Листовая электротехническая сталь

Для изготовления сердечников электрических машин и магнитопроводов трансформаторов применяется электротехническая листовая сталь, являющаяся по своим магнитным свойствам магнитномягким материалом.

Применяемая сталь должна обладать высокой магнитной проницаемостью, а при работе в переменном магнитном поле, кроме того, малыми потерями та перемагничивание (гистерезис) и малыми потерями от вихревых токов.

Малые потери на гистерезис характеризуются узкой, с малой площадью, петлей гистерезиса. Снижение потерь от вихревых токов достигается увеличением удельного объемного сопротивления стали и выполнением сердечников те из массива, а из отдельных листов, изолиророванных друг от друга; чем выше частота, тем тоньше должны быть применяемые листы стали. Для работы при частоте 50 гц и ниже применяются главным образом листы толщиной 0,5 и реже 0,35 мм. Для работы при больших частотах обычно применяются листы толщиной 0,2 и 0,1 мм.

Для улучшения магнитных свойств применяется сталь, легированная кремнием. Такая легировка уменьшает потери на гистерезис и увеличивает удельное объемое сопротивление, но снижает механические свойства стали, делает ее хрупкой.

В зависимости от содержания кремния (Si) электротехническая листовая сталь подразделяется на слаболегированную (Si = 0,8-Hl, 8%; р = 0,25 ом-мм2/м), среднелегированную (Si = 1,8−2,8%; р=0,4 ом-мм2/м), повышеннолегированную (Si = 2,8−4,0%; р = 0,5 ом * мм2/м) и высоколегированную (Si=4,0-f-4,8%; р=0,6 ом-мм2/м).

По характеру обработки сталь подразделяется на горячекатаную и холоднокатаную. Различают так называемую текстурованную сталь, в которой в результате повторной прокатки с сильным обжатием и последующим отжигом в атмосфере водорода сталь очищается от кислорода и углерода, а ее кристаллы укрупняются и ориентируются таким образом, что ребра кристаллов совпадают с направлением прокатки. Такие стали изготовляются при холодной прокатке листов и обладают лучшими магнитными свойствами, чем обычные горячекатаные стали; магнитная проницаемость холоднокатаной стали выше, а потери на гистерезис ниже, чем у горячекатаной.

Необходимо учитывать, что магнитная проницаемость текстурованных сталей в направлении, не совпадающем с направлением проката, меньше, чем у горячекатаной стали. В связи с этим при изготовлении Ш-образных магнитопроводов трансформаторов необходимо полосы стали вырезать и шихтовать таким образом, чтобы направление магнитного потока совпадало бы с направлением прокатки листов.

В зависимости от степени легирования, способа изготовления листов, магнитных и электрических свойств выпускаемая сталь подразделяется на марки: Э11, Э12, Э13, Э21, Э22, Э31, Э32, Э41, Э42, Э43, Э43А, Э44, Э45, Э46, Э47, Э48, Э1100, Э1200, Э1300, Э3100, Э3200, Э310, Э320, ЭЗЗО, ЭЗЗОЛ, Э340, Э370, Э380.

Буквы и цифры в марках стали условно обозначают:

— электротехническая сталь;

первая цифра после буквы Э (1, 2, 3, 4).

• —степень легирования стали кремнием:
  • 1 — слаболегированная,
  • 2 — среднелегированная,
  • 3 — повышеннолегированная,
• — высоколегированная; вторая цифра после буквы Э (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) — гарантированные удельные потери при перемагничивании, которые тем меньше, чем выше степень легирования: 1—нормальные удельные потери; 2—пониженные потери; 3—низкие потери; 4—гарантированные значения потерь при частоте 400 гц и магнитной индукции в средних по силе полях (от 0,03 до 10 а/см) 5—гарантированное значение магнитной проницаемости в слабых магнитных полях (от 0,002 до 0,008 а/см); 6 — гарантированное повышенное значение магнитной проницаемости в слабых магнитных полях; 7—гарантированное значение магнитной проницаемости в средних по силе магнитных полях; 8—гарантированное повышенное значение магнитной проницаемости в средних по силе магнитных полях;

третья цифра (0) означает, что сталь холоднокатаная текстурованная, третья и четвертая цифры (00)—сталь холоднокатаная малотекстурованная;

буква, А указывает на особо низкие удельные потери.

Электротехническая сталь поставляется в отожженном состоянии и цвета побежалости не являются признаком брака. Листы слаболегированной и среднелегированной стали поставляются нетравленными, а горячекатаные листы повышеннолегированной и высоколегированной стали поставляются в травленом виде.

Листы поставляются в пачках весом до 80 кг, скрепленных полосками мягкой стали шириной до 50 мм, предохраняющими пачки от распадения. Листы толщиной 0,1 и 0,2 мм должны быть обернуты толем или другим непромокаемым материалом и упакованы в деревянные решетчатые ящики.