מה הם פלדת סיליקון מכוונת ופלדת סיליקון לא מכוונת?

01. מאפיינים שונים:

פלדת סיליקון מכוונת: פלדת סיליקון מכוונת, הידועה גם כפלדת שנאי מגולגל קר, היא סגסוגת פרוסיליקון חשובה המשמשת בתעשיית ייצור השנאים (ליבת הברזל).

 

פלדת סיליקון לא מכוונת: פלדת סיליקון לא מכוונת היא סגסוגת ברזל סיליקון עם תכולת פחמן נמוכה מאוד, והגרגרים שלה מכוונים בצורה לא סדירה בלוח הפלדה לאחר עיוות וחישול.

 

02. מאפיינים שונים:

פלדת סיליקון מכוונת: לתכונות המגנטיות של פלדת סיליקון מכוונת יש כיווניות חזקה, עם ערך איבוד הברזל הנמוך ביותר, חדירות מגנטית גבוהה ביותר וערך אינדוקציה מגנטית גבוה בכיוון הגלגול תחת שדה מגנטיזציה מסוים. תכולת הסיליקון של פלדת סיליקון מכוונת היא כ-3 אחוזים, והיא דורשת תכולה נמוכה של תכלילי תחמוצת בפלדה, כמו גם נוכחות של מעכבים מסוימים (MnS, A1N).

 

פלדת סיליקון לא מכוונת: פלדת סיליקון לא מכוונת היא סגסוגת ברזל סיליקון עם תכולת סיליקון של 0.8 אחוז -4.8 אחוז , המגולגלת בחום וקר ליריעות פלדת סיליקון בעובי של פחות מ-1 מ"מ. הוספת סיליקון יכולה להגביר את ההתנגדות ואת החדירות המגנטית המקסימלית של ברזל, להפחית את הכפייה, אובדן הליבה (אובדן ברזל) והזדקנות מגנטית.

 

03. תהליכי ייצור שונים:

פלדת סיליקון מכוונת: פלדת הסיליקון המכוונת מומסת בממיר חמצן, ואת בילט הפלדה מגולגל חם, מנורמל, מגולגל קר, מחולל באמצע ומגולגל קר פעמיים ליצירת עובי מוגמר. לאחר מכן, הוא עובר חישול שחרור וחישול בטמפרטורה גבוהה, ולבסוף מצופה בשכבת בידוד.

 

פלדת סיליקון לא מכוונת: מתכת חמה לפני הסרת גופרית, הסרת גופרית משנית על ידי הוספת Ca0 בתוספת CaF: שטף או יסודות אדמה נדירים וסידן במהלך ניפוח הממיר. פלדה מותכת רותחת מפורקת על ידי טיפול ואקום לפני שחרור גופרית נוסף. בחרו סיליקון עם תכולת טיטניום וזירקוניום נמוכה עבור סגסוגת.

 

 

יריעת פלדת סיליקון מגולגלת קרה: רצועות פלדה מכוונות גרגרים ולא מכוונות.

 

רצועות מגולגלות קרות בכיוון גרגר משמשות בדרך כלל כליבות ברזל למנועים או שנאי ריתוך; הרצועה המגולגלת קרה מכוונת גרגרים משמשת כלבת ברזל עבור שנאי כוח, שנאי פולסים ומגברים מגנטיים. רצועת פלדת סיליקון דקה מגולגלת קרה עשויה מ-{{0}}.30 או 0.35 מ"מ עובי רצועת פלדת סיליקון מכוונת, אשר לאחר מכן מוחמצת, מגולגלת בקרה ומחשלת.

יריעות פלדת סיליקון מגולגלות קרות מגולגלות לסלילים בעובי של כ-2.3 מ"מ מלוחות פלדה או יציקה רציפה. לרצועת פלדה חשמלית מגולגלת קרה יש את המאפיינים של משטח שטוח, עובי אחיד, מקדם ערימה גבוה, ביצועי ניקוב טובים ואינדוקציה מגנטית גבוהה יותר ואיבוד ברזל נמוך יותר בהשוואה לרצועת פלדה חשמלית מגולגלת חמה.

שימוש ברצועות קרות במקום ברצועות מגולגלות חם לייצור מנועים או שנאים יכול להפחית את משקלם ונפחם ב-0 אחוזים -25 אחוזים. אם משתמשים ברצועה מגולגלת קרה, הביצועים טובים יותר. שימוש בו במקום פס מגולגל חם או פס מגולגל קר בדרגה נמוכה יכול להפחית את צריכת האנרגיה החשמלית של השנאי ב-45 אחוזים -50 אחוזים, וביצועי העבודה של השנאי אמינים יותר.

