material listrik n magnet siap eskusi

23
BAHAN MAGNETIK secara luas diklasifikasikan menjadi dua kelompok dengan karakteristik baik itu magnetik keras ataupun lunak. Bahan magnetik keras ditandai dengan mempertahankan magnetisme sisa dalam jumlah yang besar setelah terpapar kuat dalam medan magnet. Bahan- bahan ini biasanya memiliki kekuatan koersif, Hc, nilai-nilai beberapa ratus hingga beberapa ribu oersteds (Oe) dan dianggap sebagai magnet permanen. Kekuatan koersif adalah ukuran kekuatan magnet yang dibutuhkan untuk mengurangi induksi magnet nol setelah material dimagnetisasi. Sebaliknya, bahan magnetik lunak dimagnetisasi oleh medan magnet yang relatif rendah kekuatan magnetnya, dan ketika medan magnet yang diterapkan dihilangkan, mereka kembali ke keadaan semula secara relative dengan magnetisme sisa yang rendah. Bahan magnetik lunak biasanya menunjukkan nilai kekuatan koersif sekitar 400 A · M-1 (5 Oe) ke level 0,16 A · m-1 (0,002 Oe). Perilaku magnetik lunak penting dalam setiap aplikasi yang melibatkan mengubah induksi elektromagnetik seperti solenoida, relay, motor, generator, transformer, perisai magnetik, dan sebagainya. Karakteristik penting dari bahan magnetis yang lunak : permeabilitas yang tinggi Tinggi induksi saturasi Rendah histeresis-energi yang hilang Rendah eddy-saat kerugian dalam aplikasi fluks Dalam kasus-kasus khusus permeabilitas, konstan pada kekuatan medan rendah dan atau perubahan minimum atau yang pasti dalam permeabilitas dengan suhu Biaya, ketersediaan, kekuatan, ketahanan korosi, dan kemudahan pengolahan beberapa faktor lain yang mempengaruhi akhir pemilihan bahan magnetik lunak. Magnetis bahan lunak diproduksi dalam jumlah besar karena kuantitasnya memiliki kemurnian besi yang tinggi, besi karbon rendah, baja silikon, besi-nikel paduan, paduan besi-kobalt, paduan besi krom feritik, dan ferit. bahan amorf magnet lunak ini diproduksi secara komersial, namun karakteristik mereka tercakup dalam "Kacamata logam" artikel di Volume ini. Ferromagnetic Properties

Upload: muhammad-yunan-hasbi

Post on 05-Jul-2015

277 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

BAHAN MAGNETIK secara luas diklasifikasikan menjadi dua kelompok dengan karakteristik baik itu magnetik keras ataupun lunak. Bahan magnetik keras ditandai dengan mempertahankan magnetisme sisa dalam jumlah yang besar setelah terpapar kuat dalam medan magnet. Bahan-bahan ini biasanya memiliki kekuatan koersif, Hc, nilai-nilai beberapa ratus hingga beberapa ribu oersteds (Oe) dan dianggap sebagai magnet permanen. Kekuatan koersif adalah ukuran kekuatan magnet yang dibutuhkan untuk mengurangi induksi magnet nol setelah material dimagnetisasi. Sebaliknya, bahan magnetik lunak dimagnetisasi oleh medan magnet yang relatif rendah kekuatan magnetnya, dan ketika medan magnet yang diterapkan dihilangkan, mereka kembali ke keadaan semula secara relative dengan magnetisme sisa yang rendah. Bahan magnetik lunak biasanya menunjukkan nilai kekuatan koersif sekitar 400 A · M-1 (5 Oe) ke level 0,16 A · m-1 (0,002 Oe). Perilaku magnetik lunak penting dalam setiap aplikasi yang melibatkan mengubah induksi elektromagnetik seperti solenoida, relay, motor, generator, transformer, perisai magnetik, dan sebagainya.

Karakteristik penting dari bahan magnetis yang lunak : permeabilitas yang tinggi Tinggi induksi saturasi Rendah histeresis-energi yang hilang Rendah eddy-saat kerugian dalam aplikasi fluks Dalam kasus-kasus khusus permeabilitas, konstan pada kekuatan medan rendah

dan atau perubahan minimum atau yang pasti dalam permeabilitas dengan suhu

Biaya, ketersediaan, kekuatan, ketahanan korosi, dan kemudahan pengolahan beberapa faktor lain yang mempengaruhi akhir pemilihan bahan magnetik lunak. Magnetis bahan lunak diproduksi dalam jumlah besar karena kuantitasnya memiliki kemurnian besi yang tinggi, besi karbon rendah, baja silikon,besi-nikel paduan, paduan besi-kobalt, paduan besi krom feritik, dan ferit. bahan amorf magnet lunak ini diproduksi secara komersial, namun karakteristik mereka tercakup dalam "Kacamata logam" artikel di Volume ini.

Ferromagnetic Properties

Dalam bahan kristal, dasar untuk ferromagnetisme terletak pada keselarasan momen magnetik dari noncompensated elektron berputar di kulit 3d dari unsur-unsur transisi seri seperti besi, nikel, dan kobalt. Dalam bahan feromagnetik yang di bawah suhu Curie mereka, momen magnetik atom yang berdekatan digabungkan sejajar satu sama lain. Untuk volume kecil dari bahan, semua momen magnetik individu selaras dalam satu arah. Ini adalah volume kecil magnet kejenuhan dan dikenal sebagai domain magnetik. Volume bahan yang berdekatan, juga magnet untuk kejenuhan, mungkin memiliki penjumlahan titik momen magnetik di arah lain. Dimana dua volume tersebut memenuhi(dengan keberpihakan yang berbeda), dinding batas domain harus ada. Magnetisasi total sampel bahan adalahmurni dimana vektor penjumlahan dari semua komponen vektor magnetisasi domain penuh individu. Dalam keadaan mengalami kerusakan magnetik, penjumlahan bersih dari semua domain mendekati nol. Magnetisasi murni material dapat diubah dengan dinding domain gerakan dan atau oleh rotasi dari vektor magnetisasi domain individu. Energi yang diperlukan untuk menyebabkan domain

Page 2: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

penuh rotasi dan gerakan dinding yang berhubungan dengan struktur kristal bahan ', ukuran butir, tegangan sisa, pengotor, dan sebagainya.

Dalam bahan feromagnetik kristal, magnetisasi terjadi secara spontan dalam arah yang mudah disukai. Anisotropi kristal adalah suatu minimum. Dalam besi arah nya adalah tepi kubus <100>. Dalam nikel, arah magnetisasi adalah <111> batu diagonal (Gambar 1). Konstanta anisotropi kristal (K1) adalah ukuran energi yang diperlukan untuk mengubah vektor magnetisasi spontan dari arah pilihan ke arah medan magnet diterapkan. Jika K1 mendekati nol, relatif mudah untuk mengubah magnetisasi dalam arah, dan permeabilitas yang cenderung tinggi.

Gambar. 1 orientasi Kristalografi besi menunjukkan kemudahan magnetisasi dalam tiga arah utama

Sebagai medan magnet eksternal diterapkan pada bahan feromagnetik, domain magnetik yang terjadi bertepatan dengan bidang diterapkan tumbuh dengan mengorbankan domain kurang menguntungkan. Setelah kenaikan lebih lanjut dari bidang eksternal domain memutar ke arah yang sejajar dengan bidang ini. Terutama selama rotasi domain, jarak kisi kristal dapat diubah sehingga material mengembang atau kontraksi sedikit. Perubahan dalam dimensi ini bila magnet yang dikenal sebagai magnetostriction. Magnetostriction positif adalah perpanjangan dari bahan dalam arah medan yang diterapkan, dimanaperubahannya adalah sangat kecil, misalnya, nikel murni memiliki koefisien saturasi magnetostriction (1) sekitar - 38 × 10-6 l /! L. Dalam paduan permeabilitas sangat tinggi, 1 m endekati nol. Sebaliknya, menerapkan stres eksternal untuk feromagnetik material menyebabkan putaran histeresis magnetik untuk berubah.

Sifat feromagnetik dan listrik bahan dapat dibagi menjadi dua kategori umum: mereka yang memiliki struktur sensitif dan struktur yang tidah sensitive. Struktur sensitif mengacu pada sifat tidak nyata dipengaruhi oleh perubahan kecil dalam komposisi kotor, sejumlah kecil pengotor tertentu, perlakuan panas, atau plastik deformasi. Struktur-insensitive diterima secara umum beberapa properti adalah induksi saturasi (B), resistivitas ("), dan temperatur Curie (Tc). Properti ini sangat tergantung pada komposisi paduan yang dipilih dan tidak berubah secara substansial dalam proses manufaktur komponen dari paduan. Struktur-sifat sensitif adalah mereka secara drastis dipengaruhi oleh kotoran: regangan sisa, ukuran butir, dan sebagainya. Permeabilitas (μ), kekuatan koersif (Hc), kerugian histeresis (Wh), induksi sisa (Br), dan stabilitas magnetik semua struktur dianggap sensitif. Sebuah cara untuk mengendalikan sifat struktur-sensitif adalah melalui pembuatan pengolahan dan paduan atau dengan penggunaan yang tepat dari sebuah perlakuan panas anil akhir.

Page 3: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

Efek Pengotor pada Properties MagneticUnsur-unsur seperti karbon, oksigen, nitrogen, dan belerang biasanya ditemukan sebagai pengotor dalam semua paduan . Bahkan dalam konsentrasi yang sangat rendah elemen ini cenderung untuk mencari lokasi interstisial dalam kisi kristal, dengan demikian, kisi-kisi dapat sangat tegang. Konsentrasinya sangat kecil dan dapat mengganggu dengan pergerakan domain magnetik yang mudah dan merusak sifat magnetik yang lunak. Gambar 2 menunjukkan perkiraan hubungan antara kandungan karbon dan hilangnya histeresis dari besi. Kerugian histeresis sama-sama terkait dengan sulfur dan kadar oksigen. Selanjutnya, jika karbon dan / atau nitrogen tetap dalam paduan bentuk bebas, atau jika unsur-unsur melebihi batas kelarutannya masing-masing dekat suhu kamar, mereka mungkin bermigrasi dalam waktu dan endapan dalam bentuk denda partikel yang dapat pin dinding domain magnetik. Hal ini menyebabkan pengerasan sifat magnetik yang dikenal sebagai penuaan.

Gambar 2. Hubungan antara kandungan karbon dan kerugian histeresis untuk besi murni dan tidak dicampur. Induksi B = 1 T (10 kG)

Produsen baja memanfaatkan bahan baku dan metode pencairan yang membagi tingkat pengotor paduan yang dijamin memberikan tingkatan tertentu pada kinerja magnet. Dalam kasus tertentu, terutama sepenuhnya diproses dengan baja silikon, produser kemudian menggunakan perlakuan panas dekarburisasi untuk mengurangi kandungan karbon dari strip yang dipasok oleh produk. Proses ini tidak ekonomis atau secara fisik mungkin untuk semua paduan magnetik lunak dan strip berat atau bar bentuk produk. Jadi, sering diinginkan dan perlu bahwa konsumen anil bagian dalam sangat mengurangi, nonoxidizing atmosfer sebagai bagian dari proses komponen manufaktur . Anil bagian akhir lebih mengurangi kotoran, terutama karbon dan sulfur, di bawah tingkat yang dapat dicapai dengan kontrol pencairan saja. Dalam paduan besi dan baja silikon, isi bagian akhir harus kurang dari 0,003% C untuk mengoptimalkan sifat magnetik lunak dan meminimalkan penuaan.

Pengaruh Penambahan paduan Properties MagneticKonstituen utama dari paduan magnetik yang paling lunak adalah salah satu atau lebih unsur feromagnetik umum: besi, nikel, atau kobalt. Kombinasi yang paling berguna unsur-unsur dan penambahan khas paduan tambahan yang dibuat untuk magnetik lunak paduan yang sepenuhnya substitusional. Mereka berkontribusi untuk kontrol struktur kisi kristal untuk mempromosikan permeabilitas tinggi, rendah kekuatan koersif, dan kehilangan histeresis rendah. Penambahan paduan tertentu juga dapat meningkatkan tahanan listrik yang membantu untuk mengurangi kerugian eddy-saat arus bolak-balik (Ac). Misalnya, besi murni dapat menunjukkan sifat magnetik lunak yang baik dan

Page 4: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

memiliki induksi saturasi tinggi. Hal ini digunakan secara luas dalam aplikasi arus searah (dc) dan motor tenaga kuda fraksional yang kecil, namun rendah resistivitas listrik hasil tinggi eddy-saat kerugian dalam aplikasi arus bolak – balik (Ac). Gambar 3 menunjukkan perubahan resistivitas yang hasil dari penambahan berbagai elemen untuk besi.

Gambar 3. Pengaruh unsur paduan pada resistivitas listrik dari besi

Silikon. Akibatnya, paduan besi yang mengandung 1 sampai 4% silikon biasanya digunakan dalam aplikasi arus boalk-balik (Ac). Dimana, anil murni besi sangat lembut, biasanya berkisar 20 sampai 40 HRB. Penambahan silikon juga memperkuat paduan anil. Besi ~ Si mengandung 2,5% menunjukkan sebuah kekerasan anil dari ~ 90 HRB. Penambahan silikon lebih besar dari sekitar 2,5% menjadi besi murni dapat menghilangkan transformasi dari fasa α ke γ ditemukan di besi murni. Akibatnya, silikon-kontennya lebih tinggi paduannya, dapat di anil untuk mempromosikan pertumbuhan butir pada suhu tinggi tanpa melewati fase transformasi. Kurangnya transformasi fasa juga memfasilitasi pengembangan preferentially berorientasi (kubus di tepi) butir struktur dalam baja silikon. Baja silikon berorientasi biasanya mengandung 3,15% Si.Kobalt. Kebanyakan penambahan paduan besi yang lebih rendah dibuat untuk induksi jenuh (B) seperti ditunjukkan pada Gambar. 4. Namun, Selain itu hasil kobalt di induksi saturasi meningkat sampai kira-kira 2,46 T (24,6 kG) di sekitar 35% Co

Fig. 4 Effect of alloying elements on room-temperature saturation induction of iron

Page 5: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

Vanadium. Penambahan vanadium untuk 50Co-50Fe paduan dapat meningkatkan pengolahan dengan memungkinkan pendinginan untuk mendapatkan daktilitas untuk cold rolling produk strip. Fosfor dapat ditambahkan ke besi murni dan besi silikon untuk meningkatkan stampability dan machinability dan untuk membantu sintering bubuk besi. Kromium ditambahkan ke besi untuk memproduksi baja stainless feritik dengan karakteristik magnetik lunak yang cocok untuk tertentu aplikasi. Elemen tambahan. penambahan molibdenum, tembaga dan / atau krom dapat dibuat untuk ~ 80Ni-Fe paduan untuk mengoptimalkan kristalografi parameter untuk mencapai permeabilitas sangat tinggi. Signifikansi dari masing-masing penambahan paduan Ulasan secara lebih rinci pada bagian pengklasifikasian paduan dalam artikel ini.

Effect of Heat Treatment

Dalam kasus-kasus khusus tertentu, terutama diproses sepenuhnya laminasi besi dan baja silikon, produk yang dipasok kumparan sebagai dapat dicap dan laminasi ditempatkan dalam layanan tanpa pemanasan kembali. Selesai diproses laminasi bahan mewakili volume besar dari pasar paduan lembut magnetik tetapi kebanyakan dari mereka tidak khas paduan magnet. Hampir semua bahan lain yang dibahas dalam artikel ini harus anil sebagai komponen untuk mengembangkan sifat magnetik lunak optimal. Nilai bahkan sepenuhnya olahan baja silikon mungkin memerlukan suatu temperature rendah stres-relief perlakuan panas untuk menghilangkan tegangan fabrikasi. Sebagian besar paduan disediakan untuk cap laminasi disediakan dalam kondisi cold-rolled unannealed. kondisi ini memberikan karakteristik terbaik stamping, kerataan yang diterima, dan kekasaran minimal. Bahkan ketika tipis atau berat lembaran dan strip produk yang diproduksi dalam kondisi pabrik-anil untuk pembentukan. bending, atau deep drawing. pabrik anil dimaksudkan untuk memberikan sifat mekanik yang cocok untuk operasi fabrikasi. Produk-produk ini biasanya menunjukkan struktur butir halus untuk mencegah permukaan retak dan peel oranye selama pembentukan. Pabrik anil tidak dimaksudkan untuk memberikan sifat magnetik lunak . Demikian pula, produk bar umumnya diproduksi untuk memberikan machinability optimal, dan produk kawat yang dibuat untuk sifat mampu bentuk oleh bending atau mungkin pendinginan. Bagian yang dibuat dari bentuk produk bar atau kawat juga memerlukan anil untuk mendapatkan sifat magnetik lunak yang optimal.

Tiga tujuan utama dari anil adalah untuk:• Mengurangi tegangan• Mempromosikan / mengontrol pertumbuhan butir• Selanjutnya mengurangi kotoran, terutama karbon, nitrogen, dan belerangAnnealing juga dapat mengendalikan transformasi fasa tertentu atau memberikan tingkat kritis pada beberapa paduan permeabilitas yang tinggi. Meminimalkan tegangan sisa. Struktur-sensitif sifat bahan magnetik lunak yang sangat kuat dipengaruhi oleh tegangan sisa, baik yang tersisa dari pembuatan materi maupun dari tekanan diperkenalkan oleh bagian fabrikasi. Dalam baja silikon berorientasi, tegangan tekan sebagai sedikit sebagai 3,45-6,9 MPa (0,5 sampai 1,0 ksi) dapat meningkatkan hilangnya inti dengan 50 sampai 100%. Sangat tinggi permeabilitas nikel-besi core tape dapat rusak hanya dengan memeras mereka dengan tangan. Jadi,

Page 6: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

hati-hati harus diambil untuk menghilangkan tegangan sisa oleh anil. Jika operasi finishing yang diperlukan untuk toleransi dekat setelah anil, mereka harus terbatas pada mesin cahaya atau grinding .Memaksimalkan Ukuran Grain. Untuk sebagian besar aplikasi bahan magnetik nonoriented, ukuran butir kemungkinan harus sama besar. Struktur butir halus memiliki area butir-batas permukaan yang besar per satuan volume. Batas butir merupakan diskontinuitas fisik dari struktur kristal yang menghambat pergerakan domain magnetik. Struktur butir kasar menyediakan kurang butir-batas luas permukaan per volume unit dan umumnya menghasilkan sifat magnetik lembut dc (Gambar 5a). Dalam aplikasi ac, sebagai frekuensi meningkat, mungkin ada berbagai ukuran butir optimum yang memberikan yang terbaik kinerja magnet. Gambar 5 (b) menyajikan data untuk baja silikon berorientasi yang berbagai ukuran butir optimal ada.

Gambar 5.Pengaruh ukuran butir pada sifat magnetik dari besi murni dan besi silikon. (a) Hubungan antara ukuran butir dan kerugian histeresis tinggi kemurnian besi di B = 1 T (10 kG). (b) Variasi kehilangan inti dengan ukuran butir untuk sampel 3,15 Si-Fe memiliki serupa kubus-on-tepi tekstur dan kemurnian kimia. Pc (15; 60) adalah diukur kerugian inti magnet pada 15 kG dan 60 Hz; Pc (15; 400) adalah hilangnya inti magnetik diukur pada 15 kG dan 400 Hz.

Page 7: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

Mengurangi Tingkat pengotor. Eksposur laminasi dicap atau komponen mesin pada suhu annealingcocok untuk paduan akan menghilangkan tegangan stres dan pertumbuhan butir yang diinginkan. Kedua tujuan anil dapat dicapai dalam tungku vakum atau lembam (pelindung) tungku atmosfer. Memadai sifat magnetik lembut untuk aplikasi tertentu dapat terjadi. Namun, untuk properti yang optimal, paduan magnet paling lembut juga harus menjalani dekarburisasi selama perawatan anil. Anil atmosfer Cocok untuk pengurangan karbon termasuk membentuk gas (5 sampai 10% H2 dan N2 90 sampai 95%), amonia terdisosiasi, atau hidrogen murni. Mengurangi efek lebih kuat dicapai dengan kandungan hidrogen yang lebih besar. Sebuah suasana lembab (10 ° C, atau 50 ° F titik embun) juga dapat mempromosikan cepat dekarburisasi rendah-karbon besi dan beberapa besi silikon, namun suasana harus tetap nonoxidizing ke besi dan silikon hadir dalam paduan. Jadi, lembab anil biasanya digunakan hanya pada besi dan rendah-silikon-konten baja dan temperatur ~ 845 ° C (1550 ° F) atau lebih rendah. Jika ukuran bagian bagian besar, dekarburisasi mungkin tidak efektif. Namun demikian, bagian yang lebih kecil dan strip atau produk foil dapat mengambil manfaat besar dengan dekarburisasi.Siklus termal dan atmosfer tungku digunakan untuk memanaskan paduan magnetik lunak sangat bervariasi tergantung pada paduan sistem, sejarah pengolahan, dan sifat yang diinginkan. Setiap bagian selanjutnya memberikan informasi umum tentang perlakuan panas berbagai paduan. Namun, sangat disarankan bahwa produsen dari paduan dihubungi untuk informasi spesifik tentang anil produk mereka.

