Oțel electric: producție și aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Producția acestui tip de oțel ocupă o poziție de lider printre alte materiale magnetice. Oțelul electric este un aliaj de fier cu siliciu, a cărui proporție este de la 0,5% la 5%. Popularitatea largă a produselor de acest tip poate fi explicată prin proprietăți electromagnetice și mecanice ridicate. Un astfel de oțel este fabricat din componente utilizate pe scară largă, în care nu există lipsă. Aceasta explică costul său scăzut.

Influența siliciului

Această componentă, în interacțiune cu fierul, formează o soluție densă cu rezistivitate mare, a cărei valoare depinde de procentul de siliciu din aliaj. Când este expus la fier pur, își pierde proprietățile magnetice.

Dar atunci când afectează tehnica, dimpotrivă, are un efect pozitiv. Permeabilitatea fierului crește și are loc o îmbunătățire a stabilității metalului. Efectul favorabil al siliciului (Si) poate fi explicat după cum urmează. Sub influența acestui element, carbonul este transferat în grafit din starea de cementită, care are proprietăți mai puțin magnetice. Elementul Si are un efect nedorit asuprascăderea inducției. Influența sa se extinde la conductibilitatea termică și la densitatea fierului.

Impurități în compoziție

În compoziția sa, oțelul electric poate conține și alte componente: sulf, carbon, mangan, fosfor și altele. Cel mai dăunător dintre ele este carbonul (C). Poate fi atât sub formă de cementită, cât și de grafit. Acest lucru afectează diferit aliajul, la fel ca și procentul de carbon. Pentru a evita incluziunile nedorite ale elementului C, oțelul nu trebuie răcit rapid pentru următoarea îmbătrânire și stabilizare.

Următoarele componente au un impact negativ asupra proprietăților materialului: oxigen, sulf, mangan. Îi reduc calitățile magnetice. Fierul tehnic în compoziția sa are în mod necesar impurități. Aici ele trebuie luate în considerare în agregat, nu în același mod ca pentru fierul pur.

Puteți îmbunătăți proprietățile oțelului prin îndepărtarea impurităților. Dar această metodă nu este întotdeauna benefică în producția pe scară largă. Dar, cu ajutorul laminarii la rece, tabla de oțel electric formează proprietăți magnetice în structura sa. Acest lucru vă permite să obțineți cele mai bune rezultate. Dar sunt necesare trageri suplimentare.

Laminare la rece

Se crede de multă vreme că siliconul crește fragilitatea oțelului. Producția a avut loc în principal prin laminare la cald. Rentabilitatea laminarii la rece a fost scăzută.

Abia după ce s-a descoperit că lucrul la rece de-a lungul direcției materialului crește proprietățile magnetice, acesta a fost utilizat pe scară largă. Alte direcţii s-au arătat numai cupartea cea mai rea. Laminarea la rece are un efect benefic asupra proprietăților mecanice, precum și îmbunătățirea calității suprafeței tablei, creșterea ondulației acesteia și făcând posibilă ștanțarea.

Proprietățile distinctive pe care oțelul electric le-a primit prin prelucrarea la rece pot fi explicate prin formarea unei texturi cristalografice în acesta. Diferă în mai multe grade. Ele, la rândul lor, depind de temperatura la care are loc laminarea, precum și de grosimea foii necesare și de gradul în care aceasta este redusă.

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 pe deplin compensată de pierderile scăzute de căldură (sunt mai puțin de aproximativ două ori), calitatea în altă și posibilitatea unei ștanțări bune a aliajului laminat la rece. Diferența dintre aceste oțeluri este conținutul de siliciu. Valoarea acestuia este de la 3,3% la 4,5%, respectiv.

GOST

Producătorii produc doar două tipuri de oțel care respectă GOST.

Prima vedere - 802-58 „Fișă electrotehnică”. Al doilea este oțel electric GOST 9925-61 „Fâșie bobină laminată la rece din oțel electric”.

Desemnare

Marcate cu litera „E”, urmată de un număr ale cărui cifre au o semnificație specifică:

• Prima cifră din valoarea de marcare înseamnă gradul de aliere a oțelului cu siliciu. De la slab aliat la în alt aliat, respectiv, în numere de la 1 la 4. Dinamic - acestea sunt oțeluri din grupele E1 și E2. Transformator - E3 și E4.
• A doua cifră a marcajului are un interval de la 1 la 8. Afișează proprietățile electromagnetice ale materialului atunci când este utilizat în anumite condiții de funcționare. Prin acest marcaj, puteți afla în ce zone poate fi folosit acest sau acel oțel.

