Was ist Siliziumstahl?
Siliziumstahl, auch Elektrostahl genannt, ist eine extrem kohlenstoffarme weichmagnetische Ferrosiliziumlegierung, die für die Energie-, Elektronik- und Militärindustrie unverzichtbar ist. Es ist außerdem das Metallfunktionsmaterial mit dem größten Volumen und macht etwa 1 % der weltweiten Stahlproduktion aus. Es handelt sich um eine Ferrosiliciumlegierung mit 0,8 %-4,8 % Silizium, die zu Siliziumstahlblechen mit einer Dicke von weniger als 1 mm warm- und kaltgewalzt wird. Die Zugabe von Silizium kann den spezifischen Widerstand und die maximale magnetische Permeabilität von Eisen erhöhen, die Koerzitivkraft, den Kernverlust (Eisenverlust) und die magnetische Alterung verringern und wird hauptsächlich als Kern verschiedener Motoren, Generatoren und Transformatoren verwendet.
Siliziumstahl wird entsprechend dem Siliziumgehalt in siliziumarmen und siliziumreichen Stahl unterteilt. Je nach Produktions- und Verarbeitungstechnologie kann es in warmgewalztes und kaltgewalztes Material unterteilt werden. Kaltgewalzter Stahl kann in kornfreien und kornorientierten Stahl unterteilt werden.
Klassifizierung von Siliziumstahl
Unterschiedlicher Siliziumgehalt: siliziumarm und siliziumreich.
1. Siliziumarmer Wafer: Siliziumarmer Wafer enthält weniger als 2,8 % Silizium. Es verfügt über eine gewisse mechanische Festigkeit und wird hauptsächlich zur Herstellung von Motoren verwendet, die allgemein als Motorsiliziumstahlbleche bekannt sind.
2. Wafer mit hohem Siliziumgehalt: Wafer mit hohem Siliziumgehalt enthält 2,8 %-4,8 % Silizium. Es hat gute magnetische Eigenschaften, ist aber spröde. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Transformatorkernen verwendet, die allgemein als Transformator-Siliziumstahlbleche bekannt sind. Im tatsächlichen Gebrauch gibt es keine strenge Grenze zwischen beiden. Für die Herstellung großer Motoren werden häufig Wafer mit hohem Siliziumgehalt verwendet.
Klassifizierung des Produktionsprozesses: Warmwalzen und Kaltwalzen
1. Warmgewalzter Siliziumstahl: Er wird hauptsächlich im Generatorbau verwendet und wird daher auch als warmgewalzter Motorensiliziumstahl bezeichnet. Es wird durch Warmwalzen des Produkts auf die erforderliche Dicke und anschließendes Glühen bei 800 bis 850 Grad hergestellt. Aufgrund seiner unbefriedigenden Leistung und Auslastung wurde es in den letzten Jahren sukzessive vom Markt verdrängt.
2. Kaltgewalzter Siliziumstahl, kaltgewalzte Bleche haben eine gleichmäßige Dicke, eine gute Oberflächenqualität und hohe magnetische Eigenschaften. Daher werden mit der Entwicklung der Industrie warmgewalzte Bleche tendenziell durch kaltgewalzte Bleche ersetzt.Kaltgewalzter Siliziumstahl kann in zwei Typen unterteilt werden: kornorientierter Siliziumstahl und kornorientierter Siliziumstahl.
Vergleich zwischen orientiertem Siliziumstahl und nichtorientiertem Siliziumstahl
(1) Siliziumgehalt
Bei beiden handelt es sich um kaltgewalzte Siliziumstahlbleche, der Siliziumgehalt ist jedoch unterschiedlich. Der Siliziumgehalt von kaltgewalzten, nicht orientierten Siliziumstahlblechen beträgt 0,5 %-3,0 %, während der Siliziumgehalt von kaltgewalzten, orientierten Siliziumstahlblechen über 3 liegt .0%.
(2) Natur
Orientierter Siliziumstahl: Orientierter Siliziumstahl wird auch kaltgewalzter Transformatorenstahl genannt. Orientierter Siliziumstahl weist einen starken Richtungsmagnetismus mit dem geringsten Eisenverlust in Walzrichtung, der höchsten magnetischen Permeabilität und einem hohen magnetischen Induktionswert unter einem bestimmten Magnetisierungsfeld auf. Der Siliziumgehalt von orientiertem Siliziumstahl beträgt etwa 3 %, und der Gehalt an Oxideinschlüssen im Stahl muss niedrig sein und er muss einige Inhibitoren (MnS, A1N) enthalten. Es handelt sich um eine wichtige Ferrosiliciumlegierung, die in der Transformatorenindustrie (Eisenkern) verwendet wird.
