PL106073B1 - Sposob wytwarzania stali krzemowej o teksturze gossa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia stali krzemowej o teksturze Gossa wykazuja¬ cej w polu magnetycznym o natezeniu 800 A/rn pnzenikalnosc magnetyczna co najmniej 0,00232 H/m.. ; Stale krzemowe zawierajace ^od 2,60% do 4,0% krzemu wytwarza sie zazwyczaj w procesie pole¬ gajacym na walcowaniu na goraco, dwukrotnym walcowaniu na zimno-, wyzarzaniu pnzed kazda operacja walcowania na zimno i wysokotempera¬ turowym, teksturujacym wyzarzaniu. Stale takie charakteryzuje przenikalnosc magnetyczna wyno¬ szaca w polu magnetycznym o natezeniu 800 A/m od 0,00225 do 0,002,31 H/m.Znany jest sposób wytwarzania stali krzemo¬ wych o przenikalnosci magnetycznej wyzsizej od 0,00232 H/m w polu magnetycznym o natezeniu 800 A/m', polegajacy na tyim, ze przygotowuje sie kapiel metalowa zawierajaca wagowo do 0,07% wegla, 2,6% do 4,0% krzemu, 0,03% do 0,24% miaingainu, 0,01% do 0,09% siarki i selenu lacznie, 0,015% do 0,04% glinu, do 0,02% azotu, 0,1% do 0,5% miedzL i zelazo jako poizositailosc, odlewa sie stal, walcuje na goraco, a nastepnie wygrzewa sie przed koncowym walcowaniem na zimno, w tem¬ peraturze od 759° do 1170°C, chlodzi sie z nie¬ wielka szybkoscia od maksymalnej temperatury wygrzewania do temperatury zawartej w grani¬ cach 924°—343°C, a nastepnie chlodzi sie ja od temperatury w granicach 924—343°C do tempera- tury nie wyzszej niz 260°C, w cieklym osrodku chlodzacym lub strumieniu gazów, z wieksza szyb¬ koscia i ostatecznie poddaje sie stal walcowaniu na zimno, powodujac zmniejszenie jej grubosci o co najmniej 80%.Sposób wytwarzania stali krzemowej o teksturze Gossa wykazujacej w polu magnetycznym o nate¬ zeniu 800 A/m przenikalnosc magnetyczna co naj¬ mniej 0,00232 H/m, zgodnie z wynalazkiem pole¬ ga na tym, ze do kapieli metalowej o podanym wyzej skladzie wprowadza sie 0,00045—0,0035% boru w stosunku do masy metalu, w celu zwiek¬ szenia przenikalnosci magnetyoznej stali krzemo¬ wej o teksturze Gossa.Sposób wytwarzania stali krzemowej o teksturze Gossa wykazujacej w polu magnetycznym o nate-. zeniu 800 A/m przenikainosc magnetyczna co naj¬ mniej 0,00232 H/m, przeprowadza sie tak, ze przy¬ gotowuje sie kapiel metalowa zawierajaca wago¬ wo do 0,07% wegla, 2,60% do 4,0% krzemu, 0,03% do 0,24% manganu, 0,01% do 0,09% siarki i selenu lacznie, 0,015% do 0,04% glinu, do 0,02% azotu, 0,1% do 0,5% miedzi, do której wprowadzono zgo¬ dnie z wynalazkiem, 0,00045% do 0,0035% boru, i zawierajaca zelazo jako pozostalosc, po czym w znany sposób stal odlewa sie i walcuje na goraco na tasme, a nastepnie poddaje sie ja koncowemu wyzarzaniu przed koncowym walcowaniem na zimno, a nastepnie odwejgla sie i poddaije sie osta¬ tecznemu wyzarzaniu nadajacemu stali teksture 106 073106 073 Z Gossa. W .sposobie tyni (szczególne znaczenie ma wy¬ grzewanie koncowe, przed koncowym walcowa¬ niem na zimno, w temperaturze od 759° do 1170°C, w czasie od .15 sekund djo 2 godiziin i chlodzenie stall od maksymalnej temperatury, wygrzewania do temperatury zawartej w granicach 924°— , 3425JC;Vz njewielka szybkoscia, a nastepnie chlodze¬ nie "jej -#dt temperatury w granicach 324—343°C Bo tempefaJtiiry nie wyzszej niz 260°C w cieklym osrodku chlodzacym lub strumieniu gazów z wie¬ ksza szybkoscia i wreszcie walcowanie tej stali na zimno, powodujace zmniejszenie grubosci tasmy o^co najmniej 80%• Korzystnie temperatura wygrzewania jest za¬ warta w granicach 980°^1125°C, a temperatura chlodzenia za pomoca cieklego osrodka chlodzace¬ go lub strumienia gazu jest zawarta w granicach 870°—537°C, zas walcowanie na zimno korzystnie prowadzi sie do zredukowania . grubosci stalowej tasmy o co najmniej 85%.Wytapianie, odlewanie, walcowanie na goraco i na zimno, odweglanie i wyzarzanie koncowe pro¬ wadzace do otrzymania stali o teksturze Gossa prowadzi sie wedlug znanych sposobów wytwa¬ rzania stali. Jednakze nalezy zwrócic uwage na fakt, ze pojedyncze walcowanie moze byc wyko¬ nane w kilku przepustach, natomiast z wielokrot¬ nym walcowaniem na zimno mamy do czynienia tylko wtedy, gidy przepusty walcowania na zimno oddzielone sa od siebie operacjami wyzarzania.Nie ma natomiast zadnych szczególnych wymogów co do skladu atmosfery wydarzania. Przykladowa taka atmosfera zawiera azot, gazy redukujace ta¬ kie jak wodór, gazy obojetne takie jak argon, po¬ wietrze i ich mieszanie.Oprócz boru stopiona stal zawierac musi rów¬ niez krzem, glin, mangan oraz siarke i/lub selen.Dodatek tarzemu. niezfoedlny jest dla {podniesienia opornosci wlasciwej stali, zmniejszenia jej magne- tostjryfecji onaz zmniejsizeniia anizotropii magne- toikryistaldcznej, a co za tym ddiziie strat rdzenio¬ wych. Dodatek glinu, manganu oraz siarki i/lub selenu jeslt równiez niezbedny, (poniewaz pier¬ wiastki te tworz^ inhibitory, które w istotny spo¬ sób wplywaja na orientacje krysztalów stali i jej wlasnosci od tej orientacji zalezne. Glin bowiem laczy sie z azotem zawartym w stali lub pocbedza- 40 45 cym z atmosfery tworzac azotek glinu, a< mangan laczy sie z siarka i/lob selenem i prawdopodobnie miedzia, tworzac siarcizelk manganu i/lufo siarczek manganowo-miedziowy i/lub selenek manganu i/lub selenefc manganowo-miedziowy.Wszystkie te zwiazki powstrzymuja normalny wzrost krysztalu podczas koncowego wyzarzania, powodujac jednoczesnie w wyniku wtórnej rekry¬ stalizacji powstawanie orientacji krysztalów o teksturze Gossa. Miedz, wymieniona powyzej jako skladnik inlhiibiitorów 'manganowych moze równiez wplywac korzystnie na proces wytwarzania stali.Miedz obniza temperature wyzarzania oraz tem¬ perature, od której zachodzic moze gwaltowne ochladzanie, a ponadto poprawia plastycznosc sta¬ li, zwieksza jej topliwosc i pozwala zmniejszyc wymagania co do skladu atmosfery, w której pro¬ wadzi sie wyzarzanie. Go wiecej, miedz zwieksza opornosc wlasciwa stali i zmniejsza jej straty w rdzeniu.Sposób wedlug wynalazku stosuje sie korzyst¬ nie do kapieli .metalowej zawierajacej wagowo 0,02% do 0,07% wegla, 2,65% do 3,25% krzemu, 0,05% do 0,20% manganu, 0,02% do 0,07% siarki i .selenu lacznie, 0,015% do 0,04% glinu, 0,003% do 0,009% azotu, 0yl% dó 0,4% miedzi, do której zgodnie z wynalazkiem