Электротехническая анизотропная лента 3421: холоднокатаная текстурованная сталь для магнитопроводов
Электротехническая анизотропная лента 3421 — холоднокатаная рулонная сталь с ребровой текстурой (110)[001], выпускаемая по ГОСТ 21427.1. Марка 3421 относится к высоколегированным кремнистым сталям с содержанием кремния 2,9–3,5 % и нормированной величиной удельных магнитных потерь. Индекс «3» указывает на анизотропную текстурованную структуру, «4» — на степень легирования кремнием, «2» — на уровень магнитных потерь, «1» — на толщину 0,35 мм. Кристаллографическая ориентация зёрен вдоль направления прокатки обеспечивает магнитную проницаемость вдоль оси текстуры в 2–3 раза выше, чем в поперечном направлении.
Технические параметры и структура
Лента 3421 поставляется в отожжённом состоянии с электроизоляционным покрытием. Текстура (110)[001] формируется в результате двухстадийной холодной прокатки с промежуточным рекристаллизационным отжигом и финишной высокотемпературной обработкой. Магнитные потери при индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц не превышают 1,75 Вт/кг для толщины 0,35 мм. Коэрцитивная сила — не более 30 А/м. Индукция в магнитном поле 100 А/м — не менее 1,88 Тл. Удельное электрическое сопротивление — 0,45–0,50 мкОмм.
| Параметр | Значение | Условие измерения | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,35 0,02 | по всей длине рулона | мм | ГОСТ 21427.1 |
| Удельные потери P,/ | 1,75 | B = 1,7 Тл, f = 50 Гц | Вт/кг | ГОСТ 21427.1 |
| Индукция B | 1,88 | H = 100 А/м | Тл | ГОСТ 21427.1 |
| Коэрцитивная сила | 30 | вдоль прокатки | А/м | ГОСТ 21427.1 |
| Содержание кремния | 2,9–3,5 | по массе | % | ГОСТ 21427.1 |
| Ширина рулона | 650–1000 | обрезная кромка | мм | ГОСТ 21427.1 |
Области применения
Лента 3421 применяется в магнитопроводах, где направление магнитного потока совпадает с осью прокатки. Основные области:
- Пластинчатые и витых сердечников силовых трансформаторов классов напряжения 10–750 кВ.
- Магнитопроводы измерительных трансформаторов тока и напряжения.
- Дроссели и реакторы сглаживающих фильтров преобразовательных установок.
- Статоры и роторы высокооборотных электрических машин с частотой питания до 400 Гц.
- Магнитные системы генераторов и электродвигателей тягового привода.
- Сердечники импульсных трансформаторов в устройствах силовой электроники.
Технология переработки
Лента 3421 подвергается штамповке, резке на гильотинных ножницах или лазерной резке с последующей шихтовкой магнитопровода. При раскрое необходимо ориентировать ось ленты вдоль направления прокатки — отклонение от оси текстуры более 10 приводит к росту магнитных потерь на 15–25 %. Для снятия остаточных напряжений после штамповки проводится отжиг в защитной атмосфере при 780–820 C. Изоляционное покрытие выдерживает без разрушения отжиг при температуре до 850 C в среде азота или водорода.
Вопросы и ответы
Чем лента 3421 отличается от ленты 3411?
Лента 3421 имеет нормированные удельные потери не более 1,75 Вт/кг при 1,7 Тл и 50 Гц, тогда как 3411 — не более 2,00 Вт/кг. Различие обусловлено более высокой степенью совершенства ребровой текстуры и сниженным содержанием примесей углерода и серы.
Допускается ли эксплуатация ленты 3421 при частоте выше 50 Гц?
Да, при частоте 400 Гц удельные потери возрастают пропорционально частоте с коэффициентом, зависящим от толщины. Для толщины 0,35 мм потери при 400 Гц составляют ориентировочно 14–16 Вт/кг при индукции 1,0 Тл.
Какое покрытие наносится на ленту 3421?
Наносится электроизоляционное покрытие на основе магний-фосфатных или алюмофосфатных соединений. Толщина покрытия — 1–3 мкм. Покрытие обеспечивает межлистовую изоляцию и стойкость к отжигу при 780–850 C.
Какой коэффициент заполнения обеспечивает лента 3421?
Коэффициент заполнения магнитопровода при толщине 0,35 мм и покрытии 2 мкм составляет 0,94–0,96 при усилии прессования 0,5–1,0 МПа.
