Что такое кремниевая сталь?
Кремниевая сталь, также известная как электротехническая сталь, представляет собой чрезвычайно низкоуглеродистый ферросиликомягкий магнитный сплав, незаменимый в энергетической, электронной и военной промышленности. Это также самый крупный по объему металлический функциональный материал, на долю которого приходится около 1% мирового производства стали. Это сплав ферросилиция, содержащий 0,8%-4,8% кремния, который подвергают горячей и холодной прокатке в листы кремнистой стали толщиной менее 1 мм. Добавление кремния может увеличить удельное сопротивление и максимальную магнитную проницаемость железа, уменьшить коэрцитивную силу, потери в сердечнике (потери в железе) и магнитное старение, и в основном используется в качестве сердечника различных двигателей, генераторов и трансформаторов.
По содержанию кремния кремнистую сталь делят на низкокремниевую и высококремниевую. По технологии производства и обработки его можно разделить на горячекатаный и холоднокатаный. Холоднокатаный прокат можно разделить на беззернистый и ориентированный.
Классификация кремниевой стали
Различное содержание кремния: с низким содержанием кремния и с высоким содержанием кремния.
1. Пластина с низким содержанием кремния. Пластина с низким содержанием кремния содержит менее 2,8% кремния. Он обладает определенной механической прочностью и в основном используется для производства двигателей, широко известных как листы из кремниевой стали для двигателей.
2. Пластина с высоким содержанием кремния. Пластина с высоким содержанием кремния содержит 2,8% -4,8% кремния. Он имеет хорошие магнитные свойства, но хрупкий. В основном он используется для изготовления сердечников трансформаторов, широко известных как листы трансформаторной кремниевой стали. В реальном использовании между ними нет строгой границы. Пластины с высоким содержанием кремния часто используются для изготовления больших двигателей.
Классификация производственного процесса: горячая прокатка и холодная прокатка.
1. Горячекатаная кремниевая сталь: в основном используется при производстве генераторов, поэтому ее также называют горячекатаной моторной кремниевой сталью. Его изготавливают путем горячей прокатки изделия до необходимой толщины с последующим отжигом при температуре 800–850 градусов. Из-за неудовлетворительной производительности и уровня использования в последние годы он постепенно вытеснялся с рынка.
2. Холоднокатаная кремниевая сталь, холоднокатаные листы имеют одинаковую толщину, хорошее качество поверхности и высокие магнитные свойства. Поэтому с развитием промышленности горячекатаные листы имеют тенденцию заменяться холоднокатаными.Холоднокатаную кремниевую сталь можно разделить на два типа: кремниевую сталь с ориентированной зернистой структурой и кремниевую сталь с текстурированной текстурой.
Сравнение ориентированной кремниевой стали и неориентированной кремниевой стали
(1) Содержание кремния
Оба представляют собой холоднокатаные листы кремнистой стали, но содержание кремния различно. Содержание кремния в холоднокатаных листах из неориентированной кремнистой стали составляет 0.5%-3.0%, тогда как содержание кремния в холоднокатаных листах из ориентированной кремнистой стали превышает 3. .0%.
(2) Природа
Ориентированно-кремнистой стали: Ориентированно-кремнистой стали также называют холоднокатаной трансформаторной сталью. Ориентированно-кремниевая сталь обладает сильным направленным магнетизмом, с наименьшими потерями в железе в направлении прокатки, самой высокой магнитной проницаемостью и высоким значением магнитной индукции в определенном намагничивающем поле. Содержание кремния в ориентированно-кремнистой стали составляет около 3 %, а содержание оксидных включений в стали должно быть низким и содержать некоторые ингибиторы (MnS, A1N). Это важный сплав ферросилиция, используемый в промышленности по производству трансформаторов (с железным сердечником).
Неориентированная кремниевая сталь: Неориентированная кремниевая сталь представляет собой сплав ферросилиция, содержащий 0,8%-4,8% кремния, который подвергается горячей и холодной прокатке в листы кремнистой стали толщиной менее 1 мм. Добавление кремния может увеличить удельное сопротивление и максимальную магнитную проницаемость железа, уменьшить коэрцитивную силу, потери в сердечнике (потери в железе) и магнитное старение. Неориентированная кремниевая сталь представляет собой сплав ферросилиция с очень низким содержанием углерода. В стальной пластине после деформации и отжига ее зерна распределены неравномерно.
