Na co se používá elektrotechnická ocel?

Metalurgický průmysl se zabývá výrobou dílů a konstrukcí z kovu, z nichž jedna je z oceli. Je široce používán pro výrobu elektrických a elektronických konstrukcí a dílů.

Elektrická ocel

Tento termín v metalurgickém průmyslu se nazývá křemíková elektrická ocel, stejně jako čisté železo. Elektrotechnické oceli jsou materiály, z nichž jsou vyráběny různé díly pro potřeby elektrického a elektronického průmyslu. Určité vlastnosti tohoto druhu kovu zajišťují normální provoz a prodlužují životnost zařízení z něj vyrobených.

Křemíková ocel

Tento typ kovu je hlavní magnetický materiál, který má masovou spotřebu. Křemík jako součást oceli obsahuje v různých množstvích. Záleží na tom, jakou úroveň magnetických vlastností je třeba. Díky křemíku odpor ocel se zvětšuje a klesající síla se snižuje a hysterezní ztráty také klesají.

Pokud křemík obsahuje 5% nebo více, mechanické vlastnosti se výrazně zhorší: křehkost a tvrdost se zvyšují. Taková ocel není vhodná pro razbu.

Čisté železo

Slitiny, jejichž obsah uhlíku je 0,02% nebo méně, se nazývají čisté železo. Technicky se odkazuje na elektrickou ocel a je to materiál nazvaný magneticky měkký. Vyrábí jádra, elektromagnety, póly, desky pro baterie.

Technicky čisté železo je měkká ocel, v níž je obsah uhlíku až 0,05%. Ostatní nečistoty v něm obsažené v minimálním množství. Taková ocel je získána v důsledku obnovy čistých rud. Jeho magnetické vlastnosti závisí na množství nečistot.

Pro získání čistého železa s nízkým obsahem nečistot se používají dvě metody:

• Elektrolýza vedoucí k výrobě elektrolytického železa.
• Tepelný rozklad, kterým se vyrábí karbonylové železo.

Druhy oceli

Výrobní technologie ovlivňuje konečný produkt. V závislosti na této elektrické ocelě je:

• Za studena válcovaný s obsahem křemíku 3,3%, který je rozdělen na izotropní a anizotropní.
• Za tepla válcované - izotropní, obsah křemíku je 4,5%.

Legovací přísada může být hliník, jeho množství v ocelovém složení je 0,5%. Tento typ kovu je někdy podmíněně rozdělen, podle kterého je ocel:

• Dynamické (izotropické).
• Transformátor (anizotropní).
• Relé (izotropní, nelegované).

Jak ovlivňuje křemík magnetické vlastnosti oceli?

Křemík v pevném stavu se rozpouští v železa při teplotě blízké 800 ^o C. Jeho rozpustnost je v tomto případě 15%. Slitiny, ve kterých je křemík obsažen až do 2,5%, mají oblast, která je schopna rozšíření, za předpokladu, že se obsah uhlíku zvyšuje.

Ty zahrnují elektrické ocelové třídy 1212, 2011 a další. Křemík je jediný prvek, který zvyšuje magnetickou propustnost oceli a jejích elektrický odpor. Přispívá také k poklesu donucovací síly, v důsledku čehož dochází ke ztrátám způsobeným změnou magnetizace. Technologie ocelové tavení aby konečný výrobek obsahoval méně nečistot s dostatečným obsahem křemíku.

Uhlík: jeho vliv

Magnetické vlastnosti oceli jsou zvláště poškozovány uhlíkem. Jeho nečistota výrazně komplikuje tvorbu struktury. Tyto vlastnosti oceli jsou přímo závislé na množství nečistot uhlíku a na druhu jeho obsahu v slitině. Pokud se uhlík z cementu přemění na grafit, dochází k výraznému zlepšení magnetických vlastností oceli.

Ocelový plech

V elektronice se nejvíce používá tento typ kovu. Elektrické plechy jsou slitinou složenou ze železa a křemíku a její obsah může dosáhnout 4,8%. Ocel s nízkým obsahem látek, díky nimž jsou jejich vlastnosti vylepšeny, jsou nazývány legované.

Pro elektrickou ocel se používá otevřené pece. Pro výrobu plechů se používají ingoty z oceli, jejichž stav závisí na způsobu válcování: studený nebo horký. Na tomto základě je elektrická ocel válcovaná za studena a válcovaná za tepla.

Vedle legovaných ocelí se vytvářejí strukturované texty s vyššími magnetickými vlastnostmi než ocel vyráběné metodou válcování za tepla. Toho je dosaženo opětovným válcováním plechů, kde jsou vystaveny silnému stlačení. Kromě toho následuje žíhání v atmosféře plněné vodíkem. Použití těchto manipulací čistí oceli z takových prvků, jako je uhlík a kyslík. Oba typy válcování se používají při výrobě strukturované oceli, ale kov vyráběný metodou za studena je více ceněn.

Klasifikace

Její základ je tvořen rozdíly v oceli v parametrech jako je účel, magnetické vlastnosti, chemické složení. Kov se klasifikuje podle následujících ukazatelů:

• V závislosti na způsobu válcování a strukturálním stavu oceli se dělí na první, druhou a třetí třídu.
• Podle kvantitativního složení křemíku. Pokud obsahuje méně než 0,4%, pak tato ocel není legovaná.
• V závislosti na hlavních normalizačních vlastnostech je ocel rozdělena do skupin: od "0" do "7".
• Čísla uvedená ve stupni oceli naznačují: první je třída v závislosti na typu válcování a stavu konstrukce; druhá je množství křemíku; třetí je skupina základních charakteristik, čtvrtý je typ oceli podle sériového čísla.

