RU2407809C1 - Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties - Google Patents

Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties Download PDF

Info

Publication number
RU2407809C1
RU2407809C1 RU2009129885/02A RU2009129885A RU2407809C1 RU 2407809 C1 RU2407809 C1 RU 2407809C1 RU 2009129885/02 A RU2009129885/02 A RU 2009129885/02A RU 2009129885 A RU2009129885 A RU 2009129885A RU 2407809 C1 RU2407809 C1 RU 2407809C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
annealing
carried out
nitriding
nitrogen
Prior art date
Application number
RU2009129885/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Ларин (RU)
Юрий Иванович Ларин
Михаил Юрьевич Поляков (RU)
Михаил Юрьевич Поляков
Генрих Аврамович Цейтлин (RU)
Генрих Аврамович Цейтлин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2009129885/02A priority Critical patent/RU2407809C1/en
Priority to BR112012001809A priority patent/BR112012001809A2/en
Priority to CZ2012-28A priority patent/CZ306147B6/en
Priority to PL398128A priority patent/PL219140B1/en
Priority to PCT/RU2010/000412 priority patent/WO2011016756A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2407809C1 publication Critical patent/RU2407809C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1255Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: there is melted steel containing wt %: from 0.045 to 0.065 of carbon, from 2.5 to 3.5 of silicon, from 0.05 to 0.40 of manganese, from 0.004 to 0.013 of nitrogen, less, than 0.012 of sulphur, from 0.010 to 0.040 of acid-soluble aluminium, less, than 0.005 of titanium, iron and unavoidable additives - the rest. Further, steel is continuously cast into slabs of 200-270 mm thickness. Slabs are placed into a heating furnace at temperature of slab surface not less, than 450C, are heated prior to hot rolling to temperature 1100-1200C, are hot rolled, annealed and conditioned from 1070 to 1200C. The slabs are cooled at rate from 6 to 12C/s to temperature from 900 to 980C, conditioned and rapidly cooled from temperature 800-950C at rate from 20 to 50C/s with water of temperature from 35 to 65C. In 120 hours after annealing there is carried out cold rolling of slabs in one or several stages. Cold rolled strip is continuously annealed at rate of heating from 16 to 60C/s to temperature 750-800C, and conditioned at temperature of de-carbonisation. Further, there is performed nitriding at temperature from 750 to 850C in nitrogen-hydrogen atmosphere containing ammonia NH3. ^ EFFECT: improved magnetic properties of anisotropic electro-technical steel and low losses for re-magnetising; high magnetic induction. ^ 9 cl, 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве холоднокатаной анизотропной электротехнической стали.The present invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in the production of cold rolled anisotropic electrical steel.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков является «Способ получения листа из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой и высокими магнитными свойствами» по патенту Российской федерации №2193603, включающий непрерывную разливку стали, получение сляба из стали, высокотемпературный отжиг, горячую прокатку, холодную прокатку за один или большее число этапов, непрерывный первичный рекристаллизационный обезуглероживающий отжиг и азотирующий отжиг, нанесение разделяющего покрытия против слипания и вторичный рекристаллизационный отжиг в садочной печи.The closest to the proposed technical solution for the combination of essential features is the "Method for producing a sheet of electrical steel with oriented grain structure and high magnetic properties" according to the patent of the Russian Federation No. 2193603, including continuous casting of steel, obtaining a slab of steel, high temperature annealing, hot rolling, cold rolling in one or more stages, continuous primary recrystallization decarburization annealing and nitriding annealing, separation application anti-stick coating; and secondary recrystallization annealing in a cage oven.

В данном способе технический результат получения стали с высокой магнитной индукцией достигается тем, что непрерывной разливке подвергают сталь, содержащую, в мас.% от 2,5 до 4,5 кремния, от 0,015 до 0,075, предпочтительно от 0,025 до 0,050 углерода, от 0,03 до 0,40, предпочтительно от 0,05 до 0,20 марганца, менее 0,012, предпочтительно от 0,005 до 0,007 серы, от 0,010 до 0,040, предпочтительно 0,02 до 0,035 растворимого алюминия, от 0,003 до 0,012, предпочтительно от 0,006 до 0,010 азота, менее 0,005, предпочтительно менее 0,003 титана, железо и минимальное количество неизбежных примесей остальное, высокотемпературный отжиг слябов проводят при температуре от 1200 до 1320°С, предпочтительно от 1270 до 1310°С, после горячей прокатки лист охлаждают до температуры менее 700°С, предпочтительно ниже 600°С, быстрый нагрев горячекатаного листа сначала до температуры от 1000 до 1150°С, предпочтительно от 1060 до 1130°С, с последующим охлаждением, выдержкой при температуре от 800 до 950°С, предпочтительно от 900 до 950°С, с последующей закалкой, предпочтительно в воде и водяном паре, начиная с температуры в диапазоне от 700 до 800°С, первичный рекристаллизационный обезуглероживающий отжиг холоднокатаного листа проводят при температуре от 800 до 950°С в течение времени от 50 до 350 с во влажной азото-водородной атмосфере, при РН2Н2О в диапазоне от 0,3 до 0,7, непрерывный азотирующий отжиг выполняют при температуре от 850 до 1050°С в течение времени от 15 до 120 с при подаче в печь газа на основе азото-водородной смеси, содержащей NH3 в количестве от 1 до 35 стандартных литров на кг листа, при содержании водяного пара от 0,5 до 100 г/м3.In this method, the technical result of obtaining steel with high magnetic induction is achieved by continuously casting steel containing, in wt.% From 2.5 to 4.5 silicon, from 0.015 to 0.075, preferably from 0.025 to 0.050 carbon, from 0 03 to 0.40, preferably 0.05 to 0.20 manganese, less than 0.012, preferably 0.005 to 0.007 sulfur, 0.010 to 0.040, preferably 0.02 to 0.035 soluble aluminum, 0.003 to 0.012, preferably 0.006 up to 0.010 nitrogen, less than 0.005, preferably less than 0.003 titanium, iron and a minimum amount of unavoidable impurities , high-temperature annealing of slabs is carried out at a temperature of from 1200 to 1320 ° C, preferably from 1270 to 1310 ° C, after hot rolling, the sheet is cooled to a temperature of less than 700 ° C, preferably below 600 ° C, rapid heating of the hot-rolled sheet first to a temperature of from 1000 to 1150 ° C, preferably from 1060 to 1130 ° C, followed by cooling, holding at a temperature of from 800 to 950 ° C, preferably from 900 to 950 ° C, followed by quenching, preferably in water and steam, starting from a temperature in the range from 700 to 800 ° C, primary recrystallization dehydration carburizing annealing of a cold-rolled sheet is carried out at a temperature of from 800 to 950 ° C for a time of 50 to 350 s in a humid nitrogen-hydrogen atmosphere, at P Н2 / Р Н2О in the range from 0.3 to 0.7, continuous nitriding annealing is performed at temperature from 850 to 1050 ° C for a time of 15 to 120 s when a gas is fed into the furnace based on a nitrogen-hydrogen mixture containing NH 3 in an amount of 1 to 35 standard liters per kg of sheet, with a water vapor content of 0.5 up to 100 g / m 3 .

Вторичный рекристаллизационный отжиг на завершающем этапе обработки выполняют при температуре от 700 до 1200°С за период времени от 2 до 10 часов, предпочтительно менее 4 часов.Secondary recrystallization annealing at the final stage of processing is performed at a temperature of from 700 to 1200 ° C for a period of time from 2 to 10 hours, preferably less than 4 hours.

