Способ производства электротехнической стали Советский патент 1992 года по МПК C21D8/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству анизотропной электротехнической стали толщиной 0,23 мм и менее, применяемой в магнитопрово- дах электрической аппаратуры.

Известны способы производства анизотропной стали толщиной 0,23 мм и менее, включающие горячую прокатку, первую холодную прокатку, обезуглероживающий отжиг, вторую холодную прокатку, первый высокотемпературный отжиг для получения структуры вторичной рекристаллизации с ребровой текстурой, третью холодную прокатку, второй высокотемпературный отжиг для получения структуры первичной рекристаллизации с ребровой текстурой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения электротехнической стали, целью которого является повышение производительности процесса получения тонкой ленты.

Недостатками как прототипа, так и известных способов являются их сложность из-за большого количества технологических операций и недостаточно высокий уровень

магнитных свойств, особенно магнитной индукции.

Целью изобретения является упрощение способа и улучшение магнитных свойств.

Цель достигается тем, что выплавляют сталь, содержащую, мас,%: кремний 2,8- 3,3; алюминий 0,015-0,030; титан 0.003- 0,012; медь 0,10-0,60, азот 0,004-0,012, железо - остальное. Холодную прокатку осуществляют в две стадии, а при высокотемпературном отжиге нагрев в интервале от 350-500 до 950-1100°С осуществляют со Скоростью 5-30°С/ч, причем от температур выше 650°С - в защитном газе, содержащем не менее 0,0001 % аммиака.

Способ включает выплавку стали, горячую прокатку, первую холодную прокатку, обезуглероживающий отжиг, вторую холодную прокатку и высокотемпературный отжиг.

Упрощение способа достигается за счет сокращения количества технологических операций, улучшение магнитных свойств - за счет получения 100% зерен вторичной

рекристаллизации с ребровой ориентировкой.

В известных способах структура готовой стали представляет собой структуру первичной рекристаллизации с размером зерен 20-100 мкм, 40-70% которых имеет ребровую ориентировку. Большое количество факторов, влияющих на процесс первичной рекристаллизации, и большое количество самих зерен первичной рекристаллизации делают практически невозможным получение 100% зерен с ребровой ориентировкой. Эю можно осуществлять процессом вторичной рекристаллизации за счет большой селективности в росте зерен.

Установлено, что основным условием селективной вторичной рекристаллизации с . ростом ребровых .черен является выделение в определенном температурном интервале в процессе нагрева при высокотемпературном отжиге нитридов алюминия. Это используют при производстве анизотропной стали толщиной 0,30 мм. Но состав этой стали и режимы ее обработки при толщине 0,23 мм и менее не обеспечивают вторичной рекристаллизации. Состав и режимы технологических операций изобретения позволяют до конечного высокотемпературного отжига сохранить часть алюминия в твердом растворе. Азот, необходимый для выделения нитридов алюминия, в стали отсутствует. В процессе нагрева при высокотемпературном отжиге в интервале 650- 800°С за счет алюминия, находящегося в тЁердом растворе, и азота, диффундирующего в сталь из печной атмосферы, происходит еыде-ление нитридов и обеспечивается вторичная рекристаллизация.

Стехиометрическое отношение алюминия к азоту в нитриде алюминия равно 1,9. Для сохранения до высоко температурного отжига алюминия в твердом растворе необходимо, чтобы после вьтлэвки соотношение содержаний алюминия к азоту было больше 1,9. В некоторых случаях условия выплавки этого не обеспечивают. Тогда необходимо введение в сталь титана. Он более сильный нитридообразующий элемент, чем алюминий, За счет этого титан соединяется с избыточным азотом в первую очередь и обеспечивает сохранение части алюминия в твердом растворе В предлагаемом способе нет технологических операций, при которых могла бы быть осуществлена диффузия азота в сталь, кроме как при высокотемпературном отжиге.

Пример Сталь, содержащую мае. %: кремний 3,04, алюминий 0,013, титан 0.003, медь 0 49, азот 0,014, подвергают обработке по известному способу, включающему горячую прокатку, травление, первую холодную прокатку до 0,70 мм, обезуглероживающий отжиг при800°С, вторую холодную прокатку до 0,40 мм, высокотемпературный отжиг при 1100°С, третью холодную прокатку до

0,15 мм, высокотемпературный отжиг при

юоо°с.

Получены следующие магнитные свойства стали:

Р 15/моо 20,3 Вт/кг, В2500 1,88 Тл. П ри м е р2. Сталь, содержащукуиас.%: кремний 3,02, алюминий 0,020, титан 0,010, медь 0,46, азот 0,010, подвергают обработке по предлагаемому способу, включающему горячую прокатку, травление, первую хо- лодную прокатку до 0,60 мм, обезуглероживающий отжиг при 800°С, вторую холодную прокатку до 0,20, 0.15, 0,10 мм, высокотемпературный отжиг по следующему режиму:

Нагрев: до 400°С произвольно, от 400 до 600°С со скоростью 25°С/ч

от 600 до 700°С со скоростью 5°С/ч от 700 до 1050°С со скоростью 12,5°С/ч Выдержка при 1050°С в течение 20 ч, Охлаждение с печью до 220°С. Отжиг проводят в сухом водороде, а в интервале 650-950°С - в атмосфере, содержащей 50% водорода и 50 % азота с примесями 0,006% аммиака.

Получены следующие магнитные свой- ства стали:

Толщина, мм Pis/400, Вт/кг BZSOO, Тл 01012,51,91

0,1515,9192

0,2017,41,93

Формула изобретения

Способ производства электротехнической стали, преимущественно толщиной менее 0,23 мм, включающий выплавку стали, горячую и многократную холодную прокатку, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиги, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и улучшения магнитных свойств, выплавляют сталь, содержащую. мас.%: кремний 2,8-3,3: алюминий 0,015-0,030; титан 0,003-0,012- медь 0,10- 0,60; азот 0,004-0,012; железо - остальное, холодную прокатку осуществляют в две стадии, а при высокотемпературном отжиге нагрев в интервале от 350-500 до 950-1100°С осуществляют со скоростью 5-30°С/ч, причем от температур выше 650°С в защитном газе, содержащем не менее 0.0001% аммиака.

Использование; в электронной и радиотехнической аппаратуре. Сущность изобретения: сталь содержащую.мас.% Si 2,8-3,3; Си 0,1-0,6;А 0,015-0,030;Т1 0.003-0,012/ N 0.004-0,012 подвергают холодной прокатке в две стадии, а нагрев при высокотемпературном отжиге осуществляют со скоростью 5-30°С/ч в интервале от 350-500 до 950-1100°С. Причем от температур выше 650°С нагрев проводят в защитном газе, содержащем не менее 0,0001% аммиака. 1 табл.