含硅為1.0%～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金鋼叫做硅鋼。它具有導磁率高、矯頑力低、電阻系數大等特性，因而磁滯損失和渦流損失都小。主要用作電機、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料。為了制造電器時滿足沖剪加工的需要，還要求有一定的塑性。為了提高磁感性能，降低磁滯損耗，要求其有害雜質含量越低越好，并要求板型平整，表面質量好。
按生產工藝不同，硅鋼可分為熱軋硅鋼和冷軋硅鋼兩大類。其中熱軋硅鋼又可分為熱軋高硅鋼和熱軋低硅鋼兩種；冷軋硅鋼又可分為取向硅鋼和無取向硅鋼兩種。低硅片具有一定的機械強度，主要用于制造電機，俗稱電機硅鋼片；高硅片磁性好，但是較脆，主要用于制造變壓器鐵芯，俗稱變壓器硅鋼片。
硅鋼行業產業鏈上游為原材料環節，主要包括鐵礦石、生鐵、煤炭等；中游為硅鋼生產供應環節；下游主要應用于家電、新能源汽車、電力、電子等領域。電機是硅鋼最主要的下游需求領域之一，其作為我國工業發展的基礎，是國民經濟的重要組成部分，隨著近年來我國經濟的快速發展，行業規模隨之不斷擴張。據資料顯示，2022年我國交流電機產量為42928.7萬千瓦，同比增長6%。
基本介紹
1900年哈德菲爾德（R.A.Hadfield）報道，硅含量2.5%～5.5%的鐵硅合金具有比鐵更高的磁性。1903年開始生產熱軋硅鋼片。1934年戈斯（GossNP）發展（110）冷軋取向硅鋼，沿鋼板軋制方向磁性明顯提高，適用于制作變壓器，1935年美國阿姆科（Armco）鋼公司開始生產，隨后又生產冷軋無取向硅鋼。1949年阿姆科制成0.05mm和0.1mm厚的冷軋取向硅鋼薄帶，用于軍事工業。60年代初美國開始大量生產硅含量<0.5%的低碳電工鋼。60年代末，某些國家陸續停止生產熱軋硅鋼。1968年，日本新日鐵鋼公司開發并生產了高磁感取向硅鋼（Hi-B鋼）。70年代中期，日本又陸續開發了幾個取向硅鋼、無取向硅鋼和低碳電工鋼新牌號。1986年日本鋼管公司生產出硅含量為6.5%的高硅鋼產品。中國1954年生產熱軋硅鋼，1959年制成并生產了冷軋取向硅鋼薄帶，1979年生產冷軋取向和無取向硅鋼。目前，世界電工鋼年產量在600萬t以上，占鋼材總產量的0.9%～1.3%。日本、蘇聯和美國年產量都超過100萬t，其中取向硅鋼約占25%，低碳低硅電工鋼約占65%。2021年12月，太鋼集團高品質硅鋼研發再攀高峰，成功開發蟠龍抽水蓄能電站頂級牌號硅鋼。
性能特點
硅鋼以鐵芯損耗(簡稱鐵損)和磁感應強度(簡稱磁感)作為產品磁性保證值。硅鋼鐵損低可節省大量電能，延長電機和變壓器工作運轉時間和簡化冷卻系統。由于硅鋼鐵損造成的電量損失占全年發電量的2.5%～4.5%，其中變壓器鐵損約占50%，1～100kW小型電機約占30%，日光燈鎮流器約占15%。
硅鋼磁感高，鐵芯的激磁電流降低，也節省電能。硅鋼磁感高可使設計的最大磁感(B)高、鐵芯體積小、重量輕，節省硅鋼、導線、絕緣材料和結構材料等，既使電機和變壓器損耗和制造成本降低，又便于組裝和運輸。由帶齒圓形沖片疊成鐵芯的電機在運轉狀態下工作。要求硅鋼板為磁各向同性，用無取向硅鋼制造。由條片疊成鐵芯或由條帶卷繞成鐵芯的變壓器在靜止狀態下工作，用磁各向異性大的冷軋取向硅鋼制造。此外，要求硅鋼具有好的沖剪性，表面光滑平整和厚度均勻，好的絕緣膜和磁時效小。
分類
按制造工藝和用途電工鋼分為熱軋硅鋼、冷軋電工鋼和特殊用途硅鋼三大類，其硅含量、規格和主要用途見表1。
表1電工鋼的分類和用途
性能要求
對硅鋼性能的要求主要是：
1、鐵損低，這是硅鋼片質量的最重要指標。各國都根據鐵損值劃分牌號，鐵損愈低，牌號愈高。
2、較強磁場下磁感應強度（磁感）高，這使電機和變壓器的鐵芯體積與重量減小，節約硅鋼片、銅線和絕緣材料等。
3、表面光滑、平整和厚度均勻，可以提高鐵芯的填充系數。
4、沖片性好，對制造微型、小型電動機更為重要。
5、表面絕緣膜的附著性和焊接性良好，能防蝕和改善沖片性。
生產工藝
酸洗
通過除鱗機與鹽酸罐，除去熱軋鋼帶的氧化物，以防止冷軋成品表面的缺陷。
冷沖壓
為了確保不同用途的厚度與材質，將減速比例設在40%-90%，并為實現自動厚度控制、自動形狀控制等先進的控制設備。
退火
是軟化冷沖壓工程中硬化了的鋼帶材質的工程。通過金屬加熱及急速冷卻，生產深加工用鋼及高張力鋼，并采用裝箱（罩退）退火與連續退火法。
絕緣涂層
將硅鋼板加工成鐵芯時，為改善其加工性能并防止相當于鋼板厚度自乘的渦電流損失，采用連續涂鍍設備，在鋼板上下面噴射絕緣涂液。
參考資料 >
特稿|中國摘下鋼鐵“皇冠上的明珠”，告別卡脖子后天花板之上是什么?.澎湃新聞.2024-03-27
2022年中國硅鋼行業分析，下游需求市場強勁，產業規模持續擴張「圖」.華經情報網.2024-03-27
太鋼高品質硅鋼研發再攀高峰，成功開發蟠龍抽水蓄能電站頂級牌號硅鋼.今日頭條.2021-12-15