BRPI0614379A2 - método para produção de tira de aço magnética de grãos orientados - Google Patents

Abstract

METODO PARA PRODUçãO DE TIRA DE AçO MAGNéTICA DE GRãOS ORIENTADOS. A presente invenção refere-se a um método para produção de lâmina de aço magnética de grãos orientados de alta qualidade, particular- mente para produção de chamado material HGO (material de grãos alta- mente orientados), usando o processo de fusão contínua de placas finas. Partindo de uma liga de aço com (em % em peso) Si: 2,5 - 4,0 %, C: 0,02 - 0,10 %, Aí: 0,01 - 0,065 %, N: 0,003 - 0,015 %, a invenção para este fim propõe uma sequência operacional cujas etapas individuais (tratamento me- talúrgico secundário do metal fundido, fusão continua do metal fundido em uma barra, divisão da barra em placas finas, aquecimento das placas finas, laminação contínua a quente das placas finas em tira quente, resfriamento da tira quente, bobinagem da tira quente, laminação a frio da tira quente em tira fria, recozimento por recristalização e descarburação da tira fria, aplicação de um separador de recozimento, recozimento final da tira fria recozida por recristalização e descarburação para formar uma textura de Goss) são harmonizadas entre si, de modo que uma lâmina de aço magnética com propriedades eletromagnéticas otimizadas é obtida utilizando aparelho convencional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA PRODUÇÃO DE TIRA DE AÇO MAGNÉTICA DE GRÃOSORIENTADOS".

A presente invenção refere-se a um método para produção detira de aço magnética de grãos orientados de alta qualidade, particularmentepara produção de chamado material HGO (material de grãos altamente ori-entados), usando o processo de fusão contínua de placas finas.

Em princípio, sabe-se que Iaminadores de fusão contínua deplacas finas são especialmente adequados para produção de lâmina de açomagnética devido ao vantajoso controle de temperatura tornado possível porprocessamento em linha de placas finas. Assim, JP 2002212639 A descreveum método para produção de lâmina de aço magnética de grãos orientados,em que um metal fundido, que (em % em peso) contém 2,5 - 4,0% de Si e0,02 - 0,20% de Mn como os principais componentes inibidores, 0,0010 -0,0050% de C, 0,002 - 0,010% de Al mais quantidades de S e Se, bem co-mo componentes adicionais opcionais formadores de liga, tais como Cu, Sn,Sb, P, Cr, Ni, Mo e Cd, o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis, éformado em placas de aço finas que apresentam uma espessura de 30 -140 mm. Em uma modalidade desse método do estado da técnica descritocomo vantajoso, as placas finas são recozidas a uma temperatura de 1.000- 1.250°C antes de laminação a quente, a fim de obter propriedades magné-ticas ótimas na lâmina de aço magnética acabada. Adicionalmente, o méto-do do estado da técnica exige que a tira quente, que tem 1,0 - 4,5 mm deespessura após laminação a quente, é recozida por 30 - 600 segundos atemperaturas de 950 - 1150°C, antes de ser laminada com tensões de de-formação de 50 - 85% em tira fria. Como vantagem de usar placas finas co-mo pré-material para produção de lâmina de aço magnética, aponta-se naJP 2002212639 A que uma distribuição uniforme de temperaturas e umamicroestrutura igualmente homogênea podem ser garantidas em toda a se-ção transversal da placa devido à pequena espessura das placas finas, demodo que a tira obtida possua uma distribuição de características corres-pondentemente uniforme em sua espessura.Um outro método para produção de lâmina de aço magnética degrãos orientados, que, contudo, somente se refere à produção de qualida-des padrão, chamado material CGO (material convencional de grãos orien-tados), é conhecido de JP 56-158816 A. Nesse método, um metal fundido,que contém (em % em peso) 0,02 - 0,15% de Mn como o principal compo-nente inibidor, mais de 0,08% C, mais de 4,5% de Si e no total 0,005 - 0,1%de S e Se1 o restante sendo ferro e impurezas inevtiáveis, é fundido em pla-cas finas que apresentam uma espessura de 3 - 80 mm. Laminação a quen-te dessas placas finas começa antes de sua temperatura cair abaixo de700°C. No curso de laminação a quente, as placas finas são laminadas emtiras quentes que apresentam uma espessura de 1,5 - 3 mm. No curso delaminação a quente, as placas finas são laminadas em tiras quentes que ; _apresentam uma espessura de 1,5 - 3,5 mm. A espessura da tira quentenesse caso apresenta a desvantagem de que a espessura final padrão a-baixo de 0,35 mm, que é a norma comercial para lâmina de aço magnéticade grãos orientados, pode somente ser produzida com uma tensão de de-formação de laminação a frio acima de 76% em um processo de laminaçãoa frio de estágio único ou por meio de laminação a frio multiestágio conven-cional com recozimento intermediário, motivo pelo qual é desvantajoso nes-se método o fato de que a alta tensão de deformação a frio não se adapta àinibição relativamente fraca por MnS e MnSe. Isso conduz a propriedadesmagnéticas não-estáveis e insatisfatórias do produto acabado. Alternativa-mente, um processo de laminação a frio multiestágio mais elaborado e maisamplo com recozimento intermediário deve ser aceito.

