Električni čelik: proizvodnja i primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Proizvodnja ove vrste čelika zauzima vodeću poziciju među ostalim magnetnim materijalima. Električni čelik je legura željeza sa silicijumom, čiji je udio od 0,5% do 5%. Široka popularnost proizvoda ove vrste može se objasniti visokim elektromagnetnim i mehaničkim svojstvima. Takav čelik je napravljen od široko korištenih komponenti, u kojima nema nedostatka. Ovo objašnjava njegovu nisku cijenu.

Uticaj silicijuma

Ova komponenta, u interakciji sa gvožđem, formira gust rastvor visoke otpornosti, čija vrednost zavisi od procenta silicijuma u leguri. Kada se izloži čistom gvožđu, gubi svoja magnetna svojstva.

Ali kada utiče na tehničko, naprotiv, ima pozitivan efekat. Povećava se propusnost željeza i poboljšava se stabilnost metala. Povoljan efekat silicijuma (Si) može se objasniti na sledeći način. Pod uticajem ovog elementa ugljenik prelazi u grafit iz stanja cementita, koji ima manje magnetna svojstva. Element Si ima nepoželjan efekat nasmanjenje indukcije. Njegov uticaj se proteže na toplotnu provodljivost i na gustinu gvožđa.

Nečistoće u sastavu

U svom sastavu električni čelik može sadržavati i druge komponente: sumpor, ugljik, mangan, fosfor i druge. Najštetniji od njih je ugljenik (C). Može biti u obliku cementita i grafita. To različito utiče na leguru, kao i procenat ugljenika. Da bi se izbjeglo neželjeno uključivanje elementa C, čelik se ne smije brzo hladiti za sljedeće starenje i stabilizaciju.

Sljedeće komponente negativno utiču na svojstva materijala: kiseonik, sumpor, mangan. Oni smanjuju njegove magnetske kvalitete. Tehničko gvožđe u svom sastavu obavezno ima nečistoće. Ovdje se moraju uzeti u obzir u zbiru, a ne na isti način kao za čisto željezo.

Možete poboljšati svojstva čelika uklanjanjem nečistoća. Ali ova metoda nije uvijek korisna u velikoj proizvodnji. Ali uz pomoć hladnog valjanja, lim od električnog čelika formira magnetna svojstva u svojoj strukturi. To vam omogućava da postignete najbolje rezultate. Ali je potrebno dalje pucanje.

Hladno valjanje

Dugo se smatralo da silicij povećava lomljivost čelika. Proizvodnja se odvijala uglavnom putem vrućeg valjanja. Profitabilnost hladnog valjanja bila je niska.

Tek nakon što je otkriveno da hladna obrada duž pravca materijala povećava magnetna svojstva, široko se koristi. Ostali pravci su se pokazali samo sanajgora strana. Hladno valjanje povoljno utiče na mehanička svojstva, kao i poboljšava kvalitet površine lima, povećava njenu valovitost i omogućava štancanje.

Izrazita svojstva koja je električni čelik dobio korištenjem hladne obrade mogu se objasniti formiranjem kristalografske teksture u njemu. Razlikuje se u nekoliko stepeni. Oni, pak, zavise od temperature na kojoj se odvija valjanje, kao i od debljine potrebnog lima i od stepena do kojeg je redukovana.

Cijena lima jedne debljine toplo valjanog čelika je 2 puta niža od cijene hladno valjanog čelika.

Ali ovaj negativan kvalitet je u potpunosti nadoknađen malim gubicima toplote (ima ih manje od dva puta), visokim kvalitetom i mogućnošću dobrog štancanja hladno valjane legure. Razlika u ovim čelicima je sadržaj silicija. Njegov iznos je od 3,3% do 4,5% respektivno.

GOST

Proizvođači proizvode samo dvije vrste čelika koji su u skladu sa GOST-om.

Prvi pogled - 802-58 "Elektrotehnički list". Drugi je električni čelik GOST 9925-61 "Hladno valjana namotana traka od električnog čelika".

Designation

Označeno slovom "E", praćenim brojem čije cifre imaju specifično značenje:

• Prva cifra u vrijednosti označavanja označava stepen legiranja čelika sa silicijumom. Od niskolegiranih do visokolegiranih, redom, u brojevima od 1 do 4. Dinamički - to su čelici iz grupa E1 i E2. Transformer - E3 i E4.
• Druga cifra oznake ima opseg od 1 do 8. Pokazuje elektromagnetna svojstva materijala kada se koristi u određenim radnim uslovima. Po ovoj oznaci možete saznati u kojim područjima se može koristiti ovaj ili onaj čelik.

