เหล็กไฟฟ้า: การผลิตและการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การผลิตเหล็กชนิดนี้ครองตำแหน่งผู้นำเหนือวัสดุแม่เหล็กอื่นๆ เหล็กไฟฟ้าเป็นโลหะผสมของเหล็กกับซิลิกอนซึ่งมีสัดส่วนตั้งแต่ 0.5% ถึง 5% ความนิยมอย่างกว้างขวางของผลิตภัณฑ์ประเภทนี้สามารถอธิบายได้ด้วยคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าและทางกลที่สูง เหล็กดังกล่าวทำจากส่วนประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งไม่มีปัญหาการขาดแคลน สิ่งนี้อธิบายต้นทุนต่ำ

อิทธิพลของซิลิคอน

เมื่อทำปฏิกิริยากับเหล็กแล้ว ส่วนประกอบนี้จะทำให้เกิดสารละลายที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีความต้านทานสูง ซึ่งค่าจะขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของซิลิคอนในโลหะผสม เมื่อสัมผัสกับธาตุเหล็กบริสุทธิ์ จะสูญเสียสมบัติทางแม่เหล็กไป

แต่เมื่อมันกระทบด้านเทคนิค ตรงกันข้าม มันมีผลในเชิงบวก การซึมผ่านของเหล็กเพิ่มขึ้นและมีการปรับปรุงความเสถียรของโลหะ ผลดีของซิลิกอน (Si) สามารถอธิบายได้ดังนี้ ภายใต้อิทธิพลของธาตุนี้ คาร์บอนจะถูกถ่ายโอนไปยังกราไฟต์จากสถานะของซีเมนต์ซึ่งมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กน้อยกว่า ธาตุศรีมีผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อการเหนี่ยวนำลดลง อิทธิพลของมันขยายไปถึงการนำความร้อนและความหนาแน่นของเหล็ก

สิ่งเจือปนในองค์ประกอบ

ในองค์ประกอบ เหล็กกล้าที่ใช้ไฟฟ้าอาจมีส่วนประกอบอื่นๆ: กำมะถัน คาร์บอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส และอื่นๆ อันตรายที่สุดคือคาร์บอน (C) มีทั้งแบบซีเมนต์และกราไฟท์ สิ่งนี้ส่งผลต่อโลหะผสมที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอน เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมองค์ประกอบ C ที่ไม่ต้องการ เหล็กจะต้องไม่ถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อการบ่มและการทรงตัวครั้งต่อไป

ส่วนประกอบต่อไปนี้มีผลเสียต่อคุณสมบัติของวัสดุ: ออกซิเจน กำมะถัน แมงกานีส พวกเขาลดคุณสมบัติแม่เหล็ก เหล็กเทคนิคในองค์ประกอบจำเป็นต้องมีสิ่งเจือปน ที่นี่พวกเขาจะต้องนำมาพิจารณาโดยรวมไม่ใช่ในลักษณะเดียวกับเหล็กบริสุทธิ์

คุณสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กได้โดยการขจัดสิ่งสกปรก แต่วิธีนี้ไม่ได้เป็นประโยชน์เสมอไปในการผลิตขนาดใหญ่ แต่ด้วยความช่วยเหลือของการรีดเย็น เหล็กแผ่นไฟฟ้าจึงสร้างคุณสมบัติทางแม่เหล็กในโครงสร้าง นี้ช่วยให้คุณบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่จำเป็นต้องยิงเพิ่มเติม

รีดเย็น

ซิลิกอนได้รับการพิจารณามานานแล้วว่าจะเพิ่มความเปราะบางของเหล็ก การผลิตเกิดขึ้นโดยใช้วิธีการรีดร้อนเป็นหลัก ความสามารถในการทำกำไรของการรีดเย็นต่ำ

หลังจากที่พบว่าการทำงานเย็นตามทิศทางของวัสดุจะเพิ่มคุณสมบัติทางแม่เหล็ก จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ทิศทางอื่นแสดงตัวด้วย.เท่านั้นด้านที่เลวร้ายที่สุด การรีดเย็นมีผลดีต่อคุณสมบัติเชิงกล เช่นเดียวกับการปรับปรุงคุณภาพของพื้นผิวแผ่น เพิ่มความเป็นคลื่นและทำให้สามารถปั๊มได้

