PL194908B1 - Sposób wytwarzania blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym, w którym to spo- sobie z materialu wstepnego, jak wlewki, tasmy, blachówka lub wlewki cienkoscienne, wykonanego ze stali zawierajacej (w % wagowych) 0,001 - 0,05% C, Si = 1,5%, Al = 0,4%, przy czym Si + Al = 1,7%, 0,1 - 1,2% Mn, ewentualnie do 1,5% ogólem dodatków stopowych, jak P, Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co, Nb i/lub B oraz jako reszte zelazo oraz typowe pierwiastki towarzyszace, wytwarza sie tasme walco- wana na goraco, walcujac na goraco material wstepny w kilku przejsciach bezposrednio z temperatury odlewania lub po uprzednim ponownym nagrzaniu do temperatury ponownego nagrzania, wynoszacej co najmniej 1000°C i co najwyzej 1180°C, a nastepnie zwija sie tasme, znamienny tym, ze podczas walcowania na goraco co najmniej pierwsze przejscie wykonuje sie w zakresie austenitu i co najmniej jedno nastepne przejscie wykonuje sie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt, zas podczas walcowa- nia w zakresie dwufazowym uzyskuje sie odksztalcenie calkowite e h równe co najmniej 35%. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym, w którym to sposobie z wytworzonego ze stali materiału wstępnego, jak wlewki, taśmy, blachówka lub wlewki cienkościenne, wykonuje się taśmę walcowaną na gorąco, przy czym blacha elektrotechniczna wykazuje niewielkie straty przemagnesowywania i wysoką polaryzację oraz dobre własności mechaniczne. Tego typu blachy elektrotechniczne o ziarnie niezorientowanym stosuje się głównie jako materiał na rdzenie w maszynach elektrycznych, jak silniki i generatory, z obrotowym magnetycznym kierunkiem przewodzenia.

Pod pojęciem „blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym” rozumiane są tutaj blachy elektrotechniczne, objęte normą DIN EN 10106 („wyżarzana końcowo blacha elektrotechniczna”) i DIN EN 10165 („nie wyżarzana końcowo blacha elektrotechniczna”). Ponadto pojęcie to obejmuje także silniej anizotropowe gatunki, o ile nie należą one do blach elektrotechnicznych o ziarnie zorientowanym.

Przemysł przetwórczy jest wymaga dostarczania blach elektrotechnicznych o ziarnie niezorientowanym, których własności magnetyczne są lepsze w porównaniu do znanych blach tego rodzaju. Mają one zatem wykazywać mniejsze straty przemagnesowywania i większą polaryzację w danym przedziale indukcji. Jednocześnie z konkretnych operacji obróbki i przetwarzania, którym podlegają blachy elektrotechniczne w związku ze swym przeznaczeniem, wynikają szczególne wymagania w zakresie mechaniczno-technologicznych własności blach elektrotechnicznych. W związku z tym szczególnego znaczenia nabiera podatność blach na cięcie, na przykład przy wykrawaniu.

Wskutek zwiększenia polaryzacji magnetycznej następuje obniżenie stopnia wymaganej magnetyzacji. Pociąga to za sobą obniżenie strat miedzi, które stanowią istotny składnik strat, występujących przy eksploatacji maszyn elektrycznych. Dlatego też blachy elektrotechniczne o ziarnie niezorientowanym i zwiększonej przenikalności mają znaczącą wartość ekonomiczną.

Wymagania w zakresie gatunków blach elektrotechnicznych o ziarnie niezorientowanym i wysokiej przenikalności dotyczą nie tylko blach o wysokich stratach (P1,5 > 5 - 6 W/kg), lecz także blach o średnich i niskich stratach (P1,5 > 3.5). Dlatego też podejmuje się wysiłki, mające na celu udoskonalenie całego spektrum stali elektrotechnicznych o niskiej, średniej i wysokiej zawartości krzemu w odniesieniu do ich wartości polaryzacji magnetycznej.

Jedna z dróg wytwarzania blachy elektrotechnicznej o wysokiej przenikalności, oparta na średnio- lub słabo krzemowanych stopach, polega na poddawaniu taśmy walcowanej na gorąco wyżarzaniu w trakcie wytwarzania. Tak na przykład w międzynarodowym opisie patentowym nr WO 96/00306 zaproponowano, aby taśmę walcowaną na gorąco, przeznaczoną do wytwarzania blachy elektrotechnicznej, walcować na gotowo w obszarze austenitu, zaś jej zwijanie przeprowadzać w temperaturach powyżej całkowitej przemiany w ferryt. Dodatkowo przewidziano wyżarzanie zwoju bezpośrednio z temperatury walcowania. W ten sposób uzyskuje się produkt końcowy o dobrych własnościach magnetycznych. Jednak z uwagi na duże nakłady energetyczne związane z grzaniem przed i w trakcie walcowania na gorąco oraz wymagane dodatki stopowe należy tu uwzględnić podwyższone koszty.

W europejskim opisie patentowym nr EP 0 469 980 wymagana jest podwyższona temperatura zwijania w połączeniu z dodatkowym wyżarzaniem taśmy walcowanej na gorąco, aby także przy niższych zawartościach dodatków stopowych uzyskać użyteczne własności magnetyczne. Również realizacja tego sposobu wymaga uwzględnienia dodatkowych kosztów.