Numărul zero după al doilea număr înseamnă că oțelul este texturat. Dacă există două zerouri, atunci nu este suficient de texturat.

La sfârșitul marcajului puteți găsi următoarele litere:

• "A" - pierderi specifice de material foarte reduse.
• „P” este un material cu rezistență ridicată la rulare și finisaj ridicat al suprafeței.

Zona de operare

Aliajul este împărțit în trei tipuri în funcție de domeniul de aplicare:

• potrivit pentru lucrul în câmpuri magnetice puternice și medii (puritatea remagnetizării 50 Hz);
• potrivit pentru lucrul în câmpuri medii de până la 400Hz;
• oțel care funcționează în câmpuri magnetice medii și scăzute.

Tablele de oțel electric sunt produse în următoarele dimensiuni: lățime de la 240 la 1000 mm, lungimea poate fi de la 720 mm la 2000 mm, grosime - în intervalul de la 0,1 la 1 mm. În primul rând, se folosesc oțeluri orientate pe granule, deoarece au o valoare mare a proprietăților electromagnetice. Foile din acest material sunt adesea folosite în inginerie electrică.

Oțel electric - proprietăți

Proprietăți ale aliajului:

• Rezistivitate. Calitatea materialului depinde direct de acest indicator. Oțelul este folosit acolo unde este necesar să se conțină electricitate în interiorul conductorului și să o livreze la destinație.
• Forță coercitivă. Responsabil pentru capacitatea câmpului magnetic intern de a se demagnetiza. Pentru anumite dispozitive, această proprietate este necesară în diferite grade. Transformatoarele și motoarele electrice folosesc piese cu o capacitate mare de demagnetizare. Pentru oțel, acest indicator are o valoare scăzută. Dar în electromagneți, dimpotrivă, este nevoie de o forță coercitivă mare. Pentru a corecta proprietățile magnetice, procentul necesar de siliciu este adăugat aliajului de oțel.

• Lățimea buclei de histerezis. Acest indicator ar trebui să fie cât mai scăzut posibil.
• Permeabilitatea magnetică. Cu cât acest indicator este mai mare, cu atât materialul „se descurcă” mai bine cu sarcinile sale.
• Grosimea foii. Pentru fabricarea multor dispozitive și piese se folosesc materiale a căror grosime nu depășește un milimetru. Cu toate acestea, dacă este necesar, acest indicator este redus la o valoare de 0,1 mm.

Aplicație

Materiale de foaie de primă clasă pot fi folosite pentru a realiza diferite tipuri de circuite magnetice pentru relee și regulatoare.

Oțelul electric de clasa a doua poate fi folosit pentru demaroare AC și DC, miezuri de rotor.

Clasa a treia va fi potrivită pentru fabricarea de circuite magnetice pttransformatoare de putere, precum și demaroare ale mașinilor sincrone mari.

Pentru a face un cadru pentru o mașină electrică, trebuie să utilizați turnare din oțel, în care conținutul de carbon nu este mai mare de 1%. Produsele realizate din astfel de material sunt supuse unei recoaceri graduale. Oțelul carbon este utilizat la fabricarea pieselor de mașini care sunt sudate.

Stalpii principali pentru mașinile de curent continuu sunt fabricați din aceste tipuri de materiale.

Pentru acele piese de mașini care suportă sarcina maximă (arcuri, rotoare, arbori de armătură), se folosesc aliaje cu proprietăți mecanice ridicate. Un astfel de material poate conține nichel, crom, molibden și wolfram. Este posibilă fabricarea circuitelor magnetice din oțel electric. Sunt folosite pentru transformatoare de joasă frecvență - 50 Hz.

Circuit magnetic suport

Miezurile magnetice sunt împărțite în armură și tijă. Fiecare specie are propriile sale caracteristici.

Tijă: pentru un astfel de circuit magnetic, tija este verticală și are o secțiune în trepte înscrisă într-un cerc. Înfășurările circuitului magnetic sunt situate pe ele într-o formă cilindrică specială.

blindat

Produsele cu acest design au formă dreptunghiulară, iar tijele lor au o secțiune transversală, sunt amplasate orizontal. Acest tip de circuit magnetic este utilizat numai în dispozitive și structuri complexe. Prin urmare, astfel de modele nu sunt utilizate pe scară largă.

Așa că ne-am dat seama ce este oțelulelectric și unde este utilizat.