ет 30-40% вслабых полях и 5-7% - в средних. Для текстурованных сталей свойства вдоль и поперек направления прокатки могут отличаться в десятки раз. Рассмотрим вопрос стабильности свойств электротехнических сталей всех трех групп.

Магнитные свойства сталей с течением времени ухудшаются, что объясняется структурными изменениями в материале (старением стали). Для стабилизации свойств процессы старения искусственно ускоряют, подвергая сталь нагреву до 120-150° С в течение 120 ч.

Таблица 2.5. Электромагнитные свойства некоторых марок электротехнической стали (по данным ГОСТ 21427.3-75)

Для работы в слабых полях

Для работы в средних полях

Кремний повышает стабильность свойств во времени, поэтому изменение свойств в результате искусственного старения для высоколегированных сталей меньше (около 3%), чем для слаболегированных (около 7-9%)-

Следует отметить, что быстрое охлаждение стали при повторном отжиге (сотни градусов в час) вызывает значительное усиление процессов старения.

Свойства сталей зависят также от температуры и механических напряжений.

При повышении температуры происходит значительное падение константы магнитной анизотропии и небольшое уменьшение магнитной индукции насыщения. Этому соответствует возрастание магнитной проницаемости в слабых полях и ее уменьшение в сильных.

На рис. 2.13 приведены кривые намагничивания стали 3413 при разных температурах.

Удельные потери при повышении температуры несколько снижаются в связи с возрастанием удельного сопротивления.

Механические напряжения могут возникнуть в электротехнических сталях по разным причинам. Например, в процессе производства края листа остывают быстрее, чем его середина, в результате чего серединные части оказываются под действием растягиваюших,

а краевые - сжимаюших на-

0,2 10

OA 20

0,0 30

0,8

Н/./см

Рис. 2.13. Кривые намагничивания гтали 3413 вдоль направления прокатки при разных температурах

пряжений. При изготовлении магнитопровода после штамповки или резки материала по его кромке возникают сжимающие напряжения (наклеп). В процессе сборки сердечника пакет обжимается и стягивается, поэтому сталь оказывается под воздействием механических напряжений и т. п.

Во всех случаях наличие механических напряжений приводит к ухудшению магнитной проницаемости, особенно в слабых полях, и к увеличению удельных потерь.

Степень воздействия механических напряжений у каждой марки материала различна и определяется их значением, от-к общей площади пластины

ношением деформированной зоны и т. п.

На рис. 2.14 приведена зависимость увеличения потерь на гистерезис Рг при штамповке от ширины кольца 1.

200 , 180 W0 1.-0

5 10 15 20 751,мм

15 Н,А/Ш

Рис. 2.14. Зависимость увеличения потерь на гистерезис при штамповке от ширины кольца

Рис. 2.15. Кривые намагничивания стали 1513 с толщиной листа 0,35 мм

Магнитные свойства могут быть в значительной степени восстановлены путем проведения повторного отжига.

Представляют интерес кривые намагничивания электротехнических сталей, получаемые при действии переменного поля {f= = 50 Гц) с одновременным наложением постоянного поля. На рис. 2.15 приведены кривые, полученные в этих условиях, для ста-~ ли 1513.

§ 2.6. Пермаллои *

Пермаллои представляют собой, как отмечалось, сплавы железа с никелем или железа с никелем и кобальтом, обычно легированные молибденом, хромом, медью, кремнием и другими элементами. Они обладают более высокими магнитными свойствами в слабых полях, чем электротехнические стали.

На рис. 2.16 представлены зависимости физических свойств железоникелевых сплавов от содержания никеля. Кривые показывают, что наибольшими значениями ртах и рнач обладает сплав с содержанием 78,5% Ni, получивший название классического пермаллоя.

Для этого сплава константы кристаллографической анизотропии Kl и магнитострикции насыщения близки к нулю.

Как доказали Н. А. Акулов и затем Е. И. Кондорский, одновременное равенство нулю Ki и является причиной особенно легкой намагничиваемости пермаллоев, что объясняется следующим уу„/,.7)гРЯ~"1ГГП ТТЛ Р,мком-м образом. Уменьшение магнитной кристаллографической анизотропии приводит к тому, что разница в работе, необходимой для намагничивания кристаллов в направлениях легкого или трудного намагничивания, становится меньше. Уменьшение магнитострикции обусловливает снижение напряжений в кристаллической решетке, возникающих при изменении линейных размеров под действием намагничивающего поля,

и, следовательно, облегчает процессы намагничивания.

Необходимо отметить, что при близких к нулю значениях Ki и магнитные свойства материалов становятся очень чувствительными к внешним напряжениям, что в большинстве случаев нежелательно.

Магнитные свойства в значительной степени зависят также от химического состава и чистоты сплава. Наиболее сильное влияние оказывают такие примеси, как углерод, сера и кислород, не входящие в твердый раствор.

SO 100. %Ni

Рис. 2.16. Зависимость свойств железоникелевых сплавов от содержания никеля