CZ60698A3 - Způsob výroby křemíkochromové krystalově orientované elektrotechnické oceli - Google Patents

Způsob výroby křemíkochromové krystalově orientované elektrotechnické oceli Download PDF

Info

Publication number
CZ60698A3
CZ60698A3 CZ98606A CZ60698A CZ60698A3 CZ 60698 A3 CZ60698 A3 CZ 60698A3 CZ 98606 A CZ98606 A CZ 98606A CZ 60698 A CZ60698 A CZ 60698A CZ 60698 A3 CZ60698 A3 CZ 60698A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
strip
thickness
annealing
carbon
less
Prior art date
Application number
CZ98606A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ296442B6 (cs
Inventor
Jerry W. Schoen
Norris A. Dahlstrom
Christopher G. Klapheke
Original Assignee
Armco Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armco Inc. filed Critical Armco Inc.
Publication of CZ60698A3 publication Critical patent/CZ60698A3/cs
Publication of CZ296442B6 publication Critical patent/CZ296442B6/cs

Links

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
    • C21D8/1233—Cold 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • 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
    • 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
    • C21D8/1255—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 with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • 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
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • 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
    • H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • 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
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C21D3/04—Decarburising
    • 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
    • C21D8/1266—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 between cold rolling steps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

JUDr. Miloš Všetečka advokát 120 00 Praha 2, Hálkova 2 ·» · ·
Způsob výroby křemíkochromové krystalově orientované elektrotechnické oceli
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli z horkým postupem vyrobeného pásu za použití alespoň dvou válcováni za studená. Horkým postupem vyrobený polotovar obsahuje například 2,5 - 4,5 % křemíku, 0,1 - 1,2 % chrómu, méně než 0, 050 % uhlíku, méně než 0,005 % hliníku, má měrný odpor alespoň 45 μΩ-cm, alespoň 0,010 % uhlíku, takže je v pásu přítomen austenitický objemový podíl (μΩ .c) alespoň 2,5 %, a každý povrch pásu má izomorfní vrstvu mající tloušťku alespoň 10 % celkové tloušťky pásu.
Dosavadní stav techniky
Oceli pro elektrotechnické použití lze zhruba charakterizovat ve dvou třídách. Neorientované elektrotechnické oceli se připravují pro získání -tabule s magnetickými vlastnostmi přibližně stejnými ve všech směrech. Tyto oceli sestávají ze železa, křemíku a/nebo hliníku pro dosažení vyššího měrného elektrického odporu ocelové tabule a tím menší ztráty v jádře. Neorientované elektrotechnické oceli mohou obsahovat také mangan, fosfor a další prvky obecně známé v oboru pro získání vyššího měrného odporu, což snižuje ztráty v jádře, vznikající během • · orientované elektrotechnické oceli se magnetizace.
Krystalově připravují pro získání tabule s vysokým měrným odporem mající vysoce směrované magnetické vlastnosti následkem vzniku preferované krystalové orientace, orientované elektrotechnické oceli se dále
Krystalově rozlišuj i hodnotami vzniklých magnetických vlastností, použitými inhibitory růstu, a kroky výrobního procesu, které magnetické vlastnosti.
Pravidelně (konvenční) požadované krystalově obsahují křemík pro zajištění vyššího měrného odporu a mají orientované elektrotechnické oceli zpravidla magnetickou permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1880. Krystalově orientované elektrotechnické oceli s vysokou permeabilitou obsahují křemík pro zajištění vyššího měrného odporu a mají magnetickou permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1880. Měrný odpor komerčně vyráběných křemíkových krystalově orientovaných ocelí je v rozmezí 45 až 50 μΩ-cm, při obsahu od 2,95 % do 3,45 % křemíku vztaženo na železo a další nečistoty vyskytující se při použité metodě tavení a výroby oceli. Je také známo, že použití většího množství křemíku také vyžaduje více uhlíku pro udržení malého, avšak nezbytného, množství austenitu během výrobního procesu. Nicméně, tyto změny ve složení vedou k získání pásu s horšími mechanickými vlastnostmi, k nárůstu fyzikálních těžkostí při výrobním procesu v důsledku větší křehkosti zapříčiněné vyšší úrovní obsahu křemíku a uhlíku.
Pravidelně krystalově orientované elektrotechnické oceli také zpravidla obsahují přísady manganu a síry (a popřípadě selenu) jako hlavní ihibitory růstu krystalů.
Někdy jsou přítomny další prvky jako hliník, antimon, bor, • · · · · · ·« měď, dusík a podobně, které mohou pro zajištěni inhibice růstu krystalů doplňovat inhibitory tvořené sulfidy/selenidy manganu.
Pravidelně krystalově orientovaná elektrotechnická ocel může mít skleněný povlak, obvykle zvaný forsterit, nebo izolační povlak, obvykle zvaný sekundární povlak, nanesený na skleněný povlak nebo místo skleněného povlaku, nebo může mít sekundární povlak určený pro operace prostřihování či prorážení, kdy jsou požadováno vrstvení plechů bez skleněného povlaku, aby bylo zamezeno nadměrné opotřebení. Obvykle se na povrch oceli nanáší před konečným vysokoteplotní žíháním oxid hořečnatý. Ten primárně slouží jako žíhací separační povlak, nicméně, tyto povlaky mohou mít vliv také na vývoj a stabilitu růstu sekundárních krystalů během konečného vysokoteplotního žíhání, působit tvorbu povlaku forsteritu (nebo skla) na oceli a účinkovat při desulfurizaci oceli během žíhání.
Pro získání vysokého stupně krychlové orientace musí mít materiál strukturu rekrystalizovaných krystalů s požadovanou orientací před vysokoteplotní částí konečného žíhání a musí mít inhibitor růstu krystalů pro omezení růstu primárních krystalů při konečném žíhání dokud nenastane růst sekundárních krystalů. Velkou důležitost při- vzniku magnetických vlastností elektrotechnické oceli má síla a úplnost růstu sekundárních krystalů. To záleží na dvou faktorech. Za prvé, je nezbytná jemná disperze částic sulfidu manganu či jiného inhibitoru, schopného omezit růst primárních krystalů v rozsahu teplot 535 až 925 °C. Za druhé, krystalová struktura a struktura oceli, jejího povrchu a vrstev blízkých povrchu musí zajišťovat podmínky • 4
• · · · • 444 vhodné pro sekundární růst krystalů. Vrstva blízká povrchu označuje oblast povrchu oceli, která je ochuzena o uhlík a má jednofázovou nebo izomorfní feritovou mikrostrukturu. Touto oblastí se v oboru rozumí povrchová oduhličená vrstva nebo, alternativně, je určena hranicí mezi izomorfní povrchovou vrstvou a polymorfními vnitřními vrstvami (obsahujícími směsné fáze feritu a austenitu nebo produkty jejich rozkladu), jako pásmo střihu a podobně. Role izomorfní vrstvy byla popsána v četných technických publikacích, v nichž je ukázáno, že sekundárních krystalů s nejvyšší pravděpodobností silného růstu poskytující vysoký stupeň krychlové orientace krystalů ve finálně žíhané krystalově orientované elektrotechnické oceli jsou umístěny uvnitř izomorfních vrstev, nebo alternativně v blízkosti hranice mezi izomorfní povrchovou vrstvou a polymorfní vnitřní vrstvou. Zárodky krychlových krystalů, které mají dostatečně vhodné podmínky pro iniciování růstu sekundárních krystalů, spotřebovávají méně dokonale orientovanou fázi primárních krystalů.
Elektrotechnická ocel s pravidelně orientovanými krystaly se zpravidla vyrábí pomocí jednoho nebo více válcování za studená pro dosažení požadovaných magnetických vlastností. Typický způsob výroby elektrotechnické oceli s pravidelně orientovanými krystaly za použití dvou stupňů válcování za studená je zveřejněn v US patentu 5.061.326, na který se tímto odkazuje. US patent 5.061.326 zveřejňuje použití vyššího obsahu křemíku pro zlepšení ztrát v jádře u krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí. Takové přídavky, mající v podstatě za následek zvětšení křehkosti materiálu, přispívají ke zhoršení fyzikálních vlastností a ke zvětšení obtíží ve výrobě.
• · • · · ·
Také byla . požadována výroba krystalově orientované elektrotechnické oceli za použiti jediného válcováni za studená s malými ztrátami v jádře vyvolanými nárůstem měrného odporu oceli. V US patentu 5.421.911, na který se tímto odkazuje, se uvádí, že chrom může být užitečným přídavkem do orientované elektrotechnické oceli vyrobené za použití jediného válcování za studená, za předpokladu splnění dalších požadavků procesu, přičemž složení je takové, že množství volného manganu a cínu je 0, 030 % nebo méně, výchozí pás se žíhá, množství uhlíku je 0.025 % nebo více po žíhání a před studeným válcováním, objemový podíl austenitu (γχ 150 .c) více než 7 % po žíhání a před studeným válcováním, a jako žíhacího separačního povlaku se použije povlaku síry.
Zároveň existuje dlouho pociťovaná potřeba řídit složení a výrobní proces pro zajištění inhibitoru růstu krystalů a vhodné mikrostruktury a textury nezbytné pro výrobu krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí,· které mají jednotné a konzistentní magnetické vlastnosti. Také existuje dlouho pociťovaná potřeba získat krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel s vysokým stupněm orientace a s vysokou úrovní měrného odporu za použití velkých přídavků chrómu místo nebo navíc k přídavku křemíku do krystalově orientované elektrotechnické oceli. Také existuje dlouho pociťovaná potřeba získat krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel s růstem stabilních sekundárních krystalů.
Podstata vynálezu je poskytnout krystalově křemík, chrom alespoň dvou se zlepšenými
Hlavním cílem vynálezu orientovanou elektrotechnickou ocel obsahující a vhodný inhibitor, vyráběnou za použití válcování za studená, což vede k získání oceli magnetickými vlastnostmi.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel obsahující křemík, chrom a vhodný inhibitor, s alespoň dvěma studenými válcováními pro získání jednotných a konzistentních magnetických vlastností.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel obsahující křemík, chrom a vhodný inhibitor, postupem s alespoň dvěma studenými válcováními, s vysokým stupněm krychlové orientace a s vysokou úrovní měrného odporu za použití velkých přídavků chrómu místo nebo navíc k přídavku křemíku do krystalově orientované elektrotechnické oceli.
Dalším předmětem vynálezu je poskytnout krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel obsahující křemík, chrom a vhodný inhibitor, s alespoň dvěma studenými válcováními a s mikrostrukturou a texturou nezbytnou pro výrobu elektrotechnických ocelí s jednotnými a konzistentními magnetickými vlastnostmi.
Předložený vynález poskytuje způsob výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli s vynikajícími mechanickými a magnetickými vlastnostmi, pro kterou jsou charakteristické permeability měřené při 796 A/m alespoň
780. Horkým postupem vyrobený pás obsahuje v procentech hmotnostních v podstatě 2,5 - 4,5 % křemíku, 0,1 - 1,2 % ohromu, méně než 0,050 % uhlíku, méně než 0,005 % hliníku, až 0,1 % síry, až 0,14 % selenu, 0,01 - 1 % manganu a dopočet tvoří v podstatě železo a zbytkové prvky. Pás má měrný odpor alespoň 45 μΩ-cm. Dalším znakem vynálezu je, že obsah uhlíku je alespoň 0,010 %, takže je v horkým postupem vyrobeném pásu přítomen objemový podíl austenitu (γχ .c) alespoň 2,5 %, a každý povrch pásu má izomorfní vrstvu o tloušťce, alespoň 10 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu. Pás se válcuje za studená na předběžnou tloušťku, žíhá se, válcuje se za studená na konečnou tloušťku a oduhličuje se aby nedocházelo k magnetickému stárnutí pásu. Oduhličený pás se pak povléká na alespoň jednom povrchu žíhacím separačním povlakem a finálně se žíhá pro způsobení růstu sekundárních krystalů. Elektrotechnická ocel má permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1 780.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedená izomorfní vrstva na každém povrchu má tloušťku 15 - 40 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu.
Dalším znakem vynálezu je, že se uvedený pás před válcováním za studená na předběžnou tloušťku žíhá při teplotě 750 - 1 150 °C a pak se pomalu chladí na méně než 650 °C.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedený žíhaný pás před válcováním za studená na konečnou tloušťku obsahuje alespoň 0,01 % uhlíku.
Dalším znakem vynálezu je, že uhlíku v uvedeném žíhaném pásu před válcováním za studená na konečnou tloušťku není • · · · více než 0,03 %.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedeného ohromu je 0,2 0,6%.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedený pás se žíhá před válcováním za studená na konečnou tloušťku pásu při teplotě alespoň 800 °C.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedený pás se finálně žíhá při teplotě alespoň 1 100 °C.
Dalším znakem vynálezu je, že uvedený pás má tloušťku 1,7 - 3,0 mm.
Přínosem vynálezu je chromkřemíková krystalově orientovaná elektrotechnická ocel s velmi vysokým měrným odporem bez zhoršení fyzikálních vlastností a zpracovatelnosti dosud spojovaných s vysoce křemíkovými, krystalově orientovanými elektrotechnickými ocelemi. Jinou výhodou je možnost výroby elektrotechnické oceli s měrným odporem asi 50 μΩ-cm. Další výhodou je elektrotechnická ocel se zlepšenými mechanickými vlastnostmi, která má větší tuhost a větší odolnost proti lomu během zpracování. Další výhodou je, že elektrotechnická ocel obsahuje křemík, mangan, síru a/nebo selen, a usnadňuje rozpouštění’ sulfidů a selenidů během zahřívání před zpracováním za tepla.
Přehled obrázků na výkresech
Výše uvedené a další předměty, znaky a výhody vynálezu jsou zjevné, vezme-li se v úvahu podrobný popis a připojené • · · · • ·
výkresy, na kterých představuje
obr. 1 graf porovnáváj ící rázovou pevnost a
charakteristiky transformace tažnost-křehkost výchozího pásu krystalově orientované křemíkové elektrotechnické oceli podle stavu techniky a krystalově orientované chromkřemíkové elektrotechnické oceli podle vynálezu s měrnou vodivostí 50 - 51 μΩ-cm, obr. 2 graf porovnávající vrstvy, měřené na žíhaném pásu před předběžnou tloušťku, měřenou při H vliv tloušťky izomorfní horkým postupem vyrobeném válcováním za studená na na magnetickou permeabilitu 796 A/m, u krystalově orientované křemíkové elektrotechnické oceli podle stavu techniky a krystalově orientované křemíkochromové elektrotechnické oceli podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Předložený vynález poskytuje způsob výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli s vynikajícími mechanickými a magnetickými vlastnostmi. Horkým postupem vyrobený pás o tloušťce asi 1,5 - 4,0 mm má složení zahrnující v podstatě 2,5 - 4,5 % křemíku, 0,1 - 1,2 % chrómu, méně než 0,050 % uhlíku, méně než 0,005 % hliníku, až 0,1 % síry, až 0,14 % selenu, 0,01 - 1 % manganu a dopočet tvoří v podstatě železo a zbytkové prvky. Všechny úvahy v předložené přihlášce vynálezu týkající se složení jsou vedeny v procentech hmotnostních (% hmot.), pokud není uvedeno jinak. Pás má měrný odpor alespoň 45 μΩ-cm, a obsah uhlíku je alespoň 0,010 %, takže je v horkým postupem vyrobeném pásu před válcováním za studená přítomen objemový podíl austenitu (γ . ) alespoň 2,5 %, a každý povrch pásu má izomorfní vrstvu o tloušťce alespoň 10 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu. Horkým postupem vyrobený pás se válcuje za studená na předběžnou tloušťku, žíhá se, válcuje se za studená na konečnou tloušťku, s výhodou 0,15 0,50 mm a oduhličuje se na méně než 0,003 % uhlíku. Oduhličený pás se pak povléká na alespoň jednom povrchu žíhacím separátorovým povlakem a nakonec se žíhá pro způsobení růstu sekundárních krystalů. Elektrotechnická ocel má permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1 780. Ocel se oduhličuje na méně než 0,003 % uhlíku, aby po konečném žíháni nedocházelo k magnetickému stárnuti pásu. Chromkřemíková krystalově orientovaná elektrotechnická ocel podle vynálezu poskytuje vysoký měrný odpor, růst velmi stabilních sekundárních krystalů, vynikající magnetické vlastnosti a zlepšené mechanické vlastnosti, poskytující vyšší pevnost a větší odolnost. proti lomu pásu během zpracování.
Výchozí ocel podle vynálezu je vyrobena z horkým postupem vyrobeného pásu. Horkým postupem vyrobeným pásem se rozumí nepřetržitý pás vytvářený za použití metod, jako je lití ingotu, lití tlusté desky, lití tenké desky, lití pásu nebo jiných metod výroby souvislého pásu za použití taveniny obsahující železo, křemík, chrom a vhodný inhibitor.
Konvenční krystalově orientované elektrotechnické oceli jsou ternární směsi uhlík-křemík-železo, přičemž obsah manganu, síry, chrómu, dusíku a titanu je omezen z důvodu ···· • · • · · · •· · •· •♦ · •· 4 ·····
• · ·· • · f · • · ·· • ·· · · · • · · • · · · jejich vlivu na magnetické vlastnosti takto vyráběného materiálu. Předložený vynález je založen na zjištěních, která jsou výsledkem studia vlivu uhlíku, křemíku a chrómu na charakteristiky mikrostruktury ocelového pásu, dovolující úspěšnou výrobu chromkřemíkové pravidelně krystalově orientované elektrotechnické oceli. Předložený vynález poskytuje způsob výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli s vysoce kvalitní krychlovou orientací a navíc s měrným odporem 45 μΩ-cm, takže má malé ztráty v jádře za použití méně než 0,005 % hliníku a alespoň dvou válcování za studená. Rovnice (1) ilustruje vliv různých přísad k železu na měrný odpor (p) slitiny následovně:
(1) + 6,25(%Mn) + 10,25(%Si) + 11,82(%A1) +
6,5(%Cr) + 14(%P), kde p je měrný odpor slitiny v jednotkách μΩ-cm, a Mn, Si, Al, Cr a P jsou procenta manganu, křemíku, hliníku, chrómu, a fosforu, vyjadřující chemii krystalově orientované elektrotechnické oceli. Měrný odpor komerčně dostupných orientovaných elektrotechnických ocelí křemík-železo je v rozmezí 45 až 51 μΩ-cm, při obsahu 2,95 - 3,45 % křemíku a jiných nečistot vyskytujících se při daném způsobu tavení a výroby oceli. Ačkoliv je již dlouho požadován vyšší měrný odpor materiálu, spoléhají dosud známé způsoby na zvýšení procenta křemíku ve slitině. Jak se v oboru ukázalo, zvýšení procenta křemíku zpravidla vyžaduje odpovídající zvýšení procenta uhlíku. Vyšší procenta křemíku a uhlíku, jak známo, přispívají ke zhoršení fyzikálních vlastností elektrotechnických ocelí, hlavně v důsledku zvýšení křehkosti a větší obtížnosti úplného odstranění uhlíku během • · · ·
operace oduhličování žíháním. Bylo zjištěno, procenta křemíku a uhlíku je škodlivé že zvýšení také pro mikrostrukturální charakteristiky nezbytné pro intenzívní růst sekundárních krystalů. Důležitým znakem předloženého vynálezu je, že obsah křemíku a. uhlíku mění tloušťku povrchové izomorfní vrstvy vytvořené v pásu před válcováním za studená.
