CZ20031798A3 - Magnetická ocel, způsob výroby plechu a plech z magnetické oceli - Google Patents
Magnetická ocel, způsob výroby plechu a plech z magnetické oceli Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20031798A3 CZ20031798A3 CZ20031798A CZ20031798A CZ20031798A3 CZ 20031798 A3 CZ20031798 A3 CZ 20031798A3 CZ 20031798 A CZ20031798 A CZ 20031798A CZ 20031798 A CZ20031798 A CZ 20031798A CZ 20031798 A3 CZ20031798 A3 CZ 20031798A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- magnetic steel
- sheet
- grain oriented
- less
- oriented magnetic
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets 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
- H01F1/14—Magnets 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
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying 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
- C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
Magnetická ocel, způsob výroby plechu a plech z magnetické oceli
Oblast techniky
Vynález se týká nového složení magnetické oceli s neorientovanými zrny, mající zlepšené magnetické, mechanické a tepelné vlastnosti.
Dosavadní stav techniky
Tento typ ocelí se zejména používá pro výrobu součástek pro elektrotechniku, jejichž funkcí je spojovat různé elektrické obvody pro umožňování přenosu elektromagnetické energie mezi těmito obvody. Tento přenos energie předpokládá zejména, že hustota magnetického toku (také nazývaná indukce), získaná když se materiál podrobuje působení pole, je co možná nejvyšší. Jinou charakteristickou vlastností těchto ocelí je jejich celková úroveň magnetických ztrát, které vyplývají jednak ze ztrát hysterezí a jednak ze ztrát Foucaultovým proudem. Tyto ztráty musí být co možná nejmenší.
K tomuto účelu jsou známy dvě velké skupiny magnetických ocelí s neorientovanými zrny. První je tvořena silně legovanými ocelemi, u nichž úroveň magnetických ztrát v podstatě závisí na chemickém složení. Tyto ocele obsahují 1,4 až 3,3 hmotn.% křemíku, jakož i hliník v množství 0,1 až 1,0 hmotn.%. Vyznačují se nevýhodou v tom, že mají nízkou tepelnou vodivost a příliš velkou tvrdost, která má za následek nadměrné opotřebení nástrojů na řezání výrobků. Jejich velký obsah legujících složek je kromě toho činí nákladné .
·· · ·· ···· ·· ···· ···· ·· · ·· ·
-2·· · · · · ···· • · ··· ·· · · · ··
Druhá skupina magnetických ocelí s neorientovanými zrny je tvořena slabě legovanými ocelemi, které obsahují obecně pouze křemík s obsahem řádově 0,5 hmotn.%. Tyto ocele se nazývají oceli se zlepšenou magnetickou permeabilitou, které dovolují dosáhnout vysoké úrovně indukce pro přiložená pole řádově 5000 A/m, a to při zachování středních úrovní ztrát. Mají také dobrou tepelnou vodivost, ale špatné mechanické vlastnosti, zejména nízkou mez kluzu a nízkou tvrdost. Proto je v praxi možno použít této skupiny ocelí pouze pro statické stroje nebo dynamické stroje s malými rychlostmi. Kromě toho přináší s těmito vlastnostmi výroba předmětů problémy, protože se pozorují časté deformace při jejich vystřihování, což vyvolává ztráty materiálu a produktivity.
V současné době tedy neexistuje žádný magnetický kovový materiál, který by měl současně dobrou tepelnou vodivost, dobré mechanické vlastnosti a nízké magnetické ztráty.
Vynález si proto klade za úkol přinést takový materiál, u něhož by rozsah použití mohl být širší než u materiálů podle dosavadního stavu techniky, a který by umožnil zejména zvýšit hmotnostní výkon bez rizika značného ohřátí přítomných elektrických izolantů.
Podstata vynálezu
Vynález přináší magnetickou ocel, jejíž složení obsahuje, v procentech hmotnosti:
C < 0,005
1,2 < Si < 1,4
0,18 < AI < 0,22
0,25 < Mn < 0,35
-3• · · ··· · · · · 99 ··· 99 · 99 ··
0,10 < P < 0,14
0,09 < Sn < 0,12
0,005 < S < 0,015
N < 0,01
O < 0,01, přičemž zbytek složení je tvořen železem a nečistotami vyplývajícími z výroby.
