BRPI0614374A2 - método para produção de fita de aço magnética com grão orientado - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA PRODUçãO DE FITA DE AçO MAGNéTICA COM GRãO ORIENTADO.A presente invenção refere-se a um processo, que torna possível produzir economicamente folha de aço magnética com grão orientado, o assim chamado material CGO (material com grão orientado convencional),usando-se o processo de vazamento contínuo de placas finas. Partindo-se de uma liga de aço com (em % peso) Si: 2,5 - 4,0%, O: 0,01 - 0,10%, Mn: 0,02 - 0,50%, 5 e Se em teores, cujo total importa em 0,005 - 0,04%, a invenção, para essa finalidade, propõe uma seqúência operacional, cujas etapas de rotina individuais (segundo tratamento metalúrgico do metal em fusão em uma instalação de vácuo ou uma instalação de colher de fundição, vazamento continuo do metal em fusão em uma corda, divisão da corda em placas finas, aquecimento das placas finas em uma instalação que está em linha, laminação à quente contínua das placas finas, em um moinho de laminação à quente de múltiplos estágios, que está em linha, em fita quente, resfriamento da fita quente, resfriamento da fita quente, bobinamento à frio da fita quente, laminação à frio da fita quente em fita fria, recristalização e recozimento de descarburização da fita fria, aplicação de um separador de recozimento, recozimento final da fita fria recozida para formar uma textura de Goss) são harmonizadas uma com a outra, de modo que uma folha de aço magnética com propriedades eletromagnéticas otimizadas é obtida usando-se aparelho convencional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA PRODUÇÃO DE FITA DE AÇO MAGNÉTICA COM GRÃO ORIENTADO".

A invenção refere-se a um processo para produção de fita deaço magnética com grão orientado de elevada qualidade, o assim chamadomaterial CGO (material com grão orientado convencional) usando o proces-so de vazamento contínuo de placa fina.

Em princípio, sabe-se que moinhos de vazamento contínuo deplaca fina são especialmente adequados para a produção de folha de açomagnética devido às vantagens de controle de temperatura tornado possívelpor processamento em linha de placas finas. Portanto, a patente japonesade número 2002212639 A descreve um processo para produção de folha deaço magnética com grão orientado, no qual um metal em fusão, que (em %em peso) contém 2,5 - 4,0% em Si e 0,02 - 0,20% em Mn, como os compo-nentes inibidores principais, 0,0010 - 0,0050% em C, 0,002 - 0,010% em Al,mais quantidades de S e de Se1 assim como componentes de formação deliga opcionais adicionais, tais como Cu, Sn, Sb, P, Cr Ni, Mo e Cd, o restantesendo ferro e impurezas inevitáveis, é conformado em placas de aço finastendo uma espessura de 30 - 140 mm. Em uma concretização desse pro-cesso da técnica anterior descrita como vantajosa, as placas finas são reco-zidas em um temperatura de 1.000 - 1.250°C, antes de laminação à quente,a fim de se obter propriedades magnéticas ótimas na folha de aço magnéticaacabada. Além disso, o processo da técnica anterior exige que a fita quente,que tem a espessura de 1,0 - 4,5 mm depois da laminação à quente, sejarecozida durante 30 - 600 segundos, em temperaturas de 950 - 1.150°C,antes que ela seja laminada com tensões de deformação de 50 - 85% paraformar a fita fria. Como vantagem para usar placas finas como pré-materialpara a produção de folha de aço magnética, é destacado na patente japone-sa de número 2002212639 A que uma distribuição uniforme de temperaturase uma microestrutura igualmente homogênea pode ser garantida sobre todaa seção transversal da placa, devido à pequena espessura das placas finas,de modo que a fita obtida possua uma distribuição característica correspon-dentemente uniforme sobre sua espessura.

