Трансформаторные стали

Содержание:

  1. Состав сплава
  2. Особенности производства трансформаторных сталей
  3. Где применяют трансформаторные стали?
  4. Стоимость трансформаторной стали

Сталь – пожалуй, наиболее востребованный сплав, широко использующийся во всех отраслях деятельности человека. Прочность, долговечность, высокие эксплуатационные качества стали известны всем со школьной скамьи. Свойства и характеристики различных марок стали зависят от добавленных в сплав железа и углерода химических элементов. В промышленности высоко ценятся трансформаторные стали, имеющие улучшенные электромагнитные свойства благодаря значительной доли кремния в качестве легирующего элемента.

Состав сплава

Основой электротехнической стали (так еще называют трансформаторную сталь), безусловно, является железо, от 0,2 до 2,14% сплава составляет углерод, процент вхождения кремния варьируется от 0,8 до 4,5%. Причем разновидность электротехнической стали с уровнем кремния от 0,8 до 2,5% называют обычно динамной сталью, от 3 до 4,5% - собственно трансформаторной сталью. Кроме того, в сплаве может присутствовать незначительная доля алюминия (до 0,5%).

Материал обладает следующими свойствами:

  • Высокое удельное сопротивление. Если обычные марки стали имеют небольшое значение данного показателя и часто используются для изготовления проводников, то трансформаторная сталь используется для экранирования и корпусов, где потери электричества должны быть минимальны.
  • Значительное сохранение мощности при вихревых потоках. Это особенно ценно в производстве сердечников трансформаторов.
  • Минимальные потери количества энергии в результате нестериса, циклического перемагничивания.

Как видим, кремний привносит в сплав свои электротехнические свойства. При этом изотропная (динамная) и анизотропная (трансформаторная) электротехнические стали во многом отличаются. Например, изотропная сталь обладает низкой коэрцитивной силой (способность к размагничиванию), поэтому используется для трансформаторов и электродвигателей. Электромагниты же производятся из анизотропной стали, обладающей высокой коэрцитивной силой.

Особенности производства трансформаторных сталей

Долгое время основной технологией производства материала была горячая прокатка. Считали, что кремний придает стали хрупкость, поэтому горячекатаное производство – единственный способ сохранения прочности металла. Однако в последнее время все большую популярность приобретает холодная прокатка металла. Ученые-производственники обнаружили, что холодная обработка в продольном направлении значительно повышает электромагнитные свойства сплава. К тому же данная технология благотворно влияет на технические характеристики, улучшает волнистость и качество листовой поверхности, а также облегчает возможность штамповки. Однако себестоимость листа холоднокатаной стали в два раза выше, чем горячекатаной, при их одинаковой толщине.

Данные виды стали выпускаются в листовом прокате. Ширина листов чаще всего составляет от 240 до 1000 мм, толщина – от 0,1 до одного миллиметра. Длина может быть ограниченной, от 720 до 2000 мм, а может собираться в рулоны. Также производят узкие ленты такой же толщины.

Где применяют трансформаторные стали?

Из трансформаторной стали изготавливают:

  • все виды магнитных приводов для реле и регуляторов, а также силовых трансформаторов;
  • стартеры электрических машин постоянного или переменного тока, а также стартеры крупных синхронных машин;
  • сердечники роторов;
  • роторы и статоры динамо-машин;
  • стабилизаторы и трансформаторы тока;
  • реле, дроссели, электродвигатели и многое другое.

Как видите, трансформаторные стали широко применяются в электротехнической промышленности, машиностроении и приборостроении. Наибольшим спросом пользуется текстурованная сталь, так как ее электромагнитные характеристики выше.

Стоимость трансформаторной стали

Трансформаторную сталь выпускают во многих странах мира. Первые позиции по производству и потреблению электротехнических сталей стабильно удерживают Китай и Япония (до 50% от общего уровня). Стоимость электротехнической стали зависит от количества кремния и способов производства. В последние годы России принадлежит до 10% общего уровня производства трансформаторных сталей. Стоимость отечественной продукции гораздо ниже привозной и составляет от 80 до 180 рублей за килограмм.