CZ285230B6 - Způsob výroby orientované křemíkové oceli se stejnoměrným zrnem - Google Patents

Abstract

Způsob výroby pásu z orientované elektrické oceli se stejnosměrným zrnem s vysokým obsahem křemíku a nízkým obsahem uhlíku o tloušťce pásu v rozmezí od 0,35 do 0,15 mm nebo méně, při kterém se vyrobí ocelový pás, odstraní se okuje, načež následuje válcování ocelového pásu za studena na přechodný rozměr, poté žíhání pásu při teplotě napouštění v rozmezí od 900 do 1150 .sup.o .n.C po dobu v rozmezí od 1 do 30 sekund a dále se ocelový pás ochladí v prvním stupni ochlazování rychlostí nižší než 835 .sup.o .n.C za minutu na teplotu v rozmezí od 540 až 650 .sup.o .n.C ve druhém stupni ochlazování rychlostí vyšší než 835 .sup.o .n.C za minutu na teplotu v rozmezí 315 až 540 .sup.o .n.C následným zakalením ve vodě válcováním na konečný rozměr oduhličením nanesením žíhací oddělovací látky a konečným žíháním pro sekundární krystalizaci. S výhodou se ocelový pás konečného rozměru podrobí žíhání na teplotu vyšší než 675 .sup.o .n.C s rychlostí ohřevu nad 100 .sup.o .n.C za sekunŕ

Description

Způsob výroby pásů z orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem s vysokým obsahem křemíku a s nízkým obsahem uhlíku o tloušťce od 0,35 mm do 0,15 mm nebo méně.

Dosavadní stav techniky

Křemíková ocel, jíž se vynález týká, má orientaci kubické mřížky na hranu, tedy (110) [001] na základě Millerových indexů. Takové křemíkové oceli se obecně označují jako elektrické oceli (oceli určené především pro použití v elektrotechnice) s orientovaným zrnem. Tyto se dělí na dvě kategorie a to orientované oceli s pravidelným zrnem a oceli s orientovaným zrnem a vysokou permeabilitou. Orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem používají mangan a síru (a/nebo selen) jako inhibitor růstu zrna a obecně mají při 796 A/m permeabilitu nižší než 1870. Elektrické oceli s vysokou permeabilitou používají jako inhibitor růstu zrna nitridy hliníku, nitridy boru nebo jiné v oboru známé látky, přídavně nebo jako náhrada simíků a/nebo selenidů manganu, a mají permeabilitu vyšší než 1870. Zásady vynálezu jsou použitelné pro orientované křemíkové oceli s pravidelným zrnem.

Obvyklý způsob výroby orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem zahrnuje přípravu taveniny elektrické oceli v obvyklých zařízeních, rafinaci, a odlévání elektrické oceli ve formě ingotů nebo desek. Odlitá elektrická ocel přednostně obsahuje v hmotnostních procentech méně než 0,1 % uhlíku, 0,025 % až 0,25 % manganu, 0,01 až 0,035 % síry a/nebo selenu, 2,5 % až 4,0 % křemíku, s přednostně 3,15 % křemíku, méně než 50 ppm dusíku a méně než 100 ppm hliníku, přičemž zbytek je převážně železo. Popřípadě mohou být přidány bor a/nebo měď.

Při odlévání ingotů se ocel za horka vyválcuje na deskové předvalky nebo se z ingotu přímo vyválcuje pás. Při plynulém odlévání mohou být deskové předvýrobky předválcovány podle patentového spisu US 4 718 954. Při rozvinutí pro průmyslové použití by odlévání pásů mělo také prospěch ze způsobu podle vynálezu. Ploché předvýrobky se válcují za tepla při teplotě okolo 1400 °C na tloušťku horkého pásu a podrobují se žíhání horkého pásu při teplotě okolo 1010 °C s dobou při ponechání na prohřívací teplotě po dobu asi 30 sekund. Horký pás se potom ochlazuje na teplotu místnosti. Potom se materiál válcuje za studená na přechodný rozměr a podrobí se mezioperačnímu žíhání při teplotě asi 950 °C při ponechání na prohřívací teplotě po dobu okolo 30 sekund a ochlazuje se vzduchem na teplotu místnosti. Po mezioperačním žíhání se elektrická ocel válcuje za studená na pás konečného rozměru. Pás elektrické oceli konečného rozměru se podrobí obvyklému oduhličovacímu žíhání, které slouží k rekrystalizaci oceli, snížení obsahu uhlíku na úroveň, při níž nedochází ke stárnutí, a k vytvoření fayalitového povrchového oxidu.

