CS252182B1

CS252182B1 - Method of orientated transformer sheets production

Info

Publication number: CS252182B1
Application number: CS847673A
Authority: CS
Inventors: Petr Pacl; Otto Krivon; Drahomir Cech
Original assignee: Petr Pacl; Otto Krivon; Drahomir Cech
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS767384A1

Description

(54) Způsob výroby orientovaných transformátorových plechů í(54) A method for producing oriented transformer sheets

Vynález se týká způsobu výroby orientovaných transformátorových plechů z křemíkové oceli s tzv. Gossovou texturou, vyjádřenou Milerovými indexy (110)/001/.The invention relates to a method for producing oriented transformer sheets of silicon steel having a so-called Goss texture, expressed by Miler indexes (110) (001).

je známo, že výchozí ocel obsahuje zpravidla 2,0 až 4,0 hmotnostních % křemíku, 0,02 až 0,08 hmotnostního % uhlíku, 0,02 až 0,20 hmotnostního °/o manganu, 0,002 až 0,100 hmotnostního % síry, selenu nebo teluru a další nečistoty, jako hliník, dusík, kyslík a jiné nečistoty, a zbytek železo.it is known that the starting steel generally contains 2.0 to 4.0% by weight of silicon, 0.02 to 0.08% by weight of carbon, 0.02 to 0.20% by weight of manganese, 0.002 to 0.100% by weight of sulfur, selenium or tellurium and other impurities such as aluminum, nitrogen, oxygen and other impurities, and the remainder iron.

Ocel se odlévá do kokil nebo kontinuálně, válcuje za tepla na pás, žíhá a moří a válcuje za studená na tloušťku 0,1 až 0,5 milimetru v jednom stupni nebo ve více stupních s mezižíháním, oduhličuje a konečně žíhá vysokoteplotně nad 1 000 °C pro dosažení požadované textury. U konečného výrobku se požadují co nejnižší ztráty při přemagnetování při co nejvyšší magnetické indukci, což se využívá v jádrech transformátorů, skládaných nebo vinutých z těchto pásů.The steel is cast in a continuous mold, hot rolled, annealed and sea-rolled and cold rolled to a thickness of 0.1 to 0.5 millimeters in one or more stages with annealing, decarburizing and finally annealing high temperature over 1000 ° C to achieve the desired texture. The final product is required to minimize re-magnetization losses with the highest possible magnetic induction, which is used in transformer cores assembled or wound from these bands.

Je známo několik modifikovaných výrobních postupů, které vyvinuli různí světoví výrobci. Tyto postupy se liší nejen složením výchozí oceli, zejména obsahem manganu, uhlíku, hliníku, síry, dusíku a nezbytných nečistot, ale v návaznosti také parametry jednotlivých technologických o2 perací celého zpracování, jako např. redukcemi při válcování za studená, teplotami, výdržemi a atmosférami při žíhání apod. Jedině piř určité optimální kombinaci všech technologických parametrů celého postupu se dosahuje nejlepších konečných magnetických vlastností orientovaného transformátorového pásu.Several modified manufacturing processes have been developed by various world manufacturers. These processes differ not only in the composition of the starting steel, in particular the content of manganese, carbon, aluminum, sulfur, nitrogen and the necessary impurities, but also in relation to the parameters of the individual processing operations of the whole processing, such as reductions in cold rolling, temperatures, stamina and only the best final magnetic properties of the oriented transformer belt are achieved.

