Електрични челик и његова својства

Електротехнички лим је највише користио у електротехници... Овај челик је легура гвожђа са силицијумом чији је садржај 0,8 - 4,8%. Такви челици, који се уводе у малој количини било којих супстанци ради побољшања њихових својстава, називају се легираним.

Силицијум се уноси у гвожђе у облику феросилицијума (легура гвожђа цисилида ФеСи са гвожђем) и налази се у њему у раствореном стању.Силицијум реагује са најштетнијом (за магнетна својства гвожђа) примесом — кисеоником, редукујући гвожђе из његови оксиди ФеО и формира силицијум диоксид СиО2, који делимично прелази у шљаку.

Силицијум такође подстиче ослобађање угљеника из једињења Фе3Ц (цементит) уз формирање графита. На овај начин силицијум елиминише једињења гвожђа (ФеО и Фе3Ц) која изазивају повећање принудне силе и повећање — губитак хистерезе… Поред тога, присуство силицијума у ​​гвожђу у количини од 4% или више повећава електрични отпор у поређењу са чистим гвожђем, што доводи до губитака вртложне струје.

Упркос чињеници да се индукција засићења Бс гвожђа са повећањем силицијума у ​​њему значајно повећава и достиже велику вредност на 6,4% силицијума (Бс = 2800 гауса), али ипак силицијум се уводи не више од 4,8%. Повећање садржаја силицијума за више од 4,8% доводи до тога да челици добијају повећану кртост, односно погоршавају се њихова механичка својства.

Електрични челик се топи у кунским пећима. Листови се производе ваљањем челичног ингота у хладном или врућем стању. Дакле, разликовати хладно и топло ваљани електрични челик.

Гвожђе има кубичну кристалну структуру. Проучавањем магнетизације показало се да она може бити неуједначена у различитим правцима ове коцке.Кристал има највећу магнетизацију дуж ивице коцке, најмању дуж дијагонале лица, а најмању дуж ивице коцке. дијагонала коцке. Због тога је пожељно да сви кристали гвожђа у лиму буду распоређени у току ваљања у редове у правцу ивица коцке.

Ово се постиже вишекратним ваљањем челичних лимова, уз јаку редукцију (до 70%) и накнадно жарење у атмосфери водоника. Ово промовише пречишћавање челика од кисеоника и угљеника, као и ширење кристала и њихову оријентацију тако да се ивице кристала поклапају са правцем ваљања. Такви челици се називају текстурираним... Имају већа магнетна својства у смеру ваљања од конвенционалног топло ваљаног челика.

Текстурирани челични лимови се производе хладним ваљањем. Магнетна пермеабилност они су већи и губици на хистерези су мањи од топловаљаних лимова.Осим тога, код хладно ваљаног челика индукција у слабим магнетним пољима се јаче повећава него код топловаљаног челика, тј. крива магнетизације у слабим пољима је знатно виша од криве за топло ваљани челик.

Пиринач. 1. Процес производње електро челичног лима

Међутим, треба напоменути да је као резултат оријентације зрна зрнастог челика дуж смера ваљања, магнетна пермеабилност у другим правцима нижа него код топло ваљаног челика. Дакле, са индукцијом 6 = 1,0 Т у правцу ваљања, магнетна пермеабилност μм = 50.000, а у правцу окомитом на ваљање μм — 5500. С тим у вези, при склапању језгра трансформатора у облику слова В користе се одвојене челичне траке. , исечени дуж дужине ваљања, који се затим мешају тако да се смер магнетног флукса поклапа са правцем ваљања челика или са њим чини угао од 180 °.

На сл. 2 приказане су криве магнетизације електро челика ЕЗЗОА и Е41 за три опсега јачине магнетног поља: 0 — 2,4, 0 — 24 и 0 — 240 А / цм.

Пиринач. 2. Криве магнетизације електричних челика: а — челик Е330А (текстуран), б — челик Е41 (без текстуре)

Електрични челични лим има добре магнетне карактеристике - високу индукцију засићења, ниску коерцитивну силу и мали губитак хистерезе. Због ових својстава има широку примену у електротехници за производњу језгара статора и ротора електричних машина, језгара енергетских трансформатора, струјних трансформатора и магнетних језгара различитих електричних уређаја.

Домаћи електро челик се разликује по садржају силицијума, по начину израде лимова, као и по магнетним и електричним својствима.

Слово Д са ознаком челик означава «електротехнички челик», први број после слова (1, 2, 3 и 4) означава степен легирања челика са силицијумом, а садржај силицијума је у следећим границама у %: за нисколегирани челик (Е1) од 0,8 до 1,8, за средње легирани челик (Е2) од 1,8 до 2,8, за високо легирани челик (ЕЗ) од 2,8 до 3,8, за високо легирани челик (Е4) од 3,8 до 4,8.

Просечан електрични отпор који постаје ρ такође зависи од количине силицијума. Што је већи, то је већи садржај силицијума у ​​челику. Мирок Е1 челици имају отпор ρ =0,25 Охм НС мм2/м, Е2 класе — 0,40 Охм НС мм2/м, ЕЗ класе — 0,5 Охм НС мм2/м и Е4 класе — 0,6 Охм НС мм2/м.

НСмагнетизација (В / кг). Ови губици су мањи што је број већи, односно што је већи степен легирања челика са силицијумом. Нуле иза ових бројева Озн Претпоставимо да је челик хладно ваљане текстуре (0) и хладно ваљане ниске текстуре (00). Слово А означава посебно мале специфичне губитке при обрнутој магнетизацији челика.

Електрични челик се производи у облику лимова ширине од 240 до 1000 мм, дужине од 720 до 2000 мм и дебљине 0,1, 0,2, 0,35, 0,5 и 1,0 мм. Текстурирани челици су најчешће коришћени, јер имају највеће вредности магнетних карактеристика.

Пиринач. 3. Електрични челик