V dosavadních způsobech výroby krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí za použití dvou nebo více válcování za studená, byl chrom pokládán za překážku vyvíjení požadované krychlové struktury. V předloženém vynálezu bylo zjištěno, že chrom také způsobuje obdobné ztenčování izomorfní vrstvy následkem jeho vlivu na vytváření austenitu a jeho vlivu na ztráty uhlíku během výrobního procesu. Bylo zjištěno, že tato, dříve nerozpoznaná změna, nepříznivě ovlivňuje stabilitu a intenzitu růstu sekundárních krystalů.
Růst nestabilních krystalů je problém, který přinášel výrobcům krystalově orientované křemíkové elektrotechnické oceli problémy z řady důvodů, včetně avšak ne výhradně,· kvality inhibitoru růstu krystalů, kvality mikrostruktury výchozího pásu nebo jiných znaků složení slitiny souvisejících s konkrétním způsobem výroby. Například procento přebytkového manganu nesloučeného se sírou a/nebo množství austenitu přispívá silně ke stabilitě růstu sekundárních krystalů za použití procesu jediného válcování za studená podle patentu US 5 421 911. Důležitým znakem předloženého vynálezu je, že stabilita růstu sekundárních krystalů a vývoj požadované krychlové struktury je ve vztahu k tloušťce izomorfní povrchové vrstvy a množství austenitu před válcováním za studená.
• ·
·· ···· • · ·
9
9 9
9 9·
999
9 99
Výhodné složeni podle předloženého vynálezu zahrnuje 2,9 - 3,8 % křemíku, 0,2 - 0,7 % chrómu, 0, 015 - 0, 030 % uhlíku, méně než 0, 005 % hliníku, méně než 0,010 % dusíku, 0,05 - 0,07 % manganu, 0,20 - 0,030 % síry, 0,015 - 0,05 % selenu a méně než 0,0,6 % cínu. Ještě výhodnější složeni zahrnuje 3,1 - 3,5 % křemíku. Křemík se přidává primárně pro zlepšeni ztrát v jádře zajištěním vyššího měrného odporu. Navíc křemík podporuje tvorbu a/nebo stabilizaci feritu a je jako takový jedním z hlavních prvků majících vliv na objemový podíl austenitu (γ ) . Ačkoliv vyšší podíl křemíku je požadován pro zlepšení magnetické kvality, je třeba brát v úvahu jeho vliv pro udržení požadované fázové rovnováhy, mikrostrukturálních charakteristik a mechanických vlastností.
Krystalově orientovaná elektrotechnická ocel podle předloženého vynálezu může mít obsah chrómu v rozmezí 0,10 -
1,2 %, s výhodou 0,2 až 0,7 % a ještě výhodněji 0,3 - 0,5 %. Chrom se přidává primárně pro zlepšení ztrát v jádře zajištěním vyššího měrného odporu. Při obsahu méně než 1,2 % chrom podporuje tvorbu a stabilizaci austenitu a má vliv na objemový podíl (γ ) austenitu. Vyšší množství chrómu působí negativně na snadnost oduhličeni. Ačkoliv vyšší podíl chrómu je požadován pro zlepšení magnetické kvality, je třeba brát v úvahu jeho vliv pro udržení požadované fázové rovnováhy a mikrostrukturálních charakteristik.
Krystalově orientovaná elektrotechnická ocel podle předloženého vynálezu obsahuje uhlík a/nebo obsahuje pro udržení fázové rovnováhy během výrobního procese přídavky například mědi, niklu a podobně, které podporují a/nebo stabilizují austenit. Množství uhlíku přítomného v horkým ·· ···· postupem vyrobeném pásu, dostatečné pro výchozí pás, například před válcováním za studená, je 0,010 - 0,050 % uhlíku, s výhodou 0,015 - 0,030 % a ještě výhodněji 0,015 0,025 %. Nízké obsahy uhlíku, menší než 0,010 %, bezprostředně před válcováním za studená na předběžnou tloušťku jsou nežádoucí, neboť se sekundární rekrystalizace stává nestabilní, a zhoršuje se kvalita krychlové orientace výrobku. Vysoké obsahy uhlíku nad 0,050 % jsou nežádoucí, neboť mají za následek ztenčení izomorfní vrstvy, což zeslabuje růst sekundárních krystalů a poskytuje nižší kvalitu krychlové orientace, a ztěžuje dosažení menšího obsahu uhlíku než 0,003 % ve finálním za studená válcovaném pásu pro zabránění magnetického stárnutí.
Před vyvinutím předloženého vynálezu byly pozorovány ztráty uhlíku až 0,010 % po žíhání horkým postupem vyrobeného pásu před jeho válcováním za studená na předběžnou tloušťku, zpravidla 1 025 - 1 050 °C v oxidační atmosféře po dobu 15 - 30 sekund, a v mnoha případech byly ztráty uhlíku během žíhání podstatné pro vyvinutí vhodně tlusté izomorfní vrstvy. Nicméně, odstranění přebytečného· uhlíku během žíhání před válcováním za studená na předběžnou tloušťku pásu může mít za následek nevhodnou fázovou rovnováhu a mikrostrukturu a potřebu zvýšit obsah uhlíku v horkým postupem vyrobeném pásu pro kompenzaci těchto ztrát v následujícím zpracování. V předloženém vynálezu je množství uhlíku, které je třeba odstranit během oduhličovacího žíhání, značně sníženo.
Mangan je v ocelích podle předloženého vynálezu přítomen ve množství 0,01 - 0,15 %, s výhodou 0,04 - 0,08 % a ještě výhodněji 0,05 - 0,07 %. Jestliže je použito konvenčních způsobů tavení oceli a lití, kdy se pro výrobu ·· ···· ·· ·· ·· ·· t · · ···♦ · · · t ·· ·· ····♦ • · ·· · · 9 99 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9
9999 9 99 9999 99 99 výchozího pásu pro zpracování podle vynálezu používá ingotů nebo kontinuálně litých tabulí, je výhodný nižší obsah přebytkového manganu, to znamená manganu nesloučeného na sulfid nebo selenid, pro usnadnění rozpouštění sulfidu manganu během ohřevu desky před válcováním za studená.
Síra a selen se přidávají do taveniny pro reakci s manganem na sulfid a/nebo selenid manganu pro inhibici růstu primárních krystalů. Síra, pokud je použita samotná, má být přítomna v množství od 0,006 - 0,06 %, s výhodou 0,020 0,030 %. Selen, pokud je použit samotný, má být přítomen v množství 0,010 - 0,14 %, s výhodou 0,015 - 0,05 %. Síra a selen mohou být použity v kombinaci.
Hliník, rozpustný v kyselinách, se v ocelích podle vynálezu udržuje v množství menším než 0,005 %, s výhodou menším než 0,0015 %, pro zajištění růstu stabilních sekundárních krystalů. Ačkoliv hliník je užitečný pro řízení množství kyslíku rozpuštěného v ocelové tavenině, musí se procento rozpustného hliníku udržovat pod horní mezí.
Ocel může zahrnovat také další prvky jako antimon, arzen, vizmut, měď, molybden, nikl, fosfor a podobně, pocházející buď ze záměrných přídavků, nebo přítomné jako zbytkové prvky, tzn. nečistoty z procesu výroby oceli. Tyto prvky mohou ovlivňovat objemový podíl austenitu (γ ) a/nebo stabilitu růstu sekundárních krystalů.
V předloženém vynálezu bylo zjištěno, že množství křemíku, chrómu a inhibitoru, vedle dalších prvků, jejichž přítomnost je spojena se způsobem výroby oceli, musí být určeno pro dosažení vhodné tloušťky izomorfní vrstvy při zajištění malého, avšak nezbytného množství austenitu ve • to ···· toto · to to to to to to to to • · · · · · · ·· • 9 ·· · to to ···· · to · ··· ···
9999 9 toto ···· ·· ·· výchozím pásu před válcováním za studená. Níže uvedená rovnice (2) je rozšířenou formou rovnice, kterou poprvé zveřejnili Sadayori a kol. v publikaci Developments of Grain Oriented Si-Steel Sheets with Low Iron Loss, Kawasaki Seitetsu Giho, díl 21, č. 3, str. 93-98, 1989, pro výpočet objemového podílu austenitu (γι ) v železe, obsahujícím 3,0 - 3, 6 % křemíku a 0, 030 - 0,065 % uhlíku při teplotě
150 ’C:
(2) (Yi i5o »c) = 64/8 23(%si) + 5,06(%Cr + %Ni + %Cu) + 694(%C) + 347(%N).