Possibilidades adicionais de produzir lâmina de aço magnéticade grãos orientados utilizando um Iaminador de fusão contínua de placasfinas são amplamente documentadas na DE 197 45 445 C1. No métododesenvolvido da DE 197 45 445 C1 e contra o fundamento do estado datécnica conhecido até aqui, é produzido um material fundido de aço e silícioque é continuamente vazado em uma barra que apresenta uma espessurade 25 - 100 mm. A barra é resfriada durante o processo de solidificação auma temperatura maior que 700°C e dividida em placas finas. As placasfinas são então alimentadas a um forno de equalização vertical em linha eaquecidas nesse forno a uma temperatura <=1170°C. As placas finas,aquecidas dessa maneira, são subseqüentemente laminadas de maneiracontínua em um Iaminador a quente multiestande para formar tira quenteque apresenta uma espessura de <= 3,0 mm, a primeira corrida deformação sendo realizada quando a temperatura interna da tira laminada éde 1.150°C no máximo, com a redução de espessura sendo de pelo menos 20 %.

A fim de poder utilizar as vantagens do processo de fu-são/laminação, como resultado de usar placas finas como pré-material, paraproduzir lâmina de aço magnética de grãos orientados, os parâmetros delaminação a quente de acordo com as explicações dadas na DE 197 45 445C1 devem ser selecionados de tal maneira que o metal sempre permaneçasuficientemente dúctil. Com relação a isso, afirma-se na DE 197 45 445 C1que com respeito ao pré-material para lâmina de aço magnética de grãosorientados, a ductilidade é maior se a barra é resfriada após solidificação aaproximadamente 800°C, em seguida mantida apenas relativa e brevementea temperatura de equalização, por exemplo, 1.150°C, e é desse modo a-quecida homogeneamente de maneira total. A capacidade de laminaçãoótima a quente desse material depende, portanto, de se a primeira corridade formação ocorre a temperaturas abaixo de 1.150°C, com uma tensão dedeformação de pelo menos 20%, e a tira, partindo de uma espessura inter-mediária de 40 - 8 mm, é levada por meio de dispositivos de resfriamentointerestandes à alta pressão, em no máximo duas corridas seqüenciais deformação, a temperaturas de laminação menores que 1.000 °C. Assim, evi-ta-se que a tira seja formada na faixa de temperaturas em torno de 1.000°C, que é crítica com relação à ductilidade.

De acordo com DE 197 45 445 C1, a tira quente formada dessamaneira é então laminada a frio em um ou diversos estágios com recozi-mento intermediário por recristalização até uma espessura final que variaentre 0,15 e 0,50 mm. A tira fria é finalmente submetida a recozimento porrecristalização e descarburação, dotado de um separador de recozimentoque contém predominantemente MgO1 em seguida submetida a recozimentofinal a fim de formar uma textura de Goss. Finalmente, a tira é revestida comum isolamento elétrico e submetida a recozimento para aliviar tensões.

Apesar das amplas propostas de uso prático, documentadas noestado da técnica, o uso de Iaminadores de fusão, em que tipicamente umabarra que apresenta uma espessura de usualmente 40 - 100 mm é fundidae em seguida dividida em placas finas, para produzir lâmina de aço magné-tica de grãos orientados, permanece exceção devido às exigências especi-ais que surgem na produção de lâmina de aço magnética com respeito àcomposição de metal fundido e controle de processamento.

Investigações práticas demonstram que importância essencialliga-se ao forno-panela com relação ao uso de Iaminadores de fusão contí-nua de placas finas. Nessa unidade, o aço fundido é alimentado ao Iamina-dor de fusão contínua de placas finas e ajustado mediante aquecimento àtemperatura desejada para vazamento. Adicionalmente, a composição quí-mica do aço considerado pode ser finalmente ajustada no forno-panela me-diante adição de elementos formadores de liga. Adicionalmente, a escóriano forno-panela é usualmente condicionada. Quando aço em processamen-to acalma-se com alumínio, pequenas quantidades de Ca são adicionadasao aço fundido no forno-panela, a fim de garantir a capacidade de vazamen-to desse aço.

