Способ производства релейной электротехнической стали

 

Сущность изобретения: способ включает выплавку, разливку, горячую прокатку с заданной температурой окончания прокатки. Горячую прокатку оканчивают при температуре выше температуры фазовой перекристаллизации α-γ, при этом температуру окончания прокатки в диапазоне 800 - 900^oС поддерживают с учетом содержания в стали углерода в диапазоне 0,08 - 0,01% согласно зависимости, представленной в тексте описания. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может применяться для производства электротехнической нелегированной тонколистовой (релейной) стали.

Известный способ изготовления релейной электротехнической стали, представляющей технически чистое железо с минимальным содержанием примесей, включает выплавку, разливку, горячую прокатку с заданной температурой окончания прокатки, травление окалины, нарезку магнитопроводов и отжиг для снятия наклепа от нарезки [1] Недостатком известного способа является получение релейной стали со значительной коэрцитивной силой Н_с, неравномерно распределенной не только между металлом отдельных плавок, но и рулонами одной плавки. Это приводит к снижению эффективности работы релейных устройств, повышению отбраковки изделий и другим неблагоприятным последствиям отказа электрооборудования. Согласно прототипу, изготовления релейной стали включает выплавку, разливку, горячую прокатку с заданной температурой окончания прокатки, травление окалины, нарезку магнитопроводов, отжиг для снятия наклепа от порезки. Полученная сталь имеет большие численные значения коэрцитивной силы Н_с, неравномерно распределенные по металлу отдельных плавок и рулонам одной плавки. Установлено, что известная сталь характеризуется малым средним размером зерен, в то же время существенно отличающимся в металле отдельных плавок, в рулонах одной плавки. При этом низкий уровень и значительная неравномерность магнитных свойств связана с мелкозернистой неравномерной структурой горячекатаной стали, полученной по прототипу. При этом заданная температура окончания прокатки не учитывает изменение содержания в стали углерода (С) и различные условия структурообразования стали в αиγ состояниях стали.

Целью изобретения является снижение коэрцитивной силы стали и повышение равномерности магнитных свойств стали.

Цель достигают тем, что в способе производства релейной стали, включающем выплавку, разливку, горячую прокатку, травление окалины, порезку магнитопроводов, отжиг для снятия наклепа от порезки, горячую прокатку заканчивают при температуре выше температуры фазовой перекристаллизации α-γ, при этом температуру окончания прокатки в диапазоне 800-900^оС поддерживают с учетом содержания в стали углерода (С) в диапазоне 0,08-0,01% согласно зависимости: t_к.п.= 800 + (0,08-C),°C Экспериментально установлено, что высокое содержание С блокирует рост зерен, что отрицательно отражается на магнитных свойствах стали. Показано, что повышение размера зерен снижает Н_с. При этом неизбежное изменение С между металлом разных плавок, рулонов одной плавки (что имеет место ввиду изменения С при разливке) приводит к разнозернистости и неравномерности магнитных свойств стали.

Выбор температуры окончания прокатки по прототипу определяется условиями смотки, травления окалины и не учитывает фазовую перекристаллизацию α-γ. Однако установлено, что при завершении горячей прокатки при температуре выше перекристаллизации α-γ в оптимальной области температуры создаются условия для наибольшего роста равномерных зерен стали. Неучет этого по прототипу еще усугубляет отрицательное воздействие неоптимального размера зерен на магнитные свойства стали. Температура α-γ зависит главным образом от содержания в стали С.

Установлено, что оптимальным диапазоном содержания С является 0,08-0,01% а диапазоном окончания горячей прокатки температура 800-900^оС при условии, что t_к.п. изменяется с учетом изменения содержания С по зависимости: t_к.п.= 800 + (0,08-C)°C, Реализация последнего условия обеспечивает получение в стали после прокатки зерна величиной 0,15-0,30 мм, тогда как по прототипу зерно составляет 0,02-0,08 мм. Дифференциация t_к.п. с учетом содержания С не только повышает размер зерен, что снижает Н_с, но и практически устраняет разнозернистость стали, что обеспечивает равномерность свойств.

Вместе с этим диапазон 800-900^оС является благоприятным для травления окалины, условий смотки полосы.

Отклонение t_к.п. и содержания С от регламентируемого предлагаемым способом приводит к снижению среднего размера зерен и разнозернистости стали аналогично прототипу.

Пример. Сталь с содержанием С 0,08% 0,05 и 0,01% прошла горячую прокатку предлагаемым способом, далее травление окалины, нарезку магнитопроводов и отжиг при 700^оС для снятия наклепа от порезки. С целью сравнения ряд образцов прошел горячую прокатку по прототипу. Результаты техиспытаний приведены в таблице.

Опробование показало, что предлагаемый способ снижает по сравнению с известным Н_с на 10-25% и практически устраняет имеющуюся по прототипу неравномерность магнитных свойств стали.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных тем, что температуру конца прокатки t_к.п. поддерживают выше температуры фазовой перекристаллизации α-γ на заданном уровне. t_к.п. поддерживают в диапазоне 800-900^оС, а содержание С равным 0,08-0,01% при поддержании t_к.п. по условию.

t_к.п.= 800 + (0,08-C),°C Предлагаемый способ обеспечивает улучшения магнитных свойств релейной стали, повышает равномерность свойств стали, что улучшает эффективность работы электрореле, повышает выход годного.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий выплавку, разливку, горячую прокатку с заданной температурой конца прокатки, отличающийся тем, что температуру конца прокатки t_к.п выбирают выше температуры фазовой перекристаллизации α _→ γ , при этом температуру конца прокатки в диапазоне 800 - 900^oС поддерживают с учетом содержания в стали 0,01 - 0,08 % углерода (С) по зависимости