Способ получения изотропной электротехнической стали

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОЗРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Соцнапнстичесннн

Республик

С 21 0 8/12 с прнсоеднненнеж заявки М

9кударствнны1 каннтвт

CCCP ае делан Фзойрвтеннй н еткрытнВ (23) Приоритет

Онублнковано 07. 03. 82. Бюллетень М 9

Дата опублнковання опнсання 09.03.82 (53) УДК 621 787.4(088.8) . Р. И. Малинина,. В. П. Чекалов, И. А Попова, .Б. Г. Ливщиц, Jl. В. Ииронов, К. Ф. Лосев, В. И. Папченко, О. П -Елисеев, и А. Т. Неделин

Московский ордена Октябрьской Револю ии и ордена Трудового

Красного Знамени институт стали M спл вов и.Центральный ордена

Трудового Красного Знамени научно-ис овательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина . =4 (72) Авторы, нзобретення (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к металлур-. гии, в частности к способу получения:

: изотропной холоднокатаной электротехнической стали в листах и рулонах.

Известен способ получения изотропной холоднокатаной электротехнической стали, заключающийся в травлении, обезуглероживающем отжиге горячекатаного подката при 760-850 С и дву- . кратной холодной прокатке с промежуточным рекристаллизационным отжигом и окончательным отжигом при

1100- 1150 С в вакууме или сухом водороде (1).

Однако данная сталь обладает нестабильными электромагнитными свойствами. ., Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является спосо6 получения электротехнической стали с плоскостной кубической текстурой, включающий двухстадийную холодную прокатку, промежуточный отжиг при 10002 .1200. С и окончательный отжиг при

850-980 С (2).

Недостатком известного способа является высокие удельные потери на перемагничивание. Кроме того, сталь с содержанием кремния свыше

2,53, отожженная после первой холодной прокатки в температурном интервале 1000- 1200 С, обладает повышен10 ной хрупкостью. Причиной хрупкости является крупное зерно размером

2-5 мм. Другим недостатком указанного способа является сложность в проведении промежуточного отжига при высоких температурах 1000- 1200 С, и

15 как следствие, сваривание витков стали в рулоне.

Цель изобретения - снижение удель. ных потерь на перемагничивание, снижение температуры промежуточного отжига и исключение сваривания витков стали в рулоне.

Поставленная цель достигается тем, что первую холодную прокатку проводят

3 91080 с вытяжкой 1-63, а промежуточный отжиг при 610-700 С lÎ-600 мин с последующим подъемом температуры до 750840 С и выдержкой при этой температуре 1-600 мин

Первая холодная прокатка полосы с удлинением 1-63 приводит при последукщем отжиге к преимущественному росту зерен с ориентировкой (100) (0VW)

Величина удлинения, после которого 30 .происходит преимущественный рост зерен е ориентировкой (100) (OVM) при последующем отжиге зависит от суммарного содержания кремния и алюминия и уменьшается с повышением их содержа- 1S ния. Низкий предел удлинения 14 при холодной прокатке выбран потому, что при меньших удлинениях не хватает объ1 емной энергии для интенсивного роста зерен при последующем отжиге, поэтому сталь имеет недостаточно высокие свойства Р Ig =1„05 Вт/кг; Р у@

273 Вт/кг; В, =1,64 Т.

После деФормации с удлинением свыше 63. создается сложная дислока- "--. ционная структура и при последующем отжиге начинается первичная рекристаллизация, 8 результате чего зерна (100} (0VM) не получают преимуществ в росте, по сравнению с зернами других ориентировок, поэтому сталь имеЗФ ет аналогичные невысокие свойства:

Р1а =1,05 Вт/кг; Р<,< а 2,7? Вт/кr

В а=1,64 T. Отжиг в температурном о интервале 610-700 С приводит к интенсивной полигонизации в зернах (100) (О@4), что способствует дополнительному, уменьшению энергии деформации в этих зернах и их преимущественному .росту при последуюцем подъеме температуры до 750-840 С. При полигонизаO ционном отжиге ниже 610 С для достижения тех we результатов, необходимы длительные выдержки 15-30 часов. Отжиг при температурах выше 700 С лри -, о водит к интенсивной полигонизации в зернах всех ориентировок. Зерна с ориентировкой (100) (ОЧЫ) не получают значительных преимуществ в росте при последующем подъеме температуры.

Верхний предел промежуточного отжига

840 С определеи с учетом требований к полноте рекристаллиэации и обезуглероживания стали. Повышение температуры более 840 С выдвигает дополнительные трубования к защите металла от внутреннего окисления.

Вследствие указанных причин, повы.шение температуры вызывает неоправ5 4 данные дополнительные-затраты при эксплуатации термопечей, в частности расходы на электроэнергию.

Выдержка металла при промежуточном отжиге в интервале температур

61 0-700 С продолжительностью менее

10 мин не дает достаточного развития полигониэации, а отжиг металла продолжительностью свыше 600 мин приводит к интенсивной полигонизации в зернах всех ориентировок, что, в том и другом случае, приводит к уменьшению роста кубической текстуры и ухудшению магнитных свойств:

Р,<оi а =1,0 Вт/кг, Р - <а =2,70 Вт/кг

Отжиг металла при 750-840 С продолжительностью менее 1 мин не выявляет преимуществ в росте зерен с ориентировкой {100} (ОВ4), а отжиг продолжительностью свыше 600 мин приводит к рекристаллизации металла, в результате которой уменьшается доля кубической составляющей текстуры,,которая увеличивает удельные потери, и сталь имеет не высокие магнитные свойства: Р

,а уо

Р / -о =2,52 Вт/кг, Spy )y=1,64 Т а

Пример 1. Сталь, выплавленную в электропечи, следующего химического состава, вес.3: кремний 3,0, углерод 0,02, марганец

0,15, сера 0,005, азот 0,01, фосфор

0,03, алюминий 0,3 разливают на, машине непрерывной разливки, прокатывают на стане горячей прокатки с суммарным отжатием 97л, до толщины

2,3 мм. Полученный горячекатаный подкат после травления подвергают первой холодной прокатке с вытяжкой

13, затем отжигают при 610 С 10 мин в вакууме 10 -10 мм рт,ст. с последующим подъемом температуры до

750 С и выдержкой при этой температуре 1 мин.

Далее металл прокатывают с суммарным обжатием 78 до конечной толщины

0,5 мм и подвергают окончательному о отжигу в вакууме при 900 С 2 ч. В результате такой обработки получили около 45Ô зерен, у которых плоскость (100) совпадает с плоскостью прокатки.

Удельные потери составили:

=0.85 Вт/кг,. Р, /

2,47 Вт/кг, Магнитная индукция В

1,64 Т. ь-оо

5 91080

Пример 2. Сталь, выплавленную в электропечи, того же химического состава, что и в примере 1, разливают на слябы, подвергают горячей прокатке до толщины 2,3 мм (аналогична примеру 1). Горячекатаный подкат после травления подвергают первой холодной прокатке с вытяжкой 3,03. Отжиг проводится при 650 С 300 мин в вакууме 10 - ta

10 мм рт.ст. с последующим подъемом., температуры до 800 С и выдержкой при этой температуре 300 мин. Далее металл прокатывают с обжатием 77,53 до конечной толщины 0,5 мм н подвер- ts гают окончательному отжигу при 900 С

2 ч.

Удельные потери составляли Р,>y<

0,83 Вт/кг, P, Ióð =2,45 Вт/кг, а магнитная индукция В =1,69 T. . 2в

Пример 3. Сталь, выплавленную в электропечи, того же химичес-. кого состава, что и в примере 1, раз. ливают на слябы и прокатывают в горя. чую на полосу толщиной 2,3 мм. После 2$ травления, подвергают первой холод" ной прокатке с вытяжкой 6,03. Холоднокатаную сталь отжигают при 700 С

600 мин с последующим подъемом температуры до 840 С и выдержкой при . 3в этой температуре 60 мин. Отжиг производят в вакууме 10 -10 мм рт.ст.

Затем сталь прокатывает с суммарным обжатием 773 до конечной толщины

0,5 мм H отжигают при 900 С 2 ч в 3у вакууме. Удельные потери Р -о =

0,85 Втlкг; Р, ) 0 =2,47 Вт/кг; магнитная индукция В гор=1,69 T.

Дпя сравнения обработку металла, выплавленного в электропечи, с химическим составом, как в примере 1, проводят rio известному способу. Горячекатаный металл толщиной 2,3 мм после травления, подвергают холодной

:прокатке с обжатием 20>, далее

5 .6 подвергают промежуточному отжигу при 1100 С 6 ч, второй холодной прокатке с обжатием 73т, и окончательному отжигу при 980 С 2 ч, Получают сталь со следующими магнитными свойствами: удельные потери Р мф фур

0,87 Втlкг, Р,y®0 =2,49 Вт/кг; магнитная индукция 8 =1,69 Т. Сравнение магнитных свойств стали, изготовленной по предлагаемому и известному способам, показывает, что удель" ные потери в предлагаемом способе на

0,02-0,04 Вт/кг меньае при одинаковой магнитной индукции. При этом температура промежуточного отжига значи-тельно ниже и отсутствует сваривание витков стали в рулоне.

Народнохозяйственный экономичес,кий эффект от годового выпуска пятидесяти тысяч тонн стали марки 2412 за срок службы изделия составит

307,5 тыс. рублей. формула изобретения

Способ получения изотропной элен". тротехнической стали, включающий пер.вую холодную прокатку, промежуточный отжиг, вторую холодную прокатку и окончательный отжиг, о т л и,ч аю шийся тем, что, с целью снижения удельных потерь на перемагничи" ванне,первую холодную прокатку проводят с вытяжкой 1-63,в промежуточный отжиг при 618-700 С 10-600 мин с последующим"аодъемом температуры до

750"840 С и выдержкой прй этой температуре 1-600 мин.

Источники информации, принятые во внииание при экспертизе

Труды НТОЧИ, Вып. 23, Металлург издат, 1960, с..374-378; 385-388.

2. Авторское свидетельство СССР

М 726189, кл. С 21 0 1/78, 1980.

Составитель В. Иуравьев

Редактор В, Бобков Техред А, Ач Коцректор 1. Демчук

Заказ 1047/5 Тираж 557 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 ÎÇ Москва Ж-Д Рваческая наб. д. 4/5

) з Д ча д. 5

Фипиал ППП "Патент", г..Ужгород, ул. Проектная, Ч