Aço elétrico: produção e aplicação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A produção deste tipo de aço ocupa uma posição de liderança entre outros materiais magnéticos. O aço elétrico é uma liga de ferro com silício, cuja proporção é de 0,5% a 5%. A grande popularidade de produtos desse tipo pode ser explicada por altas propriedades eletromagnéticas e mecânicas. Tal aço é feito de componentes amplamente utilizados, nos quais não f altam. Isso explica seu baixo custo.

Influência do silício

Este componente, em interação com o ferro, forma uma solução densa com alta resistividade, cujo valor depende da porcentagem de silício na liga. Quando exposto ao ferro puro, perde suas propriedades magnéticas.

Mas quando afeta o técnico, pelo contrário, tem um efeito positivo. A permeabilidade do ferro aumenta e há uma melhora na estabilidade do metal. O efeito favorável do silício (Si) pode ser explicado como segue. Sob a influência deste elemento, o carbono é transferido para o grafite do estado de cementita, que possui menos propriedades magnéticas. O elemento Si tem um efeito indesejável sobrediminuição da indução. Sua influência se estende à condutividade térmica e à densidade do ferro.

Impurezas na composição

Em sua composição, o aço elétrico pode conter outros componentes: enxofre, carbono, manganês, fósforo e outros. O mais nocivo deles é o carbono (C). Pode ser na forma de cementita e grafite. Isso afeta a liga de maneira diferente, assim como a porcentagem de carbono. Para evitar inclusões indesejadas do elemento C, o aço não deve ser resfriado rapidamente para o próximo envelhecimento e estabilização.

Os seguintes componentes têm um impacto negativo nas propriedades do material: oxigênio, enxofre, manganês. Eles reduzem suas qualidades magnéticas. O ferro técnico em sua composição necessariamente possui impurezas. Aqui eles devem ser considerados no agregado, não da mesma forma que para o ferro puro.

Você pode melhorar as propriedades do aço removendo as impurezas. Mas esse método nem sempre é benéfico na produção em larga escala. Mas com a ajuda da laminação a frio, a chapa de aço elétrica forma propriedades magnéticas em sua estrutura. Isso permite que você alcance os melhores resultados. Mas mais disparos são necessários.

Laminação a frio

Silicon tem sido pensado para aumentar a fragilidade do aço. A produção ocorreu principalmente por meio de laminação a quente. A rentabilidade da laminação a frio foi baixa.

Somente depois que se descobriu que o trabalho a frio na direção do material aumenta as propriedades magnéticas, passou a ser amplamente utilizado. Outras direções se mostraram apenas como pior lado. A laminação a frio tem um efeito benéfico nas propriedades mecânicas, além de melhorar a qualidade da superfície da chapa, aumentando sua ondulação e possibilitando a estampagem.

As propriedades distintivas que o aço elétrico recebeu através do trabalho a frio podem ser explicadas pela formação de uma textura cristalográfica nele. Difere em vários graus. Eles, por sua vez, dependem da temperatura em que ocorre a laminação, bem como da espessura da chapa necessária e do grau em que ela é reduzida.

O custo de uma chapa de uma espessura de aço laminado a quente é 2 vezes menor que o de aço laminado a frio.

Mas essa qualidade negativa é totalmente compensada por baixas perdas de calor (há menos de cerca de duas vezes), alta qualidade e possibilidade de boa estampagem da liga laminada a frio. A diferença nesses aços é o teor de silício. Seu valor é de 3,3% a 4,5% respectivamente.

GOST

Os fabricantes produzem apenas dois tipos de aço que atendem ao GOST.

Primeira visualização - 802-58 "Folha eletrotécnica". O segundo é o aço elétrico GOST 9925-61 "Tira enrolada a frio feita de aço elétrico".

Designação

Marcado com a letra "E", seguida de um número cujos dígitos têm um significado específico:

• O primeiro dígito no valor de marcação significa o grau de liga do aço com silício. De baixa liga a alta liga, respectivamente, em números de 1 a 4. Dinâmicos - são aços dos grupos E1 e E2. Transformador - E3 e E4.
• O segundo dígito da marcação tem um intervalo de 1 a 8. Ele mostra as propriedades eletromagnéticas do material quando usado em determinadas condições de operação. Por esta marcação, você pode descobrir em quais áreas este ou aquele aço pode ser usado.