Oduhličovací žíhání se obecně provádí při teplotě od 830 °C do 845 °C v mokré atmosféře obsahující vodík po dobu dostatečnou ke snížení obsahu uhlíku na 0,003 hmotn. % nebo méně. Potom se elektrická ocel opatří povlakem oddělovacího prostředku, jako je oxid hořečnatý, a podrobí se konečnému žíhání při teplotě asi 1200 °C po dobu 24 hodin. Toto konečné žíhání způsobí sekundární rekrystalizaci. Reakcí fayalitové vrstvy s povlakem oddělovacího prostředku se vytvoří forsterit nebo povlak válcovenského skla.

Příkladné způsoby výroby orientované křemíkové oceli s pravidelným zrnem (kubická mřížka s orientací na hranu) jsou popsány v patentových spisech US č. 4 202 711, 3 764 406 a 3 843 422.

-1 CZ 285230 B6

V poslední době byla za účelem snížení měrných ztrát orientovaných ocelí s pravidelným zrnem zaměřena pozornost na zvýšení měrného odporu zvýšením obsahu křemíku, za účelem snížení ztrát vířivými proudy. Očekávané zlepšení vlivem vyššího obsahu křemíku však nebylo dosaženo. Typický přístup podle dosavadního stavu techniky spočíval ve zvýšení obsahu křemíku i obsahu uhlíku ve zvláštních poměrech ve snaze po dosažení zlepšené magnetické kvality. Bylo zjištěno, že současné zvýšení obsahu křemíku i obsahu uhlíku učiní ocel náchylnější k rozpouštění hraničních oblastí zrn při vysokých teplotách ohřevu ingotu/deskového předvalku a křehčí při následujícím zpracování po válcování za tepla. Vlastnosti z hlediska manipulace a válcování za studená se u materiálu s vyšším obsahem křemíku a uhlíku zhorší. Při výrobě orientované oceli s pravidelným zrnem se požaduje oduhličení až na 0,003 % hmotnosti uhlíku nebo i méně, aby se zajistily magnetické vlastnosti, nepodléhající stárnutí, v hotové elektrické oceli s orientovaným zrnem. Vyšší obsah křemíku však zpožďuje oduhličení, takže výroba materiálů s vysokým obsahem křemíku i uhlíku je obtížná.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob výroby pásů z orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem, s vysokým obsahem křemíku a nízkým obsahem uhlíku, o tloušťce od 0,35 mm do 0,15 mm nebo méně, jehož podstatou je, že se horký pás z křemíkové oceli, obsahující od 3,0 do 4,5 hmotn. % křemíku a méně než 0,07 hmotn. % uhlíku žíhá a případně se zněj odstraňují okuje, dále se pás z křemíkové oceli válcuje za studená na přechodný rozměr, po válcování za studená se pás z křemíkové oceli přechodného rozměru podrobí mezioperačnímu žíhání při ponechání na prohřívací teplotě od 900 °C do 1150°C po dobu od 1 sek do 30 sekund, načež se provádí pomalé ochlazování z prohřívací teploty na teplotu od 540 °C do 650 °C při rychlosti ochlazování menší než 835 °C za minutu, načež se provádí iychlé ochlazování na teplotu od 315 °C do 540 °C rychlostí větší než 835 °C za minutu, následované zakalením vodou, a dále se pás z křemíkové oceli válcuje za studená na konečný rozměr, pás z křemíkové oceli konečného rozměru se podrobuje oduhličovacímu žíhání, po oduhličení se pás z křemíkové oceli opatří povlakem oddělovací látky pro žíhání a podrobí se konečnému žíhání pro vyvolání sekundární rekrystalizace.

Podle dalšího znaku vynálezu křemíková ocel obsahuje méně než 0,07 hmotn. % uhlíku, 0,025 až 0,25 hmotn. % manganu, 0,01 až 0,035 hmotn. % síry a/nebo selenu, 3,0 až 4,5 hmotn. % křemíku, méně než 100 ppm hliníku, méně než 50 ppm dusíku a případně přísady boru a/nebo mědi, přičemž zbytek tvoří železo, kromě obvyklých nečistot, vyplývajících z technologie výroby oceli.

Podle jiného provedení křemíková ocel obsahuje méně než 0,05 hmotn. % uhlíku, 0,04 až 0,08 hmotn. % manganu, 0,015 až 0,025 hmotn. % síry a/nebo selenu, 3,25 až 3,75 hmotn. % křemíku, méně než 100 ppm hliníku, méně než 50 ppm dusíku a případně přísady boru a/nebo mědi, přičemž zbytek tvoří železo, kromě obvyklých nečistot, vyplývajících z technologie výroby oceli.

Podle výhodného provedení vynálezu je obsah křemíku je od 3,25 do 3,75 hmotn. %.

