Sähköteräs: tuotanto ja käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Tämäntyyppisen teräksen tuotanto on johtavassa asemassa muiden magneettisten materiaalien joukossa. Sähköteräs on raudan ja piin seos, jonka osuus on 0,5-5%. Tämän tyyppisten tuotteiden laaja suosio selittyy korkeilla sähkömagneettisilla ja mekaanisilla ominaisuuksilla. Tällainen teräs on valmistettu laaj alti käytetyistä komponenteista, joista ei ole pulaa. Tämä selittää sen alhaiset kustannukset.

Piin vaikutus

Tämä komponentti muodostaa vuorovaikutuksessa raudan kanssa tiheän liuoksen, jolla on korkea resistiivisyys ja jonka arvo riippuu piin prosenttiosuudesta seoksessa. Altistuessaan puhtaalle raudalle se menettää magneettiset ominaisuutensa.

Mutta kun se vaikuttaa tekniseen, sillä on päinvastoin myönteinen vaikutus. Raudan läpäisevyys paranee ja metallin stabiilisuus paranee. Piin (Si) suotuisa vaikutus voidaan selittää seuraavasti. Tämän elementin vaikutuksesta hiili siirtyy grafiitiksi sementiitin tilasta, jolla on vähemmän magneettisia ominaisuuksia. Elementillä Si on ei-toivottu vaikutusinduktion väheneminen. Sen vaikutus ulottuu lämmönjohtavuuteen ja raudan tiheyteen.

Epäpuhtaudet koostumuksessa

Sähköteräs voi koostumuksessaan sisältää muita komponentteja: rikkiä, hiiltä, mangaania, fosforia ja muita. Haitallisin niistä on hiili (C). Se voi olla sekä sementiitin että grafiitin muodossa. Tämä vaikuttaa metalliseokseen eri tavalla, kuten myös hiilen prosenttiosuuteen. Elementin C ei-toivottujen sulkeumien välttämiseksi terästä ei saa jäähdyttää nopeasti seuraavaa vanhentamista ja stabilointia varten.

Seuraavat komponentit vaikuttavat negatiivisesti materiaalin ominaisuuksiin: happi, rikki, mangaani. Ne heikentävät sen magneettisia ominaisuuksia. Teknisessä raudassa sen koostumuksessa on välttämättä epäpuhtauksia. Tässä ne on otettava huomioon kokonaisuutena, ei samalla tavalla kuin puhtaan raudan kohdalla.

Voit parantaa teräksen ominaisuuksia poistamalla epäpuhtaudet. Mutta tämä menetelmä ei aina ole hyödyllinen laajamittaisessa tuotannossa. Mutta kylmävalssauksen avulla sähköteräslevy muodostaa rakenteeseensa magneettisia ominaisuuksia. Näin voit saavuttaa parhaat tulokset. Mutta lisää ampumista tarvitaan.

Kylmävalssaus

Piin on pitkään ajateltu lisäävän teräksen haurautta. Tuotanto tapahtui pääasiassa kuumavalssauksen avulla. Kylmävalssauksen kannattavuus oli alhainen.

Vasta sen jälkeen, kun havaittiin, että kylmätyöstö materiaalin suunnassa lisää magneettisia ominaisuuksia, sitä on käytetty laaj alti. Muut suunnat näkyivät vainpahin puoli. Kylmävalssauksella on myönteinen vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin, ja se parantaa levypinnan laatua, lisää sen a altoilua ja mahdollistaa leimaamisen.

Sähköteräksen kylmätyöstöllä saamat eroottiset ominaisuudet voidaan selittää kristallografisen rakenteen muodostumisella siihen. Se eroaa useissa asteissa. Ne puolestaan riippuvat lämpötilasta, jossa valssaus tapahtuu, sekä tarvittavan levyn paksuudesta ja siitä, kuinka paljon sitä pienennetään.

Yhden paksuisen kuumavalssatun teräslevyn hinta on 2 kertaa alhaisempi kuin kylmävalssatun teräksen hinta.

Mutta tämän negatiivisen laadun kompensoivat täysin pienet lämpöhäviöt (näitä on alle noin kaksi kertaa), korkea laatu ja mahdollisuus kylmävalssatun metalliseoksen hyvään leimaamiseen. Näiden terästen ero on piipitoisuus. Sen määrä on 3,3–4,5 prosenttia.

GOST

Valmistajat valmistavat vain kahta GOST-standardin mukaista terästä.

Ensimmäinen näkymä - 802-58 "Sähkötekninen levy". Toinen on sähköteräs GOST 9925-61 "Kylmävalssattu kierrenauha sähköteräksestä".

Nimittely

merkitty kirjaimella "E", jota seuraa numero, jonka numeroilla on tietty merkitys:

• Merkintäarvon ensimmäinen numero tarkoittaa teräksen seostusastetta piin kanssa. Vähäseosteisesta runsasseosteiseen, numeroina 1 - 4. Dynaaminen - nämä ovat teräksiä ryhmistä E1 ja E2. Muuntaja - E3 ja E4.
• Merkinnän toinen numero on väliltä 1 - 8. Se näyttää materiaalin sähkömagneettiset ominaisuudet tietyissä käyttöolosuhteissa. Tämän merkinnän avulla saat selville, millä alueilla sitä tai toista terästä voidaan käyttää.

