Електротехні́чна сталь — маловуглецева сталь з високою магнітною проникністю. Застосовують для виготовлення магнітопроводів (осердь) електротехнічного устаткування (трансформаторів, електричних генераторів, електродвигунів, дроселів, стабілізаторів напруги, реле тощо).
Класифікація
В залежності від потрібних властивостей, електротехнічна сталь містить різну кількість кремнію. За вмістом кремнію електротехнічні сталі поділяють на низьколеговану (0,5…1,8% Si), середньолеговану (1,8…2,8% Si), леговану (2,8…3,8% Si) і високолеговану (3,8…4,8% Si). Кремній підвищує електричний опір сталі, зменшує питомі втрати енергії (на гістерезис і вихрові струми), знижує індукцію насичення і пластичність.
В залежності від технології виробництва електротехнічні сталі поділяють на холоднокатані (ізотропні або анізотропні; кількість кремнію до 3,3%) і гарячекатані (ізотропні; кількість кремнію до 4,5%). Часто як легувальний додаток електротехнічна сталь може містити алюміній (до 0,5%). Низько- і середньолеговані електротехнічні сталі умовно називають динамними. Листи з таких електротехнічних сталей (товщиною 0,5…1,0 мм) застосовують для виготовлення роторів і статорів електричних машин. До легованих і високолегованих електротехнічних сталей належать трансформаторні сталі. Гаряче- і холоднокатані трансформаторні сталі (товщина листа 0,35…0,50 мм) застосовують у виробництві осердь силових трансформаторів і магнітопроводів гідрогенераторів змінного струму.
Магнітні властивості електротехнічних сталей поліпшують утворенням кубічної текстури і рафінуванням від супутніх домішок.
Виробництво
Якісні показники електротехнічних сталей характеризуються електромагнітними властивостями (питомими втратами, коерцитивною силою і магнітною індукцією насичення), ізотропністю магнітних властивостей (значень магнітних властивостей металу вздовж і поперек напряму вальцювання), геометричними розмірами і якістю листів та смуг, механічними властивостями, а також параметрами електроізоляційного покриття.
Зниження питомих втрат в сталі забезпечує зменшення втрат енергії в магнітопроводах; підвищення магнітної індукції сталі дозволяє зменшити габарити магнітопроводів; зниження анізотропії магнітних властивостей покращує характеристики пристроїв з обертовими магнітопроводами.
Електротехнічні сталі зазвичай поставляються у відпаленому стані. Для зняття механічних напружень, що виникають при виготовленні деталей магнітопроводів, проводять додаткове короткочасне відпалювання при 800…850 °С.
Маркування
За ГОСТ 3836-83
За ГОСТ 3638-83 регламентуються характеристики та умови поставки електротехнічної нелегованої, гарячекатаної (товщиною 2…3,9 мм) та холоднокатаної (товщиною 0,5…3,9 мм) тонколистової сталі та стрічки шириною 200…1250 мм, що застосовуються в магнітних колах електричних апаратів та приладів.
Нелеговані електротехнічні сталі виготовляють такими ж металургійними способами, що і технічно чисте залізо; вміст вуглецю і домішок допускається в тих же кількостях. Електротехнічні сталі постачають з гарантованими магнітними властивостями для електротехнічної промисловості. Однак, низький питомий електричний опір (ρ < 0,1 мкОм·м) збільшує теплові втрати при перемагнічуванні, а це обумовлює її використання тільки в пристроях з постійним магнітним полем.
Перша цифра в марці вказує спосіб виготовлення: гарячекатана сталь (1), холоднокатана ізотропна (2).
Друга цифра (0 або 1) тип за вмістом кремнію (< 0,03%): 0 вказує на відсутність нормування за коефіцієнтом старіння, 1 — з нормованим коефіцієнтом старіння.
Третя цифра визначає головну характеристику, яку гарантує завод-виробник, а саме: цифра 8 позначає коерцитивну силу Нс, а її значення (в А/м) показують дві останні цифри.
Приклади маркування сталі: 10895, 20864, 20848 тощо.
За ГОСТ 21427-83
Електричний опір сталі збільшують легуванням кремнієм. Розчиняючись у залізі, кремній утворює легований твердий розчин. Один відсоток кремнію підвищує питомий опір на 0,12 мкОм·м, але знижує значення індукції насичення Вs на 0,48 Тл. При відпалюванні кремній сприяє росту кристалів і тим самим трохи знижує коерцитивну силу Нс. Однак, сталі із вмістом кремнію вище за 4% стають крихкими, погано вальцюються, що ускладнює отримання тонкого листа прокату. Для зменшення теплових втрат сердечники з кремнієвої сталі використовують у вигляді тонких (< 1 мм) листів з прошарком ізоляції (полімери, оксиди).
