Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Нз этих сталей изготовляют магнитопроводы всех видов и самых сложных форм: детали реле, серлечннки, палюсные наконечники эхектроматнитов, элементы магннтоэлектрических, индукционных и электромагнитных приборов, экраны, телефонные мембраны, магнитопровады двигателей переменного и постоянного тона малой н средней мощности и т. д. Химический состав электротехнической не- легированной сталк различных марок приведен в табл. 2.1. Химический состав, физнномеханические свойства и принципы маркировки легированных сталей приведены в следуюшем параграфе. Сталь сортовая электротехническая нелегированная поставляется по ГОС!' !1036 †.75. По форме, размерам и допускаемым отклонениям сталь удовлетворяет требованиям следую|них стандартов на сортамент: горячекатаная — ГОСТ 2590 — 71, ГОСТ 2591 — 71, ГОСТ 4405 — 75; каванан — ГОСТ 1133 —.71, ГОСТ 486 — 75; калиброванная — ГОСТ 7417 — 75.
Сталь электротехническая нелегированная тонколистовая поставляется па ГОСТ 3836 — 83. Сортамент стали соответствупг нормам ГОСТ 19903 — 74, ГОСТ !9904 — 74. Лента из стали марки Ю880 поставляетсн па ТУ 14-1-2822 — 79 в сортаменте ГОСТ 503 — 81 и ГОСТ 19851 — 74. В обозначении марок стали цифры означают (ГОСТ 3836 — 83 и 11036 — 75): первая — класс по виду обработки давлением (1 — горячекатаная н кованая, 2 — холаднокатаная и калиброванная); вторан — тип по содержанию кремния (0 — сталь нелегираванная с содержанием кремния до 0,3%, 1 --то же, но с заданным коэффициентом старения); третья — группу по основной нормнруе- мой характеристике (8 — каэрцитивная сила); четвертая и пятая — значение коэрцитнвнай силы в амперах на метр.
С~аль электротехническая горячекатаная тонколистовая марок !561, !562, 1571 и 1572 с содержанием кремния около 4% поставляетсн по ГОСТ 21427.3 — 75 (см. 4 2.3). Сталь электротехническая холоднокатапая тонколистовая марок 347! и 3472 с содержанием преминя окало 3 % поставляется по ГОСТ 21427.! — 83 (см.
й 2.3). Механические свойства нелегированной электротехнической стали (ГОСТ !!036 †) ланы в табл. 2.2 н лля разных марок стали почти одинаковы. Магнитные свойства электротехнической нелегироваииой стали после отжита без лоступа воздуха при температуре не выше 950 'С и далее после медленного охлаждения на воздухе (не более !О ч) да 600 С должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 2.3. Нелегированную сталь поставляют без термической обработки. По требованию потребителя сталь поставляют в термически обработанном состоянии Магнитные свойства легированной электротехнической стали, предназначенной для работы при средней напряженности поля, должны соответствовать нормам, приведенным в табл.
2гН свойства стали; предназначенной для работы в слабых полнх, — в табл. 2.5. Легированную сталь поставляют в термически обработанном состоянии Образцы для определения магнитвых свойств горячекатаной стали типов 156 и 157 после нарезки дополнительно не обрабатываются, а образцы халоднокатаной стали типа 347 отжигаются в муфельной печи в нейтральной атмосфере при 780...800 "С в течение 1 ч, а затем охлаждаются в печи да 300 'С. Технологические сведения. Необходимые магнитные свойства стали формируются н ре- Электротехнические стали а постоянньаг полях 17 [$ 2.2) Таблица 2.3. Коэрцнтивная сила и магнитики индукция стали в сильных полях Коэр- цитивсила, А/м, ие бе- лее Относительная максимальная магнитная проницаемость И, не менее Коэр- аитивиая сила, А/м, пе бо- лее Относительнаи максимальная магнитная проницаемость Н, не менее Магнитная инлук- ния 8, Тл, ие менее, при напряженности магнитного поля, А/м, равной Магнитная индукция В, Тл, не менее, прн напряженжжти магнитного поля, А/и, равной Марка Марка 500 1000 2500 500 1000 2500 Сортовая сталь (ГОСТ 11036 — 75) Тонколистовая сталь (ГОСТ 3836 — 83) 10895 20895 11895 21895 10880 20880 11880 1,32 1,45 1,54 2!880 10880 20880 11880 2!880 10864 20864 11864 21864 4500 1,38 1,50 1,62 1,36 1,47 1,57 10864 20864 ! 1864 21864 10848 20848 !!848 2!848 1,40 1,50 1,60 48 ! 0832 20832 11832 21832 Тонколистовая сталь (ГОСТ 3836 — 83) 10895 20895 95 3000 11895 21895 Таблица 2.4.
Магнитная индукции стали в средних полях Магнитная вкаукция, Тл, не менее, при напряженности магнитного паля, А/и, равной Толщина листа, Марка 5 !О 20 50 70 100 200 500 !ООО Горячекатанан сталь (ГОСТ 2!427.3 — 75) 0,035 0,14 0,48 0,61 0,77 0,92 1,2! 1,30 О.ОЗО 0,10 0,38 0,58 0,66 0,90 1,18 1,29 0,045 0,17 0,57 0,71 0,87 1,02 1,25 1,30 0,040 О,! 4 0,48 0,62 0,74 0,92 1,20 1,29 Холоднокатаная сталь (ГОСТ 2!427.1 — 83) 0,50 0,14 1,6! 3472 0,50 0,16 0,35 0,19 П р и м е ч в н и е. Длн стали марок 157! и 1572 норму магнитной индукции проверяют при напряжениосги магнитного поля 10 А/и.