Ačkoliv primárně jsou předmětem zájmu křemík a uhlík, mají vliv na množství austenitu také další prvky, jako chrom, nikl, měď, cín, fosfor a podobně, záměrně přidané nebo přítomné jako nečistoty při procesu výroby oceli, a jsou-li přítomny ve významném množství, je třeba brát je v úvahu. V předloženém vynálezu bylo zjištěno, že tloušťka izomorfní vrstvy a objemový podíl austenitu jsou funkcí složení výchozího, horkým postupem vyrobeného pásu, změn obsahu uhlíku při přeměně ocelové taveniny na výchozí, horkým postupem vyrobený pás, tloušťky (t) horkým postupem vyrobeného pásu a změn obsahu uhlíku v horkým postupem vyrobeném pásu v případě, že se pás před válcováním za studená na předběžnou tloušťku žíhá. Bylo zjištěno, že změna obsahu uhlíku při přeměně ocelové taveniny na výchozí horkým postupem vyrobený pás je:
(3) Ci = 0, 231 (%Ctav)/t2 kde Ctav je hmotnostní procento uhlíku v ocelové tavenině, Ci je hmotnostní procento ztrát uhlíku při přeměně ocelové • · • · • · · · · « * ··· · · • · ··· · · · ···· · ♦· ···· ·· ♦· taveniny na horkým postupem vyrobený pás a t je tloušťka horkým postupem vyrobeného pásu v mm. Jestliže se horkým postupem vyrobený pás před válcováním za studená na předběžnou tloušťku žíhá, může docházet k další ztrátě uhlíku, kterou je nutno brát v úvahu:
(4) C2 = (0, 413 (%Ctav - Cx) - 0, 153 (%Cr) )/t2 kde C2 je hmotnostní procento ztrát uhlíku při žíhání horkým postupem vyrobeného pásu a %Cr je hmotnostní procento chrómu ve slitině. Je skutečností, že množství uhlíku závisí na tloušťce (t) horkým postupem vyrobeného pásu, obsahu ohromu a tloušťce horkým postupem vyrobeného pásu, a osobě znalé oboru je snadno zřejmé, že tyto poměry musí být obezřetně vybrány. Při výkladu vynálezu se rozumí, že obsah uhlíku v ocelovém pásu před válcováním za studená na předběžnou tloušťku musí být dostatečný pro zajištění požadovaného procenta austenitu nezbytného pro rozvoj růstu stabilních a stejnorodých krystalů. Obsah uhlíku před válcováním za studená (C3) je použit v rovnici (2):
(5) C3 = %Ctav - Cx - C2
Kombinací výše uvedených činitelů lze vypočítat povrchovou izomorfní vrstvu za použití rovnice (6):
(6) I = (5,38 - 4,47.1ο'2 γ± i5fl Oc + 1,19(%Si))/t2 kde I je vypočtená tloušťka izomorfní vrstvy v mm, γ vypočtený objemový podíl austenitu v pásu před válcováním za studená na předběžnou tloušťku a %Si je hmotnostní procento křemíku obsažené ve slitině. Tloušťka izomorfní vrstvy na *
• ·
···« ♦ · ·· každém povrchu pásu horkým postupem vyrobeného pásu před válcováním za studená na předběžnou tloušťku by měla být alespoň 10 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu. S výhodou má být tloušťka každé izomorfní vrstvy 10 40 %, výhodněji 15 - 35 % a nejvýhodněji 20 - 25 %. Pro horkým postupem vyrobený pás o tloušťce 1,5 - 4,0 mm má být minimální tloušťka izomorfní vrstvy na každém povrchu horkým postupem vyrobeného pásu před válcováním za studená na předběžnou tloušťku asi 0,15 mm.
Krystalově orientovaná elektrotechnická ocel podle předloženého vynálezu může poskytovat další výhody nebo může vyžadovat jiné úpravy výrobního procesu. Předložený vynález může poskytnout krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel s vysokým měrným odporem, zlepšenou pevností, jak je znázorněno na obr. 1, se sníženou citlivostí k teplotě během zpracování, a se zlepšenou slévatelností, danou zlepšenými charakteristikami tuhnutí během odlévání ingotu, pramenu či pásu.
Pravidelně krystalově orientovaná elektrotechnická ocel· podle předloženého vynálezu se může vyrábět z horkým postupem vyrobeného pásu řadou způsobů. Pás se může vyrábět z ingotů, z desek vyráběných z ingotů nebo kontinuálním litím desek, které se ohřívají na 1 260 - 1 400 °C, válcováním za tepla pro získání výchozího horkým postupem vyrobeného pásu o tloušťce 1,5 - 4,0 mm. Vynález je použitelný také pro pás vyráběný způsoby, kdy se kontinuálně odlévané desky nebo desky vyráběné z ingotů přivádějí přímo na horký válec s ohřevem nebo bez ohřevu, nebo se ingoty za horka válcují na desky s dostatečnou teplotou pro válcování za tepla na pás s dalším ohřevem nebo bez dalšího ohřevu, nebo se roztavený kov odlévá přímo na pás vhodný pro další
0000 • 0 ·· 00 • · a · 0 0 · 0 · · · ·· ·· ····· • · · · · · · ··* · · « 0 000 000 0000 · 00 0000 00 0· zpracování. V některých případech může být zařízení nezpůsobilé pro zajištění vhodné tloušťky výchozího pásu potřebné pro předložený vynález. Může se ale provést před žíháním pásu válcování za studená asi o 30 % nebo méně, nebo se může pás válcovat za tepla o 50 % nebo více na vhodnou tloušťku.
Pokud zařízení a podmínky dovolí, žíhá se výchozí horkým postupem vyrobený pás s výhodou na 750 - 1 150 °C po dobu až 10 minut a výhodněji na 1 025 - 1 100 °C po dobu 10 - 30 sekund pro zajištění požadované mikrostruktury před prvním válcováním za studená na předběžnou tloušťku pásu. Ztráty uhlíku během žíhání mohou vyžadovat vhodné nastavení složení taveniny pro udržení požadované fázové rovnováhy po ukončení žíhání. Podle předloženého vynálezu mají na ztráty uhlíku během žíhání vliv změny procenta křemíku a chrómu, změny tloušťky výchozího pásu a/nebo změny oxidačního potenciálu žíhací atmosféry a doby a teploty žíhání. Podle předloženého vynálezu se žíhaný pás podrobuje chlazení okolním ovzduším. Proces chlazení po žíhání není rozhodující a má se za to, že převládající reakce rozkladu austenitu· poskytuje uhlíkem nasycený ferit a/nebo perlit a že tvorba velkého objemového podílu martenzitu nebo přítomnost zbylého austenitu je nežádoucí. Alternativou chlazení vzduchem je ochladit ocel pomalu, jak ji stačí ochladit okolní vzduch, na teplotu menší než 650 °C, výhodněji na teplotu- menší než 500 °C, s následujícím rychlým chlazením, jako zchlazením vodou, na teplotu menší než 100 °C.
Po válcování za studená na předběžnou tloušťku se ocelový pás podrobí žíhání, kterýžto krok předchází každému následujícímu stupni válcování za studená. Například, jestliže se ocel válcuje za studená třikrát, je třeba φφ ·«·· φφ ·· ·· ·» • φ φ · · · · ΦΦΦ· • φ φφ φ · · φφ φ φ φφ φ φ φ φφφφ · • φ φφφ φφφ • •ΦΦ φ φφ ·ΦΦΦ φφ φφ provádět předběžné žíháni mezi prvním a druhým válcováním za studená a mezi druhým a třetím válcováním za studená. Cílem této operace je zajištění mikrostruktury a textury vhodné pro každé následující válcování za studená. Obecně se tato předběžná žíhání vedou za podmínek, za kterých materiál válcovaný za studená rekrystalizuje v důsledku dekompozice uhlíku přítomného v původním austenitu do feritu nasyceného uhlíkem, zatímco proces chlazení po předběžném žíhání se vede za podmínek přispívajících k urychlení rozkladu austenitu za vzniku mikrostruktury karbidu železa srážejícího se ve feritové fázi mající méně než 1 % obj. martenzitu a/nebo zbylého austenitu. Předběžné žíhání jako takové může být vedeno v poměrně širokém rozmezí teplot 800 - 1 150 °C po dobu 3 sekund až 10 minut. S výhodou může být předběžné žíhání vedeno za použití teplot žíhání v rozmezí
900 - 1 100 °C a výhodněji 915 - 950 °C po dobu 5-30
sekund s chlazením přispíváj ícím požadovaným rozkladným
reakcím austenitu. Po předběžném žíhání se pás pomalu
ochladí z teploty prohřátí, obecně nad 800 ' ’c, výhodně
925 °C, na teplotu asi 650 °C, s výhodou 550 °C. Pomalým
chlazením se rozumí rychlost ne větší než 10 °C z s výhodou
ne větší než 5 °C za sekundu. Poté se pás rychle ochladí na asi 315 °C, při kteréžto teplotě se pás může zchladit vodou pro dokončení rychlého chlazení. Rychlým chlazením se rozumí rychlost alespoň 23 °C za sekundu, s výhodou alespoň 50 °C za sekundu.
Velikost redukce při prvním válcování za studená na předběžnou tloušťku a při druhém válcování za studená na konečnou tloušťku pásu v procesu podle předloženého vynálezu závisí na počáteční a konečné tloušťce pásu. Bylo zjištěno, že za použití vhodného válcování za studená může být vytvořeno široké rozmezí konečných tlouštěk. Při pokusech s
AA ··♦· ·· • A ♦ · • A
• A · « · • · • · • •
• A • · • • · ··
• · * · • A • A·· • •
• · • • • • • •
A··· · ·· • AAA • A • A
použitím dvou válcování za studená podle předloženého vynálezu byly vyráběny pravidelně krystalově orientované elektrotechnické oceli v tloušťkách 0,18 - 0,35 mm.
