Aço elétrico de grão orientado: uma aplicação importante para materiais eletromagnéticos de alta eficiência

Aço elétrico orientado a grãos (GOES) é um tipo de aço com propriedades magnéticas especiais e é amplamente utilizado em componentes principais de equipamentos de energia e transformadores. Ao contrário do aço comum, o aço elétrico orientado possui excelente permeabilidade magnética e baixa perda de energia, por isso desempenha um papel vital na transmissão e conversão de energia.
O aço elétrico de grão orientado é um aço de baixo carbono especialmente processado, usado principalmente na fabricação de componentes magnéticos para transformadores, geradores, motores e outros equipamentos. Sua maior característica é que os grãos estão dispostos em uma determinada direção, geralmente com orientação significativa no sentido longitudinal ou transversal. Essa estrutura permite que o aço tenha baixíssima perda por histerese e alta permeabilidade magnética em uma direção específica, melhorando assim a eficiência dos equipamentos eletromagnéticos.
O processo de fabricação do aço elétrico orientado é muito complexo e geralmente inclui as seguintes etapas:
A produção de aço elétrico de grão orientado requer primeiro fundição, mistura de ferro de alta pureza e elementos de liga para formar aço fundido básico. Após a fundição, o aço fundido é resfriado em tarugos ou chapas.

Durante os processos de laminação a quente e a frio, a superfície do aço elétrico orientado forma gradativamente chapas de aço mais finas, com espessuras geralmente variando de 0,2 mm a 0,5 mm. O processo de laminação não apenas controla a espessura do aço, mas também afeta a orientação dos grãos.
Através de um processo específico de tratamento térmico, principalmente durante o processo de recozimento, a orientação dos grãos é controlada para que os grãos fiquem alinhados longitudinalmente ou transversalmente. Este processo, frequentemente chamado de “tratamento de orientação de grãos”, pode melhorar significativamente as propriedades magnéticas do aço.
Uma fina camada de revestimento isolante é geralmente adicionada à superfície do aço elétrico de grão orientado formado para evitar curtos-circuitos e histerese durante o uso. Além disso, processos de pós-processamento, como recozimento, são necessários para otimizar ainda mais as propriedades magnéticas do aço.
A maior característica do aço elétrico de grão orientado é sua alta permeabilidade magnética, o que significa que pode fornecer forte indução magnética sob campos magnéticos mais baixos. A alta permeabilidade magnética significa que o equipamento de energia pode transmitir energia elétrica de forma mais eficaz e reduzir a perda de energia durante o funcionamento.
Outra característica importante do aço elétrico de grão orientado é a baixa perda por histerese. A perda de histerese refere-se à energia consumida pelos materiais magnéticos durante a mudança do campo magnético. A baixa perda de histerese pode melhorar significativamente a eficiência energética dos equipamentos de energia.
O aço elétrico de grão orientado tem forte resistência ao impacto de corrente, o que o torna mais estável em ambientes de trabalho de alta carga e alta tensão e é adequado para uso nas peças principais de transformadores e motores.
Devido às características de orientação dos grãos do aço elétrico de grãos orientados, ele pode efetivamente reduzir as perdas eletromagnéticas e melhorar a eficiência operacional dos equipamentos de energia. Especialmente em transformadores, o uso de aço elétrico de grão orientado pode reduzir significativamente as perdas de energia durante a operação.
Uma das áreas de aplicação mais importantes do aço elétrico de grão orientado são os transformadores de potência. Nos transformadores, o aço elétrico orientado é utilizado para fabricar a parte central, o que pode reduzir significativamente a perda de energia e melhorar a eficiência e estabilidade do transformador. Como os transformadores são frequentemente obrigados a operar com cargas elevadas por longos períodos de tempo, o uso de aço elétrico de grão orientado pode melhorar significativamente o desempenho do equipamento a longo prazo.
O aço elétrico de grão orientado também é amplamente utilizado em geradores e motores elétricos. Pode reduzir a perda de energia durante a geração de energia e operação do motor e melhorar a eficiência e a vida útil do equipamento.
Em transformadores de alta frequência e equipamentos de fonte de alimentação, as propriedades de baixa perda do aço elétrico de grão orientado são particularmente importantes. Pode efetivamente reduzir as perdas durante a operação de alta frequência e garantir a operação eficiente do equipamento.
A aplicação de aço elétrico orientado em equipamentos de energia e transmissão elétrica pode melhorar a eficiência de todo o sistema de energia, reduzir a perda de energia durante a transmissão de energia e reduzir os custos operacionais.
À medida que o foco global na eficiência energética e na sustentabilidade continua a crescer, a procura por aço eléctrico de grãos orientados cresce de forma constante. No futuro, a pesquisa e o desenvolvimento de aços elétricos de grãos orientados se concentrarão ainda mais nos seguintes aspectos:
Com o avanço da ciência e da tecnologia, os fabricantes estarão comprometidos em melhorar as propriedades magnéticas do aço elétrico orientado, especialmente aumentando sua permeabilidade magnética e reduzindo a perda por histerese, para atender aos requisitos mais elevados de desempenho do material de equipamentos de energia de alta eficiência.
A pesquisa e o desenvolvimento de materiais de aço elétrico orientados ao meio ambiente se tornarão uma direção importante no futuro. À medida que as regulamentações de proteção ambiental continuam a se fortalecer, os fabricantes estarão comprometidos em desenvolver materiais de aço elétrico não poluentes e recicláveis.
O aço elétrico de grãos orientados também poderá encontrar mais aplicações em redes inteligentes, veículos elétricos e outros campos no futuro. Com o desenvolvimento da tecnologia inteligente, materiais de aço elétrico personalizados e de alto desempenho se tornarão cada vez mais populares no mercado.