Che cos'è l'acciaio al silicio?
L'acciaio al silicio, spesso chiamato acciaio elettrico, è acciaio con l'aggiunta di silicio. L'aggiunta di silicio all'acciaio aumenta la sua resistenza elettrica, migliora la capacità dei campi magnetici di penetrarlo e riduce la perdita di isteresi dell'acciaio. L'acciaio al silicio è utilizzato in molte applicazioni elettriche in cui i campi elettromagnetici sono importanti, come trasformatori, bobine magnetiche e motori elettrici.
Mentre il silicio in acciaio al silicio può ridurre il tasso di corrosione del ferro al suo interno, lo scopo principale dell'aggiunta di silicio è migliorare la perdita di isteresi dell'acciaio. L'isteresi è il ritardo tra il momento in cui un campo magnetico viene generato o applicato per la prima volta sull'acciaio e quando il campo si sviluppa completamente. L'aggiunta di silicio all'acciaio rende l'acciaio più efficiente e più veloce in termini di costruzione e manutenzione di campi magnetici. Pertanto, l'acciaio al silicio migliora l'efficienza e l'efficacia di qualsiasi dispositivo che utilizza l'acciaio come materiale di base magnetico.
La percentuale di silicio aggiunta all'acciaio al silicio varia con l'uso previsto fino al 6,5 percento. Per alcuni articoli, come motori e trasformatori ad alta efficienza, il silicio comprende circa il 3 percento della composizione dell'acciaio. In altri articoli che richiedono una minore efficienza, come alcuni tipi di applicazioni motorie, la quantità di silicio può arrivare al 2%. Sebbene costoso rispetto al normale acciaio al carbonio, l'acciaio al silicio può essere prodotto con qualunque percentuale di silicio sia necessaria per un'applicazione specifica.
L'acciaio al silicio viene prodotto in strisce o rotoli, tagliato nelle forme necessarie e quindi trattato termicamente per controllare la dimensione della grana dell'acciaio. Attraverso il controllo della dimensione del grano, la perdita di isteresi dell'acciaio può essere controllata con precisione. Anche la direzione della granella in acciaio al silicio può influire sulla sua efficienza. Il grano può essere orientato in una direzione attraverso il rotolamento per migliorare la sua densità oppure il grano può essere non orientato e funzionare in tutte le direzioni, rendendo l'acciaio al silicio meno costoso.
Una volta completato il processo di trattamento termico, l'acciaio al silicio viene spesso rivestito o verniciato, per ritardare ulteriormente la corrosione, quindi impilato agli spessori necessari. Questi spessori sono chiamati laminazioni e possono, o meno, essere fisicamente attaccati o uniti tra loro. Queste laminazioni impilate fungono da core di quasi tutti i dispositivi elettromagnetici nell'uso moderno, dagli adattatori di corrente per l'elettronica domestica ai trasformatori di sottostazione che forniscono energia elettrica a case e aziende.