Klasifikasi Paduan dan Metode Pengujian MagneticPerbandingan data uji magnetik antara bahan yang berbeda, atau bahkan bentuk yang berbeda dari paduan yang sama, dapat bervariasi menyesatkan jika data tidak dikembangkan oleh metode yang serupa. Faktor-faktor seperti suhu anil, anil atmosfer, laju pendinginan, konfigurasi spesimen, dan menguji frekuensi semua memiliki efek mendalam pada data uji magnetik. Berbagai standar organisasi telah mengembangkan baik material dan standar metode pengujian untuk bahan magnetik. Sepanjang artikel ini, referensi akan dibuat untuk American Society untuk Pengujian dan Material (ASTM) metode pengujian dan bahan standar. Uji Metode menjelaskan standar peralatan uji yang sesuai, sirkuit listrik, dan spesimen konfigurasi untuk memberikan hasil yang berarti tes direproduksi. Standar material yang telah disiapkan untuk banyak lebih umum digunakan paduan magnetik lunak. Mereka umumnya menyediakan data magnetik yang khas dan kemampuan pengujian batas magnetik menggunakan metode pengujian yang sesuai. Standar bahan sering memberikan penunjukan kelas, fisik dan mekaniksifat, analisis kimia, dan tepat panas-mengobati informasi. ASTM A 340-87 menyediakan simbol dandefinisi istilah yang terkait dengan kemaknitan.

Tinggi Kemurnian BesiSelama bertahun-tahun, sangat tinggi kemurnian besi telah diproduksi untuk meneliti karakteristik magnetik. pengotor yang memiliki efek merugikan terkuat pada sifat magnet adalah karbon, sulfur, dan nitrogen. Semua unsurdapat dikurangi ke tingkat yang jauh di bawah suhu kamar kelarutannya dalam besi oleh anil pada 1300-1500 ° C (2370-2730 ° F) dalam hidrogen selama beberapa jam. Hal ini diperlukan untuk mendinginkan perlahan-lahan dari suhu tinggi melalui γ ke α yang bertransformasi untuk menghasilkan sifat yang sangat baik magnetik lunak. Perlakuan panas besi dalam kisaran suhu ini bukan praktek komersial normal, tetapi telah digunakan untuk penelitian kemampuan besi sangat murni. Bozorth melaporkan dc permeabilitas

Page 8: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

maksimum lebih besar dari 106 untuk kemurnian besi di pertengahan 1930-an. Induksi saturasi besi berdasarkan kepadatan 7,878 g/cm3 (0,2846 lb/in.3) dilaporkan sebagai 2,158 T (21,58 kG).Tahanan listrik adalah 9,8 μ & · cm (59 & · CIRC mil / ft) pada 20 ° C (68 ° F), dan koefisien temperatur tahanan adalah 0,0065 / ° C (0,0036 / ° F).

Irons komersial Murni - Induksi Vacuum Melted. Komersial magnetic lunak besi yang tersedia dariprodusen baja khusus dengan kemurnian sekitar 99,8% Fe. Produk ini diproduksi oleh induksi vakumleleh (VIM), kadang-kadang diikuti oleh vakum hasil peleburan kembali elektroda . Hal ini diproduksi di billet, bar, kawat, atau strip cocok untuk fabrikasi dengan menempa, membentuk, atau mesin bentuk. Karena induksi saturasi tinggi dan rendah resistivitas listrik (10,7 μ & cm ·), tinggi kemurnian besi telah digunakan terutama dalam aplikasi dc sebagai pembawa fluks, lensa elektromagnetik, dan pot ongan tiang atau topi tiang. Tinggi kemurnian besi telah digunakan dalam high-vakum sistem dengan rendah outgassing . Setelah pembuatan bagian-bagian, mereka harus anil untuk mengembangkan magnetik lunak yang diinginkan. Maksimum dc permeabilitas sekitar 1,7 × 104 dan koersivitas sekitar 20 A · m-1 (0,25 Oe) dapat dicapai dalam bentuk produk bar. Anil biasanya dilakukan dalam suasana sangat mengurangi, seperti hidrogen, pada suhu antara 815-980 ° C (1500-1800 ° F), selama 4 jam, diikuti dengan pendinginan tungku.

Komersial Irons Murni - Air-Tungku Melted. Komersial magnet besi lunak dengan kemurnian sekitar 99,1-99,8% besi juga tersedia dalam billet, bentuk bar, kawat, atau strip. Secara historis, Armco elektromagnetik Besi umumnya cocok dalam kategori ini. Besi ini tingkat kemurnian dapat dihasilkan oleh proses peleburan listrik-busur. besi ini memiliki induksi saturasi dari sekitar 2,15 T (21,5 kg), berat jenis 7.86, dan resistivitas listrik sekitar 13 μ & · cm pada 20 ° C (68 ° F). Sebagaimana yang dipasok karbon konten rendah karbon besi magnet di bawah 0,025%, biasanya 0,010% atau kurang. Para machinability rendah karbon jeruji besi ini agak sulit karena kelembutan fisik produk. Sebuah variasi dari produk ini mengandung sekitar 0,15% P, yang memperkuat struktur feritik dan meningkatkan-mesin tersebut. Isi fosfor tidak merugikan kemampuan magnetik lembut besi. Ini

nilai rendah karbon besi magnet yang dicakup oleh spesifikasi ASTM A 848-87 dan dijual ke magneticproperty dijamin batas kemampuannya. Setelah fabrikasi, da bagian yang harus di anil untuk mengembangkan karakteristik magnetik yang diinginkan. Siklus anil khas terdiri dari pemanasan dengan sekitar 815-845 ° C (1500-1550 ° F) dalam suasana yang mengurangi (membentuk gas 90N2-10H2, NH3 dipisahkan, atau hidrogen murni) untuk 1 sampai 4 jam pada temperatur, diikuti dengan pendinginan tungku. Produk bar biasanya akan menunjukkan permeabilitas dc maksimal 5 × 103 dan koersivitas bawah 80 A · m-1 (1.0 Oe). Ini nilai rendah karbon besi diproduksi untuk meminimalkan penuaan magnet berikut yang tepat anil. Jaminan khas akan maksimal 5% peningkatan kekuatan koersif setelah penuaan pada 100 ° C (212 ° F) selama 200 h. Produsen harus dihubungi untuk informasi spesifik tentang produk mereka. Khas dc sifat magnetik untuk bar dan bentuk produk anil berat strip dari karbon rendah besi magnet dan besi silikon diberikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2.