Embora no caso de aço acalmado com silício-alumínio, neces-sário para lâmina de aço magnética de grãos orientados, nenhuma adiçãode Ca seja exigida para garantir capacidade de vazamento, a atividade deoxigênio na escória da panela tem de ser reduzida.

A produção de lâmina de aço magnética de grãos orientadosexige adicionalmente ajuste muito preciso da análise química alvo, isto é, oteor de componentes individuais tem de ser ajustado muito exatamente emuma etapa com relação à outra, de modo que, dependendo do teor absolutoselecionado, os limites de alguns componentes sejam muito rigorosos. Aqui,tratamento no forno-panela atinge seus limites.

Condições substancialmente melhores podem ser obtidas nessecaso usando uma unidade de vácuo. Em contraste com desgaseificação dapanela, no entanto, uma unidade de vácuo RH ou DH não é adequada paracondicionamento de escória. Isso é necessário a fim de garantir capacidadede vazamento de materiais fundidos usados para produção de lâmina deaço magnética de grãos orientados.

Com base no estado da técnica descrito acima, o objetivo dainvenção foi, portanto, desenvolver um método que torne possível produzireconomicamente lâmina de aço magnética de grãos orientados de alta qua-lidade (especialmente HGO) utilizando Iaminadores de fusão contínua deplacas finas.

Esse objetivo foi alcançado por meio de um método para produ-ção de tira de aço magnética de grãos orientados que, de acordo com a in-venção, compreende as seguintes etapas:

a) fusão de um aço, que além de aço e impurezas inevitáveiscontém (em % em peso)

Si: 2,5-4,0 %,

C: 0,02-0,10%,

Al: 0,01 - 0,065 %

N: 0,003-0,015 %,

alternativamente

até 0,30 % de Mn,

até 0,05 % de Ti,

até 0,3 % de P,

um ou mais elementos do grupo de S, Se com teores cujasquantidades totais chegam a 0,04 % no máximo,

um ou mais elementos do grupo de As, Sn, Sb, Te, Bi com teo-res de até 0,2 % em cada caso,

um ou mais elementos do grupo de Cu, Ni, Cr, Co, Mo com teo-res de até 0,5 % em cada caso,

um ou mais elementos do grupo de Β, V, Nb com teores de até0,012 % em cada caso,

b) tratamento metalúrgico secundário do metal fundido em umforno-panela ou em uma unidade de vácuo,

c) fusão contínua do metal fundido em uma barra,

d) divisão da barra em placas finas,

e) aquecimento das placas finas em um forno vertical em linha auma temperatura que varia entre 1.050 e 1.300°C,

- o tempo de residência no forno sendo de 60 minutos no máximo,

f) laminação contínua a quente das placas finas em um Iamina-dor a quente multiestande vertical em linha em tira quente que apresentauma espessura de 0,5-4,0 mm,

- durante esse estágio de laminação a quente, a primeira corridade formação sendo realizada a uma temperatura de 900 - 1.200°C comuma tensão de deformação de mais de 40 %,

- pelo menos os dois passos de redução subsequentes no pro-cesso de laminação a quente subsequente sendo realizados com as duasfases (α-γ) presentes no estado misto,

- a redução por passagem na corrida final de laminação a quen-te sendo de 30% no máximo,

g) resfriamento da tira quente,

h) bobinagem da tira quente em uma bobina,

i) alternativamente: recozimento da tira quente após bobinagemou antes de laminação a frio,

j) laminação a frio da tira quente em tira fria apresentando umaespessura final de 0,15 - 0,50 mm,

k) recozimento por recristalização e descarburação da tira fria,opcionalmente também com nitrogenação durante ou após descarburação,

I) recozimento final da tira fria recozida por recristalização e des-carburação a fim de formar uma textura de Goss,

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

A seqüência de trabalho proposta pela invenção é harmonizadade tal maneira que a lâmina de aço magnética, que possui propriedades ele-tromagnéticas otimizadas, pode ser produzida usando aparelho convencional.

Com essa finalidade, aço de composição presentemente conhe-cida é fundido na primeira etapa. Esse aço fundido é então submetido a tra-tamento metalúrgico secundário. Esse tratamento inicialmente ocorre depreferência em uma unidade de vácuo para ajustar a composição químicado aço na estreita faixa de análise exigida e para obter um baixo teor de hi-drogênio de 10 ppm no máximo, a fim de reduzir o perigo de rompimento dabarra a um mínimo quando o aço fundido é vazado.

