HU214854B - Eljárás transzformátor-acélszalag előállítására folyamatos öntéssel, valamint ebből a transzformátor-acélszalagból előállított, irányított szemcseszerkezetű lemez - Google Patents
Eljárás transzformátor-acélszalag előállítására folyamatos öntéssel, valamint ebből a transzformátor-acélszalagból előállított, irányított szemcseszerkezetű lemez Download PDFInfo
- Publication number
- HU214854B HU214854B HU9203426A HU9203426A HU214854B HU 214854 B HU214854 B HU 214854B HU 9203426 A HU9203426 A HU 9203426A HU 9203426 A HU9203426 A HU 9203426A HU 214854 B HU214854 B HU 214854B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- casting
- strip
- process according
- zone
- goss
- Prior art date
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
- C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
- C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1266—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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
A találmány tárgya eljárás transzfőrmátőr-acélszalag előállítására egyöntőhengeren vagy két öntőhenger között végzett főlyamatős öntéssel,főként irányítőtt szemcséjű lemez készítéséhez, am ly transzfőrmátőr-acélszalag vastagsága kisebb, mint 5 mm és amely összetételét tekintvelegalább 2%-ős szilíciűmőt, legfeljebb 0,1% karbőnt, a másődlagősújrakristályősődást elősegítő nemkívánatős c íranövekedést gátlóinhibitőrőkat, valamint a maradékban vasat tartalmaz. A találmánylényege az, hőgy az öntőhenger(ek) felületi hőmérsékletét 400 řC-nálkisebb értéken tartjűk, űgyanakkőr a hőátadási együtthatót azöntőhenger/acél határfelületen 4186,8 W/m K-nél (0,10 cal/cm2.s. řC-nál) nagyőbb értékre állítjűk be, és ezen feltételek mellett azöntőhenger(ek) felületével való érintkezés által bekövetkeződrasztikűs lehűtés révén az acélszalagban egalább egy, felületitartőmányában megszilárdűlt kéreggel rendelkező hirtelen lehűtöttzónát hőzűnk létre, amelynek megszilárdűlt kérgében {110} <001>irányítőttságú szemcsék képződnek. A találmány tárgyát képezi emelletta találmány szerinti eljárással előállítőtt szalagból készített {110}<001> textúrájú lemez is, amelyre az jellemző, hőgy a hirtelenlehűtött zónában őszlőpős sz rkezettel, míg a kéregben GOSS-szemcsékettartalmazó, nem őszlőpős, finőmszemcsés szerkezettel rendelkezik. ŕ
Description
A találmány tárgya eljárás transzformátor-acélszalag előállítására egy öntőhengeren vagy két öntőhenger között végzett folyamatos öntéssel, főként irányított szemcséjű lemez készítéséhez, amely transzformátor-acélszalag vastagsága kisebb, mint 5 mm és amely összetételét tekintve legalább 2 tömeg% szilíciumot, legfeljebb 0,1 tömeg% karbont, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő nemkívánatos csíranövekedést gátló inhibitorként 0,005-0,040 tömeg% alumíniumot, 0,003-0,025 tömeg% nitrogént, 0,005-0,030 tömegű ként és adott esetben rezet, valamint a maradékban vasat tartalmaz, amely szalag előállítását követően a szalagot adott esetben lemezkészítés céljából legalább egy hideghengerlésnek, egy dekarbonizáló és elsődleges újrakristályosodást elősegítő hőkezelésnek, valamint egy végső, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő izzításnak vetjük alá.
Az irányítottan kristályosodott (irányított szemcséjű) transzformátor-acéllemezeket főként vasmagok, transzformátorok és nagyméretű forgógépek gyártásához használják. A transzformátoroknál történő felhasználás esetében az optimális mágneses tulajdonságok elérése érdekében a jó mágnesezhetőséget biztosító <001> krisztallográfiai iránynak párhuzamosnak kell lennie a hengerlés irányával. Az irányítottan kristályosodott lemezek klasszikus gyártási eljárásánál a folyamatosan öntött tuskókat melegen hengerük egy szalaghengerlő hengersoron és a {110} <001> MILLER-indexű GOSS-csírák ezen hengerlést folyamat során jönnek létre. (GOSS-csírák alatt egy közismert nemzetközi rövidítés alapján az irányítottan kristályosodott acéllemez kristálycsíráit értjük.) A vasból, szilíciumból és karbonból álló fémolvadékhoz mangánt, alumíniumot, bőrt, antimont, ónt, ként és/vagy nitrogént adva, MnS, A1N, BN és/vagy Sn és Sb, illetve hasonló inhibitorok válnak ki vagy szegregálódnak a melegen hengerelt szalagban vagy a későbbi hőkezelések (a melegen hengerelt szalag izzítása és/vagy két hideghengerlés közötti közbenső izzítás) során. Amennyiben a korábbi termikus ciklusokat megfelelően alkalmazták, akkor a kellő mennyiségben képződő inhibitor-kiválások részecskeméretei kisebbek 100 nanométernél a dekarbonizálás után. A tekercsben végzett végső hőntartás lehetővé teszi a meleghengerlésből származó GOSS-csírák szelektív növekedését azáltal, hogy az inhibitor-kiválások gátolják a nemkívánatos irányítottságú szemcsék normál növekedését. Ez a másodlagos újrakristályosodás jelensége, amellyel szemben az elsődleges újrakristályosodás a dekarbonizálás művelete során megy végbe.
