Hvad er indholdet af elektrisk stål?
Apr 30, 2024
Læg en besked
Elektrisk stål er et ferromagnetisk materiale, der består af jern, der indeholder varierende mængder af silicium (Si), der spænder fra 1% til 6,5%. Udviklingen af elektrisk stål blev anlagt af elektriske enheder, der kræver stål, der kan mindske afgivelsen af varme, et problem, der resulterer i energispild. Jern viste sig at være den mest økonomisk sunde løsning, men dets urenheder er ikke optimale. Det blev fundet, at tilsætning af silicium øger resistiviteten, forbedrer permeabiliteten og reducerer hysteresetab. Det mest udbredte kommercielt tilgængelige elektriske stål indeholder omkring 3,25% Si, da højere siliciumindhold har tendens til at gøre det resulterende materiale for skørt til koldvalsning. Elektrisk stål med 6,5% Si har de mest forbedrede magnetiske og elektriske egenskaber, men yderligere termomekaniske processer er nødvendige for at overvinde dets skørhed og begrænsede duktilitet.
Egenskaber af elektrisk stål
Tilsætning af silicium i jern forbedrer i høj grad de fysiske egenskaber af elektriske stål. Elektrisk stål har følgende ønskelige egenskaber til at understøtte produktion, distribution og forbrug af elektricitet:
Høj permeabilitet - øget kapacitet til at understøtte magnetiske felter
Lav magnetostriktion - lav tendens til at udvide eller trække sig sammen i magnetiske felter
Høj elektrisk resistivitet - mindsker kernetabet ved at reducere hvirvelstrømskomponenten
Nedsat hysteresetab - lavt hysteresetab betyder mindre spildt energi i form af varme fra vekslende magnetiseringskraft
Typer af elektrisk stål
Ikke-orienteret fuldforarbejdet elektrisk stål
Ikke-orienteret, fuldt forarbejdet elektrisk stål har varierende siliciumniveauer, der spænder fra 0,5 % til 3,25 % Si. Det har ensartede magnetiske egenskaber i alle retninger. Denne type elektrisk stål kræver ikke omkrystallisationsprocesser for at udvikle dens egenskaber. De lave siliciumlegeringskvaliteter giver bedre magnetisk permeabilitet og termisk ledningsevne. For høje legeringskvaliteter forventes bedre ydeevne i høje frekvenser med meget lave tab. Denne type er fremragende til magnetiske kredsløb i motorer, transformere og elektriske systemhuse. Denne fuldt forarbejdede type giver vanskeligheder med stansbarhed på grund af en afsluttet udglødningsproces. Organiske belægninger tilsættes for at forbedre smøringen i stansningsprocessen.
Ikke-orienteret halvforarbejdet elektrisk stål
Ikke-orienterede halvforarbejdede elektriske stål er stort set ikke-siliciumlegeret stål og udglødes ved lave temperaturer efter den sidste koldvalsning. Slutbrugeren skal dog sørge for den endelige spændingsudglødning i henhold til stålets tilsigtede anvendelse. Stempelbarheden af denne elektriske ståltype er bedre end den ikke-orienterede fuldt forarbejdede type, så organiske belægninger er ikke påkrævet. Ikke-orienterede semi-forarbejdede kvaliteter er gode kernematerialer til små rotorer, statorer og små krafttransformatorer.
Kornorienterede elektriske stål er sammensat af jern med 3% Si-indhold med korn orienteret til at levere høj permeabilitet og lavt energitab. Kornorienterede kvaliteter har stærke krystallografiske egenskaber. Denne type gennemgår en omkrystallisationsproces, der resulterer i en forbedret kornstruktur, der udviser bedre magnetiske egenskaber i rulleretningen af pladen. Kornorienterede stål bruges mest til ikke-roterende applikationer, såsom transformere.