Outro processo para a produção de folha de aço magnética comgrão orientado, que, contudo, somente refere-se à produção de qualidadespadrão, o assim chamado material CGO (material com grão orientado con-vencional), é conhecido a partir da patente japonesa de número 56-158816A. Nesse processo, um metal em fusão, contendo (em % em peso) 0,02 --0,15% em Mn como o componente inibidor principal, mais do que 0,08% emC, mais do que 4,5% em Si e, no total, 0,005 - 0,1% em S e Se, o restantesendo ferro e impurezas inevitáveis, é vazado em placas finas tendo umaespessura de 3 - 80 mm. A laminação à quente dessas placas finas começaantes que sua temperatura caia abaixo de 700°C. No curso da laminação àquente, as placas finas são laminadas em fita quente tendo uma espessurade 1,5 - 3 mm. No curso da laminação à quente, as placas finas são lamina-das em fita quente tendo uma espessura de 1,5 - 3,5 mm. A espessura dafita quente, nesse caso, tem a desvantagem de que a espessura final padrãoabaixo de 0,35 mm, que é a norma comercial para folha de aço magnéticacom grão orientado, só pode ser produzida com uma tensão de deformaçãopor laminação à frio acima de 76%, em um processo de laminação à frio deestágio único ou por laminação à frio de múltiplos estágios convencional,com recozimento intermediário, por meio do que é desvantajoso, com esseprocesso, que a tensão de deformação à frio elevada não esteja adaptada àinibição relativamente fraca por MnS e MnSe. Isso conduz a propriedadesmagnéticas não estáveis e insatisfatórias do produto acabado. Alternativa-mente, tem que ser aceito um processo de laminação à frio de múltiplos es-tágios, mais elaborado e mais caro, com recozimento intermediário.

Possibilidades adicionais de produção de folha de aço magnéti-ca com grão orientado, usando-se uma moinho de vazamento contínuo deplaca fina estão extensivamente documentado na patente alemã de número-197 45 445 C1. No processo desenvolvido a partir da patente alemã de nú-mero 197 45 445 C1 e contra os antecedentes da técnica anterior conhecidaneste momento, uma massa em fusão de folha de silício é produzida, que évazada continuamente em uma corda tendo uma espessura de 25- 100 mm.A corda é resfriada, durante o processo de solidificação, para uma tempera-tura maior do que 700°C e dividida em placas finas. As placas finas são, en-tão, alimentadas a uma instalação de eqüalização em linha e aquecidas alipara uma temperatura menor ou igual a 1.170°C. As placas finas, aquecidasdesta maneira, são, subseqüentemente, laminadas continuamente em ummoinho de laminação à quente de estágios múltiplos, para formar fita quentetendo uma espessura menos ou igual a 3,0 mm, a primeira corrida de con-formação sendo realizada quando a temperatura interna de fita laminada forde 1.150°C, no máximo, com a redução em espessura sendo de pelo menos20%.

A fim de ser capaz de utilizar as vantagens do processo de va-zamento / laminação, como um resultado de se usar placas finas como pré-material, para produção de folha de aço magnética com grão orientado, osparâmetros de laminação à quente, de acordo com as explicações dadas napatente alemã de número 197 45 445 C1, têm que ser selecionados de umamaneira tal que o metal sempre permaneça suficientemente dúctil. Nessaconexão, afirmou-se que, na patente alemã de número 197 45 445 C1, comrespeito ao pré-material para folha de aço magnética com grão orientado, aductibilidade é a maior se a corda for resfriada, depois de solidificação, paraaproximadamente 800°C, então, mantida somente, relativamente de modobreve, em temperatura de eqüalização, por exemplo, de 1.150°C, e, pormeio disso, aquecida homogeneamente de modo completo. Capacidade delaminação à quente ótima de um tal material é o caso, portanto, de se a pri-meira corrida de conformação ocorre em temperaturas abaixo de 1.150°Ccom uma tensão de deformação de, pelo menos, 20%, e a fita, partindo-sede uma espessura intermediária de 40 - 80 mm, é levada, por meio de dis-positivos de resfriamento entre cadeiras de pressão elevada, em duas corri-das de conformação seqüenciais, no máximo, para temperaturas de lamina-ção de menos do que 1.000°C. Portanto, evita-se que a fita seja conformadana faixa de temperaturas de cerca de 1.000°C, a qual é crítica com respeitoà ductibilidade.

De acordo com a patente alemã de número patente alemã denúmero 197 45 445 Cl, a fita quente conformada dessa maneira é, então,laminada à frio em um ou mais estágios com recozimento de recristalizaçãointermediário para uma espessura final variando entre 0,15 e 0,50 mm. A fitafria é finalmente submetida à recristalização e ao recozimento de descarbu-rização, fornecido com um separador de recozimento contendo predominan-temente MgO, então, submetida ao recozimento final, a fim de se formaruma textura de Goss. Finalmente, a fita é revestida com um isolamento elé-trico e submetida a recozimento para alívio das tensões.

Apesar das propostas extensivas para uso prático, documenta-das na técnica anterior, o uso de moinhos de vazamento, em que, tipicamen-te, uma corda tendo uma espessura de, usualmente, 40- 100 mm é vazadae, então, dividida em placas finas, para a produção de folha de aço magnéti-ca com grão orientado, permanece a exceção devido à exigências especiais,que surgem na produção de folha de aço magnético, com respeito à compo-sição de metal em fusão e ao controle de processamento.

Investigações práticas demonstram que grande importância estáligada à facilidade de colher de fundição, no que refere-se ao uso de moi-nhos de vazamento contínua de placas finas. Nessa unidade, o aço em fu-são é alimentado ao moinho de vazamento contínuo de placas finas e ajus-tado, por aquecimento, para a temperatura desejada para vazamento. Emadição, a composição química do aço em questão pode ser finalmente ajus-tada na instalação de colher de fundição por adição de elementos de forma-ção de liga. Além disso, a escória na instalação de colher de fundição é usu-almente condicionada. Quando se processa aço acalmado com alumínio,pequenas quantidades de Ca são adicionados ao aço em fusão na instala-ção de colher de fundição, a fim de garantir a capacidade de vazamentodesse aço.

Embora no caso de aço acalmado com silício-alumínio, necessá-rios para folha de aço magnética com grão orientado, nenhuma adição deCa é necessária para garantir a capacidade de vazamento, a atividade deoxigênio na escória de colher de fundição tem que ser reduzida.

A produção de folha de aço magnética com grão orientado exigeadicionalmente ajuste muito preciso da análise química alvo, isto é, os teoresnos componentes individuais têm que ser ajustados muito exatamente, emharmonia um com os outros, de modo que, dependendo do teor absolutoselecionado, os limites de alguns componentes são muito rígidos. Aqui, otratamento na instalação de colher de fundição alcança seus limites.

Condições substancialmente melhores podem ser conseguidas,com esse respeito, por uso de uma instalação de vácuo. Em contraste àdesgaseificação em colher de fundição, entretanto, uma instalação de vácuoRH ou DH não é adequada para condicionamento de escória. Isso é neces-sário, a fim de garantir a capacidade de vazamento de massas em fusãousadas para a produção de folha de aço magnética com grão orientado.

Com base na técnica anterior descrita acima, o objetivo da in-venção era, portanto, criar um processo, que tornasse possível produzir, demaneira econômica, folha de aço magnética com grão orientado de elevadaqualidade usando-se moinhos de vazamento contínuo de placas finas.

Esse objetivo foi conseguido por um processo para produção defita de aço magnética com grão orientado, que, de acordo com a invenção,compreende as seguintes etapas de rotina:

a) Fundição de um aço, que, além de ferro e impurezas inevitá- veis, contém (em % em peso)

Si: 2,5 - 4,0%,

C: 0,01-0,10%,

Mn: 0,02 - 0,50%,

S e Se com teores, cujo total importa em 0,005 - 0,04%, alterna-tivamente

- até 0,07% em Al,

- até 0,015% em N,

- até 0,035% em Ti,

- até 0,3% em P,

- um ou mais elementos a partir do grupo de As, Sn, Sb, Te, Bicom teores de até 0,2% em cada caso,

- um ou mais elementos a partir do grupo de Cu, Ni, Cr, Co, Mocom teores de até 0, 3% em cada caso,

- um ou mais elementos a partir do grupo de B, V, Nb com teoresde até 0,012% em cada caso,

b) tratamento metalúrgico secundário do metal em fusão emuma instalação de colher de fundição e/ou instalação de vácuo.

c) vazamento contínuo do metal em fusão em uma corda,

d) divisão da corda em placas finas,

e) aquecimento das placas finas, em uma instalação que estejaem linha, para uma temperatura variando entre 1.050 e 1.300°C,

- o tempo de residência na instalação sendo de 60 minutos, nomáximo,

f) laminação à quente contínua das placas finas em um moinhode laminação à quente de múltiplos estágios em linha para formar fita quentetendo uma espessura de 0,5 - 4,0 mm,

- durante este estágio de laminação à quente, a primeira corridade conformação sendo realizada em uma temperatura de 900 - 1.200°C,com uma tensão de deformação de mais do que 40%,

- a redução por passo, na segunda corrida de conformação, sen-do de mais do que 30%, e

- a redução por passo, na corrida de laminação à quente final,sendo de 30%, no máximo,

g) resfriamento da fita quente,

h) enrolamento da fita quente em uma bobina,

i) alternativamente: recozimento da fita quente depois do bobi-namento ou antes da laminação à frio,

j) laminação à frio da fita quente em fita fria tendo uma espessu-ra final de 0,15 - 0,50 mm, esta laminação à frio sendo capaz de ocorrer ouem um estágio ou também em vários estágios com recozimento de recristali-zação intermediário,

k) recristalização e recozimento de descarburização da fita fria,opcionalmente, também com nitrogenização durante ou depois de descarbu-rização,l) recozimento final da recristalização e descarburização da fitafria recozida, a fim de formar uma textura de Goss,

m) alternativamente: revestimento da fita fria recozida acabadacom um isolamento elétrico e subseqüente recozimento da fita fria revestidapara alívio de tensões.

A seqüência de processamento proposta pela invenção é har-monizada de uma maneira tal que a folha de aço magnética, que possui pro-priedades eletromagnéticas otimizadas, pode ser produzida usando-se apa-relho convencional.

Para essa finalidade, aço de composição conhecida presente-mente é fundido na primeira etapa. Esse aço em fusão é, então, submetido atratamento metalúrgico secundário. Esse tratamento inicialmente ocorre, depreferência, em uma instalação de vácuo, para ajustar a composição quími-ca do aço dentro da faixa estreita de análise necessária e para se conseguirum baixo teor em hidrogênio de 10 ppm, no máximo, a fim de diminuir o pe-rigo da corda se romper para um mínimo, quando o aço em fusão for vazado.

A seguir ao tratamento na instalação de vácuo, é vantajoso con-tinuar o processo com uma instalação de colher de fundição, a fim de, nocaso de o vazamento demorar, se ser capaz de garantir a temperatura ne-cessária para o vazamento e para condicionar a escória, para evitar, no cur-so do vazamento contínuo de placas finas, o entupimento dos bocais de i-mersão no casco, e, portanto, evitar que se aborte o processo de vazamento.

De acordo com a invenção, inicialmente, uma instalação de co-lher de fundição seria usada para o condicionamento de escória, seguida portratamento em uma instalação de vácuo, a fim de ajustar a composição quí-mica do aço em fusão dentro de limites estreitos de análise. Essa combina-ção, entretanto, está ligada com a desvantagem de que, no caso de o vaza-mento demorar, a temperatura do metal em fusão caia em uma tal extensão,que não mais seja possível vazar o aço em fusão.

É também consistente com a invenção usar somente a instala-ção de colher de fundição. No entanto, isso está ligado com a desvantagemde que a análise não seja tão precisa quanto no caso de tratamento em umainstalação de vácuo e, além disso, um elevado teor em hidrogênio pode sedesenvolver, quando o metal em fusão for vazado, com o perigo do rompi-mento da corda.

É também consistente com a invenção usar somente a instala-ção de vácuo. No entanto, por um lado, isso acarreta o perigo de que, nocaso de o vazamento demorar, a temperatura do metal em fusão caia emuma extensão tal que não mais seja possível vazar o aço em fusão, por ou-tro lado, existe o perigo de que os bocais de imersão se tornem entupidosdurante o processo e, portanto, o vazamento tenha que ser abortado.

De acordo com a invenção, portanto, se uma instalação de co-lher de fundição e uma instalação de vácuo estiverem disponíveis, e depen-dendo da metalurgia de aço particular e de exigências de vazamento, ambosos moinhos são usados em combinação.

Uma corda, de preferência, tendo uma espessura de 25-150mm, é, então, vazada a partir do metal em fusão tratado dessa maneira.

Quando a corda for vazada no casco estreito de moinhos de va-zamento contínuo de placas finas, são originadas elevadas velocidades deescoamento, turbulência e distribuição de escoamento não uniforme sobre alargura da corda, na zona de nível de líquido. Isso conduz, por um lado, aofato de que o processo de solidificação se torne não uniforme, de modo quepodem ocorrer quebras na a superfície longitudinal na corda vazada. Poroutro lado, como um resultado do escoamento de metal em fusão de manei-ra não uniforme, escória de vazamento ou pó de fluxo são descarregadospara a corda. Essas inclusões degradam o acabamento de superfície e apureza interna das placas finas divididas a partir da corda de vazamento,depois que ela tenha se solidificado.

Em uma concretização vantajosa da invenção, tais defeitos po-dem ser evitados em uma grande extensão como um resultado do metal emfusão sendo vertido em um casco de moldagem contínua, que esteja equi-pado com um freio eletromagnético. Quando usado de acordo com a inven-ção, um tal freio resulta no acalmar e na uniformização do escoamento nocasco, particularmente, na zona de nível de líquido, por produção de umcampo magnético, que, por reação de maneira recíproca com os jatos demetal em fusão que entram no casco, reduz a sua velocidade por meio doassim chamado efeito de "Força de Lorentz".

A emergência de uma microestrutura na corda de aço vazado,que seja favorável com respeito às propriedades eletromagnéticas, tambémpode ser intensificada se o vazamento for realizado em uma baixa tempera-tura de sobreaquecimento. Essa última é, de preferência, 25K, no máximo,acima da temperatura de líquido do metal em fusão de vazamento. Se essavariante vantajosa da invenção for considerada, o congelamento na zona denível de líquido do vazamento de aço em fusão em baixa temperatura desobreaquecimento, e, portanto, problemas de vazamento, até o ponto de seter que abortar o processo, podem ser evitados por uso de um freio eletro-magnético no casco de moldagem. A força exercida pelo freio eletromagnéti-co traz o metal em fusão quente para a zona de nível de líquido e causa umaelevação de temperatura ali, que é suficiente para assegurar vazamento livrede transtornos.

A microestrutura de solidificação homogênea e de grão fino, dacorda de vazamento obtida dessa maneira, influencia vantajosamente aspropriedades magnéticas de folha de aço magnética com grão orientado,produzida de acordo com a invenção.

Em uma concretização vantajosa da invenção, propõe-se reali-zar redução de espessura em linha da corda, que tenha sido vazada a partirdo metal em fusão, mas, que ainda esteja líquida no núcleo.

Como processo para redução da espessura em si conhecidos, aassim chamada redução de núcleo líquido - nas partes que de seguem"LCR" - e a assim chamada redução macia - nas partes que se seguem "SR"- podem ser empregadas. Essas possibilidades de redução da espessura deuma corda de vazamento podem ser usadas isoladamente ou em combinação.

No caso de LCR, a espessura de corda é reduzida próxima a-baixo do casco, embora o núcleo da corda ainda esteja líquida. LCR é usadade acordo com a técnica anterior em moinhos de vazamento contínuos deplacas finas, primariamente, a fim de se conseguir uma menos espessurafinal de fita quente, particularmente no caso de aço de alta resistência. Emadição, por meio de LCR, as reduções de espessura ou as forças de Iamina-ção nos estágios de laminação do moinho de fita quente podem ser diminuí-das de maneira bem-sucedida, de modo que o desgaste de rotina dos está-gios de laminação e a porosidade de escama da fita quente podem ser mi-nimizados e a corrida de fita pode ser aperfeiçoada. A redução de espessuraobtida por LCR de acordo com a invenção, de preferência, se situa entre 5 e30 mm.

SR é entendida a significar redução de espessura controlada dafita no ponto mais baixo da piscina de líquido um pouco antes da solidifica-ção final. O objetivo da SR é reduzir as segregações de centro e a porosida-de de núcleo. Esse processo tem sido predominantemente usado até agoraem lingote dentado e moinhos de vazamento contínuo de placas finas.

A invenção propõe agora o uso de SR também para a produçãode folha de aço magnética com grão orientado em moinhos de vazamentocontínuo de placas finas ou moinhos de vazamento / laminação. Pela redu-ção, alcançável dessa maneira, particularmente de segregação de centro desilício nos pré-produtos laminados à quente subseqüentemente, é possívelhomogeneizar a composição química sobre a espessura de fita, que é vanta-joso com respeito às propriedades magnéticas. Bons resultados de SR sãoconseguidos se a redução de espessura, através do uso de SR, for de 0,5 -5 mm. O seguinte serve como uma referência para o instante de tempo emque RM for usada em conexão com vazamento contínuo realizado de acordocom a invenção:

- início da zona de RM com um grau de solidificação de fs = 0,2,

- final da zona de RM, em que fs = 0,7 - 0,8.

No caso de moinhos de vazamento contínuo de placas finas, acorda normalmente deixando o casco de moldagem verticalmente é dobra-da, em locais que se situam profundamente, na direção horizontal. Em umaconcretização vantajosa adicional da invenção, como um resultado do va-zamento de corda a partir do metal em fusão sendo dobrado na direção hori-zontal e estabilizado em uma temperatura variando entre 700 e 1 .OOO0C (depreferência, 850 - 950°C), fraturas na superfície das placas finas, separadasda corda, que, de outra maneira, ocorreriam particularmente como uma con-seqüência de fraturas nas bordas da corda, podem ser evitadas. Na faixa detemperaturas mencionadas, o aço usado de acordo com a invenção possuiboa ductibilidade na superfície de corda ou próximo às bordas, de modo queele pode seguir de maneira segura as deformações que surgem quando do-brado e estabilizado na direção horizontal.

Na maneira presentemente conhecida, placas finas, que sãosubseqüentemente aquecidas, em uma instalação, para a temperatura deinício adequada para a laminação à quente, e, então, tomadas para o está-gio de laminação à quente, são divididas a partir da corda de vazamento. Atemperatura, na qual as placas finas entram na instalação, está, de prefe-rência, acima de 650°C. O tempo de residência na instalação deve ser me-nor do que 60 minutos, a fim de evitar a descamação.

De acordo com a invenção, o primeiro passo de laminação àquente é realizado a 900 - 1.200°C, a fim de ser capaz de se conseguir atensão de deformação de > 40% com este passo. No primeiro passo de la-minação à quente, de acordo com a invenção, uma tensão de deformaçãode pelo menos 40% é alcançada, de modo a se conseguir somente uma re-dução comparativamente pequena por passo, nos estágios de laminaçãofinais, necessários a se obter a espessura de fita final desejada. O uso deelevadas reduções por passo (tensões de deformação) nos primeiros doisestágios de laminação resulta na redução necessária da microestrutura desolidificação com grão grosseiro para uma microestrutura laminada fina, queé a pré-condição para boas propriedades magnéticas do produto final sendofabricado. Conseqüentemente, a redução por passo, no estágio de Iamina-ção final, deve ser limitada a 30%, no máximo, de preferência, menos do que20%, por meio do que é também vantajoso para um resultado de laminaçãoà quente desejado, que seja ótimo com respeito às propriedades aspiradaspara, se a redução por passo no penúltimo estágio de laminação do trem deacabamento, for menor do que 25%. Um programa de passo de reduçãoestabelecido na prática em um moinho de laminação de fita quente de seteestágios, que tenha resultado em propriedades ótimas da folha de aço mag-nética acabada, prescreve que, para uma espessura de pré-fita de 63 mm euma espessura final de fita quente de 2 mm, a tensão obtida no primeiro es-tágio seja de 62%, no segundo estágio, seja de 54%, no terceiro estágio,seja de 47%, no quarto estágio, seja de 35%, no quinto estágio, seja de28%, no sexto estágio, seja de 17% e no sétimo estágio, seja de 11%.

A fim de se evitar uma microestrutura não uniforme grosseira ouprecipitações grosseiras na fita quente, que prejudicariam as propriedadesmagnéticas do produto final, é vantajoso iniciar a resfriar a fita quente tãologo quanto possível, depois do estágio de laminação final do trem de aca-bamento. Em uma concretização prática da invenção, é, portanto, propostocomeçar o resfriamento com água dentro de cinco segundos, no máximo,depois de deixar o estágio de laminação final. Nesse caso, o objetivo é paraperíodos de pausa tão curtos quanto possível, de um segundo ou menos,por exemplo.

O resfriamento da fita quente também pode ser realizado deuma maneira que o resfriamento com água seja realizado em dois estágios.Para essa finalidade, seguindo o estágio de laminação final, a fita quentepode, primeiramente, ser resfriada para próximo a ou abaixo da temperaturade redução alfa / gama, a fim de, então, de preferência, depois de uma pau-sa de resfriamento de um a cinco segundos, de modo a eqüalizar a tempera-tura sobre a espessura de fita, realizar o resfriamento adicional com águaabaixo da necessária temperatura de bobinamento. A primeira fase de res-friamento pode ocorrer na forma do assim chamado "resfriamento compac-to", em que a fita quente é rapidamente resfriada sobre uma curta distânciaem intensidade e velocidade de resfriamento elevadas (pelo menos 200 K/s),dispensando-se grandes quantidades de água, enquanto a segunda fase deresfriamento com água ocorre durante uma distância mais longa em menorintensidade, de modo que é conseguido um resultado de resfriamento tãouniforme quanto possível sobre a seção transversal de fita.

A temperatura de resfriamento deve se situar, de preferência, nafaixa de temperaturas de 500 - 780°C. Temperaturas mais elevadas, por umlado, conduziriam a precipitações grosseiras indesejáveis, e, por outro lado,reduziriam a capacidade de decapagem. A fim de se usar temperaturas debobinamento mais elevadas (> 700°C), é empregado um assim chamadobobinador de curta distância, que está disposto imediatamente antes da zo-na de resfriamento compacta.

Para otimização adicional da microestrutura, a fita quente obtidadessa maneira pode ser recozida de maneira ótima novamente depois debobinamento ou antes de laminação à frio.

Se a fita quente for laminada à frio em vários estágios, pode servantajoso se realizar opcionalmente o recozimento intermediário entre osestágios de laminação à frio.

Depois de laminação à frio, a fita obtida é submetida à recristali-zação e ao recozimento de descarburização. A fim de formar as precipita-ções de nitreto, que são usadas para controlar o crescimento de grão, a fitafria pode ser submetida a recozimento de nitrogenização durante ou depoiso recozimento de descarburização, em uma atmosfera contendo NH3.

Uma possibilidade adicional de formação das precipitações denitreto é aplicar compostos antiadesão contendo nitrogênio, tais como, porexemplo, nitrato de manganês ou nitreto de cromo, por sobre a fita fria, se-guindo o recozimento de descarburização, com o nitrogênio sendo difundidona fita durante a fase de aquecimento de recozimento final, antes de recris-talização secundária.

A invenção é descrita abaixo, em detalhes, com base em umaconcretização de exemplo.

Exemplo 1:

Um aço em fusão, com a composição de 3,22% em Si, 0,020%em C, 0,066% em Mn, 0,016% em S, 0,013% em Al, 0,0037% em N, 0,022%em Cu e 0,024% em Cr, depois de tratamento metalúrgico secundário, foivazado continuamente em uma instalação de colher de fundição e em umainstalação de vácuo para formar uma corda de 63 mm de espessura. Antesde entrar na instalação de eqüalização, que se situa em linha, a corda foidividida em placas finas. Depois de um tempo de residência de 20 minutos,na instalação de eqüalização a 1.150°C, as placas finas foram, então, de-sescamadas e laminadas à quente de diferentes maneiras:

- Variante "WW1": no caso dessa variante de acordo com a in-venção, o primeiro passo ocorreu a 1.090°C, com uma tensão de deforma-ção E1 de 61%, e, o segundo passo, à 1.050°C, com uma tensão de defor-mação E2 de 50%. No caso dos dois passos finais, as tensões de reduçãoforam de E6 = 17% e E7 = 11%.

- Variante "WW2". essa variante, não de acordo com a invenção,foi diferenciada por uma redução de espessura de 28%, no primeiro passo, ede 28%, no segundo passo, por meio do que os dois passos finais tiveramuma tensão de deformação de 28% e de 20%.

O resfriamento foi idêntico para ambas as variantes de lamina-ção à quente, por borrifamento com água dentro de 7 segundos depois dedeixar o estágio de laminação final, para uma temperatura de bobinamentode 610°C. Assim como a fita quente produzida dessa maneira, tendo umaespessura de 2,0 mm, amostras para investigações micrográficas foramtambém obtidas por abortamento de laminação à quente depois do segundopasso, por meio de resfriamento rápido.

No processamento de fita magnética subseqüente, a fita foi pri-meiro recozida na instalação contínua e, então, laminada à frio em um únicoestágio sem recozimento intermediário para espessura final de 0,30 mm.

Para os recozimentos a seguir ao segundo estágio, foram novamente sele-cionadas diferentes variantes:

- variante "E1": ocorreu somente recozimento de descarburiza-ção padrão, a 860°C, em que a fita foi recristalizada e descarburizada,

- Variante "E2": aqui, a fita foi nitrogenizada a seguir ao recozi-mento de descarburização em linha padrão, durante 30 segundos, a 860°C,em uma atmosfera contendo NH3. Depois disso, toda a fita foi finalmenterecozida, para formar uma textura de Goss nítida, revestida com um isola-mento elétrico e submetida a recozimento para alívio de tensões.

A tabela seguinte representa os resultados magnéticos da fitaindividual como uma função de suas diferentes condições de processamento(ε1 / ε2 / ε6 / e7: tensões de deformação nos passos de laminação à quentecorrespondentes):

Os diferentes resultados magnéticos, como uma função dascondições de laminação à quente selecionadas, podem ser explicados combase nas diferentes microestruturas. No caso da variante de acordo com ainvenção, "WW1", é formada uma microestrutura mais fina e, acima de tudo,substancialmente homogênea (Figura 1), pelas elevadas tensões de defor-mação nos dois primeiros passos de laminação. Depois do segundo passo,um tamanho de grão médio de 5,07 pm com um desvio padrão de 3,65 |jm éo caso aqui.

Ao contrário, laminação à quente sob condições não de acordocom a invenção (variante "WW2"), depois do segundo passo, conduz a umamicroestrutura substancialmente menos homogênea (Figura 2) tendo umtamanho de grão médio de 5,57 pm com um desvio padrão de 7,43 pm.

