FR2533586A1 - Procede de fabrication d'une tole d'acier electrique a grain oriente ayant une haute densite de flux magnetique - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TOLE D'ACIER ELECTRIQUE A GRAIN ORIENTE. SELON L'INVENTION, UNE BRAME RENFERME UNE TENEUR DE S0,007, MN0,08 A 0,45, P0,015 A 0,45. L'IDEE INVENTIVE DE LA PRESENTE INVENTION S'ECARTE DU CONCEPT CONVENTIONNEL UTILISANT MNS COMME INHIBITEUR. LA PRESENTE INVENTION EMPECHE UNE RECRISTALLISATION SECONDAIRE INCOMPLETE PAR LA TENEUR EN SOUFRE, QUI EST ABAISSEE A UN NIVEAU AUSSI BAS QUE POSSIBLE.DE PLUS, UN PRODUIT AYANT UNE HAUTE DENSITE DE FLUX MAGNETIQUE PEUT ETRE FABRIQUE SUCCESSIVEMENT EN AJOUTANT DES QUANTITES APPROPRIEES DE MN ET P. A CAUSE DE CES AVANTAGES, UNE HAUTE TENEUR EN SI D'UNE BRAME, QUI TEND A REDUIRE LA PERTE EN WATT, PEUT ETRE EGALEMENT UTILISEE DANS LA PRESENTE INVENTION. DE PLUS, LA TEMPERATURE DU CHAUFFAGE DE LA BRAME, QUI EST REALISEE AVANT LE LAMINAGE A CHAUD, PEUT ETRE DIMINUEE CONSIDERABLEMENT SI L'ON SE REFERE A L'ART ANTERIEUR. AINSI, ON PEUT REALISER UNE DIMINUTION DU COUT DE FABRICATION PAR LA DIMINUTION DE L'ENERGIE DU CHAUFFAGE ET L'EMPECHEMENT COMPLET DE LA FORMATION DE SCORIES. DE PLUS, LA PERTE EN WATT DU PRODUIT FABRIQUE PAR UN CHAUFFAGE DE LA BRAME A BASSE TEMPERATURE EST CONSIDERABLEMENT PLUS FAIBLE QUE CELLE D'UN PRODUIT FABRIQUE PAR UN CHAUFFAGE DE LA BRAME A HAUTE TEMPERATURE.
Description
La présente invention est relative à un procédé de fabrica-
tion d'une tôle d'acier électrique à grain orienté ayant une haute
densité de flux magnétique.
Une tôle d'acier électrique à grain orienté est un matériau magnétique doux composé de grains de cristal ayant une texture dite de Goss, représentée par la formule { 1101 < 001 > selon l'indice de Miller dans laquelle l'orientation du cristal du plan de la tôle est située dans le plan { 1101 et l'orientation du cristal selon la direction de laminage est parallèle à l'axe,< 001 > Une tôle d'acier électrique à grain orienté est utilisé pour la réalisation des âmes de transformateurs, de générateurs, et autres machines et dispositifs électriques. Une tôle d'acier électrique à grain orienté doit présenter d'excellentes caractéristiques de magnétisation définies par la densité de flux magnétique induite dans la tôle d'acier électrique à grain orienté pour un champ magnétique prédéterminé Elle sera nommée
Bl O Un matériau magnétique doux ayant une haute densité de flux magné-
tique, c'est-à-dire une bonne caractéristique de magnétisation, permet de réduire avantageusement la taille des machines et des dispositifs
électriques.
La perte en watt est définie comme une perte de puissance due à la consommation de l'énergie thermique dans l'âme lorsqu'elle est
traversée par un champ magnétique alternatif ayant une intensité pré-
déterminée Dans la suite, elle sera appelée-W 17/50 Comme il est connu, la caractéristique de perte en watt est influencée par la densité de flux magnétique, l'épaisseur de la tôle, les impuretés, la résistivité,
et la taille des grains de la tôle d'acier électrique à grain orienté.
Il existe une demande croissante en tôle d'acier électrique à grain orienté ayant une faible perte en watt étant donnée l'orientation vers
la conservation d'énergie.
Une tôle d'acier électrique à grain orienté est fabriquée au moyen du laminage chaud et froid d'une brame jusqu'à l'épaisseur finale désirée de la tôle et d'un recuit final de la bande d'acier résultante pour obtenir une croissance sélective des grains orientés
de recristallisation primaire 1110 ?< 001 >, c'est-à-dire pour réa-
liser une recristallisation dite secondaire.
Pour obtenir une recristallisation secondaire, des précipités
fins, tels que Mn S et Al N, doivent être dispersés finement et unifor-
mément dans les phases de l'acier, tandis que l'acier fait l'objet de traitement avant le recuit final à haute température, pour supprimer
la croissance des grains de recristallisation primaire ayant une orien-
tation différente que celle de l'orientation 11101 < 001)>pendant le recuit final à haute température (effet inhibiteur), contrôlant
la recristallisation secondaire, il est possible d'accroître la pro-
portion des grains orientés précisément dans la direction { 1103 < 001 > dans les grains de cristal, de ce fait, accroître la densité de flux magnétique de la tôle d'acier électrique à grain orienté, et ainsi, réduire la perte en watt Il est important de développer
les techniques de fabrication permettant de contrôler la recristalli-
sation secondaire.
Le brevet japonais No 40-15644 (Taguchi et al) et le brevet japonais No 51-13469 (Imanaka et al) décrivent des techniques de base pour la fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain orienté ayant une haute densité de flux magnétique et une faible perte en watt. Les techniques de base décrites dans les deux brevets japonais
cités précédemment rencontrent cependant certains problèmes fondamentaux.
Dans le procédé décrit dans le brevet japonais No 40-15664, il est dif-
ficile d'obtenir des conditions de production totalement optimales et de produire de manière stable des tôles d'acier électrique à grain orienté ayant une haute densité de flux magnétique Il en résulte que le procédé n'est pas approprié pour la fabrication stable de produits
ayant de bonnes propriétés magnétiques.
Le procédé décrit dans le brevet japonais No 51-13469 nécessi-
te un double laminage à froid et utilise un élément cher, tel que Sb
ou Se De plus, ce procédé présente des coûts de fabrication élevés.
d Aussi, les deux procédés antérieurs demandent de hautes tempé-
ratures de chauffage de la brame, ce qui est désavantageux du point de vue de l'énergie utilisée pour chauffer la brame, diminue le rendement à cause de la production de scories et augmente les coûts de réparation
des fours de chauffage des brames.
Lorsqu'on chauffe une brame pour pouvoir la laminer, on doit élever la température de chauffage de la brame suffisamment haut pour dissoudre Mn S, Al N, et d'autres éléments inhibiteurs Ces derniers précipitent comme Mn S, Al N, et les autres, lorsque l'acier est laminé à chaud ou fait l'objet d'un recuit de la bande à chaud Plus le degré -3- d'orientation désiré est élevé, plus la quantité de Mn S, AIN et des autres précipités fins doit êtretinportantedans l'acier et, par consé
quent, plus la température utile de chauffage de la brame est élevée.
