Wymagania eksploatacyjne stali krzemowej
Stal krzemowajest rodzajem miękkiego materiału magnetycznego. Stosowany jest głównie do produkcji rdzeni żelaznych silników i transformatorów. Wymagania eksploatacyjne dla stali krzemowej obejmują głównie utratę żelaza, intensywność indukcji magnetycznej, anizotropię magnetyczną, starzenie magnetyczne, kruchość itp. Proces wytapiania stali krzemowej jest stosunkowo złożony. Inne rodzaje stali są bardziej złożone i wymagają precyzyjnej technologii procesowej w różnych aspektach, takich jak rafinacja, konwertor, próżnia RH i odlewanie ciągłe.
Stal krzemowa to rodzaj miękkiego materiału magnetycznego o zawartości krzemu w zakresie od 1,0% do 4,5%. Stosowany jest głównie do produkcji rdzeni silników i transformatorów, stateczników w świetlówkach, przełączników i przekaźników magnetycznych, ekranów magnetycznych i magnesów w akceleratorach wysokoenergetycznych. itp., wymagania eksploatacyjne stali krzemowej są następujące:
(1) Niska utrata żelaza. Ponieważ duża utrata żelaza zwiększa utratę mocy, główną funkcją dodawania krzemu do stali jest zmniejszenie strat żelaza; zmniejszenie zawartości siarki jest korzystne dla zmniejszenia utraty żelaza; odpowiednie zwiększenie zawartości fosforu w stali jest korzystne dla zmniejszenia strat żelaza.
(2) Intensywność indukcji magnetycznej jest wysoka, co może zmniejszyć prąd wzbudzenia rdzenia żelaznego (prąd jałowy), zmniejszyć straty miedzi spowodowane przez elektryczność drutu i utratę żelaza w rdzeniu żelaznym, a także oszczędzać energię elektryczną.
(3) Wymagania dotyczące anizotropii magnetycznej. Gdy silnik pracuje w stanie uruchomionym, stal krzemowa musi być magnetycznie izotropowa i wykonana z nieorientowanej stali krzemowej. Transformator pracuje w stanie statycznym i jest wykonany z:walcowana na zimno zorientowana stal krzemowa.
(4) Aktualność magnetyczna jest niewielka. Zjawisko polegające na zmianie właściwości magnetycznych rdzenia żelaznego w czasie nazywa się starzeniem magnetycznym. Starzenie magnetyczne jest spowodowane głównie wytrącaniem się drobnych węglików i azotków z przesyconego węgla i azotu w stali. Dlatego zawartość węgla w wysokiej jakości nieorientowanej stali krzemowej powinna być mniejsza niż 0.0035%, a zawartość azotu powinna być mniejsza niż 0,005%.
(5) Niska kruchość. Podczas wykonywania rdzeni żelaznych blachy ze stali krzemowej muszą być tłoczone i formowane, a wydajność wykrawania musi być dobra; jeśli stal jest krucha, zmniejszy to wydajność i wpłynie na żywotność matrycy. Siarka jest nie tylko szkodliwa dla magnetyzmu, ale także powoduje, że stal staje się krucha termicznie i należy ją redukować w jak największym stopniu.
Ponadto powierzchnia blachy ze stali krzemowej powinna być gładka i płaska, odchylenie jednolitej grubości powinno być małe, a folia izolacyjna powinna być dobra.