Stähle werden nach ähnlichen Verfahren wie Kohlenstoffstähle raffiniert, geschmolzen und gewalzt. Allerdings wird in jeder Phase der Produktion eine viel sorgfältigere Kontrolle ausgeübt. Der Begriff „elektrisch“ bezieht sich eher auf die Anwendung der Stähle als auf die Methode, mit der sie geschmolzen werden. Einige Werke verwenden Elektroöfen zum Schmelzen dieser Stähle. Moderne Produktionsmethoden wie Strangguss und Argon-Sauerstoff-Entkohlung (AOD) tragen dazu bei, eine gleichbleibende Qualität sicherzustellen.
Elektrostahlplatten werden bei hohen Temperaturen zu dicken Coils gewalzt. Anschließend werden die Spulen mit Säure gebeizt, um Zunder zu entfernen. Anschließend wird das Material in Ölform auf die endgültige Dicke kaltgewalzt und geglüht.Orientierte Elektrostählewerden kalt reduziert und verschiedenen Verarbeitungsschritten unterzogen, die für die Entwicklung ihrer bevorzugten Kornorientierung unerlässlich sind.
CRNGO Nicht kornorientierter Siliziumstahl
ZUSAMMENSETZUNG VON ELEKTRISCHEN STÄHLEN
Flachgewalzte Elektrostähle werden eher nach magnetischen Eigenschaften als nach einer bestimmten chemischen Zusammensetzung hergestellt. Die magnetischen Eigenschaften sind von größter Bedeutung und hängen sowohl von der Verarbeitung als auch von der chemischen Zusammensetzung ab. Um jedoch die verschiedenen Kernmaterialien anzugeben und zu zeigen, wie sie im Allgemeinen nach ihrer Zusammensetzung klassifiziert werden, werden die typischen chemischen Analysen einiger dieser Materialien aufgeführt.
Silizium ist das Hauptlegierungselement in Elektrostählen. Es wird hinzugefügt, weil es den Volumenwiderstand des Stahls erhöht und dadurch die Wirbelstromkomponente des Kernverlusts verringert. Silizium ist in dieser Hinsicht wirksamer als jedes andere Element, das bequem hinzugefügt werden kann. Silizium hat einen zusätzlichen Vorteil, da es die Kornstruktur des Stahls beeinflusst und so zu einem etwas verbesserten Kernverlust führt, indem es die Hysteresekomponente in nichtorientierten Elektrostählen verringert. Darüber hinaus müssen bestimmte Siliziummengen eingehalten werden, um einen Phasenwechsel zu vermeiden und so den Kristallorientierungsprozess in orientierten Elektrostählen zu unterstützen.
Abhängig von der Art des Produkts sind Aluminium und Mangan die weiteren Hauptlegierungselemente, die dem Elektrostahl zugesetzt werden. Jedes davon wird normalerweise in Mengen von weniger als 1,0 % und häufiger zwischen 0,1 und 0,5 % hinzugefügt. Diese Elemente werden hauptsächlich wegen ihrer metallurgischen Wirkung und nicht wegen physikalischer Effekte wie dem Volumenwiderstand hinzugefügt. Sie wirken sich auch positiv auf die Kornstruktur des Stahls aus und tragen so zur Verringerung der Hysteresekomponente des Kernverlusts bei.
Andere Elemente sind in Elektrostählen vorhanden, sind jedoch im Wesentlichen Verunreinigungen und kommen nur in Restmengen vor. Kohlenstoff ist ein Element, dessen Gehalt sich von dem in der Schmelze vorhandenen zum Endprodukt ändert. Während der Mühlenverarbeitung werden spezielle Wärmebehandlungen durchgeführt, um den Kohlenstoffgehalt des vollständig verarbeiteten Materials auf sehr niedrige Werte zu senken. Diese Entfernung von Kohlenstoff erfolgt beim Glühen der halbverarbeiteten Sorten durch den Kunden.
Bei kornorientierten Stählen sind zunächst Verunreinigungen wie Schwefel und Stickstoff erforderlich, um die endgültige Kristallorientierung zu entwickeln. Diese Elemente werden dann jedoch beim Schlussglühen entfernt. Da die magnetische Qualität von Elektrostahl von der chemischen Analyse und der Mühlenverarbeitung abhängt, kann es zu gewissen Überschneidungen der Qualitäten kommen, wie in Tabelle 2 gezeigt. Der Kernverlust variiert jedoch im Allgemeinen mit dem Siliziumgehalt, wobei mit zunehmendem Silizium ein verbesserter Kern entsteht Verlustgrad, was jedoch zu einer Verringerung der Hochinduktionspermeabilität führt.