La demande de brevet japonais non examinée No 48-51852 décrit des amé-
liorations au procédé du brevet japonais No 40-15644 Dans ce procédé, la teneur en Si du matériau de départ est augmentée Une teneur élevéeeen silicium, cependant, limite, d'une manière restrictive les conditions de laminage à chaud so Us lesquelles Al N peut être assuré dans la bande laminée à chaud Aussi, étant donné que la teneur en silicium est élevée, le niveau de température auquel Al N précipite
pendant le laminage à chaud d'une manière appropriée pour la recristal-
lisation secondaire devient plus élevée, demandant une température
de chauffage de la brame supérieure -
L'adoption de la coulée continue a créé des problèmes addi-
tionnels dans la fabrication d'une tôle d'acier-électrique à grain
orienté Dans une coulée continue, des zones linéaires de recristalli-
sation secondaire incomplète, se présentant sous la forme de stries, sont provoquées occasionnellement dans l'acier Cela affecte les propriétés magnétiques de l'acier Le problème des stries est aggravé sérieusement par une -teneur en silicium élevé Quand la teneur en Si dépasse 3 %, une fabrication stable d'une tôle d'acier électrique à grain orienté devient très difficile La demande de brevet japonaise
non examinée No 48-53919 (M F Littman) propose pourdiminuer-le problè-
me des stries de faire subir une coulée continue aux fibres d'acier en une double étape de laminage à chaud-pour la fabrication d'une bande laminée à chaud La demande de brevet au JAPON non examinée No 50-37009 (Akira Sakakura et al) décrit un procédé de fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain orienté dans lequel une bande d'acier laminée
à chaud est obtenue par deux étapes de laminage à chaud Ces deux pro-
cédés antérieurs, cependant, n'utilisent pas pleinement les avantages
d'une coulée en continu, c'est-à-dire l'omission d'un laminage grossier.
Les dernières publications, la demand e de brevet japonaise non examinée No 53-19913 (Morio Shiozaki et al) et la demande de brevet au JAPON non examinée No 54-120214 (Fumio Matsumoto et al), décrivent cependant comment utiliser un simple laminage à chaud pour produire une tôle
d'acier électrique à grain orienté utilisant un brin coulé.
Cependant, ces propositions nécessitent la construction d'une
installation de coulée et de laminage sans toutefois résoudre complète-
ment le problème de la génération de stries.
L'un des buts de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain orienté
ayant une densité de flux magnétique B 10 de 1,89 Tesla ou plus utili-
sant un simple laminage à froid, dans lequel une recristallisation secondaire stable peut être obtenue dans des conditions moins strictes que dans l'Art Antérieur, même à une basse température de chauffage de la brame, et à une teneur en silicium supérieure à celle de l'Art
Antérieur et/ou utilisant une brame coulée en continu.
L'idée générale du procédé selon la présente invention réside
dans les étapes suivantes: la préparation d'une brame qui a une tempé-
rature de 1 430 OC ou moins et qui comprend de 0,025 % à 0,075 % de C, de 3,0 % à 4,5 % de Si, de 0,010 % à 0,060 % d'aluminium sous forme d'acide soluble, de 0,0030 % à 0,0130 % de N pas plus de 0,007 % de S, entre 0,08 % et 0,45 % de Mn, et entre 0,015 % et 0,045 % de P,-le reste étant constitué de fer; le laminage à chaud de la brame pour former une bande d'acier laminée à chaud; le recuit de la bande d'acier laminée à chaud a une température comprise entre 850 OC et 1 200 OC pendant une courte période de temps; le-puissant laminage à froid de la bande recuite sous une réduction non inférieure à 80 % obtenant
ainsi l'épaisseur du produit final; le recuit de décarburation con-
tinu de la bande laminée à froid dans une atmosphère humide d'hydrogène et alors l'application d'un séparateur de recuit sur la bande; et
la réalisation du recuit final à haute température.
L'une des caractéristiques de l'invention est la teneur en soufre de 0, 007 % ou moins Dans l'Art Antérieur, comme dans les brevets japonais No 30-3651, No 40-15644 et No 47-25250, on pense que le soufre est utile pour la fabrication d'une tôle d'acier à grain électrique étant donné que le soufre forme Mn S, l'un des précipités indispensables
pour la réalisation de la recristallisation secondaire Selon ces pu-
blications, l'effet du soufre est plus important dans une certaine gamme de teneur qui est déterminée par la quantité de Mn S soluble apportée dans la solution solide pendant le procédé de chauffage de la brame AIN forme également des précipités que l'on croit utile pour la fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain orienté D'une manière conventionnelle, à la fois les précipités de Mn S et Al N sont
utilisés comme inhibiteurs.
Les inventeurs ont étudié dans le détail le comportement de -5précipitation de Mn S et AIN Ils ont découvert que lorsqu'une brame
ayant la composition d'une tôle d'acier électrique est chauffée et la-
minée à chaud, et lorsque la bande laminée à chaud est recuite, le
Mn S précipite d'abord à une haute température et Al N précipite ensuite-
à une basse température Etant donné que Mn S et déjà présent dans l'acier lorsque Al N précipite, Al N a tendance à précipiter autour de Mn S, ce qui résulte de la précipitation du complexe Ainsi, la taille
et l'état de dispersion de Al N sont influencés par l'état de précipi-
tation de Mn S Ainsi, si la quantité de Mn S précipitée est importante,
Al N est de grande taille et est dispersé d'une manière non uniforme.
Comme il est connu de la demande de brevet japonaise non -
examinée No 48-51852, un concept métallurgique fondamental pour la fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain-orienté ayant une haute densité de flux magnétique avec un simple laminage à froid est
de créer un état de dispersion approprié de Al N en utilisant la trans-
formation t/%_ qui se produit pendant le laminage à chaud et le recuit Lorsque la teneur en Si est élevée, la transformation s e produit d'une manière désavantageuse, de telle sorte que la dispersion de Al N est évitée Dans le cas d'une coulée en continu,
on pense que cela provoque les stries -
Sur la base des découvertes mentionnées précédemment et en
considération de la transformation o( -4, les inventeurs ont dimi-
nué la quantité précipitée de Mn S Ils ont-découvert que, même avec une haute teneur en Si dans l'acier, l'état de dispersion de Al N
pouvait être gardé uniformément et le précipité de Al N pouvait con-
server une petite taille.
L'une des caractéristiques de l'invention réside en-ce que la teneur en soufre est inférieure à celle dans l'Art Antérieur Même avec cela, la précipitation de Al N peut être contrôlée d'une manière appropriée et la génération des stries dans une coulée continue qui
se produit lorsque la teneur en Si est élevée, peut être évitée.
Etant donné que la teneur en soufre est faible, la quantité précipitée de Mn S selon la présente invention est inférieure à celle obtenue dans l'Art Antérieur La diminution de la quantité précipitée de Mn S signifie que la quantité totale des inhibiteurs est diminée, ce qui tend à une diminution de la densité de flux magnétique Pour compenser la diminution de la densité de flux magnétique, Mn et P sont
ajoutés dans l'acier dans des quantités appropriées.
-6- Une autre caractéristique de 1 'invention réside en ce que le Mn et P ajoutés dans l'acier ne modifient pas les inhibiteurs mais donnent une texture de recristallisation primaire appropriée avant la recristallisation secondaire Ainsi, ils compensent la diminution de densité de flux magnétique mentionnée précédemment et même ils augmentent la densité de flux magnétique par le contrôle de la texture Les
grains de cristal sont redéfinis et ont une taille uniforme, ce qui pro-
voque la stabilité de la recristallisation secondaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la teneur en silicium dans les produits de départ est d'au moins 3,0 %, ce qui permet de stabiliser la recristallisation secondaire et ainsi empêcher la formation de stries Cela permet d'avoir les plus petites pertes en watt et la plus haute densité de flux magnétique avec une tôle d'acier
électrique à grain orienté de haute classe.
La présente invention sera décrite plus en détail en réfé-
rence avec les dessins suivants:
Les figures l A à 1 D illustrent la photographie de macrostruc-
tures granulaires de cristal du produit fabriqué en utilisant des aciers contenant 0,004 %, 0,007 %, 0,015 % et 0,025 % de soufre;
Les figures 2 A à 2 D illustrent des photographies de macrostruc-
tures granulaires de cristal des produits fabriqués utilisant des fils en coulée continue contenant 0,004 %, 0,007 Z, 0,012 % et 0,030 % de soufre; La figure 3 est un graphique illustrant l'influence de Mn et P sur la densité de flux magnétique B 10; La figure 4 est un graphique montrant l'influence de Mn et P sur Bo 10 pour un produit fabriqué au moyen d'une brame coulée en continu contenant 0,0090 % de N; La figure 5 est un graphique des propriétés magnétiques des produits fabriqués dans les mêmes conditions que dans la figure 3
mais à des températures de chauffage de la brame de 1 150 et 1 350 C.
La figure 6 est un graphique montrant l'influence de la tem-
pérature de chauffage de la brame sur la densité de flux magnétique
des produits -
La figure 7 est un graphique montrant la relation entre la densité de flux magnétique B 10 des produits et la vitesse de chauffage
pour une température comprise entre 700 C et 1 100 C, un tel chauf-
fage étant réalisé pendant le recuit final à haute température; -7- La figure 8 est un graphique montrant la relation entre la densité de flux magnétique, la perte en watt et la teneur en Cr; et
La figure 9 est un graphique similaire à la figure 5 concer-
nant un acier contenant du Cr.
Quatre aciers, dans lesquels les teneurs en S sont respective- ment 0,004 %, 0,007 %, 0,015 % et 0,025 %, et qui contiennent 0,030 % de C, 3,45 %de Si, du Mn, du P, 0,030 % d'aluminium sous forme d'acide soluble, et 0, 0085 % d'azote, sont préparés sous la forme
d'échantillons d'épaisseur de 40 mm Ils sont chauffés à une tempéra-
ture de 1 200 C dans un four, et ensuite retirés du four, permettant
des les refroidir dans un air ambiant jusqu'à une température de 1 000 C.
Les quatre aciers sont alors maintenus dans un four pendant 30 secondes à 1 000 C Les quatre aciers à une température de 1 000 C sont
laminés à chaud par trois passages pour former des toles d'acier lami-
nées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, le procédé suivant est réalisé: un recuit continu à 1 100 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former une tôle d'acier laminée à froid de 0,30 mm, un recuit de décarburation dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application de Mg O; et un recuit final à haute température à 1 200 C
pendant 20 heures.
Comme il apparaît des macrostructures granulaires de cristal des produits illustrés aux figures 1 A à 1 D, il ne se produit pas de recristallisation secondaire incomplète quand la teneur en soufre est de 0,007 % ou moins Aussi, selon les expérimentations des inventeurs,
il ne se produit pas de recristallisation secondaire incomplète lors-
que la teneur en Si est de 4,5 % ou moins et la teneur en S est de 0,007 % ou moins La teneur en soufre est diminuée de la manière souhaitée dans la phase fondue de l'acier en fusion parce que le traitement de désulfuration pendant le recuit final à haute température peut être facilité, Selon les techniques actuelles de fusion pour diminuer le soufre, la teneur en soufre qui peut être atteinte facilement sans entraîner l'augmentation des coûts est habituellement de 0,001 % ou moins. Quatre brames coulées en continu, dans lesquelles les teneurs en S sont respectivement 0,004 %, 0,007 %, 0,012 %, et 0,030 % et qui
contiennent 0,055 % de C, 3,30 % de Si, 0,25 %-de Mn, 0,030 % d'alu-
minium sous forme d'acide soluble, et 0,0080 % d'azote, sont chauffés à 1 410 C dans un four et sont laminés à chaud pour former les toles -8 laminées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, le procédé suivant est réalisé successivement: un recuit continu à 1 150 O C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour obtenir une bande laminée à froid de 0,30 mm d'épaisseur; un recuit de décarburation dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application de Mg O comme séparateur de recuit
et un recuit final à haute température à 1 200 "C pendant 20 heures.
Aussi, comme il ressort des macrostructures granulaires de cristal montrés aux figures 2 A à 2 D, des stries sont vraisemblablement moins formées quand la teneur est faible, et aucune strie n'est formée
lorsque la teneur en S est de 0,007 % ou moins.
Des brames coulées en continu, dans lesquels les teneurs en Mn et P sont variables et qui contiennent 0,050 % de C, 3,40 % de Si, 0,002 % de S, 0, 030 % d'aluminium sous forme d'acide soluble et 0,0080 % d'azote sont préparés sous la forme d'échantillons d'une épaisseur de
40 mm Ils sont chauffés à 1 150 OC dans un four et sont laminés à.
chaud au moyen de trois passages pour obtenir des tôles d'acier lami-
nées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm La température finale du
laminage à chaud est d'environ approximativement 820 "C.
-Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement un recuit continu à 1 100 "C pendant 2 minutes; un laminage à froid
pour obtenir une tôle laminée à froid de 0,30 mm; un recuit de décar-
buration dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O, et un recuit final à haute température à 1 200 OC pendant 20 heures. La densité de flux magnétique B 10 des produits est montrée à la figure 3 A la figure 3, le symbole x correspond à B 1 o < 1,80
Tesla, le symbole a correspond à 1,80 S B 1 o O 1,89 Tesla, le sym-
bole o correspond à 1,89 d; B 10 4 1,91 Tesla, et le symbole e cor-
respond à 1,91 Tesla -<B 10 Comme il apparaît de la figure 3, lorsque la teneur en Mn est faible, la recristallisation secondaire devient instable et lorsque la teneur en Mn est élevée, la densité de flux magnétique B 1 o est élevée Lorsque Mn est additionné en plus d'une
certaine teneur, cependant, il est inefficace pour accroître la den-
sité de flux magnétique B 1 o et cela n'est pas économique car la quan-
tité d'alliage ajoutée devient importante d'une manière désavantageuse.
Lorsque la teneur en P devient trop faible, la densité de flux magnétique B 1 i est faible, et la formation d'une recristallisation secondaire incomplète augmente Lorsque la teneur en P est élevée, la -9-
fréquence de fissures pendant le laminage à froid augmente.
Ainsi, la teneur en Mn est limitée entre 0,08 % et 0,45 %,
et la teneur en P est limitée entre 0,015 % et 0,045 % selon la pré-
sente invention Dans ces valeurs, la densité de flux magnétique B 10 est de 1,89 Tesla ou plus, la recristallisation secondaire est
stable et les problèmes de fissuration sont insignifiants.
