Электротехническая анизотропная лента ГОСТ 21427.4-78: холоднокатаная текстурованная сталь для магнитопроводов
Электротехническая анизотропная лента по ГОСТ 21427.4-78 — это холоднокатаная рулонная сталь с резко выраженной кристаллографической текстурой (110)[001], обеспечивающая наивысший уровень магнитной индукции и минимальные удельные потери вдоль направления прокатки. Стандарт распространяется на ленту толщиной 0,05–0,50 мм, поставляемую в рулонах с гарантированными магнитными и геометрическими параметрами. Анизотропия магнитных свойств достигается за счёт ребровой текстуры, формируемой многостадийной холодной деформацией с промежуточными отжигами и высокотемпературным обезуглероживающим отжигом в среде водорода.
Марки и электротехнические характеристики
ГОСТ 21427.4-78 регламентирует марки с нормированными значениями магнитной индукции B2500 и удельных потерь P1,7/50. Основные марки анизотропной ленты:
- 3411 — базовая марка с потерями 2,45–3,00 Вт/кг при 1,7 Тл и 50 Гц;
- 3412 — улучшенная текстура, потери 1,75–2,20 Вт/кг;
- 3413 — высокотекстурованная, потери 1,30–1,65 Вт/кг;
- 3414 — лента с лазерной насечкой, потери 1,05–1,25 Вт/кг;
- 3415 — доменно-измельчённая структура, потери 0,85–1,00 Вт/кг.
Магнитная индукция в поле 2500 А/м для марок 3411–3415 составляет не менее 1,80–1,90 Тл. Коэрцитивная сила не превышает 30–40 А/м. Коэффициент заполнения пакета при толщине 0,35 мм достигает 0,96–0,97. Лента поставляется с электроизоляционным покрытием: термостойким (класс C) или без покрытия для последующей обработки.
Технологические параметры и геометрия
Толщина ленты нормируется с допуском 0,02–0,03 мм. Разнотолщинность по ширине рулона не превышает 0,02 мм. Ширина рулона — от 40 до 1000 мм, внутренний диаметр — 500–520 мм, масса рулона — до 5 т. Отклонение от плоскостности (коробоватость, волнистость) ограничивается 1,5–3,0 мм на 1 м длины. Серповидность — не более 1 мм на 1 м.
| Марка | Толщина, мм | P1,7/50, Вт/кг | B2500, Тл | Покрытие |
|---|---|---|---|---|
| 3411 | 0,50 | 2,45–3,00 | 1,80 | термостойкое |
| 3412 | 0,35 | 1,75–2,20 | 1,84 | термостойкое |
| 3413 | 0,30 | 1,30–1,65 | 1,87 | термостойкое |
| 3414 | 0,27 | 1,05–1,25 | 1,88 | лазерная насечка |
| 3415 | 0,23 | 0,85–1,00 | 1,90 | термостойкое |
Применение в электротехническом оборудовании
Анизотропная лента ГОСТ 21427.4-78 применяется в магнитопроводах, где направление магнитного потока совпадает с направлением прокатки:
- силовые трансформаторы классов напряжения 10–750 кВ — стержневые и броневые магнитопроводы;
- измерительные трансформаторы тока и напряжения с нормированной погрешностью;
- дроссели и реакторы для компенсации реактивной мощности;
- магнитопроводы электрических машин с аксиальным потоком;
- импульсные трансформаторы и накопители энергии в установках индукционного нагрева.
При шихтовке пластин необходимо ориентировать направление прокатки вдоль магнитного потока. Отклонение от оптимальной ориентации более 10 приводит к росту потерь на 15–30 %. Резка ленты выполняется на гильотинных или дисковых ножницах с минимальным наклёпом кромки. Отжиг готовых магнитопроводов проводится при 800–820 C в вакууме или защитной атмосфере для снятия напряжений.
Вопросы и ответы
Чем анизотропная лента отличается от изотропной по ГОСТ 21427.2-83?
Анизотропная лента имеет текстуру (110)[001], обеспечивающую вдоль прокатки потери в 2–3 раза ниже и индукцию на 0,3–0,5 Тл выше, чем у изотропной. Однако в поперечном направлении магнитные свойства анизотропной ленты резко ухудшаются.
Какое покрытие наносится на ленту по ГОСТ 21427.4-78?
Стандарт допускает термостойкое электроизоляционное покрытие на основе магний-фосфатных или алюмофосфатных композиций, выдерживающее отжиг при 800–820 C, либо ленту без покрытия для последующей изоляции потребителем.
Как нормируются удельные потери в ленте?
Удельные потери P1,7/50 нормируются при индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц для марок 3411–3415. Для высоких частот (400 Гц, 1 кГц) потери пересчитываются по коэффициентам, зависящим от толщины ленты.
Допускается ли резка рулона на пластины без потери магнитных свойств?
Резка допустима, но механические напряжения на кромке повышают потери на 3–8 %. Для восстановления свойств рекомендуется отжиг при 780–820 C в защитной среде. Ширина реза должна обеспечивать минимальный зазор при шихтовке.