Autoři zjistili, že kombinace obsahů hliníku, cínu a fosforu, uvedených výše, překvapivě zlepšuje magnetické a mechanické vlastnosti a tepelnou vodivost u této oceli.
Obsah cínu složení podle vynálezu musí být v rozmezí od 0,09 do 0,12 hmotn.%. Je-li totiž nižší než je toto rozmezí, nepozoruje se dostatečné snížení magnetických ztrát. Přesáhne-li naproti tomu obsah cínu 0,12 hmotn.%, má ocel příliš nízkou tažnost.
Obsah uhlíku ve složení podle vynálezu musí být nižší než 0,005 hmotn.%, nebot překročení této hodnoty vyvolává nepřijatelný sklon k magnetickému stárnutí, protože vážně omezuje dobu použitelnosti výrobků.
Obsah křemíku složení podle vynálezu musí být od 1,2 do 1,4 hmotn.%. Čím více se zvyšuje obsah křemíku, tím se snižuje tepelná vodivost oceli, ale současně se zmenšují magnetické ztráty, z čehož vyplývá volba nárokovaného rozsahu.
Obsah hliníku ve složení podle vynálezu musí být od 0,18 do 0,22 hmotn.%. Hliník zlepšuje magnetické vlastnosti
oceli, ale nesmí být přítomný ve velkém množství, neboř je škodlivý pro tažnost oceli a zmenšuje její tepelnou vodivost. Jeho obsah se omezuje rovněž pro zabránění precipitace příliš jemných nitridů hliníku, které by blokovaly pohyby magnetických oblastí.
Obsah dusíku hmotn.%, a to rovněž niku.
ve složení musí být nižší než 0,01 pro omezování precipitace nitridů hliObsah manganu ve sloučenině podle vynálezu musí být v rozmezí od 0,25 do 0,36 hmotn.%. Mangan zlepšuje mechanické vlastnosti oceli zabraňováním vání za tepla. Pod 0,25 hmotn.% mechanické vlastnosti, zatímco jejího trhání během válcodostatečně nezlepšuje její nad 0,35 hmotn.% zhoršuje magnetické vlastnosti a snižuje tepelnou vodivost oceli.
Fosfor je přítomný v oceli podle vynálezu v množství 0,10 až 0,14 hmotn.%. Dovoluje vytvrzování oceli při podstatném zvyšování její meze kluzu. Jeho obsah je omezen na 0,14 hmotn.%, neboř snižuje řepelnou vodivost oceli. Zvyšuje rezistivitu oceli, což dovoluje zmenšovat ztráty vyplývající z Foucaultových proudů. V přednostním provedení je jeho obsah od 0,11 do 0,13 hmotn.%.
Obsah síry je nižší než 0,015 hmotn.%, neboř tento prvek je škodlivý pro vlastnosti oceli, ale je také vyšší než 0,005 hmotn.%, neboř nižší obsah by pořřeboval přídavnou fázi odsiřování, která není v rámci vynálezu odůvodněná.
Složení podle vynálezu může být vytvořeno klasickým • · • ·
-5způsobem a jakýmkoli uzpůsobeným postupem, obsahujícím oduhličovací pochod, neboť obsah uhlíku, který se má dosáhnout, je velmi nízký.
Na výstupu z výroby se ocel může odlévat ve tvaru plochého předlitku (bramového ingotu), který se ohřívá na teplotu vyšší než přibližně 1150°C pro válcování za tepla, až se dosáhne například tloušťka přibližně 2 mm. Je po té možné provádět navíjení takto vyrobeného plechu a po té jeho žíhání.
Za tepla válcovaný plech se po té moří a válcuje za studená, s výhodou až po dosažení konečné požadované tloušťky, načež se podrobuje poslednímu tepelnému zpracování, kterým je s výhodou žíhání v oxidační atmosféře. Je-li obsah uhlíku v plechu v tomto stádiu ještě příliš vysoký, provádí se během tohoto žíhání oduhličování.