Egy az 5 mm-nél kisebb vastagságú vékony szalagoknak a fémolvadék két öntőhenger között vagy egy öntőhengeren végzett folyamatos öntésével történő előállítására szolgáló új eljárás lehetővé teszi a meleghengerlés kiiktatását, így a GOSS-csírák már nem hozhatók létre meleghengerléssel, mint a klasszikus eljárásoknál. Lényeges tehát az öntés olyan új feltételeinek meghatározása, amelyek elősegítik a GOSS-csírák kialakulását a vékony szalagban, még annak nyersöntvény állapotában.
így például az EP-A-0 390 160 számú szabadalmi irat olyan eljárást javasol fémolvadék megszilárdulása után nyert vékony fémszalag másodlagos hűtési sebességének szabályozására, ahol ezen sebességnek 1300 és 900 °C között nagyobbnak kell lennie 10 °C/s-nál, hogy ne következzék be a kristályosodásgátló tulajdonságú inhibitor-kiválások növekedése, ami elnyomná az utólagos másodlagos újrakristályosodást és a {110} <001> irányítottságú szemcsék kialakulását. Megállapítást nyert, hogy ha 1300 és 900 °C között túl nagy a másodlagos hűtés, akkor a nyersöntvény állapotú szalag oszlopos szerkezete {100} <0vw> textúrával rendelkezik, nullához közeli mennyiségű GOSS-csírával, ami nem teszi lehetővé a végső vastagság elérését egyetlen hideghengerléssel, 80%-osnál nagyobb redukcióval. Ilyen feltételek mellett a másodlagos újrakristályosodás gyakorlatilag nem megy végbe. Ha a másodlagos hűtés sebessége megfelelő, vagyis legalább 10 °C/s, akkor a nyersöntvény állapotban levő szalag, amelyben a megszilárdulás után újrakristályosodás megy végbe, izotróp, vagyis szabálytalan szerkezetű lesz, ahol a szemcséknek nincs meghatározó irányítottságuk. A másodlagos újrakristályosodást egy 80%-osnál nagyobb redukcióval végzett hidegalakítás után, másodlagos újrakristályosodást elősegítő izzítás során érik el.
A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi a GOSS-csírák létrejöttét egy vékony öntött szalagban, mint adott esetben megfelelő kristályszerkezetű lemez-alapanyagban, anélkül, hogy szükség lenne egy speciális másodlagos hőkezelésre.
A találmány alapja az a felismerés, hogy az öntés alatti megszilárdulás feltételeinek a szabályozása, nem pedig az 1300 és 900 °C közötti másodlagos hűtés sebessége az a meghatározó tényező, ami befolyásolja a GOSS-csírák létrejöttét a fémolvadékból folyamatos öntéssel két öntőhenger között, vagy egy öntőhengeren előállított vékony szalagoknál.
A találmány tárgya tehát olyan eljárás 5 mm-nél kisebb vastagságú transzformátor-acélszalag előállítására egy öntőhengeren vagy két öntőhenger között végzett folyamatos öntéssel, főként irányított szemcséjű lemez készítésére,ahol a transzformátor-acélszalag összetételét tekintve legalább 2 tömeg% szilíciumot, legfeljebb 0,1 tömeg% karbont, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő, nemkívánatos csíranövekedést gátló inhibitorként 0,005-0,040 tömeg alumíniumot, 0,003-0,025 tömeg% nitrogént, 0,005-0,030 tömeg% ként és adott esetben rezet, valamint a maradékban vasat tartalmaz, amely szalag előállítását követően a szalagot adott esetben lemezkészítés céljából legalább egy hideghengerlésnek, egy dekarbonizáló és elsődleges újrakristályosodást elősegítő hőkezelésnek, valamint egy végső, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő izzításnak vetjük alá, amely eljárásra a találmány értelmében az jellemző, hogy az öntőhengerek felületi hőmérsékletét 400 °C -nál kisebb értéken tartjuk, ugyanakkor a hőátadási együtthatót az öntőhenger/acél határfelületen 4186,8 W/m2K-nél (0,10 cal/cm2.s. °C-nál) nagyobb értékre állítjuk be, és ezen feltételek mellett az öntőhengerek felületével való érintkezés által bekövetkező drasztikus lehűtés révén az acélszalagban legalább egy, felületi tartományában megszilárdult kéreggel rendelkező hirtelen lehűtött zónát ho2
HU 214 854 Β zunk létre, amelynek megszilárdult kérgében {110} <001 > irányítottságú szemcsék képződnek.
A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges foganatosítási módja a következő:
- a szalagot két, 400 °C-nál kisebb hőmérsékletűre hűtött öntőhenger között végzett öntéssel állítjuk elő,
- az öntőhengerek között 50 kp/mm szalagszélesség nagyságúnál kisebb nyomást alkalmazunk.