Após tratamento na unidade de vácuo, é conveniente continuaro processo com um forno-panela, a fim de, no caso de retardos na fusão,poder garantir a temperatura necessária para fundir e condicionar a escóriapara impedir no curso de fusão contínua de placas finas obstrução dos bicosde imersão na forma, e, assim, evitar que se tenha de abortar o processo defundição.

De acordo com a invenção, inicialmente um forno-panela seriautilizado para condicionamento de escória, seguido de tratamento em umaunidade de vácuo a fim de ajustar a composição química do aço fundido emlimites estreitos de análise. Essa combinação, contudo, associa-se à des-vantagem de que no caso de retardos na fusão a temperatura do metal fun-dido cai em tal grau que não é mais possível vazar o aço fundido.

É também consistente com a invenção usar somente o forno-panela. Entretanto, esse procedimento associa-se à desvantagem de que aanálise não é tão precisa como no caso de tratamento em uma unidade devácuo e, além disso, um alto teor de hidrogênio poderá desenvolver-sequando o metal fundido é vazado com o perigo de rompimento da barra.

É também consistente com a invenção usar somente a unidadede vácuo. Entretanto, por um lado esse procedimento traz o perigo de queno caso de retardos na fusão a temperatura do metal fundido caia em talgrau que não seja mais possível vazar o aço fundido; por outro lado, existe operigo de que os bicos de imersão tornem-se obstruídos durante o processoe, assim, o processo tenha de ser abortado.

De acordo com a invenção, portanto, se um forno-panela e uni-dade de vácuo estão disponíveis, e dependendo da metalurgia de aço parti-cular e das exigências de vazamento, ambos os Iaminadores são usadosem combinação.

Uma barra, preferencialmente apresentando uma espessura de25 - 150 mm, é por conseguinte vazada a partir do metal fundido tratadodessa maneira.

Quando a barra é vazada na estreita forma de Iaminadores defusão contínua de placas finas, altas vazões, turbulência e distribuição irre-gular de correntes na largura da barra surgem na zona de nível de líquido.

Isso leva, por um lado, o processo de solidificação a tornar-se irregular, demodo que fissuras longitudinais na superfície possam ocorrer na barra va-zada. Por outro lado, como resultado de o metal fundido escoar desigual-mente, escória de vazamento ou pó de fundente é lançado na barra. Essasinclusões degradam o acabamento da superfície e a pureza interna das pla-cas finas divididas da barra vazada após ela ter solidificado.

Em uma modalidade vantajosa da invenção, tais defeitos podemser evitados em grande grau como resultado de o aço fundido ser derrama-do em uma forma de moldagem contínua, que é equipado com uma travaeletromagnética. Quando usada de acordo com a invenção, tal trava resultaem harmonização e ajuste do fluxo na forma, particularmente na zona denível de líquido, mediante produção de um campo magnético, que ao reagirreciprocamente com os jatos de metal fundido que entram na forma reduzsua velocidade através do chamado efeito "força de Lorentz".

A emergência de uma microestrutura na barra de aço fundido, oque é favorável com relação às propriedades eletromagnéticas, pode tam-bém ser acentuada se fundição é realizada a baixa temperatura de supera-quecimento. Esta última é preferencialmente de -248°C (25 K) no máximoacima da temperatura mínima de líquido do metal fundido vazado. Se essavariante vantajosa da invenção é considerada, congelamento na zona denível de líquido do aço fundido vazado a baixa temperatura de superaque-cimento, e assim problemas de vazamento a ponto de ter de abortar o pro-cesso, podem ser evitados usando uma trava eletromagnética na forma demoldagem. A força exercida pela trava eletromagnética leva o metal quentefundido à zona de nível de líquido e causa uma elevação de temperaturanessa zona, o que é suficiente para assegurar vazamento livre de proble-mas.

A microestrutura homogênea e de solidificação de grãos finos dabarra vazada obtida dessa maneira influencia vantajosamente as proprieda-des magnéticas de lâmina de aço magnética de grãos orientados produzidade acordo com a invenção.

De acordo com a invenção, todo esforço é feito para evitar tantoquanto possível a formação de precipitações de nitreto antes de laminação aquente e durante laminação a quente, de modo a poder utilizar no mais altograu a possibilidade de produção controlada dessas precipitações, enquantoa tira quente resfria. A fim de avaliar isso, propõe-se em uma modalidadevantajosa da invenção realizar redução de espessura em linha da barra, quefoi vazada do metal fundido, mas que está ainda líquida no núcleo.

