『壹』 硅钢是怎么制成的，里面含有哪些元素，有什么用途
硅钢是含硅量在3％左右、其它主要是铁的硅铁合金。是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，亦是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心。它的生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护
『贰』 炼钢工艺中用得最多的铁合金是什么主要起到什么作用
是硅铁
硅和氧很容易化合成二氧化硅。硅铁常用于炼钢作脱氧剂，同时由于SiO2生成时放出大量的热，在脱氧同时，对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂。广泛用于低合金结构钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中，以外硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂。含硅量达95%--99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。
硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中，硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅，能显著提高钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率，降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%，结构钢中含硅0.40%～1.75%，工具钢中含硅0.30%～1.80%，弹簧钢中含硅0.40%～2.80%，不锈耐酸钢中含硅3.40%～4.00%，耐热钢中含硅1.00%～3.00%，硅钢中含硅2%～3%或更高。
高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂，且能阻止碳化物形成，促进石墨的析出和球化，改善铸铁性能。
此外，硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用，在焊条制造业中作焊条的涂料；高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅，在化学工业中可用于制造硅酮等。
在炼钢工业中，每生产一吨钢大约消耗3～5kg75%硅铁。
『叁』 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些怎样分类他们对钢的影响有哪些
各种化学成分在钢里分别有什么用？1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
『肆』 合金钢中常加入的合金元素有哪些
合金元素中经常加入的合金元素有锰（Mn）、硅(Si)、铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钨（W）、钛（Ti）、硼（B）、铝（Al）、铌（Nb）、锆（Zr）等。
主要起如下作用: 1). 强化 2). 稳定组织、细化晶粒 3). 提高淬透性 4). 提高抗氧化和耐蚀能力
『伍』 请说出除碳外三种常用于钢中的合金元素,并说明它们的作用
钢中一般都有C.Si.Mn.P.S五种元素，
P.S属于不属于合金元素吧，元素S，也就是元素硫，在钢材中能提高钢的切削加工性能，在易切削钢中硫作为有益元素加入。在滚珠轴承钢中，硫化物在一定范围内表现出有益作用从[S]%从0.0008%增至0.013%~0.018%，可显著随着硫的增加可显著改善疲劳性能。
对于元素P，也就是元素磷,在常规钢种中，磷是一种有害的杂质元素，但是对于耐候钢而言，磷则是一种有用元素，当耐候钢中的磷含量处于0.04~0.15 %之间，P和 Cu同时加入钢中，可以使内锈层分带明显，更有利于提高钢的耐蚀性。
Si是炼钢过程中重要的还原剂和脱氧剂：对于碳钢中的很多材质来说，都含有0.5%以下的Si，这些Si一般是由于炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂而带入的。
Si可以显著提高钢的强度：当含量大于0.5%时，Si元素可认为是作为合金元素进行添加，可显著提高钢材的屈服强度。弹簧钢，例如55Si2Mn，也是利用Si来提高屈服强度，其Si含量高达2%。
但是，事情总是有好就有坏，Si含量也不是越高越好。Si含量升高，特别是超过3%时，会显著降低钢的塑性和韧性，降低焊接性能。
3.Si含量影响钢材的表面质量：做热轧产品的朋友可能会碰到钢材表面有红铁皮的现象。红铁皮产生的主要原因就是因为Si。Si含量较高时容易在热轧带钢表面产生红铁皮，后续酸洗不易清洗。而研究表明，Si含量在0.15%以下的钢表面红铁皮基本没有残留。
Si是电工钢中不可或缺的元素：含硅量在0.5%-4.5%的低碳钢，具有优异的电磁性能，常用于硅钢，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯。可以说，如果钢中没有Si元素，生活中的很多家电都将无法正常工作。
Mn
1．在适量下，锰量增加可增加钢的强度及硬度。
2．锰有脱氧及脱硫功效（形成MnS），防止热脆，故锰能改善钢的锻造性与可塑性。
3．锰在钢中含量多，可降低钢的淬火温度。
4．可增进钢的硬化深度，尤其对含碳量高的锰钢最为显著。
5．降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其机械性能。
『陆』 硅钢片成份表该如何填写
硅钢的牌号不同，其化学组成也不同，但其基本组成包括三大类元素。第一类为其基本合金元素即：C、Si、Mn等；第二类为杂质元素：P、Al、S、N、B、Cu等；第三类为特殊用途合金元素如：Sb、Sn等。
1 基本合金元素的作用
1.1 碳元素
首先应考虑硅钢中含碳引起的严重现象，若成品中残留碳，则出现磁时效，磁时效的发生取决于碳含量。如果磁时效在马达或其它电气设备中产生，那么铁损值就可增加到初始值的二倍，设备就会受到损坏，因此碳对软磁材料的磁性极为有害。碳会增大α-Fe的矫顽力，加大磁滞损失，降低磁感应强度，所以高级优质硅钢片中碳含量要求在0.020 %，甚至0.010 %以下。一般说来〔1〕，碳对磁性的影响程度随钢中硅含量的不同而不同；碳存在的形态不同，对磁性的影响也不同。有人认为〔2〕晶界上渗碳体对磁性影响较晶粒内部小，但会使硅钢片塑性显著变坏。碳使硅钢片磁导率降低，而且又是形成磁时效的主要元素之一。
Ueno K等人采用不同硅含量的各种牌号无取向电工钢，在150 ℃下时效30 000 h，通过调整残留碳量研究最终产品的铁损。图1所示是硅含量为0.3 %的无取向硅钢的铁损(p15/50)随碳含量的变化〔3〕。当碳含量为0.004 5 %时，时效1 000 h后，铁损增加20 %，而时效时间从1 000 h增加到10 000 h，不管残留碳多少，铁损均不发生变化，但时效后的铁损仍随残留碳量增加而增大。
图 1 不同残留碳量硅钢的铁损增加与时效时间的关系
Fig.1 Relation between the iron loss increment and aging time for different resial carbon content
图2表示硅含量分别为3.0 %、2.0 %和0.3 %三种无取向电工钢由于时效引起的铁损最大增量与残留碳量的关系〔3〕，由图可知，时效现象几乎和硅含量无关，铁损劣化速度仅与残留碳量有关。
1.2 硅的作用
硅能显著减少硅钢内的涡流损失，从而总铁芯损失减少(表1)。硅还可以提高相图中A3线和降低A4线临界温度，在Fe-Si相图中形成闭合的γ-圈。当含2.5 %～15 %Si时为单相α-Fe。所以高硅硅钢片多经高温退火来使组织均匀，晶粒粗化，夹杂聚集。硅可以减少晶体各向异性，使磁化容易，磁阻减少。硅对电阻率及其它固有磁性的影响如图3所示〔3〕。硅能显著提高α-Fe比电阻，因而减少涡流损失。在强磁场作用下，硅使硅钢片的磁导率下降。
图 2 铁损最大增量与残留碳量的关系
Fig.2 Relation between the maximum increment of the iron loss and the resial carbon content
还能减轻钢中其它杂质的危害，使碳石墨化，降低对磁性的有害影响。硅和氧有强亲和力，起脱氧作用。硅可减少碳、氧和氮在α-Fe中脱溶引起的磁时效现象。硅还能与氮化合成氮化硅，硅高时氮在钢中的溶解度可降低。
表 1 硅含量对各种损失的影响
Table 1 Effect of Si content in the silicon steel on some kinds of losses
1 T下损失/W*kg－1 钢中硅含量/%
0.5 1 2.5 4
磁滞损失(ph) 2.2 1.9 1.68 1.06
涡流损失(pe) 1.15 0.78 0.38 0.16
总铁芯损失(p10) 3.35 2.68 2.06 1.22
图 3 硅含量对硅钢电阻率和其它固有磁性的影响
Fig.3 Effect of silicon content in the silicon steel on resistivity of silicon steel and other naturalmagnetic properties
