Hva er silisiumstål?
Silisiumstål er en myk magnetisk silisium-jernlegering med svært lavt karboninnhold, typisk med 1,0 prosent –4,5 prosent silisiumlegeringskomponenter. Silisium er et nyttig deoksideringsmiddel for stål fordi det reagerer med oksygen for å generere stabil SiO2 som ikke reduseres for karbon, og derved unngår jerngitterforvrengning forårsaket av oksygenatomdoping. Silisium størkner i Fe, øker resistiviteten samtidig som det hjelper til med separasjonen av det skadelige urenhetskarbonet. Som et resultat av dette øker inkluderingen av silisium jernets resistivitet og maksimale permeabilitet, reduserer tvangsevne, kjernetap (jerntap) og magnetisk aldring, og nødvendiggjør en viss grad av fleksibilitet for å tilfredsstille behovene til stanse- og skjæreprosessering ved fremstilling av apparater. Det er nødvendig å ha en lavere mengde skadelige forurensninger, samt en flat plateform og akseptabel overflatekvalitet, for å forbedre magnetisk følsomhet og redusere hysterese tap. Økning av silisiumprosenten gjør imidlertid materialet hardt og sprøtt, reduserer termisk ledningsevne og seighet reduserer varmeavledning, og gjør mekanisk bearbeiding vanskelig; derfor bør det generelle silisiuminnholdet i stålplater ikke overstige 4,5 prosent.
Klassifiseringer av silisiumstål
- I henhold til produksjonsteknikken kan silisiumstål klassifiseres som varmvalset eller kaldvalset; varmvalset silisiumstål har begrenset tilgjengelighet og betydelig energitap, og det fases gradvis ut. I henhold til den indre kornorienteringen er kaldvalset silisiumstål klassifisert som orientert silisiumstål eller ikke-orientert silisiumstål.
- Elektrisk stål er klassifisert i to typer basert på deres silisiuminnhold: plater med lavt silisium (lav kvalitet) og plater med høy silisium (høy kvalitet). Stålplate med lavt silisium har en viss mekanisk styrke og blir ofte referert til som "dynamo silisium stålplate." Høysilisiumstålplate er magnetisk god, men mer sprø og brukes ofte i konstruksjonen av transformatorkjerner og omtales som "transformator silisiumstålplate."
| Type | Silisiuminnhold ( prosent ) | Nominell tykkelse (mm) | applikasjoner | ||
| Varmvalset silisiumstål (ikke-orientert) | Varmvalset lavt silisiumstål (Dynamo Steel) | 1.0-2.5 | 0.5 | Husholdningsmotorer og mikromotorer | |
| Varmvalset høysilisiumstål (transformatorstål) | 3.0-4.5 | 0.35, 0.50 | Transformatorer | ||
| Kaldvalset elektrisk stål | Kaldvalset ikke-orientert elektrisk stål (Dynamo Steel) | Lavkarbon elektrisk stål | Mindre enn eller lik 0.5 | 0.50, 0.65 | Husholdningsmotorer, mikromotorer, små transformatorer og ballaster |
| Silisium stål | >0.5-3.5 | 0.35, 0.50 | Store og mellomstore motorer, generatorer og transformatorer | ||
| Kaldvalset kornorientert silisiumstål (transformatorstål) | Generelt kornorientert silisiumstål (CGO) | 2.9-3.3 | 0.18, 0.23, 0.27, 0.30, 0.35 | Små, mellomstore og store transformatorer og ballaster | |
| Høymagnetisk induksjon kornorientert silisiumstål (HiB) | |||||
| Spesielt silisiumstål | Kaldvalset kornorientert tynn silisiumstålstrimmel | 2.9-3.3 | 0.03, 0.05, 0.10 | Pulstransformatorer, magnetiske forsterkere, høyfrekvente transformatorer og sveisemaskiner | |
| Kaldvalset ikke-orientert tynn silisiumstålstrimmel | 3.0 | 0.15, 0.20 | Høyfrekvente motorer og generatorer | ||
| Kaldvalset ikke-orientert silisiumstål for magnetbrytere | 3.0 | 0.70 | Releer og magnetiske brytere | ||
| Kaldvalset høyt silisiumstål | 6.5 | 0.1-0.5 | Høyfrekvente motorer, transformatorer og magnetisk skjerming | ||
Forskjellen mellom kornorientert og ikke-orientert silisiumstål
Kornfordelingen til kornorientert silisiumstål er uordnet, har et lavt silisiuminnhold og brukes først og fremst i motorproduksjon.
