Electrical steel at mga katangian nito

Sheet electrical steel ay pinaka-malawak na ginagamit sa electrical engineering... Ang bakal na ito ay isang haluang metal na bakal na may silikon, ang nilalaman nito ay 0.8 - 4.8%. Ang ganitong mga bakal, na ipinakilala sa isang maliit na halaga ng anumang mga sangkap upang mapabuti ang kanilang mga katangian, ay tinatawag na alloyed.

Ang silikon ay ipinakilala sa bakal sa anyo ng ferrosilicon (isang haluang metal ng bakal cissilide FeSi na may bakal) at nasa loob nito sa isang dissolved na estado. Ang Silicon ay tumutugon sa pinaka nakakapinsala (para sa mga magnetic na katangian ng bakal) na dumi - oxygen, binabawasan ang bakal mula sa ang mga oxide nito na FeO at bumubuo ng silicon dioxide SiO2, na bahagyang pumapasok sa slag.

Itinataguyod din ng Silicon ang paglabas ng carbon mula sa tambalang Fe3C (cementite) na may pagbuo ng grapayt. Sa ganitong paraan, inaalis ng silikon ang mga iron compound (FeO at Fe3C) na nagdudulot ng pagtaas ng puwersang pumipilit at pagtaas ng — pagkawala ng hysteresis… Bilang karagdagan, ang pagkakaroon ng silikon sa iron sa halagang 4% o higit pa ay nagpapataas ng electrical resistance kumpara sa purong bakal, na nagreresulta sa pagkawala ng maupo na agos.

Sa kabila ng katotohanan na ang saturation induction Bs ng bakal na may pagtaas sa silikon sa loob nito ay makabuluhang tumataas at umabot sa isang malaking halaga sa 6.4% na silikon (Bs = 2800 gauss), ngunit ang silikon ay ipinakilala ng hindi hihigit sa 4.8%. Ang pagtaas ng nilalaman ng silikon ng higit sa 4.8% ay humahantong sa katotohanan na ang mga bakal ay nakakakuha ng mas mataas na brittleness, ibig sabihin, ang kanilang mga mekanikal na katangian ay lumala.

Ang electric steel ay natutunaw sa marten furnaces. Ginagawa ang mga sheet sa pamamagitan ng pag-roll ng bakal na ingot sa malamig o mainit na estado. Samakatuwid, makilala sa pagitan ng malamig at mainit na pinagsama electrical steel.

Ang bakal ay may cubic crystal na istraktura. Ayon sa pag-aaral ng magnetization, ito ay naging hindi pantay sa iba't ibang direksyon ng cube na ito. Ang kristal ay may pinakamalaking magnetization sa gilid ng cube, ang pinakamaliit sa kahabaan ng diagonal ng mukha, at ang pinakamaliit sa kahabaan ng dayagonal ng kubo. Samakatuwid, ito ay kanais-nais na ang lahat ng mga bakal na kristal sa sheet ay nakaayos sa kurso ng rolling sa mga hilera sa direksyon ng mga gilid ng kubo.

Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng paulit-ulit na pag-roll ng mga sheet ng bakal, na may isang malakas na pagbawas (hanggang sa 70%) at kasunod na pagsusubo sa isang hydrogen na kapaligiran. Itinataguyod nito ang paglilinis ng bakal mula sa oxygen at carbon, pati na rin ang pagpapalawak ng mga kristal at ang kanilang oryentasyon upang ang mga gilid ng mga kristal ay tumutugma sa direksyon ng pag-roll. Ang ganitong mga steel ay tinatawag na texture... Mayroon silang mas mataas na magnetic properties sa rolling direction kaysa conventional hot-rolled steel.

