大,促使不利取向發(fā)展。

4、釩鋯鈮:生成VC、VN、ZrC、ZrN、NbC、NbN細(xì)微粒子析出,阻礙再結(jié)晶和晶粒長大。

5、砷:促進(jìn)MnS等硫化物的析出。

6、銅:生成CuS粒子,阻礙磁疇壁移動(dòng)及晶粒長大。

7、鉬:生成相關(guān)的氧化物、硫化物、氮化物粒子,影響性能。

常規(guī)有害雜質(zhì):C≤20×10-6,S≤20×10-6,N≤20×10-6,O≤15×10-6;

磁性有害元素:Ti≤15×10-6,V≤30×10-6,Zr≤30×10-6,Nb≤30×10-6,As≤30×10-6,Cu≤5×10-4。

對無取向硅鋼磁性能有有利作用或雙重影響的元素有:

1、鋁:鋁的作用與硅相似,鋁可以增加電阻、縮小奧氏體相區(qū)、促進(jìn)晶粒長大,因而有一定的有利作用。但是鋁的作用要受硅鋼中氮含量的影響,鋁跟氮易形成AlN析出相,使硅鋼片的磁性能下降。當(dāng)析出的AlN顆粒尺寸小于0.5μm時(shí),它們釘扎晶界,阻礙晶粒長大,因而增加鐵損。但當(dāng)析出的AlN顆粒尺寸大于1μm時(shí),它們對晶界的釘扎作用很輕,因此對樣品磁性能影響很小。

2、磷:磷可以改善鐵硅合金的磁性能。磷在晶界處能形成磷化鐵,可以改善硅鋼的沖片性。磷在晶界處的偏聚能阻礙不利的{111}取向的再結(jié)晶晶粒的形核及長大,提高磁感應(yīng)強(qiáng)度。同時(shí),磷會(huì)增加硅鋼的電阻而降低鐵損。

3、錳:錳能夠增加硅鋼的電阻,降低鐵損。但錳的作用與硫含量有很大關(guān)系。當(dāng)熱軋加熱溫度在MnS固溶溫度以下時(shí),可以使生成的MnS粗化;若超過MnS固溶溫度則MnS就會(huì)固溶,并在隨后的冷卻過程中彌散析出,進(jìn)而降低磁性能。

4、錫:一定限制下的微量錫會(huì)促進(jìn)有利織構(gòu)的生成,提高磁感、降低鐵損。