Непрерывнолитые слябы имеют предпочтительно следующий регулируемый состав: от 2,5 до 3,5 мас.% кремния, от 0,025 до 0,055 мас.% углерода, от 0,08 до 0,15 мас.% марганца, от 0,025 до 0,035 мас.% растворимого алюминия, от 0,006 до 0,010 мас.% азота, от 0,006 до 0,008 мас.% серы и менее 0,004 мас.% титана, остальное составляет железо и минимальное количество неизбежных примесей, быстрый нагрев горячекатаного листа выполняют при температуре от 1060 до 1130°С, горячекатаный лист охлаждают до температуры 900-950°С, выдерживают при этой температуре, а затем закаливают в воде и водяном паре, начиная от 700 до 800°С, холодную прокатку выполняют предпочтительно за один этап, при поддержании температуры прокатки по меньшей мере 180°С по меньшей мере для одной части проходов; в частности в двух промежуточных проходах прокатки температура составляет от 200 до 220°С, температура обезуглероживания составляет предпочтительно от 830 до 880°С, тогда как азотирующий отжиг выполняют предпочтительно при 950°С или выше; вторичный рекристаллизационный отжиг на завершающем этапе выполняют при температуре нагрева от 700 до 1200°С за период времени от 2 до 10 ч, предпочтительно менее 4 ч.Continuously cast slabs preferably have the following controlled composition: from 2.5 to 3.5 wt.% Silicon, from 0.025 to 0.055 wt.% Carbon, from 0.08 to 0.15 wt.% Manganese, from 0.025 to 0.035 wt.% soluble aluminum, from 0.006 to 0.010 wt.% nitrogen, from 0.006 to 0.008 wt.% sulfur and less than 0.004 wt.% titanium, the rest is iron and the minimum amount of inevitable impurities, fast heating of the hot-rolled sheet is performed at a temperature of 1060 to 1130 ° C. , the hot-rolled sheet is cooled to a temperature of 900-950 ° C, maintained at this temperature, and then quenched in water and water vapor, on Starting from 700 to 800 ° C., cold rolling is preferably performed in one step while maintaining the rolling temperature of at least 180 ° C. for at least one part of the passes; in particular, in two intermediate rolling passes, the temperature is from 200 to 220 ° C., the decarburization temperature is preferably from 830 to 880 ° C., while the nitriding annealing is preferably carried out at 950 ° C. or higher; secondary recrystallization annealing at the final stage is carried out at a heating temperature of from 700 to 1200 ° C for a period of time from 2 to 10 hours, preferably less than 4 hours

Известное техническое решение имеет следующие недостатки:Known technical solution has the following disadvantages:

- высокая температура нагрева слябов, при которой происходит повышенное окалинообразование, что требует дополнительного времени на остановку печи для удаления окалины и соответственно приводит к снижению производительности стана горячей прокатки,- high heating temperature of the slabs, at which there is increased scale formation, which requires additional time to stop the furnace to remove scale and, accordingly, leads to a decrease in the productivity of the hot rolling mill,

- повышенный расход топлива при нагреве слябов трансформаторной стали,- increased fuel consumption when heating slabs of transformer steel,

- нерегламентированные скорость охлаждения при отжиге горячекатаной полосы в интервале температур от 1000-1150°С до 800-950°С и скорость охлаждения при закалке, что приводит к разбросу параметров структурного и текстурного состояния полосы и может отрицательно сказаться на механических свойствах горячекатаного металла, обрывности при холодной прокатке и уровне магнитных свойств готовой стали,- unregulated cooling rate during annealing of a hot-rolled strip in the temperature range from 1000-1150 ° С to 800-950 ° С and cooling rate during quenching, which leads to a spread in the structural and texture state of the strip and can adversely affect the mechanical properties of the hot-rolled metal, breakage during cold rolling and the level of magnetic properties of finished steel,

- нерегламентированная скорость нагрева холоднокатаной полосы перед рекристаллизационным обезуглероживающим отжигом, что приводит к нестабильности начального периода первичной рекристаллизации и может сказаться на уровне магнитных свойств готовой стали,- unregulated heating rate of the cold-rolled strip before recrystallization decarburization annealing, which leads to instability of the initial period of primary recrystallization and may affect the level of magnetic properties of the finished steel,

- высокий расход аммиака при азотирующем отжиге.- high consumption of ammonia during nitriding annealing.

К анизотропной электротехнической стали высокого качества, используемой при изготовлении магнитопроводов различных типов для ответственных электрических устройств, предъявляются следующие основные требования по магнитным свойствам: сталь должна иметь высокую магнитную проницаемость и соответственно высокую магнитную индукцию и одновременно минимальные потери на перемагничивание.The following basic requirements for magnetic properties are imposed on high-quality anisotropic electrical steel used in the manufacture of various types of magnetic cores for critical electrical devices: steel must have high magnetic permeability and, accordingly, high magnetic induction and at the same time minimal magnetization reversal losses.

Для выполнения этих требований готовая сталь должна иметь определенные параметры зеренной структуры - совершенную текстуру {110}<001> и оптимальную величину зерна, которые формируются в ходе вторичной рекристаллизации в процессе высокотемпературного отжига.To fulfill these requirements, the finished steel must have certain parameters of the grain structure — the perfect texture {110} <001> and the optimal grain size, which are formed during secondary recrystallization during high-temperature annealing.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - это улучшение магнитных свойств анизотропной электротехнической стали, получение анизотропной стали с низкими потерями на перемагничивание (Р1,7/50≤1,0 Вт/кг) и высокой магнитной индукцией (B800>1,90 Тл), а также стабилизация и оптимизация технологических операций.The problem to which the proposed technical solution is directed is to improve the magnetic properties of anisotropic electrical steel, to obtain anisotropic steel with low magnetization reversal losses (P 1.7 / 50 ≤1.0 W / kg) and high magnetic induction (B 800 > 1.90 T), as well as stabilization and optimization of technological operations.

При этом достигается получение такого технического результата, как:In this case, obtaining such a technical result as:

получение анизотропной стали с низкими потерями на перемагничивание (P1,7/50≤1,0 Вт/кг) и высокой магнитной индукцией (В800≥1,90 Тл),obtaining anisotropic steel with low magnetization reversal losses (P 1.7 / 50 ≤1.0 W / kg) and high magnetic induction (B 800 ≥1.90 T),

увеличение производительности стана горячей прокатки,increased productivity of the hot rolling mill,

увеличение доли высших марок,increase in the share of higher brands,

снижение себестоимости производства анизотропной электротехнической стали и получение дополнительной прибыли.reducing the cost of production of anisotropic electrical steel and making additional profit.

Технический результат достигается тем, что способ производства анизотропной электротехнической стали включает выплавку стали, содержащую, мас.% от 2,5 до 3,5 кремния, от 0,045 до 0,065 углерода, от 0,05 до 0,40 марганца, от 0,004 до 0,013 азота, менее 0,012 серы, от 0,01 до 0,040 кислотно-растворимого алюминия, менее 0,005 титана, железо и неизбежные примеси остальное, непрерывную разливку в сляб, нагрев слябов в нагревательной печи, горячую прокатку, отжиг горячекатаных полос, холодную прокатку, непрерывный рекристаллизационный обезуглероживающий отжиг холоднокатаных полос во влажной азото-водородной атмосфере и азотирование, нанесение разделяющего термостойкого покрытия, высокотемпературный отжиг для проведения вторичной рекристаллизации.The technical result is achieved by the fact that the method of production of anisotropic electrical steel includes steel smelting, containing, wt.% From 2.5 to 3.5 silicon, from 0.045 to 0.065 carbon, from 0.05 to 0.40 manganese, from 0.004 to 0.013 nitrogen, less than 0.012 sulfur, from 0.01 to 0.040 acid-soluble aluminum, less than 0.005 titanium, iron and unavoidable impurities, rest, continuous casting into a slab, heating of slabs in a heating furnace, hot rolling, annealing of hot rolled strips, cold rolling, continuous recrystallization decarburization annealing cold rolled bands in a moist nitrogen-hydrogen atmosphere and nitriding, applying a separating heat-resistant coating, high-temperature annealing for secondary recrystallization.

