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第1章 概论1

1.1 铁的性质3

1.2 铁磁畴4

1.3 能量储存4

参考文献7

第2章 电工钢的功能8

2.1 引言8

2.2 力放大8

2.3 单位9

2.4 激励-响应10

2.4.1 励磁磁场10

2.4.2 磁化、磁感11

参考文献12

第3章 电工钢的发展历史13

3.1 提高磁化效率的途径16

3.1.1 叠片16

3.1.2 提高电阻率16

3.1.3 提纯18

3.1.4 增加晶粒尺寸19

3.1.5 晶粒取向19

3.1.6 消除应力21

3.1.7 拉应力涂层21

3.2 可用途径回顾21

第4章 制造工艺22

4.1 炼铁22

4.2 通用制造工艺24

4.2.1 脱碳处理24

4.2.2 脱硫处理27

4.3 冷轧工艺27

4.4 热处理30

4.4.1 全退火的影响30

4.5 晶粒生长31

4.5.1 方法一：长时间、加热、软化31

4.5.2 方法二：特定晶粒生长31

4.6 硬度控制33

4.6.1 硬度的概念33

4.7 罩式退火34

4.7.1 优点34

4.7.2 缺点34

4.8 炉内控制34

4.8.1 途径A35

4.8.2 途径B35

4.9 饱和器35

4.10 发蓝38

4.11 本章小结39

第5章 涂层和绝缘41

5.1 种类及应用43

5.1.1 纯有机涂层43

5.1.2 半有机涂层44

5.1.3 纯无机涂层44

5.2 涂层新技术——打印涂层44

5.3 着蓝氧化涂层46

5.4 无涂层47

5.5 辊涂涂层47

5.6 常规涂层分类48

5.7 涂层和小电机48

5.8 冲片性48

5.9 抗腐蚀性48

5.10 耐热性49

5.11 叠片系数49

5.12 焊接性能50

5.13 涂层评价50

参考文献50

第6章 材料51

6.1 性能51

6.2 应用51

6.3 工作条件52

6.4 与磁导率相关的问题52

6.4.1 磁导率的表达式54

第7章 冲裁及铁芯叠片影响55

7.1 剪切应力及晶粒变形引起的磁性能退化55

7.2 毛刺的产生56

7.3 形状-稳定性57

7.3.1 冲裁过程中的非平衡应力57

7.3.2 进料钢不平整，或存在应力58

7.4 铁芯装配58

7.4.1 叠片间短路电流的产生导致涡流增加，铁损增加60

7.4.2 应力的产生60

第8章 高频应用61

8.1 新兴应用61

8.1.1 电机控制61

8.1.2 交流发电机62

8.1.3 磁轴承62

8.1.4 牵引电机63

8.2 材料63

8.2.1 传统的电工钢63

8.2.2 非晶材料65

8.2.3 钴铁66

8.2.4 复合材料66

8.2.5 铁氧体66

8.3 新需求带来的影响67

8.3.1 效率67

8.3.2 塑造铁芯需求68

8.3.3 测试69

8.3.4 逆变器的类型70

8.3.5 脉冲波形的负面影响70

8.3.6 测试70

8.3.7 测试开展71

8.4 回顾和展望71

参考文献71

第9章 有限元设计方法73

9.1 简介73

9.2 有限元法73

9.2.1 有限元公式74

9.2.2 材料属性76

9.2.3 磁化曲线用于有限元方案76

9.2.4 磁滞和铁损77

9.3 电磁CAD系统77

9.3.1 有限元计算步骤78

9.4 总评81

9.5 有限元的前景83

参考文献84

第10章 检测86

10.1 磁性能86

10.1.1 铁损86

10.2 测试方法86

10.2.1 测试框架89

10.2.2 激励电源89

10.2.3 功率表89

10.2.4 磁感强度计89

10.2.5 空气磁通补偿90

10.3 回线长度91

10.4 密度92

10.5 爱泼斯坦测试综述92

10.6 单片测试法93

10.6.1 样品尺寸93

10.6.2 磁路回线94

10.6.3 单片法的特殊考虑96

10.7 励磁96

10.8 空气磁通补偿100

10.9 在线测试100

10.10 环绕/非环绕系统101

10.11 钢带的横截面区域104

10.12 地球磁场104

10.13 挑战104

10.14 其他测试设备105

10.14.1 圆环测试105

10.14.2 便携测试装置107

10.14.3 随机遍历系统109

10.14.4 电子倍增器109

10.14.5 电桥方法109

10.15 旋转损耗110

10.16 其他性能测试以及损耗111

10.16.1 视在功率—VAs111

10.16.2 磁导率112

10.16.3 直流电流测量112

10.17 完全磁滞回线114

10.17.1 基准点114

10.17.2 矫顽力115

10.18 直流-交流混合励磁116

10.19 铁芯117

10.20 高强度电工钢117

10.21 非晶态金属118

10.22 可溯性118

10.23 设备可靠性118

10.24 表面绝缘118

10.25 测试方法119

10.25.1 英国标准测试119

10.25.2 富兰克林测试法121

10.25.3 施密特测试法123

10.26 电机仿真实验125

10.26.1 测试程序125

10.26.2 结论发现128

10.26.3 叠片宽度130

10.26.4 特殊干净表层131

10.26.5 退火气氛131

10.26.6 电机修复131

10.26.7 影响131

参考文献146

第11章 成本和质量控制147

11.1 实际成本148

11.2 特殊应用实例149

11.2.1 暖风机电机149

11.2.2 车床电机150

11.2.3 150 kW大型风机150

11.3 同牌号钢材本身功能特性分布150

第12章 竞争品种152

12.1 镍钢152

12.2 钻钢153

12.3 非晶合金153

12.4 微晶合金154

12.5 复合材料155

12.6 空气超导155

参考文献156

第13章 厚度评定157

13.1 磁测量157

13.2 在线测量159

13.3 β射线160

13.4 X射线160

13.5 镅241161

13.6 组数据加权162

13.7 不锈钢标准162

13.8 合金补偿164

13.9 发展趋势164

13.10 电阻法165

13.11 磁测量法165

13.12 剖面166

参考文献166

第14章 标准详析167

14.1 英国国家标准BS 6404（1986）第1篇——磁性材料分类167

14.2 英国国家标准BSEN.10 126（1996）——半工艺状态的冷轧电工非合金钢片和钢带规范168

14.3 英国国家标准BSEN 10165（1996）——半工艺状态的冷轧电工合金钢片和钢带规范168

14.4 英国国家标准BS 6404（1986）第8.4 节——全退火状态的冷轧无取向磁性钢片和钢带规范169

14.5 英国国家标准BS EN 10107（1996）——全工艺状态的晶粒取向磁钢片和钢带的规范169

14.6 英国国家标准BS EN 10265（1996）——具有特定的机械性能和磁导率钢片和钢带的规范169

14.7 英国国家标准BS EN 60404-2（1998）——用爱泼斯坦方圈测量电工钢片和钢带磁性能的方法169

14.8 英国国家标准BS 6404 Pt 3（1992）——用单片测试仪测量磁钢片和钢带磁性能的方法170

14.9 英国国家标准BS EN 60404-4（1997）——钢铁直流磁特性测量方法171

14.10 英国国家标准BS 6404（1991）第11篇——磁钢片和磁钢带表面绝缘电阻的试验方法172

14.11 英国国家标准BS 6404（1993）第12篇——层间隔热涂层保温性能的评定方法指南172

14.12 英国国家标准BS 6404（1996）第13篇——电钢板和钢带的密度、电阻率和叠片系数的测量方法172

14.13 英国国家标准BS 6404第20篇 （1996）——绝缘涂层的电阻和耐热等级规范172

14.14 英国国家标准BS EN 10251（1997）——电工钢片和钢带几何特性的测定方法173

14.15 英国国家标准BS 6404第8.8 节 （1992）——中频用薄磁钢带规范173

14.16 英国国家标准BS EN 10252（1997）——磁钢片和钢带在中频下磁性能的测量方法173

14.17 英国国家标准BS 6404（1994）第8.10 节——继电器用磁材料（钢铁）规范173

14.18 英国国家标准BS 6404（1986）第7篇——开磁路中磁性材料矫顽力的测量方法173

14.19 通信地址174

第15章 数据和曲线175

15.1 无取向完全退火钢175

15.2 无取向非全退火钢200

15.3 晶粒取向钢220

附件 术语解释234

附录 换算系数245

附录 常用公式246

附录 符号表248

参考文献250

索引251