Des brames coulées en continu, dans lesquelles les teneurs en Mn et P sont variables, et qui contiennent 0,060 % de C, 3,45 % de Si, 0,004 % de S, 0,033 % d'aluminium sous forme d'acide soluble, et 0,0090 % d'azote sont chauffés à 1 410 C et sont ensuite laminés à chaud pour former des bandes laminées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit continu à 850 C pendant 2 minutes, un laminage à froid pour
obtenir des bandes laminées à froid de 0,30 mm, un recuit de décarbura-
tion dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application de Mg O comme séparateur de recuit; et un recuit final à haute température
à 1 200 C pendant 20 heures.
La densité de flux magnétique B 10 du produit est montrée à la figure 4, dans laquelle le symbole x correspond à B 10 < 1,80 Tesla, le symbole / correspondant à 1,80 < B 1 o 1,89 Tesla, le symbole o correspond à 1,89 B 1 o< 1,92 Tesla, le symbole e correspond à 1,92 Tesla < Bo 10 E 1,93 Tesla et le symbole O correspond à 1,93 < B 10 Comme il apparaît à la figure 4, lorsque la teneur en Mn est trop faible, la recristallisation secondaire devient instable et lorsque la
teneur en Mn est élevée, la densité de flux magnétique B 10 est élevée.
Lorsque Mn est additionné au-dessus d'une certaine teneur, cependant, il devient inefficace pour accroître la densité de flux magnétique B 10 o, et il devient anti-économique étant donné que les quantités
d'alliage additionnées deviennent importantes d'une manière désavan-
tageuses.
Lorsque la teneur en P est faible, la densité de flux magné-
tique B 10 est trop faible et la formation de recristallisation secon -
daire incomplète augmente Lorsque la teneur en P est trop élevée, la
fréquence de fissuration pendant le laminage à froid augmente.
Ainsi, la teneur en Mn est comprise entre 0,08 % et 0,45 %, et la teneur en P est limitée entre 0,15 % et 0,045 % selon la présente invention Pour ces valeurs, la densité de flux magnétique B 10 est de 1,89 Tesla ou plus, la recristallisation secondaire est stable, le -
probl ème de fissuration est insignifiant.
En ce qui concerne les autres composants, un acier qui subit le procédé selon l'invention peut être fondu dans un convertisseur, un four électrique ou un four à sole, pourvu que la composition de l'acier corresponde aux valeurs indiquées ci-dessous.
La teneur en C est d'au moins 0,025 Z Avec une teneur infé-
rieure à 0,025 Z%, une recristallisation secondaire est instable Même
si la recristallisation secondaire se produit, la densité de flux ma-
gnétique est faible (B 10 est de 1,80 Tesla ou plus) D'une autre ma-
nière, la teneur en C est de 0,075 Z 9 ou plus, étant donné que la durée
du recuit de décarburation est longue et qu'ainsi, il n'est pas écono-
mique lorsque la teneur en C dépasse 0,075 %.
La teneur en Si est de 4,5 e% ou plus Avec une teneur dépas-
sant 4,5 %, de nombreuses fissures se produisent pendant le laminage à froid La teneur en Si -est d'au moins 3,0 "O, de préférence au moins 3,2 % Avec une teneur inférieure à 3,0 "la, la plus haute valeur de perte en watt, c'est-à-dire W 17/50 de 1,05 w/kg pour une épaisseur de
feuille de 0,30 mm ne peut pas être obtenue.
Etant donné que dans la présente invention, Al N est employé comme précipité indispensable pour la recristallisation secondaire, la quantité minimale de Al N doit être assurée pour fournir une teneur en Al sous forme d'acide soluble et une teneur en N respectivement d'au moins 0,010 e / et 0,0030 Z La teneur en Al acide soluble est de 0,060 % au plus Avec une teneur en Al d'acide soluble dépassant 0,060 %, le Al N ne se disperse pas uniformément dans la bande laminée à chaud, ce qui a pour résultat de provoquer une recristallisation secondaire pauvre La teneur en N est de 0,0130 % au plus Avec une teneur dépassant 0,0130 %, des ampoules se forment sur la surface
de la tôle d'acier.
Lorsque l'acier a la composition décrite précédemment, une température de chauffage de la brame dépassant 1 300 OC, considéré comme une valeur pratique, n'est pas nécessaire Plus surprenant, lorsque les inventeurs chauffent respectivement deux brames à une haute température et à une basse température, et leur font subir les étapes
de fabrication des tôles d'acier électrique à grain orienté, ils trou-
vent, pour les deux produits ayant une densité de flux magnétique iden-
tique, que la perte en watt est nettement inférieure avec la brame obte-
nue avec une température de chauffage basse qu'avec la brame obtenue il avec une température de chauffage élevée Ainsi, le chauffage de la brame à une température basse ne permet pas seulement de diminuer les
coûts de fabrication mais facilite également un filage en coulée con-
tinu du matériau de départ, mais également une réduction de la perte en watt. La figure 5 illustre les propriétés magnétiques des produits fabriqués dans les mêmes conditions que celles de la figure 3 mais
avec une température de chauffage de la brame de 1 150 OC et 1 350 OC.
De la comparaison des deux produits ( 1 150 O C et 1 350 O C), il apparaît qu 'une température de chauffage de la brame inférieure peut diminuer
considérablement la perte en watt pour la même densité de flux magné-
tique. Quand la température de chauffage de la brame est de 1 280 O C ou moins, les scories ne se forment pas du tout pendant le chauffage de la brame De plus, lorsque la température de chauffage de la brame est de 1 280 O C ou moins, et lorsque la teneur en Si est de 3,0 % ou moins, le produit de plus grande qualité, c'est-à-dire un produit qui
présente une perte en watt W 17/50 de 1,50 w/kg ou moins et une épais-
seur de 0,30 mm peut être obtenue -
La température de chauffage de la brame la plus basse n'est pas limitée d'une manière spécifique, mais elle est, d'une manière
souhaitée, de 1 050 OC, étant donné qu'à une température inférieure.
à 1 050 O C, une grande force de guidage est demandée pour le laminage
à chaud et les qualités de formage de la bande d'acier sont affectées.
La température la plus basse de 1 050 OC est par conséquent préférable
du point de vue de la production industrielle de l'acier.
La brame utilisée peut être de n'importe quel type de brame produite par un laminage doux ou une coulée en continu Une brame coulée en continu est préférable à cause de la diminution du travail et des caractéristiques d'accroissement du rendement d'une coulée en
continu De plus, une coulée en continu assure une composition chimi- que uniforme dans la brame, donnant des propriétés magnétiques unifor-
mes suivant la direction longitudinale du produit.
Comme il est décrit dans la demande de brevet japonaise non examinée No 53-19913, si une brame coulée en continu est chauffée à une température élevée, comme approximativement 1 320 O C, des stries
sont formées et de ce fait, une fabrication stable devient impossible.
Cependant, étant donné que la température de chauffage de la brame peut 12 -
être de 1 280 OC ou moins selon la présente invention, il ne se pro-
duit pas du tout de recristallisation secondaire incomplète La pré-
sente invention, de ce fait, rend possible la plus haute qualité en
perte en watt tout en employant un chauffage de la brame à basse tem-
pérature, comparable à celle des aciers au carbone.
De récents avantages dans les techniques de coulée en con-
tinu ont augmenté la productivité des machines à coulée en continu
pour égaler la capacité des laminoirs de laminage à chaud en continu.
