Магнитомягкие сплавы и стали
Магнитомягкие сплавы и стали, которые имеют низкую коэрцитивную силу и высокую магнитную проницаемость (рис. 8.2, б), применяют для изготовления сердечников, магнитных устройств, работающих в переменных магнитных полях. Магнитомягкие материалы должны иметь однородную (гомогенную) структуру и крупное зерно. В качестве магнитомягкого материала используют технически чистое железо. Его применяют для изготовления сердечников реле, электромагнитов постоянного тока, полюсов электрических машин и др. Широкое применение в промышленности нашли низкоуглеродистые и легированные кремнием электротехнические стали (0,05…0,005% С, 1,0…4,8% Si). Легирование кремнием повышает электрическое сопротивление стали, уменьшает потери на вихревые токи, повышает магнитную проницаемость, снижает коэрцитивную силу и, таким образом, потери на гистерезис. Незначительный наклеп сильно снижает магнитную проницаемость и повышает коэрцитивную силу. Для снятия напряжений и искажений структуры после прокатки, а также для укрупнения зерна электротехническую сталь подвергают отжигу при 1100… 1200°С в атмосфере водорода. При рубке листов, резке, штамповке и гибке магнитные свойства электротехнической стали ухудшаются. Для их восстановления рекомендуется отжиг при 750… 800 °С с изотермической выдержкой в течение 2 ч и последующим медленным (50 °С/ч) охлаждением до 400 °С. Электротехническую сталь изготавливают в виде листов толщиной от 0,05 до 1 мм.
Стали маркируются буквой Э и четырьмя цифрами:
• первая цифра означает вид проката и структурное состояние (1 — горячекатаная, 2 — холоднокатаная изотропная, 3 — холоднокатаная анизотропная);
• вторая цифра показывает содержание кремния: 0 — до 0,4%; 1 — 0,4…0,8%; 2 — 0,8… 1,8%; 3 — 1,8…2,8%; 4 — 2,8…3,8%; 5 — 3,8…4,8%;
• третья и четвертая цифры — магнитные характеристики и их уровень (потери при перемагничивании при разных частотах тока, магнитную индукцию и магнитную проницаемость при разной напряженности магнитного поля).
Железоникелевые сплавы — пермаллои (от 40 до 80% Ni) — имеют высокую магнитную проницаемость, что очень важно для приборов, работающих в слабых полях (радио, телефон, телеграф). Магнитные свойства пермаллоя сильно зависят от термической обработки. Для улучшения магнитных свойств после механической обработки пермаллои подвергают отжигу при 1100… 1200°С в вакууме или атмосфере водорода. При этом укрупняется зерно, устраняются остаточные напряжения и удаляются примеси углерода. Охлаждение в магнитном поле после изотермической выдержки при отжиге повышает магнитные свойства.
Немагнитные стали. В электромашиностроении и приборостроении многие детали изготавливают из немагнитных сталей. Раньше для этой цели применяли цветные металлы, а теперь широко используют немагнитные аустенитные стали. Применение этих сталей резко снижает стоимость деталей, а также повышает механические свойства и уменьшает потери на вихревые токи в электроаппаратуре. В промышленности широко применяют аустенитные коррозионно-стойкие стали 12Х18Н10, 12Х18Н10Т, а также более дешевые аустенитные стали 55Г9Н9ХЗ и 45Г17ЮЗ, в которых никель частично или полностью заменен марганцем.
14.04.2011, 2233 просмотра.
