Τι είναι ο ηλεκτρικός χάλυβας;
Ο ηλεκτρικός χάλυβας είναι ένας ειδικός τύπος κράματος χάλυβα που έχει σχεδιαστεί για χρήση στην παραγωγή ηλεκτρικών κινητήρων, μετασχηματιστών και άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού. Κατασκευάζεται από συνδυασμό σιδήρου και πυριτίου, δίνοντάς του ένα μοναδικό σύνολο χαρακτηριστικών που το καθιστούν ιδανικό για χρήση σε ηλεκτρικά εξαρτήματα.
Σε αντίθεση με τον συνηθισμένο χάλυβα, ο ηλεκτρικός χάλυβας έχει σχεδιαστεί για να είναι πολύ αγώγιμος, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια αποτελεσματικά. Αυτό το καθιστά απαραίτητο υλικό για κάθε συσκευή που απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, όπως κινητήρες και μετασχηματιστές.
Οι ιδιότητες του ηλεκτρικού χάλυβα
Ο ηλεκτρικός χάλυβας είναι ένα κράμα σιδήρου και άνθρακα
Ο ηλεκτρικός χάλυβας είναι ένα ισχυρό, ελαφρύ κράμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλές εφαρμογές. Έχει υψηλό συντελεστή ελαστικότητας, που το καθιστά δυνατό, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά όλκιμο ώστε να δουλεύεται σε διαφορετικά σχήματα. Έχει υψηλή ειδική αντίσταση και μαγνητική διαπερατότητα και είναι μη μαγνητικό, επομένως δεν παρεμβαίνει στον ηλεκτρισμό. Έχει χαμηλή θερμική διαστολή, που σημαίνει ότι δεν διαστέλλεται ή συστέλλεται εύκολα με τις αλλαγές της θερμοκρασίας όπως κάνουν άλλα μέταλλα. Όταν ψύχεται γρήγορα σε νερό ή λάδι, το μέταλλο γίνεται πολύ πιο σκληρό από ό,τι αν ψύχεται αργά σε θερμοκρασία δωματίου.
Έχει υψηλή μαγνητική διαπερατότητα
Χρησιμοποιείται ευρέως στη θωράκιση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και στους μαγνητικούς πυρήνες. Ο ηλεκτρικός χάλυβας έχει επίσης υψηλή ηλεκτρική αντίσταση και διηλεκτρική αντοχή, καθιστώντας τον κατάλληλο υλικό για πυκνωτές. Είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση από διάφορα οξέα και διαλύτες. Ως εκ τούτου, είναι συχνά η επιλογή μετάλλου σε καταστάσεις όπου η παρουσία διαβρωτικών αερίων διαφορετικά θα ήταν προβληματική. Ο ηλεκτρικός χάλυβας μπορεί να υποστεί θερμική επεξεργασία για να δώσει υψηλότερα επίπεδα σκληρότητας χωρίς να επηρεάζεται σημαντικά η σκληρότητα ή η ολκιμότητα του.
Έχει χαμηλή καταναγκασμό
Έχει χαμηλή καταναγκαστική ικανότητα, είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και δεν είναι μαγνητικό. Η επιφάνεια έχει υψηλή σκληρότητα και μπορεί να σκληρυνθεί με εργασία σβήνοντας το υλικό. Η συγκολλησιμότητα του μετάλλου βελτιώνεται όταν ωστενιοποιείται με θέρμανση στους 1200 βαθμούς Κελσίου για τρεις ώρες και ψύξη αργά. Ο ηλεκτρικός χάλυβας χρησιμοποιείται σε μετασχηματιστές, καλώδια χαμηλής τάσης, ζυγούς, γεννήτριες, ηλεκτρόδια συγκόλλησης και επαφές.
Χρησιμοποιείται σε πυρήνες μετασχηματιστών
Το Electrical Steel είναι ένας τύπος κραματοποιημένου χάλυβα που είναι πιο όλκιμος και πιο ανθεκτικός στη ρωγμή, ένας συνδυασμός που τον καθιστά κατάλληλο για χρήση σε πυρήνες μετασχηματιστών. Συνήθως παρασκευάζεται με περιεκτικότητα σε άνθρακα μεταξύ 0.08-0,12%. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα μειώνει τη θερμοκρασία τήξης, ώστε το υλικό να χυτεύεται και να κατεργάζεται εύκολα. Τα στοιχεία κράματος προσδίδουν διαφορετικές ιδιότητες στον χάλυβα, όπως αυξημένη αντοχή στη διάβρωση ή βελτιωμένη αντοχή σε εφελκυσμό. Ο ηλεκτρικός χάλυβας χρησιμοποιείται εκτενώς στον εξοπλισμό παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της εξαιρετικής ικανότητάς του να αντέχει σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση ή η αξιοπιστία.
Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρομαγνήτες
Αποτελείται από σίδηρο, άνθρακα και άλλα στοιχεία που δεν έχουν αναγνωριστεί. Όταν θερμαίνεται σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, τότε ο άνθρακας συνδέεται με τα άτομα σιδήρου για να δημιουργήσει σιδηρομαγνητικούς τομείς. Οι σιδηρομαγνητικές περιοχές είναι από όπου προέρχονται όλες οι μαγνητικές ιδιότητες του ηλεκτρικού χάλυβα. Οι σιδηρομαγνητικές περιοχές μπορούν είτε να είναι ευθυγραμμισμένες είτε κακώς ευθυγραμμισμένες. Οι κακώς ευθυγραμμισμένοι τομείς παράγουν πολύ περισσότερο μαγνητισμό από τους ευθυγραμμισμένους.
Τύποι ηλεκτρικού χάλυβα
Ηλεκτρικός χάλυβας με προσανατολισμό κόκκων
Ηλεκτρικός χάλυβας με προσανατολισμό κόκκων, ή GOES, είναι μια δομική ποιότητα χάλυβα υψηλής αντοχής χαμηλού κράματος. Είναι ένας τύπος χάλυβα EHS (ηλεκτρικός υψηλής αντοχής), ο οποίος περιλαμβάνει και ανοξείδωτους χάλυβες μαγγανίου. Αυτές οι ποιότητες χρησιμοποιούνται για εξοπλισμό μετάδοσης και διανομής ισχύος, επειδή έχουν εξαιρετική αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση, καθώς και καλή ανθεκτικότητα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα κατά τη διάρκεια της ρήξης ερπυσμού. Η δομή των κόκκων στο GOES παρέχει υψηλότερη ικανότητα μεταφοράς τάσεων από τους απλούς χάλυβες άνθρακα, επειδή οι κόκκοι δρουν για να διαχέουν τις τάσεις από τη μια περιοχή στην άλλη.
Υπάρχουν δύο τύποι GOES: κανονικοί κόκκοι και αντίστροφοι κόκκοι. Το Normal GOES κατασκευάζεται με την προσθήκη αλουμινίου με νικέλιο ή μαγγάνιο προκειμένου να μειωθεί η περιεκτικότητα σε άνθρακα και να σκληρυνθεί περαιτέρω διατηρώντας την ολκιμότητα ενώ το αντίστροφο GOES γίνεται αφαιρώντας ολόκληρο ή μέρος του νικελίου με προσθήκη μαγγανίου για να διατηρηθεί η ολκιμότητα αλλά η σκληρότητα είναι χαμηλότερη από το κανονικό
Μη προσανατολισμένος ημιεπεξεργασμένος ηλεκτρικός χάλυβας
Ο μη προσανατολισμένος ημιεπεξεργασμένος ηλεκτρικός χάλυβας είναι ο τύπος που χρησιμοποιείται πιο συχνά στη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι κατασκευασμένα από ένα μείγμα στοιχείων κράματος, άνθρακα και πυριτίου. Το στοιχείο κράματος καθορίζει τις δυνατότητες σκλήρυνσης και ο άνθρακας και το πυρίτιο ελέγχουν το μέγεθος και την αντοχή των κόκκων. Αυτοί οι τύποι συνήθως υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για να τους δώσουν τις επιθυμητές ιδιότητες για την εφαρμογή τους.
Μη προσανατολισμένος πλήρως επεξεργασμένος ηλεκτρικός χάλυβας
Ο μη προσανατολισμένος πλήρως επεξεργασμένος ηλεκτρικός χάλυβας είναι ένας τύπος ηλεκτρικού χάλυβα που προσφέρει υψηλή αγωγιμότητα και αντοχή στη διάβρωση. Αποτελείται από συνδυασμό φερριτικών, μαρτενσιτικών και ωστενιτικών κόκκων που κάνουν το υλικό ανθεκτικό σε διάφορες εφαρμογές. Μια εφαρμογή για αυτόν τον τύπο χάλυβα είναι στους μετασχηματιστές γιατί έχει την ικανότητα να αντέχει την υπερβολική ζέστη χωρίς να χαλάσει.
Εφαρμογή ηλεκτρικού χάλυβα
Ο ηλεκτρικός χάλυβας είναι ένας ειδικός τύπος χάλυβα που χρησιμοποιείται στην κατασκευή ορισμένων ηλεκτρικών εξαρτημάτων όπως μετασχηματιστές και κινητήρες. Αναφέρεται συνήθως ως «πυριτιούχος χάλυβας» λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε πυρίτιο. Ο ηλεκτρικός χάλυβας αποτελείται από σίδηρο, πυρίτιο και άλλα στοιχεία κραμάτων που του προσδίδουν μοναδικές ιδιότητες.
Ηλεκτρικός χάλυβαςμπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ποικίλες εφαρμογές, που κυμαίνονται από συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας έως ανταλλακτικά αυτοκινήτων και οικιακές συσκευές. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές εφαρμογές όπως μηχανές συγκόλλησης, κινητήρες έλξης και ανελκυστήρες. Οι ιδιότητες του ηλεκτρικού χάλυβα τον καθιστούν πολύτιμο υλικό για πολλές διαφορετικές βιομηχανίες.
