Галантерейные товары|Поговорим о поделках из стали – кремниевой стали.

Галантерейные товары|Поговорим о поделках из стали – кремниевой стали.

1. Что такое кремниевая сталь?

Кремниевая сталь относится к магнитомягкому сплаву Fe-Si, также известному как электротехническая сталь. Массовый процент кремнистой стали Si составляет 0,4%~6,5%, с высокой проницаемостью, низким значением потерь в железе, отличным магнетизмом, низкими потерями в сердечнике, высокой силой магнитной индукции, хорошими свойствами штамповки, хорошим качеством поверхности стальная пластина, хорошие характеристики изоляционной пленки и так далее. Кремниевая сталь в основном используется для изготовления различных электродвигателей, генераторов, трансформаторов и других сердечников энергетического оборудования, является незаменимым металлическим функциональным материалом в энергетической, электронной и военной промышленности, а также ключевым материалом для энергетического оборудования для повышения эффективности и снижения потребление энергии. Электротехническая сталь, являясь крупнейшим магнитомягким сплавом, широко используется во всех аспектах реальной экономики, повышение ее общих характеристик и уровня производства имеет очень важную роль и значение в развитии национальной экономики.

2. История развития кремнистой стали.

До появления кремниевой стали железные сердечники изготавливались из промышленного чистого железа. В 1886 году американская компания Westinghouse Electric Company изготовила многослойный сердечник трансформатора из горячекатаной пластины из низкоуглеродистой стали с содержанием примесей около 0,4%, но низкоуглеродистая сталь имела низкое удельное сопротивление, большие потери в сердечнике, высокое содержание углерода и азота и серьезное магнитное старение. В 1902 году Гумлих обнаружил, что добавление кремния может увеличить удельное сопротивление железа, уменьшить потери на вихревые токи и потери на гистерезис, увеличить проницаемость и уменьшить явление магнитного старения.

1882–1995 годы — это в основном этап разработки горячекатаной кремнистой стали. В 1903 году США и Германия впервые начали производить горячекатаную кремниевую сталь. В 1905 году в США (в 1906 году в Великобритании) было начато массовое производство, за очень короткое время все заменило обычные пластины из низкоуглеродистой стали, производящие двигатели и трансформаторы. Из-за магнитной индукции, потерь в железе, обрабатываемости штамповкой и сдвигом, качества поверхности и качественных свойств изоляционного покрытия холоднокатаная неориентированная кремниевая сталь значительно превосходит горячекатаную кремниевую сталь, а горячекатаную продукцию нельзя прокатывать в производстве. Из-за снижения эффективности штамповки основные промышленно развитые страны в 1960-х годах прекратили производство горячекатаной кремнистой стали. В 1957 году бывшая западногерманская компания Ashims произвела в лаборатории лист кремнистой стали с двойной ориентацией (кремниевая сталь с кубической текстурой). Он обладает высокими магнитными свойствами в направлении прокатки и по горизонтали, но пока находится на лабораторной стадии и в промышленное производство не внедрен.

С 1930 по 1967 год это была в основном стадия разработки холоднокатаных пластин из обычной ориентированно-кремнистой стали (CGO). В 1933 году Гаусс использовал два метода холодной прокатки и отжига, чтобы получить сталь с содержанием 3% Si с высоким магнитным полем в направлении прокатки. В 1935 году компания Armco Steel в США начала производство холоднокатаной ориентированной кремнистой стали в сотрудничестве с компанией Westinghouse с использованием запатентованной технологии Gauss. После 20 лет непрерывного развития компания Armco в середине -1950 совершенствования процесса вторичной холодной прокатки кремниевой стали с ориентированной зернистой структурой, то есть процесса Armco, с тех пор процесс Armco уже давно монополизировал производство холоднокатаной стали в мире. Производство ориентированной кремниевой стали, около 80% продукции обычной ориентированной кремниевой стали (CGO) производится в соответствии с патентами Armco.

С 1961 по 1994 год это была в основном стадия разработки кремниевой стали с высокой магнитной индукцией (Hi-B). В 1953 году Сатори Танака и другие сотрудники компании Nippon Steel Co. в Японии доказали, что можно производить более магнитоориентированную кремниевую сталь с использованием AIN в качестве основного ингибитора и единого процесса холодной прокатки с высокой степенью обжатия. В 1961 году на основе внедрения патентов Armco было начато первое пробное производство комплексного ингибитора AlN+MnS для ориентированной кремниевой стали с высокой магнитной индукцией. Производство началось в 1964 году и получило название Hi-B, но оно было магнитно нестабильным. С 1968 года, когда Nippon Steel Corporation разработала продукцию из кремнистой стали с высокой магнитной ориентацией, японская холоднокатаная электротехническая сталь превзошла Соединенные Штаты по качеству продукции, технологиям производства и оборудованию, разработке новых технологий, экспериментальным исследованиям и технологиям испытаний и находится в абсолютное лидирующее положение в мире.

Китайский Тайюаньский металлургический завод в 1952 году, первое пробное производство горячекатаной листовой стали с низким содержанием кремния (1% ~ 2% Si), официально произведенное в 1954 году. В 1957 году была успешно разработана холоднокатаная ориентированная кремниевая сталь с содержанием 3% Si. Генеральным институтом исследований железа и стали. К 1973 году Китай освоил основные положения патента на технологию Armco, и Анган пытался произвести его, но не смог. В 1974 году компания Wuhan Iron and Steel Company представила оборудование для производства холоднокатаной ориентированной кремнистой стали и получила патенты японской компании Nippon Steel. С 1976 по 1977 год Генеральный институт исследований железа и стали разработал кремниевую сталь с ориентацией Hi-B на основе проверки и изучения японских патентов. В 1979 году WISCO официально произвела ориентированную кремниевую сталь, и до сих пор WISCO по-прежнему является основной производственной базой ориентированной кремниевой стали в Китае.

3. Классификация и применение кремнистой стали.

3.1 Оценка качества Si

Кремниевая сталь по классификации массовой доли Si подразделяется на Si<0.5% electrical steel and 0.5~4.5%Si silicon steel two categories, both known as electrical steel plate. The former in the manufacture of electromagnetic performance requirements are not high in the field of civilian small electrical appliances have a wide range of demand, such silicon steel sheet is characterized by the silicon content is significantly lower than conventional electrical steel, the preparation process is simple, low cost, and common carbon steel similar. The types and grades of the latter are extremely complex.

Сталь с высоким содержанием кремния относится к сплаву Si-Fe с содержанием кремния 4,5–6,7%, который обладает характеристиками значительного снижения потерь в железе при высокой частоте, высокой максимальной проницаемости, низкой коэрцитивной силы и чрезвычайно превосходных магнитных свойств, в основном используемых для производства высокочастотных двигателей. высокочастотные трансформаторы, дроссели и высокочастотное магнитное экранирование. Однако из-за высокого содержания Si пластичность при комнатной температуре очень низкая, и его невозможно прокатать. 6,5%Si имеет свою собственную систему из-за своих уникальных магнитных свойств. В настоящее время лишь небольшое количество материалов из неориентированного сплава 6,5% Si-Fe, полученного с помощью процесса силицирования, можно поставлять в рулонах, а изготовление более предпочтительного ориентированного сплава 6,5% Si-Fe затруднено.