Вопросы и ответы

Категории

Нормативные документы (ГОСТ, ОСТ, ТУ, РМД, МИ)
Нормативные документы регламентирующие магнитные параметры прецизионных магнитомягких сплавов и электротехнических сталей и методики их измерений
Основные магнитные параметры
Электротехническая сталь и железо
Прецизионные магнитомягкие сплавы

Общее количество: 29 вопросов и ответов в 4 категориях

Альсифер

Альсифер - vагнитомягкий сплав Fe-9,6Si-5,4Al с высокой магнитной проницаемостью, обладающий высокой твердостью и сопротивлением к истиранию. За рубежом сплав известен под названием «сендаст». Для промышленности разработан сплав 10СЮ-ВИ, который изготавливается в виде литой полосы толщиной 8 - 15мм. Альсифер изготавливается также методами порошковой металлургии в виде прутка диаметром 15 - 80мм или методом сверхбыстрой закалки расплава. Благодаря хорошей размольности сплав применяют в качестве ферромагнитной составляющей магнитодиэлектриков. Образцы сплава 10СЮ-ВИ полученные в лабораторных условиях обладают начальной магнитной проницаемостью не менее 35 000 и максимальной не менее 117 000, коэрцитивная сила не более 1,76А/м, поскольку максимуму магнитных свойств соответствует очень точное соблюдение химического состава. В промышленности удается получать альсиферы с начальной магнитной проницаемостью не менее 7 000.

Алфенол

Алфенол - двойной сплав железа с алюминием, с содержанием алюминия до 16%. Дополнительно сплав может легироваться молибденом до 3% - сплав терменол. По магнитным свойствам сплавы не уступают низконикелевым пермаллоям, а по некоторым параметрам превосходят их. Высокое содержание алюминия оказывает негативное влияние на технологический процесс изготовления сплавов вследствие повышенной хрупкости этих сплавов. Несмотря на это алфенолы изготавливаются в виде лент толщиной до 0,1мм, что позволяет использовать сплавы в среде, где весьма важна устойчивость сплавов к истиранию. Отечественной промышленностью выпускается сплав 16ЮХ - алфенол легированный хромом с целью улучшения пластичности. Начальная магнитная проницаемость сплава 16ЮХ составляет не менее 15 000, а максимальная - не менее 140 000, удельное сопротивление превышает удельное сопротивление пермаллоев в 3 и более раз. В промышленных масштабах сплав не выпускают.

Пермаллой

Пермаллой - железоникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью. Термин «пермаллой» впервые использовали Арнольд и Элмен (1923) для железоникелевого сплава с содержанием никеля 78,5%. В дальнейшем пермаллоем стали также называть железоникелевые сплавы легированные молибденом, хромом, марганцем, медью, ванадием и вольфрамом, добавляя к названию прилагательное, например, молибденовый пермаллой (Мo-пермаллой). Иногда термин «пермаллой» используют для обозначения практически всех обратимых железоникелевых сплавов, при этом к названию добавляется число, обозначающее содержание никеля в сплаве, например, 45-пермаллой, или прилагательное, например, высоконикелевый пермаллой (70-85% никеля), средненикелевый пермаллой (45—65 % никеля). В большинстве случаев термин «пермаллой» относится к железоникелевым сплавам с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях, которые содержат 70-85% никеля.

Подробнее о пермаллоях можно прочитать в статье Магнитомягкие сплавы с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях – 79НМ и 80НХС и в статье Средненикелевый пермаллой - сплавы 45Н и 50Н

Электротехническое железо

Относительно чистое железо, используемое в качестве электротехнического магнитомягкого материала. Термин восходит к 19 в., когда в качестве магнитопроводов электрических машин использовали «мягкое» железо с минимальным содержанием примесей. В настоящее термин «электротехническое железо» не используется, его заменяет практически эквивалентный ему термин «нелегированная электротехническая сталь». Между понятиями «железо» и «сталь» существует граница, определяемая минимальным содержанием углерода, при котором в стали реализуется мартенситное превращение.

