CS260188B1 - Sposob výroby izotropných elektrotechnických plechov válcovaných za studená - Google Patents

Description

260188

Vynález sa týká spůsobu výroby izotrop-ných elektrotechnických plechov válcova-ných za studená a rieši ich tepelné spraco-vanie. V súčasnosti sa vyrábajú ocele pře dyna-moplechy o hmotnostnom zložení: 0,01 až3,3 % kremíka, 0,02 až 0,06 % uhlíka, 0,20až 0,40 % mangánu, stopy až 0,15 % fosfo-ru, stopy až 0,03 % síry, stopy až 0,6 % hli-níka. Pre zabezpečenie požadovaných vlast-ností sa dynamové plechy válcované za stu-dená v posledných štádiách výroby podro-bujú tepelnému spracovanlu. Podlá odliš-ností tepelného spracovania sú známe dvarůzné spůsoby výroby. Při jednom po oduh-llčovacom žíhaní následuje rekryštalizačnéžíhanie pri teplote 850 až 950 °C, pri dru-hom sa medzi oduhličovacie a rekryštalizač-né žíhanie zaraduje ešte kritická deformá-cia pásu. Pri každom z nich sa ipo oduhli-čovacom žíhaní používá ešte aj rekryštali-začné žíhanie, čo je vzhladom na teplotužíhania 850 až 950 °C energeticky a ekono-micky velmi náročné. Jedným z najdůleži-tejších činitelov vyplývajúcich na magne-tické a mechanické vlastnosti elektrotech-nických plechov je velkost' feritického zr-na. Ak je středná velkost zrna v hotovomdynamoplechu menšia ako 0,04 mm, podielhraníc zrn k objemu kovu je velký a hrani-ce zrn sťažujúce magnetizačné procesy spů-sohujú nežiadúce zvýšenie měrných watto-vých strát. Ak je středná velkost zrna váčšiaako 0,18 mm, znižujú sa pevnostně charak-teristiky plechov a znižuje sa aj magnetic-ká indukcia. Nadměrný rast zrna v izotrop-ných plechoch je často spojený aj s tvorbouprednostnej kryštalografickej orientácie —textury a s anizotropiou magnetickýchvlastností. Optimálnu velkost zrna je možnédosiahnúť vhodnou kombináciou chemické-ho zloženia ocele a tepelného spracovania.V případe, že sú precipitáty nitridu hliníkavyléčené v disperznej formě o velkosti čas-tíc okolo 30 nanometrov, velmi účinné brá-nia rastu zrna v priebehu oduhličovaciehožíhania a k tomu, aby bola dosiahnutá opti-málna velkost zrna, je potřebné zařadit eš-te rekryštalizačné žíhanie s vyššou žíhacouteplotou, připadne kritičku deformáciu arekryštalizačné žíhanie. Výsledkom takého tepelného spracovaniaplechu s disperznými precipitátmi je nad-měrná velkost zrna, pretože další rast zr-na v priebehu rekryštalizačného žíhaniaprebieha mechanizmom sekundárnej re-kryštalizácie, ked k rastu zrna dochádzanáhle, bez možnosti jeho kontroly. Ked súale precipitáty nitridu hliníka vylúčené vhrubozrnnej formě, o velkosti prevažne nad100 nm, ich brzdiaci účinok na rast zrnaje menší a k požadovanému rastu zrna do-chádza už počas oduhličovacieho žíhania vkontinuálnej linke. Velkost a množstvo pre-cipitátov nitridu hliníka je možné regulo-vat změnou chemického zloženia ocele a tohlavně dusíka a hliníka, ale na procesoch brzdenia rastu zrna sa můžu zúčastňovat ajprecipitáty a vmestky dalších prvkov. Ne-priaznivý účinok má hlavně uhlík. Ak je voceli obsiahnuté váčšie množstvo uhlíka akosa v priebehu oduhličovacieho žíhania sta-čí odstrániť, vtedy přítomné karbidy brzdiarast zrna a po oduhličovacom žíhaní ještruktúra dynamoplechu velmi jemnozrnná,nevhodná z hlediska požiadaviek na nízkéměrné straty. Nedostatočné oduhličenie pá-su má za následok aj další nepriaznivý jav— magnetické starnutie. Po určitej době odukončenia vyrobeného cyklu, závislej nateplote, sa zvyšujú měrné wattové straty vdůsledku dodatočného vylučovania karbi-dov železa z tuhého roztoku. Starnutie do-datečné zhoršujúce magnetické vlastnostidynamoplechov, zhoršuje a mění aj původ-ně charakteristiky elektrických strojov, sdlhodobým nepriaznivým dopadom na stra-ty elektrickej energie v národnom hospo-dárstve. Velmi účinným opatřením na zníže-nie obsahu uhlíka v oceli a tým aj magne-tického starnutia je vákuovanie ocele. Jevšak spojené so zvýšením nákladov na vý-robu.

