Silicijski čelikje legura ferosilicija s udjelom silicija od oko 3% do 5%, a ostatak je uglavnom željezo. To je važna meka magnetska legura nezamjenjiva u energetskoj, elektroničkoj i vojnoj industriji. Također je metalni funkcionalni materijal s najvećim obujmom proizvodnje. Uglavnom se koristi kao željezna jezgra raznih motora, generatora i transformatora. Njegov proizvodni proces je složen, a proizvodna tehnologija stroga. Strane proizvodne tehnologije zaštićene su u obliku patenata i smatraju se životom poduzeća.
Tehnologija proizvodnje i kvaliteta proizvoda elektrotehničkog lima jedan je od važnih pokazatelja za mjerenje stupnja proizvodnje specijalnih čelika i tehnološkog razvoja zemlje. Trenutačno, količina, kvaliteta i specifikacije hladno valjanog elektročelika u mojoj zemlji ne mogu zadovoljiti potrebe razvoja energetske (električne) industrije. Postoji veliki jaz u usporedbi s Japanom u smislu proizvodne tehnologije, opreme, upravljanja i znanstvenog istraživanja.
Silicij je dobar dezoksidant za čelik. Kombinira se s kisikom kako bi se kisik pretvorio u stabilni SiO2 koji nije reduciran ugljikom, izbjegavajući iskrivljenje rešetke željeza zbog dopiranja atoma kisika. Silicij postaje čvrsta otopina u -željezu, što povećava otpor i pomaže u odvajanju štetnih nečistoća, ugljika. Stoga, općenito, dodavanje silicija nečistoćama koje sadrže željezo može povećati magnetsku propusnost, smanjiti prisilnu silu i gubitak željeza. Međutim, povećanje sadržaja silicija učinit će materijal tvrdim i krhkim, a toplinska vodljivost i žilavost će se smanjiti, što je štetno za odvođenje topline i mehaničku obradu. Stoga sadržaj silicija u limovima od silikonskog čelika općenito ne prelazi 4,5%.
Limovi od silikonskog čelika dijele se u dvije vrste: hladno valjani i toplo valjani.Hladno valjani silikonski čeliklistovi se češće koriste. Hladno valjani limovi od silikonskog čelika imaju izvrsna magnetska svojstva duž smjera valjanja. Ne samo da imaju visoku gustoću magnetskog toka zasićenja i male gubitke željeza u jakim magnetskim poljima, već imaju i dobra magnetska svojstva (veliku početnu magnetsku permeabilnost) u slabim magnetskim poljima. To je zato što proces hladnog valjanja smanjuje sadržaj nečistoća u čeličnom limu i stvara gruba zrna u čeličnom limu, što povećava magnetsku propusnost i smanjuje gubitak histereze.
Klasifikacija silikonskog čelika:
Vruće valjani silikonski čelični lim
Vruće valjani silikonski čelični limovi izrađuju se taljenjem Fe-Si legure u otvorenoj peći ili električnoj peći, opetovanim vrućim valjanjem u tanke limove i konačno žarenjem na 800-850 stupnjeva. Vruće valjani limovi od silikonskog čelika uglavnom se koriste u proizvodnji generatora, pa se nazivaju i toplo valjani limovi od silikonskog čelika za motore. Međutim, njihova je dostupnost niska, a gubitak energije velik. Posljednjih godina nadležni su odjeli naredili njihovo uklanjanje.
Hladno valjani neorijentirani silikonski čelični lim
Glavna upotreba hladno valjanih neorijentiranih limova od silikonskog čelika je za proizvodnju generatora, pa se također naziva i hladno valjani motorni silikonski čelik. Njegov sadržaj silicija je 0.5%-3.0%, a hladno je valjan do konačne debljine. Uglavnom se isporučuje kao čelične trake debljine 0.35 mm i 0.5 mm. Bs hladno valjanog neorijentiranog silikonskog čelika viši je od onog orijentiranog silicijskog čelika; u usporedbi s vruće valjanim silikonskim čelikom, njegova debljina je ujednačena, točnost dimenzija je visoka, a površina je glatka i ravna, čime se poboljšava faktor punjenja i magnetska svojstva materijala.
