CS201174B1

CS201174B1 - Oduhličující atmosféra pro tepelné zpracování magneticky vodivých, plechů z oceli

Info

Publication number: CS201174B1
Application number: CS42778A
Authority: CS
Inventors: Sergej Z Vasiljev; Lidija F Korotkova; Marina N Leonidova; Leonid A Michajlov
Original assignee: Sergej Z Vasiljev; Lidija F Korotkova; Marina N Leonidova; Leonid A Michajlov
Priority date: 1978-01-23
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1980-10-31

Description

(54) Oduhličující atmosféra pro tepelné zpracování magneticky vodivých, plechů z oceli

Vynález se týká oduhličující atmosféry pro tepelné zpracování magneticky vodivých plechů z oceli o obsahu uhlíku od 0,01 do 0,12 hmotnostních %, určených zejména pro použití v elektrotechnickém průmyslu.

Je znám výrobní způsob vysoce jakostního plechu pro elektrotechnické účely, vyznačující se nízkým obsahem uhlíku. Tento výrobní způsob je však nákladný, čímž se podstatně zvyšují výrobní náklady elektrické výstroje, v níž tento plech nachází široké použití. Z toho důvodu je v poslední době věnována zvýšená pozornost vývoji takového výrobního způsobu, který by umožnil výrobu oceli s poměrně vysokým obsahem uhlíku, použitelné pro elektrotechnické účely. Tak Je například znám způsob tepelného zpracování magneticky vodivých plechů z nelegované oceli.

Při realizaci tohoto známého způsobu výroby jsou zpracovávané plechy zavezeny do pece, v níž jsou pak podrobeny tepelnému zpracování. V prvním stupni tohoto tepelného zpracování jsou plechy za účelem oduhličení ohřátý v oduhličující atmosféře, obsahující 1 % objemové kysličníku uhličitého, 15 objemových % vodíku, 3 objemová % kysličníku uhelnatého, zbytek dusíku a o vlhkosti odpovídající rosnému bodu v rozmezí + 10 až + 35 °C. Žíhací teplota je 780 °C. Ka této teplotě jsou zpracovávané plechy ulržovány po určitou dobu, dostatečnou pro vytvoření zra požadované velikosti. Závislost velikosti zrn na době podržení na

201 174

- 2 201 174 dané žáhací teplotě se zjiěňuje empiricky. Takto tepelně zpracované plechy jsou pak ochlazeny až na úplnou rekrystalizaoi, načež jejich ochlazování pokračuje až do vytvoření požadované vrstvy oxidu na povrchu plechů.

Hlavní nevýhoda spočívá v tom, že použitá oduhlíčující atmosféra je výbušná, jelikož obsahuje 10 % objemových hořlavých složek (15 objemových % vodíku a 3 objemová % kysličníku uhelnatého), Z toho důvodu musí být pro zajištění bezpečného provozu Žíhaoí pece použita speciální zabezpečovací zařízení, blokovací systém atd., čímž je konstrukční provedení žíhaní pece složité a nákladné, což má opět za následek vyšší výrobní náklady takto zpracovaných hotových výrobků.

Uvedené nedostatky odstraňuje oduhličující atmosféra podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že oduhličující atmosféra obsahuje nejvýše 2 objemová % kysličníku uhelnatého, 1,5 až 4 objemová % vodíku a zbytek do 100 objemových % dusíku, přičemž obsah vlhkosti v uvedené oduhličovao'í atmosféře odpovídá rosnému bodu + 7 až + 10 °C v průběhu ohřívání, 30 až 40 °C při udržování plechů na teplotě a rekrystalizačním ochlazování a 70 až 80 °C v průběhu oxidačního ochlazování.

Výhodou tohoto technického řešení tepelného zpracování je, že- oduhličující atmosféra obsahujetakový celkový součet hořlavých složek, který nepřekračuje dolní mez výbušnosti, přičemž je teplotami rosného bodu, uvedenými pro každý stupen tepelného zpracování, zajištěno dostatečné oduhličení takto tepelně zpracovávaných plechů. Při realizaci způsobu tepelného zpracování s oduhličující atmosférou podle tohoto vynálezu je tudíž možno použít žíhací pece nevyžadující žádné zvláštní zabezpečovací systémy, které by zajištovaly bezpečnost provozu pece proti výbuchu,

V dalším textu bude vynález blíže osvětlen popisem příkladu praktického způsobu tepelného zpracování magneticky vodivých plechů z oceli s poměrně vysokým obsahem uhlíku, asi 0,08 hmotnostních %, za účelem jejich oduhličení oduhličující atmosférou podle vynálezu a s odvoláním na přiložený obrázek, znázorňující schematicky zařízení pro realizaci tohoto způsobu.

Zařízení pro tepelné zpracování magneticky vodivých plechů z oceli s poměrně vysokým obsahem uhlíku je tvořeno průběžnou žíhací pecí, sestávající ze zavážecí předkomory 2, ohřívací komory 2,, zdržné komory 2» rekrystalizační ochlazovací komory 2> oxidační chladicí komory 2» vynášecí komory 2 ^{a z} dopravního zařízení 2» procházejícího vnitřkem pece a nesoucího zpracovávané magneticky vodivé plechy 8,

Způsob tepelného zpracování plechů oduhličující atmosférou podle vynálezu probíhá v popsaném technologickém zařízení takto: magneticky vodivé plechy 8 jsou v zavážecí komoře 2 uloženy na dopravní zařízení 2· Tímto dopravním zařízením 2 jsou pak plechy 8 postupně přemisťovány do ohřívací komory 2, zdržné komory 2» rekrystalizační ochlazovací komory 2 a do oxidační chladicí komory 2· 2a účelem zajištění průběhu tepelného zpracování magneticky vodivých plechů 8 je do ohřívací komory 2 žíhací pece zaváděna ve směru šipky 13 směs plynu o složení: nejvýše 2 objemová % kysličníku uhelnatého, 1,5 až 4 objemových % vodíku,

201 174

- 3 zbytek do 100 objemových % dusíku. Bližší údaje o složení této atmosféry v peci je možno zjistit z přiložené tabulky. Pro předcházení vnikání falešného vzduchu do prostoru pece je směs plynů stejného složení zaváděna ve směru šipek 14. 2 také do zavážecí předkomoiy J, a do vynášecí komory 6, Současně je ve směru šipek 12. 21, 10 do ohřívací komory 2, zdržnákomory 2 a do oxidační chladicí komory 2 zaváděna vodní pára za účelem vývinu vlhkosti v atmosféře pece v takovém množství, aby vlhkost v jednotlivých uvedených pásmech pece odpovídala rosným bodům 10 - 35 - 70 °C. V ohřívací komoře 2 jsou plechy ohřátý na teplotu 780 °C, načež jsou dopravním zařízením 2 přesunuty do zdržné komory 2, v níž setrvají při udržování teploty 780 °C po dobu 1,5 hodiny, aby bylo zajištěno vytvoření ferritových zrn požadované velikosti. Pak jsou plechy dopravním zařízením 2 přesunuty dále do rekrystalizační ochlazovací komory 2, v níž jsou ochlazeny na teplotu 650 °C rychlostí ochlazení 70 °C/h, načež jsou dopravním zařízením 2 přesunuty do oxidační chladicí komory 2» ^v níž jsou udržovány na teplotě 650 °C a pak ochlazeny na teplotu 300 °C rychlostí ochlazení 80 °C/h, čímž se vytvoří na povrchu plechů vrstva oxidu v požadované jakosti. Na tomto místě je třeba poznamenat, že uvedené teploty a časy zdržení platí pro případ tepelného zpracování magneticky vodivých plechů z oceli s obsahem uhlíku v rozmezí od 0,034 do 0,08 hmotnostních %. Výsledky takto probíhajícího tepelného zpracování magneticky vodivých plechů při různých poměrech zpracování jsou shrnuty do následující tabulky, kde Bg^ značí magnetickou indukci v magnetickém poli při síle pole 25 A/cm, Ρ^θ měrné ztráty při indukci 1 kilogaussu a střídavém proudu o frekvenci 50 Hz a ^-,^5/50 ztráty při indukci 1,5 kilogaussu a střídavém proudu o frekvenci 50 Hz. V tabulce jsou pod písmenem a uvedeny vždy hodnoty zkušebního vzorku před tepelným zpracováním a pod písmenem b po tepélném zpx-acování.

Jak je zřejmé z této tabulky, v níž jsou shrnuty výsledky tepelného zušlechťovacího zpracování magneticky vodivých plechů z oceli s poměrně vysokým obsahem uhlíku (0,08 hmotnostních % při použití postupu tepelného zpracování podle vynálezu, klesne obsah uhlíku v nejlepším případě až na 0,005 hmotnostních % a v nejhorším případě na 0,014 hmotnostních %, čímž je zaručeno dosažení požadovaných magnetických vlastností takto tepelně zpracovaných plechů. Jak je také z této tabulky zřejmé, je procentuální obsah uhlíku, docílený jaké výsledek tepelného zpracování oduhličující atmosférou podle vynálezu, prakticky nezávislý na kolísání teploty rosného bodu a složení plynných složek oduhličující atmosféry v péci v uvedených mezích.

Jak bylo provedenými pokusy zjištěno, je při použití kontrolovatelné atmosféry s obsahem vlhkosti, odpovídající rosnému bodu nad uvedenými mezemi, možno zaznamenat podstatnější povrchovou oxidaci plechů, přičemž se nedosáhne požadované jakosti vrstvy oxidu. Při použití rosného bodu pod uvedenými mezemi se stupeň oduhličení snižuje, přičemž se nedosáhne požadovaných magnetických vlastností.

201 174

I

P cJ /a o

*rl §· «Ρ I 03 -P

O £ I

-P

O tí

*4

Ι-

sř

OJ

*4·

b-

A

<A

M

b-

CO

CA

Ο

co

Τ-

CO

fA

O

CA

O

CA

O

CA

O

CA

o

co

v-

O

o

O

Ο

O

o

O

o

«k

•k

·»

«

·»

•k

*

•

«

«k

Ok

·«

«

*

•k

o

O

o

O

o

O

o

O

Cli 'b tí a tí o o tí ft >2 Ό *1 e oc[ hO

AJ

o «k	O •k	o •k	o •k	o *k	o •k	O	O	o
T“	Γ—	r—	r·	v—	r—	«k	Γ—	T-
03	03	03	03	03	0}		03	03
φ	Φ	Φ	Φ	Φ	Φ	03	Φ	Φ
>A	>řd		>?<	>?H	>ÍH	Φ	>ÍH	>řl
P4	O ft	O ft	O ft	O P<	O ft	O >^fH ft	O ft	O ft

•H •P

O a

•P

C3

Uí r-J l>

Κφ

O •H

-P «ω a

bí ft

A

OJ ft o

r-4 *H >

ft

Ό

O O P O

TÍ +» •n>

P

O δ

ft ft hO

AJ

OJ ití

OJ

W

Ol CA k OJ T“

r- co •k A

o o •k OJ

ί- ο «k lp

O •k OJ

LP σ> •k IA

<0 CA OJ

co •k vp

b- CA OJ r-

LP OJ •k LP

v— r— •k OJ v

A r— LP

LP CA «k OJ v

CTk OJ «k LP

OJ CA «k OJ

Γ- ΟΟ «k A

co OJ r-

rA •k LP

t-

Ol

CA

OJ

r-

cn

a

o

Lp

v—

O

fA

b-

OJ

b-

lp

L0

b-

LP

b·

b-

c*-

b-

•4*

LP

b-

•k

*

Ck

•i

•k

k

*

•k

flk

•k

4k

•k

«k

•k

*

Lp

Ol

L0

OJ

Lp

Ol

LP

OJ

LP

Ol

LP

OJ

LP

OJ

LP

OJ

LP

OJ

Lp

-4-

\P

*fr

CA

OJ

kJ-

šj·

LP

b-

A

LP

A

Lp

LP

A

LP

A

LP

A

LP

•k

*k

«k

•k

«k

•k

«k

•k

«k

•k

V”

Γ-

r-

Τ-

r·

Γ-

I

v

1

Τ-

1

τ-

r-

r—

τ-

Τ-

ΙΑ

Ο

ΙΑ

LA

Ο

Α

O

ο

Ο

1

c—

¹

co

1

b-

1

b-

1

CO

1

b-

1

b-

1

b-

Ι

b·

IA

A

O

OJ

I

CA

1

CA

1

CA

1

CA

1

CA

1

CA

¹

sj-

1

fA

1

fA

O

b-

A

1

r-

1

r—

I

T—

1

t—

1

r—

1

i—

I

1

¹

44

ΛΙ

44

Φ

-P

-p

-P

•P

«Ρ

•P

-P

>>

bs

b>

bs

>3

í>9

í>s

P

43

P

1

N

1

N

1

N

¹

03

i

1

N

1

¹

03

1

N

O

b-

A

LA

o

LP

O

o

A

·»

•k

«k

*

«k

•k

«k

1

OJ

i

r

1

v—

1

r—

1

OJ

1

r-

1

¹

OJ

Γ

o

LP

M·

CA

co

o

A

Mk

•k

*

•k

«k

•k

k

1

OJ

1

T-

1

v-

1

r—

1

J

o

1

OJ

Γ-

as •H o

J-l

P a>

EH

I o

0) aS ^á s o a! o i>

'3 4 g >_gM <g Ή s ! ?

o a) !» l· tí £ « h >tn

AI « .

tí >o

O	o	O	O	o	O	O	O	O
A	A	A	A	o	A	A	A	A
Lp	1 Lp	1 Lp	1 Lp	1 1X3	1 Lp	1 LP	1 LP	1 LP

o	o	o	o	o	o	o	o
o	o	o	ITl	in	ITl	iX>	o
co	1 co	1 CO	1 co	1 00	1 co	1 c-	1 co

aj xs

a) fii Ol Ol sS jo ro ro

a) ja a) .a aS .a

Μ V ITl ΙΠ IX) 1X3 tí X> t- r—

a] x> co co tí co

JQ co i

- 5 201 174

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Oduhličující atmosféra pro tepelné zpracování magneticky vodivých plechů z oceli o obsahu uhlíku od 0,01 do 0,12 hmotnostních %, vyznačující se tím, že obsahuje nejvýše 2 objemová % kysličníku uhelnatého, 1,5 až 4 objemová % vodíku, zbytek do 100 objemových % dusíku, přičemž obsah vlhkosti v uvedené oduhličovací atmosféře odpovídá rosnému bodu 7 až 10 °C v průběhu ohřívání, 30 až 40 °C při udržování plechů na teplotě a rekrystalizačním ochlazování a 70 až 80 °C v průběhu oxidačního ochlazování.