Como métodos para reduzir a espessura conhecida intrinseca-mente, chamada redução de núcleo líquido - no seguinte "LCR" - e chama-da redução suave - no seguinte "SR" - podem ser empregadas. Essas pos-sibilidades de redução da espessura de uma barra vazada podem ser usa-das como tais ou em combinação.

No caso de LCR, a espessura da barra é reduzida aproximada-mente abaixo da espessura da forma, enquanto o núcleo da barra encontra-se ainda líquido. LCR é utilizado de acordo com o estado da técnica em Ia-minadores de fusão contínua de placas finas essencialmente a fim de obteruma espessura final menor da tira quente, particularmente no caso de açode alta resistência. Adicionalmente, por meio de LCR as reduções de es-pessura ou as forças de laminação nos estandes de laminação do Iaminadorde tira quente podem ser reduzidas com êxito, de modo que desgaste derotina dos estandes de laminação e a porosidade por incrustações da tiraquente possam ser minimizados e a corrida da tira aperfeiçoada. A reduçãode espessura obtida por LCR de acordo com a invenção preferencialmentesitua-se entre 5 e 30 mm.

SR é entendido significar redução controlada de espessura datira no ponto mais baixo do poço de líquido imediatamente antes de solidifi-cação final. O objetivo de SR é reduzir segregações centrais e porosidadeno núcleo. Esse método tem sido predominantemente usado até agora emlingote laminado e Iaminadores de fusão contínua de placas.

A invenção propõe agora o uso de SR também para produzirlâmina de aço magnética de grãos orientados em Iaminadores de fusão con-tínua de placas finas ou Iaminadores de fusão/laminação. Por meio da redu-ção, obtenível dessa maneira, particularmente de segregação central de silí-cio nos pré-produtos subseqüentemente laminados a quente, é possívelhomogeneizar a composição química na espessura da tira, o que é vantajo-so com relação às propriedades magnéticas. Bons resultados com SR sãoobtidos se a redução da espessura pelo uso de SR é de 0,5 - 5 mm. O quesegue pode servir como uma referência para o momento em que SR for u-sado em conjunto com fusão contínua realizada de acordo com a invenção:

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

- fim da zona de SR onde fs = 0,7 - 0,8

No caso de Iaminadores de fusão contínua de placas finas, abarra que normalmente deixa a forma de moldagem verticalmente é flexio-nada em locais com depressão no sentido horizontal. Em uma modalidadeadicional vantajosa da invenção, como resultado da barra vazada do metalfundido que é flexionado no sentido horizontal e endireitado em uma tempe-ratura que varia entre 700 e 1.000°C (preferencialmente 850 - 950°C), fissu-ras na superfície das placas finas separadas a partir da barra, que de outromodo ocorreriam particularmente como conseqüência de fissuras nas bor-das da barra, podem ser evitadas. Na faixa de temperaturas mencionadas, oaço usado de acordo com a invenção possui boa ductilidade na superfícieda barra ou próximo das bordas, de modo que ele possa acompanhar segu-ramente as deformações que se originam quando flexionado e endireitado.

No modo presentemente conhecido, placas finas, que são sub-sequentemente aquecidas em um forno à temperatura de partida adequadapara laminação a quente e em seguida levadas ao estágio de laminação aquente, são divididas a partir da barra vazada. A temperatura, em que asplacas finas entram no forno, está preferencialmente acima de 650°C. Otempo de residência no forno deve ser menor que 60 minutos a fim de evitarincrustação.

Um aspecto essencial da invenção com relação à produção dematerial HGO apresentado é que laminação a quente após a primeirapassagem de redução é realizada com as duas fases (α/γ) presentes noestado misto. Também, o objetivo final dessa medida é reduzir, tanto quantopossível, a emergência de precipitações de nitreto no curso de laminação aquente, a fim de poder controlar especificamente essas precipitações pormeio das condições de resfriamento na mesa de corrida após o últimoestande de laminação do Iaminador de tira quente. Para garantir isso deacordo com a invenção, laminação a quente é realizada com temperaturasem que quantidades mistas de austenita e ferrita estão presentes namicroestrutura da tira quente. Temperaturas típicas, que é o caso das ligasde aço utilizadas de acordo com a invenção, situam-se acima deaproximadamente 800°C, particularmente na faixa entre 850 and 1.150°C.

Na fase γ, nessas temperaturas o AIN mantém-se em solução. O efeito derefino dos grãos deve ser mencionado como um aspecto positivo adicionalde laminação a quente, com as duas fases presentes no estado misto. Umamicroestrutura de tira quente de grãos mais finos e homogenênea, o queafeta positivamente as propriedades magnéticas do produto final, é obtidacomo resultado da transformação da austenita em ferrita após as passagensde laminação a quente.

