CS254907B1 - Křemíková ocel pre elektrotechnické izotropně plechy s obsahom kremíka od 0,5 do 1,0 % hmotnosti - Google Patents

Abstract

Riešení sa týká kremíkovej ocele pre elektrotechnické izotropně plechy s obsahom kremíka od 0,5 do 1,0 % hmot., ktoré sú válcované za studená, a rieši optimálny a rovnoměrný rast feritického zrna, čím sa dosiahnú aj optimálně a rovnoměrné magnetické a mechanické vlastnosti plechu, čím sa zároveň zabezpečí maximálně využitie kovu a legujúcich přísad. Podstata riešení spočívá v tom, že množstvo hliníka sa stanoví pomerom kremíka ku hliníku, pričom tento poměr je v rozmedzí 5 až 8.

Description

254907

Vynález sa týká ocele pre izotropně elek-trotechnické plechy válcované za studená. V súčasnosti sa vyrábajú ocele pre dyna-moplechy o hmotnostnom zložení: 0,01 až 3,3 % kremíka, 0,02 až 0,06 % uhlíka, 0,20až 0,40 % mangánu, stopy až 1 °/o fosforu,stopy až 0,03 % síry, stopy až 0,6 % hliní-ka. Izotropně plechy a pásy válcované zastudená nachádzajú široké použitie v elek-trotechníckom priemysle. Od ich kvality súzávislé charakteristiky elektrických strojov,t. j. ich účinnost s priamym vplyvom nahospodárné využitie elektrické] energie. Pre-to sa zvyšovaniu kvality dynamoplechov vě-nuje stála pozornost. Magnetické vlastnostidynamoplechov sa prejavujú v chodě elek-trických strojov a to hlavně točivých, ako súasynchronně elektromotory, jednosměrnémotory, asynchronně meniče kmitočtu, al-ternátory. Tam, kde nie sú zvlášť vysokénároky na měrné straty, používajú sa aj najadrá malých transformátorov·, tlmiviek arelé. Magnetické charakteristiky dynamo-plechov priamo vplývajú na vlastnosti elek-trických strojov, ktoré sú z nich vyrobené.Je samozřejmé, že na jeden typ elektrickéhostroja je nevyhnutné používat dynamovéplechy s rovnakými vlastnosťami. Táto po-žiadavka zvlášť vystupuje do popredia uelektromotorov pracujúcich spoločne v rám-ci jedného agregátu. Rozdiely v magnetic-kých vlastnostiach dynamoplechov vyplýva-jú z rozdielov v ich vnútornej stavbě. Zvlášťnepriazni sa to prejavuje, keď sa nedodržlanormou stanovené hodnoty magnetickej in-dukcie a měrných wattových strát. Zároveňs chemickým zložením ocele a textúry ple-chu má najváčší vplyv na magnetické vlast-nosti velkosť feritického zrna. Optimálnastředná velkosť zrna je v rozmedzí 0,177 až0,041 mm. Při menšom zrně vzrastajú měrnéwattové straty, pri váčšom zrně znovu rastůměrné wattové straty, ale zmenšuje sa ajmagnetická indukcia dynamoplechov. Z uve-dených dóvodov je nevyhnutné stabilizovatštruktúru dynamoplechov tak, aby výslednéferitické zrno bolo v uvedenom vefkostnomrozmedzí. Velkosť zrna ocelí je pri zacho-vaní konštantných podmienok tepelnéhospracovania určovaná stupňom čistoty mat-rice. V oceliach stabilizovaných hliníkom jeto dané počtom a velkosťou precipitátovnitridu hliníka. Ak je obsah hliníka nízký,k vylučovaniu nitridu hliníka dochádza prinižších teplotách a precipitáty sa vylúčia vjemnozrnnej formě nedostačujúcej k brzde-niu rastu zrna. Brzdiaci účinok majú hrubéprecipitáty nitrid hliníka, ktoré sa vylučujúuž v delta železe a to v případe, keď je hli-níka v oceli dostatečné množstvo. Pre sta-bilizáciu štruktúry dynamových plechov svyšším obsahom kremíka sú potřebné aj vyš-šie obsahy hliníka, pretože křemík ovplyv-ňuje procesy precipitácie nitridu hliníka.Pri nedodržaní správného poměru medzikremíkom a hliníkom precipitáty nitridu hliníka neplnia svoju inhibičnú funkciu astav štruktúry aj magnetické vlastnosti dy-namoplechov majú náhodný charakter pó-sobením dalších metalurgických faktorov.

Uvedené nedostatky odstraňuje křemíkováocel' podlá vynálezu pre elektrotechnic-ké izotropně plechy o hmotnostnom zlo-ženl: 0,5 až 1,0 % kremíka, 0,02 až0,06 % uhlíka, 0,20 až 0,40 % man-gánu, stopy až 0,2 % fosforu, stopy až0,03 % síry, 0,003 až 0,015 % dusíka. Pod-stata vynálezu spočívá v tom, že poměr ob-sahov v hmotnostných percentách kremíkaku hliníku je v rozsahu 5 až 8. Výhodou ocele s vyznačeným pomeromkremíka ku hliníku je, že sa nitridy hliníkatvoria už pri vysokých teplotách a ich vel-kosť v hotovom dynamoplechu je dostatečnák brzdeniu procesov rastu zrna. Střednávelkosť zrna hotového dynamoplechu potomnepřesahuje 0,177 mm. Nedochádza k náhlé-mu zníženiu hodnot magnetickej indukcieani k rastu měrných strát. Plechy s rovno-měrným feritickým zrnom majú aj rovno-měrné magnetické a mechanické vlastnosti.Magnetické vlastnosti sú přitom optimálněčím sa zabezpečuje maximálně využitie ko-vu a legujúcich přísad. Technológia výrobyocele s pomerom kremíka ku hliníku podlávynálezu sa neodlišuje od obvyklých tech-nologií. Ocel' sa vyrobí v konvertoroch ale-bo iných metalurgických peciach na výro-bu ocelí. Ocel sa odlieva do kokíl, připad-ne na zariadení plynulého odlievania. Bramysa vyvalcujú za tepla na pás hrůbky 1,6až 2,5 mm. Valcovanie za studená po mo-ření sa realizuje až na hrůbky 0,3 až 1,0 mm.Finálně tepelné spracovanie pozostávajúcez oduhličovacieho rekryštalizačného žíha-nia zabezpečuje optimáínu štruktúru a tex-túru dynamoplechov. Tepelné spracovanievšak može byť zaradené aj po válcování zatepla, připadne ako medzižíhanie pri válco-vání na mešie hrubky. Výrobok z dynamo-vej ocele s pomerom kremíka ku hliníkupodlá vynálezu, dynamový plech, má štruk-túru s velkosťou zrna 0,177 až 0,041 mm,nízké měrné straty a vysoké hodnoty mag-netickej indukcie. Keďže nedochádza k nad-měrnému rastu zrna, netvoří sa výrazná tex-tura a magnetické vlastnosti v rovině ple-chu sú izotropně.

Princip optimalizácie velkosti zrna je vtom, že precipitáty nitridu hliníka vylúčenépri uvedenom pomere kremíka ku hliníkusú vylúčené v dostatočnej hruběj formě ato nad 100 nm a nedovolujú anomálny rastzrn pri sekundárnej rekryštalizácii. V prí-padoch prekročenia uvedeného poměru saprecipitáty nitridu hliníka vylučujú v jem-nozrnnej formě a v priebehu rekryštalizač-ného žíhania dochádza k anomálnemu rastuzrn, k prekročeniu rozmerovej hranice0,177 mm strednej velkosti zrna a k změ-nám v doménovej stavbě zrn spósobujúcejzníženie hodnůt magnetickej indukcie. Pod-

Claims (1)

1. 254907 kročenie uvedeného poměru je spojené svyššími nákladmi na výrobu ocele. Příklady uskutočnenia ocele podía vyná-lezu: v příklade sú porovnané 2 tavby dy- namových ocelí vyrobených v kyslíkovýchkonvertorech a spracované tradičnou tech-nolgiou výroby. Tavby malí následovně che-mické zloženie v % hmotnosti: Tavba uhlík mangán křemík hliník fosfor síra dusík křemík hliníkT 1 0,05 0,37 0,75 0,123 0,012 0,009 0,009 6,10 2 0,05 0,28 0,80 0,160 0,011 0,017 0,008 5,00 Ocel' bola za tepla vyvalcovaná na hrúb- v kontinuálně] dynamolinke. Magnetické ku 1,8 mm. Po moření bola válcovaná za vlastnosti a velkost zrna boli následovně, studená na hrůbku 0,5 mm a spracovaná Tavba Měrné straty Pi,e(W.kg"i) Magnetická indukciaB2S00(T] BsooofT) Středná velkostzrna(mm) 5,18 5,58 1,65 1,74 0,09 1,64 1,73 0,12 Použitie vynálezu je možné u všetkých vý-robcov izotropných elektrotechnických oce- lí s obsahom kremíka v rozmedzí 0,5 až1,0 % hmotnosti. PREDMEI Křemíková ocel' pre elektrotechnické izo-tropně plechy s obsahom kremíka od 0,5do 1,0 % hmotnosti, ďalej pozostávajúca z0,02 až 0,06 % hmotnosti uhlíka, 0,20 až0,40 % hmotnosti mangánu, maximálně VYNALEZU 0,03 % hmotnosti síry, stopy až 0,2 % hmot-nosti fosforu, 0,003 až 0,015 % hmotnostidusíka, vyznačujúca sa tým, že množstvohliníka je stanovené pomerom kremíka kuhliníku, pričom tento poměr je 5 až 8.