Page 9: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi
Page 10: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

Paduan Besi-CobaltBesi murni memiliki induksi saturasi 2.158T (21,58 kG). Nilai saturasi lebih tinggi dapat dicapai hanya dalam paduan besi dan kobalt. Nilai dikenal tertinggi adalah sekitar 2,46 T (24,6 kg), yang terjadi pada kandungan kobalt ~ 35%. Dalam Gambar. 17, induksi magnet dc respon pada beberapa pasukan magnetizing 0,25-1400 kA · m-1 (0,003-17 Koe) untuk biner besi-kobalt komposisi ditampilkan. Komposisi sesuai dengan ~ 50Co-50Fe menjadi minat khusus karenarespon memuncak tersebut pada kekuatan magnet rendah (yaitu, permeabilitas tinggi). Para kristalografi suhu ruang struktur besi-kobalt paduan mengandung sampai sekitar 70% adalah Co feritik ($-Fe), kecuali bahwa 50Co-50Fe rentang komposisi perintah dengan sangat cepat ke $ ', struktur cesium-klorida jenis rapuh, pada pendinginan di bawah ~ 725 ° C (1340 ° F). Paduan biner 50:50 awalnya dikenal sebagai Permindur (Western Electric Company), tetapi tidak pernah secara luas diproduksi karena kerapuhan ekstrem. Pada tahun 1930, Bell Laboratories Inc mengembangkan paduan dimodifikasi dengan menambahkan ~ 2% V, yang memperlambat reaksi embrittling cukup sehingga hot-rolled strip (ketebalan kurang dari 3,04 mm, atau 0,120 masuk) bisa cepat didinginkan, mempertahankan struktur ulet. Penambahan vanadium juga menyediakan resistivitas meningkat (untuk 43 μ & cm ·), tetapi induksi saturasi rendah sedikit. Vanadium lebih besar dari 2% ~ pergeseran fase Fe-Co-V tambahan batas batas, semihard memproduksi dan bahan magnetik keras seperti Remendur 27, P6, dan Vicalloy – yang tercakup dalam "Bahan Magnet Permanen" artikel di Volume ini. Panas-diperlakukan penuh nilai-nilai kekuatan koersif untuk ini paduan ~ 2,2, 4,4, dan 24 kA · m-1 (27, 55, dan 300 Oe), masing-masing. Gambar.Paduan 2V-49Co-49Fe. Paduan magnetik lunak terdiri dari dasarnya 2V-49Co-49Fe telah dikenal sebagai Vanadium Permendur (Allegheny Ludlum Corporation), 2V-Permendur, Supermendur, dan saat ini diproduksi di dalam negeri sebagai Hiperco 50, Hiperco 50A (Carpenter Technology Corporation), atau Permendur V (Spang & Company, Logam Khusus Divisi). Dengan pabrik pengolahan khusus, paduan ini dapat canai dingin ke hampir setiap gage (0,025 mm, atau 0,001 masuk, ketebalan, atau kurang). Dalam laminasi khas ketebalan (0,64-0,15 mm, atau 0,025-0,006 masuk), dingin-rolled unannealed strip dapat dicap (30 hingga 39 HRC) ke dalam berbagai rotor / stator / trafo konfigurasi laminasi. Strip tipis adalahumumnya luka ke core rekaman toroida. Paduan ini juga tersedia di bar bulat dan dapat diproses dalam kawat tertentu ukuran. Produk bar tidak dapat disediakan dalam kondisi teratur karena secara fisik tidak mungkin untuk mendinginkan bar di cukup cepat tingkat. Machining, penanganan, dan aplikasi bar-produk bentuk harus dilakukan dengan hati-hati karena daktilitas terbatas.Paduan 27Co-0.6Cr-Fe. Lain paduan besi-kobalt komposisi, mengandung 27Co-0.6Cr- keseimbangan Fe, secara komersial tersedia, ditunjuk sebagai Hiperco 27 (Carpenter Technology Corporation). Hal ini terutama diproduksi sebagai strip laminasi produk dan sebagai produk bar. Isi Co 27% memberikan tingkat kejenuhan mirip dengan komposisi 2V-49Co-49Fe, dan tidak memerlukan tingkat yang sama manufaktur khusus. Penambahan Cr 0,6% meningkatkan tahanan listrik sampai 19 μ & · cm. Konten kobalt yang lebih rendah membuat paduan lebih murah, tetapi tidak magnetis lembut sebagai 2V-49Co- 49Fe paduan. Dalam aplikasi lapangan dc (tiang potongan, anggota kembali fluks, dan sebagainya), kerugian energi akibat resistivitas rendah danpermeabilitas relatif rendah (kerugian histeresis) mungkin tidak menjadi perhatian. Oleh karena itu, paduan 27Co-Fe mungkin lebih disukai karena dengan kejenuhan yang tinggi dan harga yang lebih rendah. Dalam aplikasi ac, khususnya sebagai frekuensi meningkat, paduan 2V-49Co-49Fe adalah umumnya dipilih.

Magnetic Properties Besi Paduan-Cobalt. Besi-kobalt paduan menunjukkan magnetostrictive positif yang tinggi koefisien, yang telah membuat mereka berguna dalam transduser (sonar) dan perangkat posisi yang sangat akurat. Para koefisien magnetostrictive di saturasi kira-kira 36 ×

Page 11: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

10-6 × 10-6 dan 60 l /! l untuk 27Co-Fe dan 2V- 49Co-49Fe paduan, masing-masing. Semua besi-kobalt paduan harus diperlakukan sebagai laminasi panas selesai atau sebagai komponen mesin. Perlakuan panas bervariasi tergantung pada aplikasi yang dimaksud. Para 2V-49Co-49Fe paduan dan 27Co-0.6Cr-Fe paduan keduanya telah digunakan ekstensif sebagai laminasi dalam aplikasi generator dan motor untuk pesawat, kapal selam, tank, dan sebagainya, di mana tinggikerapatan fluks paduan ini memungkinkan desain peralatan dengan berat badan kurang dan massal. Untuk kecepatan tinggi berputar komponen, temperatur anil relatif rendah seperti 760-790 ° C (1400-1450 ° F) dapat digunakan untuk mempertahankankekuatan, tetapi pada beberapa pengorbanan dalam karakteristik magnetik lunak. Untuk aplikasi di mana kekuatan tidak penting, lebih tinggi suhu anil digunakan. Kedua paduan mengalami transformasi lamban kembali ke fase $ ketika dipanaskan di atas suhu masing-masing. Untuk 2V-49Co-49Fe kemurnian tinggi, suhu ini adalah sekitar 900 ° C (1650 ° F). Para Ac1 suhu 27Co-Fe adalah sekitar 955 ° C (1750 ° F). Paduan ini tidak boleh anil di atas merekamasing Ac1temperature kecuali pendinginan sangat lambat (kurang dari 11 ° C / jam, atau 20 ° F / h) digunakan untuk memungkinkan lengkaptransformasi dari fase% ke fase $. Siklus anil khas untuk paduan 2V-49Co-49Fe untuk mengembangkan yang baik sifat magnetik lembut: hidrogen atmosfer kering 845-870 ° C (1550-1600 ° F), 4 jam pada rendam, dan sejuk nominal di 110 ° C / jam (200 ° F / h). Jika anil bawah suhu Ac1, laju pendinginan tidak kritis.