При этом сталь непрерывно разливают на толщину готового сляба 200-270 мм, слябы в нагревательную печь помещают при температуре поверхности слябов не менее 450°С, нагревают перед горячей прокаткой до температуры 1100-1200°С, подвергают прокатке, отжиг горячекатаной полосы проводят с нагревом и выдержкой при температуре от 1070 до 1200°С, затем охлаждают со скоростью от 6 до 12°С/с до температуры от 900 до 980°С, выдерживают при этой температуре, затем резко охлаждают от температуры 800-950°С со скоростью от 20 до 50°С/с водой, имеющей температуру от 35 до 65°С,In this case, steel is continuously poured onto the thickness of the finished slab 200-270 mm, slabs are placed in a heating furnace at a surface temperature of slabs of at least 450 ° C, heated before hot rolling to a temperature of 1100-1200 ° C, subjected to rolling, annealing of the hot-rolled strip is carried out with heating and exposure at a temperature of 1070 to 1200 ° C, then cooled at a speed of 6 to 12 ° C / s to a temperature of 900 to 980 ° C, kept at this temperature, then sharply cooled from a temperature of 800-950 ° C at a speed of 20 to 50 ° C / s water having a temperature of from 35 to 65 ° C,

по истечению не более 120 часов после отжига проводят холодную прокатку в один или несколько этапов,after no more than 120 hours after annealing, cold rolling is carried out in one or more stages,

непрерывный отжиг холоднокатаной полосы осуществляют со скоростью нагрева от 16 до 60°С/с до температуры 750-800°С, выдерживают при температуре обезуглероживания, производят азотирование при температуре от 750 до 850°С в азото-водородной атмосфере, содержащей аммиак NH3.continuous annealing of the cold-rolled strip is carried out at a heating rate from 16 to 60 ° C / s to a temperature of 750-800 ° C, maintained at a decarburization temperature, nitriding is carried out at a temperature of from 750 to 850 ° C in a nitrogen-hydrogen atmosphere containing ammonia NH 3 .

Холодную прокатку осуществляют в два этапа, на первом этапе проводят холодную прокатку с суммарными обжатиями от 60 до 80% и дополнительную термообработку при температуре от 150 до 300°С с временем выдержки от 3 минут до 20 часов.Cold rolling is carried out in two stages, at the first stage cold rolling is carried out with a total reduction of 60 to 80% and additional heat treatment at a temperature of 150 to 300 ° C with a holding time of 3 minutes to 20 hours.

Азотирование проводят на завершающей стадии обезуглероживания или после завершения обезуглероживания при температуре от 770 до 820°С в азото-водородной атмосфере с содержанием водорода более 20%, воды более 0,5 об.% с концентрацией аммиака NH3 от 0,5 до 30%.Nitriding is carried out at the final stage of decarburization or after decarburization is completed at a temperature of from 770 to 820 ° C in a nitrogen-hydrogen atmosphere with a hydrogen content of more than 20%, water more than 0.5 vol.% With an ammonia concentration of NH 3 from 0.5 to 30% .

Атмосферу для азотирования получают пропусканием азото-водородного газа через водный раствор аммиака NH3 с концентрацией его в растворе 6-25% или путем смешивания газообразного аммиака NH3 с азото-водородной атмосферой печи.The atmosphere for nitriding is obtained by passing nitrogen-hydrogen gas through an aqueous solution of ammonia NH 3 with a concentration of 6-25% in the solution or by mixing gaseous ammonia NH 3 with a nitrogen-hydrogen atmosphere of the furnace.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known one.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями выявил, что соотношение толщины слябов, массовой доли углерода, регламентирование условий нагрева слябов - температура поверхности перед посадом в нагревательную печь не менее 450°С, температура нагрева слябов перед горячей прокаткой до 1100-1200°С, позволяет улучшить электромагнитные свойства анизотропной стали, снизить окалинообразование при нагреве слябов в нагревательных печах перед горячей прокаткой, увеличить производительность стана горячей прокатки, снизить расход топлива при нагреве слябов, снизить расход металла при производстве стали.A comparative analysis of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions revealed that the ratio of the thickness of the slabs, the mass fraction of carbon, the regulation of the conditions for heating the slabs - the surface temperature before planting in the heating furnace is at least 450 ° C, the temperature of heating the slabs before hot rolling up to 1100-1200 ° С, it allows to improve the electromagnetic properties of anisotropic steel, to reduce scale formation during heating of slabs in heating furnaces before hot rolling, to increase productivity hot rolling mill, reduce fuel consumption when heating slabs, reduce metal consumption in steel production.

Режимы отжига горячекатаной полосы при температуре от 1070 до 1200°С с регламентированной скоростью охлаждения с температуры 1070-1200°С до температуры от 900 до 980°С, выдержкой при этой температуре и резким охлаждением с 800-950°С с регламентированной скоростью водой, имеющей определенную температуру, непрерывный рекристаллизационный обезуглероживающий отжиг холоднокатаных полос во влажной азото-водородной атмосфере и азотирование, не только увеличивают долю высших марок в общем объеме производства, но и снижают себестоимость производства анизотропной электротехнической стали и позволяют получать дополнительную прибыль.Annealing modes of the hot-rolled strip at a temperature of 1070 to 1200 ° C with a regulated cooling rate from a temperature of 1070-1200 ° C to a temperature of 900 to 980 ° C, holding at this temperature and rapid cooling from 800-950 ° C with a regulated speed of water, having a certain temperature, continuous recrystallization decarburization annealing of cold rolled strips in a moist nitrogen-hydrogen atmosphere and nitriding, not only increase the share of higher grades in the total production volume, but also reduce the cost of production of anise otropnogo electrical steel and allow you to earn extra profit.

Отсюда следует, что заявляемая совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения «Изобретательский уровень».It follows that the claimed combination of significant differences provides the mentioned technical result, which, according to the authors, meets the criteria of the invention "Inventive step".

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания.The proposed technical solution will be clear from the following description.

Известно, что при производстве анизотропной электротехнической стали для обеспечения избирательного роста зерен с ориентировкой {110}<001> необходимо присутствие перед началом первичной рекристаллизации, в процессе первичной рекристаллизации и в процессе вторичной рекристаллизации дисперсных включений второй фазы определенного количества и размера. В предлагаемом способе основной второй фазой - ингибитором является нитрид алюминия. Формирование условий, необходимых для получения требуемых параметров дисперсной фазы, происходит на всех технологических переделах, начиная от выплавки и заканчивая высокотемпературным отжигом для вторичной рекристаллизации. В предлагаемом способе возможно выделить три основных этапа формирования дисперсной фазы необходимого количества и качества.It is known that in the production of anisotropic electrical steel to ensure selective grain growth with orientation {110} <001>, it is necessary to have dispersed inclusions of the second phase of a certain amount and size before the initial recrystallization, during the primary recrystallization and in the process of secondary recrystallization. In the proposed method, the main second phase, the inhibitor, is aluminum nitride. The formation of the conditions necessary to obtain the required parameters of the dispersed phase occurs at all technological stages, from smelting to high-temperature annealing for secondary recrystallization. In the proposed method, it is possible to distinguish three main stages of the formation of the dispersed phase of the required quantity and quality.

Первый этап - выплавка, непрерывная разливка в слябы, горячая прокатка. Второй этап - отжиг горячекатаной полосы. Третий этап - непрерывный отжиг холоднокатаной полосы, в процессе которого производят первичную рекристаллизацию, обезуглероживание и азотирование.The first stage is smelting, continuous casting into slabs, hot rolling. The second stage is the annealing of the hot rolled strip. The third stage is the continuous annealing of the cold-rolled strip, during which primary recrystallization, decarburization and nitriding are performed.