Tento vynález se týká způsobu výroby, kdy výchozí ocel obsahuje v hmotnostních proč. 2,5 až 3,5 °/o křemíku, 0,05 až 0,20 °/o manganu, 0,02 až 0,05 % uhlíku, 0,002 až 0,020 % síry, méně než 0,015 % v kyselinách rozpustného hliníku a další nezbytné nečistoty, zbytek železo, přičemž poměr obsahu manganu a síry je 5 až 40; tato ocel se odlévá do kokil nebo kontinuálně, válcuje za tepla z teplot 1 240 až 1 360 °C na pás tloušťky 1,8 až 3,0 mm, žíhá, moří, válcuje za studená ve dvou stupních s mezižíháním na konečnou tloušťku 0,2 až 0,4 milimetru s celkovou redukcí ve druhém stupni 50 až 60 %, oduhličuje a konečně žíhá vysokoteplotně v ochranné atmosféře vodíku nad 1 000 °C pro dosažení požadované textury, přičemž ohřev v teplotní oblasti 800 až 1 000 °C se provádí rychlostí okolo 30 °C za hod.The present invention relates to a method of manufacture wherein the starting steel contains, by weight, why. 2.5 to 3.5% silicon, 0.05 to 0.20% manganese, 0.02 to 0.05% carbon, 0.002 to 0.020% sulfur, less than 0.015% acid-soluble aluminum and others necessary impurities, the remainder iron, the ratio of manganese to sulfur being 5 to 40; this steel is poured into molds or continuously, hot rolled from temperatures of 1 240 to 1 360 ° C to a strip thickness of 1.8 to 3.0 mm, annealed, seas, cold rolled in two stages with annealing to a final thickness of 0, 2 to 0.4 millimeters with a total reduction of 50 to 60% in the second stage, decarburizing and finally annealing high temperature in a hydrogen atmosphere above 1000 ° C to achieve the desired texture, with heating at a temperature range of 800 to 1000 ° C about 30 ° C per hour.

Nevýhodou tohoto postupu je skutečnost, že jím lze dosáhnout pouze průměrné mag252182 netické vlastnosti hotového výrobku, neboť maximální dosažené hodnoty magnetické indukce při intenzitě magnetického pole 1000 A.m^-1 činí 1,80 až 1,82 Tesla.The disadvantage of this procedure is that it can only achieve the average mag252182 of the non-metallic properties of the finished product, since the maximum achieved magnetic induction at a magnetic field strength of 1000 Am ^-1 is 1.80 to 1.82 Tesla.

Tuto nevýhodu odstraňuje způsob výroby orientovaných transformátorových plechů, z výchozího pásu s hmotnostním obsahem 2,7 až 3,4.% křemíku, 0,05 až 0,20 % manganu, 0,02 až 0,05 % uhlíku, 0,002 až 0,020 proč. síry, 0,02 až 0,30 % mědi, 0,005 až 0,015 % v kyselinách rozpustného hliníku, 0,005 až 0,012 % dusíku, maximálně 0,005 proč. kyslíku a další nezbytné nečistoty, zbytek železo, kterýžto’ pás se válcuje za tetpla z bram ohřátých na teplotu 1 240 až 1 340 stupňů Celsia přičemž v průběhu válcování při dosažení tloušťky 15 až 40 mm poklesne teplota předvalku maximálně na 1 060 C a při dosažení konečné tloušťky 1,8 až 3,0 mm poklesne teplota pásu maximálně na 800 °C, načež se pás svine za teploty 500 až 700 °C a dále se pás žíhá, moří, válcuje za studená ve dvou stupních s mezižíháním na konečnou tloušťku 0,2 až 0,4 milimetru, oduhličuje, pokrývá vodní suspenzí kysličníku hořčíku a vysokoteplotně žíhá na teplotu 1100 až 1 200 °C v suchém vodíku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezižíhání po prvém stupni válcování za studená se provede v atmosféře vlhkého vodíku nebo směsi vodíku a dusíku s rosným hodem +10 až +60 °C až do oduhličení pásu nejméně na 0,02 hmotnostních % uhlíku, načež se pás ve druhém stupni válcování za studená válcuje s celkovou redukcí 60 až 80 % a při konečném vysokoteplotním žíhání se ohřev z teploty 800 na teplotu 850 °C provede za 10 až 100 hod., po kteroužto dobu se do žíhacího prostoru pece vhání ochranná atmosféra ze směsi vodíku-a dusíku obsahující 20 až 99 proč. objemových dusíku, s rosným bodem —20 až —80 °C.This disadvantage is overcome by a process for producing oriented transformer sheets from a feedstock having a weight content of 2.7-3.4% silicon, 0.05-0.20% manganese, 0.02-0.05% carbon, 0.002-0.020 why . sulfur, 0.02 to 0.30% copper, 0.005 to 0.015% acid-soluble aluminum, 0.005 to 0.012% nitrogen, maximum 0.005 why. oxygen and other necessary impurities, the remainder of the iron, which is rolled under tetpla from slabs heated to a temperature of 1240 to 1340 degrees Celsius, while during rolling to reach a thickness of 15 to 40 mm, the billet temperature drops to a maximum of 1060 C and final thickness of 1.8 to 3.0 mm, the strip temperature drops to a maximum of 800 ° C, after which the strip is rolled at a temperature of 500 to 700 ° C, and the strip is annealed, sea, cold rolled in two stages with annealing to a final thickness of 0 2 to 0.4 millimeters, decarburizes, covers with an aqueous suspension of magnesium oxide and high-temperature anneals to a temperature of 1100 to 1200 ° C in dry hydrogen according to the invention, characterized in that the annealing after the first stage of cold rolling is carried out atmosphere of moist hydrogen or a mixture of hydrogen and nitrogen with a dew-drop of +10 to +60 ° C until the strip is decarburized to at least 0.02% by weight of carbon, whereby the strip in the second cold rolling stage is rolled with a total reduction of 60 to 80% and at the final high temperature annealing the heating is carried out from 800 to 850 ° C in 10 to 100 hours, during which time the protective furnace annealing space an atmosphere of a hydrogen-nitrogen mixture containing 20 to 99 why. % nitrogen, with a dew point of -20 to -80 ° C.