硅除对电工钢上述有利作用外，硅也会使钢变脆。目前已研究成功含硅6.5 %的硅钢片，高硅硅钢导热性低，钢带冷却和加热时容易发生内裂。
随着硅含量的增加，硅钢片的硬度也随之升高，且易氧化生锈，在其表面形成氧化膜，结果导致硅钢用户冲片用的模具变得容易损坏。
1.3 锰的作用
新日本钢铁会社研究了非常洁净的低硅高锰钢，试验发现，高的锰含量可以改善晶体结构，加1.0 %Mn后，带钢晶体组织中(100)和(110)晶面增加，(111)晶面减少，磁性显著改善。
一般认为〔4〕，过多的锰会对磁性产生有害的影响，这是因为它使织构变坏，并且形成不需要的沉淀物MnS，但当在生产过程中，利用十分洁净的钢，就可以使锰对织构控制起有利作用。
另外，锰是防止热脆不可缺少的元素，其含量应控制在0.1 %以上，锰会提高碳在铁中的溶解度，扩大γ相区，与碳化合成渗碳体，故锰的含量也不宜过高，一般不超过1.5 %。
2 杂质元素的影响〔4，5〕
2.1 磷元素
低碳电工钢板主要用来制造微电机(＜1 kW)和小型电机(＜100 kW)。由于这种材料比较软，冲片性能差，因此常加入磷(0.08 %～0.15 %)来强化铁素体，提高硬度，改善冲片性。
磷会增加硅钢的冷脆性，使冷加工困难，原因是在晶界处形成脆的磷化铁。在室温时钢中α相可溶解1.2 %的磷，呈置换固溶体。磷会改变铁原子间结合力和激活能，故对再结晶过程和晶粒长大有影响。磷的影响超过同样硅含量影响的4～5倍，磷还可以提高比电阻，降低涡流损失；由于磷促使晶粒增大，故亦可使矫顽力和磁滞损失降低。随磷含量增加，在弱和中磁场下的磁感应强度提高；而在强磁场下，由于磷使晶粒粗化而磁感应强度(B100)略有减少。
同时，磷是一种界面活性元素，偏聚于晶界会导致严重的晶界脆化，从而使成品钢板变得极脆。
2.2 铝元素
铝的作用与硅相近，可以提高钢的比电阻，减少铁芯损失(图4)，并降低磁感应强度，铝含量达到一定数量会使晶粒粗化并促使碳石墨化。
铝还能减少钢中氧含量，减少磁时效现象。铝使γ相区缩小。虽然铝对磁性有利，但钢中铝氧化物又会使磁性变坏。铝又是冷轧硅钢脱氧所需成分，加铝还可获得高纯度钢，使钢可连续浇注。
某些元素对硅钢性能的影响
http://www.chinaccm.com 2008-7-30 11:35
[关键词] 某些元素 对 硅钢 性能 影响 钢
中华商务网讯:
摘 要 介绍了硅钢中某些元素对其性能的影响，并扼要分析了某些元素对硅钢性
能影响的机制。其中碳是引起硅钢发生磁时效的重要元素之一，随着硅钢中碳含量
的增加，其铁损增加；而硅含量增加能显著降低硅钢铁损。磷、铝、铜是主要杂质
元素，但适量的磷可提高硅钢的防锈能力。锡和锑均是表面活性元素，它们可使硅
钢最终退火织构中｛111｝面组分减少，｛100｝和｛110｝面组分增加，从而降低
硅钢铁损，提高其磁感应强度。
关键词 硅钢 合金元素 铁损 磁感应强度
INFLUENCE OF SOME ELEMENTS ON THE PROPERTIES
OF SILICON STEEL
CHU Shuangjie QU Biao DAI Yuanyuan
(Baoshan Iron and Steel Corp.)
ABSTRACT In the paper,influence of some elements on the properties of
silicon steel are introced,with an analysis of the mechanism.Carbon i
s an important element that causes magnetic aging of silicon steel and
as the carbon content in the silicon steel increases,the iron loss also
increases,but with increase of silicon,the iron loss decreases obvious
ly.P,Al,Cu are main impurities in silicon steel,but suitable content P
may improve the antirust property of silicon steel.Sn and Sb are surfac
e active elements,they might rece component of ｛111｝and increase ｛
100｝and ｛110｝component in texture of silicon steel,thus decrease the
iron loss of the silicon steel and increase the magnetic flux density.
