Электротехнический лист 1311 в Минске


Электротехнический лист 1311: состав, свойства и применение

Электротехнический лист 1311 — холоднокатаная изотропная электротехническая сталь, предназначенная для магнитопроводов электрических машин и аппаратов, работающих в условиях переменного магнитного поля. Материал относится к группе нелегированных электротехнических сталей с регламентированными магнитными свойствами и поставляется в виде листов и рулонов после полного отжига. Ключевая особенность листа 1311 — стабильные магнитные характеристики в диапазоне частот 50–400 Гц при умеренных значениях магнитной индукции.

Химический состав и структура

Сталь 1311 содержит минимальное количество углерода (не более 0,03%) и кремния (0,8–1,8%), что обеспечивает низкую коэрцитивную силу и высокую магнитную проницаемость. Структура материала — ферритная, без выделений цементита по границам зёрен. Контроль содержания примесей (серы, фосфора, алюминия) выполняется в соответствии с требованиями к электротехническим сталям, поскольку даже незначительные отклонения от номинального состава приводят к росту удельных потерь.

Механические и магнитные характеристики

Предел текучести листа 1311 составляет 200–260 МПа, временное сопротивление разрыву — 300–380 МПа, относительное удлинение — не менее 28%. Твёрдость по Бринеллю не превышает 130 HB. Магнитные свойства контролируются на образцах Эпштейна: магнитная индукция при напряжённости поля 2500 А/м достигает 1,48–1,52 Тл, удельные потери при 1,0 Тл и 50 Гц не превышают 2,6 Вт/кг. Коэрцитивная сила по коэрциметру — не более 80 А/м.

ПараметрЗначение для 1311Метод контроляЕдиница измеренияПримечание
Удельные потери P1,0/50 2,6ЭпштейнВт/кгпри 1,0 Тл, 50 Гц
Магнитная индукция B25001,48–1,52ЭпштейнТлпри 2500 А/м
Коэрцитивная сила 80КоэрциметрА/мпосле отжига
Предел текучести200–260РастяжениеМПапродольные образцы

Геометрические параметры и допуски

Лист 1311 поставляется толщиной 0,35–0,65 мм, шириной 600–1250 мм и длиной 1500–3000 мм. Допуск по толщине для листового проката высшей точности — 0,03 мм, по ширине — +5/–0 мм. Серповидность не превышает 1 мм на 1 м длины, косина реза — не более 3 мм. Для штамповки пакетов магнитопроводов допускается поставка в рулонах с внутренним диаметром 500 или 600 мм.

Технология изготовления и обработки

Холоднокатаный лист 1311 производится по технологии полного отжига в колпаковых печах с защитной атмосферой азота с добавлением водорода. После отжига поверхность материала имеет светло-серый цвет без окалины и следов масла. При раскрое на гильотине или ленточных пилах не требуется дополнительной термической обработки кромок. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки рекомендуется низкотемпературный отжиг при 700–750 C в течение 2–3 часов с медленным охлаждением.

Применение в электротехнических изделиях

Изотропные свойства листа 1311 позволяют использовать его в конструкциях, где направление магнитного потока меняется в плоскости листа. Основные области применения:

  • статоры и роторы асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт;
  • магнитопроводы распределительных трансформаторов малой и средней мощности;
  • полюсные наконечники и ярма электрических машин постоянного тока;
  • магнитные экраны и шунты измерительных приборов;
  • дроссели и реакторы для систем промышленной автоматики;
  • магнитопроводы электромагнитных муфт и тормозов.

Особенности эксплуатации

Рабочая температура эксплуатации магнитопроводов из листа 1311 — от –60 до +120 C. При превышении температуры 150 C наблюдается необратимый рост коэрцитивной силы вследствие выделения карбидов. Для защиты от коррозии при хранении и транспортировке листы покрываются тонким слоем ингибированной смазки, которая удаляется перед сборкой магнитопровода. При проектировании магнитных систем следует учитывать коэффициент заполнения пакета, который для листа 1311 с оксидным покрытием составляет 0,95–0,96.

Вопросы и ответы

Чем отличается лист 1311 от электротехнической стали 2013?

Сталь 1311 содержит меньше кремния (0,8–1,8% против 2,0–2,8% у 2013), поэтому имеет более высокую магнитную индукцию насыщения, но несколько большие удельные потери. Лист 1311 применяется в машинах с умеренными частотами перемагничивания, тогда как 2013 предпочтительна для трансформаторов с повышенными требованиями к потерям.

Можно ли использовать лист 1311 для сердечников высокочастотных трансформаторов?

При частотах выше 400 Гц удельные потери листа 1311 резко возрастают из-за вихревых токов. Для высокочастотных применений (1–10 кГц) следует выбирать более тонкие электротехнические стали (0,20–0,35 мм) или аморфные сплавы.

Какой тип изоляции наносится на лист 1311?

Стандартно применяется оксидное покрытие, формируемое в процессе отжига. По требованию заказчика возможно нанесение электроизоляционного лака класса нагревостойкости F (155 C) для повышения коэффициента заполнения и снижения вихревых токов между листами пакета.

Какие допуски на плоскостность листа 1311?

Отклонение от плоскостности для листов толщиной 0,5 мм не превышает 3 мм на 1 м длины. Для штамповки роторных и статорных пластин допускается поставка с повышенной плоскостностью (не более 1,5 мм/м) по согласованию с производителем.