CS199599B2

CS199599B2 - Method of producing steel usable as a material for electro straps

Info

Publication number: CS199599B2
Application number: CS756484A
Authority: CS
Inventors: Albert Lex
Original assignee: Hoesch Werke Ag
Priority date: 1974-09-28
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1980-07-31
Also published as: JPS5819726B2; JPS5160624A; PL109358B1; BE833825A; GB1466517A; US4023990A; NL7511224A; BR7506247A; NL184850B; AT344220B; IT1047144B; ES440898A1; ATA633175A; FR2286204A1; DE2446509B1; FR2286204B1; NL184850C

Description

(54) Způsob výroby ocele sloužící jako materiál pro elektropásy

Vynález se týká způsobu . výroby ocele sloužím, jako materiál pro ^: elektropásy.

Způsoby výroby dynamopásů, popřípadě elektropásů ' jsou již dávno známy. Je známo vyrábět dynamopás se ztrátami při přemagnetování od 1,9 až 4,0 W/kg při magnetování střídavým proudem o 1,0 T (50 Hz), ό tloušťce 0,35 . až 1 mm z ocele s obsahem křemíku od 1,0· až 2 hmotnostních % s výchozím obsahem uhlíku více . než 0,015 hmotnostních θ/ο a částečně .s obsahem hliníku od 1,01 až 0,50· hmotnostních %. · Pás nebo plech se za tím účelem válcuje · za · tepla a za studená a' potom · se žíhá za oduhličení a rekrystalizace buď v průběžné peci, komorové peci nebo také v poklopové . žíhací. peci s . otevřenou smyčkou. U těchto známých způsobů jsou nevýhodou při všech, intenzitách a kmitočtech nízké magnetické hodnoty indukce ' . vyrobených dynamople.chů nebo dynamopásů, . kteréžto nízké hodnoty. indukce jsou v zásadě podmíněny slitinami s křemíkem nebo/a hliníkem. Bylo, proto také již navrženo, například DT-AS č. 1931420, aby bylo použito ocele, která je v tekutém stavu zpracována . ve vakuu, obsahuje méně' ' než 0,015 % . hmotnostních uhlíku, 0,050 až 0,250 o/o hmotnostních fosforu, zbytek železo, s nečistotami podmíněnými výrobou, a která se válcuje za. horka, moří, válcuje za studená a. ' potom. se při teplotě - 750 až 1100* Celsia . po dobu 2 až 7 minut oduhličuje na méně než . 0,010 % hmotnostních . uhlíku, jako dyniamopásu se ztrátou .při přemagnetování . od 2,5 až .. 4,0 . W/kg při . magnetování střídavým proudem o ..1,0. T (50 Hz) ' a s magnetickou indukcí, která je . Zvýšena oproti oceli legované . křemíkem a má . hodnotu alespoň 0,5 až 1,0 T při . intenzitách .střídavého pole mezi . 0,05 a 3 A/m (50. Hz). Místo zpracovávání v průběžné . peci může . . být podle známého postupu . ocel, žíhána také . v . uzavřené pecní komoře stacionárně při . teplotě . 650 až 950 °c po dobu .30 · .minut až 24 hodiny na méně . než 0,01 . '% hmotnostních uhlíku.

Z např. . DT-AS č. 1758. 312 je . dále známo použití ocele s méně než . 0,03 % hmotnostních uhlíku, méně · než 0,007 % hmotnostních . dusíku, méně než 0,35 .% hmotnostních manganu, méně než 0,025 % . hmotnostních . fosforu, 0,012 . až 0,020 .% hmotnostních síry, až 0,3 o/o hmotnostních hliníku, zbytek. .železo a nečistoty podmíněné výrobou, jakož i s přísadami. titanu nebo/a niobu podle stanovených . procentových podílů, a to - % .Ti .ž 3; o/o (C + N), %. Nb . Ž 6 . . o/o (C + . N) в pdmínkou, že při .neuklidněné . odlévaných ocelí . se provede .zvýšení obsahu titanu . v ..souhlasu s .množstvím titanu, . které má. vázat obsah kyslíku, a to píro výrobu plechů odol199599 ných magneticky proti stárnutí a výrobků z nich zhotovených, popřípadě z - nich vyražených, které ' se podrobí koncovému žíhání v průběžné peci s krátkou prodlevou a rychlým ochlazením. Aby bylo možno . využít vysokých stupňů tváření za studená, které jsou možné u moderních válcovacích stolic pro válcování za studená, musí se u známého postupu . za účelem dosažení dobrých hodnot ztrát při přemagnetování po tváření . za studená o přibližně 60 % provést mezilehlé žíhání a další kritické tváření za studená o 10 až 25 % se závěrečným žíháním.

