Электроматериалы. Руппель А.А. - 19 стр.

UptoLike

18
окислы, которые в расправленном железе (стали) всплывают на по-
верхность в виде шлака и удаляются. Они улучшают механические
свойства сталей, но, оставаясь в небольшом количестве в стали, сни-
жают ее электропроводность. Сера и фосфор вредные примеси по-
падая в железо и сталь из руды и топлива, они вызывают хрупкость
сталей. Газы (азот и кислород) тоже вредные примеси, так как они
ухудшают электрические и магнитные свойства железа и сталей.
Важнейшей примесью, резко снижающей электропроводность
железа, является углерод. Сплавы железа с углеродом называются
сталями. Кроме углерода, в сталях содержатся другие элементы, вво-
димые специально с целью получения тех или иных свойств (леги-
рующие элементы).
Техническими сортами железа являются малоуглеродистые ста-
ли, содержание углерода в которых составляет от 0,01 до 0,1 %. В
конструкционных углеродистых сталях углерод содержится в количе-
стве от 0,07 до 0,7 %, а в инструментальных и других специальных
(легированных) сталях – от 0,7 до 1,7 %.
Железо и сталь наиболее дешевые и доступные проводниковые
материалы, обладающие высокой механической прочностью при раз-
рыве, но их применение ограничивается следующими недостатками.
Железо и сталь имеют низкую коррозийную стойкость, т. е. они легко
окисляются на воздухе – ржавеют и обладают повышенным удельным
сопротивлением (ρ=0,10–0,14 Ом·мм
2
) по сравнению с медью и
алюминием. Электрическое сопротивление у железа и стали на пере-
менном токе сильно возрастает, поскольку железо и сталь являются
магнитными материалами. Поэтому ток в большей степени вытесня-
ется из средней части провода к его поверхности (поверхностный эф-
фект).
Для снижения этого эффекта и величины электрического сопро-
тивления переменному току стараются применять стали с возможно
меньшей величиной магнитной проницаемости.
Для изготовления стальной проволоки применяют сталь с содер-
жанием углерода от 0,10 до 0,15 %, обладающую следующими свой-
ствами: плотностью 7,8 г/см
3
; температурой плавления 13921400 °С;
пределом прочности при растяжении σ
р
= 55–70 кгс/мм
2
; относитель-
ным удлинением е
р
=4–5 %; удельным сопротивлением ρ =0,135–0,146
Ом·мм
2
; температурным коэффициентом сопротивления α=+0,0057
1/°С.
Для защиты от атмосферной коррозии стальные провода покры-
вают тонким слоем цинка (0,016–0,020 мм).