Celem wynalazku jest zaproponowanie korzystnego ekonomicznie sposobu wytwarzania blach elektrotechnicznych o ulepszonych własnościach.

Zadanie to rozwiązano za pomocą sposobu wytwarzania blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym, w którym to sposobie z materiału wstępnego, jak wlewki, taśmy, blachówka lub wlewki cienkościenne, wykonanego ze stali zawierającej (w % wagowych) 0,001 - 0,05% C, < 1,5% Si, < 0,4% Al, przy czym Si + Al < 1,7%, 0,1 - 1,2% Mn, ewentualnie do 1,5% ogółem dodatków stopowych, jak P, Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co, Nb i/lub B oraz jako resztę żelazo oraz typowe pierwiastki towarzyszące, wytwarza się taśmę walcowaną na gorąco, walcując na gorąco materiał wstępny w kilku przejściach bezpośrednio z temperatury odlewania lub po uprzednim ponownym nagrzaniu do temperatury ponownego nagrzania, wynoszącej co najmniej 1000°C i co najwyżej 1180°C, a następnie zwija się taśmę, przy czym podczas walcowania na gorąco co najmniej pierwsze przejście wykonuje się w zakresie austenitu i co najmniej jedno następne przejście wykonuje się w zakresie dwufazowym austenit/ferryt, zaś podczas walcowania w zakresie dwufazowym uzyskuje się odkształcenie całkowite eh równe co najmniej 35%.

PL 194 908 B1

Według wynalazku własności magnetyczne blachy elektrotechnicznej kształtuje się poprzez obróbkę plastyczną w trakcie poszczególnych przejść realizowanych w ramach walcowania na gorąco, w zależności od danego stanu struktury. Decydującą rolę odgrywa przy tym walcowanie w zakresie dwufazowym, podczas gdy udział odkształcania w zakresie ferrytu powinien być jak najmniejszy. Sposób według wynalazku nadaje się zatem zwłaszcza do obróbki takich stopów Fe-Si, które mają wyraźny zakres dwufazowy pomiędzy zakresem austenitu i ferrytu.

Przy dopasowywaniu dodatków stopowych w odniesieniu do pierwiastków ferryto- i austenitotwórczych należy uwzględnić przewidziane w ramach wynalazku zakresy zawartości poszczególnych pierwiastków w oparciu o skład podstawowy (Si + 2Al) < 1,7; należy przy tym pamiętać o zapewnieniu wystarczająco wyraźnego zakresu dwufazowego.

W przypadku zastosowania wlewków jako materiału wstępnego nagrzewa się je ponownie do temperatury > 1000°C, w związku z czym materiał znajduje się całkowicie w stanie austenitycznym. Z tego samego powodu również cienkie wlewki lub lane taśmy stosuje się bezpośrednio przy wykorzystaniu ciepła odlewania i w razie potrzeby nagrzewa się je do początkowej temperatury walcowania, wynoszącej ponad 1000°C. Wymagana temperatura ponownego nagrzewania rośnie przy tym wraz ze wzrostem zawartości Si, przy czym nie jest przekraczana górna granica, wynosząca 1180°C.

Walcowanie na gorąco według wynalazku przeprowadza się z reguły w walcarce kaskadowej do walcowania na gotowo, złożonej z kilku klatek walcowniczych. Cel walcowania w zakresie austenitu, realizowanego w jednym lub kilku przejściach, polega po pierwsze na możliwości kontrolowanego przejścia od austenitu do zakresu dwufazowego i z zakresu dwufazowego do zakresu ferrytowego w obrębie walcarki kaskadowej. Po drugie przejścia realizowane w zakresie austenitu służą do takiego ustawienia grubości taśmy walcowanej na gorąco przed rozpoczęciem walcowania w zakresie dwufazowym, aby zapewnić odkształcenie całkowite, wymagane podczas walcowania w zakresie dwufazowym („walcowanie mieszane”). Walcowanie mieszane obejmuje również co najmniej jedno przejście. Korzystnie jednak realizuje się kilka przejść w zakresie mieszanym austenit/ferryt, aby odkształcenie całkowite, wymagane przy tym walcowaniu mieszanym, wynosiło niezawodnie co najmniej 35%, a co za tym idzie, osiągnięta została żądana struktura taśmy walcowanej na gorąco.

Pod pojęciem „odkształcenia całkowitego eh” rozumiany jest tutaj stosunek ubytku grubości podczas walcowania w danym zakresie fazowym do grubości taśmy przy wejściu w dany zakres fazowy. Odpowiednio do tej definicji taśma walcowana na gorąco, wytwarzana według wynalazku, ma przykładowo po walcowaniu w zakresie austenitu grubość h₀. W trakcie następującego potem walcowania w zakresie dwufazowym grubość taśmy walcowanej na gorąco zostaje zredukowana do wartości h₁. Zgodnie z definicją uzyskane w trakcie walcowania mieszanego odkształcenie całkowite eh wynosi wówczas (h₀ - h1)/h₀, gdzie h₀ = grubość przy wejściu w pierwszą klatkę walcowniczą, pracującą w zakresie mieszanym austenit/ferryt, zaś h1 = grubość przy wyjściu z ostatniej klatki walcowniczej, pracującej w zakresie mieszanym.