Výše uvedeným postupem podle vynálezu se získají hodnoty magnetické indukceMagnetic induction values are obtained by the above process of the invention

B₁₀oo minimálně 1,85 Tesla a velmi nízké hodnoty měrných ztrát při střídavé magnetizaci. Přitom nezáleží na tom, zda zvyšování teploty v uvedené teplotní oblasti 800 až 850 °C je prováděno rovnoměrným ohřevem nebo zařazením výdrží na teplotě, nebo kombinací obou způsobů.B ₁₀ oo at least 1.85 Tesla and very low specific loss of alternating magnetization. It does not matter whether the temperature increase in said temperature range of 800 to 850 ° C is carried out by uniformly heating or shifting the holders to temperature or by a combination of both.

V příkladném provedení byl zpracován za tepla válcovaný pás tlouštky 2,5 mm o složení v hmotnostních % 3,1 % křemíku, 0,12 proč. manganu, 0,03 °/o uhlíku, 0,012 % síry, 0,04 % mědi, 0,008 % v kyselinách rozpustného hliníku, 0,008 % dusíku a 0,003 proč. kyslíku, zbytek železo a nečistoty, přičemž tento pás byl vyroben válcováním za tepla z teploty 1 320 °C postupným ztenčováním na tloušťku 25 mm za poklesu teploty do 1 080 °C a dále na konečnou tloušťku 2,5 mm za poklesu teploty do 860 °C, načež byl pás svinut za teploty 590 °C.In an exemplary embodiment, a 2.5 mm hot rolled strip having a weight composition of 3.1% silicon, 0.12 why was processed. manganese, 0.03% carbon, 0.012% sulfur, 0.04% copper, 0.008% acid-soluble aluminum, 0.008% nitrogen and 0.003 why. oxygen, the remainder iron and impurities, which strip was produced by hot rolling from 1320 ° C by gradually thinning to a thickness of 25 mm while the temperature dropped to 1080 ° C and then to a final thickness of 2.5 mm while the temperature dropped to 860 ° The web was then rolled at a temperature of 590 ° C.