Žíhání horkého pásu z křemíkové oceli se podle dalšího znaku vynálezu provádí při teplotě okolo 1010 °C při době prohřívání okolo 30 sekund a s následným ochlazováním vzduchem na teplotu místnosti.

Pás z křemíkové oceli konečného rozměru se podle dalšího znaku vynálezu před oduhličováním podrobuje velmi rychlému žíhání na teplotu vyšší než 675 °C pří rychlosti ohřevu větší než 100 °C za sekundu. Velmi rychlé žíhání se s výhodou provádí jako součást ohřevu oduhličovacího žíhání.

-2 CZ 285230 B6

Podle dalšího znaku vynálezu se mezioperační žíhání provádí při ponechání na prohřívací teplotě po dobu od 3 do 8 sekund.

Mezioperační žíhání se podle dalšího znaku vynálezu může provádět při prohřívací teplotě od 900 °C do 930 °C, s výhodou při prohřívací teplotě okolo 915 °C.

Podle dalšího znaku vynálezu se pomalé ochlazování ukončí při teplotě 595 °C ± 30 °C. S výhodou se pomalé ochlazování provádí rychlostí od 280 °C do 585 °C za minutu. Rychlé ochlazování se podle dalšího znaku vynálezu provádí při teplotě od 1390 °C do 1945 °C.

Podle dalšího znaku vynálezu se mezioperační žíhání provádí při prohřívací teplotě okolo 915 °C po dobu od 3 do 8 sekund, pomalé ochlazování se provádí rychlostí od 280 °C do 585 °C za minutu a ukončí se při teplotě 595 °C ± 30 °C, a rychlé ochlazování se provádí rychlostí od 1390 °C do 1945 °C za minutu.

Vynález je založen na poznatku, že při výrobě orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem má mezioperační žíhání po prvním stupni válcování za studená a jeho ochlazovací cyklus významný vliv na magnetickou kvalitu hotového výrobku. Objemový podíl austenitu vytvořený při žíhání, produkt rozkladu austenitu a sraženina karbidu vytvořená během ochlazování mají všechny velký význam. Rychlost ochlazování po mezioperačním žíhání, která nedovoluje rozklad austenitu, následující po vysrážení jemného karbidu železa, vede k nižší permeabilitě, méně stabilnímu růstu sekundárního zrna a/nebo zvětšené velikosti sekundárního zrna. Navíc vyšší obsah křemíku zvyšuje aktivitu uhlíku zvýšením teploty srážení karbidu a vytvářením hrubšího karbidu. Výsledek je, že problémy, vznikající nesprávným ochlazením po mezioperačním žíhání, jsou zhoršeny při vyšším obsahu křemíku. Řešení podle vynálezu odstraňuje tyto problémy.

Vynález umožňuje získat vysoce kvalitní pás z orientované křemíkové oceli s pravidelným zrnem v tloušťkách od 0,35 mm do 0,15 mm i méně. Způsob obsahuje mezioperační žíhání po prvním stupni válcování za studená s velmi krátkou dobou prohřívání a dvoustupňový ochlazovací cyklus s řízením teploty, jak bude dále popsán. První pomalý stupeň ochlazování zajišťuje rozklad austenitu před vysrážením jemného karbidu železa v druhém rychlém stupni ochlazování. Při výhodném provedení způsob podle vynálezu obsahuje velmi rychlé žíhání před oduhličováním pro zlepšení celkové magnetické kvality pásu z křemíkové oceli.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na jediný výkres, obsahující graf znázorňující závislost teploty při mezioperačním žíhání na čase, a to při způsobu podle vynálezu a při způsobu podle dosavadního stavu techniky.

Příklady provedení vynálezu

Jak již bylo uvedeno, po prvním stupni válcování za studená se křemíková ocel podrobí mezioperačnímu žíhání podle pravidel předloženého vynálezu. Na obrázku je vyznačená závislost teploty při mezioperačním žíhání na čase podle vynálezu plnou čarou a podle dosavadního stavu techniky čárkovanou čarou.

Základní poznatek předloženého vynálezu je zjištění, že mezioperační žíhání a jeho ochlazovací cyklus mohou být nastaveny k zajištění rozptylu jemného karbidu. Žíhání a jeho ochlazovací cyklus odstraňují nepříznivé účinky vyššího obsahu křemíku, které byly popsány výše.

