Concernant « Est acier au silicium En termes simples, la « forte » de l'acier au silicium se reflète davantage dans ses propriétés électromagnétiques que dans sa résistance mécanique aux chocs, telle que nous l'entendons habituellement. En tant que matériau fonctionnel, sa résistance mécanique est suffisante pour répondre aux exigences de transformation et d'utilisation de son usage spécifique, mais elle n'est pas au cœur de sa conception. Le degré « fort » de l'acier au silicium dans différentes dimensions :Résistance mécanique (traction et résistance aux chocs) : En termes de résistance à la traction et aux chocs, l'acier au silicium présente des performances moyennement faibles. Sa résistance à la traction se situe généralement entre 370 et 540 MPa, ce qui est supérieur à celui des plastiques ordinaires, mais bien inférieur à celui des aciers de construction spécialisés (tels que acier à haute résistance, qui peut atteindre plus de 1000 MPa). Performances électromagnétiques (pertes fer, induction magnétique) : En termes de pertes fer et d'induction magnétique, l'acier au silicium présente des performances exceptionnelles et extrêmement robustes, ce qui constitue son principal atout. Une faible perte fer se traduit par un rendement énergétique élevé et une production de chaleur réduite. Une induction magnétique élevée permet de réduire la taille et le poids des équipements électriques. Performances du procédé (adaptabilité à l'emboutissage, au cisaillement et autres traitements) : À cet égard, l'acier au silicium se comporte plutôt bien. Il présente une certaine plasticité, une certaine ténacité et une certaine planéité de surface, ce qui lui permet de répondre aux exigences de l'emboutissage, du cisaillement et laminage des noyaux de moteurs et de transformateurs. Une compréhension approfondie de la « force » de l'acier au siliciumD'après les informations ci-dessus, on peut voir que pour évaluer si l'acier au silicium est « résistant », il est nécessaire de combiner des scénarios spécifiques.L'avantage principal réside dans le rendement élevé et les économies d'énergie de ses performances électromagnétiques : la force de l'acier au silicium réside principalement dans ses propriétés magnétiques douces. Dans un champ magnétique alternatif, il doit être facilement magnétisé et démagnétisé, tandis que sa consommation d'énergie (pertes fer) doit être la plus faible possible. Ceci est directement lié au rendement des transformateurs et des moteurs. Selon les statistiques, la modernisation des transformateurs existants avec de l'acier au silicium haut de gamme permet d'économiser presque autant d'électricité par an que la production d'électricité de la centrale des Trois-Gorges, ce qui témoigne de son importante contribution aux économies d'énergie. La résistance mécanique repose sur le principe de conformité aux exigences de traitement et d'utilisation : la résistance mécanique de l'acier au silicium remplit pleinement sa fonction. Une résistance ou une dureté excessive peut entraîner des difficultés de découpage et une usure rapide de l'outil. Cependant, une résistance trop faible peut compromettre la stabilité structurelle du noyau dans un moteur à grande vitesse. Par conséquent, sa résistance est contrôlée dans une plage appropriée, capable de résister à la force électromagnétique, à la force centrifuge et à la pression d'empilage, tout en facilitant l'emboutissage à grande échelle et de haute précision. Le point faible à noter : bien que sa résistance globale soit suffisante, l'acier au silicium, en particulier l'acier au silicium laminé à froid, est relativement sensible aux contraintes de traitement. Le cisaillement, la flexion et d'autres traitements peuvent générer des contraintes et des déformations à l'intérieur du matériau, ce qui peut dégrader ses propriétés magnétiques dans une certaine mesure. Par conséquent, dans certaines situations exigeant des performances extrêmement élevées, un recuit du noyau de fer complet peut être nécessaire pour éliminer ces contraintes et restaurer ses meilleures performances électromagnétiques.