Les machines de coulée en continu peuvent de ce fait maintenant être
combinées directement avec des laminoirs à laminage à chaud en conti-
nu Lorsque les aciers sont fournis directement d'une machine en
coulée en continu à un laminoir à laminage à chaud en continu, le la-
minoir de laminage à chaud en continu peut réaliser le laminage sans période d'attente Par conséquent, selon l'un des avantages du procédé de laminage à chaud qui peut être utilisé dans la présente invention, une brame n'est pas refroidie après la coulée en continu et elle est directement laminée à chaud en utilisant la chaleur sensible de la brame D'une autre manière, selon une autre caractéristique avantageuse du procédé de laminage à chaud, une brame est chargée dans un four de
récupération lorsque la température de la brame, spécialement la tem-
pérature de surface, diminue légèrement La brame est ensuite chauffée dans un four de chauffage très compact pour aciers au carbone pendant
une courte période de temps alors elle est laminée à chaud.
Ces procédés de laminage à chaud sont utilisés couramment pour la fabrication d'aciers au carbone En utilisant ces procédés pour la fabrication de tôles d'acier électrique à grain orienté, une haute efficacité de laminage à chaud comparable à celle des aciers
au carbone peut être obtenue.
Quand une machine de coulée en continu est combinée directe-
ment avec un laminoir de laminage à chaud en continu, une formation de fissures internes peut être empêchée avantageusement Une brame qui
contient une grande quantité de silicium à une conductivité à la cha-
leur faible et de ce fait, une grande différence de température.
Ainsi, une tension thermique est créée entre la surface et les zones internes de la brame Si elle est refroidie après la coulée en continu, des fissures internes sont formées dans la brame et ainsi le rendement diminue Cependant, étant donné qu'une brame n'est pas refroidie dans le procédé avantageux de laminage à chaud, la formation de fissures 13 - internes peut être empêchée d'une manière avantageuse, ce qui est l'un
des avantages spécifiques réalisés pour les aciers au silicium lami-
nés à chaud.
Selon un procédé conventionnel de chauffage d'une brame à haute température, une brame a habituellement une épaisseur de 150 mm à 300 mm et elle est laminée à chaud à l'aide d'un laminoir de laminage doux pour former un produit intermédiaire dont l'épaisseur est de à 70 mm Le produit intermédiaire est alors laminé à chaud à l'aide d'une pluralité de laminoirs de finition en continu, pour former une
bande laminée à chaud ayant une épaisseur prédéterminée.
Avec un tel procédé conventionnel, une brame ayant une faible
épaisseur ne peut pas être employée étant donné que la brame est défor-
mée dans le four de chauffage de la brame à cause de la haute tempé-
rature, ce qui a pour résultat que la brame ne peut pas être retirée
du four ou parce que le four de chauffage de la brame doit être extrê-
mement long.
Avec le procédé de chauffage de la brame à basse température, une brame mince coulée peut être utilisée étant donné qu'une brame coulée peut être laminée directement à chaud De plus, une brame coulée
mince peut être laminée en finition directement en ne mettant le lami-
nage à chaud doux, réalisant par ce moyen le laminage chaud très uti-
lement Si une brame est trop mince, cependant l'efficacité de produc-
tion est inférieure dans la coulée en continu D'une autre manière,
si une brame est trop épaisse, la charge appliquée au laminoir de lami-
nage à chaud de finition est très importante Une épaisseur de brame
est de préférence comprise entre 30 mm et 70 mm.
La densité de flux magnétique est influencée fortement par la température de chauffage de la brame Les brames coulées en continu contiennent 0,057 %O de C, 3,50 % de Si, 0,25 % de Mn, 0,039 % de P, 0,033 % d'aluminium acide soluble et 0,0093 % de N sont chauffés et laminés à chaud au moyen d'un procédé en coulée continu de laminage à chaud d'une brame simple pour former des bandes laminées à chaud d'une
épaisseur de 2,5 min Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement: un recuit en continu à 1 120 OC pendant 2 minutes, un lami-
* nage à froid pour obtenir des tôles d'acier laminées à froid de 0,30 mm,
un recuit de décarburation à 850 O C pendant 2 minutes dans une atmosphè-
re humide d'hydrogène; une application de Mg O comme séparateur de recuit; et un recuit final à haute température à 1 200 OC pendant 14 -
heures.
La densité de flux magnétique B 10 des produits est montrée à la figure 6 Comme il ressort de la-figure 6, une plus forte densité
de flux magnétique B 10 peut être obtenue avec une température de chauf-
fage de la branie dépassant 1 280 O C Dans beaucoup de cas, une telle
densité de flux magnétique élevée est souhaitée d'une manière spécifi-
que Par exemple, une haute densité de flux magnétique est souhaitée spécialement lorsqu'une technique d'irradiation aux rayons laser pour réduire la perte en watt est utilisée pour la tôle d'acier électrique à grain orienté fabriquée par le procédé selon la présente invention,
parce que la diminution de la perte en watt est supérieure à une densi-.
té de flux magnétique supérieure.
Si une température de chauffage de la brame est très haute,
une installation de chauffage ne peut pas supporter une haute tempéra-
ture d'un point de vue industriel La température de chauffage de la
brame la plus haute devrait être 1 430 OC.
Dans le procédé selon la présente invention, la bande lami-
née à chaud est recuite à une température de 8 o O OC à 1 200 'C pendant une courte période de temps et alors elle est refroidie rapidement
pour contrôler l'état de précipitation de Al N Si la température de re-
cuit est inférieure à 850 O C, une densité de flux magnétique élevée ne peut pas être obtenue D'une autre manière, si la température de recuit est supérieure à 1 200 O C, la recristallisation secondaire
devient incomplète Un temps de recuit de 30 secondes ou plus est suf-
fisant pour obtenir les buts du recuit, et un temps de recuit supérieur à 30 minutes est désavantageux d'un point de vue économique Le temps
de recuit usuel est de 1 à 30 minutes.
La bande recuite laminée à chaud qui peut se présenter comme une bobine chaude est alors refroidie Un fort laminage à froid avec
une réduction d'un degré d'au moins 80 Z,' est nécessaire dans le lami-
nage à froid pour produire une tôle d'acier électrique à grain orienté
ayant une haute densité de flux magnétique.
La bande laminée à froid subit alors un recuit de décarbu-
ration Les buts du recuit de décarburation sont de décarburer et de recristalliser, d'une manière primaire, une bande laminée à froid et simultanément de former sur lui une couche d'oxyde qui est nécessaire
comme film isolant.
Un séparateur de recuit, qui est nécessaire pour former un - film isolant sur le produit, est appliqué sur la surface de la bande laminée à froid du recuit de décarburation Le séparateur de recuit est composé principalement de Mg O, et peut comprendre, d'une manière additionnelle, si nécessaire, l'un au moins des composés de Ti O 2, AI 203,-Ca O, un composé de B, un composé de S, et un composé de N
Ensuite, un recuit final à haute température est réalisé.
Les buts du recuit final à haute température est de provoquer la re-
cristallisation secondaire et de purifier la bande recuite de décar-
buration et former un-film isolant composé de forstérite Un recuit final à haute température est réalisé habituellement à une température de 1 100 OC ou plus dans une atmosphère d'hydrogène ou un mélange
d'atmosphère contenant de l'hydrogène La température est alors habi-
tuellement élevée à approximativement 1 200 OC et un recuit de purifi-
cation est réalisé pour réduire N et S présents dans l'acier a un
niveau aussi petit que possible.
Après le recuit final à haute température, un liquide de revêtement composé principalement, par exemple, d'acide phosphorique, d'acide chromique, d'anhydride et de phosphate d'aluminium est-appliqué
sur la bande d'acier et un recuit pour l'aplatissement est réalisé.
A cause du film de revêtement, le film isolant est renforcé et peut engendrer une haute tension Un film isolant consistant essentiellement
de Mg O Si O 2 est finalement formé.
Si l'on considère les conditions du recuit final à haute
température, la vitesse de chauffage à une température ou à la recris-
tallisation secondaire se produit est de préférence faible, lorsque cela est efficace pour obtenir une densité de flux magnétique élevée stable En terme métallurgique, en chauffage lent pour une température
de recristallisation secondaire, les grains de recristallisation se-
condaire ont une inclinaison inférieure à celle de-l'orientation-
011 03 -O O 11 > engendrée par une température inférieure De ce fait, le chauffage lent peut accroître la proportion de volume des grains de recristallisation secondaire qui sont engendrés à une température basse et ainsi fermer l'orientation 4110 < 001 >, ce qui a pour effet d'accroître la densité de -flux magnétique Dans ces conditions, étant donné que la croissance des grains de cristal est moins exposée à être
supprimée à cause des fines particules de Mn S dans la présente inven-
tion, dans laquelle la teneur en S est faible, et ainsi l'effet inhibi-
teur du à Mn S'est faible, comparé avec les procédés conventionnels, 16 dans lesquels la quantité de Mn S est importante, la croissance des grains se produit d'une manière relativement active à une faible température Ainsi, un chauffage lent est particulièrement efficace
dans le cas d'un acier à faible teneur en S pour accroître la propor-
tion du volume des grains de recristallisation secondaire qui sont formés à une faible température et ainsi fermer l'orientation t 110
< 001 > et ainsi accroître la densité de flux magnétique.
De la figure 7, il sera compris comment la densité de flux magnétique Bi est influencée par la vitesse de chauffage pour une
température comprise entre 700 O C et 1 100 OC.
Un acier fondu qui contient 0,060 % de C, 3,35 % de Si, 0,25 % de Mn, 0, 033 % d'al sous forme d'acide soluble, 0,030 % de P, 0,005 % de S, et 0, 0085 % de N, est coulé en continu pour former un filon Des brames obtenues du filon sont chauffées à 1 400 OC et alors laminées à chaud pour former des bandes d'acier laminées à chaud de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit continu à 1 200 O C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former une tôle d'acier laminée à froid de 0,30 mm; un recuit de décarburation à 850 O C pendant 2 minutes dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application d'un séparateur de recuit; un recuit final à haute température à 1 200 O C pendant 20 heures La vitesse de
chauffage varie dans le recuit final à haute température.
Comme il apparaît de la figure 7, la densité de flux magné-
tique B 10 est supérieure lorsque la vitesse de chauffage est faible.
La densité de flux magnétique B 1 o est particulièrement élevée lorsque
la vitesse de chauffage est de 15 'C/heure ou moins.
Pendant un chauffage lent, la recristallisation secondaire est complète pour une température comprise entre 700 OC et 1 100 O C. A une température de chauffage inférieure à 15 'C/heure, la densité de flux magnétique ne varie pas beaucoup selon la température, mais la dispersion des valeurs de densité de flux magnétique diminue à une faible vitesse de chauffage La vitesse de chauffage minimale est de préférence 7 O C/heure selon l'enseignement de l'efficacité
économique La température est élevée alors habituellement à approxi-
mativement 1 200 O C et un recuit de purification est réalisé pour ré-
duire N et S dans l'acier à un niveau aussi bas que possible.
La tôle d'acier électrique à grain orienté peut contenir, en plus des éléments décrits précédemment, une quantité minime d'un ou de plusieurs éléments additifs, comme par exemple le chrome Des brames coulées en continu qui contiennent 0,06 % de C, 3,33 % de Si, 0,30, de Mn, 0,035 Z O de P, 0,030 Z O de Al sous forme d'acide soluble, 0,0085 % de N, 0,004 % de S et des teneurs variables de Cr sont chauffées à 1 350 O C et laminées à chaud pour former une tôle d'acier laminée à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm, alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit continu à 1 120 O C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour obtenir des bandes d'acier laminées à froid de 0,30 mm d'épaisseur; un recuit de décarburation dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O comme séparateur de recuit; un recuit final à haute température à 1 200 O C pendant 20 heures Le Cr peut avantageusement atteindre la
teneur de Al acide soluble à laquelle une haute densité de flux magné-
tique est obtenue De la figure -8, il sera compris-que le Cr peut éga-
lement diminuer la perte en watt pour des densités de flux magnétique
identiques Une teneur en Cr dépassant 0,25 %, cependant, est inappro-
priée parce que les effets de Cr n'augmentent pas et la vitesse de
décarburation est inférieure dans le recuit de décarburation.
Des brames laminées en continu qui contiennent 0,06 % de C, 3,33 % de Si, 0,004 % de S, 0,033 %'de P, 0,032 % de Al acide soluble, 0,0090 % de N, et 0,15 % de Cr-sont chauffées à 1 150 O C et 1 350 O C et alors laminées à chaud pour former des bandes d'acier laminées à
chaud d'une épaisseur de 2,3 mm -Alors, les étapes suivantes sont réa-
lisées successivement: un recuit continu à 1 150 O C pendant 2 minutes, un laminage à froid pour obtenir des bandes d'acier laminées à froid de 0, 30 mm d'épaisseur; un recuit de décarburation à 850 O C pendant 2 minutes dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O comme séparateur de recuit; un recuit final à haute température
à 1 200 OC pendant 20 heures Un revêtement de tension qui est princi-
palement composé d'un silicate colloïdale est appliqué sur les produits.
Les propriétés magnétiques, montrées à la figure 9, sont celles mesurées
après la formation du revêtement de tension.
Comme il apparaît de la figure 9, la température de laminage
de la brame exerce une influence sur les propriétés magnétiques, c'est-
à-dire une faible température de laminage de la brame permet une
faible perte avec la même densité de flux magnétique.
L'invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples.
EXEMPLE 1
2 533586
- Un acier fondu qui contient 0,053 de Ca 3,30 de Si,
0,25 % de Mn, 0,030 de P 0,006 de S, 0,027 de AI sous forme d'alu-
minium acide soluble, et 0,0090; de N est coulé dans un lingot Le lingot est laminé à chaud d'une manière douce pour former une brame d'une épaisseur de 250 mm La brame est chauffée à 1 150 C et alors laminée à chaud pour former des tôles d'acier laminées à chaud d'une
épaisseur de 2,3 min Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement: un recuit continu à 1 080 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former une tôle laminée de 0,30 mm d'épaisseur; un recuit de décarburation à 850 C dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O; et un recuit final à haute température à 1 200 C
pendant 20 heures.
Les propriétés magnétiques du produit selon la direction de laminage sont les suivantes: B 10 1,91 Tesla W 17/50 = 1,01 w/kg
Il ne se produit pas de recristallisation secondaire incom-
pl éte.
