1、概述
1903年德国首先在工业上使用硅铁磁性材料。Hadfielde发表专利，美国Armco公司得到这一专利的使用权，后开始生产硅钢片。1906年，将硅含量提高到3%。1933年美国GOSS研制成冷轧取向硅钢片。经20年生产实践，Armco公司冷轧硅钢产能从20万t/a增至70万t/a，占世界产量的1/2，并解决了稳定生产高牌号冷轧取向硅钢片的技术关键，50年代先后将有关专利提供给美国ALC公司和联合公司及国外企业。世界上80%的取向硅钢片采用了Armco的生产工艺。
60年代，日本新日铁公司生产出高磁感取向硅钢片（即Hi-B钢），1971年向美、德、法和比利时等国提供专利许可。1973年日本川崎制铁公司研制成RCH高磁感取向硅钢片，1974年推向市场，并向瑞典叙拉马哈公司出售专利。
1994年，日本硅钢片产量达165万t/a，其中取向硅钢33万t/a，占20%，成为世界硅钢片生产大国。据1995年新日铁资料统计，世界年产硅钢片470万t/a，其中取向硅钢片110万t。据1998年“冶金经济内参”报道，1996年世界硅钢片总产650万t，取向硅钢片总产650万t，取向硅钢占20%，约130万t。
硅钢片按轧制方法，可分为热轧硅钢片和冷轧硅钢片；冷轧硅钢片按晶粒取向性可分为两大类，一类为取向硅钢片，它的结晶排列有一定规律和方向；另一类为无取向硅钢片，它的结晶排列无一定规律，也无一定方向。热轧硅钢片皆为无取向的。
通常提到的取向硅钢片是指其高斯织构的单取向硅钢片，特点是（110）晶面//轧面，[001]晶向//轧向。也有双取向（立方织构）硅钢片，特点是（100）晶面//轧面，晶向//轧向。
取向硅钢按制造工艺特点和磁性分为普通取向硅钢片（CGO）和高磁感取向硅钢片（Hi-B）。两者的性能区别见表1。
由于Hi-B钢的易磁化轴在轧制方向上的取向度比CGO更高，且涂应力涂层，其铁损和磁致伸缩λs值比CGO钢明显降低，而且应力敏感性更小，铁损至少降低15%，相当于提高3-4个牌号。
表1 普通硅钢片和高磁感取向硅钢片性能比较
| 类别 | B8（T） | [001]平均偏离角 | [001]偏离角<10°者占的比例 | 二次晶粒直径 | 晶粒取向度 |
| CGO | 1.82-1.85 | 约7° | 75% | 3-5mm | 85%-90% |
| Hi-B | 1.92-1.95 | 约3° | 100% | 10-20mm（二次冷轧法时为3-5mm） | 高达95% |
注：CGO和Hi-B引用的是新日铁的钢种符号，其它公司的与之不同。
Hi-B钢主要是180°磁畴，磁化主要靠畴壁移动，磁畴转动情况很少，所以λ100（[100]晶向的磁致伸缩）低而且高次谐波（λs随B的变化不是线性关系，这产生了高次谐波）组分减少。
CGO和Hi-B的工艺见表2，其主要区别是（1）Hi-B通常用一次大压下率冷轧，CGO通常是两次中等压下率冷轧；（2）Hi-B通常采用以AIN为主，以MnS（或MnSe）为辅的抑制剂，而CGO通常采用MnS（或MnSe）为抑制剂。
表2 CGO和Hi-B的工艺比较
| 工艺 | 普通取向硅钢（CGO） | 高磁感取向硅钢（Hi-B） | ||
| A方案 | B方案 | C方案 | ||
| 抑制剂 | MnS（或MnSe） | AIN+MnS | MnSe+Sb | N+B+S |
| 铸坯加热温度/℃ | 1350-1370 | 1380-1400 | 1350-1370 | 1250 |
| 常化温度/℃ | 不常化或900-950 | 1100-1150 | 900-950 | 900-1025 |
| 第一次冷轧压下率/% | 70 | 85-87 | 60-70 | 85-87 |
