L’acier au silicium, souvent appelé acier électrique, est un acier additionné de silicium. L’ajout de silicium à l’acier augmente sa résistance électrique, améliore la capacité des champs magnétiques à le pénétrer et réduit la perte d’hystérésis de l’acier. Ce type d’acier est utilisé dans de nombreuses applications électriques où les champs électromagnétiques sont importants, comme dans les transformateurs, les bobines magnétiques et les moteurs électriques.
Alors que le silicium dans l’acier au silicium peut réduire le taux de corrosion du fer qu’il contient, le but principal de l’ajout de silicium est d’améliorer la perte d’hystérésis de l’acier. L’hystérésis est le décalage entre le moment où un champ magnétique est généré ou appliqué pour la première fois à l’acier et le moment où le champ se développe complètement. L’ajout de silicium à l’acier rend l’acier plus efficace et plus rapide en termes de création et de maintien des champs magnétiques. Ainsi, l’acier au silicium améliore le rendement et l’efficacité de tout dispositif utilisant l’acier comme matériau de noyau magnétique.
Le pourcentage de silicium ajouté à l’acier au silicium varie avec son utilisation prévue jusqu’à 6.5 pour cent. Pour certains articles, tels que les moteurs et les transformateurs à haut rendement, le silicium représente environ 3 % de la composition de l’acier. Dans d’autres éléments nécessitant moins d’efficacité, tels que certains types d’applications motrices, la quantité de silicium peut être aussi faible que 2 %. Bien que coûteux par rapport à l’acier au carbone ordinaire, l’acier au silicium peut être produit avec le pourcentage de silicium nécessaire pour une application spécifique.
Ce produit est fabriqué en bandes ou en rouleaux, découpé dans les formes nécessaires puis traité thermiquement pour contrôler la taille du grain de l’acier. Grâce au contrôle de la taille des grains, la perte d’hystérésis de l’acier peut être contrôlée avec précision. La direction du grain dans l’acier peut également affecter son efficacité. Le grain peut être orienté dans une direction par laminage pour améliorer sa densité ou le grain peut être non orienté et se dérouler dans toutes les directions, ce qui rend l’acier au silicium moins cher.
Une fois le processus de traitement thermique terminé, l’acier au silicium est souvent enduit ou verni, pour retarder davantage la corrosion, puis empilé aux épaisseurs nécessaires. Ces épaisseurs sont appelées laminages, et elles peuvent, ou non, être physiquement attachées ou liées les unes aux autres. Ces lamelles empilées servent de noyaux à presque tous les appareils électromagnétiques d’utilisation moderne, des adaptateurs d’alimentation pour l’électronique domestique aux transformateurs de sous-stations fournissant de l’énergie électrique aux maisons et aux entreprises.