คุณสมบัติพิเศษที่เหล็กไฟฟ้าได้รับจากการทำงานเย็นสามารถอธิบายได้ด้วยการก่อตัวของพื้นผิวผลึกในนั้น มันต่างกันหลายองศา ในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่เกิดการรีด เช่นเดียวกับความหนาของแผ่นที่ต้องการและระดับการรีด

ราคาเหล็กแผ่นรีดร้อนความหนา 1 แผ่นต่ำกว่าเหล็กแผ่นรีดเย็น 2 เท่า

แต่คุณภาพเชิงลบนี้ได้รับการชดเชยอย่างเต็มที่โดยการสูญเสียความร้อนต่ำ (มีน้อยกว่าประมาณสองครั้ง) คุณภาพสูงและความเป็นไปได้ของการปั๊มโลหะผสมรีดเย็นที่ดี ความแตกต่างของเหล็กเหล่านี้คือปริมาณซิลิกอน ปริมาณของมันอยู่ที่ 3.3% ถึง 4.5% ตามลำดับ

GOST

ผู้ผลิตผลิตเหล็กเพียงสองประเภทที่เป็นไปตาม GOST

ดูครั้งแรก - 802-58 "แผ่นงานไฟฟ้า". อันที่สองคือเหล็กไฟฟ้า GOST 9925-61 "แถบเหล็กม้วนรีดเย็นที่ทำจากเหล็กไฟฟ้า"

การกำหนด

ทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร "E" ตามด้วยตัวเลขที่มีความหมายเฉพาะ:

• ตัวเลขแรกในค่าเครื่องหมายหมายถึงระดับของโลหะผสมของเหล็กกับซิลิกอนจากโลหะผสมต่ำถึงโลหะผสมสูง ตามลำดับ ในตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 4 ไดนามิก - เหล่านี้คือเหล็กจากกลุ่ม E1 และ E2 Transformer - E3 และ E4.
• หลักที่สองของเครื่องหมายมีช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 8 ซึ่งแสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวัสดุเมื่อใช้ในสภาวะการทำงานบางอย่าง โดยการทำเครื่องหมายนี้ คุณสามารถค้นหาว่าเหล็กนี้หรือส่วนใดที่สามารถใช้ได้

เลขศูนย์หลังเลขสอง หมายถึง เหล็กมีเท็กซ์เจอร์ หากมีศูนย์สองตัวแสดงว่ามีพื้นผิวไม่เพียงพอ

ที่ส่วนท้ายของเครื่องหมาย คุณจะพบตัวอักษรต่อไปนี้:

• "A" - การสูญเสียวัสดุจำเพาะต่ำมาก
• "P" เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงในการรีดสูงและผิวสำเร็จสูง

พื้นที่ปฏิบัติการ

โลหะผสมแบ่งออกเป็นสามประเภทตามขอบเขตการใช้งาน:

• เหมาะสำหรับงานในสนามแม่เหล็กที่แรงและปานกลาง (การทำให้บริสุทธิ์ในการทำให้เป็นแม่เหล็กใหม่ 50 Hz);
• เหมาะสำหรับการทำงานในพื้นที่ขนาดกลางถึง 400Hz;
• เหล็กที่ทำงานในสนามแม่เหล็กระดับกลางและต่ำ

แผ่นเหล็กไฟฟ้าผลิตในขนาดต่อไปนี้: ความกว้าง 240 ถึง 1,000 มม. ความยาวได้ตั้งแต่ 720 มม. ถึง 2000 มม. ความหนา - ในช่วง 0.1 ถึง 1 มม. ส่วนใหญ่ใช้เหล็กกล้าเชิงเกรน เนื่องจากมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีมูลค่าสูง เอกสารนี้มักใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้า

เหล็กไฟฟ้า - คุณสมบัติ

คุณสมบัติของโลหะผสม:

• ความต้านทาน. คุณภาพของวัสดุขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้โดยตรง เหล็กถูกใช้ในที่ซึ่งจำเป็นต้องบรรจุไฟฟ้าไว้ในตัวนำและส่งไปยังปลายทาง
• บังคับ. รับผิดชอบความสามารถของสนามแม่เหล็กภายในในการล้างอำนาจแม่เหล็ก สำหรับอุปกรณ์บางอย่าง คุณสมบัตินี้จำเป็นต้องมีในองศาที่แตกต่างกัน หม้อแปลงไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าใช้ชิ้นส่วนที่มีความสามารถในการล้างอำนาจแม่เหล็กสูง สำหรับเหล็ก ตัวบ่งชี้นี้มีค่าต่ำ แต่ในทางกลับกัน สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้แรงบีบบังคับสูง ในการแก้ไขสมบัติทางแม่เหล็ก จะมีการเติมเปอร์เซ็นต์ของซิลิกอนที่ต้องการลงในโลหะผสมของเหล็ก

• ความกว้างของวงฮิสเทรีซิส ตัวบ่งชี้นี้ควรต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้
• การซึมผ่านของแม่เหล็ก ยิ่งตัวบ่งชี้นี้สูง เนื้อหาก็ยิ่ง "ทำ" กับงานได้ดีเท่านั้น
• ความหนาของแผ่น สำหรับการผลิตอุปกรณ์และชิ้นส่วนจำนวนมากจะใช้วัสดุที่มีความหนาไม่เกินหนึ่งมิลลิเมตร อย่างไรก็ตาม หากจำเป็น ตัวบ่งชี้นี้จะลดลงเหลือ 0.1 มม.

แอปพลิเคชัน

วัสดุแผ่นชั้นหนึ่งสามารถใช้ทำวงจรแม่เหล็กประเภทต่างๆ สำหรับรีเลย์และตัวควบคุมได้

เหล็กไฟฟ้าเกรดสองใช้ได้กับสตาร์ทเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับและดีซี แกนโรเตอร์

ชั้นที่สามจะเหมาะสำหรับการผลิตวงจรแม่เหล็กสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า รวมไปถึงสตาร์ทเครื่องซิงโครนัสขนาดใหญ่

ในการทำโครงสำหรับเครื่องจักรไฟฟ้า คุณต้องใช้เหล็กหล่อซึ่งมีปริมาณคาร์บอนไม่เกิน 1% ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุดังกล่าวจะต้องผ่านการหลอมแบบค่อยเป็นค่อยไป เหล็กกล้าคาร์บอนใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เชื่อม

เสาหลักสำหรับเครื่อง DC ทำจากวัสดุประเภทนี้

สำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรที่รับน้ำหนักสูงสุด (สปริง โรเตอร์ เพลากระดอง) จะใช้โลหะผสมที่มีคุณสมบัติเชิงกลสูง วัสดุดังกล่าวอาจมีนิกเกิล โครเมียม โมลิบดีนัม และทังสเตน สามารถผลิตวงจรแม่เหล็กจากเหล็กไฟฟ้าได้ ใช้สำหรับหม้อแปลงความถี่ต่ำ - 50Hz.

ขาตั้งวงจรแม่เหล็ก

แกนแม่เหล็กแบ่งออกเป็นชุดเกราะและก้าน แต่ละสายพันธุ์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

Rod: สำหรับวงจรแม่เหล็กดังกล่าว แท่งจะอยู่ในแนวตั้งและมีส่วนขั้นบันไดที่จารึกไว้ในวงกลม ขดลวดของวงจรแม่เหล็กจะอยู่ในรูปทรงกระบอกพิเศษ

เกราะ

ผลิตภัณฑ์ของการออกแบบนี้มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมและมีท่อนตัดขวางในแนวนอน วงจรแม่เหล็กประเภทนี้ใช้เฉพาะในอุปกรณ์และโครงสร้างที่ซับซ้อนเท่านั้น ดังนั้นการออกแบบดังกล่าวจึงไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เราก็หาว่าเหล็กคืออะไรไฟฟ้าและที่ที่ใช้