-3 CZ 285230 B6

Během ohřívací části mezioperačního žíhání nastává rekrystalizace při teplotě okolo 675 °C, a to zhruba po uplynutí doby 20 sekund po vstupu do pece, po které dochází k normálnímu růstu zrn. Začátek rekrystalizace je na obrázku označen bodem 0. Nad teplotou 690 °C se rozpouštějí karbidy, což je na obrázku označeno bodem A. Toto pokračuje a zrychluje se stoupající teplotou. Nad teplotou 900 °C se malé množství feritu přemění na austenit. Austenit zajišťuje mnohem rychlejší rozpouštění uhlíku a omezuje normální růst zrn, čímž stanovuje velikost zrna po mezioperačním žíhání. Mezioperačního žíhání podle dosavadního stavu techniky spočívalo v prohřívání při asi 950 °C po dobu nejméně 25 až 30 sekund. Mezioperační žíhání podle vynálezu se provádí při ponechání na prohřívací teplotě po dobu 1 až 30 sekund, s výhodou 3 až 8 sekund. Bylo zjištěno, že prohřívací teplota není rozhodující. Prohřívání může být prováděno při teplotě od 900 °C do 1150°C. S výhodou se mezioperační žíhání provádí při prohřívací teplotě od 900 °C do 930 °C, s výhodou 915 °C.

Kratší doba prohřívání a nižší prohřívací teplota jsou výhodné, neboť se vytvoří menší množství austenitu. Kromě toho je austenit, přítomný ve formě rozptýlených ostrůvků u původních okrajů zrn feritu, jemnější. Takto je austenit náchylnější k rozložení na ferit s uhlíkem v tuhém roztoku pro následující sražení jemného karbidu železa. Zvýšení teploty napouštění nebo prodloužení doby prohřívání má za následek zvětšení ostrůvků austenitu, které se rychle obohatí uhlíkem ve srovnání s původní feritickou matricí. Růst i obohacení uhlíkem ztěžují rozklad austenitu během ochlazování.

Požadovaná struktura na výstupu z pece sestává z rekrystalizované feritické matrice, obsahující méně než 5 hmotn. % austenitu rovnoměrně rozptýleného v materiálu ve formě jemných ostrůvků. Na konci žíhání bude uhlík v pevném roztoku a bude připravený pro opětovné srážení při ochlazování. Primární důvod pro změnu doby prohřívání a prohřívací teploty při mezioperačním žíhání je řízení růstu ostrůvků austenitu. Nižší teplota omezuje podíl rovnovážného objemu austenitu, který se vytváří. Kratší doba omezuje difúzi uhlíku, čímž potlačuje růst a nežádoucí obohacení austenitu. Čím je nižší teplota, tím více je omezen podíl objemu a tím jemnější je morfologie austenitu, který se snadněji během ochlazovacího cyklu snadněji rozkládá.

Ihned po prohřátí začíná ochlazovací cyklus. Ochlazovací cyklus podle vynálezu má dva stupně. První stupeň probíhá od mezioperačního žíhání do bodu E na obrázku. Jedná se o pomalé ochlazování z prohřívací teploty mezioperačního žíhání na teplotu od 540 °C do 650 °C, s výhodou do 595 °C ± 30 °C. Stupeň pomalého ochlazování zajišťuje rozklad austenitu na ferit nasycený uhlíkem. Za podmínek rovnováhy se austenit rozkládá na ferit nasycený uhlíkem při teplotách mezi 900 °C až 770 °C. Kinetika ochlazovacího procesu je však taková, že rozklad austenitu začne teprve při 815 °C a pokračuje až do teploty pod hodnotou 595 °C.

Nepodaří-li se rozklad austenitu v prvním stupni ochlazování, má to za následek tvorbu martensitu a/nebo perlitu. Je-li přítomný martensit, způsobí zvětšení velikosti sekundárního zrna a zhoršení kvality orientace (110) [001] kubické mřížky. Jeho přítomnost nepříznivě ovlivňuje ukládání energie ve druhém stupni válcování za studená a má za následek horší a proměnlivější magnetickou kvalitu hotového pásu z elektrické oceli. Martensit také zhoršuje mechanické vlastnosti, zejména parametry při válcování za studená. Perlit je méně škodlivý, ale představuje uhlík v nežádoucí formě.

Jak bylo uvedeno výše, rozklad austenitu začíná přibližně v bodě C na obrázku a pokračuje až přibližně do bodu E. V bodě D se začíná z feritu, nasyceného uhlíkem, srážet jemný karbid železa. Za rovnovážných podmínek se z feritu nasyceného uhlíkem začínají srážet karbidy při teplotách pod 690 °C. Praktické provádění způsobu však vyžaduje určité podchlazení pro to, aby začalo srážení, které začíná při teplotě okolo 650 °C. Je třeba poznamenat, že rozklad austenitu na ferit bohatý na uhlík a srážení karbidu z feritu se poněkud překrývají. Karbid je ve dvou formách. Je přítomný jako mezizmový film a jako jemná mezizmová sraženina. První forma se

-4CZ 285230 B6 sráží při teplotách nad 570 °C. Druhá forma se sráží pod teplotou 570 °C. Stupeň pomalého ochlazování, probíhající od bodu C do bodu E na obrázku, má rychlost ochlazování nižší než 835 °C za minutu, s výhodou od 280 °C do 585 °C za minutu.

Druhý stupeň ochlazovacího cyklu, tj. rychlé ochlazování, začíná v bodě E na obrázku a probíhá do bodu G mezi 315 °C a 540 °C. V tomto bodě může být pás z křemíkové oceli zakalen vodou k dokončení stupně rychlého ochlazování. Teplota pásu z křemíkové oceli po zakalení vodou je 65 °C nebo méně, což je na obrázku vyznačeno jako teplota místnosti 25 °C. Během druhého stupně ochlazování je rychlost ochlazování s výhodou od 1390 °C za minutu. To zajišťuje srážení jemného karbidu železa.

Z výše uvedených skutečností je zřejmé, že celé mezioperační žíhání a ochlazovací cyklus podle vynálezu jsou nutné pro získání žádané mikrostruktury, přičemž přesné řízení je rozhodující. Typický časový cyklus podle dosavadního stavu techniky, znázorněný na obrázku, vyžadoval alespoň tři minuty a byl zakončen v neznázoměné vodní lázni při rychlosti pásu 57 m/min. Doba cyklu mezioperačního žíhání podle vynálezu vyžaduje 2 minuty 10 sekund při rychlosti pásu 80 m/min. Je tedy třeba poznamenat, že cyklus žíhání podle vynálezu umožňuje vyšší produktivitu linky. Po žíhání není nutné ani žádoucí žádné zpracování pro zajištění stárnutí, neboť bylo zjištěno, že způsobuje vytváření zvětšené velikosti sekundárního zrna, která zhoršuje magnetickou kvalitu konečného výrobku elektrické oceli.

Mezioperační žíhání je následováno druhým stupněm válcování za studená pro zmenšení tloušťky pásu elektrické oceli na konečný rozměr. V tomto stupni může být elektrická ocel oduhličena, povlečena oddělovací látkou pro žíhání a podrobena konečnému žíhání pro vyvolání sekundární rekrystalizace.

V přednostním praktickém provedení vynálezu se elektrická ocel po válcování za studená na konečný rozměr podrobí velmi rychlému žíhání před oduhličením. Za tímto účelem se elektrická ocel konečného rozměru ohřeje lychlostí nad 100 °C za sekundu na teplotu nad 675 °C. S výhodou se elektrická ocel ohřeje rychlostí 540 °C za sekundu. Kromě toho je výhodné, jestliže se velmi rychlé žíhání provádí jako součást ohřevu oduhličovacího žíhání.

Přednostní chemické složení oceli podle předloženého vynálezu je v procentech hmotnostních: méně než 0,05 % uhlíku, od asi 0,04 % do asi 0,08 % manganu, od asi 0,015 % do asi 0,025 % síry a/nebo selenu, od asi 3,25 % do asi 3,75 % křemíku, méně než 100 ppm hliníku, méně než 50 ppm dusíku, a popřípadě přísady boru a/nebo mědi, přičemž zbytek tvoří v železo, kromě obvyklých nečistot, vyplývajících z technologie výroby oceli.

Velmi rychlé žíhání zlepšuje rekrystalizační stavbu po oduhličení vytvořením většího množství primárních zrn s orientací kubické mřížky (110) [001], Také přispívá k menší velikosti sekundárního zrna. Když je velmi rychlé žíhání zařazeno do postupu způsobu, je způsob méně citlivý na změny přechodného rozměru a konečného rozměru a magnetické parametry orientované křemíkové oceli s pravidelným zrnem jsou zlepšené a jsou stálejší.

Příklad I

Byly provedeny čtyři tavby se složením v procentech hmotnostních uvedeném v tabulce I. Tavby byly provedeny plynulým odléváním desek o tloušťce 200 mm, předválcováním na tloušťku 150 mm, načež byly předvalky ohřátý na teplotu 1400 °C a za horka vyválcovány na horké pásy o tloušťce 2,1 mm pro další zpracování. Horký pás o teplotě 1010 °C byl podroben žíhání a válcování za studená na různé přechodné tloušťky. Tavby A a B byly zpracovány s použitím mezioperačního žíhání, typického pro dosavadní stav techniky při prohřívací teplotě 950 °C s prohříváním po dobu 25 až 30 sekund s následujícím ochlazením na teplotu místnosti, zatímco

-5 CZ 285230 B6 tavby C aD byly podrobeny mezioperačnímu žíhání způsobem podle vynálezu. Po mezioperačním žíhání byly materiály válcovány za studená na konečné rozměry 0,18 mm a 0,28 mm. Po dokončení válcování za studená byly materiály oduhličeny při teplotě 830 °C v mokré atmosféře, obsahující vodík, pokryty oxidem hořečnatým MgO, a podrobeny konečnému žíhání při teplotě 1200 °C. Výsledná magnetická kvalita získaná při těchto pokusech je shrnuta v tabulce Π.

Tabulka I

Tav.	C	Mn	S	Si	Al	Cu	P	N
A	0,02888	0,059	0,0198	3,41	0,0013	0,092	0,006	0,0042
B	0,0296	0,059	0,0209	3,42	0,0014	0,118	0,006	0,0038
C	0,0265	0,058	0,0218	3,44	0,0012	0,097	0,005	0,0040
D	0,0274	0,058	0,0212	3,36	0,0012	0,085	0,006	0,0035

V tabulce II znamená H-10 magnetickou permeabilitu, měřenou v magnetickém poli (H) 800 A/m neboli 10 Oerstedů v dle systému AISI/ASTM, což odpovídá přesně 796 A/m.

Hodnota P 15 (při 15 kG) znamená hodnotu ztráty v jádře ve wattech/kg při 60 cyklech.

Sloupec konec horkého pásu udává, zda vzorek je odebírán z přední části svitku nebo ze zadní části svitku.

V tabulce II jsou shrnuty údaje pro dvě řady vzorků čtyř taveb A, B, C, D. Jedna řada vzorků byla odebrána z materiálů, které měly konečnou tloušťku 0,28 mm (tab. IIA), zatímco druhá řada vzorků byla odebrána z materiálů, které měly konečnou tloušťku 0,18 mm (tab. IIB). Všechny materiály s konečnou tloušťkou 0,28 mm z taveb A a B měly přechodnou tloušťku 0,508 mm. Z taveb C a D byly odebrány vzorky, mající přechodnou tloušťku 0,483 mm a konečnou tloušťku 0,28 mm. Z taveb byly odebrány přídavné přední a zadní vzorky, mající přechodnou tloušťku 0,533 a konečnou tloušťku 0,28 mm. Dále byly odebrány přední a zadní vzorky z taveb C a D, mající přechodnou tloušťkou 0,635 mm a konečnou tloušťku 0,28 mm. Všechny vzorky z taveb A a B s konečnou tloušťkou 0,28 mm byly zpracovávány obvyklým postupem. Všechny vzorky z taveb C a D s konečnou tloušťkou 0,28 mm byly zpracovány způsobem podle vynálezu a byly podrobeny obvyklému oduhličení. Tři vzorky z taveb C aD s přechodnými tloušťkami 0,483 mm, 0,533 mm a 0,635 mm demonstrují zlepšení v hodnotě ztrát v jádru P 15 o velikosti 5,5 %, 6,7 % a 6,4 %.

Jak je patrné z tabulky ΠΒ, byla sada vzorků s konečnou tloušťkou 0,18 mm zpracována stejným způsobem. Vzorky z tavby C a D s přechodnou tloušťku 0,533 mm, 0,584 mm a 0,635 mm vykazovaly zlepšení v hodnotě ztrát v jádru 4,4 %, 4,5 % a 5,5 %.

-6CZ 285230 B6

Tabulka ΠΑ

Konečná tloušťka 0,28 mm

Tav.	Konec hork, pásu	Přechod tl. [mm]	P15 W/kg při 60 cykl.	H-10
Obvyklý způsob A	přední	0,508	0,866	1842
	zadní	0,508	0,873	1833
B	přední	0,508	0,880	1842
	zadní	0,508	0,926	1824
Způsob podle vynálezu
s obvyklým oduhličením
C	přední	0,483	0,844	1844
	zadní	0,483	0,838	1838
D	přední	0,483	0,829	1845
	zadní	0,483	0,840	1840
C	přední	0,533	0,822	1841
	zadní	0,533	0,838	1838
D	přední	0,533	0,811	1849
	zadní	0,533	0,836	1840
C	přední	0,635	0,829	1838
	zadní	0,635	0,929	1840
D	přední	0,635	0,831	1841
	zadní	0,635	0,829	1837
Průměry: Stav techniky		0,508	0,886	1835
Vynález		0,483	0,838	1842
		0,533	0,827	1842
		0,635	0,829	1839
Zlepšení dosažené			5,5 %
vynálezem (ztráty P15)			6,7 %
			6,4 %