Во время непрерывной разливки стали, в процессе охлаждения происходит выделение и коагуляция частиц нитридов алюминия. Параметры выделяющейся фазы зависят от химического состава стали, в частности от массовой доли углерода, скорости охлаждения и температуры слябов.During the continuous casting of steel, during the cooling process, the release and coagulation of aluminum nitride particles occurs. The parameters of the precipitated phase depend on the chemical composition of the steel, in particular, on the mass fraction of carbon, the cooling rate, and the temperature of the slabs.

Скорость охлаждения определяется конструктивными особенностями системы охлаждения установки непрерывной разливки слябов (УНРС), скоростью разливки и толщиной сляба. Изменяя эти параметры, возможно воздействовать на характеристики дисперсной фазы. Однако, как правило, на уже действующих установках изменение режимов разливки, кроме толщины слябов, возможно в достаточно узких пределах.The cooling rate is determined by the design features of the cooling system of the continuous slab casting (UNRS), casting speed and slab thickness. By changing these parameters, it is possible to influence the characteristics of the dispersed phase. However, as a rule, in already operating plants, a change in the casting regime, in addition to the thickness of the slabs, is possible within fairly narrow limits.

Принято считать, что для растворения и последующего выделения нитрида алюминия при горячей прокатке температура нагрева сляба должна быть 1200-1300°С.It is believed that for the dissolution and subsequent precipitation of aluminum nitride during hot rolling, the temperature of heating the slab should be 1200-1300 ° C.

Проведенные нами исследования показали, что необходимое количество фазообразующих элементов возможно получить при температуре нагрева слябов перед горячей прокаткой до 1100-1200°С при выполнении следующих технологических параметров: массовая доля углерода в металле при выплавке от 0,045 до 0,065 мас.%, толщина слябов от 200 до 270 мм, температура поверхности слябов перед помещением в печь не менее 450°С.Our studies have shown that the necessary number of phase-forming elements can be obtained at a heating temperature of slabs before hot rolling up to 1100-1200 ° C when the following process parameters are fulfilled: mass fraction of carbon in the metal during smelting from 0.045 to 0.065 wt.%, Slab thickness from 200 up to 270 mm, the surface temperature of the slabs before being placed in the oven at least 450 ° C.

Массовая доля углерода в пределах от 0,045 до 0,065 мас.%, позволяет получить повышенное количество γ-фазы во время цикла охлаждение - нагрев и способствует сохранению азота в растворе, т.к растворимость его в γ-фазе значительно выше, чем в α-фазе. Толщина сляба от 200 до 270 мм обеспечивает оптимальную скорость охлаждения при разливке, что препятствует образованию грубых включений нитридов алюминия, а также из-за низкой теплопроводности кремнистой стали, при температуре поверхности не менее 450°С позволяет сохранить в центральных слоях сляба температуру от 700°С и соответственно сохранить в растворе достаточное количество фазообразующих элементов. При таких исходных условиях нагрев слябов перед горячей прокаткой до температуры 1100-1200°С, т.е. в интервале, соответствующем максимальному количеству γ-фазы в объеме металла, позволяет перевести и сохранить в растворе достаточное количество фазообразующих элементов. Кроме того, нагрев слябов перед горячей прокаткой до температуры 1100-1200°С позволяет снизить окалинообразование при нагреве слябов в нагревательной печи, сократить время остановки нагревательной печи на чистку окалины, повысить производительность стана горячей прокатки.The mass fraction of carbon in the range from 0.045 to 0.065 wt.%, Allows to obtain an increased amount of the γ-phase during the cooling-heating cycle and contributes to the preservation of nitrogen in the solution, because its solubility in the γ-phase is much higher than in the α-phase . The thickness of the slab from 200 to 270 mm provides the optimum cooling rate during casting, which prevents the formation of coarse inclusions of aluminum nitrides, and also due to the low thermal conductivity of silicon steel, at a surface temperature of at least 450 ° C, allows you to save a temperature of 700 ° in the central layers of the slab C and, accordingly, keep a sufficient number of phase-forming elements in the solution. Under such initial conditions, the heating of slabs before hot rolling to a temperature of 1100-1200 ° C, i.e. in the range corresponding to the maximum amount of the γ-phase in the metal volume, it allows you to transfer and save a sufficient number of phase-forming elements in the solution. In addition, heating slabs before hot rolling to a temperature of 1100-1200 ° C allows to reduce scale formation during heating of slabs in a heating furnace, to reduce the time it takes to stop the heating furnace to clean the scale, and to increase the productivity of the hot rolling mill.

Таким образом, только соблюдение в комплексе предлагаемых взаимосвязанных условий позволяет реализовать заявляемый способ производства анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами.Thus, only compliance with the complex of the proposed interconnected conditions allows us to implement the inventive method for the production of anisotropic electrical steel with high magnetic properties.

В процессе отжига горячекатаной полосы происходит модификация частиц дисперсной фазы, перераспределение между структурными составляющими содержания углерода, изменение микроструктуры металла. При заявляемых параметрах отжига - температуре нагрева и выдержки от 1100 до 1200°С, скорости охлаждения от 6 до 12°С/с до температур от 900 до 980°С, выдержки при этой температуре и резком охлаждении от температур от 800 до 950°С со скоростью от 20 до 50°С/с водой, имеющей температуру от 35 до 65°С, последовательно происходит ряд процессов, обеспечивающих необходимое структурное состояние горячекатаной полосы перед холодной прокаткой. Нагрев и выдержка при температуре от 1100 до 1200°С, в интервале масксимального количества γ-фазы в структуре металла, скорость охлаждения от 6 до 12°С/с до температур от 900 до 980°С и выдержка при этой температуре обеспечивает процесс частичного довыделения нитридной дисперсной фазы и формирование ее оптимальных размеров, а также перераспределение содержания углерода между структурными составляющими, что необходимо для успешного проведения завершающего этапа отжига - резкого охлаждения.During the annealing of the hot-rolled strip, the particles of the dispersed phase are modified, the carbon content is redistributed between the structural components, and the microstructure of the metal changes. With the claimed parameters of annealing - heating and holding temperatures from 1100 to 1200 ° C, cooling rates from 6 to 12 ° C / s to temperatures from 900 to 980 ° C, holding at this temperature and rapid cooling from temperatures from 800 to 950 ° C at a speed of from 20 to 50 ° C / s with water having a temperature of from 35 to 65 ° C, a series of processes take place sequentially that provide the necessary structural state of the hot-rolled strip before cold rolling. Heating and holding at temperatures from 1100 to 1200 ° C, in the range of the maximum amount of γ-phase in the metal structure, the cooling rate from 6 to 12 ° C / s to temperatures from 900 to 980 ° C and holding at this temperature provides a partial recovery process dispersed nitride phase and the formation of its optimal size, as well as the redistribution of carbon content between the structural components, which is necessary for the successful completion of the final stage of annealing - quenching.

Произведенные нами исследования показали, что завершающий этап отжига горячекатаной полосы - резкое охлаждение от температуры от 800 до 950°С со скоростью от 20 до 60°С/с водой, имеющей температуру от 35 до 65°С, является чрезвычайно важным при получении анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами. При заявляемых режимах происходит стабилизация размеров уже выделившихся частиц дисперсной нитридной фазы (предотвращается процесс их коагуляции), частично фиксируются в растворе фазообразующие элементы, а также фиксируется в растворе определенное количество углерода. Заявляемые режимы, кроме создания условий для получения анизотропной стали с высокими магнитными свойствами, обеспечивают получение полосы с высокой пластичностью, что позволяет стабилизировать процесс холодной прокатки, свести к минимуму обрывы полосы, которые являются характерными при холодной прокатке высококремнистой стали, и в конечном итоге увеличить производительность стана холодной прокатки, снизить расход металла и улучшить качество готовой стали.Our studies have shown that the final stage of annealing of a hot-rolled strip - abrupt cooling from a temperature of 800 to 950 ° C at a speed of 20 to 60 ° C / s with water having a temperature of 35 to 65 ° C, is extremely important in obtaining anisotropic electrical steel with high magnetic properties. Under the claimed modes, the sizes of already separated particles of the dispersed nitride phase are stabilized (their coagulation is prevented), phase-forming elements are partially fixed in the solution, and a certain amount of carbon is also fixed in the solution. The inventive modes, in addition to creating conditions for producing anisotropic steel with high magnetic properties, provide a strip with high ductility, which allows to stabilize the cold rolling process, minimize strip breaks, which are characteristic of cold rolling of high silicon steel, and ultimately increase productivity cold rolling mill, reduce metal consumption and improve the quality of finished steel.

