Kontrola kemijskog sastava silikonskog čeličnog lima

Silikonski čelik (elektročelik) je glavni magnetski materijal za transformatore, motore i generatore. Njegova magnetska izvedba - gubitak jezgre, propusnost i struja magnetiziranja - prvenstveno se odlučuju u peći za proizvodnju čelika, gdje se kemijski sastav kontrolira unutar uskih prozora. Ovaj članak objašnjava načela kontrole sastava za obaorijentiran-na zrno (GO)ine{0}}orijentiran (NE)silicijski čelični limovi.

 

Niste sigurni koja vrsta silicij-čelika odgovara vašem projektu transformatora ili motora?

Naš tehnički tim može vam pomoći s odabirom ocjene, usporedbom performansi i preporukama specifičnim za projekt.

Obratite se za besplatno tehničko savjetovanje

 

Silicij: Definirajući element

Silicij povećava električni otpor (smanjujući gubitak vrtložne -struje), ali previše silicija čini čelik tvrdim i krhkim i smanjuje indukciju zasićenja.

Proizvod	Tipični Si raspon	Glavna namjena
Ne{0}}orijentiran (NE)	0,5–3,5% (stupnjevi prema Si: npr. 50W470, 35W300)	Motori, generatori - izotropna magnetska svojstva
Usmjeren-na zrnatost (GO)	2.9–3.5%	Transformatori - niski gubici duž smjera kotrljanja

 

Ugljik: Ultra-nizak za GO razrede

Za zrna{0}}orijentirani čelik, ugljik se mora smanjiti na vrlo niske razine (obično manje od ili jednako 0,003–0,005%)nakon dekarburizacijskog žarenja, jer zaostali ugljik sprječava sekundarnu rekristalizaciju koja stvara oštru Goss teksturu. Kontrolne mjere uključuju vakuumsko otplinjavanje, pažljivu praksu deoksidacije i konačno dekarburizirajuće žarenje u atmosferi mokrog vodika. Za ne-orijentirane kvalitete, ugljik se također održava na niskoj razini (Manje od ili jednako 0,005%) kako bi se izbjeglo magnetsko starenje - sporo povećanje gubitka jezgre tijekom životnog vijeka uzrokovano taloženjem ugljika.

 

Mangan, fosfor, sumpor

• Mangan:poboljšava toplu obradivost i sprječava lomljivost od sumpora; obično 0,1–0,5% ovisno o stupnju. Prekomjerni Mn može povećati gubitke kroz učinke čvrste-otopine, pa se strogo kontrolira.
• Fosfor:povećava otpornost i tvrdoću NO razreda i poboljšava kvalitetu probijanja tankih limova, ali smanjuje hladnu obradivost i potiče segregaciju; držati ispod ~0,05–0,1% ovisno o stupnju.
• Sumpor:štetna nečistoća - stvara MnS inkluzije koje ometaju rast zrna i kretanje stijenke domene-, povećavajući gubitak jezgre. GO obrada iskorištava kontrolirane precipitate MnS kao inhibitore, a zatim ih uklanja žarenjem za pročišćavanje na visokoj-temperaturi; konačni S je obično manji od ili jednak 0,005%.

 

Aluminij i dušik (GO inhibitori)

U zrna{0}}orijentiranom čeliku fini talozi (AlN, MnS) djeluju kaoinhibitorikoji pričvršćuju normalan rast zrna tijekom primarne rekristalizacije, omogućujući nenormalan rast Goss-orijentiranih zrna u konačnom visoko-temperaturnom žarenju. Aluminij i dušik se stoga kontroliraju unutar određenih raspona i kasnije uklanjaju u žarenju za pročišćavanje (konačno otapanje AlN), ostavljajući čisti konačni proizvod s niskim gubitkom jezgre.

 

Pročišćavanje čelika

"Pročišćavanje" se odnosi na smanjenje ne-metalnih inkluzija (oksida, sulfida, nitrida) nakon što faza inhibitora posluži svojoj svrsi. Čisti čelik se postiže:

• Vakuumsko otplinjavanje (RH/VD) za uklanjanje plinova i inkluzija.
• Obrada kalcijem ili metalurgija lonca za modificiranje morfologije inkluzija.
• Kontinuirano lijevanje uz elektromagnetsko miješanje za homogeno skrućivanje.
• Završno pročišćavanje žarenjem za GO stupnjeve (visoka temperatura, atmosfera vodika) koje otapa zaostale inhibitore.

 

Utjecaj na magnetska svojstva

Mjera sastava	Učinak
Viši Si	Veći otpor, manji gubitak-vrtložne struje; tvrđe, lomljivije
Ultra-niski C	Stabilan nizak gubitak jezgre, bez magnetskog starenja
Nizak S, niske inkluzije	Lagano kretanje stijenke-domene, nizak gubitak histereze
Kontrolirani Al/N (GO)	Oštra Goss tekstura, mali gubici duž smjera kotrljanja

 

Standardi

Sastav i magnetska svojstva navedeni su u GB/T 2521 (Kina), IEC 60404-8-x, ASTM A876 (GO) i ASTM A677 (NO). Prilikom naručivanja uvijek potvrdite oznaku razreda, zajamčeni gubitak jezgre pri nazivnoj gustoći toka i frekvenciji (npr. 1,7 T/50 Hz za GO) i osnovu gustoće koja se koristi za izračun gubitaka.