Термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали



Термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали
Термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали

 


Владельцы патента RU 2422929:

Каренина Лариса Соломоновна (RU)
Цырлин Михаил Борисович (RU)

Изобретение относится к термостойкому покрытию анизотропной электротехнической стали. Покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: дисперсный кремнезем 75-89, оксид магния 10-20, коллоидный кремнезем 1-3. Получается покрытие, обладающее высоким электрическим сопротивлением и позволяющее сохранить магнитные свойства стали на приемлемом уровне за счет устранения зоны, обогащенной неметаллическими включениями в подповерхностных слоях, что является техническим результатом изобретения. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к производству электротехнической стали, точнее к трансформаторной стали и к термостойкому покрытию на ней.

Потери электроэнергии при перемагничивании определяются степенью совершенства кристаллической текстуры, дисперсностью доменной структуры и, далеко не в последнюю очередь, - структурой подповерхностной зоны (1-3).

В случае, если подповерхностная зона насыщена неметаллическими включениями (типа показанных на фиг.1), перемагничивание затруднено. Магнитные потери возрастают пропорционально глубине деградированной зоны и развитости поверхностности раздела между металлом и поверхностным керамическим слоем (грунтовый слой). Основной причиной деградации подповерхностного слоя является неуправляемое взаимодействие термостойкого магнезиального покрытия с металлом, о чем свидетельствует состав включений, представленный главным образом фостеритом (Mg2SO4). Следовательно, совершенствование структуры подповерхностной зоны определяется возможностью управления процессом взаимодействия металла и магнезиального покрытия.

Частично эта задача решалась введением в сталь компонентов, пассивирующих поверхность металла (Sb, Cu). Более эффективно удаление с поверхности стали фаялита (Fe2SiO4), образующегося при обезуглероживающем отжиге и выполняющего функции катализатора при взаимодействии металла с термостойким покрытием. Вместе с тем удаление фаялита реализуется за счет травления поверхности, что увеличивает затраты.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали, полученное из состава, содержащего следующие компоненты, мас.%: ортофосфорная кислота 45,3-48,5, оксид магния 3,9-4,4, гидроксид алюминия 2,0-2,6, борная кислота 0,3-0,4, жидкие комплексные удобрения 5-10, вода - остальное (4).

Основной задачей предлагаемого изобретения является выбор состава термостойкого покрытия, при котором процесс грунтообразования реализуется только на поверхности металла, что исключает деградацию подповерхностного слоя. Поставленная задача достигается тем, что термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали содержит следующие компоненты, мас.%: порошкообразный кремнезем 75-89, оксид магния 10-20, коллоидный кремнезем 1-3 в пересчете на SiO2.

Обеспечиваемый изобретением технический результат заключается в повышении качества термостойкого покрытия за счет устранения зоны, обогащенной неметаллическими включениями в подповерхностных слоях, что позволяет получить покрытие, обладающее высоким электрическим сопротивлением, позволяющим сохранить магнитные свойства стали на приемлемом уровне.

Основная составляющая предлагаемого состава покрытия - порошкообразный кремнезем, который инертен по отношению к металлу, коллоидный кремнезем (золь кремнезема) добавляется для стабилизации суспензии, т.е. предотвращения ее расслоения, а оксид магния - для формирования тонкого грунтового слоя, не внедряющегося в металл.

Описанные ниже результаты экспериментов подтверждают эффективность использования термостойкого покрытия предлагаемого состава.

Металл для проведения экспериментов выплавляли в кислородных конвертерах (состав, мас.%: Si 3,10-3,30; C 0,03-0,004; Mn 0,28-0,33; S 0,003-0,004; Cu 0,5-0,55; Al 0,015-0,018; N2 0,01-0,012; остальное - железо и неизбежные примеси) и разливали в слябы на машинах непрерывного литья. Литые слябы нагревали в методических печах до температуры 1240-1260°C, прокатывали на широкополосном стане на полосы толщиной 2,5 мм. Горячекатаные полосы обрабатывали по следующей схеме: травление, первая холодная прокатка на толщину 0,7 мм, обезуглероживающий отжиг, вторая холодная прокатка на толщину 0,27 мм, обезжиривание, нанесение термостойкого покрытия, высокотемпературный отжиг, выпрямляющий отжиг с нанесением магнитоактивного электроизоляционного покрытия.

В качестве термостойкого покрытия использовали композиции следующего состава (таблица 1).

Таблица 1
Вариант покрытия Содержание компонентов, мас.%
оксид магния,
MgO
дисперсный порошкообразный кремнезем коллоидный кремнезем в пересчете на SiCO2
1 100 - -
2 30 70 -
3 20 80 -
4 (соответствует заявленному составу)
20 77 3
5 (соответствует заявленному составу)
15 83 2
6 (соответствует заявленному составу)
10 89 1
7 5 93 2

Таблица 2 иллюстрирует различия в уровне магнитных свойств и качестве покрытия при использовании различных композиций термостойкого покрытия.

Таблица 2
Качественные показатели стали при использовании термостойкого покрытия различного состава.
Вариант состава покрытия (таблица 1) Магнитные свойства Характеристика качества грунтового слоя
B800, Тл P1,7/50, Вт/кг
1 1,87 1,11 грунтовый слой высокого качества
2 1,87 1,09 грунтовый слой неравномерный
3 1,87 1,08 суспензия расслаивается, грунтовый слой неудовлетворительный
4 1,88 1,04 грунтовый слой высокого качества
5 1,88 1,03 грунтовый слой удовлетворительного качества
6 1,89 1,02 -,,-
7 1,87 1,02 грунтовый слой неравномерный

Из данных (таблица 2) следует, что использование термостойкого покрытия рекомендуемого состава (варианты 4-6) позволяет уменьшить удельные магнитные потери P1,7/50 на 5-7% при сохранении качества грунтового слоя на приемлемом уровне, вполне достаточном для получения высокого уровня электрического сопротивления в готовом металле. Положительный эффект в улучшении магнитных свойств достигнут за счет устранения деградированного слоя в подповерхностной зоне полос (фиг.2).

Таким образом, введение в состав термостойкого покрытия кремнезема в виде дисперсного порошка и коллоида (золи) кремнезема позволяет улучшить качество готового металла при минимальных затратах.

Источники информации

1. JP 2000-038615, МПК C21D 8/12, 08.02.2000.

2. US 6733599 В2, МПК C21D/70, 09.10.2003.

3. JP 11-302731 A, 02.11.1999.

4. RU 2108634 C1, МПК H01B 3/02, 10.04.1998 (прототип).

Термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали, содержащее оксид магния, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит дисперсный порошкообразный кремнезем и коллоидный кремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дисперсный порошкообразный кремнезем 75÷89
оксид магния 10÷20
коллоидный кремнезем 1÷3


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к составам для изготовления покрытий на электротехнической стали для магнитопроводов электрических машин и аппаратов.

Изобретение относится к получению электроизоляционных покрытий электротехнической стали, применяемой в магнитных цепях электрических машин, аппаратов и приборов.

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к получению электроизоляционных покрытий на поверхности электротехнической стали, применяемой в магнитных цепях электрических машин, аппаратов и приборов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизоляционным покрытиям, наносимым на полосу из электротехнической (динамной) стали. .

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам для изготовления покрытий на электротехнической стали для магнитопроводов электрических машин и аппаратов.

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности. .
Электроизоляционный материал для высоковольтной ротационной машины состоит из базовой смолы и распределенного в базовой смоле в качестве единственного наполнителя порошка-наполнителя, который образован пластинчатыми частицами из оксида алюминия, причем порошок-наполнитель состоит из частиц размером от 0,002 мкм до 150 мкм и его объемная доля составляет от 50% до 75%, предпочтительно около 70%. Изоляционная бумага для высоковольтной ротационной машины содержит данный электроизоляционный материал. Изоляционная лента для высоковольтной ротационной машины включает в себя ленту-носитель и ленту изоляционной бумаги, причем лента изоляционной бумаги размещена и закреплена на ленте-носителе. 3 н. и 1 з.п. ф-лы.
Наверх