بضائع جافة|تحدث عن المصنوعات الفولاذية - الفولاذ السيليكوني

بضائع جافة|تحدث عن المصنوعات الفولاذية - الفولاذ السيليكوني

1. ما هو السيليكون الصلب

يشير فولاذ السيليكون إلى سبيكة مغناطيسية ناعمة Fe-Si، والمعروفة أيضًا بالفولاذ الكهربائي. النسبة المئوية لكتلة فولاذ السيليكون Si هي 0.4%~6.5%، مع نفاذية عالية، قيمة فقدان حديد منخفضة ذات مغناطيسية ممتازة، مع فقدان قلب منخفض، قوة حث مغناطيسي عالية، خاصية تثقيب جيدة، جودة سطح جيدة ألواح فولاذية، أداء جيد للفيلم العازل وما إلى ذلك. يستخدم فولاذ السيليكون بشكل رئيسي لإعداد مختلف المحركات الكهربائية والمولدات والمحولات وغيرها من معدات الطاقة الأساسية، وهو مادة معدنية وظيفية لا غنى عنها في الطاقة والإلكترونيات والصناعة العسكرية، ولكنه أيضًا المادة الرئيسية لمعدات الطاقة لتحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة. باعتباره أكبر كمية من السبائك المغناطيسية الناعمة، يتم استخدام الفولاذ الكهربائي على نطاق واسع في جميع جوانب الاقتصاد الحقيقي، وتحسين أدائه العام ومستوى التصنيع له دور مهم للغاية وأهمية في تنمية الاقتصاد الوطني.

2. تاريخ تطور فولاذ السيليكون

قبل ظهور الفولاذ السيليكوني، كانت نوى الحديد تُصنع من الحديد الصناعي النقي. في عام 1886، قامت شركة Westinghouse Electric Company بالولايات المتحدة بتصنيع قلب تصفيح المحولات بلوحة فولاذية منخفضة الكربون مدلفنة على الساخن مع محتوى شوائب يبلغ حوالي 0.4%، لكن الفولاذ منخفض الكربون يتمتع بمقاومة منخفضة، وفقدان قلب كبير، نسبة عالية من الكربون والنيتروجين، والشيخوخة المغناطيسية الخطيرة. في عام 1902، وجد جومليتش أن إضافة السيليكون يمكن أن يزيد من مقاومة الحديد، ويقلل من فقدان التيار الدوامي وفقدان التباطؤ، ويزيد من النفاذية، ويقلل من ظاهرة الشيخوخة المغناطيسية.

1882 ~ 1995 هي بشكل أساسي مرحلة تطوير فولاذ السيليكون المدلفن على الساخن. في عام 1903، بدأت الولايات المتحدة وألمانيا لأول مرة في إنتاج فولاذ السيليكون المدرفل على الساخن. في عام 1905، تم إنتاج الولايات المتحدة (المملكة المتحدة في عام 1906) بكميات كبيرة، وفي وقت قصير جدًا، تم استبدال جميع المحركات والمحولات العادية لتصنيع الألواح الفولاذية المنخفضة الكربون. بسبب الحث المغناطيسي، وفقدان الحديد، وقابلية التشغيل والقص، وجودة السطح وخصائص جودة الطلاء العازل لفولاذ السيليكون غير الموجه المدرفل على البارد، تتفوق بشكل كبير على فولاذ السيليكون المدلفن على الساخن، ولا يمكن إنتاج المنتجات المدرفلة على الساخن ، مما أدى إلى تقليل كفاءة التثقيب، أوقفت الدول الصناعية المتقدمة الرئيسية في الستينيات إنتاج فولاذ السيليكون المدلفن على الساخن. في عام 1957، أنتجت شركة Ashims الألمانية الغربية السابقة صفائح فولاذية من السيليكون مزدوجة الاتجاه (فولاذ سيليكون مكعب الشكل) في المختبر. وله خواص مغناطيسية عالية على طول اتجاه التدحرج وأفقيا، ولكنه لا يزال في مرحلة المختبر ولم يدخل في الإنتاج الصناعي.

من عام 1930 إلى عام 1967، كانت المرحلة الأساسية هي مرحلة تطوير ألواح فولاذ السيليكون العادية (CGO) المدرفلة على البارد. في عام 1933، استخدم غاوس طريقتين للدرفلة على البارد والتليين لصنع فولاذ Si بنسبة 3% مع مغناطيسية عالية على طول اتجاه التدحرج. في عام 1935، بدأت شركة Armco Steel Company بالولايات المتحدة في إنتاج فولاذ السيليكون الموجه المدلفن على البارد بالتعاون مع شركة Westinghouse باستخدام تقنية Gauss الحاصلة على براءة اختراع. بعد 20 عامًا من التطوير المستمر، قامت شركة Armco في منتصف القرن الماضي بإتقان عملية إنتاج الصلب السيليكوني المدلفن على البارد والموجهة بالحبوب، وهي عملية Armco، ومنذ ذلك الحين، احتكرت عملية Armco منذ فترة طويلة الصلب المدلفن على البارد في العالم إنتاج فولاذ السيليكون الموجه، يتم إنتاج حوالي 80% من فولاذ السيليكون الموجه العادي (CGO) وفقًا لبراءات اختراع شركة Armco.

