RU2000341C1 - Способ производства изотропной электротехнической стали - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ производства изотропной электротехнической стали включает гор чую прокатку, нормализацию , холодную прокатку на конечную тол- щину, обезуглероживающий и заключительный отжиги. При этом температуру заключительного отжига устанавливают в зависимости от температуры нормализации tH.o и плавочного содержани  Mn, AI согласно уравнению 1з.0(°С) 1385°С- - 0,31 тн.о (°С) - Ci Mn, вес% - С2 AI, вес% ± 7°С, где Ci 130°С/% - размерный коэффициент; С2 72°С/% - размерный коэффициент . 2 табл. ю о 8 СО

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к производству изотропных электротехнических сталей

Известен р д способов производства изотропных электротехнических сталей. включающих гор чую прокатку, нормальэацию . холодную прокатку в одну или две стадии , обезуглероживание в конечной толщине и заключительный отжиг, но отличающихс  по режимам заключительного отжига. Так, в случае технологии с двукратной холодной прокаткой рекомендуетс  температура заключительного отжига т.3.0 в способах 1-3 колеблетс  от 850 до 1100°С. В случае технологии с однократной прокаткой диапазон рекомендуемых температур ta.o еще шире. Так, максимальна  температура 13о, рекомендуема  в способах 4-6 составл ет, соответственно , 800,981,1000°С.В способах 7, 8 предлагалось устанавливать t3.o 1 050°С. что, по мнению авторов за вки 8, обеспечивает в центральных сло х металла размер зерен более 100 мкм, В способе термической обработки 9 предлагаетс  температуру отжига холоднокатаной кремнистой стали устанавливать в зависимости от содержани  в ней кремни . Однако в способе 9 не определена зависимость оптимальных режимов от содержани  других химических элементов. В способе 10 рекомендуетс  перед обезуглероживанием проводить дополнительный отжиг при температуре , завис щей от содержани  в стали SI, AI, С. Но проведение дополнительного отжига затрудн ет последующее обезуглероживание . В способе 11 предлагаетс  способ производства изотропной стали, который обеспечивает в готовой стали размер зерен в диапазоне 100 + 3,5 (Si + AI)2 D (мкм) 170 + 5(51+AI)2. Однако на практике необходимо иметь техническое решение, позвол ющее обеспечить при любом химическом составе стали строго определенный размер зерен, позвол ющий обеспечить минимум удельных потерь на перемагничивание,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к за вл емому решению  вл етс  способ производства, включающий гор чую прокатку, нормализацию, однократную холодную прокатку, обезуглероживание и заключительный отжиг. в котором температуру t3.o устанавливают в диапазоне 900-1050°С 12, Этот диапазон температур во многих случа х включает рекомендуемые температуры в за вл емом техническом решении . На этом основании способ 12 выбран в качестве прототипа Однако недостатком способа 12  вл етс  отсутствие указаний на зависимость оптимальной температуры t3 о от химсостава стали и режима нормализации Это обуславливает и более высокие удельные потери на перем г- ничивание по гра нению с за вл емым решением

Целью изобретени   вл етс  снижение удельных потерь на перемагнимивание за счет обеспечени  оптимального размера зерен в готовой стали толщиной 0.5 мм.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что в способе, включающем гор чую прокатку , нормализацию, холодную прокатку на конечную толщину, обезуглероживающий и заключительный отжиги, температуру заключительного отжига t3 о устанавливают в зависимости от температуры нормализации tH.o и плавочного содержани  Мп, А согласно уравнению:

0

151зо(°С) 1385°С-0,31 тио(°С)-Ci Мп,вес. AI. вес .

где Ci - 130°С/% - размерный коэффициент ,

Сз 72° С/% - размерный коэффициент ,

Уровень удельных потерь на перемагничивание , в конечном итоге, зависит от доменной структуры: размеров домен, их ориентации и подвижности границ. Нар ду с такими факторами, как текстура и количество включений, на доменную структуру оказывает вли ние и размер зерен увеличение D. с одной стороны, приводит к снижению потерь на гистерезис, а с другой - к увеличению потерь от вихревых токов. В св зи с этим дл  каждой плавки должен существовать оптимальный размер зерен. Така зависимость ,но/, ученна  экспериментально на металле 90 плавок изотропной электротехнической стали в толщине 0,5 мм, представлена в виде уравнени 

Оопт (мкм) 76 + 140 . вес.% (1)

Дл  прогнозировани  оптимальной температуры заключительного отжига, обеспечивающей минимум магнитных по- терь, необходимо знать зависимость D от химсостава, t3.o и температуры нормализации tH.o. Така  зависимость в виде уравнени  (2) была получена экспериментально на металле 12 плавок. Кажда  плавка была разбита на 6-9 рулонов, из которых каждый назначалс  на различные температуры нормализации и рекристаллизации

55D (мкм) -86. 23,6 ( Ь°

г - 1012

--) +

12 3(

tn о.