Autoři vynálezu však zjistili, že při použití zvláštních podmínek během válcování za tepla a navíjení je možné značně zlepšit indukci získaného plechu při odstranění jednoho pochodu klasického postupu.
Vynález tedy dále navrhuje způsob výroby plechu složení podle vynálezu, při kterém se provede vyrobení oceli a její odlévání do plochého předlitku (bramového ingotu), tento plochý předlitek se válcuje za tepla pro získání plechu, přičemž válcování se zakončuje na teplotě ležící mezi teplotou Ar3 sníženou o 80°C a teplotou Ar3, plech se navíjí při teplotě vyšší než 680°C a plech se válcuje za studená a po té se provádí tepelné zpracování plechu.
Tento způsob má značnou výhodu v tom, že optimalizuje magnetické vlastnosti plechu, nebot autoři vynálezu konstatovali, že úroveň indukce tohoto plechu je velmi znatelně zvýšená, zatímco magnetické ztráty hysterezí jsou snížené.
Teplota konce válcování je taková, že válcování končí ve feritické oblasti. Tato vlastnost, kombinovaná s ovládáním relativně vysoké teploty navíjení, dovoluje rekrystalizaci a zhrubnutí zrn plechu za tepla jevem samočinného žíhání .
Citelné snížení indukce pravděpodobně vyplývá z tvorby složek s Gossovou texturou, jaké je možno najít v ocelích s orientovanými zrny, ale také složek s rovinnou texturou. Při procesu je rovněž zmenšená nepříznivá složka {111}, a to díky přítomnosti cínu, který tím, že se odděluje od spojů zrn, brání vzniku a růstu zrn textury {111} během rekrystalizace, čímž je tak podporován růst zrn při konečném žíhání po válcování za studená.
Kromě toho dovoluje samočinné žíhání, k němuž dochází během tohoto postupu, odstranit klasickou fázi žíhání svinutého plechu, která je nadále bezúčelná.
V přednostní provedení je teplota navíjení vyšší než 700°C, zejména vyšší než 720°C, což dovoluje ještě zlepšit magnetické vlastnosti materiálů.
Autoři rovněž konstatovali, že je možné více zmenšit magnetické ztráty optimalizováním podmínek tepelného zpracování, které následuje po válcování za studená.
V přednostním provedení se tak provádí tepelné zpracování mající formu žíhání prováděného při teplotě vyšší než 900°C, a v jiném výhodném provedení se uskutečňuje kontinuálně v peci, v níž má plech dobu pobytu kratší než 50 sekund nebo rovnou 50 sekund.
Další předmět vynálezu je tvořen plochy z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle vynálezu, získanými prováděním způsobu podle vynálezu v jeho různých variantách.
Je dávána přednost plechům majícím při tlouštce 0,50 mm celkové magnetické ztráty nižší než 4 W/Kg, zejména nižší než 3,5 W/kg a s výhodou zejména nižší než 3,3 W/kg, jakož i indukci vyšší 1,72 T, když se přiloží pole 5000 A/m.
Rovněž jsou výhodné plechy, mající při tloušbce 0,65 mm celkové magnetické ztráty nižší než 5,30 W/Kg, zejména nižší než 4,70 W/kg a indukci vyšší než 1,72 T, když se přiloží pole 5000 A/m.
Plechy získané způsobem podle vynálezu mají zejména výhodu v tom, že nemusí být po vystřižení výrobků podrobovány přídavnému tepelnému zpracování, aby se umožnilo úplné vyjádření magnetických vlastností. Takové zpracování by bylo nejen nákladné, ale také škodlivé pro pozdější mechanické chování výrobků. Plechy získané podle vynálezu jsou tedy přímo připraveny pro použití a je možné je kromě toho pokrýt izolačním povlakem po celé ploše, pokud to použití vyžaduje.
