В.П. Перминов, В.А. Неронов         МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ



1. Электротехнические стали

Представителями электротехнических материалов являются электротехнические стали и сплавы с высоким электросопротивлением.

К электротехническим сталям относится класс ферромагнитных материалов, которые применяются для изготовления магнитно-активных частей приборов и электромашин, вырабатывающих и преобразующих электрическую энергию: генераторов, трансформаторов, электродвигателей, реле, электромагнитов.

В зависимости от содержания кремния (или кремния совместно с алюминием) – главного легирующего элемента – электротехнические стали подразделяются согласно изданному в 2003 г. «Марочнику сталей и сплавов» на шесть групп:
· группа 0 – нелегированные стали, содержание не более 0,5 % Si + Al;
· группа 1 – низколегированные стали, содержащие 0,5–0,8 % Si + Al;
· группа 2 – слаболегированные стали, содержащие 0,8–2,1 % Si + Al;
· группа 3 – среднелегированные стали, содержащие 1,8–2,8 % Si + Al;
· группа 4 – повышеннолегированные стали, содержащие 2,5–3,8 % Si + Al;
· группа 5 – высоколегированные стали, содержащие 3,8–4,8 % Si + Al.

Как видно, переход от одной группы к другой плавный, характеризующийся некоторой общей границей. При переходе от нелегированных сталей к высоколегированным плотность уменьшается от 7 820 до 7 550 кг/м3, а удельное электросопротивление возрастает от 140 до 600 нОм·м.

Образуя с ?-железом твёрдый раствор, кремний увеличивает электрическое сопротивление и уменьшает тем самым потери на вихревые токи, повышает магнитную проницаемость, несколько снижает коэрцетивную силу и потери на гистерезис. В сильных магнитных полях кремний понижает индукцию и повышает хрупкость.

Стали изготовляют горячей или холодной прокаткой, с электроизоляционным покрытием либо незащищённой металлической поверхностью. Обозначают марку стали четырьмя-пятью цифрами. Например: 3311, 2421, 3421, 10895. Первая цифра характеризует структуру и вид прокатки: 1 – горячекатаная изотропная, 2 – холоднокатаная изотропная,
3 – холоднокатаная анизотропная. Вторая цифра означает одну из шести групп стали, указанных выше. Третья цифра характеризует тип стали по основным нормируемым характеристикам магнитных свойств (определяет потери на гистерезис и тепловые потери). Для всех сталей, исключая релейные, четвертая (последняя) цифра означает уровень основных нормируемых характеристик: 1 – нормальный, 2 – повышенный, 3 – высокий, 4 и более – высшие уровни. Для релейных сталей четвёртая и пятая цифры задают величину их характеристики (значение коэрцетивной силы в А/м). Например, для марки 10895 значение коэрцетивной силы составляет не более 95 А/м.

После цифрового обозначения марки стали возможно добавление одной-двух букв. Буквой Т обозначается термостойкость, буквой Ш – улучшение штампуемости, буквой Н – нетермостойкое покрытие, буквой У – проведение контроля внутренних дефектов.

Электротехнические стали выпускают в виде рулонов, листов и резаных лент.

© Сибирская государственная геодезческая академия (СГГА), 2007