Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Электротехнический лист 3421 — холоднокатаная изотропная электротехническая сталь
Электротехнический лист 3421 — холоднокатаная листовая анизотропная электротехническая сталь, поставляемая в термически обработанном состоянии. Обозначение 3421 соответствует классу качества по ГОСТ 21427.1: цифра 3 указывает на изотропную структуру, 4 — на содержание кремния 3,0–3,4 %, 21 — на нормируемые магнитные свойства. Материал применяется для магнитопроводов, работающих при частоте 50 Гц в условиях вращающихся магнитных полей.
Лист 3421 производится методом холодной прокатки с последующим отжигом, обеспечивающим рекристаллизованную структуру без текстуры. Отсутствие направленной ориентации зёрен делает сталь пригодной для деталей, где вектор магнитного потока изменяется в плоскости листа. Поставляется в виде листов и рулонов толщиной 0,35–0,65 мм, шириной до 1000 мм.
Химический состав и структура
Легирование кремнием в пределах 3,0–3,4 % повышает удельное электросопротивление до 0,5–0,6 мкОмм, что снижает потери на вихревые токи. Содержание углерода ограничено 0,02 %, серы и фосфора — 0,015 % каждого. Контроль примесей выполняется для минимизации магнитного старения — роста коэрцитивной силы в процессе эксплуатации при повышенных температурах.
Структура металла — ферритная, с размером зерна 4–6 номера по ГОСТ 5639. Отсутствие карбидной фазы и неметаллических включений обеспечивает стабильность магнитных характеристик по площади листа. Допускаемое отклонение по толщине — 0,03 мм, по плоскостности — не более 3 мм на 1 м длины.
Магнитные параметры
Удельные магнитные потери при индукции 1,5 Тл и частоте 50 Гц для листа 3421 составляют не более 3,6 Вт/кг при толщине 0,5 мм. Магнитная индукция при напряжённости поля 2500 А/м достигает 1,49 Тл, при 5000 А/м — 1,58 Тл. Коэрцитивная сила не превышает 80 А/м.
| Толщина, мм | Потери P1,5/50, Вт/кг | Индукция B2500, Тл | Индукция B5000, Тл | Коэрцитивная сила, А/м |
|---|---|---|---|---|
| 0,35 | 2,9 | 1,47 | 1,56 | 70 |
| 0,50 | 3,6 | 1,49 | 1,58 | 80 |
| 0,65 | 4,2 | 1,50 | 1,59 | 85 |
Коэффициент заполнения пакета магнитопровода при шихтовке составляет не менее 95 % для листов с электроизоляционным покрытием. Плотность стали — 7650 кг/м, твёрдость по методу Виккерса — 130–160 HV.
Применение в электрических машинах
Лист 3421 используется для изготовления шихтованных магнитопроводов статоров и роторов асинхронных двигателей, пакетов якорей и полюсов электрических машин постоянного тока. Изотропность свойств позволяет вырубать пластины произвольной формы без учёта направления прокатки, что упрощает раскрой и снижает отходы.
- Статоры и роторы асинхронных двигателей мощностью до 250 кВт
- Магнитопроводы генераторов и компенсаторов
- Пакеты якорей тяговых электродвигателей
- Магнитные системы трансформаторов малой мощности
- Детали магнитопроводов измерительных приборов и реле
Шихтовка пластин производится с применением лаковой изоляции или оксидированием. Для вырубки используются прессы с штампами из твёрдосплавного инструмента, обеспечивающие минимальный заусенец и точность геометрии пластин. После штамповки детали подвергаются отжигу для снятия наклёпа, если это предусмотрено технологическим процессом.
Эксплуатационные характеристики
Рабочий диапазон температур магнитопроводов из стали 3421 — от –60 до +120 C. При нагреве свыше 120 C возможно ускоренное магнитное старение, поэтому для машин с классом изоляции F и H применяются специальные режимы термообработки. Удельное электросопротивление материала обеспечивает снижение потерь на вихревые токи в пластинах толщиной до 0,65 мм.
Механические свойства листа: предел текучести — 250–320 МПа, временное сопротивление — 380–450 МПа, относительное удлинение — 20–28 %. Твёрдость и пластичность достаточны для холодной штамповки без предварительного подогрева. Поверхность листа должна быть чистой, без расслоений, плен и вмятин, с электроизоляционным покрытием толщиной 3–6 мкм на каждой стороне.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 3421 от анизотропных марок?
Сталь 3421 — изотропная, её магнитные свойства одинаковы во всех направлениях плоскости листа. Анизотропные стали типа 3413 имеют текстуру с ориентированными зёрнами и применяются только в трансформаторах, где направление магнитного потока совпадает с направлением прокатки.
Какое покрытие наносится на лист 3421?
Стандартно применяется электроизоляционное лакокрасочное покрытие на органо-неорганической основе, выдерживающее межламельную изоляцию при коэффициенте заполнения не менее 95 %. Допускается оксидирование для повышения коррозионной стойкости.
Можно ли использовать лист 3421 для трансформаторов?
Для силовых трансформаторов предпочтительна анизотропная сталь с текстурированной структурой. Изотропный лист 3421 применяется в трансформаторах малой мощности и дросселях, где геометрия магнитопровода не позволяет ориентировать поток вдоль прокатки.
Как влияет толщина листа на потери в стали?
С уменьшением толщины снижается составляющая потерь на вихревые токи, пропорциональная квадрату толщины пластины. Лист 0,35 мм имеет потери примерно на 20 % ниже, чем лист 0,5 мм, при одинаковой индукции и частоте.