-8·· 4 44 4444 44 ····
4 44 4 4 4 4 4 · · 4 4·· «44
4 444 4444
444 44 4 44 44
Tyto plechy budou zejména moci sloužit pro výrobu výrobků pro točivé stroje, jako motory, transformátory, ale mohou být také používány v oblasti elektrických spotřebičů pro domácnosti a obecně v elektrotechnice.
Příklady provedení vynálezu
Vynález bude nyní objasněn na podkladě pozorování a následujících příkladů, přičemž níže uváděná tabulka udává chemické složení různých zkoušených ocelí, mezi nimiž jsou tavby 2 a 4 podle vynálezu, zatímco tavby 1 a 3 jsou použity jako srovnávací příklady.
| Složení | Tavba 1 | Tavba 2 | Tavba 3 | Tavba 4 |
| (hmotn.%) | ||||
| C | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 |
| Si | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| AI | 0,105 | 0,180 | 0,200 | 0,200 |
| Mn | 0,275 | 0,275 | 0,275 | 0,275 |
| P | 0,05 | 0,115 | 0,120 | 0,120 |
| Sn | 0,03 | 0,110 | - | 0,100 |
| S | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Není-li uvedeno jinak, mají plechy podrobené různým zkouškám tloušřku 0,50 mm, aby bylo možné porovnat získané výsledky, neboř mechanické ztráty jsou funkcí této tloušřky.
Použité zkratky znamenají:
W1,5T: celková magnetická ztráta při 1,5 Tesla a 50 Hz, vyjádřená ve W/kg
B5000: hustota magnetického toku (nebo indukce) při poli
5000 A/n, vyjádřená v Tesla.
-9·· · *· ···· ·· ···· • · ·· · · · · · · • · · · ♦ · · · · · · ··· · · · · · · · ·· ··· ·· · ·· ··
Hv5: tvrdost.
PŘÍKLAD 1 (vliv chemického složení)
Vyrobí se dva plechy z tavby 1 a z tavby 2 podle vynálezu, a to válcováním odpovídajících plochých předlitků za tepla, bez sledování způsobu podle vynálezu. Navíjení se provádí při teplotě přibližně 645°C. Plechy se po té moří a pak se válcují za studená. Konečné žíhání se provádí kontinuálně při 950°C v peci, v níž plechy pobývají po dobu 25 sekund.
Změří se nyní celkové magnetické ztráty W1,5T a indukce B5000 a získají se následující výsledky:
| Wl,5T | B5000 | |
| (W/kg) | (T) | |
| Tavba 1 | 4,42 | 1,69 |
| Tavba 2 | 3,95 | 1,71 |
| Je vidět, | že magnetické | ztráty byly znatelně sníženy |
a že indukce byla zlepšena vzhledem ke složení dle stavu techniky. Tato zlepšení poskytují požadovanou rovnováhu mezi obsahy hliníku, fosforu a cínu.
PŘÍKLAD 2 (vliv způsobu válcování za tepla/navíjení)
Vyrobí se dva plechy ze stejné tavby 2 podle vynálezu způsobem analogickým způsobu z příkladu 1 ale při provádění navíjení při teplotě 640°C pro jeden z plechů a teplotě 730°C
-10·· · >· ···· ·· ···· ···· · · ♦ · · · ♦ · 9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9
999 99 9 99 99 pro druhý.
Naměří se celkové magnetické ztráty W1,5T a indukce B5000 a získají se následující výsledky:
| W1,5T (W/kg) | B5000 (T) | |
| Tavba 2 | 3,95 | 1,71 |
| (tepl.navij | •=640°C) | |
| Tavba 2 | 3,72 | 1,74 |
| (tepl.navij | .=730°C) |
Je vidět, že magnetické ztráty byly sníženy, ale hlavně že indukce byla podstatně zvýšena v důsledku způsobu termomechanické transformace podle vynálezu. Pro srovnání mají silně legované oceli podle stavu techniky, mající ztráty 3,7 W/kg, indukci okolo 1,66 T.
PŘÍKLAD 3 (vliv přidání cínu)
Vyrobí se dva plechy z tavby 2 podle vynálezu a z tavby 3 analogicky jako v příkladě 1, ale při provedení navíjení při teplotě 720°C.