-7CZ 285230 B6

Tabulka IIB

Tav.	Konec hork, pásu	Přechod tl. [mm]	P15 W/kg při 60 cykl.	H-10
Obvyklý způsob A	přední	0,559	0,910	1849
	zadní	0,559	0,974	1831
B	přední	0,559	0,952	1842
	zadní	0,559	0,948	1840
Způsob podle vynálezu
s obvyklým oduhličením
C	přední	0,533	0,906	1845
	zadní	0,533	0,908	1843
D	přední	0,533	0,899	1844
	zadní	0,533	0,904	1840
C	přední	0,584	0,906	1846
	zadní	0,584	0,933	1836
D	přední	0,584	0,886	1849
	zadní	0,584	0,893	1846
C	přední	0,635	0,893	1844
	zadní	0,635	0,897	1846
D	přední	0,635	0,893	1846
	zadní	0,635	0,895	1845
Průměry: Stav techniky		0,559	0,946	1841
Vynález		0,533	0,904	1843
		0,584	0,904	1843
		0,635	0,895	1845
Zlepšení dosažené			4,4 %
vynálezem (ztráty P15)			4,5 %
			5,5 %

Výsledky jasně ukazují, že cyklus mezioperačního žíhání podle vynálezu snížil měrné ztráty a zlepšil stabilitu růstu sekundárního zrna u těchto orientovaných materiálů s pravidelným zrnem.

Příklad II

Zajistily se další vzorky taveb A a B, odebrané během provozních pokusů se zpracováním na lince, pro účely laboratorního zpracování. Zpracování na lince se provádělo s obvyklým postupem z příkladu I. Po válcování za studená na přechodnou tloušťku však byly vzorky odebrány z linky a zpracovány v laboratoři způsobem podle vynálezu, přičemž byly použity teploty a doby prohřívání při mezioperačním žíhání a řízené ochlazování a dále byl použit výhodný postup používající velmi rychlé žíhání po dokončení válcování za studená a před oduhličením. Při jeho provádění byl zařazen jako součást ohřevu oduhličovacího žíhání ohřev rychlostí 556 °C za sekundu z teploty místnosti na teplotu 765 °C. Po mezioperačním žíhání byly materiály válcovány za studená na konečnou tloušťku 0,18 mm a oduhličeny při teplotě 830 °C v mokré atmosféře obsahující vodík při použití obvyklých postupů a velmi rychlého žíhání během ohřevu. Po oduhličení byly vzorky povlečeny oxidem hořečnatým MgO a podrobeny konečnému žíhání při teplotě 1200 °C. Výsledky těchto pokusů jsou shrnuty v tabulce ΙΠ.

Tabulka TTT je sestavena podobně jako tabulka II, přičemž hodnoty ve sloupcích mají stejný význam, jak bylo vysvětleno pro tab. Π. Přední a zadní vzorky z tavby A a přední a zadní vzorky z tavby B, mající všechny přechodnou tloušťku 0,508 mm, jsou porovnávány s předními

-8CZ 285230 B6 a zadními vzorky tavby A, majícími přechodnou tloušťku 0,533, předními a zadními vzorky tavby B, majícími přechodnou tloušťku 0,610, předními a zadními vzorky tavby A, majícími přechodnou tloušťku 0,533 a předními a zadními vzorky tavby B, majícími přechodnou tloušťku 0,610. Přední a zadní vzorky, odebrané z taveb A a B a mající přechodné tloušťky 0,533 a 0,610 mm, které byly zpracovány podle vynálezu a běžným oduhličením, vykazovaly zlepšení hodnoty ztrát v jádru o 8,9 % vzhledem ke vzorkům, odebraných z taveb A a B s přechodnou tloušťkou 0,508 mm, které byly zpracovány obvyklým způsobem. Přední a zadní vzorky z taveb A a B, které měly přechodnou tloušťku 0,533 a 0,610 mm a byly zpracovány podle vynálezu, při současném použití velmi rychlého žíhání vykázaly zlepšení hodnoty ztrát v jádru P 15 o 11,7 %.

Tabulka ΠΙ

Tav.	Konec hork, pásu	Přechod tl. [mm]	PÍ5 W/kg při 60 cykl.	H-10
Stav techniky A	přední	0,508	0,871	1847
	zadní	0,508	0,862	1837
B	přední	0,508	0,880	1842
	zadní	0,508	0,926	1824
Podle
vynálezu A	přední	0,533	0,811	1846
s obvykl.	zadní	0,533	0,791	1850
oduhličením B	přední	0,610	0,820	1855
	zadní	0,610	0,800	1855
Podle
vynálezu A	přední	0,533	0,783	1853
velmi rychlé	zadní	0,533	0,772	1856
žíhání B	přední	0,610	0,791	1859
	zadní	0,610	0,788	1857
Průměry:
Stav techniky			0,884	1838
Podle vynálezu s obvyklým oduhličením		0,807	1857
Podle vynálezu, velmi rychlé žíhání		0,780	1856
Zlepšení dosažené vynálezem				8,9 %
(ztráty PÍ 5)				11,7%

Výsledky jasně ukazují, že cyklus mezioperačního žíhání podle vynálezu způsobil snížení měrných ztrát a zvýšil stabilitu růstu sekundárního zrna pro tyto orientované materiály s pravidelným zrnem. Výhodné velmi rychlé žíhání přídavně k cyklu mezioperačního žíhání podle vynálezu způsobilo další zlepšení magnetické kvality.

Je zřejmé, že mohou být provedeny různé obměny způsobu podle vynálezu, aniž by se vybočilo z rámce jeho myšlenky.

Claims (14)

1. Způsob výroby pásů z orientované elektrické oceli s pravidelným zrnem, s vysokým obsahem křemíku a nízkým obsahem uhlíku, o tloušťce od 0,35 mm do 0,15 mm nebo méně, vyznačený tím, že se horký pás z křemíkové oceli, obsahující od 3,0 do 4,5 hmotn. % křemíku a méně než 0,07 hmotn. % uhlíku žíhá a případně se z něj odstraňují okuje, dále se pás z křemíkové oceli válcuje za studená na přechodný rozměr, po válcování za studená se pás z křemíkové oceli přechodného rozměru podrobí mezioperačnímu žíhání při ponechání na prohřívací teplotě od 900 °C do 1150 °C po dobu od 1 sekundy do 30 sekund, načež se provádí pomalé ochlazování z prohřívací teploty na teplotu od 540 do 650 °C při rychlosti ochlazování menší než 835 °C za minutu, načež se provádí rychlé ochlazování na teplotu od 315 °C do 540 °C rychlostí větší než 835 °C za minutu, následované zakalením vodou, a dále se pás z křemíkové oceli válcuje za studená na konečný rozměr, pás z křemíkové oceli konečného rozměru se podrobuje oduhličovacímu žíhání, po oduhličení se pás z křemíkové oceli opatří povlakem oddělovací látky pro žíhání a podrobí se konečnému žíhání pro vyvolání sekundární rekiystalizace.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že křemíková ocel obsahuje méně než 0,07 hmotn. % uhlíku, 0,025 až 0,25 hmotn. % manganu, 0,01 až 0,035 hmotn. % síry a/nebo selenu, 3,0 až 4,5 hmotn. % křemíku, méně než 100 ppm hliníku, méně než 50 ppm dusíku a případně přísady boru a/nebo mědi, přičemž zbytek tvoří železo.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že křemíková ocel obsahuje méně než 0,05 hmotn. % uhlíku, 0,04 až 0,08 hmotn. % manganu, 0,015 až 0,025 hmotn. % síry a/nebo selenu, 3,25 až 3,75 hmotn. % křemíku, méně než 100 ppm hliníku, méně než 50 ppm dusíku a případně přísady boru a/nebo mědi, přičemž zbytek tvoří železo.

4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že obsah křemíku je od 3,25 do 3,75 hmotn. %.

5. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že žíhání horkého pásu z křemíkové oceli se provádí při teplotě okolo 1010 °C při době prohřívání okolo 30 sekund a s následným ochlazováním vzduchem na teplotu místnosti.

6. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se pás z křemíkové oceli konečného rozměru před oduhličováním podrobuje velmi rychlému žíhání na teplotu vyšší než 675 °C při rychlosti ohřevu větší než 100 °C za sekundu.

7. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se mezioperační žíhání provádí při ponechání na prohřívací teplotě po dobu od 3 do 8 sekund.

8. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se mezioperační žíhání provádí při prohřívací teplotě od 900 °C do 930 °C.

9. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se mezioperační žíhání provádí při prohřívací teplotě okolo 915 °C.

10. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se pomalé ochlazování ukončí při teplotě 595 °C ± 30 °C.

- 10CZ 285230 B6

11. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se pomalé ochlazování provádí rychlostí od 280 °C do 585 °C za minutu.

12. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že se rychlé 5 ochlazování provádí při teplotě od 1390 °C do 1945 °C.

13. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že mezioperační žíhání se provádí při prohřívací teplotě okolo 915 °C po dobu od 3 do 8 sekund, pomalé ochlazování se provádí rychlostí od 280 °C do 585 °C za minutu a ukončí se při teplotě

10 595 °C ± 30 °C, a rychlé ochlazování se provádí rychlostí od 1390 °C do 1945 °C za minutu.

14. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se velmi rychlé žíhání provádí jako součást ohřevu oduhličovacího žíhání.