PL118030B1 - Method of silicon steel annealing,especially of steel with boron addition dobavkojj bora - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyzarzania stali krzemowej, zwlaszcza z dodatkiem boru, nadajacy stali teksture Gossa.Powstawanie tekstury Gossa w elektromagnetycznych stalach krzemowych z dodatkiem boru jest uzaleznione od przebiegu rekrystalizacji wtórnej. Ziarna wtórne rozrastaja sie kosztem ziaren pierwotnych, w przypadku zahamowania normalnego rozrostu ziaren pierwotnych. Substancje inhibitujace, takie jak bor, siarka i azot ograniczaja normalny rozrost ziaren pierwotnych, az do temperatury w której rozrastaja sie ziarna wtórne o ukladzie „szescian na krawedzi", pochlaniajac ziarna pierwotne. Proces ten zachodzi w trakcie operacji zwanej ostatecznym wyzarzaniem, nadaja¬ cym stali teksture Gossa.Znany proces wyzarzania, nadajacego stali teksture Gossa, polega na nagrzewaniu stali ze stala szybkoscia okolo 28°Cna godzine do temperatury w której wystepuje oczyszczenie stali, oraz dlugim wygrzewaniu stali w tej temperaturze, az do usuniecia zanieczyszczen. Rekrystalizacja wtórna wystepuje w czasie nagrzewania w zakresie temperatur od 900°C do 1035°C. Po osiagnieciu temperatury okolo 1035°C, mozna zmniejszyc szybkosc nagrzewania do okolo 20°C na godzine.Oczyszczanie wystepuje w temperaturach od 1090°C do 1260°C.Cykle nagrzewania stali w procesie rekrystalizacji sa znane z opisów patentowych St. Zjedn.Ameryki nr 2 534 141, 3 930 906, 3 932 234,3 933 537 oraz artykulu I. Goto i innych zatytulowanego „Rozwój stali krzemowej, o orientacji ziaren RG-H, i wysokiej przenikalnosci magnetycznej".Ujawnione cykle nagrzewania stali nie dotycza stali krzemowych inhibitowanych borem, lecz stali krzemowych inhibitowanych anymonem. Opis patentowy nr 3 933 537 dotyczy stali krzemo¬ wych inhibitowanych glinem i antymonem.Sposoby wytwarzania stali krzemowych z dodatkiem boru sa znane z opisów patentowych St.Zjedn. Ameryki nr 3 873 381, 3 905 842, 3 905 843, 3 957 546, 4 030 950 oraz opisu patentowego St. 25edn. Ameryki nr 4054471. W powyzszym opisie ujawniono powloke stali, na bazie tlenku trudnotopliwego, zawierajaca bor.Celem wynalazku jest okreslenie cyklu obróbki cieplnej, który poprawia wlasciwosci stali krzemowej.2 118030 Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku nagrzewa sie stal od temperatury 927°Cdo tempera¬ tury 1038°C, ze srednia szybkoscia do 16,5°C na godzine, a nastepnie nagrzewa sie stal od temperatury 1038°C do temperatury powyzej 1093°C, z szybkoscia od 14°C do 28°C na godzine, oraz wygrzewa sie stal w temperaturze od 1093°C do 1260°C w czasie usuniete wtracenia takie jak siarka, wegiel i azot.Powolne nagrzewanie wzmaga proces selektywnego rozrostu ziaren oraz umozliwia dyfuzje boru zawartego w powloce, na bazie tlenku trudnotopliwego, nakladanej przed wyzarzaniem, do stali. Bor stanowi inhibitor, ograniczajacy normalny, pierwotny rozrost ziaren.Korzystnie srednia szybkosc nagrzewania od temperatury 927°C do 1038°C wynosi do 14°C na godzine. Stal wyzarza sie izotermicznie w temperaturze od 927°C do 1038°C.Pozostale fazy wytwarzania stali krzemowej sa znane z opisów patentowych St. Zjedn.Ameryki nr nr 3873 381, 3905 842, 3905 843, 3957 546, 4030950 i 4054471. Odlewanie stali prowadzi sie korzystnie w sposób ciagly. Na ogól wytapia sie stal krzemowa, zawierajaca wagowo od 0,2% do 0,06% wegla, od 0,015% do 0,15% magnezu, od 0,005% do 0,05% siarki i selenu lacznie, od 0,0006% do 0,0080% boru, do 0,0100% azotu, do 1,0% miedzi, do 0,005% antymonu, do 0,009% glinu i od 2,5% do 4,0% krzemu, oraz reszte zelaza, odlewa sie stal, walcuje sie stal na goraco, walcuje sie stal na zimno, poddaje sie stal odweglaniu, naklada sie na stal powloke na bazie tlenku trudnotopliwego, oraz prowadzi sie ostateczne wyzarzanie nadajace stali teksture Gossa, w tempe¬ raturze do 1260°C.Wytop stali jest wolny od domieszek antymonu i glinu, zawiera natomiast bor w ilosci co najmniej 0,0008%. Dodatkowy bor znajduje sie w powloce na bazie tlenku trudnotopliwego. Stal wytwarzana sposobem wedlug wynalazku wykazuje przenikalnosc magnetyczna co najmniej 2350X 10"6 H/m w polu o natezeniu 800 A/m.Przedmiot wynalazku zostal przedstawiony w ponizszych przykladach.Przyklad I. Przygotowano wytop stali krzemowej, z którego po odlaniu i obróbce uzyskano stal o teksturze Gossa. Sklad wytopu przedstawia tablica I. Do wytopu nie dodawano antymonu ani glinu.Obróbka stali obejmowala wygrzewanie przez wiele godzin, walcowanie na goraco na tasme o grubosci 2 mm, wyzarzanie normalizujace goracej tasmy, walcowanie n^zimno na ostateczna grubosc 0,3 mm, odweglanie, oraz nakladanie powloki na bazie tlenku trudnotopliwego z dodat¬ kiem boru oraz wyzarzanie nadajace stali teksture Gossa.Cztery próbki ze stali wygrzewano w temperaturze powyzej 1090°C ponad 20 godzin. Próbki A i B nagrzewano od 925°C do 1035°C z szybkoscia 28°C na godzine. Próbki A' i B' nagrzewano z szybkoscia 14°Cna godzine. Próbki A' i B' poddano wyzarzaniu sposobem wedlug wynalazku.Próbki A, A' pochodzily z tego samego zwoju, podobnie jak próbki B, B\ Przeprowadzono pomiary przenikalnosci magnetycznej i stratnosci rdzenia.Wyniki zostaly zestawione w tablicy II.Tablica II wykazuje polepszenie przenikalnosci magnetycznej i stratnosci rdzenia w wyniku zastosowania wyzarzania sposobem wedlug wynalazku. Przenikalnosc magnetyczna próbek A' i B', wyzarzonych wedlug wynalazku, byla wyzsza niz próbek A i B które byly wyzarzane w inny sposób. Podobnie stratnosc rdzenia próbek A' i B' byla nizsza niz próbek A iB.Przykladu. Przygotowano kilka wytopów stali krzemowej z których uzyskano po odlaniu i obróbce stal o teksturze Gossa. Sklad wytopów miescil sie w zakresie podanym w opisie. Obróbke cieplna prowadzono wedlug przykladu 1.Nastepnie poddano próbki ostatecznemu wyzarzaniu nadajacemu stali teksture Gossa. Dwie próbki z kazdego wytopu wygrzewano w temperaturze 1175°C przez 20 godzin. Jedna próbke (A) z kazdego wytopu nagrzewano do 1175°C z szybkoscia 26°C na godzine. Drugapróbke (B) z kazdego wytopu nagrzewano do 980°C na godzine, wygrzewano przez 10 godzin i nagrzewano do 1175°C z szybkoscia 28°C na godzine. Próbki B poddano wyzarzaniu sposobem wedlug wynalazku.Przeprowadzono pomiary przenikalnosci magnetycznej i stratnosci rdzenia próbek.Wyniki zostaly zestawione w tablicy III.Tablica III wykazuje polepszenie wlasciwosci magnetycznych stali. Srednia przenikalnosc magnetyczna próbek B jest wieksza niz próbek A, zas stratnosc rdzenia próbek B jest mniejsza niz próbek A.118030 Tablica I c 0,030 Mn 0,035 Sklad (% wagowe) S B N Si 0,023 0,0012 0,0053 3,08 Cu 0,35 Fe reszta Tablica II Przenikalnosc Stratnosc Próbka magnetyczna rdzenia (10"6.H/m przy (w/g przy 1,7 T) 800 A/m) A A' B B' 2368 2405 2386 2406 1,580 1,520 1,551 1,467 Tablica III Przenikalnosc magnetyczna Próbka (10"6.H/m przy 800 A/m) A 2352 B 2401 Stratnosc rdzenia (w/g przy 1,7 T) 1,596 1,487 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wyzarzania stali krzemowej, zwlaszcza stali z dodatkiem boru, nadajacy stali teksture Gossa, polegajacy na wyzarzaniu w temperaturze nieprzekraczajacej 1260°C, znamienny tym, ze nagrzewa sie stal od temperatury 927°C do temperatury 1038°C, ze srednia szybkoscia do 16,5°C na godzine, a nastepnie nagrzewa sie stal od temperatury 1038°C do temperatury powyzej 1093°C, z szybkoscia od 14°C do 28°C na godzine, oraz wygrzewa sie stal w temperaturze od 1093°C do 1260°C w czasie od 4 do 20 godzin. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srednia szybkosc nagrzewania od temperatury 927°C do 1038°C wynosi do 14°C na godzine. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze stal wyzarza sie izotermicznie w temperaturze od 927°C do 1038°C. PL PL PL

Claims (3)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wyzarzania stali krzemowej, zwlaszcza stali z dodatkiem boru, nadajacy stali teksture Gossa, polegajacy na wyzarzaniu w temperaturze nieprzekraczajacej 1260°C, znamienny tym, ze nagrzewa sie stal od temperatury 927°C do temperatury 1038°C, ze srednia szybkoscia do 16,5°C na godzine, a nastepnie nagrzewa sie stal od temperatury 1038°C do temperatury powyzej 1093°C, z szybkoscia od 14°C do 28°C na godzine, oraz wygrzewa sie stal w temperaturze od 1093°C do 1260°C w czasie od 4 do 20 godzin.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srednia szybkosc nagrzewania od temperatury 927°C do 1038°C wynosi do 14°C na godzine.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze stal wyzarza sie izotermicznie w temperaturze od 927°C do 1038°C. PL PL PL