Według wynalazku odkształcenie całkowite eh podczas walcowania w zakresie dwufazowym austenit/ferryt powinno wynosić co najwyżej 35%, aby osiągnąć sprzyjający żądanym własnościom magnetycznym i technologicznym stan taśmy walcowanej na gorąco pod względem wielkości ziarna, tekstury i wydzieleń, względnie przygotować taśmę do następnych etapów obróbki. Optymalne rezultaty obróbki można przy tym osiągnąć wówczas, gdy odkształcenie całkowite eh w zakresie dwufazowym austenit/ferryt jest ograniczone do 60%.

Walcowanie na gorąco, przeprowadzane głównie jako walcowanie mieszane z daleko idącym pominięciem walcowania w zakresie ferrytu, umożliwia wytwarzanie taśmy walcowanej na gorąco, którą można w dalszych etapach wykorzystać do wytwarzania blachy elektrotechnicznej i do wytwarzania elementów o bardzo dobrych własnościach magnetycznych. Nie jest do tego potrzebne stosowanie dodatkowych operacji, powodujących zwiększenie kosztów, ani utrzymywanie określonych wysokich temperatur podczas walcowania na gorąco. Zamiast tego sposób według wynalazku umożliwia, dzięki optymalnej strategii walcowania zarówno pod względem kształtowania temperatury, jak też kaskadowego układu etapów obróbki plastycznej, w połączeniu z odpowiednio dobraną temperaturą zwijania, korzystne ekonomicznie wytwarzanie blach elektrotechnicznych wysokiej jakości.

Stwierdzono, że już sama kombinacja środków według wynalazku oraz utrzymywanie odkształcenia w przedziale od 35 do 60%, przewidzianego według wynalazku do obróbki plastycznej w zakresie mieszanym austenit/ferryt, pozwala na wytwarzanie blach elektrotechnicznych, których własności są zbliżone do własności blach elektrotechnicznych, wytwarzanych tradycyjnym sposobem, zawierającym dodatkowe czasochłonne i kosztowne operacje, jak uzupełniające wyżarzanie taśmy walcowanej

PL 194 908 B1 na gorąco. Ponadto stwierdzono, że w przypadku, gdy wyżarzanie taśmy walcowanej na gorąco stosuje się w uzupełnieniu sposobu według wynalazku, współdziałanie tych środków prowadzi do otrzymania blach elektrotechnicznych, które pod względem własności magnetycznych i mechanicznych są lepsze od blach wytwarzanych sposobem tradycyjnym. W ten sposób wynalazek powoduje z jednej strony wyraźne obniżenie kosztów przy wytwarzaniu blach elektrotechnicznych wysokiej jakości. Z drugiej strony w oparciu o sposób według wynalazku można wytwarzać blachy elektrotechniczne, których własności są daleko lepsze od własności blach wytwarzanych sposobem tradycyjnym.

Korzystna postać wykonania wynalazku charakteryzuje się tym, że taśmę walcowaną na gorąco po obróbce plastycznej w zakresie austenitu walcuje się na gotowo wyłącznie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt. Zwłaszcza w tym wariancie wynalazku odkształcenie całkowite eh, uzyskane podczas walcowania w zakresie dwufazowym austenit/ferryt, powinno wynosić co najmniej 50%. W tym wariancie sposobu według wynalazku unika się całkowicie walcowania taśmy w zakresie ferrytu. Do zastosowania takiego ciągu operacji walcowania z pominięciem walcowania w zakresie ferrytu nadają się zwłaszcza taśmy, wytwarzane na bazie stali Fe-Si o wyraźnym zakresie dwufazowym austenit/ferryt przy przejściu z austenitu w ferryt. Poprzez odpowiedni dobór stosunku stopnia zgniotu i prędkości odkształcania, to znaczy wykorzystanie ciepła powstającego przy odkształceniu, można uzyskać optymalne kształtowanie temperatury w sensie wyeliminowania chłodzenia walcowanego materiału, a zatem całkowitej przemiany w ferryt.

W alternatywnym wariancie sposobu według wynalazku po walcowaniu w zakresie dwufazowym austenit/ferryt przeprowadza się co najmniej jedno przejście w zakresie ferrytu. Odkształcenie całkowite eh, uzyskane podczas walcowania w zakresie ferrytu, powinno przy tym wynosić co najmniej 10% i co najwyżej 33%. Również w tej postaci wykonania walcowanie w zakresie ferrytu jest ograniczone do minimum, w związku z czym punkt ciężkości obróbki plastycznej, mimo końcowego walcowania w zakresie ferrytu, leży bez zmian w zakresie mieszanym austenit/ferryt.

W zasadzie do realizacji sposobu według wynalazku nadaje się temperatura zwijania, wynosząca co najmniej 700°C. Przy zachowaniu tej temperatury zwijania można całkowicie lub co najmniej w znacznej części pominąć wyżarzanie taśmy walcowanej na gorąco. W taśmie następuje zanik umocnienia już w zwoju, przy czym cechy określające jej własności, jak wielkość ziarna, tekstura i wydzielenia, ulegają poprawie. W związku z tym szczególnie korzystne jest, jeżeli taśmę walcowaną na gorąco poddaje się bezpośredniemu wyżarzaniu z temperatury zwijania, zaś czas wyżarzania przy temperaturze wyżarzania powyżej 700°C wynosi co najmniej 15 minut. Takie wyżarzanie, realizowane „in-line” taśmy walcowanej na gorąco, zwijanej w wysokiej temperaturze i w zasadzie nie chłodzonej w postaci zwoju, może całkowicie zastąpić, w innych okolicznościach konieczne, wyżarzanie taśmy w piecu kołpakowym. W ten sposób można wytwarzać wyżarzone taśmy walcowane na gorąco o szczególnie dobrych własnościach magnetycznych i technologicznych. Potrzebny do tego nakład czasu i energii jest znacznie mniejszy niż w przypadku wyżarzania taśmy, przeprowadzanego tradycyjnie celem poprawy własności blachy elektrotechnicznej.

