Электротехнический лист 2311 в Минске

Электротехнический лист 2311 — холоднокатаная изотропная сталь для магнитопроводов

Электротехнический лист 2311 — холоднокатаная листовая сталь с изотропной (неориентированной) структурой, применяемая для изготовления магнитопроводов электрических машин и аппаратов. Материал относится к группе низколегированных электротехнических сталей, легированных кремнием, и поставляется в виде листов и рулонов после финишной термической обработки — рекристаллизационного отжига.

Основное назначение листа 2311 — работа в переменных магнитных полях с частотой 50–400 Гц. Благодаря изотропии магнитных свойств в плоскости прокатки материал пригоден для штамповки деталей сложной конфигурации без учёта направления магнитного потока. Типичные изделия — пакеты статора и ротора асинхронных двигателей, магнитопроводы трансформаторов малой и средней мощности, дроссели, реакторы, магнитные экраны и полюсные системы.

Химический состав и структура

Сталь 2311 легирована кремнием в диапазоне 0,8–1,8 % (по массе), что обеспечивает повышение удельного электросопротивления и снижение вихревых токов. Содержание углерода ограничено на уровне не более 0,02 %, что минимизирует магнитное старение. Дополнительно в состав вводятся алюминий и марганец для раскисления и связывания остаточных примесей.

Структура металла — ферритная, с размером зерна, контролируемым в пределах 4–7 баллов по ГОСТ 5639. Отсутствие ориентированной текстуры гарантирует равномерность магнитных характеристик по всем направлениям листа, что критично для штампованных пакетов с произвольной ориентацией пазов.

Механические и технологические свойства

Лист 2311 поставляется в состоянии, оптимизированном для холодной штамповки. Твёрдость по методу Виккерса составляет 110–140 HV, что обеспечивает приемлемый износ штампового инструмента при одновременном сохранении жёсткости пластин. Предел текучести — 200–260 МПа, относительное удлинение — не менее 28 %. Материал допускает вырубку, пробивку и гибку без образования трещин и заусенцев, превышающих допуски на пакетирование.

Важной характеристикой является коэффициент заполнения пакета, достигающий 0,95–0,97 при толщине листа 0,35–0,50 мм. Это достигается за счёт высокой плоскостности (неплоскостность не более 3 мм на 1 м длины) и минимальной разнотолщинности в пределах одного рулона.

Эксплуатационные параметры в магнитной цепи

Для листа 2311 нормируются удельные магнитные потери при индукции 1,0 Тл и 1,5 Тл на частоте 50 Гц. Типовые значения потерь P1,0/50 — 2,6–3,2 Вт/кг, P1,5/50 — 6,0–7,5 Вт/кг при толщине 0,50 мм. Магнитная индукция при напряжённости поля 2500 А/м достигает 1,48–1,54 Тл, что достаточно для проектирования компактных магнитопроводов с рабочими индукциями до 1,2–1,3 Тл.

Удельное электросопротивление материала — 0,25–0,35 мкОмм, что в 2–3 раза выше, чем у нелегированной низкоуглеродистой стали. Это снижает амплитуду вихревых токов в пластинах и уменьшает локальные перегревы в зубцовой зоне статора.

Форма поставки и допуски

Электротехнический лист 2311 поставляется в рулонах с внутренним диаметром 500 или 600 мм либо в листах мерной длины. Ширина полосы — от 600 до 1250 мм, толщина — 0,35; 0,50; 0,65 мм. Предельные отклонения по толщине — 0,03 мм для листа 0,35 мм и 0,04 мм для 0,50–0,65 мм. Кромки обрезаны, заусенцы не допускаются.

Поверхность листа покрыта электроизоляционным лаком на органо-силикатной основе толщиной 2–6 мкм с одной или двух сторон. Пробивное напряжение покрытия — не менее 10 В на слой, что обеспечивает межлистовую изоляцию в пакете без дополнительной обработки. Для агрессивных сред возможно нанесение покрытия с повышенной термостойкостью до 180 C.

Применение в промышленном оборудовании

• Пакеты статоров и роторов асинхронных двигателей общепромышленного исполнения мощностью 0,25–250 кВт
• Магнитопроводы силовых трансформаторов распределительных сетей 6–35 кВ
• Сердечники дросселей и реакторов для преобразовательной техники и систем компенсации реактивной мощности
• Магнитные системы контакторов, реле и пускателей с частыми коммутациями
• Экранирующие элементы и магнитные шунты в электротехнических шкафах и распределительных устройствах

При проектировании магнитопроводов из листа 2311 следует учитывать анизотропию механических свойств после штамповки: в зоне деформации кромок возможно повышение коэрцитивной силы на 5–8 %, что компенсируется последующим отжигом готовых пакетов при 750–800 C в защитной атмосфере. Для серийного производства рекомендуется применять многорядные штампы с твёрдосплавными пуансонами, обеспечивающие минимальный зазор между матрицей и пуансоном (3–5 % от толщины листа).

Вопросы и ответы