Технически чистое железо

Техни́чески чи́стое желе́зо (ТЧЖ) (также АРМКО-железо, железо Armco от аббр. ARMCO, названия американской стателитейной компании American Rolling Mill Corporation) — название низкоуглеродистой нелегированной стали, в которой суммарное содержание других элементов — 0,16 %, в том числе углерода — до 0,025 %[1], а по современным стандартам 0.01%[2]. Большое содержание основного элемента (до 99,9% Fe) позволяет считать такой сплав железом, загрязнённым примесями. Технически чистое железо устойчиво к коррозии, обладает высокой магнитной проницаемостью, повышенной электропроводностью и очень высокой пластичностью. Применяется для изготовления сердечников электромагнитов, деталей реле.

Железо имеет малое удельное электрическое сопротивление, обладает повышенными потерями на вихревые токи, в связи с чем применение его ограничено: в основном для магнитопроводов постоянного магнитного потока (полюсные наконечники, магнитопроводы реле). ТЧЖ — главный компонент большинства магнитных материалов.

Методы производства

В зависимости от способа получения особо чистое железо называется карбонильным или электролитическим.

Карбонильное железо^[англ.] получают при термическом разложении пентакарбонила железа Fe(CO)₅ и рафинируют в токе водорода.

Электролитическое железо изготавливают электролитическим рафинированием в расплавленных солях и поставляют в виде порошка (ПЖЭ-1 и ПЖЭ-2) или кусков (ЖЭ-МП). Чистое железо марок 005ЖР и 008ЖР (ТУ 14-1-2033-77) получают из продуктов прямого восстановления руд.

Технически чистое железо получают в мартеновских и электрических плавильных печах при удлинении процесса выгорания примесей.

Свойства

• Общее содержание примесей около 0,16 %, в том числе :
  • не более 0,025 % C,
  • 0,035 % Mn,
  • 0,05 % Si,
  • 0,015 % P,
  • 0,025 % S,
  • 0,05 % Cu.
• Плотность 7850 кг/м³,
• предел текучести 120 MН/м²,
• предел прочности 260 MН/м²,
• относительное сужение 60 %,
• относительное удлинение 30 %,
• ударная вязкость 2 МДж/м²,
• HB = 420 МН/м² (1 МН/м² × 0,1 кгс/мм²).

Устойчиво против коррозии, хорошо сваривается, обладает высокой^[уточнить] электрической проводимостью, чрезвычайно пластично (поддаётся штамповке и глубокой вытяжке при комнатной температуре). Один из магнитно-мягких материалов. Магнитные свойства зависят от количества примесей, размеров кристаллических зёрен (структуры), упругих и пластических напряжений. Отличается малой коэрцитивной силой — H_C = 66 А/м (0,83 Э), большой магнитной проницаемостью — m_max = 10 мГн/м (8000 Гс/Э).

Применение

Применяется при изготовлении электротехнических изделий, работающих в постоянных и медленно меняющихся магнитных полях (сердечники и полюсные наконечники электромагнитов, детали реле и т. п.). В металлургии применяют как основной элемент при изготовлении многих магнитных сплавов и как шихту при производстве легированной стали.

См. также

• Магнитомягкие материалы
• Электротехническая сталь
• Феррит
• AK Steel Holding (бывшая ARMCO)

Примечания

1. БСЭ, статья "АРМКО-железо"
2. Armco pure iron, AK Steel International

Литература

• Меськин В. С., Основы легирования стали, М., 1959, с. 19
• ГОСТ 3836-83 Сталь электротехническая нелегированная тонколистовая и ленты. Технические условия
• ГОСТ 11036-75 Сталь сортовая электротехническая нелегированная. Технические условия