W postaci wykonania wynalazku, nadającej się zwłaszcza do przetwarzania stali o zawartości Si wynoszącej co najmniej 0,7% wagowych, po walcowaniu w walcarce kaskadowej taśmę walcowaną na gorąco zwija się w temperaturze wynoszącej mniej niż 600°C, zwłaszcza mniej niż 550°C. Zwijanie w tych temperaturach prowadzi w omawianych stopach do uzyskania umocnionej struktury.

Korzystnie w co najmniej jednym z ostatnich przejść w zakresie ferrytu walcuje się ze smarowaniem. Dzięki walcowaniu na gorąco ze smarowaniem występują z jednej strony mniejsze odkształcenia ścinające, w związku z czym walcowana taśma uzyskuje w rezultacie jednorodną strukturę na przekroju. Z drugiej strony smarowanie zmniejsza siły walcowania, w związku z czym przy każdym przejściu można zrealizować większy ubytek grubości. Dlatego też, zależnie od żądanych własności wytwarzanej blachy elektrotechnicznej, korzystne może być, jeżeli wszystkie przejścia w zakresie ferrytu przeprowadza się ze smarowaniem walców.

Niezależnie od wyboru konkretnego ciągu operacji walcowania dalszą poprawę własności wytwarzanej blachy elektrotechnicznej można uzyskać wówczas, gdy taśmę walcowaną na gorąco wyżarza się po zwijaniu w temperaturze, wynoszącej co najmniej 740°C. Wyżarzanie to można przeprowadzać w piecu kołpakowym lub przelotowym. Zwłaszcza wówczas, gdy jako materiał wstępny stosuje się cienkie wlewki lub lane taśmy, można wytwarzać taśmy walcowane na gorąco o grubości < 1,5 mm. Wytwarzanie taśm o szczególnie wysokiej jakości można w związku z tym zapewnić w ten sposób, że odlewany materiał wstępny wytwarza się w urządzeniu do odlewania i walcowania, skąd bezpośrednio kieruje się go na linię walcowniczą.

PL 194 908 B1

Taśmy walcowane na gorąco według wynalazku mają tak dobre własności, że można je wykorzystywać do wielu zastosowań bezpośrednio jako blachy elektrotechniczne, bez konieczności przeprowadzania walcowania na zimno, w ramach którego wykonuje się obróbkę plastyczną na zimno, wychodzącą poza dogniatanie lub wygładzanie. Dlatego też korzystna postać wykonania wynalazku polega na tym, że taśmę walcowaną na gorąco konfekcjonuje się i wysyła w postaci blachy elektrotechnicznej.

Należy zwrócić uwagę na to, że w takich przypadkach, gdy bezpośrednio zastosowany materiał wstępny przetwarza się według wynalazku do postaci taśmy walcowanej na gorąco, szczególnie dobre własności magnetyczne osiąga się wówczas, gdy walcowanie na gorąco kończy się w zakresie mieszanym austenit/ferryt. Okazało się, że zwłaszcza te taśmy, podczas walcowania których pominięto zakres ferrytu, nadają się do tego, by bez żadnej dalszej obróbki w ramach walcowania na zimno można je było wysyłać do końcowego odbiorcy.

Ponadto stwierdzono, że w razie potrzeby trawiona, wytwarzana według wynalazku taśma walcowana na gorąco nadaje się do różnych zastosowań bez konieczności przeprowadzania końcowej obróbki plastycznej na zimno. Do zastosowań specjalnych, w których wymagana jest lepsza podatność na obróbkę taśmy elektrotechnicznej walcowanej na gorąco, wytwarzanej według wynalazku i wysyłanej bez oddzielnego walcowania na zimno, można to osiągnąć w ten sposób, że trawioną taśmę walcowaną na gorąco dogniata się przy stopniu zgniotu < 3%. Dogniatanie powoduje wygładzenie nierówności na powierzchni taśmy, bez obawy wystąpienia znaczących zmian struktury uzyskanej w wyniku walcowania na gorąco.

Alternatywnie lub uzupełniająco w stosunku do opisanej powyżej operacji dogniatania można, poza własnościami powierzchniowymi, ulepszyć także własności magnetyczne wytwarzanej według wynalazku taśmy walcowanej na gorąco, jeżeli trawioną taśmę walcowaną na gorąco wygładza się przy stopniu zgniotu ponad 3 i co najwyżej 15%. Również to końcowe walcowanie nie prowadzi do typowej redukcji grubości, która byłaby porównywalna ze zmianami grubości taśmy, uzyskiwanymi przy typowym walcowaniu na zimno z uwagi na występujące w nich, znaczące stopnie zgniotu. Dodatkową energię odkształcenia wprowadza się do taśmy, co ma pozytywny wpływ na późniejszą podatność wygładzonej taśmy na obróbkę.

Blachę elektrotechniczną, dostarczaną według wynalazku w postaci taśmy walcowanej na gorąco, można przed jej konfekcjonowaniem i wysyłką wyżarzać końcowo w temperaturze > 740°C. Jeżeli natomiast wyżarzanie końcowe przeprowadza się u przetwórcy, wówczas można mu dostarczyć elektrotechniczną taśmę walcowaną na gorąco w stanie niewyżarzonym końcowo, jeżeli taśmę walcowaną na gorąco przed jej konfekcjonowaniem i wysyłką wyżarzy się rekrystalizująco w temperaturach > 650°C do postaci niewyżarzonej końcowo taśmy elektrotechnicznej.

Taśma walcowana na gorąco, wytwarzana sposobem według wynalazku, jest jednak z uwagi na swe własności mechaniczne szczególnie przystosowana do tego, by walcować ją w typowy sposób na zimno jedno- lub kilkustopniowo na końcową grubość. Jeżeli walcowanie na zimno przeprowadza się kilkustopniowo, wówczas po co najmniej jednym ze stopni walcowania na zimno należy przeprowadzić wyżarzanie międzyoperacyjne, aby zachować dobre własności mechaniczne taśmy.

Jeżeli ma być wytwarzana taśma elektrotechniczna typu „fully-finished”, wówczas po walcowaniu na zimno przeprowadza się wyżarzanie końcowe w temperaturze, korzystnie wyższej niż 740°C.

Jeżeli natomiast ma być wytwarzana taśma elektrotechniczna typu „semi-finished”, wówczas po, ewentualnie kilkustopniowym, walcowaniu na zimno przeprowadza się wyżarzanie rekrystalizujące w piecu kołpakowym lub przelotowym w temperaturach wynoszących co najmniej 650°C. Następnie walcowaną na zimno i wyżarzoną taśmę elektrotechniczną orientuje się i walcuje wygładzająco.

Wytwarzana według wynalazku, walcowana na zimno taśma elektrotechniczna wykazuje znakomitą podatność na cięcie i wykrawanie, w związku z czym nadaje się ona w szczególności do przetwarzania w elementy konstrukcyjne, jak paski lub wykroje okrągłe. W przypadku obróbki blachy elektrotechnicznej typu „semi-finished” elementy wykonane z tej blachy są korzystnie wyżarzane końcowo przez użytkownika.

Niezależnie od tego, czy wytwarzana jest blacha elektrotechniczna typu „semi-”, czy też „fully-finished”, w korzystnej postaci wykonania wynalazku końcowe wyżarzanie walcowanej na zimno blachy elektrotechnicznej przeprowadza się w atmosferze odwęglającej.

Poniżej przedmiot wynalazku jest objaśniony na podstawie przykładów wykonania.

„J2500”, „J5000” względnie „J10000” oznaczają poniżej polaryzację magnetyczną przy natężeniach pola magnetycznego równych 2500 A/m, 5000 A/m względnie 10000 A/m.

PL 194 908 B1

Pod pojęciem „P 1,0” względnie „P 1,5” rozumiane są tutaj straty przemagnesowywania przy polaryzacji 1,0 T względnie 1,5 T i częstotliwości 50 Hz.

Własności magnetyczne, podane w poniższej tabeli, były każdorazowo mierzone na poszczególnych paskach wzdłuż kierunku walcowania.

W tabeli 1 podane są zawartości istotnych składników stopowych w % wagowych dla trzech stali użytych do wytwarzania blach elektrotechnicznych według wynalazku.

Tabel a 1

Stal	C	Si	Al	Mn
A	0,008	0,1	0,12	0,34
B	0,008	0,33	0,25	0,81
C	0,007	1,19	0,13	0,23

Wlewki odlane ze stali A, B względnie C nagrzewano ponownie jako materiał wstępny do temperatury powyżej 1000°C i kierowano do walcarki kaskadowej, zawierającej kilka klatek walcowniczych. W walcarce kaskadowej co najmniej pierwsze przejście przeprowadzono wyłącznie w zakresie austenitu.

W tabeli 2 podane są własności magnetyczne J2500, J5000, J10000, P1,0 i P-1,5 dla dwóch blach elektrotechnicznych B1, B2, wykonanych ze stali A względnie B. Taśmy walcowane na gorąco, przeznaczone odpowiednio do wytwarzania blach elektrotechnicznych B1, B2, po walcowaniu w zakresie austenitu walcowano na gotowo w zakresie dwufazowym austenit/ferryt przy odkształceniu całkowitym eh równym 66%. Walcowane na gorąco taśmy zwijano następnie w temperaturze 750°C. Bezpośrednio potem zwinięte taśmy poddano chłodzeniu i skierowano do dalszej obróbki.