V disertaci H. Rachmantio, Technische Univeršitfit Berlin, 1967, na které je založen shora uvedený dT-AS č. 1758 312, jsou popsány také pokusy na měkkých ocelích s obsahem zirkonu od 0,01 - až 0,23 % hmotnostních. Při těchto· pokusech bylo však zjištěno značné ' zvýšení koercitivní síly, tj. i ztrát při přemagnetování, po rekrystalizačních žíháních při teplotě 800 až 1200 °C, a to zejména u ocelí, které byly legovány více než 0,016 °/o hmotnostních zirkonu.

Vynález vychází z úlohy určit způsob zpracování ocelí tak, aby tím bylo· lze dosáhnout nízkých ztrát při přemagnetování .při stejném obsahu křemíku · a hliníku jako u známých ocelí bez přídavných zpracovávacích stupňů.

Tato úloha je vyřešena - způsobem výroby ocele, sloužící jako materiál pro elektropásy, podle vynálezu, jehož · podstata spočívá v tom, že ocel o složení 0,004 až 0,05 % hmotnostních uhlíku, . 0,10 až 4,0 % hmotnostních křemíku, stopy až 0,05 °/o hmotnostních manganu, stopy až 0,005 % hmot nostních hliníku, 0,030 až 0,250 o/o hmotnostních fosforu, 0,02 až 0,2 % hmotnostních zirkonu,· 0,004 až 0,035 !/o. hmotnostních síry, zbytek železo a nečistoty z výroby, se zpracuje·· v tekutém stavu ve vakuu, válcuje za horka, moří, válcuje za studená a pak žíhá při teplotě 650 až 1250 “C po · dobu nejméně 1 minuty.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se žíhání ocele provádí v průběžné peci při teplotě 750 až 1250 °C po dobu 1 až 7 minut.

Podle . dalšího provedení způsobu podle . vynálezu -se žíhání oceli provádí v uzavřeném pecním prostoru stacionárně -při teplotě 650 až 950 °C po dobu 30 minut až 24 hodin.

Výhody -ocele, vyrobené způsobem podle vynálezu spočívají zejména v tom, že · se . u této oceli -při stejných obsazích křemíku a hliníku, jako u známých- ocelí pro dynamopásy, dosahuje nižších ztrát při přemagnetování, -aniž by bylo třeba použít kritického tváření nebo mezilehlého žíhání. - Tímto způsobem se za účelem dosažení nižších ztrát při přemagnetování - nahradí prvek křemík částečně nebo úplně prvkem zirkonem.

Na příkladech provedení bude nyní vysvětlen způsob výroby -ocele podle vynálezu a také vlastnosti přitom dosažené.

Ocele A- až G -se roztaví postupem s dmýcháním -kyslíku a potom se v tekutém stavu zpracovávají ve vakuovém zařízení, přičemž ocele B -až D a F a G byly legovány zirkonem. Chemické složení - ocelí v hmotnostních procentech po zpracování ve vakuu je sestaveno v tabulce 1.

kal

	C	Si	T a b u Mn
A	0,010	1,10	0,23
B	0,012	1,08	0,21
C	0,012	1,10	0,27
D	0,017	1,28	0,25
E	0,010	2,0	0,26
F	0,014	1,94	0,25
G	0,018	2,10	0,24
K	0,012	2,93	0,25

P	s	AI	Zr ges
0,065	0,020	0,25	_
0,058	0,018	0,24	0,030
0,064	0,013	0,20	0,050
0,140	0,019	0,25	0,050
0,022	0,019	0,26	—
0,098	0,013	0,22	0,05
0,092	0,017	0,26	0,09
0,008	0,017	0,28	0,070

Ocele A až - G byly po odlití a válcování . za tepla mořeny na tloušťku 2,0 mm ve 20'% kyselině sírové při teplotě 98 cc a potom na válcovacím stroji v tandemovém uspořádání o pěti stolicích bez mezilehlého žíhání válcovány za studená na konečný rozměr 1030 x .0,50 mm. Pásy válcované za studená byly v průběžné peci při 900 °C, popřípadě 1050 °C a v prodlevách 2, 3, 4 a 5 minut žíhány za účelem oduhličení a rekrystalizace v atmosféře z 8 % H2, zbytek dusík.

Konečné obsahy . uhlíku, měřené po žíhání při 900 °C na vzorcích A až G o tloušťce 0,50 mm při různých prodlevách, -a střední hodnoty z podélných a příčných zkoušek ztráty P 1,0 při přemagnetování, při magnetování střídavým polem -o 1,0 Tesla, při 50 Hz ukazují tabulky 2 a 3. Ztráta P 1,0 při přemagnetování je definována jako specifický ztrátový výkon ve W/kg, vznikající při magnetování střídavým polem - 50 Hz, pro špičkovou hodnotu sinusovité polarizace s 1,0 Tesla - při teplotě místnosti.

Tabulka 2

Rrodteva (min) při 900 °G.

3

Ocel

A	0,007	0,00Š	0,002	0,002
В	0,007	0,003	0,002	0,002
C	0,005	0,003	0,002	0,002
D	0,008	0,005	0,003	0,003
E	0,005	0,004	0,003	0,003
F	0,008	0,005	0,003	0,003
G	0,011	0,009	0,008	0,007

Z této tabulky vyplývá, že při počátečních naje prodlevou tři minuty dosáhne obsahů obsazích hliníku menších než 0,015 % hmot- uhlíku 0,005 °/o hmotnostních a menších, nostních se při teplotě žíhání 900 ^C'C počíT a b u 1 к a 3

Prodleva (min) při 900 °C.

ocel 2 3 4 5

A	2,75	2,6	2,6	2,5
В	a.b.	2,3	2,3	2,25
C	2,2	2,15	2,0	2,0
D	2,2	2,1	2,0	2,0
E /	2,5	2,4	2,4	2,3
F	2,0	2,0	1,85	1,8
G	2,0	2,0	1,9	1,85

Tabulka 4 ukazuje střední hodnoty z podélných a příčných zkoušek ztráty P 1,0 při přemagnetování střídavým polem o 1,0 Tes la při 50 Hz, kteréžto střední 'hodnoty byly měřeny po žíhání při teplotě 1050 °C na vzorkách A až G o tloušťce 0,50 mm.

Ocel

Tabulka 4

Prodleva (min) při 1050°C.

3 4

A	2,2	2,2	2,2	2,2
В	2,15	2,1	2,1	2,1
C	2,0	1,9	1,8	1,8
D	2,0	1,9	1,8	1,8
E	1,9	1,9	1,9	1,8
F	1,55	1,5	1,45	1,45
G	1,65	1,6	1,6	1,6

Výsledky sestavené v tabulkách 3 a 4 ukazují zřetelně rozdíly jednak mezi ocelemi A a E bez zirkonu a jednak ocelemi В až D a F, G, které jsou podle vynálezu legovány zirkonem.

Při teplotě žíhání 900 °C mají ocele C a D s obsahem zirkonu 0,05 % hmotnostních oproti oceli A bez zirkonu již po dvou minutách prodlevy hodnoty P 1,0 nižší o 0,55 W/ /kg. U ocelí F a G je při této teplotě a rovněž při prodlevě 2 minuty hodnoty P 1,0 nižší o 0,5 W/kg než u srovnávací oceli E bez· zirkonu. V podobném velikostním řádu leží zlepšené hodnoty pro ztrátu P 1,0 při přemagnetování i u dalších prodlev.

I při žíhací teplotě 1050 ^CC leží ztráty P 1,0 při přemagnetování- u ocelí В až D a F, G, složených a zpracovaných podle vynálezu níže oproti srovnávacím ocelím A a E. Rozdíly mezi ocelemi A, C a D jsou po třech minutách prodlevy 0,3 W/kg a po 4 minutách prodlevy 0,4 W/kg.. Hodnoty ztráty P 1,0 při přemagnetování ocelí F a G jsou po prodlevě 2 minuty menší o 0,35, popřípadě 0,25 W/ /kg, po 3 minutách o 0,4, popřípadě 0,3 W/ /kg a po 4 minutách o 0,45, popřípadě o 0,3 W/kg nižší než hodnoty srovnávací oceli E.

Jak dále vyplývá z tabulky 5, lze u koercitivní síly zjistit při stoupajícím obsahu zirkonu zlepšení, tj. snížení. Měřeno bylo v oerstedech.

Tabulka 5

Prodleva (min) při 900 °C.

ocel

E 1,421,3

F 1,140,96

G 1,020,93

U těchto vzorků jde o vzorky z tabulky 3.

Claims

PŘEDMÍT VYNALEZU

1. Způsob výroby ocele sloužící jako materiál pro elektropásy, vyznačující se tím, že ocel o složení 0,004 až 0,05 o/_o hmotnostních uhlíku, 0,10 až 4,0 % hmotnostních křemíku, stopy až 0,05 % hmotnostních manganu, stopy až 0,005 °/o hmotnostních hliníku, 0,030 až 0,250 % hmotnostních fosforu, 0,02 až 0,2 % hmotnostních zirkonu, 0,004 až 0,035 % hmotnostních síry, zbytek železo a nečistoty z výroby, se zpracuje v tekutém stavu ve vakuu, válcuje za horka, moří, vál cuje za studená a pak žíhá při teplotě 650 °C až 1250 °C po dobu nejméně 1 minuty.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se žíhání ocele provádí v průběžné peci při teplotě 750 až 1250 °C po dobu 1 až 7 minut.
3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se žíhání oceli provádí v uzavřeném pecním prostoru stacionárně při teplotě 650 až 950 ^CC po dobu 30 minut až 24 hodin.