BRPI0614379B1 - Método para produção de tira de aço magnética de grãos orientados - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE TIRA DE AÇO MAGNÉTICA DE GRÃOS ORIENTA- DOS". A presente invenção refere-se a um método para produção de tira de aço magnética de grãos orientados de alta qualidade, particularmen- te para produção de chamado material HGO (material de grãos altamente orientados), usando o processo de lingotamento contínuo de placas finas.

Em princípio, sabe-se que laminadores de lingotamento contí- nuo de placas finas são especialmente adequados para produção de lâmina de aço magnética devido ao vantajoso controle de temperatura tornado pos- sível por processamento em linha de placas finas. Assim, JP 2002212639 A descreve um 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 e 0,02 - 0,20% de Mn como os principais componentes inibido- res, 0,0010 - 0,0050% de C, 0,002 - 0,010% de Al mais quantidades de S e Se, bem como componentes adicionais opcionais formadores de liga, tais como Cu, Sn, Sb, P, Cr, Ni, Mo e Cd, o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis, é formado em placas de aço finas que apresentam uma espes- sura de 30 - 140 mm. Em uma modalidade desse método do estado da téc- nica descrito como vantajoso, as placas finas são recozidas a uma tempera- tura de 1.000 - 1.250Ό antes de laminação a quente, a fim de obter propri- edades magnéticas ótimas na lâmina de aço magnética acabada. Adicio- nalmente, o método do estado da técnica exige que a tira quente, que tem 1,0 - 4,5 mm de espessura após laminação a quente, é recozida por 30 - 600 segundos a temperaturas de 950 - 1150Ό, antes de ser laminada com tensões de deformação de 50 - 85% em tira fria. Como vantagem de usar placas finas como pré-material para produção de lâmina de aço magnética, aponta-se na JP 2002212639 A que uma distribuição uniforme de tempera- turas e uma microestrutura igualmente homogênea podem ser garantidas em toda a seção transversal da placa devido à pequena espessura das pla- cas finas, de modo que a tira obtida possua uma distribuição de característi- cas correspondentemente uniforme em sua espessura.

Um outro método para produção de lâmina de aço magnética de grãos 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 Se, 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 de 700Ό. No curso de laminação a quente, as placas fi nas são laminadas em tiras quentes que apresentam uma espessura de 1,5 - 3 mm. No curso de laminação a quente, as placas finas são laminadas em tiras quentes que apresentam uma espessura de 1,5 - 3,5 mm. A espessura da tira quente nesse 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 magnética de grãos orientados, pode somente ser produzida com uma deformação de laminação a frio acima de 76% em um processo de laminação a frio de es- tágio único ou por meio de laminação a frio multiestágio convencional com recozimento intermediário, motivo pelo qual é desvantajoso nesse método o fato de que a alta deformação a frio não se adapta à inibição relativamente fraca por MnS e MnSe. Isso conduz a propriedades magnéticas não- estáveis e insatisfatórias do produto acabado. Opcionalmente, um processo de laminação a frio multiestágio mais elaborado e mais amplo com recozi- mento intermediário deve ser aceito.

Possibilidades adicionais de produzir lâmina de aço magnética de grãos orientados utilizando um laminador de lingotamento contínuo de placas finas são amplamente documentadas na DE 197 45 445 C1. No método desenvolvido da DE 197 45 445 C1 e contra o fundamento do estado da técnica conhecido até aqui, é produzido um material fundido de aço e silício que é continuamente vazado em uma barra que apresenta uma espessura de 25 - 100 mm. A barra é resfriada durante o processo de solidificação a uma temperatura maior que 700Ό e d ividida em placas finas.

As placas finas são então alimentadas a um forno de equalização vertical em linha e aquecidas nesse forno a uma temperatura <= 1170Ό. As placas finas, aquecidas dessa maneira, são subsequentemente laminadas de maneira contínua em um laminador a quente multiestande para formar tira quente que apresenta uma espessura de <= 3,0 mm, a primeira etapa de conformação sendo realizada quando a temperatura interna da tira laminada é de 1.150Ό 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, para produzir lâmina de aço magnética de grãos orientados, os parâmetros de laminação a quente de acordo com as explicações dadas na DE 197 45 445 C1 devem ser selecionados de tal maneira que o metal sempre permaneça suficientemente dúctil. Com relação a isso, afirma-se na DE 197 45 445 C1 que com respeito ao pré-material para lâmina de aço magnética de grãos orientados, a ductilidade é maior se a barra é resfriada após solidificação a aproximadamente 800Ό, em seguida mantida apenas re lativa e brevemente a temperatura de equalização, por exemplo, 1.150Ό, e é desse modo a- quecida homogeneamente de maneira total. A capacidade de laminação ótima a quente desse material depende, portanto, de se a primeira etapa de conformação ocorre a temperaturas abaixo de 1.150Ό, com uma deforma- ção de pelo menos 20%, e a tira, partindo de uma espessura intermediária de 40 - 8 mm, é levada por meio de dispositivos de resfriamento interestan- des à alta pressão, em no máximo duas corridas sequenciais de formação, a temperaturas de laminação menores que 1.000 Ό. Assim, evita-se que a tira seja formada na faixa de temperaturas em torno de 1.000 Ό, que é críti- ca com relação à ductilidade.

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

Apesar das amplas propostas de uso prático, documentadas no estado da técnica, o uso de laminadores de fusão, em que tipicamente uma barra que apresenta uma espessura de usualmente 40-100 mm é fundida e em seguida dividida em placas finas, para produzir lâmina de aço magnética de grãos orientados, permanece exceção devido às exigências especiais que surgem na produção de lâmina de aço magnética com respeito à com- posição de metal fundido e controle de processamento.

Investigações práticas demonstram que importância essencial liga-se ao forno-panela com relação ao uso de laminadores de lingotamento contínuo de placas finas. Nessa unidade, o aço fundido é alimentado ao laminador de lingotamento contínuo de placas finas e ajustado mediante aquecimento à temperatura desejada para vazamento. Adicionalmente, a composição química do aço considerado pode ser finalmente ajustada no forno-panela mediante adição de elementos formadores de liga. Adicional- mente, a escória no forno-panela é usualmente condicionada. Quando aço em processamento acalma-se com alumínio, pequenas quantidades de Ca são adicionadas ao aço fundido no forno-panela, a fim de garantir a capaci- dade de vazamento desse aço.

Embora no caso de aço acalmado com silício-alumínio, neces- sário para lâmina de aço magnética de grãos orientados, nenhuma adição de Ca seja exigida para garantir capacidade de vazamento, a atividade de oxigênio na escória da panela tem de ser reduzida. A produção de lâmina de aço magnética de grãos orientados exige adicionalmente ajuste muito preciso da análise química alvo, isto é, o teor de componentes individuais tem de ser ajustado muito exatamente em uma etapa com relação à outra, de modo que, dependendo do teor absoluto selecionado, os limites de alguns componentes sejam muito rigorosos. Aqui, tratamento no forno-panela atinge seus limites.

Condições substancialmente melhores podem ser obtidas nesse caso usando uma unidade de vácuo. Em contraste com desgaseificação da panela, no entanto, uma unidade de vácuo RH ou DH não é adequada para condicionamento de escória. Isso é necessário a fim de garantir capacidade de vazamento de materiais fundidos usados para produção de lâmina de aço magnética de grãos orientados.

Com base no estado da técnica descrito acima, o objetivo da invenção foi, portanto, desenvolver um método que torne possível produzir economicamente lâmina de aço magnética de grãos orientados de alta qua- lidade (especialmente HGO) utilizando laminadores de lingotamento contí- nuo de placas 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 inevitáveis contém (em % em peso) Si: 2,5-4,0 %, C: 0,02-0,10 %, Al: 0,01 - 0,065 % N: 0,003-0,015 %, opcionalmente 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 cujas quantidades 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 B, V, Nb com teores de até 0,012 % em cada caso, b) tratamento metalúrgico secundário do metal fundido em um forno-panela ou em uma unidade de vácuo, c) lingotamento contínuo do metal fundido em uma barra, d) divisão da barra em placas finas, e) aquecimento das placas finas em um forno vertical em linha a uma temperatura que varia entre 1.050 e 1.300Ό, - o tempo de duração no forno sendo de 60 minutos no máximo, f) laminação contínua a quente das placas finas em um lamina- dor a quente multiestande vertical em linha em tira quente que apresenta uma espessura de 0,5 - 4,0 mm, - durante esse estágio de laminação a quente, a primeira etapa de conformação sendo realizada a uma temperatura de 900 - 1.200Ό com uma deformação de mais de 40 %, - pelo menos os dois passes de redução subsequentes no pro- cesso de laminação a quente subsequente sendo realizados com as duas fases (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) opcionalmente: recozimento da tira quente após bobinagem ou antes de laminação a frio, j) laminação a frio da tira quente em tira fria apresentando uma espessura final de 0,15 - 0,50 mm, k) recozimento por recristalização e descarburação da tira fria, opcionalmente também com nitrogenação durante ou após descarburação, l) recozimento final da tira fria recozida por recristalização e descarburação a fim de formar uma textura de Goss, m) opcionalmente: revestimento da tira fria recozida acabada com um isolamento elétrico e recozimento subsequente da tira fria revestida para alívio de tensões. A sequência de trabalho proposta pela invenção é harmonizada de tal maneira que a lâmina de aço magnética, que possui propriedades eletromagnéticas otimizadas, pode ser produzida usando aparelho conven- cional.

