WhatsApp

Pēteris

Kas ir silīcija tērauds un kāda ir silīcija tērauda klasifikācija?

Nov 08, 2024Atstāj ziņu
Kas ir silīcija tērauds?
 

 

      Silīcija tērauds, kas pazīstams arī kā elektriskais tērauds, ir ārkārtīgi zema oglekļa satura ferosilīcija mīksts magnētiskais sakausējums, kas ir neaizstājams enerģētikas, elektronikas un militārajā rūpniecībā. Tas ir arī lielākā apjoma metāla funkcionālais materiāls, kas veido aptuveni 1% no pasaules tērauda ražošanas apjoma. Tas ir ferosilīcija sakausējums, kas satur 0,8%-4,8% silīcija, kas tiek karsti velmēts un auksti velmēts silīcija tērauda loksnēs, kuru biezums ir mazāks par 1 mm. Silīcija pievienošana var palielināt dzelzs pretestību un maksimālo magnētisko caurlaidību, samazināt piespiedu spēku, serdes zudumu (dzelzs zudumu) un magnētisko novecošanos, un to galvenokārt izmanto kā dažādu motoru, ģeneratoru un transformatoru kodolu.

       

Silīcija tēraudu pēc silīcija satura iedala zema silīcija un augsta silīcija tēraudā. To var iedalīt karsti velmētā un auksti velmētā atkarībā no ražošanas un apstrādes tehnoloģijas. Auksti velmēto tēraudu var iedalīt bezgraudu un graudu orientētajā.

 

Silīcija tērauda klasifikācija

 Dažāds silīcija saturs: zems silīcija un augsts silīcija.

1. Zema silīcija vafele: Zema silīcija vafele satur mazāk nekā 2,8% silīcija. Tam ir noteikta mehāniskā izturība, un to galvenokārt izmanto motoru ražošanai, ko parasti sauc par motora silīcija tērauda loksnēm.

2. Plāksne ar augstu silīcija saturu: vafele ar augstu silīcija saturu satur 2,8%-4,8% silīcija. Tam ir labas magnētiskās īpašības, taču tas ir trausls. To galvenokārt izmanto transformatoru serdeņu izgatavošanai, ko parasti sauc par transformatora silīcija tērauda loksnēm. Faktiskajā lietošanā starp abiem nav stingras robežas. Augsta silīcija vafeles bieži izmanto lielu motoru izgatavošanai.

 

 Ražošanas procesa klasifikācija: karstā velmēšana un aukstā velmēšana

1. Karsti velmēts silīcija tērauds: to galvenokārt izmanto ģeneratoru ražošanā, tāpēc to sauc arī par karsti velmētu motoru silīcija tēraudu. To izgatavo, karsti velmējot izstrādājumu līdz vajadzīgajam biezumam un pēc tam atlaidinot to 800 grādos ~ 850 grādos. Neapmierinošā veiktspējas un izmantošanas līmeņa dēļ pēdējos gados tas ir pakāpeniski izņemts no tirgus.

2. Auksti velmēts silīcija tērauds, auksti velmētas loksnes ir vienāds biezums, laba virsmas kvalitāte un augstas magnētiskās īpašības. Tāpēc, attīstoties rūpniecībai, karsti velmētas loksnes mēdz aizstāt ar auksti velmētām loksnēm.Auksti velmētu silīcija tēraudu var iedalīt divos veidos: graudu neorientētais silīcija tērauds un graudu orientēts silīcija tērauds.

 

Orientēta silīcija tērauda un neorientēta silīcija tērauda salīdzinājums

 (1) Silīcija saturs
Abas ir auksti velmētas silīcija tērauda loksnes, taču silīcija saturs ir atšķirīgs. Silīcija saturs auksti velmētās neorientētās silīcija tērauda loksnēs ir 0,5%-3.0%, savukārt silīcija saturs auksti velmētās orientētās silīcija tērauda loksnēs pārsniedz 3 .0%.

 (2) Daba

Orientēts silīcija tērauds: Orientētu silīcija tēraudu sauc arī par auksti velmētu transformatora tēraudu. Orientētam silīcija tēraudam ir spēcīgs virziena magnētisms, ar viszemākajiem dzelzs zudumiem rites virzienā, visaugstāko magnētisko caurlaidību un augstu magnētiskās indukcijas vērtību noteiktā magnetizēšanas laukā. Orientētā silīcija tērauda silīcija saturs ir aptuveni 3%, un tēraudā ir jābūt zemam oksīdu ieslēgumu saturam, un tam ir jāsatur daži inhibitori (MnS, A1N). Tas ir svarīgs ferosilīcija sakausējums, ko izmanto transformatoru (dzelzs serdes) ražošanas nozarē.

