Способ термической обработки анизотропной электротехнической стали

 

Сущность изобретения: горячекатаные полосы электрохимической стали нагревают до температуры T_н , устанавливаемой в зависимости от содержания углерода в стали, выдерживают и охлаждают в две стадии, сначала от T_н до температуры ускоренного охлаждения T_р=T_н-(150-200°C) . При этом время, охлаждения на первой стадии зависит от температуры T_н . Скорость охлаждения на второй стадии 80 - 120°С с. Обработанная в соответствии с предлагаемым способом сталь отличается исключительно высокими значениями B₁₀₀ и низким уровнем P_1,7 .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству холоднокатаной электротехнической стали.

Целью изобретения является повышение магнитных свойств.

Это достигается регламентацией режима термической обработки горячекатаной полосы - установлением температуры нагрева Т_н в зависимости от содержания углерода в стали по соотношению Т_н = 10˙(155 - - %С˙10³) ±10^оС, температуры начала второй ступени охлаждения - Т_р - на 150-200^оС ниже Т_н, а времени охлаждения τ от Т_н до Т_р - в зависимости от Т_н таким образом, чтобы при Т_н = 950^оС τ = 15 с, и далее уменьшаясь на 2 с с повышением Т_н на каждые 50^оС.

Способ распространяется на стали сульфонитридного варианта выплавки с добавкой алюминия (0,02-0,04% ) и повышенным содержанием углерода (0,04-0,06% ). Технология изготовления тонкого (0,30 мм и менее) листа из этой стали после термической обработки горячекатаного подката включает холодную прокатку с высоким ( ≥ 80%) суммарным обжатием, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиги.

В основе установленных эмпирических зависимостей лежат следующие физические предпосылки: для получения необходимого структурно-текстурного состояния матрицы и параметров ингибиторной фазы при нормализационном нагреве должно образоваться оптимальное количество аустенита (связанное с частичным растворением фазообразующих примесей Аl и N и воздействием продуктов распада аустенита на текстурообразование). При кратковременном (0,5-5 мин) нагреве под нормализацию этот аустенит образуется при температуре, зависящей от содержания С по приведенному выше уравнению; в результате распада аустенита в процессе двухступенчатого охлаждения при нормализации необходимо получить достаточно высокую плотность дисперсной ингибиторной фазы в сочетании с определенным количеством мартенситоподобных продуктов распада. Это обеспечивается установлением температуры начала второй ступени охлаждения (Т_р) и времени охлаждения по первой ступени, от Т_н до Т_р ( τ ) в зависимости от Т_н. При отклонении значений Т_н, Т_р и τ от полученных из найденных соотношений магнитные свойства ухудшаются либо из-за ослабления остроты ребровой текстуры, либо из-за срыва вторичной рекристаллизации.

В таблице приведены примеры осуществления предлагаемого способа. Образцы горячекатаного подката трех промышленных плавок с 2,90-3,05% Si, 0,022-0,034% Al и 0,042-0,055% С в толщине 2,5 мм проходили нормализацию с нагревом и выдержкой в течение 4 мин при температуре Т_н, устанавливаемой по приведенному выше соотношению в зависимости от содержания С. Дальнейшее охлаждение проводилось в холодной зоне печи до температуры Т_р = Т_н - (150-200^оС) в течение времени τ , зависящего от температуры Т_н. Для сравнения осуществляли также нормализацию по режимам, отклоняющимся от данного изобретения. Ниже Т_р образцы охлаждали в воде. Обработанную сталь после прокатки на толщину 0,30 мм подвергали обезуглероживающему и высокотемпературному отжигу и далее стандартным магнитным испытаниям.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает получение листа с уровнем P_1,7/50 < 1,20 Вт/кг и В₁₀₀ > 1,78 Тл, т.е. гарантированной марки 3408. Это оказывается невозможным при отклонении режима нормализации от предлагаемого способа, а также при обработке по способу-прототипу.

Предлагаемый способ технологичен и не требует дополнительного оборудования.

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий нагрев горячекатаной полосы до температуры T_н, выдержку и двухступенчатое охлаждение со скоростью на второй ступени 80 - 120^oС/с, отличающийся тем, что, с целью улучшения магнитных свойств, температуру T_н устанавливают в зависимости от содержания углерода в стали из соотношения T_н = 10 · (155 - % С · 10³) ± 10^oС, температуру начала второй ступени охлаждения T_р устанавливают на 150 - 200^oС ниже T_н, а время охлаждения τ от T_н до T_р на первой ступени выбирают в зависимости от температуры нагрева T_н так, чтобы при T_н = 950^oС τ = 15c , и далее уменьшаясь на 2 с с повышением T_н на каждые 50^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1