A találmány szerinti eljárás további célszerű jellemzői:
- az egyetlen vagy mindkét öntőhenger felületi hőmérséklete előnyösen 250 °C-nál kisebb,
- a szalag kérgét, vagyis a hirtelen lehűtött zóna felületi tartományát a megdermedés során nem oszlopos (finomszemcsés) kristályszerkezettel alakítjuk ki,
- a fémolvadékréteg vastagsága a szalag magjában a kokilla kimeneténél kisebb a teljes szalagvastagság 30%-ánál vagy azzal egyenlő.
Ugyancsak a találmány tárgyát képezi a találmány szerinti eljárással előállított szalagból készített irányítottan kristályosodott lemez, amelyre a találmány értelmében az jellemző, hogy a hirtelen lehűtött zónában oszlopos szerkezettel, míg az ennek felületi tartományát képező kéregben GOSS-szemcséket tartalmazó, nem oszlopos (finomszemcsés) szerkezettel rendelkezik.
Ennek a lemeznek egyébként adott esetben egy egyenlő tengelyű szerkezettel rendelkező központi zónája van, amely a teljes lemezvastagság legfeljebb 30%-át teszi ki.
A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.
A rajzon az 1. ábra az öntőhengerekkel érintkezésben levő szalag felületi hőmérsékletének változását, valamint a kokillát elhagyó szalag kérgének a dermedési folyamatát szemlélteti, míg a 2A és 2B ábra két öntött szalag szerkezetét tünteti fel metszetben a kokilla kimeneténél, ahol az egyik esetben az öntőhengerek sebessége olyan, hogy megengedi a kokilla kimeneténél egy központi olvadt zónával rendelkező szalag öntését (2A ábra), míg a másik esetben egy ennél kisebb sebesség olyan szalag öntését teszi lehetővé, amelynek a kokilla kimeneténél nincs folyékony központi zónája (2B ábra).
A találmány szerinti eljárás értelmében a megszilárdulás feltételeinek szabályozása lehetővé teszi a GOSScsírák létrejöttét egy folyamatos öntéssel előállított vékony szalagban természetes hűtés mellett is, vagyis anélkül, hogy speciális másodlagos hűtéshez, például vízpermetezéshez kellene folyamodni. Egy esetleges másodlagos hűtésre sor kerülhet ugyan, de ez nem képezi tárgyát a kristályszerkezettel kapcsolatos kohászati probléma megoldásának. Ez szükségessé válhat például a csévélés hengerléssel való összhangba hozása miatt, vagy a felületi oxidáció elkerülése érdekében, és megvalósítható például semleges gázzal történő öblítéssel.
A találmány szerint a GOSS-csírákat a kokillában az öntött fémnek az öntőhengerekkel való érintkeztetése révén hozzuk létre a fémolvadék és öntőhengerek felülete közötti hőcsere feltételeinek optimalizálása eredményeként, és ezen csírák egy speciális másodlagos hűtési rendszer igénybevétele nélkül is megmaradnak az öntőhengertengelyek síkja alatt, a kokilla kimeneténél is, mégpedig egy kifejezetten a folyamatos öntési eljáráshoz kapcsolódó paraméter, például az öntési sebesség szabályozása révén. Az alábbiakban ismertetett példákban a két öntőhenger közötti öntést végző szerkezetek nincsenek felszerelve járulékos hűtőrendszerekkel, hanem a megdermedt szalag hűtése a környezeti levegő által történik.
Az 1. ábra az öntőhengerrel érintkezésben álló szalag felületének hőmérsékletét szemlélteti a fémnek a folyamatos öntőberendezés két öntőhengere közötti áthaladása során, valamint a szalagkéreg dermedési folyamatát a kokilla kimeneténél.
A vízkeringtetéssel hűtött öntőhengereken, amelyek felületi hőmérsékletét 400 °C-nál alacsonyabb értéken tartjuk, a szalag felülete hirtelen lehűtött zónát alkotva megdermed, amelynek a külső felületi tartományt képező kérge drasztikus hőmérséklet-változásnak van kitéve az I szakasz hőmérséklet-gradiense által. A szalagnak a kokillából való távozásakor a mag, amelynek hőmérséklete magasabb, mint a hirtelen lehűtött zónáé, megnöveli a kéreg hőmérsékletét, amint az a II. zónában látható. A III. szakaszban a kéreg a környezeti levegő általi természetes hűtésnek van kitéve, és nem igényli gyorsított hűtést biztosító, például vízpermetező szerkezet alkalmazását. A C) görbe egy V] nagyságú öntési sebességnek felel meg, míg a C2 görbe egy V2>V! öntési sebességnek.
A 2A és 2B ábrák vázlatosan szemléltetnek két különböző dermedési módot az 5 és 6 öntőhengerek kimeneténél, ahol az egyik szerkezet egy folyékony, a teljes vastagság legfeljebb 30%-át kitevő 7 központi zónát tartalmaz két 8 és 9 hirtelen lehűtött zóna között (2A ábra), míg a másik szerkezet két egymás melletti 8 és 9 hirtelen lehűtött zónát tartalmaz, ahol a 7 központi zóna már megdermedt a kokilla kimeneténél (2B ábra).
