Nieuws

Grijs en enigszins uit vorm komen de rollen met transformatorblik uit de gloeioven. Op zich niet vreemd, want het hooggloeien duurt vijf tot zeven dagen in een waterstof-/stikstofatmosfeer bij 1200°C. Tijdens dit gloeien hebben zich diverse processen afgespeeld in de mikrostructuur van het materiaal. Bepaalde kristalvormige korrels zijn in de hitte slagvaardig gegroeid en elke korrel heeft zo’n 30 miljoen kleinere korrels in de directe omgeving eenvoudig opgeslokt.

Dit proces wordt ook wel selectieve korrelgroei genoemd. Het dient om de kristalstructuur van het materiaal op te laten bouwen uit alleen maar grote korrels, die allemaal in dezelfde richting georiënteerd zijn. Daarom heet dit materiaal van ThyssenKrupp Electrical Steel korrelgeoriënteerd transformatorblik. Op zich niks nieuws, want dit soort plaatstaal wordt al sinds de vijftiger jaren van de vorige eeuw gemaakt.

Maar tot op heden is het nog geen enkele wetenschapper gelukt om de wetmatigheden van de selectieve korrelgroei volledig te beschrijven en te verklaren. Toch weten de materiaalspecialisten van ThyssenKrupp waar het op aankomt. Bijvoorbeeld dat de korrels die door de walsrichting uitgericht zijn, onder hitte sterker groeien dan de overige bestanddelen in de kristalstructuur. Daarnaast weet men ook dat bepaalde, aan de staalsmelt toegevoegde, legeringsmaterialen zoals mangaan, zwavel of aluminium in het materiaal de kleinste deeltjes binden, die de niet in de walsrichting uitgerichte korrels, belemmeren in de groei. Ook de vervormingsenergie die bij het koudwalsen in het materiaal wordt gebracht, heeft invloed op de oriëntatierichting van de korrels en is dus van invloed op de magnetiseerbaarheid van het materiaal.

Naast een goede magnetiseerbaarheid is bij het korrel georiënteerde transformatorblik ook een hoge elektrische weerstand van belang. Deze weerstand verhindert dat er te sterke wervelstromen ontstaan die de werking van de transformator verminderen. Daarom wordt het materiaal in de staalfabriek gelegeerd met 3% silicium. Om eveneens de wervelstromen tegen te gaan wordt transformatorblik zo dun mogelijk gemaakt (tussen de 0,23 en 0,35 mm dikte). De fabrikanten van transformatoren snijden hieruit de vormen van de transformatorkernen en stapelen deze eenvoudig op elkaar. Had transformatorblik 45 jaar geleden nog een energieverlies van 1,8 W/kg, tegenwoordig is dit nog maar 0,8 W/kg. Lopende ontwikkelingsprojecten hebben als doel dit verlies in de toekomst tot 0,6 W/kg te beperken.

In het Duitse Gelsenkirchen en het Noord-Franse Isbergues, waar de fabrieken staan van ThyssenKrupp Electrical Steel, ontstaat het korrel georiënteerde transformatorblik uit nauwkeurig gespecificeerd warmwalsstaal. Daarna wordt het staal gegloeid en gebeitst, waarna het via koudwalsen tot de gewenste dikte wordt gewalst. Via een eerste gloeiproces wordt het koolstofgehalte van het materiaal vermindert, waarna het hooggloeiproces wordt gestart. Daarna wordt het ontspanningsgloeien gestart, waarbij het transformatorblik tevens van een isoleringslaag wordt voorzien.

De theorie van dit proces is voor velen nog steeds een raadsel, maar de praktijk wijst uit dat het proces toch redelijk goed onder controle is.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven