L’acciaio al silicio, spesso chiamato acciaio elettrico, è un acciaio con l’aggiunta di silicio. L’aggiunta di silicio all’acciaio ne aumenta la resistenza elettrica, migliora la capacità dei campi magnetici di penetrarlo e riduce la perdita di isteresi dell’acciaio. Questo tipo di acciaio è utilizzato in molte applicazioni elettriche in cui i campi elettromagnetici sono importanti, come nei trasformatori, nelle bobine magnetiche e nei motori elettrici.
Mentre il silicio nell’acciaio al silicio può ridurre il tasso di corrosione del ferro al suo interno, lo scopo principale dell’aggiunta di silicio è migliorare la perdita di isteresi dell’acciaio. L’isteresi è il ritardo tra il momento in cui un campo magnetico viene generato o applicato per la prima volta all’acciaio e quando il campo si sviluppa completamente. L’aggiunta di silicio all’acciaio rende l’acciaio più efficiente e veloce in termini di costruzione e mantenimento di campi magnetici. Pertanto, l’acciaio al silicio migliora l’efficienza e l’efficacia di qualsiasi dispositivo che utilizza l’acciaio come materiale del nucleo magnetico.
La percentuale di silicio aggiunto all’acciaio al silicio varia con l’uso previsto fino al 6.5 percento. Per alcuni articoli, come motori e trasformatori ad alta efficienza, il silicio costituisce circa il 3% della composizione dell’acciaio. In altri articoli che richiedono una minore efficienza, come alcuni tipi di applicazioni per motori, la quantità di silicio può arrivare fino al 2%. Sebbene costoso rispetto al normale acciaio al carbonio, l’acciaio al silicio può essere prodotto con qualsiasi percentuale di silicio necessaria per un’applicazione specifica.
Questo prodotto viene prodotto in strisce o rotoli, tagliato nelle forme necessarie e poi trattato termicamente per controllare la dimensione della grana dell’acciaio. Attraverso il controllo della granulometria, la perdita di isteresi dell’acciaio può essere controllata con precisione. Anche la direzione della grana nell’acciaio può influire sulla sua efficienza. Il grano può essere orientato in una direzione attraverso la laminazione per migliorare la sua densità oppure il grano può essere non orientato e correre in tutte le direzioni, rendendo l’acciaio al silicio meno costoso.
Una volta completato il processo di trattamento termico, l’acciaio al silicio viene spesso rivestito o verniciato, per ritardare ulteriormente la corrosione, quindi impilato negli spessori necessari. Questi spessori sono chiamati laminazioni e possono, o meno, essere attaccati o incollati fisicamente l’uno all’altro. Questi lamierini impilati fungono da nucleo di quasi tutti i dispositivi elettromagnetici di uso moderno, dagli adattatori di alimentazione per l’elettronica domestica ai trasformatori per sottostazioni che forniscono energia elettrica a case e aziende.