Merci secche|Parliamo di artigianato in acciaio: acciaio al silicio

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1. Cos'è l'acciaio al silicio

L'acciaio al silicio si riferisce alla lega magnetica morbida Fe-Si, nota anche come acciaio elettrico. La percentuale in massa dell'acciaio al silicio Si è 0,4%~6,5%, con elevata permeabilità, basso valore di perdita di ferro e eccellente magnetismo, con bassa perdita del nucleo, elevata forza di induzione magnetica, buone proprietà di perforazione, buona qualità superficiale di piastra in acciaio, buone prestazioni del film isolante e così via. L'acciaio al silicio viene utilizzato principalmente per la preparazione di vari motori elettrici, generatori e trasformatori e altri nuclei di apparecchiature elettriche, è un materiale funzionale metallico indispensabile nell'industria energetica, elettronica e militare, ma anche il materiale chiave per le apparecchiature elettriche per migliorare l'efficienza e ridurre consumo di energia. Essendo la più grande lega magnetica morbida, l'acciaio elettrico è ampiamente utilizzato in tutti gli aspetti dell'economia reale, migliorando le sue prestazioni complessive e il livello di produzione ha un ruolo e un significato molto importanti nello sviluppo dell'economia nazionale.

2. Storia dello sviluppo dell'acciaio al silicio

Prima dell'avvento dell'acciaio al silicio, i nuclei di ferro erano realizzati in ferro puro industriale. Nel 1886, la Westinghouse Electric Company degli Stati Uniti realizzò il nucleo di laminazione del trasformatore con una piastra di acciaio a basso tenore di carbonio laminata a caldo con un contenuto di impurità di circa 0,4%, ma l'acciaio a basso tenore di carbonio ha bassa resistività, grande perdita del nucleo, alto contenuto di carbonio e azoto e grave invecchiamento magnetico. Nel 1902, Gumlich scoprì che l'aggiunta di silicio può aumentare la resistività del ferro, ridurre la perdita di correnti parassite e la perdita di isteresi, aumentare la permeabilità e ridurre il fenomeno dell'invecchiamento magnetico.

1882~1995 è principalmente la fase di sviluppo dell'acciaio al silicio laminato a caldo. Nel 1903, gli Stati Uniti e la Germania iniziarono per la prima volta a produrre acciaio al silicio laminato a caldo. Nel 1905 gli Stati Uniti (il Regno Unito nel 1906) iniziarono la produzione di massa, in brevissimo tempo tutti sostituirono i normali motori e trasformatori di produzione di piastre in acciaio a basso tenore di carbonio. A causa dell'induzione magnetica, della perdita di ferro, della lavorabilità di punzonatura e taglio, della qualità della superficie e delle proprietà di qualità del rivestimento isolante dell'acciaio al silicio non orientato laminato a freddo sono notevolmente superiori all'acciaio al silicio laminato a caldo e i prodotti laminati a caldo non possono essere laminati nella produzione , riducendo l'efficienza di punzonatura, i principali paesi industrialmente sviluppati negli anni '60 hanno interrotto la produzione di acciaio al silicio laminato a caldo. Nel 1957, l'ex Ashim della Germania occidentale produsse in laboratorio una lamiera di acciaio al silicio a doppia orientazione (acciaio al silicio a struttura cubica). Ha elevate proprietà magnetiche lungo la direzione di laminazione e orizzontalmente, ma è ancora in fase di laboratorio e non è stato immesso nella produzione industriale.

Dal 1930 al 1967, si è trattato principalmente della fase di sviluppo delle piastre in acciaio al silicio orientato ordinario (CGO) laminate a freddo. Nel 1933, Gauss utilizzò due metodi di laminazione e ricottura a freddo per produrre acciaio al 3% di Si con un elevato magnetismo lungo la direzione di laminazione. Nel 1935, la Armco Steel Company degli Stati Uniti iniziò la produzione di acciaio al silicio orientato laminato a freddo in collaborazione con la Westinghouse Company utilizzando la tecnologia brevettata di Gauss. Dopo 20 anni di sviluppo continuo, la società Armco a metà degli anni '90 perfezionò un processo secondario di produzione di acciaio al silicio a grani orientati alla laminazione a freddo, ovvero il processo Armco, da allora il processo Armco ha a lungo monopolizzato i prodotti laminati a freddo a livello mondiale produzione di acciaio al silicio orientato, la produzione di acciaio al silicio orientato ordinario (CGO) di circa l'80% è prodotta in conformità con i brevetti Armco.

