無取向電工鋼

由于電工鋼制造工藝和設備復雜，成分控制嚴格，因此，企業都視電工鋼的制造技術為生命，以專利形式加以保護。電工鋼的制造技術和產品質量已經成為衡量一個國家鋼鐵科技發展水平的重要標志之一。

一般而言，電機用電量約占總發電量的65%一70%，若能降低電機的損耗10%，以2006年統計數據計，則全國范圍的電機可節電200億kW·h/a以上，相當于年節約標準煤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，對于節能和減排具有重要意義。

提高無取向電工鋼的性能的主要技術關鍵就是進一步實現鋼質成分的嚴格控制，因為微量元素對無取向硅鋼磁性能的影響極大。

對其磁性能不利的有害元素主要有：（1）碳：會惡化鐵損，產生時效，形成細微碳化物。（2）氮硫氧：會生成MnS等硫化物、AlN和TiN等氮化物以及各種氧化物等細微粒子析出，阻止疇壁移動。（3）鈦：生成TiC、TiN細微粒子析出，提高再結晶溫度，延緩再結晶及晶粒長大，促使不利取向[111]發展。（4）釩鋯鈮：生成VC、VN、ZrC、ZrN、NbC、NbN細微粒子析出，阻礙再結晶和晶粒長大。（5）砷：促進MnS等硫化物的析出。（6）銅：生成CuS粒子，阻礙磁疇壁移動及晶粒長大。（7）鉬：生成相關的氧化物、硫化物、氮化物粒子，影響性能。

根據最近的研究，電工鋼鋼質的潔凈要求為：

常規有害雜質：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、促進晶粒長大，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。當析出的AlN顆粒尺寸小于0.5μm時，它們釘扎晶界，阻礙晶粒長大，因而增加鐵損。但當析出的AlN顆粒尺寸大于1μm時，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}取向的再結晶晶粒的形核及長大，提高磁感應強度。同時，磷會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系。當熱軋加熱溫度在MnS固溶溫度以下時，可以使生成的MnS粗化；若超過MnS固溶溫度則MnS就會固溶，并在隨后的冷卻過程中彌散析出，進而降低磁性能。（4）錫：一定限制下的微量錫會促進有利織構的生成，提高磁感、降低鐵損。