Img00315

319

Stal krzemowa zimnowalcowana

5.55. Blachy walcowane na zimno dzieli się na orientowane i nieorientowane. Blachy orientowane, dzięki odpowiednio prowadzonemu procesowi hutniczemu, mają lepszą magnesowalność (wyższe B przy określonym H) i mniejszą stratność w kierunku walcowania. W wyniku kilkakrotnych operacji walcowania na zimno i wyżarzania odprężającego blachy zawierającej specjalne dodatki zwane inhibitorami (usuwane w końcowej fazie wytwarzania blach) uzyskuje się uporządkowanie kryształów wzdłuż kierunku walcowania. Uporządkowanie to (zwane teksturą krawędziową) polega na ustawieniu się większości kryształów w ten sposób, że ich kierunki łatwego magnesowania (por. p. 5.25) układają się w płaszczyźnie blachy, równolegle do kierunku walcowania. Staje się to przyczyną silnej anizotropii własności magnetycznych blachy — jej własności wzdłuż kierunku walcowania są znacznie korzystniejsze niż w innych kierunkach. Stratność magnetyczna w kierunku walcowania może być nawet 4-krotnie mniejsza, a magnesowalność o 35% większa niż w kierunku do niego prostopadłym.

Blachy orientowane są bardzo wrażliwe na naprężenia mechaniczne i zgnioty — naciski przy formowaniu z nich rdzeni magnetycznych mogą być przyczyną znacznego pogorszenia ich własności magnetycznych. Własności te można przywrócić przez wyżarzenie rekrystalizacyjne w temperaturze do 800°C.

Blachy magnetyczne krzemowe walcowane na zimno wytwarza się z reguły w postaci taśm o stosunkowo dużej gładkości powierzchni, co pozwala osiągnąć wysokie wartości współczynnika wypełnienia (powyżej 0,97). Ich powierzchnie powleka się cienką warstwą izolacji ceramicznej, tzw. karlitu, która wytrzymuje nagrzanie do temperatury 800°C, a więc nie ulega uszkodzeniu przy wyżarzaniu rekrystalizacyjnym blach.

Niektóre firmy japońskie i amerykańskie, dzięki zastosowaniu stali o dużej czystości, ulepszonych inhibitorów oraz specjalnie dobranych parametrów obróbki plastycznej na zimno i obróbki cieplnej, opanowały produkcję blach o podwyższonej jakości, zwanych blachami typu Hi-B. Są one coraz szerzej stosowane dzięki ich własnościom magnetycznym, lepszym od własności blach wytwarzanych metodami konwencjonalnymi (magnesowalność wyższa o ok. 5%, stratność niższa o ok. 15%). Blachy te są mniej wrażliwe na naprężenia mechaniczne — nie poddaje się ich wyżarzaniu rekrystalizacyjnemu.

Blach orientowanych używa się na rdzenie transformatorów energetycznych, rzadziej na rdzenie dwubiegunowe maszyn wirujących.

Blachy nieorientowane o własnościach izotropowych stosuje się w silnikach i generatorach. Niższe zawartości krzemu (0,5 - 2%) zawierają blachy na silniki małej mocy, gdzie większa magnesowalność i lepsza wykrawalność mają większe znaczenie niż podwyższona stratność (Ap_Fe = 2...3,6 W/kg przy 8 = 0,5 mm iZ?=l T). W dużych silnikach i generatorach większe znaczenie ma obniżenie stratności. Stosowane tam blachy o zawartości 2,5... 3,5% Si charakteryzują się znacznie niższą stratnością A/;_He =1,1 — 1,2 W/kg. Cena blach nieorientowanych jest znacznie niższa niż orientowanych.