O impedimento de precipitações de nitreto é também avaliadodurante laminação a quente de acordo com a invenção devido ao fato deque uma tensão de deformação de pelo menos 40% já foi atingida naprimeira passagem de redução, a fim de ter apenas reduçõescomparativamente pequenas nos estandes de laminação final necessáriaspara obter a espessura final desejada da tira. Nesse caso, portanto, atensão de deformação total obtida por meio das duas primeiras passagensde redução no trem de acabamento preferencialmente situa-se acima de60%, por meio do que, em uma modalidade adicional vantajosa dainvenção, no primeiro estande de laminação do trem de acabamento, umgrau de deformação de mais de 40% é obtido e no segundo estande delaminação do trem de acabamento a redução é de mais de 30%.

O uso de altas reduções por passagem (tensões de deforma-ção) nos dois primeiros estandes de laminação resulta na necessária redu-ção da microestrutura de solidificação de grãos brutos a uma microestruturalaminada fina, que é a pré-condição para boas propriedades magnéticas doproduto final que é fabricado. Consequentemente, a redução por passagemno estande de laminação final deverá limitar-se a 30% no máximo, preferen-cialmente menos de 20%, motivo pelo qual é também vantajoso, para umresultado desejado de laminação a quente, que seja ótimo com relação àspropriedades apresentadas, que a redução por passagem no penúltimo es-tande de laminação do trem de acabamento seja menor que 25%. Um pro-grama de passagens de redução estabelecido na prática em um Iaminadorde tira quente de sete estandes, que resultou em propriedades ótimas dalâmina de aço magnética acabada, prescreve que para uma espessura depré-tira de 63 mm e uma espessura final de tira quente de 2 mm, a tensãoobtida no primeiro estande seja de 62%, no segundo estande, de 54%, noterceiro estande, de 47%, no quarto estande, de 35%, no quinto estande, de28%, no sexto estande, de 17%, e no sétimo estande, de 11 %.

A fim de evitar uma microestrutura áspera irregular ou precipita-ções ásperas na tira quente, que prejudicariam as propriedades magnéticasdo produto final, é vantajoso começar a resfriar a tira quente tanto quantopossível após o estande de laminação final do trem de acabamento. Emuma modalidade prática da invenção, propõe-se, portanto, começar o resfri-amento com água dentro de cinco segundos no máximo após deixar o es-tande de laminação final. Nesse caso, o objetivo são períodos de pausa tãocurtos quanto possível, de um segundo ou menos, por exemplo.

O resfriamento da tira quente pode ser também realizado demaneira que resfriamento com água seja realizado em dois estágios. Comesse fim, após o estande de laminação final, a tira quente pode primeira-mente ser resfriada até aproximadamente abaixo da temperatura de redu-ção alfa/gama, a fim de, então, preferencialmente após uma pausa de res-friamento de um a cinco segundos, equalizar a temperatura na espessura datira, para efetuar resfriamento adicional com água à temperatura de bobina-gem necessária. A primeira fase de resfriamento pode ocorrer na forma dochamado "resfriamento compacto", em que a tira quente é rapidamente res-friada por uma curta distância sob alta intensidade e taxa de resfriamento(pelo menos -73°C (200 K/s)) dispensando grandes quantidades de água,enquanto a segunda fase de resfriamento com água ocorre em uma distân-cia mais longa sob menos intensidade, de modo que um resultado de resfri-amento o mais uniforme possível seja obtido na seção transversal da tira.

A temperatura de bobinagem deve situar-se preferencialmentena faixa de temperaturas de 500 - 780°C. Temperaturas mais altas, por umlado, levariam a precipitações ásperas indesejáveis e, por outro lado, reduzi-riam a capacidade de desoxidação. A fim de usar temperaturas de bobina-gem maiores (> 700°C), um chamado resfriador de curta distância é empre-gado, que é disposto imediatamente após a zona de resfriamento compacto.

Dentro dos limites prescritos pela invenção, o método inventivopara produzir a tira laminada a quente é preferencialmente realizado de talmaneira que a tira quente obtida atinja precipitações de sulfeto e/ou nitretocom um diâmetro médio de grãos menor que 150 nm e uma densidademédia de pelo menos 0,05 μιτϊ2. Tal tira quente constituída dessa maneiraoferece pré-condições ótimas para controle eficaz de crescimento de grãosdurante as etapas de processamento subsequentes.

Para otimização adicional da microestrutura, a tira quente obtidadessa maneira pode ser opcionalmente recozida novamente após bobina-gem ou antes de laminação a frio.

