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目录1

前言1

常用符号1

第1章　概论1

1.1 电工钢板的发展历史1

1.1.1 热轧硅钢发展阶段（1882～1955）1

1.1.2 冷轧电工钢发展阶段（1930～1967）2

1.1.3 高磁感取向硅钢发展阶段（1961～1994）6

1.1.4 中国电工钢板的发展9

1.2 电工钢板产量和品种分类13

1.2.1 电工钢板产量13

1.2.2 电工钢板品种分类15

1.3 铁和铁-硅合金的特性16

1.3.1 相图17

1.3.2 物理性能和力学性能19

1.3.3　磁性22

1.4 对电工钢板性能的要求28

1.4.1 铁芯损耗低29

1.4.2 磁感应强度高30

1.4.4 冲片性良好31

1.4.3 对磁各向异性的要求31

1.4.5 钢板表面光滑、平整和厚度均匀33

1.4.6 绝缘薄膜性能好34

1.4.7 磁时效现象小36

参考文献39

2.1 铁磁学基础41

2.1.1 磁学的基本参量41

第2章　铁磁学基础和影响电工钢磁性的冶金因素41

2.1.2 物质的磁性43

2.1.3 铁磁性物质的基本特点48

2.1.4 铁磁性物质的能量和有关的基本现象53

2.1.5 磁畴结构61

2.1.6 技术磁化过程67

2.1.7 在交变磁场中的磁化77

2.2 影响电工钢磁性的冶金因素82

2.2.1 影响磁感应强度的因素82

2.2.2 影响铁芯损耗的因素84

附表4 我国家用电器用热轧硅钢薄钢板（YB 4002-90

参考文献107

3.1.1 塑性形变基础110

第3章　冷轧、再结晶和晶粒长大110

3.1 冷轧110

3.1.2 形变晶体的微观结构114

3.1.3 冷轧的储能118

3.1.4　冷轧织构120

3.2 回复130

3.2.1 驱动力131

3.2.2 物理和力学性能的变化131

3.2.3 回复动力学132

3.2.4 多边形化134

3.3 再结晶（初次再结晶）137

3.3.1 再结晶晶核形成机理138

3.3.2　再结晶动力学144

3.3.3 晶界迁移率147

3.3.4 影响再结晶的因素148

3.3.5 第二相质点的作用150

3.4 晶粒长大152

3.4.1 晶粒形状和晶粒长大的能量变化152

3.4.2 晶粒长大动力学155

3.4.3 晶粒长大理论157

3.4.4 溶质原子与第二相质点对晶粒长大的影响158

3.4.5 自由表面对晶粒长大的影响161

3.4.6 择优取向对晶粒长大的影响162

3.4.7 应变诱发晶界移动162

3.5.1 再结晶织构形成理论163

3.5 再结晶织构163

3.5.2 低碳钢再结晶织构164

3.6 二次再结晶167

3.6.1 二次再结晶动力学167

3.6.2 二次再结晶发展条件和抑制剂的作用168

3.6.3 第二相质点的固溶度171

3.6.4 第二相质点的析出形态和弥散分布状态176

3.6.5 热轧板组织不均匀性对二次再结晶发展的影响184

3.6.6 二次再结晶机理196

3.7.1 动态回复223

3.7.2 动态再结晶223

3.7 动态回复和再结晶223

3.8 三次再结晶225

3.9 晶界偏聚226

3.9.1 晶界偏聚力能学227

3.9.2 晶界偏聚热力学229

3.9.3 晶界偏聚动力学231

3.9.4 溶质晶界偏聚的作用232

3.9.5 晶界结构对溶质晶界偏聚的影响240

3.9.6 电工钢中的晶界偏聚242

主要参考书目录252

参考文献252

4.1 概述258

第4章　热轧硅钢258

4.2 冶炼和化学成分对性能的影响261

4.2.1 化学成分的影响261

4.2.2 浇铸的影响264

4.2.3 炼钢炉型的选择265

4.3.2 叠轧工艺要点266

4.3.1 生产工艺流程266

4.3 叠轧和退火工艺266

4.3.3 退火工艺269

4.4 对今后改进的意见273

4.4.1 品种和质量的改进273

4.4.2 在线检测工作274

参考文献275

第5章　冷轧无取向低碳低硅电工钢276

5.1 概述276

5.2.2 碳的影响280

5.2.1 硅的影响280

5.2 化学成分对性能的影响280

5.2.3 锰的影响281

5.2.4　磷的影响281

5.2.6　铝的影响284

5.2.5　硫的影响284

5.2.7 氮的影响286

5.2.8 氧的影响287

5.3 通用的制造工艺287

5.3.1 铁水脱硫288

5.3.2 转炉炼钢288

5.3.3　真空处理289

5.3.4 连铸290

5.3.5　热轧290

5.3.6 冷轧294

