Za kaj se uporablja elektrotehnično jeklo?

Metalurška industrija se ukvarja s proizvodnjo kovinskih delov in konstrukcij, med katerimi je tudi električno jeklo. To se pogosto uporablja za proizvodnjo električnih in elektronskih struktur in delov.

Električno jeklo

Ta izraz v metalurški industriji se imenuje silicijevo električno jeklo, kot tudi čisto železo. Elektrotehnična jekla so materiali, iz katerih so izdelani različni deli za potrebe električne in elektronske industrije. Nekatere lastnosti te vrste kovine zagotavljajo normalno delovanje in podaljšujejo življenjsko dobo naprav, ki so iz nje izdelane.

Silikonsko jeklo

Ta vrsta kovine je glavni magnetni material, ki ima masovno porabo. Silicij kot del jekla vsebuje v različnih količinah. Odvisno od ravni magnetnih lastnosti. Zahvaljujoč siliciju odpornost povečuje jeklo, zmanjšuje se prisilna sila in histerezne izgube.

Če silicij vsebuje 5% ali več, se mehanske lastnosti znatno poslabšajo: krhkost in trdota se povečata. Takšno jeklo ni primerno za žigosanje.

Čisto železo

Zlitine, v katerih je vsebnost ogljika 0,02% ali manj, se imenujejo čista železa. Tehnično se nanaša na električno jeklo in je material, ki se imenuje magnetno mehka. Proizvaja jedra, elektromagnete, polne dele, plošče za baterije.

Tehnično čisto železo je blago jeklo, v katerem je vsebnost ogljika do 0,05%. Druge nečistoče v njem, če so vsebovane, v najmanjši količini. Takšno jeklo dobimo kot rezultat obnove čistih rud. Njegove magnetne lastnosti so odvisne od količine nečistoč.

Za pridobitev čistega železa z nizko vsebnostjo nečistoč uporabljamo dve metodi:

• Elektroliza, ki povzroči proizvodnjo elektrolitskega železa.
• Toplotna razgradnja, skozi katero poteka proizvodnja karbonilnega železa.

Vrste jekla

Proizvodna tehnologija vpliva na končni izdelek. Glede na to je električno jeklo:

• Hladno valjani z vsebnostjo silicija 3,3% v njem, ki je razdeljena na izotropno in anizotropno.
• Vroče valjana - izotropna, vsebnost silicija je 4,5%.

Legirni dodatek je lahko aluminij, njegova količina v sestavi jekla - 0,5%. Ta vrsta kovine je včasih pogojno razdeljena, po kateri je jeklo:

• Dinamično (izotropno).
• Transformator (anizotropen).
• Rele (izotropen, nelegiran).

Kako silicij vpliva na magnetne lastnosti jekla?

Silicij v trdnem stanju se raztopi v železu pri temperaturi, ki doseže 800 ^o C. V tem primeru je topnost 15%. Zlitine, v katerih je vsebovan silicij do 2,5%, imajo površino, ki se lahko širi, če se vsebnost ogljika poveča.

Sem sodijo elektropločevina 1212, 2011 in drugo. Silicij je edini element, ki poveča magnetno prepustnost jekla in njegovih električni upor. Prispeva tudi k zmanjšanju prisilne sile, zaradi česar izgube zaradi obračanja magnetizacije. Tehnologija taljenje jekla zgrajena tako, da končni izdelek vsebuje manj nečistoč z zadostno vsebnostjo silicija.

Ogljik: njegov vpliv

Magnetne lastnosti jekla so še posebej ogrožene zaradi ogljika. Njegova nečistoča bistveno oteži nastanek teksture. Te lastnosti jekla so neposredno odvisne od količine ogljikovih nečistoč in vrste vsebnosti v zlitini. Če se ogljik iz cementita pretvori v grafit, se znatno izboljšajo magnetne lastnosti jekla.