O número zero após o segundo número significa que o aço é texturizado. Se houver dois zeros, então não é texturizado o suficiente.

No final da marcação você pode encontrar as seguintes letras:

• "A" - perda específica de material muito baixa.
• "P" é um material com alta resistência ao rolamento e alto acabamento superficial.

Área de operação

A liga é dividida em três tipos de acordo com o campo de aplicação:

• adequado para trabalhos em campos magnéticos fortes e médios (pureza de remagnetização 50 Hz);
• adequado para trabalhar em campos médios até 400Hz;
• aço que é operado em campos magnéticos médios e baixos.

As chapas de aço elétrico são produzidas nos seguintes tamanhos: largura de 240 a 1000 mm, comprimento pode ser de 720 mm a 2000 mm, espessura - na faixa de 0,1 a 1 mm. Acima de tudo, os aços orientados ao grão são usados, pois possuem um alto valor de propriedades eletromagnéticas. Folhas deste material são frequentemente usadas em engenharia elétrica.

Aço elétrico - propriedades

Propriedades da liga:

• Resistividade. A qualidade do material depende diretamente desse indicador. O aço é usado onde é necessário conter eletricidade dentro do condutor e entregá-la ao seu destino.
• Força coercitiva. Responsável pela capacidade de desmagnetização do campo magnético interno. Para determinados dispositivos, essa propriedade é necessária em vários graus. Transformadores e motores elétricos utilizam peças com alta capacidade de desmagnetização. Para o aço, este indicador tem um valor baixo. Mas nos eletroímãs, pelo contrário, é necessária uma alta força coercitiva. Para corrigir as propriedades magnéticas, a porcentagem necessária de silício é adicionada à liga de aço.

• A largura do loop de histerese. Este indicador deve ser o mais baixo possível.
• Permeabilidade magnética. Quanto maior este indicador, melhor o material "faz" com suas tarefas.
• A espessura da folha. Para a fabricação de muitos dispositivos e peças, são utilizados materiais cuja espessura não excede um milímetro. No entanto, se necessário, este indicador é reduzido para um valor de 0,1 mm.

Aplicativo

Materiais de folha de primeira classe podem ser usados para fazer diferentes tipos de circuitos magnéticos para relés e reguladores.

Aço elétrico de segunda classe pode ser usado para partidas CA e CC, núcleos de rotor.

A terceira classe será adequada para a fabricação de circuitos magnéticos paratransformadores de potência, bem como arrancadores de grandes máquinas síncronas.

Para fazer uma estrutura para uma máquina elétrica, você precisa usar fundição de aço, na qual o teor de carbono não é superior a 1%. Os produtos feitos desse material são submetidos a um recozimento gradual. O aço carbono é utilizado na fabricação de peças de máquinas que são soldadas.

Os postes principais para máquinas DC são feitos desses tipos de materiais.

Para as peças da máquina que suportam a carga máxima (molas, rotores, eixos da armadura), são utilizadas ligas com altas propriedades mecânicas. Esse material pode conter níquel, cromo, molibdênio e tungstênio. É possível fabricar circuitos magnéticos de aço elétrico. Eles são usados para transformadores de baixa frequência - 50Hz.

Circuito magnético de suporte

Os núcleos magnéticos são divididos em armadura e haste. Cada espécie tem suas próprias características.

Rod: para tal circuito magnético, a haste é vertical e tem uma seção escalonada inscrita em um círculo. Os enrolamentos do circuito magnético estão localizados neles em uma forma cilíndrica especial.

Blindado

Os produtos deste desenho têm formato retangular, e suas hastes têm seção transversal, estão localizadas horizontalmente. Este tipo de circuito magnético é usado apenas em dispositivos e estruturas complexas. Portanto, tais projetos não são amplamente utilizados.

Então descobrimos o que é o açoelétrica e onde ela é usada.