Електрическа стомана: производство и приложение

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Производството на този вид стомана заема водеща позиция сред другите магнитни материали. Електрическата стомана е сплав на желязо със силиций, чийто дял е от 0,5% до 5%. Широката популярност на продуктите от този тип може да се обясни с високите електромагнитни и механични свойства. Такава стомана се произвежда от широко използвани компоненти, в които няма недостиг. Това обяснява ниската му цена.

Влияние на силиция

Този компонент при взаимодействие с желязото образува плътен разтвор с високо съпротивление, чиято стойност зависи от процента силиций в сплавта. Когато е изложен на чисто желязо, губи своите магнитни свойства.

Но когато засяга техническото, напротив, има положителен ефект. Пропускливостта на желязото се увеличава и има подобрение в стабилността на метала. Благоприятният ефект на силиция (Si) може да се обясни по следния начин. Под въздействието на този елемент въглеродът се прехвърля в графит от състоянието на цементит, който има по-малко магнитни свойства. Елементът Si има нежелан ефект върхунамаляване на индукцията. Неговото влияние се простира до топлопроводимостта и плътността на желязото.

Примеси в състава

В състава си електрическата стомана може да съдържа и други компоненти: сяра, въглерод, манган, фосфор и други. Най-вредният от тях е въглеродът (C). Може да бъде под формата на цимент и графит. Това се отразява по различен начин на сплавта, както и процентът на въглерода. За да се избегнат нежелани включвания на елемент C, стоманата не трябва да се охлажда бързо за следващото стареене и стабилизиране.

Следните компоненти имат отрицателно влияние върху свойствата на материала: кислород, сяра, манган. Те намаляват магнитните му качества. Техническото желязо в състава си задължително има примеси. Тук те трябва да се вземат предвид в съвкупността, а не по същия начин, както при чистото желязо.

Можете да подобрите свойствата на стоманата, като премахнете примесите. Но този метод не винаги е полезен при широкомащабно производство. Но с помощта на студено валцуване листовата електрическа стомана формира магнитни свойства в структурата си. Това ви позволява да постигнете най-добри резултати. Но е необходимо допълнително изстрелване.

Студено валцоване

Силицият отдавна се смята, че увеличава крехкостта на стоманата. Производството се осъществява основно чрез горещо валцуване. Рентабилността на студеното валцуване е ниска.

Едва след като беше открито, че студената обработка по посока на материала увеличава магнитните свойства, той беше широко използван. Други посоки се показаха само снай-лошата страна. Студеното валцуване има благоприятен ефект върху механичните свойства, както и подобрява качеството на повърхността на листа, увеличава вълнообразността му и прави възможно щамповането.

Отличителните свойства, които електрическата стомана получава чрез използването на студена обработка, могат да се обяснят с образуването на кристалографска текстура в нея. Тя се различава в няколко степени. Те от своя страна зависят от температурата, при която се извършва валцоването, както и от дебелината на необходимия лист и от степента, до която е намален.

Цената на лист с една дебелина от горещо валцувана стомана е 2 пъти по-ниска от тази на студено валцувана стомана.

Но това отрицателно качество се компенсира напълно от ниските топлинни загуби (има по-малко от около два пъти), високото качество и възможността за добро щамповане на студено валцувана сплав. Разликата в тези стомани е съдържанието на силиций. Размерът му е съответно от 3,3% до 4,5%.

GOST

Производителите произвеждат само два вида стомана, които отговарят на GOST.

Първи изглед - 802-58 "Електротехнически лист". Втората е електрическа стомана GOST 9925-61 "Студено валцувана навита лента от електротехническа стомана".

Обозначение

Означено с буквата "E", последвано от число, чиито цифри имат конкретно значение:

• Първата цифра в стойността на маркировката означава степента на легиране на стоманата със силиций. От нисколегирани до високолегирани, съответно в числа от 1 до 4. Динамични - това са стомани от групи Е1 и Е2. Трансформатор - E3 и E4.
• Втората цифра на маркировката има диапазон от 1 до 8. Показва електромагнитните свойства на материала, когато се използва при определени работни условия. Чрез тази маркировка можете да разберете в кои области може да се използва тази или онази стомана.