Tabel a 2

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1,0 [W/kg]	P1,5 [W/kg]
B1	1,739	1,813	1,9091	3,594	7,130
B2	1,724	1,802	1,896	3,002	5,959

W tabeli 3 podane są własności magnetyczne J2500, J5000, J10000, P1,0 i P1,5 dla blach elektrotechnicznych B3, B4, B5. Blachę B3 wykonano przy użyciu stali A, blachę B4 przy użyciu stali B, zaś blachę B5 przy użyciu stali C. Taśmy walcowane na gorąco, przeznaczone do wytwarzania blach elektrotechnicznych B3, B4, B5, po obróbce plastycznej w zakresie austenitu obrabiano plastycznie wyłącznie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt. Uzyskane przy tym odkształcenie całkowite eh przy walcowaniu w zakresie mieszanym wynosiło 66%. Następnie taśmy walcowane na gorąco zwijano w temperaturze 750°C. W odróżnieniu od wytwarzania blach B1, B2 taśmy przeznaczone do wytwarzania blach B3, B4, B5 wytrzymywano przez co najmniej 15 minut w temperaturze zwijania, zanim skierowano je do dalszej obróbki do postaci taśm walcowanych na zimno.

Tabel a 3

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1,0 [W/kg]	P1,5 [W/kg]
B3	1,755	1,828	1,920	3,258	6,522
B4	1,737	1,812	1,909	3,075	6,101
B5	1,689	1,765	1,859	1,596	5,304

W tabeli 4 podane są własności magnetyczne J2500, J5000, J10000, P1,0 i P1,5 dla blach elektrotechnicznych B6, B7, B8, które, w podanej kolejności, zostały wykonane również w oparciu o stale A, B względnie C. Taśmy walcowane na gorąco, przeznaczone do wykonania blach elektrotechnicznych B6, B7, B8 po obróbce plastycznej w zakresie austenitu obrabiano plastycznie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt. Uzyskane przy tym odkształcenie całkowite eh przy walcowaniu w zakresie mieszanym wynosiło 50%. Następnie taśma walcowana na gorąco przechodziła kilkukrotnie przez obróbPL 194 908 B1 kę plastyczną w zakresie ferrytu. Osiągane przy tym odkształcenie całkowite eh w zakresie ferrytu wynosiło mniej niż 30%. Taśmę po takim walcowaniu na gotowo zwijano w temperaturze 750°C. Bezpośrednio potem taśmę walcowaną na gorąco poddano chłodzeniu w postaci zwoju.

Tabel a 4

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1.0 [W/kg]	P1.5[W/kg]
B6	1.748	1.822	1.916	3.564	7.121
B7	1.721	1.797	1.893	2.935	5.868
B8	1.709	1.791	1.884	2.630	5.246

W tabeli 5 podane są własności magnetyczne J2500. J5000. J10000. P1.0 i P1.5 dla blach elektrotechnicznych B9, B10. B11. Blachę B9 wykonano przy użyciu stali A. blachę B10 przy użyciu stali B. zaś blachę B11 przy użyciu stali C. Taśmy walcowane na gorąco. przeznaczone do wytwarzania blach elektrotechnicznych B9. B10. B11. poddano w walcarce kaskadowej takim samym operacjom obróbki plastycznej. jak w przypadku taśm. przeznaczonych do wytwarzania blach B6. B7. B8. Taśmę po takim walcowaniu na gotowo zwijano w temperaturze 750°C. W odróżnieniu od wytwarzania blach B6. B7. B8 taśmy przeznaczone do wytwarzania blach B9. B10. B11 wytrzymywano przez co najmniej 15 minut w temperaturze zwijania. zanim skierowano je do dalszej obróbki do postaci taśm walcowanych na zimno.

Tabel a 5

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1.0 [W/kg]	P1.5 [W/kg]
B9	1.746	1.819	1.914	3.305	6.657
B10	1.731	1.805	1.901	2.909	5.811
B11	1.690	1.765	1.858	2.587	5.304

W tabeli 6 podane są własności magnetyczne J2500. J5000. J10000. P1.0 i P1.5 dla blachy elektrotechnicznej B12. która została wykonana w oparciu o stal C. Taśmę walcowaną na gorąco. przeznaczoną do wykonania blachy elektrotechnicznej B12 po obróbce plastycznej w zakresie austenitu obrabiano plastycznie wyłącznie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt. Uzyskane przy tym odkształcenie całkowite eh w zakresie dwufazowym wynosiło 66%. Taśmę po walcowaniu na gotowo zwijano w temperaturze poniżej 600°C. Bezpośrednio potem taśmę walcowaną na gorąco poddano chłodzeniu w postaci zwoju.

Tabel a 6

Blacha	J2500 [T]	J5000[T]	J10000 [T]	P1.0 [W/kg]	P1.5 [W/kg]
B12	1.724	1.800	1.894	2.577	5.105

W tabeli 7 zawartości istotnych składników stopowych w % wagowych dla stali użytych do wytwarzania taśmy walcowanej na gorąco. wytwarzanej według wynalazku. po czym bez wyraźnego walcowania na zimno konfekcjonowanej i dostarczanej jako blacha elektrotechniczna.

Tabel a 7

Stal	C	Si	Al	Mn
C	0.008	0.10	0.12	0.34
D	0.007	1.19	0.13	0.23

Stopione metale. uzyskane odpowiednio do składów podanych w tabeli 7. odlewano w sposób ciągły w urządzeniu do odlewania i walcowania. otrzymując taśmę wstępną. którą również w sposób ciągły podawano do walcarki kaskadowej. zawierającej kilka klatek walcowniczych. Przy walcowaniu

PL 194 908 B1 na gorąco wytwarzanych odpowiednio blach elektrotechnicznych C1 - C3 i D1 - D3 punkt ciężkości obróbki plastycznej znajdował się każdorazowo w obszarze, w którym dana taśma znajduje się w stanie austenitycznym. Ostatnią operację walcowania na gorąco wykonuje się jednak według wynalazku w zakresie mieszanym austenit/ferryt. Uzyskane przy tym odkształcenie całkowite eh w zakresie dwufazowym wynosiło 40%. Następnie taśmy walcowane na gorąco zwijano w temperaturze 750°C.