Požadované stupně redukce mohou být určeny zkouškami, při kterých se určuji magnetické vlastnosti, zejména kvalita krychlové orientace, za studená válcovaných pásů o různých konečných tloušťkách. Vynikajících magnetických vlastností bylo dosaženo při standardních tloušťkách výrobku 0,18 mm, 0,21 mm, 0,26 mm a 0,29 mm a 0,35 mm za použití horkým postupem vyrobeného pásu o tloušťce 2,03 - 2,13 mm, podrobeného prvnímu válcování za studená na předběžnou tloušťku 0,56 mm, 0,58 mm, 0,61 mm, 0,66 mm, resp. 0,81 mm. Obecně lze výhodné procento redukce v prvním válcování za studená vyjádřit jako ln(a/b) >0,8, s výhodou 3 1,2, kde a je tloušťka horkým postupem vyrobeného pásu a b je předběžná tloušťka pásu. Výhodná redukce při druhém válcování za studená může být vyjádřena jako c1/2ln(b/c) = 0,48, kde c je konečná tloušťka pásu, kde všechny tloušťky jsou v mm.
Po skončení válcování za studená na konečnou tloušťku se ocel žíhá v mírně oxidační atmosféře pro redukci uhlíku' na množství, které minimalizuje magnetické stárnutí, zpravidla méně než 0,003 %. Teplota tohoto žíhání je s výhodou alespoň 800 °C, výhodněji alespoň 830 °C, a atmosféra může být vlhká vodík obsahující atmosféra, jako čistý vodík nebo směs vodíku a dusíku. Navíc, oduhličovací žíhání připravuje ocel pro tvorbu forsteritu, nebo válcovacího skla, povlaku vznikajícího při konečném žíhání při vysoké teplotě reakcí povrchové oxidové slupky a povlaku žíhacího separátoru oxidu manganatého (MgO). V předloženém vynálezu je výhodné, jestliže obsah křemíku a chrómu je vhodný pro zajištění toho, aby oduhličený pás elektrotechnické oceli byl zcela feritický před operací • · ··· · • 9
žíháni na vysokou teplotu, při které se vyvíjí finální krychlová orientace.
Finální žíhání na vysokou teplotu je potřebné pro vyvinutí krychlové krystalové orientace. Typicky se ocel zahřívá na teplotu prohřátí alespoň 1 100 °C ve vlhké vodíkové atmosféře. Během zahřívání zárodky (110) [001] krystalů začínají proces růstu sekundárních krystalů při teplotě asi 850 °C, který je v podstatě dokončen při asi 1 100 °C. Typické podmínky žíhání použité v předloženém vynálezu používají rychlosti ohřevu menší než 80 °C za hodinu až do 815 °C a další zahřívání při rychlosti menší než 50 °C za hodinu, výhodně 25 °C za hodinu nebo menší do dokončení růstu sekundárních krystalů. Jakmile je růst sekundárních krystalů ukončen, není rychlost ohřevu tak rozhodující a může být vyšší až do dosažení požadované teploty prohřátí, při které se materiál udržuje po dobu alespoň 5 hodin, s výhodou alespoň 20 hodin, pro odstranění inhibitorů tvořených sírou a/nebo selenem a pro odstranění dalších nečistot, jako dusíku.
Příklad 1
Série krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí podle předloženého vynálezu byla tavena při složeni uvedeném v tabulce I. Tyto taveniny byly kontinuálně lity do 200 mm silných desek, znovu ohřátý na asi 1 150 °C, válcovány na 150 mm silné desky, znovu ohřátý na asi 1 400 °C, a horkým postupem zpracovány na pás o tloušťce 2,03 mm vhodné pro další zpracování. Tavenina obsahuje uhlík, křemík a chrom, přičemž dopočet je železo a obvyklé zbytkové prvky jako bor 0,0005 % nebo méně, molybden 0,06 % nebo méně, nikl 0,15 % • · • φ · · · * • 9 · « · • · · · · • · · · · · · • · · · «««· « ·· ···· ·· ♦· nebo méně, fosfor méně než 0,10 % nebo méně, a hliník 0,005 % nebo méně. Horkým postupem vyrobený pás podle vynálezu má měrný odpor (p) asi 50 μΩ-cm, objemový podíl austenitu (γ± 150 .c) více než asi 10 % a tloušťka (I) izomorfní vrstvy každého povrchu pásu je více než 0,30 mm. Horkým postupem vyrobené pásy byly testovány na rázovou pevnost a teplotní citlivost teploty transformace tažnýkřehký v rozmezí 23 - 230 °C podle postupu stanoveného ASTM E-23 Standard Test Method for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials. Vlastnosti ocelí podle vynálezu jsou v tabulce I porovnány s vlastnostmi elektrotechnických ocelí podle dosavadního stavu techniky.
Tabulka I
Přehled složení krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí (V tabulce I označuje A, B, C dosavadní stav techniky, D, E,
F, G slitiny podle vynálezu.)
ID Si C Cr Mn S Al N
A 3,41 0,032 0, 05 0,059 0, 022 0,0004 0,0038
B 3, 42 0,032 0, 05 0,061 0,022 0,0003 0,0040
C 3, 38 0, 029 0,06 0,061 0, 022 0,0002 0,0040
D 3,25 0,025 0, 33 0,059 0, 02 4 0,0006 0,0039
E 3,16 0,025 0, 34 0, 058 0,025 0,0005 0,0035
F 3,26 0,024 0,34 0,065 0,024 0,0006 0,0031
G 3,25 0,024 0,34 0, 060 0,024 0,0006 0,0031
Pokračování tabulky I
ID Sn Přebytek Mn PrebytekMn +0,46 Sn P % @CR1 @CR1 I I/t
A 0,009 0, 021 0, 026 50, 4 5,5 % 0, 026 0, 33 16 %
B 0,008 0,023 0, 027 50,3 5,4 % 0, 026 0,33 16 %
C 0, 012 0, 023 0,029 50, 3 4,8 % 0,024 0, 35 17 %
D 0,004 0, 018 0,020 50,2 8,7 % 0,024 0,34 17 %
E 0, 006 0, 015 0, 018 49, 4 10,5 % 0, 023 0, 35 17 %
F 0,006 0,024 0, 027 50, 4 7,6% 0, 022 0,36 18 %
G 0, 004 0, 018 0,020 50,0 8,6% 0,023 0, 35 17 %
Tabulka II a obr. 1 shrnují výsledky, které ukazuji charakteristiky zlepšené tuhosti a nižší přechod tažnostkřehkost v horkým postupem vyrobeném pásu elektrotechnické oceli podle vynálezu oproti elektrotechnické oceli podle dosavadního stavu techniky.
Tabulka II
Měření rázové energie krystalově orientované elektrotechnické oceli podle dosavadního stavu techniky a podle vynálezu v závislosti na teplotě
• · • · - 25 - • ···· ·· • · · · · • · · · • * · · ♦ • · · · « · · · · · · ·· ·· • · · · • · ·· • · · · · · • · · <· «·
Ocel podle dosavadního stavu techniky
Testovací Rázová energie (J/mm2)
teplota
°C A B C Prům.
24 0, 068 0, 062 0,043 0, 058
38 0, 084 0, 074 0, 074 0, 078
66 0, 087 0,105 0, 106 0, 099
93 0, 087 0, 112 0, 157 0,119
121 0,368 0, 292 0,272 0,311
149 0, 931 0,387 0, 656 0, 658
Pokračování tabulky II
Ocel podle vynálezu
Testovací Rázová energie (J/mm2)
teplota
°C D E F G Prům.
24 0, 130 0, 061 0,142 0, 082 0, 104
38
66 0,265 0,162 0,174 0,161 0,190
93
121 0,522 0,294 0,585 0,352 0, 438
149 0, 698 0, 578 0, 604 0,500 0,595
204 0, 867 0, 671 0,782 0,751 0,768
232 1,006 0, 855 0, 933 0, 894 0, 922
Příklad 2
Horkým procesem vyrobené pásy z tavenin D až G podle
příkladu I byly zpracovány souběžně s taveninami podle
dosavadního stavu techniky, jejichž složení je uvedeno v tabulce III.
• ·· ·
Tabulka III
Přehled složení krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí (dosavadní stav techniky)
ID Sí C Cr Mn S Al N
H 3,42 0,031 0,09 0, 060 0,023 0,0008 0,0029
I 3,39 0, 031 0,13 0,058 0, 023 0,0006 0,0037
J 3, 40 0,031 0,22 0, 058 0, 022 0,0008 0,0036
K 3,43 0, 031 0,26 0, 059 0,023 0,0009 0,0039
Pokračování tabulky III
ID Sn Přebytek Mn PřebytekMn +0,46. Sn P % @CR1 @CR1 I I/t
H 0, 007 0, 020 0, 026 50, 4 4,6% 0, 025 0,34 17 %
I 0, 006 0,020 0,022 50,3 6,3 % 0,026 0, 33 16 %
J 0,008 0, 020 0, 020 51,1 7,0 % 0, 027 0,31 15 %
K 0, 008 0,020 0,024 51,8 7,0 % 0,027 0,30 14 %
Materiály byly zpracovávány ve zkouškách, kdy za horka vyrobené pásy z tavenin D až G byly žíhány při 1 065 °C po dobu 5-15 sekund středně oxidačním žíháním, přičemž za horka vyrobené pásy z tavenin H až K byly žíhány obdobně při 1 010 ’C. Po moření byly žíhané pásy válcovány za studená na předběžnou tloušťku 0,58 - 0,61 mm, předběžně žíhány při 902 - 950 °C po dobu 5-25 sekund a za studená válcovány na konečnou tloušťku 0,18 - 0,21 mm. Po ukončení válcování za studená byly pásy oduhličovány žíháním při 8 60 - 870 °C ve vlhké vodíkodusíkové atmosféře, povlečeny hořčíkovým separátorem a podrobeny konečnému žíhání při 1 200 °C po dobu 10 hodin v suchém vodíku. Výsledné magnetické • · · · vlastnosti získané v těchto pokusech jsou shrnuty v tabulce
IV.
