СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ Российский патент 2004 года по МПК C21D8/12 

Описание патента на изобретение RU2230801C2

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству холоднокатаной изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления вращающихся магнитопроводов электродвигателей, генераторов и т.д.

Такая сталь должна обладать повышенной магнитной индукцией в сильных полях при минимальной ее анизотропии и низкими удельными потерями.

Известен способ производства изотропной электротехнической стали (патент №2133285, Россия, С 21 D 8/12 1998 г.), включающий выплавку, горячую прокатку, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. В этом способе с обжатием в последнем проходе не менее 13% охлаждение горячекатаных полос в течение 6-20 с, ведут на воздухе, а затем душирование водой.

Недостатком этого способа является то, что он не учитывает влияние химического состава на время охлаждения горячекатаной полосы на воздухе. В связи с этим глубина рекристаллизованной зоны по сечению листа не контролируется, что не способствует получению высокого уровня магнитных свойств.

Известен также способ производства изотропной электротехнической стали (авт. св. №1786134, СССР, С 21 D 8/12, 1993 г.), где достаточно высокий уровень магнитных свойств достигается за счет введения фосфора. Химический состав этой стали, включает, %: С 0,02-0,05, Si 1,5-3,3, Р 0,02-0,10, Mn 0,1-0,4, Al 0,3-0,6. Однако в этом способе не регламентированы режимы охлаждения при горячей прокатке и не учитывается при назначении температуры рекристаллизационного отжига содержание кремния и фосфора в стали. Наиболее близким к описываемому изобретению и достигаемому результату является способ получения изотропной электротехнической стали, включающий выплавку, горячую прокатку, холодную прокатку и обезгулероживающе-рекристаллизационный отжиг (патент №2149194, Россия, кл. С 21 D 8/12, 1980).

Известен способ производства изотропной электротехнической стали, включающий выплавку стали, содержащую в мас.% фосфора 0,05-0,15, горячую прокатку, охлаждение при выходе полосы из чистовой клети, травление, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг (RU 2155234 С1, 27.08.2000).

Данный способ позволяет устранить нормализационную обработку из технологии производства изотропной стали при некотором снижении магнитных свойств. Однако не учитывается влияние режимов охлаждения горячекатаной полосы при выходе из чистовой клети стана. В связи с этим глубина рекристаллизационной зоны по сечению полосы не достигает оптимальной величины, в результате чего уровень магнитных свойств не достаточно высок.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение магнитных свойств изотропной электротехнической стали, содержащей 1,4-2,75% Si и легированной фосфором с 0,05 до 0,15%.

Технический результат достигается тем, что электротехническую сталь изготавливают по технологии, включающей выплавку, горячую прокатку с регулируемым охлаждением, учитывающую химический состав стали, холодную прокатку и совмещенный обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. Время охлаждения на отводящем рольганге влияет на глубину рекристаллизованной зоны и, следовательно, на магнитные свойства. Предлагаемая формула

τ=5,25+7,7[Si,%]-87[P,%]±2 с (1)

учитывает связь между содержанием кремния и фосфора в стали и временем охлаждения на воздухе горячекатаного металла.

В связи с тем, что в предлагаемом способе исключается нормализационная обработка из технологии производства изотропной стали, за счет которой достигается однородная структура по сечению полосы, время охлаждения, рассчитанное по формуле (1), частично компенсирует отсутствие нормализации, обеспечивая более полное протекание процессов рекристаллизации по сечению полосы. Частичное сохранение полигонизированной структуры в металле перед холодной прокаткой способствует высокому уровню кубической текстуры, которая, как правило, снижается после нормализации.

При последующих переделах данная структура наследуется, а легирование фосфором позволяет получить структурно-текстурное состояние, обеспечивающее сохранение высокого уровня магнитных свойств. Устранение нормализационной обработки является энергосберегающим фактором, позволяющим снизить себестоимость готовой продукции.

В данном способе для металла, который не подвергается нормализационной обработке, предусматривается повышение температуры рекристаллизационного отжига холоднокатаного металла с учетом содержания кремния и фосфора. Этим достигается устранение разнозернистости в готовой стали и стабильный уровень магнитных свойств.

Температура рекристаллизационного отжига для стали с содержанием Si 1,4-2,75%, Р 0,05-0,15% рассчитывается по уравнению:

Пример осуществления предлагаемого изобретения

Предлагаемый способ производства изотропной стали осуществляли в промышленных условиях - выплавку стали, содержащей, %: С 0,03-0,045, Si 1,4-2,75, Р 0,05-0,15, Аl 0,3-0,6, проводили в конвертере. Сталь разливали в слябы на УНРС, горячую прокатку проводили на широкополосном стане “2000” на толщину 2,2 мм с регулируемым душированием. Время охлаждения полосы на воздухе после ее выхода из чистовой клети стана устанавливали в зависимости от содержания кремния и фосфора по формуле

τ=5,25+7,7[Si,%]-87[P,%]±2 с

В дальнейшем металл подвергали травлению и холодной прокатке на толщину 0,5 мм и обезуглероживающе-рекристаллизационному отжигу в агрегате непрерывного отжига. Температуру рекристаллизации устанавливали с учетом содержания кремния и фосфора. Массовая доля основных элементов, время охлаждения и температура отжига рассчитаны по предлагаемым уравнениям (1), (2), магнитные свойства стали представлены в таблице.

Похожие патенты RU2230801C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2002
  • Настич В.П.
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Тищенко А.Д.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Барыбин В.А.
RU2223337C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2001
  • Настич В.П.
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Рындин В.А.
  • Тищенко А.Д.
RU2217509C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2002
  • Настич В.П.
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Барыбин В.А.
RU2215796C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1998
  • Настич В.П.
  • Франценюк Л.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Околелов О.П.
RU2149194C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1999
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Парахин В.И.
RU2155234C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ 2002
  • Настич В.П.
  • Миндлин Б.И.
  • Кукарцев В.М.
  • Чеглов А.Е.
  • Барыбин В.А.
RU2228374C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2000
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Парахин В.И.
RU2186861C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1998
  • Настич В.П.
  • Франценюк Л.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
RU2147616C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2001
  • Настич В.П.
  • Заверюха А.А.
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Тищенко А.Д.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Рындин В.А.
RU2203332C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ С ПОВЫШЕННОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИЕЙ 2004
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Барыбин В.А.
RU2266340C1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электродвигателей. Способ включает выплавку стали, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. После горячей прокатки при выходе полосы из чистовой клети проводят ее охлаждение на воздухе до душирования со временем, устанавливаемым из соотношения τ=3,25+7,7[Si,%]-87[P,%]±2с, при содержании кремния 1,4-2,75% и фосфора 0,05-0,15%. При этом температура обезуглероживающе-рекристаллизационного отжига холоднокатаного металла, прошедшего вышеуказанную обработку, рассчитывается по формуле tр=4,5[Si,%]1/2/[P,%]+893±10°С при содержании кремния 1,4-2,75% и фосфора 0,05-0,15%. Обработка металла по данной технологии позволяет достигнуть высокого уровня магнитных свойств. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 230 801 C2

Способ производства изотропной электротехнической стали, содержащей 1,4-2,75% кремния, 0,05-0,15% фосфора, включающий выплавку, горячую прокатку, травление, холодную прокатку, обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг, отличающийся тем, что после горячей прокатки при выходе полосы из чистовой клети проводят ее охлаждение на воздухе до начала душирования водой со временем, устанавливаемым из соотношения

τ=3,25+7,7[Si,%]-87[P,%]±2 с,

а температуру обезуглероживающе-рекристаллизационного отжига холоднокатаного металла определяют из соотношения

где Si - кремний;

Р - фосфор.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2230801C2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1999
  • Миндлин Б.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Парахин В.И.
RU2155234C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1998
  • Настич В.П.
  • Заверюха А.А.
  • Миндлин Б.И.
  • Логунов В.В.
  • Гвоздев А.Г.
  • Тищенко А.Д.
  • Чеглов А.Е.
RU2133285C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1998
  • Настич В.П.
  • Франценюк Л.И.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Гвоздев А.Г.
  • Логунов В.В.
  • Околелов О.П.
RU2149194C1

RU 2 230 801 C2

Авторы

Настич В.П.

Миндлин Б.И.

Чеглов А.Е.

Гвоздев А.Г.

Логунов В.В.

Барыбин В.А.

Даты

2004-06-20Публикация

2002-08-12Подача