Сталь — SU 1717666 (original) (raw)
союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 38/4 1)5 РЕТЕНИЯ недо- пособ- также ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кировский политехнический институт(57) Изобретение относится к металлургии,в частности к магнитной демпфирующей Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, обладающей высокой демпфирующей способностью, повышенной магнитной индукцией, низкой коэрцитивной силой, предназначенной для работы в условиях вибрации, умеренной коррозионно-активной среды в качестве материала магнитопроводов электрических машин и электротехнических устройств.Известна электротехническая сталь состава, мас. 6 (не более): углерод 0,035; марганец и кремний 0,3; фосфор 0.02; сера 0,03; медь 0,3; железо остальное, Сталь имеет повышенный уровень магнитомягких свойств; при напряженности магнитного поля 500, 1000, 2500 А/м магнитная индукция имеет значения Щ не менее соответственно 1, 32; 1,45; 1,54 и коэрцитивная сила не более 95 А/м.Недостатком известной стали является невысокая демпфирующая способность - логарифмический декремент равен 1,5-2 при напряжении, соответствующем максимуму магнитомеханического затухания,.Ы 2 1717666 стали, предназначенной в качестве материала магнитопроводов электрических машин и электротехнических устройств для работы в условиях вибрации. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мась: углерод 0,003-0,08; хром 1,2-12,2; кремний 0,03-1,82; алюминий 1,3-8,6; ванадий 0,001-5,5; молибден 0,001 - 2,5; никель 0,005 - 3,2; марганец 0,05 - 0,31; медь 0,005 - 0,36; сера 0,005-0,03; фосфор 0,005 - 0,03; железо остальное. 1 табл. Известен также демпфирующии сплав железа состава, мас. ; алюминий 1 - 8: хром 2 - 30; углерод,02; железо остальное.Недостатком сплава является недостаточно высокие характеристики магнитомягких свойств, Так, например, для сплава, содержащего, : железо 11; хром 2; алюминий 0,02, углерод при напряженности поля 500, 1000, 2500 А/м магнитная индукция (Т) составляет соответственно 0,82, 1,14;1,38; а коэрцитивная сила 176 А/м,Известен также магнитомягкий сплав железа состава, мас. : углерод0,1; кремний 10,01 - 5 одного или нескольких компонентов: алюминий 0,1-3; хром 0,1 - 3;. ванадий 0,1 - 2; молибден 0,1 - 2; марганец 0,1-3; титан 0,1 - 3; никель 0,1 - 5; железо остальное. Недостатками сплава являются статочно высокие демпфирующая с ность, магнитная индукция, а повышенная коэрцитивная сила.Целью изобретения является повышение демпфирующей способности, магнит 1717666ной индукции, а также снижение коэрцитивной силы сплава железо,Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая сталь содержит углерод, хром, ванадий, кремний, алюминий, молибден, никель, марганец, железо и дополнительно медь, серу, фосфор при следующем соотношении компонентов, мас. ф,.Углерод 0,003 - 0,08 Хром 1,2-12,2 Кремний 0,03 - 1,82 Алюминий 1,3-8,6 Ванадий 0.001 - 5,5 Молибден 0,001 - 2,5 Никель 0.005-3,2 Марганец 0,05 - 0,31 Медь 0,005 - 0,36 Сера 0,005 - 0,03 Фосфор 0,005 - 0,03 Железо Остальное Более низкое по сравнению с извест.ным сплавом содержание кремния, что приводит к устранению явления упорядочения, обеспечивает более высокое демпфирование стали. Более высокое содержание хрома, ванадия, молибдена, замыкающих у-область в их сплавах с железом, ведет к повышению демпфирования, сильно не изменяя при этом магнитные свойства. Более низкое содержание марганца, сильно снижающего температурный интервал А 1 - Аз и тем самым точку Кюри, позволяет повысить демпфирование и улучшить магнитомягкие свойства. Отсуствие титана позволяет избежать дисперсионного твердения, которое присуще комбинации хром-никель-титан в малоуглеродистых сталях, Дисперсионное тверрение ведет к ухудшению демпфирующихи магнитомягких свойств. Более низкое .содержание никеля выбрано по этой же причине, Более высокое содержание алюминия способствует улучшению магнитомягких свойств.Наличие впредлагаемой стали меди, серы, фосфора объясняется их постоянным присутствием в шихтовом железе, Содержание серы и фосфора ограничивается техНологически возможными низкими значениями, поскольку эти компоненты ухудшают демпфирующие и магнитомягкие свойства.Сталь выплавляют в индукционной печи, затем подвергают ковке. Демпфирующую способность определяют методом затухающих крутильных колебаний по логарифмическому декременту д при напряжении, соответствующем максимуму 5 магнитомеханического затухания. Магнитную индукцию В и коэрцитивную силу Нс определяют баллистическим методом. Значения напряженности магнитного поля Н при определении магнитной индукции со ставляют 500, 1000, 2500 А/м.Результаты испытаний приведены втаблице.Из таблицы видно, что демпфирующаяспособность, магнитная индукция выше и 15 коэрцитивная сила ниже у предлагаемойстали (составы 2 - 4), чем у известной (состав 6). Выход по содержанию компонентов за указанные пределы(составы 1 и 5) ведет или к более низкой демпфирующей способности 20 (состав 1) или к более худшим значениямдемпфирующих и магнитомягких свойств (состав 5) по сравнению с известной.Более высокий комплекс демпфирующих и магнитомягких свойств предлагаемой 25 стали по сравнению с известной позволитулучшить функциональные характеристики электротехнических изделий, а также повысить их надежность, работоспособность и конкурентоспособность при работе в усло виях динамического нагружения,Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, хром, крем ний, алюминий. ванадий, молибден, никель,марганец, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения демпфирующей способности, магнитной индукции и снижения коэрцитивной силы, она дополнительно 40 содержит медь, серу, фосфор при следующем соотношении компонентов, мас. :Углерод 0,003 - 0,08 Хром 1,2 - 12,2 Кремний 0,03 - 1,82 45 Алюминий 1,3-8,6Ванадий 0,001 - 5,50 Молибден 0,001-2,50 Никель 0,005-3,20 Марганец 0,05 - 0,31 50 Медь 0,005 - 0,36Сера 0,005 - 0,03 Фосфор 0,005 - 0,03 Железо Остальное