Ne Tür Elektrikli Çelikler Mevcuttur?

GNEE Çelik Elektrikli Çelik Rulo

Tanecik odaklı elektrikli çelik (GOES)

GOES üretme süreci 1930'larda Amerikalı araştırmacı Norman P Goss tarafından geliştirildi. Bir çelik levha, haddeleme yönü ile aynı hizada olan taneciklerin tohumlarını oluşturan belirli bir şekilde (kritik kalınlık azaltımı adı verilen) haddelenir. Sonraki ısıl işlem ve yeniden kristalleştirme sırasında, tohumlardan taneler tüm hacmi doldurana kadar büyür.

Bu nedenle her bir tanecik hizalanır ve "kolay mıknatıslanma" yönü olarak da adlandırılan yuvarlanma yönü boyunca manyetik özellikler maksimuma çıkarılır. (Bu yöne 90°'de mıknatıslanma "serttir" ve 60°'de "en serttir"; tane yöneliminin doğrudan bir sonucudur). Bu, GOES'in, örneğin bir transformatörün bir kolu gibi manyetik akının belirli bir yönde yönlendirilmesi gereken uygulamalarda çok faydalı olduğu anlamına gelir.

GOES genellikle yaklaşık %96,5 demir, %3 silikon ve %0,5 diğer elementleri içerir. Silikon kayıpları azaltır ve tane büyümesinin hizalanmasına yardımcı olur. Manyetik açıdan bakıldığında optimum silikon miktarı aslında %6,5'tir; burada kayıplar daha da düşüktür, geçirgenlik maksimuma ulaşır ve çelik, transformatörler tarafından üretilen akustik gürültünün ana nedeni olan manyetostriksiyon göstermez. Bununla birlikte, %6,5 silikon içeriğine sahip çelik o kadar kırılgandır ki mekanik olarak kesilemez veya zımbalanamaz, bu nedenle lazerle veya diğer özel teknikler kullanılarak kesilmesi gerekir. Alternatif bir yaklaşım ise normal %3 silikon malzemeyi kesmek ve kesme sonrasında bu malzemeye daha fazla silikon eklemektir.

Yıllar geçtikçe GOES'in üretim sürecinde birçok değişiklik ve iyileştirme yapıldı ve bu da en önemlisi kayıpların on kat kadar azaltılmasına yol açtı. Şu anda kullanılan üretim süreci 20'den fazla adımdan oluşuyor, bu da GOES'in inşaat çeliğinden çok daha pahalı olduğu anlamına geliyor. Ancak yine de nikel ve kobalt alaşımları gibi diğer manyetik alternatiflerden çok daha ucuzdur.

GOES'in manyetik performansını artırmanın yollarından biri, levhanın yüzeyinde çekme gerilimine neden olan özel bir kaplama katmanının eklenmesidir. Bu, GOES'in geçirgenliğini artırır ve kayıpları azaltır. Sonuç olarak, bu şekilde üretilen çelik, daha geleneksel kalitelere göre daha yüksek mıknatıslanmada (B) çalışabilmektedir. Bu işlem genellikle patentli ticari adı olan "Hi-B" ile anılır.

Uygun tane büyümesiyle elde edilen, iki dik "kolay" yöne sahip "çift yönlü" çelik olarak adlandırılan çeliğin laboratuvar denemeleri de yapılmıştır. Bununla birlikte, bunun üretim süreci daha da pahalıdır ve malzeme henüz hacimli bir ticari uygulama alanı bulmamıştır.

Ticari olarak kullanılan GOES için geçerli kalınlıklar {{0}},35 mm (en ucuz), 0,27 mm ve 0,23 mm'dir (en pahalı). Fiyat genellikle kilogram başına birkaç ABD dolarıdır.

Yönlendirilmemiş elektrikli çelik (NOES)

NOES'te taneler çok daha küçüktür, genellikle 0,1 mm'den azdır. Belirli bir yöne yönlendirilmezler. Tam tersi; yükleme simetrisini sağlamak için mümkün olduğunca rastgele dağıtılmalıdırlar. Bunun nedeni, NOES'in, manyetik akının laminasyonların "dişlerinde" her zaman döndüğü ve konumunu değiştirdiği dönen makinelerin çekirdeklerinde kullanılmasıdır. Üretim süreci GOES'e göre daha basittir ve bu nedenle çelik daha ucuzdur; genellikle yarı fiyatından daha azdır.

NOES daha kalın saclarda (0.35 mm ve daha fazla) üretildiğinden zımbalama daha zordur ve kesme sırasında daha fazla mekanik deformasyon ve gerilim ortaya çıkar. Bu, manyetik performansı düşürür ve her zaman tolere edilemez. Bu durumlarda, manyetik özelliklerinin iyileştirilmesi için laminasyonların kesimden sonra tavlanması gerekir. Sonuç olarak NOES'ler iki ana tipte mevcuttur: yeniden tavlama gerektirmeyen tam işlenmiş ve son ısıl işlemin gerekli olduğu yarı işlenmiş.

Bir diğer önemli faktör de silikon içeriğidir. Silikon ilavesi doygunluk mıknatıslanmasını bir miktar azaltır. Bu, dişlerin doymuş koşullar altında çalışabileceği döner makinelerde önemlidir. Dönen makinenin mekanik torku, mıknatıslanmanın karesi ile orantılı olduğundan, torkta elde edilen önemli kazanımlar için mıknatıslanmadaki küçük bir iyileşme bile haklıdır. Bu nedenle, mekanik performansın birinci derecede önemli olduğu durumlarda, silikon içeriği çoğunlukla çok daha düşük seviyelere (hatta bazen 0%.5'in altına) düşürülür. Bu, torku artırır ancak elbette daha yüksek girdap akımı kayıplarına neden olur ve bu yalnızca kullanılan laminasyonların kalınlığının azaltılmasıyla azaltılabilir.

NOES genellikle cihazın fiyatının önemli bir faktör olduğu ev aletlerine yönelik küçük ve ucuz transformatörler için kullanılır.