¿Qué es el acero al silicio?

Acero al Silicio

Una aleación de hierro y silicio que contiene entre un 0,5% y un 4,8% de silicio. Es un material magnético blando muy utilizado en el campo de la ingeniería eléctrica. El acero al silicio para fines eléctricos a menudo se lamina en grandes láminas o tiras de tamaños estándar, comúnmente conocidas como láminas de acero al silicio, que se utilizan ampliamente en motores, generadores, transformadores, mecanismos electromagnéticos, relés, dispositivos electrónicos e instrumentos de medición.

El silicio es un buen desoxidante para el acero. Se combina con el oxígeno para convertir el oxígeno en SiO2 estable sin carbono, evitando la distorsión de la red causada por la incorporación de átomos de oxígeno al hierro. El silicio se convierte en una solución sólida en hierro α, lo que aumenta la resistividad y ayuda a precipitar las impurezas dañinas de carbono. Por lo tanto, agregar silicio al hierro que contiene impurezas generalmente aumentará la permeabilidad magnética y reducirá la fuerza coercitiva y la pérdida de hierro. Sin embargo, el aumento del contenido de silicio hará que el material sea duro y quebradizo, y la conductividad térmica y la tenacidad disminuirán, lo que es perjudicial para la disipación de calor y el procesamiento mecánico. Por lo tanto, el contenido de silicio de las láminas de acero al silicio generalmente no supera el 4,5%.

Existen dos tipos de láminas de acero al silicio: laminadas en frío y laminadas en caliente. Las láminas de acero al silicio laminadas en frío son las más utilizadas. Las láminas de acero al silicio laminadas en frío tienen excelentes propiedades magnéticas a lo largo de la dirección de laminación. No solo tienen una mayor densidad de flujo magnético de saturación y una menor pérdida de hierro en campos magnéticos fuertes, sino que también tienen buenas propiedades magnéticas (permeabilidad inicial) en campos magnéticos débiles. . Esto se debe a que el proceso de laminación en frío reduce el contenido de impurezas en la placa de acero y engrosa los granos de la placa de acero, aumentando así la permeabilidad magnética y reduciendo la pérdida por histéresis.

Clasificación del acero al silicio:

Chapa de acero al silicio laminada en caliente:

La lámina de acero al silicio laminada en caliente se fabrica fundiendo una aleación de Fe-Si en un horno abierto. u horno eléctrico y laminarlo en caliente repetidamente hasta obtener una placa delgada, y finalmente se elabora recociendo a 800-850 ℃. Las láminas de acero al silicio laminadas en caliente se utilizan principalmente para fabricar generadores, por lo que también se denominan láminas de acero al silicio laminadas en caliente.

Sin embargo, su tasa de utilización es baja y la pérdida de energía es grande en los últimos años. Los departamentos pertinentes han requerido refrigeración forzada para eliminarlos gradualmente. Chapa de acero al silicio laminada en frío no orientada: El uso principal de la chapa de acero al silicio laminada en frío no orientada es la fabricación de generadores, por lo que también se la denomina chapa de acero al silicio laminada en frío para motores. Su contenido de silicio es del 0,5% al ​​3,0%. Se lamina en frío hasta alcanzar el espesor final y se suministra principalmente en tiras de acero de 0,35 mm y 0,5 mm de espesor. El Bs del acero al silicio no orientado laminado en frío es mayor que el del acero al silicio orientado en comparación con el acero al silicio laminado en caliente, su espesor es uniforme, la precisión dimensional es alta y la superficie es lisa y plana, lo que mejora el relleno; factor y propiedades magnéticas del material. Fleje de acero al silicio orientado laminado en frío:

El uso principal del fleje de acero al silicio orientado laminado en frío es para la fabricación de transformadores, por lo que también se le llama acero al silicio para transformadores laminado en frío. En comparación con el acero al silicio no orientado laminado en frío, el magnetismo del acero al silicio orientado tiene una fuerte direccionalidad, tiene una permeabilidad magnética superior y características de baja pérdida en la dirección de laminación que es fácil de magnetizar. La pérdida de hierro de la banda de acero orientada en la dirección de laminación es solo 1/3 de la de la dirección transversal, y la relación de permeabilidad magnética es de 6:1. Su pérdida de hierro es aproximadamente la mitad de la de la banda de acero laminada en caliente. su permeabilidad magnética es 2,5 veces mayor que la de este último. Cómo expresar el grado de la lámina de acero al silicio:

DR510-50 representa el valor de pérdida de hierro... Se compone del espesor nominal (el valor ampliado 100 veces) + código A + valor de pérdida de hierro garantizado (la frecuencia es de 50 Hz, densidad máxima de flujo magnético. Cuando el valor es 1,5 T, el valor de pérdida de hierro se expande 100 veces)

DR510-50 representa el valor de pérdida de hierro de 5,1 y el espesor de 0,5 mm en caliente. silicio laminado... Características: El aluminio tiene una densidad pequeña y una gravedad específica de 2,7, aproximadamente 1/3 del cobre; la conductividad eléctrica, la conductividad térmica, la plasticidad y la tenacidad en frío son todas buenas. (placa)

Método de representación: DW + valor de pérdida de hierro (a la frecuencia de A 50 HZ, la intensidad de inducción magnética del valor máximo sinusoidal de la forma de onda es 100 veces el valor de pérdida de hierro por unidad de peso de 1,5 T + 100 veces el valor del espesor. Por ejemplo, DW470-50 representa acero al silicio no orientado laminado en frío con un valor de pérdida de hierro de 4,7w/kg y un espesor de 0,5 mm. El nuevo modelo es ahora 50W470.

(2) Fleje (placa) de acero al silicio laminado en frío

Método de representación: DQ + valor de pérdida de hierro (cuando la frecuencia es 50 HZ, el valor máximo de la intensidad de inducción magnética con una forma de onda sinusoidal es 1,7 T (valor de pérdida de hierro por unidad de peso) 100 veces el valor del espesor + 100 veces el valor del espesor. A veces, el valor de pérdida de hierro va seguido de G para indicar una alta inducción magnética. Por ejemplo, DQ133-30 es una tira (lámina) de acero al silicio laminada en frío con un valor de pérdida de hierro de 1,33 y un espesor de 0,3 mm. El nuevo modelo es 30Q133.

(3) Placa de acero al silicio laminada en caliente

La placa de acero al silicio laminada en caliente está representada por DR y se divide en acero con bajo contenido de silicio (contenido de silicio ≤ 2,8%) y acero con alto contenido de silicio. Acero según el contenido de silicio (contenido de silicio> 2,8%).

Método de representación: DR + 100 veces el valor de pérdida de hierro (el valor de pérdida de hierro por unidad de peso cuando el valor máximo de la intensidad de inducción magnética con magnetización repetida de 50 HZ y variación sinusoidal es 1,5 T) + 100 veces el valor de espesor. Por ejemplo, DR510-50 representa una lámina de acero al silicio laminada en caliente con un valor de pérdida de hierro de 5,1 y un espesor de 0,5 mm.

La placa de acero al silicio laminada en caliente para electrodomésticos está representada por JDR+valor de pérdida de hierro+valor de espesor, como JDR540-50.

2. Marcas japonesas famosas:

(1) Fleje de acero al silicio no orientado laminado en frío

Según el espesor nominal (100 veces el valor ampliado) + código A + pérdida de hierro Valor garantizado (cuando la frecuencia es de 50 Hz, la densidad de flujo magnético máxima es 1. Cuando la densidad es de 1,5 T, el valor de pérdida de hierro se amplía 100 veces). Por ejemplo, 50A470 es una tira de acero al silicio no orientada laminada en frío con un espesor de 0,5 mm y un valor de pérdida de hierro garantizado de ≤4,7.

