Способ производства анизотропной электротехнической стали Советский патент 1993 года по МПК B21B3/02 C21D8/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству анизотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электрической аппаратуры.

Известны способы производства анизотропной электротехнической стали, в которых регламентируются режимы деформации итемпературно-временные режимы горячей прокатки. Например, в способе 1, включающем выплавку и разливку металла, горячую прокатку слитков на сляб, нагрев, прокатку на полосу, травление, однократную или многократную холодную прокатку с промежуточными термическими обработками и окончательный отжиг, с целью формирования ингибиторной фазы необходимых размеров, структуры и текстуры полос и получения высоких магнитных свойств стали производят нагрев слябов до 1170-1220° С со скоростью 6-10° С/мин, охлаждение на воздухе до 1120-1160° С со скоростью 12-20° С/мин, нагрев до 1370- 1440° С со скоростью 2,5-4° С/мин, прокатку до промежуточной толщины при относительном обжатии 75-90% с одновременным охлаждением до 1000-1100° С со скоростью 90-120° С/мин, нагрев промежуточных раскатов до 1070-1170°С со скоростью 90-120°С/мин окончательную прокатку при относительном обжатии 85- 95% с одновременным охлаждением до температуры не ниже 900° С со скоростью 200-300° С/мин.

Недостатком этого способа является его сложность. Обилие темперзтурно-вреч чэ

О)

ю ы ел

Сл)

менных параметров вызывает трудности в его реализации. Нагрев слябов до 1370- 1440 вызывает их оплавлемие, повышенное образование окалины и является причиной увеличения количества предной ориентировки {10 0} 011 в горячекатаных полосах, Наряду с этим, сталь, производимая по этому способу, обладает невысоким уровнем магнитных свойств. Например, удельные потери Р 1,5/50 для полос толщиной 0,35 мм составляют 0,95-1,10 Вт/кг.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к данному изобретению является способ изготовления анизотропной холоднокатаной электротехнической стали, включающий выплавку, разливку, горячую прокатку до промежуточной толщины с одновременным охлаждением при температурах по крайней мере выше 1150°С, вторую горячую прокатку, холодную прокатку и термообработку 2.

С целью повышения уровня магнитных свойств путем улучшения текстурного состояния в этом способе вторую горячую прокатку проводят с относительными обжатиями 76-85% в интервале 1150-750° С. За счет этого достигается снижение коли- . честаа ориентировки {100} 011 в горячекатаных полосах. Для толщины 0,35 мм удельные потери Pi.s/so составляют 0,97- 1,01 Вт/кг, а магнитная индукция 1,94-1,95 Тл,

Целью изобретения является повышение уровня магнитных свойств путем улучшения текстурного состояния,

Цель достигается тем, что согласно способу, включающему получение сляба, нагрев, горячую прокатку до промежуточной толщины, вторую горячую прокатку при температуре 900 1150°С, двухкратную холодную прокатку и термообработки, нагрев перед прокаткой осуществляют до 1240- 1320° С, а вторую прокатку проводят с относительным обжатием 86-90%, причем s последнем проходе с обжатием не менее 40%.

Известно, что текстура и структура горя- чекатаных полос контролирует вторичную рекристаллизацию и уровень магнитных свойств готовой стали. При горячей прокатке формируются текстура и структура с закономерной неоднородностью по толщине полос. Поверхностные слои имеют структуру с рекристаллизованным равноосным зерном размером от 15 до 30 мкм. Внутренние слои представляют собой вытянутые вдоль направления прокатки частично полигони- зованные зерна толщиной от 25 до GO мкм и длиной до 2000 мкм. После прокатки до промежуточной толщины структура характеризуется равноосным зерном, размер которого уменьшается к поверхности. При второй горячей прокатке контакт полос с валками вызывает охлаждение поверхностных слоев

и их наклеп, По выходе из палков они разогреваются за счет внутренних слоев и-происходит рекристаллизация. При этом внутренние слои практически не испытывают наклепа. Получаемые s них структура и

0 текстура являются следствием вытягивания в процессе второй горячей прокатки равноосных зерен центральных слоев, присутствующих е структуре после первой прокатки. Такой механизм формирования структуры

5 вызывает получение неоднородной по толщине текстуры. Текстура поверхностных слоев характеризуется приблизительно одинаковым количеством зерен той или иной ориентировки. При переходе к цент0 рзльным слоям происходит увеличение количества ориентировок {112} UVW и {200} UVW, особенно, интенсивно {200} UVW, и уменьшение {321} UVW, Количество ориентировки ( еоз5 растает в переходном слое между равноосным и вытянутым зерном и уменьшается к центральным слоям. Количество ориентировки {220} UVW наоборот уменьшается в переходном слое и увеличивается к цент0 рзльным. Ориентировка {310} UVW присутствует во всех слоях приблизительно в одинаковом количестве .

