Elektrisk stål: produksjon og bruk

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Produksjonen av denne typen stål inntar en ledende posisjon blant andre magnetiske materialer. Elektrisk stål er en legering av jern med silisium, hvorav andelen er fra 0,5% til 5%. Den brede populariteten til produkter av denne typen kan forklares med høye elektromagnetiske og mekaniske egenskaper. Slikt stål er laget av mye brukte komponenter, der det ikke er mangel på. Dette forklarer den lave kostnaden.

påvirkning av silisium

Denne komponenten, i samspill med jern, danner en tett løsning med høy resistivitet, hvis verdi avhenger av prosentandelen av silisium i legeringen. Når det utsettes for rent jern, mister det sine magnetiske egenskaper.

Men når det påvirker det tekniske har det tvert imot en positiv effekt. Permeabiliteten til jern øker og det er en forbedring i stabiliteten til metallet. Den gunstige effekten av silisium (Si) kan forklares som følger. Under påvirkning av dette elementet overføres karbon til grafitt fra sementitttilstanden, som har mindre magnetiske egenskaper. Grunnstoffet Si har en uønsket effekt påreduksjon i induksjon. Dens innflytelse strekker seg til termisk ledningsevne og tettheten til jern.

Urenheter i sammensetning

I sammensetningen kan elektrisk stål inneholde andre komponenter: svovel, karbon, mangan, fosfor og andre. Den mest skadelige av dem er karbon (C). Det kan være i form av både sementitt og grafitt. Dette påvirker legeringen annerledes, det samme gjør prosentandelen karbon. For å unngå uønskede inneslutninger av element C, må ikke stålet avkjøles raskt for neste aldring og stabilisering.

Følgende komponenter har en negativ innvirkning på materialets egenskaper: oksygen, svovel, mangan. De reduserer dens magnetiske egenskaper. Teknisk jern i sammensetningen har nødvendigvis urenheter. Her må de tas hensyn til i tilslaget, ikke på samme måte som for rent jern.

Du kan forbedre egenskapene til stål ved å fjerne urenheter. Men denne metoden er ikke alltid gunstig i storskala produksjon. Men ved hjelp av kaldvalsing danner elektrisk stålplate magnetiske egenskaper i strukturen. Dette lar deg oppnå de beste resultatene. Men ytterligere skyting er nødvendig.

Kaldrulling

Silisium har lenge vært antatt å øke sprøheten til stål. Produksjonen foregikk hovedsakelig ved hjelp av varmvalsing. Lønnsomheten ved kaldvalsing var lav.

Først etter at det ble oppdaget at kaldarbeid langs materialets retning øker de magnetiske egenskapene, har det blitt mye brukt. Andre retninger viste seg bare medden verste siden. Kaldvalsing har en gunstig effekt på de mekaniske egenskapene, samt forbedrer kvaliteten på arkoverflaten, øker bølgene og gjør det mulig å stemple.

De karakteristiske egenskapene som elektrisk stål mottok ved bruk av kaldbearbeiding kan forklares med dannelsen av en krystallografisk tekstur i det. Det er forskjellig i flere grader. De er i sin tur avhengige av temperaturen som valsingen foregår ved, samt av tykkelsen på det nødvendige arket og av i hvilken grad det reduseres.

Kostnaden for en plate med én tykkelse varmvalset stål er 2 ganger lavere enn for kaldvalset stål.

Men denne negative kvaliteten kompenseres fullt ut av lave varmetap (det er mindre enn ca. to ganger), høy kvalitet og mulighet for god stempling av kaldvalset legering. Forskjellen på disse stålene er silisiuminnholdet. Beløpet er fra henholdsvis 3,3 % til 4,5 %.

GOST

Produsenter produserer bare to typer stål som er i samsvar med GOST.

Første visning - 802-58 "Elektroteknisk ark". Den andre er elektrisk stål GOST 9925-61 "Cold-valset coiled strip made of electrical steel".

