Električni čelik: proizvodnja i primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

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

Utjecaj silicija

Ova komponenta, u interakciji sa željezom, tvori gustu otopinu visoke otpornosti, čija vrijednost ovisi o postotku silicija u leguri. Kada je izložen čistom željezu, gubi svoja magnetska svojstva.

Ali kada utječe na tehničko, naprotiv, ima pozitivan učinak. Povećava se propusnost željeza i poboljšava se stabilnost metala. Povoljan učinak silicija (Si) može se objasniti na sljedeći način. Pod utjecajem ovog elementa ugljik prelazi u grafit iz stanja cementita, koji ima manje magnetska svojstva. Element Si ima nepoželjan učinak nasmanjenje indukcije. Njegov utjecaj seže na toplinsku vodljivost i na gustoću željeza.

Nečistoće u sastavu

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

Sljedeće komponente negativno utječu na svojstva materijala: kisik, sumpor, mangan. Oni smanjuju njegove magnetske kvalitete. Tehničko željezo u svom sastavu nužno 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 tvori magnetska svojstva u svojoj strukturi. To vam omogućuje postizanje najboljih rezultata. Ali potrebno je daljnje paljenje.

Hladno valjanje

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

Tek nakon što je otkriveno da hladna obrada duž smjera materijala povećava magnetska svojstva, široko se koristi. Ostali pravci pokazali su se tek sanajgora strana. Hladno valjanje povoljno utječe na mehanička svojstva, kao i poboljšava kvalitetu površine lima, povećava njenu valovitost i omogućuje žigosanje.

Izrazita svojstva koja je električni čelik dobio korištenjem hladne obrade mogu se objasniti stvaranjem kristalografske teksture u njemu. Razlikuje se u nekoliko stupnjeva. Oni pak ovise o temperaturi na kojoj se valjanje odvija, kao i o debljini traženog lima i o stupnju do kojeg se ona reducira.

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

Ali ova negativna kvaliteta je u potpunosti nadoknađena malim gubicima topline (ima ih manje od dva puta), visokom 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 s GOST-om.

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

Oznaka

Označeno slovom "E", nakon čega slijedi broj čije znamenke imaju specifično značenje:

• Prva znamenka u vrijednosti označavanja označava stupanj legiranja čelika sa silicijem. Od niskolegiranih do visokolegiranih, odnosno u brojevima od 1 do 4. Dinamički - to su čelici iz skupina E1 i E2. Transformator - E3 i E4.
• Druga znamenka oznake ima raspon od 1 do 8. Pokazuje elektromagnetska svojstva materijala kada se koristi u određenim radnim uvjetima. 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 teksturirana.

Na kraju oznake možete pronaći sljedeća slova:

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

Operativno područje

Legura je podijeljena u tri vrste prema području primjene:

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

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

Električni čelik - svojstva

Svojstva legure:

• Otpor. Kvaliteta materijala izravno ovisi o ovom pokazatelju. Čelik se koristi tamo gdje je potrebno zadržati električnu energiju unutar vodiča i dostaviti je na odredište.
• Sila prisile. Odgovoran za sposobnost unutarnjeg magnetskog polja da se demagnetizira. Za određene uređaje ovo svojstvo je potrebno u različitim stupnjevima. 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. Da bi se ispravila magnetska svojstva, potreban postotak silicija se dodaje leguri čelika.

• Širina histerezne petlje. Ovaj pokazatelj treba biti što je moguće niži.
• Magnetska propusnost. Što je ovaj pokazatelj veći, to materijal bolje "odrađuje" svoje zadatke.
• Debljina lima. Za izradu mnogih uređaja i dijelova koriste se materijali čija debljina ne prelazi jedan milimetar. Međutim, ako je potrebno, ovaj pokazatelj se smanjuje na vrijednost od 0,1 mm.

Prijava

Prvoklasni limeni materijali mogu se koristiti za izradu različitih vrsta magnetskih krugova za releje i regulatore.

Električni čelik drugog stupnja može se koristiti za AC i DC startere, jezgre rotora.

Treća klasa će biti prikladna za proizvodnju magnetskih krugova zaenergetski transformatori, kao i starteri velikih sinkronih strojeva.

Za izradu okvira za električni stroj morate koristiti čelični odljevak, u kojem sadržaj ugljika nije veći od 1%. Proizvodi izrađeni od takvog materijala podvrgavaju se postupnom žarenju. Ugljični čelik se koristi u proizvodnji dijelova strojeva koji su zavareni.

Glavni stupovi za DC strojeve izrađeni su od ovih vrsta materijala.

Za one dijelove strojeva koji nose maksimalno opterećenje (opruge, rotori, armaturna vratila) koriste se legure visokih mehaničkih svojstava. Takav materijal može sadržavati nikal, krom, molibden i volfram. Moguća je izrada magnetskih krugova od električnog čelika. Koriste se za niskofrekventne transformatore - 50Hz.

Stoj magnetski krug

Magnetske jezgre dijele se na oklop i šipku. Svaka vrsta ima svoje karakteristike.

Šipka: za takav magnetski krug, štap je okomit i ima stepenasti dio upisan u krug. Namoti magnetskog kruga nalaze se na njima u posebnom cilindričnom obliku.

oklopljeni

Proizvodi ovog dizajna su pravokutnog oblika, a njihove šipke imaju poprečni presjek, smještene su vodoravno. Ova vrsta magnetskog kruga koristi se samo u složenim uređajima i strukturama. Stoga se takvi dizajni ne koriste široko.

Pa smo shvatili što je čelikelektrična i gdje se koristi.