Wat is de inhoud van elektrisch staal?
Apr 30, 2024
Laat een bericht achter
Elektrisch staal is een ferromagnetisch materiaal dat bestaat uit ijzer en dat verschillende hoeveelheden silicium (Si) bevat, variërend van 1% tot 6,5%. De ontwikkeling van elektrische staalsoorten is te danken aan elektrische apparaten die staalsoorten nodig hebben die de warmteafvoer kunnen verminderen, een probleem dat tot energieverspilling leidt. IJzer bleek economisch gezien de meest verantwoorde optie, maar de onzuiverheden ervan zijn niet optimaal. Er werd gevonden dat de toevoeging van silicium de weerstand verhoogt, de permeabiliteit verbetert en het hysteresisverlies vermindert. Het meest gebruikte, in de handel verkrijgbare elektrische staal bevat ongeveer 3,25% Si, omdat een hoger siliciumgehalte het resulterende materiaal te bros maakt voor koudwalsen. Elektrisch staal met 6,5% Si heeft de meest verbeterde magnetische en elektrische eigenschappen, maar er zijn aanvullende thermomechanische processen nodig om de brosheid en beperkte taaiheid ervan te overwinnen.
Eigenschappen van elektrisch staal
De toevoeging van silicium aan ijzer verbetert de fysische eigenschappen van elektrisch staal aanzienlijk. Elektrisch staal heeft de volgende wenselijke eigenschappen voor het ondersteunen van de opwekking, distributie en consumptie van elektriciteit:
Hoge permeabiliteit - verhoogde capaciteit om magnetische velden te ondersteunen
Lage magnetostrictie - lage neiging tot uitzetten of samentrekken in magnetische velden
Hoge elektrische weerstand - vermindert het kernverlies door de wervelstroomcomponent te verminderen
Verminderd hystereseverlies - een laag hystereseverlies betekent minder energieverspilling in de vorm van warmte door wisselende magnetiseringskracht
Soorten elektrisch staal
Niet-georiënteerd volledig verwerkt elektrisch staal
Niet-georiënteerd, volledig verwerkt elektrisch staal heeft variërende siliciumgehalten die variëren van 0,5% tot 3,25% Si. Het heeft uniforme magnetische eigenschappen in alle richtingen. Dit type elektrisch staal vereist geen herkristallisatieprocessen om zijn eigenschappen te ontwikkelen. De lage siliciumlegeringen zorgen voor een betere magnetische permeabiliteit en thermische geleidbaarheid. Voor hoge legeringssoorten worden betere prestaties verwacht bij hoge frequenties, met zeer lage verliezen. Dit type is uitstekend geschikt voor magnetische circuits in motoren, transformatoren en behuizingen van elektrische systemen. Dit volledig bewerkte type levert problemen op bij het ponsen als gevolg van een voltooid gloeiproces. Er worden organische coatings toegevoegd om de smering tijdens het ponsproces te verbeteren.
Niet-georiënteerd halfbewerkt elektrisch staal
Niet-georiënteerde halfbewerkte elektrische staalsoorten zijn grotendeels niet-siliciumgelegeerd staal en worden na het laatste koude walsen bij lage temperaturen gegloeid. De eindgebruiker moet echter zorgen voor het uiteindelijke spanningsontlastingsgloeien in overeenstemming met de beoogde toepassing van het staal. De ponsbaarheid van deze elektrische staalsoort is beter dan de niet-georiënteerde volbewerkte soort, waardoor organische coatings niet nodig zijn. Niet-georiënteerde halfverwerkte kwaliteiten zijn goede kernmaterialen voor kleine rotors, stators en kleine stroomtransformatoren.
Korrelgeoriënteerd elektrisch staal
Korrelgeoriënteerde elektrische staalsoorten zijn samengesteld uit ijzer met een Si-gehalte van 3%, waarbij de korrels georiënteerd zijn om een hoge permeabiliteit en een laag energieverlies te leveren. Korrelgeoriënteerde kwaliteiten hebben sterke kristallografische eigenschappen. Dit type ondergaat een herkristallisatieproces dat resulteert in een verbeterde korrelstructuur die betere magnetische eigenschappen vertoont in de rolrichting van de plaat. Korrelgeoriënteerde staalsoorten worden meestal gebruikt voor niet-roterende toepassingen, zoals transformatoren.
