Электротехническая сталь - сталь, используемая при изготовлении магнитопроводов электротехнического оборудования - электромагнитов, трансформаторов, генераторов, электродвигателей, дросселей, реле, стабилизаторов и так далее.
В зависимости от требуемых свойств, электротехническая сталь содержит различное количество кремния. В зависимости от технологии производства электротехнические стали разделяют на холоднокатаные (изотропные или анизотропные; количество кремния до 3,3 %) и горячекатаные (изотропные; количество кремния до 4,5 %). Нередко в качестве легирующей добавки в электротехнической стали может содержаться алюминий (до 0,5 %). Иногда электротехнические стали условно разделяют на динамную (изотропную), трансформаторную (анизотропную), релейную (изотропную, нелегированную).
Электротехнические стали предназначены для изготовления сердечников трансформаторов, дросселей, статоров и роторов динамо-машин, различных деталей электромагнитных приборов и аппаратов. Эти изделия работают в переменных магнитных полях, поэтому в них индуцируются вихревые токи. Кроме того, они подвергаются быстрому перемагничиванию. Потери мощности на возбуждение вихревых токов и на перемагничивание снижают к.п.д. машин и поэтому должны быть сведены к минимуму. Одним из основных требований, предъявляемых к свойствам электротехнической стали, является минимальная величина суммы этих потерь, отнесенная к единице массы электротехнической стали. Эти потери измеряют в Вт/кг и их называют удельными или ваттными потерями.
Величина ваттных потерь определяется как качеством электротехнической стали, так и конструкцией и технологией изготовления изделий из нее. Например, сила вихревых токов в сердечниках трансформаторов и, следовательно, мощность потерь определяются электрическим сопротивлением материала и площадью поперечного сечения листов, из которых набран сердечник, и чем больше электросопротивление и меньше толщина листов, тем меньше ваттные потери. Потери на перемагничивание определяются шириной петли гистерезиса: чем уже петля гистерезиса и меньше коэрцитивная сила, тем меньше удельные потери мощности, теряемой на перемагничивание. Ширина петли гистерезиса и коэрцитивная сила зависят от состава электротехнической стали.
К электротехническим сталям предъявляют и ряд других требований, вытекающих из особенностей службы изделий. Если, например, сталь для изготовления магнитопроводов трансформаторов должна обладать высокими электротехническими свойствами в одном направлении, что означает, что для этого металла допускается большая анизотропия магнитных свойств, то для изготовления сердечников динамомашин и других аппаратов с разветвленным магнитным потоком необходимо, чтобы анизотропия свойств была минимальной.
Одно из важных свойств электротехнических сталей заключается в их склонности к старению, которое приводит к заметному изменению свойств и ухудшает работу аппаратов.
Сталь электротехническая подразделяется на:
Электротехническая нелегированная сталь – сталь, в составе которой содержание основных элементов не должно превышать: по углероду – 0,04%, кремнию – 0,3%, марганцу – 0,3%.
К электротехнической нелегированной стали относятся следующие марки: 10895, 10832, 20832, 11832, 21832, 10848, 20848, 11848, 21848, 10860, 20860, 11860, 21860, 10880; 20880, 11880, 21880, 10895, 20895, 11895, 21895. Все они применяются для изготовления электрических аппаратов и приборов.
По методу изготовления продукция из электротехнической нелегированной стали может быть:
По назначению электротехническую нелегированную сталь производят:
для горячей обработки давлением – а;
для механической обработки по всей поверхности – б.
Для особо ответственных изделий применяют электротехническую сталь повышенной чистоты. Для этого применяют вакуумно-дуговой переплав (сталь 10864-ВД по ТУ 14-1-1683-2005) или вакуумно-индукционную выплавку (сталь 10864-ВИ по ТУ 14-1-896-74).
СТАЛЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ НЕЛЕГИРОВАННАЯ
№ п/п | Марка | Вид продукции | ГОСТ, ТУ |
---|---|---|---|
1 | 10860 | лист | 14-1-3070-80 |
2 | 10880 | лист | 14-1-3070-80 |
3 | 10880 | круг | 11036-75 |
4 | 10895 | лист | 14-1-3070-80 |
5 | 10880 | круг | 11036-75 |
6 | 10860, 10860-ВИ | лист | 3836-83 |
7 | 10880, 10880-ВИ | лист | 3836-83 |
8 | 20860, 20860-ВИ | лист | 3836-83 |
9 | 20880, 20880-ВИ | лист | 3836-83 |
10 | 10895 | круг | 11036-75 |
11 | 10895, 10895-ВИ | лист | 3836-83 |
12 | 20895, 20895-ВИ | лист | 3836-83 |
13 | 10864-ВИ (03-ВИ) | круг | 14-1-896-74 |
14 | 10864-ВД | круг | 14-1-1683-2005 |