Neorientēts silīcija tērauds: neorientēts silīcija tērauds ir ferosilīcija sakausējums, kas satur 0,8%-4,8% silīcija, kas tiek karsti velmēts un auksti velmēts silīcija tērauda loksnēs ar biezumu. mazāks par 1 mm. Silīcija pievienošana var palielināt dzelzs pretestību un maksimālo magnētisko caurlaidību, samazināt piespiedu spēku, kodola zudumu (dzelzs zudumu) un magnētisko novecošanos. Neorientēts silīcija tērauds ir ferosilīcija sakausējums ar ļoti zemu oglekļa saturu. Tērauda plāksnē pēc deformācijas un atlaidināšanas tās graudi tiek sadalīti neregulāri.

 (3) Ražošanas process

Orientēts silīcija tērauds: Orientēts silīcija tērauds tiek izkausēts skābekļa pārveidotājā, un tērauda sagatave tiek velmēta gatavajā biezumā, izmantojot karsto velmēšanu, normalizēšanu, auksto velmēšanu, starpposma atlaidināšanu un sekundāro auksto velmēšanu, un pēc tam tiek veikta dekarburizācijas atkvēlināšana un augstas temperatūras atkausēšana, un visbeidzot pārklāts ar izolācijas slāni.

Neorientēts silīcija tērauds: karstā metāla priekšdesulfurizācija, sekundārā atsērošana, pievienojot Ca0+CaF: plūsmas vai retzemju elementi un kalcijs konvertera pūšanas laikā. Vārot kausētu tēraudu pēc vakuumapstrādes un dekarburizācijas tālāk attīra no sēra. Leģēšanai tiek izvēlēts ferosilīcijs ar zemu titāna un cirkonija saturu.

 (4) Graudu struktūra

Orientētā silīcija tērauda graudi ir sakārtoti un parasti tiek izmantoti transformatoru serdeņos un dažos motoros.

Neorientēta silīcija tērauda graudi ir sakārtoti nesakārtoti. To galvenokārt izmanto motoru, kompresoru, lielu hidroturbīnu ģeneratoru un citu iekārtu statoros un rotoros.

 (5) Veiktspēja un lietošana

Abu atšķirīgo īpašību dēļ pastāv atšķirības to lietošanas virzienos.

Auksti velmētas neorientētas silīcija tērauda loksnes galvenokārt izmanto ģeneratoru ražošanā, tāpēc to sauc arī par auksti velmētu motoru silīcija tēraudu.

Auksti velmētas orientētas silīcija tērauda sloksnes galvenokārt izmanto transformatoru ražošanā, tāpēc to sauc arī par auksti velmētu transformatoru silīcija tēraudu.

     

Matrača izmēra kategorija
kategorijā Silīcija saturs/% Nominālais biezums/mm Galvenā lietojumprogramma

Karsti velmēts silīcija tērauds

(neorientēts)

Karsti velmēts zema silīcija tērauds 1.0~2.5 0.5 Sadzīves motori un mikromotori
Karsti velmēts tērauds ar augstu silīcija saturu 3.0~4.5 0.35.0.50 transformators
Auksti velmēts silīcija tērauds Auksti velmēts neorientēts silīcija tērauds Zema oglekļa silīcija tērauds Mazāks vai vienāds ar 0.5 0.50,0.65 Sadzīves motori, mikromotori, mazie transformatori un balasti
Silīcija tērauds >0.5~3.5 0.35,0.50 Lielie un vidējie motori, ģeneratori, transformatori
Auksti velmēts graudu orientēts silīcija tērauds Parasts orientēts silīcija tērauds 2.9~3.3 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 Lielie, vidējie un mazie transformatori un balasti
Augstas magnētiskās indukcijas orientēts silīcija tērauds
Silīcija tērauds īpašiem nolūkiem: auksti velmēta orientēta silīcija tērauda sloksne 2.9~3.3 0.03,0.05,0.10 Impulsu transformatori, magnētiskie pastiprinātāji, augstfrekvences transformatori un metināšanas iekārtas
Auksti velmēta neorientēta silīcija tērauda sloksne 3.0 0.15,0.20 Augstas frekvences motori un ģeneratori
Auksti velmēts neorientēts silīcija tērauds magnētiskajiem slēdžiem 3.0 0.70 Releji un magnētiskie slēdži
Auksti velmēts tērauds ar augstu silīcija saturu 6.5 0.1~0.5 Augstas frekvences motori, transformatori un magnētiskais ekranējums
Silīcija tērauda loksnes darbības rādītāji

1. Zems dzelzs zudums. Vissvarīgākais kvalitātes rādītājs. Visas pasaules valstis klasificē pakāpes pēc dzelzs zuduma vērtības. Jo mazāks ir dzelzs zudums, jo augstāka pakāpe un augstāka kvalitāte.
2. Augsta magnētiskās indukcijas intensitāte. Silīcija tērauda loksnes, kas var iegūt lielāku magnētisko indukciju vienā un tajā pašā magnētiskajā laukā, var padarīt no tā izgatavoto motora vai transformatora serdi mazāku izmēru un svaru, kas var ietaupīt silīcija tērauda loksnes, vara stieples un izolācijas materiālus.
3. Augsts kraušanas koeficients. Silīcija tērauda lokšņu virsma ir gluda, plakana un vienāda biezuma, kas uzlabo serdes kraušanas koeficientu.
4. Laba štancēšanas veiktspēja. Tas ir svarīgāk mazu un mikromotoru serdeņu ražošanai.
5. Virsmai ir laba saķere un metināmība ar izolācijas plēvi, kas var novērst koroziju un uzlabot caurumošanas veiktspēju.
6. Neliela magnētiskā novecošanās parādība. Silīcija tērauda loksnes jāpiegādā pēc atkausēšanas un kodināšanas.