A transzformátor-acélszalag két öntőhenger közötti, nyersöntvény állapotú mikrostruktúrájának vizsgálatát mintákon végeztük oly módon, hogy a GOSS-csírák kimutathatók legyenek. A csiszolt mintákat először egy hígított salétromsavas maratásnak vetettük alá, hogy feltárjuk a szemcsehatárokat, majd pedig egy második maratásnak egy fluorsavat és hidrogén-peroxidot tartalmazó reagens által.
Az így nyert maratott mintákat a szemcsék kristályszerkezeti irányítottságának és a GOSS-szemcsék helyzetének meghatározására használtuk. Megállapítást nyert, hogy a GOSS-csírák a külső kéregben, a hirtelen lehűtött zóna hengerfelülettel érintkezésben álló felületén helyezkednek el. Itt egy nem oszlopos szerkezetű, általában néhány tizedmilliméter vastagságú megszilár3
HU 214 854 Β dúlt részről van szó. Ahhoz, hogy GOSS-csírákhoz jussunk környezeti hőmérsékleten a nyersöntvény állapotú termékekben, ezek létrejöttét a hengerfelülettel való első érintkezés során kell kiváltani és megőrizni azokat a hirtelen lehűtött zónában levő szomszédos oszlopos csírák növekedésének megakadályozásával, illetve GOSScsírák növekedésének elősegítésével, mielőtt megszűnik a szalag érintkezése a öntőhengerekkel a kokilla kimeneténél.
Amint az a 2A és 2B ábrákon látható, a hűtött öntőhengerekkel való érintkezés révén a szalag felületén levő fém gyors lehűtésnek van kitéve, míg a kokilla kimeneténél a kéreg újra felmelegszik az adott esetben több vagy kevesebb folyékony acélt tartalmazó mag hatására.
A kokillában a kéreg Tmin minimális hőmérsékletére ható paraméterek a következők:
- az öntőhenger 400 °C alatt tartott felületi hőmérséklete, amely a vízkeringtetés hűtőképességének, az öntőhenger felületét képező anyag hővezető képességének, a hengerfelület geometriai sajátosságainak, például érdességének, átmérőjének stb. függvénye,
- a hőellenállás alakulása az öntőhenger/kéreg határfelületen a megszilárdulás folyamán.
A GOSS-csíráknak a hirtelen lehűtött zóna felületén való létrehozásához és ezeknek a hengerfelülettel való érintkezés megszűnése előtti megőrzéséhez a találmány értelmében az szükséges,
- hogy a öntőhenger felületi hőmérséklete 400 °Cnál kisebb legyen,
- hogy a hőátadási együttható a határfelületen nagyobb legyen, mint 4186,8 W/m2K (0,10 cal/cm2.s. °C) a 10 érintkezési ív teljes hosszában.
Ezen feltételek mellett a kéregben a kokilla kimeneténél (1. ábra I. zóna) elért Tmin minimális hőmérséklet kisebb mint 400 °C, míg a szalag természetes lehűlési sebessége (1. ábra III. szakasz), amely lényegében azonos a kéregben és a magban, legfeljebb 100 °C/s.
Az öntőhengerek tengelyeit tartalmazó P sík alatt (vagyis a hengerköz síkja alatt), amint megszűnik a szalag érintkezése az öntőhengerekkel, a hőelvonás már nem olyan intenzív, és abbamarad a megszilárdulási front oszlopos textúrájának a kifejlődése. Ha a szalag két hirtelen lehűtött zónából és egy olvadékot és egyenlő tengelyű szemcsecsírákat tartalmazó képlékeny központi zónából áll, amint az a 2A. ábrán látható, akkor a központi zóna lehűlése a megszilárdult zónákon keresztül a folyékony rész látens hőjének, valamint a szilárdanyag hőtartalmának távozását követeli meg. Miután a kérgeket már nem hűti, csak a sugárzás, így a felület felmelegedése következik be. A kéreg szemcséi, elsősorban pedig a GOSS-csírák éppen ezen szakasz folyamán tűnhetnek el. A felmelegedés során a legfontosabb paramétert az abban a hőmérséklet-tartományban eltelt idő jelenti, amelyben fennáll a szemcsehatárok mobilitása. Azoknak a tényezőknek a listája, amelyek a felmelegítési hőmérsékletre, valamint azon hőmérséklet-tartományban eltelt időre hatnak, amelyben a szemcsehatárok mobilitása, mint hő által aktivált jelenség fennáll, a következő:
- az egyenlő tengelyű szerkezettel rendelkező központi zónának a szalag teljes vastagságához viszonyított aránya az olvadék megszilárdulása után;
- a kéreg kezdeti hőmérséklete, amelyet a berendezés különböző paraméterei határoznak meg.
A vizsgálatok azt mutatták, hogy a kéreg egy hosszegységére eső GOSS-csírák száma és a felületi tartományban levő GOSS-csírák százalékos aránya a központi zóna százalékos arányának és a megszilárdult fém százalékos karbontartalmának függvényében változik. A megszilárdulási szerkezeteket elektrolitikus maratással tártuk fel 10% (NH4)2S2O8 ammónium-peroxodiszulfátot tartalmazó vizes oldatban, ami láthatóvá teszi a dendritek fő tengelyeit.