Tabulka IV
Přehled magnetických vlastností při tloušťce 0,18 mm
Vlastnosti při tloušťce Vlastnosti při tloušťce
o, 18 mm o,: 21 mm
ID P Ztráty v Permeabilita Ztráty v Perme abilit
j ádře při j ádře a při
1,5T 60 Hz H=796 A/m 1,5T 60 Hz H=796 A/m
(W/kg) (W/kg)
Slitina D 50, 2 0, 82 1 838 0, 86 1 846
podle E 49, 4 0, 82 1 842 0, 87 1 847
vyná- F 50,4 0,81 1 838 0,86 1 841
lezu G 50,0 0,82 1 837 0,87 1 842
Dosa- H 50, 4 - - 0, 87 1 841
vadní I 50, 3 - - 0, 88 1 843
stav J 51,1 - - 0,88 1 830 '
těch. K 51,8 - - 0, 92 1 811
Magnetická permeabilita měřená při 796 A/m a ztráty v jádře měřené při 1,5 T 60 Hz v tabulce TV ukazují, že magnetické vlastnosti získané u taveniny D až G podle předloženého vynálezu a u taveniny H podle dosavadního stavu techniky jsou příznivé. Taveniny I až K podle dosavadního stavu techniky, které mají obsah chrómu značně vyšší než 0,1 % však vykazují nižší magnetickou permeabilitu a vyšší ztráty v jádře. Vynikající výsledky získané u tavenin E až G za použití obsahu chrómu 0,33 - 0,34 % jsou získány způsobem podle vynálezu, při kterém jsou vhodně vyváženy obsahy uhlíku, chrómu, křemíku a dalších prvků vyskytujících se při způsobu výroby oceli pro dosažení vyšší permeability a nízkých a vyrovnaných ztrát v jádře.
Příklad 3
Čtyři taveniny o složení podle tabulky V byly taveny při zkouškách způsobem podle předloženého vynálezu, při obsahu asi 3,25 % křemíku a asi 0,20 % až 0,25 % chrómu se zbytkem železa a obvyklých zbytkových prvků jako 0,0005 % nebo méně boru a 0,005 % nebo méně hliníku. Oba způsoby poskytují měrný odpor (p) asi 50 až 51 μΩ-cm, objemový podíl austenitu (γ 150 .c) asi 5 - 6 % a tloušťku (I) izomorfní vrstvy 0,34 až 0,36 mm.
Tabulka V
Přehled složení krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí (předložený vynález)
ID Si C Cr Mn S Al N
L 3,35 0,027 0,21 0,059 0,023 0,0009 0, 0040
M 3, 35 0,026 0,21 0,061 0, 023 0,0009 0, 0036
N 3,38 0,026 0,25 0,060 0,024 0,0007 o, 0036
0 3,35 0, 025 0,25 0,059 0, 022 0,0007 0, 0038
Pokračování tabulky V
ID Sn Přebytek Mn PřebytekMn +0,46 Sn P % 0CR1 @CR1 I I/t
H 0,007 0, 020 0,023 50,5 6,2 % 0, 024 0, 34 17 %
I 0,006 0, 025 0,028 50,5 4,9 % 0,023 0,36 18 %
j 0,007 0,019 0,022 51,0 5,2 % 0, 023 0, 34 17 %
K 0, 005 0,021 0, 023 50,7 5, 6 % 0,023 0,35 17 %
Výchozí pásy z tavenin L až byly zpracovány při zkouškách na finální tloušťku
0,21 mm podle postupu podle příkladu 2. Výsledné magnetické vlastnosti získané při zkouškách jsou shrnuty v tabulce VI.
Tabulka VI
Přehled magnetických vlastností při tloušťce 0,21 mm
Vlastnosti při tloušťce 0,21 mm
ID
P
Ztráty v jádře
Permeabilita při
1,5T 60 Hz (W/kg)
H=796 A/m
Slitina L 50, 2 0,86 1 846
podle M 49, 4 0, 87 1 847
vynálezu N 50, 4 0,86 1 841
0 50,0 0, 87 1 842
V předloženém vynálezu byly upraveny obsahy uhlíku, křemíku a chrómu pro získání požadovaných charakteristik nezbytných pro intenzívní růst sekundárních krystalů a vynikajících magnetických vlastností.
Příklad 4
Dvě taveniny s velmi nízkým obsahem uhlíku podle dosavadního stavu techniky podle předloženého vynálezu jsou uvedeny v tabulce VII. Tavenina podle vynálezu obsahující 3,15 % křemíku a 0,3 % chrómu, přičemž dopočet je železo a obvyklé zbytkové prvky jako bor 0,0005 % nebo méně, molybden 0,06 % nebo méně, nikl 0,15 % nebo méně, fosfor 0,020 % nebo méně a hliník 0,005 % nebo méně poskytuje měrný odpor (p) asi 50 μΩ-cm. Objemový podíl austenitu (γ ) taveniny P podle dosavadního stavu techniky byl menší než 2 % a objemový podíl austenitu v tavenina Q podle vynálezu byl asi 5, 6 %.
Tabulka VII
Přehled složení krystalově orientovaných elektrotechnických ocelí
P je dosavadní stav techniky, Q je slitina podle vynálezu)
ID Si c Cr Mn s Al N
P 3,42 0,022 0,7 0,060 0, 022 0,0007 0,0043
Q 3,17 0,018 0,32 0,051 0,024 0,0007 0,0040
Pokračování tabulky VII
ID Sn Přebytek Mn Přebytek Mn+ 0,46 Sn P % @CR1 @CR1 I I/t
P 0,007 0,022 0,0235 50, 4 <2,0 % 0,018 0, 40 20 %
Q 0,007 0,010 0,0134 49, 3 5, 6 % 0,016 o, 41 20 %
Obě taveniny byly zpracovány shodně s postupem podle příkladu 2 s následujícími výjimkami. Tavenina Q byla « · · · · · • · • · zpracována na konečnou tloušťku 0,26 mm za použití předběžné tloušťky 0,66 mm. Obsah uhlíku v taveninách byl nižší než je typické pro dosavadní stav techniky, nicméně tavenina Q podle předloženého vynálezu byla vyrobena s obsahem křemíku a chrómu vhodným pro intenzívní růst sekundárních krystalů. Tavenina P měla nízké procento austenitu, což nepřispívá růstu stabilních sekundárních krystalů nezbytných pro dosažení vysoké kvality krychlové orientace. Nakonec byla tavenina P zpracována na méně rozhodující konečnou tloušťku 0,35 mm za použití předběžné tloušťky 0,8 mm. Výsledné magnetické vlastnosti získané v těchto pokusech jsou shrnuty v tabulce VIII.
Tabulka VIII
Přehled magnetických vlastností při tloušťce 0,26 a 0,35 mm
1 P D Vlastnosti při tloušťce 0,26 mm Vlastnosti při tloušťce 0,35 mm
Ztráty v j ádře 1,7T 60 Hz (W/kg) Permeabilita při H=796 A/m Ztráty v jádře 1,7T 60 Hz (W/kg) Permeabilit a při H=796 A/m
Dosavad- P 50, 4 - - 1, 87 1 810
ní stav
Vynález
Q 49,3
1, 51
838
Magnetická permeabilita jádře 1,5 T 60 Hz v měřená při
796 A/m magnetické vlastnosti nízkému obsahu uhlíku, ztráty v vynikáj ící taveniny Q podle vynálezu navzdory zatímco tavenina P podle dosavadního stavu techniky má mezní magnetické vlastnosti, jaké lze tabulce VIII ukazuj i ···· očekávat od krystalově orientované elektrotechnické oceli podle dosavadního stavu techniky, mající velmi nízký obsah uhlíku.