За стандартом при маркуванні перша цифра в марці визначає вид прокату і структуру: 2 — холоднокатана ізотропна товщиною від 0,27 до 0,50 мм, 3 — холоднокатана анізотропна товщиною від 0,27 до 0,80 мм.
Друга цифра в марці вказує вміст Si (в %): 0 — вміст < 0,4%; 1 — (0,4 — 0,8%); 2 — (> 0,8 — 1,8%);3 — (> 1,8 — 2,8%); 4 — (> 2,8 — 3,8%); 5 — (> 3,8 — 4,8%).
Третя цифра визначає втрати на гістерезис і теплові втрати при визначених значеннях магнітної індукції В та частоти f. Наприклад, 1 — питомі втрати при В = 1,5 Тл і f ≤50 Гц (Р1,5/50). Четверта цифра — код числового значення нормованого параметру. Чим більша цифра, тим менші питомі втрати Р1,5/50.
Приклади маркування сталі: 2411, 2421, 3416 тощо.
Примітки
- Електротехнічна сталь [ 20 листопада 2016 у Wayback Machine.] / Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Электротехническая сталь // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
Джерела
- ГОСТ 3836-83 Сталь электротехническая нелегированная тонколистовая и ленты. Технические условия.
- ДСТУ EN 10107:2009 Лист і штаба з електротехнічної сталі текстуровані у стані повного оброблення. Технічні умови постачання (EN 10107:2005, IDT).
- ГОСТ 21427.1-83 Сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия.
- ГОСТ 21427.2-83 Сталь электротехническая холоднокатаная изотропная тонколистовая. Технические условия
- Дружинин В. В. Магнитные свойства электротехнической стали/В. В. Дружинин. — М.: Энергия, 1974 — 240 с.
- Казаджан Л. Б. Магнитные свойства электротехнических сталей и сплавов / Под. ред. В. Д. Дурнева. — М.: ООО «Наука и технологии», 2000 — 224 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elektrotehni chna stal malovugleceva stal z visokoyu magnitnoyu proniknistyu Zastosovuyut dlya vigotovlennya magnitoprovodiv oserd elektrotehnichnogo ustatkuvannya transformatoriv elektrichnih generatoriv elektrodviguniv droseliv stabilizatoriv naprugi rele tosho Transformator z oserdyam nabranim iz plastin z elektrotehnichnoyi staliKlasifikaciyaV zalezhnosti vid potribnih vlastivostej elektrotehnichna stal mistit riznu kilkist kremniyu Za vmistom kremniyu elektrotehnichni stali podilyayut na nizkolegovanu 0 5 1 8 Si serednolegovanu 1 8 2 8 Si legovanu 2 8 3 8 Si i visokolegovanu 3 8 4 8 Si Kremnij pidvishuye elektrichnij opir stali zmenshuye pitomi vtrati energiyi na gisterezis i vihrovi strumi znizhuye indukciyu nasichennya i plastichnist V zalezhnosti vid tehnologiyi virobnictva elektrotehnichni stali podilyayut na holodnokatani izotropni abo anizotropni kilkist kremniyu do 3 3 i garyachekatani izotropni kilkist kremniyu do 4 5 Chasto yak leguvalnij dodatok elektrotehnichna stal mozhe mistiti alyuminij do 0 5 Nizko i serednolegovani elektrotehnichni stali umovno nazivayut dinamnimi Listi z takih elektrotehnichnih stalej tovshinoyu 0 5 1 0 mm zastosovuyut dlya vigotovlennya rotoriv i statoriv elektrichnih mashin Do legovanih i visokolegovanih elektrotehnichnih stalej nalezhat transformatorni stali Garyache i holodnokatani transformatorni stali tovshina lista 0 35 0 50 mm zastosovuyut u virobnictvi oserd silovih transformatoriv i magnitoprovodiv gidrogeneratoriv zminnogo strumu Magnitni vlastivosti elektrotehnichnih stalej polipshuyut utvorennyam kubichnoyi teksturi i rafinuvannyam vid suputnih domishok VirobnictvoYakisni pokazniki elektrotehnichnih stalej harakterizuyutsya elektromagnitnimi vlastivostyami pitomimi vtratami koercitivnoyu siloyu i magnitnoyu indukciyeyu nasichennya izotropnistyu magnitnih vlastivostej znachen magnitnih vlastivostej metalu vzdovzh i poperek napryamu valcyuvannya geometrichnimi rozmirami i yakistyu listiv ta smug mehanichnimi vlastivostyami a takozh parametrami elektroizolyacijnogo pokrittya Znizhennya pitomih vtrat v stali zabezpechuye zmenshennya vtrat energiyi v magnitoprovodah pidvishennya magnitnoyi indukciyi stali dozvolyaye zmenshiti gabariti