KEY WORDS silicon steel,alloying element,iron loss,magnetic flux densi
ty
从节能观点看，时代的趋势是提高电气设备的效率，其手段之一是改进电机铁
芯所用的电磁钢板的磁性，也就是说，对低铁损、高磁通密度的硅钢要求日益强
烈。
硅钢和其它金属材料一样，其磁性性能主要由其内部组织结构所控制，众所周
知，组织结构的确立又与其合金元素密切相关，织构、金属间化合物的形成及析
出，合金元素的偏析等将对硅钢的铁损和磁感应强度产生重要影响。
硅钢的牌号不同，其化学组成也不同，但其基本组成包括三大类元素。第一类
为其基本合金元素即：C、Si、Mn等；第二类为杂质元素：P、Al、S、N、B、Cu
等；第三类为特殊用途合金元素如：Sb、Sn等。
1 基本合金元素的作用
1.1 碳元素
首先应考虑硅钢中含碳引起的严重现象，若成品中残留碳，则出现磁时效，磁
时效的发生取决于碳含量。如果磁时效在马达或其它电气设备中产生，那么铁损值
就可增加到初始值的二倍，设备就会受到损坏，因此碳对软磁材料的磁性极为有
害。碳会增大α-Fe的矫顽力，加大磁滞损失，降低磁感应强度，所以高级优质硅
钢片中碳含量要求在0.020 %，甚至0.010 %以下。一般说来〔1〕，碳对磁性的影
响程度随钢中硅含量的不同而不同；碳存在的形态不同，对磁性的影响也不同。有
人认为〔2〕晶界上渗碳体对磁性影响较晶粒内部小，但会使硅钢片塑性显著变
坏。碳使硅钢片磁导率降低，而且又是形成磁时效的主要元素之一。
Ueno K等人采用不同硅含量的各种牌号无取向电工钢，在150 ℃下时效
30 000 h，通过调整残留碳量研究最终产品的铁损。图1所示是硅含量为0.3 %的
无取向硅钢的铁损(p15/50)随碳含量的变化〔3〕。当碳含量为0.004 5 %时，时
效1 000 h后，铁损增加20 %，而时效时间从1 000 h增加到10 000 h，不管残
留碳多少，铁损均不发生变化，但时效后的铁损仍随残留碳量增加而增大。
图 1 不同残留碳量硅钢的铁损增加与时效时间的关系
Fig.1 Relation between the iron loss increment and aging
time for different resial carbon content
图2表示硅含量分别为3.0 %、2.0 %和0.3 %三种无取向电工钢由于时效引起的铁损
最大增量与残留碳量的关系〔3〕，由图可知，时效现象几乎和硅含量无关，铁损
劣化速度仅与残留碳量有关。
1.2 硅的作用
硅能显著减少硅钢内的涡流损失，从而总铁芯损失减少(表1)。硅还可以提高
相图中A3线和降低A4线临界温度，在Fe-Si相图中形成闭合的γ-圈。当含2.5 %～
15 %Si时为单相α-Fe。所以高硅硅钢片多经高温退火来使组织均匀，晶粒粗化，
夹杂聚集。硅可以减少晶体各向异性，使磁化容易，磁阻减少。硅对电阻率及其
它固有磁性的影响如图3所示〔3〕。硅能显著提高α-Fe比电阻，因而减少涡流损
失。在强磁场作用下，硅使硅钢片的磁导率下降。
图 2 铁损最大增量与残留碳量的关系
Fig.2 Relation between the maximum increment of the
iron loss and the resial carbon content
还能减轻钢中其它杂质的危害，使碳石墨化，降低对磁性的有害影响。硅和
氧有强亲和力，起脱氧作用。硅可减少碳、氧和氮在α-Fe中脱溶引起的磁时效现
象。硅还能与氮化合成氮化硅，硅高时氮在钢中的溶解度可降低。
表 1 硅含量对各种损失的影响
Table 1 Effect of Si content in the silicon steel on some kinds of los
ses
1 T下损失/W*kg－1 钢中硅含量/% 0.5 1.0 2.5 4.0 磁滞损失(ph) 2.20 1.90 1.68 1.06 涡流损失(pe) 1.15 0.78 0.38 0.16 总铁芯损失(p10) 3.35 2.68 2.06 1.22
