كيفية المعالجة الحرارية للفولاذ الكهربائي؟

صفائح الفولاذ الكهربائية من GNEE

تعد عملية المعالجة الحرارية إحدى التقنيات المهمة في معالجة الفولاذ الكهربائي. إن عملية المعالجة الحرارية لها تأثير كبير على الخواص المغناطيسية لمنتجات الفولاذ الكهربائية. الفولاذ الكهربائي هو في الواقع سبيكة من الحديد والسيليكون. المعالجة الحرارية للفولاذ الكهربائي هي مجال يدرس العلاقة بين خصائص الفولاذ الكهربائي ودرجة حرارة التسخين والوقت والغلاف الجوي للفرن والمنطقة الباردة. لذلك، يمكن القول أن المعالجة الحرارية للفولاذ الكهربائي هي عملية يتم فيها تغيير الهيكل التنظيمي للفولاذ الكهربائي تحت تأثير التسخين والعزل والتبريد والجو في الفرن للحصول على الخصائص المطلوبة.

بالإضافة إلى التلدين العادي للملفات المدرفلة على الساخن،شرائط الصلب الكهربائية المدرفلة على الباردتحتاج أيضًا إلى الخضوع لأشكال مختلفة من المعالجة الحرارية بعد الدرفلة على البارد. التلدين بإزالة الكربنة المتوسطة، التلدين بإزالة تصلب العمل، معالجة تجفيف طبقة عزل أكسيد المغنسيوم، الفرن الدائري ذو درجة الحرارة العالية وتليين فرن الدرع، التلدين بالتسوية الحرارية الممتدة، تلدين المنتج النهائي وتجفيف الطبقة العازلة ومعالجة التلبيد.

وكانت معظم المواد المغناطيسية الناعمة المستخدمة في نهاية القرن التاسع عشر عبارة عن حديد صناعي نقي. إن إضافة كمية صغيرة من السيليكون إلى فقدان الحديد في قلب الحديد يمكن أن يحسن الحث المغناطيسي ويقلل بشكل كبير من فقدان الحديد. لقد وجدت الأبحاث أن السيليكون يلعب دورًا حاسمًا في مستوى الحث المغناطيسي. وذلك لأن: القيمة كبيرة جدًا، والحث المغناطيسي أقل من 10،000 غاوس، وقيمة الفقد المغناطيسي هي 3-6W/kg. ونتيجة لذلك، يتم إنتاج مولدات ومحركات ومحولات كبيرة الحجم ورديئة الجودة وغير فعالة. لاحقًا، تم اكتشاف أن إضافة كمية صغيرة من السيليكون يمكن أن يحسن الحث المغناطيسي ويقلل بشكل كبير من فقدان الحديد. لقد وجدت الأبحاث أن السيليكون يلعب دورًا حاسمًا في مستوى الحث المغناطيسي للأسباب التالية: يمكن أن يزيد السيليكون من النفاذية المغناطيسية، ويقلل القوة القسرية، ويقلل من فقدان التباطؤ؛ وفي الوقت نفسه، يمكن للسيليكون أيضًا تعزيز جاذبية الكربون وتقليل تأثير الكربون على المغناطيسية. تأثيرات مؤذية. نظرًا لتأثيرات السيليكون المذكورة أعلاه، تُستخدم الآن السبائك الكهروضوئية على نطاق واسع في المحركات الكهربائية والمحولات وصناعات الاتصالات. صفائح الفولاذ الكهربائية شائعة الاستخدام هي سبائك Fe-Si الثنائية مع القليل من الشوائب الأخرى.

لفائف الصلب السيليكون

لذلك، مع زيادة كمية Si، يقل فقدان الحديد وتزداد الحساسية المغناطيسية، لكن الهشاشة تزيد، مما يجعل من الصعب معالجتها وتشكيلها. بشكل عام، محتوى السيليكون في الفولاذ الكهربائي الخالي من السيليكون أقل من 0.3%، محتوى السيليكون في الفولاذ الكهربائي المنخفض السيليكون ضمن 0.3-0.8%، السيليكون محتوى الفولاذ الكهربائي المتوسط ​​ضمن 0.8-2.4%، ومحتوى السيليكون في الفولاذ الكهربائي العالي ضمن 0.3-0.8%. خلال 2.5-3.4%.

للسيليكون تأثير كبير على خواص سبائك الحديد والسيليكون. حتى كمية صغيرة من السيليكون يمكن أن تغير بشكل كبير الخواص الفيزيائية والميكانيكية لسبائك الحديد والسيليكون. يمكن أن تؤدي إضافة السيليكون إلى الحديد إلى زيادة الصلابة والقوة، مع تقليل الاستطالة وصلابة التأثير. السيليكون حساس بشكل خاص للهشاشة، مما يجعل المعالجة صعبة.

محتوى Si من المدرفلة على الباردصفائح الفولاذ الكهربائيةبشكل عام أقل من 3.5%. كلما زاد محتوى Si، زادت الهشاشة وأصبح من الصعب التدحرج والتشكيل. محتوى Si لألواح الفولاذ الكهربائية المدرفلة على الساخن عادة ما يكون أقل من 5%. وذلك لأن مرونة سبائك Fe-Si ترتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة. على سبيل المثال، الفولاذ الكهربائي الذي يحتوي على نسبة Si تبلغ 4.5% يكون هشًا للغاية عند درجة حرارة الغرفة، ولكن يمكن دحرجته عند تسخينه إلى حوالي 100 درجة. عند إنتاج صفائح الفولاذ الكهربائية، في التلدين النهائي للفجوة المغناطيسية، إذا تم تلدين نطاق درجة حرارة الطور، فإن الخواص المغناطيسية ستصبح أسوأ. تعتمد صفائح الفولاذ الكهربائية غير الموجهة المدرفلة على البارد على وقت التلدين المستمر لجعلها ممغنطة، ولكن كلما زاد محتوى السيليكون في الفولاذ الكهربائي، زادت القدرة على التلدين عند درجات حرارة عالية، لذلك تعتمد صفائح الفولاذ الكهربائية الموجهة على قوة عالية درجات الحرارة في الفرن الدائري أو الفرن المحمي. التلدين لفترة طويلة يجعلها ممغنطة، لذلك يجب أن يكون محتوى السيليكون في الفولاذ الكهربائي الموجه للحبيبات أكبر من 2.5%.

الفولاذ الكهربائي المدلفن على البارد