Cos'è un acciaio al silicio

Gli acciai di silicio sono leghe ferritiche di ferro e silicio che hanno proprietà magnetiche che le rendono utili in motori e trasformatori. Le aggiunte al silicio migliorano la morbidezza magnetica e aumentano la resistività elettrica. Hanno anche gli effetti indesiderati di ridurre la temperatura della curva, ridurre la magnetizzazione della saturazione e di abbracciare la lega quando le aggiunte al silicio superano circa il 2%in peso. Gli effetti abbracciati del silicio rendono difficile produrre acciai di silicio con più di circa il 3% in peso di silicio. Gli acciai di silicio sono prodotti in due forme, leghe e leghe e leghe altamente strutturate a grano in cui i grani non sono orientati. L'orientamento del grano viene effettuato per allineare l'asse magnetico facile.

1.Silicon acciai

Performance elettriche drasticamente migliori e proprietà meccaniche e magnetiche migliorate sono state raggiunte dall'invenzione dell'acciaio al silicio nel 1900. A seconda della quantità esatta di Si nella composizione, sia non orientato, leghe isotropiche o leghe anisotropiche orientate al grano, che possono essere prodotte da sottili, possono essere prodotte. Oggi, questi due tipi di materiali rappresentano circa il 40% e il 25%, rispettivamente, del mercato globale per i materiali magnetici morbidi (Coey, 2009).

2. Leghe di ferro-silicio

Le leghe di ferro-silicio contenenti fino a circa il 4% di Si utilizzate per applicazioni magnetiche sono note come acciai di silicio. Gli acciai di silicio non orientati a più ottanti sono generalmente utilizzati in piccoli motori e generatori, relè e piccoli trasformatori di potenza in cui l'efficienza è meno preoccupata, mentre i gradi a bassa perdita tendono ad essere utilizzati in grandi generatori e trasformatori di potenza e distribuzione in cui le considerazioni di peso e di efficienza sono di fondamentale importanza.

A seguito di intensi sforzi di ricerca e sviluppo nel corso degli anni, la qualità degli acciai al silicio è stata continuamente migliorata. Studi intensi sui meccanismi delle trame di ricristallizzazione e della perdita del nucleo magnetico hanno portato allo sviluppo di nuovi gradi di materiale a bassa perdita ad alta induzione di trama eccezionalmente affilata {110} 〈001〉.

3.Silicon -Iron Electrical Steels

Il materiale magnetico morbido più comune utilizzato nelle macchine elettriche è l'acciaio elettrico silicio -ferro (vediAcciadi, a base di ferro al silicio: Proprietà magnetiche) sotto forma di laminazioni sottili. L'aggiunta di silicio al ferro morbido provoca una significativa riduzione della coercività, una leggera riduzione della magnetizzazione di saturazione e un aumento della resistività. Esistono due distinte categorie di acciai elettrici: prodotti isotropi non orientati con contenuto di silicio nell'intervallo 1-3,5% e prodotti anisotropi orientati al grano che contengono 2,9–3,15% Si (+AL). I livelli di silicio superiori al 3,5% si traducono in acciaio che diventano molto fragili e difficili da lavorare. Gli acciai orientati hanno la più bassa perdita del nucleo (vedere la Tabella 1) e vengono utilizzati nei trasformatori, mentre l'acciaio non orientato viene utilizzato nelle macchine elettriche in quanto vi sono direzioni di flusso variabili.

4.Steels: classificazioni

Gli acciai sviluppati principalmente per particolari proprietà elettriche, magnetiche e fisiche includono gli acciai di silicio (vediAcciai al silicio), acciai magnetici (vediAcciai magnetici) e acciai con bassi coefficienti di espansione termica (vediAcciadi: bassa espansione).