| 中间退火温度/℃ | 850-950 | - | 850-950 | - |
| 第二次冷轧压下率/% | 50-55 | - | 60-70 | - |
| 脱碳退火温度/℃ | 800-850 | 湿H2+N2 | ||
| 高温退火温度/℃ | 1180-1200 | 1180-1200 | (820-900)*50h+(1180-1200) | 1180-1200 |
注：表中C方案现已被淘汰了。
2、世界取向硅钢研究开发的主要趋势
取向硅钢新技术的开发动力源于用户无止境的要求，如对硅钢磁特性方面要求磁感应强度高，中、弱磁场下的铁损低；为了制造电器时满足冲剪加工的需要，要求有一定的塑性；为了提高磁感性能，降低磁滞损耗，要求其有害杂质含量低、板型平整以及表面质量好；为了对环境友好，还要求硅钢铁心工作时低噪音化。
近几十年来，美、日等国致力于开发和生产高磁感、低铁损、磁致伸缩小、表面质量好的冷轧取向硅钢，技术日趋完善。
围绕一个宗旨――降低生产成本、提高产品市场竞争能力，世界取向硅钢研究开发的主要趋势是：（1）高温Hi-B和高温取向硅钢板坯采用电磁感应加热技术，新日铁广田和川崎均采用此方法；（2）低温Hi-B和低温取向硅钢生产技术的完善和研究，新日铁八幡已实现工业化生产。
到目前为止，CGO的铁损P1.7/50已降到1.10W/kg以下，最佳厚度为0.23mm；由于薄规格产品变压器制造过程中叠片成本高，且磁感低时，变压器尺寸的减少有限，因此进一步减薄板厚的研究不是主要方向。
通过机械刻痕、激光刻痕、快速加热等技术进步，Hi-B铁损P1.7/50已降到0.7W/kg以下，最高磁感B800达到1.94T以上，广田和川崎均做出了磁感B800为2.0T的试验样品。因此，Hi-B硅钢的发展趋势将是磁感更高，B800≥2.0T，铁损更低，P1.7/50≤0.6W/kg，这将带来全新的生产技术，磁畴细化工艺的研究和应用将提到进一步发展。低温Hi-B是新日铁首先开发成功并投入工业大生产的，目前水平已达到高温Hi-B性能水平。因此发展潜力非常大。
与世界取向硅金刚研究开发趋势相对应，板坯低温加热、细化磁畴及减薄带钢方面的专利技术发展快速。
3、板坯低温加热技术
研制动态为：传统板坯加热温度为1350-1450℃，研制的结果降至1250℃以下，有的已降至1150℃左右。可归纳为以下降低板坯加热温度的方法。
（1）1200℃以下加热温度。此温度下，钢中存在的Al、Mn、S、Se和N等抑制剂形成元素不能固溶，引发二次再结晶不完善、磁性不良问题，采取的措施是在脱碳退火后二次再结晶之前的某一工序中补加增N处理，增N量控制在180-220μg/g范围。
（2）1160℃以下加热温度。向钢中添加抑制剂形成元素Se、S、B等，添加量B为5-80μg/g，Se(S)为120μg/g以下，控制Mn/(S+Se)≥4.0；实行1150℃*2min的热轧板退火随后急冷的工艺；在脱碳退火后至二次再结晶之前进行增N处理；向退火隔离剂MgO中添加氮化锰、氮化铬、二氧化钛、硼酸等。
（3）1250℃以下加热温度。以AIN为抑制剂，采取以下工艺；控制最后第3机架到第7机架4个道次的累积压下率为40%以上，压下量分配为40-30-20-10-5-3-2；控制精轧最后1道次压下率为20%以上；热轧终了温度控制在730-900℃，空冷数秒后以100℃/s速度冷却至550℃，保温1h后空冷；控制热轧卷取温度，700℃以上保温1s，在700℃以下卷取；冷轧控制最终压下率为80%以上。
（4）先低温后高温加热的工艺。先在气体燃烧炉中将板坯加热至1150℃左右，经一定的轧制热送到离线旁边的电感应加热炉中，在保护气体下侧立短时加热至1350-1450℃，这种工艺透烧均匀，固溶理想，减少氧化烧损，也降低了两种炉的维修次数，缩短生产周期，优质高产。