5.3.7　退火295

5.3.8　绝缘涂层299

5.4 半成品制造工艺300

5.5 新品种的进展302

5.5.1　以硼代铝的含硼钢302

5.5.2 高锰钢306

5.5.3 含锑或锡钢314

5.5.4　其他新产品321

5.6.1 纯净度和氧化物夹杂的影响和控制325

5.6　新工艺的进展325

5.6.2 碳化物、氮化物和硫化物形态的影响和控制329

5.6.3 铸坯加热、热轧和卷取工艺的改进336

5.6.4 热轧板预退火（箱式炉））和常化（连续炉）349

5.6.5 一次冷轧和退火工艺的改进357

5.6.6 二次冷轧和退火工艺的改进369

5.6.7 绝缘涂层和焊接性的改进377

5.7 步进式微电机用的电工钢的进展391

5.8 小变压器和镇流器用的电工钢的进展397

参考文献402

6.1 概述409

第6章　冷轧无取向硅钢409

6.2 化学成分对性能的影响413

6.2.1 铝的影响413

6.2.2 锰的影响415

6.2.3 碳的影响415

6.2.4　硫的影响415

6.2.5 磷的影响416

6.2.6 氮的影响416

6.2.7 氧的影响416

6.2.8 钛、锆、钒和铌的影响416

6.3 通用的制造工艺417

6.3.2 真空处理418

6.3.3 连铸418

6.3.1 冶炼418

6.3.4　热轧420

6.3.5　常化421

6.3.6　冷轧421

6.3.7　退火423

6.3.8　绝缘涂层427

6.4 防止产品瓦垅状缺陷的方法427

6.4.1 调整成分法428

6.4.2 低温浇铸和电磁搅拌法430

6.4.3 控制铸坯加热和热轧法433

6.4.4 热轧板常化法437

6.5 防止内氧化层和内氮化层方法437

6.5.1 退火气氛中加H2S或SO2440

6.5.2 采用酸洗等方法去掉内氧化层440

6.5.3 退火前钢板表面涂料441

6.5.4 控制退火气氛和露点（d.p.）443

6.5.5 钢中加锡或锑443

6.5.6 冷轧板表面光滑444

6.5.7 二段退火工艺控制气氛和露点444

6.6　S6-S8高牌号硅钢的制造工艺448

6.6.1 川崎钢铁公司制造工艺进展情况448

6.6.2 新日铁公司制造工艺进展情况462

6.6.3 日本钢管公司制造工艺进展情况469

6.6.4 住友金属公司制造工艺进展情况478

6.6.5　S6-S8无取向硅钢与取向硅钢制造的汽轮发电机定子铁芯的性能对比482

6.7 其他新品种的制造工艺485

6 7.1 含硼钢485

6 7.2 含锑或锡钢488

6.7.3 含铬和铜防锈钢491

6.7.5　0.60～0.65mm厚3％Si钢492

6.7.4 含锗钢492

6.7.7 连续退火的取向硅钢493

6.7.6 赝立方织构无取向硅钢493

6.7.8 包层（复合）无取向硅钢494

6.8　新工艺的进展495

6.8.1 降低钢中残余钛和锆含量的方法495

6.8.2 连铸工艺496

6.8.3 加热、热轧和卷取工艺503

6.8.4 常化或预退火工艺512

6.8.5 冷轧工艺514

6.8.6 退火工艺524

6.8.7 绝缘涂层538

参考文献539

7.1　概述546

第7章　冷轧取向硅钢546

7.1.1 变压器铁芯中磁通密度和铁损的分布549

7.1.2 变压器噪音551

7.1.3 应力对铁损和磁致伸缩的影响551

性能比较553

7.1.5 普通取向硅钢（GO）与高磁感取向硅钢（Hi-B）的553

7.1.4 温度对磁性和磁致伸缩的影响553

7.1.6 降低装配因子和改善横向磁性方法558

7.1.7 降低设计Bm，合理选用牌号560

7.2 化学成分对性能的影响562

7.2.1 碳的影响562

7.2.2　硅的影响564

7.2.3　锰和硫的影响567

7.2.4 铝和氮的影响568

7.2.5　磷的影响571

7.3 制造工艺573

7.3.1 铁水脱锰575

7.3.2　冶炼575

7.3.3 真空处理580

7.3.4 连铸580

7.3.5　加热和热轧584

7.3.6　常化598

7.3.7 冷轧605

7.3.8 中间退火616

7.3.9 脱碳退火625

7.3.10 涂MgO隔离剂643

7.3.11 高温退火655

7.3.12 平整拉伸退火和涂绝缘膜679

7.4 表面涂层对磁性的影响688

7.4.1 硅酸镁（Mg2SiO4）玻璃膜底层688

7.4.2 应力涂层693

7.5 新品种的进展694

7.5.1 含铜GO钢和含铜及锡的A1N＋MnS方案Hi-B钢694

7.5.2 含钼的MnSe（或MnS）＋Sb方案Hi-B钢709

7.5.3 含铬、钛、铌、锌、锗和镍的取向硅钢712

