Электротехнический лист 1211: холоднокатаная изотропная сталь для магнитопроводов
Электротехнический лист 1211 — холоднокатаная изотропная электротехническая сталь с нормированными магнитными и электрическими характеристиками. Марка относится к группе нелегированных изотропных сталей с содержанием кремния около 0,5–1,0 % и поставляется в виде листов и рулонов толщиной 0,35–0,65 мм. Удельные потери при перемагничивании в поле 1,5 Тл и частоте 50 Гц составляют 4,4–6,0 Вт/кг в зависимости от толщины. Материал предназначен для изготовления магнитопроводов, работающих в переменных и вращающихся магнитных полях промышленной частоты.
Технические характеристики и структура
Структура стали 1211 — равноосное зерно с преимущественной ориентацией кристаллографических осей в плоскости прокатки. Изотропность магнитных свойств обеспечивает одинаковую магнитную проницаемость вдоль и поперёк направления прокатки, что критично для магнитопроводов с вращающимся полем. Коэрцитивная сила не превышает 60–90 А/м. Индукция насыщения достигает 1,95–2,05 Тл. Коэффициент заполнения пакета при штамповке — 0,94–0,97.
Поверхность листа покрыта электроизоляционным слоем — лаковым или оксидным. Удельное поверхностное сопротивление покрытия — не менее 5 Омсм на сторону, что снижает вихревые токи в шихтованном сердечнике. Термостойкость покрытия допускает отжиг при 750–800 C без потери изоляционных свойств.
Типоразмеры и механические параметры
| Толщина, мм | Удельные потери P,/, Вт/кг | Индукция B, Тл | Коэрцитивная сила, А/м | Коэффициент заполнения |
|---|---|---|---|---|
| 0,35 | 4,4 | 1,60 | 60 | 0,95 |
| 0,50 | 5,2 | 1,62 | 75 | 0,96 |
| 0,65 | 6,0 | 1,63 | 90 | 0,97 |
Предел прочности при растяжении — 350–450 МПа. Относительное удлинение — не менее 15 %. Твёрдость по Виккерсу — 120–160 HV. Механические свойства обеспечивают штампуемость без образования трещин и заусенцев при вырубке роторно-статорных пластин.
Области применения
- Асинхронные электродвигатели серий АИР, АИРТ — статоры и роторы с частотой вращения 750–3000 об/мин.
- Синхронные генераторы дизельных электростанций мощностью 30–315 кВт.
- Магнитопроводы трансформаторов малой мощности для бытовой и промышленной электроники.
- Электромагнитные реле, контакторы и пускатели серий ПМЛ, КМИ.
- Дроссели и реакторы установок компенсации реактивной мощности.
- Магнитные системы измерительных приборов и датчиков вращения.
Технологические особенности переработки
Штамповка пластин выполняется на прессах усилием 63–250 тс с зазором между пуансоном и матрицей 0,02–0,04 мм. После вырубки проводится отжиг в защитной атмосфере при 780–820 C для снятия наклепа и восстановления магнитных свойств. Шихтовка сердечников — параллельная или вперекрой. Крепление пакетов — скобами, сваркой или заливкой компаундом. При сборке не допускается замыкание пластин между собой, приводящее к росту потерь на вихревые токи.
Вопросы и ответы
Чем сталь 1211 отличается от стали 2211?
Сталь 1211 — изотропная нелегированная, с содержанием кремния до 1,0 %. Сталь 2211 — также изотропная, но с более высоким содержанием кремния (1,0–1,8 %), что снижает удельные потери и увеличивает хрупкость при штамповке.
Допускается ли повторный отжиг листа 1211 после штамповки?
Да, отжиг при 780–820 C в защитной атмосфере (азот, водород) восстанавливает магнитные свойства после наклепа. Число циклов отжига не ограничено, но каждый цикл увеличивает риск коробления тонких листов.
Какое покрытие наносится на электротехнический лист 1211?
Применяется оксидное покрытие, формируемое при высокотемпературном отжиге, или лаковое покрытие на основе фосфатов и органических смол. Удельное поверхностное сопротивление — не менее 5 Омсм.
Применяется ли сталь 1211 для магнитопроводов на частоте 400 Гц?
Да, но с ограничениями. При 400 Гц удельные потери возрастают в 6–8 раз относительно 50 Гц. Для таких режимов предпочтительны более тонкие листы 0,20–0,35 мм с повышенным содержанием кремния.