EXEMPLE 2
Un acier fondu contenant 0,058 de C, 3,45 % de Si, 0,20 % de Mn, 0,035 % de P, 0,005 % de S, 0,026 % de Al sous forme d'aluminium
acide soluble, et 0,0090 % de N, sont coulés dans un filon d'une épais-
seur de 250 mm par une coulée en continu suivie d'un refroidissement à 250 C La brame coupée est chauffée à 1 200 C et alors laminée à
chaud pour former des tôles laminées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm.
Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit à 1 080 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour obtenir une
tôle lanlinée à froid d'une épaisseur de 0,30 mm; un recuit de décarbu-
ration à 850 C dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application de Mg O; et un recuit final à haute température à 1 200 C pendant
heures.
Les propriétés magnétiques du produit dans la direction de laminage sont les suivantes: B 10 = 1,91 Tesla
W 17/50 = 0,97 w/kg.
Il ne se produit pas de recristallisation secondaire incom-
19- plète.
EXEMPLE 3
Un acier fondu qui contient 0,055 % de C, 3,35 % de Si,
0,20 % de Mn, 0,035 % de P, 0,006 % de S, 0,027 de AI sous forme d'alu-
minium acide soluble, 0,009 % de N est coulé en continu en utilisant
un moule ayant une épaisseur interne de cavité de 250 mm Après solidi-
fication de l'acier fondu, des brames coupées sont chargées rapidement sans refroidissement dans un four de conservation de chaleur du type à fond à chariot -Quand la température de la brame est homogène de telle sorte que la température moyenne de la brame est approximativement 1.130 O C, le laminage à chaud est réalisé pour former la tôle d'une
épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement; un recuit à 1 080 OC pendant 2 minutes; un laminage à froid pour obtenir une tôle laminée à froid de 0,30 mm d'épaisseur; un recuit de décarburation à 850 OC dans une atmosphère humide hydrogène; une application dé Mg O; et un recuit final à haute température à 1 200 O C
pendant 20 heures.
Les propriétés magnétiques du produit selon la direction de laminage sont les suivantes B 10 = 1,90 Tesla W 17/50 = 1,04 w/kg
Il ne se produit pas de recristallisation secondaire incom-
plète.
EXEMPLE 4 -
Un acier fondu qui contient 0,060 % de C, 3,35 % de Si, 0,15 % de Mn, 0, 030 % de P, 0,002 % de S, 0,028 % de AI sous forme d'aluminium acide soluble, 0,0090 % de N est coulé en continu en utilisant un moule dont la cavité et l'épaisseur de 250 mm Pendant la coulée en continu, une isolation thermique est réalisée dans la machine de coulée en continu Une extrémité de la surface du filon, qui est sujette aux refroidissements, est chauffée à l'aide d'un gaz pendant une courte
période de temps pour diminuer le refroidissement à un niveau aussi-
faible que possible, un tel refroidissement se produisant après une solidification de l'acier fondu Lesfilonspar exemple, les brames, sont transférés rapidement à l'intérieur d'un laminoir de laminage à chaud, et le laminage à chaud commence lorsque le coeur de la section et la surface des brames ont une température d'approximativement 1200 O C et approximativement 1 050 O C. -20-
Les brames sont laminées à chaud pour former des tôles lami-
nées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes
sont réalisées successivement: un recuit à 1 080 C pendant 2 minu-
tes; un laminage à froid pour former une tôle laminée à froid de 0,30 mm; un recuit de décarburation à 850 O C dans une atmosphère humide d'hydrogène; une application de Mg O; et un recuit final à
haute température à 1 200 OC pendant 20 heures.
Les propriétés magnétiques du produit selon la direction de laminage sont les suivantes B = 1,89 Tesla W 17/50 = 1,05 w/kg
EXEMPLE 5
Un acier fondu qui contient 0,060 % de C, 3,30 % de Si,
0,20 % de Mn, 0,035 % de P 0,006 % de S, 0,030 % de Al sous forme d'alu-
minium acide soluble et 0,0080 % de N est coulé en continu pour former des brames Lès'brames sont chauffées à 1 380 O C et alors laminées à
-chaud pour former des tôles d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, les éta-
pes suivantes sont réalisées successivement: un recuit à 1 130 O C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour f&rmer une tôle laminée à froid d'une épaisseur de 0,30 mm; un recuit de décarburation à 850 OC dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O; et un recuit final à haute température à 1 200 O C pendant 20 heures La vitesse de chauffage à une température de 700 O C à 1 100 O C est de 10 'C/heure dans le recuit final à haute température Un recuit
d'aplanissement est réalisé et alors un film de tension composé princi-
palement d'anhydride d'oxyde de chrome est appliqué sur la surface de
la tôle.
Les propriétés magnétiques du produit selon la direction de laminage sont les suivantes B 10 = 1,93 Tesla W 17-50 = 1,02 w/kg Le produit est alors irradié avec un rayon laser pour former
des régions d'irradiation dans la direction C (perpendiculaire à la di-
rection de laminage).
Les propriétés magnétiques du produit irradié au laser sont
excellentes et sont les suivantes.
B 10 = 1,93 Tesla
W 17/50 = 0,91 w/kg.
-21-
EXEMPLE 6
Un acier fondu qui contient 0,057 % de C, 3,45 % de Si,
0,29 % de Mn, 0,039 %I de P, 0,003 % de S, 0,032 % de AI sous forme d'a-
luminium acide soluble et 0,0090 % de N, est coulé en continu pour for-
mer des brames Les brames sont chauffées à 1 380 C et alors laminées à chaud pour former des tôles laminées à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit & 1 130 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former des bandes laminées à froid d'une épaisseur de 0,30 mm; un recuit de décarburation à 850 C dans une atmosphère d'hydrogène humide; une application de Mg O; un recuit final à haute température à 1 200 C pendant 20 heures La vitesse de chauffage à une température de 700
à 1 100 C est de 20 C/heure dans le recuit final à haute tempéra-
ture Un recuit d'aplatissement est réalisé et alors un film de ten-
sion composé principalement d'anhydride d'oxyde de chrome est appliqué
sur la surface de la tôle.
Les propriétés magnétiques du produit dans la direction de laminage sont les suivantes: B 10 = 1,92 Tesla
W 17/50 1,05 w/kg.
EXEMPLE 7
Un acier fondu qui contient 0,060 % de C, 3,38 % de Si,
0,20 % de Mn, 0,040 % de P, 0,005 % de S, 0,033 % de Al sous forme d'a-
luminium acide soluble, 0,0085 % de N, et 0,16 % de Cr, est coulé en continu pour former des brames Les brames sont chauffées à 1 400 C et alors laminées à chaud pour former des bandes laminées à chaud d'une
épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement: un recuit à 1 120 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former des bandes laminées à froid de 0,30 mm d'épaisseur;
un recuit de décarburation de 850 C pendant 2 minutes dans une atmos-
phère d'hydrogène humide; une application de Mg O; et un recuit final
à haute température à 1 200 C pendant 20 heures.
La vitesse de chauffage à une température de 700 à 1 100 C est de 10 C/heure dans le recuit final à haute température Un recuit d'aplatissement est réalisé et alors un film de tension composé d'oxyde
anhydride de chorme est appliqué sur la surface de la tôle.