Таким образом, только соблюдение в комплексе режимов отжига горячекатаной полосы позволяет реализовать заявляемый способ производства анизотропной электротехнической стали.Thus, only compliance with the set of annealing modes of the hot rolled strip allows the inventive method for the production of anisotropic electrical steel to be implemented.

Структура горячекатаной полосы после отжига с резким охлаждением находится в метастабильном состоянии, и выдержка между операциями отжига горячекатаной полосы и холодной прокатки более 120 часов приводит к частичному распаду пересыщенного твердого раствора и выделению мелкодисперсных карбидов. Это приводит, не только к ухудшению магнитных свойств готовой анизотропной электротехнической стали, но и к ухудшению пластичности и повышению обрывности при холодной прокатке.The structure of the hot-rolled strip after annealing with rapid cooling is in a metastable state, and the exposure between the annealing of the hot-rolled strip and cold rolling for more than 120 hours leads to partial decomposition of the supersaturated solid solution and the precipitation of finely dispersed carbides. This leads, not only to a deterioration in the magnetic properties of the finished anisotropic electrical steel, but also to a deterioration in ductility and an increase in breakage during cold rolling.

В процессе холодной прокатки происходит уменьшение толщины полосы до требуемых размеров и формирование кристаллографической текстуры холоднокатаной полосы. Определенное текстурное состояние холоднокатаной полосы является важным условием для ряда текстурных превращений во время последующего за холодной прокаткой непрерывного отжига и в конечном итоге для формирования совершенной ребровой текстуры в готовой стали. Как показали проведенные исследования, благоприятное влияние на текстуру холодной прокатки и в конечном итоге уровень магнитных свойств готовой стали оказывает старение - выделение карбидов на дефектах кристаллической решетки - выполняемое между проходами при холодной прокатке. Инициирование старения достигается как термообработкой полосы в промежуточной толщине, прокатанной с обжатиями от 60 до 80% при температуре от 150 до 300°С с временем выдержки от 3 минут до 20 часов, так и поддержанием температуры полосы от 190 до 230°С за счет теплоты деформации не менее чем в двух проходах.In the process of cold rolling, the strip thickness decreases to the required dimensions and the crystallographic texture of the cold-rolled strip is formed. A certain texture state of the cold-rolled strip is an important condition for a number of texture transformations during the subsequent continuous annealing following cold rolling and, ultimately, for the formation of a perfect rib texture in finished steel. As the studies showed, aging has a beneficial effect on the texture of cold rolling and ultimately the level of magnetic properties of the finished steel — the precipitation of carbides on defects in the crystal lattice — performed between passes during cold rolling. The initiation of aging is achieved both by heat treatment of the strip in an intermediate thickness, rolled with reductions of 60 to 80% at a temperature of 150 to 300 ° C with a holding time of 3 minutes to 20 hours, and maintaining the temperature of the strip from 190 to 230 ° C due to heat strain in at least two passes.

В процессе непрерывного отжига холоднокатаной полосы происходит последовательно ряд процессов, выполнение технологических параметров которых в заявляемых пределах обеспечивает получение готовой анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами.In the process of continuous annealing of a cold-rolled strip, a series of processes occurs sequentially, the implementation of the technological parameters of which within the claimed limits ensures the production of a finished anisotropic electrical steel with high magnetic properties.

Нагрев полосы при непрерывном отжиге со скоростью от 16 до 60°С/с до температуры от 750 до 800°С препятствует коагуляции и растворению комплекса мелкодисперсных частиц второй фазы, присутствие которых необходимо в деформированной матрице на начальном этапе первичной рекристаллизации.The heating of the strip during continuous annealing at a rate of 16 to 60 ° C / s to a temperature of 750 to 800 ° C prevents the coagulation and dissolution of the complex of fine particles of the second phase, the presence of which is necessary in the deformed matrix at the initial stage of primary recrystallization.

Частицы дисперсной фазы сдерживают рост зерен с ориентировкой, отличающейся от текстуры Госса {110}<001>, и способствуют формированию микрообластей с ориентировкой, близкой к {110}<001>, которые, трансформируясь, обеспечивают в конечном итоге рост зерен с указанной ориентировкой во время вторичной рекристаллизации. Помимо сдерживающего действия в процессе быстрого нагрева ингибиторная фаза способствует уменьшению разнозернистости в микроструктуре и тем самым способствует контролируемому росту зерен первичной рекристаллизации.Particles of the dispersed phase inhibit grain growth with an orientation different from the Goss texture {110} <001>, and contribute to the formation of microregions with an orientation close to {110} <001>, which, transforming, ultimately provide grain growth with the indicated orientation in secondary recrystallization time. In addition to the inhibitory effect during rapid heating, the inhibitory phase helps to reduce the heterogeneity in the microstructure and thereby contributes to the controlled growth of primary recrystallization grains.

Во время непрерывного отжига при первичной рекристаллизации и обезуглероживании формируется микроструктура с оптимальными размером зерна, разнозернистостью и текстурным состоянием. Однако количество дисперсных нитридов алюминия недостаточно для того, чтобы при последующем высокотемпературном отжиге в результате вторичной рекристаллизации образовались зерна с острой текстурой Госса {110}<001>.During continuous annealing during primary recrystallization and decarburization, a microstructure is formed with optimal grain size, different grain size and texture state. However, the amount of dispersed aluminum nitrides is not sufficient for grains with a sharp Goss texture {110} <001> to form during subsequent high-temperature annealing as a result of secondary recrystallization.

Для увеличения плотности дисперсных нитридов алюминия проводят азотирование при температуре от 750 до 850°С, предпочтительно при температуре от 770 до 820°С в азото-водородной атмосфере с содержанием водорода более 20%, воды более 0,5%, концентрацией аммиака от 0,5 до 30%. При заявляемых параметрах азотирования достигают увеличение массовой доли азота в металле на 0,008-0,015% и обеспечивают стабильный процесс вторичной рекристаллизации при высокотемпературном отжиге с получением анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами.To increase the density of dispersed aluminum nitrides, nitriding is carried out at a temperature of from 750 to 850 ° C, preferably at a temperature of from 770 to 820 ° C in a nitrogen-hydrogen atmosphere with a hydrogen content of more than 20%, water more than 0.5%, an ammonia concentration of 0, 5 to 30%. With the claimed nitriding parameters, an increase in the mass fraction of nitrogen in the metal by 0.008-0.015% is achieved and a stable secondary recrystallization process is achieved during high-temperature annealing to produce anisotropic electrical steel with high magnetic properties.

Осуществлять азотирование в рамках заявляемого способа возможно на завершающем этапе обезуглероживания или после завершения обезуглероживания.Carry out nitriding in the framework of the proposed method is possible at the final stage of decarburization or after decarburization.

В первом случае атмосфера, содержащая аммиак, подается в зону обезуглероживания на завершающем участке, когда интенсивность процесса обезуглероживания затухает и при этом одновременно происходят два процесса - удаление углерода со снижающейся скоростью вплоть до его минимального содержания в стали и насыщение металла азотом.In the first case, the atmosphere containing ammonia is fed into the decarburization zone at the final stage, when the intensity of the decarburization process decays and at the same time two processes occur - removal of carbon at a decreasing rate up to its minimum content in steel and saturation of the metal with nitrogen.