（5）板坯加热1200℃以下，冷轧前辅以预冷轧。对<1200℃加热轧成的热轧取向硅钢板卷生产0.10-0.25m薄规格高磁感产品，因有时存在热轧板厚与冷轧压下率不匹配的矛盾，于是采用10%-35%压下率的预冷轧作为联结的纽带。
（6）住友采用低碳2.3%Si+1.7%Mn+约0.001%Al钢经1150℃加热和一次冷轧法的工艺。这是依靠（Al、Si、Mn）N作抑制剂。由于铸坯加热温度和退火温度明显降低，而且以后不需要脱碳，制造成本明显降低，可用作发电机、变压器和磁屏蔽材。
（7）新日铁八幡厂按AIN方案和以后渗N处理新工艺生产Hi-B钢，铸坯加热温度降到1250℃以下（即先把板坯在步进式加热炉加热到1250℃左右，抽出经粗轧轧两个道次，再进入电磁感应炉FSK中快速加热到高温并保温一定时间后，轧至热轧成品厚度）。广田厂仍按MnS+AIN方案生产Hi-B钢。
（8）川崎采用AIN+Sb方案（0.015%-0.027%Als和0.015%Sb），铸坯1200℃加热。热轧板经900-1000℃*60s常化，冷连轧机150℃一次冷轧到0.35或0.23mm，840℃脱碳退火后涂0.01-0.1μm颗粒细孔状MgO（水化率1.0%-3.9%）。1200℃高温退火后玻璃膜好。
（9）德国蒂森公司提出在GO和Hi-B钢中加约0.07%Cu，铸坯经1260-1280℃加热，使Cu2S固溶，MnS不完全固溶。热轧板常化后析出大量<100μm的Cu2S（对Hi-B钢来说也析出大量细小AIN）。GO钢第二次冷轧压下率≥65%。GO和Hi-B钢冷轧都经时效处理，成品磁性好。
（10）美国Armco公司提出3.5%Si、1.05%Mn、0.03%Al和0.17%Cu（S=30μg/g）成分，经<1250℃加热，热轧1150℃时γ相数量>5%，常化冷轧和脱碳退火后经渗N处理。
4、细化磁畴技术
为了进一步降低取向硅钢的铁损，有3种措施：细化磁畴技术（这对降低Hi-B钢和≤0.23mm厚产品的铁损更有效）、提高硅含量和减薄钢带。
下面是细化磁畴的14种方法以及所采用的公司：
小刀或圆珠笔刻痕法；机械加工法；激光照射法（新日铁、川崎）；放电处理法（新日铁、英国BSC）；电子束照射法EB（川崎、美国ALC）；局部加热法；超声波振动和喷射流体法；等离子喷射法（川崎）；耐热细化磁畴法；齿状辊形成沟槽法（新日铁）；局部引入应变区和酸洗形成沟槽法（新日铁）；局部去除玻璃膜并电镀或涂充填物法（新日铁、川崎、美国ALC）；其他局部引入应变区法（新日铁和川崎）；等离子喷镀应力薄膜法（川崎）。
下面是几家公司有代表性的细化磁畴新技术。
4.1 新日铁细化磁畴方法
（1）用刻痕辊加工法（特开平6-220539）：含有1%-7%Si的板坯热轧、冷轧、初次再结晶退火、涂层（弥散氧化物如Al2O3），用刻痕辊加工，卷取成带卷，进行二次再结晶退火。氧化物的粒径尽量控制在0.5-100μm，在刻痕辊上的压缩比为3%-90%。
（2）用脉冲CO2激光扫描法（特开平6-57335）：对取向电工钢板用脉冲CO2进行激光扫描，在沿轧向以间隔≤2mm、带宽度的空隙≤0.5mm和深度≥10μm扫描，对垂直轧向间隔≤10mm扫描。形成轧向直径≤1mm和扫描长度≤3mm的圆形或椭圆形空穴，辐射束强度，即脉冲峰≥2*107W/cm2，激光波形脉冲半值宽度≥10μs，改善铁损，该钢可适用于在其后消除应力退火，该装置经济实用。