图 3 硅含量对硅钢电阻率和其它固有磁性的影响
Fig.3 Effect of silicon content in the silicon steel on
resistivity of silicon steel and other naturalmagnetic properties
硅除对电工钢上述有利作用外，硅也会使钢变脆。目前已研究成功含硅6.5 %
的硅钢片，高硅硅钢导热性低，钢带冷却和加热时容易发生内裂。
随着硅含量的增加，硅钢片的硬度也随之升高，且易氧化生锈，在其表面形成
氧化膜，结果导致硅钢用户冲片用的模具变得容易损坏。
1.3 锰的作用
新日本钢铁会社研究了非常洁净的低硅高锰钢，试验发现，高的锰含量可以改
善晶体结构，加1.0 %Mn后，带钢晶体组织中(100)和(110)晶面增加，(111)晶面减
少，磁性显著改善。
一般认为〔4〕，过多的锰会对磁性产生有害的影响，这是因为它使织构变
坏，并且形成不需要的沉淀物MnS，但当在生产过程中，利用十分洁净的钢，就可
以使锰对织构控制起有利作用。
另外，锰是防止热脆不可缺少的元素，其含量应控制在0.1 %以上，锰会提高
碳在铁中的溶解度，扩大γ相区，与碳化合成渗碳体，故锰的含量也不宜过高，一
般不超过1.5 %。
2 杂质元素的影响〔4，5〕
2.1 磷元素
低碳电工钢板主要用来制造微电机(＜1 kW)和小型电机(＜100 kW)。由于这种
材料比较软，冲片性能差，因此常加入磷(0.08 %～0.15 %)来强化铁素体，提高硬
度，改善冲片性。
磷会增加硅钢的冷脆性，使冷加工困难，原因是在晶界处形成脆的磷化铁。在
室温时钢中α相可溶解1.2 %的磷，呈置换固溶体。磷会改变铁原子间结合力和激
活能，故对再结晶过程和晶粒长大有影响。磷的影响超过同样硅含量影响的4～5
倍，磷还可以提高比电阻，降低涡流损失；由于磷促使晶粒增大，故亦可使矫顽力
和磁滞损失降低。随磷含量增加，在弱和中磁场下的磁感应强度提高；而在强磁场
下，由于磷使晶粒粗化而磁感应强度(B100)略有减少。
同时，磷是一种界面活性元素，偏聚于晶界会导致严重的晶界脆化，从而使成
品钢板变得极脆。
2.2 铝元素
铝的作用与硅相近，可以提高钢的比电阻，减少铁芯损失(图4)，并降低磁感
应强度，铝含量达到一定数量会使晶粒粗化并促使碳石墨化。
铝还能减少钢中氧含量，减少磁时效现象。铝使γ相区缩小。虽然铝对磁性有
利，但钢中铝氧化物又会使磁性变坏。铝又是冷轧硅钢脱氧所需成分，加铝还可获
得高纯度钢，使钢可连续浇注。
图 4 铝对硅钢铁芯损失的影响
Fig.4 Effect of Al content in the silicon steelon the iron core loss
铝和硅一样，能使材料变脆，铝含量大于0.5 %时硅钢变脆更见突出，但与高硅钢比较则仍显有较好的塑性。有人试以Fe-Al-Mn合金作变压器钢片，铝的含量2倍于锰，在3.52 %～6.45 %范围，电磁性能与含4 %Si的硅钢相近，但塑性明显优于后者。
铝含量太高的其它有害影响是大的长条形铝化合物析出相在晶界上形成会阻碍晶粒粗化〔5〕。
2.3 铜元素
小于0.7 %的铜溶于α-Fe中，会促使碳石墨化，对磁性无大影响；硅钢含0.5 %Cu时，防锈能力可提高15倍，故硅钢中有时故意加入铜。硅钢中含铜大于0.7 %时，在热轧过程中会形成大量(CuMn)1.8S和(Mn,Cu)S质点，使硅钢矫顽力和磁滞损失增加并使钢变脆。一般硅钢铜含量控制为0.2 %～0.3 %。
2.4 氮、硫、硼等合金元素的作用
无论是全硬钢、全加工或半加工硅钢，氮对磁性都有害。氮是通过生成有害的AlN沉淀发生影响的。表2列出了含1.3 %(Si＋Al)的脱碳半加工硅钢在1.5 T下测定的磁性。当氮含量从0.006 %降至0.002 %时，其铁损与磁导率都可进一步改善。
表 2 脱碳半加工硅钢1.3 %(Si＋Al)在1.5 T下的磁性和晶粒度