Toista numeroa seuraava luku nolla tarkoittaa, että teräs on teksturoitu. Jos nollaa on kaksi, se ei ole tarpeeksi teksturoitu.

Merkintäkohdan lopusta löydät seuraavat kirjaimet:

• "A" - erittäin pieni ominaismateriaalihäviö.
• "P" on materiaali, jolla on korkea valssauslujuus ja korkea pintakäsittely.

Toiminta-alue

Seos on jaettu kolmeen tyyppiin käyttöalueen mukaan:

• soveltuu työhön vahvoissa ja keskisuurissa magneettikentissä (uudelleenmagnetoinnin puhtaus 50 Hz);
• soveltuu työskentelyyn keskisuurilla kentillä 400 Hz asti;
• teräs, jota käytetään keskisuurissa ja pienissä magneettikentissä.

Sähköteräslevyjä valmistetaan seuraavina kokoina: leveys 240 - 1000 mm, pituus 720 - 2000 mm, paksuus - 0,1 - 1 mm. Eniten käytetään rakeisia teräksiä, koska niillä on korkea sähkömagneettisten ominaisuuksien arvo. Tämän materiaalin levyjä käytetään usein sähkötekniikassa.

Sähköteräs - ominaisuudet

Seoksen ominaisuudet:

• vastus. Materiaalin laatu riippuu suoraan tästä indikaattorista. Terästä käytetään silloin, kun se on tarpeellista pitää sähkö johtimen sisällä ja toimittaa se määränpäähän.
• Pakkovoima. Vastaa sisäisen magneettikentän kyvystä demagnetoitua. Tietyille laitteille tämä ominaisuus vaaditaan vaihtelevissa määrin. Muuntajat ja sähkömoottorit käyttävät osia, joilla on korkea demagnetointikyky. Teräkselle tämä indikaattori on alhainen. Mutta sähkömagneeteissa päinvastoin tarvitaan suurta pakottavaa voimaa. Magneettisten ominaisuuksien korjaamiseksi terässeokseen lisätään tarvittava prosenttiosuus piitä.

• Hystereesisilmukan leveys. Tämän indikaattorin tulee olla mahdollisimman alhainen.
• Magneettinen läpäisevyys. Mitä korkeampi tämä indikaattori, sitä paremmin materiaali "suorittaa" tehtävänsä.
• Arkin paksuus. Monien laitteiden ja osien valmistukseen käytetään materiaaleja, joiden paksuus ei ylitä yhtä millimetriä. Tarvittaessa tämä ilmaisin pienennetään kuitenkin arvoon 0,1 mm.

Hakemus

Ensimmäisen luokan levymateriaaleista voidaan valmistaa erilaisia magneettipiirejä releille ja säätimille.

Toisen luokan sähköterästä voidaan käyttää AC- ja DC-käynnistimiin, roottorisydämiin.

Kolmas luokka soveltuu magneettipiirien valmistukseentehomuuntajat sekä suurten synkronisten koneiden käynnistimet.

Sähkökoneen rungon valmistamiseksi on käytettävä teräsvalua, jonka hiilipitoisuus on enintään 1 %. Tällaisesta materiaalista valmistetut tuotteet hehkutetaan asteittain. Hiiliterästä käytetään hitsattujen koneenosien valmistuksessa.

DC-koneiden pääpylväät on valmistettu tämäntyyppisistä materiaaleista.

Niissä koneen osissa, jotka kantavat suurimman kuorman (jouset, roottorit, ankkuriakselit), käytetään metalliseoksia, joilla on korkeat mekaaniset ominaisuudet. Tällainen materiaali voi sisältää nikkeliä, kromia, molybdeeniä ja volframia. Sähköteräksestä on mahdollista valmistaa magneettipiirejä. Niitä käytetään matalataajuisissa muuntajissa - 50 Hz.

Telineen magneettipiiri

Magneettiset ytimet on jaettu panssariin ja sauvaan. Jokaisella lajilla on omat ominaisuutensa.

Sauva: Tällaisessa magneettipiirissä sauva on pystysuora ja siinä on ympyrään piirretty porrastettu osa. Magneettipiirin käämit sijaitsevat niissä erityisessä sylinterimäisessä muodossa.

Armored

Tämän mallin tuotteet ovat muodoltaan suorakaiteen muotoisia, ja niiden tangoissa on poikkileikkaus, ne sijaitsevat vaakasuorassa. Tämän tyyppistä magneettipiiriä käytetään vain monimutkaisissa laitteissa ja rakenteissa. Siksi tällaisia malleja ei käytetä laajasti.

Joten selvitimme, mitä teräs onsähkö ja missä sitä käytetään.