1. táblázat a felületi tartományban levő GOSS-szemcsék százalékos aránya a központi zóna százalékos arányának és a karbontartalom százalékos arányának függvényében (két öntőhenger között végzett öntés esetében).
| Az öntőhengerek) maximális felületi hőmérséklete | 250 °C | 240 °C | 300 °C |
| Öntőhengerek nyomása (kp/mm szalagszélesség) | 10 | 7,5 | 10 |
| Szalagvastagság (mm) | 1,6 | 1,8 | 1,85 |
| A megfigyelt kéreg hosszúsága az öntés irányában (mm) | 750 | 850 | 400 |
| A központi zóna százalékos aránya (%), központi zóna vastagsága/teljes szalagvastagság χ 100 | 0 | 4 | 19,5 |
| A megszilárdult fém karbontartalma (tömeg%) | 0,005 | 0,005 | 0,020 |
| A kéreg egy-egy centiméterére jutó GOSS-szemcsék száma | 1,8 | 0,6 | 3 |
| A GOSS-szemcsék százalékos aránya a felületi tartományban | 2,8 | 1,5 | 8,8 |
A jelen találmány újdonsága és eredetisége az olvadéknak a hengerfelülettel való első érintkezése során keletkező GOSS-csírák létrejöttének feltárásában van.
A kérgek felmelegítésére alkalmas központi zóna arányának és a karbontartalomnak a behatárolása jelentik a GOSS-csírák megőrzésének eszközeit. Az 1. táblázat szerint a GOSS-szemcsék száma a kéreg egy centiméterére vetítve és a GOSS-szemcsék százalékos aránya a felületi tartományban sokkal nagyobb, amikor a központi zóna százalékos aránya nulla (2B ábra), és amikor a százalékos karbontartalom viszonylag nagyobb.
Azt az összefüggést, amely egyrészt a másodlagos újrakristályosodás, másrészt pedig a maximális felületi hőmérséklet, illetve a hengerek nyomása, továbbá az
HU 214 854 Β öntőhenger/megszilárdult kéreg határfelületen jelentkező hőátadási együttható, a GOSS-szemcséknek a kéreg egy centiméterére vetített száma, a GOSS-szemcsék százalékos aránya és a karbontartalom között fennáll, azt az alábbi, két öntőhenger között végzett kísérleti folyamatos öntés eredménye szemlélteti, amelynek során egy vékony fémszalagot állítottunk elő. A 2. táblázat adja meg a fém kémiai összetételét (tömegszázalékban).
2. táblázat
| c | Si | S | P | Mn | Cu | oldható Al | N, |
| 0,035 | 3,22 | 0,020 | 0,005 | 0,035 | 0,167 | 0,001 | 0,005 |
A 3. táblázat a kísérleti feltételeket és a két öntőhenger között öntött szalag szerkezeti jellemzőit tartalmazza.
3. táblázat
| Az egyes öntőhengerek maximális felületi hőmérséklete | 350 °C |
| Az öntőhengerek nyomása (kp/mm szalagszélesség) | 18 |
| Öntési sebesség (m/min) | 41 |
| Minimális hőmérséklet Tmin | 1120°C |
| A megszilárdult szalag lehűlést sebessége (III. zóna, 1. ábra) | 55 °C/s |
| Szalagvastagság (mm) | 3,1 |
| Hőátadási együttható (cal) °C.cm2.s) (W/m2K) A központi zóna százalékos aránya (%) | 0,17 |
| A megszilárdult fém karbontartalma (tömeg%) | 0,035 |
| A kéreg egy-egy centiméterére jutó GOSSszemcsék száma | 1,3 |
| GOSS-szemcsék százalékos aránya a felületi tartományban | 5,6 |
A 4. táblázat a letisztított szalag különböző átalakulási szakaszait írja le:
4. táblázat
| Az első hideghengerlés redukciós aránya | 79% |
| Közbenső izzítás | 980 °C, 1 min 30 s |
| A második hideghengerlés redukciós aránya | 55% |
| Dekarbonizáló izzítás MgO általi bevonás mellett | 870 °C, 3 min |
| Nagy hőmérsékletű izzítás | 1200 °C, 20 h |
Ezen feltételek mellett teljes másodlagos újrakristályosodást értünk el, vagyis 100% GOSS-szemcsét a 0,28 mm-es végső vastagságban. Figyelembe véve a magas karbontartalmat (0,035%), a GOSS-szemcsék százalékos aránya a felületi tartományban ennek ellenére viszonylag magas (5,6%), jóllehet a központi zóna százalékos aránya nagyobb, mint 10%. Bebizonyosodott, hogy a GOSS-szemcsék megmaradnak a felületi tartományban még a központi zóna 30%-os nagyságrendű százalékos aránya mellett is, ha a karbontartalom nagyobb mint 0,035%, miközben az öntőhengerek maximális felületi hőmérséklete és a szalagra gyakorolt nyomás az öntőhengerek között egyaránt kisebb, mint 400 °C, illetve 50 kp/mm szalagszélesség, míg a hőátadási együttható nagyobb, mint 4186,8 W/m2K (0,10 cal/cm2.s. °C).
