Acier de siliciu laminat a fred (CRGO) | Propietats Aplicacions
L'afegit de silici (Si) en ferro (Fe) en proporcions adequades amb l'ajuda d'un procés de fabricació específic millora significativament les propietats magnètiques i elèctriques del ferro. A finals del segle XIX, es va descobrir que l'afegit de silici al ferro millorava considerablement la resistivitat del ferro, i així es va desenvolupar l'acer de silici o, com ho coneixem avui, l'acer elèctric. No només va reduir les pèrdues per corrents d'eddy en l'acer, sinó que també es va observar una millora significativa en la permeabilitat magnètica i una reducció de la magnetostricció. La taula següent mostra com canvia cert comportament elèctric i magnètic del ferro amb l'afegit de silici.
N. P. Goss, l'inventor inicial del procés de fabricació d'acer de silici orientat en fred o acer CRGO el 1933, va expressar la idea en les seves pròpies paraules: “Tinc evidència experimental que em porta a creure que hi ha una relació aparent entre la mida del gra i la ductilitat d'una mostra i les seves propietats magnètiques. Aquesta evidència mostra que grans petits i uniformes, juntament amb una alta ductilitat, acompanyen una alta permeabilitat”. Aquesta idea va portar a una revolució a l'indústria siderúrgica, conduint a la producció d'acers de alta qualitat. Basant-se en l'orientació dels graons, hi ha dos tipus d'acers de silici:
Acer de silici orientat (GO).
Acer de silici no orientat (GNO).
En les seccions següents, discutirem l'acer GO. Específicament, parlarem de l'acer de silici orientat en fred (CRGO) i les seves aplicacions.
Laminació en fred de l'acer
Es fa per reduir l'espessor de l'acer en un rang de 0,1 mm a 2 mm, que no es pot aconseguir amb la laminació en calent. Durant aquest procés, s'aconsegueixen les característiques magnètiques òptimes en la direcció de laminació sota condicions cuidadosament controlades. Aquesta direcció també és coneguda com a textura de Goss (110)[001], que és la direcció de magnetització fàcil en la direcció de laminació. Això es pot veure en la figura següent. L'acer orientat no s'utilitza en màquines elèctriques rotatives en què el camp magnètic està en el pla de les fulles, però l'angle entre el camp magnètic i la direcció de laminació canvia continuament. Per a aquest propòsit, s'utilitza l'acer de silici no orientat.
Representació esquemàtica de la textura de laminació (110)[001] o textura de Goss
Propietats de l'acer CRGO
És un material magnètic blau i té les següents propietats:
Alta permeabilitat magnètica.
Reducció de la magnetostricció.
Alta resistivitat.
Alt factor de laminació o superposició, que permet dissenys compactes del nucli.
Baixes pèrdues.
Qualitats de l'acer CRGO
Les primeres qualitats d'acer eren conegudes com M7 (0,7 watts / lb a 1,5T/60Hz) i M6 (0,6 watts/lb a 1,5T/60Hz).
De manera similar, les qualitats M5, M4 i M3 es van desenvolupar a finals dels anys seixanta.
Un nou material anomenat Hi-B té un grau remarquable d'orientació i és 2-3 qualitats superior als productes d'acer CRGO convencionals.
Aplicació de l'acer de silici CRGO com a nucli de transformador
L'acer de qualitat CRGO troba principalment aplicacions com a material de nucli per a transformadors de potència i transformadors de distribució. Això es pot explicar a continuació:
La alta permeabilitat magnètica porta a corrents d'excitació baixos i induccions inferiors.
Baixa histèresi i pèrdues per corrents d'eddy.
Excel·lent factor de laminació que porta a dissenys millors i més compacts, i per tant, menys material necessari.
Característiques de saturació de genoll altes.
Un nivell molt baix de magnetostricció porta a una reducció del soroll.
Millora la facilitat de bobinat i augmenta la productivitat.
Perspectiva futura de l'acer de silici CRGO
Encara que hi ha hagut alternatives a les qualitats CRGO d'acer, com ara el ferro-nickel, el mu-metal, la fitxa amorfa de bori, el superglass, etc., encara l'acer CRGO és la millor opció a l'indústria dels transformadors. Alloys com el metall amorfo Fe78-B13-Si9 han demostrat tenir moltes menys pèrdues de nucli quan s'utilitzen com a nucli de transformadors de distribució en comparació amb l'acer de qualitat CRGO. Un component òptim d'afegit de silici en l'acer pot canviar la textura per aconseguir les propietats magnètiques desitjables quan es fabriquen en condicions controlades.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles són dignes de ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.
