傅志强¹ 刘志超¹ 金宝炎¹ 刘锡贝¹ 

摘 要 本文根据进出口电工钢片的产品特点，结合海关 HS 编码，系统研究了晶粒取向性和无取向性电工钢片铁损 磁感等磁性能指标的差异性，建立了基于磁性能检测结果的快速归类方法，解决了海关口岸涉税化验周期长、归类依据不 统一、归类结果不准确的技术难题。

关键词 电工钢片 ; 磁性能 ; 归类

 A Study of Techniques to Rapidly Classify the Electrical Steel Plate

FU Zhi-Qiang¹  LIU Zhi-Chao¹  JIN Bao-Yan¹  LIU Xi-Bei¹

Abstract Based on the properties of electrical steel plate and the corresponding HS code， the differences of magnetic property including iron loss and magnetic density are studied on the grain oriented and non-oriented electric steel plate. The method to classify electrical steel plate is established on the basis of the technical test on the magnetic property. The conclusion of this paper can help solve such problems as long test period， inconsistent basis and inaccurate results during the HS code classification.

Keywords electrical steel plate; magnetic property; HS code classification

对进出口货物进行归类是海关重要的职能之一，归类准确与否直接关系到海关统计的准确程度，进而关系到关税征管、精准打私和贸易政策。进出口金属材料种类繁多，仅是分类体系就有十几种，具体商品种类达上千余种。电工钢片（有时被称为硅钢片、矽钢片、硅电钢板，后文统一使用电工钢片），是一种重要的工业原材料，广泛应用于电力、电器和通讯仪表等行业，除主要成分Fe以外，通常含有0.5%～6.5%的Si，还含有Al、Mn、C、N、S、P等其它微量元素。冷轧电工钢片属于体心立方晶系(bcc)，其易磁化轴为[001]晶向，较易磁化轴为[110]，难磁化轴为[111]。冷轧电工钢片按照磁性能和用途不同分为无取向性电工钢片和取向性电工钢片。具体分为四类：①取向性硅电钢宽板（宽ge;600mm）税号为7225110000；②其他硅电钢宽板（宽ge;600mm）税号为7225190000；③取向性硅电钢窄板（宽＜600㎜）税号为7226110000；④其他硅电钢窄板（宽＜600㎜）税号为7226190000^[1]。在海关涉税化验中，存在归类依据不明确、化验周期长、人员主观因素大的技术难题。因此，如何正确测定电工钢片磁性能，准确判别电工钢片是否属于取向性电工钢片，对提高打击国际贸易商业瞒骗力度等方面具有重要意义。 

1  电工钢片产品分类 

电工钢片一般分为取向性和无取向性两种。无取向性电工钢片主要用在电机铁芯、镇流器和继电器等领域。无取向性电工钢片不是没有取向，而是拥有不同取向的织构。无取向性电工钢片的理想晶体织构为(100)[uvw]面织构。该织构的磁性能是各向同性，同时难磁化方向[111]不在轧面上。但实际生产的无取向性电工钢片中同时存在(100)[011]，(110)[001]和(112)[011]等其它织构，其中(100)组分织构只占20%，基本属于无取向混乱织构，使磁性能表现出各向同性^[2] 。无取向性电工钢片的磁性能要求各向同性，低铁损和高磁导率是其最主要的性能指标。提高无取向性电工钢片磁性能的措施主要有：（1）提高(100)织构成分；（2）给电工钢片表面涂布能产生拉应力的涂层，来降低铁损；（3）通过严格的工艺控制，降低钢中C、N、S、O等有害元素的含量。  

取向性电工钢片主要应用于电力工业中的变压器，此外还应用于发电机等领域。取向性电工钢片是一类各向异性磁性材料，它具有(110)＜001＞织构，织构的(110)晶面和＜001＞晶向分别沿轧制平面和轧制方向分布。常以(alpha;+beta;)/2表示织构的偏离，alpha;角是指[001]晶向在轧面内偏离轧向的角度，beta;角是指[001]晶向对轧面的倾角^[3]。一般晶粒取向性电工钢片的Goss织构偏离轧向＜100＞轴的角度平均值为7deg;，而高性能取向性电工钢片内Goss织构偏离轧向＜100＞轴的角度平均值只有3deg;左右。取向性电工钢片因此表现出磁性的各项异性，在轧制方向上软磁性能最好，表现出高的磁感应强度和低的铁损。为了提高硅钢能效，降低铁损，科研人员从电工钢片问世来，采取了种种努力，到上世纪末，电工钢片的铁损已经下降到原来的三分之一。采取的主要措施有^[4]：（1）不断提高(110)＜001＞取向织构，改善晶体织构，提高取向度，降低磁滞铁损，并提高磁感强度，开发出高磁钢强度的Hi-B取向性电工钢片；（2）开发更薄电工钢片，降低涡流铁损。

2  基于磁性能检测的归类研究

因为电工钢片的晶粒取向性是由不同的轧制工艺决定的，目的是获得在某一方向（纵向）上的好的磁性能，所以横纵向的磁性能应该存在明显差异，磁性能主要是指铁损和磁感，本文重点研究这两个指标的横纵向差异性。

2.1 试验方案

试验选取样品的牌号分别为无取向性电工钢片：M250-50A、M330-65A、50W290、50W310等；取向性电工钢片27PH100、30G130、30P105、30PH120等。试样尺寸为标准的500times;500mm试样，样品表面平整光滑，室温下依据GB/T 13789-2008进行铁损（无取向性电工钢片P1.5/50，取向性电工钢片P1.7/50）和磁感（无取向性电工钢片B50，取向性电工钢片B8/50）的测量。测量装置为NIM-2000E电工钢片测试仪。垂直于轧制方向称之为横向，轧制方向为纵向。

2.2 试验数据及分析

根据试验方案进行试验，无取向性电工钢片和取向性电工钢片试验数据如表1和表2所示：根据以上两表进行数据处理得到表3和表4：

表1  无取向性电工钢片铁损与磁感试验数据

Table1  Results of iron loss and magnetic density of non-oriented electric steel plates

表2  取向性电工钢片铁损与磁感试验数据

Table2  Results of iron loss and magnetic density of oriented electric steel plates

表3  无取向性电工钢片铁损、磁感横纵向比值

Table 3  T/L ratio of iron loss and magnetic density of non-oriented electric steel plates

表4  取向性电工钢片铁损、磁感横纵向比值

Table4  T/L ratio of iron loss and magnetic density of oriented electric steel plates

根据以上试验数据表1和表2以及处理情况表3和表4，可以得到图1和图2。

2.3 结果分析

由于试验仪器在测量取向性电工钢片横向P1.0以上铁损和B8以上磁感时，仪器均过载，而纵向铁损和磁感都能测试，这说明取向性电工钢片横向与纵向性能差异很大，在这里我们假定取向性电工钢片横向铁损值大于10 W/kg。根据表3与表4数据可以得出，无取向性电工钢片铁损的横纵性能差异不大于50%，磁感的横纵性能差异一般不超过30%；取向性电工钢片铁损的横纵性能差异一般大于100%，磁感的横纵性能差异一般大于30%。所以，从电工钢片的铁损横纵性能差异，可以较准确判断冷轧电工钢片的取向性。

图1  取向性电工钢片铁损值横纵比

Fig.1  T/L ratio of iron loss of oriented electric steel plates

图2  无取向性电工钢片铁损值横纵比

Fig.2  T/L ratio of iron loss of oriented electric steel plates

3  结论 

综上研究分析，鉴别电工钢片是取向性还是无取向性，可以基于电工钢片磁性能快速检测技术进行判定归类：无取向性电工钢片的铁损的横纵性能差异不大于50%，而取向性电工钢片的铁损横纵差异指标大于100%。

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参考文献

[1]海关总署关税征管司.中华人民共和国进出口税则(2020版)[M]. 北京: 中国海关出版社, 2020.

[2] 牛溢江. 新型硅钢片漆的研究[J]. 化学工程师. 2006.

[3] 方建锋, 李琪, 田志凌等. 取向硅钢易磁化方向对轧向偏离角alpha;和beta;的测定方法[J]. 理化检验-物理分册. 2009. 

[4] 董晶, 卢凤喜. 变压器用取向硅钢片的现状及发展趋势预测[J]. 钢铁研究. 2005.

（文章类别：CPST-B）