इलेक्ट्रिकल स्टील आणि त्याचे गुणधर्म

विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये शीट इलेक्ट्रिकल स्टीलचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात होता... हे स्टील सिलिकॉनसह लोखंडाचे मिश्रण आहे, ज्याची सामग्री 0.8 - 4.8% आहे. अशा स्टील्स, जे त्यांचे गुणधर्म सुधारण्यासाठी कोणत्याही पदार्थाच्या थोड्या प्रमाणात सादर केले जातात, त्यांना मिश्रित म्हणतात.

सिलिकॉनचा लोहामध्ये फेरोसिलिकॉन (लोखंडासह लोह सिसिलाइड FeSi चा मिश्रधातू) स्वरूपात परिचय होतो आणि तो विरघळलेल्या अवस्थेत असतो. सिलिकॉन सर्वात हानिकारक (लोहाच्या चुंबकीय गुणधर्मांसाठी) अशुद्धतेसह प्रतिक्रिया देतो - ऑक्सिजन, लोह कमी करते. त्याचे ऑक्साइड FeO आणि सिलिकॉन डायऑक्साइड SiO2 बनवते, जे अंशतः स्लॅगमध्ये जाते.

सिलिकॉन ग्रेफाइटच्या निर्मितीसह Fe3C (सिमेंटाइट) कंपाऊंडमधून कार्बन सोडण्यास प्रोत्साहन देते. अशाप्रकारे, सिलिकॉन लोखंडी संयुगे (FeO आणि Fe3C) काढून टाकते ज्यामुळे बळजबरी शक्ती वाढते आणि - मध्ये वाढ होते. हिस्टेरेसिसचे नुकसान… याव्यतिरिक्त, लोहामध्ये 4% किंवा त्याहून अधिक प्रमाणात सिलिकॉनची उपस्थिती शुद्ध लोहाच्या तुलनेत विद्युत प्रतिरोधक क्षमता वाढवते, परिणामी नुकसान होते. एडी प्रवाह.

त्यात सिलिकॉनच्या वाढीसह लोहाचे संपृक्तता इंडक्शन Bs लक्षणीय वाढते आणि 6.4% सिलिकॉन (Bs = 2800 गॉस) वर मोठ्या मूल्यापर्यंत पोहोचते, परंतु तरीही सिलिकॉन 4.8% पेक्षा जास्त सादर केले जात नाही. सिलिकॉनचे प्रमाण 4.8% पेक्षा जास्त वाढल्याने स्टील्समध्ये ठिसूळपणा वाढतो, म्हणजेच त्यांचे यांत्रिक गुणधर्म खराब होतात.

इलेक्ट्रिक स्टील मार्टेन फर्नेसमध्ये वितळले जाते. शीट्सची निर्मिती थंड किंवा गरम स्थितीत स्टीलच्या पिंडाला रोल करून केली जाते. म्हणून, कोल्ड आणि हॉट रोल्ड इलेक्ट्रिकल स्टीलमध्ये फरक करा.

लोहामध्ये क्यूबिक क्रिस्टल रचना असते. चुंबकीकरणाच्या अभ्यासानुसार, असे दिसून आले की या घनाच्या वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये ते असमान असू शकते. क्रिस्टलमध्ये घनाच्या काठावर सर्वात मोठे चुंबकीकरण असते, चेहऱ्याच्या कर्णाच्या बाजूने सर्वात लहान असते आणि सर्वात लहान असते. घनाचा कर्ण. म्हणून, शीटमधील सर्व लोखंडी क्रिस्टल्स घनाच्या कडांच्या दिशेने पंक्तीमध्ये रोल करताना व्यवस्थित केले जाणे इष्ट आहे.

हायड्रोजन वातावरणात मजबूत कपात (70% पर्यंत) आणि त्यानंतरच्या अॅनिलिंगसह, स्टील शीट वारंवार रोलिंग करून हे साध्य केले जाते. हे ऑक्सिजन आणि कार्बनपासून स्टीलचे शुद्धीकरण तसेच क्रिस्टल्सच्या विस्तारास आणि त्यांच्या अभिमुखतेस प्रोत्साहन देते जेणेकरून क्रिस्टल्सच्या कडा रोलिंगच्या दिशेशी जुळतील. अशा स्टील्सना टेक्सचर म्हणतात... पारंपारिक हॉट-रोल्ड स्टीलच्या तुलनेत रोलिंगच्या दिशेने चुंबकीय गुणधर्म जास्त असतात.

पोतयुक्त स्टील शीट्स कोल्ड रोलिंगद्वारे तयार केले जातात. चुंबकीय पारगम्यता ते जास्त आहेत आणि हिस्टेरेसिसचे नुकसान हॉट-रोल्ड शीट्सच्या तुलनेत कमी आहे.याव्यतिरिक्त, कोल्ड-रोल्ड स्टीलसाठी, कमकुवत चुंबकीय क्षेत्रांमधील प्रेरण हॉट-रोल्ड स्टीलच्या तुलनेत अधिक जोरदारपणे वाढते, म्हणजे. कमकुवत क्षेत्रांमध्ये चुंबकीकरण वक्र हॉट-रोल्ड स्टीलच्या वक्रपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे.

