Acier au silicium à grains orientés (CRGO) laminé à froidest un alliage métallique polycristallin magnétique doux utilisé pour fabriquer des moteurs électriques et des noyaux de transformateurs. Fabriqué pour la première fois en 1933 par NP Gross, l'acier CRGO est un matériau très utile dans l'électronique moderne.
L'acier au silicium est utilisé pour fabriquer des transformateurs car il maintient les pertes par courants de Foucault à de faibles niveaux en raison de la présence d'une teneur élevée en silicium. En outre, l'acier au silicium réduit les forces coercitives, ce qui contribue à minimiser les pertes de magnétisation inverse dans les transformateurs.
Mais avant de l’utiliser dans la fabrication de transformateurs, cet acier au silicium est laminé à froid à température ambiante. Cela permet à ses grains de s'orienter dans une direction précise. Ce processus réduit également l'épaisseur de l'acier au silicium entre 0,1-2 mm, ce qui le rend plus dur et plus résistant.
Au contraire, l'acier laminé à chaud fait référence à l'acier qui a été laminé à des températures supérieures à 1 700 degrés Fahrenheit. Mais ils sont moins avantageux que l’acier laminé à froid. En raison de sa grande utilité, le silicium CRGO est un matériau coûteux.
Propriétés de l'acier CRGO
Un certain nombre de propriétés fontAcier CRGOle bon choix pour fabriquer des noyaux de transformateur ainsi que d'autres choses telles que des composants automobiles, des essieux, des moteurs, etc.
Jetons donc un coup d'œil à certaines des propriétés les plus importantes offertes par l'acier au silicium à grains orientés laminé à froid (CRGO).
Magnétisme élevé
L'acier au silicium CRGO possède d'excellentes propriétés magnétiques dans le sens du laminage. Ce magnétisme accru est dû au fait que, dans l'acier au silicium à grains orientés, les propriétés magnétiques globales du matériau dépendent de celles des grains individuels.
Ce magnétisme confine et guide le champ magnétique dans les transformateurs. Par conséquent, moins de courant magnétisant est utilisé pour magnétiser cet acier.
Haute résistivité
Une autre propriété importante de l’acier au silicium CRGO est ses niveaux de résistivité élevés. Lorsque du silicium est ajouté à l’acier, il augmente sa résistivité qui est par ailleurs assez faible.
Cette résistivité élevée réduit alors les pertes dans le noyau en minimisant les composantes des courants de Foucault. Ainsi, le fonctionnement global du transformateur est optimisé.
Haute élasticité mécanique
De plus, l’acier au silicium CRGO offre une élasticité mécanique exceptionnellement élevée. Ainsi, lorsqu’il est utilisé dans le noyau des transformateurs ou dans tout autre moteur ou composant, ils prolongent leur durée de vie. L'élasticité mécanique est utile lorsque l'objet est soumis à des contraintes, lui permettant ainsi de conserver sa forme.
Magnétostriction réduite
La magnétostriction est une propriété importante car elle contribue à la conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique, ce que font les transformateurs. Mais une magnétostriction élevée entraîne des niveaux de vibrations élevés. Ainsi, augmenter la teneur en silicium de l’acier contribue à réduire la magnétostriction, même si elle ne peut pas être complètement éliminée.
Facteurs de stratification élevés
Une autre propriété importante de l’acier au silicium CRGO est qu’il offre des facteurs de stratification élevés. Les tôles CRGO aident à minimiser les courants de Foucault et les pertes par hystérésis dans les transformateurs.
Lorsque le noyau d'un transformateur est laminé avec un matériau en acier CRGO parallèlement au champ magnétique, il contrôle le flux électromagnétique induit et éventuellement les courants de Foucault.
Faibles pertes de puissance
L’acier au silicium CRGO offrant une perméabilité élevée, il préserve donc la puissance. Et nous savons que le noyau d'un transformateur efficace devrait idéalement permettre de faibles pertes de puissance. Par conséquent, de l'acier au silicium à grains orientés laminé à froid est utilisé pour fabriquer le noyau des transformateurs.
Température de curie réduite
Comme nous le savons, le fer pur a une température de curie élevée. Ainsi, s’il est transformé en alliage en y ajoutant du silicium, la température de curie de l’acier peut être réduite.
Ainsi, dans le cas des transformateurs et des moteurs, il est important de maintenir la température en dessous de la température de Curie. Cela peut aider à activer le magnétisme spontané qui est un élément essentiel des transformateurs.
Acier au silicium à grains orientés CRGO