Naměří se celkové magnetické ztráty W1,5T a indukce B5000 a získají se následující výsledky:
W1,5T B5000 (W/kg) (T)
3,72 1,74 3,87 1,72
Tavba 2 Tavba 3
Konstatuje se, že přidání cínu hraje skutečně značnou roli v mechanismech uplatňujících se při různých termomechanických transformacích, kterým se vystavuje ocel.
PŘÍKLAD 4 (vliv podmínek konečného žíhání)
Vyrobí se série plochých předlitků (bramových ingotů) z tavby 4 podle vynálezu, které se válcují za tepla při použití způsobu podle vynálezu. Po té se válcují za studená plechy, až se získá tlouštka 0,50 mm a po té se tyto plechy kontinuálně žíhají v peci, přičemž se mění teplota žíhání a doba pobytu plechů v této peci. Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
| Teplota žíhání (°c) | Doba pobytu (s) | W1,5T (W/kg) | B5000 (T) |
| 1000 | 25 | 3,15 | 1,76 |
| 1000 | 85 | 3,42 | 1,75 |
| 950 | 85 | 4,10 | 1,75 |
| Postupuje se | stejným způsobem | s plechy, | které se vál |
cují na tlouštku 0,65 mm a získají se následující výsledky:
| Teplota žíhání (°C) | Doba pobytu (s) | W1,5T (W/kg) | B5000 (T) |
| 1000 | 25 | 4,2 | 1,76 |
| 950 | 85 | 4,6 | 1,76 |
-1244 · ·· ··♦· »♦ ··♦· • · · · 4 4 · 4 4 4 • 4 · · · · 4··· • 4 444 44 4 44 ·4
Je možno vidět, že přídavné snížení úrovně magnetických ztrát se může získat zvyšováním doby pobytu a teploty žíhání.
PŘÍKLAD 5 (mechanické vlastnosti a tepelná vodivost)
Plechy z taveb podle vynálezu se podrobí určitému počtu měření vodivosti a konstatuje se, že se získají hodnoty vyšší než 35 W/m.K nebo rovné 35 W/m.K. Jako příklad je možno uvést, že silně legovaná ocel ze stávajícího stavu techniky, obsahující 2,9% křemíku, má vodivost 20 W/m.K.
Pokud jde o mechanické vlastnosti, změří se pružnost a tvrdost u těchto taveb, které jsou vyšší než 300 MPa respektive 145 Hv5. Tyto hodnoty jsou uspokojivé, protože zajišťují dobré chování plechu při stříhání, se sníženým zbytkovým opotřebením nástrojů vzhledem k druhům oceli podle stávajícího stavu techniky.
Pro srovnání je možno uvést, že silně podle stavu techniky, obsahující 1,4 hmotn.%, nosti 250 MPa a tvrdost 140 Hv5.
JUDr Petr Kalenský
Ji // ečr-M Anvo·^·*’1 KANCELÁŘ
i., LNSKÝ
·.' !-< i i ...j uV p(ah8 2, HátKOva 2
Česká republika legovaná ocel má mez pruž-
Claims (15)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Magnetická ocel, jejíž složení obsahuje, v procen-
těch hmotnosti: C < 0,005 1,2 < SÍ < 1,4 0,18 < AI < 0,22 0,25 < Mn < 0,35 0,10 < P < 0,14 0,09 < Sn < 0,12 0,005 < S < 0,015 N < 0,01 0 < 0,01, přičemž zbytek složení je tvořen železem a nečistotami vyplývajícími z výroby. - 2. Způsob výroby plechu složení podle nároku 1, při kterém se vyrobí ocel, ze které se odlije plochý předlitek, plochý předlitek se válcuje za tepla pro získání plechu, přičemž válcování se zakončuje na teplotě ležící mezi teplotou Ar3 sníženou o 80°C a teplotou Ar3, plech se navíjí při teplotě vyšší než 680°C, a plech se válcuje za studená a po té se provádí tepelné zpracování plechu.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že teplota navíjení je vyšší než 700°C.
