PL182830B1

PL182830B1 - Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycznych

Info

Publication number: PL182830B1
Application number: PL97334287A
Authority: PL
Inventors: Stefano Cicale'; