Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2085598C1 - Method of manufacturing isotropic electrical steel - Google Patents

Method of manufacturing isotropic electrical steel Download PDF

Info

Publication number
RU2085598C1
RU2085598C1 RU94003490A RU94003490A RU2085598C1 RU 2085598 C1 RU2085598 C1 RU 2085598C1 RU 94003490 A RU94003490 A RU 94003490A RU 94003490 A RU94003490 A RU 94003490A RU 2085598 C1 RU2085598 C1 RU 2085598C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
annealing
treatment
strip
temperature
Prior art date
Application number
RU94003490A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94003490A (en
Inventor
И.В. Франценюк
Л.И. Франценюк
Ю.И. Гофман
В.В. Рябов
В.П. Настич
Б.И. Миндлин
И.М. Шаршаков
А.Г. Гвоздев
В.В. Логунов
А.А. Заверюха
Н.Ф. Хватова
В.П. Карманов
Original Assignee
Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU94003490A priority Critical patent/RU2085598C1/en
Publication of RU94003490A publication Critical patent/RU94003490A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2085598C1 publication Critical patent/RU2085598C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to manufacturing steel in sheets or rolls with thickness 0.5 mm and elevated magnetic induction in strong fields with minimum anisotropy and low specific loss. Such result is achieved by intensification of heat treatment. To this end, prior to be submitted to decarbonizing baking, steel is subjected to radiation-thermal treatment with current of relativistic electrons allowing high-speed heating within temperature range 600-1200 C. This treatment is executed after cold rolling followed by decarbonizing- recrystallization baking. EFFECT: increased level of magnetic induction (by 40-60 mTl and stability of magnetic properties. 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству холоднокатаной изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов вращающихся машин: двигателей, генераторов и т.д. Такая сталь должна обладать повышенной магнитной индукцией в сильных полях при минимальной ее анизотропии и низкими удельными потерями. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of cold-rolled isotropic electrical steel used for the manufacture of magnetic circuits of rotating machines: engines, generators, etc. Such steel should have increased magnetic induction in strong fields with its minimum anisotropy and low specific losses.

Известен способ получения холоднокатаной изотропной стали, где за счет повышения температуры окончательного обезуглероживания совмещаются обе обработки: вначале нагрев полосы осуществляют до температур 760-897oC, а затем до 940-1177oC при общей продолжительности 3,5-8 мин. (Патент США 3021237, НКИ 148-111, 1962). Обработка стали по данному способу не обеспечивает требуемой степени обезуглероживания и магнитных свойств.A known method of producing cold-rolled isotropic steel, where both treatments are combined by increasing the temperature of the final decarburization: first, the strip is heated to temperatures of 760-897 o C, and then to 940-1177 o C with a total duration of 3.5-8 minutes (U.S. Patent 3021237, NKI 148-111, 1962). The processing of steel by this method does not provide the required degree of decarburization and magnetic properties.

Известен способ (Б.В. Молотилов "Сера в электротехнических сталях", М. Металлургия, 1973, с. 139-147) изготовления холоднокатаной изотропной стали, включающий однократную холодную прокатку с обжатием 65-95% и последующий рекристаллизационный отжиг при температуре 800-1200oC. В этом случае за счет применения больших обжатий и протекания α ⇄ γ превращения происходит подавление процесса вторичной рекристаллизации. Сталь, обработанная по этому способу, отличается недостаточной пластичностью и повышенными удельными потерями, что связано с наличием высокого содержания углерода в стали.A known method (BV Molotilov "Sulfur in electrical steels", M. Metallurgy, 1973, S. 139-147) for the manufacture of cold-rolled isotropic steel, including a single cold rolling with a compression of 65-95% and subsequent recrystallization annealing at a temperature of 800- 1200 o C. In this case, due to the use of large reductions and the occurrence of α ⇄ γ transformation, the secondary recrystallization process is suppressed. Steel treated by this method is characterized by insufficient ductility and increased specific losses, which is associated with the presence of a high carbon content in steel.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали (по авт. свид. СССР N 785367, C 21 D 1/78, 1980), включающий однократную холодную прокатку на конечную толщину и дополнительный отжиг перед обезуглероживающим отжигом при температуре Т [800+100 (Si, + Al% 10% C)] ± 20oC с выдержкой 20-60 с и охлаждением со скоростью 600-1300oC/мин.The closest to the described invention in technical essence and the achieved result is a method for producing cold-rolled isotropic electrical steel (according to ed. Certificate of the USSR N 785367, C 21 D 1/78, 1980), including a single cold rolling to a final thickness and additional annealing before decarburizing annealing at a temperature T [800 + 100 (Si, + Al% 10% C)] ± 20 o C with a holding time of 20-60 s and cooling at a speed of 600-1300 o C / min.

Однако включение дополнительного отжига усложняет технологию производства и существенно повышает себестоимость готовой продукции. Кроме того, предлагаемый способ обработки стали с 2,72 до 3,27% Si не обеспечивает получения стабильных изотропных свойств по индукции. However, the inclusion of additional annealing complicates the production technology and significantly increases the cost of finished products. In addition, the proposed method of processing steel from 2.72 to 3.27% Si does not provide stable isotropic properties by induction.

Техническим результатом изобретения является улучшение магнитных свойств изотропной электротехнической стали. Указанный результат достигается проведением перед обезуглероживающим отжигом радиационно-термической обработки потоком релятивистских электронов, позволяющей нагревать полосу в интервале температур 600-1200oC. Особенность такой обработки заключается в том, что облучаемый материал нагревается не с поверхности, как при других способах термообработки, а по всей глубине проникновения электронов.The technical result of the invention is to improve the magnetic properties of isotropic electrical steel. The indicated result is achieved by carrying out a relativistic electron beam before decarburization annealing of the radiation-thermal treatment, which allows heating the strip in the temperature range 600-1200 o C. The peculiarity of this treatment is that the irradiated material is heated not from the surface, as with other heat treatment methods, but the entire depth of electron penetration.

Выплавку стали с содержанием 0,8 3,2% Si проводят в электродуговой печи или кислородным конверторе. После горячей прокатки на толщину 2,0 3,0 мм, нормализации или без нее проводят однократную холодную прокатку на конечную толщину. В дальнейшем холоднокатаный металл подвергается электронно-лучевой обработке, в результате чего полоса нагревается до определенной температуры. Мощность электронного пучка и доза облучения (флюенс) выбираются с учетом температуры нагрева полосы. Продолжительность облучения зависит от размера зерна в стали перед обезуглероживающим отжигом. После радиационно-термической обработки проводится обезуглероживающий отжиг полосы в интервале температур 800 850oC с точкой росы +20 +30oC в азото-водородной атмосфере и конечный рекристаллизационный отжиг при температуре 1000 1100oC.Steel with a content of 0.8 to 3.2% Si is smelted in an electric arc furnace or an oxygen converter. After hot rolling to a thickness of 2.0 to 3.0 mm, normalizing or without it, a single cold rolling to a final thickness is carried out. Subsequently, the cold rolled metal is subjected to electron beam processing, as a result of which the strip is heated to a certain temperature. The power of the electron beam and the radiation dose (fluence) are selected taking into account the temperature of the heating strip. The duration of irradiation depends on the grain size in the steel before decarburization annealing. After radiation-thermal treatment, decarburization annealing of the strip is carried out in the temperature range 800 850 o C with a dew point of +20 +30 o C in a nitrogen-hydrogen atmosphere and the final recrystallization annealing at a temperature of 1000 1100 o C.

Терморадиационная обработка ускоряет диффузионные процессы, интенсифицирует структурно-фазовые превращения, приводит к модификации облучаемого материала. Нагрев металла пучком электронов уменьшает склонность металла к окислению поверхности и в зоне вторичного окисления, уменьшает разнозернистость, способствует развитию текстурных компонент, благоприятных с точки зрения магнитных свойств, ориентировок. Thermoradiation treatment accelerates diffusion processes, intensifies structural phase transformations, and leads to modification of the irradiated material. Heating a metal with an electron beam reduces the tendency of the metal to oxidize the surface in the secondary oxidation zone, reduces the heterogeneity, and promotes the development of texture components that are favorable in terms of magnetic properties and orientations.

Выбор температурного интервала при РТО холоднокатаного металла в пределах 600 1200oC обусловлен следующими причинами. Снижение температуры полосы при электронно-лучевой обработке (ЭЛО) менее 600oC приводит к неполному развитию процессов первичной рекристиллизации, способствует формированию неоднородной структуры, усилению неблагоприятных ориентировок, способствующих ухудшению магнитных свойств стали. Повышение температуры полосы при ЭЛО более 1200oC приводит к интенсивному росту ферритного зерна и разнозернистости, что оказывает отрицательное влияние на магнитные характеристики стали. При нагреве холоднокатаного металла пучком релятивистских электронов в интервале 600 1200oC средний размер зерна, в зависимости от содержания кремния, находится в пределах 70-400 мкм. При этом чем выше содержание кремния в стали, тем больше размер зерна. Кроме этого, отжиг полосы в указанном температурном интервале устраняет неоднородность структуры по сечению полосы, уменьшает микротвердость, способствует формированию блогоприятных ориентировок с точки зрения магнитных свойств.The choice of temperature range for RTO cold rolled metal in the range of 600 to 1200 o C due to the following reasons. Lowering the temperature of the strip during electron beam processing (ELO) of less than 600 o C leads to the incomplete development of primary recrystallization processes, contributes to the formation of a heterogeneous structure, reinforces unfavorable orientations that contribute to the deterioration of the magnetic properties of steel. An increase in the strip temperature during ELO of more than 1200 ° C leads to an intensive growth of ferrite grains and different grain sizes, which has a negative effect on the magnetic characteristics of steel. When a cold-rolled metal is heated by a beam of relativistic electrons in the range of 600–1200 ° C, the average grain size, depending on the silicon content, is in the range of 70–400 microns. Moreover, the higher the silicon content in the steel, the larger the grain size. In addition, annealing the strip in the indicated temperature range eliminates the heterogeneity of the structure over the strip cross section, reduces microhardness, and contributes to the formation of blog-like orientations in terms of magnetic properties.

Пример 1. Example 1

После горячей прокатки стали с содержанием 1,45 Si, 0,40% Al, 0,038% C, остальное Fe и примеси по действующей заводской технологической инструкции на толщину 2,20 мм, металл подвергался травлению и холодной прокатке на толщину 0,50 мм. Холоднокатаный металл с размерами образцов 0,5х30х305 мм подвергался электронно-лучевой обработке на ускорителе ЭЛВ-4 с мощностью 2,0 • 1016 см-2 до температуры 800oC. После этого образцы обезуглероживали при 820oC с точкой росы +25o в атмосфере, содержащей 95% N2 + 5% H2 до содержания углерода 0,05% Конечный рекристаллизационный отжиг проводился при температуре 1050oC в сухом защитном газе 7 мин. В результате такой обработки величина зерна получена 150-200 мкм. Уровень магнитных свойств: P1,5/50 4,2 Вт/кг; B2500 1,68 Тл; DB 0,13 Тл.After hot rolling of steel with a content of 1.45 Si, 0.40% Al, 0.038% C, the rest is Fe and impurities according to the current factory technological instructions for a thickness of 2.20 mm, the metal was etched and cold rolled to a thickness of 0.50 mm. The cold-rolled metal with sample sizes of 0.5x30x305 mm was subjected to electron beam processing at an ELV-4 accelerator with a power of 2.0 • 10 16 cm -2 to a temperature of 800 o C. After that, the samples were decarburized at 820 o C with a dew point of +25 o in an atmosphere containing 95% N 2 + 5% H 2 to a carbon content of 0.05% The final recrystallization annealing was carried out at a temperature of 1050 o C in a dry protective gas for 7 minutes As a result of this treatment, the grain size obtained 150-200 microns. Magnetic properties: P 1.5 / 50 4.2 W / kg; B 2500 1.68 T; DB 0.13 T.

Пример 2. Example 2

Сталь, содержащая 2,61% Si; 0,37% Al и 0,04% C, подвергалась горячей прокатке на толщину 2,25 мм, нормализации при температуре 850 oC с последующим травлением поверхности полосы в соляно-кислотном растворе. Затем осуществлялась холодная прокатка на толщину 0,50 мм и радиационно-термическая обработка пучком электронов с мощностью 2,8 • 1016 см-2 до температуры 900 oC. Обезуглероживающий и рекристаллизационный отжиг выполнен по режимам, указанным в примере 1. В результате такой обработки получен размер зерна в пределах 180-220 мкм, а уровень магнитных свойств составил: P1,5/50 3,85 Вт/кг; B2500 1,63 Тл; ΔB 0,12 Тл.Steel containing 2.61% Si; 0.37% Al and 0.04% C, was hot rolled to a thickness of 2.25 mm, normalized at a temperature of 850 o C, followed by etching of the strip surface in a hydrochloric acid solution. Then, cold rolling to a thickness of 0.50 mm and radiation-thermal treatment with an electron beam with a power of 2.8 • 10 16 cm -2 to a temperature of 900 o C. were carried out. The decarburization and recrystallization annealing was performed according to the regimes indicated in example 1. As a result, processing obtained grain size in the range of 180-220 microns, and the level of magnetic properties was: P 1.5 / 50 3.85 W / kg; B 2500 1.63 T; ΔB 0.12 T.

Пример 3. Example 3

Сталь химического состава, содержащая 3,15% Si, 0,46% Al, 0,042% C, после горячей прокатки на толщину 2,2 мм подвергалась нормализационному отжигу при температуре 800oC и травлению. Холодная прокатка осуществлялась на толщину 0,50 мм. Образцы холоднокатаного металла размером 0,5х30х305 мм подвергались электронно-лучевой обработке с мощностью дозы 3,0 • 1016 см-2 до температуры 1100oC. После такой обработки размер зерна в стали составил 250-300 мкм, а уровень магнитных свойств P1,5/50 3,04 Вт/кг, B2500 1,61 Тл; ΔB 0,12 Тл.Steel of chemical composition containing 3.15% Si, 0.46% Al, 0.042% C, after hot rolling to a thickness of 2.2 mm, was subjected to normalized annealing at a temperature of 800 o C and etching. Cold rolling was carried out to a thickness of 0.50 mm. Samples of cold-rolled metal with a size of 0.5x30x305 mm were subjected to electron beam treatment with a dose rate of 3.0 • 10 16 cm -2 to a temperature of 1100 o C. After this treatment, the grain size in the steel was 250-300 microns, and the level of magnetic properties P 1 , 5/50 3.04 W / kg, B 2500 1.61 T; ΔB 0.12 T.

В табл. 1 приведены магнитные свойства сталей различных марок толщиной 0,50 мм, обработанных по известному и предлагаемому способу (табл. 2). In the table. 1 shows the magnetic properties of steels of various grades with a thickness of 0.50 mm, processed by a known and proposed method (table. 2).

Сопоставление результатов, приведенных в табл. 1 и 2, показывает повышение стабильности изотропных свойств стали по индукции. Comparison of the results given in table. 1 and 2, shows an increase in the stability of the isotropic properties of steel by induction.

Claims (1)

Способ получения изотопной электротехнической стали, включающий ее выплавку, горячую и однократную холодную прокатку полосы на конечную толщину, обезуглероживающий отжиг при 800 850oС и рекристаллизационный отжиг при 800 1050oС, отличающийся тем, что выплавляют сталь, содержащую, мас. 0,3 3,2 кремния, 0,2 0,7 алюминия и 0,02 0,05 углерода, обезуглероживающий и рекристаллизационный отжиг проводят в защитной атмосфере, а после холодной прокатки проводят дополнительно электронно-лучевой отжиг полосы в интервале температур 600 1200oС.A method of producing isotopic electrical steel, including its smelting, hot and single cold rolling of a strip to a final thickness, decarburization annealing at 800 850 o С and recrystallization annealing at 800 1050 o С, characterized in that steel containing, by weight, is smelted. 0.3 3.2 silicon, 0.2 0.7 aluminum and 0.02 0.05 carbon, decarburization and recrystallization annealing is carried out in a protective atmosphere, and after cold rolling, additional electron-beam annealing of the strip is carried out in the temperature range 600 1200 o FROM.
RU94003490A 1994-01-31 1994-01-31 Method of manufacturing isotropic electrical steel RU2085598C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94003490A RU2085598C1 (en) 1994-01-31 1994-01-31 Method of manufacturing isotropic electrical steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94003490A RU2085598C1 (en) 1994-01-31 1994-01-31 Method of manufacturing isotropic electrical steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94003490A RU94003490A (en) 1995-09-20
RU2085598C1 true RU2085598C1 (en) 1997-07-27

Family

ID=20151977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94003490A RU2085598C1 (en) 1994-01-31 1994-01-31 Method of manufacturing isotropic electrical steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2085598C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476606C2 (en) * 2010-10-28 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Method for making isotropic electrical steel
RU2529258C1 (en) * 2010-08-30 2014-09-27 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method to produce sheet from unoriented electrical steel
RU2534638C1 (en) * 2010-12-22 2014-12-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for plate manufacture from non-textured electrical steel
RU2621497C2 (en) * 2013-02-14 2017-06-06 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Manufacturing method of plate from grain-oriented electrical steel
RU2692138C1 (en) * 2015-12-09 2019-06-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of non-textured sheet from electrotechnical steel
RU2692146C1 (en) * 2018-05-25 2019-06-21 Олег Михайлович Губанов Method of producing isotropic electrical steel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 785367, кл. C 21 D 1/78, 1980. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529258C1 (en) * 2010-08-30 2014-09-27 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method to produce sheet from unoriented electrical steel
RU2476606C2 (en) * 2010-10-28 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Method for making isotropic electrical steel
RU2534638C1 (en) * 2010-12-22 2014-12-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for plate manufacture from non-textured electrical steel
RU2621497C2 (en) * 2013-02-14 2017-06-06 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Manufacturing method of plate from grain-oriented electrical steel
US10192662B2 (en) 2013-02-14 2019-01-29 Jfe Steel Corporation Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
RU2692138C1 (en) * 2015-12-09 2019-06-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method for production of non-textured sheet from electrotechnical steel
RU2692146C1 (en) * 2018-05-25 2019-06-21 Олег Михайлович Губанов Method of producing isotropic electrical steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104018068B (en) Method for preparing high-magnetic-induction oriented silicon steel with thickness of 0.18mm
EP3205738A1 (en) Low-core-loss grain-oriented electromagnetic steel sheet and method for manufacturing same
EP0334223A2 (en) Ultra-rapid heat treatment of grain oriented electrical steel
CN103695620A (en) Method for producing oriented silicon steel with excellent underlying quality
KR850001253B1 (en) Method of process for electro-nagnetic steels
JPH0651889B2 (en) Method for producing non-oriented silicon steel by ultra-high speed annealing
EP3225703A1 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor
JP3456862B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet with extremely low iron loss
RU2085598C1 (en) Method of manufacturing isotropic electrical steel
EP4079873A1 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
JPH06128646A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet reduced in iron loss and having high magnetic flux density
US4213804A (en) Processing for cube-on-edge oriented silicon steel
CN115404410A (en) Non-oriented silicon steel with excellent magnetic performance after stress relief annealing and manufacturing method thereof
RU2476606C2 (en) Method for making isotropic electrical steel
US3870574A (en) Two stage heat treatment process for the production of unalloyed, cold-rolled electrical steel
JPH09143562A (en) Production of aluminum-containing grain oriented silicon steel sheet excellent in magnetic property and shape of steel sheet end
RU2089626C1 (en) Method of producing textured electrical steel
RU2199594C1 (en) Method for making anisotropic electrical steel
JPH0949024A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet with low iron loss
JP2760208B2 (en) Method for producing silicon steel sheet having high magnetic flux density
RU2186861C2 (en) Method of production of isotropic electrical steel
JPH1046252A (en) Production of superlow core loss grain oriented magnetic steel sheet
RU2079559C1 (en) Method of isotropic electrotechnical steel production
RU2126843C1 (en) Method of producing cold-rolled isotropic electrical-sheet steel
JPS5815525B2 (en) Improvements in electrical steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070201