Besi-kobalt paduan cenderung untuk membentuk, tipis ketat, film oksida biru selama anil. Hal ini dapat dicegah di sangat rendah tungku atau tanur vakum dewpoint keras tetapi mungkin tidak selalu dapat dicegah di fasilitas yang lebih besar anil komersial. Lapisan tipis oksida biru umumnya tidak berbahaya bagi sifat magnetik. Bahkan, kadang-kadang sengaja oksida dikembangkan pada laminasi dengan memegang dalam suasana paling ~ 540 ° C (1000 ° F) untuk memberikan perlawanan interlamination untuk mengurangi kerugian eddy-saat ini. Dalam aplikasi khusus, toroids tape biasanya, tinggi kemurnian 2V-49Co-49Fe core mungkin akhir anil bawah pengaruh medan magnet diterapkan. Magnetik-medan anil dapat bermanfaat untuk menyediakan khususnya persegi loop histeresis magnetik dengan kehilangan inti rendah. Supermendur (Western Electric Company) adalah variasi tinggi kemurnian 2V-49Co-49Fe paduan, yang secara khusus diolah dan domain berorientasi dengan perlakuan panas dalam medan magnet. Data disajikan untuk Supermendur umumnya berlaku hanya untuk-tipis strip (0,1 mm, atau 0,004 masuk, dan kurang) diproses dan sering magnetik-medan anil. Properti dilaporkan untuk Supernmendur termasuk permeabilitas maksimal 7 × 104 yang terjadi pada 2,0 T (20 kG), kekuatan koersif dari 16 A · m-1 (0,20 Oe), dan Br dari 2,14 T (2,14 kG) dari B dari 2,4 T (24 kG). Inti-rugi nilai ~ 18 W / kg (8 W / lb) pada 400 Hz dan 2,0 T (20 kG) telah dilaporkan selama 0,1 mm (0.004 in) strip tebal. Hal ini tidak mungkin untuk mereproduksi nilai-nilai permeabilitas tinggi atau loop-kuadrat data yang dilaporkan untuk Supermendur di bar, strip berat,atau bahkan bentuk stok produk laminasi. Ketika membandingkan sifat-sifat berbagai paduan magnetik lunak, selalu diperlukan untuk mengetahui semua rincian dari bentuk produk, metode pengujian, dan praktik anil digunakan. Beberapa sifat magnetik dan mekanik khas dari beberapa besi-kobalt paduan ditunjukkan pada Tabel 12 dan 13. Beberapa aplikasi Co-Fe paduan yang tercantum dalam Tabel 9. Baik 27Co-Fe dan 2V-49Co-49Fe paduan termasuk dalam ASTM Sebuah standar 801-86. Gambar 18 memberikan perbandingan dari sifat induksi yang khas yang normal dc besi-kobalt paduan sebagai serta nikel-besi, besi rendah karbon, dan feritik (430F) produk-produk stainless. Sangat disarankan bahwa materi produsen dihubungi untuk informasi lebih rinci mengenai variasi paduan ini diproduksi untuk spesifik tujuan, dan untuk metode seleksi dan pengolahan yang tepat.

Page 12: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

ferritesFerrites untuk aplikasi frekuensi tinggi adalah keramik dengan karakteristik struktur spinel-magnetik (M · Fe2O4, di mana M adalah logam) dan biasanya terdiri dari larutan padat dari oksida besi dan satu atau lebih oksida logam lainnya seperti mangan, seng, magnesium, tembaga, nikel, dan kobalt. Mereka adalah unik di antara bahan magnetik di magnet luar biasa mereka sifat pada frekuensi tinggi, yang hasil dari resistivities sangat tinggi mulai dari sekitar 108 & · cm setinggi 1014 & · cm. Oleh karena itu, pada frekuensi di mana kerugian eddy-saat untuk logam menjadi berlebihan, membuat magnet ferit lunak yang ideal bahan. Karena ferit memiliki ketahanan korosi yang tinggi inheren, bagian yang terbuat dari bahan-bahan ini biasanya tidak memerlukan finishing pelindung.Kekurangan ferrites termasuk saturasi magnetik rendah, rendah suhu Curie, dan mekanik relatif miskinsifat dibandingkan dengan logam. Ferrites diproduksi dari bahan baku bubuk oleh pencampuran, kalsinasi, tagihanpenggilingan, menekan untuk membentuk, dan menembakkan ke sifat magnetik yang diinginkan. Produk akhir adalah keras, rapuh, dantoleransi dimensi unmachinable, dan demikian dekat harus diperoleh dengan menggiling.Jenis ferit. Ferrites berbeda yang tersedia untuk penggunaan magnet. Mereka dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis umum:• Square-loop ferit untuk kenangan komputer• Linear ferit untuk transformator dan induktor dalam filter• microwave ferit untuk perangkat microwaveDalam beberapa tahun terakhir, karena meningkatnya penggunaan semikonduktor untuk memori komputer, persegi loop ferrites telah menurun di penting. Mikrostruktur dan komposisi memiliki pengaruh lebih kuat pada sifat magnetik ferit dari pada orang-orang dari logam. Oleh karena itu, sifat bagian ferit selesai dapat bervariasi secara drastis dengan kemurnian dan struktur bahan baku, dengansifat pengikat yang digunakan, dan dengan teknik pengolahan keramik digunakan. Secara umum, ferrites lithium, Mn-Zn-Mg ferit, dan Mn-Mg-Di ferit digunakan untuk memori komputer. (Di adalah simbol untuk didymium, campuran dari tingkatunsur tanah praseodymium dan neodymium) Lithium ferit. lebih tinggi pada suhu Curie dan saturasimagnetisasi, tetapi lebih rendah dalam kecepatan switching, dari Mn-Mg-Zn dan Mn-Mg-Di ferrites. Ferrites linear terdiri dari Mn-Zn dan Ni-Zn ferit. Mn-Zn ferit lebih tinggi di magnetisasi saturasi, tetapi lebih rendah di resistivitas, daripada Ni-Zn ferit. Mn-Zn ferit lebih disukai untuk frekuensi hingga sekitar 1 MHz. Untuk aplikasi microwave, Ni-Zn, Mg-Mn-Al, dan Mg-Mn-Cuferit yang digunakan, serta garnet jenis M3 + xFe5 - xO12 (di mana M = Y + Al, atau M = Y + Gd + Al).

