Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали



Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали
Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали
Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали
Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали
Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали

 


Владельцы патента RU 2595190:

ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН (JP)

Изобретение относится к области металлургии. Для снижения потерь и отклонений значений потерь в электротехнической текстурированной стали способ изготовления листа включает горячую прокатку сляба из стали, содержащей, мас.%: С: 0,002-0,10, Si 2,0-8,0 и Mn 0,005-1,0 для получения горячекатаного листа, при необходимости отжиг в зоне горячих состояний, однократную, двукратную или многократную холодную прокатку горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними с получением листа конечной толщины, обезуглероживающий отжиг холоднокатаного листа в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации, нанесение отжигового сепаратора на поверхность стального листа и окончательный отжиг, причем в процессе нагрева под обезуглероживающий отжиг проводят быстрый нагрев со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне 200-700°C с выдержкой при температуре 250-600°C в течение 1-10 с. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения листа электротехнической текстурированной стали и более конкретно к способу изготовления листа электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе и небольшими изменениями магнитных свойств.

Известный уровень техники

Листы электротехнической стали являются мягкими магнитными материалами, широко используемыми в качестве стальных сердечников трансформаторов, двигателей и т.п. Среди них, листы электротехнической текстурированной стали имеют отличные магнитные свойства из-за ориентировки зерна в заметной степени в {110} <001> ориентировке, называемой ориентировка Госса, так что они, в основном, используются в качестве стальных сердечников для крупногабаритных трансформаторов или т.п. Для снижения потерь холостого хода (потери энергии) в трансформаторе потери в железе должны быть низкими. В качестве способа уменьшения потерь в железе в листе электротехнической текстурированной стали известно, что эффективным является увеличение содержания Si, уменьшение толщины листа, высокая степень ориентировки зерна в ориентировке Госса, приложение высокого напряжения при растяжении к листу стали, сглаживание поверхности листа стали, измельчение зерна вторичной рекристаллизации или т.п.

В качестве способа измельчения зерна вторичной рекристаллизации среди этих методов предложен способ, в котором стальной лист подвергают термообработке быстрым нагревом при обезуглероживающем отжиге или быстрый нагрев непосредственно перед обезуглероживающим отжигом для улучшения текстуры первичной рекристаллизации. Например, патентный документ 1 раскрывает способ получения листа электротехнической текстурированной стали, с низкими потерями в железе, в котором холоднокатаный стальной лист с конечной толщиной быстро нагревают до температуры не ниже 700°C со скоростью не менее 100°C/с в неокислительной атмосфере, имеющей PH2O/PH2 не более 0,2 при обезуглероживающем отжиге. Кроме того, патентный документ 2 раскрывает способ, в котором лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе, полученный быстрым нагревом стального листа до 800~950°C со скоростью нагрева не менее 100°C/с при концентрации кислорода в атмосфере не более 500 ч/млн и затем выдерживанием стального листа при температуре 775~840°C ниже температуры быстрого нагрева и последующим выдерживанием стального листа при температуре 815~875°C. Кроме того, патентный документ 3 раскрывает способ, в котором лист электротехнической стали, имеющий отличные свойства покрытия и магнитные свойства, получают нагревом стального листа от не менее 600°C до 800°C со скоростью нагрева не менее 95°C/с, соответствующим контролем атмосферы в такой области температур. Кроме того, в патентном документе 4 раскрыт способ, в котором лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе, полученный ограничением содержания N в виде выделений AlN в горячекатаном стальном листе до не более 25 ч/млн и нагревом не ниже 700°C со скоростью нагрева не менее 80% во время обезуглероживающего отжига.

В этих способах улучшения текстуры первичной рекристаллизации быстрым нагревом температурный диапазон быстрого нагрева от комнатной температуры до не ниже 700°C и также скорость нагрева определены однозначно. Такая техническая идея направлена на улучшение текстуры первичной рекристаллизации за счет повышения температуры, близкой к температуре рекристаллизации в течение короткого времени, чтобы подавить образование γ-волокна (<111>//ND ориентировка), которое преимущественно формируется с обычной скоростью нагрева, а также способствовать формированию {110} <001> структуры в качестве зародыша зерна вторичной рекристаллизации. Известно, что кристаллическое зерно с ориентировкой Госса после вторичной рекристаллизации измельчается с применением этих способов, чтобы улучшить характеристики потерь в железе.

Документы известного уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: JP-A-H07-062436

Патентный документ 2: JP-A-H10-298653

Патентный документ 3: JP-A-2003-027194

Патентный документ 4: JP-A-H10-130729

Краткое изложение существа изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Насколько известно изобретателям, когда скорость нагрева становится высокой, изменение свойств потерь в железе в результате изменения температуры внутри стального листа при нагреве становится значительным. При оценке потерь в железе перед отправкой изделия обычно используется среднее значение величины потерь в железе по всей ширине стального листа. Однако, если изменение потерь в железе является большим, среднее значение величины потерь в железе по всей ширине стального листа становится высоким по сравнению с лучшим локальным значением и, следовательно, не достигается требуемый эффект быстрого нагрева.

Настоящее изобретение создано с учетом вышеуказанных проблем, присущих обычным способам, и предлагает способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали с более низкими потерями в железе и изменениями значений потерь в железе по сравнению с изменениями значений в обычных способах соответствующим контролем температурного рельефа при обезуглероживающем отжиге.

Решение задачи

Авторы изобретения провели различные исследования для решения вышеуказанной задачи. В результате было установлено, что, когда быстрый нагрев выполняется во время обезуглероживающего отжига и температуру поддерживают в пределах области температуры возврата в течение заданного времени, температура внутри стального листа выравнивается, обеспечивая эффект быстрого нагрева по всей ширине стального листа, при этом <111>//ND ориентировка преимущественно измельчается для уменьшения <111>//ND ориентировки после первичной рекристаллизации и альтернативно для увеличения зародышей ориентировки Госса. Рекристаллизованное таким образом зерно после вторичной рекристаллизации становится более измельченным, и, следовательно, может быть получен лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе и небольшими изменениями значений потерь в железе, и изобретение завершено.

То есть настоящее изобретение представляет собой способ получения листа электротехнической текстурированной стали, включающий последовательность стадий горячей прокатки исходного материала стали, включающего С: 0,002~0,10% масс., Si: 2,0~8,0% масс., Mn: 0,005~1,0% масс., Al: 0,010~0,050% масс. и N: 0,003~0,020% масс. или Al: 0,010~0,050% масс. и N: 0,003~0,020% масс., Se: 0,003~0,030% масс. и/или S: 0,002~0,03% масс., остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, проведения после отжига или без отжига однократной, или двукратной, или многократной холодной прокатки горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить конечную толщину листа, проведения обезуглероживающего отжига холоднокатаного листа в сочетании с первичным рекристаллизационным отжигом, нанесения отжигового сепаратора на поверхность стального листа и затем проведения окончательного отжига, характеризующийся тем, что, при выполнении быстрого нагрева со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне 200~700°C обезуглероживающего отжига, холоднокатаный лист подвергают выдержке при температуре 250~600°C в течение 1-10 секунд.

Кроме того, настоящее изобретение представляет собой способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали, включающий последовательность стадий горячей прокатки исходного материала стали, включающего С: 0,002~0,10% масс., Si: 2,0~8,0% масс., Mn: 0,005~1,0% масс., один или оба элемента из Se: 0,003~0,030% масс., и S: 0,002~0,03% масс. и остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, проведения после отжига или без отжига однократной, или двукратной, или многократной холодной прокатки горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить конечную толщину листа, проведения обезуглероживающего отжига холоднокатаного листа в сочетании с первичным рекристаллизационным отжигом, нанесения отжигового сепаратора на поверхность стального листа и затем проведения окончательного отжига, характеризующийся тем, что, при выполнении быстрого нагрева со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне 200~700°C обезуглероживающего отжига, холоднокатаный лист подвергают выдержке при температуре 250~600°C в течение 1~10 секунд.

Кроме того, настоящее изобретение представляет собой способ получения листа электротехнической текстурированной стали, включающий последовательность стадий горячей прокатки исходного материала стали, включающего С: 0,002~0,10% масс., Si: 2,0~8,0% масс., Mn: 0,005~1,0% масс., Al: менее 0,01% масс., N: менее 0,0050% масс., Se: менее 0,0030% масс. и S: менее 0,0050% масс. и остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, проведения после отжига или без отжига однократной, или двукратной, или многократной холодной прокатки горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить конечную толщину листа, проведения обезуглероживающего отжига холоднокатаного листа в сочетании с первичным рекристаллизационным отжигом, нанесения отжигового сепаратора на поверхность стального листа и затем проведения окончательного отжига, характеризующийся тем, что, при выполнении быстрого нагрева со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне 200~700°C обезуглероживающего отжига, холоднокатаный лист подвергают выдержке при температуре 250~600°C в течение 1~10 секунд.

В настоящем изобретении исходный материал стали характеризуется тем, что содержит один или несколько элементов, выбранных из Ni: 0,010~1,50% масс., Cr: 0,01~0,50% масс., Cu: 0,01~0,50% масс., Р: 0,005~0,50 масс %, Sb: 0,005~0,50% масс., Sn: 0,005~0,50% масс., Bi: 0,005~0,50% масс., Мо: 0,005~0,100% масс., В: 0,0002~0,0025% масс., Те: 0,0005~0,0100% масс., Nb: 0,0010~0,0100% масс., V: 0,001~0,010% масс. и Та: 0,001~0,010% масс., в дополнение к вышеуказанному химическому составу.

Эффект изобретения

В соответствии с изобретением лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе и низкими отклонениями значений потерь в железе может быть получен выдержкой стального листа в зоне температур, вызывающих измельчение в течение заданного времени, когда проводят быстрый нагрев в обезуглероживающем отжиге.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вид, иллюстрирующий температурный профиль обезуглероживающего отжига в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 представляет график, показывающий влияние времени выдержки при нагреве на потери в железе.

Фиг. 3 представляет график, показывающий влияние температуры выдержки при нагреве на потери в железе.

Осуществления изобретения

Эксперименты, давшие импульс для разработки изобретения, будут описаны ниже.

Эксперимент 1

Стальной материал, содержащий С: 0,065% масс., Si: 3,44% масс. и Mn: 0,08% масс., плавят и непрерывно разливают в стальной сляб, который подвергают горячей прокатке после повторного нагрева при 1410°C для получения горячекатаного листа 2,4 мм толщиной. Горячекатаный лист отжигают при 1050°C в течение 60 секунд, подвергают первичной холодной прокатке до промежуточной толщины 1,8 мм и затем промежуточному отжигу 1120°C в течение 80 секунд, затем теплой прокатке при 200°C для получения холоднокатаного листа конечной толщины 0,27 мм.

Затем холоднокатаный лист подвергают обезуглероживающему отжигу в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации во влажной атмосфере 50% об. Н2 - 50% об. N2 при 840°C в течение 80 секунд. Обезуглероживающий отжиг осуществляют при скорости нагрева от 200°C до 700°C в процессе нагрева до 840°C, равной 100°C/с, и затем выдержкой при 450°C в течение 0~30 секунд. Скорость нагрева 100°C/с означает среднюю скорость нагрева, определяемую как ((700-200)/(t1+t3)), где t1 и t3, получают вычитанием времени выдержки t2 из времени нагрева от 200°C до 700°C, как показано на фиг. 1 (таким же образом, и при снижении). Затем стальной лист покрывают отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из MgO, сушат и подвергают окончательному отжигу, включающему отжиг вторичной рекристаллизации, и обработке очистки 1200°C × 7 часов в атмосфере водорода.

Из полученного таким образом листа вырезают 10 образцов 100 мм шириной в поперечном направлении стального листа для каждого параметра и их потери в железе W17/50 измеряют методом, описанным в JIS С2556, и определяют их среднее значение. По оценке потерь в железе, если имеется изменение потерь в железе в направлении ширины и ухудшается среднее значение, то можно видеть, что могут быть оценены потери в железе, включая изменение. Средние значения потерь в железе показаны на фиг. 2 по отношению к времени выдержки при 450°C. Как видно из этого результата, потери в железе уменьшается, когда время выдержки составляет 1~10 секунд.

Эксперимент 2

Холоднокатаный лист, полученный в примере 1, конечной толщины 0,27 мм, подвергают обезуглероживающему отжигу во влажной атмосфере 50% об. Н2 - 50% об. N2 при 840°C в течение 80 секунд. Скорость нагрева в обезуглероживающем отжиге устанавливают равной 100°C/с и затем проводят выдержку при любой температуре в диапазоне 200~700°C однократно в течение 2 секунд в процессе нагрева. Затем стальной лист покрывают отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из MgO, сушат и подвергают окончательному отжигу, включающему отжиг вторичной рекристаллизации и очищающую обработку при 1200°C × 7 часов в атмосфере водорода.

Образец вырезают из полученного таким образом конечного листа, как в примере 1, чтобы определить среднюю величину потерь в железе W17/50 способом, описанным в JIS С2556. Средние значения потерь в железе показаны на фиг. 3 в зависимости от температуры выдержки. Как видно из этого результата, потери в железе уменьшаются, когда температура выдержки находится в диапазоне 250~600°C.

Хотя причины, по которым потери в железе уменьшаются, при выдержке в процессе нагрева при обезуглероживающем отжиге при подходящей температуре в течение подходящего времени, как в экспериментах 1 и 2, недостаточно ясны, изобретатели полагают следующее.

Быстрая термообработка обладает эффектом подавления развития <111>//ND ориентировки в текстуре рекристаллизации. В общем, большое напряжение создается в <111>//ND ориентировке во время холодной прокатки до рекристаллизации, так что больше сохраняется энергии деформации по сравнению с другими ориентировками. Поэтому, когда обезуглероживающий отжиг проводят при обычной скорости нагрева, рекристаллизация преимущественно происходит в текстуре прокатки <111>//ND ориентировки с высокой накопленной энергией деформации. Так как зерно <111>//ND ориентировки возникает в текстуре прокатки <111>//ND ориентировки за счет рекристаллизации, <111>//ND ориентировка становится основным компонентом в текстуре рекристаллизации. Однако когда выполняется быстрый нагрев, применяется большее количество тепловой энергии по сравнению с энергией, выделяющейся при рекристаллизации, в результате чего рекристаллизация может происходить даже в других ориентировках с относительно низкой накопленной энергией деформации, так что <111>//ND ориентировка после рекристаллизации относительно уменьшается. Это причина для выполнения быстрого нагрева в обычном способе.

Если выдержку в течение подходящего времени и при подходящей температуре выполняют около температуры возврата при быстром нагреве, продолжается преимущественное восстановление <111>//ND ориентировки, имеющей высокую накопленную энергию деформации. Таким образом, движущая сила рекристаллизации <111>//ND ориентировки в текстуре прокатки <111>//ND ориентировки выборочно уменьшается, и, следовательно, другие ориентировки рекристаллизуются, в результате чего <111>//ND ориентировка после рекристаллизации дополнительно снижается. Однако когда время выдержки превышает 10 секунд, возврат протекает в широком диапазоне и восстановленная микроструктура остается неизменной с формированием микроструктуры, отличной от микроструктуры первичной рекристаллизации. Считается, что полученная после возврата микроструктура в основном оказывает отрицательное влияние на вторичную рекристаллизацию, что приводит к ухудшению характеристик потерь в железе.

В соответствии с приведенной выше идеей улучшение магнитных свойств выдержкой при температуре, близкой к температуре возврата, в течение короткого времени нагревом ограничено в случае скорости нагрева более высокой, чем общая скорость нагрева (10~20°C/с) с использованием обычных радиационных труб и т.п., конкретно скорость нагрева составляет не менее 50°C/с. В изобретении, таким образом, скорость нагрева в температурном диапазоне 200~700°C в обезуглероживающем отжиге определяется равной не менее 50°C/с.

Далее будет описан предпочтительный химический состав исходного материала стали (сляб), листа электротехнической текстурированной стали согласно настоящему изобретению.

С: 0,002~0,10% масс.

Если содержание С меньше 0,002% масс., эффект усиления границы зерна С не достигается, что вызывает возникновение блокирующих дефектов, таких как трещины в слябе. С другой стороны, когда оно превышает 0,10% масс., трудно обезуглероживающим отжигом снизить содержание С до не более 0,005% масс., при котором не происходит магнитного старения. Таким образом, содержание С предпочтительно составляет 0,002~0,10% масс., более предпочтительно 0,010~0,080% масс.

Si: 2,0~8,0% масс.

Si является элементом, необходимым для повышения удельного сопротивление стали для уменьшения потерь в железе. Когда указанное содержание составляет менее 2,0% масс., указанный эффект недостаточен, в то время, когда оно превышает 8,0% масс., ухудшается обрабатываемость, и затруднена намотка материала при производстве. Таким образом, содержание Si предпочтительно составляет 2,0~8,0% масс., более предпочтительно 2,5~4,5% масс.

Mn: 0,005~1,0% масс.

Mn является элементом, необходимым для улучшения горячей обрабатываемости стали. Когда указанное содержание составляет менее 0,005% масс., указанный эффект недостаточен, в то время, когда оно превышает 1,0% масс., плотность магнитного потока конечного листа снижается. Таким образом, содержание Mn предпочтительно составляет 0,005~1,0% масс., более предпочтительно 0,02~0,20% масс.

Что касается химических компонентов, отличных от Si, Mn и С, для осуществления вторичной рекристаллизации химические компоненты классифицируются на случай с использованием ингибитора и случай без использования ингибитора.

Во-первых, когда ингибитор используется для генерации вторичной рекристаллизации, например, когда используется ингибитор на основе AlN, Al и N предпочтительно содержаться в количестве Al: 0,010~0,050% масс. и N: 0,003~0,020 массы % соответственно. Когда используется ингибитор на основе MnS/MnSe, предпочтительно вышеуказанное содержание Mn и содержание одного или двух элементов S: 0,002~0,030% масс. и Se: 0,003~0,030% масс. Когда добавленное количество каждого из соответствующих элементов меньше, чем нижний предел, влияние ингибитора не достигается в достаточной степени, в то время, когда оно превышает верхний предел, то компоненты ингибитора остаются в растворенном состоянии в ходе повторного нагрева сляба, что приводит к ухудшению магнитных свойств. Кроме того, ингибитор на основе AlN и ингибитор на основе MnS/MnSe могут быть использованы совместно.

С другой стороны, когда ингибитор не используется для генерации вторичной рекристаллизации, содержание Al, N, S и Se, обсуждаемых в качестве компонентов формирующих ингибитор, снижается, насколько это возможно, и предпочтительно использовать исходный материал стали, содержащий Al: менее 0,01% масс., N: менее 0,0050% масс., S: менее 0,0050% масс. и Se: менее 0,0030% масс.

Остаток, отличный от вышеуказанных компонентов в листе электротехнической текстурированной стали, составляет Fe и неизбежные примеси. Однако один или несколько элементов, выбранных из Ni: 0,001~0,015% масс., Sb: 0,005~0,50% масс., Sn: 0,005~0,50% масс., Bi: 0,005~0,50% масс., Мо: 0,005~0,100% масс., В: 0,0002~0,0025% масс., Те: 0,0005~0,010% масс., Nb: 0,0010~0,010% масс., V: 0,001~0,010% масс. и Та: 0,001~0,010% масс. могут быть соответствующим образом добавлены с целью улучшения магнитных свойств.

Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали настоящего изобретения будет описан ниже.

После плавки стали вышеуказанного химического состава обычным процессом рафинирования исходный материал стали (сляб) может быть получен обычным хорошо известным способом разливки в слитки или способом непрерывного литья, или тонкие слябы толщиной не более 100 мм могут быть получены способом прямой отливки. Сляб нагревают в соответствии с обычным способом, например, до около 1400°C в случае наличия компонентов ингибитора или до температуры не выше 1250°C в случае отсутствия компонентов ингибитора и затем подвергают горячей прокатке. Кроме того, когда отсутствуют компоненты ингибитора, возможна горячая прокатка сляба без нагрева сразу же после разливки. Кроме того, тонкий сляб может быть подвергнут горячей прокатке или может быть направлен на последующие стадии с пропуском горячей прокатки.

Затем, горячекатаный лист при необходимости может быть подвергнут отжигу в зоне горячих состояний. Температура отжига в зоне горячих состояний предпочтительно составляет 800~1150°C, чтобы получить хорошие магнитные свойства. Когда она ниже 800°C, сохраняется полосовая структура, формируемая горячей прокаткой, что затрудняет получение структуры однородного размера зерна первичной рекристаллизации и развитие вторичной рекристаллизации. В то время как, если она превышает 1150°C, размер зерна после отжига в зоне горячих состояний чрезмерно укрупняется и, следовательно, трудно получить структуру однородного размера зерна первичной рекристаллизации.

Горячекатаный лист после горячей прокатки или после отжига в зоне горячих состояний проходит одну стадию холодной прокатки, или две, или несколько стадий холодной прокатки с промежуточным отжигом между ними, чтобы получить холоднокатаный лист конечной толщины. Температура отжига промежуточного отжига предпочтительно составляет 900~1200°C. Когда температура ниже 900°C, рекристаллизованное зерно после промежуточного отжига становится мельче и дополнительные зародыши Госса в структуре первичной рекристаллизации уменьшаются, так что магнитные свойства конечного листа ухудшаются. В то время, если она превышает 1200°C, кристаллическое зерно чрезмерно укрупняется, как в отжиге в зоне горячих состояний, и трудно получить структуру однородного размера зерна первичной рекристаллизации.

Кроме того, эффективно проводить холодную прокатку для обеспечения конечной толщины повышением температуры стального листа в процессе холодной прокатки до 100~300°C или проводить одно или несколько старений при температуре 100~300°C при холодной прокатке, чтобы улучшить текстуру первичной рекристаллизации и магнитные свойства.

Затем холоднокатаный лист конечной толщины подвергают обезуглероживающему отжигу в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации. В обезуглероживающем отжиге температура отжига предпочтительно составляет 800~900°C и атмосфера предпочтительно должна быть влажной атмосферой с точки зрения обезуглероживания. Однако они не являются критическими при использовании исходного материала стали только с содержанием С не более 0,005% масс., для которого не нужно проводить обезуглероживание. Кроме того, отжиг первичной рекристаллизации можно проводить отдельно от обезуглероживающего отжига.

В настоящем изобретении важно, чтобы скорость нагрева была не менее 50°C/с в диапазоне 200~700°C в процессе нагрева обезуглероживающего отжига, и требуется выдержка при любой температуре 250~600°C в течение 1~10 секунд.

Скорость нагрева в диапазоне 200~700°C (не менее 50°C/с) является скоростью нагрева, рассчитанной по времени нагрева, из которого вычитается время выдержки, как указано выше.

Выдержка 250~600°C может быть проведена при любой температуре вышеуказанного температурного диапазона, и температура необязательно должна быть постоянной. При повышении температуры с низкой скоростью не более 10°C/с может быть получен эффект, подобный случаю выдержки, так что может быть использован нагрев при низкой скорости не более 10°C/с

После этого, когда формируется покрытие из форстерита с учетом характеристик потерь в железе, поверхность стального листа после обезуглероживающего отжига покрывают отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из MgO, и сушат, затем дополнительно подвергают окончательному отжигу, в результате чего текстура вторичной рекристаллизации накапливается в значительной степени в ориентировке Госса и формируется покрытие из форстерита. С другой стороны, когда покрытие из форстерита не формируется с учетом обрабатываемости при штамповке, то предпочтительно не используется вышеуказанный отжиговый сепаратор или окончательный отжиг проводится с отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из диоксида кремния, оксида алюминия или т.п. Кроме того, электростатическое безводное покрытие является эффективным при нанесении отжигового сепаратора в случае, когда не формируется покрытие из форстерита. Лист термостойкого неорганического материала (диоксид кремния, оксид алюминия, слюда) может быть использован вместо последнего отжигового сепаратора.

В случае формирования покрытия из форстерита температура окончательного отжига предпочтительно не ниже 800°C для проведения вторичной рекристаллизации и также температуру не ниже 800°C сохраняют в течение не менее 20 часов для завершения вторичной рекристаллизации. В случае формирования покрытия, отличного от форстерита, достаточно завершить вторичную рекристаллизацию так, чтобы температура отжига предпочтительно составляла 850~950°C, и можно завершить окончательный отжиг, сохраняя температуру только в этой зоне в течение не менее нескольких часов. Кроме того, когда обработку очистки осуществляют с учетом характеристики потерь в железе или формируют покрытие из форстерита для снижения шума трансформатора, температуру предпочтительно повысить до около 1200°C.

Стальной лист после окончательного отжига промывают водой, очищают щеткой, проводят травление или т.п. для удаления непрореагировавшего отжигового сепаратора, оставшегося на поверхности стального листа, и затем подвергают выравнивающему отжигу для коррекции формы, что является эффективным для снижения потерь в железе. Это связано с тем, что окончательный отжиг обычно проводят в смотанном состоянии, изогнутый габитус, приданный листу, может ухудшить свойства при измерении потерь в железе. Кроме того, если используются ламинированный стальной лист, эффективно нанесение изоляционного покрытия на поверхность стального листа до или после выравнивающего отжига. В частности, предпочтительно наносить покрытие, создающее напряжение растяжения, на стальной лист в качестве изоляционного покрытия с целью снижения потерь в железе. Кроме того, для формирования покрытия, создающего напряжение растяжения, предпочтительно применять способ нанесения покрытия, создающего напряжение растяжения, со связующим или методом нанесения неорганического вещества на поверхностный слой стального листа физическим или химическим осаждением из паровой фазы, так как эти способы могут образовывать изоляционное покрытие, имеющее превосходную адгезию и значительный эффект снижения потерь в железе.

Для дополнительного уменьшения потерь в железе предпочтительно проводить модификацию магнитного домена. В указанном качестве может быть использован обычно выполняемый способ формирования канавок в конечном листе продукта, способ создания линейных или пунктирных термических или ударных напряжений, облучением лазером, электронным пучком или плазмой, способ формирования канавок на поверхности стального листа после средней стадии, такой как холодная прокатка стального листа до конечной толщины или т.п. с помощью травления и т.д.

Пример 1

Стальной сляб, включающий С: 0,070% масс., Si: 3,35% масс., Mn: 0,10% масс., Al: 0,025% масс., Se: 0,025% масс., N: 0,012% масс. и остальное Fe и неизбежные примеси, изготавливают способом непрерывного литья, нагревают до температуры 1420°C и затем проводят горячую прокатку до толщины 2,4 мм. Горячекатаный лист отжигают при 1000°C в течение 50 секунд, подвергают первой холодной прокатке до промежуточной толщины 1,8 мм, отжигают при 1100°C в течение 20 секунд и затем подвергают второй холодной прокатке для получения холоднокатаного листа конечной толщины 0,27 мм.

После этого подвергают обезуглероживающему отжигу холоднокатаный лист во влажной атмосфере 50% об. Н2 - 50% об. N2 при 840°C в течение 100 секунд. В этом случае скорость нагрева в зоне 200~700°C в процессе нагрева до 850°C изменяется, как показано в таблице 1, при этом проводят выдержку при нагреве при температуре и в течение времени, приведенных в таблице 1.

Затем поверхность стального листа покрывают отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из MgO, сушат и подвергают окончательному отжигу в сочетании с обработкой очистки при 1200°C в течение 10 часов. Атмосферой окончательного отжига является Н2 при 1200°C для обработки очистки и N2 при нагреве и охлаждении.

Из стального листа, полученного после окончательного отжига, как указано выше, вырезают 10 образцов шириной 100 мм в направлении ширины стального листа для каждого параметра и их потери в железе W17/50 измеряют способом, описанным в JIS С2556, чтобы определить их среднее значение. Результаты также показаны в таблице 1. Как видно из этой таблицы, лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе получен осуществлением изобретения.

Пример 2

Стальной сляб, имеющий химический состав, представленный в таблице 2, и остальное Fe и неизбежные примеси, изготавливают способом непрерывного литья, нагревают до температуры 1380°C и затем проводят горячую прокатку до толщины 2,0 мм. Горячекатаный лист отжигают при 1030°C в течение 10 секунд и подвергают холодной прокатке до 0,23 мм. Затем проводят обезуглероживающий отжиг в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации холоднокатаного листа во влажной атмосфере 50% об. Н2 - 50% об. N2 при 840°C в течение 60 секунд. В этом случае скорость нагрева в диапазоне 200~700°C в процессе нагрева до 840°C составляет 75°C/с и температуру 450°C выдерживают в течение 1,5 секунд при нагреве.

Затем поверхность стального листа покрывают отжиговым сепаратором, состоящим главным образом из MgO, сушат и подвергают окончательному отжигу в сочетании с обработкой очистки при 1220°C в течение 4 часов. Атмосферой окончательного отжига является Н2 при 1220°C для очищающей обработки и Ar при нагреве и охлаждении.

Из стального листа, полученного после окончательного отжига, как указано выше, вырезают 10 образцов шириной 100 мм в направлении ширины стального листа для каждого параметра и их потери в железе W17/50 измеряют способом, описанным в JIS С2556, чтобы определить их среднее значение. Результаты также показаны в таблице 2. Как видно из этой таблицы, лист электротехнической текстурированной стали с низкими потерями в железе получен осуществлением изобретения.

Промышленная применимость

Способ настоящего изобретения также может быть использован для контроля текстуры стальных листов для автомобилей и т.д.

1. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали, включающий горячую прокатку сляба из стали, содержащей, мас.%: C 0,002 - 0,10, Si 2,0 - 8,0, Mn 0,005 - 1,0, Al 0,010 - 0,050 и N 0,003 - 0,020 или Al 0,010 - 0,050 и N 0,003 - 0,020, Se 0,003 - 0,030 и/или S 0,002 - 0,03, остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, при необходимости отжиг в зоне горячих состояний, однократную, двукратную или многократную холодную прокатку горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними с получением листа конечной толщины, обезуглероживающий отжиг холоднокатаного листа в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации, нанесение отжигового сепаратора на поверхность стального листа и окончательный отжиг, при этом в процессе нагрева холоднокатаного листа при обезуглероживающем отжиге проводят быстрый нагрев со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне температур 200 - 700°C с выдержкой при температуре 250 - 600°C в течение 1-10 секунд.

2. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали по п. 1, в котором сляб из стали дополнительно содержит один или нескольких элементов, выбранных из, мас.%: Ni 0,010 - 1,50, Cr 0,01 - 0,50, Cu 0,01- 0,50, P 0,005 - 0,50, Sb 0,005 - 0,50, Sn 0,005 - 0,50, Bi 0,005 - 0,50, Mo 0,005 - 0,100, B 0,0002 - 0,0025, Te 0,0005 - 0,0100, Nb 0,0010 - 0,0100, V 0,001- 0,010 и Ta 0,001 - 0,010.

3. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали, включающий горячую прокатку сляба из стали, содержащей, мас.%: С 0,002 - 0,10, Si 2,0 - 8,0, Mn 0,005 - 1,0, один или два элемента из Se 0,003 - 0,030 и S 0,002 - 0,03, остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, при необходимости отжиг в зоне горячих состояний, однократную, двукратную или многократную холодную прокатку горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними с получением листа конечной толщины, обезуглероживающий отжиг холоднокатаного листа в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации, нанесение отжигового сепаратора на поверхность стального листа и окончательный отжиг, при этом в процессе нагрева холоднокатаного листа при обезуглероживающем отжиге проводят быстрый нагрев со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне температур 200 - 700°C с выдержкой при температуре 250 - 600°C в течение 1-10 секунд.

4. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали по п. 3, в котором сляб из стали дополнительно содержит один или нескольких элементов, выбранных из, мас.%: Ni 0,010 - 1,50, Cr 0,01 - 0,50, Cu 0,01- 0,50, P 0,005 - 0,50, Sb 0,005 - 0,50, Sn 0,005 - 0,50, Bi 0,005 - 0,50, Mo 0,005 - 0,100, B 0,0002 - 0,0025, Te 0,0005 - 0,0100, Nb 0,0010 - 0,0100, V 0,001- 0,010 и Ta 0,001 - 0,010.

5. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали, включающий горячую прокатку сляба из стали, содержащей, мас.%: C 0,002 - 0,10, Si 2,0 - 8,0, Mn 0,005 - 1,0, Al менее 0,01, N менее 0,0050, Se менее 0,0030 и S менее 0,0050, остальное Fe и неизбежные примеси, для получения горячекатаного листа, при необходимости отжиг в зоне горячих состояний, однократную, двукратную или многократную холодную прокатку горячекатаного стального листа с промежуточным отжигом между ними с получением листа конечной толщины, обезуглероживающий отжиг холоднокатаного листа в сочетании с отжигом первичной рекристаллизации, нанесение отжигового сепаратора на поверхность стального листа и окончательный отжиг, при этом в процессе нагрева холоднокатаного листа при обезуглероживающем отжиге проводят быстрый нагрев со скоростью не менее 50°C/с в диапазоне температур 200 - 700°C с выдержкой при температуре 250 - 600°C в течение 1-10 секунд.

6. Способ изготовления листа электротехнической текстурированной стали по п. 5, в котором сляб из стали дополнительно содержит один или нескольких элементов, выбранных из, мас.%: Ni 0,010 - 1,50, Cr 0,01 - 0,50, Cu 0,01- 0,50, P 0,005 - 0,50, Sb 0,005 - 0,50, Sn 0,005 - 0,50, Bi 0,005 - 0,50, Mo 0,005 - 0,100, B 0,0002 - 0,0025, Te 0,0005 - 0,0100, Nb 0,0010 - 0,0100, V 0,001- 0,010 и Ta 0,001 - 0,010.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению редкоземельного магнита. На первом этапе получают прессованную порошковую деталь из порошка, включающего в себя основную фазу RE-Fe-B, где RE является по меньшей мере одним из элементов Nd и Pr, и фазу межзеренной границы вокруг основной фазы в виде сплава RE-X, где X является металлом.

Способ получения ферромагнитной жидкости включает растворение в воде двойной соли железа - соли Мора, с последующим парциальным окислением раствора перекисью водорода до соотношения Fe3+:Fe2+=1,7-2:1 из расчета 2,7-3 моль Fe2+/моль H2O2, контроль ведут при помощи окислительно-восстановительного электрода Fe2+/Fe3+.

Изобретение относится к нанотехнологии изготовления нанокомпозита FeNi3/C. Техническим результатом является получение нанокомпозита FeNi3/C, содержащего наночастицы FeNi3 с размером от 12 до 85 нм.

Изобретение относится к области металлургии. Для сокращения потерь W17/50 Вт/кг в сердечнике используют сляб, имеющий заданный состав, содержащий Sn от 0,02 до 0,20 мас.% и Р от 0,010 до 0,080 мас.%.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к оксидному керамическому материалу с анизотропным магнитодиэлектрическим эффектом, т.е. к материалу, диэлектрической проницаемости которого может изменяться под действием внешнего магнитного поля.

Изобретение относится к области металлурги. Для повышения магнитных свойств нетекстурированной кремнистой стали осуществляют выплавку стали в конверторе, при этом температура Т расплавленной стали во время выпуска из конвертера при выплавке, содержание углерода [С] в стали и содержание свободного кислорода [О] удовлетворяют следующей формуле: 7,27·103≤[О][С]е(-5000/Т)≤2,99·104.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и касается создания ферритовых материалов с большими величинами ширины линии спиновых волн, предназначенных для использования в СВЧ-диапазоне, в том числе при изготовлении ферритов для приборов высокого уровня мощности сантиметрового диапазона длин волн.
Предложенное изобретение относится к технологии изготовления радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в безэховых камерах, для значительного снижения отражения радиоволн от стен.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения ферромагнитной жидкости с магнитными наночастицами со средним размером 7,3-8,8 нм и узким распределением по размерам.
Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Для приготовления раствора для подкормки плодовых деревьев готовят исходный раствор смешением раствора FeSO4 с раствором перекиси водорода.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высокой плотности магнитного потока и отличной производительности при низких затратах получают сляб в машине непрерывного литья из стали, содержащей, в мас.

Изобретение относится к области металлургии. Для сокращения потерь W17/50 Вт/кг в сердечнике используют сляб, имеющий заданный состав, содержащий Sn от 0,02 до 0,20 мас.% и Р от 0,010 до 0,080 мас.%.

Изобретение относится к горячекатаной стальной полосе с высокой ударной вязкостью и способу ее производства. Стальная полоса для производства транспортных трубопроводов с низким отношением предела текучести к пределу прочности и высокой ударной вязкостью имеет следующий химический состав, вес.

Изобретение относится к оцинкованным стальным листам. Высокопрочный гальванизированный погружением стальной лист включает слой гальванического покрытия, сформированный на поверхности основного стального листа.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению конструкционных аустенитных сталей для изготовления хладостойких высокопрочных сварных конструкций, используемых при транспортировке сжиженных газов.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам жаропрочных сплавов, используемых для изготовления коллекторов и реакционных труб нефтегазоперерабатывающих установок с рабочими режимами при температуре 800-1080°С при давлении до 46 атм.

Изобретение относится к области металлургии, а именно составам жаропрочных сплавов, используемых для изготовления коллекторов и реакционных труб нефтегазоперерабатывающих установок с рабочими режимами при температуре от плюс 700°С до плюс 980°С, при давлении до 46 атм.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным сплавам, используемым для изготовления реакционных труб установок производства водорода, метанола, аммиака и др.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам жаропрочных сплавов, используемых для изготовления реакционных труб установок производства водорода, метанола, аммиака и др.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочному сплаву, используемому для изготовления реакционных труб установок производства водорода, метанола, аммиака и др.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистового проката из высокопрочной низколегированной стали для противопульной защиты корпуса транспортных средств.
Наверх