Kornfordelingen til ikke-orientert silisiumstål er kaotisk med lavt silisiuminnhold og brukes først og fremst i transformatorproduksjon. Den typiske grensen for silisiumkonsentrasjon er 3 prosent. Kaldvalset silisiumstål er klassifisert i to typer: ikke-orientert silisiumstål og kornorientert silisiumstål:
– Å produsere kaldvalset ikke-orientert silisiumstål er ganske enkelt, med silisiummassefraksjoner som varierer fra 0,5 prosent til 3,0 prosent. Tykkelsen på det ferdige produktet etter kaldvalsing er vanligvis mellom 0.35 og 0.5 mm. Den har en større BS enn orientert silisiumstål, samt jevn tykkelse, utmerket dimensjonspresisjon, en jevn og flat overflate, og bedre fyllfaktor og magnetiske egenskaper.
- Silisiummasseprosenten i kaldvalset kornorientert silisiumstål er 3,0 prosent eller høyere, og karbonmassefraksjonen er 0.03 prosent –0,05 prosent . Fordi oksidinneslutningene i stålet er små, kreves inhibitorer. Kornorientert silisiumstål gir lavere ståltap, sterk retningsmagnetisme og overlegen høy permeabilitet og lavtapsegenskaper i rulleretningen sammenlignet med kaldvalset ikke-orientert silisiumstål. Kaldvalset kornorientert silisiumstål, også kjent som "kaldvalset transformersilisiumstål," brukes først og fremst i produksjon av transformatorer.
Kaldvalset orientert silisiumstål er videre delt inn i to typer: vanlig orientert silisiumstål (CGO) og høymagnetisk induksjonsorientert silisiumstål (Hi-B). Høymagnetisk induksjon kaldvalset orientert silisiumstål er en enkeltorientert stålstrimmel som primært brukes i produksjon av elektroniske instrumenter som choker, transformatorer og andre elektromagnetiske komponenter.
Ytelseskrav for silisium stålplate
De viktigste kvalitetsegenskapene til silisiumstålplater er jerntapverdi, magnetisk flukstetthet, hardhet, flathet, jevnhet i tykkelse, beleggstype og platestanseevne.
- Lavt jerntap
Lavt jerntap er en viktig indikator på kvaliteten på silisiumstålplater; jerntapet av silisium stålplate bestemmes av de forskjellige klassene av silisium stålplate; jo høyere karakter, jo lavere jerntapsverdi.
- Høy magnetisk flukstetthet
Et annet viktig elektromagnetisk trekk ved silisiumstålplate er flukstetthet, som gjenspeiler hvor lett det kan magnetiseres. Den magnetiske flukstettheten er mengden magnetisk fluks per arealenhet ved en spesifikk frekvens av magnetisk feltstyrke. Fluktettheten til en silisiumstålplate måles typisk i Tesla ved en frekvens på 50 eller 60 Hz med et påført magnetfelt på 5000 A/m, kjent som B50.
Den magnetiske flukstettheten påvirkes av den generelle strukturen til silisiumstålplaten, urenheter, indre spenninger og andre faktorer. Energieffektiviteten til motorer, transformatorer og annet motorutstyr påvirkes direkte av magnetisk flukstetthet. Jo høyere flukstetthet, jo større fluks per arealenhet og derfor bedre energieffektivitet; altså, jo høyere flukstetthet av silisiumstålplate, jo bedre; likevel krever de fleste spesifikasjoner ganske enkelt minimumsverdien av flukstetthet.
