Способ изготовления электротехнической стали

,ю щтехнипрово Однако ст с х таллизация лизациили ннгиб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВЩДТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР, Научно-исследовательский институт металлургии (НИИМ).(56) Авторское свидетельство СССР У 152862кл. С .21 0 1/78, 1973.ВцеЫ 8 ег В,А., Неаг Ргосеевхп 8 Зд 1 ьсоп Тгоп АПоуз ог Е 1 есггса 1 .з 1 ее 1 з, Хпйцсйга 1 НеаОпя, 1961, 28, В 1-3, рр. 26-36, 262-266 (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕК ТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий гоИзобретение относится к обработке электротехнической стали и, в частности, может применяться для получения трансформаторной стали, в том числе для стали с ребровой текстурой (110) 001 Д.Известен способ е лезокремнистых сплгорячую прокатку,лодную прокатку, ои высокотемператур рячую деформацию, холодную деформацию, рекристаллизационный отжиг, вторую холодную деформацию, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиги, о т л и ч а ю щ и й с я что, с целью снижения удельных п энергии при перемагничивании и новы шения магнитной проницаемости, п дят, по крайней мере, одну дефор .с регулированием размера полосы ширине;2. Способ по п. 1, о ти й с я тем, что дляческой стали вакуумнодят горячую деформацию с уширением полосы на 5-8 Х.3. Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что для электротехнической стали конверторной в плавки, горячую деформацию проводят с сохранением ширины полосы.4. Способ по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ и,й с я тем, что для электроте инческой 1 стали электропечной вылплавкй вторую холодную деформацию проводят с сужением полосы на 6-12 производство трансформаторной али применением однократной олодной прокатки не всегда обеспечивает стабильньй уровень электромаг нитных свойств готовой стали. Отдельные плавки дают очень низкие свойства, так как в полосах конечной толщины не протекает вторичная рекрис. Срыв вторичной рекристалобусловлен недостатком в ста иторной фазы (включений) ипримесей, сдерживающих рост зерен присобирательной рекристаллизации, Длятого, чтобы вторичная рекристаллизация развивалась стабильно, в сталь приплавке добавляют дополнительные количества алюминия, образующего ингибиторную фазу, а также небольшие количества бора, селена, сурьмы, меди ит.д. Введение таких добавок вызывает определенные технологические трудности, связанные с нестабильным ус. воением и окислением указанных компонентов в процессе передела. Все этотребует. применения специальных предохраняющнх мер и создания нового оборудования, Но даже при налаженном производстве не исключаются значительныевыпады по свойствам готовой стали.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется способ получения электротехнической стали с ребровой текстурой,который включает горячую деформацию,первую холодную деформацию, Рекристаллизационный отжиг, вторую холоднуюдеформацию, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиги.Недостатком способа является то,что в стали, изготовленной по этойтехнологии, наблюдается значительноеотклонение ориентировки зерен от идеальной ориентации (",10)0011: отклонение плоскостей (110) зерен от плосокости листа достигает12 , отклоне-.. ние направления зерен 001 от наоправления деформации л 20 . Такое рассеяние ребровой текстуры приводит кснижению электромагнитных свойствстали.40Целью предполагаемого изобретения является повышение удельных потерь энергии при перемагничивании иповышение магнитной проницаемости,Эта цель достигается тем, что проводят, по крайней мере, одну деформацию с регулированием размера полосыпо ширине.Проведение деформации с регулированием размера полосы по ширине50(принудительное ограничение уширения, получение определенного поперечного сужения) изменяет характер образующейся текстуры матрицы, что оказывает положительное влияние на совершенствование ребровой текстуры и55повышение уровня электромагнитныхсвойств готовой стали.Пример осуществления способа,Способ опробован при изготовлении ленты из трансформаторной стали(сплав Ре - ЗЕ ВО.Обработка ленты по предлагаемомуспособу включала следующие операции.1. Горячая прокатка слитка насляб толщиной 170 мм.2, Горячая прокатка сляба в черновой группе клетей до толщины 24 мм,3. Горячая прокатка полосы в чистовой группе клетей до толщины 2,5 ммс применением мер, предотвращающихуширение полосы (горячая прокатка взакрытых калибрах).4. Первая холодная прокатка дотолщины 0,7 мм.5. Рекристаллизационный отжиг(850 оС, 7 мин),б. Вторая холодная прокатка дотолщины 0,35 мм,7, Обезуглероживающий отжиг (850 С,5 мин).8, Высокотемпературный отжиг(1100 ОС 10 ч)Полученная по предлагаемому спссобу сталь имеет магнитную индукциюВо =1.,945 Тл и удельные потери энергий прн перемагничивании Р 1,5/50==0,95 Вт/кг.Сталь, обработанная по стандарт- .ной заводской технологии (когда горячую прокатку в чистовой группеклетей проводят в валках с гладкойбочкой), имеет более низкие.свойства: Воо=1,915 Тл и Р 1,5/50=1,045 Вт/кг,Таким образом, обработка по предлагаемому способу приводит к повышению магнитной индукции Воона 0,03 Тл и снижению удельных потерь энергии при перемагничивании Р 1,5/ /50 на 9%, что связано с совершенствованием ребровой текстуры в стали.