तांदूळ. 1. इलेक्ट्रिकल स्टील शीटची निर्मिती प्रक्रिया

तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की रोलिंग दिशेने धान्य-उन्मुख स्टीलच्या धान्य अभिमुखतेच्या परिणामी, इतर दिशांमध्ये चुंबकीय पारगम्यता हॉट-रोल्ड स्टीलच्या तुलनेत कमी आहे. तर, रोलिंगच्या दिशेने इंडक्शन 6 = 1.0 T सह, चुंबकीय पारगम्यता μm = 50,000, आणि रोलिंग μm — 5500 च्या दिशेने लंब आहे. या संबंधात, डब्ल्यू-आकाराचे ट्रान्सफॉर्मर कोर एकत्र करताना, वेगळ्या स्टीलच्या पट्ट्या वापरल्या जातात. , रोलिंग लांबीच्या बाजूने कट करा, जे नंतर मिसळले जातात जेणेकरून चुंबकीय प्रवाहाची दिशा स्टीलच्या रोलिंग दिशेशी एकरूप होईल किंवा त्याच्यासह 180 ° कोन बनवेल.

अंजीर मध्ये. 2 चुंबकीय क्षेत्र शक्तीच्या तीन श्रेणींसाठी इलेक्ट्रिकल स्टील EZZOA आणि E41 चे चुंबकीकरण वक्र दर्शविते: 0 — 2.4, 0 — 24 आणि 0 — 240 A/cm.

तांदूळ. 2. इलेक्ट्रिकल स्टील्सचे चुंबकीकरण वक्र: a — स्टील E330A (पोत), b — स्टील E41 (पोत नसलेले)

इलेक्ट्रिकल स्टील शीटमध्ये चांगली चुंबकीय वैशिष्ट्ये आहेत - उच्च संपृक्तता इंडक्शन, कमी जबरदस्ती शक्ती आणि कमी हिस्टेरेसिस नुकसान. या गुणधर्मांमुळे, इलेक्ट्रिकल इंजिनीअरिंगमध्ये इलेक्ट्रिक मशीनचे स्टेटर आणि रोटर कोर, पॉवर ट्रान्सफॉर्मर कोर, वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर आणि विविध इलेक्ट्रिकल उपकरणांचे चुंबकीय कोर यांच्या उत्पादनासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

घरगुती इलेक्ट्रिकल स्टील त्याच्या सिलिकॉन सामग्रीमध्ये भिन्न आहे, पत्रके बनवण्याच्या पद्धतीमध्ये तसेच चुंबकीय आणि विद्युत गुणधर्मांमध्ये.

पोलादाच्या पदनामासह अक्षर D म्हणजे «elektrotekhnikanichnaya स्टील», अक्षरानंतरचा पहिला क्रमांक (1, 2, 3 आणि 4) म्हणजे सिलिकॉनसह स्टीलच्या मिश्र धातुची डिग्री आणि सिलिकॉनचे प्रमाण% मध्ये खालील मर्यादेत आहे: साठी 0.8 ते 1.8 पर्यंत लो-अलॉय स्टील (E1), 1.8 ते 2.8 पर्यंत मध्यम मिश्र धातु स्टील (E2), 2.8 ते 3.8 पर्यंत उच्च मिश्र धातु स्टील (EZ) साठी, 3.8 ते 4.8 पर्यंत उच्च मिश्र धातु स्टील (E4) साठी.

ρ होण्यासाठी सरासरी विद्युत प्रतिकार देखील सिलिकॉनच्या प्रमाणात अवलंबून असतो. स्टीलची सिलिकॉन सामग्री जितकी जास्त असेल तितकी जास्त. मिरोक E1 स्टील्सचा प्रतिकार असतो ρ = 0.25 Ohm NS mm2/m, E2 ग्रेड — 0.40 Ohm NS mm2/m, EZ ग्रेड — 0.5 Ohm NS mm2/m आणि E4 ग्रेड — 0.6 Ohm NS mm2/m.

NSmagnetization (W / kg). हे नुकसान लहान आहेत, संख्या जितकी जास्त असेल, म्हणजेच सिलिकॉनसह स्टीलच्या मिश्र धातुची डिग्री जास्त असेल. या आकड्यांनंतर शून्य Оzn असे गृहीत धरा की स्टील कोल्ड रोल्ड टेक्सचर (0) आणि कोल्ड रोल्ड लो टेक्सचर (00) आहे. स्टीलचे चुंबकीकरण उलट करताना A अक्षर विशेषतः कमी विशिष्ट नुकसान दर्शवते.

इलेक्ट्रिकल स्टील शीट्सच्या स्वरूपात 240 ते 1000 मिमी रुंदी, 720 ते 2000 मिमी लांबी आणि 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 आणि 1.0 मिमी जाडीसह तयार केले जाते. टेक्सचर स्टील्सचा सर्वाधिक वापर केला जातो, कारण त्यांच्याकडे चुंबकीय वैशिष्ट्यांची सर्वोच्च मूल्ये आहेत.

तांदूळ. 3. इलेक्ट्रिकल स्टील