Keluli elektrik dan sifatnya

Keluli elektrik kepingan paling banyak digunakan dalam kejuruteraan elektrik... Keluli ini adalah aloi besi dengan silikon, kandungannya ialah 0.8 - 4.8%. Keluli sedemikian, yang diperkenalkan dalam jumlah kecil mana-mana bahan untuk memperbaiki sifatnya, dipanggil aloi.

Silikon dimasukkan ke dalam besi dalam bentuk ferrosilicon (aloi besi cissilide FeSi dengan besi) dan berada di dalamnya dalam keadaan terlarut. Silikon bertindak balas dengan kekotoran yang paling berbahaya (untuk sifat magnet besi) — oksigen, mengurangkan besi daripada oksidanya FeO dan membentuk silikon dioksida SiO2, yang sebahagiannya masuk ke dalam sanga.

Silikon juga menggalakkan pembebasan karbon daripada sebatian Fe3C (simentit) dengan pembentukan grafit. Dengan cara ini, silikon menghapuskan sebatian besi (FeO dan Fe3C) yang menyebabkan peningkatan daya paksaan dan peningkatan dalam — kehilangan histerisis… Di samping itu, kehadiran silikon dalam besi dalam jumlah 4% atau lebih meningkatkan rintangan elektrik berbanding dengan besi tulen, mengakibatkan kehilangan arus pusar.

Walaupun fakta bahawa induksi tepu Bs besi dengan peningkatan dalam silikon di dalamnya meningkat dengan ketara dan mencapai nilai yang besar pada silikon 6.4% (Bs = 2800 gauss), tetapi masih silikon diperkenalkan tidak lebih daripada 4.8%. Meningkatkan kandungan silikon lebih daripada 4.8% membawa kepada fakta bahawa keluli memperoleh peningkatan kerapuhan, iaitu sifat mekanikalnya merosot.

Keluli elektrik dicairkan dalam relau marten. Lembaran dihasilkan dengan menggulung jongkong keluli dalam keadaan sejuk atau panas. Oleh itu, bezakan antara keluli elektrik tergelek sejuk dan panas.

Besi mempunyai struktur kristal padu. Menurut kajian kemagnetan, ternyata ia boleh menjadi tidak sekata dalam arah yang berbeza bagi kiub ini. Kristal mempunyai kemagnetan terbesar di sepanjang tepi kiub, yang paling kecil di sepanjang pepenjuru muka, dan yang paling kecil di sepanjang pepenjuru kubus itu. Oleh itu, adalah wajar bahawa semua kristal besi dalam kepingan disusun dalam perjalanan bergolek dalam baris ke arah tepi kubus.

Ini dicapai dengan menggulung kepingan keluli berulang kali, dengan pengurangan yang kuat (sehingga 70%) dan penyepuhlindapan seterusnya dalam suasana hidrogen. Ini menggalakkan penulenan keluli daripada oksigen dan karbon, serta pengembangan kristal dan orientasinya supaya tepi kristal bertepatan dengan arah bergolek. Keluli sebegini dipanggil bertekstur... Ia mempunyai sifat magnet yang lebih tinggi dalam arah bergolek berbanding keluli gulung panas konvensional.

Kepingan keluli bertekstur dihasilkan dengan penggulungan sejuk. Kebolehtelapan magnet ia lebih tinggi dan kehilangan histerisis adalah lebih kecil daripada helaian canai panas.Di samping itu, untuk keluli tergelek sejuk, aruhan dalam medan magnet lemah meningkat lebih kuat daripada keluli tergelek panas, i.e. lengkung kemagnetan dalam medan lemah adalah jauh lebih tinggi daripada lengkung untuk keluli tergelek panas.

nasi. 1. Proses pembuatan kepingan keluli elektrik

Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa akibat orientasi bijian keluli berorientasikan bijian di sepanjang arah gelek, kebolehtelapan magnet ke arah lain adalah lebih rendah daripada keluli tergelek panas. Jadi, dengan aruhan 6 = 1.0 T ke arah rolling, kebolehtelapan magnetik μm = 50,000, dan dalam arah berserenjang dengan rolling μm — 5500. Dalam hubungan ini, apabila memasang teras pengubah berbentuk W, jalur keluli berasingan digunakan , potong sepanjang panjang rolling, yang kemudiannya dicampur supaya arah fluks magnet bertepatan dengan arah rolling keluli atau membuat sudut 180 ° dengannya.

Dalam rajah. 2 menunjukkan lengkung magnetisasi keluli elektrik EZZOA dan E41 untuk tiga julat kekuatan medan magnet: 0 — 2.4, 0 — 24 dan 0 — 240 A / cm.

nasi. 2. Keluk kemagnetan keluli elektrik: a — keluli E330A (bertekstur), b — keluli E41 (tanpa tekstur)

Kepingan keluli elektrik mempunyai ciri magnetik yang baik—aruhan tepu yang tinggi, daya paksaan yang rendah, dan kehilangan histerisis yang rendah. Oleh kerana sifat-sifat ini, ia digunakan secara meluas dalam kejuruteraan elektrik untuk pengeluaran teras pemegun dan pemutar mesin elektrik, teras pengubah kuasa, pengubah semasa dan teras magnet pelbagai peranti elektrik.

Keluli elektrik domestik berbeza dalam kandungan silikonnya, dalam cara kepingan dibuat, serta dalam sifat magnet dan elektrik.

Huruf D dengan keluli penetapan bermaksud «keluli elektrotekhnikanichnaya», nombor pertama selepas huruf (1, 2, 3 dan 4) bermaksud tahap pengaloian keluli dengan silikon, dan kandungan silikon berada dalam had berikut dalam%: untuk keluli aloi rendah (E1) dari 0.8 hingga 1.8, untuk keluli aloi sederhana (E2) dari 1.8 hingga 2.8, untuk keluli aloi tinggi (EZ) dari 2.8 hingga 3.8, untuk keluli aloi tinggi (E4) dari 3.8 hingga 4.8.

Rintangan elektrik purata untuk menjadi ρ juga bergantung kepada jumlah silikon. Semakin tinggi, semakin tinggi kandungan silikon keluli. Keluli Mirok E1 mempunyai rintangan ρ =0.25 Ohm NS mm2/m, gred E2 — 0.40 Ohm NS mm2/m, gred EZ — 0.5 Ohm NS mm2/m dan gred E4 — 0.6 Ohm NS mm2/m.

NSmagnetisasi (W / kg). Kerugian ini lebih kecil, semakin tinggi bilangannya, iaitu, semakin tinggi tahap pengaloian keluli dengan silikon. Sifar selepas nombor ini ОznAnggap bahawa keluli adalah tekstur canai sejuk (0) dan tekstur rendah canai sejuk (00). Huruf A menunjukkan kerugian spesifik yang sangat rendah apabila membalikkan kemagnetan keluli.

Keluli elektrik dihasilkan dalam bentuk kepingan dengan lebar 240 hingga 1000 mm, panjang 720 hingga 2000 mm dan ketebalan 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 dan 1.0 mm. Keluli bertekstur adalah yang paling banyak digunakan, kerana ia mempunyai nilai ciri magnet yang paling tinggi.

nasi. 3. Keluli elektrik