Nichtorientierter Siliziumstahl: Nichtorientierter Siliziumstahl ist eine Ferrosiliziumlegierung mit 0,8 %-4,8 % Silizium, die zu Siliziumstahlblechen mit einer Dicke warmgewalzt und kaltgewalzt wird von weniger als 1mm. Durch die Zugabe von Silizium können der spezifische Widerstand und die maximale magnetische Permeabilität von Eisen erhöht, die Koerzitivkraft, der Kernverlust (Eisenverlust) und die magnetische Alterung verringert werden. Nichtorientierter Siliziumstahl ist eine Ferrosiliziumlegierung mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt. Im Stahlblech sind die Körner nach der Verformung und dem Glühen in unregelmäßiger Ausrichtung verteilt.
(3) Produktionsprozess
Orientierter Siliziumstahl: Orientierter Siliziumstahl wird in einem Sauerstoffkonverter geschmolzen, und der Stahlbarren wird durch Warmwalzen, Normalisieren, Kaltwalzen, Zwischenglühen und sekundäres Kaltwalzen auf die fertige Dicke gewalzt und anschließend einem Entkohlungsglühen und Hochtemperaturglühen unterzogen. und schließlich mit einer Isolierschicht überzogen.
Nichtorientierter Siliziumstahl: Vorentschwefelung des heißen Metalls, sekundäre Entschwefelung durch Zugabe von Ca0+CaF: Flussmittel oder Seltenerdelemente und Kalzium beim Konverterblasen. Siedender geschmolzener Stahl wird nach der Vakuumbehandlung und Entkohlung weiter entschwefelt. Zum Legieren wird Ferrosilicium mit geringem Titan- und Zirkoniumgehalt ausgewählt.
(4) Kornstruktur
Die Körner aus orientiertem Siliziumstahl sind geordnet angeordnet und werden im Allgemeinen in Transformatorkernen und einigen Motoren verwendet.
Die Körner von nichtorientiertem Siliziumstahl sind ungeordnet angeordnet. Es wird hauptsächlich in Statoren und Rotoren von Motoren, Kompressoren, großen Wasserturbinengeneratoren und anderen Geräten verwendet.
(5) Leistung und Nutzung
Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der beiden gibt es Unterschiede in der Verwendungsrichtung.
Kaltgewalzte, nicht orientierte Siliziumstahlbleche werden hauptsächlich in der Generatorherstellung verwendet und werden daher auch als kaltgewalzter Motorensiliziumstahl bezeichnet.
Kaltgewalztes orientiertes Siliziumstahlband wird hauptsächlich in der Transformatorenherstellung verwendet und wird daher auch als kaltgewalzter Transformator-Siliziumstahl bezeichnet.
| Matratzengrößenkategorie |
| Kategorie | Siliziumgehalt/% | Nenndicke/mm | Hauptanwendung | ||
|
Warmgewalzter Siliziumstahl (nicht orientiert) |
Warmgewalzter Stahl mit niedrigem Siliziumgehalt | 1.0~2.5 | 0.5 | Haushaltsmotoren und Mikromotoren | |
| Warmgewalzter Stahl mit hohem Siliziumgehalt | 3.0~4.5 | 0.35.0.50 | Transformator | ||
| Kaltgewalzter Siliziumstahl | Kaltgewalzter nichtorientierter Siliziumstahl | Kohlenstoffarmer Siliziumstahl | Kleiner oder gleich 0.5 | 0.50,0.65 | Haushaltsmotoren, Mikromotoren, kleine Transformatoren und Vorschaltgeräte |
| Siliziumstahl | >0.5~3.5 | 0.35,0.50 | Große und mittlere Motoren, Generatoren, Transformatoren | ||
| Kaltgewalzter kornorientierter Siliziumstahl | Gewöhnlicher orientierter Siliziumstahl | 2.9~3.3 | 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 | Große, mittlere und kleine Transformatoren und Vorschaltgeräte | |
| Hochmagnetisch induktionsorientierter Siliziumstahl | |||||
| Siliziumstahl für besondere Zwecke: Kaltgewalztes orientiertes Siliziumstahlband | 2.9~3.3 | 0.03,0.05,0.10 | Impulstransformatoren, Magnetverstärker, Hochfrequenztransformatoren und Schweißmaschinen | ||
| Kaltgewalztes, nichtorientiertes Siliziumstahlband | 3.0 | 0.15,0.20 | Hochfrequenzmotoren und -generatoren | ||
| Kaltgewalzter, nichtorientierter Siliziumstahl für Magnetschalter | 3.0 | 0.70 | Relais und Magnetschalter | ||
| Kaltgewalzter Stahl mit hohem Siliziumgehalt | 6.5 | 0.1~0.5 | Hochfrequenzmotoren, Transformatoren und magnetische Abschirmung | ||
Leistungsindikatoren für Siliziumstahlbleche
1. Geringer Eisenverlust. Der wichtigste Qualitätsindikator. Alle Länder der Welt klassifizieren die Qualitäten nach dem Eisenverlustwert. Je geringer der Eisenverlust, desto höher der Gehalt und desto höher die Qualität.