Во втором случае атмосферу, содержащую аммиак, подают после завершения обезуглероживания - достижения минимального содержания углерода в стали.In the second case, the atmosphere containing ammonia is fed after decarburization is completed - the minimum carbon content in the steel is reached.

Каждый из этих способов позволяет достичь одинаковый с точки зрения магнитных свойств готовой стали результат, но агрегат, в котором проводят отжиг, может иметь различное конструктивное исполнение. Так, например, в первом случае может отсутствовать специальная зона с участком печи для проведения азотирования.Each of these methods allows you to achieve the same result in terms of the magnetic properties of the finished steel, but the unit in which annealing is carried out can have a different design. So, for example, in the first case, there may be no special zone with a section of the furnace for nitriding.

Получение азото-водородной атмосферы для азотирования, содержащей аммиак, в рамках заявляемого способа возможно смешиванием азото-водородной атмосферы с чистым аммиаком или пропусканием азото-водородной атмосферы через водный раствор аммиака с концентрацией его в растворе 6-25%.Obtaining a nitrogen-hydrogen atmosphere for nitriding containing ammonia in the framework of the proposed method is possible by mixing the nitrogen-hydrogen atmosphere with pure ammonia or by passing the nitrogen-hydrogen atmosphere through an aqueous solution of ammonia with a concentration of 6-25% in the solution.

При одинаковом эффекте по азотированию техника осуществления этих способов будет различна. Второй способ - использование водного раствора аммиака более прост в осуществлении и не требует соблюдения ряда жестких условий и специальных требований по технике безопасности, необходимых при использовании чистого газообразного аммиака.With the same effect on nitriding, the technique for implementing these methods will be different. The second method - the use of aqueous ammonia is simpler to implement and does not require compliance with a number of stringent conditions and special safety requirements required when using pure gaseous ammonia.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого изобретения, не исключающие другие примеры в пределах формулы изобретения.The following are examples of the invention, not excluding other examples within the scope of the claims.

Электротехническую сталь выплавляли в конвертере, разливали в слябы на установке непрерывной разливки стали, горячую прокатку осуществляли на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки, отжиг горячекатаной полосы проводили в непрерывном агрегате нормализации, холодную прокатку за один этап осуществляли на четырехвалковом реверсивном стане холодной прокатки, при холодной прокатке за два этапа первый этап с обжатием от 60 до 80% выполняли на четырехклетьевом непрерывном четырехвалковом стане холодной прокатки, промежуточную обработку осуществляли в непрерывной проходной печи или в садочной печи, второй этап холодной прокатки осуществляли на реверсивном четырехвалковом стане холодной прокатки, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы, в процессе которого осуществляли рекристаллизацию, обезуглероживание и азотирование осуществляли в непрерывном агрегате термообработки, разделенном на зоны и имеющем систему подготовки и подачи в печь защитной азото-водородной атмосферы и аммиака, термостойкое разделительное покрытие наносили на отдельно стоящем агрегате, высокотемпературный отжиг проводили при температуре 1200°С в течение 20 часов в садочной печи.Electrical steel was smelted in a converter, poured into slabs at a continuous steel casting plant, hot rolling was carried out on a continuous broadband hot rolling mill, the hot rolled strip was annealed in a continuous normalization unit, cold rolling in one step was carried out on a four-roll reversible cold rolling mill, during cold rolling in two stages, the first stage with compression from 60 to 80% was performed on a four-stand continuous four-roll cold rolling mill, an intermediate sample The work was carried out in a continuous continuous furnace or in a baking furnace, the second stage of cold rolling was carried out on a reversible four-roll cold rolling mill, continuous annealing of the cold-rolled strip, during which recrystallization, decarburization and nitriding were carried out in a continuous heat treatment unit, divided into zones and having a preparation system and feeding into the furnace a protective nitrogen-hydrogen atmosphere and ammonia, a heat-resistant separation coating was applied on a stand-alone unit, in High-temperature annealing was carried out at a temperature of 1200 ° C for 20 hours in a furnace.

Химсостав выплавленной электротехнической стали приведен в таблице 1, варианты реализации заявленного способа приведены в таблице 2.The chemical composition of the smelted electrical steel is given in table 1, options for implementing the inventive method are shown in table 2.

Таблица 1Table 1 Химический состав электротехнической сталиThe chemical composition of electrical steel Массовая доля элементов %Mass fraction of elements% SiSi MnMn NN SS TiTi Alкр Al cr СFROM 3.153.15 0.090.09 0.0070.007 0.0060.006 0.0040.004 0.0280.028 0.0590.059

Таблица 2table 2 Варианты реализации заявленного способаImplementation options of the claimed method No. Технологический параметрTechnological parameter Заявленные значенияDeclared Values № схемы обработкиProcessing Scheme No. 1one 22 33 4four 55 66 77 1one Толщина сляба, ммSlab Thickness, mm 200-270200-270 250250 250250 250250 250250 250250 250250 250250 22 Температура поверхности сляба перед посадом в нагревательную печь, °СThe surface temperature of the slab before planting in a heating furnace, ° C Не менее 450Not less than 450 650650 650650 650650 650650 370370 370370 420420 33 Температура нагрева сляба перед горячей прокаткой, °СSlab heating temperature before hot rolling, ° С 1100-12001100-1200 11801180 11801180 11801180 11801180 11501150 11501150 10801080 4four Температура нагрева г/к полосы, °СThe heating temperature of the hot-rolled strip, ° С 1070-12001070-1200 11601160 11601160 11501150 11401140 11401140 11401140 10501050 55 Скорость охлаждения, °С/сThe cooling rate, ° C / s 6-126-12 11eleven 11eleven 99 1010 4four 14fourteen 14fourteen 66 Температура выдержки, °СHolding temperature, ° С 900-980900-980 960960 960960 940940 940940 880880 890890 880880 77 Температура начала охлаждения, °СThe temperature of the beginning of cooling, ° C 800-970800-970 945945 945945 920920 920920 770770 870870 870870 88 Скорость резкого охлаждения, °С/сRapid cooling rate, ° C / s 20-5020-50 3232 3232 3535 3333 30thirty 5858 6060 99 Температура охлаждающей воды, °СCooling water temperature, ° С 35-6535-65 4545 4545 4848 4545 4545 30thirty 30thirty 1010 Время выдержки от отжига г/к полосы до холодной прокатки, часовHolding time from annealing hot-rolled strip to cold rolling, hours Не более 120No more than 120 7272 7272 7070 7070 7272 148148 148148 11eleven Количество этапов при холодной прокаткеNumber of stages during cold rolling 1 или 21 or 2 22 22 22 1one 22 1one 1one 1212 Температура полосы при прокатке в один этап, °СStrip temperature during rolling in one stage, ° С 190-230190-230 -- -- -- 200200 -- 210210 215215

Продолжение Таблица 2Continued Table 2 No. Технологический параметрTechnological parameter Заявленные значенияDeclared Values № схемы обработкиProcessing Scheme No. 1one 22 33 4four 55 66 77 1313 Температура промежуточной термообработки при холодной прокатке в два этапа, °СThe temperature of the intermediate heat treatment during cold rolling in two stages, ° C 150-300150-300 270270 270270 270270 -- 260260 -- 14fourteen Время выдержки при промежуточной термообработке, минThe exposure time during intermediate heat treatment, min 3-1200 мин3-1200 min 4four 4four 4four -- 960960 -- -- 15fifteen Скорость нагрева при непрерывном отжиге, °С/сHeating rate during continuous annealing, ° С / s 15-6015-60 3131 3939 30thirty 30thirty 30thirty 18eighteen 18eighteen 1616 Температура нагрева, °СHeating temperature, ° C 750-800750-800 790790 790790 790790 770770 790790 800800 800800 1717 Температура азотирования,, °СNitriding temperature ,, ° C 750-850 (770-820)750-850 (770-820) 790790 780780 800800 800800 790790 800800 800800 18eighteen Концентрация Н2 в атмосфере азотирования, об.%The concentration of H 2 in the atmosphere of nitriding, vol.% Более 20More than 20 2727 2424 2626 2626 2424 2222 18eighteen 1919 Содержание H2O в атмосфере азотирования, об.%The content of H 2 O in the atmosphere of nitriding, vol.% Более 0,5More than 0.5 4,554,55 4,64.6 0,60.6 0,60.6 4,04.0 0,80.8 0,40.4 20twenty Концентрадия, NH3 об.%Concentradia, NH 3 vol.% 0,5-300.5-30 4,64.6 4,74.7 4,04.0 4,04.0 4,04.0 6,06.0 4,04.0 2121 Место проведения азотированияPlace for nitriding 1. на завершающем этапе обезуглероживания1. at the final stage of decarburization 1one 1one 22 22 1one 22 22 2. после завершения обезуглероживания2. after decarburization is completed

Продолжение Таблица 2Continued Table 2 No. Технологический параметрTechnological parameter Заявленные значенияDeclared Values № схемы обработкиProcessing Scheme No. 1one 22 33 4four 55 66 77 2222 Способ получения атмосферы азотированияA method of obtaining a nitriding atmosphere 1. пропусканием через водный раствор аммиака1. passing through an aqueous solution of ammonia 2. смешивание азото-водородной атмосферы с газообразным аммиаком2. mixing nitrogen-hydrogen atmosphere with gaseous ammonia 1one 1one 22 22 1one 22 22 2323 Удельные потери на перемагничивание P1,7/50 Вт/кгSpecific magnetization reversal losses P 1.7 / 50 W / kg 0,940.94 0,890.89 0,950.95 0,940.94 1,161.16 1,221.22 1,281.28 2424 Магнитная индукция B800 ТлMagnetic induction B 800 T 1,941.94 1,931.93 1,931.93 1,921.92 1,881.88 1,841.84 1,831.83 2525 Толщина готовой сталиFinished Steel Thickness 0,300.30 0,270.27 0,300.30 0,300.30 0,300.30 0,300.30 0,300.30

Claims (9)

1. Способ производства холоднокатаной анизотропной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами, включающий выплавку стали, содержащую, мас.% от 2,5 до 3,5 кремния, от 0,045 до 0,065 углерода, от 0,05 до 0,40 марганца, от 0,004 до 0,013 азота, менее 0,012 серы, от 0,010 до 0,040 кислотно-растворимого алюминия, менее 0,005 титана, железо и неизбежные примеси - остальное, непрерывную разливку в сляб, нагрев слябов в нагревательной печи, горячую прокатку, отжиг горячекатаных полос, холодную прокатку, непрерывный рекристаллизационный обезуглероживающий отжиг во влажной азото-водородной атмосфере и азотирование, нанесение разделяющего термостойкого покрытия, высокотемпературный отжиг для проведения вторичной рекристаллизации, отличающийся тем, что сталь непрерывно разливают на толщину готового сляба 200-270 мм, слябы помещают в нагревательную печь при температуре поверхности слябов не менее 450°С, нагревают перед горячей прокаткой до температуры 1100-1200°С, подвергают горячей прокатке, отжиг горячекатаной полосы проводят с нагревом и выдержкой при температуре от 1070 до 1200°С, затем охлаждают со скоростью от 6 до 12°С/с до температуры от 900 до 980°С, выдерживают при этой температуре, затем резко охлаждают от температуры 800-950°С со скоростью от 20 до 50°С/с водой, имеющей температуру от 35 до 65°С, по истечении не более 120 ч после отжига проводят холодную прокатку в один или несколько этапов, непрерывный отжиг холоднокатаной полосы осуществляют со скоростью нагрева от 16 до 60°С/с до температуры 750-800°С, выдерживают при температуре обезуглероживания, производят азотирование при температуре от 750 до 850°С в азото-водородной атмосфере, содержащей аммиак NH3.1. Method for the production of cold rolled anisotropic electrical steel with high magnetic properties, including steel smelting, containing, wt.% From 2.5 to 3.5 silicon, from 0.045 to 0.065 carbon, from 0.05 to 0.40 manganese, from 0.004 up to 0.013 nitrogen, less than 0.012 sulfur, from 0.010 to 0.040 acid-soluble aluminum, less than 0.005 titanium, iron and unavoidable impurities - the rest, continuous casting into a slab, heating of slabs in a heating furnace, hot rolling, annealing of hot rolled strips, cold rolling, continuous recrystallization decarburization annealing in on a moist nitrogen-hydrogen atmosphere and nitriding, applying a separating heat-resistant coating, high-temperature annealing for secondary recrystallization, characterized in that the steel is continuously poured onto the thickness of the finished slab 200-270 mm, slabs are placed in a heating furnace at a surface temperature of slabs of at least 450 ° C, heated before hot rolling to a temperature of 1100-1200 ° C, subjected to hot rolling, annealing of the hot rolled strip is carried out with heating and aging at a temperature of 1070 to 1200 ° C, then cooled with a temperature from 6 to 12 ° C / s to a temperature of from 900 to 980 ° C, is kept at this temperature, then it is rapidly cooled from a temperature of 800-950 ° C at a speed of 20 to 50 ° C / s with water having a temperature of from 35 to 65 ° C, after no more than 120 hours after annealing, cold rolling is carried out in one or several stages, continuous annealing of the cold-rolled strip is carried out at a heating rate of 16 to 60 ° C / s to a temperature of 750-800 ° C, is kept at a decarburization temperature, produce nitriding at a temperature of 750 to 850 ° C in a nitrogen-hydrogen atmosphere containing ammonia NH 3 . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что холодную прокатку осуществляют в два этапа, на первом этапе проводят холодную прокатку с суммарными обжатиями от 60 до 80% и дополнительную термообработку.2. The method according to claim 1, characterized in that the cold rolling is carried out in two stages, at the first stage, cold rolling is carried out with a total reduction of 60 to 80% and additional heat treatment. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в промежуточной толщине сталь отжигают при температуре от 150 до 300°С с временем выдержки от 3 мин до 20 час.3. The method according to claim 2, characterized in that in the intermediate thickness the steel is annealed at a temperature of from 150 to 300 ° C with a holding time of 3 minutes to 20 hours. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что холодную прокатку осуществляют в один этап, температура полосы не менее чем на двух проходах составляет от 190 до 230°С.4. The method according to claim 1, characterized in that the cold rolling is carried out in one step, the temperature of the strip in at least two passes is from 190 to 230 ° C. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что азотирование проводят на завершающей стадии обезуглероживания.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the nitriding is carried out at the final stage of decarburization. 6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что азотирование проводят после завершения обезуглероживания.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that nitriding is carried out after decarburization is completed. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что азотирование проводят при температуре от 770 до 820°С в азото-водородной атмосфере с содержанием водорода более 20%, воды более 0,5 об.% с концентрацией аммиака NH3 от 0,5 до 30%.7. A method according to claim 1, characterized in that the nitriding is carried out at a temperature of from 770 to 820 ° C in nitrogen-hydrogen atmosphere with a hydrogen content of over 20% water over 0.5 vol.% Of the concentration of ammonia NH 3 from 0, 5 to 30%. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что атмосферу для азотирования получают пропусканием азото-водородного газа через водный раствор аммиака NH3 с концентрацией его в растворе 6-25%.8. The method according to claim 1, characterized in that the atmosphere for nitriding is obtained by passing nitrogen-hydrogen gas through an aqueous solution of ammonia NH 3 with a concentration of 6-25% in the solution. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что атмосферу для азотирования получают путем смешивания газообразного аммиака NH3 с азото-водородной атмосферой печи. 9. The method according to claim 1, characterized in that the atmosphere for nitriding is obtained by mixing gaseous ammonia NH 3 with a nitrogen-hydrogen atmosphere of the furnace.
RU2009129885/02A 2009-08-03 2009-08-03 Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties RU2407809C1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009129885/02A RU2407809C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties
BR112012001809A BR112012001809A2 (en) 2009-08-03 2010-07-27 Cold rolled anisotropic electrotechnical steel production method which has high magnetic properties
CZ2012-28A CZ306147B6 (en) 2009-08-03 2010-07-27 Process for producing cold rolled anisotropic electrical steel with high magnetic properties
PL398128A PL219140B1 (en) 2009-08-03 2010-07-27 Method for manufacturing a cold rolled anisotropic electrical steel with high magnetic properties
PCT/RU2010/000412 WO2011016756A1 (en) 2009-08-03 2010-07-27 Method for producing anisotropic electrotechnical steel having high magnetic properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009129885/02A RU2407809C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2407809C1 true RU2407809C1 (en) 2010-12-27

