Способ производства изотропной электротехнической стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электрических машин. Техническим результатом изобретения является улучшение магнитных свойств изотропной стали. Технический результат достигается за счет подбора температуры нормализации, учитывающей содержание кремния и фосфора в стали. Температуру определяют по уравнению t_н=950-45 [Si,%]+100[Р, %]±10^oС при содержании кремния в пределах 1,6-2,69%, фосфора - 0,05-0,15%. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электрической аппаратуры. Основным требованием качества изотропной стали является высокий уровень и изотропность магнитных свойств. Он определяется химическим составом и технологией обработки стали. Во многом структура и уровень магнитных свойств сформируется при горячей прокатке и нормализации. С этой точки зрения нормализационная обработка является ватной операцией, обеспечивающей получение однородной структуры по сечению горячекатаной полосы, что способствует получению низких удельных потерь и высокой магнитной индукции.

В известном способе производства изотропной электротехнической стали с применением операции нормализации горячекатаной полосы высокий уровень магнитных свойств достигается за счет легирования стали фосфором. Химический состав этой стали включает 0,02-0,05% C, 0,1-0,4 % Мn, 1,5-3,3% Si, 0,3-0,6% Al, 0,02-0,1% Р. Однако в этом способе температура нормализации 820-830^oС задается без учета содержания кремния и фосфора, что не способствует получению наилучших магнитных свойств (авт. св. 1786134, CCCP, С 21 D 8/12, 1993 г. ). Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения холоднокатаной электротехнической стали, включающий нормализацию, однократную прокатку на толщину 0,5 мм и совмещенный обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг.

Температуру нормализации определяют с учетом содержания кремния и фосфора из соотношения t_н=675+50[Si,%]-0,5•[100P,%]²±10^oC.

Однако предлагаемый способ распространяется на электротехнические стали в пределах 2,7-3,3% Si и 0,03-0,08% Р и не может быть использован для стали с меньшим содержанием кремния (патент 21476167, С 21 D 8/12, 2000 г., Россия).

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение магнитных свойств изотропной стали за счет совершенствования ее структурного и текстурного состояния на стадии нормализационной обработки. Нормализация обеспечивает получение однородной структуры по сечении полосы, формирует текстуру, которая наследуется при последующих технологических операциях, в результате чего достигают высокого уровня магнитных свойств. При этом важным является режим термической обработки, включающий температуру нагрева и время выдержки, зависящий от химического состава.

Содержание кремния и фосфора влияет на величину зерна, формирование кристаллической текстуры, поэтому при назначении температуры нормализации необходимо учитывать содержание данных элементов. Температура нормализации определяется из уравнения t_н=950-45[Si,%]+100[P,%]±10^oC.

В формуле указаны содержания кремния и фосфора в весовых процентах. Данное уравнение справедливо для температуры нормализации изотропной стали, содержащей кремний в пределах 1,6-2,69 и фосфора в пределах 0,05-0,15.

Пример. Предлагаемый способ производства изотропной стали осуществляли в промышленных условиях. Выплавку стали, содержащей 1,6-2,69% Si, 0,05-0,15% Р, 0,3-0,5% Al, 0,03-0,05% С, проводили в 160-т конвертерах, внепечную обработку жидкого металла в ковше аргоном и вакуумированием. Сталь разливали в слябы на УНРС, горячую прокатку проводили на непрерывном широкополосном стане "2000" на толщину 2,2 мм, горячекатаные полосы подвергали нормализационной обработке с учетом содержания кремния и фосфора, после чего проводили травление и холодную прокатку на толщину 0,5 мм и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг в агрегате непрерывного действия. Массовая доля основных элементов, температура нормализации и магнитные свойства приведены в таблице. Верхние и нижние значения температуры нормализации получены из соотношения: t_н=950-45[Si,%]+100[Р,%]±10^oС.

Формула изобретения

Способ производства изотропной электротехнической стали, включающий выплавку, горячую прокатку, нормализацию, травление, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг, отличающийся тем, что температуру нормализации выбирают с учетом содержания кремния и фосфора по уравнению t_н= 950-45[Si, %] +100[Р, %] ±10^oС при изменении содержания кремния в пределах 1,6-2,69%, фосфора - 0,05-0,15%.

РИСУНКИ

Рисунок 1