（3）耐热磁畴控制取向电工钢片的显微组织及磁性（CAMP-ISIJ）：研究了形成耐热磁畴沟及微细晶粒的机械装置以及各种沟对磁性的影响。试验方法为，在板厚0.27mm的高磁通取向电工钢片(3.2%Si)上，用齿形辊（Φ110mm、沟面距5mm、沟角度15°）采用机械方法在钢板表面上形成沟。齿形辊的压下力在1-4kg/cm2间变化，对沟的形状以及之后的退火条件为800℃*2.5h，另外磁性是在对钢板施加张力情况下进行评价。对在H2保护气氛中经1200℃*5h退火，钢板表面上微细晶粒消失时的磁性作了评价。在施加2kg/cm2以上压力下，800℃*10min可形成微细晶粒。
（4）高温退火后用齿辊刻痕（特开平8-157965）：提供叠片铁心适用的、噪音低、铁损不恶化的取向电工钢板的制造方法。具体措施是，在高温退火后的钢板上用间隔规定尺寸线状沟的装置进行机械刻痕，齿宽为1-50μm，齿间隔1-6mm，齿与钢板接触，齿在板方向的速度<300mm/s，沟深为5-15μm。试验钢板的成分，实施条件及磁性见表3-表5。
表3 采用退火后齿辊刻痕法的钢成分（%）
| C | Si | Mn | Al | S | Cu | Sn | 余 |
| 0.083 | 3.26 | 0.073 | 0.029 | 0.028 | 0.11 | 0.14 | Fe |
表4 齿辊刻痕法的实施条件
| 类别 | 齿的冲击速度/mm/s | 线状沟间隔/mm | 线状沟宽/μm | 线状沟深/μm | 钢板凹凸量/μm |
| 发明例 | 50 | 4 | 30 | 10 | 10-20 |
| 比较例 | 400 | 8 | 60 | 10 | 30-40 |
表5 齿辊刻痕法试验钢板的磁性
| 额定磁感 变压器性能 | Bm/T | |||
| 1.3 | 1.5 | 1.7 | ||
| 变压器铁损(铁心压紧3kg/cm2，频率50Hz) | 比较例 | 0.57 | 0.76 | 1.01 |
| 发明例 | 0.53 | 0.72 | 0.97 | |
| 变压器噪音dB（铁心压紧3kg/cm2，频率50Hz) | 比较例 | 36 | 40 | 48 |
| 发明例 | 31 | 35 | 43 | |
4.2 川崎细化磁畴方法
（1）钢带横向开沟槽降低铁损（EP584610）：热精轧的晶粒取向硅钢带，带中间退火的冷轧、轧至板厚，脱碳退火，沿钢带横向形成线状沟槽（尤其用蚀刻法）。成品退火，用Sn、B和/或Sb，或它们的氧化物、硫酸盐填充沟槽。适宜沟槽的宽度为30-300μm，与带钢轧向呈60-90°施加间隔约为1mm。这种工艺适宜成分（%）为C 0.01-0.1、Si 2.0-4.5、Mn 0.02-0.12以及含有阻止晶粒长大的弥散抑制剂。对成分（%）为C=0.003、Si=3.36、Mn=0.07、Se=0.019、Al=0.025、Sb=0.023和N=0.0009的钢带进行精加工，并用Sn或Sb电镀表明，电磁铁损W17/50为0.67W/kg，而只经过开沟槽处理的为0.72W/kg，经退火后不做开沟槽的为0.88W/kg。
（2）钢板表面形成状沟槽法（特开平8-225844）：本发明是在垂直轧制方向上形成深度A及B相互交叉的线状沟槽，且B/A=1.4-2.2范围，尽量在距宽度方向30°以内形成线状沟槽。通过A、B沟槽交叉，并保持B/A比例获得多方面的效果。例如，制成的板坯成分（%）为C=0.07、Si=3.28、Mn=0.07、Als=0.02、N=0.087、Se=0.02、Sb=0.025和Cu=0.08，热轧成2.5mm，1100℃*1min加热后急冷，冷轧成0.3、0.35mm。冷轧途中时效，蚀刻沟槽形成后，840℃*3min脱碳退火、涂MgO进行高温退火，沟槽间隔3mm，沟深及磁性见表6。
表6 线状沟槽法的沟深及磁性能
| 板厚mm | 沟槽深度A/μm | 沟槽深度B/μm | B/A | Bs/T | W17/50/W/kg | 备注 |
