Elektriskais tērauds: ražošana un pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Šā veida tērauda ražošana ieņem vadošo pozīciju citu magnētisko materiālu vidū. Elektrotērauds ir dzelzs sakausējums ar silīciju, kura īpatsvars ir no 0,5% līdz 5%. Šāda veida izstrādājumu plašā popularitāte ir izskaidrojama ar augstām elektromagnētiskajām un mehāniskajām īpašībām. Šāds tērauds ir izgatavots no plaši izmantotām detaļām, kurās netrūkst. Tas izskaidro tā zemās izmaksas.

Silīcija ietekme

Šis komponents mijiedarbībā ar dzelzi veido blīvu šķīdumu ar augstu pretestību, kura vērtība ir atkarīga no silīcija procentuālā daudzuma sakausējumā. Saskaroties ar tīru dzelzi, tas zaudē savas magnētiskās īpašības.

Bet, kad tas ietekmē tehnisko, tieši otrādi, tam ir pozitīva ietekme. Palielinās dzelzs caurlaidība un uzlabojas metāla stabilitāte. Silīcija (Si) labvēlīgo ietekmi var izskaidrot šādi. Šī elementa ietekmē ogleklis no cementīta stāvokļa tiek pārnests uz grafītu, kuram ir mazāk magnētisko īpašību. Elementam Si ir nevēlama ietekme uzindukcijas samazināšanās. Tā ietekme attiecas uz siltumvadītspēju un dzelzs blīvumu.

Piemaisījumi sastāvā

Elektrotērauds savā sastāvā var saturēt citas sastāvdaļas: sēru, oglekli, mangānu, fosforu un citus. Kaitīgākais no tiem ir ogleklis (C). Tas var būt gan cementīta, gan grafīta formā. Tas atšķirīgi ietekmē sakausējumu, tāpat kā oglekļa procentuālo daudzumu. Lai izvairītos no nevēlamas C elementa iekļaušanas, tēraudu nedrīkst strauji atdzesēt nākamajai novecošanai un stabilizēšanai.

Materiāla īpašības negatīvi ietekmē šādi komponenti: skābeklis, sērs, mangāns. Tie samazina tā magnētiskās īpašības. Tehniskajam dzelzs tā sastāvā obligāti ir piemaisījumi. Šeit tie ir jāņem vērā kopumā, nevis tāpat kā attiecībā uz tīru dzelzi.

Jūs varat uzlabot tērauda īpašības, noņemot piemaisījumus. Bet šī metode ne vienmēr ir izdevīga liela mēroga ražošanā. Bet ar aukstās velmēšanas palīdzību lokšņu elektrotērauds savā struktūrā veido magnētiskas īpašības. Tas ļauj sasniegt vislabākos rezultātus. Taču ir nepieciešama turpmāka izšaušana.

Aukstā velmēšana

Jau sen tiek uzskatīts, ka silīcijs palielina tērauda trauslumu. Ražošana galvenokārt notika ar karstās velmēšanas palīdzību. Aukstās velmēšanas rentabilitāte bija zema.

Tikai pēc tam, kad tika atklāts, ka aukstā apstrāde materiāla virzienā palielina magnētiskās īpašības, tas tika plaši izmantots. Citi virzieni sevi parādīja tikai arsliktākā puse. Aukstā velmēšana labvēlīgi ietekmē loksnes mehāniskās īpašības, kā arī uzlabo loksnes virsmas kvalitāti, palielina tās viļņojumu un ļauj štancēt.

Atšķirīgās īpašības, ko elektrotērauds ieguva, izmantojot auksto apstrādi, var izskaidrot ar kristalogrāfiskās tekstūras veidošanos tajā. Tas atšķiras vairākās pakāpēs. Tie savukārt ir atkarīgi no temperatūras, kurā notiek velmēšana, kā arī no vajadzīgās loksnes biezuma un tā samazināšanas pakāpes.

Karsti velmēta tērauda viena biezuma loksnes izmaksas ir 2 reizes zemākas nekā auksti velmēta tērauda loksnes izmaksas.

Bet šo negatīvo kvalitāti pilnībā kompensē zemie siltuma zudumi (ir mazāk nekā divas reizes), augsta kvalitāte un laba auksti velmēta sakausējuma štancēšanas iespēja. Šo tēraudu atšķirība ir silīcija saturs. Tā summa ir attiecīgi no 3,3% līdz 4,5%.

GOST

Ražotāji ražo tikai divu veidu tēraudu, kas atbilst GOST.

Pirmais skats - 802-58 "Elektrotehniskā lapa". Otrais ir elektrotērauds GOST 9925-61 "Auksti velmēta sloksne no elektrotērauda".

Apzīmējums

Atzīmēts ar burtu "E", kam seko cipars, kura cipariem ir noteikta nozīme:

• Pirmais cipars marķējuma vērtībā nozīmē tērauda sakausējuma pakāpi ar silīciju. No mazleģēta līdz augsti leģētam, attiecīgi skaitļos no 1 līdz 4. Dinamiskais - tie ir E1 un E2 grupas tēraudi. Transformators - E3 un E4.
• Marķējuma otrajam ciparam ir diapazons no 1 līdz 8. Tas parāda materiāla elektromagnētiskās īpašības, ja to lieto noteiktos ekspluatācijas apstākļos. Pēc šī marķējuma jūs varat uzzināt, kurās jomās var izmantot šo vai citu tēraudu.