Ang mga naka-texture na bakal na sheet ay ginawa sa pamamagitan ng malamig na rolling. Magnetic permeability mas mataas ang mga ito at mas maliit ang pagkawala ng hysteresis kaysa sa mga hot-rolled sheet.Bilang karagdagan, para sa cold-rolled steel, ang induction sa mahina na magnetic field ay tumataas nang mas malakas kaysa sa hot-rolled steel, i.e. ang magnetization curve sa mahihinang field ay mas mataas kaysa sa curve para sa hot-rolled steel.

kanin. 1. Proseso ng paggawa ng electrical steel sheet

Gayunpaman, dapat tandaan na bilang isang resulta ng oryentasyon ng butil ng bakal na nakatuon sa butil sa direksyon ng rolling, ang magnetic permeability sa ibang mga direksyon ay mas mababa kaysa sa hot-rolled steel. Kaya, na may induction 6 = 1.0 T sa direksyon ng rolling, ang magnetic permeability μm = 50,000, at sa direksyon na patayo sa rolling μm - 5500. Sa koneksyon na ito, kapag nag-assemble ng W-shaped transformer cores, ginagamit ang mga hiwalay na steel strips. , gupitin kasama ang rolling length, na pagkatapos ay halo-halong upang ang direksyon ng magnetic flux ay tumutugma sa direksyon ng pag-ikot ng bakal o gumawa ng isang anggulo ng 180 ° dito.

Sa fig. Ipinapakita ng 2 ang magnetization curves ng electrical steel EZZOA at E41 para sa tatlong hanay ng lakas ng magnetic field: 0 — 2.4, 0 — 24 at 0 — 240 A / cm.

kanin. 2. Magnetization curves ng mga electrical steel: a — steel E330A (textured), b — steel E41 (walang texture)

Ang electrical steel sheet ay may magagandang magnetic na katangian—mataas na saturation induction, mababang puwersang pumipilit, at mababang pagkawala ng hysteresis. Dahil sa mga katangiang ito, malawak itong ginagamit sa electrical engineering para sa produksyon ng stator at rotor core ng mga electric machine, power transformer core, kasalukuyang transformer at magnetic core ng iba't ibang electrical device.

Ang domestic electrical steel ay naiiba sa nilalaman ng silikon nito, sa paraan ng paggawa ng mga sheet, pati na rin sa magnetic at electrical properties.

Letter D na may pagtatalaga ng bakal ay nangangahulugang «elektrotekhnikanichnaya steel», ang unang numero pagkatapos ng titik (1, 2, 3 at 4) ay nangangahulugang ang antas ng alloying ng bakal na may silikon, at ang nilalaman ng silikon ay nasa loob ng mga sumusunod na limitasyon sa%: para sa low-alloy steel (E1) mula 0.8 hanggang 1.8, para sa medium alloy steel (E2) mula 1.8 hanggang 2.8, para sa high alloy steel (EZ) mula 2.8 hanggang 3.8, para sa high alloy steel (E4) mula 3.8 hanggang 4.8.

Ang average na electrical resistance upang maging ρ ay depende rin sa dami ng silicon. Kung mas mataas, mas mataas ang nilalaman ng silikon ng bakal. Ang Mirok E1 steels ay may resistensya ρ =0.25 Ohm NS mm2/m, E2 grades — 0.40 Ohm NS mm2/m, EZ grades — 0.5 Ohm NS mm2/m at E4 grades — 0.6 Ohm NS mm2/m.

NSmagnetization (W / kg). Ang mga pagkalugi na ito ay mas maliit, mas mataas ang bilang, iyon ay, mas mataas ang antas ng alloying ng bakal na may silikon. Mga zero pagkatapos ng mga numerong ito ОznIpagpalagay na ang bakal ay cold rolled texture (0) at cold rolled low texture (00). Ang titik A ay nagpapahiwatig ng partikular na mababang partikular na pagkalugi kapag binabaligtad ang magnetization ng bakal.

Ang bakal na elektrikal ay ginawa sa anyo ng mga sheet na may lapad na 240 hanggang 1000 mm, isang haba na 720 hanggang 2000 mm at isang kapal na 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 at 1.0 mm. Ang mga naka-texture na bakal ay ang pinakalawak na ginagamit, dahil mayroon silang pinakamataas na halaga ng mga magnetic na katangian.

kanin. 3. Bakal na elektrikal