1571 0,35 0,20 0,35 0,20 П р и м е ч а н ив: 1. Магнитная индукция стали 10864, ж)864, 11864, 21864 составляет: в поле напряженностью 5000 А/и не менее 1,7! Тл, 1О 000 А/и — 1,8! Тл, ЗО 000 А/м — 2,05 Тл. 2. Контролируемой характеристикой является коэрдитивная сила. 3. Для стали групп 1!8 и 218 процент увеличения коэрцитивной силы образца в результате старения ие должен превышать 10 Ую 4. Сталь с коэрцитивной силой не более 48 и 32 А/и поставляешься только толщиной 0,7...3,9 мм.
1разд. 2! 18 Магнигомлгкяе металлические материалы Таблица Гсб. Магнитная индукция стали в слабых полах ($ ОСТ 21427.3 — 75) Н р и м е ч а в и е. Норму магнитной индукции стали провернют при напряженности магнитного поля 0,4 А7м. зультате специальной термической обработки, включающей в себя мелленный нагрев до высокой температуры, длительную выдержку н медленное охлаждение.
Весь цикл обработки проводится или в защитной среде, предохраняющей метиш от загрязнения, или в рафиннруюгцей среде, обеспечивающей дополнительную очистку металла от примесей. Механическая обработка деталей, подвергнутых отжигу, либо не должна совсем применяться, либо должна быть сведена к минимуму.
Высокотемпературный отжиг проводится на металлургических предприятиях, поставщиках электротехнических сталей. или на машиностроительных и приборостроительных заводах, потребителях таких сталей. Нелесообразность выполнения отжига у поставщика нлн у потребителя определяется техннко-экономическими соображениями для кажлого конкретного виЛа изделий.
Металлургические заволы поставляют полуфабрикаты: прутки, листы, ленты. Если механическая обработка полуфабрикатов небольшая (разрезка, подгибка, вырубка изделий простой формы и большого размера), то погребитехям целесообразно получать сталь, под.
вергнутую высокотемпературному отжнгу, и полученные изделии использовать без отжнга илн с низкотемпературным отпуском, частично восстанавливающим ма~ нитные свойства. Степень ухудшении магнитных свойств в результате механической обработки тем выше, чем больше отношение обрабатываемой поверхности изделия к объему этого изделия. Например, пря вырубке пластин Магнитные свойства тем хуже, чем больше отношение периметра вырубаемых пластин к их площади; поэтому при вырубке пластин сложной формы с большим числом зубцов и пазов и малого диаметра более целесообразно использовать неотожженпую сталь. Штамповка такой стали позволяет уменьшить размер заусенцев, значительно повысить стойкость штампов и после отжига получить магнитные свойства значительно выше, чем при штамповке отожженной стали.
В скучав изготовления леталей методом глубокой вытяжки слелует использовать сталь поппе ннзкотемпературного отжнга, обеспечивающего максимальную пластичность, а высокотемпературный отжиг провалить после выполнения всех других механических операций. Рекомендуемый ГОСТ 3836 — 83 и ГОСТ 11036 — 75 режим стжига приведен выше и является наиболее простым и лоступным. Магнитные свойства могут быть существенно повышены при увеличении температуры отжита свыше 950 'С, причем тем в большей степени, чем выше температура отжига.
Отжиг без доступа воздуха с использованием песчаного затвора или чугунной стружки в качестве зашиты является наиболее дешевым и доступным. Влияние защитной атмосферы на коэрцитивную силу и старение электротехнической стали после отжига значительно. больших успехов можно добиться, сочетая высокую температуру отжига с изменением по ходу отжнга защитной атмосферы, например, влажный заптнтный газ при 880 С и сухой газ при более высокой температуре.
В качестве защитного газа используется смесь азота и водорода с содержанием водорода 5...100 7ю Наиболее просто использовать баллонный водород или аммиак, при термическом разложении которого получают газ состава 25 угэ азота и 75 7гэ водорода. Для получения защитного газа с малым содержанием водорода необходимо иметь азот, разбавляя которым водород или диссоцнированный аммиак получают газовую смесь нужнога состава. Системы создания вакуумной защитной атмосферы являются более автономными, а подчас н более дешевыми, несмотря на сложное механическое оборудование.
Кроме того, эти системы в отличие от азотно-водородных являются взрывобезопасными. Естественно, что высокотемпературный отжиг в волороде илн в вакуум~ является более дорогостоящей операцией, чем отжиг без доступа воздуха. Но в большинстве случаев достигается улучшение магнитных свойств, особенно для изделий длительного пользования. 2.3. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАЛИ С НОРМИРОВАННЫМИ СВОЙСТВАМИ В ПЕРЕМЕННЫХ ПОЛЯХ Общие сведении. Магнитные свойства технически чистого железа значительно улучша- (4 2.3) Электротехнические стали 19 а лареленгикх волях ются прн легнрованнн кремнием н (или) алюминием. Шнроко используются сплавы железа с кремнием. Легированяе кремнием вызывает; !) уменьшение магнитной анизотропии и магннтострикцни н, следовательно, уменьшение коэрцятнвной силы; 2) увеличение уделшюго сопротивления н снижение потерь на вихревые токи; 3) некоторое снижение индукции насыщения; 5) возрастание индукции в слабых и срелннх полях вследствие болыией магнитной мягкости материала.