การควบคุมองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กแผ่นซิลิกอน

เหล็กซิลิคอน (เหล็กไฟฟ้า) เป็นวัสดุแม่เหล็กที่ใช้สำหรับหม้อแปลง มอเตอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพทางแม่เหล็ก - การสูญเสียแกน การซึมผ่าน และกระแสแม่เหล็ก - ถูกกำหนดในเตาหลอมเหล็กเป็นหลัก ซึ่งมีการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีภายในหน้าต่างแคบ บทความนี้จะอธิบายหลักการควบคุมองค์ประกอบภาพสำหรับทั้งสองภาพเน้นเกรน- (GO)และไม่เน้น- (NO)แผ่นเหล็กซิลิกอน

 

ไม่แน่ใจว่าเหล็กซิลิคอนเกรดใดที่เหมาะกับโครงการหม้อแปลงหรือมอเตอร์ของคุณใช่หรือไม่

ทีมเทคนิคของเราสามารถช่วยคุณในการเลือกเกรด การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ และคำแนะนำเฉพาะโครงการ

ติดต่อเพื่อรับคำปรึกษาด้านเทคนิคฟรี

 

ซิลิคอน: องค์ประกอบที่กำหนด

ซิลิคอนจะเพิ่มความต้านทานไฟฟ้า (ลดการสูญเสียกระแสไหลวน-) แต่ซิลิคอนมากเกินไปจะทำให้เหล็กแข็งและเปราะ และลดการเหนี่ยวนำความอิ่มตัว

ผลิตภัณฑ์	ช่วงศรีทั่วไป	วัตถุประสงค์หลัก
ไม่เน้น- (NO)	0.5–3.5% (เกรดตาม Si: เช่น 50W470, 35W300)	มอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า - คุณสมบัติแม่เหล็กไอโซโทรปิก
เน้นเกรน- (GO)	2.9–3.5%	หม้อแปลงไฟฟ้า - สูญเสียต่ำตามทิศทางการหมุน

 

คาร์บอน: ต่ำมาก-สำหรับเกรด GO

สำหรับเหล็กที่มีเม็ดเกรน- คาร์บอนต้องลดลงเหลือน้อยมาก (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.003–0.005%)หลังจากการหลอม decarburizationเนื่องจากคาร์บอนที่ตกค้างจะป้องกันการตกผลึกซ้ำอีกครั้งซึ่งสร้างพื้นผิว Goss ที่คมชัด มาตรการควบคุมประกอบด้วยการกำจัดแก๊สในสุญญากาศ การฝึกกำจัดออกซิเดชั่นอย่างระมัดระวัง และการหลอมการแยกส่วนขั้นสุดท้ายในบรรยากาศไฮโดรเจนที่เปียก สำหรับเกรดที่ไม่เน้น- คาร์บอนจะถูกรักษาให้อยู่ในระดับต่ำ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.005%) เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็ก - การสูญเสียแกนกลางที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ตลอดอายุการใช้งานที่เกิดจากการตกตะกอนของคาร์บอน

 

แมงกานีส ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์

• แมงกานีส:ปรับปรุงความสามารถในการใช้งานได้ร้อนและต่อต้านความเปราะบางจากกำมะถัน โดยทั่วไป 0.1–0.5% ขึ้นอยู่กับเกรด Mn ที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความสูญเสียผ่านเอฟเฟ็กต์ของสารละลาย-ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด
• ฟอสฟอรัส:เพิ่มความต้านทานและความแข็งของเกรด NO และปรับปรุงคุณภาพการเจาะของแผ่นบาง แต่บั่นทอนความสามารถในการขึ้นรูปเย็นและส่งเสริมการแยกส่วน เก็บไว้ต่ำกว่า ~0.05–0.1% ขึ้นอยู่กับเกรด
• กำมะถัน:สิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย - ก่อให้เกิดการรวม MnS ที่ขัดขวางการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวและโดเมน-การเคลื่อนที่ของผนัง ทำให้เกิดการสูญเสียแกนกลาง GO การประมวลผลการหาประโยชน์ที่ควบคุม MnS จะตกตะกอนเป็นตัวยับยั้ง จากนั้นกำจัดพวกมันออกโดยการอบอ่อนการทำให้บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไป S สุดท้ายจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.005%

 

อะลูมิเนียมและไนโตรเจน (สารยับยั้ง GO)

ในเหล็กที่มีเม็ดเกรน- ตะกอนละเอียด (AlN, MnS) ทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งที่ตรึงการเจริญเติบโตของเกรนตามปกติในระหว่างการตกผลึกซ้ำขั้นต้น ทำให้เกิดการเติบโตที่ผิดปกติของเกรนเชิง Goss- ในการอบอ่อนที่อุณหภูมิสูงครั้งสุดท้าย- อลูมิเนียมและไนโตรเจนจึงได้รับการควบคุมภายในช่วงที่กำหนด และกำจัดออกในภายหลังในการหลอมบริสุทธิ์ (การละลาย AlN สุดท้าย) ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สะอาดและมีการสูญเสียแกนกลางต่ำ

 

การทำให้บริสุทธิ์ของเหล็ก

"การทำให้บริสุทธิ์" หมายถึงการลดการรวมตัวที่ไม่ใช่-โลหะ (ออกไซด์ ซัลไฟด์ ไนไตรด์) ให้เหลือน้อยที่สุด หลังจากที่เฟสตัวยับยั้งได้บรรลุวัตถุประสงค์แล้ว เหล็กสะอาดทำได้โดย:

• การกำจัดก๊าซด้วยระบบสุญญากาศ (RH/VD) เพื่อกำจัดก๊าซและสิ่งเจือปน
• การบำบัดด้วยแคลเซียมหรือการใช้ทัพพีโลหะเพื่อปรับเปลี่ยนสัณฐานวิทยาแบบรวม
• การหล่อแบบต่อเนื่องด้วยการกวนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อการแข็งตัวที่เป็นเนื้อเดียวกัน
• การอบอ่อนการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายสำหรับเกรด GO (อุณหภูมิสูง บรรยากาศไฮโดรเจน) ที่จะละลายสารยับยั้งที่ตกค้าง

 

ผลกระทบต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

การวัดองค์ประกอบ	ผล
สูงกว่าศรี	ความต้านทานสูงขึ้น กระแสไหลวน-ลดลง; ยากขึ้นเปราะมากขึ้น
C ต่ำมาก-	การสูญเสียแกนกลางต่ำอย่างเสถียร ไม่มีอายุแม่เหล็ก
S ต่ำ การรวมต่ำ	การเคลื่อนที่ของผนังโดเมน-ง่าย การสูญเสียฮิสเทรีซีสต่ำ
ควบคุม Al/N (GO)	เนื้อ Sharp Goss สูญเสียน้อยตามทิศทางการหมุน

 

มาตรฐาน

องค์ประกอบและคุณสมบัติทางแม่เหล็กระบุไว้ใน GB/T 2521 (จีน), IEC 60404-8-x, ASTM A876 (GO) และ ASTM A677 (NO) เมื่อสั่งซื้อ ให้ยืนยันการกำหนดเกรด รับประกันการสูญเสียแกนที่ความหนาแน่นและความถี่ฟลักซ์ที่กำหนด (เช่น 1.7 T/50 Hz สำหรับ GO) และพื้นฐานความหนาแน่นที่ใช้ในการคำนวณการสูญเสีย