Способ контроля процесса производства трансформаторной стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСаиалистическихРеспублик в 945202(22) Заявлено 06,07.79 (21) 2791943/22-02с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 23,07,82, Бюллетень Мо 27 151 М, Кл.з с 21 Овраг Государственны комитет СССР по делам изобретений и открытий(Щ УДК 621.787. 4 (088.8) Дата опубликования описания 230782 сй(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СТАЛИИзобретение относится к металлур-гии, в частности к производствуэлектротехнической, преимущественнотрансФорматорной стали, а именнок определению режимов холодной прокатки трансФорматорной стали,Известен ряд способов определениярежимов холодной прокатки электротехнической стали на промежуточных стадиях ее производства. При этом пре"дусматриваются либо лабораторные испытания, заключающиеся в проведениивсех технологических операций произ-водства, на образцах, отобранных отсляба или горячекатанной полосы,либо оценка свойств металла по химическому составу, механическим,структурным или магнитным характеристикам горячекатаного. подката.Недостатками этих способов являются низкая точность оценки ожидаемых магнитных свойств, длительностьв пооведении испытаний, большие материальные затраты.Известен способ определения качества металла перед холодной про-.каткой трансформаторной стали (стальэлектротехническая, горячекатанаярулонная (подкат) марки 0402), в ко.тором качество горячекатаного под-,ката оценивают по химическому составу и механическим харатеристикамобразцов, вырезанных из полосы 11.Недостатком данного способа испытания подката является низкая точностьоценки ожидаемых магнитных свойствготового металла, что связано с отсутствием контроля структурных характеристик подката, определяющихуровень магнитных свойств холоднокатаной:. трансФорматорной стали.В данном способе не оговариваетсявозможность использования подката,не удовлетворяющего предъявляемымтребованиям.Известен также способ испытанияподката, в котором сравнивают значения коэрцитивной силы, полученные при измерении горячекатаногоподката электротехнической стали,отожженного при температуре окончательной термообработки и готовогометалла, на основании чего. сортируют подкат 2,Недостатком данного способа испытания подката является неоднородная зависимость коэрцитивной силыотожженного подката от структурныххарактеристик горячекатаной полосы30 трансформаторной стали, которые оп 945202ределяют уровень магнитных характеристик готового металла, и в результате, низкая точность оценки. Поэтому этот способ может дать хорошиерезультаты при оценке динамной стали, в которой не требуется формира- .5вания аниэотропных свойств в готавом металле.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому изобретению является 10способ контроля процесса производства трансформаторной стали, заключающийся в измерении размера зерна,характера распределения дисперснойфазы и текстуры ГЗ 1.15Недостатком известного способаявляется невысокая точность оценкиопределения режимов холодной прокатки трансформаторной стали и низкоекачество готового металла.20Это обусловлено. контролем несущественных структурных характеристик, к числу которых относятся толщина слоя рекристаллизованных зерени размер кристаллитов в этой зоне,и недостаточной полнотой предъявляежх требований к структуре. Не учитываются параметры йолигониэованныхкристаллитов, составляющих основнуючасть структуры подката, не предъявляются требования к характеру распределения фазы-ингибитора, отсутствует количественная оценка текстуры и т.д.Кроме того, не указывается на возможность применения подката, неудов летворяющего изложенным требованиям.Цель изобретения - повышение качества холоднокатаной трансформаторной стали, которое заключается в повышении магнитных свойств и точности определения режима холодной прокатки,Поставленная цель достигаетсясогласно способу контроля производства трансформаторной стали путем измерения структурных свойств подкатаперед первой холодной прокаткой, осуществляющему замер полигониэованныхзерен в направлении, нормальном плосКости прокатки, распределения интенсивности интерференции (110) по сечению подката, а также плотности распределения и коэффициентов вариациипо плотности и размерам дисперснойфазы, в зависимости от которых устанавливают режим последующей холодной 55прокатки. Влияние каждого признака объясняется следующим.Полигонизованные зерна составляют 60 основную часть зеренной структуры горячекатаного. подката (70-80), в то время, как доля рекристаллизованных кристаллов в структуре подката значительно меньше (20-30). Кро ме того, формирование зародыша вторичной рекристаллизации (котороепроисходит в результате термообработки после холодной деформации подката) осуществляется в участках полосы, имевших после горячей прокатки полигониэованную, а не рекристаллизбванную структуру. В то жевремя такой параметр полигониэованной структуры,как размер кристаллов в направлении, нормальном плоскости прокатки, определяет ориентировку зародыша и кинетику его роста,а следовательно, и уровень магнитных(свойств трансформаторной стали.Однородность дисперсной фазы, характеризующаяся коэффициентом вариации по плотности и размерам частиц,а не ее известная плотность и размеропределяет кинетику формированиятекстуры в трансформаторной сталипри высокотемпературном заключительном обжиге (ВТО). В случае существенной неоднородности распределенияфазы в горячекатаном; подкате (характер распределения частиц сохраняется при последующих операциях производства стали вплоть до ВТО) призаключительном отжиге приобретаютвоэможность мигрировать границы, на. -именее закрепленные частицами, т.е.получают возможность роста зернанеребровой ориентировки. В результатеснижается уровень магнитных свойствтрансформаторной стали,Распределение интерференции (110)по сечению подката характеризует ко"личество и ориентациюпотенциальныхзародышей вторичной рекристаллизации (110)( 001 ), а следовательно, иуровень магнитных свойств трансформаторной стали.Предлагаемый способ испытан припроизводстве холоднокатаной трансформаторной стали,В качестве исходного металла используют заготовки толщиной 80 мм,вырезанные из промышленного слябатрансформаторной стали, Химическийсостав сляба,С 0,03; Мп 0,07;5 0 026; 51 2 99 р Р 0,009 у Сг 0,02 рй 0,041 Са 0,06 у Н 0,006; Ре в остальное. Заготовки подвергают горячей прокатке за 8 проходов по различным температурным режимам на полосу 2,5 мм (14 вариантов).Далее горячекатаные полосы подвергают обработке, включающей холодную прокатку за 7 проходов до толщины 0,35 мм ( суммарное обжатие 86), промежуточный рекристаллизационный отжиг при 850 ОС в течение 7 мин (азотоводородная атмосфера, точка росы -60 ОС), обеэуглероживающий отжиг при 850 ОС в течение 5 мин ( азотоводородная атмосфера, точка росы +26 фС и высокотемпературный отжиг при 1150 ОС в течение 10 ч ( водо- родная атмосфера, точка росы -60 ОСВ таблице показано влияние структурных параметров горячекатаного металла на уровень магнитных свойств 5 готовой стали (14 различных температурно-деформационных условий горячей прокатки (столбцы 3-16.Имеет место значительный разброс магнитных свойств Материала (В 1 щцо 10 изменяется от 1,95 до 1,73 Тл) при значениях структурных параметров для. всех вариантов в пределах, указанных в известном способе, а именно выделение углерода в виде перлита, глобулярных и игольчатых карбидов; дисперсная сульфидная Фаза размером 300- 1000 ОА, плотность не менее 0,5-2 х х 10"1 см з, содержание сульфидов размером более 0,2-0,5 мкм - не. более 0,002 вес.размер рекристаллизованных зерен - 0,02-0,08 мм; толщина зоны рекристаллизованных зерен 0,2-0,5 мм; отсутствие очень крупных полигонизованных объемов с ориентировками (001/110) и(110/001); толщина подкатки 1,8-3,5 мм.Из таблицы видно,что неисправимый брак (В 50 О(1,92 Тл) составляет 87. Это означает, что горячекатаный подкат имел неблагоприятное структурное состояние (при обработке, включающей холодную деформацию с обжатием 86), в то время как известный способ контроля качества металла характеризовал весь металл З 5как удовлетворительный, следовательно данный способ является неэффектиннымПредлагаемый способ является реальным способом контроля качества ме- . талла, так как оценивать уровень свойств уже после горячей прокатки. Иэ таблицы видне, что варианты (1 и 2 - столбцы 3 и 4) имеют высокие свойства, которые характеризуются следующими "структурными параметрами: размер полигониэованных кристаллов в направлении, нормальном плоскости прокаткф не более 0,06 мм 1 отношение максовального значения интенсивности и терференции (110) при постоянной съемке подката к интенсивности интерференции (110) бестекстурного эталона не менее 18 ед.1 ширина кривой распределения интерференции (110) по сечению подката не более 0,09 мм; коэффициент вариации по плотности дисперсных (300" 1000 А ) частиц не более 40 у коэффициент вариации по размерам дисперсных (300-1000 А ) частиц не более 8.Все остальные варианты (3-14- столбцы 5-16)имеют комплекс струк ", турных параметров отличающийся от названных, и соответственно, низкий уровень свойств. Уменьшение обжатия при холодной прокатке до 80 в случае толщины готовой стали 0,5 мм существенно повышает уровень свойств готового металла (весь металл характеризуется В 1,92 Тл) - строка 15 таблицы.с О В ч Ж ., ЭЦ Ф Ж СО ОО 1 1, 91 Ц с с с Ю . б Й, О с с Юл р 1 1 1 Цс М О 0 И О а. х1 п 3И .Ва 30 не дафжХфоДв 3, зво Ой Фн: Ц 63 Ды ре О Щв фФ Ис 4 ЕдСЯ р СЯС 1 ;,до 3фЯф сЖ фЦ срО.Ж ъ Йй ч 1.- у д.1 ч11 1Ф Ф Юб с с Н с 1 Ф Ъоо хдед о, хч эЩнх1оооещ дФо о.хфх Д,йхн ц 1 Вх х хх ххе аОй н хэ о" о йф ох у Я, 3 о рь х офД е е хх нхн хцо ою о хда д э Р эхО рнкаСФ ф 5 еще д во о оДН1 1 1 1 11 1 1 11 11 1 11 11 1 1 111 1 1 1 1 1 1 111 1 1 11 1 111 с1 ФчфЧ1нч 1оД 1 К 1 М 1 нх-М 1 Ф 1 Д 1 а 1 ф Н 1 1 х .1 ф 1- М 1 1 О 1 ч Э 1 1 х 1 1 оЦ .-1 1 оЖ 1 141111 1111Ч 111 ,945202 Формула изобретения Составитель Г. Цудик Редактор Н.Рогулич Техреду. Кастелевич Корректор А, ГриценкоЗаказ 5262/35 . Тираж 587 Подписное ВНИЛПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, 1 осква, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Следовательно, предлагаемый способ контроля позволяет не только оценить качество металла после горячей прокатки, но и обеспечивает повышение уровня свойств готового металла.Использование предлагаемого спо соба определения режимов холодной прокатки трансформаторной стали обеспечивает по оравнению с существующими повышение точности определения режимов холодной прокатки ориентации 10 трансформаторной стали, повышение качества холоднокатаной трансформатор" ной стали и устойчивое получение высших марок стали в толщине 0,28- 0,35 мм. 15 Способ контроля процесса производства трансформаторной стали, включающего горячую и холодную прокатку, путем контроля структуры горячекатаного подката замером величины зер" на, неоднородности распределения дисперсной фазы по плотности и раз.мерам, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества металла, контроль структуры проводятпутем замера величины полигоннзованного зерна в направлении, нормальномплоскости прокатки, распределениядиснерсной фазы по ее плотности иразмерам и текстуры по распределениюинтерференции (110) по сечению подката и в соответствии с полученными значениями укаэанных параметровназначают режим холодной прокатки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сталь электротехническая горячекатаная рулонная (подкат) марки0402. Технические условия ТУ-1-24/6-78,2. Патент ГДР 9 99445,кл. 42 к 34/05, 1974,3. Иолотилов Б.В Яновская Т,К.,Удовиченко Н.В. Структурные параметры горячекатаной заготовки при производстве холоднокатаной трансформаторной стали. Сб. Структура и свойства электротехнической стали. Труды ИФИ УНЦ. Свердловск, 1977.