Baja stainlessPerilaku magnetik baja stainless bervariasi, mulai dari paramagnetik (bukan magnetik) dalam sepenuhnya austenitik nilai, perilaku magnetik keras atau permanen di kelas-kelas martensit mengeras, untuk sifat magnetik lembut dalam baja tahan karat feritik.Baja Stainless austenitic. Semua baja austenitic stainless paramagnetik (bukan magnetik) di anil, sepenuhnya austenitik kondisi. Para permeabilitas magnetik dc berkisar dari 1,003 ~ ke ~ 1,005 ketika diukur pada pasukan magnetizing dari 16 kA · m-1 (200 Oe). Permeabilitas meningkat dengan pekerjaan dingin karena deformasi akibat martensit, sebuah feromagnetik struktur. Untuk nilai tertentu seperti tipe 302 dan 304, peningkatan permeabilitas magnetik dapat cukup, sehingga nilai-nilai ini yang lemah feromagnetik dalam kondisi sangat-dingin. Hal ini Fenomena ini diilustrasikan pada Gambar grafis. 19 untuk sembilan baja tahan karat austenit. Gambar.

Kinerja yang berbeda antara nilai merupakan refleksi dari komposisi mereka. Secara khusus, nikel meningkat austenit stabilitas, sehingga mengurangi laju pengerasan-kerja dan tingkat kenaikan permeabilitas magnetik. Akibatnya, tinggi-nikel nilai permeabilitas magnetik

Page 13: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

menunjukkan lebih rendah dari yang lebih rendah-nikel nilai ketika dingin bekerja di setarajumlah.Para permeabilitas magnetik dicapai pada baja tahan karat austenit sangat rendah bila dibandingkan dengan konvensional bahan magnetik. Karena itu, perilaku nonmagnetik mereka yang perhatian lebih. Beberapa aplikasi, seperti perumahan dan komponen untuk peralatan deteksi magnetik digunakan untuk keamanan, mengukur, dan tujuan kontrol, memerlukanbahwa baja dapat nonmagnetik, karena kehadiran bahkan lemah bagian feromagnet dapat mempengaruhi kinerja. Jika permeabilitas magnetik dari baja tahan karat austenit menjadi perhatian khusus, dapat diukur dengan relatif sederhana berarti, seperti dijelaskan dalam standar ASTM A 342-Metode No 6. Peralatan yang dijelaskan secara komersial tersedia direlatif rendah biaya.

Feritik baja tahan karat yang feromagnetik dan telah digunakan sebagai komponen magnetik lunak dalam produk seperti solenoida perumahan, core, dan potongan tiang. Meskipun sifat magnetik mereka umumnya tidak sebagus konvensional paduan magnetik lunak, mereka telah berhasil digunakan untuk komponen magnetik yang harus tahan korosif lingkungan. Dengan demikian, mereka menawarkan alternatif biaya-efektif untuk besi berlapis besi dan silikon-komponen. Selain itu, resistivitas listrik yang relatif tinggi feritik baja tahan karat telah menghasilkan kinerja ac unggul. Analisis terbatas khusus 430F tipe AISI diproduksi untuk digunakan dalam komponen katup solenoid. ASTM A 838-85 spesifikasi memberikan sifat khas untuk paduan ini. Paduan tipe 1 adalah 430F mengandung sekitar 0,4% dan Si menunjukkan suatu resistivitas listrik 60 μ & · cm. Ketika sepenuhnya pabrik anil, ia memiliki kekerasan sekitar 78 HRB. Its permeabilitas maksimum adalah sekitar 2 dc × 103, dengan koersivitas sekitar 160 A · m-1 (2 Oe). Paduan tipe 2 adalah versi yang lebih tinggi dari 430F silikon, dengan resistivitas listrik dari 76 μ & · cm dan kekerasan sepenuhnya anil dari 82 HRB.Meskipun jenisnya lebih tinggi, kekerasan paduan 2 biasanya pameran permeabilitas dc 2,6 × 103 dan koersifitas dari 130 A · m-1 (1,6 Oe). Kedua paduan yang tersedia di dalam tanah centerless putaran (CG) bentuk bar selesai diproses, sehingga di banyak aplikasi mereka cocok untuk volume tinggi mesin sekrup bagian, passivasi, dan penempatan ke layanan tanpa anil. Bar hex dan khusus lainnya-bentuk produk mungkin hanya tersedia dalam kondisi dingin ditarik cocok untuk permesinan, tetapi mereka mungkin membutuhkan anil bagian untuk mengembangkan sifat magnetik lembut.

martensitic dan hujan-hardenable Stainless Steels. Semua martensit dan paling-presipitasi hardenable baja stainless yang feromagnetik. Karena tekanan yang disebabkan oleh pengerasan, nilai-nilai ini menunjukkan magnet permanen properti dalam kondisi mengeras. Untuk kelas tertentu, gaya koersif cenderung meningkat dengan kekerasan meningkat, rendering paduan ini lebih sulit untuk demagnetize. Jika hardenable baja stainless martensit digunakan dalam anilkondisi, mereka menderita:• sifat magnetik yang lebih miskin karena adanya volume yang signifikan dari krom-karbida, yang berkontribusi untuk menjepit domain-dinding gerakan.• Berkurangnya ketahanan korosi karena menipisnya matriks kromiumPara feritik nonhardenable 430 atau 430F nilai lebih disukai untuk aplikasi magnetik lunak untuk alasan-alasan. Magnetic sifat-sifat yang dipilih baja stainless martensit ditunjukkan pada Tabel 14.Informasi tambahan tersedia dalam artikel "Stainless Steels Tempa" di Properties dan Seleksi:

Page 14: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

Irons, Steels, dan High-Performance Paduan, Volume 1 dari ASM Handbook, Edisi 10 sebelumnya Logam Handbook.

Ketahanan Korosi Bahan Soft magnetisDalam aplikasi tertentu, ketahanan korosi dapat membatasi pilihan bahan magnetis lembut. Murni besi dan silikon menimbulkan korosi besi mudah dalam atmosfer yang ringan. Akibatnya, bahan-bahan ini mungkin membutuhkan perlindungan dengan lukisan, plating, pot, atau cetakan.Paduan Besi dan Baja Silikon. Jika bagian mesin dari besi atau besi-silikon paduan harus berlapis, mereka anil untuk mengembangkan sifat magnetik lembut pertama. Anil umumnya harus dilakukan dalam suasana yang kering untuk mencegah pembentukan besi / oksida silikon yang dapat mengganggu kepatuhan plating. Jika oksida terbentuk selama anil, mereka harus biasanya akan dihapus oleh alat mekanis. Asam-mandi membersihkan bahan-bahan biasanya menghasilkan permukaan kasar diadudan dimensi terlalu kecil.Besi Paduan nikel. Paduan ~ 50Ni-Fe hanya memiliki ketahanan terhadap korosi dan ringan akan berkarat di lingkungan industri. Misalnya, anil 50Ni-Fe paduan menunjukkan sekitar 15 sampai 25% dari luas permukaan berkarat mereka setelah 200-jam paparan spray garam netral pada 35 ° C (95 ° F). Tinggi paduan nikel magnetik lunak memiliki ketahanan korosi yang adil, tetapi mereka akan menodai dengan waktu dalam atmosfer industri. Plating, lukisan, atau lapisan epoksi umumnya dapat digunakan pada inibahan jika diperlukan.Baja Stainless feritik. Dimana bahan dasar harus tahan korosi, baja stainless feritik mungkin digunakan. Penyisihan harus dibuat, namun, untuk permeabilitas rendah, kekuatan koersif yang tinggi, dan saturasi rendah dari yang tersedia di sebagian besar kelas lainnya magnetik lunak. Nonhardening jenis ini seperti 430 atau 430F varietas solenoida memberikan lembut terbaik sifat magnetik dari nilai steel.