(3) Производственный процесс
Ориентированно-кремнистая сталь: ориентированно-кремнистой стали выплавляют в кислородном конвертере, а стальную заготовку прокатывают до конечной толщины посредством горячей прокатки, нормализации, холодной прокатки, промежуточного отжига и вторичной холодной прокатки, а затем подвергают обезуглероживающему отжигу и высокотемпературному отжигу. и наконец покрыт изоляционным слоем.
Неориентированная кремниевая сталь: предварительная десульфурация чугуна, вторичная десульфурация путем добавления Ca0+CaF: флюса или редкоземельных элементов и кальция во время продувки конвертера. Кипящая расплавленная сталь дополнительно обессеривается после вакуумной обработки и обезуглероживания. Для легирования выбран ферросилиций с низким содержанием титана и циркония.
(4) Зернистая структура
Зерна ориентированной кремнистой стали расположены упорядоченно и обычно используются в сердечниках трансформаторов и некоторых двигателях.
Зерна неориентированной кремнистой стали расположены беспорядочно. В основном он используется в статорах и роторах двигателей, компрессоров, больших гидротурбинных генераторов и другого оборудования.
(5) Производительность и использование
Из-за различных свойств этих двух веществ существуют различия в направлениях их использования.
Холоднокатаные листы из неориентированной кремнистой стали в основном используются в производстве генераторов, поэтому их также называют холоднокатаной моторной кремниевой сталью.
Холоднокатаная ориентированная кремниевая стальная полоса в основном используется в производстве трансформаторов, поэтому ее также называют холоднокатаной трансформаторной кремнистой сталью.
| Категория размера матраса |
| категория | Содержание кремния/% | Номинальная толщина/мм | Основное приложение | ||
|
Горячекатаная кремниевая сталь (неориентированный) |
Горячекатаная низкокремнистая сталь | 1.0~2.5 | 0.5 | Бытовые моторы и микромоторы | |
| Горячекатаная сталь с высоким содержанием кремния | 3.0~4.5 | 0.35.0.50 | трансформатор | ||
| Холоднокатаная кремниевая сталь | Холоднокатаная неориентированная кремнистая сталь | Низкоуглеродистая кремниевая сталь | Меньше или равно 0.5 | 0.50,0.65 | Бытовые двигатели, микродвигатели, небольшие трансформаторы и балласты. |
| Кремниевая сталь | >0.5~3.5 | 0.35,0.50 | Большие и средние двигатели, генераторы, трансформаторы | ||
| Холоднокатаная кремниевая сталь с текстурированной текстурой | Обыкновенная ориентированная кремниевая сталь | 2.9~3.3 | 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 | Большие, средние и малые трансформаторы и балласты | |
| Кремниевая сталь с высокой магнитной индукцией | |||||
| Кремниевая сталь специального назначения: Холоднокатаная ориентированная полоса кремнистой стали. | 2.9~3.3 | 0.03,0.05,0.10 | Импульсные трансформаторы, магнитные усилители, высокочастотные трансформаторы и сварочные аппараты | ||
| Холоднокатаная полоса из неориентированной кремнистой стали | 3.0 | 0.15,0.20 | Высокочастотные двигатели и генераторы | ||
| Холоднокатаная неориентированная кремниевая сталь для магнитных переключателей | 3.0 | 0.70 | Реле и магнитные выключатели | ||
| Холоднокатаная сталь с высоким содержанием кремния | 6.5 | 0.1~0.5 | Высокочастотные двигатели, трансформаторы и магнитное экранирование | ||
Показатели производительности листа кремниевой стали
1. Низкие потери железа. Самый важный показатель качества. Во всех странах мира классифицируют марки по величине потерь в железе. Чем ниже потери в железе, тем выше марка и выше качество.
2. Высокая интенсивность магнитной индукции. Листы кремниевой стали, которые могут получить более высокую магнитную индукцию в том же магнитном поле, могут сделать изготовленный из них сердечник двигателя или трансформатора меньшим по размеру и весу, что может сэкономить листы кремниевой стали, медные провода и изоляционные материалы.