Takto vyrobený pás se dále žíhá, moří, válcuje za studená na tloušťku 0,85 mm, žíhá v atmosféře obsahující objemově 25 % dusíku a 75 % vodíku s rosným bodem +30 stupňů Celsia při tepotě 850 °C po dobuThe strip thus produced is further annealed, sea-rolled, cold-rolled to a thickness of 0.85 mm, annealed in an atmosphere containing 25% by volume nitrogen and 75% hydrogen with a dew point of +30 degrees Celsius at 850 ° C for a period of

2.5 min, přičemž dojde k oduhličení na hodnotu 0,014 % hmotnostních uhlíku, válcuje za studená na tloušťku 0,30 mm s celkovou redukcí 65 %, oduhličuje ve vlhké směsi vodíku a dusíku při teplotě 820 °C po dobu 3 min na obsah uhlíku 0,003 % hmotnostních, pokryje vodní suspenzí kysličníku hořčíku a žíhá vysokoteplotně v suchém vodíku na teplotu 1180 °C, přičemž při ohřevu rychlostí 30 °C za hod. se zařadí výdrž na teplotě 820 °C po dobu 30 hod. v atmosféře obsahující objemově 25 % dusíku a 75 % vodíku s rosným bodem —60 stupňů Celsia. Dosáhnou se tyto magnetické vlastnosti — magnetická indukce při intenzitě magnetického pole 1000 A.m^-1, ^Biooo— I-8⁷ Tesla, měrná ztráty při indukci2.5 min, while decarburizing to 0.014% by weight of carbon, cold rolling to 0.30 mm thickness with a total reduction of 65%, decarburising in a wet hydrogen-nitrogen mixture at 820 ° C for 3 min to a carbon content of 0.003% by weight, it is covered with an aqueous suspension of magnesium oxide and calcined at 1180 ° C in dry hydrogen, heating at 30 ° C per hour, holding at 820 ° C for 30 hours in an atmosphere containing 25% nitrogen by volume, and 75% hydrogen with a dew point of -60 degrees Celsius. The following magnetic properties are achieved - magnetic induction at a magnetic field strength of 1000 Am ^-1 , ^B iooo— I-8 ⁷ Tesla, specific induction losses

1.5 Tesla, P₁₅ = 0,84 W/kg a měrné ztráty při indukci 1,7 Tesla, P_lj7 = 1,21 W/ /kg.1.5 Tesla, P ₁₅ = 0.84 W / kg and specific loss at induction 1.7 Tesla, P ₁₇ = 1.21 W / kg.

Claims

SUBJECT

Process for producing oriented transformer sheets, from a precursor web having a weight content of 2.7 to 3.4% silicon, 0.05 to 0.20% manganese, 0.02 to 0.05 why. carbon, 0.002 to 0.020% sulfur, 0.02 to 0.30% copper, 0.005 to 0.015% acid-soluble aluminum, 0.005 to 0.012% nitrogen, maximum 0.005% oxygen and other necessary impurities, the remainder iron, which strip is rolled heat from slabs heated to a temperature of 1 240 to 1 340 ° C, while during rolling to reach a thickness of 15 to 40 mm, the billet temperature drops to a maximum of 1 060 ° C and when reaching a final thickness of 1.8 to 3.0 mm up to 800 ° C, after which the strip is rolled at 500 to 700 ° C and the strip is annealed, sea, cold rolled in two stages with intermediate annealing to a final thickness of 0.2 to 0.4 mm, decarburized, covered with a water suspension of magnesium oxide and high temperature annealing to a temperature of 1100 to 1200 ° C in dry hydrogen, characterized in that the annealing after the first cold rolling stage is carried out in an atmosphere of moist hydrogen or a hydrogen mixture and nitrogen with a dew point of +10 to +60 ° C until the strip is decarburized to at least 0.02% by weight of carbon, whereupon the strip is rolled with a total reduction of 60 to 80% in the second cold rolling stage and at final high temperature annealing temperature 800 to 850 ^° C is carried out in 10 to 100 hours, after which time a protective atmosphere is injected into the furnace annealing space from a mixture of hydrogen and nitrogen containing 20 to 99% nitrogen by volume, with a dew point of -20 to -80 ° C.