2. Hohe magnetische Induktionsintensität. Siliziumstahlbleche, die bei gleichem Magnetfeld eine höhere magnetische Induktion erreichen können, können den daraus hergestellten Motor- oder Transformatorkern in Größe und Gewicht verkleinern, wodurch Siliziumstahlbleche, Kupferdrähte und Isoliermaterialien eingespart werden können.
3. Hoher Stapelkoeffizient. Die Oberfläche von Siliziumstahlblechen ist glatt, flach und gleichmäßig dick, was den Stapelkoeffizienten des Kerns verbessert.
4. Gute Stanzleistung. Dies ist wichtiger für die Herstellung von Kernen für Klein- und Mikromotoren.
5. Die Oberfläche weist eine gute Haftung und Schweißbarkeit auf der Isolierfolie auf, wodurch Korrosion verhindert und die Stanzleistung verbessert werden kann.
6. Kleines magnetisches Alterungsphänomen. Siliziumstahlbleche müssen nach dem Glühen und Beizen angeliefert werden.
Vergleich der Siliziumstahlsorten
| Vergleichstabelle für nicht orientierten Siliziumstahl | ||||||||
|
Dicke |
GB/T 252-1996 |
JISC2553 |
ASTM |
IEC60404 |
Europäischer Standard Stahlsorte Nr. |
|
ROCT |
|
|
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 |
|
|
|
|
|||
| Vergleichstabelle zu kornorientiertem Siliziumstahl | |||||||
|
Dicke |
GB/T 252-1996 |
JISC2553 |
ASTM |
IEC60404 |
Europäischer Standard Stahlsorte Nr. |
|
ROCT |
|
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 |
VM89-27N |
3405 |
|
27Q130 |
27G130 |
|
M130-27S5 |
1.0866 |
VM130-27S |
3406 |
|
|
27Q120 |
27G120 |
27H163M |
|
|
|
3407 |
|
|
270G110 |
27P110 |
27P146M |
M110-27P5 |
|
|
3408 |
|
|
27QG100 |
27P100 |
|
M103-27P5 |
1.0880 |
|
|
|
|
0.30 |
30Q150 |
|
|
M150-30S5 |
1.0861 |
VM97-30N |
3404 |
|
30Q140 |
30G140 |
30H183M |
M140-30S5 |
1.0862 |
VM140-30S |
3405 |
|
|
300130 |
30G130 |
|
|
|
|
3406 |
|
|
30QG130 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
30QG120 |
30P120 |
30P154M |
M117-30P5 |
1.0882 |
VM117-30P |
3408 |
|
|
30QG110 |
30P110 |
|
M111-30P5 |
1.0881 |
VM111-30P |
|
|
|
|
30P105 |
|
M105-30P5 |
1.0886 |
|
|
|
|
0.35 |
35Q165 |
|
|
M165-35S5 |
1.0856 |
VM111-35-N |
3404 |
|
35Q155 |
35G155 |
35H207M |
|
1.0857 |
VM155-35S |
3405 |
|
|
35Q145 |
35G145 |
|
M150-35S5 |
|
|
3406 |
|
|
35Q135 |
|
|
|
|
|
3407 |
|
|
35QG135 |
35P135 |
|
M135-35P5 |
|
|
3408 |
|
|
35QG125 |
35P125 |
|
M125-35P5 |
|
|
|
|
|
|
35P115 |
|
|
|
|
|
|
Entwicklungsperspektiven
Um zusammenzufassen. Siliziumstahl wird zur Herstellung von Windkraftanlagen, Anlagen zur Solarstromerzeugung usw. verwendet, um die Effizienz der Anlagen zu verbessern und Energieverluste zu reduzieren. Zusätzlich zu den oben genannten Hauptanwendungen wird Siliziumstahl auch häufig in Elektrofahrzeugen, Elektrowerkzeugen, Haushaltsgeräten und anderen Bereichen eingesetzt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie wird Siliziumstahl ein breiteres Anwendungsspektrum in den Bereichen Elektrizität und Elektronik haben, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Daher hat Siliziumstahl als wichtiger Bestandteil elektromagnetischer Materialien sehr wichtige Anwendungsaussichten und Marktnachfrage.
Frage:
Was ist Eisenverlust?
Unter Eisenverlust (auch Kernverlust genannt) versteht man den Energieverlust im Eisenkern elektrischer Geräte wie Transformatoren, Induktoren, Wechselstrommotoren und Wechselstromgeneratoren aufgrund des Einflusses des sich ändernden Magnetfelds auf den Magnetkern. Die verlorene Energie wird als Wärme und manchmal auch als Lärm abgegeben.
Eisenverlust kann in drei Arten unterteilt werden: Hystereseverlust, Wirbelstromverlust und anomaler Verlust.







