導電性鉄鋼

鉄鋼自然界では、鉄は酸素とさまざまな化合物 (FeO、Fd2O3 など) で存在します。これらの化合物から化学的に純粋な鉄を単離することは非常に困難です。電気的および磁気的特性の点で、化学的に純粋な鉄は、電気分解法によって不純物を除去した鉄(電解鉄)に近いものです。電解鉄中の不純物の総量は 0.03% を超えません。

鉄の主な不純物は、酸素 (O2)、窒素 (N2)、炭素 (C)、硫黄 (C)、リン (P)、シリコン (Si)、マンガン (Mn) などです。ほとんどの不純物は鉱石や燃料から鉄に入ります。

シリコンとマンガンは、脱酸剤として鉄に特別に導入されます。これらは酸素と容易に結合して酸化物を形成し、溶鉄(鋼)内でスラグの形で表面に浮遊して除去されます。これにより鋼の機械的特性が向上しますが、鋼中に少量残ると導電率が低下します。

硫黄とリンは有害な不純物です。鉱石や燃料から鉄や鋼に混入すると、鋼の脆化を引き起こします。ガス(窒素と酸素)も、鉄や鋼の電気的および磁気的特性を劣化させるため、有害な不純物です。

金属線鉄の電気伝導度を急激に低下させる不純物は炭素です。鉄と炭素の合金は鋼と呼ばれます。鋼には、炭素に加えて、特定の特性を得るために特別に導入される他の元素 (合金元素) も含まれています。

鉄の技術的品質は低炭素鋼であり、その炭素含有量は 0.01 ~ 0.1% です。構造用鋼には 0.07 ~ 0.7%、工具鋼やその他の特殊 (合金) 鋼には 0.7 ~ 1.7% の炭素が含まれています。

鉄と鋼 - 機械的引張強度が高く、最も安価で最も入手しやすい導電性材料ですが、次の欠点により使用が制限されます。

鉄鋼鉄や鋼は耐食性が低く、空気中で簡単に酸化し、錆びます。さらに、隆起した 抵抗 (p = 0.13 — 0.14 オーム x mm2 / m) 銅およびアルミニウムと比較。鉄と鋼は交流に対する電気抵抗が大幅に増加します。 磁性材料…したがって、電流は導体の中央部から表面に大きく移動します(表面効果).

この影響と交流に対する電気抵抗の大きさを減らすために、彼らは透磁率が可能な限り低い鋼材を使用しようとしています。

鋼線の製造には、炭素含有量 0.10 ~ 0.15% の鋼が使用され、次の特性を備えています: 密度 7.8 g / cm3、融点 1392 ~ 1400ОС、最大引張強さ 55 ~ 70 kg / mm2、相対伸び4 ~ 5%、抵抗 0.135 ~ 146 オーム hmm2 / m、 抵抗温度係数 α = +0.0057 1 / ℃

大気腐食から保護するために、鋼線は銅または亜鉛の薄い層 (0.016 ~ 0.020 mm) で覆われています。

鋼線や棒も芯として使用されます。 バイメタルワイヤー導電性銅を大幅に節約できます。バイメタル導体は電気機器に使用されます(ナイフキー、コンタクタなど)。

バイメタル線の断面図

米。 1. バイメタル線の断面図

バイメタル鋼 - アルミニウム線の断面: 1 - アルミニウム線、2 - 鋼線

米。 2. バイメタル鋼 - アルミニウム線の断面: 1 - アルミニウム線、2 - 鋼線

高い機械的引張強度(130 ~ 170 kg / mm2)を備えた亜鉛メッキ鋼線は、機械的引張強度を高めるために鋼アルミニウム線の芯として使用されます。

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