W tabelach 8a - 8c podane są własności magnetyczne J2500, J5000, J10000, P1,0 i P1,5 dla blach elektrotechnicznych C1 - C3 względnie D1 - D3, z których po trzy wykonano odpowiednio ze stali C względnie D.

W przypadku przykładów C1, D1 (tabela 8a) taśmy walcowane na gorąco po oziębieniu konfekcjonuje się bezpośrednio do postaci dostępnych na rynku blach elektrotechnicznych i wysyła do końcowego odbiorcy. W przypadku przykładów C2, D2 (tabela 8b) taśmy walcowane na gorąco przed wysłaniem do końcowego odbiorcy trawiono i dodatkowo poddawano przejściu wygładzającemu. Przy tym przejściu wygładzającym osiągano odkształcenie równe co najwyżej 3%. Taśmy C3, D3 (tabela 8c) są przed wysłaniem po trawieniu poddawane wygładzaniu.

Tabel a 8a

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1,0 [W/kg]	P1,5[W/kg]
C1	1,646	1,729	1,522	5,941	13,276
D1	1,642	1,716	1,548	4,095	9,647

Tabel a 8b

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1,0 [W/kg]	P1,5 [W/kg]
C2	1,661	1,735	1,577	5,409	13,285
D2	1,621	1,699	1,535	3,716	8,776

Tabel a 8c

Blacha	J2500 [T]	J5000 [T]	J10000 [T]	P1,0 [W/kg]	P1,5 [W/kg]
C3	1,642	1,716	1,548	4,095	9,647
D3	1,608	1,686	1,529	3,023	7,447

Okazuje się, że również blachy elektrotechniczne C1 - C3 względnie D1 - D3, wytwarzane według wynalazku jako taśmy walcowane na gorąco i dostarczane do końcowego odbiorcy w takiej postaci bez wyraźnego walcowania na zimno, mają bardzo dobre własności magnetyczne, które czynią je przydatnymi do wielu zastosowań.

Badania porównawcze, które przeprowadzono na blachach elektrotechnicznych o grubości 1 mm, wykonanych sposobem według wynalazku oraz walcowanych na gorąco i na zimno w sposób konwencjonalny, wykazują, że osiągane wartości polaryzacji magnetycznej i osiągane wartości właściwych strat przemagnesowywania blach elektrotechnicznych wytwarzanych według wynalazku pokrywają się w wąskich obszarach z wartościami, które można było uzyskać dla wytwarzanych tradycyjnie blach elektrotechnicznych.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposóbwytwarrzania blachy elektrotechnicznej o ziarnie niezorientowanym, w którym to sposobie z materiału wstępnego, jak wlewki, taśmy, blachówka lub wlewki cienkościenne, wykonanego ze stali zawierającej (w % wagowych) 0,001 - 0,05% C, Si < 1,5%, Al < 0,4%, przy czym Si + Al < 1,7%, 0,1 - 1,2% Mn, ewentualnie do 1,5% ogółem dodatków stopowych, jak P, Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co, Nb i/lub B oraz jako resztę żelazo oraz typowe pierwiastki towarzyszące, wytwarza się taśmę walcowaną na gorąco, walcując na gorąco materiał wstępny w kilku przejściach bezpośrednio z temperatury odlewania lub po uprzednim ponownym nagrzaniu do temperatury ponownego nagrzania, wynoszącej