| 0.30 | 20 | 20 | 1.00 | 1.920 | 0.95 | 比较材 |
| 30 | 30 | 1.00 | 1.915 | 0.93 | 比较材 | |
| 20 | 30 | 1.50 | 1.919 | 0.88 | 发明材 | |
| 30 | 45 | 1.50 | 1.917 | 0.87 | 发明材 | |
| 无 | 无 | 无 | 1.930 | 1.05 | 比较材 | |
| 0.35 | 20 | 20 | 1.00 | 1.920 | 1.04 | 比较材 |
| 35 | 35 | 1.00 | 1.915 | 1.03 | 比较材 | |
| 20 | 30 | 1.50 | 1.918 | 0.99 | 发明材 | |
| 无 | 无 | 无 | 1.932 | 1.14 | 比较材 |
（3）线状沟加涂层技术法（特开平8-41602）：通过沟形成铁损降低的技术中，在钢板表面上沿垂直轧向轧制带有多量线状沟，又在该沟的底面及两侧面的3个面中至少有1个面，扩散有至少一种Ge、In、Sn、Pb及Bi等的氧化物及硫酸盐，磁化性能优良的取向电工钢板。含硅钢板坯热轧后实施1次冷轧或带中间退火的2次以上冷轧在冷轧后的钢板上形成多量线状沟，在成品退火后，向沟的2个侧面和1个底面上附着上述的氧化物及硫酸盐至少1种，随后再在400℃以上的温度退火。线状沟的宽为30-300μm、与轧向呈30°角。实例如下：含有Al、Mn、Se及Sb作为抑制剂成分的硅钢板坯经热轧常化后，两次冷轧至0.23mm，在该冷轧钢板上对非涂布部涂布保护膜，剩余部分形成沟，非涂布部的形状与轧向呈10°，宽度为200μm，每隔3mm设置1条，用NaCl盐溶电解蚀刻，其深度为25μm。除去保护膜，进行脱碳退火及退火。对线状沟处进行YAG激光照射除去沟部薄膜，涂布各种含胶状物质，再进行退火，得到如表7所示结果。
表7 线状沟加涂层法的实例性能
| 试样 | 处理方式 | 退火温度 | 时间 | Bs/T | W17/50/W/kg |
| 1 | 沟的底面及两侧面涂布Ge、Bi2O3混合物 | 700℃ | 2h | 1.909 | 0.720 |
| 2 | 沟的底面及两侧面涂布Sm、In2O3混合物 | 700℃ | 2h | 1.909 | 0.722 |
4.3 美国ALC的细化磁畴法
（1）低压研磨刻痕法（US4964922）：最终织构退火后的硅钢片，在绝缘层的外表面上，进行一系列热稳定化磁畴细化，磨削钢带按预定间隔形成平行带图形，加工时使用相对低压的磨料混合物，可充分移出表面，而不恶化表面，经加工后的钢板消除应力退火后磁性不变坏。除该方法外，还可利用热机械法或热扫描法。本法生产的钢板用于生产高导磁率及低铁损的电力变压器及发电机的铁心材料。
（2）电磁刷法（US4968361）：对形成绝缘底层的取向硅钢片退火后，实施细化磁畴壁间隔的方法为：（a）部分去除底层显露出所希望的线性图形，可用硼酸等流动液体烙印处理，烙印深度为0.02-0.5μm，将带有隔离剂的硅钢片在227-644℃加热；（b）有效地使磁畴细化并降低铁损，还可通过化学处理使基层显露。
（3）放电扫描法（US4931613）：改善取向硅钢板冷轧及成品退火后铁损及磁导率的方法是通过绝缘涂层钢板表面与电极接触放电进行扫描，控制方式为高电压低电流或低电压（电压范围为200-1000V）高电流，进行畴壁细化，或刻痕。为改善变压器、发电机类似供电设备的铁损，均可以通过脉冲放电及刻痕方法进行。
（4）耐热畴壁细化法（US4915750）：该发明改善电工钢成品铁损的方法为：电工钢板退火后获得了一定磁性，接着进行至少一次的电子束处理，垂直于轧向形成处理带与未处理带呈平行线隔开，经处理的部位与该部位基体熔化并重新固溶。电子束处理包括施加电压20-200kV电子束的充分的能量，足以使每个区域产生缺陷、耐热细化磁畴间距温度达1800℃以及降低铁损。
