מדברים על מלאכת פלדה - פלדת סיליקון

מדברים על מלאכת פלדה - פלדת סיליקון

1. מהי פלדת סיליקון

פלדת סיליקון מתייחסת לסגסוגת מגנטית רכה Fe-Si, הידועה גם בשם פלדה חשמלית. אחוז המסה של סיליקון פלדת סיליקון הוא 0.4%~6.5%, עם חדירות גבוהה, ערך אובדן ברזל נמוך של מגנטיות מעולה, עם אובדן ליבה נמוך, חוזק אינדוקציה מגנטי גבוה, תכונת ניקוב טובה, איכות פני השטח טובה של צלחת פלדה, ביצועי סרט בידוד טובים וכן הלאה. פלדת סיליקון משמשת בעיקר להכנת מנועים חשמליים שונים, גנרטורים ושנאים וליבת ציוד כוח אחר, היא חומר מתכת פונקציונלי הכרחי בתעשיית החשמל, האלקטרוניקה והצבא, אך גם חומר המפתח לציוד כוח לשיפור היעילות והפחתה צריכת אנרגיה. בתור הכמות הגדולה ביותר של סגסוגת מגנטית רכה, פלדה חשמלית נמצאת בשימוש נרחב בכל ההיבטים של הכלכלה הריאלית, לשיפור הביצועים הכוללים שלה ולרמת הייצור יש תפקיד ומשמעות חשובים מאוד בהתפתחות הכלכלה הלאומית.

2. היסטוריית פיתוח של פלדת סיליקון

לפני הופעת פלדת הסיליקון, ליבות הברזל היו עשויות מברזל טהור תעשייתי. בשנת 1886, חברת החשמל של Westinghouse מארצות הברית ייצרה ליבת למינציה של שנאים עם לוחית פלדה דלת פחמן מגולגלת חמה עם תכולת זיהומים של כ-0.4%, אך לפלדה דלת הפחמן יש התנגדות נמוכה, אובדן ליבה גדול, תכולת פחמן וחנקן גבוהה, והזדקנות מגנטית רצינית. בשנת 1902, מצא גומליך שתוספת של סיליקון יכולה להגביר את ההתנגדות של הברזל, להפחית את אובדן זרם המערבולת ואובדן ההיסטרזיס, להגביר את החדירות ולהפחית את תופעת ההזדקנות המגנטית.

1882 ~ 1995 הוא בעיקר שלב הפיתוח של פלדת סיליקון מגולגלת חמה. בשנת 1903, ארצות הברית וגרמניה החלו לראשונה לייצר פלדת סיליקון מגולגלת חמה. בשנת 1905 ארצות הברית (הממלכה המאוחדת בשנת 1906) הייתה בייצור המוני, תוך זמן קצר מאוד החליפו כולם את המנוע והשנאי הרגיל לייצור לוחות פלדה דל פחמן. בשל האינדוקציה המגנטית, אובדן הברזל, יכולת העיבוד של ניקוב וגזירה, איכות פני השטח ואיכות הציפוי המבודד של פלדת סיליקון ללא אוריינטציה מגולגלת קרה עדיפות בהרבה על פלדת סיליקון מגולגלת חמה, ולא ניתן לגלגל מוצרים בגלגול חם. , תוך הפחתת יעילות האגרוף, המדינות המפותחות התעשייתיות העיקריות בשנות ה-60 הפסיקו את הייצור של פלדת סיליקון מגולגלת חמה. בשנת 1957, אשימס מערב גרמניה לשעבר ייצרו במעבדה יריעת פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה כפולה (פלדת סיליקון בעלת מרקם מעוקב). יש לו תכונות מגנטיות גבוהות לאורך כיוון הגלגול ואופקית, אך הוא עדיין בשלב המעבדה ולא הוכנס לייצור תעשייתי.

מ-1930 עד 1967, זה היה בעיקר שלב הפיתוח של לוחית פלדת סיליקון רגילה מגולגלת קרה (CGO). בשנת 1933, גאוס השתמש בשתי שיטות גלגול וחישול קר לייצור פלדה 3% Si עם גבוה מגנטי לאורך כיוון הגלגול. בשנת 1935, חברת Armco Steel של ארצות הברית החלה בייצור פלדת סיליקון מגולגלת קרה בשיתוף פעולה עם חברת Westinghouse תוך שימוש בטכנולוגיית פטנט של גאוס. לאחר 20 שנה של פיתוח מתמשך, חברת Armco באמצע-1950השנים כדי לשכלל תהליך ייצור פלדת סיליקון משני בגלגול קר, כלומר תהליך ארמקו, מאז, תהליך ארמקו עשה מונופול מזמן על הגלגול הקר בעולם ייצור פלדת סיליקון מכוונת, פלדת סיליקון מכוונת רגילה (CGO) של כ-80% מיוצרים בהתאם לפטנטים של ארמקו.

מ-1961 עד 1994, זה היה בעיקר שלב הפיתוח של פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה מגנטית גבוהה (Hi-B). בשנת 1953, Satori Tanaka ואחרים מ-Nippon Steel Co. ביפן הוכיחו שניתן לייצר פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה מגנטית יותר עם AIN כמעכב העיקרי ותהליך גלגול קר יחיד בקצב הפחתה גבוה. בשנת 1961, על בסיס הצגת פטנטים של Armco, ייצור הניסיון הראשון של מעכב מקיף AlN+MnS של פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה אינדוקציה מגנטית גבוהה. הייצור החל ב-1964 ונקרא Hi-B, אך הוא לא היה יציב מבחינה מגנטית. מאז 1968, כאשר Nippon Steel Corporation פיתחה מוצרי פלדת סיליקון בעלת אוריינטציה גבוהה מגנטית, הפלדה החשמלית המגולגלת קר של יפן עלתה על ארצות הברית באיכות המוצר, טכנולוגיית ייצור וציוד, פיתוח טכנולוגיה חדשה, טכנולוגיית מחקר ובדיקה ניסיונית, ונמצאת בתחום עמדה מובילה מוחלטת בעולם.