CS212707B2 - Method of manufacturing electromagnetic silicon steel - Google Patents

Method of manufacturing electromagnetic silicon steel Download PDF

Info

Publication number
CS212707B2
CS212707B2 CS801072A CS107280A CS212707B2 CS 212707 B2 CS212707 B2 CS 212707B2 CS 801072 A CS801072 A CS 801072A CS 107280 A CS107280 A CS 107280A CS 212707 B2 CS212707 B2 CS 212707B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
steel
heat treatment
silicon
temperature
hydrogen
Prior art date
Application number
CS801072A
Other languages
English (en)
Inventor
Amitava Datta
Original Assignee
Allegheny Ludlum Steel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allegheny Ludlum Steel filed Critical Allegheny Ludlum Steel
Publication of CS212707B2 publication Critical patent/CS212707B2/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby elektromagnetické křemíkové -oceli se zrny ' orientovanými - krychle na hranu.
V patentu USA č. 4 054 471 je popsán způsob, kterým -se zlepšují magnetické vlastnosti křemíkové ocele s -orientovanými zrny obsahující bo-r, normalizací za -studená válcované -oceli -o konečné tloušťce, -při teplotě 845 až ' 1095 °C. Ocel vyrobená podle tohoto patentu se vyznačuje permeabilitou nejméně 2,350.10-3 H . m-1 při 795 A.m< a ztrátami v jádru ne většími než 1,544 W. kg-1 při 1,7 T—60- Hz. Způsob podle tohoto patentu zahrnuje -tepelné zpracování -při teplotě 760 až 845 °C, - -aby se podpořilo -další oduhličení.
Způsob výroby křemíkové ocele podle vynálezu zdokonaluje způsob podle patentu USA -č. 4 054 -471. Při - tomto způsobu se připraví - tavenina křemíkové -ocelí, obsahující v hmotnostní koncentraci 0,02 až 0,06 % uhlíku, 0,0006 až 0,0080 -% - boru, -do 0,0100 % dusíku -a 2,5 až 4,0 % křemíku, ocel se odlije, válcuje za tepla, válcuje za studená na tloušťku -do 0,508 mm, tato za studená válcovaná ocel se tepelně zpracuje při teplotě 840 -až 1095 °C v atmosféře obsahující - vodík, pak se -ocel tepelně zpracuje při teplotě 705' až 840 °C v atmosféře -obsahující vodík, ocel se oduhličí na méně než 0,005 % uhlíku, nanese- se žáruvzdorný - kysličníkový povlak a ocel - -se ' .žíhá..na - konečnou - strukturu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že -se -odstraní od 0,02 -do 2,5 μΐη povrchu z každé - strany oceli po tepelném 'zpracování při teplotě 840 až 1095 °C a před tepelným zpracováním při teplotě 705 -až 840 °C.
Povrch oceli se -může -odstranit buď mechanicky, nebo chemicky.
Způsobem podle vynálezu se získá ocel, která je -mnohem schopnější oduhličení a na kte-ré se potom dá vytvořit základní povlak vysoké kvality. Část -nebo všechen nepropustný kysličník, který se vytvoří během normalizace při 845 až 1095 °C, se odstraní. Bylo zjištěno, že tento kysličník brání vytvoření základního- povlaku a oduhličení. Dobrý základní povlak je- nutný, aby přenášel tlak, - vznikající -při vytváření konečných povlaků, které se obvykle nanášejí na borem inhibitovanou křemíkovou ocel s orientovanými zrny, po žíhání na konečnou strukturu. - -Ocel by se -měla - oduhličit na- obsah uhlíku menší než 0,005 %, neboť uhlík způsobuje zhoršení magnetických vlastností elektrických přístrojů.
Způsobem podle ' vynálezu se zdokonalí výroba· křemíkové . -ocele s 'orientovanými zrny.
Podle vynálezu lze rovněž tepelně zpracovat za tepla válcovaný -pás. Je výhodné ocel válcovat za studená na tloušťku max 0,508 milimetrů bez -normalizačního -mezižíhání mezi - jednotlivými ' tahy za studená z pásu válcovaného za tepla, -majícího tloušťku 1,25 až 3 mm. Tavenina -obsahující obvykle v hmotnostní koncentraci 0,02 -až 0,06 uhlíku, 0,015 až 0,15 '%> -manganu, 0,005 až 0,05 % látky ze skupiny -obsahující síru -a selen,
0,0006 až 0,0080 % boru, do 0,01 % -dusíku,
2,5 až 4,0 % křemíku, do 1,0- % mědi, do 0,009 -% hliníku, zbytek -do 100 % železa, byla shledána jako -obzvlášť vhodná pro způsob podle' vynálezu. Obsah boru - je -obvykle vyšší než 0,0008 ' %. Žáruvzdorný kysličníkový povlak obvykle -obsahuje nejméně 50 % MgO. Ocel vyrobená podle vynálezu se vyznačuje- permeabilitou nejméně 2,350.10-3 H.m-1 při -795 A.m-1 a ztráty v jádru -nejsou vyšší než 1,544 W.kg-1 při 1,7 T —60 Hz.
Ocel se tepelně zpracovává (normalizuje) při teplotě 845 až 1095 °C, aby za studená válcovaná -ocel rekrystaliz-ovala a -současně, aby se uskutečnilo oduhličení. - Aby - se oduhličení ještě dále podpořilo, provádí se ještě tepelné zpracování při teplotě 705 -až 845 °C. Oduhličení probíhá mnohem účinněji při teplotě pod 845 °C. Obě tepelná zpracování se provádějí v atmosféře obsahující vodík. Atmosféra obsahující vodík může obsahovat pouze vodík nebo směs vodíku a dusíku. S úspěchem byla použita směs plynů obsahující v hmotnostní koncentraci 80 % -dusíku a 20 % vodíku. Poměr p^o/PH’ atmosféry obsahující vodík při tepelném zpracování - při 845 až 1095 °C je , -obvykle 0,001 až 1,5 -a zejména 0,01 až 0,8. 'Doba, při které, se ocel ponechává na této- teplotě je nejméně - 5 - s, - ale všeobecně 10 s až 10 minut. Poměr - Ph2o/Ph2 atmosféry obsahující vodík je při tepelném zpracování při 705 -až 845 °C obvykle 0,01 až 1,5, ale zejména 0,02 až 0,8. Do-ba zpracování při 'této teplotě je nejméně 30- s a s výhodou nejméně' - 60 s. Tepelné zpracování v rozsahu teplot- 845 až 1095 °C se provádí - s - výhodou při 870 - . až 1040 °C. Tepelné zpracování ' v - rozsahu - teplot 705 a 845 °C se - provádí -s výhodou -při teplotě - 760- až 815-U: ......: . .
.. -· Protože bylo, zjištěno, - že, .se při tepelném zpracování. při/845 'až·, 1095 - °C - vytváří 'poněkud' nepropustný kysličník, Odstraní - se z obou stran oceli alespoň 0,02 - μιη -povrchu po tepelném zpracování při teplotě 845 až 1095 °C -a před tepelným zpracováním při teplotě 705 -až 845 °C. Bylo - zjištěno, - že -kysličník brání - - vytvoření základního povlaku a oduhličení. Ačkoliv je důvod věřit, - že ' odstranění 'tak malé vrstvy jako je - 0,02- - by bylo účinné, obvykle se podle vynálezu -odstraňuje nejméně 0,5 -a zpravidla nejméně 2 - fím povrchu z obou -stran. Odstranění lze provést, jak bylo již uvedeno, chemicky nebo mechanicky. Oduhličená -ocel -má v hmotnostní koncentraci méně než 0-,005-% uhlíku.
Následující příklady vysvětlují další -aspekty vynálezu.
Čtyři -vzorky (vzorek Ai, A2, Bi, Bz,) křemíkové oceli se -odlily a zpracovaly -na křemíkovou -ocel mající orientaci krychle . na hranu ze -dvou 'taveb (tavba A a - B) křemíkové ocele. Vzorky Ai a A2 byly z tavby A, zatímco vzorky Bi a B2 byly z tavby B. Složení - taveb je uvedeno dále v tabulce I.
Tabulka I
Tavba složení % (v hmotnostní koncentraci)
C Mn S B
A 0,032 0,035 0,020 0,0012
B 0,028 0,035 0,020 0,0011
Tavba složení % [v hmotnostní koncentraci)
N Si Cu AI Fe
A 0,0042 3,15 0,35 0,003 zbytek do 100 %
B 0,0045 3,14 0,35 0,003 zbytek do 100 %
Způsob zpracování vzorků zahrnoval vyrovnání za zvýšené teploty po dobu několika hodin, válcování za tepla na jmenovitou tloušťku 2,032 mm, normalizaci při válcování za tepla, válcování za studená . na konečnou tloušťku cca 0,3 mm, tepelné zpracování při teplotě 980' °C po dobu 2,3 minut v atmosféře 80> % dusíku — 20' ’ % vodíku, mající poměr Ph2o/Ph2 0,35, tepelné zpracování při teplotě 800 °C po dobu asi 2,3 minut v atmosféře 80 % dusíku — 20 % vodíku, mající poměr Ph2l/P2h 0,35, povlékání základním žáruvzdorným kysličníkovým povlakem a žíhání na konečnou strukturu při teplotě max. 1175 QC ve vodíku. Vzorky A2 a Bž byly naloženy do vodního roztoku obsahujícího v hmotnostní koncentraci 101% HNO3 a 2 % HF, po' zpracování při 980 °C a před tepelným zpracováním při 800 °C, Vzorky zůstaly naloženy až do té doby, kdy se odstranilo
2,5 um z každé strany ocele. Vzorky Ai a Bi naloženy nebyly. Potom se analyzoval obsah uhlíku každého vzorku. Výsledky jsou uvedeny v tabulce II.
Tabulka II
Шт
Vzorek
Obsah uhlíku (% hmotnostní koncentrace)
Ai 0,0099
A2 0,0013
Bi 0,0085
B2 0,0021
Tabulka II jasně ukazuje, že se podle vynálezu získá ocel, která je mnohem.· schopnější oduhllčení. Vzorky A2, B2, které byly zpracovány podle vynálezu, měly obsah uhlíku pod 0,005 %, zatímco vzorky Ai, Bi 'měly nad 0,005 % C. Vzorky ' Ai, Bi nebyly zpracovány způsobem podle vynálezu.
Každý se vzorků měl permeabilitu nejméně 2,350.10~3 H . .m“1 při 795 A . . m_1 a ztráty v jádru do. 1,544 W. kg-1 při 1,7 T —60 Hz.. Předmět vynálezu není zaměřen na zlepšování 'magnetických vlastností, ale na způsob, kterým se .má ocel stát . schopnější oduhličení a vhodnou pro. tvoření základního povlaku o vysoké kvalitě.

Claims (3)

1. Způsob výroby elektromagnetické křemíkové oceli mající orientaci zrna krychle na hranu, který sestává z přípravy taveniny křemíkové oceli, obsahující v hmotnostní koncentraci 0,02 až 0,06 · % uhlíku, 0,0006 až 0,0080· % boru, do 0,0100 % dusíku a 2,5 až 4,0 % křemíku, odlévání . oceli, válcování za tepla, válcování za studená na tloušťku do 0,508 mm, tepelné zpracování za studená válcované oceli při teplotě 845 až 1095 °C v atmosféře obsahující vodík, tepelné zpracování oceli při teplotě 705 až 845 °C v atmosféře obsahující vodík, oduhličení oceli na méně než 0,005 % uhlíku, nanesení žáruvzdorného. kysličníkového povlaku a žíhání na konečnou strukturu, vyznačený tím, že .se odstraní od 0,0í2 do 2,5 . povrchu z každé strany oceli po tepelném zpracování při teplotě 845 až 1095 °C a před tepelným zpracováním při teplotě 705 až 845 °C.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se povrch oceli odstraní mechanicky.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se povrch oceli odstraní chemicky.
CS801072A 1979-03-19 1980-02-15 Method of manufacturing electromagnetic silicon steel CS212707B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/021,513 US4213804A (en) 1979-03-19 1979-03-19 Processing for cube-on-edge oriented silicon steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212707B2 true CS212707B2 (en) 1982-03-26

Family

ID=21804652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS801072A CS212707B2 (en) 1979-03-19 1980-02-15 Method of manufacturing electromagnetic silicon steel

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4213804A (cs)
JP (1) JPS55161025A (cs)
AR (1) AR223510A1 (cs)
AT (1) ATA76580A (cs)
AU (1) AU529539B2 (cs)
BE (1) BE881666A (cs)
BR (1) BR8000893A (cs)
CA (1) CA1130180A (cs)
CS (1) CS212707B2 (cs)
DE (1) DE3006571A1 (cs)
ES (1) ES8103187A1 (cs)
FR (1) FR2451946A1 (cs)
GB (1) GB2046787B (cs)
HU (1) HU180123B (cs)
IT (1) IT1164851B (cs)
PL (1) PL120595B1 (cs)
RO (1) RO79061B (cs)
SE (1) SE8001187L (cs)
YU (1) YU34580A (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR840000668A (ko) * 1981-08-24 1984-02-25 원본미기재 개선된 자기 특성을 갖는 배향성 규소강의 제조방법
CA1240592A (en) * 1983-07-05 1988-08-16 Allegheny Ludlum Corporation Processing for cube-on-edge oriented silicon steel
EP0215134B1 (en) * 1985-02-22 1990-08-08 Kawasaki Steel Corporation Process for producing unidirectional silicon steel plate with extraordinarily low iron loss
US4897131A (en) * 1985-12-06 1990-01-30 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet having improved glass film properties and low watt loss
JPS62161915A (ja) * 1986-01-11 1987-07-17 Nippon Steel Corp 超低鉄損の方向性電磁鋼板の製造方法
US5620533A (en) * 1995-06-28 1997-04-15 Kawasaki Steel Corporation Method for making grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties
CN1153227C (zh) * 1996-10-21 2004-06-09 杰富意钢铁株式会社 晶粒取向电磁钢板及其生产方法
PL2352861T3 (pl) * 2008-11-14 2018-10-31 Ak Steel Properties, Inc. Sposób trawienia zawierającej krzem stali elektrotechnicznej kwasowym roztworem trawiącym zawierającym jony żelazowe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2875113A (en) * 1957-11-15 1959-02-24 Gen Electric Method of decarburizing silicon steel in a wet inert gas atmosphere
US4046602A (en) * 1976-04-15 1977-09-06 United States Steel Corporation Process for producing nonoriented silicon sheet steel having excellent magnetic properties in the rolling direction
US4054471A (en) * 1976-06-17 1977-10-18 Allegheny Ludlum Industries, Inc. Processing for cube-on-edge oriented silicon steel

Also Published As

Publication number Publication date
CA1130180A (en) 1982-08-24
JPS55161025A (en) 1980-12-15
ES489688A0 (es) 1981-02-16
FR2451946A1 (fr) 1980-10-17
ES8103187A1 (es) 1981-02-16
AU5548980A (en) 1980-09-25
RO79061B (ro) 1984-07-30
PL120595B1 (en) 1982-03-31
GB2046787A (en) 1980-11-19
RO79061A (ro) 1984-05-23
GB2046787B (en) 1983-02-02
BR8000893A (pt) 1980-10-21
AR223510A1 (es) 1981-08-31
HU180123B (en) 1983-02-28
DE3006571A1 (de) 1980-11-20
PL222467A1 (cs) 1980-12-01
YU34580A (en) 1983-02-28
AU529539B2 (en) 1983-06-09
SE8001187L (sv) 1980-09-20
IT8047880A0 (it) 1980-02-12
US4213804A (en) 1980-07-22
BE881666A (fr) 1980-08-12
IT1164851B (it) 1987-04-15
ATA76580A (de) 1983-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970008162B1 (ko) 입자 방향성 전기강의 초고속 열처리
JP2782086B2 (ja) 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
KR101596446B1 (ko) 포스테라이트 피막이 제거된 방향성 전기강판용 예비 코팅제 조성물, 이를 이용하여 제조된 방향성 전기강판 및 상기 방향성 전기강판의 제조방법
CN107109585A (zh) 磁性能优异的取向电工钢板及其制造方法
CS216654B2 (en) Method of making the electromagnetic silicon steel
JP3392669B2 (ja) 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法
CS216515B2 (en) Method of making the electromagneticsilicon steel
CS212707B2 (en) Method of manufacturing electromagnetic silicon steel
EP0538519B1 (en) Method of making high silicon, low carbon regular grain oriented silicon steel
CS204951B2 (en) Method of producing electromagnetic oriented silicon steel
US3039902A (en) Method of treating steel
US5061326A (en) Method of making high silicon, low carbon regular grain oriented silicon steel
EP0124964A1 (en) Process for producing grain-oriented silicon steel
CS216696B2 (en) Fireproof oxide coating for electromagnetic silicon steel
JPS5850298B2 (ja) 電磁鋼板の処理方法
JP3993689B2 (ja) 積層コアの歪み取り焼鈍方法
JPS6332851B2 (cs)
KR0169992B1 (ko) 고 규소, 저 융점 탄소, 및 규칙적 입자 배향 규소 강의 제조방법
KR100325534B1 (ko) 미려한표면특성을갖는방향성전기강판의제조방법
JP3336142B2 (ja) 磁気特性に優れた方向性けい素鋼板の製造方法
JP2693327B2 (ja) 標準高珪素低炭素結晶粒配向珪素鋼の製造方法
CS218567B2 (en) Fire-proof oxide coating for electromagnetic silicon steel
CN116981789A (zh) 取向性电磁钢板及其制造方法
JP2717009B2 (ja) 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
CS215115B2 (en) Method of making the electromagnetic silicon steel