Egyébként a szalag nyugodt környezeti levegőn történő lehűtésénél keletkező mangán-szulfid és réz-szulfíd mennyisége és mérete összhangban van egy kellő inhibitáló képesség meglétével. A dekarbonizáló izzítás után elektronmikroszkopikus úton azonosítható kiválásoknak kb. 10-100 mm átmérőjű gömb alakja van. Egyébként jól ismert, hogy az inhibitáló képesség erősíthető olyan inhibitorok MgO-hoz való hozzáadásával, amelyeket például izzítási leválasztószerként használnak a tekercsmenetek összetapadásának megakadályozására a másodlagos újrakristályosodást elősegítő izzítás során.
A találmány elsősorban vékony szalagok két öntőhenger között vagy egy öntőhengeren végzett folyamatos öntési eljárással történő előállításánál alkalmazható, klasszikus permeabilitású vagy nagy permeabilitású irányítottan kristályosodott lemezek gyártásához. A találmány alkalmazható függetlenül attól, hogy milyen az elsődleges újrakristályosodás szemcséinek normál növekedését gátló és a GOSS-szemcsék szelektív növekedését elősegítő inhibitálás módja (szulfídok, szelenidek, nitridek, szegregálódott elemek) vagy a fémolvadékból egy öntőhengeren vagy két öntőhenger között folyamatos öntéssel előállított szalag előállítást követő kezelése. Ez a későbbi kezelés állhat egyetlen megnövelt (80%nál nagyobb) redukciós arányú hideghengerlésből kiváló minőségű lemez előállításához, vagy tartalmazhat két vagy több hideghengerlésből álló klasszikus kezelést, egy vagy több közbenső izzítással.
A nyersöntvény állapotú szalag adott esetben alávethető egy a hideghengerlést megelőző izzításnak, nevezetesen a gátló adalékok (inhibitorok) szemcseméretének optimalizálása érdekében. A hideghengerlést sorban egy elsődleges újrakristályosító és dekarbonizáló kezelés követi. Végezetül, a tekercseknek a menetek összetapadását meggátló magnézium-oxid zaggyal történő bevonását követő, statikus kemencében végzett izzítással (hőntartással) elősegítjük a másodlagos újrakristályosodást, ami a {110}<001> irányítottságú szemcsék szelektív képződéséhez vezet.
A két öntőhenger közötti öntéssel előállított szalag gyártási feltételei adaptálhatók az egy öntőhengeren végzett vagy a fémolvadék öntőhengerhez történő oldalsó betáplálásával végzett folyamatos öntés esetére is. A {110}<001 > irányítottságú szemcsék ugyanazon feltételek mellett jönnek létre, csak a szalagra ható nyomás nulla. A GOSS-szemcsék tehát itt csak a szalag öntőhengerrel érintkező oldalán vannak jelen.
HU 214 854 Β
Az alább látható 5. táblázat példaként megadja a kéreg egy-egy centiméterére jutó GOSS-szemcsék számát és a GOSS-szemcsék százalékos arányát az öntőhengerrel érintkezésben álló egyetlen oldalon, az egyetlen öntőhengeren végzett kísérleti öntés feltételei mellett.
5. táblázat
| Az öntőhenger felületi hőmérséklete (°C) | 280 |
| Öntési sebesség (m/min) | 30 |
| Szalagvastagság (mm) | 1,38 |
| A központi zóna százalékos aránya | 0 |
| A megszilárdult fém karbontartalma (tömeg%) | 0,016 |
| A felületi tartományban levő GOSS-szemcsék százalékos aránya | 5,8 |
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
Claims (12)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás transzformátor-acélszalag előállítására egy öntőhengeren vagy két öntőhenger között végzett folyamatos öntéssel, főként irányított szemcséjű lemez készítéséhez, amely transzformátor-acélszalag vastagsága kisebb, mint 5 mm, és amely összetételét tekintve legalább 2 tömeg% szilíciumot, legfeljebb 0,1 tömeg% karbont, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő nemkívánatos csíranövekedést gátló inhibitorként 0,005-0,040 tömeg% alumíniumot, 0,003-0,025 tömeg% nitrogént, 0,005-0,030 tömeg% ként és adott esetben rezet, valamint a maradékban vasat tartalmaz, amely szalag előállítását követően a szalagot adott esetben lemezkészítés céljából legalább egy hideghengerlésnek, egy dekarbonizáló és elsődleges újrakristályosodást elősegítő hőkezelésnek, valamint egy végső, a másodlagos újrakristályosodást elősegítő izzításnak vetjük alá, azzal jellemezve, hogy az öntőhenger(ek) felületi hőmérsékletét 400 °C -nál kisebb értéken tartjuk, ugyanakkor a hőátadási együtthatót az öntőhenger/acél határfelületen 4186,8 W/m2K-nél (0,10 cal/cm2.s. °Cnál) nagyobb értékre állítjuk be, és ezen feltételek mellett az öntőhengerek) felületével való érintkezés által bekövetkező drasztikus lehűtés révén az acélszalagban legalább egy, felületi tartományában megszilárdult kéreggel rendelkező hirtelen lehűtött zónát hozunk létre, amelynek megszilárdult kérgében {110} <001> irányítottságú szemcsék képződnek.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szalagot két, 400 °C-nál kisebb hőmérsékletűre hűtött öntőhenger között végzett öntéssel állítjuk elő, és az öntőhengerek között 50 kp/mm szalagszélesség nagyságúnál kisebb nyomást alkalmazunk.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az öntőhenger(ek) felületi hőmérsékletét 250 °C-nál kisebb értéken tartjuk.