- Høy hardhet
En av egenskapene til silisiumstålplater er hardheten. Når nåværende automatiske stansemaskiner brukes til arkstansing, er hardhetskravene enda strengere, da for lav hardhet ikke er gunstig for den automatiske stansemaskinens mateoperasjon og har en tendens til å produsere for lange grader, noe som gjør monteringen vanskeligere. Hardheten til silisiumstålplaten må være større enn en bestemt hardhetsverdi for å oppnå disse standardene. Hardheten til 50AI300 silisium stålplater, for eksempel, er vanligvis ikke lavere enn HR30T hardhetsvurderingen på 47. Ettersom kvaliteten på silisium stålplater vokser, øker også hardheten. Jo høyere kvalitet på silisiumstålplaten, jo mer silisiuminnhold tilsettes vanligvis, og jo hardere er stålet på grunn av legeringens styrkende effekt i fast løsning.
- Jevn, flat og jevn overflatetykkelse
Flathet og tykkelseshomogenitet er viktige kvalitetskriterier for silisiumstålplater. Utmerket flathet gjør arkstansing og montering enklere. Rulle- og glødeteknologiene er nært knyttet til flathet. Fremskrittet innen valse- og glødeteknologi og prosesser gir fordeler for flathet; for eksempel er bruken av kontinuerlig gløding bedre enn batchgløding. Det er også avgjørende at tykkelsen på silisiumstålplaten er konsistent. Tykkelsen på kjernen etter montering vil påvirkes dersom tykkelsesforskjellen mellom senter og kant av stålplaten er for stor eller hvis svingningen i tykkelsen på stålplaten er for stor langs lengden. Fordi forskjellige tykkelser på kjernen forårsaker store variasjoner i magnetisk ledningsevne, som direkte påvirker egenskapene til motoren og transformatoren, jo lavere tykkelsesvariasjonen på silisiumstålplaten er, jo bedre. Ensartethet i stålplatetykkelse er sterkt relatert til varm- og kaldvalseteknologi og prosesser, så svingninger i platetykkelsen kan reduseres ved å forbedre valseteknologien.
- Belegg
Belegget er en kritisk kvalitetskomponent for silisiumstålplater. Silisiumstålplatens overflate er kjemisk belagt, og en tynn film er påført for å tilby isolasjon, rustbeskyttelse og smøring. Isolasjon reduserer virvelstrømstap mellom kjernene til silisiumstålplaten; rustforebygging forhindrer at arket ruster under produksjon og lagring; og smøring forbedrer stansbarheten og dør ut livet.
- God slagbarhet
En av de viktigste egenskapene til silisiumstålplater er stansbarhet. Stansebarhet forlenger levetiden og reduserer grader i stansen. Stansebarheten til silisiumstålplate er nært forbundet med type belegg og hardhet. Nyere beleggstyper forbedrer først og fremst stansbarheten til silisiumstålplater. Videre er hardheten til stålplaten for lav, noe som forårsaker store grader og gjør stansing vanskelig; likevel er hardheten for høy, noe som reduserer levetiden; derfor må hardheten til silisiumstålplaten styres i et optimalt område.
Produksjonsprosess av silisium stålplate
- Sylting
For å forhindre problemer på overflaten av ferdige kaldvalsede gjenstander, fjern oksider fra varmvalsede stålbånd ved hjelp av avkalkingsutstyr med saltsyretank.
- Stempling med kaldt stempel
Reduksjonsforholdet er valgt til 40 prosent –90 prosent for å sikre tykkelse og materiale for varierte bruksområder, og avansert kontrollutstyr leveres for realisering av automatisk tykkelseskontroll og automatisk formkontroll.
- Gløding
Det er en metode som brukes ved kaldstempling for å myke opp seigt stålbåndmateriale. Vi lager dypprosessstål og høyspenningsstål ved å varme opp og raskt avkjøle metallet, og vi benytter boks(deksel)gløding og kontinuerlige glødeprosesser.
- Belegg for isolasjon
Ved bruk av kontinuerlig belegningsutstyr bearbeides silisiumstålplater til kjerner med en isolerende beleggløsning sprayet under platene for å forbedre bearbeidingskvalitetene og eliminere virvelstrømstap tilsvarende tykkelsen på selve platene.
Relatert lenke:
