Способ термической обработки низкоуглеродистой электротехнической стали
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТ КИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий нагрев до с последующим охлаждением до 810 со скоростью 100100О С/ч , второй нагрев с выдержкой и охлаждение до , отличающийся тем, что, с целью сокращвния времени термической обработки при сохранении коэрцитивной силы, второй нагрев осуществляют до 840-860 С, а охлаждение - до 650±10 С со скоростью 100-170 С/ч.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
09) (11) 3(59 С 21 Р 8 1 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
rtO PELHAM ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТНРЫТИй (21 ) 3505087/22-02 (22) 27.10.82 (46) 28.02.84. Бюл. 9 8 (72) Г.A.Ñìèðíîâ и Г.A.Teòeðèí (53) 621.785.75(088.8) (56) 1. Сталь сортовая электротехническая, нелегированная. ГОСТ
11036-64.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 289131, кл. С 21 D 1/26, 1974.
3. Авторское свидетельство СССР
9 825659, кл. С 21 D 8/12, 1978. (54) (57 ) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ OBPABOT
КИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий нагрев до
950+10 С с последующим охлаждением до. 810 + 10 С со скоростью 1001000 С/ч, второй нагрев с выдержкой и охлаждение до 650- 10 C о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени термической обработки при сохранении козрцитивной силы, второй нагрев осуществляют до 840-860 С, а охлаждение — до
650+10 С со скоростью 100-170 С/ч.
1076469
65
Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке магнитопроводов из низкоуглеродистой электротехнической стали, например, марки 10880.
Известен способ термической обработки ниэкоуглеродистой электротехнической стали, заключающийся в нагреве без доступа воздуха до
950 С выдержке и охлаждении со скоростью 30-40 С/ч Ц .
Недостатком способа является длительность процесса, а также необходимость его повторения при неудсвлетворительных магнитных свойствах.
Известен также способ, вкЛючающий нагрев без доступа .воздуха до температуры выше Ас, выдержку и охлаждение через интервал f -ъ 4(860820 C) со скоростью не более 10 С/ч, а через интервал 820-600 С - со скоростью 10-150 С/ч (2) .
Недостатком указанного способа является длительность процесса,обусловленная медленным охлаждением в. интервале 860-820 С.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической обработки с применением фазового.наклепа, заключающийся в двухкратном нагреве до
950 С, выдержке в течение 2 ч и охлаждении по 30-40 С/ч до 650 С f3j .
Недостатком известиого сПОсоба является длительность процесса.
Цель изобретения - сокращение времени термической обработки при сохранении коэрцитивной силы.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки низкоуглеродистой электротехнической стали, включающему нагрев до 950 10 С с последую-. щим охлаждением до 810 10 С со скоростью 100-1000 По известному способу окончатель.ная выдержка с целью укрепления и выравнивания зерен осуществляется при температуре выше . - превращения, т.е. в аустенитной области. В дальнейшем, как бы медленно не оХлаждалась. сталь через интервал 3 А превращения, в ее структуре возникает нежелательное явление фазового наклепа, связанное с перестройкой кристаллической решетки. По предлагаемому способу, чтобы избежать повторной фазовой перекрис таллизации, окончательную выдержку осуществляют при температуре ниже - аСпревращения, т.е. в ферритной области. 50 Высокая скорость охлаждения с температуры первого нагрева (950 C) через интервал фазовой перекристаллизации создает в структуре фазовый наклеп — явление, значительно ускоряющее последующие диффузионные процессы роста зерен и выравнивания их границ. Для получения оптимальной величины зерен феррита достаточна 2-часовая выдержка при 850 С ° Более полное завершение диффузионных процессов позволяет увеличить скорость охлаждения в интервале 850-650 С до 100-170 С/ч. Окончательная выдержка при 850 С, увеличение скорости охлаждения до 100-170 С/ч позволяет сократить продолжительность процесса до 7 ч. Пример. Образцы из .низкоуглеродистой электротехнической стали марок 10880 и 10895 после отжига по режиму известного способа в течение 13 ч.имеют коэрцитивную силу 0,9Ý и 1,153 соответственно. При отжиге по предлагаемому способу, на осуществление которого затрачено 7 ч, коэрцитивная сила соответствует 0,95 Э для стали марки 10880 и 1,15Э для стали марки 10895, что соответствует требованиям ГОСТ 11.036-75. В таблице даны режимы термической обработки электротехнической стали 10895 по предлагаемому и известному способам и ее свойства. Увеличение скорости охлаждения свыше 170 С/ч приводит к изменению величины коэрцитивной силы за пределы требований стандарта. Уменьшение скорости охлаждения ниже 100 С/ч не оказывает заметного влияния на улучшение магнитных свойств, но приводит к увеличению расхода электроэнергии, воды, что нецелесообразно. Поэтому оптимальный нижний предел скорости охлаждения 100 С/ч. Уменьшение температуры выдержки приводит к затормаживанию диффузионных процессов роста зерна и, следовательно, к ухудшению магнитных характеристик ° Поэтому оптимальный нижний предел температуры выдержки, Обеспечивающий необходимый уровень магнитных свойств, равен 840 С. Верхний предел температурной выдержки не должен превыаать температуру начала фазовой перекристаллизации, сопровождающейся перестройкой кристаллической решетки. Охлаждение металла из этой области должно протекать с минимальными скоростями, иначе в структуре возникают явления, значительно повышающие коэрцитивную силу стали. Например, охлаждение :после выдержки при 870 С и последующее охлаждение с высокой скоростью изменяют магнитные характеристики. 1076469 Длительность от жига до 650 С, ч Температура второго нагрева 4С Скорость охлаждения до 650 С, C/÷ Образец Н4, Э » Известный Предлагаемый . способ способ 1 2 7.Н 830 9д7 ХО,7 850 1 0 т,т 9 0 с 9,3 850 1 05 с 1 f 6 5 А 100 850 1 1 1,Д5 А 5 5 6,5 150 850 1 15 с ,2 А 5 9 6,9 100 840 5 б.170 840 1 17 с 100 860 170 1 2 А 5 2 860 1 24 Т,Я 850 190 870 1 25 170 1д26 1,37 890 Прототип 950 13 п р н м е ч а н и е. Первая часть термической обработки: нагрев до 950 С охлаждение до 810 С со скоростью 100-1000 С/ч, нагрев до температуры второй выдержки, выдержка 2 ч. Образцы 1,10-12 не соответствуют ГОСТ 11036-75. ВНИИПИ Заказ 660/24 Тираж 540 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 за пределы требований стандарта. Температура 860 С находится на границе температуры начала фазовой перекристаллизации. Выдержка при этой температуре с последующим охлаждением со скоростью 100-170 С/ч еще позволяют получить требуемые магнитные свойства. Экономический эффект при внедрении предлагаемого способу термической обработки заключается в экономии I электроэнергии, воды, так как режим отжига сокращается на 6 ч по сравне-.. нию с известным способом. При использовании вакуумной электропечи СЧВ 1 ° 3 ° 1/16 мощностью 29 кВт с расходом воды 1,0 м /ч каждая садка, термообработанная по::предлагаемому способу, обеспечивает экономию воды 6 м, электроэнергии о (203 йВт ч.
