Kylmävalssatun suuntaamattoman sähköteräksen koostumusta, rakennetta ja ominaisuuksia koskeva tutkimus

Sähköterästä kutsutaan myös piiteräslevyksi. Sen kehityksellä on yli 100 vuoden historia. Kylmävalssattu sähköteräs sisältää suunnatun sähköteräksen ja suuntaamattoman sähköteräksen. Suuntaamatonta sähköterästä käytetään suuriin ja keskikokoisiin moottoreihin, generaattoreihin, kotitalousmoottoreihin ja mikromoottoreihin. Rautasydämet liitäntälaitteille ja pienille muuntajille jne. Tärkeimmät magneettisen suorituskyvyn vaatimukset ovat pienet kokonaishäviöt ja korkea magneettinen polarisaatio. Pienet kokonaishäviöt voivat säästää paljon tehoa ja pidentää moottorin käyttöaikaa. Korkea magneettinen polarisaatiointensiteetti tarkoittaa vahvaa magnetointikykyä, ja rautasydämen virta pienenee, mikä on pienempi kuin kokonaishäviö ja kuparihäviö. Kokonaishäviöt ja magneettinen polarisaatio eivät liity pelkästään kemialliseen koostumukseen, vaan myös sisäiseen organisaatioon. Suuntaamattoman sähköteräksen ominaisuuksien ymmärtämiseksi paremmin ohjaamalla tuotantoa ja parantamalla tuotteiden laatua.

CRNO piiterästä

Koostumuskylmävalssattu suuntaamaton sähköteräs

Ei-orientoidut sähköteräslaadut liittyvät W600, W800 ja W1300, ja teräslevyn paksuus on 0,5 mm. Kolmen kemiallisen komponentin tilastolliset keskiarvot on esitetty taulukossa 1. Sähköasentajat ovat kaikki ultravähähiilisiä ei-suuntautuneita sähköasentajia. Suurin ero näiden kolmen komponentin välillä on pii- ja alumiinipitoisuus.

Sisäänsuuntaamaton sähköteräs, pii lisää ominaisvastusta ja pienentää kokonaishäviötä, mutta ei-magneettiset elementit vähentävät kyllästymismagnetointia, mikä ei ole hyödyllistä itselleen. Samalla liian korkea pitoisuus tekee teräksestä hauraan ja vaikeuttaa kylmätyöstöä. Siksi kylmävalssattujen sähkölaitteiden piipitoisuuden yläraja on yleensä noin 3.0%. Alumiini toimii samalla tavalla kuin pii. Vaikutukset suureen gammafaasialueeseen, karkeisiin rakeisiin, lisääntyneeseen resistiivisyyteen, vähentyneeseen magneettiseen anisotropiaan, vähentyneeseen kokonaishäviöön, alentuneeseen magneettisen polarisaation intensiteettiin ja teräksen lujuuteen ja kovuuteen eivät ole yhtä ilmeisiä kuin piin. Sekä pii että alumiini säätelevät suuntaamattoman sähköteräksen mekaanisia ja magneettisia ominaisuuksia säätämällä raekokoa tai -rakennetta.

Nopeiden ja pienikokoisten moottoreiden kehityksen myötä ei-suuntautuneelle sähköteräkselle on asetettu korkeampia suorituskykyvaatimuksia (kuten pieni rautahäviö korkealla taajuudella ja korkea magneettisen induktion lujuus jne.). Suuntamaton sähköteräs on piipehmeä magneettiseos, jossa on erittäin vähän hiilidioksidia ja joka on korvaamaton ja tärkeä materiaali voima-, elektroniikka- ja sotilasteollisuudessa. Tilastojen mukaan sähköasentajien kokonaistuotanto maailmassa vuonna 2000 oli 6,714 miljoonaa tonnia ja vuonna 2005 se ylitti 8 miljoonaa tonnia. Kotimaan kulutus on ylittänyt reilusti 3 miljoonaa tonnia. Niistä suuntaamaton sähköteräs on pyörivissä magneettikentissä toimivien ja hyviä magneetti- ja prosessiominaisuuksia vaativien moottoreiden ja generaattoreiden roottoreiden ydinmateriaali.

Suuntaamattoman sähköteräksen kovuuden muutostrendi on yhdenmukainen vetolujuuden muutostrendin kanssa, ja kovuus heijastaa teräksen lävistyskykyä. Mitä korkeampi piipitoisuus, sitä suurempi on teräksen kovuus ja heikommat lävistysominaisuudet. Jos teräksen kovuus on kuitenkin liian alhainen, lävistettyjen levyjen purseet kasvavat ja rei'itetyn levyn mitat ovat epätarkkoja. Sopiva teräksen kovuus, jolla on hyvä lävistyskyky, on 130HV ~ 180HV.