Jeklena pločevina

V elektroniki se ta vrsta kovine najbolj uporablja. Elektro jeklene pločevine so zlitina, ki sestoji iz železa in silicija, njena vsebnost pa lahko doseže 4,8%. Jeklo z nizko vsebnostjo snovi, zaradi česar se izboljšajo njihove lastnosti, se imenujejo legirane.

Za električno jeklo se uporabljajo peči. Za izdelavo listov se uporabljajo ingoti iz jekla, na stanje, ki je odvisno od načina valjanja: hladno ali vroče. Na tej osnovi je električno jeklo hladno valjano in toplo valjano.

Poleg legiranih jekel, teksturiranih, z večjimi magnetnimi lastnostmi kot jeklo, ki se proizvaja po metodi vročega valjanja, se proizvaja. To se doseže s ponovnim valjevanjem listov, kjer so izpostavljeni močnemu stiskanju. Poleg tega sledi žarjenje v atmosferi, napolnjeni z vodikom. Uporaba teh manipulacij očisti jeklo iz elementov, kot so ogljik in kisik. Obe vrsti valjanja se uporabljata za proizvodnjo teksturiranega jekla, vendar se kovina, proizvedena s hladno metodo, bolj ceni.

Razvrstitev

Njegovo osnovo sestavljajo razlike v jeklu v parametrih, kot so namen, magnetne lastnosti, kemična sestava. Kovina je razvrščena po naslednjih kazalnikih:

• Glede na metodo valjanja in strukturno stanje jekla je razdeljen na prvi, drugi in tretji razred.
• Glede na kvantitativno sestavo silicija. Če vsebuje manj kot 0,4%, to jeklo ni legirano.
• Glede na glavne normalizacijske lastnosti jeklo je razdeljeno na skupine: od "0" do "7".
• Številke, navedene v razredu jekla, kažejo: prvi je razred, ki je odvisen od vrste valjanja in strukturnega stanja; druga je količina silicija; tretji je skupina osnovnih značilnosti, četrta je vrsta jekla po serijski številki.

GOST električnega jekla ustreza standardom in je označen s številkami: za liste - 11036, za trakove - 3863.

Lastnosti jekla

Električna jeklena pločevina ima naslednje lastnosti:

• Odpornost. Kakovost materiala je boljša, če je ta kazalnik visok. Zaradi upora je električni tok med prehodom oviran. Za proizvodnjo prevodnikov uporabimo jeklo z minimalnimi vrednostmi tega indikatorja. Toda za njihovo zaščito, kot tudi za proizvodnjo stavb, je ravno nasprotno pomembno, da je bila električna energija v notranjosti, njene izgube pa so bile minimalne. Zato mora biti jeklo kot surovina v skladu s temi zahtevami.
• Nizka prisilna sila. Glede na parametre tega parametra se ocenjuje, koliko magnetno polje znotraj materiala je sposobno demagnetizirati. Električno jeklo za transformatorje in elektromotorje mora biti dobro demagnetizirano, kar pomeni, da ima za to veliko zmogljivost. Elektromagneti so ravno nasprotno izdelani iz jekla z visoko prisilno silo. Ta kovina se imenuje anizotropno električno jeklo.

• Ustrezna širina zanke histereze. Ta indikator vpliva na zmožnost elementov, ki sodelujejo pri delovanju električnega tokokroga, da se ponovno vrnejo v začetno stanje po izklopu naprave. Ko je dovod električne energije v vezje ustavljen, je v njegovih sestavnih delih napetost, ki se imenuje mehanska. V podrobnostih naprave se bo začetno stanje obnovilo veliko hitreje, če je histerezna zanka manjša v širini.
• Magnetna prepustnost. Če je ta kazalnik visok, to pomeni, da material odlično izpolnjuje svoje funkcije.
• Pomemben kazalnik, zlasti v elektroniki, je debelina lista, ki ne sme presegati enega milimetra.