Hladno valjani orijentirani silikonski čelični lim
Glavna upotreba hladno valjane orijentirane silicijeve čelične trake je za proizvodnju transformatora, pa se naziva i hladno valjani transformatorski silicijski čelik. U usporedbi s hladno valjanim neorijentiranim silicijskim čelikom, magnetizam orijentiranog silicijskog čelika ima jaku usmjerenost; ima vrhunsku visoku magnetsku propusnost i niske gubitke u smjeru kotrljanja koji se lako magnetizira. Gubitak željeza orijentirane čelične trake u smjeru valjanja iznosi samo 1/3 poprečnog smjera, a omjer magnetske propusnosti je 6:1. Njegov gubitak željeza je oko 1/2 toplovaljane trake, a magnetska propusnost je 2,5 puta veća od one potonje.
Hladno valjani orijentirani silikonski čelični lim visoke magnetske indukcije
Hladno valjane silikonske čelične trake visoke magnetske indukcije su jednostruko orijentirane čelične trake i uglavnom se koriste u proizvodnji raznih transformatora, prigušnica i drugih elektromagnetskih komponenti u industriji telekomunikacija i instrumentacije. Njegova primjena ima dvije glavne karakteristike. Jedan je da pod uvjetima male struje, to jest uvjetima slabog magnetskog polja, materijal mora imati visoka magnetska svojstva u području slabog magnetskog polja, to jest visoku vrijednost μ0 i visoku B vrijednost; druga karakteristika je učestalost korištenja. Visoka, obično iznad 400Hz, čak i do 2MHz. Kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja i efektivna magnetska permeabilnost pod izmjeničnim magnetskim poljima, općenito se koriste tanke trake od 0.05-0.20 mm.
Proces proizvodnje silikonskog čelika:
Kiseljenje
Koristite sredstvo za uklanjanje kamenca i spremnik klorovodične kiseline za uklanjanje oksida s vruće valjane čelične trake kako biste spriječili površinske nedostatke hladno valjanog gotovog proizvoda.
Hladno žigosanje
Kako bi se osigurala debljina i materijal za različite namjene, omjer usporavanja postavljen je na 40%-90%, a implementirana je napredna kontrolna oprema kao što je automatska kontrola debljine i automatska kontrola oblika.
Žarenje
To je proces omekšavanja materijala čelične trake koji je očvrsnuo u procesu hladnog utiskivanja. Zagrijavanjem metala i brzim hlađenjem proizvodimo čelik za duboku obradu i čelik visoke vlačne čvrstoće, te usvajamo metode žarenja u kutiji (žarenje na poklopcu) i metode kontinuiranog žarenja.
Izolacijski premaz
Prilikom obrade silikonske čelične ploče u željeznu jezgru, kako bi se poboljšala njezina izvedba obrade i spriječili gubici vrtložnih struja ekvivalentni umnožavanju debljine čelične ploče, koristi se oprema za kontinuirano premazivanje za prskanje tekućine za izolacijski premaz na gornji i donje strane čelične ploče.
Izvođenje:
Glavni zahtjevi za performanse silikonskog čelika su:
1. Mali gubitak željeza, što je najvažniji pokazatelj kvalitete silikonskih čeličnih limova. Sve zemlje klasificiraju stupnjeve prema vrijednosti gubitka željeza. Što je manji gubitak željeza, to je viši stupanj.
2. Intenzitet magnetske indukcije (magnetska indukcija) je visok pod jakim magnetskim poljem, što smanjuje veličinu i težinu jezgri motora i transformatora, štedeći silikonske čelične limove, bakrene žice i izolacijske materijale.
3. Površina je glatka, ravna i jednolike debljine, što može poboljšati faktor punjenja željezne jezgre.
4. Dobra svojstva probijanja važnija su za proizvodnju mikro i malih motora.
5. Površinska izolacijska folija ima dobru adheziju i zavarljivost, te može spriječiti koroziju i poboljšati probijanje filma.