wprowadzono korzystnie 0,0005% do 0,0025% boru i zawierajacej zelazo jako pozostalosc. Sklad chemiczny wytopu tej stali do¬ brany jest tak, ze w wyniku znanego procesu poprzednio opisanego otrzymuje sie stal o wyso¬ ce korzystnej strukturze. Najkorzystniej jednak dodatek boru wynosi ponad 0,0007%.Ponizszy przyklad blizef ilustruje sposób wed¬ lug wynalazku.Przyklad. Odlano cztery wlewki stali krze¬ mowej i poddano je obróbce sposobem wedlug wynalazku otrzymujac z nich stal o teksturze Gossa. Sklady chemiczne wlewków zestawiono w tablicyI. \^ Sposób obróbki wlewków polegal na ich wygrze¬ waniu w podwyzszonej temperaturze przez kilka godzin, walcowaniu na goraco do grubosci okolo 2,36 mm, wygrzewaniu w temperaturze 1118°C przez 1 miiniuite, powolnym chlodzeniu do tempera¬ tury 946°C przez okolo 50 sekund, chlodzeniu na powietrzu do temperatury 802°C, chlodzeniu woda Tablica I Sklad chemiczny (% wagowe) 1 Wle¬ wek A B 1 c D C 0,045 0,046 0,046 0,046 Mn 0,11 0,11 0,11 0,11 Si 2,84 2,85 2y83 2,84 S ) 0,035 0,036 0,035 0,035 Al 0,030 0,029 0,030 0,030 N 0,0078 0,0065 0,0062 0,0064 Cu 0,2 0,2 0,19 0,2 B 0,00048 0,00078 0,00141 0,0022)6 Fe Pozostalosc Pozostalosc Pozostalosc Pozostalosc106 073 . 5 od temperatury 802°C, walcowaniu na zimno do koncowej grubosci okolo 0,305 mm, odweglaniu w temperaturze 593°C w atmosferze wilgotnego wo¬ doru i azotu, i koncowym wyzarzaniu w maksy¬ malnej temperaturze 1170°C.Zbadano przenikalnosc magnetyczna wlewków.W polu magnetycznym o natezeniu 800 A/m wy¬ niosla ona odpowiednio 0,00239, 0,00237, 0,00235 i 0,00238 H/m. 6 cji walcowania na. zimno, wygrzewa sie przed koncowym walcowaniem na zimno, w temperatu¬ rze 759° do 1170°C w czasie 15 sekund do 2 go- dlzin, chlodteti sie od maksymalnej temperatury jej wygrzewania do temperatury w granicach 924°C—343°C z niewielka szybkoscia, a nastepnie chlodzi sie te stal od tempera/tury zawartej w gra¬ nicach 924°—343°C do temperatury nie wyzszej niz 260°C z wieksza szybkoscia, walcuje na zimno zmniejszajac grubosc tasmy o co najmniej 80%, odwegla sie te stal i poddaje sie ostatecznemu wyzarzaniu, nadajacemu stali teksture Gossa, znamienny tym, ze do kapieli metalowej wprowa¬ dza sie 0,00045% do 0,0035% boru w stosunku do masy metalu. 2. Sposób wedlug izastrz. 1, znamienny tym, ze do kapieli metalowej wprowadza sie korzystnie 0,0005% do 0,0026% boru w stosunku do masy me¬ talu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do kapieli metalowej wprowadza sie najkorzyst¬ niej ponad 0,0007% boru w stosunku do masy me¬ talu.Z a str iz e z e ni a patentowe 1. Sposób wytwarzania stali krzemowej o tekstu¬ rze Gossa wykazujacej w polu magnetycznym o natezeniu 800 A/m przenikalnosc magnetyczna co najmniej 0,00232 H/m, polegajacy na tym, ze przygotowuje sie kapiel metalowa zawierajaca wagowo do 0,07% wegla, 2,60% do 4,0% krzemu, 0.03% do 0,24% manganu, 0,01% do 0,09% siarki i selenu lacznie, 0,015% do 0,04% glinu, do 0,02% azotu, 0,1% do 0,5% miedzi, zelazo jako pozosta¬ losc, odlewa sie te stal, walcuje na goraco na tasme, poddaje te stal co najmniej jednej opera- PL PL