Pemilihan Paduan untuk Aplikasi Power GenerationTonase magnetis bahan lembut seperti nikel-besi atau kobalt-besi paduan digunakan untuk aplikasi khusus adalah kecil dibandingkan dengan volume bahan yang digunakan untuk motor tenaga kuda fraksional, alat berat berputar, dan kekuasaan frekuensi transformer. Bahan yang digunakan dalam berbagai industri dari komersial rendah karbon baja lembaran dan strip untuktinggi-silikon dan silikon berorientasi butir baja. Tabel 15 dan 16 dapat digunakan sebagai panduan untuk komposisi, nilai, dan gages sebelumnya digunakan untuk beberapa aplikasi; initabel juga memperhitungkan faktor-faktor seperti biaya, ketersediaan, punchability, suhu, dan ketahanan korosi. Beberapa paduan yang berbeda mungkin cocok untuk kondisi tertentu.

Ada peningkatan secara bertahap dalam harga per pon besi silikon sebagai paduan kerugian inti meningkatkan (yaitu, penurunan M nomor). Dalam mempertimbangkan hubungan antara sifat listrik dan gage, mungkin muncul praktis untuk downgrade ke lebih murah, lebih rendah efisiensi paduan, tetapi untuk menggunakan gage tipis. Misalnya, setumpuk 0,36 mm (0,014 in) M-43laminasi (29 gage) dan ukuran stack yang sama 0,47 mm (0,0185 inci) M-36 laminasi (26 gage) mungkin serupa di sifat listrik, meskipun. M-36 paduan lebih efisien dan sedikit lebih mahal. Namun, pilihan ini dasar tidak mempertimbangkan semua aspek dari biaya. Paling penting dari ini adalah biaya pembuatan laminasi dari strip atau lembaran. Sebuah pukulan pers berjalan pada kecepatan konstan akan menghasilkan jumlah yang sama laminasi terlepas dari ketebalan material. Oleh karena itu, akan membutuhkan mesin 31% lebih waktu untuk menghasilkan setumpuk ukuran tertentu dari 29 gage (0,36 mm, atau 0,014 inci) dari dari 26 gage (0,47 mm, atau 0,0185 in) lembar. Anil, penumpukan, dan penanganan biaya juga meningkat gage menjadi lebih tipis. Oleh karena itu, di mana listrik efisiensi adalah kritis dan bahan tipis-gage digunakan,

Page 15: Material Listrik n Magnet Siap Eskusi

biaya utama adalah dalam membuat tumpukan dengan laminasi tipis. hal ini ekonomi palsu untuk down-grade bahan dan pengorbanan sifat listrik hanya penghematan biaya bahan sedikit.

Motors dan GeneratorTabel 15 daftar informasi tentang paduan yang digunakan untuk motor dan generator. Mulai Motors. Untuk motor yang beroperasi mulai kecil jarang dan untuk jangka waktu yang singkat, ada sedikit penekanan pada efisiensi listrik. Untuk alasan ini, bahan inti paling mahal umumnya telah digunakan, terlepas dari gage. Pengukur yang paling umum untuk aplikasi tersebut adalah 24 gage (0,63 mm, atau 0,025 inci). Untuk motor mulai berat (sampai 75 kW atau 100 hp), 29 gage (0,36 mm, atau 0,014 inci) M-36 lebih efisien. Untuk motor mulai terbesar, efisiensi adalah kepentingan yang lebih besar, dan peningkatan bahan dibenarkan.Layanan intermiten Perangkat. Tabel 15 juga daftar bahan dan ketebalan yang digunakan untuk ac dan dc motor dan generator untuk layanan intermiten. Untuk motor kecil digunakan dalam sangat kompetitif, ringan barang-barang konsumen, efisiensi listrik telah telah pertimbangan sekunder. Untuk batas tertentu, berkualitas tinggi besi silikon sekarang sedang dipilih untuk ini aplikasi hari ini. Untuk gyros dan selsyns, yang aplikasi khusus menuntut efisiensi, kelas yang lebih tinggi bahan tipis gages direkomendasikan. Motor industri besar, bahkan dalam operasi intermiten, memerlukan efisiensi lebih dari kecil motor, dan itu untuk alasan ini bahwa kedua gages menengah dan bahan antara yang direkomendasikan untuk besar motor.Layanan Continuous Perangkat. Komposisi dan gages lembar untuk motor dan generator untuk terus beroperasi juga disajikan pada Tabel 15. Upgrade bahan untuk layanan yang lebih ketat dianjurkan tetapi sama prinsip-prinsip seleksi harus diikuti. Pada kecepatan tinggi mesin berputar, menghasilkan kekuatan bahan rotor magnet mungkin faktor penentu dalam pemilihan paduan. Pembangkit listrik udara membutuhkan kompak, tinggi-output peralatan yang menempatkan tuntutan lebih lanjut tentang materi. Umumnya, paduan tinggi-kobalt, 2V-49Ni-49Fe dalam 0,15-0,38 mm (0,006-0,015 in) ketebalan laminasi, telah dipilih terutama karena induksi saturasi tinggi dan kerugian histeresis rendah. Paduan 27Co-0.6Cr-Fe juga telah digunakan untuk aplikasi ini.

TransformerTabel 16 daftar contoh besi silikon magnetis lunak untuk peralatan nonrotating, penggunaan-volume tertinggi yang transformator daya. Dalam 50 sampai 60 Hz transformator daya, pertimbangan penting adalah berat badan. Volume transformator erat proporsional dengan inti, dan berat inti dan kumparan biasanya hampir sama. Untuk berat minimum, material dengan kepadatan tertinggi fluks operasi harus digunakan. Lebih-tegangan persyaratan yang harus dipertimbangkan. Reguler berorientasi nilai M-6 ke M-4 kepadatan fluks pameran sekitar 1,8-1,84 T (18,4 kG) di bidang 800 Sebuah · m-1 (10 Oe). Desain ini membatasi kerapatan fluks sekitar 1,7 T (17 kG). Kerapatan fluks agak lebih tinggi dapat dicapai denganpermeabilitas tinggi nilai P yang ditunjuk oleh ASTM nomenklatur dalam Tabel 3. Meskipun berat badan inti adalah penting, nilai kerugian energi untuk transformator mendapat perhatian lebih sebagai biayapembangkit tenaga listrik meningkat. Faktor ini adalah menempatkan penekanan pada pentingnya mengurangi kehilangan inti dengan yang lebih rendah operasi induksi atau melalui penggunaan berkualitas tinggi nilai dari bahan inti, dan kerugian histeresis rendah. Kebisingan yang dihasilkan dalam hasil transformer akhirnya dari magnetostriction dari bahan inti, yang bervariasi dengan operasi kerapatan fluks, isi silikon, saring operasi, dan jenis isolasi permukaan. Kerapatan fluks adalah penting dalam magnetostriction