260188260188
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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of cold rolled isotropic electrotechnical sheets and to their heat treatment. At present, steels are produced for the composition of the plastics composition: 0.01-3.3% silicon, 0.02-0.06% carbon, 0.20-0.40% manganese, traces up to 0.15% phosphorus , traces up to 0.03% sulfur, traces up to 0.6% aluminum. To ensure the required properties, the cold-rolled dynamo sheets in the last stages of production undergo heat treatment. According to the differences in heat treatment, two different processes are known. After one decomposition annealing, recrystallization is followed by annealing at a temperature of 850 to 950 ° C, a critical deformation of the strip being included in the second decarburization and recrystallization annealing. In each case, recrystallization annealing is also used for decarburization annealing, which is very energy and economical in view of the annealing temperatures of 850 to 950 ° C. One of the most important factors resulting from the magnetic and mechanical properties of electrotechnical sheets is the size of the ferritic grain. If the average grain size in the finished sheet is less than 0.04 mm, the grain boundaries to the metal volume are large and the grain boundary magnetizing processes cause undesirable increases in wattage losses. If the average grain size is 0.18 mm, the strength characteristics of the sheets are reduced and the magnetic induction is also reduced. Excessive grain growth in isotropic sheets is often associated with the formation of a preferential crystallographic orientation, the textures and the anisotropy of magnetic properties. An optimum grain size can be achieved by a suitable combination of the steel chemical composition and the heat treatment. In the case where aluminum nitride precipitates are treated in a dispersion form with a particle size of about 30 nanometers, the grain growth during the decarburization process is very effective. the optimum grain size has been achieved, it is necessary to include a further recrystallization annealing with a higher annealing temperature, and the criticization is calcined and crystallized annealing. As a result of such heat treatment of the dispersion precipitate, the grain size is excessively large, since the further growth of the recrystallization annealing takes place via a secondary re-crystallization mechanism when the grain growth is reached without control. When the aluminum nitride precipitates are deposited in the coarse-grained form, the size of which is predominantly above 100 nm, their braking effect on the grain growth is smaller and the desired grain growth occurs already during the decarburization annealing in the continuous line. The amount and amount of aluminum nitride precipitates can be controlled by altering the chemical composition of steel and, in the end, nitrogen and aluminum, but also precipitates and other elements can be involved in grain growth inhibition processes. Above all, carbon has a negative effect. If the higher amount of carbon and the carbon is removed during the decarburization annealing, the brake-carbides present at the time and after the decarburization annealing is very fine-grained, unsuitable for low-loss requirements. Insufficient decarburization also results in another adverse phenomenon - magnetic aging. After a certain period of time for which the produced cycle has been terminated, the specific watt loss is increased due to the subsequent deposition of iron carbides from the solid solution. The aging of the additional deteriorating magnetic properties of the dynamic sheets also exacerbates and alters the original characteristics of electrical machines, with a long-term adverse impact on the electric energy side of the national economy. A very effective measure to reduce the carbon content of the steel and thus the magnetic aging is steel vacuuming. However, it is associated with increased production costs.
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-The above mentioned drawbacks are eliminated by the production of cold rolled isotropic sheets made of steel with a mass composition of 0.02 to 0.04% carbon, 0.1 to 3.3% silicon, 0.20 to 0.40% manganese, 0.003 to 0.020% nitrogen, traces. up to 0.10% phosphorus, traces up to 0.03% sulfur, further containing aluminum, which is determined by the ratio of aluminum to silicon, the ratio being 1: 6 to 9, wherein the steel is processed in a conventional technological manner, rolling at heat and cold, continuously heated at 800-900 ~ C for 3 to 5 minutes. The present invention is based on the fact that the heat treated only consists of decarburization annealing when the desired grain growth occurs. An advantage of the method of producing cold rolled isotropic electrotechnical sheets is that aluminum nitrides are eliminated in the coarse form and already reach the desired grain size at 0.04 to 0.18 mm during decarburization annealing. present when excretion occurs at high temperatures. However, a sufficient amount of aluminum is required for this. If the aluminum is low, precipitation will occur at lower temperatures and precipitates will be finer, disadvantageous in view of the formation of the required dynamo-sheet structure. Silicon as the ferrite-forming element shifts the allotropic transformation temperature to higher temperatures and affects the precipitation of aluminum nitride. Therefore, it is necessary to maintain the content of silicon and aluminum in a specified ratio, while its structure is optimal, well-defined and the grain size is within the desired range. This ensures at least the differences in specific losses, magnetic in-