Hladno valjane zrna usmerjene (CRGO) silikatna jekla | Lastnosti Uporabe
Dodajanje kremnezija (Si) v železo (Fe) v pravilnih proporcijah s pomočjo določenega proizvodnega procesa značilno izboljša magnetne in električne lastnosti železa. Do konca 19. stoletja je bilo odkrito, da dodajanje kremnezija v železo značilno izboljša upornost železa, tako da je bil razvit kremnezni želez ali tisto, kar danes poznajo kot električni želez. To ni le zmanjšalo eddijske struje v železu, ampak je bilo opazljivo tudi značilno izboljšanje magnetne prepustnosti in zmanjšanje magnetostrukcije. Spodnja tabela prikazuje, kako se določena električna in magnetska obnašanja železa spremenijo s pomočjo dodajanja kremnezija.
N. P. Goss, zgodnji izumitelj proizvodnega postopka hladnega valjenja zrnastih usmerjenih kremnezija-želez ali CRGO želez leta 1933, je v svojih besedah podal idejo: "Imam eksperimentalne dokaze, ki me vodijo do prepričanja, da obstaja videti povezava med velikostjo zrn in gibočnostjo vzorca ter njegovimi magnetskimi lastnostmi. Ti dokazi kažejo, da so majhna, enaka zrna in visoka gibočnost pridružena visoki prepustnosti". Ta ideja je vodila do revolucije v železarski industriji, ki je vodila do proizvodnje visokokakovostnih želez. Na osnovi usmerjenosti zrn obstajata dva tipa kremnezija-želez:
Usmerjeno zrnasto kremnezija-železo (GO).
Neusmerjeno zrnasto kremnezija-železo (GNO).
V naslednjih odsekih bomo razpravljali o GO železu. Posebej bomo razpravljali o hladnem valjenju zrnastih usmerjenih (CRGO) kremnezija-želez in njegovih uporabah.
Hladno valjenje železa
To se izvaja za zmanjšanje debeline železa v obsegu od 0,1 mm do 2 mm, kar s toplovalnim valjenjem ni mogoče doseči. Med tem postopkom, pod natančno nadzorovanimi pogoji, se doseže optimalne magnetske značilnosti v smeri valjenja. Ta smer je znana tudi kot Goss tekstura (110)[001], ki je smer lahke magnetizacije v smeri valjenja. To je prikazano na spodnji sliki. Zrnasto usmerjeno železo se ne uporablja v vrtečih električnih strojih, kjer se magnetno polje nahaja v ravnini listov, toda kot med magnetnim poljem in smerjo valjenja se spreminja. Za ta namen se uporablja neusmerjeno kremnezija-železo.
Shematsko prikaz (110)[001] valjane teksture ali Goss teksture
Lastnosti CRGO železa
To je mehljavo magnetsko material in ima naslednje lastnosti:
Visoka magnetska prepustnost.
Zmanjšana magnetostrukcija.
Visoka upornost.
Visok faktor slojevanja ali laminiranja omogoča kompaktna jedra.
Nizke izgube.
Kvalitete CRGO železa
Zgodnje kvalitete železa so bile znane kot M7 (0,7 vat/lb pri 1,5T/60Hz) in M6 (0,6 vat/lb pri 1,5T/60Hz).
Podobno so bile v kasnih šestdesetih letih razvite kvalitete M5, M4 in M3.
Novi material, imenovan Hi-B, ima zelo visoko stopnjo usmerjenosti in je 2-3 kvalitet boljši od konvencionalnih CRGO želez.
Uporaba CRGO kremnezija-železa kot jedro transformatorja
CRGO kvaliteta železa se predvsem uporablja kot material jedra za prenosne transformatorje in distribucijske transformatorje. To lahko razložimo takole:
Visoka magnetska prepustnost vodi do nizkih navadnih tokov in nižjih indukcij.
Nizka histereza in eddijske struje.
Odličen faktor laminiranja vodi do boljših in kompaktnih dizajnov, zato je potrebno manj materiala.
Visoke karakteristike nasititve kolena.
Zelo nizka stopnja magnetostrukcije vodi do zmanjševanja hrupa.
Olajša ovijanje in izboljša produktivnost.
Budućnost CRGO kremnezija-železa
Čeprav so obstajale alternative za CRGO kvalitete železa, kot so nikl-želez, mu-metal, amorfnostrip boron, superglass itd., ostaja CRGO železo boljša izbira v transformatorji. Legirine, kot je amorfni metal Fe78-B13-Si9, so pokazale, da imajo zelo manjše jedrske izgube, ko se uporabljajo kot jedro distribucijskega transformatorja, v primerjavi s CRGO kvaliteto železa. Optimalna sestavina kremnezija v železu lahko spremeni teksturo, da bi se dosegle želene magnetske lastnosti, če se izdeluje pod kontroli.
Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni deljenja, če gre za kršitev avtorskih pravic, prosim, kontaktirajte za brisanje.