- 4. Az 1-3. igénypont bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szalag kérgét, vagyis a hirtelen lehűtött zóna felületi tartományát a megdermedés során nem oszlopos, finomszemcsés kristályszerkezettel alakítjuk ki.
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémolvadékréteg vastagságát a szalag magjában, a kokilla kimeneténél a teljes szalagvastagság 30%-ánál kisebb vagy azzal egyenlő értékre állítjuk be.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megdermedt szalag karbontartalmát 0,01 tömeg%-nál nagyobb értékűre állítjuk be.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megszilárdult kéreg minimális hőmérsékletét a kokilla kimeneténél 1400 °C-nál kisebb értékűre állítjuk be.
- 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megdermedt szalagot 100 °C/s-nál kisebb természetes lehűlési sebességgel levegőn hűtjük.
- 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított szalagot izzításnak vetjük alá az egyetlen vagy minden egyes hideghengerlés után.
- 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított szalagot izzításnak vetjük alá az első hideghengerlés előtt.
- 11. Lemez {110} <001> irányítottságú szemcsékkel, amely az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárással előállított szalagból készült, azzal jellemezve, hogy a hirtelen lehűtött zónában oszlopos szerkezettel, míg az ennek felületi tartományát képező kéregben GOSS-szemcséket tartalmazó, nem oszlopos, finomszemcsés szerkezettel rendelkezik.
- 12. A 11. igénypont szerinti lemez, azzal jellemezve, hogy egy egyenlő tengelyű szerkezettel rendelkező központi zónája is van, amely a teljes lemezvastagság legfeljebb 30%-át teszi ki.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9113499A FR2683229B1 (fr) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Procede d'elaboration d'une bande d'acier magnetique par coulee directe. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9203426D0 HU9203426D0 (en) | 1993-03-01 |
| HUT71567A HUT71567A (en) | 1995-12-28 |
| HU214854B true HU214854B (hu) | 1998-06-29 |
Family
ID=9418534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9203426A HU214854B (hu) | 1991-10-31 | 1992-10-30 | Eljárás transzformátor-acélszalag előállítására folyamatos öntéssel, valamint ebből a transzformátor-acélszalagból előállított, irányított szemcseszerkezetű lemez |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5417772A (hu) |
| EP (1) | EP0540405B1 (hu) |
| JP (1) | JP2863679B2 (hu) |
| AT (1) | ATE148175T1 (hu) |
| CZ (1) | CZ284160B6 (hu) |
| DE (2) | DE69216994T2 (hu) |
| DK (1) | DK0540405T3 (hu) |
| ES (1) | ES2099233T3 (hu) |
| FR (1) | FR2683229B1 (hu) |
| GR (1) | GR3023079T3 (hu) |
| HU (1) | HU214854B (hu) |
| PL (1) | PL171088B1 (hu) |
| RO (1) | RO114349B1 (hu) |
| RU (1) | RU2105074C1 (hu) |
| SK (1) | SK281332B6 (hu) |
| UA (1) | UA26031C2 (hu) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19745445C1 (de) * | 1997-10-15 | 1999-07-08 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Elektroblech mit geringem Ummagnetisierungsverlust und hoher Polarisation |
| IT1316029B1 (it) | 2000-12-18 | 2003-03-26 | Acciai Speciali Terni Spa | Processo per la produzione di acciaio magnetico a grano orientato. |
| US7059384B2 (en) * | 2001-06-15 | 2006-06-13 | National Research Council Of Canada | Apparatus and method for metal strip casting |
| WO2003023074A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Ak Properties, Inc. | Method of continuously casting electrical steel strip with controlled spray cooling |
| AU2008100847A4 (en) * | 2007-10-12 | 2008-10-09 | Bluescope Steel Limited | Method of forming textured casting rolls with diamond engraving |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3061486A (en) * | 1957-12-30 | 1962-10-30 | Armco Steel Corp | Non-directional oriented silicon-iron |
| US3115430A (en) * | 1960-09-20 | 1963-12-24 | Armco Steel Corp | Production of cube-on-edge oriented silicon iron |
| JPS6017625B2 (ja) * | 1982-05-24 | 1985-05-04 | 川崎製鉄株式会社 | 双ロ−ル式急冷薄帯製造方法および装置 |
| JPS6179724A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高珪素鉄合金の薄板製造方法 |
| US5259443A (en) * | 1987-04-21 | 1993-11-09 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Direct production process of a length of continuous thin two-phase stainless steel strip having excellent superplasticity and surface properties |
| DE8816779U1 (de) * | 1988-08-13 | 1990-08-16 | Kiekert GmbH & Co KG, 5628 Heiligenhaus | Kraftfahrzeug-Türverschlußvorrichtung |
| US5049204A (en) * | 1989-03-30 | 1991-09-17 | Nippon Steel Corporation | Process for producing a grain-oriented electrical steel sheet by means of rapid quench-solidification process |