7.5.4　≤0.23mm厚的新产品716

7.6　新工艺的进展768

7.6.1 连铸768

7.6.2　热轧770

7.6.3　铸坯直接热轧法775

7.6.4　薄铸坯直接冷轧法776

7.6.5　铸坯感应加热工艺782

7.6.6 降低铸坯加热温度工艺796

7.6.7　MnSe＋Sb方案的改进工艺842

7.6.8 防止热轧带边裂的方法846

7.6.9　特殊热轧工艺853

7.6.10 冷轧工艺的改进855

7.6.11 隔离涂层工艺的改进860

7.6.12 温度梯度炉高温退火862

7.6.13 表面磨光工艺866

7.7.1 刻痕对降低铁损的影响（刻痕效应）872

7.7　细化磁畴技术872

7.7.2 机械加工法873

7.7.3 激光照射法875

7.7.4 其他方法882

7.7.5 耐热细化磁畴技术889

参考文献931

8.1.1 概述956

8.1 冷轧取向硅钢薄带956

第8章　特殊用途的电工钢956

8.1.2 制造工艺957

8.1.3 新产品和新工艺961

8.2 冷轧无取向硅钢薄带973

8.3 电磁开关用冷轧硅钢974

8.4 高硅钢975

8.4.1 概述975

8.4.2 特性976

8.4.3 用途985

8.4.4 制造方法987

8.5.1　概述1006

8.5 磁屏蔽和电磁铁用的电工钢板1006

8.5.2 热轧电工钢厚板1008

8.5.3 冷轧电工钢材1032

8.6 低铁损高磁感3％Si取向硅钢薄带（三次再结晶法）1037

8.6.1 概述1037

8.6.2 一般制造方法1039

8.6.3 原始钢带中杂质的影响1039

8.6.4　冷轧1042

8.6.5 初次再结晶和二次再结晶1044

8.6.6 三次再结晶1048

8.6.7　细化磁畴1059

8.6.8 绝缘涂层1065

8.6.9 高频铁损1065

8.7 高速电机转子材料1067

8.7.1 概述1067

8.7.2　热轧板1069

8.7.3 冷轧板1069

8.7.4　快淬硅钢板1071

8.8　（110）［001］取向低碳低硅电工钢1072

8.8.1 概述1072

8.8.2 最近工作1074

8.9　（100）［001］立方织构取向硅钢1080

8.9.1 概述1080

8.9.2 制造方法1081

8.9.3 最近工作1084

8.10　易切削硅钢1092

参考文献1093

第9章　电工钢的检测1101

9.1 主要生产工序的检测1101

9.1.1 冶炼1101

9.1.4　MgO涂层1102

9.1.3 退火1102

9.1.2 铸坯1102

9.1.5 绝缘涂层1103

9.2 成品检测1103

9.2.1 磁性测量1103

9.2.2 磁时效检验1103

9.2.3 尺寸、形状和表面检验1103

9.2.10 晶粒尺寸检验1104

9.2.9　低倍检验1104

9.2.8　硬度检验1104

9.2.7 力学性能试验1104

9.2.6 叠片系数检验1104

9.2.5 绝缘涂层附着性和层间电阻检验1104

9.2.4 反复弯曲检验1104

9.3 在线检测的进展1105

9.3.1 无取向电工钢在连续炉最终退火的控制1105

9.3.2 无取向电工钢半有机涂层的控制1106

9.3.3 取向硅钢脱碳退火后晶粒尺寸和氧化膜的控制1107

9.3.4 取向硅钢在平整拉伸线上检查晶粒尺寸1107

9.4.3 退火后钢带氧化膜中氧和Fe2SiO4/SiO2比值分析法1108

9.4.2 连续退火前碱洗去油后钢带表面残余钠测定法1108

9.4 若干特殊的检验方法1108

9.4.1 取向硅钢中MnS和A1N分析方法1108

9.4.4 玻璃膜与基体的界面光滑度测定法1109

9.4.5 内氧化层厚度测定法1109

9.4.6 成品钢板滑动摩擦系数和滑动性测定法1110

9.4.7 成品表面脱皮发生率测定法1111

9.4.8 无取向电工钢半有机涂层特性的检查1111

9.4.9　MgO活性度的测定方法1112

9.4.10 成晶钢带剪切性测定法1112

9.4.11 漏磁磁通密度测定法1112

参考文献1113

附表1 我国热轧硅钢薄钢板（GB 5215-85）1114

附录 电工钢的牌号和性能1114

附表2 我国冷轧电工钢带（片）（GB 2521-88）1115

附表3 我国晶粒取向硅钢薄带（GB 11255-89）1116

附表5 日本冷轧电工钢带（片）1117

附表6 前苏联电工钢板1119

附表7 国内外冷轧电工钢牌号对照1122

附表8 上海矽钢片厂生产的0.5mm厚热轧电机钢板的牌号和磁性1125

附表9 武汉钢铁公司生产的冷轧电工钢带的牌号和磁性1128