Baja Silikon Dingin Bergulung Berorientasi Butir (CRGO) | Sifat dan Aplikasi
Penambahan silikon (Si) dalam besi (Fe) dengan proporsi yang tepat melalui proses manufaktur tertentu secara signifikan meningkatkan sifat magnetik dan listrik dari besi. Pada akhir abad ke-19, ditemukan bahwa penambahan silikon ke besi secara signifikan meningkatkan resistivitas besi, sehingga baja silikon atau yang kita kenal sekarang sebagai baja listrik dikembangkan. Ini tidak hanya mengurangi kerugian arus eddy di baja, tetapi juga peningkatan signifikan dalam permeabilitas magnetik dan pengurangan magnetostraksi diamati. Tabel di bawah ini menunjukkan bagaimana perilaku listrik dan magnetik tertentu dari besi berubah dengan penambahan silikon.
N. P. Goss, penemu awal proses pembuatan baja silikon grain oriented cold rolled (CRGO) pada tahun 1933, memberikan ide dalam kata-katanya sendiri, "Saya memiliki bukti eksperimental yang membuat saya percaya bahwa ada hubungan yang jelas antara ukuran butir dan kelenturan spesimen dengan sifat magnetiknya. Bukti ini menunjukkan bahwa butir yang kecil dan seragam serta kelenturan tinggi menyertai permeabilitas tinggi". Ide ini memicu revolusi dalam industri baja, yang mengarah pada produksi baja berkualitas tinggi. Berdasarkan orientasi butir, terdapat dua jenis baja silikon:
Baja Silikon Grain Oriented (GO).
Baja Silikon Non-Grain Oriented (GNO).
Dalam bagian berikut, kita akan membahas baja GO. Khususnya, kita akan membahas baja silikon grain oriented cold rolled (CRGO) dan aplikasinya.
Rolling Dingin Baja
Ini dilakukan untuk mengurangi ketebalan baja dalam kisaran 0,1 mm hingga 2 mm, yang tidak dapat dicapai dengan rolling panas. Selama proses ini, di bawah kondisi yang dikontrol dengan cermat, karakteristik magnetik optimum dicapai dalam arah rolling. Arah ini juga dikenal sebagai tekstur Goss (110)[001], yang merupakan arah pemagnetan mudah dalam arah rolling. Hal ini dapat dilihat dalam gambar di bawah. Baja grain oriented tidak digunakan dalam mesin listrik putar di mana medan magnet berada dalam bidang lembaran, tetapi sudut antara medan magnet dan arah rolling terus berubah. Untuk tujuan ini, baja silikon non-grain oriented digunakan.
Represemtasi skematis dari tekstur rolling (110)[001] atau tekstur Goss
Sifat Baja CRGO
Ini adalah bahan magnet lunak dan memiliki sifat-sifat berikut:
Permeabilitas magnetik tinggi.
Magnetostraksi rendah.
Resistivitas tinggi.
Faktor lapisan atau laminasi tinggi memungkinkan desain inti yang padat.
Kerugian rendah.
Kelas Baja CRGO
Kelas baja awal dikenal sebagai M7 (0,7 watt/lb pada 1,5T/60Hz) dan M6 (0,6 watt/lb pada 1,5T/60Hz).
Demikian pula, kelas M5, M4, dan M3 dikembangkan pada akhir tahun 1960-an.
Sebuah bahan baru yang disebut Hi-B memiliki derajat orientasi yang luar biasa dan 2-3 kelas lebih baik daripada produk baja CRGO konvensional.
Aplikasi Baja Silikon CRGO sebagai Inti Transformator
Baja kelas CRGO utamanya digunakan sebagai bahan inti untuk transformator daya dan transformator distribusi. Ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Permeabilitas magnetik tinggi menghasilkan arus eksitasi yang rendah dan induksi yang lebih rendah.
Histeresis rendah dan kerugian arus eddy.
Faktor laminasi yang sangat baik menghasilkan desain yang lebih baik dan padat, sehingga material yang dibutuhkan lebih sedikit.
Karakteristik saturasi lutut tinggi.
Tingkat magnetostraksi yang sangat rendah mengurangi suara bising.
Meningkatkan kemudahan pembungkusan dan produktivitas.
Masa Depan Baja Silikon CRGO
Meskipun telah ada alternatif untuk baja kelas CRGO seperti nikel-besi, mu-metal, strip boron amorfa, superglass, dll, baja CRGO masih menjadi pilihan superior dalam industri transformator. Paduan seperti logam amorf Fe78-B13-Si9 telah menunjukkan kerugian inti yang jauh lebih rendah saat digunakan sebagai inti transformator distribusi dibandingkan dengan baja kelas CRGO. Konstituen silikon yang optimal dalam baja dapat mengubah tekstur sehingga mencapai sifat magnetik yang diinginkan saat diproduksi dalam kondisi yang terkontrol.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.