CRGO (acier au silicium à grains orientés laminé à froid) et CRNGO (acier au silicium laminé à froid à grains non orientés) Ce sont des produits en acier spécialisés, principalement utilisés dans les applications électriques en raison de leurs propriétés magnétiques supérieures. Voici une comparaison détaillée :1. Définition et caractéristiques de baseAcier au silicium à grains orientés laminé à froid (CRGO) : Ce matériau subit un procédé spécial de laminage à froid et de recuit qui aligne les grains cristallins dans une direction (orientation) spécifique. Cette orientation améliore les propriétés magnétiques dans le sens du laminage, ce qui le rend idéal pour les applications où le flux magnétique est principalement directionnel, comme noyaux de transformateur.CRNGO (acier au silicium laminé à froid à grains non orientés) : En revanche, le CRNGO ne présente pas d'orientation de grain préférentielle. Ses grains sont orientés aléatoirement, ce qui lui confère des propriétés magnétiques isotropes (similaires dans toutes les directions). Il est donc adapté aux machines tournantes comme moteurs et générateurs électriques, là où le champ magnétique change de direction.2. Processus de productionLe CRGO et le CRNGO sont tous deux produits par une série d'étapes comprenant le laminage à chaud, le laminage à froid et le recuit. Cependant, le CRGO nécessite une étape critique supplémentaire : le laminage à froid secondaire et le recuit à haute température pour développer la texture Goss (110)[001], responsable de sa structure à grains orientés. Le CRNGO, en revanche, ne subit pas ce processus de développement de texture, ce qui explique sa nature non orientée.3. Applications clésCRGO : Son application principale concerne les noyaux des transformateurs de puissance et de distribution. Sa perméabilité magnétique élevée et ses faibles pertes dans le noyau dans le sens de laminage le rendent particulièrement efficace pour minimiser les pertes d'énergie lors du transport d'électricité.CRNGO : Il est principalement utilisé dans la fabrication de stators et de rotors pour moteurs électriques (notamment dans les applications automobiles comme les véhicules électriques), de générateurs et de petits transformateurs, où le champ magnétique n'est pas unidirectionnel. Sa nature isotrope garantit des performances constantes, quelle que soit la direction du champ magnétique.4. Contexte du marché et de l'industrieLe marché mondial de ces matériaux est important et en pleine croissance, porté en grande partie par l'essor du secteur des énergies renouvelables et de l'industrie des véhicules électriques (VE). La demande de CRNGO est particulièrement stimulée par la croissance rapide de la production de VE, car il s'agit d'un composant essentiel des moteurs de traction performants. La Chine est un important producteur et consommateur de CRGO et de CRNGO. En 2022, la production chinoise de CRNGO s'élevait à environ 4,5 millions de tonnes, soit plus de 60 % de la production mondiale.Le CRGO et le CRNGO sont des matériaux hautes performances essentiels dans l'industrie électrique. Le choix dépend essentiellement de l'application :Le CRGO est le matériau de choix pour les équipements statiques comme les transformateurs, où les champs magnétiques sont directionnels. Le CRNGO est indispensable pour les machines tournantes comme les moteurs et les générateurs, où les champs magnétiques sont multidirectionnels. La croissance des exigences en matière d'efficacité énergétique et l'électrification des transports sont des moteurs clés de l'innovation continue et de l'expansion du marché du CRGO et du CRNGO.

L'adoption d'une structure laminée dans noyaux de transformateur Il s'agit d'une conception clé en génie électrique, qui repose sur des principes physiques et des considérations d'ingénierie profonds. Le défi des pertes par courants de FoucaultLorsqu'un courant alternatif traverse les enroulements d'un transformateur, un champ magnétique variable est généré dans le noyau. Selon la loi de l'induction électromagnétique, ce champ magnétique variable induit un courant circulaire à l'intérieur du noyau. noyau de fer, appelé « courants de Foucault ». Si un seul noyau de fer est utilisé, ces courants de Foucault entraîneront une perte importante d'énergie sous forme de chaleur, ce qui non seulement réduira l'efficacité, mais pourrait également provoquer une surchauffe du noyau de fer. Solution pour structure laminéeCette conception peut être réalisée en empilant de fines feuilles de noyaux de fer et en recouvrant chaque feuille d'une couche isolante.1. Augmenter considérablement la résistance du trajet des courants de Foucault2. Limiter la plage d'écoulement du vortex dans une seule feuille mince3. Réduisez efficacement les pertes par courants de Foucault de plus de 90 %Optimisation des matériaux et des processusLes transformateurs modernes utilisent généralement acier au silicium Feuilles d'une épaisseur de 0,23 à 0,35 mm. L'ajout de silicium améliore encore la résistivité. L'empilement suit les lignes de champ magnétique, ce qui assure non seulement la fluidité du circuit magnétique, mais minimise également l'effet des courants de Foucault. Cette conception laminée apparemment simple est en fait la meilleure solution pour équilibrer efficacité, coût et fiabilité, et reste l'une des technologies de base dans la fabrication de transformateurs à ce jour.