Přiklad 5
Byly prováděny pokusy zvýšit měrný odpor krystalově orientované elektrotechnické oceli podle dosavadního stavu techniky na asi 53 μΩ-cm zvýšením obsahu křemíku na asi 3,5 %. Obsah uhlíku, nezbytný pro dosažení potřebného množství austenitu před válcováním za studená však měl za následek tenčí izomorfní vrstvu a tím méně intenzívní růst sekundárních krystalů. Tabulka IX shrnuje chemii tavenin a mikrostrukturální výsledky těchto tavenin podle stavu techniky. Taveniny R a S byly zpracovány způsobem podle dosavadního stavu techniky na konečnou tloušťku 0,21 mm shodně s postupem podle příkladu 2 a poskytly nestejnorodé a pouze průměrné magnetické vlastnosti s magnetickou permeabilitou při H = 796 A/m v rozmezí 1799 - 1831 a ztrátami v jádře při 1,5 T 60 Hz v rozmezí 0,87 - 0,91 W/kg.' Při těchto pokusech vykazoval proces v rostoucí míře růst nestabilních sekundárních krystalů, což zřejmě mělo za následek velmi malou tloušťku izomorfní vrstvy. Kromě toho se zhoršovaly mechanické vlastnosti, což se odráželo v horší pevnosti a vyšší teplotě přechodu tažnost-křehkost
Tabulka IX
Přehled složeni krystalově orientované elektrotechnické oceli (R,S je dosavadní stav techniky, T,U je podle vynálezu)
ID Si C Cr Mn S Al N
R 3,74 0,040 0,05 0,055 0,024 0,0006 0,0038
s 3, 65 0,039 0, 07 0,064 0, 022 0,0010 0,0028
T 3,15 0, 010 1,00 0, 060 0, 025 0,0010 0,0040
u 3,35 0,015 1,20 0,060 0,025 0,0010 0,0040
Pokračování tabulky VII
ID Sn Přebytek PřebytekMn P % I I/t
Mn +0,46 Sn @CR1 0CR1
R 0,009 0,014 0,0181 53,7 2,1 % 0, 032 0,25 13 %
S 0,010 0, 026 0,0302 55,1 5,2 % 0, 032 0,24 12 %
T 0,005 0,017 0,0195 53,5 5,0 % 0,010 0, 43 21 %
u 0, 005 0,017 0,0195 56, 9 5,0 % 0,015 0,36 18 %
Má se za to, že složení slitiny podle předloženého
vyná; Lezu může poskytnout krystalově orientovanou
elektrotechnickou ocel s vysokou úrovní měrného odporu a růst stabilních sekundárních krystalů potřebný pro vytvoření vhodně silné izomorfní vrstvy s vhodným objemovým podílem austenitu. Dále se má za to, že krystalově orientované elektrotechnické oceli podle předloženého vynálezu poskytují vynikající fyzikální vlastnosti.
Zde diskutovaná výhodná provedení vynálezu představují krystalově orientovanou elektrotechnickou ocel s nízkými ztrátami v jádře. Mohou být vytvořena za použití chromkřemíkové slitiny podle vynálezu pomocí alespoň dvou válcování za studená pro získání stejnorodých a vynikajících magnetických vlastností, které jsou příznivé ve srovnání s
♦ · 4··· • · ·
4444 * * * ♦ ·
4 · · křemíkoželeznými slitinami podle dosavadního stavu techniky. Předložený vynález může také využít pás vyrobený za použití způsobů jako lití ingotů, lití tlustých desek, lití tenkých desek, lití pásu nebo dalších způsobů výroby souvislého pásu.
Je třeba chápat, že do rozsahu vynálezu spadají různé modifikace vynálezu, které je možno v duchu vynálezu vytvořit. Rozsah vynálezu je určen připojenými nároky.
Zastupuje:
Dr. Miloš Všetečka v.r.
• 9
0000
JUDr. Miloš Všetečka advokát
120 00 Praha 2, Hálkova 2 ·
0

Claims (8)

  1. 0000
    0 0 »0
    0 0 0 «00
    0 0 00 0
    0000»♦·
    0 0 0 0
    00 000000
    1. Způsob elektrotechnické zahrnující kroky:
    ATENTOVÉ výroby krystalově oceli s lepšími magnetickými orientované vlastnostmi, vytvoření horkým postupem vyrobeného pásu objemový podíl austenitu a izomorfní vrstvu obsahuj ícího na každém povrchu pásu, % křemíku,
    0,1
    1,2 % chrómu, méně než 0, 050 % uhlíku, méně než
    0,005 % hliníku, až 0,1 % síry, až
    0,14 % selenu,
    0,01 - 1 % manganu a dopočet tvoří v podstatě železo zbytkové prvky, přičemž pás má měrný odpor alespoň
    45 μΩ-cm, obsah uhlíku je alespoň 0,010 %, takže je v vyrobeném pásu přítomen
  2. 2,5 % a každá izomorfní horkým postupem objemový podíl austenitu alespoň vrstva má tloušťku alespoň 10 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu, pásu za studená na předběžnou tloušťku, studená válcovaného pásu, válcování žíhání za válcování vyžíhaného pásu za studená na konečnou tloušťku, oduhličovací žíhání za studená válcovaného pásu pro dostatečné zabránění magnetickému stárnutí, povlékání alespoň jednoho povrchu vyžíhaného pásu žíhacím separačním povlakem, a pásu pro vyvolání růstu
    Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že konečné žíhání povlečeného sekundárních krystalů, poskytujících permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1 780.
    7v ·· ··* ·· • · · · · · · · ♦ • · · · ♦ ♦ *· • · · · · · ···· · • 9 9· 9 · · ·· ···· izomorfní vrstva na každém povrchu má tloušťku 15 - 40 % celkové tloušťky horkým procesem vyrobeného pásu.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že izomorfní vrstva na každém povrchu má tloušťku 20 - 35 % celkové tloušťky horkým procesem vyrobeného pásu.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že mikrostruktura pásu před válcováním za studená na konečnou tloušťku sestává z jemného karbidu železa srážejícího se ve feritové fázi, mající méně než 1 % obj . martenzitu a/nebo zbylého austenitu.
    5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že vyžíhaný pás se před válcováním za studená na konečnou tloušťku pomalu chladí rychlostí ne větší než 10 °C za sekundu na 650 °C a následně se rychle chladí rychlostí alespoň 23 °C za sekundu na asi 315 °C.
  5. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se pás před válcováním za studená na předběžnou tloušťku žíhá při teplotě 750 - 1 150 °C po dobu až 10 minut a pomalu se chladí na teplotu menší než 500 °C.
  6. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že mikrostruktura pásu před válcováním za studená ná konečnou tloušťku sestává z jemného karbidu železa srážejícího se ve feritové fázi mající méně než 1 % obj. martenzitu a/nebo zbylého austenitu a pás má před válcováním za studená na konečnou tloušťku alespoň 0,010 % uhlíku.
  7. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že měrný odpor je alespoň 50 μΩ-cm.
    • · • · ♦ · «· ····
  8. 9 9
    - 37 - 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9999 9 99 99 • • · • 9 9 9 99 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9. Způsob podle nároku lz vyznačující se tím, že uhlíku je ne více > než 0, 03 %, takže objemový podíl austenitu není větší než 10 ,0 %. 10. Způsob podle nároku lz vyznačující se tím, že chrómu je 0,2-0,6 Q, O · 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že manganu je 0,05 - 0,07 % a síry je 0, 02 - 0, 03 %. 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že křemíku je 2,9 - 3,8 %. 13. Způsob podle nároku lz vyznačující se tím, že oduhličený pás má méně než 0,003 O. 0 uhlíku. 14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pás
    na konečnou se předběžně žíhá před válcováním za studená tloušťku pásu při teplotě alespoň 800 °C po dobu alespoň 5 sekund.
    15. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pás se oduhličuje žíháním po válcování za studená na konečnou tloušťku pásu při teplotě alespoň 800 °C po dobu alespoň 5 sekund.
    16. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pás se finálně žíhá při teplotě alespoň 1 100 °C po dobu alespoň 5 hodin.
    17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že pás se finálně žíhá při teplotě alespoň 1 200 °C po dobu alespoň »·«>·
    20 hodin.
    18. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tloušťka horkým způsobem vyrobeného pásu je 1,7 - 3,0 mm.
    19. Způsob výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli s lepšími magnetickými vlastnostmi, zahrnující kroky:
    vytvoření horkým postupem vyrobeného pásu o tloušťce 1,5 - 4,0 mm, obsahujícího objemový podíl austenitu a izomorfní vrstvu na každém povrchu pásu, přičemž pás obsahuje v podstatě 2,5 - 4,5 % křemíku, 0,1 - 1,2 % chrómu, ne více než 0,030 % uhlíku, méně než 0,005 % hliníku, až 0,1 % síry, až 0,14 % selenu, 0,01 - 1 % manganu a dopočet tvoří v podstatě železo a zbytkové prvky, přičemž pás má měrný odpor alespoň 45 μΩ-cm a každá izomorfní vrstva má tloušťku 10 - 40 % celkové tloušťky horkým postupem vyrobeného pásu, žíhání pásu na teplotu alespoň 800 °C, přičemž vyčíhaný pás obsahuje alespoň 0,010 % uhlíku, takže objemový podíl austenitu je 2,5 - 10,0 %, válcování pásu za studená na předběžnou tloušťku, žíhání za studená válcovaného pásu, přičemž mikrostruktura pásu sestává z jemného karbidu železa srážejícího se ve feritové fázi mající méně než 1 % obj . martenzitu a/nebo zbylého austenitu, válcování vyžíhaného pásu za studená na konečnou tloušťku, oduhličovací žíhání za studená válcovaného pásu pro dostatečné zabránění magnetickému stárnutí, povlékání alespoň jednoho povrchu vyžíhaného pásu žíhacím separačním povlakem, a • · ·· • · · · • · · · • · • ·· « • · · • · •· •9
    99999 konečné žíháni povlečeného pásu pro vyvolání růstu sekundárních krystalů, poskytujících permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1 780.