Установлено, что наиболее ответственной за протекание вторичной рекристзлли5 зации и уровень магнитных свойств является текстура переходного слоя между поверхностным слоем с равноосным зерном и внутренним с вытянутым зерном. В этом слое формируются участки структуры с

0 зерном {110} 001 и окружающими их зернами с определенной ориентировкой; эти участки в последствии превращаются в центры вторичной рекристаллизации и контролируют уровень магнитных свойств

5 посредством изменения совершенства текстуры {110} 001 готовой стали. Естественно, что при существующем механизме формирования текстуры и структуры горячекатаных полос, описанном выше, решаю0 щее влияние на характеристики текстуры промежуточного слоя оказывают режимы второй горячей прокатки. Вторая горячая прокатка при 900-1150° С с обжатием 86- 90%, причем в последнем проходе -- не ме5 нее 40%, увеличивает количество зерен {110} UVW в промежуточном слое, что положительно сказывается на уровне магнитных свойств, Сравнительно невысокий нагрев под горячую прокатку - 1240-1320° С обеспечивает снижение количества зерен

вредной ориентировки {100} 011, деформацию кремнистого феррита с большими степенями обжатий и проведение второй горячей прокатки при 900-1150° С на существующих станах горячей прокатки.

Л р и м е р. Выплавляли анизотропную электротехническую сталь следующего состава, мас.%: Мп 0,10-0,16; S 2,90-2,97; S 0,002-0,004; А 0,010-0,014; TI 0,03-0,05; N 0,010-0,011; Си 0,28-0,30. На установке непрерывной разливки получали слябы сечением 150x900 мм. Затем следовали нагрев слябов, первая горячая прокатка за пять проходов в черновой клети до промежуточной толщины, вторая горячая прокатка в реверсивной чистовой клети за три прохода

до толщины 2,5 мм, травление, первая холодная прокатка до 0,70 мм, обезуглероживающий отжиг, вторая холодная прокатка до 0,30 и 0,35 мм и высокотемпературный от- жиг.

Режимы горячей прокатки приведены в табл. 1.

Результаты приведены в табл. 2,

Результаты свидетельствуют, что при соблюдении режимов изобретения получаемая в стали магнитная индукция тождественна индукции известного способа, а удельные потери не менее чем на 0,05 Вт/кг

лучше. За счет снижения удельных потерь уровень магнитных свойств повышается.

Использование: производство электротехнических сталей, применяемых для изготовления магнитогтроводов электрической аппаратуры. Сущность изобретения: осуществляют выплавку, разливку, нагрев слябов до 1240-1320° С и горячую прокатку до промежуточной толщины. Вторую горячую прокатку ведут при 900-1150°С. Затем осуществляют двукратную холодную прокатку и термообра- ботки. Вторую горячую прокатку осуществляют с относительным обжатием 86- 90%, причем в последнем проходе не менее 40%. Установлено, что использование предлагаемых режимов позволяет увеличить количество зерен с ориентировкой {110} 001 в подповерхностном слое горячекатаных полос, повысить совершенство текстуры готовой стали и уровень магнитных свойств. 2 табл. (Л С

Формула изобретения

Способ производства анизотропной электротехнической стали, включающий получение сляба, нагрев, горячую прокатку до промежуточной толщины, вторую горячую прокатку при температуре 900-1150° С, двухкратную холодную прокатку и термообПримечание. Знаком отмечены примеры с параметрами, выходящими за заявленные.

Таблица 2

работку, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня магнитных свойств путем улучшения текстурного состояния, нагрев перед прокаткой осуществляют до 1240-1320° С, а вторую горячую прокатку проводят с относительным обжатием 86-90%, причем в последнем проходе - с обжатием не менее 40%.

Таблица 1