Электротехнический лист 10864-ВД — холоднокатаная изотропная сталь для магнитопроводов
Электротехнический лист 10864-ВД — холоднокатаная листовая сталь с изотропными магнитными свойствами, предназначенная для изготовления магнитопроводов электрических машин и аппаратов. Обозначение 10864 соответствует маркировке по ГОСТ 21427.2, где первая цифра указывает на класс структурного состояния (1 — изотропная), а последующие — на нормируемые магнитные характеристики. Индекс ВД свидетельствует о высоколегированном составе с повышенным содержанием кремния и дополнительным легированием алюминием, что обеспечивает стабильные магнитные параметры в широком диапазоне индукций.
Материал поставляется в виде листов толщиной 0,35–0,65 мм, что оптимально для шихтованных магнитопроводов, работающих на промышленной частоте 50 Гц. Высокое удельное электрическое сопротивление, обусловленное содержанием кремния до 3,8%, минимизирует потери на вихревые токи, а изотропная структура гарантирует идентичность магнитных свойств в продольном и поперечном направлениях прокатки. Это делает лист 10864-ВД пригодным для конструкций с вращающимся магнитным полем, где направление потока изменяется относительно направления прокатки.
Технические характеристики и нормируемые параметры
Ключевые эксплуатационные показатели электротехнического листа 10864-ВД регламентируются ГОСТ 21427.2 и контролируются на образцах, вырезанных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Удельные магнитные потери нормируются при индукции 1,5 Тл и частоте 50 Гц, что соответствует типовым условиям работы силовых трансформаторов и вращающихся машин. Коэрцитивная сила по кривой намагничивания не превышает установленных значений, что обеспечивает низкий уровень гистерезисных потерь.
| Толщина, мм | Удельные потери P1,5/50, Вт/кг | Индукция B2500, Тл | Коэрцитивная сила, А/м | Удельное сопротивление, мкОмм |
|---|---|---|---|---|
| 0,35 | 2,10 | 1,62 | 32 | 0,58 |
| 0,50 | 2,65 | 1,64 | 30 | 0,58 |
| 0,65 | 3,20 | 1,65 | 28 | 0,58 |
Механические свойства листа 10864-ВД характеризуются пределом прочности 380–450 МПа и относительным удлинением не менее 20%, что обеспечивает технологичность при штамповке пластин магнитопровода. Твёрдость по методу Виккерса находится в диапазоне 130–160 HV, что исключает хрупкое разрушение при резке и гибке. Поверхность листа имеет электроизоляционное покрытие, наносимое с двух сторон, которое выдерживает напряжение пробоя не менее 10 В и сохраняет целостность при температуре отжига до 800 C.
Применение в электротехническом оборудовании
Лист 10864-ВД применяется для шихтованных магнитопроводов следующего оборудования:
- силовые трансформаторы распределительных сетей класса напряжения 6–35 кВ;
- трансформаторы тока и напряжения для релейной защиты и учёта электроэнергии;
- статоры и роторы асинхронных двигателей мощностью до 250 кВт;
- дроссели и реакторы для фильтрации гармоник в преобразовательной технике;
- магнитные системы электромагнитных аппаратов — контакторов, пускателей, реле;
- магнитопроводы сварочных трансформаторов и источников питания.
Изотропность свойств позволяет вырубать пластины произвольной формы без учёта направления прокатки, что особенно важно для зубцово-пазовых зон статоров и роторов. Низкие удельные потери обеспечивают снижение нагрева магнитопровода и повышение КПД электрической машины на 0,5–1,5% по сравнению с материалами более низкого класса. Стабильность магнитных характеристик в диапазоне температур –60…+120 C допускает эксплуатацию оборудования в условиях умеренного и холодного климата.
Технологические особенности обработки
При изготовлении магнитопроводов из листа 10864-ВД применяются операции вырубки, пробивки и склеивания пакетов. Рекомендуемый зазор между пуансоном и матрицей составляет 3–5% от толщины листа, что минимизирует заусенец и предотвращает межлистовые замыкания. После штамповки пластины подвергаются отжигу при температуре 750–800 C в защитной атмосфере азота или водорода для снятия внутренних напряжений и восстановления магнитных свойств, нарушенных механической обработкой. Электроизоляционное покрытие сохраняет свои функции после отжига, что исключает необходимость дополнительной изоляции пластин.
Для склеивания пакетов применяются термореактивные лаки на эпоксидной или полиуретановой основе, обеспечивающие прочность соединения на сдвиг не менее 15 МПа. Допустимое усилие сжатия пакета при сборке — 0,5–1,0 МПа, что гарантирует плотное прилегание пластин без повреждения изоляционного слоя. Коэффициент заполнения пакета сталью достигает 0,95–0,97, что снижает габариты и массу магнитопровода при сохранении заданного сечения.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист 10864-ВД от электротехнической стали 2013?
Лист 10864-ВД имеет повышенное содержание кремния и легирован алюминием, что обеспечивает более низкие удельные потери при индукции 1,5 Тл и лучшее удельное сопротивление. Сталь 2013 относится к менее легированному классу и применяется в менее ответственных магнитопроводах.
Какая толщина листа 10864-ВД оптимальна для трансформатора 50 Гц?
Для силовых трансформаторов промышленной частоты оптимальна толщина 0,35 мм — она даёт минимальные потери на вихревые токи. Толщина 0,50 мм применяется в двигателях и дросселях, где допустимы несколько большие потери при упрощении штамповки.
Требуется ли отжиг после штамповки пластин из листа 10864-ВД?
Да, отжиг при 750–800 C в защитной атмосфере обязателен для восстановления магнитных свойств, ухудшенных наклёпом при вырубке. Без отжига удельные потери возрастают на 15–25%, а коэрцитивная сила увеличивается.
Какое электроизоляционное покрытие наносится на лист 10864-ВД?
Применяется органо-неорганическое покрытие на основе фосфатов и эпоксидной смолы, которое выдерживает отжиг до 800 C и обеспечивает сопротивление изоляции не менее 10 Омм между пластинами пакета.