(2) Fleje de acero al silicio laminado en frío

Según espesor nominal (valor ampliado 100 veces) + código G: indica material ordinario, P: indica material altamente orientado + hierro Valor de pérdida garantizado (cuando la frecuencia es de 50 HZ y la densidad de flujo magnético máxima es de 1,7 T, el valor de pérdida de hierro se expande 100 veces). Por ejemplo, 30G130 representa una tira de acero al silicio laminada en frío con un espesor de 0,3 mm y un valor de pérdida de hierro garantizado de ≤1,3.

Recubrimiento:

El recubrimiento aislante de superficie del acero al silicio orientado se divide en tres categorías: recubrimiento orgánico, recubrimiento inorgánico y recubrimiento semiinorgánico. Los componentes básicos del recubrimiento inorgánico son el recubrimiento de fosfato y el recubrimiento de fosfuro de aluminio, a los que se añade sílice coloidal, óxido de magnesio y ácido bórico. Los recubrimientos inorgánicos tienen buenas propiedades de resistencia al calor y de soldadura, pero su resistencia al impacto y su adherencia son deficientes. Los ingredientes básicos de los recubrimientos semiinorgánicos son fosfatos, cromatos, soluciones de resina de látex, aceleradores de dispersión y tensioactivos, entre los cuales los aceleradores de dispersión y los tensioactivos desempeñan un papel importante en la calidad del recubrimiento. Los recubrimientos semiinorgánicos tienen buenas propiedades de estampado y unión, pero su resistencia al calor y soldabilidad no son tan buenas como las de los recubrimientos inorgánicos.

Un recubrimiento

Un recubrimiento es un recubrimiento delgado semiinorgánico con excelente resistencia al impacto, resistencia a la corrosión, resistencia al freón y resistencia eléctrica de alto grado, especialmente rendimiento de soldadura Bueno, adecuado para pequeños y motores de tamaño mediano, electrodomésticos

El núcleo EI de motores y pequeños transformadores es equivalente al revestimiento A1 de Sichuan Railway y al revestimiento T4 de Wuhan Iron and Steel. Recubrimiento h El recubrimiento H es un recubrimiento grueso semiinorgánico. El recubrimiento H es un recubrimiento grueso semiorgánico con excelente resistencia a la inflamación, resistencia a la corrosión, resistencia al freón y resistencia a altas temperaturas, adecuado para motores pequeños y medianos. Es equivalente al revestimiento A1 de Kawasaki y al revestimiento T4 de Wuhan Iron and Steel.

Recubrimiento D

El recubrimiento D es un recubrimiento inorgánico. Este recubrimiento tiene una excelente soldabilidad y resistencia al calor. Es adecuado para motores pequeños y medianos, especialmente a temperaturas de uso más altas. recocido en relieve. Es equivalente al recubrimiento C-4 de AISI y al recubrimiento T3 de WISCO.

A menos que se especifique lo contrario, la capa aislante superficial de estos tipos de acero es un revestimiento A. La pérdida de energía causada por el núcleo de hierro del transformador se llama pérdida de hierro y consta de dos partes: pérdida por histéresis y pérdida por corrientes parásitas. La pérdida por histéresis es una pérdida causada por la "fricción interna" del núcleo de hierro durante la magnetización repetida.

Las propiedades del material (permeabilidad magnética, fuerza coercitiva). La pérdida por corrientes parásitas se debe a la pérdida de calor Joule generada por la corriente parásita en el núcleo de hierro. El uso de láminas delgadas de acero al silicio recubiertas con pintura aislante para formar un núcleo de hierro puede reducir en gran medida la pérdida por corrientes parásitas.

Además de estar relacionado con el propio núcleo de hierro, el tamaño de la pérdida de hierro también está relacionado con el tamaño de la tensión de alimentación. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación es constante, la pérdida en el hierro es básicamente una cantidad constante, independiente del tamaño y la naturaleza de la corriente de carga, por lo que la pérdida en el hierro es básicamente igual a su pérdida sin carga.