- 4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačený tím, že tepelné zpracování je žíhání, které se provádí při teplotě vyšší než 900°C.-14·# 4» ·» *·«* 99 ··*· • · · · · · » · · · « · · · · · ···· • · · · · 9 9 9 9 9 9 9
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že žíhání se provádí kontinuálně v peci, v níž má plech dobu pobytu nižší než 50 sekund nebo rovnou 50 sekund.
- 6. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačený tím, že válcování za studená se provádí až po dosažení definitivní tloušťky plechu, přičemž uvedené žíhání je konečné žíhání.
- 7. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny, se složením podle nároku 1.
- 8. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny, získaný použitím způsobu podle kteréhokoli z nároků 2 až 6.
- 9. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle nároku 7 nebo 8, vyznačený tím, že vykazuje při tloušťce 0,50 mm celkové magnetické ztráty nižší než 4 W/kg a indukci vyšší než 1,72 T, když se přikládá pole 5000 A/m.
- 10. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle nároku 9, vyznačený tím, že vykazuje celkové magnetické ztráty nižší než 3,5 W/kg.
- 11. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle nároku 10, vyznačený tím, že vykazuje celkové magnetické ztráty nižší než 3,3 w/kg.
- 12. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle nároku 7 nebo 8, vyznačený tím, že vykazuje při tloušťce 0,65 mm celkové magnetické ztráty nižší než 5,3 W/kg a indukci vyšší než 1,72 T, když se přiloží pole 5000 A/m.-15444 49 44 44 »4 *4* «44«4 44 49 4 » 4 «4 ·4« 4
- 13. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle nároku 12, vyznačený tím, že vykazuje celkové magnetické ztráty nižší než 4,7 W/kg.
- 14. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle kteréhokoli z nároků 7 až 13, vyznačený tím, že má tepelnou vodivost vyšší než 35 W/m.K nebo rovnou než 35 W/m.K a mez kluzu vyšší než 300 MPa nebo rovnou 300 MPa.
- 15. Plech z magnetické oceli s neorientovanými zrny podle kteréhokoli z nároků 7 až 14, vyznačený tím, že obsahuje dále na každé z lícních ploch povlakovou izolační vrstvu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0017084A FR2818664B1 (fr) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Acier magnetique a grains non orientes, procede de fabrication de toles et toles obtenues |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20031798A3 true CZ20031798A3 (cs) | 2004-02-18 |
| CZ303205B6 CZ303205B6 (cs) | 2012-05-23 |
Family
ID=8858246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20031798A CZ303205B6 (cs) | 2000-12-27 | 2001-12-20 | Magnetická ocel, zpusob výroby plechu a plech z magnetické oceli |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1346069B1 (cs) |
| AT (1) | ATE269421T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ303205B6 (cs) |
| DE (1) | DE60103933T2 (cs) |
| EA (1) | EA004912B1 (cs) |
| ES (1) | ES2223961T3 (cs) |
| FR (1) | FR2818664B1 (cs) |
| TR (1) | TR200401448T4 (cs) |
| WO (1) | WO2002052048A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2835001A1 (fr) * | 2002-01-21 | 2003-07-25 | Usinor | Procede de fabrication d'une tole d'acier magnetique, toles et pieces obtenues |
| CN102443734B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 无瓦楞状缺陷的无取向电工钢板及其制造方法 |
| WO2025104468A1 (en) * | 2023-11-15 | 2025-05-22 | Arcelormittal | A non-oriented electrical steel and a method of manufacturing non-oriented electrical steel thereof |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS583027B2 (ja) * | 1979-05-30 | 1983-01-19 | 川崎製鉄株式会社 | 鉄損の低い冷間圧延無方向性電磁鋼板 |
| JP3446385B2 (ja) * | 1995-04-21 | 2003-09-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 被膜密着性に優れた無方向性電磁鋼板 |
| JPH0941037A (ja) * | 1995-05-19 | 1997-02-10 | Kawasaki Steel Corp | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| KR100240995B1 (ko) * | 1995-12-19 | 2000-03-02 | 이구택 | 절연피막의 밀착성이 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법 |
| US5798001A (en) * | 1995-12-28 | 1998-08-25 | Ltv Steel Company, Inc. | Electrical steel with improved magnetic properties in the rolling direction |
| JP3378934B2 (ja) * | 1996-08-19 | 2003-02-17 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性と表面性状の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| US6139650A (en) * | 1997-03-18 | 2000-10-31 | Nkk Corporation | Non-oriented electromagnetic steel sheet and method for manufacturing the same |
| JPH11189850A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP3883029B2 (ja) * | 1998-01-19 | 2007-02-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 軟磁性鋼板 |
| JPH11286725A (ja) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Nippon Steel Corp | 磁性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
2000
- 2000-12-27 FR FR0017084A patent/FR2818664B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-12-20 TR TR2004/01448T patent/TR200401448T4/xx unknown
- 2001-12-20 AT AT01994925T patent/ATE269421T1/de active
- 2001-12-20 CZ CZ20031798A patent/CZ303205B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-12-20 DE DE60103933T patent/DE60103933T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-20 EA EA200300729A patent/EA004912B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-12-20 EP EP01994925A patent/EP1346069B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-20 ES ES01994925T patent/ES2223961T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-20 WO PCT/FR2001/004093 patent/WO2002052048A1/fr not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2818664B1 (fr) | 2003-12-05 |
| TR200401448T4 (tr) | 2004-07-21 |
| EP1346069A1 (fr) | 2003-09-24 |
| FR2818664A1 (fr) | 2002-06-28 |
| ATE269421T1 (de) | 2004-07-15 |
| EP1346069B1 (fr) | 2004-06-16 |
| EA200300729A1 (ru) | 2003-12-25 |
| WO2002052048A1 (fr) | 2002-07-04 |
| EA004912B1 (ru) | 2004-08-26 |
| CZ303205B6 (cs) | 2012-05-23 |
| ES2223961T3 (es) | 2005-03-01 |
| DE60103933T2 (de) | 2004-11-04 |
| DE60103933D1 (de) | 2004-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4946519A (en) | Semi-processed non-oriented electromagnetic steel strip having low core loss and high magnetic permeability, and method of making | |
| KR100702242B1 (ko) | 무방향성 전기 강판 제조 방법 | |
| KR101683693B1 (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
| KR101389248B1 (ko) | 방향성 전자기 강판의 제조 방법 | |
| JP7507157B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP2015200002A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR20240035911A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
| JP4608514B2 (ja) | 著しく磁束密度が高い方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| CZ20031798A3 (cs) | Magnetická ocel, způsob výroby plechu a plech z magnetické oceli | |
| US5013372A (en) | Semi-process non-oriented electromagnetic steel strip having low core loss and high magnetic permeability, and method of making | |
| KR20240134954A (ko) | 방향성 전기 강판 및 그 제조 방법 | |
| JPH06228645A (ja) | 小型静止器用電磁鋼板の製造方法 | |
| KR100779579B1 (ko) | 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판의제조방법 | |
| KR101130725B1 (ko) | 자기적 특성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
| JPH0657332A (ja) | 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| EP4450655A1 (en) | Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet | |
| KR101089302B1 (ko) | 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판의 제조방법 | |
| KR100940719B1 (ko) | 응력제거 소둔 후 자속밀도 특성이 우수한 무방향성전기강판의 제조방법 | |
| JPH0580527B2 (cs) | ||
| JPH11172382A (ja) | 磁気特性に優れた電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JPH03294422A (ja) | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| WO2023129259A1 (en) | Improved method for the production of high permeability grain oriented electrical steel containing chromium | |
| KR20250132557A (ko) | 무방향성 전기강 및 그 무방향성 전기강의 제조 방법 | |
| KR20250133770A (ko) | 이중 냉간 압연 무방향성 전기강 및 그 무방향성 전기강의 제조 방법 | |
| JP2000104119A (ja) | 板厚精度の高い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20211220 |