（5）应用磷酸盐法（US4911766）：具有绝缘底层细化磁畴间隔的方法包括：部分去除底层以线状显露硅钢基体，使之成为无热塑应力，介质选择磷酸盐基化合物。随后在还原性保护气氛中一定温度下保温，以生成永久型含磷酸盐的化合物，使耐热磁畴细化来降低铁损。
（6）局部去除绝缘涂层应用金属掺和物法（US4904314）：具有绝缘底层的取向硅钢片细化磁畴壁的方法包括：选择磷酸盐、硅酸盐及其混合物或化合物形成镁橄榄石底层，并在其上施加一层绝缘涂层。局部去除底层呈线状显露，金属掺和物施加到显露部分表面上，金属掺和物可选择Cu、Sn、Ni、Zn的混合物或化合物，显露处具有无热塑应力，随后在保护气氛中退火，以一定时间扩散，并控制扩散量，产生永久微孔，形成耐热畴壁，降低铁损。
（7）电容放电划痕法（US4780155）：提供对取向电工钢板（带）织构退火后和绝缘涂层后细化磁畴壁间隔改善铁损的方法。工艺过程包括，电极与绝缘的钢板接触放电，所供电源为50-1000V，电极沿绝缘表面移动并垂直轧向移动。电容为0.001-10μF，钢板通过电极后，铁损降低。
（8）局部热处理法（US5123977）：对取向硅钢板通过退火（1200℃以上），然后横过轧向对钢板进行刻痕，刻痕加工时钢板经过一组辊，下辊为光辊，上辊为带齿辊，刻痕使钢板产生局部变形，简便易行地使钢板晶粒细化，使细化后的畴壁耐热，降低变压器的铁损。
4.4 美国Armco的细化磁畴法
（1）高速永久磁畴细化法（EP334222）：沿垂直于晶粒取向电工钢带轧向的窄小区域除去玻璃膜涂层，此区域尺寸为3条深0.0025-0.0125mm*宽0.05-0.3mm的线痕，每间隔4-10mm开设这样一个窄小区域，并对该窄小区域进行电泳沉积涂层，使之在带钢及涂层之间，因不同热膨胀系数产生应力面。上述玻璃薄膜可用电解蚀刻除去，或是在蚀刻之后进行激光处理产生窄小区域。在电泳沉积涂层之后可进行感应加热，瞬时烧结及固化涂层。当钢中含有AIN作抑制剂时，电泳涂层可用含Al的甲醇浴即含有10g/L的Al粉末，20-50mg/L丹宁酸的电泳浴进行涂层。应用电压30-50V处理5-15s，沉积Al后在消除应力退火时粘着到钢带上。进行这样处理的作业线速度为91m/min以上，消除应力退火后，改善磁性的效果依然存在。消除应力退火后的P17铁损改善8%-12%。
4.5 其他方法
（1）电解线性压痕法（US4904312）：英国钢铁公司通过用含一种弱酸的电解质进行电解来实现在取向电工钢带表面施加线状刻痕。
（2）在线快速划线痕装置（US4728083）：联合技术公司提供。
（3）电蚀刻法（特开平1-279711）：新日铁公司的方法。含6.5wt%/Si以下的硅钢冷轧后做退火处理，以便去除冷轧应力。随后在钢带表面上形成玻璃膜后，转动激光镜，使反射镜及透镜在钢带上以宽约0.05-3mm线状，在一定区域以间隔5-20mm照射，降去玻璃薄膜，让钢带露出。用水或甲醇作溶媒，在40℃以上浓度5%-20%的硝酸溶液中浸渍，将钢带露出部分以0.1-0.5A/cm2的电流移动蚀刻，在玻璃薄膜以下，形成深约0.012-0.095mm的微细永久磁畴，干燥后，涂布防锈剂，制造磁性优良的硅钢带。
5、薄带生产技术
取向硅钢按厚度不同，可分为一般硅钢片（0.3-0.5mm厚）和薄硅钢带（0.025-0.2mm厚）。严格说，冷轧取向硅钢薄带是指厚度≤0.1mm含3%Si的（110）[001]取向硅钢。
薄带的制造工艺如下：
0.2-0.35mm厚GO或Hi-B钢带→酸洗去除玻璃膜和绝缘膜→冷轧到0.1mm或0.05mm或0.025mm厚→连续退火→涂绝缘膜