Способ опробован на железокремнистых сплавах, содержащих ЗХ кремния по трем вариантам.1. Горячая прокатка слитка с ограничением уширения полосы.Сплав, выплавленный в лабораторных условиях, содержал .(весовые Ж); С - 0,022; Зх - 3,08; Ип - 0,07; А 1- 0,01; Н - 0,008; 8 - 0,00 беСлитки имели размер 25 хбОх 120 мм. Их дальнейшая обработка включала следующие операции.1, Горячая прокатка до толщины полосы 2,5 мм.79079852, Первая холодная прокатка дотолщины 0,7 мм,3. Рекристаллизационный отжиг(850 фС, 7 мии),4, Вторая холодная прокатка до тол 5щины 0,35 мм,5. Обезуглероживающий отжиг (850 С,5 мин).6. Высокотемпературный отжиг (на Оо огрев до 1100 С со скоростью 50 /час,выдержка 1 ч).Горячую прокатку осуществляли налабораторном стане "дуо" с диаметромвалков 140 мм. Для умецъшения уширения на валках по образующей были нанесены кольцеобразные выемки глубиной0,3 мм, отстоящие друг от друга на2 мм. Контрольные образцы прокатывали в валках с гладкой бочкой при одииаковых температурных условияхТемопература нагрева слитков - 1220 С,выдержка 15 минут. Прокатку осуществляли за 6 проходов. Температураконца прокатки 980 С. 25Уширение при прокатке в валках сгладкой бочкой составляло 20-243, припрокатке в рельефных валках 5-87.После полного цикла обработки в об. разцах определяли магнитометрическим 30методом совершенство ребровой текстуры. Данные по измерению четвертойгармоники (А,1,) разложения кривой механического момента пересчитывались намагнитную индукцию В 5 ор Учитываястрогую связь между указанными величинами. Результаты приведены в таблице 1. Из таблицы 1 следует, что умень шение уширения полосы во время горячей прокатки приводит к совершенствованию ребровой текстуры и повышению магнитной индукции В 5 об.2. Горячая прокатка промьппленного .45 сплава с йредотвращением уширения полосыСпособ опробован на промьппленном железокремнистом сплаве изготовления Челябинского металлургического завода.После выплавки, горячей прокатки слитка на слябинге до толщины 170 мм и горячей прокатки сляба в черновой группе клетей стана горячей прокатки до толщины 24 мм обработка полосы включала следующие операции.1. Горячая прокатка полосы до толщины 2,5 мм. 62, Первая холодная прокатка до толщины 0,7 мм.3, Рекристаллизационный отжиг(850 С, 7 мин).4, Вторая холодная прокатка дотолщины 0,35 мм.5,. Обезуглероживающий отжиг (850 С,5 мин).6, Высокотемпературный отжиг(1100 С, 10 ч) .Горячую деформацию полосы с 24 ммдо 2,5 мм осуществляли на полупромьппленном стане 250/350/105. Для предотвращения уширения полосы прокаткувели в закрытых калибрах шириной40 мм с соблюдением деформационногои температурно-скоростного режима,принятого на Челябинском металлургическом заводе. Горячую прокаткуконтрольных полос проводили в валкахс гладкой бочкой (уширение полосы вэтом случае достигало 203),На остальных операциях обе партии металла обрабатывали в одинаковых условиях. Высокотемпературный отжиг осуществлялся по режиму: нагревсо скоростью 200 /ч до 700 С, затем20 О/ч до 1100 С, выдержка 10 ч, охлаждение со скоростью 100/ч до 700 Си далее охлаждение с печью.Магнитную индукцию В оо и удельные потери энергии при йеремагничивании измеряли на двухполосочном аппарате (полосы размером 0,35 к 30 кх 280 мм). Результаты измерения магнитных свойств даны в таблице 2,Как видно из таблицы 2, обработкапо предлагаемому способу приводит ксущественному повьпдению магнитнойиндукции,к снижению удельных потерьв готовой стали (на 97).,3, Вторая холодная прокатка с сужением полосы.Вторую холодную прокатку проводили таким образом.Из полосы толщиной 0,7 мм послерекристаллизационного отжига набирали пакеты сечением 8 х 8 мм, Затемих прокатывали в ручьевых валках доразличного сечения, после чего пакеты разбирали и полоски по отдельностиподвергали прокатке в валках с гладкой бочкой до конечной толщины0,35 мм. Прокатка в ручьевых валкахпозволяет регулировать размер полосокпо ширине в широких пределах,Релком высокотемпературного отжига был таким же,как и в варианте 2.790798 Магнитную индукцию Воз и удель: - ные потери измеряли на образцах длиной 120 мм и.шириной 5 мм. Результаты измерений магнитных свойств приведены в таблице 3 и показывают, что обработка стали по предлагаемому способу приводит к улучшению магнитных свойств (ВЕб повышается на0,03 Тл, удельные потери снижаются на 63). Т а б л и ц а 1 Е тек- Вбоостуры Тл А, зрг/смф Обработка УВслитка/50,Вт/кг Обработка Д 600 фТл пары 2 3 4 По предлагаемому способуПо известномуспособу 0,94 0,96 1,04 1,05 1,94 1,95 1,92 1,91 Таблица 3т Обработка ВР 1,5/50,л Вт/кг Уобр. 1 По предлагаемо,92 1,00 2 му способу (су,91 1,01 3 жение 6 Х) 1,92 1,00 4 По предлагаемо,925 0,98 5 му способу (су,93 0,97 6 жение 123) 1,93 0,97 7 Контрольная 1,89 1,04 8 (сужение 0%) 1,90 1,02 9 1,89 1,03, 03210 По предлагаемомуспособу (уширение8 Ж)03211 По известному способу (уширение 237) 03118 По предлагаемомуспособу (ушнрение53),03119 По известному спо-,собу (ушнрение .207) Одновременно с изучением свойств после рекомендуемой и контрольной обработок. проводили широкие структурные и текстурные исследования металла, которые позволили заключить, что причиной улучшения свойств после рекомендуемой обработки является усиление в текстуре деформации компонент, ось (110) которых совпадает с направлением прокатки.