Les propriétés magnétiques du produit sont les suivantes
suivant la direction de laminage.
22 - B 10 = 1,93 Tesla W 17/50 = 0,99 w/kg Le produit est alors irradié à l'aide d'un rayon laser pour
former des zones d'impact d'irradiation dans la direction C (perpendi-
culaire à la direction de laminage). Les propriétés magnétiques du produit irradié au laser sont
excellentes et sont les suivantes.
B 10 o = 1,93 Tesla W 17/50 = 0,88 w/kg
EXEMPLE 8
Un acier fondu qui contient 0,053 % de C, 3,35 S de Si,
0,25 %a de Mn, 0,035 % de P, 0,003 % de S, 0,029 % de Al sous forme d'a-
luminium acide soluble, 0,0080 % de N, et 0,15 ' de Cr, est coulé en continu pour former des brames Les brames sont chauffées à 1 150 C et alors laminées à chaud pour former des tôles laminées à chaud d'une
épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement: un recuit à 1:080 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former des bandes de laminage à froid de 0,30 mm; un recuit de décarburation à 850 C pendant 2 minutes dans une atmosphère hydrogène
humide; une application de Mg O; et un recuit final à haute tempéra-
ture à 1 200 C pendant 20 heures La vitesse de chauffage à une tem-
pérature de 700 à 1 100 C est de 20 C/heure dans le recuit final à haute température Un film de tension principalement composé d'anhydride
d'oxyde de chrome est appliqué sur la surface de la tôle.
Les propriétés magnétiques du produit dans la direction de
laminage sont les suivantes.
B 10 = 1,91 Tesla
W 17/50 = 0,97 w/kg.
EXEMPLE 9
Un acier fondu qui contient 0,053 % de C, 3,45 % de Si,
0,23 ZO de Mn, 0,037 ri de P, 0,003 % de S, 0,027 ' de Al sous forme d'a-
luminium acide soluble, 0,0090 % de N et 0,20,' de Cr, est coulé en continu pour former des brames en utilisant un moule ayant une cavité de moule d'une épaisseur de 250 mm Des brames sont chauffées à 1 130 C et alors laminées à chaud pour former des tôles laminées à chaud d'une
épaisseur de 2,3 mm Alors, les étapes suivantes sont réalisées succes-
sivement: un recuit à 1 080 C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former des tôles laminées à froid de 0,30 mm d'épaisseur 23 -
un recuit de décarburation à 850 OC pendant 2 minutes dans une atmos-
phère d'hydrogène humide; une application de Mg O; et un recuit final
à haute température à 1 200 OC pendant 20 heures.
La vitesse de chauffage,à une température de 700 à 1 100 O C est de-10 'C/heure dans le recuit-final à haute température Un film de tension principalement composé d'anhydride d'oxyde de chrome est
appliqué sur la surface de la tôle. Les propriétés magnétiques du produit sont les suivantes
suivant la direction de laminage.
B 10 = 1,90 Tesla
W 17/50 = 1,01 w/kg.
EXEMPLE 10-
Un acier fondu qui contient 0,053 % de C, 3,45 % de Si,
0,23 % de Mn, 0,037 % de P 0,003 % de S, 0,027 % de Al sous forme d'a-
luminium acide soluble, 0,0090 % de N, et 0,20 % de Cr est coulé en
continu pour former des brames Pendant la coulée en continu, une iso-
lation thermique est réalisée dans la machine de coulée en continu, et une extrémité de la surface du filon, qui est susceptible de se refroidir, est réchauffée par un gaz, pendant une courte période de temps, pour diminuer le refroidissement à un niveau aussi faible que
possible, tel que le refroidissement se produise après la solidifica-
tion du métal en fusion Des filons coupés, par exemple, des brames, sont transférés rapidement à l'intérieur d'un laminoir de laminage
à chaud, et le laminage à chaud est amorcé lorsque la tempé-
rature à coeur et la température de surface de la brame sont respec-
tivement approximativement 1 200 O C, et approximativement 1 050 OC, des bandes laminées à chaud d'une épaisseur de 2,5 mm sont réalisées par le laminage à chaud Alors, les étapes suivantes sont réalisées successivement: un recuit à 1 080 O C pendant 2 minutes; un laminage à froid pour former des tôles laminées à froid de 0,30 mm d'épaisseur un recuit de décarburation à 850 OC dans une atmosphère d'hydrogène
humide; une application de Mg O; et, un recuit final à haute tempé-
rature à 1 200 OC pendant 20 heures.
Les propriétés magnétiques du produit sont les suivantes
selon la direction de laminage.
B 1 o = 1,90 Tesla
W 17/50 = 1,03 w/kg.
24 -
Claims (4)
1 Procédé de fabrication d'une tôle d'acier électrique à grain orienté ayant une densité de flux magnétique B 10 élevée de 1,89 Tesla ou plus, caractérisé en ce que l'on prépare une brame qui a une température de 1 430 OC ou moins, et qui renferme entre 0,025 % et 0,075 % de C, entre 3,0 % et 4,5 % de Si, entre 0,010 % et 0,060 % d'aluminium sous forme d'acide soluble, entre 0,0030 % et 0,0130 % de N, pas plus de 0,007 % de S, entre 0,08 % et 0,45 % de Mn, et entre 0,015 % et 0,045 % de P, le reste étant constitué de fer et des impuretés inévitables; qu'ensuite, on lamine à chaud la dite brame pour former une bande laminée à chaud,
qu'on recuit la dite bande laminée à chaud à une tempéra-
ture comprise entre 850 O C et 1 200 O C pendant une courte période de temps; q'ensuite on lamine à froid énergiquement la bande recuite
à une réduction qui n'est pas inférieure à 80 %, pour obtenir l'épais-
seur du produit final; que l'on réalise en continu le recuit de décarburation de la bande obtenue laminée à froid dans une atmosphère d'hydrogène humide et alors que l'on applique un séparateur de recuit sur la bande;-et,
que l'on réalise ensuite un recuit final à haute tempéra-
ture. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe la brame, dans le four, à une température comprise entre 1 280 O C et 1 430 O C. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe la brame, dans le four, à une température n'excédant pas
1.280 OC.
4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce
que l'on forme la dite brame par une coulée en continu.
Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on alimente directement la dite brame depuis la machine de coulée en continu au laminoir de laminage à chaud pour éviter un refroidissement à la température ambiante, et que l'on commence le laminage à chaud
à une température n'excédant pas 1 280 OC.
6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que, dans le recuit final à haute température, la -
vitesse de chauffage entre 700 et 1 100 C n'est pas supérieure à.
C/heure o
7 Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 5,
caractérisé en ce que la dite brame contient en outre entre 0,07 % et 0, 25 % de chrome. 8 Tôle d'acier électrique à grain orienté ayant une densité
de flux magnétique B 10 élevée de 1,89 Tesla ou plus, renfermant essen-
tiellement entre 3 et 4,5 % de Si, entre 0,08 et 0,45 % de Mn, et entre 0, 015 et 0,045 % de P, le reste étant constitué essentiellement de fer, caractérisée par le fait qu'elle est produite en supprimant, avant le recuit final à haute température, une recristallisation secondaire au moyen d'un inhibiteur constitué essentiellement par AIN.
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