Wichtige Erkenntnisse
Siliziumstahl ist ein kristallines Material: ein kubisch zentriertes (BCC) Ferritgitter mit Silizium in fester Lösung. Es enthält keine amorphen Bereiche.
Der Siliziumgehalt beträgt typischerweise etwa 0,5–3,5 % je Sorte (etwa 3 % für kornorientierte Sorten); Silizium erhöht den spezifischen Widerstand und verringert den Kernverlust.
Korn-orientierter (GO) Stahl entwickelt durch sekundäre Rekristallisation eine Goss-Textur, wodurch die Richtung der leichten{1}}Magnetisierung mit der Walzrichtung für Transformatorkerne in Einklang gebracht wird.
Nicht-orientierter (NGO) Stahl hat eine nahezu-zufällige Kornorientierung und wird in Motoren, Generatoren und Geräten verwendet, bei denen der Fluss rotiert.
1. Die Kristallstruktur
Siliziumstahlist eine kubisch-raumzentrierte (BCC) ferritische Legierung: Eisenatome besetzen ein BCC-Gitter und Siliziumatome lösen sich substitutionell auf und ersetzen einige Eisenatome. Das Silizium erhöht den elektrischen Widerstand, wodurch der Wirbelstromverlust verringert, die Magnetostriktion verringert und der Hystereseverlust verringert wird. Zu viel Silizium macht den Stahl spröde, weshalb handelsübliche Qualitäten je Sorte im Bereich von etwa 0,5–3,5 % liegen. In handelsüblichem Siliziumstahl gibt es keine amorphe (nicht-kristalline) Phase. - amorpher Magnetstreifen ist eine separate Produktfamilie (ein metallisches Glas) und sollte nicht mit kristallinem Elektrostahl verwechselt werden.
2. Kornorientierung: GO vs. NGO
| Aspekt | Korn-orientiert (GO) | Nicht-orientiert (NGO) |
|---|---|---|
| Kornstruktur | Goss-Textur: Einfache Magnetisierungsrichtung, ausgerichtet auf das Walzen (sekundäre Rekristallisation) | Nahezu-zufällige Ausrichtung |
| Beste Flussrichtung | Entlang der Rollrichtung | Beliebige Richtung (isotrop) |
| Typische Verwendung | Transformatorkerne, Messwandler, Drosseln | Motoren, Generatoren, Gerätekerne, rotierende Maschinen |
| Siliziumgehalt | Etwa 3 % | 0,5–3,5 % je Sorte |
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3. Körner, Korngrenzen und Domänen
Der Stahl besteht aus durch Korngrenzen getrennten Körnern. Korngrenzen behindern die Bewegung magnetischer Domänenwände und tragen zum Hystereseverlust bei. Daher ist die Kontrolle der Korngröße und -orientierung von zentraler Bedeutung für die Konstruktion von Elektrostahl. Bei GO-Stahl ist die Kornorientierung so gestaltet, dass die Magnetisierung der Walzrichtung folgt; Bei NGO-Stahl führt die zufällige Ausrichtung zu einem gleichmäßigen Verhalten in rotierenden Feldern. Der Verlust besteht aus drei Komponenten - Hysterese, Wirbelstrom- und anomalem Verlust - und wird durch Siliziumlegierung, dünne Laminierungen, isolierende Beschichtungen und, in höheren GO-Qualitäten, magnetische-Domänenverfeinerung reduziert.
4. Notensysteme
GO-Qualitäten werden nach Kernverlust bei 1,7 T / 50 Hz klassifiziert (zum Beispiel gemäß GB/T 2521.1 oder der IEC 60404-8-7 M-Serie); NGO-Klassen werden bei 1,5 T / 50 Hz gemäß GB/T 2521.2 oder der entsprechenden IEC-Klassifizierung klassifiziert. Sortierung nach Sorte, Dicke und Verlustklasse; Das Mühlenzertifikat gibt die Messwerte wieder.
Verpackung und Versand
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Häufig gestellte Fragen
Q1. Ist Siliziumstahl amorph?
Nein. Siliziumstahl ist kristallin (BCC-Ferrit). Amorphe Magnetstreifen sind eine andere, nicht-kristalline Produktfamilie.
Q2. Wie viel Silizium ist in Siliziumstahl enthalten?
Typischerweise etwa 0,5–3,5 % je Sorte; Kornorientierte Qualitäten liegen üblicherweise bei etwa 3 %.
Q3. Was ist der Unterschied zwischen GO- und NGO-Stahl?
GO hat eine orientierte (Goss) Textur, die für gerichteten Fluss (Transformatoren) optimiert ist; NGO hat eine nahezu-zufällige Ausrichtung für rotierende{1}Feldanwendungen (Motoren, Generatoren).
