Магнитомягкие стали и сплавы

Общие сведения. Магнитные материалы по ГОСТ 19693—74 подразделяются: на магнитомягкие с коэрцитивной силой по индукции не более 4 кА/м и магнито-твердые с коэрцитивной силой по индукции не менее 4 кА/м. Коэрцитивная сила по индукции — величина, равная напряженности магнитного поля, необходимого для изменения магнитной индукции от остаточной индукции до нуля (до полного размагничивания).
Магнитомягкие металлические материалы (стали и сплавы) легко намагничиваются и перемагничиваются и характеризуются узкой петлей гистерезисного цикла. Наряду с малой коэрцитивной силой они должны обладать высокой магнитной проницаемостью и относительно большой индукцией насыщения.
Магнитомягкие материалы применяются для изготовления сердечников реле постоянного и переменного тока, магнитопроводов трансформаторов, электрических машин и аппаратов, магнитных экранов и др., где требуется быстрое намагничивание с малыми потерями энергии.
Сталь электротехническая кремнистая (по ГОСТ 21427.0—75 * — ГОСТ 21427.4—78). Нелегированная электротехническая сталь не находит широкого применения в электротехнике из-за низкого удельного электросопротивления, что увеличивает потери энергии на вихревые токи. В мощных устройствах на переменном токе шире используется электротехническая кремнистая сталь. Легирование кремнием значительно повышает электросопротивление стали. При этом увеличивается магнитная проницаемость, уменьшаются коэрцитивная сила и потери на гистерезис. Однако содержание кремния в сталях ограничивается 4,8 % из-за роста хрупкости и ухудшения обработки давлением.
В кремнистых сталях наблюдается анизотропия (неодинаковость) магнитных свойств в различных направлениях кристаллической решетки. Наиболее легко намагничивается ребро куба, поэтому получение текстуры ребра куба, т. е. структуры с одинаковой ориентацией кристаллов, повышает магнитные свойства вдоль направления прокатки листа или ленты. Это достигается холодной прокатной, при помощи которой зерна, поворачиваясь, ориентируются ребрами. Изготовление текстурован-ной стали приводит к меньшим потерям энергии на перемагничивание при повышенной магнитной индукции.
Электрические потери в стали на вихревые токи растут пропорционально квадрату частоты тока, квадрату толщины листа (ленты) и обратно пропорционально удельному электросопротивлению. Вот почему кремнистые стали применяются в виде тонких листов и лент толщиной 1 мм и ниже (в устройствах, работающих на повышенных частотах, рекомендуются листы и ленты толщиной s? 0,1 мм).
Сталь электротехническая тонколистовая (ГОСТ 21427.0—75 *).
Марки и классификация стали электротехнической кремнистой тонколистовой представлены в табл. 4.17. .
Сталь подразделяют: а) по структурному состоянию и виду прокатки на классы: 1 —¦ горячекатаная изотропная; 2— холоднокатаная изотропная; 3—холоднокатаная анизотропная с ребровой текстурой. Номера указанных классов означают первую цифру в марках электротехнической кремнистой стали;