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O que é aço silício e quais são as classificações do aço silício?

Nov 08, 2024 Deixe um recado

O que é aço silício?
 

 

      O aço silício, também conhecido como aço elétrico, é uma liga magnética macia de ferrossilício com extremamente baixo teor de carbono, indispensável para as indústrias de energia, eletrônica e militar. É também o material funcional metálico de maior volume, respondendo por cerca de 1% da produção mundial de aço. É uma liga de ferrossilício contendo 0,8%-4,8% de silício, que é laminada a quente e laminada a frio em chapas de aço silício com espessura inferior a 1 mm. A adição de silício pode aumentar a resistividade e a permeabilidade magnética máxima do ferro, reduzir a força coercitiva, a perda do núcleo (perda de ferro) e o envelhecimento magnético, e é usado principalmente como núcleo de vários motores, geradores e transformadores.

       

O aço silício é dividido em baixo teor de silício e alto teor de silício de acordo com o teor de silício. Pode ser dividido em laminado a quente e laminado a frio de acordo com a tecnologia de produção e processamento. O aço laminado a frio pode ser dividido em sem grão e com grão orientado.

 

Classificação do aço silício

 Diferentes conteúdos de silício: baixo teor de silício e alto teor de silício.

1. Wafer com baixo teor de silício: O wafer com baixo teor de silício contém menos de 2,8% de silício. Possui certa resistência mecânica e é usado principalmente na fabricação de motores, comumente conhecidos como chapas de aço silício para motores.

2. Wafer com alto teor de silício: O wafer com alto teor de silício contém 2,8%-4,8% de silício. Possui boas propriedades magnéticas, mas é frágil. É usado principalmente para fazer núcleos de transformadores, comumente conhecidos como chapas de aço silício de transformadores. Não há limite estrito entre os dois em uso real. Wafers com alto teor de silício são frequentemente usados ​​para fabricar motores grandes.

 

 Classificação do processo de produção: laminação a quente e laminação a frio

1. Aço silício laminado a quente: É usado principalmente na fabricação de geradores, por isso também é chamado de aço silício para motor laminado a quente. É feito laminando a quente o produto até a espessura necessária e depois recozendo-o a 800 graus ~ 850 graus. Devido ao seu desempenho e taxa de utilização insatisfatórios, foi gradualmente eliminado do mercado nos últimos anos.

2. Aço silício laminado a frio, chapas laminadas a frio têm espessura uniforme, boa qualidade de superfície e altas propriedades magnéticas. Portanto, com o desenvolvimento da indústria, as chapas laminadas a quente tendem a ser substituídas por chapas laminadas a frio.O aço silício laminado a frio pode ser dividido em dois tipos: aço silício de grão não orientado e aço silício de grão orientado.

 

Comparação entre aço silício orientado e aço silício não orientado

 (1) Conteúdo de silício
Ambas são chapas de aço silício laminadas a frio, mas o teor de silício é diferente. O teor de silício das chapas de aço silício não orientadas laminadas a frio é de 0,5%-3,0%, enquanto o teor de silício das chapas de aço silício orientadas laminadas a frio é superior a 3 .0%.

 (2) Natureza

Aço silício orientado: O aço silício orientado também é chamado de aço de transformador laminado a frio. O aço silício orientado possui forte magnetismo direcional, com menor perda de ferro na direção de laminação, maior permeabilidade magnética e alto valor de indução magnética sob um determinado campo de magnetização. O teor de silício do aço silício orientado é de cerca de 3%, e o teor de inclusões de óxido no aço deve ser baixo e deve conter alguns inibidores (MnS, A1N). É uma importante liga de ferrossilício utilizada na indústria de fabricação de transformadores (núcleo de ferro).

Aço silício não orientado: O aço silício não orientado é uma liga de ferrossilício contendo 0,8%-4,8% de silício, que é laminada a quente e laminada a frio em chapas de aço silício com espessura inferior a 1mm. A adição de silício pode aumentar a resistividade e a permeabilidade magnética máxima do ferro, reduzir a força coercitiva, a perda do núcleo (perda de ferro) e o envelhecimento magnético. O aço silício não orientado é uma liga de ferrossilício com baixíssimo teor de carbono. Na chapa de aço após deformação e recozimento, seus grãos ficam distribuídos em orientação irregular.

 (3) Processo de produção

Aço silício orientado: O aço silício orientado é fundido em um conversor de oxigênio, e o tarugo de aço é laminado na espessura acabada por meio de laminação a quente, normalização, laminação a frio, recozimento intermediário e laminação a frio secundária, e então passa por recozimento de descarbonetação e recozimento de alta temperatura, e finalmente revestido com uma camada isolante.

Aço silício não orientado: Pré-dessulfurização do metal quente, dessulfurização secundária pela adição de Ca0+CaF: fluxo ou elementos de terras raras e cálcio durante a sopragem do conversor. O aço fundido em ebulição é ainda dessulfurizado após tratamento a vácuo e descarbonetação. Ferrossilício com baixo teor de titânio e zircônio é selecionado para liga.