Family

ID=43544523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009129885/02A RU2407809C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties

Country Status (5)

Country Link
BR (1) BR112012001809A2 (en)
CZ (1) CZ306147B6 (en)
PL (1) PL219140B1 (en)
RU (1) RU2407809C1 (en)
WO (1) WO2011016756A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574613C1 (en) * 2014-10-07 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of producing of electric anisotropic steel with high magnetic properties
RU2671033C1 (en) * 2014-10-15 2018-10-29 Смс Груп Гмбх Strips from electrotechnical steel with oriented grain structure production method and strip from electrotechnical steel with oriented grain structure, produced in accordance with the said method
RU2686725C1 (en) * 2015-04-02 2019-04-30 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method for production of electrical steel sheet with oriented grained structure
RU2698040C1 (en) * 2016-03-09 2019-08-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of textured sheet from electrical steel
RU2710243C1 (en) * 2016-11-01 2019-12-25 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of textured electrical sheet steel
CN114453430A (en) * 2022-01-20 2022-05-10 安阳钢铁股份有限公司 Control method for preventing high magnetic induction oriented silicon steel cold rolling strip breakage

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1065323A (en) * 1962-10-05 1967-04-12 Yawata Iron & Steel Co Two-stage annealing for the improvement of deep drawing property of steel sheet
JPS5956522A (en) * 1982-09-24 1984-04-02 Nippon Steel Corp Manufacture of anisotropic electrical steel plate with improved iron loss
RU2096516C1 (en) * 1996-01-10 1997-11-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Silicon electric steel and method of treatment thereof
IT1290172B1 (en) * 1996-12-24 1998-10-19 Acciai Speciali Terni Spa PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF GRAIN ORIENTED MAGNETIC SHEETS, WITH HIGH MAGNETIC CHARACTERISTICS.
DE19745445C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-08 Thyssenkrupp Stahl Ag Process for the production of grain-oriented electrical sheet with low magnetic loss and high polarization
RU2125102C1 (en) * 1998-03-12 1999-01-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing hot-rolled electrical-sheet anisotropic steel
DE19816158A1 (en) * 1998-04-09 1999-10-14 G K Steel Trading Gmbh Process for the production of grain-oriented anisotropic, electrotechnical steel sheets
IT1317894B1 (en) * 2000-08-09 2003-07-15 Acciai Speciali Terni Spa PROCEDURE FOR THE REGULATION OF THE DISTRIBUTION OF INHIBITORS IN THE PRODUCTION OF MAGNETIC SHEETS WITH ORIENTED GRAIN.
JP2008518102A (en) * 2004-10-26 2008-05-29 ヒル・アンド・ミユラー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Method of manufacturing containment device and containment device manufactured thereby
SI1752549T1 (en) * 2005-08-03 2016-09-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Process for manufacturing grain-oriented magnetic steel spring
US20090300902A1 (en) * 2006-12-20 2009-12-10 Jfe Steel Corporation Cold-rolled steel sheet and process for producing the same
JP5162924B2 (en) * 2007-02-28 2013-03-13 Jfeスチール株式会社 Steel plate for can and manufacturing method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574613C1 (en) * 2014-10-07 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of producing of electric anisotropic steel with high magnetic properties
RU2671033C1 (en) * 2014-10-15 2018-10-29 Смс Груп Гмбх Strips from electrotechnical steel with oriented grain structure production method and strip from electrotechnical steel with oriented grain structure, produced in accordance with the said method
US11239012B2 (en) 2014-10-15 2022-02-01 Sms Group Gmbh Process for producing grain-oriented electrical steel strip
RU2686725C1 (en) * 2015-04-02 2019-04-30 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method for production of electrical steel sheet with oriented grained structure
US10669600B2 (en) 2015-04-02 2020-06-02 Nippon Steel Corporation Method of manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
RU2698040C1 (en) * 2016-03-09 2019-08-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of textured sheet from electrical steel
RU2710243C1 (en) * 2016-11-01 2019-12-25 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of textured electrical sheet steel
CN114453430A (en) * 2022-01-20 2022-05-10 安阳钢铁股份有限公司 Control method for preventing high magnetic induction oriented silicon steel cold rolling strip breakage

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306147B6 (en) 2016-08-24
BR112012001809A2 (en) 2017-06-27
CZ201228A3 (en) 2012-03-14
PL398128A1 (en) 2012-07-30
WO2011016756A1 (en) 2011-02-10
PL219140B1 (en) 2015-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3172439B2 (en) Grain-oriented silicon steel having high volume resistivity and method for producing the same
RU2537628C1 (en) Production of texture sheets from electrical steel
CZ77899A3 (en) Process for producing silicon steel strip
RU99116327A (en) METHOD FOR PRODUCING SHEET FROM ELECTRICAL TECHNICAL STEEL WITH ORIENTED GRAIN STRUCTURE AND HIGH MAGNETIC PROPERTIES
KR101988142B1 (en) Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet, and nitriding apparatus
RU2692136C1 (en) Method for manufacturing of textured electrical steel sheet
SK86399A3 (en) Process for the production of oriented-grain electrical steel sheet with high magnetic characteristics
KR20100019450A (en) Process for the production of a grain oriented magnetic strip
CN104870665A (en) Production method for grain-oriented electrical steel sheet and primary recrystallized steel sheet for production of grain-oriented electrical steel sheet
RU2407809C1 (en) Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with high magnetic properties
KR20170141252A (en) Oriented electromagnetic steel sheet and method for producing same
CN110055393A (en) A kind of thin gauge low temperature high magnetic induction grain-oriented silicon steel strip production method
CN104870666A (en) Production method for grain-oriented electrical steel sheet and primary recrystallized steel sheet for production of grain-oriented electrical steel sheet
SK122599A3 (en) Process for the inhibition control in the production of grain-oriented electrical sheets
JP2020056105A (en) Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
JP5857983B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet and MgO for annealing separator
JP2004506093A (en) Method of adjusting inhibitor dispersion in production of grain-oriented electrical steel strip
JP4239456B2 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
RU2407808C1 (en) Procedure for production of anisotropic electro-technical steel with low specific losses for re-magnetisation
JP6191564B2 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet and nitriding equipment
EP4174194A1 (en) Production method for grain-oriented electrical steel sheet
SK122499A3 (en) Process for the inhibition control in the production of grain-oriented electrical sheets
KR101131721B1 (en) Method for manufacturing grAlN-oriented electrical steel sheets having excellent magnetic properties
JPH02258929A (en) Production of grain-oriented silicon steel sheet having high magnetic flux density
RU2348704C2 (en) Method of electrotechnical anisotropic steel production with increased conductivity