Table 2 The magnetic properties and grain size of the decarbonising and semi-manufacturing silicon steel 1.3 %(Si＋Al) at 1.5 T
N/% 铁损/ 磁导率/ 晶粒尺寸/
W*kg－1 ×4π×10－7 H*m－1 μm
0.002 1.14 2 500 120
0.006 1.23 2 200 90
硫在硅钢中对磁性有害影响均与基体中存在硫化锰的微细质点及晶界上存在自由硫有关。计算指出，当硫在0.005 %～0.030 %范围内，对于含0.3 %Mn、0.6 %Si和0.2 %Al的半加工硅钢，每增加0.02 %S可使铁损提高0.33 W/kg。
硼加到半加工铝镇静电工钢中，可以抑制退火时的AlN沉淀。因为在退火时所生成的AlN沉淀会抑制某些结晶方向的晶粒长大，从而产生对磁性不利的织构。硼与氮结合成为氮化硼，在热轧时沉淀于奥氏体中。若硼超过0.003 %，则对磁性有害，这是因为又生成另一些含硼的化合物(如F23(BC)6)，使晶粒细化。
3 特殊用途的合金元素
3.1 锡元素的作用
近几年，大量研究工作证明，在高磁感取向硅钢中加入0.05 %～0.10 %Sn可明显改善磁性〔6～10〕。多数学者认为，锡可在第二相质点MnS和AlN(称为抑制剂)与基体界面处偏聚，阻碍它们的Ostwald长大，使其更加细小、弥散，从而增强对晶粒正常长大的抑制能力，减小初次晶粒尺寸，在最终高温退火后得到更完善的｛110｝〈001〉二次再结晶组织，提高了取向度和磁性；此外，锡还使常化退火时γ相的分布更均匀，常化后珠光体的分散更均匀，从而增大了铁素体晶粒尺寸，冷轧时形成更多的形变带，使二次晶粒尺寸减小，铁损进一步降低。
由于锡是一种表面活性元素，因此亦有可能在最终高温退火的升温阶段在晶界发生偏聚，加强对晶粒正常长大的抑制能力，减小初次晶粒尺寸，从而起到辅助抑制剂的作用。
何忠治等人〔7〕研究了锡元素对硅钢二次再结晶的影响。根据其试验结果可知：①从550 ℃开始锡在取向硅钢中的晶界偏聚浓度随温度的升高而下降，在二次再结晶起始温度950 ℃，锡在晶界仍有一定的偏聚量；②锡在取向硅钢中的晶界偏聚行为与纯铁中相似，没有表现出多元系统中各元素间发生强烈交互作用时的典型特征，但由于取向硅钢的初步再结晶织构较强，数据的分散度明显高于纯铁的情况；③锡通过在取向硅钢中的晶界偏聚起了辅助抑制剂的作用，并可降低二次再结晶温度，这些均有利于发展更完善的｛110｝〈001〉二次再结晶，增大二次再结晶晶粒尺寸，提高磁性。
3.2 锑元素的作用
已有若干篇论文讨论了锑对无取向电工钢板性能的作用，发现锑的添加对含1 %～2 %Si和0.3 %Al钢的能耗具有有益的影响。Shimanaka等〔11〕指出，在无取向Fe-1.85 %Si合金中加入0.01 %～0.08 %Sb，可使最终退火织构中｛111｝组分减少，｛100｝组分增加，且随着锑含量的增加，织构的这种变化更加显著；在冷轧无取向硅钢的再结晶退火过程中，｛111｝位向晶粒容易在晶界附近形核。由于锑是一种界面活性元素，易在晶界偏聚，因而阻碍了｛111｝位向晶粒在晶界附近的形核。
Lyudkovsky〔12〕采用离子散射谱(ISS)和反极图技术研究了Fe-1 %Si无取向硅钢中加入0.09 %Sb后的晶粒尺寸、硬度及织构的变化情况，得出结论：①锑能够促进对材料磁性有利的织构组分的形成，在再结晶之前，含锑与不含锑硅钢在织构上便已经有了区别，对于含锑硅钢，最终退火时无论是否脱碳，｛110｝和｛100｝组分强度均显著提高，同时｛112｝组分强度明显降低；②与不含锑硅钢相比，含锑硅钢在1.5 T下磁导率提高100 %，在1.7 T下磁导率提高30 %，另外，铁损(p15/60)下降约11 %，这些性能上的提高是由于含锑硅钢具有较好的织构和较大的晶粒尺寸；③含锑硅钢具有较大尺寸的原因可能是由于具有｛100｝和｛110｝位向的晶粒边界迁移性提高，尤其是这些晶粒长大到｛111｝位向区域时。
