Способ получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соватсник

Социалнстичесинк

Росттубвмн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 110780 (21) 2961691/22-02 (ф () М. Ко,з с присоединением заявки Нв (23) Приоритет

С 21 0 1/78

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 28,02,82.6кзллетень М 8

Дата опубликования описания 2802,82 (531 УДК 621 ° 789 (088.8) А.Г.Коробов, М.A.Ëåâàíòî, В.Г.Ливиии, X.E.ËiôÒåèéàìò

Р.И.Малинина, Л.В.Миронов, В.A.Òèòoâ, A.T.Нщтцелиа, В.И.Папченко, В.П.Чекалов и М.Б.Цырлин

Московский ордена Трудового Красного Знаме Итнститут

СтаЛИ И СПЛаВОВ, ЦЕНтраЛЬНЫй ОрдЕНа ТрудОВО КтраСНОГО

Знамени научно-исследовательский институт ч риойметаллуртччи - / им. И.П. Бардина и Верх-Исетский ордена Ок ябрьской .

Революции и ордена Трудового Красного Зчамени мета;Чйур ческий завод (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДНОКАТАНОЯ ИЗОТРОПНОЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЯ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали.

Один из путей улучшения качества изотропных сталей состоит в создании плоскостной кубической текстуры (100)

$0VW3 ха стали, наличие которой позволяет.повысить магнитные свойства при сохранении их изотропности.

Известен способ получения электротехнической стали с содержанием кремния 2;5-4% с современной кубической текстурой, по которому горячекатаную сталь подвергают двукратной прокатке: сначала с обжатием 1525% травят, отжигают при 750-1350 С

5-600 мин, затем подвергают второй холодной прокатке с критическими обжатиями 80-90% и подвергают отжигу . при 900-1300 С свьвю одного часа. В результате такой обработки получается сталь с совершенной текстурой (100)

Ьчч3 (>3.

Однако в указанном способе текстура (100) (OV !) формируется в результате вторичной рекристаллиэации. Для протекания вторичной рекристаллизации при высокотемпературном отжиге необходимо создать специальную атмосферу 30 с определенными добавками Н 5; 01, н т.п. Создать такую атмосферу при высокотемпературном отжиге почти невозможно в производственных условиях.

Кроме того, применение обжатий при первой прокатке 15-25% в сочетании с критическими обжатиями 80-90% при второй прокатке приводит к тому, что в производственных условиях трудно получать сталь толщиной свыше 0,3мм.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ получения электро- технической изотропной стали с плоскостной кубической текстурой, включающий двухстадийную холодную прокатку, промежуточный отжиг при 10001200оC в течение от 2 до 6 ч, окончательный отжиг при 850-980 C (2j, Недостатком того способа является то, что промежуточный отжиг проводится прн высоких температурах длительное время и рафинирующей атмосфере (вакууме, водороде). При длительном промежуточном высокотемпературном отжиге в результате первичной и собирательной рекристаллиэации вырастает крупное зерно. Крупное зерно вызывает затруднение при последующей

908856 прокатке в сталях с содержанием кремния свыше 2,5%, Кроме того, при длительном высокотемпературном отжиге возникает проблема сваривания металла в витках рулонов.

Цель изобретения - упрощение спо- 5 соба получения изотропной холоднока1 таной . электротехнической стали.

Для достижения поставленной цели в способе получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали, 10 включающем двукратную холодную прокатку металла с промежуточной и окончательной термообработкой, первую холодную прокатку проводят с обжатиями 26-40%, выдержку стали после наг- 15 рева при промежуточной и окончательной термообработке — в течение 15 мин, а охлаждение стали после промежуточной термообработки ведут со скоростью в интервале от 65 до Ю

600 > С/c ..

Проведение холодной прокатки с обжатием 26-40% стимулирует рост исходных зерен с ориентировкой (100) ОЧИ) при последующем кратковремен+ ном отжиге. Увеличение доли зерен с ориентировкой (100)(0VM3 после промежуточной термообработки приводит к увеличению этой составляющей в готовой стали. Этот факт способствует получению в готовой стали высоких магнитных свойств.