Após laminação a frio, a tira obtida é submetida a recozimentopor recristalização e descarbonetação. A fim de formar precipitações de ni-treto, que são usadas para controlar crescimento de grãos, a tira fria podeser submetida a recozimento por nitrogenação durante ou após recozimentopor descarbonetação em uma atmosfera contendo NH3.

Uma possibilidade adicional de formar as precipitações de nitre-to é aplicar compostos antiaderentes contendo N, tal como, por exemplo,nitreto de manganês ou nitreto de cromo, na tira fria em seguida a recozi-mento por descarbonetação, com o nitrogênio sendo difundido na tira duran-te a fase de recozimento final por aquecimento antes de recristalização se-cundária.

A invenção é descrita abaixo em detalhes com base em umamodalidade exemplar.

Exemplo 1:

Um aço fundido com a composição de 3,15% de Si, 0,047% deC, 0,154% de Mn, 0,006% de S, 0,030% de Al, 0,0080% de N, 0,22% de Cue 0,06% de Cr, após tratamento metalúrgico secundário, foi vazado continu-amente em um forno-panela e uma unidade de vácuo em barra com espes-sura de 63 mm. Antes de entrar no forno de equalização vertical em linha, abarra foi dividida em placas finas. Após um tempo de residência de 20 minu-tos no forno de equalização a 1.150°C, as placas finas foram então desin-crustadas e laminadas a quente de diferentes maneiras:

- Variante "WW1": No caso dessa variante de acordo com a in-venção, a primeira passagem ocorreu a 1.090°C, com uma tensão de de-formação de 61%, e uma segunda passagem a 1050°C, com uma tensão dedeformação de 50%. As temperaturas de laminação nas passagens 3 - 7foram de 1.010C°, 980C°, 950C°, 930C° e 900C°. No caso das duas passa-gens finais, as tensões de deformação foram de 17% e 11%. Com essasvariantes de laminação a quente, foram obtidas as seguintes porcentagensde austenita nas passagens 1 - 7: 30% / 25% / 20% / 18% / 15% / 14% e 12%.

- Variante "WW2". Essa variante não de acordo com a invençãofoi diferenciada por uma redução na espessura de 28% na primeira passa-gem e de 28% na segunda passagem, pelo que as duas passagens finaisapresentavam uma tensão de deformação de 28% e de 20%. A temperaturade laminação na primeira passagem foi de 1.090C0 e na segunda passagemde 1.000C0. As passagens 3 - 7 foram realizadas a 950C° / 920C° / 890C° /860C° e 830C°. Como resultado, com essas variantes de laminação a quen-te, foram as seguintes as percentagens de austenita nas passagens 1 - 7:30% / 20% /15% /12% /10% / 8% and 7%.

O resfriamento foi idêntico para ambas as variantes de lamina-ção a quente, por meio de pulverização com água dentro de 7 segundosapós deixar o estande de laminação final a uma temperatura de bobinagemde 650°C. Bem como a tira quente produzida dessa maneira apresentandouma espessura de 2,0 mm, amostras para investigações micrográficas fo-ram também obtidas abortando laminação a quente após a segunda passa-gem por meio de resfriamento rápido.

No processamento subsequente de tira magnética, a tira foi pri-meiro recozida no forno contínuo e em seguida laminada a frio em um únicoestágio sem recozimento intermediário até uma espessura final de 0,30 mm.Para os recozimentos em seguida, duas diferentes variantes foram nova-mente selecionadas:

- Variante "E1": Somente recozimento padrão por descarboneta-ção a 860°C ocorreu, em que a tira foi recristalizada e descarbonetada,

- Variante "E2": Aqui, a tira foi nitrogenada após recozimentopadrão por descarbonetação em linha por 30 segundos a 860°C sob umaatmosfera.

Subseqüentemente, toda a tira foi finalmente recozida para for-mar uma textura de Goss, revestida com um isolamento elétrico e submetidaa recozimento para alívio de tensões.

A tabela seguinte representa os resultados magnéticos da tiraindividual como função de suas diferentes condições de processamento (γ2/ γ3 / γ6 / γ7: porcentagens de austenita nas passagens de laminação aquente correspondentes):<table>table see original document page 17</column></row><table>Os diferentes resultados magnéticos como função das condi-ções de laminação a quente selecionadas podem ser explicados com basenas diferentes microestruturas. No caso da variante de acordo com a inven-ção "WW1", uma microestrutura mais fina e acima de tudo substancialmentehomogênea (Fig. 1) forma-se pelo alto teor de austenita nas passagens deredução individuais.