Uporaba iz jeklene pločevine

Industrija proizvaja pločevine širine 240-1000 mm, dolžine 720-2000 mm, debeline od 0,1 do 1,0 mm. Poleg tega se proizvajajo ozki trakovi debeline od 0,15 do 1,0 mm. Lastnosti jeklene pločevine omogočajo uporabo v elektroniki. Uporablja se za izdelavo jeder, magnetnih vezij, dušilk, rotorjev in statorjev za diname, releje, elektromotorje, stabilizatorje, tokovne transformatorje in še veliko več. V večini primerov se uporablja teksturirano jeklo, ker so njegove magnetne lastnosti bolj pomembne.

Okvare jekla

Zakaj imajo električno jeklo napake? Razlogi za njihov nastanek so različni. V procesu proizvodnje jekla se lahko pojavijo metalurške napake zaradi visoke vsebnosti silicija v sestavi zlitine, zaradi česar je zagotovljeno nastajanje plinskih mehurčkov in rast ingota.

Druga napaka se pojavi, ko se skorje zavijejo, ko je jeklo zalito. Tako nastanejo ujetniki, ki bistveno zmanjšajo kakovostne lastnosti jeklene površine.

Znatno zmanjša kakovost kovine, tako napako kot notranje razpoke, ki se imenujejo "gnezdilne škatle". Pojavijo se, če se ohladi pri visoki hitrosti in nizki temperaturi - 120 ^° C.

Razredi elektropločevine

Vsak list ima na njem žig. Označuje namen jekla.

• Drogovi električnih strojev, ki delujejo iz DC, deli motorja, katerih moč doseže manj kot 100 kW, magnetna jedra naprav so izdelani iz nizko-tekstilnega hladno valjanega jekla, razreda 2211 ali negorljivega toplo valjanega železa, oznake 1211-1213. Kovina ima visoko duktilnost.
• Rotorji in statorji motorjev z zmogljivostjo 100-400 kW so iz nerjavečega električnega jekla vročega valjanja, kot sta 1312 in 1311. Kovina ima dobro duktilnost.
• Rotorji in statorji motorjev z močjo 400-1000 kW, močnostni transformatorji z nizko porabo, motorji, katerih frekvenca se povečuje, so izdelani iz nizko kakovostnega hladno valjanega jekla razreda 2411 ali nerjavečega toplo valjanega jekla razredov 1412, 1411.

Magnetna jedra

Ta vrsta opreme je konstrukcija plošč ali trakov, to pomeni, da je transformator sestavljen iz posameznih elementov. Odvisno od oblike plošč, iz katerih so sestavljene magnetne jedra, se imenujejo oklepne in paličaste. V magnetnih vezjih magnetnega jekla se uporabljajo lastnosti, ki so značilne za hladno valjano anizotropno kovino tega tipa. Za bolj udobno izvedbo navijanja so izdelane magnetne jedra v rezanem stanju.

Jedro električnega jekla

Za izdelavo statorskih jeder in rotorjev, ki se dopolnjujejo z električnimi stroji, ki delujejo iz izmeničnega toka, se uporablja jeklena pločevina drugega razreda. Uporablja se jedro električnega jekla transformatorji. Za svojo proizvodnjo z uporabo nelegiranih kovin te vrste, ki imajo normalizirane lastnosti. Ta kemična sestava je drugačna. Toda njene magnetne lastnosti, tako po žganju, ki se izvaja pri temperaturi do 950 ^o C in brez prisotnosti kisika, in po ohlajanju 10 ur pri temperaturi 600 ^o C, ne smejo biti nižje od razvitih standardov.

Jedro sidra električnega jekla, ki je opremljeno s stroji, ki delujejo iz DC, je izbrano iz listov te kovine. Zakaj? Uporaba tega materiala je priporočljiva, ker sprememba magnetnega toka v jedru povzroči pojav vrtinčnih tokov. Da bi preprečili ogrevanje armaturnega jedra, za njegovo uporabo uporabite izolirane plošče, ki bodo blokirale pot do toka.