3. Высокий коэффициент штабелирования. Поверхность листов кремнистой стали гладкая, ровная и однородная по толщине, что улучшает коэффициент укладки сердечника.
4. Хорошие ударные характеристики. Это более важно для изготовления сердечников малых и микродвигателей.
5. Поверхность имеет хорошую адгезию и свариваемость к изоляционной пленке, что предотвращает коррозию и улучшает характеристики штамповки.
6. Малое явление магнитного старения. Листы кремнистой стали должны поставляться после отжига и травления.
Сравнение марок кремниевой стали
| Сравнительная таблица неориентированной кремнистой стали | ||||||||
|
толщина |
ГБ/Т 252-1996 |
ДЖИСК2553 |
АСТМ |
МЭК60404 |
Европейский стандарт Марка стали № |
|
РОКТ |
|
|
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 |
|
|
|
|
|||
| Сравнительная таблица текстурированной кремнистой стали | |||||||
|
толщина |
ГБ/Т 252-1996 |
ДЖИСК2553 |
АСТМ |
МЭК60404 |
Европейский стандарт Марка стали № |
|
РОКТ |
|
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 |
ВМ89-27Н |
3405 |
|
27Q130 |
27G130 |
|
M130-27S5 |
1.0866 |
ВМ130-27С |
3406 |
|
|
27Q120 |
27G120 |
27H163M |
|
|
|
3407 |
|
|
270G110 |
27P110 |
27P146M |
M110-27P5 |
|
|
3408 |
|
|
27QG100 |
27P100 |
|
M103-27P5 |
1.0880 |
|
|
|
|
0.30 |
30Q150 |
|
|
M150-30S5 |
1.0861 |
ВМ97-30Н |
3404 |
|
30Q140 |
30G140 |
30H183M |
M140-30S5 |
1.0862 |
ВМ140-30С |
3405 |
|
|
300130 |
30G130 |
|
|
|
|
3406 |
|
|
30QG130 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
30QG120 |
30P120 |
30P154M |
M117-30P5 |
1.0882 |
ВМ117-30П |
3408 |
|
|
30QG110 |
30P110 |
|
M111-30P5 |
1.0881 |
ВМ111-30П |
|
|
|
|
30P105 |
|
M105-30P5 |
1.0886 |
|
|
|
|
0.35 |
35Q165 |
|
|
M165-35S5 |
1.0856 |
ВМ111-35-Н |
3404 |
|
35Q155 |
35G155 |
35H207M |
|
1.0857 |
ВМ155-35С |
3405 |
|
|
35Q145 |
35G145 |
|
M150-35S5 |
|
|
3406 |
|
|
35Q135 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
35QG135 |
35P135 |
|
M135-35P5 |
|
|
3408 |
|
|
35QG125 |
35P125 |
|
M125-35P5 |
|
|
|
|
|
|
35P115 |
|
|
|
|
|
|
Перспективы развития
Подводить итоги. Кремниевая сталь используется для производства ветряных турбин, оборудования для производства солнечной энергии и т. д. для повышения эффективности оборудования и снижения потерь энергии. Помимо вышеупомянутых основных применений, кремниевая сталь также широко используется в электромобилях, электроинструментах, бытовой технике и других областях. Благодаря постоянному развитию науки и техники кремниевая сталь будет иметь более широкий спектр применения в области электричества и электроники для удовлетворения растущего спроса. Таким образом, как важный компонент электромагнитных материалов, кремниевая сталь имеет очень важные перспективы применения и рыночный спрос.
Вопрос:
Что такое потеря железа?
Потери в железе (также называемые потерями в сердечнике) относятся к энергии, потерянной в железном сердечнике электрооборудования, такого как трансформаторы, катушки индуктивности, двигатели переменного тока и генераторы переменного тока, из-за влияния изменяющегося магнитного поля на магнитный сердечник. Потерянная энергия рассеивается в виде тепла, а иногда и в виде шума.
Потери в железе можно разделить на три типа: потери на гистерезис, потери на вихревые токи и аномальные потери.