Por contraste, laminação a quente sob condições não de acordocom a invenção (variante "WW2") após a segunda passagem leva a umamicroestrutura substancialmente menos homogênea e também mais grossa(Fig. 2).

Claims (11)

1. Método para produção de tira de aço magnética de grãos ori-entados usando o processo de fusão contínua de placas finas, método esteque compreende as seguintes etapas:a) fusão de um aço, que além de aço e impurezas inevitáveiscontém (em % em peso)-Si: 2,5-4,0%,-C: 0,02-0,10%,-Al: 0,01 -0,065 %-N: 0,003-0,015%,alternativamente- até 0,30 % de Mn,- até 0,05 % de Ti,- até 0,3 % de P,- um ou mais elementos do grupo de S, Se com teores cujasquantidades totais chegam a 0,04 % no máximo,- um ou mais elementos do grupo de As, Sn, Sb, Te, Bi com teo-res de até 0,2 % em cada caso,- um ou mais elementos do grupo de Cu, Ni, Cr, Co, Mo comteores de até 0,5 % em cada caso,- um ou mais elementos do grupo de Β, V, Nb com teores de até-0,012 % em cada caso,b) tratamento metalúrgico secundário do metal fundido em umforno-panela ou em uma unidade de vácuo,c) fusão contínua do metal fundido em uma barra,d) divisão da barra em placas finas,e) aquecimento das placas finas em um forno vertical em linha auma temperatura que varia entre 1.050 e 1.300°C,- o tempo de residência no forno sendo de 60 minutos no máxi-mo,f) laminação contínua a quente das placas finas em um Iamina-dor a quente multiestande vertical em linha em tira quente que apresentauma espessura de 0,5 - 4,0 mm,- durante esse estágio de laminação a quente, a primeira corridade formação sendo realizada a uma temperatura de 900 - 1.200°C comuma tensão de deformação de mais de 40 %,- pelo menos os dois passos de laminação a quente subsequen-tes sendo realizados com as duas fases (α-γ) estando presentes no estadomisto,- a redução por passagem na corrida final de laminação a quen-te sendo de 30% no máximo,g) resfriamento da tira quente,h) bobinagem da tira quente em uma bobina,i) alternativamente: recozimento da tira quente após bobinagemou antes de laminação a frio,j) laminação a frio da tira quente em tira fria apresentando umaespessura final de 0,15 - 0,50 mm,k) recozimento por recristalização e descarbonetação da tira fria,l) aplicação de um separador de recozimento à superfície da tira,m) recozimento final da tira fria recozida por recristalização edescarbonetação a fim de formar uma textura de Goss,n) alternativamente: revestimento da tira fria recozida acabadacom um isolamento elétrico e recozimento subsequente da tira fria revestidapara alívio de tensões,o) alternativamente: refinamento de domínio da tira fria revestida.

2. Método, de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelofato de que o aço fundido no curso de seu tratamento metalúrgico secundá-rio (etapa b) é inicialmente tratado na unidade de vácuo e em seguida noforno-panela. Alternativamente, a seqüência de tratamento inicial no forno-panela e em seguida na unidade de vácuo pode também ser selecionada,bem como tratamento metalúrgico secundário, exclusivamente apenas naunidade de vácuo ou no forno-panela.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o metal fundido no curso de seu tratamento metalúrgico secun-dário (etapa b) é tratado alternativamente no forno-panela e na unidade devácuo.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que o tratamento metalúrgico secundário(etapa b) do metal fundido é continuado por um tempo tal até seu teor dehidrogênio ser de 10 ppm no máximo durante a fusão (etapa c).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que o aço sob fusão é fundido em barra(etapa c) em uma forma de moldagem contínua, que é equipado com umatrava eletromagnética.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que redução de espessura em linha da bar-ra, vazada do metal fundido mas ainda líquida no núcleo, ocorre no curso daetapa c).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que a barra vazada do metal fundido incli-na-se para a direção horizontal e endireita-se no curso da etapa c) a umatemperatura entre 700 e 1.000°C (preferencialmente de 850 - 950°C).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que a tira entra no forno de equalização auma temperatura acima de 650°C.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações a-cima, caracterizado pelo fato de que o resfriamento acelerado da tira quentecomeça nos últimos cinco segundos após deixar o estande de laminaçãofinal.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que a tira fria é nitrogenada durante ouapós descarbonetação por recozimento em uma atmosfera que contém a-mônia.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesacima, caracterizado pelo fato de que um ou diversos compostos químicossão adicionados ao separador de recozimento, o que resulta em nitrogena-ção da tira fria durante a fase de recozimento final por aquecimento antesde recristalização secundária.