Uvedené nedostatky odstraňuje spůsobvýroby izotropných plechov válcovaných zastudená z ocele o hmotnostnom zložení 0,02až 0,04 % uhlíka, 0,1 až 3,3 % kremíka, 0,20až 0,40% mangánu, 0,003 až 0,020% dusí-ka, stopy až 0,10 % fosforu, stopy až 0,03 %síry, dalej obsahujúca hliník, ktorý je ur-čený pomerom hliníka ku křemíku, pričomtento poměr je 1 : 6 až 9, kde ocel sa spra-cováva běžným technologickým spůsobom,válcuje za tepla a za studená, kontinuálnětepelne spracováva pri teplote 800 až 900 ~Cpo dobu 3 až 5 minút. Podstata vynálezuspočívá v tom, že tepelné spracovanle po-zostáva iba z oduhličovacieho žíhania, ke-dy dochádza k požadovanému rastu zrna o-cele. Výhodou spůsobu výroby izotropných e-lektrotechnických plechou válcovaných zastudená je, že nitridy hliníka sú vylúčenév hrubozrnnej formo a k požadovanému ras-tu zrna na velkost cd 0,04 do 0,18 mm do-chádza už počas oduhličovacieho žíhania.Hrubozrnné nitridy hliníka sú v oceli pří-tomné vtedy ak k ich vylučovaniu dochád-za už pri vysokých teplotách. K tomu jevšak potřebné dostatočné množstvo hliní-ka. Ak je hliníka málo, k precipitácii do-chádza pri nižších teplotách a precipitátysú jemnejšie, nevýhodné z hladiska tvor-by požadovanej štruktúry dynamoplechov.Křemík ako feritotvorný prvok posúva tep-lotu alotropickej premeny k vyšším teplo-tám a ovplyvňuje precipitáciu nitridu hliní-ka. Preto je potřebné udržiavať obsahy kre-míka a hliníka v stanovenom pomere, vte-dy jej štruktúra je optimálna, dostatočnéoduhličená a velkost zrna je v požadova-nom rozmedzí. To· zaručuje minimálně roz-diely v měrných stratách, magnetickej in-

Claims (1)

1. 260188 S dukcii aj v mechanických vlastnostiach. 0-krem toho je vylúčená nadměrná anizotro-pia magnetických vlastností dynamople-chov, pretože počas tepelného spracovanianedochádza k sekundárnej rekryštalizácii. Izotropně elektrotechnické plechy vyro-bené podlá vynálezu majú optimálnu vel-kost zrna, rovnoměrné magnetické aj me-chanické vlastnosti a vysoké hodnoty mag-netické] indukcie. Zjednodušením tepelnéhospracovania na oduhličovacie Žíhanie vzni-kajň úspory energie aj nákladov spoje-ných s prevádzkou dalšieho žíhacieho za-riadenla. 8 Příklady spósobu výroby izotropných e-lektrotechnických plechov podl'a vynálezu:V príkladoch je porovnaných 5 tavieb dyna-mových ocelí vyrobených v kyslíkovýchkonvertoroch, odliatych do bramových ko-kíl a vyvalcovaných za tepla na pás hrůbky 1,8 mm a za studená na hrubku 0,5 mm s ná-sledným kontinuálnym tepelným spracova-ním pozostávajúcim z oduhličovacieho žíha-nia při teplote 850 °C po dobu 4,0 minuty.Jednotlivé tavby mali následovně chemickézloženie v hmotnostných percentách: Tavba Uhlík Mangán Křemík Hliník Fosfor Síra Křemík hliník 1. 0,04 0,30 1,18 0,108 0,012 0,009 7,0 2. 0,03 0,28 1,20 0,106 0,015 0,010 7,2 3. 0,04 0,27 1,15 0,157 0,012 0,011 7,3 4. 0,04 0,25 1,05 0,152 0,022 0,015 0,9 5. 0,03 0,32 1,12 0,160 0,020 0,012 7,0 Po oduhličovacora žíhaní bolí dosiahnuté nasledujúce magnetické vlastnosti a vel'- kosť zrna: Tavba Měrné straty Pl.5 (W/kg) Magnetická indukciaB2500 (T) Střed, velkost zrna(mm) 1. 4,96 1,63 0,12 2. 5,04 1,63 0,10 3. 5,40 1,63 0,08 4. 5,35 1,64 0,09 5. 5,10 1,63 0,11 Využitie vynálezu je možné u všetkých prevádza konečné tepelné spracovanie vvýrobcov Izotropných elektrotechnických kontinuálnych žíhacích linkách,plechov válcovaných za studená, kde sa PREDMET Spflsob výroby izotropných elektrotech-nických plechov válcovaných za studená zocele o hmotnostnom zložení 0,02 až 0,04 °/ouhíkla, 0,1 až 3,3 °/o kremíka, 0,20 až 0,40 °/omangánu, 0,003 až 0,020 % dusíka, stopy až0,10 fosforu, stopy až 0,03 síry, dalej obsa-hujúce hliník, ktorý je určený pomeromhliníka ku křemíku, pričom tento poměr je VYNALEZU 1:6 až 9, kde ocel' sa odlieva do kokíl ale-bo na zariadení plynulého odlievania dobram, válcuje za tepla a za studená, konti-nuálně spracováva při teplote 800 až 900 °Cpo dobu 3 až 5 minút, vyznačujúci sa tým,že tepelné spracovanie pozůstává iba z od-uhličovacieho žíhania.