 

הגדרה של יריעות פלדת סיליקון לא מכוונות:

יריעת פלדת סיליקון לא מכוונת היא יריעת פלדת סיליקון היוצרת מבנה גבישי במרקם דפורמציה לא מכוון לפי תהליך ייצור מסוים.

 

יריעת פלדת סיליקון מכוונת:

בתחילת שנות ה-20, וויליאמס ביצע מחקר על גבישים בודדים בפרוסיליקון ומצא כי אממ=140000 בכיוון {100} של ציר המגנטיזציה הקלה. הוא האמין שבצלחות מרובות גרגירים, יש להשיג ביצועים מצוינים גם בציר {100}.

בשנת 1926, החוקר היפני בנדו מאו גילה שכיוון ההתגבשות של הברזל הוא הכיוון הכי קל למגנט, או שכיוון קצוות קוביית הגרגירים הוא הכיוון הכי קל למגנט.

בשנת 1934, NP Goss, אמריקאי, פיתח בהצלחה יריעות פלדת סיליקון מכוונות במעבדה. הוא השתמש בשילוב של גלגול קר וטיפול בחום בטמפרטורה גבוהה כדי לסדר את הגרגרים ביריעות פלדת הסיליקון בצורה מסודרת לאורך כיוון הגלגול, בעלי מגנטיות מעולה.

ב-1935 פרסם גוס מאמר ב-TransAmer. Soc. מתכות, מציג את ממצאי המחקר שלו, והגיש בקשה לפטנט בריטי (מס' 442211).

באותה שנה, חברת ארמקו בארצות הברית החלה בייצור תעשייתי של יריעות פלדת סיליקון מגולגלות קר. בשנות ה-40, גם ארמקו וגם אלגני ייצרו יריעות פלדת סיליקון מכוונות באיכות גבוהה לשנאים. שם המותג של ארמקו הוא Tran-cor (המכונה Hipersil על ידי Westinghouse); המותג של אלגני הוא סיליקון (המכונה Corosil על ידי GE).

בשנת 1953, יפן ייצרה יריעות פלדת סיליקון מגולגלות קר.

בשנת 1958, יפן הציגה את הטכנולוגיה המוגנת בפטנט של חברת Armco והחלה בייצור תעשייתי של יריעות פלדת סיליקון מגולגלות קר. על בסיס זה, נעשה שיפור מתמיד, והביא את הביצועים של יריעות פלדת סיליקון מגולגלות קר ביפן לרמה הגבוהה ביותר בעולם.

ליריעות פלדת סיליקון בכיוון יחיד יש מוליכות מגנטית נמוכה בניצב לכיוון הגלגול. כדי להתגבר על החיסרון הזה, החברה הגרמנית להמסת ואקום המציאה בשנות הארבעים של המאה ה-20 יריעות פלדת סיליקון עם כיוון כפול.

בשנת 1957, GE ו-Westinghouse בארצות הברית ייצרו כמעט בו-זמנית יריעות פלדת סיליקון בעלות אוריינטציה כפולה, ובשנות ה-60, מפעלי קוואסאקי ויאמאגאטה ביפן פיתחו בהצלחה גם יריעות פלדת סיליקון בעלות אוריינטציה כפולה. התכונות המגנטיות שלו בכיוון הגלגול ובכיוון האנכי דומות לאלו בכיוון הגלגול של יריעות פלדת סיליקון בכיוון יחיד. הגרגירים של פלדת סיליקון זו מציגים מבנה מעוקב. (מזהה של בית מתגלגל פלדה: zhangzhija)

בשנת 1968 החל מפעל פלדה ניפון ביפן בייצור תעשייתי של יריעות פלדת סיליקון מוכוונות בצפיפות מגנטית גבוהה. השם המסחרי שלה הוא "OrientcoreHi-B", בקיצור "Hi-B"; בשנת 1972 פותחה יריעת פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה גבוהה של סריג גדול; בשנת 1981 פותחה עוד יריעת פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה גבוהה של סריג קטן; בשנת 1982, יפן החלה לייצר יריעות פלדת סיליקון מוכוונות מוליכות גבוהה שטופלו בהקרנת לייזר משטחית (ZDKH), מה שהפחית עוד יותר את אובדן הברזל.

בשנת 1988, יפן פיתחה יריעת פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה מגנטית ביותר תוך שימוש בשיטות מכניות ליצירת שיטת מיקרו-לחץ (ADMH). פיתוח יריעות פלדת סיליקון מכוונות על ידי חברת Nippon Steel ביפן. בשנות ה-50, כמה מדינות העריכו את הביצועים של יריעות פלדת סיליקון עם כיוון יחיד · השינויים באיכות של יריעות פלדת סיליקון מכוונות ולא מכוונות ביפן בין 1955 ל-1975. עקומת הירידה של אובדן ליבת ברזל ופח ברזל בין 1880 ל-1970.