г. - MR

SR

„36(-.0,21. ) + 0.06;

+ 4 I I AI. вес% -0,455 . V0.085

t3.09(.0)t

.„(,

Теперь оптимальную температуру t3.0 можно получить, подставив уравнение (1) 15 вместо левой части уравнени  (2). В результате получают уравнение (3):

ta.o (°С) - 1385 - 0.31 IH.O (°С) - 130 х

, вес. 72 AI, вес.%. (3) Уравнение (3) было опробировано в лабораторных и полупромышленных услови х и положено в основу формулы изобретени . Вли ние всех других химических элементов при допустимых изменени х их содержани  ограничивалось изменением t3.o в сумме не более, чем на ± 7°С.

П р и м е р. В эксперименте использовали гор чекатаный металл IV группы легиро- вани  (всего 5 плавок).

Химсостав плавок приведен в табл.1.

Весь металл был разбит на две половины , которые подвергались нормализации при Тн.о - 850°С и т.н.0 - 950°С. Далее, после прокатки на толщину 0,5 мм, проводили обезуглероживающий и заключительный отжиги . При этом устанавливали температуру заключительного отжига в диапазоне 1000- 1080°С, разбитом на 11 температур, с шагом в 5°С. В табл.2 приведены только результаты замера Pi.s/so в образцах, которые назначались на t3 о 1000°С, 1050°С„ ta.o - 8 - 12 °С. t3.o - 3 - 7 °С, t3.o ± 2°C, t3.o + 3 - 7 °С, ta.o f 8 - 12 °С. При этом за обработку по прототипу прин т отжиг при ts.o 1000, 1050°С. Заключительный отжиг при t3.o 1050°С проводилс  также дл  сопоставлени  эффективности за вл емого техниче

15

20

25

30

40 45 50 ского решени  по сравнению с действующей технологией. Значение t3 о получено из расчета по уравнению (3) и приводитс  в табл.2 дл  сопоставлени  расчетной температуры и оптимальной температуры, найденной экспериментально. Из представленных результатоь ч табл.2 следует , что заключительный отжиг при ta.o 1000 и 1050°С (прин тый за обработку по прототипу ) обеспечивает в среднем уровень удельных потерь Pi,5/so 3,12 Вт/кг. Такой же уровень обеспечиваетс  при обработке по режимам действующей технологии на НЛМК. В случае заключительного отжига при 1з.орасч ± 7°С, где Т3.орасч рассчитывалась по уравнению (3). уровень удельных потерь PI.S/SO составил в среднем значение 3,03 Вт/кг, т.е. на 0,09 Вт/кг лучше, чем по прототипу.

Таким образом, проведение заключительного отжига при температуре t3 о (°С) - 1385°С-0,31- tH.o(°C)-130 Мп,вес. -72 AI, вес.% ± 7°С позвол ет снизить уровень Pi.s/so на 0,09 Вт/кг дл  стали толщиной 0,5 мм; повысить марочный состав изготовл емой стали.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ производства изотропной электротехнической стали, включающий гор чую прокатку, нормализацию, холодную прокатку на конечную толщину, обезуглероживающий и заключительный отжиги, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  удельных потерь на перемагничивание путем обеспечени  оптимального размера зерен в готовой сталИ толщиной 0,5 мм, температуру заключительного отжига t3.o устанавливают в зависимости от температуры нормализации tH о и плавочного содержани  марганца Мп и алюмини  AI согласно уравнению

   t-j.ofC)-1385°С-0,31- Тно(°С)-Ci Мп(мас.%)-С2 А1(мас.%)±7°С.

   где Ci - 130°С/% и С2 72°С/% - размерные коэффициенты.

   Таблица 1

   Таблица 2

   Продолжение табл 2