Betegnelse

Merket med bokstaven "E", etterfulgt av et tall hvis sifre har en bestemt betydning:

• Det første sifferet i merkeverdien betyr graden av legering av stål med silisium. Fra henholdsvis lavlegert til høylegert i tall fra 1 til 4. Dynamisk - dette er stål fra gruppene E1 og E2. Transformator – E3 og E4.
• Det andre sifferet i merket har et område fra 1 til 8. Det viser de elektromagnetiske egenskapene til materialet når det brukes under visse driftsforhold. Ved denne merkingen kan du finne ut i hvilke områder dette eller det stålet kan brukes.

Tallet null etter det andre tallet betyr at stålet er strukturert. Hvis det er to nuller, er det ikke strukturert nok.

På slutten av merkingen finner du følgende bokstaver:

• "A" - svært lavt spesifikt materi altap.
• "P" er et materiale med høy rullestyrke og høy overflatefinish.

Operasjonsområde

Legeringen er delt inn i tre typer etter bruksområde:

• egnet for arbeid i sterke og middels magnetiske felt (remagnetiseringsrenhet 50 Hz);
• egnet for arbeid i mellomstore felt opp til 400Hz;
• stål som drives i middels og lave magnetiske felt.

Plater av elektrisk stål produseres i følgende størrelser: bredde fra 240 til 1000 mm, lengde kan være fra 720 mm til 2000 mm, tykkelse - i området fra 0,1 til 1 mm. Mest av alt brukes kornorienterte stål, da de har høy verdi av elektromagnetiske egenskaper. Ark av dette materialet brukes ofte i elektroteknikk.

Elektrisk stål - egenskaper

legeringsegenskaper:

• Resistivitet. Kvaliteten på materialet avhenger direkte av denne indikatoren. Stål brukes der det er nødvendig å inneholde strøm inne i lederen og levere den til bestemmelsesstedet.
• Tvangskraft. Ansvarlig for det indre magnetfeltets evne til å avmagnetisere. For enkelte enheter kreves denne egenskapen i varierende grad. Transformatorer og elektriske motorer bruker deler med høy avmagnetiseringskapasitet. For stål har denne indikatoren en lav verdi. Men i elektromagneter er det tvert imot nødvendig med en høy tvangskraft. For å korrigere de magnetiske egenskapene tilsettes den nødvendige prosentandelen silisium til stållegeringen.

• Bredden på hystereseløkken. Denne indikatoren bør være så lav som mulig.
• Magnetisk permeabilitet. Jo høyere denne indikatoren er, desto bedre "gjør" materialet oppgavene sine.
• Tykkelsen på arket. For fremstilling av mange enheter og deler brukes materialer hvis tykkelse ikke overstiger en millimeter. Men om nødvendig reduseres denne indikatoren til en verdi på 0,1 mm.

Application

Førsteklasses arkmaterialer kan brukes til å lage forskjellige typer magnetiske kretser for releer og regulatorer.

Andre klasse elektrisk stål kan brukes til AC- og DC-startere, rotorkjerner.

Den tredje klassen vil være egnet for produksjon av magnetiske kretser forkrafttransformatorer, samt startere til store synkronmaskiner.

For å lage en ramme til en elektrisk maskin, må du bruke stålstøping, der karboninnholdet ikke er mer enn 1 %. Produkter laget av slikt materiale utsettes for gradvis utglødning. Karbonstål brukes til fremstilling av maskindeler som er sveiset.

Hovedstolper for DC-maskiner er laget av denne typen materialer.

For de maskindelene som bærer maksimal belastning (fjærer, rotorer, ankeraksler), brukes legeringer med høye mekaniske egenskaper. Slikt materiale kan inneholde nikkel, krom, molybden og wolfram. Det er mulig å produsere magnetiske kretser av elektrisk stål. De brukes til lavfrekvente transformatorer - 50Hz.

Ståmagnetisk krets

Magnetiske kjerner er delt inn i rustning og stang. Hver art har sine egne egenskaper.

Stang: for en slik magnetisk krets er stangen vertikal og har en trinnformet seksjon innskrevet i en sirkel. Viklingene til den magnetiske kretsen er plassert på dem i en spesiell sylindrisk form.

pansrede

Produkter med dette designet er rektangulære i form, og stengene deres har et tverrsnitt, de er plassert horisont alt. Denne typen magnetiske kretser brukes bare i komplekse enheter og strukturer. Derfor er slike design ikke mye brukt.

Så vi fant ut hva stål erelektrisk og hvor den brukes.