GOST elektrických ocelí vyhovuje normám a je označen čísly: pro listy - 11036, pro pásky - 3863.

Vlastnosti oceli

Elektrické plechy mají následující vlastnosti:

• Odolnost. Kvalita materiálu je lepší, pokud je tento ukazatel vysoký. Vzhledem k odporu je elektrický proud během průjezdu zablokován. Pro výrobu vodičů používá oceli s minimálními hodnotami tohoto indikátoru. Pro jejich stínění, stejně jako pro výrobu budov je naopak důležité, aby byla elektřina uvnitř a její ztráty na cestě byly minimální. Proto musí ocel jako surovina splňovat tyto požadavky.
• Nízká koercitivní síla. Podle parametrů tohoto parametru se posuzuje, kolik je magnetické pole uvnitř materiálu schopno demagnetizovat. Elektrická ocel pro transformátory a elektromotory musí být dobře demagnetizovaná, to znamená, že mají vysokou kapacitu. Elektromagnety, naopak, jsou vyrobeny z oceli s vysokou donucovací silou. Tento kov se nazývá anizotropní elektrická ocel.

• Odpovídající šířka hystereze. Tento indikátor ovlivňuje schopnost prvků zapojených do provozu elektrického obvodu vrátit se do původního stavu znovu po vypnutí přístroje. Když je přerušena dodávka elektrické energie do okruhu, je v jeho součástech napětí, které se nazývá mechanické. V detailech zařízení bude počáteční stav obnoven mnohem rychleji, pokud je hystereze smyčky menší.
• Magnetická propustnost. Je-li tento indikátor vysoký, znamená to, že materiál dokonale zvládne své funkce.
• Významným ukazatelem, zejména v elektronice, je tloušťka plechu, která by neměla přesáhnout jeden milimetr.

Aplikace plechové oceli

Průmysl vyrábí plechy o šířce 240-1000 mm, délce 720 - 2000 mm, tloušťce od 0,1 do 1,0 mm. Dále se vyrábějí úzké pásy o tloušťce 0,15 až 1,0 mm. Vlastnosti ocelových plechů umožňují použití v elektronice. Používá se k výrobě jader, magnetických obvodů, tlumivek, rotorů a statorů pro dynamiky, relé, elektromotory, stabilizátory, transformátory proudu a mnoho dalšího. Ve většině případů je použita strukturovaná ocel, protože její magnetické charakteristiky mají větší význam.

Ocelové vady

Proč má elektrická ocel vady? Důvody jejich vzhledu jsou různé. V procesu výroby oceli se mohou objevit metalurgické vady kvůli vysokému obsahu křemíku v kompozici slitiny, v důsledku čehož je zaručeno vytváření plynových bublin a růst ingotů.

Další porucha se objeví, když jsou krusty zabaleny při nanášení oceli. V důsledku toho se vytvářejí zajatci, což výrazně snižuje kvalitativní charakteristiky povrchu oceli.

Výrazně snižuje kvalitu kovu takovou závadu jako vnitřní praskliny, které se nazývají "hnízda". Objeví se, jestliže dochází k chlazení při vysokých otáčkách a nízké teplotě - 120 ^o C.

Typy elektrických ocelí

Každý list má na něm razítko. Označuje účel oceli.

• Póly elektrických strojů pracujících z DC, části motoru, jejichž výkon dosahuje méně než 100 kW, jsou magnetické jádra přístrojů vyrobeny z nízkotlaké oceli za studena válcované oceli, třídy 2211 nebo z netkaných kovů za tepla válcovaných, značky 1211-1213. Kov má vysokou tažnost.
• Rotory a statory motorů o výkonu 100-400 kW jsou vyrobeny z nekovové elektrooce z oceli s vysokým stupněm válcování, jako například 1312 a 1311. Kov má dobrou tažnost.
• Rotory a statory motorů s výkonem 400-1000 kW, nízkopříkonové výkonové transformátory, motory, jejichž frekvence se zvyšuje, jsou vyrobeny z nízké kvality za studena válcované oceli třídy 2411 nebo nekovové oceli válcované za tepla značek 1412, 1411.

Magnetické jádro

Tento typ zařízení je konstrukce desek nebo pásů, tj. Transformátor je sestaven z jednotlivých prvků. V závislosti na tvaru desek, ze kterých jsou magnetické jádra sestaveny, se nazývají obrněné a tyčové. V magnetickém obvodu pásky z elektrické oceli se používají vlastnosti, které charakterizují anizotropní kovy tohoto typu válcované za studena. Pro pohodlnější provedení vinutí vyráběných magnetických jader v řezané formě.

Jádro z elektrické oceli

Pro výrobu statorových jader a rotorů, které jsou doplněny elektrickými stroji pracujícími ze střídavého proudu, se používá ocelová ocel druhého stupně. Používá se jádro z elektrické oceli výkonové transformátory. Pro jeho výrobu s použitím nelegovaného kovu tohoto typu s normalizovanými vlastnostmi. Díky chemickému složení je tato ocel odlišná. Jeho magnetické vlastnosti, a to jak po vypálení, které se provádí při teplotě až 950 ^o C a bez přítomnosti kyslíku, a po 10 hodinách chlazení při teplotě 600 ^o C by neměly být nižší než standardy vyvinuté.

Jádro kotvy z elektrotechnické oceli, které je vybaveno stroji pracujícími z DC, je získáno z archů tohoto kovu. Proč? Použití tohoto materiálu je vhodné, protože změna magnetického toku v jádru znamená výskyt vířivých proudů. Aby se zabránilo ohřevu jádra kotvy, použijte pro výrobu izolační desky, které zablokují cestu k proudu.