Koudgewalste Graan-georiënteerde (CRGO) Silisium-staal | Eienskappe Toepassings

Die byvoeging van silikon (Si) in ys (Fe) in die regte proporsies met behulp van sekere vervaardigingsproses verbeter die magneet- en elektriese eienskappe van ys beduidend. By die einde van die 19de eeu is dit ontdek dat die byvoeging van silikon aan ys die weerstand van ys beduidend verbeter, en so is silikon-staal of wat ons vandag ken as elektriese staal ontwikkel. Dit het nie net die stroomverlies in staal verminder nie, maar 'n beduidende verbetering in magneetpermeabiliteit en vermindering in magnetostrinsie is opgemerk. Die tabel hieronder wys hoe sekere elektriese en magneetiese gedrag van ys verander met die byvoeging van silikon.

N. P. Goss, die vroeë uitvinder van die koue gerolde korrelgeoriënteerde silikon-staal of CRGO-staal vervaardigingsproses in 1933, het die idee in sy eie woorde gegee: "Ek het eksperimentele bewyse wat my laat glo dat daar 'n skynbare verband is tussen die korrelgrootte en veerbaarheid van 'n monster en sy magneetiese eienskappe. Hierdie bewyse wys dat klein, eenvormige korrels en hoë veerbaarheid gepaard gaan met hoë permeabiliteit". Hierdie idee het tot 'n revolusie in die staalbedryf gelei, wat lei tot die produksie van hoëgraad stalle. Op grond van die oriëntasie van korrels is daar twee tipes silikon-staal:

1. Korrelgeoriënteerde silikon-staal (GO).

2. Nie-korrelgeoriënteerde silikon-staal (GNO).

In die volgende afdelings sal ons GO-staal bespreek. Spesifiek sal ons koue gerolde korrelgeoriënteerde (CRGO) silikon-staal en sy toepassings bespreek.

Koue Rol van Staal

Dit word gedoen om die dikte van die staal in die bereik van 0,1 mm tot 2 mm te verminder, wat nie met warm rol bereik kan word nie. Tydens hierdie proses, onder sorgvuldig beheerde omstandighede, word optimale magneetiese eienskappe in die rigting van die rol bereik. Hierdie rigting is ook bekend as Goss-textuur (110)[001], wat die rigting van maklike magneetisering in die rolrigting is. Dit kan in die figuur hieronder gewys word. Korrelgeoriënteerde staal word nie in roterende elektriese masjiene gebruik waar die magneetveld in die vlak van plaatjies is, maar die hoek tussen die magneetveld en rolrigting bly verander. Vir hierdie doel word nie-korrelgeoriënteerde silikon-staal gebruik.

Skepselike voorstelling van die (110)[001] roltekstuur of Goss-tekstuur

Eienskappe van CRGO-Staal

Dit is 'n softe magneeties materiaal en het die volgende eienskappe:

• Hoë magneetpermeabiliteit.

• Vermindering in magnetostrinsie.

• Hoë weerstand.

• Hoë stapel- of lamineringsfaktor wat kompak kernontwerpe moontlik maak.

• Laag verliese.

Grade van CRGO-Staal

• Die vroeë grade van staal was bekend as M7 (0,7 watt /lb by 1,5T/60Hz) en M6 (0,6 watt/lb by 1,5T/60Hz).

• Soortgelyk is M5, M4 en M3 grade in die laat sewentigs ontwikkel.

• 'n Nuwe materiaal genaamd Hi-B het 'n opmerklike graad van oriëntasie en is 2 – 3 grade beter as konvensionele CRGO-staalprodukte.

Toepassing van CRGO Silikon-Staal as Transfo Kern

CRGO-grade staal vind hoofsaaklik toepassing as kernmateriaal vir kragtransformateurs en verspreidings transformateurs. Dit kan soos volg verduidelik word:

• Hoë magneetpermeabiliteit lei tot lae opwindingstrome en laer induksies.

• Lae histerese en stroomverliese.

• Uitstekende lamineringsfaktor lei tot beter en kompak ontwerpe en dus minder materiaal benodig.

• Hoë knie-saturasiekenmerke.

• Baie lae vlak van magnetostrinsie lei tot lawaai-vermindering.

• Verbeter die gemak van winden en verhoog produktiwiteit.

Toekomstige Omvang van CRGO Silikon-Staal

Alhoewel daar alternatiewe vir die CRGO-grade staal bestaan soos nikkel-ys, mu-metaal, amorfe boor strook, superglas ens., bly CRGO-staal die oortuigende keuse in die transfo industrie. Legiere soos die amorfe metaal Fe78-B13-Si9 het getoon dat hulle baie laer kernverliese het wanneer hulle as die kern van verspreidings transformateurs gebruik word, in vergelyking met CRGO-grade staal. 'n Optimum saamgestelde deel van silikon byvoeging in staal kan die tekstuur so verander om wenslike magneetiese eienskappe te bereik wanneer dit onder beheerde omstandighede vervaardig word.

Verklaring: Respek die oorspronklike, goeie artikels is waard om gedeel te word, as daar inbreuk is maak asb kontak om te verwyder.