冷轧取向硅钢薄带是军工和电子工业中的一种重要材料，主要用于工作频率≥400Hz下的高频变压器、脉冲变压器、脉冲发电机、大功率磁放大器、通讯用的扼流线圈、电感线圈、存储器和记忆元件、开关和控制元件、磁屏蔽以及在振动和辐射条件下工作的变压器。
其特点是：（1）工作频率越高，涡流损耗明显增高，所选用的钢带也应当愈薄。（2）取向硅钢薄带的磁性与原始材料的取向度和磁性、冷轧压下率以及退火工艺密切相关。原始材料GO钢和Hi-B钢的取向度和磁性高，制成的薄带产品磁性也高。
硅钢带减薄，作为有效降低铁损的措施之一，国外技术进展如下。
5.1 薄规格（0.1mm以下）取向硅钢生产技术
（1）新日铁薄规格各向异性硅钢片制造方法（特开平6-31303）。
以（110）[001]织构的各向异性硅钢片作原材料，经冷轧、热处理、三次再结晶再次形成（110）[001]织构。轧制时轧辊圆周速度控制在≤30mm/s，获得平均晶粒尺寸≤1.5mm。特别适宜制成高磁感低铁损各向异性硅钢片。用280μm板厚，以≤30mm/s的轧辊圆周速度冷轧至35μm，热处理后其平均粒径≤1.5mm，磁感B8≥1.9T。本发明作了辊速38.2mm/s及20.7mm/s两水平的冷轧试验，得到了辊速与B8（在T℃*1h时）的关系。即不论辊速是高还是低，只要温度达1100℃以上时，B8可达1.9T以上，三次再结晶完成，形成（110）[001]取向。
（2）新日铁含氮高磁感低铁损（100）位向薄带的制造方法（特开平8-27516）。
提供的这种磁性材料要求冷轧薄带中含有氮20-250μg/g其余实质上为Fe所组成，在含H2保护气氛中，在γ/α相变点以下的温度进行再结晶，制成高磁感低铁损（100）位向硅钢薄带（50μm左右，铁纯度达99.9%惟上，C、P、S、Si、Mn、Al、O的含量都在50μg/g以下）。把制成理想化学成分的冷轧薄带（含[N]20-250μg/g）在含H2保护气氛中，于800-900℃范围，快速退火0.1-100h，充分使（100）晶粒长大。至于升温速度不加限制，1-100℃/min都行。发明者作了含[N]10μg/g（比较例）以及含[N]60-240μg/g（发明例）的试验，结果表明比较例（100）晶粒比例占50%，而发明例随含[N]量从60μg/g提高到240μg/g，其（100）晶粒达80%至92%。经对纯铁及含[N]100μg/g钢材退火后作X射线衍射分析，[N]100μg/g的硅钢材的（200）峰值高，表明（100）位向高。
（3）川崎超低铁损0.01-0.15mm厚度Si钢板的生产方法（特开平4-45274）。
除去成品退火前取向硅钢板表面上的非金属物质，以50%-80%压下率再轧成厚度0.01-0.15mm，经700℃以上、1100℃以下温区的退火，将轧制后的钢板在退火前或后用Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Ta、B、Cu、Zr、Hf、Al的N化物、C化物、CN化物的1种以上进行张力涂膜处理，膜厚0.005-5μm。有利于稳定得到超低铁损0.01-0.15mm厚取向硅钢板。
（4）NKK磁感高的薄规格取向硅钢板的制造方法（特开平8-73940）。
不用抑制剂，短时间退火使GOSS方位充分完善，提供稳定制造磁感高的取向硅钢板的方法。成分按wt%计，C≤0.01、Si=2.5-7.5、S<0.01、Al<0.01、N<0.01、Cu<0.01，其余为Fe及不可避免的杂质组成，结晶粒径为30-200μm，而且用向量法表示的结晶方位的取向度合计为6以上，进行50%-90%冷轧，制成板厚0.07mm-0.20mm的钢板，在1000-1300℃温度区域还原性保护气氛或氧分压0.5Pa以下的非氧化性保护气氛或真空中进行退火制成取向硅钢板。冷轧前结晶粒径为30-200μm时，B8在1.75T左右，而在40-100μm时，B8在1.85T左右。这是因为冷轧前的结晶粒径在40-100μm时，GOSS方位起源的{111}<112>的变形织构充分完善，退火时作为驱动力的表面能使异常晶粒长大的GOSS晶核增多。做了4组试验，分别生产成0.07mm、0.09mm、0.12mm、0.13mm厚度的产品，都得到了B8为1.75T以上的磁性。
5.2 其他较薄厚度的硅钢生产技术
（1）NKK具有优良磁性的取向硅钢板的生产（特开平8-199242）。
该专利实际生产板厚为0.10-0.23mm产品，实行两次冷轧或三次冷轧法。含有Si(2.5-7.0)wt%的高硅钢板坯，1000-1300℃加热后热轧，其压下率50%以下，1000℃至750℃压下率70%以上，750℃以下压下率40%，700℃以下卷取之后，40%以上一次冷轧，之后600-900℃退火，50%-90%压下率二次冷轧，接着在1000-1300℃还原性保护气氛或氧分压0.5Pa以下的非氧化性或真空中退火。
或者经上述热轧后采用三次冷轧法：30%-80%第一次冷轧，600-900℃退火；40%-80%第二次冷轧，600-900℃退火；50%-75%第三次冷轧，采用上述1000-1300℃保护气氛的退火。
新的研究是特开平5-186829、5186830，但难得到稳定的高磁性。
（2）新日铁板厚0.25mm以下取向电工钢板的生产方法（特开平6-33217）。
带中间退火的两次冷轧，轧至≤0.25mm厚度、脱碳退火、涂退火隔离剂MgO，高温退火。通过调整涂布的退火隔离剂的数量，提高占积率达0.90-0.92，并降低钢卷侧变形深度，中间变形长度（中歪）。本发明控制涂布置在5.8-6.5g/m2。公式为0.90≤W/(V*ρ）≤0.92。式中W为MgO涂布重量；V为MgO涂布到带卷的体积m3；ρ为钢板密度（kg/m3）。
侧变形深度指板宽边部发生的变形宽度。中部变形长度指带卷外圈部分板宽中央部位发生的变形长度，这些变形主要是在高温退火1200℃左右发生的。中部变形主要是高温退火冷却时在带卷半径方向上发生温度差，在带卷外圈部分发生中部变形。侧变形是由高温退火炉带卷承载台与带卷的热膨胀差，特别是薄规格材带卷因其下侧部单位重量增大而发生变形。在此之前，特开昭56-103046号、61-52320号公报也作过研究，但当产品厚度减薄时，这类问题又频繁发生。
（3）川崎厚度0.15-0.25mm取向硅钢板（特开平成4-2724）。
由wt%计，C 0.02-0.10、Si 2-4、Mn 0.05-0.10、Als 0.01-0.065、Se 0.01-0.10、N 0.003-0.015、Sb 0.01-0.20成分组成的板坯，热轧至厚度1.6mm以下。热轧板在500℃以下卷成带卷。继而以83%-90%压下率冷轧至最终成品厚度0.15-0.25mm，经脱碳退火后涂布退火隔离剂，最终成品退火，升温至700-800℃保温10-100h，再以5-50℃/h升温速度加热至1100-1250℃进行净化退火。制成适用于变压器铁心等的磁性优良的超薄取向电工钢板。
6、结语
我国目前只有武钢生产取向硅钢，市场占有率不到40%，国内对取向硅钢的需求主要依赖于进口。作为钢铁企业和力争跻身世界500强的宝钢，取向硅钢的生产目前仅处于中间试验阶段，因此了解世界取向硅钢的主要生产国家和企业在一些关键技术方面的发展状况和趋势，对于将来高质量生产取向硅钢和开发研究有自主知识产权的生产技术是必要的，希望本文能对国内有关企业和研究单位在生产和开发取向硅钢的技术方面带来启发和帮助。
