Oțel electrotehnic: producție și aplicare

Producția acestui tip de oțel ocupă o poziție dominantă printre alte materiale magnetice. Oțelul electrotehnic este un aliaj de fier cu siliciu, proporția acestuia fiind de la 0,5% la 5%. Popularitatea largă a produselor de acest tip poate fi explicată prin proprietăți electromagnetice și mecanice înalte. Astfel de oțel este fabricat din componente distribuite pe scară largă, unde nu există lipsă. Aceasta explică costul său scăzut.

Efectul siliciului

Această componentă, în interacțiune cu fierul, formează o soluție densă cu o rezistivitate specifică ridicată, a cărei valoare depinde de procentul de siliciu din aliaj. Când este expus la fier pur, își pierde proprietățile magnetice. Dar când impactul asupra tehnicilor, dimpotrivă, afectează pozitiv. Permeabilitatea fierului crește, iar stabilitatea metalului este îmbunătățită. favorabil acțiunea siliciului (Si) poate fi explicată după cum urmează. Sub influența acestui element, o tranziție de carbon la grafit are loc din starea de cementită, care are mai puține proprietăți magnetice. Elementul Si are un efect nedorit asupra reducerii inducției. Influența sa se extinde la conductivitatea termică și densitatea fierului.

Impurități în compoziție

În al său compoziția oțelului electrotehnic poate conține alte componente: sulf, carbon, mangan, fosfor și altele. Cel mai dăunător dintre ele este carbonul (C). Poate fi sub formă de cementită și grafit. Acest lucru are un efect diferit asupra aliajului, precum și procentul de conținut de carbon. Pentru a evita incluziunile nedorite ale elementului C, oțelul nu poate fi răcit rapid pentru următoarea îmbătrânire și stabilizare.

Următoarele componente au un efect negativ asupra proprietăților materialului: oxigen, sulf, mangan. Ei își reduc calitățile magnetice. Fierul tehnic din compoziția sa are neapărat impurități. Aici trebuie luate în considerare în ansamblu, nu ca la fierul pur.

Este posibil să se îmbunătățească proprietățile oțelului prin aplicarea impurităților. Dar această metodă nu este întotdeauna profitabilă pentru producția pe scară largă. Dar, cu ajutorul foilor laminate la rece, oțelurile electrotehnice formează în structura sa proprietățile magnetice. Acest lucru vă permite să obțineți rezultate mai bune. Dar arderea este necesară.

Răcirea la rece

De mult timp sa crezut că siliciul mărește fragilitatea oțelului. Producția a fost efectuată în principal prin laminare la cald. Rentabilitatea laminării la rece a fost scăzută.

Numai după ce sa descoperit că tratamentul la rece, de-a lungul direcției, mărește proprietățile magnetice ale materialului, acesta a devenit utilizat pe scară largă. Alte zone s-au prezentat numai din partea cea mai rea. Răcirea la rece a afectat în mod benefic proprietățile mecanice, precum și îmbunătățirea calității suprafeței foii, a mărit mărimea și a permis perforarea.

Proprietățile distinctive ale oțelului electrotehnic obținute prin aplicarea procesării la rece se pot explica prin formarea în acesta a unei texturi cristalografice. Se caracterizează prin mai multe grade. Ele, la rândul lor, depind de temperatura la care trece trecerea, de asemenea de grosimea foii cerute și de gradul de comprimare.

Costul unei foi de o grosime de oțel laminat la cald este de 2 ori mai mic decât cel al oțelului laminat la rece. Dar această calitate negativă este complet compensată de pierderile reduse de căldură (mai puțin de două ori), de înaltă calitate și de posibilitatea de ștanțare bună a aliajului laminat la rece. Diferența dintre aceste oțeluri este conținutul de siliciu. Cantitatea sa variază de la 3,3% la 4,5%.

GOST

Producătorii produc numai două tipuri de oțel, care respectă standardul GOST. Primul tip - 802-58 "Placă electrotehnică subțire". Cel de-al doilea este oțelul electrotehnic GOST 9925-61 "Banda înfășurată la rece, din oțel electric".

denumire

Este marcat cu litera "E", urmată de un număr, numerele cărora au o anumită valoare:

• Prima cifră din valoarea marcajului înseamnă gradul alierea oțelului cu siliciu. De la ușor aliat la foarte dopat, respectiv, în cifrele de la 1 la 4. Dinamic - este oțel din grupurile E1 și E2. Transformator - E3 și E4.
• A doua cifră a marcajului are un interval de la 1 la 8. Acesta prezintă proprietățile electromagnetice ale materialului atunci când este aplicat în anumite condiții de funcționare. Prin acest marcaj este posibil să se afle în ce zone se poate folosi unul sau altul din oțel.

Numărul zero, urmat de a doua cifră, înseamnă că oțelul este texturat. Dacă există două zerouri, atunci este puțin texturate.

La sfârșitul marcajului, puteți vedea următoarele litere:

• "A" - pierderile specifice ale materialului sunt foarte scăzute.
• "P" este un material cu rezistență ridicată la produse laminate și finisare de suprafață mare.

Sferă de funcționare

Aliajul este împărțit în trei tipuri de aplicații:

• Potrivit pentru funcționarea în câmpuri magnetice puternice și medii (puritate de remagnetizare de 50 Hz);
• Potrivit pentru operarea în câmpuri medii la o frecvență de până la 400 Hz;
• Oțel, care funcționează în câmpuri magnetice medii și mici.

Placile de otel electrotehnic sunt fabricate in urmatoarele dimensiuni: lata de la 240 la 1000 mm, lungimea poate fi de la 720 mm la 2000 mm, grosime - in intervalul de la 0,1 la 1 mm. Cel mai mult, oțelul texturativ este folosit deoarece are o valoare ridicată a proprietăților electromagnetice. Foi de acest material sunt adesea folosite în inginerie electrică.

Oțel electrotehnic - proprietăți

Proprietățile aliajului:

• Rezistență specifică. Calitatea materialului depinde în mod direct de acest indicator. Oțelul este utilizat acolo unde este necesar să se țină electricitatea în interiorul conductorului și să se livreze la destinație.
• Forță coercitivă. Responsabil pentru capacitatea câmpului magnetic intern de a demagnetiza. Pentru anumite dispozitive, această proprietate este necesară în grade diferite. În transformatoare și motoare electrice, se utilizează piese cu capacitate ridicată de demagnetizare. În oțel, acest indicator are o valoare scăzută. Dar în electromagneți, dimpotrivă, este nevoie de o forță coercitivă ridicată. Pentru a corecta proprietățile magnetice, procentul necesar de siliciu este adăugat la aliajul de oțel.

• lățime histerezis bucle. Acest indicator ar trebui să fie cât mai mic posibil.
• Permeabilitatea magnetică. Cu cât acest indicator este mai ridicat, cu atât mai bine materialul "se supune" sarcinilor sale.
• Grosimea foii. Pentru fabricarea multor dispozitive și a pieselor se utilizează materiale cu o grosime mai mică de un milimetru. Cu toate acestea, dacă este necesar, această cifră este redusă la o valoare de 0,1 mm.

cerere

Din materialele de tablă din clasa întâi se pot realiza diferite tipuri de circuite magnetice pentru relee și regulatoare.

Oțelul electrotehnic din clasa a doua poate fi utilizat pentru demaroarele mașinilor electrice de curenți DC și AC, miezuri de rotoare. Clasa a treia va fi potrivită pentru fabricarea de miezuri magnetice pentru transformatoare de putere, precum și începători de mașini sincrone mari.

Pentru a realiza un cadru pentru o mașină electrică, este necesar să se aplice turnarea oțelului, în care conținutul de carbon nu este mai mare de 1%. Produsele fabricate dintr-un astfel de material sunt supuse recoacerilor treptate. Oțel carbon utilizate la fabricarea pieselor de mașini supuse la sudare. Din aceste tipuri de materiale se fac stalpii principali pentru mașinile de curent continuu.

Pentru acele părți ale mașinilor care transportă sarcina maximă (arcuri, rotoare, arbori de ancore), utilizați aliaje cu proprietăți mecanice ridicate. Acest material poate conține nichel, crom, molibden și tungsten. Este posibil să fabricăm miezuri magnetice din oțel electric. Ele sunt utilizate pentru transformatoare cu frecvență joasă - 50Hz.

Core miez magnetic

Miezurile magnetice le împart în armuri și miezuri. Fiecare specie are caracteristici proprii.

Rod: pentru un astfel de miez magnetic, tija este verticală și are o secțiune treptată înscrisă în cerc. Înfășurările circuitului magnetic sunt amplasate pe ele cu o formă cilindrică specială.

armură

Produsele din acest design au o formă dreptunghiulară, iar tijele lor au o secțiune transversală, ele fiind situate orizontal. Acest tip de miez magnetic este folosit numai în dispozitive și structuri complexe. Prin urmare, astfel de desene sau modele nu sunt utilizate pe scară largă.

Deci, am aflat ce este oțelul electric și unde este folosit.