Claims (11)

1. Processo para produção de fita de aço magnética com grãoorientado, usando o processo de vazamento contínuo de placas finas, com-preendendo as seguintes etapas de rotina:a) fundição de um aço, que além de ferro e impurezas inevitá-veis, contém (em % em peso)Si: 2,5 - 4,0%,C: 0,01 -0,10%,Mn: 0,02 - 0,50%,S e Se com teores, cujo total importa em 0,005 - 0,04%, alterna-tivamente- até 0,07% em Al,- até 0,015% em N,- até 0,035% em Ti,-até 0,3% em P,- um ou mais elementos a partir do grupo de As, Sn, Sb, Te, Bicom teores de até 0,2% em cada caso,- um ou mais elementos a partir do grupo de Cu, Ni, Cr, Co, Mocom teores de até 0, 3% em cada caso,- um ou mais elementos a partir do grupo de B, V, Nb com teoresde até 0,012% em cada caso,b) tratamento metalúrgico secundário do metal em fusão emuma instalação de colher de fundição e/ou instalação de vácuo.c) vazamento contínuo do metal em fusão em uma corda,d) divisão da corda em placas finas,e) aquecimento das placas finas, em uma instalação que estejaem linha, para uma temperatura variando entre 1.050 e 1.300°C,- o tempo de residência na instalação sendo de 60 minutos, nomáximo,f) laminação à quente contínua das placas finas em um moinhode laminação à quente de múltiplos estágios em linha para formar fita quentetendo uma espessura de 0,5 - 4,0 mm,- durante este estágio de laminação à quente, a primeira corridade conformação sendo realizada em uma temperatura de 900 - 1.200°C,com uma tensão de deformação de mais do que 40,- a redução por passo, na segunda corrida de conformação, sen-do de mais do que 30%, e- a redução por passo, na corrida de laminação à quente final,sendo de 30%, no máximo,g) resfriamento da fita quente,h) enrolamento da fita quente em uma bobina,i) alternativamente: recozimento da fita quente depois do bobi-namento ou antes da laminação à frio,j) laminação à frio da fita quente em fita fria tendo uma espessu-ra final de 0,15 - 0,50 mm,k) recristalização e recozimento de descarburização da fita fria,l) aplicação de um separador de recozimento por sobre a super-fície de fita,m) recozimento final da recristalização e descarburização da fitafria recozida, a fim de formar uma textura de Goss,n) alternativamente: revestimento da fita fria recozida acabadacom um isolamento elétrico e subseqüente recozimento da fita fria revestidapara alívio de tensões,o) alternativamente: refinamento de domínio da fita fria revestida.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe-lo fato de que o aço em fusão, no curso de seu segundo tratamento metalúr-gico (etapa b), é inicialmente tratado na instalação de vácuo e, então, nainstalação de colher de fundição; alternativamente, a seqüência de tratamen-to inicial na instalação de colher de fundição e, então, na instalação de vá-cuo também pode ser selecionada, assim como somente tratamento meta-lúrgico secundário exclusivamente na instalação de vácuo ou somente nainstalação de colher de fundição.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe-lo fato de que o aço em fusão, no curso de seu segundo tratamento metalúr-gico (etapa b), é tratado de maneira alternada na instalação de colher defundição e na instalação de vácuo.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que o segundo tratamento metalúrgico (e-tapa b) do metal em fusão é continuado durante um tempo tal até que seuteor em hidrogênio seja de 10 ppm, no máximo, durante o processo de va-zamento (etapa c).

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que o aço em fusão é vazado para formara corda (etapa d) em um casco de moldagem contínua, que está equipadocom um freio eletromagnético.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que redução de espessura em linha dacorda, vazada a partir do metal em fusão, mas, ainda líquida no núcleo, o-corre no curso da etapa c).

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que o vazamento de corda a partir do me-tal em fusão é dobrada na direção horizontal e estabilizada no curso da eta-pa c), em uma temperatura de entre 700 e 1.OOO0C (de preferência, 850 - 950°C).

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que a fita entra na instalação de eqüaliza-ção em uma temperatura acima de 650°C.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que o resfriamento acelerado da fita quen-te começa nos últimos cinco segundos depois de deixar o estágio de Iamina-ção final.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que a fita fria é nitrogenizada durante oudepois de descarburização por recozimento em uma atmosfera contendoamônia.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que um ou vários compostos químicos sãoadicionados ao separador de recozimento, que resulta em nitrogenização dafita fria durante a fase de aquecimento de recozimento final antes de recris-talização secundária.