Электротехническая сталь и ее использование
Электротехническая (или трансформаторная) сталь позволяет снижать потери тока на перемагничивание. Поэтому ее используют при изготовлении частей трансформаторов, реле, электродвигателей, звонков. Высокая магнитная проводимость достигается благодаря повышенному содержанию кремния в сплавах. Он имеется в молекулах ферросилиция – этим веществом легируют стали. Содержание кремния в трансформаторных сплавах может достигать нескольких процентов от общей массы изделия.
Такая сталь стоит даже дороже нержавейки. Это объясняется высоким удельным электрическим сопротивлением электротехнических сплавов. Благодаря ему перегрев электрической техники снижается, а КПД – возрастает.
Электротехническая сталь – основной материал при производстве трансформаторов
Свойства трансформаторных сталей
Если сравнивать легированный каленый сплав и электротехнический с высоким содержанием кремния, второй позволит сократить потери на вихревое перемагничивание на 30 %.
Это делает его прекрасным магнитопроводом. Чем больше содержание кремния, тем меньше потери. Но если его добавить слишком много, деталь станет очень ломкой, а значительного положительного эффекта не будет. Поэтому стоит соблюдать предельные значения.
Благодаря использованию кремния в сплаве можно уменьшить затраты железа до 1/5 от массы изделия. Вихревые потери можно сократить, если истончить пластины из трансформаторной стали. Например, в питающей сети трансформатора на 50–60 Гц их толщина всего 0,5 мм. В трансформаторах на 400 Гц используются пластины на 1 мм.
Виды электротехнических сталей
При любом составе трансформаторных сплавов сначала производятся заготовки. Они представляют собой раскаленные докрасна слитки одинаковой формы и размера. Далее способы производства делятся на горячую и холодную прокатку. Расскажем о каждом из них подробнее.
Горячая прокатка трансформаторной стали
У горячекатаных электротехнических сплавов нет особых свойств. Их отличает лишь высокая процентная доля кремния (4,5 % от массы детали) и алюминий, который используется для легирования (0,5 %).
Такой сплав применяется для изготовления динамо. Горячекатаные стали без алюминия называются релейными. Из них делают пластины генераторов.
При производстве раскаленные заготовки трансформаторной стали прокатывают через специальные валки. Иногда это повторяется несколько раз. Так регулируют толщину листов и их размеры. После остывания получившиеся пластины разрезают на равные фрагменты и упаковывают для отправки заказчику.
Холодная прокатка электротехнической стали
Горячекатаные трансформаторные сплавы медленно отходят в прошлое. По характеристикам они сильно уступают аналогам холодной прокатки. Детали из холоднокатаных сплавов значительно лучше преобразуют электрическую энергию в механическую и наоборот. Все дело в упорядочивании связей кристаллической решетки. При правильном направлении холодной прокатки ячейки увеличивают, повышая магнитную проницаемость стали.
Перед холодной прокаткой также заливают заготовки. Сначала их раскатывают в горячем виде, а после остывания дополнительно пропускают через валки.
Опытный прокатчик верно подбирает направление, чтобы оно совпадало с направляющими жесткости кристаллической решетки.
Горячекатаная трансформаторная сталь отходит в прошлое
Маркировка и применение электротехнических сталей
Все трансформаторные сплавы делятся на изотропные и неизотропные. Первые представлены марками 2011, 2012 и десятками наименований далее по порядку. Неизотропные стали обозначают марками 3311, 3411 и далее по порядку.
От маркировки электротехнического сплава зависят его свойства, соответственно и область применения. Например, марки 1311 и 1312 используют для производства пластин трехфазных асинхронных двигателей мощностью 100–400 кВт. Из сплавов 1211, 1212 и т. д. делают роторы, пластины статорных сборок. Также их используют для производства аппаратов МРТ, триммеров для стрижки волос.
Марки электротехнических сплавов 1411, 1412 и 2411 применяют для 400-герцовых двигателей мощностью до 1 мВт. Из них делают также пластины сердечников и трансформаторы.
При этом тонкие детали достаточно хрупки. Они ломаются при малейших механических нагрузках. Однако пластины сохраняют целостность при сборке-разборке устройств.
С) Для изготовления постоянных магнитов
D) Для изготовления магнитопроводов постоянного или слабо пульсирующего тока
Какие материалы называют магнитно-мягкими?
А) Мартенситные стали
В) Литые высококоэрцитивные сплавы
С) Материалы с широкой петлей гистерезиса
D) Материалы с малым значением коэрцитивной силы
Для каких целей применяют электротехнические стали?
А) Для изготовления постоянных магнитов
В) Для изготовления приборов, регулирующих сопротивления электрических цепей
С) Для магнитопроводов, работающих в полях промышленной частоты
D) Для передачи электической энергии на значительные расстояния
К какому классу по равновесной структуре относятся быстрорежущие стали?