Числото нула след второто число означава, че стоманата е текстурирана. Ако има две нули, значи не е достатъчно текстуриран.

В края на маркировката можете да намерите следните букви:

• "A" - много ниска специфична загуба на материал.
• "P" е материал с висока якост на търкаляне и високо покритие на повърхността.

Оперативна зона

Сплавта е разделена на три вида според областта на приложение:

• подходящ за работа в силни и средни магнитни полета (чистота на ремагнетизиране 50 Hz);
• подходящ за работа в средни полета до 400Hz;
• стомана, която работи в средни и ниски магнитни полета.

Листовете от електротехническа стомана се произвеждат в следните размери: ширина от 240 до 1000 мм, дължина може да бъде от 720 мм до 2000 мм, дебелина - в диапазона от 0,1 до 1 мм. Най-вече се използват зърнесто-ориентирани стомани, тъй като имат висока стойност на електромагнитните свойства. Листовете от този материал често се използват в електротехниката.

Електрическа стомана - свойства

Свойства на сплав:

• Съпротивление. Качеството на материала директно зависи от този показател. Стоманата се използва там, където е необходимо да се съдържа електричество вътре в проводника и да се достави до местоназначението му.
• Принудителна сила. Отговаря за способността на вътрешното магнитно поле да се размагнетизира. За определени устройства това свойство се изисква в различна степен. Трансформаторите и електрическите двигатели използват части с висок капацитет на размагнитване. За стоманата този индикатор има ниска стойност. Но в електромагнитите, напротив, е необходима висока коерцитивна сила. За коригиране на магнитните свойства, необходимият процент силиций се добавя към стоманената сплав.

• Ширината на хистерезисния цикъл. Този индикатор трябва да е възможно най-нисък.
• Магнитна пропускливост. Колкото по-висок е този показател, толкова по-добре се „справя“материалът със своите задачи.
• Дебелината на листа. За производството на много устройства и части се използват материали, чиято дебелина не надвишава един милиметър. Въпреки това, ако е необходимо, този индикатор се намалява до стойност от 0,1 mm.

Заявление

Първокласни листови материали могат да се използват за направата на различни видове магнитни вериги за релета и регулатори.

Електрическа стомана от втори клас може да се използва за AC и DC стартери, роторни сърцевини.

Третият клас ще бъде подходящ за производство на магнитни вериги засилови трансформатори, както и стартери на големи синхронни машини.

За да направите рамка за електрическа машина, трябва да използвате стоманена отливка, в която съдържанието на въглерод е не повече от 1%. Продуктите, изработени от такъв материал, се подлагат на постепенно отгряване. Въглеродната стомана се използва при производството на машинни части, които са заварени.

Основните стълбове за DC машини са направени от тези видове материали.

За тези машинни части, които носят максимално натоварване (пружини, ротори, арматурни валове), се използват сплави с високи механични свойства. Такъв материал може да съдържа никел, хром, молибден и волфрам. Възможно е производството на магнитни вериги от електрическа стомана. Използват се за нискочестотни трансформатори - 50Hz.

Стойка магнитна верига

Магнитните ядра са разделени на броня и прът. Всеки вид има свои собствени характеристики.

Пръчка: за такава магнитна верига прътът е вертикален и има стъпаловидно сечение, вписано в кръг. Намотките на магнитната верига са разположени върху тях в специална цилиндрична форма.

брониран

Продуктите от този дизайн са с правоъгълна форма, а пръчките им са с напречно сечение, разположени са хоризонтално. Този тип магнитна верига се използва само в сложни устройства и конструкции. Следователно такива дизайни не се използват широко.

И разбрахме какво е стоманаелектрически и къде се използва.