| JPH02258149A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-18 | Nippon Steel Corp | 一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法 |
| US5259439A (en) * | 1990-04-04 | 1993-11-09 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Limited | Strip casting |
-
1991
- 1991-10-31 FR FR9113499A patent/FR2683229B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-26 DE DE69216994T patent/DE69216994T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-26 ES ES92402903T patent/ES2099233T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-26 DK DK92402903.6T patent/DK0540405T3/da active
- 1992-10-26 EP EP92402903A patent/EP0540405B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-26 AT AT92402903T patent/ATE148175T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-10-28 DE DE4236359A patent/DE4236359A1/de not_active Ceased
- 1992-10-28 US US07/967,439 patent/US5417772A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-29 PL PL92296412A patent/PL171088B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1992-10-30 HU HU9203426A patent/HU214854B/hu not_active IP Right Cessation
- 1992-10-30 CZ CS923279A patent/CZ284160B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-10-30 RO RO92-01362A patent/RO114349B1/ro unknown
- 1992-10-30 SK SK3279-92A patent/SK281332B6/sk unknown
- 1992-10-30 RU RU92004372A patent/RU2105074C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1992-11-02 JP JP4294481A patent/JP2863679B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-15 UA UA93002909A patent/UA26031C2/uk unknown
-
1997
- 1997-04-08 GR GR970400747T patent/GR3023079T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO114349B1 (ro) | 1999-03-30 |
| FR2683229B1 (fr) | 1994-02-18 |
| HUT71567A (en) | 1995-12-28 |
| PL296412A1 (en) | 1993-07-12 |
| JP2863679B2 (ja) | 1999-03-03 |
| CZ284160B6 (cs) | 1998-09-16 |
| DE69216994T2 (de) | 1997-06-12 |
| HU9203426D0 (en) | 1993-03-01 |
| SK281332B6 (sk) | 2001-02-12 |
| PL171088B1 (pl) | 1997-03-28 |
| ES2099233T3 (es) | 1997-05-16 |
| EP0540405A1 (fr) | 1993-05-05 |
| JPH06142851A (ja) | 1994-05-24 |
| GR3023079T3 (en) | 1997-07-30 |
| CZ327992A3 (en) | 1994-03-16 |
| RU2105074C1 (ru) | 1998-02-20 |
| DE69216994D1 (de) | 1997-03-06 |
| FR2683229A1 (fr) | 1993-05-07 |
| EP0540405B1 (fr) | 1997-01-22 |
| DE4236359A1 (hu) | 1993-05-06 |
| DK0540405T3 (da) | 1997-02-10 |
| US5417772A (en) | 1995-05-23 |
| SK327992A3 (en) | 1995-07-11 |
| UA26031C2 (uk) | 1999-02-26 |
| ATE148175T1 (de) | 1997-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102203018B1 (ko) | 무정형, 부분 무정형, 또는 미세 결정형 조직을 보유하는 평강 제품의 제조 방법, 및 상응하는 유형의 평강 제품 | |
| EP1436432B1 (en) | Method of continuously casting electrical steel strip with controlled spray cooling | |
| KR100566597B1 (ko) | 역자화 손실이 작고 극성이 높은 방향성 전기 강판 제조 방법 | |
| CN102069167B (zh) | 一种双辊薄带连铸制备取向硅钢等轴晶薄带坯的方法 | |
| AU2002326892A1 (en) | Method of continuously casting electrical steel strip with controlled spray cooling | |
| JP2004515362A (ja) | 高いマンガン含有量を有する鋼からの熱間ストリップの製造方法 | |
| HU214854B (hu) | Eljárás transzformátor-acélszalag előállítására folyamatos öntéssel, valamint ebből a transzformátor-acélszalagból előállított, irányított szemcseszerkezetű lemez | |
| Littmann | Development of improved cube-on-edge texture from strand cast 3pct silicon-iron | |
| US5330586A (en) | Method of producing grain oriented silicon steel sheet having very excellent magnetic properties | |
| JPH0665724B2 (ja) | 磁気特性の優れた電磁鋼板の製造方法 | |
| JP5005873B2 (ja) | 方向性電磁鋼帯を製造する方法 | |
| PL106073B1 (pl) | Sposob wytwarzania stali krzemowej o teksturze gossa | |
| US4115160A (en) | Electromagnetic silicon steel from thin castings | |
| PL106204B1 (pl) | Sposob wytwarzania stali krzemowej o teksturze gossa | |
| JPH06306467A (ja) | 磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR100259981B1 (ko) | 저이방성 Cr-Ni기지 열연스테인레스강판 및 그의 제조방법 | |
| JP2550848B2 (ja) | 薄板状鋳片の製造方法 | |
| JP3023620B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板用薄鋳片の製造方法 | |
| JP3067896B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板用薄鋳片の製造方法 | |
| JP2588635B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板製造用薄鋳片 | |
| JP2003239017A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JPH0686628B2 (ja) | 低損失方向性ケイ素鋼極薄帯の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DGB9 | Succession in title of applicant |
Owner name: THYSSEN STAHL AG., DE Owner name: USINOR SACILOR SA, FR |
|
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: UGO, FR Owner name: THYSSEN STAHL AG., DE |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |