Способ термической обработки электротехнической изотропной стали Советский патент 1992 года по МПК C21D8/12 

Изобретение относится к металлургии, к производству холоднокатаной электротехнической изотропной стали с использованием агрегатов непрерывного отжига (АНО).

Цель изобретения - улучшение электромагнитных свойств этих сталей.

Производство холоднокатаных электротехнических изотропных сталей включает следующие технологические операции. Горячекатаные рулоны толщиной полосы до 2,2 мм и содержанием кремния свыше 1,2% подвергают нормализации путем нагрева до 1050°С в техническом азоте с последующим охлаждением в воде, травят и сушат. Полосы подвергают однократной холодной прокатке, обезжиривают, промывают и подвергают термообработке в АНО В АНО по-лосу нагревают до 800 С и обезуглероживают в увлажненных азотоводородных атмосферах (4,5-6 мин). Дальнейший нагрев полосы для рекристаллизации осуществляют до 950-1050°С, выдерживают и охлаждают до 600°С, после чего на полосы наносят покрытие

Известные способы термической обработки, наиболее близкие к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату, различаются между собой скоростями нагрева до температур изотермической выдержки при обезуглероживающем отжиге. Учитывая, что диффузия углерода через окисные пленки на поверхности полос стали на порядок ниже, чем в металле, а коэффициент диффузии его в у XJ

4

g

(Л

железе на несколько порядков ниже, чем в а- железе, нагрев стали в увлажненных атмосферах осуществляют быстро для того, чтобы уменьшить окисление и обеспечить условия обезуглероживания в области а -железа. Это положение особенно важно при термообработке электротехнических сталей, в которых необходимо провести десятикратное, а иногда и большее обезуглероживание. Как правило обезуглероживание стали произво- дят при 800°С в увлажненных атмосферах по реакции: С + НаО СО + Н2.

На чертеже показан выход микроэлектротехнической стали IV группы легирования вЛПЦ-БНЛМК.

Из рассмотрения диаграммы равновесия Fe - С - 3%Si видно, что при исходном содержании углерода до 0,03% процесс обезуглероживания происходит в области се-железа. При содержании углерода более 0,03% в исходном металле процесс обезуглероживания электротехнических сталей проводят в два этапа: нагревают металл до температур, близких к температурам превращения, делают изотермическую выдер- жку с тем, чтобы обезуглеродить его до содержания углерода менее 0,03%, а затем повышают температуру до 800-850°С и осуществляют основное обезуглероживание в области а -железа. Если этого не сделать, то процесс обезуглероживания будет протекать в области у + а -железа, следовательно, нужное обезуглероживание ( 0,004) не будет достигнуто.

Сущностью изобретения является тех- нологический процесс скоростного нагрева, двухстадийного обезуглероживания высококремнистой электротехнической стали, содержащей 0,03-0,07% углерода, 1,2-3,5% кремния, 0,3-0,7% алюминия, в агрегатах непрерывного отжига при скоростях нагрева 1000-1500 град/мин и минимальных температурах первой стадии обезуглероживания, определяемым по формуле: t 720+550 (С),°С (где С-содержание углерода встали), времени изотермической выдержки: г 1000-(С),с и вторичного основного обезуглероживания при температурах более 800°С.

Способ позволяет снизить удельные магнитные потери, что обеспечивает снижение потерь электроэнергии и уменьшение габаритов электродвигателей при той же мощности.

Формула изобретения Способ термической обработки электротехнической изотропной стали, содержащей, мас.%: углерод 0,03-0,07; кремний 2,5-3,5, алюминий -0,3-0,7, включающий совмещенный обезуглероживающе-рекри- сталлизационный отжиг в интервале температур 800-1050°С во влажной азото- водородной атмосфере, отличающийся тем, что, с целью улучшения магнитных свойств за счет уменьшения окисления и получения содержания углерода не более 0,004 мас.%, нагрев проводят со скоростью 1000-1500 град/мин до минимальных температур, определяемых в зависимости от содержания углерода соотношением t 720+550 С,°С и выдержкой при этих температурах в течение времени а 1000- С, с дальнейшим обезуглероживанием при температуре выше 800°С.

Использование: получение холоднокатаной полосы толщиной 0,5 мм изотропной электротехнической стали в агрегатах непрерывного тжига. Сущность изобретения: горячекатаные рулоны толщиной полосы до 2,2 мм после нормализации и травления подвергают однократной холодной прокатке на конечную толщину 0,5 мм. Затем проводят обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг при 800-1050°С в азотоводородных увлажненных защитных атмосферах. При этом процесс глубокого обезуглероживания высококремнистой электротехнической стали, содержащей 0,03-0,07% углерода, проводят в две стадии: первая - до содержания углерода менее 0,03% при минимальных температурах, определяемых по формуле t 720+550 С,°С, и времени изотермической выдержки т- 1000 С, с,; и вторая -основное десятикратное обезуглероживание до концентрации не более 0,004%С при 800- 850°С в области а -железа. 1 ил. со

1

и

I