А) К заэвтектоидным сталям
В) К эвтектоидным сталям
С) К доэвтектоидным сталям
D) К ледебуритным сталям
До каких, ориентировочно, температур следует нагревать быстрорежущие стали при закалке?
А) 750.
..800 0С
В) 1200…1300 0С
С) 1400…1500 0С
D) 800…900 0С
Почему при закалке быстрорежущей стали применяют ступенчатый нагрев?
А) При ступенчатом нагреве обеспечивается лучшая растворимость карбидов
В) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить появление в нагреваемом изделии трещин (сталь обладает низкой теплопроводностью)
С) При ступенчатом нагреве легирующие элементы распределяются по сечению изделия более равномерно
D) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить рост аустенитного зерна
14. Почему быстрорежущие стали при закалке нагревают до t значительно более высоких, чем, например, углеродистые стали?
А) В быстрорежущих сталях перлитно-аустенитное превращение протекает при более высоких температурах
В) При высоком нагреве более полно растворяются вторичные карбиды и образуется высоколегированный аустенит
С) При высоком нагреве полностью растворяются первичные и вторичные карбиды
D) При высоком нагреве происходит укрупнение аустенитного зерна
Какой из перечисленных в ответах технологических методов применяют для получения твердых сплавов?
А) Обработку сверхвысоким давлением в сочетании с высоким нагревом
В) Порошковую металлургию
С) Литье с последующей термической обработкой
D) Термомеханическую обработку
Какие вещества называют полимерами?
А) Вещества полученные полимеризацией низкомолекулярных соединений
В) Высокомолекулярные соединения, основная молекулярная цепь которых, состоит из атомов углерода
С) Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большего числа мономерных звеньев
D) Органистическое соединение, состоящее из большего числа одинаковых по химическому составу мономеров
Какой из наполнителей пластмасс: слюдяная мука, асбестовые волокна, стеклянные нити — полимерный материал?
А) Ни один из названых материалов не полимер
В) Стеклянные нити
С) Асбестовые волокна и слюдяная мука
D) Все названные наполнители — полимеры
В основной цепи полимера, кроме углерода, присутствуют атомы фтора и хлора.
Какое из свойств, перечисленных в ответах, можно ожидать у полимерного материала?
А) Повышенную газонепроницаемость
В) Высокую химическую стойкость
С) Повышенную эластичность
D) Высокие диэлектрические свойства
Какие полимерные материалы называют термопластичными?
А) Материалы, обратно затвердевающие в результате охлаждения без участия химических реакций
В) Материалы с редкосетчатой структурой макромолекул
С) Материалы, формируемые при повышенных температурах
D) Материалы, необратимо затвердевающие в результате химических реакций
Какие материалы называют пластмассами?
А) Материалы органической или неорганической природы, обладающие высокой пластичностью
В) Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большего числа мономерных звеньев
С) Искусственные материалы на основе природных или синтетических полимерных связующих
D) Материалы, получаемые посредством реакций полимеризации или поликонденсации
Тест
дисциплина — Материаловедение
Вариант 5
1.
Среди нижеперечисленных сталей цементуемыми являются…
1. Х12М1, У10
2. 40ХН3МА, 30ХГСА
3. 15ХФ, 20
4. 65, ШХ15
2. В белых чугунах при комнатной температуре углерод содержится в виде…
1. хлопьевидного графита
2. глобулярного графита
3. пластинчатого графита
4. цементита
3. При увеличении содержания углерода в стали…
1. твердость и пластичность уменьшаются
2. твердость уменьшается, пластичность – увеличивается
3. твердость и пластичность увеличиваются
4. твердость увеличивается, пластичность — уменьшается
4. Марка сплава меди и олова, содержащего 4% олова и 3% цинка…
1. БрОЦ4-3
2. Бр93Ц3-О4
3. ЛОЦ 4-3
4. Бр93О-Ц
4. Высоким удельным электрическим сопротивлением обладают…
1.
диэлектрики
2. полупроводники
3. проводники
4. чистые металлы
6 Вулканизация – это…
1. Процесс «сшивания макромолекул» каучука поперечными слоями
2. разрушение и унос полимерного материала при воздействии горячего газового потока
3. структурирование полимерных материалов под действием радиации
4. деструкция макромолекул каучука под действием нагрева
7. Для изделий, получаемых холодной штамповкой, целесообразно использовать сталь…
1. ШХ15
2. 08кп
3. 40ХН2МА
4. А22
8. Термическая обработка, используемая для обеспечения высокой твердости и стабилизации размеров мерительного инструмента…
1. нормализация, низкий отпуск
2. индукционная закалка, низкий отпуск
3. улучшение
4. закалка, обработка холодом, низкий отпуск
9. Аморфные вещества…
1.