 (4) Estrutura de grãos

Os grãos de aço silício orientado são organizados de maneira ordenada e geralmente são usados ​​em núcleos de transformadores e alguns motores.

Os grãos do aço silício não orientado estão dispostos desordenadamente. É utilizado principalmente em estatores e rotores de motores, compressores, grandes geradores de turbinas hidráulicas e outros equipamentos.

 (5) Desempenho e uso

Devido às diferentes propriedades dos dois, existem diferenças nas instruções de uso.

O principal uso de chapas de aço silício não orientadas laminadas a frio é na fabricação de geradores, por isso também são chamadas de aço silício para motores laminados a frio.

O principal uso da tira de aço silício orientada laminada a frio é na fabricação de transformadores, por isso também é chamada de aço silício laminado a frio para transformadores.

     

Categoria de tamanho de colchão
categoria Conteúdo de silício/% Espessura nominal/mm Aplicação principal

Aço silício laminado a quente

(não orientado)

Aço com baixo teor de silício laminado a quente 1.0~2.5 0.5 Motores domésticos e micromotores
Aço com alto teor de silício laminado a quente 3.0~4.5 0.35.0.50 transformador
Aço silício laminado a frio Aço silício não orientado laminado a frio Aço silício de baixo carbono Menor ou igual a 0,5 0.50,0.65 Motores domésticos, micromotores, pequenos transformadores e reatores
Aço Silício >0.5~3.5 0.35,0.50 Motores, geradores, transformadores de grande e médio porte
Aço silício de grão orientado laminado a frio Aço silício orientado comum 2.9~3.3 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 Transformadores e reatores de grande, médio e pequeno porte
Aço silício orientado por alta indução magnética
Aço silício para fins especiais: Tira de aço silício orientada laminada a frio 2.9~3.3 0.03,0.05,0.10 Transformadores de pulso, amplificadores magnéticos, transformadores de alta frequência e máquinas de solda
Tira de aço silício não orientada laminada a frio 3.0 0.15,0.20 Motores e geradores de alta frequência
Aço silício não orientado laminado a frio para interruptores magnéticos 3.0 0.70 Relés e interruptores magnéticos
Aço com alto silício laminado a frio 6.5 0.1~0.5 Motores de alta frequência, transformadores e blindagem magnética
Indicadores de desempenho de chapas de aço silício

1. Baixa perda de ferro. O indicador de qualidade mais importante. Todos os países do mundo classificam os graus de acordo com o valor da perda de ferro. Quanto menor for a perda de ferro, maior será o grau e maior será a qualidade.
2. Alta intensidade de indução magnética. Chapas de aço silício que podem obter maior indução magnética sob o mesmo campo magnético podem tornar o motor ou núcleo do transformador menor em tamanho e peso, o que pode economizar chapas de aço silício, fios de cobre e materiais de isolamento.
3. Alto coeficiente de empilhamento. A superfície das chapas de aço silício é lisa, plana e de espessura uniforme, o que melhora o coeficiente de empilhamento do núcleo.
4. Bom desempenho de perfuração. Isto é mais importante para a fabricação de núcleos de motores pequenos e micro.
5. A superfície tem boa adesão e soldabilidade ao filme isolante, o que pode prevenir a corrosão e melhorar o desempenho de perfuração.
6. Pequeno fenômeno de envelhecimento magnético. As chapas de aço silício devem ser entregues após recozimento e decapagem.

 

Comparação de classe de aço silício
Tabela de comparação de aço silício não orientado

grossura
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Padrão Europeu
Grau de aço não.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

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

 

Tabela de comparação de aço silício de grão orientado

grossura
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Padrão Europeu
Grau de aço não.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

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

 

 

 

Perspectivas de desenvolvimento

   Resumindo. O aço silício é usado na fabricação de turbinas eólicas, equipamentos de geração de energia solar, etc., para melhorar a eficiência dos equipamentos e reduzir a perda de energia. Além dos principais usos acima, o aço silício também é amplamente utilizado em veículos elétricos, ferramentas elétricas, eletrodomésticos e outros campos. Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, o aço silício terá uma gama mais ampla de aplicações nas áreas de eletricidade e eletrônica para atender à crescente demanda. Portanto, como um componente importante dos materiais eletromagnéticos, o aço silício tem perspectivas de aplicação e demanda de mercado muito importantes.

 

 

Pergunta:

 

O que é perda de ferro?

A perda de ferro (também chamada de perda de núcleo) refere-se à energia perdida no núcleo de ferro de equipamentos elétricos, como transformadores, indutores, motores CA e geradores CA, devido à influência da mudança do campo magnético no núcleo magnético. A energia perdida é dissipada como calor e às vezes como ruído.

A perda de ferro pode ser dividida em três tipos: perda por histerese, perda por correntes parasitas e perda anômala.