Cipars nulle aiz otrā cipara nozīmē, ka tēraudam ir tekstūra. Ja ir divas nulles, tad tas nav pietiekami teksturēts.

Atzīmes beigās var atrast šādus burtus:

• "A" - ļoti zemi īpatnējie materiālie zaudējumi.
• "P" ir materiāls ar augstu velmēšanas izturību un augstu virsmas apdari.

Darbības zona

Sakausējums ir sadalīts trīs veidos atkarībā no pielietojuma jomas:

• piemērots darbam stipros un vidējos magnētiskos laukos (remagnetizācijas tīrība 50 Hz);
• piemērots darbam vidējos laukos līdz 400Hz;
• tērauds, kas tiek darbināts vidējos un zemos magnētiskos laukos.

Elektrotērauda loksnes tiek ražotas šādos izmēros: platums no 240 līdz 1000 mm, garums var būt no 720 mm līdz 2000 mm, biezums - diapazonā no 0,1 līdz 1 mm. Galvenokārt tiek izmantoti graudu orientēti tēraudi, jo tiem ir augsta elektromagnētisko īpašību vērtība. Šī materiāla loksnes bieži izmanto elektrotehnikā.

Elektriskais tērauds - īpašības

Sakausējuma īpašības:

• Pretestība. Materiāla kvalitāte tieši ir atkarīga no šī rādītāja. Tērauds tiek izmantots vietās, kur ir nepieciešams ievietot elektrību vadītāja iekšpusē un nogādāt to galamērķī.
• Piespiedu spēks. Atbild par iekšējā magnētiskā lauka spēju demagnetizēties. Dažām ierīcēm šis īpašums ir nepieciešams dažādās pakāpēs. Transformatoros un elektromotoros tiek izmantotas detaļas ar augstu demagnetizācijas spēju. Tēraudam šim indikatoram ir zema vērtība. Bet elektromagnētos, gluži pretēji, ir nepieciešams liels piespiedu spēks. Lai labotu magnētiskās īpašības, tērauda sakausējumam pievieno vajadzīgo silīcija procentuālo daudzumu.

• Histerēzes cilpas platums. Šim rādītājam ir jābūt pēc iespējas zemākam.
• Magnētiskā caurlaidība. Jo augstāks šis rādītājs, jo labāk materiāls "tiek" ar saviem uzdevumiem.
• Loksnes biezums. Daudzu ierīču un detaļu ražošanai tiek izmantoti materiāli, kuru biezums nepārsniedz vienu milimetru. Tomēr, ja nepieciešams, šis rādītājs tiek samazināts līdz vērtībai 0,1 mm.

Pieteikums

Pirmās klases lokšņu materiālus var izmantot, lai izgatavotu dažāda veida magnētiskās shēmas relejiem un regulatoriem.

Otrās šķiras elektrotēraudu var izmantot maiņstrāvas un līdzstrāvas starteriem, rotoru serdeņiem.

Trešā klase būs piemērota magnētisko ķēžu ražošanai priekšjaudas transformatori, kā arī lielo sinhrono mašīnu starteri.

Lai izgatavotu rāmi elektriskajai mašīnai, jāizmanto tērauda lējums, kurā oglekļa saturs nav lielāks par 1%. Izstrādājumi, kas izgatavoti no šāda materiāla, tiek pakļauti pakāpeniskai atkausēšanai. Oglekļa tēraudu izmanto tādu mašīnu detaļu ražošanā, kuras ir metinātas.

Līdzstrāvas iekārtu galvenie stabi ir izgatavoti no šāda veida materiāliem.

Tām mašīnu daļām, kas iztur maksimālo slodzi (atsperes, rotori, armatūras vārpstas), tiek izmantoti sakausējumi ar augstām mehāniskajām īpašībām. Šāds materiāls var saturēt niķeli, hromu, molibdēnu un volframu. No elektrotērauda iespējams izgatavot magnētiskās ķēdes. Tos izmanto zemfrekvences transformatoriem - 50Hz.

Statīva magnētiskā ķēde

Magnētiskie serdeņi ir sadalīti bruņās un stieņos. Katrai sugai ir savas īpašības.

Stienis: šādai magnētiskai ķēdei stienis ir vertikāls, un tam ir aplī ierakstīts pakāpiens. Magnētiskās ķēdes tinumi atrodas uz tiem īpašā cilindriskā formā.

Bruņots

Šā dizaina izstrādājumiem ir taisnstūra forma, un to stieņiem ir šķērsgriezums, tie atrodas horizontāli. Šāda veida magnētiskās ķēdes izmanto tikai sarežģītās ierīcēs un konstrukcijās. Tāpēc šādi dizaini netiek plaši izmantoti.

Tāpēc mēs sapratām, kas ir tēraudselektrisko un kur tas tiek izmantots.