Способ обработки слябов

(51) 5 ОСУДАРСТВЕННЪи КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР й 1 Ы))ру 1:20 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ургический ком- учно-исследоваметаллургииева, И. И, Гончалинин, Г. Г. Труи А. М. Черных во СС , 1973 1 1 - темпе время висиода и 1464- 4,1 1. - 1,4 Мп 1+ 4680 20 Мп - 630 мления, ч;(56) АвторскоеМ 373324, кл. юл. % 27цкий металлральный на тут черной в, Г.Д. Беля ов,В.Н,КаХуснутдинов 088,8)свидетел ьстС 22 С 41/00(54) СПОСОБОБРАБОТКИ СЛЯБОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии производства холоднокатаной анизотропной злектротех)ической стали (АЭС), применяемой в качестве магнитно-мягкого материала Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии производства холоднакатаной анизотропной электротехнической стали.Известен способ обработки холоднокатаной трансформаторной стали в котором, томление слябов в методических печах проводят при температуре выше 1300 С, нагрева и томления рассчитывают в эа мости от содержания марганца, углер температуры по формуле в конструкциях силовых трансформаторов и других магнитопроводов. Цель изобретения - улучшение магнитных свойств АЭС, Создаются условия для формирования оптимальной матрицы первичной рекристаллизации и получения совершенной ребровой текстуры за счет выделения ингибиторных фаэ требуемой плотности и дисперсности в процессе горячей прокатки АЭ С с различным содержанием алюминия и меди, Способ включает нагрев слябов из АЭС, содержащей алюминия 0,008-0,025% и меди 0,06-0,8%, при 1220-1320 СПродолжительность нагрева слябов т рассчитывают в зависимости от концентрации в стали алюминия, мели и темпеоатУоы по Формуле т= (23 А- Сц) е 1 )о, где А и Сц-концентрации элементов; мас.0 ; 1 - температура в томильной зоне методической печи, С; е - основание натурального логарифма, 4 табл. ц и Мп-концентрация элементов, ма ратура в томильной зоне печ Недостатком способа является то, что в расчете продолжительности томления слябов не учитывается содержание основных фазообраэующих элементов в стали нитридного варианта выплавки -алюминия и меди, дисперсные частицы которых в виде АВ, СцЮ, СцМП 204 оказывают существенное влияние на текстурообраэование и, следовательно, формирование магнитных свойств.10 15 20 30 стали неудовлетворительные.Концентрации Фазообразующих элементов в анизотропной электротехническойстали для А 0,008-0,025%, а для Со 0,0635 0,80% являются необходимыми условиямидля протекания вторичной рекристаллиэации, но не достаточными для получения совершенной ребровой текстуры и высокого.,уровня магнитных свойств. При изменении40 соотношения концентрации алюминия и меди в металле соответственно изменяется иколичество и размер неметаллических включений, для полного растворения которыхтребуется определенное время в заданном45 температурном интервале 1220-1320 С.Отклонение в продолжительности нагрева слябов от расчетной приводит к ухудшению уровня магнитных свойств или, принеизмененкости последних, к нерациональ 50 кому увеличению энергетических затрат работы методических печей,Уменьшение температуры нагрева слябов ниже 1220 С повышает вероятность неполного растворения, особенно крупных55 нитридных частиц размером более 100 нм и,следовательно, плотность мелкодисперсной составляющей нитридной Фазы уменьшается и становится ниже оптимальныхзначений, Кроме того, при температурах нагрева менее 1220 Я усложняются условия Цель изобретения - улучшение магнит,ных свойств анизотропноЭ электротехничес-.кбй стали.Нагрев слябов из стали, содержащейалюминия 0,008-0,025% и меди 0,06 - 0,80%,осуществляют при 1220-1320 С, а продолжительность выдержки определяют по формуле, т - температура в томильной зоне методической печи, С,е- основание натурального логарифма,Технологический процесс производствахолоднокатаной анизотропной электроте нической стали с ребровой текстуройп,едусматривает использование различноготипа ингибиторных фаз (МйЯ- ЕеЯ, АйТМ, Егй ЯзК 4,ВИ и другие) для развитияпроцесса вторичной рекристаллизации сцеВью получения высокого уровня магнитньх свойств, В сталях нитридного вариантавыплавки в электродуговых печах основнойингибиторной фазой являются дисперсныечастицы нитридов алюминия и кремния, апри концентрации меди более 0,30% - частиы медесодержащей фазы типа Си 5 Я иСцМ п 204,, Морфология ингибиторных фаз (плотность на единицу объема, размер частиц,распределение) определяется прежде всегохиюическим составом стали и зависит оттемпературы и и родолжительности нагреваслябов под горячую прокатку.При содержащии алюминия менее0,008% количество формирующейся ингибиторной фазы, независимо от продолжительности нагрева слябов и концентрациимеди, недостаточно - вторичная рекристаллиэация протекает неустфчиво, магнитныесвОйства готовой стали, как правило, соотве гствуют низким маркам и даже браку.При повышенных содержаниях алюминия более 0,025% при нагоеве слябов, независимо от режимов, активно развиваютсяпроцессы коалесценции частиц нитридовалюминия и при последующей горячей прокатке количество выделившейся дисперсной (менее 50 нм) нитридной фазыоказывается недостаточнъм для формирования оптимальной матрицы первичной рекристаллизации, а следовательно, длянормального протекания процесса вторичной рекристаллизации с образованием сове) шенной ребровой текстуры. Для выделения в кремнистых сталях нитридной фазы в необходимых количествах и требуемой и дисперсности, содержание алюминия, как основного фазообразующего элемента, по предлагаемому способу поддерживают в пределах 0,008-0,025%.Легирование стали медью до 0,80% способствует выделению дополнительной ингибиторной фазы, содержащей в своем составе медь, температурная стойкость которой не превышает 700 - 750 С. Довыделение медьсодержащей фазы в виде дисперсных частиц размером менее 10-30 нм в комплексе с нитридной фазой усиливают стабилизацию, особенно на этапе протекания первичной рекристаллизации, создают благоприятные условия для селективного роста зерен с совершенной ребровой текстурой при вторичной рекристаллизации, Количество медьсодержащей фазы возрастает с увеличением концентрации меди, концентрация которой не должна превышать 0,80% (при любых концентрациях алюминия, а также продолжительности нагрева слябов под горячую прокатку), наступает перестабилизация матрицы первичной рекристаллизации, вторичная рекристаллизация практически не развивается, магнитные свойства готовойчЧ Мп Я Сц А 1 Я 0,08 0,11 0,23 0,20 0,20 0,19 0,21 О, 004 0,007 О, 005 0,008 0,006 0,006 0,008 О,58 0,25 0,55 О, 80 0,42 0,55 0,60 0,012 0,012 0,012 0,013 0,008 О, 012 0,025 3,05 3,03 3,13 2,89 2,97 2,92 3,04 0,012 0,0100,013 0,012 0,011 0,012 О, 013 0,026 0,031 0,025 0,033 0,030 О, 027 О, 031 горючей деформации, вследствие резкого возрастания давления металла на валки.Нагрев слябов при температурах выше 1320 С экономически нецелесообразен, Кроме того, при этих температурах возрастает размер зерен феррита в слябе, что приводит к повышенной хрупкости металла при последующей прокатке.Эксперименты проводили на металле промышленного производства НЛМК с выплавкой в электродуговых печах химического состава; приведенного в (табл. 1),П р и м е р 1. Слябы плавки 1 подвергают нагреву в методической печи при изменении температуры в томильной зоне от 1220 до 1320 С и выдержках от 3,8 до 4,1 ч. В дальнейшем весь металл обрабатывают по следующей схемепередела: горячая прокатка на толщину 2,5 мм, двукратная холодная прокатка на толщину 0,30 мм с промежуточным обезуглероживающим отжигом в увлажненной азотоводородной атмосфере при 800-900 С, нанесение термозащитного покрытия из гидрата окиси магния, высокотемпературный отжиг при 1150 С в течение 30 ч в атмосфере сухого водорода и выпрямляющий отжиг с нанесением электроизоляционного покрытия.Зависимость между длительностью нагрева слябов при температурах томления 1220-1320 С и магнитными свойствами готовой стали показана в табл. 2.Как видно из табл. 2, магнитные свойства металла, полученного из слябов с нагревом при 1260 С в течение 4,1 ч, существенно лучше, чем из слябов с другим временем нагрева.П р и м е р 2, Слябы металла с различным содержанием меди от плавок 2-4 нагревают при 1260 С с длительностью выдержки от 3,2 до 6,0 ч, Горячую прокатку всех слябов проводят идентично. Дальнейшую обработку осуществляют по примеру 1.Магнитные свойства приведены в табл. 3.5 Как видно из табл. 3; магнитные свойства металла существенно зависят от длительности нагрева слябов и химического состава плавки. Для плавки 3 с содержанием меди 0,55% при оптимальной длительности на грева слябов 4,0 ч получают удельные потери Р 1,7/50 1,10 Вт/кг.П р и м е р 3. Слябы металла с различным содержанием алюминия от плавок 5-7 нагреты при 1320 С сдлительностью выдер жки от 2,8 до 8,0 ч, Горячую прокатку всехслябов проводят идентично, Дальнейшую обработку осуществляют по примеру 1.Магнитные свойства даны в табл. 4.При оптимальной длительности нагрева 20 и содержании алюминия в металле 0,012%получают низкие удельные потери Р 1.1/50=1,12 Вт/кг и высокую магнитную индукцию В 100 = 1,72 ТлФормула изобретения 25 Способ обработки слябов преимущественно из анизотропной электротехнической стали, содержащей алюминия 0,008-0,025% и меди 0,06-0,8%, включающий нагрев под. горячую прокатку и томление с регламенти рованной выдержкой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения магнитных свойств. стали, томление производят при 1220-1320 С, а время нагрева и томления рассчитывают в зависимости от содержания 35 алюминия и меди по соотношению.1664854 Таблица 2 нитные свойства ка О, г ева 3 Таблица 3 нитные, свойства,ав вя,Тл т ФвПл 5,0 1,21 4,0 1,10 4,0 1,25 Табли итные свойс Ф Вт/ 2,8 1,18 4,0 1,12 8 е 0 1118 Составитель Е. ЧистяковТехред М.Моргентал Корректор Л. Бескид,Редактор Н. Р Заказ 2367 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зводст 5 6 7 Теинература томления,ф С 1220 1260 1320 а Продожител ность нагре Продолжительностьнагрева, ч ррдол- житель- ость