кристаллизуются и плавятся при определенной температуре
2. не имеют дальнего порядкав расположении цастиц
3. имеют высокую электропроводность
4. анизотропны
10. Микроструктура заэвтектоидной стали после медленного охлаждения состоит из…
1. феррита
2. перлита
3. перлита и цементита
4. феррита и перлита
11. Сплав БрАЖ9-4 является бронзой…
1. бериллиевой
2. кремнистой
3. оловянной
4. алюминиевой
12. На диаграмме состояния «алюминий – легирующий элемент» литейным сплавам соответствует область…
1. 2
2. 1
3. 3
4. 4
13. Сплав БК2 – это…
1. белый чугун, содержащий 2% кремния
2. бронза, содержащая 2% кремния
3. кальциевый боббит
4. сталь, содержащая 2% Со, в состоянии поставки Б
14.
Сплавом на основе титана является…
1. 18ХГТ
2. ВТ22
3. 12Х18Н10Т
4. Т30К4
15. Твердость низкоуглеродистой стали можно повысить…
1. нормализацией
2. цементацией и закалкой ТВЧ
3. объемной закалкой
4. закалкой ТВЧ
16. Полимеры, необратимо затвердевающие в результате протекания химических реакций, называются…
1. термоактивными
2. полярными
3. термопластичными
4. гетероцепными
17. При легировании стали хромом, марганцем…
1. повышается пластичность
2. • понижается порог хладноломкости
3. повышается прокаливаемость
4. увеличивается критическая скорость закалки
18. Металлы Cu и Ni в твердом состоянии образуют…
1. эвтектику
2. механическую смесь
3.
химическое соединение
4. твердый раствор замещения
19. Из нижеперечисленных наибольшую твердость в отожженном состоянии имеет сталь…
1. 10
2. 30
3. У12
4. 60
20. Сталью обыкновенного качества является…
1. Ст1сп
• сталь 45
• У10
• 30ХГСНА
Тест
дисциплина — Материаловедение
Вариант 6
1. При медленном охлаждении эвтектоидной стали аустенит превращается в…
1. троостит
2. бейнит
3. перлит
4. мартенсит
2. Термообработка заэвтектоидной стали, состоящая нагреве до температуры выше линии АС1, но ниже линии А Cm , выдержке и охлаждении со скоростью выше критической – это…
1. неполная закалка
2.
полная закалка
3. полный отжиг
4. неполный отжиг
3. Алитирование – это насыщение поверхностного слоя металла…
1. кремнием
2. алюминием
3. углеродом
4. азотом
4. Аустенит имеет кристаллическую решетку…
1. тетрагональную
2. ОЦК
3. гексагональную плотноупакованную
4. ГЦК
5. Жидкое стекло вводится в состав стержневых смесей…
1. для повышения газопроницаемости
2. как катализатор
3. для повышения пластичности
4 . как связующее
6. Белые чугуны отличаются от серых…
1. наличием в структуремхимически связанного углерода в виде цементита
2. ферритной структурой основы
3. наличием аустенитной фазы
4. высокой пластичностью и вязкостью
7.
При наклепе плотность дислокаций…
1. не меняется
2. изменяется
3. уменьшается
4. увеличивается
8. Структура доэвтектоидной стали после полной закалки и среднего отпуска-
1. перлит
2. мартенсит отпуска
3. мартенсит отпуска+цементит
4. троостит отпуска
9. Сталью обыкновенного качества является…
1. Ст1сп
2. сталь 45
3. У10
4. 30ХГСНА
10. При медленном охлаждении эвтектоидной стали аустенит превращается в…
1. троостит
2. бейнит
3. перлит
4. мартенсит
11. Из нижеперечисленных сталей наибольшей износостойкостью обладает…
1. 40Х
2. ШХ15СГ
3. 50
4. А20
12. Сплав меди с цинком называется…
1.
мельхиором
2. латунью
3. силумином
4. бронзой
13. На рисунке представлена диаграмма состояния сплава, компоненты которого:
1. ограниченно растворимы в твердом состоянии
2. практически нерастворимы в твердом состоянии
3. неограниченно растворимы в твердом состоянии
4. образуют химическое соединение
14. Свойством, которым обладает медь, является…
1. хрупкость
2. низкое электросопротивление
3. плохая обрабатываемость
4. низкая стойкость к коррозии
15. Эвтектической смесью является…
1. ледебурит
2. перлит
3. цементит
4. аустенит
Что такое электротехническая сталь? (с изображением)
`;
Промышленность
Факт проверен
Эндрю Кирмайер Электротехническая сталь
представляет собой сплав, содержащий железо и кремний. Он может быть изготовлен из 15% кремния, в зависимости от того, каким будет конечный продукт. Этот тип стали, также называемый трансформаторной сталью, очень часто используется для изготовления сердечников трансформаторов, а также статоров генераторов и двигателей. Он также эффективно сохраняет тепло, поэтому высокие температуры не влияют на работу таких элементов, как линии электропередач и производственное оборудование, в которых важно поддерживать низкие температуры для повышения энергоэффективности и долговечности оборудования.
Потери тепла в электротехнической стали исключены из-за захвата кремния.
Это повышает то, что известно как удельное сопротивление внутри стали, что предотвращает магнитные вихревые токи, вызывающие накопление уходящего тепла. Производительность также улучшается, когда для производства кремнистой стали используется более крупный размер зерна. Термическая обработка стали в процессе производства решает задачу увеличения размера зерна.
Саму структуру зерна можно ориентировать под определенные задачи. В кремнистой стали с ориентированными зернами все зерна направлены в одном направлении, что означает, что молекулы обращены к одной и той же полярной ориентации.
продается марок, каждая из которых определяется уровнем теплопотерь активной зоны. Примером такой марки является М19., в котором эти потери относительно малы, что делает материал пригодным для использования в системах управления движением.
Характеристики электротехнической стали дополнительно улучшаются за счет ее изоляции. Во время фрезерования можно наносить оксидное покрытие, и хотя это самый дешевый способ изоляции стали, покрытие не слишком хорошо выдерживает нагрузку. Эмалевые или лаковые покрытия обладают преимуществом хороших изоляционных свойств, но термическая обработка после изготовления изделия невозможна.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПОКАЗАНО НА:
Что такое покрытия из электротехнической стали | Электрическая изоляция
Покрытия из электротехнической стали представляют собой пигментированные покрытия, которые изолируют листы из кремнистой стали двигателей и генераторов.
Для обеспечения эффективности двигателей или генераторов необходим материал, который можно намагничивать и размагничивать. Электротехническая сталь полностью отвечает этому требованию. Водоразбавляемое термоотверждаемое покрытие из электротехнической стали является следующим ключевым фактором эффективности двигателей и генераторов. Это необходимо для построения намагничиваемого сердечника. Основная функция покрытия — изолировать листы электротехнической стали, чтобы предотвратить протекание электричества и уменьшить вихревые токи. Покрытия из электротехнической стали также служат для увеличения срока годности необходимых штамповочных инструментов.
Покрытия из электротехнической стали Voltatex® ограничивают потери в сердечнике и обеспечивают превосходный повышенный КПД в двигателях, генераторах и трансформаторах. Axalta предлагает полный спектр высокоэффективных лаков, соответствующих классам изоляции C3, C5 и C6 в соответствии с AISI-ASTM A 9.76-9 стандартов.
Типовой процесс производства рулонной стали с покрытием Voltatex
- С3/ЕС-3:
Это ненаполненные лаки на органической основе, которые обеспечивают повышенную перфорируемость и обладают исключительными изоляционными свойствами.
Типичными областями применения этих покрытий являются небольшие двигатели, трансформаторы и преобразователи.
Специальное покрытие C3 – это самоклеящийся лак Voltatex, который демонстрирует высочайший уровень адгезионных свойств благодаря прилипанию по всему поперечному сечению, даже в случае сложной геометрии. Это позволяет производителям электротехнических устройств изолировать и склеивать стопки стальных листов за один этап, сохраняя при этом магнитные свойства и превосходную механическую прочность электротехнической стали. - C5 / EC-5:
Это лаки с наполнителем на органической и неорганической основе, которые идеально подходят для улучшения изоляционных свойств, устойчивости к отжигу и улучшения свариваемости. Типичными областями применения этих покрытий являются машины, подвергающиеся такой обработке, как сварка, литье алюминия под давлением или отжиг. - C6 / EC-6:
Это высоконаполненные лаки на органической и неорганической основе, обеспечивающие повышенные изоляционные свойства, а также требуемую устойчивость к давлению.
Типичными областями применения этих покрытий являются небольшие двигатели, трансформаторы и преобразователи. 
Эти высокоэффективные изоляционные лаки в основном наносятся по технологии рулонного покрытия и быстро отверждаются в туннельной печи. Этот процесс позволяет увеличить производство продукции высокого качества.
Все покрытия Voltatex для электротехнической стали подходят для высокоскоростного отверждения, что является обязательным при использовании технологии NIR или индукционного отверждения. Для наших клиентов отличная адгезия и исключительная эластичность лаков позволяют эффективно использовать штамповочные и режущие инструменты. Склеивающие эмали Voltatex и специальные покрытия для электротехнической стали представляют собой технически сложное решение для полной и постоянной адгезии многослойных стальных жил.
Обзор продукта
Селектор продуктов поможет вам найти продукт, отвечающий вашим конкретным требованиям, из нашего ассортимента покрытий для электротехнической стали.