При обжатиях меньше 26% при таких кратковременных выдержках еще не выявляется преимущественный рост кубических зерен,а при деформациях свы-35 ше 40% идет рекристаллиэация и нормальный рост, преимущество куби-:,ческих зерен в росте уже не проявляется. B некоторых случаях возмо>хно частичное протекание вторичной рек- 40 ристаллизации зерен (110)(0011 .

Временные интервалы выдержки металла 1-5 мин при температурах промежуточной термообработки связаны с растворением дисперсных нитридных 45 фаз. Температура промежуточной термообработки определяется типом нит" ридных фаз. НапримеР нитриды кремния S13 и 4 интенсивно растворяются при

900 С, а нитриды алюминия А1И - при 5О

1100 С, т.е. температура растворения нитридных фаз в промышленных кремнистых электротехнических сталях колеблется от 900-1300 C. Нижний временной интервал (1 мин) относится к верхней температуре промежуточной термообработки, а 5 мин — к 900 С.

Быстрое охлаждение после промежуточной термообработки необходимо для подавления обратного выделения мелкодисперсных нитридных фаз из пересы- ® щенного твердого раствора.

Нижний предел скорости охлаждения

65 C/с обеспечивается простым охлаж1 дением на воздухе. Если охлаждают

"-о скоростью меньшей чем 65 С/c òî возможно обратное выделение мелкодисперсных нитридных и карбидных фаз, которые при окончательном отжиге сильно тормозят миграцию границ субзерен и зерен прн первичной и собирательной рекристаллизации. Это приводит к измельчению зерна при б окончательном отжиге. Если подвергать сильной деформации пересыщенный твердый раствор, то при последующем непродолжительном, 1-5 мин,окончатель. ном отжиге он еще не успевает распасться с образованием мелкодисперсных фаэ. 3а это время в зернах кубических ориенткровок, имеющих минимальную накопленную энергию при деформации, идет полигонизация. Кроме того, они частично поедают зерна других ориентировок, обладающих повышенной накопленной энергией и увеличиваются в размере. В зернах некубических ориентировок идет первичная рекристаллизация. Увеличение выдержки свыше 5 мин приводит к развитию уже рекристаллизованных зерен за счет кубических.

Пример 1. Сталь следующего химсостава, Ф: кремний 3,0> углерод

0,008; азот 0,005; алюминий 0.3-0,51 фосфор и сера следы, марганец 0,2 выплавляют в злектропечах, катают вгорячую с суммарным обжатием 97% до тохицины 2,5 мм. Полученную горячекатаную заготовку подвергают первой холодной прокатке с обжатием 30%,затем нагревают íà 1100ОC за 2 мин, выдерживают при этой температуре

2 мин, охлаждают на воздухе (65 С/c).

Далее металл прокатывают до конечной толщины 0,5 мм и подвергают окончательному отжигу при 850 С в течение

5 мин в защитной атмосфере.

В результате такой обработки в листах получено около 60% зерен ориентировки (100) -t0VMj .

Пример 2. Сталь состава, аналогичного примеру 1, после горячей прокатки подвергают холодной прокатке с обжатием 303, затем нагревают на 1100 >С эа 2 мин, выдерживают при этой температуре 3 мин, охлаждают в воде (500 C/c). Далее металл прокатывают до конечной толщины 0,5мм и подвергают окончательному отжигу при 85ООС в течение 5 мин в защитной атмосфере.

В Результате такой обработки в стали получено около 65% зерен ориентировки (100) (ОЧНА .

Магнитные свойства стали, изготовленной по предлагаемому и известному способам, приведены в таблице.

908856

d й) С» нам ойо в м

ММ)

З М 33 4 ФМ

М Е м «)» ь Я I

CO ) о о

» М о о

10 .о

\ с о о ф о о с о о

CO a0 о о

\ о о

33

«3) М Е» и ж

1» й! ° их

Ф 6Ъ

«0 Ю

% »

° 4 л

OI 0Ъ

IO IO

Ь Ъ л

М - 0Ъ

IO IO ъ с

Л Л4

0а 4)Ъ

«43 10 с а л л аА

Ifl Ф

» »

«Ч «Ч

a«l

» с

«Ч «Ч

° 0 an

М %

«Ч «Ч

40 in с

«Ч «Ч

lA «O

«Э «О

% » о о

° 4 )

Ch ф с С о о

««Ъ

Ch 0a

Ю % ю о

40 )

Ф ф

Е» о о о и о

C о

Ю о

««Ъ

Ю о в

««ъ о л о о

an ««Ъ

«0 Ф о о

««Ъ ««Ъ

Ф С0 о о

ln 4«Ъ C0 Ю

O Ю

««ъ In

60 CO

Й и

О и о

3 о о о о

ФЧ IO

1 ! !

Ю

IO I

«<Ъ о сч л

1 о о л 3

Л4

I!

I о

» о

I

3

Ю 1 в о

«Ч 1

I о о о о

Л 4 л о о о о л л л л« о о о о

Л4 Л л о о о о ! 4

Л4 Л

Ю о и л

1

1

Ф

3 2

«)t C I !

«! Я CO ао

««IXeI (йй

Va3C!

«)I I

Х I

) !

М «)) I

««3 х! о

«Ч )3 !

И I о о

» с

In ««3

) о о

» Ю л ч>

) Ю

» о

««t !

3С 1

)й 34 I

«)3 «)) 1

1Õ!

Л«3 !

L I

С0 а

° 4 о ю

» % ю о

« Ъ»Г о о с ° о о

« Ъ « Ъ о о

» » о о

« Ъ « Ъ ю о

М Ф

О Ч3

«Ч СЧ

I

I

I

1

I

I

1 !

1

I

1

I

1

I

1 ! !

I

I

I I

М 1 ф

CL I I е

) 1 )3 о I

L o «" Ф х I

«3) & I 1

И 1» 1 1

Ж03) О 1

Ц I Os

«ь 1

1 !

1 - 1

Is

О ):

О) Е

О! 33И еп

О 2)НЙ

С О)4!

I а К

1 VI-)V t g

IО),0 I Ф

Я Ф

I Ой ж) 3".

o ivoIl o О)аЦ

I92

Ф I В в I

0 I a 1»

«««««l «Ч ««3 о о о о

»» Ь Ь н

) )»

I ао 1

° -4 I с 1 1

Ю I

° I

Cl 0Ъ

«0 чэ 1

Ф a !

4 л

1!!

1 ь«! а0 ««3

% с (Ч «Ч!

I!

0Ъ С0

Ь ъ ь о

t

««Ъ Ю

«Ч л

I,"л I

O I

О о

Ю ) d

«ъ о в

С0 бЪ 1 ь I

З I

1 о

Ф 1

Я I

In 4t I I

IO М

И 1

908856

Составитель С. Подгурский

Редактор J1.Ï÷åëèíñêàÿ Техред И.Гайду Корректор Г.ОгаР

Заказ 755/30 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП ".Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

Сравнивая магнитные сьоиства стали, обработанной по различным режимам, видно, что магнитные свойства стали, обработанной по предлагаемому способу, не ниже свойств стали,обработанной по известному способу. 5

При предлагаемом способе значительно упрощается промежуточная термообработка (время проведения ее сокращается, уменьшается расход электроэнергии), отпадает необходи- 10 мость наносить термостойкое покрытие н создавать специальную атмосферу при промежуточной термообработке.Кроме того, значительно сокращается время окончательного отжига. l5

Предлагаемый способ можно испольЭовать для производства электротехнической стали в проходных печах непрерывных линий.

Формула изобретения

Способ получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали,, включающий двукратную холодную прокатку металла с промежуточной и окон. чательной термообработкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, первую холодную прокатку проводят с обжатиями 2640%, выдержку при промежуточной и окончательной термообработке — в течение 1-5 мин, а охлаждение стали после промежуточной термообработки ведут со скоростью 65-600 C/c.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 48-19767, кл. 10 У 183 (С 21 0 7/00), 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 726189, кл.С 21 0 1/78, 1977.