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 de preferência em uma unidade de vácuo para ajustar a composição química do aço na estreita faixa de análise exigida e para obter um baixo teor de hidrogênio de 10 ppm no máximo, a fim de reduzir o perigo de rompimento da barra a um mínimo quando o aço fundido é vazado.

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

De acordo com a invenção, inicialmente um forno-panela seria utilizado para condicionamento de escória, seguido de tratamento em uma unidade de vácuo a fim de ajustar a composição química do aço fundido em limites 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 a análise não é tão precisa como no caso de tratamento em uma unidade de vácuo e, além disso, um alto teor de hidrogênio poderá desenvolver-se quando o metal fundido é vazado com o perigo de rompimento da barra. É também consistente com a invenção usar somente a unidade de vácuo. Entretanto, por um lado esse procedimento traz o perigo de que no caso de retardos na fusão a temperatura do metal fundido caia em tal grau que não seja mais possível vazar o aço fundido; por outro lado, existe o perigo de que os bicos de imersão tornem-se obstruídos durante o pro- cesso e, 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 laminadores são usados em combinação.

Uma barra, preferencial mente apresentando uma espessura de 25 - 150 mm, é, por conseguinte, vazada a partir do metal fundido tratado dessa maneira.

Quando a barra é vazada na estreita forma de laminadores de lingotamento contínuo de placas finas, altas vazões, turbulência e distribui- ção irregular 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 irre- gular, de modo que fissuras longitudinais na superfície possam ocorrer na barra vazada. Por outro lado, como resultado de o metal fundido escoar de- sigualmente, escória de vazamento ou pó de fundente é lançado na barra.

Essas inclusões degradam o acabamento da superfície e a pureza interna das placas finas divididas da barra vazada após ela ter solidificado.

Em uma modalidade vantajosa da invenção, tais defeitos podem ser evitados em grande grau como resultado de o aço fundido ser derrama- do em uma forma de moldagem contínua, que é equipado com uma trava eletromagnética. Quando usada de acordo com a invenção, tal trava resulta em harmonização e ajuste do fluxo na forma, particularmente na zona de nível de líquido, mediante produção de um campo magnético, que ao reagir reciprocamente com os jatos de metal fundido que entram na forma reduz sua velocidade através do chamado efeito "força de Lorentz". A emergência de uma microestrutura na barra de aço fundido, o que 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 preferencial mente de -248°C (25 K) no máximo acima da temperatura mínima de líquido do metal fundido vazado. Se essa variante vantajosa da invenção é considerada, congelamento na zona de nível 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 de moldagem. A força exercida pela trava eletromagnética leva o metal quente fundido à zona de nível de líquido e causa uma elevação de temperatura nessa zona, o que é suficiente para assegurar vazamento livre de proble- mas. A microestrutura homogênea e de solidificação de grãos finos da barra vazada obtida dessa maneira influencia vantajosamente as propri- edades magnéticas de lâmina de aço magnética de grãos orientados produ- zida de acordo com a invenção.

De acordo com a invenção, todo esforço é feito para evitar tanto quanto possível a formação de precipitações de nitreto antes de laminação a quente e durante laminação a quente, de modo a poder utilizar no mais alto grau a possibilidade de produção controlada dessas precipitações, en- quanto a tira quente resfria. A fim de avaliar isso, propõe-se em uma moda- lidade vantajosa da invenção realizar redução de espessura em linha da barra, que foi vazada do metal fundido, mas que está ainda líquida no nú- cleo.

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 la- minadores de lingotamento contínuo de placas finas essencialmente a fim de obter uma espessura final menor da tira quente, particularmente no caso de aço de alta resistência. Adicionalmente, por meio de LCR as reduções de espessura ou as forças de laminação nos estandes de laminação do lami- nador de tira quente podem ser reduzidas com êxito, de modo que desgaste de rotina dos estandes de laminação e a porosidade por incrustações da tira quente possam ser minimizados e a corrida da tira aperfeiçoada. A redução de espessura obtida por LCR de acordo com a invenção preferencial mente situa-se entre 5 e 30 mm. SR é entendido significar redução controlada de espessura da tira no ponto mais baixo do poço de líquido imediatamente antes de solidifi- cação final. O objetivo de SR é reduzir segregações centrais e porosidade no núcleo. Esse método tem sido predominantemente usado até agora em lingote laminado e laminadores de lingotamento contínuo de placas. A invenção propõe agora o uso de SR também para produzir lâmina de aço magnética de grãos orientados em laminadores de lingota- mento contínuo de placas finas ou laminadores de fusão/laminação. Por meio da redução, obtenível dessa maneira, particularmente de segregação central de silício nos pré-produtos subsequentemente laminados a quente, é possível homogeneizar a composição química na espessura da tira, o que é vantajoso com relação às propriedades magnéticas. Bons resultados com SR são obtidos se a redução da espessura pelo uso de SR é de 0,5 - 5 mm.

O que segue pode servir como uma referência para o momento em que SR for usado em conjunto com lingotamento contínuo realizado 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 laminadores de lingotamento contínuo de placas finas, a barra que normalmente deixa a forma de moldagem verticalmente é flexionada em locais com depressão no sentido horizontal. Em uma modali- dade adicional vantajosa da invenção, como resultado da barra vazada do metal fundido que é flexionado no sentido horizontal e endireitado em uma temperatura que varia entre 700 e 1.000Ό (preferen cialmente 850 - 950Ό), fissuras na superfície das placas finas separadas a partir da barra, que de outro modo ocorreríam particularmente como consequência de fissuras nas bordas da barra, podem ser evitadas. Na faixa de temperaturas menciona- das, o aço usado de acordo com a invenção possui boa ductilidade na su- perfície da barra ou próximo das bordas, de modo que ele possa acompa- nhar seguramente 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 adequada para laminação a quente e em seguida levadas ao estágio de laminação a quente, são divididas a partir da barra vazada. A temperatura, em que as placas finas entram no forno, está preferencial mente acima de 650Ό. O tempo de duração no forno deve ser menor que 60 minutos a fim de evitar incrustação.

Um aspecto essencial da invenção com relação à produção de material HGO apresentado é que laminação a quente após a primeira passagem de redução é realizada com as duas fases (α/γ) presentes no estado misto. Também, o objetivo final dessa medida é reduzir, tanto quanto possível, a emergência de precipitações de nitreto no curso de laminação a quente, a fim de poder controlar especificamente essas precipitações por meio das condições de resfriamento na mesa de corrida após o último estande de laminação do laminador de tira quente. Para garantir isso de acordo com a invenção, laminação a quente é realizada com temperaturas em que quantidades mistas de austenita e ferrita estão presentes na microestrutura da tira quente. Temperaturas típicas, que é o caso das ligas de aço utilizadas de acordo com a invenção, situam-se acima de aproximadamente 800Ό, particularmente na faixa entre 850 and 1.150Ό.

Na fase γ, nessas temperaturas o AIN mantém-se em solução. O efeito de refino dos grãos deve ser mencionado como um aspecto positivo adicional de laminação a quente, com as duas fases presentes no estado misto. Uma microestrutura de tira quente de grãos mais finos e homogenênea, o que afeta positivamente as propriedades magnéticas do produto final, é obtida como resultado da transformação da austenita em ferrita após as passagens de laminação a quente. O impedimento de precipitações de nitreto é também avaliado durante laminação a quente de acordo com a invenção devido ao fato de que uma deformação de pelo menos 40% já foi atingida na primeira passagem de redução, a fim de ter apenas reduções comparativamente pequenas nos estandes de laminação final necessárias para obter a espessura final desejada da tira. Nesse caso, portanto, a deformação total obtida por meio das duas primeiras passagens de redução no trem de acabamento preferencialmente situa-se acima de 60%, por meio do que, em uma modalidade adicional vantajosa da invenção, no primeiro estande de laminação do trem de acabamento, um grau de deformação de mais de 40% é obtido e no segundo estande de laminação 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 microestrutura laminada fina, que é a pré-condição para boas propriedades magnéticas do produto final que é fabricado. Consequentemente, a redução por passagem no estande de laminação final deverá limitar-se a 30% no máximo, preferen- cialmente menos de 20%, motivo pelo qual é também vantajoso, para um resultado desejado de laminação a quente, que seja ótimo com relação às propriedades 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 laminador de tira quente de sete estandes, que resultou em propriedades ótimas da lâmina de aço magnética acabada, prescreve que para uma espessura de pré-tira de 63 mm e uma espessura final de tira quente de 2 mm, a tensão obtida no primeiro estande seja de 62%, no segundo estande, de 54%, no terceiro estande, de 47%, no quarto estande, de 35%, no quinto estande, de 28%, 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 magnéticas do produto final, é vantajoso começar a resfriar a tira quente tanto quanto possível após o estande de laminação final do trem de acabamento. Em uma 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 tão curtos quanto possível, de um segundo ou menos, por exemplo. O resfriamento da tira quente pode ser também realizado de maneira que resfriamento com água seja realizado em dois estágios. Com esse fim, após o estande de laminação final, a tira quente pode primeira- mente ser resfriada até aproximadamente abaixo da temperatura de redução alfa/gama, a fim de, então, preferencialmente após uma pausa de resfria- mento de um a cinco segundos, equalizar a temperatura na espessura da tira, para efetuar resfriamento adicional com água à temperatura de bobina- gem necessária. A primeira fase de resfriamento pode ocorrer na forma do chamado "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 preferencialmente na faixa de temperaturas de 500 - 780Ό. Temperaturas mais altas, por um lado, levariam a precipitações ásperas indesejáveis e, por outro lado, redu- ziríam a capacidade de desoxidação. A fim de usar temperaturas de bobina- gem maiores (> 700Ό), 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 inventivo para produzir a tira laminada a quente é preferencialmente realizado de tal maneira que a tira quente obtida atinja precipitações de sulfeto e/ou nitreto com um diâmetro médio de grãos menor que 150 nm e uma densidade média de pelo menos 0,05 pm'2. Tal tira quente constituída dessa maneira oferece pré-condições ótimas para controle eficaz de crescimento de grãos durante as etapas de processamento subsequentes.

Para otimização adicional da microestrutura, a tira quente obtida dessa 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 recozimento por recristalização e descarbonetação. A fim de formar precipitações de ni- treto, que são usadas para controlar crescimento de grãos, a tira fria pode ser submetida a recozimento por nitrogenação durante ou após recozimento por 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 uma modalidade exemplar.

Exemplo 1: Um aço fundido com a composição de 3,15% de Si, 0,047% de C, 0,154% de Mn, 0,006% de S, 0,030% de Al, 0,0080% de N, 0,22% de Cu e 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, a barra foi dividida em placas finas. Após um tempo de duração de 20 minutos no forno de equalização a 1.150Ό, as placas finas foram então desincrus- tadas e laminadas a quente de diferentes maneiras: - Variante "WW1": No caso dessa variante de acordo com a in- venção, a primeira passagem ocorreu a 1.090Ό, com uma deformação de 61%, e uma segunda passagem a 1050Ό, com uma deformação de 50%.

As temperaturas de laminação nas passagens 3-7 foram de 1.010C0, 980C°, 950C°, 930C°e 900C°. No caso das duas passa gens finais, as ten- sões de deformação foram de 17% e 11%. Com essas variantes de lamina- ção a quente, foram obtidas as seguintes porcentagens de austenita nas passagens 1 - 7: 30% / 25% / 20% /18% /15% /14% e 12%. - Variante "WW2". Essa variante não de acordo com a invenção foi diferenciada por uma redução na espessura de 28% na primeira passa- gem e de 28% na segunda passagem, pelo que as duas passagens finais apresentavam uma deformação de 28% e de 20%. A temperatura de lami- nação na primeira passagem foi de 1.090C°e na segunda passagem de 1.000C°. As passagens 3 - 7 foram realizadas a 950C°/ 920C0/ 890C0/ 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 segundos após deixar o estande de laminação final a uma temperatura de bobinagem de 650Ό. Bem como a tira quente produzida dessa ma neira apresentando uma espessura de 2,0 mm, amostras para investigações micrográficas foram também obtidas abortando laminação a quente após a segunda passagem 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 único estágio 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 860Ό ocorreu, em que a tira foi recristaliza da e descarbonetada, - Variante "E2": Aqui, a tira foi nitrogenada após recozimento padrão por descarbonetação em linha por 30 segundos a 860Ό sob uma atmosfera.

Subsequentemente, toda a tira foi finalmente recozida para for- mar uma textura de Goss, revestida com um isolamento elétrico e submetida a recozimento para alívio de tensões. A tabela seguinte representa os resultados magnéticos da tira individual como função de suas diferentes condições de processamento (γ2 / γ3 / γ6 / γ7: porcentagens de austenita nas passagens de laminação a quente correspondentes): Os diferentes resultados magnéticos como função das condi- ções de laminação a quente selecionadas podem ser explicados com base nas diferentes microestruturas. No caso da variante de acordo com a inven- ção "WW1", uma microestrutura mais fina e acima de tudo substancialmente homogênea (Fig. 1) forma-se pelo alto teor de austenita nas passagens de redução individuais.

Por contraste, laminação a quente sob condições não de acordo com a invenção (variante "WW2") após a segunda passagem leva a uma microestrutura 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 lingotamento contínuo de placas finas, mé- todo caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) fusão de um aço, que além de aço e impurezas inevitáveis contém (em % em peso) -Si: 2,5-4,0 %, -C: 0,02-0,10 %, -Al: 0,01 -0,065 % -N: 0,003-0,015%, opcionalmente - 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 cujas quantidades 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 teores de até 0,5 % em cada caso, - um ou mais elementos do grupo de B, V, Nb com teores de até 0,012 % em cada caso, b) tratamento metalúrgico secundário do metal fundido em um forno-panela ou em uma unidade de vácuo, c) lingotamento contínuo do metal fundido em uma barra, d) divisão da barra em placas finas, e) aquecimento das placas finas em um forno vertical em linha a uma temperatura que varia entre 1.050 e 1.300Ό, - o tempo de duração no forno sendo de 60 minutos no máximo, f) laminação contínua a quente das placas finas em um lamina- dor a quente multiestande vertical em linha em tira quente que apresenta uma espessura de 0,5 - 4,0 mm, - durante esse estágio de laminação a quente, a primeira etapa de conformação sendo realizada a uma temperatura de 900 - 1.200Ό com uma deformação de mais de 40 %, - pelo menos os dois passes de laminação a quente subsequen- tes sendo realizados com as duas fases (α-γ) estando 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) opcionalmente: recozimento da tira quente após bobinagem ou antes de laminação a frio, j) laminação a frio da tira quente em tira fria apresentando uma espessura 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 e descarbonetação a fim de formar uma textura de Goss, n) opcionalmente: revestimento da tira fria recozida acabada com um isolamento elétrico e recozimento subsequente da tira fria revestida para alívio de tensões, o) opcionalmente: refino de domínio da tira fria revestida.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato 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 no forno-panela, opcionalmente, a sequência de tratamento inicial no forno- panela e em seguida na unidade de vácuo pode também ser selecionada, bem como tratamento metalúrgico secundário, exclusivamente apenas na unidade de vácuo ou no forno-panela.

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

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracteri- zado pelo fato de que o tratamento metalúrgico secundário (etapa b) do me- tal fundido é continuado por um tempo tal até seu teor de hidrogênio ser de 10 ppm no máximo durante a fusão (etapa c).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4, caracte- rizado pelo fato de que o aço sob fusão é fundido em barra (etapa c) em uma forma de moldagem contínua, que é equipado com uma trava eletro- magnética.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4 ou 5, carac- terizado pelo fato de que redução de espessura em linha da barra, vazada do metal fundido mas ainda líquida no núcleo, ocorre no curso da etapa c).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4 ou 6, carac- terizado pelo fato de que a barra vazada do metal fundido inclina-se para a direção horizontal e endireita-se no curso da etapa c) a uma temperatura entre 700 e 1.000Ό (preferencialmente de 850 - 950 Ό).

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a tira entra no forno de equalização a uma temperatura acima de 650Ό.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o resfriamento acelerado da tira quente co- meça nos últimos cinco segundos após deixar o estande de laminação final.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a tira fria é nitrogenada durante ou a- pós descarbonetação por recozimento em uma atmosfera que contém amô- nia.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que um ou diversos compostos químicos são adicionados ao separador de recozimento, o que resulta em nitrogena- ção da tira fria durante a fase de recozimento final por aquecimento antes de recristalização secundária.