magnitoprovodiv znizhennya anizotropiyi magnitnih vlastivostej pokrashuye harakteristiki pristroyiv z obertovimi magnitoprovodami Elektrotehnichni stali zazvichaj postavlyayutsya u vidpalenomu stani Dlya znyattya mehanichnih napruzhen sho vinikayut pri vigotovlenni detalej magnitoprovodiv provodyat dodatkove korotkochasne vidpalyuvannya pri 800 850 S MarkuvannyaZa GOST 3836 83 Za GOST 3638 83 reglamentuyutsya harakteristiki ta umovi postavki elektrotehnichnoyi nelegovanoyi garyachekatanoyi tovshinoyu 2 3 9 mm ta holodnokatanoyi tovshinoyu 0 5 3 9 mm tonkolistovoyi stali ta strichki shirinoyu 200 1250 mm sho zastosovuyutsya v magnitnih kolah elektrichnih aparativ ta priladiv Nelegovani elektrotehnichni stali vigotovlyayut takimi zh metalurgijnimi sposobami sho i tehnichno chiste zalizo vmist vuglecyu i domishok dopuskayetsya v tih zhe kilkostyah Elektrotehnichni stali postachayut z garantovanimi magnitnimi vlastivostyami dlya elektrotehnichnoyi promislovosti Odnak nizkij pitomij elektrichnij opir r lt 0 1 mkOm m zbilshuye teplovi vtrati pri peremagnichuvanni a ce obumovlyuye yiyi vikoristannya tilki v pristroyah z postijnim magnitnim polem Persha cifra v marci vkazuye sposib vigotovlennya garyachekatana stal 1 holodnokatana izotropna 2 Druga cifra 0 abo 1 tip za vmistom kremniyu lt 0 03 0 vkazuye na vidsutnist normuvannya za koeficiyentom starinnya 1 z normovanim koeficiyentom starinnya Tretya cifra viznachaye golovnu harakteristiku yaku garantuye zavod virobnik a same cifra 8 poznachaye koercitivnu silu Ns a yiyi znachennya v A m pokazuyut dvi ostanni cifri Prikladi markuvannya stali 10895 20864 20848 tosho Za GOST 21427 83 Elektrichnij opir stali zbilshuyut leguvannyam kremniyem Rozchinyayuchis u zalizi kremnij utvoryuye legovanij tverdij rozchin Odin vidsotok kremniyu pidvishuye pitomij opir na 0 12 mkOm m ale znizhuye znachennya indukciyi nasichennya Vs na 0 48 Tl Pri vidpalyuvanni kremnij spriyaye rostu kristaliv i tim samim trohi znizhuye koercitivnu silu Ns Odnak stali iz vmistom kremniyu vishe za 4 stayut krihkimi pogano valcyuyutsya sho uskladnyuye otrimannya tonkogo lista prokatu Dlya zmenshennya teplovih vtrat serdechniki z kremniyevoyi stali vikoristovuyut u viglyadi tonkih lt 1 mm listiv z prosharkom izolyaciyi polimeri oksidi Za standartom pri markuvanni persha cifra v marci viznachaye vid prokatu i strukturu 2 holodnokatana izotropna tovshinoyu vid 0 27 do 0 50 mm 3 holodnokatana anizotropna tovshinoyu vid 0 27 do 0 80 mm Druga cifra v marci vkazuye vmist Si v 0 vmist lt 0 4 1 0 4 0 8 2 gt 0 8 1 8 3 gt 1 8 2 8 4 gt 2 8 3 8 5 gt 3 8 4 8 Tretya cifra viznachaye vtrati na gisterezis i teplovi vtrati pri viznachenih znachennyah magnitnoyi indukciyi V ta chastoti f Napriklad 1 pitomi vtrati pri V 1 5 Tl i f 50 Gc R1 5 50 Chetverta cifra kod chislovogo znachennya normovanogo parametru Chim bilsha cifra tim menshi pitomi vtrati R1 5 50 Prikladi markuvannya stali 2411 2421 3416 tosho PrimitkiElektrotehnichna stal 20 listopada 2016 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Elektrotehnicheskaya stal Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t glavn red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros DzherelaGOST 3836 83 Stal elektrotehnicheskaya nelegirovannaya tonkolistovaya i lenty Tehnicheskie usloviya DSTU EN 10107 2009 List i shtaba z elektrotehnichnoyi stali teksturovani u stani povnogo obroblennya Tehnichni umovi postachannya EN 10107 2005 IDT GOST 21427 1 83 Stal elektrotehnicheskaya holodnokatanaya anizotropnaya tonkolistovaya Tehnicheskie usloviya GOST 21427 2 83 Stal elektrotehnicheskaya holodnokatanaya izotropnaya tonkolistovaya Tehnicheskie usloviya Druzhinin V V Magnitnye svojstva elektrotehnicheskoj stali V V Druzhinin M Energiya 1974 240 s Kazadzhan L B Magnitnye svojstva elektrotehnicheskih stalej i splavov Pod red V D Durneva M OOO Nauka i tehnologii 2000 224 s