Способ производства полосы анизотропной электротехнической стали

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления анизотропной электротехнической стали. Цель - снижение удельных потерь при перемагничивании за счет создания субграниц . В способе, включающем горячую прокатку, по крайней мере одну холодную прокатку до заданной толщины, обезуглероживающий и рекристаллизацмонные отжиги , обработку для создания барьеров роста зерна внутри листа вдоль его поверхности и окончательный отжиг в градиентном температурном поле, которое перемещают вдоль ширины полосы, после холодной прокатки до заданной толщины проводят дополнительную обработку для создание барьеров роста зерна в кромке полосы, со стороны которой перемещают градиентное температурное поле. При этом эту обработку осуществляют локально по всей толщине листа, например выполняют сквозные отверстия. Площадь барьера в плоскости листа равна 0,01-2 мм2, расстояние между центрами барьеров составляет 2-10 мм вдоль направления прокатки, а расстояние от края поло сы до барьера соответствует 5-50 мм. Полосу между парами барьеров гофрируют перед обезуглероживающим отжигом, гофр располагают вдоль направления прокатки, причем угол между складками гофра соответствует 0,5-15°, а высота гофра составляет 0,5-2 мм, кромку полосы после окончательного рекристаллизационного отжига удаляют. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 21 О 8/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф» 4

О (21) 4466978/02 (22) 22,07.88 (46) 07.05,91. Бюл. М 17 (71) Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР (72) В.В.Губернаторов, С,П,Кетов;

Н,А.Брышко, Б.К.Соколов, Г,В.Курляндская и Л.P.ÂëaäèMèðîâ (53) 621,785.79(088.8) (56) Magnetism and Magnetic materlale. 1983, V. 31-34, pt И, р. 993 — 996. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОСЫ

АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

{57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления анизотропной электротехнической стали.

Цель — снижение удельных потерь при перемагничивании эа счет создания субграниц, В способе, включающем горячую прокатку, по крайней мере одну холодную прокатку до заданной толщины, обезуглероживающий и рекристаллизационные отжиги, обработку для создания барьеров роста

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления анизотропной электротехнической стали, в том числе кремнистой стали с ребровой текстурой (110) /001/, Целью изобретения является снижение удельных потерь энергии при перемагничивании в анизотропной электротехнической стали.

Способ включает горячую прокатку, по крайней мере одну холодную прокатку до заданной толщины, обезуглероживающий и рекристаллизационные отжиги, обработку для создания барьеров роста зерна внутри листа вдоль его поверхности и окончатель,. Я2,, 1647030 А1 зерна внутри листа вдоль его поверхности и окончательный отжиг в градиентном температурном поле, которое перемещают вдоль ширины полосы, после холодной прокатки до заданной толщины проводят дополнительную обработку для создания барьеров роста зерна в кромке полосы, со стороны которой перемещают градиентное температурное поле. При этом эту обработку осуществляют локально по всей толщине листа, например выполняют сквозные отверстия.

Площадь барьера в плоскости листа равна

0,01 — 2 мм, расстояние между центрами

2 барьеров составляет 2 — 10 мм вдоль направления прокатки, а расстояние от края поло сы до барьера соответствует 5-50 мм, Полосу между парами барьеров гофрируют перед обеэуглероживающим отжигом, гофр располагают вдол.ь направления прокатки, причем угол между складками гофра соответствует 0,5 — 150, а высота гофра составляет 0,5 — 2 мм, кромку полосы после окончательного рекристаллизационного mжига удаляют. 1 з.п. ф-лы. ный рекристаллизационный отжиг в градиентном температурном поле, которое перемещают вдоль ширины полосы. После холодной прокатки до заданной толщины проводят дополнительную обработку для создания барьеров роста зерна в кромке полосы. со стороны которой перемещают градиентное температурное поле, причем эту обработку осуществляют локально с поверхности листа по всей его толщине, например выполняют сквозные отверстия, при этом площадь барьера в плоскости листа равна 0,01-2 мм, расстояние между цен2 трами барьеров вдоль направления прокатки составляет 2-10 мм и отстоят они

1647030 от края полосы нз 5 — 50 мм, полосу между парами барьеров гофрируют, гофр располагают вдоль направления прокатки, угол между складками гофрз равен 0,5 — 15О, а высота гофрз составляет 0,5-2 мм, эту кромку полосы после окончательного рекристзллизационного отжига удаляют.

Сравнительный анализ с известным

- способом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что после холодной прокатки до заданной толщины проводят дополнительную обработку для создания барьеров роста зерна в кромке полосы, со стороны которой перемещают градиентное температурное поле, причем эту обработку осуществляет локалько с поверхности листа по всей его толщине, например выполняют сквозные отверстия, при этом площадь барьера .в плоскости листа равна 0,01-2 мм2, расстояние между центрами барьеров вдоль направления прокатки составляет 210 мм и отсоят они от края полосы на 5-50 мм, полосу между парами барьеров гофрируют, гофр располагают вдоль направления прокатки, угол между складками гофрэ равен 0,5-15, э высота гофра составляет 0,5—

2 мм, эту кромку полосы посла окончательного рекристэллизационного отжига удаляют.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В процессе рекристаллиэацюи е зермах образуются субграницы. которые оказывают влияние из магнитные свойства. Одним иэ механизмов возникновения субграниц в материале при рекристаллизеции является обход растущими зермами барьеров, После обхода барьера части зерна не могут точно состыковаться, так как при раздельном росте они набирают некоторую разориемтацию между собой. Это приводит к образованию субграницы, которая затем воспроизводится и тянется границей зерна по мере ее перемещения. Субграницы измельчают магнитную доменную структуру и создают благоприятные условия для формирования зародышей перемагничивания и их роста при перемагничивании, что облегчает процесс дробления магнитной доменной структуры и тем самым обеспечивает снижение удельных потерь энергии при перемэгничиваиии.

Дополнительная обработка после холодной прокатки до заданной толщины для создания барьеров роста зерне в кромке полосы, со стороны которой перемещают градиентное температурное поле, необходима для того. чтобы получить структурные барьеры, которые обходятся зерном с образованием субграницы, Барьеры необходимо делать локальными и по всей толщине листа для того, чтобы они были надежными препятствиями для роста зерна и обходились этим зерном. Причем достаточно со5 здзть барьеры в кромке полосы, тзк как образовавшиеся субграницы в кромке полосы или динамическом градиентном отжиге проходят через всю ширину полосы. Пло- щадь барьеров в плоскости листа необходи10 мо поддерживать в пределах 0,01 — 2 мм для

2 того, чтобы имелась возможность управления расстоянием между центрами барьеров. Кроме того, получение барьера площадью менее 0,01 мм требует специ15 эльного оборудования, з создание барьеров площадью более 2 мм не целесообразно, так как такой площади барьера достаточно для формировзни«субграницы. Расстояние между барьерами 2-10 мм необходимо для

20 того, чтобы достичь наибольшего снижения удельных потерь энергии при перемагничивэмии. Расстояние барьеров от края полосы

5-50 мм необходимо для того, чтобы во всех зернах, получающихся. в результате конку25 рентного роста, были субгрэмицы. Гофры между нарами барьеров необходимы для увеличения рэзориемтации между раздельно растущими частями зерне при обходе барьера. При этом угол мещан складками

30 гофре не должен превышать 15, так как при больших углах зерно не прорастает через гофр. Создание угла менее 0,50 связано с трудностями. Высоту гофра в пределах 0,52. мм необходимо поддерживать для того, 35 чтобы гофры не осложняли формирование рулоне, Кроме того, высоту менее 0,5 мм сделать не представляется возможным, тэк как при этом материал испытывает лишь упругую деформацию, а при получении гоф40 ра высотой более 2 мм материал разрушается. Кромку полосы с барьерами и гофрами после окончательного рекристалл№зациоииого отжига необходимо удалять, тзк как использование стали с плохой планшетно45 стью при изготовлении мэгнитопроводов ие целесообразно.

0 р и м е р. Горячекатаные полосы электротехнической стали, содержащей 3 кремния, толщиной 2,5 мм вхолодную про50 катывают до толщины 0,62 мм и отжигзют при 859РС 7 мим. Для создания барьеров роста зерен внутри листа вдоль его nosepxности листы с одинаковым химическим составом укладывают внзхяест по всей

55 поверхности, помещают между ними лист из сплава железа с 5,57ь кремния толщиной

0,3 мм и проводят сварку взрывом. Затем сварные образцы пфокатывзют вхолодную до толщины 0,63 мм, Далее проводятдополнитеяьную обработку для создания локзль1647030

Составитель Г.Дудик

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М,Демчик

Редактор И.Дербак

Заказ 1379 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ных сквозных барьеров роста зерна в кромке полосы, например выполняют отверстия диаметром 0,5 мм на расстоянии между центрами отверстий 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 12 мм и от края полосы 3, 5, 10, 20, 30, 50 и 70 мм, Между парами отверстий выполняют гофр, при этом угол между складками гофра изменяют от 0,5 до 16 высоту гофра делают равной 0,5; 1 и 2 мм. Затем проводят отжиг при 850ОC 7 мин в среде влажного водорода, во время которого протекают процессы обезуглероживания и первичной рекристаллизации, после чего образцы отжигают в градиентном температурном поле. Градиент температуры равен 450 град/см при максимальной температуре 1200 С, скорость перемещения градиентного температурного поля составляет 36 мм/ч, температурное поле начинают перемещать с кромки полосы, на которой выполнены отверстия.

После окончательного отжига из полос злектроискровым способом вырезают образцы размером 110х5х0, 63 мм и на них ваттметровым методом измеряют удельные потери энергии при перемагничивании

Р1/бо(магнитная индукция 1 Тл, частота перемагничивания 60 Гц).

Наименьшие потери энергии наблюдаются, когда отверстия расположены друг от друга на расстоянии 2 мм и от края полосы

50 мм, и составляют 1,59 Втlкг. Увеличение и уменьшение расстояния между отверстиями ведет к увеличению потерь энергии, а при 1 и 12 мм они не отличаются от потерь в контрольных образцах (без локальных барьеров) и составляют 1,73 Вт/кг. При уменьшении расстояния отверстий от края полосы менее 5 мм потери энергии s опытных и контрольных образцах одинаковы.

Увеличение этого расстояния более 50 мм не приводит к изменению потерь энергии, они остаются равными 1,59 Вт/кг. При угле между складками гофра более 15 зерна не прорастают через гофр, а при выполнении гофра высотой более 2 мм происходит разрушение материала, Следовательно, отверстия {локальные

5 барьеры роста зерна} нужно выполнять на, расстоянии между центрами 2-10 мм и

5 — 50 мм от края полосы, гофр должен быть высотой не более 2 мм, а угол между складками гофра должен быть менее 1 5O.

10 Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получать электротвхничвскую сталь с пониженными удельныни потерями энергии при пвремагничивании.

Снижение потерь по сравнению с изввст.15. ным способом достигает 8Я,. Кроме того, способ прост и надежен в осуществлении.

Формула изобретения

1. Способ производства полосы аиизотропной электротехнической стали, включа-.

20 ющий холодную прокатку, гофрироаанив и рекристаллизационный отжиг в -градиентном температурном поле, о тли ч à ю щ и йс я тем, что. с целью снижения потерь энвртии при первмагничивании. после холодной

25 прокатки проводят дополнительную обработку кромки полосы для создания.барьеров роста зерна по всей ее толщине, полосу между парами соседних барьеров гофрируют вдоль направления прокатки, рекристал30 лизационный отжиг в градиентном температурйом поле проводят по вирине полосы. начиная с дополнительно обработанной кромки, а после рекристаляизационного отжига эту кромку удаляют.

35 . 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и R с я тем, что барьеры роста зернасоздают в виде сквозных отверстий, при этом площадь барьера равна 0,01-2,0 мм2, расстояние между центрами барьеррв вдоль направле

40 ния прокатки составляет 2-10 мм, барьеры отстоят от края полосы на 5-50 мм, угол между складками гофра равен 0,5-15,0О, высота гофра достигает 0,5-2,0 мм.