Электротехническая сталь "изокар

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()908909 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.07.80 (21) 2962312/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (51)M. Кл.

С 22 С 38/06 Ъеударстеенный кемнтет

СССР не делам нэоеретеннй н еткрытнй (53} УДК 669.15-"

-1 94 (088. 8)

С. В. Колпаков, А. М. Поживанов, Н. В. Кондратьев, А. Ф. Пименов, И. А. Острейко, Л. П. Смирнова, А. П. Шаповалов, A. Н. Фрудкин, А. Т. Гриднев и Н. П. Гребеник 1. о

Всесоюзный научно-исследовательский институт ектромеханики (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ «ИЗОКАР

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству электротехнических отелей, применяемых для изготовления магнитол роводов электрических машин.

В современном электромашиностроении для изготовления электродвигателей малой и средней мощности применяются нелегированная (не более 0,4% кремния) и низколегированная (не более 0,8% кремния)

10 изотропные электротехнические стали, иметскцие высокую магнитную индукцию в средних и сильных полях и умеренные потери на перемагничивание марки 2011, 2012, 2013, 2111, 2112 магнитные

15 свойства: Ву=1,60-1,65 Т, Рр с

=5,6-8,0 Вт/кг в толщине 0,5 мм (1).

Для улучшения технологичности стали в процессе ее производства и переработки (улучшение прокатываемости, свариваемости, штампуемости), а также повышения уровня магнитных свойств, эти стали дополнительно легируют небольшими ксьличествами фосфора, алюминия, титана и других элементов.

Наиболее близкой к предлагаемой является электротехническая сталь (1, содержащая, мас.%:

Углерод 0,002-0,03

Фосфор 0,06-0,15.

Марганец 0,3-0,5

Кремний 0,3-0,9

Алюминий О, 1-0,5

Железо Остальное

Магнитные свойства этой стали следу« ющие: индукция Вос=1,64-1,65 Т, удельные потери Р1, > =4,3-4,4 Вт/кг. Штампуемость стали, оцениваемая по количест ву деталей без трешин, составляет 100%.

Однако основными обшепринятыми показателями штампуемости в случае деталей, подготавливаемых путем вырубки, являются следующие: склонность к истиранию режущих элементов штампа, склонность к искажению формы и размеров вырубок,,склонность к образованию заусенцев. Эти, характеристики для указанной стали имеют

3 9089 повышенные значения, особенно склонность к искажению формы и размеров вырубок.

Искажение формы и размеров вырубок . приводит к усложнению процесса сборки пакетов магнитопроводов, возникает не обкодимость проведения дополнительной операции - механической обработки пакетов по внутреннему диаметру. Повышенное образоваиие заусенцев и износ режущих элементов штампа сокрашает срок !о службы штампов.

Бель изобретения - улучшение показателей штампуемости (меньшие склонность к искажению формы и размеров в;ырубок, износ режуших элементов штампов, высо- .15 та заусенцев) при сохранении высокого уровня магнитных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что электротехническая сталь, содержащая фосфор, марганец, кремний, алюми- 20 ний и железо, дополнительно содержит кальций, при следующем соотношении ком-. понентов, мас.%: осфоР О, 12-0,3 5

Марганец 0,2 5-0,7 И

Кремний 0,2 -0,9

Алюминий 0,004-0,5

Кальций 0,002-0,01

Железо Остальное

Содержание примесей в стали не дол ш жно превышать следующих пределов, мас.%: углерод 0,02; сера 0,03; азот

0,015, Изготавливают опытные 50 кг плавки. В качестве шихтовых материалов использу|от карбонипьное железо, .крем- ний кристаллический, марганец электролитический, феррофосфор 15%-ный, алюминий первичный, кальций присаживали в виде силикокальция 25%-ного. Выплавку проводят в индукционной электропечи, слитки проковывают в су, а затем подвергают горячей прокатке на толщину

2 мм и холодной прокатке с обжатием

75% на толшину 0,5 мм Отжиг готовшйстали проводят в вакууме с остаточным

10 мм рт. ст, при 840оС, выдержке

2 ч, охлаждении со скоростью 100 /час до 600 С.

Химический состав опытных плавок показан в таба. 1..

Результаты испытания магнитных, ме- п ханических свойств и штампуемости отожженной стали приведены в таба. 2.

09 4

Иэ табл. 2 видно, что показатели штампуемости стали, содержащей 0,0020,01% кальция, выше, чем у стали без кальция: степень искажения формы и размеров (овальность) вырубок уменьшается на 12-32%, а высота заусенцев на вырубках уменьшается на 12-38%. Посколь ку высота заусенцев прямо пропорционалт» на износу режущих элементов штампа, следовательно, износ также уменьшается т.е. стойкость (срок службы) штампов увеличивается на 12-38%.

Уменьшение степени искажения формы и размеров вырубок приведет к снижению трудоемкости процесса сборки магнитопроводов за счет устранения операции обработки пакетов по внутреннему диаметру. При производстве электродвигателей массовых серий это обеспечит лог лучение значительного экономического эффекта — не менее 40 тыс. руб. на

1 млн. двигателей (при стоимости операций 1 коп/пакет).

Уменьшение износа режуших элементов штампа повысит срок службы штампов на

12-38%, что обеспечит получение следуюшего экономического эффекта, для однорядных штампов стоимостью 2100 руб.240-300 руб. (на 1 штамп, для двухрядных штампов стоимостью 6500 руб.—

780-2470 руб) на 1 штамп, для твердосплавных штампов стоимостью

15000 руб — 1800-5700 руб/штамп, Как следует из табл. 2, аниэотропия механических свойств при введении кальция уменьшается. Этим объясняется уменьшение степени искажения формы и размеров вырубок из стали, содержащей кальций- Уменьшение высоты заусенцев (уменьшение износа штампов) связано с благоприятным влиянием мягких включений, содержаших кальций, которые действуют при штамповке как смазка, уменьшая износ режущих элементов штампа.

Уровень магнитных свойств предлагаемой стали практически не зависит от содержа я кальш я . в .исследованных пределах и определяется содержанием в стали кремния, фосфора и алюминия.

Технология производства предлагаемой стали не меняется по сравнению с технологией, используемой для изотропной электротехнической стали.

908909

Та блина 1

Содержание, мас,%

Сталь

Мп АР

Известная

0,35

0.60

0,10

0,10

0,020

0,022

0,40

0,08

0,14

0,30

0,50

0,42

Предлагаемая

0,005 0,002 0,020

0,006 0,002 0,020

0,57

0,30

0,003 0,022

0,50

0,35

0,70

0 15 0,005 0,021

Ое007 Ов010 Оэ024

0,004 0,010 0,022

0,60

0,25 Т а блица 2

5,60 24/31 29 36/42 1 7 0,025 0,04

5,20 30/39 30 41/49 20 0,025 0,04

Известная 1,64

1,63

Предлагаемая

0,035

5,65 24/30 2 5

5;ЗО 30/35 17

5,20 27/3 1 1 5

5,75 26/29 1 1

0,022

0,020

0,021

0,020

О,ОЗО

0,027

0,027

0,017 0,025

0,017 0,025

5,85 26/29

5,10 32/36

12 42/45 7. 0,2-0,9

0,004-0,5

0,0020,01

Остальное

Кремний

Алюминий

Кальций

Железо

ВНИИПИ Заказ 763/ЗЗ Тираж 657 Подписное филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,90 0,12

0,25 0,13

0,20 0,15

0,41 0,15

0,25 0,35

П р н м е ч а н и е: В числителе. прокатки

Ф о рмула изобретения

Электротехническая сталь, содержащая фосфор, марганеп, кремний, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью улучшения показателей штампуемости, она дополнительно содержит кальций при следуквцем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфор 0,12-0,35

Марганец 0,2 5-0,7

37/42 12

40/44 10

38/41 8

36/40 11

37/40 8 вдоль, в знаменателе - поперек направления"

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 21427.2-75

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 596652, sa. С 22 С 38/06, 1976