פלדה חשמלית לא מכוונת ופלדה חשמלית מכוונת גרגר הן שני הסוגים העיקריים של פלדה חשמלית (פלדת סיליקון), כאשר הבדלי הליבה שלהן נעוצים במבנה הגבישי, בתכונות המגנטיות ובתרחישי היישום. להלן השוואה מפורטת:
מבנה קריסטל ומאפיינים מגנטיים
פלדה לא מכוונת: הגרגרים מופצים באופן אקראי, ומציגים תכונות מגנטיות איזוטרופיות (ביצועים מגנטיים עקביים בעצם בכל הכיוונים). יש לו אינדוקציה מגנטית גבוהה (Bs), אבל איבוד ברזל גבוה יחסית וחדיר נמוך יותר.
פלדה מכוונת: הגרגרים מיושרים מאוד לאורך כיוון הגלגול, ומפגינים כיווניות חזקה. יש לו חדירות גבוהה ואיבוד ברזל נמוך במיוחד בכיוון הגלגול, אך הפחית משמעותית את הביצועים המגנטיים בכיוון הרוחבי.
הרכב כימי
פלדה לא מכוונת: תכולת סיליקון נמוכה יותר (בדרך כלל 0.5%-3.0%).
פלדה מכוונת: תכולת סיליקון גבוהה יותר (≥3.0%), עם תוספת של פחמן (0.03%-0.05%) ומעכבים לשליטה על כיוון הדגן.
תהליך ייצור
פלדה לא מכוונת: תהליך פשוט יחסית הכולל גלגול חם, גלגול קר וחישול, וכתוצאה מכך עלויות ייצור נמוכות יותר.
פלדה מכוונת: דורשת תהליכים מורכבים (למשל חישול בטמפרטורה גבוהה, טיפול מעכב) כדי ליצור כיוון גרגר, מה שהופך את הייצור לקשה ויקר יותר.
תרחישי יישומים
פלדה לא מכוונת: משמשת בעיקר בליבות של מכונות חשמליות (למשל, גנרטורים, מנועים), שבהן יש צורך בחומרים איזוטרופיים בגלל כיווני שדה מגנטי משתנים.
פלדה מכוונת: משמש בליבות שנאי, כאשר כיווני שדה מגנטי קבועים דורשים אובדן נמוך וחדירות גבוהה לאורך כיוון הגלגול.
השוואת ביצועים
נֶכֶס
פלדה לא מכוונת
פלדה מכוונת
איבוד ברזל
גבוה יותר
נמוך במיוחד (חצי מזה של פלדה לא מכוונת)
חֲדִירוּת
לְהוֹרִיד
גבוהה (חדירות בכיוון הגלגול גבוהה פי 2.5)
אניזוטרופיה מגנטית
אַף לֹא אֶחָד
משמעותי (ביצועים אופטימליים בכיוון הגלגול)
סיכום: פלדה לא מכוונת מתאימה ליישומים הדורשים מגנטיזציה רב-כיוונית, כגון מנועים, בעוד פלדה מכוונת תוכננה במיוחד עבור התקני שדה מגנטי קבוע כמו שנאים, תוך שימת דגש על אובדן נמוך וחדירות גבוהה. הבחירה צריכה להתבסס על דרישות יישום ספציפיות.