    20. Způsob výroby krystalově orientované elektrotechnické oceli s lepšími magnetickými vlastnostmi, zahrnující kroky:
    vytvoření horkým postupem vyrobeného pásu o tloušťce 1,7 - 3,0 mm, obsahujícího objemový podíl austenitu a izomorfní vrstvu na každém povrchu pásu, přičemž pás obsahuje v podstatě 2,9 - 3,8 % křemíku, 0,2 - 0,7 % chrómu, ne více než 0, 030 % uhlíku, méně než 0,005 % hliníku, 0,020 - 0,030 % síry, 0,015 - 0,05 % selenu, 0, 05 - 0,07 % manganu a dopočet tvoří v podstatě železo a zbytkové prvky, žíhání horkým postupem vyrobeného pásu na teplotu 1 000 - 1125 °C po dobu 10 minut, přičemž vyžíhaný pás má měrný odpor alespoň 50 μΩ-cm, a obsahuje alespoň 0,010 % uhlíku, takže objemový podíl austenitu je 4,0 - 10,0 %, a izomorfní vrstva na každém povrchu má tloušťku 0,17 - 1,20 mm, válcování pásu za studená na předběžnou tloušťku, žíhání za studená válcovaného pásu při teplotě alespoň 800 °C po dobu alespoň 5 sekund, a pomalé chlazení pásu rychlostí ne větší než 10 °C za sekundu na 650 °C ‘a následné rychlé chlazení rychlostí alespoň 23 °C za sekundu na asi 315 °C, čímž mikrostruktura pásu sestává z jemného karbidu železa srážejícího se ve feritové fázi mající méně než 1 % obj. martenzitu a/nebo zbylého austenitu, válcování vyžíhaného pásu za studená na konečnou tloušťku, oduhličovací žíhání za studená válcovaného pásu na méně • · • φ φ φ φφφ φ φ φ ·· ··»· · · ·» • φ · · · · · φ φ · · · • · · · · φ • · · · · ··· · φ ·· φφφφ
    9 ·
    - 40 než 0,003 % uhlíku, povlékání alespoň jednoho povrchu vyčíhaného pásu žíhacím separačním povlakem, a konečné žíhání povlečeného pásu na alespoň 1 100 °C po dobu alespoň 5 hodin pro vyvolání růstu sekundárních krystalů, poskytujících permeabilitu měřenou při 796 A/m alespoň 1 780.
    Zastupuje:
    Dr. Miloš Všetečka v.r.
    • to ···· • 9· • ·
CZ0060698A 1997-02-28 1998-02-27 Zpusob výroby kremíkochromové krystalove orientované elektrotechnické oceli CZ296442B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/808,894 US5702539A (en) 1997-02-28 1997-02-28 Method for producing silicon-chromium grain orieted electrical steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ60698A3 true CZ60698A3 (cs) 1998-09-16
CZ296442B6 CZ296442B6 (cs) 2006-03-15

Family

ID=25200034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0060698A CZ296442B6 (cs) 1997-02-28 1998-02-27 Zpusob výroby kremíkochromové krystalove orientované elektrotechnické oceli

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5702539A (cs)
EP (1) EP0861914B1 (cs)
JP (1) JP4558109B2 (cs)
KR (1) KR100526377B1 (cs)
CN (1) CN1077601C (cs)
BR (1) BR9705442A (cs)
CZ (1) CZ296442B6 (cs)
DE (1) DE69738447T2 (cs)
PL (1) PL184552B1 (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6149862A (en) * 1999-05-18 2000-11-21 The Atri Group Ltd. Iron-silicon alloy and alloy product, exhibiting improved resistance to hydrogen embrittlement and method of making the same
IT1316030B1 (it) * 2000-12-18 2003-03-26 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per la fabbricazione di lamierini a grano orientato.
JP2002220642A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Kawasaki Steel Corp 鉄損の低い方向性電磁鋼板およびその製造方法
US7887645B1 (en) * 2001-05-02 2011-02-15 Ak Steel Properties, Inc. High permeability grain oriented electrical steel
JP4411069B2 (ja) * 2001-09-13 2010-02-10 エイケイ・スティール・プロパティーズ・インコーポレイテッド 制御スプレー冷却を用いた電磁ストリップの連続鋳造法
ATE338146T1 (de) * 2002-05-08 2006-09-15 Ak Steel Properties Inc Verfahren zum kontinuierlichen giessen von nichtorientiertem elektrostahlband
US20050000596A1 (en) * 2003-05-14 2005-01-06 Ak Properties Inc. Method for production of non-oriented electrical steel strip
FR2867991B1 (fr) * 2004-03-25 2007-05-04 Ugine Et Alz France Sa Bandes en acier inoxydable austenitique d'aspect de surface mat
KR100797997B1 (ko) * 2006-12-27 2008-01-28 주식회사 포스코 자성과 생산성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법
KR100817168B1 (ko) * 2006-12-27 2008-03-27 주식회사 포스코 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법
CA2738724C (en) * 2008-11-14 2013-04-23 Ak Steel Properties, Inc. Ferric pickling of silicon steel
CN101748257B (zh) * 2008-12-12 2011-09-28 鞍钢股份有限公司 一种取向硅钢的生产方法
US9536657B2 (en) * 2010-06-29 2017-01-03 Jfe Steel Corporation Grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same
CA2920750C (en) 2013-08-27 2018-06-26 Jerry William Schoen Grain oriented electrical steel with improved forsterite coating characteristics
US20210395851A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coated grain oriented electrical steel plates, and methods of producing the same
US20230212720A1 (en) 2021-12-30 2023-07-06 Cleveland-Cliffs Steel Properties Inc. Method for the production of high permeability grain oriented electrical steel containing chromium

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB855750A (en) * 1958-03-20 1960-12-07 Westinghouse Electric Corp Improvements in or relating to oriented magnetic sheet
US3337373A (en) * 1966-08-19 1967-08-22 Westinghouse Electric Corp Doubly oriented cube-on-face magnetic sheet containing chromium
SU396417A1 (ru) * 1971-07-05 1973-08-29 Электротехническая сталь
JPS5410922B2 (cs) * 1972-12-19 1979-05-10
GB2130241B (en) * 1982-09-24 1986-01-15 Nippon Steel Corp Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having a high magnetic flux density
JPS62202024A (ja) * 1986-02-14 1987-09-05 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
US5061326A (en) * 1990-07-09 1991-10-29 Armco Inc. Method of making high silicon, low carbon regular grain oriented silicon steel
JPH0781166B2 (ja) * 1990-07-23 1995-08-30 新日本製鐵株式会社 鉄損の少ない一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2693327B2 (ja) * 1991-10-28 1997-12-24 アームコ・インコーポレイテッド 標準高珪素低炭素結晶粒配向珪素鋼の製造方法
KR960010811B1 (ko) * 1992-04-16 1996-08-09 신니뽄세이데스 가부시끼가이샤 자성이 우수한 입자배향 전기 강 시트의 제조방법
JP2648424B2 (ja) * 1992-11-02 1997-08-27 川崎製鉄株式会社 磁気特性の優れた方向性けい素薄鋼板の製造方法
US5288736A (en) * 1992-11-12 1994-02-22 Armco Inc. Method for producing regular grain oriented electrical steel using a single stage cold reduction
US5421911A (en) * 1993-11-22 1995-06-06 Armco Inc. Regular grain oriented electrical steel production process
WO1996012694A1 (fr) * 1994-10-19 1996-05-02 Firmenich S.A. Procede pour la preparation d'alcools
US5643370A (en) * 1995-05-16 1997-07-01 Armco Inc. Grain oriented electrical steel having high volume resistivity and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
DE69738447D1 (de) 2008-02-21
KR19980070142A (ko) 1998-10-26
CZ296442B6 (cs) 2006-03-15
US5702539A (en) 1997-12-30
PL323018A1 (en) 1998-08-31
EP0861914B1 (en) 2008-01-09
BR9705442A (pt) 1999-07-06
JPH10259424A (ja) 1998-09-29
EP0861914A1 (en) 1998-09-02
JP4558109B2 (ja) 2010-10-06
PL184552B1 (pl) 2002-11-29
DE69738447T2 (de) 2008-12-24
CN1191900A (zh) 1998-09-02
KR100526377B1 (ko) 2005-12-21
CN1077601C (zh) 2002-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100441234B1 (ko) 높은체적저항률을갖는결정립방향성전기강및그제조방법
KR101351149B1 (ko) 방향성 전자기 강판의 제조 방법
KR101351712B1 (ko) 방향성 전자기 강판의 제조 방법
CZ60698A3 (cs) Způsob výroby křemíkochromové krystalově orientované elektrotechnické oceli
US3905843A (en) Method of producing silicon-iron sheet material with boron addition and product
KR930001330B1 (ko) 자속밀도가 높은 일방향성 전자강판의 제조방법
US7291230B2 (en) Grain-oriented electrical steel sheet extremely excellent in film adhesiveness and method for producing the same
US7887645B1 (en) High permeability grain oriented electrical steel
US5288736A (en) Method for producing regular grain oriented electrical steel using a single stage cold reduction
US20230212720A1 (en) Method for the production of high permeability grain oriented electrical steel containing chromium
JPS6253571B2 (cs)
KR950014313B1 (ko) 소량의 보론첨가로 입자-방향성 규소강을 제조하는 방법
CA1307444C (en) Method of producing grain-oriented silicon steel with small boron additions
JP4200526B2 (ja) 一方向性けい素鋼板の製造方法
WO2025187797A1 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPH07197126A (ja) 磁束密度の高い方向性珪素鋼板の製造方法
JP2025136013A (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0649542A (ja) 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2000119752A (ja) 一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0776734A (ja) 磁束密度の高い方向性珪素鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20180227