من عام 1961 إلى عام 1994، كانت هذه المرحلة بشكل أساسي مرحلة تطوير فولاذ السيليكون عالي الحث المغناطيسي (Hi-B). في عام 1953، أثبت ساتوري تاناكا وآخرون من شركة نيبون للصلب في اليابان أنه من الممكن صنع فولاذ سيليكون موجه مغناطيسيًا بشكل أكبر باستخدام AIN كمثبط رئيسي وعملية درفلة باردة واحدة ذات معدل اختزال مرتفع. في عام 1961، على أساس تقديم براءات اختراع شركة Armco، تم إجراء أول إنتاج تجريبي لمثبط AlN+MnS الشامل لفولاذ السيليكون عالي الحث المغناطيسي. بدأ الإنتاج في عام 1964 وكان اسمه Hi-B، لكنه كان غير مستقر مغناطيسيًا. منذ عام 1968، عندما قامت شركة Nippon Steel Corporation بتطوير منتجات فولاذ السيليكون ذات التوجه المغناطيسي العالي، تجاوز الفولاذ الكهربائي المدلفن على البارد في اليابان الولايات المتحدة في جودة المنتج، وتكنولوجيا التصنيع والمعدات، وتطوير التكنولوجيا الجديدة، والبحث التجريبي وتكنولوجيا الاختبار، وهو في مرحلة متقدمة. مكانة رائدة مطلقة في العالم.

مصنع تاييوان للحديد والصلب في الصين في عام 1952، أول إنتاج تجريبي للصفائح الفولاذية المنخفضة السيليكون المدرفلة على الساخن (1%~2%Si)، والتي تم إنتاجها رسميًا في عام 1954. في عام 1957، تم تطوير فولاذ السيليكون الموجه المدلفن على البارد بنسبة 3%Si بنجاح بواسطة المعهد العام لبحوث الحديد والصلب. بحلول عام 1973، كانت الصين قد أتقنت النقاط الرئيسية لبراءة اختراع تكنولوجيا أرمكو، وحاولت شركة أنجانج إنتاجها لكنها فشلت في إنتاجها. في عام 1974، قدمت شركة ووهان للحديد والصلب معدات تصنيع الصلب السيليكوني المدلفن على البارد وبراءات الاختراع من شركة نيبون ستيل اليابانية. من عام 1976 إلى عام 1977، قام المعهد العام لأبحاث الحديد والصلب بتطوير فولاذ السيليكون الموجه Hi-B على أساس التحقق من براءات الاختراع اليابانية واستيعابها. في عام 1979، أنتجت WISCO رسميًا فولاذ السيليكون الموجه، وحتى الآن، لا تزال WISCO هي قاعدة الإنتاج الرئيسية لفولاذ السيليكون الموجه في الصين.

3. تصنيف واستخدام السيليكون الصلب

3.1 نقاط الجودة

ينقسم فولاذ السيليكون وفقًا لتصنيف جزء الكتلة Si إلى Si<0.5% electrical steel and 0.5~4.5%Si silicon steel two categories, both known as electrical steel plate. The former in the manufacture of electromagnetic performance requirements are not high in the field of civilian small electrical appliances have a wide range of demand, such silicon steel sheet is characterized by the silicon content is significantly lower than conventional electrical steel, the preparation process is simple, low cost, and common carbon steel similar. The types and grades of the latter are extremely complex.

يشير فولاذ السيليكون العالي إلى سبيكة Si-Fe بنسبة 4.5%~6.7%، والتي تتميز بخصائص فقدان الحديد المنخفض بشكل كبير عند التردد العالي، والنفاذية القصوى العالية، والإكراه المنخفض والخصائص المغناطيسية الممتازة للغاية، وتستخدم بشكل رئيسي لتصنيع المحركات عالية التردد، المحولات عالية التردد، وملفات الاختناق والتدريع المغناطيسي عالي التردد. ومع ذلك، نظرًا لمحتوى Si العالي، فإن اللدونة تكون سيئة جدًا في درجة حرارة الغرفة ولا يمكن دحرجتها. 6.5%Si له نظامه الخاص بسبب خصائصه المغناطيسية الفريدة. في الوقت الحاضر، يمكن توفير كمية صغيرة فقط من مواد سبائك Si-Fe 6.5% غير الموجهة المحضرة عن طريق عملية السيليكون على شكل لفات، كما أن تحضير سبائك 6.5% Si-Fe الأكثر فائدة أكثر صعوبة.