Электролитическое железо

Железо, изготовленное электролизом раствора сернокислого или хлористого железа, причем анодом служит чистое железо, а катодом — пластина мягкой стали. Осажденное на катоде железо с толщиной слоя 4 - 6 мм снимают и измельчают в порошок, отжигают или переплавляют в вакууме. Электролитическое железо содержит около 0,008% углерода. Недостатком электролитического железа является высокое содержание водорода. Начальная и максимальная относительная магнитная проницаемость электролитического железа составляет 600 и 15000, соответственно, а коэрцитивная сила 20 А/м.

Технически чистое железо

Устаревший термин, соответствующий современному термину «нелегированная электротехническая сталь». Иногда технически чистым железом называют сплав, в котором содержится менее 0,02% углерода. При этом термин «техническое железо» определяет сплав с содержанием углерода менее 0,04%.

Карбонильное железо

Железо, изготовленное посредством термического разложения пентакарбонила железа согласно уравнению Fe(CO)5 = Fe + 5CO. Пентакарбонил железа представляет бесцветную жидкость, полученную воздействием окиси углерода на железо при температуре до 350 °С и давлении 15 МПа. Карбонильное железо в виде частиц диаметром менее 1 мкм получается при пропускании карбонильных паров через камеру, нагретую до 200—250 °С. После получения порошок содержит до 1 % углерода. Углерод удаляется, как правило, обезуглероживанием в водороде до содержания 0,007 %. Карбонильное железо используется в виде порошка или прессованный порошок спекается, проковывается и прокатывается в виде листов, или переплавляется. Начальная и максимальная относительная магнитная проницаемость карбонильного железа составляет 3000 и 20000, а коэрцитивная сила 6 А/м.

Железо

Химический элемент с относительной атомной массой 55,847, находящийся в периодической системе под номером 26. Железо — серебристо-серый металл, состоящий из основного химического элемента железа и других химических элементов, входящих в него в качестве примесей. Содержание железа в земной коре 4,65 % (второе место среди металлов после алюминия). Основные минералы железа: гематит Fe2O3, магнетит Fe3O4, гетит α-FeOОН, сидерит FeСO3, пирит FeS2. Во влажном воздухе покрывается ржавчиной (Fe2O3·nH2O). До температуры 769С железо имеет объемно-центрированную кубическую решетку (α-Fe) с ферромагнитными свойствами. В интервале между 769—910°С решетка также объемно-центрированная кубическая, но с парамагнитными свойствами (β-Fe). Между 917—1394°С железо имеет гранецентрированную кубическую решетку (γ-Fe), а выше 1397°С решетка опять объемно-центрированная (δ-Fe). Физические свойства железа зависят от содержания примесей. После отжига при температуре выше 1300°С в водороде пможно получить железо с коэрцитивной силой до 3 А/м, начальной и максимальной относительной магнитной проницаемостью 25000 и 250000, соответственно.

Электротехническая сталь

Магнитомягкий материал на основе железа с добавками легирующих элементов, главным образом кремния и алюминия, в количестве не более 5%. Основным легирующим элементов является кремний (Si), а небольшое количество алюминия (Al) добавляется в изотропную электротехническую сталь. С увеличением содержания кремния растет удельное электрическое сопротивление и снижается плотность. По содержанию легирующих элементов электротехническая сталь бывает легированной 0,5 - 4,8% и нелегированной до 0,5%. По способу производства можно выделить холоднокатаную и горячекатаную электротехническую сталь. Холоднокатаная электротехническая сталь приобретает конечную толщину в результате холодной прокатки, при этом горячая прокатка слябов остается неотъемлемой стадией производства любой электротехнической стали. При производстве горячекатаной электротехнической стали применяется только горячая прокатка. Горячекатаная электротехническая сталь явилась исторически первым магнитомягким материалом, специально разработанным для магнитопроводов электрических машин. Однако к концу 20 в. она была практически полностью заменена на холоднокатаную электротехническую сталь. В настоящее время производится лишь небольшое количество горячекатаной нелегированной сортовой электротехнической стали в виде листа толщиной не менее 2 мм и прутка круглого сечения. Тонколистовая электротехническая сталь изготавливается в виде рулонов, ленты и значительное реже в виде листов. Понятие «тонколистовая» электротехническая сталь является достаточно условным. Так, тонколистовая электротехническая сталь, используемая для изготовления крупных силовых трансформаторов, имеет толщину 0,35 мм и менее с содержанием кремния не менее 2,8%. Ее иногда называют обобщенным термином «трансформаторная сталь», который в настоящее время считается устаревшим. Тонколистовая электротехническая сталь для турбогенераторов, гидрогенераторов и других крупных вращающихся электрических машин с электромагнитным возбуждением, а согласно устаревшей терминологии динамо-электрических машин, имеет толщину менее 1 мм, пониженное содержание кремния и мягкое электроизоляционное покрытие, что обеспечивает ей улучшенную штампуемость. Такую электротехническую сталь иногда называют устаревшим обобщенным термином «динамная сталь». В соответствии с кристаллографической текстурой электротехническую сталь делят на анизотропную и изотропную.

Условное обозначение тонколистовой электротехнической стали состоит из четырех цифр. Первая цифра определяет класс по структурному состоянию и виду прокатки: 1 — горячекатаная изотропная, 2 — холоднокатаная изотропная, 3 — холоднокатаная анизотропная с ребровой текстурой. Вторая цифра определяет содержание легирующих элементов (кремния, алюминия): 0 — с массовой долей до 0,5% включительно (нелегированная), 1 — с массовой долей свыше 0,5 до 0,8% включительно, 2 — с массовой долей свыше 0,8 до 1,8% включительно, 3 — с массовой долей свыше 1,8 до 2,8% включительно, 4 — с массовой долей свыше 2,8 до 3,8% включительно, 5 — с массовой долей свыше 3,8 до 4,8% включительно. Третья цифра определяет группу по основной нормируемой характеристике: 0 — удельные магнитные потери P1,7/50 при частоте 50 Гц и максимальной магнитной индукции 1,7 Тл, 1 — удельные магнитные потери P1,5/50, 2 — удельные магнитные потери P1,0/400 для изотропной электротехнической стали или удельные магнитные потери P1,5/400 для анизотропной электротехнической стали, 6 — магнитная индукция в слабых магнитных полях B0,4 при напряженности магнитного поля 0,4 А/м, 7 — магнитная индукция в средних магнитных полях B10 или B5. Вместе первые три цифры обозначают тип электротехнической стали, а четвертая цифра — порядковый номер, характеризующий качество электротехнической стали, например, 3408 — анизотропная электротехническая сталь с содержанием кремния 3%, основная нормируемая характеристика — удельные магнитные потери P1,7/50. Анизотропная электротехническая сталь имеет ребровую кристаллографическую текстуру, которая обеспечивает высокую магнитную проницаемость вдоль направления прокатки.

Анизотропная электротехническая сталь используется в электрических машинах, где магнитный поток можно направить вдоль направления прокатки, например, в силовых трансформаторах. Были разработаны также электротехнические стали с другими типами кристаллографической анизотропии, однако в промышленных масштабах такие материалы не производятся. В изотропной электротехнической стали кристаллографическая анизотропия слабо выражена. Изотропная электротехническая сталь применяется во вращающихся электрических машинах, в которых магнитный поток проходит как вдоль, так и поперек направления прокатки материала. Электротехническая сталь также различается по технологии производства. Изотропная электротехническая сталь должна содержать минимальное количество примесных элементов, чтобы обеспечить протекание собирательной рекристаллизации. В анизотропной электротехнической стали содержание примесных элементов регламентируется, поскольку они должны надежно блокировать движение границ зерен до начала вторичной рекристаллизации и обеспечивать рост наиболее совершенных ребровых зерен. Эти требования определяют особенности технологических схем производства и структуру электротехнической стали. Значительное количество электротехнической стали идет на изготовление электротехнического оборудования, предназначенного для производства и распределения электрической энергии: турбо- и гидрогенераторов, крупных силовых трансформаторов. Именно эти отрасли электротехнической промышленности определяют пути совершенствования электротехнической стали.

Малотекстурированная электротехническая сталь

Устаревшее название изотропной электротехнической стали с регламентируемым и низким коэффициентом анизотропии магнитной индукции.

Всего: 29 на 3 страницах по 10 на каждой странице