التحكم في التركيب الكيميائي لصفائح الفولاذ السليكونية

يعتبر فولاذ السيليكون (الفولاذ الكهربائي) بمثابة المادة المغناطيسية العمود الفقري للمحولات والمحركات والمولدات. يتم تحديد الأداء المغناطيسي - لفقدان القلب والنفاذية والتيار المغنطيسي - بشكل أساسي في فرن صناعة الفولاذ، حيث يتم التحكم في التركيب الكيميائي من خلال النوافذ الضيقة. تشرح هذه المقالة مبادئ التحكم في التركيب لكليهماالحبوب-موجهة (GO)وغير -موجهة (NO)صفائح الصلب السيليكون.

 

لست متأكدًا من درجة الفولاذ السيليكوني التي تناسب مشروع المحول أو المحرك الخاص بك؟

يمكن لفريقنا الفني مساعدتك في اختيار الدرجات ومقارنة الأداء والتوصيات الخاصة بالمشروع.

تواصل معنا للحصول على استشارة فنية مجانية

 

السيليكون: العنصر المحدد

يزيد السيليكون من المقاومة الكهربائية (مما يقلل من فقدان التيار الدوامي-)، ولكن وجود الكثير من السيليكون يجعل الفولاذ صلبًا وهشًا ويقلل من تحريض التشبع.

منتج	نطاق Si النموذجي	الغرض الرئيسي
غير -موجهة (NO)	0.5–3.5% (الدرجات حسب Si: على سبيل المثال، 50W470، 35W300)	المحركات والمولدات - خصائص مغناطيسية متناحية
موجه نحو الحبوب-(GO)	2.9–3.5%	المحولات - خسارة منخفضة على طول اتجاه التدحرج

 

الكربون: منخفض جدًا-لدرجات GO

بالنسبة للصلب المحبب-، يجب تقليل الكربون إلى مستويات منخفضة جدًا (عادةً أقل من أو تساوي 0.003–0.005%)بعد الصلب إزالة الكربنةلأن الكربون المتبقي يمنع إعادة التبلور الثانوي الذي يخلق نسيج غوس حاد. وتشمل تدابير التحكم التفريغ الفراغي، وممارسة إزالة الأكسدة الدقيقة، وإزالة الكربنة النهائية في جو هيدروجيني رطب. بالنسبة للدرجات غير الموجهة-، يتم أيضًا الاحتفاظ بالكربون منخفضًا (أقل من أو يساوي 0.005%) لتجنب الشيخوخة المغناطيسية - الزيادة البطيئة في فقد اللب على مدار عمر الخدمة الناتج عن ترسيب الكربون.

 

المنغنيز، الفوسفور، الكبريت

• المنغنيز:يحسن قابلية التشغيل على الساخن ويقاوم الهشاشة الناتجة عن الكبريت؛ عادة 0.1-0.5% حسب الدرجة. يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام المنغنيز إلى زيادة الخسائر من خلال تأثيرات المحاليل الصلبة-، لذا يتم التحكم فيه بإحكام.
• الفوسفور:يزيد من المقاومة والصلابة لدرجات NO ويحسن جودة التثقيب للصفائح الرقيقة، ولكنه يضعف قابلية التشغيل على البارد ويعزز الفصل؛ أبقى أقل من ~ 0.05-0.1٪ حسب الدرجة.
• الكبريت:شوائب ضارة - تشكل شوائب MnS تتداخل مع نمو الحبوب وحركة جدار المجال-، مما يؤدي إلى زيادة فقدان النواة. تعمل معالجة GO على استغلال رواسب MnS كمثبطات، ثم إزالتها عن طريق التنقية بدرجة حرارة عالية؛ عادةً ما تكون قيمة S النهائية أقل من أو تساوي 0.005%.

 

الألومنيوم والنيتروجين (مثبطات GO)

في الفولاذ الموجه للحبيبات-، تعمل الرواسب الدقيقة (AlN، MnS) كمثبطاتالتي تثبت النمو الطبيعي للحبوب أثناء إعادة التبلور الأولي، مما يتيح النمو غير الطبيعي لحبوب جوس-الموجهة في درجة الحرارة المرتفعة النهائية-. ولذلك يتم التحكم في الألومنيوم والنيتروجين ضمن نطاقات محددة ويتم إزالتهما لاحقًا في عملية التنقية (الذوبان النهائي لـ AlN)، مما يترك منتجًا نهائيًا نظيفًا مع فقد منخفض للقلب.

 

تنقية الصلب

تشير "التنقية" إلى تقليل-الشوائب غير المعدنية (الأكاسيد والكبريتيدات والنيتريدات) بعد أن تؤدي مرحلة المثبط غرضها. يتم تحقيق الفولاذ النظيف من خلال:

• التفريغ الفراغي (RH/VD) لإزالة الغازات والشوائب.
• معالجة الكالسيوم أو تعدين المغرفة لتعديل شكل التضمين.
• الصب المستمر مع التحريك الكهرومغناطيسي للحصول على تصلب متجانس.
• يصلب التنقية النهائية لدرجات GO (درجة حرارة عالية، جو هيدروجيني) الذي يذيب المثبطات المتبقية.

 

التأثير على الخواص المغناطيسية

قياس التكوين	تأثير
العالي سي	مقاومة أعلى، وخسارة تيار دوامي أقل-؛ أصعب وأكثر هشاشة
درجة مئوية منخفضة للغاية-	خسارة أساسية منخفضة مستقرة، لا شيخوخة مغناطيسية
منخفض S، شوائب منخفضة	سهولة الحركة على جدار المجال-، وفقدان التباطؤ المنخفض
التحكم آل/ن (GO)	نسيج حاد غوس، خسارة منخفضة على طول اتجاه التدحرج

 

المعايير

تم تحديد التركيب والخصائص المغناطيسية في GB/T 2521 (الصين)، وIEC 60404-8-x، وASTM A876 (GO) وASTM A677 (NO). عند الطلب، تأكد دائمًا من تعيين الدرجة، والخسارة الأساسية المضمونة عند كثافة التدفق المقدرة والتردد (على سبيل المثال، 1.7 طن/50 هرتز لـ GO)، وأساس الكثافة المستخدم لحساب الخسارة.