Qu'est-ce que l'acier au silicium?

L'acier au silicium, souvent appelé acier électrique, est un acier additionné de silicium. L'ajout de silicium à l'acier augmente sa résistance électrique, améliore la capacité des champs magnétiques à y pénétrer et réduit la perte d'hystérésis de l'acier. L'acier au silicium est utilisé dans de nombreuses applications électriques où les champs électromagnétiques sont importants, tels que les transformateurs, les bobines magnétiques et les moteurs électriques.

Alors que le silicium dans l'acier au silicium peut réduire le taux de corrosion du fer, l'ajout de silicium a pour objectif principal d'améliorer la perte par hystérésis de l'acier. L'hystérésis est le décalage entre le moment où un champ magnétique est généré ou appliqué sur l'acier et le moment où le champ se développe complètement. L'ajout de silicium à l'acier rend l'acier plus efficace et plus rapide en termes de construction et de maintien de champs magnétiques. Ainsi, l'acier au silicium améliore l'efficacité de tout dispositif utilisant l'acier comme matériau de noyau magnétique.

Le pourcentage de silicium ajouté à l'acier au silicium varie avec l'utilisation prévue jusqu'à 6,5%. Pour certains articles, tels que les moteurs et les transformateurs à haute efficacité, le silicium constitue environ 3% de la composition de l'acier. Dans d'autres articles nécessitant moins d'efficacité, tels que certains types d'applications motorisées, la quantité de silicium peut être aussi faible que 2%. Bien que coûteux en comparaison de l'acier au carbone ordinaire, l'acier au silicium peut être produit avec le pourcentage de silicium requis pour une application spécifique.

L'acier au silicium est produit en bandes ou en rouleaux, découpé dans les formes nécessaires et ensuite traité thermiquement pour contrôler la taille du grain de l'acier. Grâce au contrôle de la taille du grain, la perte d'hystérésis de l'acier peut être contrôlée avec précision. La direction du grain dans l'acier au silicium peut également affecter son efficacité. Le grain peut être orienté dans une direction par laminage pour améliorer sa densité ou le grain peut être non orienté et couler dans toutes les directions, rendant l'acier au silicium moins coûteux.

Une fois le processus de traitement thermique terminé, l'acier au silicium est souvent revêtu ou verni pour retarder davantage la corrosion, puis empilé aux épaisseurs requises. Ces épaisseurs sont appelées laminations et elles peuvent ou non être physiquement liées ou liées les unes aux autres. Ces stratifications empilées servent de cœur à la quasi-totalité des dispositifs électromagnétiques utilisés de manière moderne, des adaptateurs secteur pour l’électronique grand public aux transformateurs de sous-station fournissant de l’alimentation électrique aux particuliers et aux entreprises.