Hladno valjano zrnasto orijentisano (CRGO) silicijsko čeliko | Svojstva Primene
Dodavanje silicijuma (Si) u željezo (Fe) u pravim proporcijama uz pomoć određenog proizvodnog procesa značajno poboljšava magnetske i električne osobine željeza. Do kraja 19. veka otkriveno je da dodatak silicijuma željezu značajno poboljšava otpornost željeza, stoga je razvijena silicijska čelika ili ono što danas znamo kao električni čelik. To ne samo smanji strujanje edija u čeliku, već se primetilo i značajno poboljšanje magnetske permeabilnosti i smanjenje magnetostrukcije. Tabela ispod pokazuje kako se određene električne i magnetske osobine željeza menjaju sa dodatkom silicijuma.
N. P. Goss, rani izumitelj procesa proizvodnje hladno valjanog zrnastog orijentisanog silicijskog čelika ili CRGO čelika 1933. godine, izneo je svoju ideju u sopstvenim rečima: „Imam eksperimentalne dokaze koji me dovode do verovanja da postoji apstraktna veza između veličine zrna i duktilnosti uzorka i njegovih magnetskih osobina. Ovi dokazi pokazuju da male, uniformne zrna i visoka duktilnost prate visoku permeabilnost”. Ova ideja dovele do revolucije u čelikarskoj industriji, što je dovelo do proizvodnje visokokvalitetnih čelika. Na osnovu orijentacije zrna postoje dve vrste silicijskih čelika:
Zrnasto orijentisani silicijski čelik (GO).
Nezrnasto orijentisani silicijski čelik (GNO).
U narednim odeljcima ćemo diskutovati o GO čeliku. Konkretno, ćemo govoriti o hladno valjanom zrnastom orijentisanom (CRGO) silicijskom čeliku i njegovoj primeni.
Hladno valjanje čelika
Ovo se radi kako bi se smanjila debljina čelika na opseg od 0,1 mm do 2 mm, što se ne može postići toplo valjanjem. Tijekom ovog procesa, pod pažljivo kontroliranim uslovima, dostižu se optimalne magnetske karakteristike u smjeru valjanja. Taj smjer takođe se naziva Goss tekstura (110)[001], koja predstavlja smjer lako magnetizacije u smjeru valjanja. Ovo se može vidjeti na donjoj slici. Zrnasto orijentisani čelik ne koristi se u rotirajućim električnim mašinama u kojima magnetsko polje je u ravni listova, ali ugao između magnetskog polja i smjera valjanja se neprestano menja. Za tu svrhu koristi se nezrnasto orijentisani silicijski čelik.
Semiotska reprezentacija (110)[001] valjane teksture ili Goss teksture
Osobine CRGO čelika
To je meki magnetski materijal i ima sljedeće osobine:
Visoka magnetska permeabilnost.
Smanjena magnetostrukcija.
Visoka otpornost.
Visoki faktor slojevanja ili laminiranja omogućava kompaktna dizajna jezgra.
Niske gubitke.
Kvalitete CRGO čelika
Rani kvaliteti čelika poznati su kao M7 (0,7 vat / lb na 1,5T/60Hz) i M6 (0,6 vat/lb na 1,5T/60Hz).
Slično tome, razvijeni su kvaliteti M5, M4 i M3 kasnih šezdesetih godina.
Novi materijal poznat kao Hi-B ima izuzetnu stepen orijentacije i je 2 - 3 kvaliteta bolji od konvencionalnih proizvoda CRGO čelika.
Primena CRGO silicijskog čelika kao jezgra transformatora
Čelik kvaliteta CRGO uglavnom se koristi kao materijal za jezgro električnih snaga transformatora i distribucijskih transformatora. Ovo se može objasniti na sledeći način:
Visoka magnetska permeabilnost dovodi do niskih strujnih talasa i nižih indukcija.
Niske histerezne i gubitci edija.
Izuzetan faktor slojevanja dovodi do boljih i kompaktnijih dizajna, te manje potrebne materije.
Visoke karakteristike nasitnosti kolena.
Vrlo niske razine magnetostrukcije dovode do smanjenja buke.
Poboljšava lakost navijanja i produktivnost.
Budućnost CRGO silicijskog čelika
Iako postoje alternativi kvalitetima CRGO čelika, poput nikl-željeza, mu-metal, amorfnih boron stripa, superglass itd., CRGO čelik je i dalje superiorski izbor u transformator industriji. Leguri, poput amorfnog metala Fe78-B13-Si9, pokazale su da imaju mnogo manje gubitke jezgra kada se koriste kao jezgro distribucijskog transformatora u poređenju s kvalitetima CRGO čelika. Optimalna koncentracija dodatka silicijuma u čeliku može promijeniti teksturu kako bi se dostigle željene magnetske osobine kada se proizvede pod kontrolisanim uslovima.
Izjava: Poštujte original, dobre članke vredi deliti, ako postoji kršenje autorskih prava, molimo kontaktirajte za brisanje.
