Acer elèctric

Acer elèctric de gra orientat sense recobriment que mostre l'estructura policristalina.

El acer elèctric, també cridat acer magnètic, acer al silici, o acer per a transformadors, és un acer especial fabricat per a posseir determinades propietats magnètiques, tals com una zona d'histéresis chicoteta (poc malbarat d'energia per cicle), que equival a baixes pèrduas en el núcleu i una alta permeabilidad magnètica.

El material es fabrica habitualment en forma de chapas laminadas en fret de 2 mm de gruixa o menys. Estes chapes s'apilen i una volta reunides, formen els núcleus de transformadorés o d'estatorés i rotorés de motors elèctrics. Les làmines es poden tallar a la seua forma final per mig de troquelar; per a cantitats menudes, el material es pot tallar en làser o per electroerosión.

Metalúrgia

L'acer elèctric és una aleació de ferro en un contingut de silici que varia de zero a 6,5% (Si:5Fe). El silici aumenta significativament la resistència elèctrica de l'acer, lo que disminuïx les corrents de Foucault induïdes pel camp magnètic i per lo tant reduïx les pèrdues en el núcleu. Es poden afegir també manganeso i alumini fins a en una proporció de 0,5%.

No obstant, l'estructura del gra aixina conseguit aumenta tant la durea com la fragilitat del metal, lo que du desventages durant la laminación. Durant el procés d'aleació, els nivells de concentració de carbono, sofre, oxigen i nitrogen deuen mantindre's baixos, ya que estos elements eleven la presència de carbur, sulfur, òxits i nitrur. La presència d'estos composts, encara en partícules tan chicotetes com un micrómetro de diàmetro, aumenta les pèrdues per histéresis mentres que reduïx la permeabilidad magnètica. El carbono té un efecte més perjudicial que el sofre i l'oxigen, puix provoca una gradual reducció de les propietats magnètiques en precipitar en forma de carbur, lo que a la seua volta resulta en un aument de les pèrdues en el material. Per estes raons, el nivell de carbono es deu mantindre en 0,005% o menys. Per a reduir-ho, es pot recocer l'acer en un ambient descarbonizante, per eixemple, ric en hidrogen.

Propietats físiques

(valors típics per a un contingut de silici 3,1%)

• Punt de fusió: 1500 °C
• Densitat: 7650 kg/m³
• Resistividad: 47,2 × 10^-8 Ω·m