F.Vodopivce等〔11〕研究发现，(111)面极点密度的最高值出现在锑含量最低时，然后随着锑含量增加其值逐渐降低，当锑含量增至0.05 %时(111)面极点密度约为一定值。(100)面与(110)面轴密度在锑含量约为0.05 %时出现最高值
4 结语
(1) 碳是引起硅钢发生磁时效的重要元素之一，随着硅钢中碳含量的增加，其铁损增加；而硅能显著减少硅钢内的铁损，但硅含量过高会使硅钢变脆，并且难以实现轧制变形。
(2) 硅钢中杂质合金元素磷主要用来提高硅钢的冲片性 ，但磷是一种界面活性元素，偏聚于晶界会导致严重的晶界脆化。铝可减少硅钢铁芯损失，但降低磁感应强度，且铝含量高时会使硅钢变脆。铜可显著提高硅钢的防锈能力。氮、硫元素对硅钢性能总是有害的。
(3) 锡和锑均是表面活性元素，可使硅钢最终退火织构中｛111｝组分减少，｛100｝组分和｛110｝组分增加，从而降低硅钢铁损，并提高其磁感应强度。
『柒』 1，合金钢中经常加入哪些合金元素
合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。
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『捌』 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些怎么分类它们对钢的影响有哪些
合金钢里经常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等，
Cr、Mo、W、V 强化铁素体的作用小，形成碳化物倾向作用大；
Si 强化铁素体的作用最大；
Ni 强化铁素体作用中等；
V、Al 细化晶粒作用大；
Ti 细化晶粒的作用最大；
Mo、W 细化晶粒作用中等；
Mn可促进晶粒长大，形成碳化物倾向小,强化铁素体作用大。
『玖』 硅钢是什么
一种硅铁合金。用硅钢轧制的片材是电工领域中应用最广的软磁材料，因而硅钢片又称电工钢片。硅钢片广泛用于电动机、发电机、变压器、扼流圈、电磁机构、继电器及测量仪表中。
含硅量影响硅钢片的性能。硅是钢的良好脱氧剂。它和氧结合,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剧增，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％。
碳、硫、氧被认为是硅钢片中的三害。这些元素会增加软磁材料的矫顽力，并使硅钢片的磁滞损耗增大。此外，含氮过多也会妨碍晶粒成长，导致磁滞损耗和矫顽力增加。含铝过多(超过0.5％)的硅钢片脆性太大,很难加工。所以应消除这些对硅钢片有不良影响的杂质元素。
冷轧硅钢片或晶粒取向硅钢片又称为戈斯织构钢片，是1934年首先由N.P.戈斯采用冷轧方法制成。它沿轧制方向具有优良的磁性。晶粒取向的织构钢片不仅在强磁场中具有高的饱和磁通密度和低的铁损，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。晶粒粗大会使磁导率增大，减小磁滞损耗。冷轧钢片使晶粒的立方体棱边(最易磁化方向)沿轧制方向排列，有利于磁化的进行。这种材料称为单取向硅钢片。现也能制造多方向易磁化的硅钢片（即无取向硅钢片）。
电机工业大量使用厚度为0.35～0.50mm的硅钢片；在电信高频技术中常用0.05~0.20mm的薄带钢片,以便更有效地降低涡流损耗。热轧硅钢片厚度为0.35～0.50mm，密度为7.55～7.70g/cm3,多用于大、中、小型交、直流电动机；冷轧无取向硅钢片厚度为0.35～0.50mm，密度为7.65～7.75g/cm3，多用于大型交流发电机、电动机，大、中、小型交、直流电动机；冷轧单取向硅钢片厚度为0.35mm，密度为7.65g/cm3,多用于电力变压器、电抗器、磁放大器等；冷轧单取向薄带厚度为0.05～0.20mm，多用于无线电高频变压器。