 

Silīcija tērauda marku salīdzinājums
Neorientēta silīcija tērauda salīdzināšanas tabula

biezums
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Eiropas standarts
Tērauda markas Nr.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

0.35

35A210

35W230

35A230

M230-35A5

35W250

35A250

36F320M

M250-35A5

1.0800

V250-35A

2413

35W270

35A270

36F342M

M270-35A5

1.0801

V270-35A

2412

35W300

35A300

36F386M

M300-35A5

1.0803

V300-35A

2411

35W330

36F408M

M330-35A5

1.0804

V330-35A

35W360

35A360

36F452M

M360-35A5

35W400

35W440

35A440

0.50

50W230

  50A230

50W250

  50A250

M250-50A5

1.0891

50W270

  50A270

M270-50A5

1.0806

V270-50A

50W290

  50A290

47F364M

M290-50A5

1.0807

V290-50A

2413

50W310

  50A310

47F397M

M310-50A5

1.0808

V310-50A

2412

50W330

47F419M

M330-50A5

1.0809

V330-50A

50W350

  50A350

47F441M

M350-50A5

1.0810

V350-50A

2411

50W400

  50A400

47F529M

M400-50A5

1.0811

V400-50A

2312

50W470

  50A470

47F617M

M470-50A5

1.0812

V470-50A

2212

50W540

M530-50A5

1.0813

V530-50A

50W600

  50A600

M600-50A5

1.0814

V600-50A

2112

50W700

  50A700

47F882M

M700-50A5

1.0815

V700-50A

2012

50W800

  50A800

47F992M

M800-50A5

1.0816

V800-50A

2111

50W1000

  50A1000

M1000-50A5

2011

50W1300

  50A1300

 

Graudu orientēta silīcija tērauda salīdzināšanas tabula

biezums
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Eiropas standarts
Tērauda markas Nr.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

0.23

M127-23S5

1.0860

23G110

M120-23S5

1.0864

23P100

M100-23P5

1.0879

23P095

M95-23P5

23P090

M90-23P5

0.27

27Q140

M140-27S5

1.0865

VM89-27N

3405

27Q130

27G130

M130-27S5

1.0866

VM130-27S

3406

27Q120

27G120

27H163M

3407

270G110

27P110

27P146M

M110-27P5

3408

27QG100

27P100

M103-27P5

1.0880

0.30

30Q150

M150-30S5

1.0861

VM97-30N

3404

30Q140

30G140

30H183M

M140-30S5

1.0862

VM140-30S

3405

300130

30G130

3406

30QG130

3407

30QG120

30P120

30P154M

M117-30P5

1.0882

VM117-30P

3408

30QG110

30P110

M111-30P5

1.0881

VM111-30P

30P105

M105-30P5

1.0886

0.35

35Q165

M165-35S5

1.0856

VM111-35-N

3404

35Q155

35G155

35H207M

1.0857

VM155-35S

3405

35Q145

35G145

M150-35S5

3406

35Q135

3407

35QG135

35P135

M135-35P5

3408

35QG125

35P125

M125-35P5

35P115

 

 

 

Attīstības perspektīvas

   Rezumējot. Silīcija tēraudu izmanto vēja turbīnu, saules enerģijas ražošanas iekārtu uc ražošanai, lai uzlabotu iekārtu efektivitāti un samazinātu enerģijas zudumus. Papildus iepriekšminētajiem galvenajiem lietojumiem silīcija tēraudu plaši izmanto arī elektriskajos transportlīdzekļos, elektroinstrumentos, sadzīves tehnikas un citās jomās. Nepārtraukti attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, silīcija tēraudam būs plašāks pielietojuma klāsts elektroenerģijas un elektronikas jomā, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu. Tāpēc silīcija tēraudam kā svarīgai elektromagnētisko materiālu sastāvdaļai ir ļoti svarīgas pielietojuma perspektīvas un tirgus pieprasījums.

 

 

Jautājums:

 

Kas ir dzelzs zudums?

Dzelzs zudums (saukts arī par kodola zudumu) attiecas uz enerģiju, kas tiek zaudēta elektroiekārtu, piemēram, transformatoru, induktoru, maiņstrāvas motoru un maiņstrāvas ģeneratoru, dzelzs kodolā mainīgā magnētiskā lauka ietekmes dēļ uz magnētisko serdi. Zaudētā enerģija tiek izkliedēta kā siltums un dažreiz kā troksnis.

Dzelzs zudumus var iedalīt trīs veidos: histerēzes zudums, virpuļstrāvas zudums un anomāls zudums.