Dal 1961 al 1994, si è trattato principalmente della fase di sviluppo dell'acciaio al silicio orientato ad alta induzione magnetica (Hi-B). Nel 1953, Satori Tanaka e altri della Nippon Steel Co. in Giappone dimostrarono che è possibile produrre acciaio al silicio più orientato magneticamente con AIN come principale inibitore e un unico processo di laminazione a freddo ad alto tasso di riduzione. Nel 1961, sulla base dell'introduzione dei brevetti Armco, venne avviata la prima produzione di prova dell'inibitore completo AlN+MnS dell'acciaio al silicio orientato ad alta induzione magnetica. La produzione iniziò nel 1964 e venne chiamata Hi-B, ma era magneticamente instabile. Dal 1968, quando la Nippon Steel Corporation sviluppò prodotti in acciaio al silicio ad alto orientamento magnetico, l'acciaio elettrico laminato a freddo del Giappone ha superato gli Stati Uniti in termini di qualità del prodotto, tecnologia e attrezzature di produzione, sviluppo di nuove tecnologie, ricerca sperimentale e tecnologia di test ed è in una posizione di leader assoluto nel mondo.

China Taiyuan Iron and Steel Works nel 1952, la prima produzione di prova di lamiere di acciaio a basso contenuto di silicio laminate a caldo (1% ~ 2% Si), prodotte formalmente nel 1954. Nel 1957, l'acciaio al silicio orientato laminato a freddo al 3% Si fu sviluppato con successo dall'Istituto Generale di Ricerca sul Ferro e sull'Acciaio. Nel 1973, la Cina aveva padroneggiato i punti principali del brevetto tecnologico Armco e Angang tentò di produrlo ma non ci riuscì. Nel 1974, la Wuhan Iron and Steel Company introdusse attrezzature per la produzione di acciaio al silicio orientato laminato a freddo e brevetti della Nippon Steel del Giappone. Dal 1976 al 1977, l'Istituto Generale di Ricerca sul Ferro e sull'Acciaio ha sviluppato l'acciaio al silicio orientato Hi-B sulla base della verifica e dell'analisi dei brevetti giapponesi. Nel 1979, WISCO produceva ufficialmente acciaio al silicio orientato e, ad oggi, WISCO è ancora la principale base di produzione di acciaio al silicio orientato in Cina.

3. Classificazione e utilizzo dell'acciaio al silicio

3.1 Punteggio di qualità Si

L'acciaio al silicio secondo la classificazione della frazione di massa Si è diviso in 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.

L'acciaio ad alto contenuto di silicio si riferisce alla lega Si Si-Fe al 4,5% ~ 6,7%, che ha le caratteristiche di una perdita di ferro significativamente ridotta ad alta frequenza, elevata permeabilità massima, bassa coercività e proprietà magnetiche estremamente eccellenti, utilizzata principalmente per produrre motori ad alta frequenza, trasformatori ad alta frequenza, bobine d'arresto e schermatura magnetica ad alta frequenza. Tuttavia, a causa dell'elevato contenuto di Si, la plasticità è molto scarsa a temperatura ambiente e non può essere laminata. Il 6,5%Si ha un proprio sistema grazie alle sue proprietà magnetiche uniche. Attualmente, solo una piccola quantità di materiali in lega di Si-Fe al 6,5% non orientata preparati mediante processo di siliconizzazione può essere fornita in rotoli, e la preparazione della lega di Si-Fe al 6,5% orientata più vantaggiosa è più difficile.