Broj nula iza drugog broja znači da je čelik teksturiran. Ako postoje dvije nule, onda nije dovoljno teksturirano.

Na kraju oznake možete pronaći sljedeća slova:

• "A" - vrlo nizak specifični gubitak materijala.
• "P" je materijal visoke čvrstoće kotrljanja i visoke završne obrade.

Operativno područje

Legura je podijeljena u tri tipa prema području primjene:

• pogodan za rad u jakim i srednjim magnetnim poljima (čistoća remagnetizacije 50 Hz);
• pogodno za rad u srednjim poljima do 400Hz;
• čelik koji radi u srednjim i niskim magnetnim poljima.

Limovi od elektro čelika proizvode se u sljedećim veličinama: širina od 240 do 1000 mm, dužina može biti od 720 mm do 2000 mm, debljina - u rasponu od 0,1 do 1 mm. Najviše se koriste zrnasti čelici, jer imaju visoku vrijednost elektromagnetnih svojstava. Listovi ovog materijala se često koriste u elektrotehnici.

Električni čelik - svojstva

Svojstva legure:

• Otpornost. Kvaliteta materijala direktno ovisi o ovom pokazatelju. Čelik se koristi tamo gdje je potrebno zadržati električnu energiju unutar provodnika i dostaviti je na odredište.
• Prinudna sila. Odgovoran za sposobnost unutrašnjeg magnetnog polja da se demagnetizira. Za određene uređaje, ovo svojstvo je potrebno u različitom stepenu. Transformatori i elektromotori koriste dijelove s visokim kapacitetom demagnetizacije. Za čelik, ovaj pokazatelj ima nisku vrijednost. Ali u elektromagnetima, naprotiv, potrebna je velika prisilna sila. Za korekciju magnetnih svojstava, potreban procenat silicijuma se dodaje leguri čelika.

• Širina histerezne petlje. Ovaj indikator bi trebao biti što je moguće niži.
• Magnetna permeabilnost. Što je ovaj pokazatelj veći, to materijal bolje "radi" sa svojim zadacima.
• Debljina lima. Za izradu mnogih uređaja i dijelova koriste se materijali čija debljina ne prelazi jedan milimetar. Međutim, ako je potrebno, ovaj indikator se smanjuje na vrijednost od 0,1 mm.

Prijava

Prvoklasni limeni materijali se mogu koristiti za izradu različitih tipova magnetnih kola za releje i regulatore.

Električni čelik drugog razreda može se koristiti za AC i DC startera, jezgra rotora.

Treća klasa će biti pogodna za proizvodnju magnetnih kola zaenergetski transformatori, kao i starteri velikih sinhronih mašina.

Za izradu okvira za električnu mašinu potrebno je koristiti čelični odljevak, u kojem sadržaj ugljika nije veći od 1%. Proizvodi izrađeni od takvog materijala podvrgavaju se postepenom žarenju. Ugljični čelik se koristi u proizvodnji mašinskih dijelova koji su zavareni.

Glavni stubovi za DC mašine su napravljeni od ovih vrsta materijala.

Za one mašinske delove koji nose maksimalno opterećenje (opruge, rotori, armaturna vratila) koriste se legure sa visokim mehaničkim svojstvima. Takav materijal može sadržavati nikal, hrom, molibden i volfram. Moguća je izrada magnetnih kola od elektro čelika. Koriste se za niskofrekventne transformatore - 50Hz.

Stoj magnetni krug

Magnetna jezgra se dijele na oklop i šipku. Svaka vrsta ima svoje karakteristike.

Šip: za takvo magnetno kolo, štap je okomit i ima stepenasti dio upisan u krug. Namotaji magnetskog kola nalaze se na njima u posebnom cilindričnom obliku.

Armored

Proizvodi ovog dizajna su pravougaonog oblika, a njihovi štapovi imaju poprečni presjek, raspoređeni su horizontalno. Ova vrsta magnetnog kola koristi se samo u složenim uređajima i strukturama. Stoga se takvi dizajni ne koriste široko.

Pa smo shvatili šta je čelikelektrična i gdje se koristi.