Способ производства текстурированной электротехнической стали

 

Изобретение относится к металлургии и может применяться для производства стали с ребровой текстурой. Для улучшения магнитных свойств стали в способе, включающем горячую и холодную прокатку, нормализационный, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиг, после горячей или холодной прокатки проводят дополнительный отжиг в атмосфере, учитывающей содержание в стали алюминия (в мас. %), причем отношение азота и водорода (N₂/H₂) в атмосфере отжига поддерживают по зависимости N₂/H₂=5,26-125·Al, где Al - содержание алюминия в стали (в мас.%). 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может применяться при производстве анизотропной электротехнической стали с текстурой (110) [001] Известен способ производства трансформаторной стали с высокой магнитной проницаемостью, включающий выплавку металла с регламентированным содержанием серы, марганца, алюминия и азота, горячую прокатку, нормализационный отжиг при 1050-1150^oC, холодную прокатку, обезуглероживающий и высокотемпературный отжиг (патент США N 3287183, кл. 148-111, 1986).

Задачей технологии является получение требуемого соотношения между количеством серы и алюминия в стали, определяющих получение достаточного количества стабилизирующих структур включений, а также выделение дисперсных фаз.

Недостатком известных способов производства является неоднозначная зависимость выделения фаз от режима отжига, что усугубляется сложностью поддержания узкого температурно-временного диапазона отжига.

Выбранный в качестве прототипа способ предлагает выполнение дополнительного отжига при 500-650^o в течение 10-100 ч, который выполняют после первой или второй холодной прокатки, после первой и второй прокатки, после горячей прокатки в атмосфере азотоводородной смеси.

Недостатком прототипа, как и других известных способов, является недостаточно высокий уровень магнитной индукции стали вследствие либо недостаточного выделения дисперсных нитридов алюминия, либо чрезмерного роста включений.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение магнитной индукции стали.

Для этого в способе производства текстурированной электротехнической стали, предусматривающем выплавку, горячую прокатку, нормализационный отжиг, холодную прокатку, рекристаллизационный, обезуглероживающий, высокотемпературный и выпрямляющий отжиги, дополнительный отжиг в азотоводородной смеси после горячей прокатки или после холодной прокатки, причем дополнительный отжиг реализуют с регламентированием содержания в атмосфере отношения N₂/H₂ в зависимости от содержания в стали алюминия по зависимости N₂/H₂=5,25-125·Al, где Al содержание алюминия в стали (в мас.).

Исследование кинетики выделения нитридов алюминия показывает, что реализация дополнительного отжига по прототипу не учитывает изменения в составе стали содержания Al содержанием в атмосфере отжига азота (N₂). Установлено, что низкое содержание в стали Al требует повышения в атмосфере объемной доли N₂ и, наоборот, повышение содержания Al требует снижения доли N₂. Статистическая обработка результатов показала, что отношение N₂/H₂ в атмосфере отжига следует выбирать с учетом содержания Al (%) по зависимости N₂/H₂=5,25-125·Al.

Пример выполнения способа. Металл одних плавок (Fe Si 3%), отличающийся содержанием Al в диапазоне 0,01-0,04% (прочие элементы: Mn 0,07% сера - 0,024% N₂ 0,006% С 0,037%) после горячей прокатки до подката 2,5 мм, прошел нормализационный отжиг при 1100^oC, первую холодную прокатку до 0,65 мм, вторую холодную прокатку до 0,35 мм, промежуточный и заключительный рекристаллизационный и обезуглероживающий отжиги при 800^oC, высокотемпературный отжиг при 1100^oC, дополнительный отжиг после второй холодной прокатки при 600^oC с выдержкой 30 ч в азотоводородной смеси предлагаемым способом и по прототипу (N₂-95% H₂- 5% т.е. N₂/H₂=19).

Некоторые результаты приведены в таблице.

Опробование показало, что предлагаемый способ улучшает значения магнитной индукции на 0,05-0,03 Тл.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных тем, что: регламентируется содержание азотоводородной смеси в зависимости от содержания в стали Al, отношение N₂/H₂ в атмосфере дополнительного отжига выбирают с учетом содержания Al, по зависимости.

Способ обеспечивает улучшение магнитных свойств стали, что повышает эффективность работы электрооборудования.

Формула изобретения

Способ производства текстурированной электротехнической стали, включающий выплавку, горячую прокатку, нормализационный отжиг, холодную прокатку в одну или две стадии с промежуточным и обезуглероживающим отжигами, высокотемпературный и выпрямляющий отжиги и дополнительный отжиг в азотоводородной смеси после горячей или холодной прокатки, отличающийся тем, что атмосфера дополнительного отжига учитывает содержание в стали алюминия, причем отношение азота и водорода поддерживают по зависимости N₂ / H₂ 5,26 125 · Al, где Al содержание алюминия в стали, мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1