   PL 194 908 B1 co najmniej 1000°C i co najwyżej 1180°C, a następnie zwija się taśmę, znamienny tym, że podczas walcowania na gorąco co najmniej pierwsze przejście wykonuje się w zakresie austenitu i co najmniej jedno następne przejście wykonuje się w zakresie dwufazowym austenit/ferryt, zaś podczas walcowania w zakresie dwufazowym uzyskuje się odkształcenie całkowite -h równe co najmniej 35%.
2. 2. Sposóó weeług zzstrz. 1, znnmieenn tym, że oddkztałccnie ccłkowite e_h wynosi co najwyżej 60%.
3. 3. Sppsió wyeługzzstrz. 1, zznmieenn tym, że tć^amę wylccwyso io ggnącc pp ooróócc plastycznej w zakresie austenitu walcuje się na gotowo wyłącznie w zakresie dwufazowym austenit/ferryt.
4. 4. Sppsóó wyeług zzstrz. 1 albo 0, zznmieenn oe odkkótałccnie cdłkowita 1- iiuz-soso podczas walcowania w zakresie dwufazowym austenit/ferryt, wynosi co najmniej 50%.
5. 5. SF^o^ś^t) wyeług zzstrz. 1, znamienny tym, że po wylcowysiu w ο^^Γ^^ϊί^ dwygaazwym aastenit/ferryt przeprowadza się co najmniej jedno przejście w zakresie ferrytu.
6. 6. według zasto. 5, znamienny tym, że odkształcenie calkowite s-, uzyykane podczas walcowania w zakresie ferrytu, wynosi co najmniej 10% i co najwyżej 33%.
7. 7. ερ^ο^ί^ό) wyeług zzssz. 1 albo 2, albo 5, albo 6, zr^ć^r^i^r^r^^^ tym, że 1ahnępnz-u-a zwijasie wynosi co najmniej 700°C.
8. 8. Sppsió wyeług ozstrz. 1, zznmieenn tym, óe owiniętataSmę wylcowyso nn 1gdącc 1pdddje się Cezpośredniemu wyżarzaniu z temperatury zwijania, zaś czas wyżarzania przy temperaturze wyżarzania powyżej 700°C wynosi co najmniej 15 minut.
9. 9. Sρpsóó wyeług ozstrz. 1, z^r^c^r^tym, zezzwy-toSćSi w ssal wynosi 10 riojmnie- 1,7% wagowych.
10. 10. Sf^c^^t5tc według ζ8-^ζ. 1 albo 2, albo 5, albo 6, albo 9, znamiennn tym, że 1emperału-a zwijania wynosi mniej niż 600°C.
11. 11. Sposób według zas^z. 9, znam ienny tym, że taśmę walcowaną na gorąco oziębia się w sposóC przyspieszony w postaci zwoju Cezpośrednio po zwijaniu.
12. 12. Sppsóó wyeług ζζι^ζ. 1 albo 2, albo 5, albo 6, albo 9, albo 11, znamienny tym, że ppoczas walcowania na gorąco w zakresie ferrytu przeprowadza się co najmniej jedno przejście ze smarowaniem.
13. 13. Sρpsóó wyeługozstrz. 12, ozamieena tym, ie wyózntaie w ozSΓznie nerτz-u fpzzprowadza się ze smarowaniem walców.
14. 14. Sposóó wyeług 1Ζ-^ζ. 1 albo 1, albo 5, albo 6, 1lbo 9, albo 111 1znmieenn tym, 1ζ walcowaną na gorąco wyżarza się po zwijaniu w temperaturze, wynoszącej co najmniej 740°C.
15. 15. Sposib weeług zas^z. 11, znnmienny tym, że 1aSmę walcowyso- na godąco, zwiniętej do postaci zwoju, przeprowadza się w piecu kołpakowym.

    W. Sρpsóó w^-^^^u 1Ζ-^ζ. 11, 1znmieenn tym, żer npzzeozwyadz 1ię w 1ieeu 1ozzlotowym.
16. 17. Sρpsóó wyeługzzstrz. 1 1lt>o 2, alt>o 1, alt>o 6, albo1,1lt^o 11,zzamieeny tym, że grugoSć taśmy walcowanej na gorąco jest < 1,5 mm.
17. 18. Sρpsóó wyeług 1Ζ-^ζ. 1 1lbo 2, albo 5, 1lt>o 1, 1lt>o 9, 1lbo 111 1znmieenn tym, 1e walcowaną na gorąco konfekcjonuje się i wysyła w postaci Olachy elektrotechnicznej.

    W. Sρpsóó wyeług 1Ζ-^ζ. 11, 1znmieenn tym, 1e wylcowyso no ogdąco ppzze j e- kcinfekcjonowaniem i wysyłką dogniata się przy stopniu zgniotu < 3%.

    ,0. Sρpsóó wyeług 1Ζ-^ζ. 11, 1znmieenn tym, 1e wylcowyso no ogdąco ppzze j j- ^πfekcjonowaniem i wysyłką wygładzą się przy stopniu zgniotu > 3 - 15%.

    ,1. Sposóó wyeług 1Ζ-^ζ. 11, zznmieenn tym, żer wylbowysą no ogdąco ppzze j j- Κογο fekcjonowaniem i wysyłką wyżarza się końcowo w temperaturze > 740°C.

    „. SposóO według zastrz. 18, znamienny yyi, że taśmę walcowaną na gorąco przed jej konfekcjonowaniem i wysyłką wyżarza się rekrystalizująco w temperaturach > ,50°C do postaci niewyżarzonej końcowo taśmy elektrotechnicznej.

    ,3. SposóO według zastrz. 1 alOo ,, alOo 5, alOo ,, alOo ,, alOo 11, znamienny yyi, że taśmę walcowaną na gorąco walcuje się na zimno jedno- luO kilkustopniowo na końcowągruOość.

    ,4. SposóO według zastrz. ,3, znamienny yyi, że walcowanie na zimno przeprowadza się kilkustopniowo, zaś po co najmniej jednym ze stopni walcowania na zimno przeprowadza się wyżarzanie międzyoperacyjne.

    ,5. SposóO według zastrz. ,3, znamienny yyi, że taśmę po walcowaniu na zimno wyżarza się końcowo w temperaturze > 740°C.

    PL 194 908 B1

    26. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że taśmępo walcowaniuna zimno wyżarza się rekrystalizująco w pidou kołpakowym lub przelotowym ds ostanoi oidwżenrasodj ksńosws taśmy dldkrrsrdohoioaodj, po czym sridotujd się ją i waloujd wygładzającs.

    27. Sposób 'w^d^^g nzstrz. 21, znamienny tym, że wayerzasie nozzdrzwaadz się w nrmooterzz sdwęglająodj.

    28. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym. że temperatura zwijania wynosi mniej niż 550°C.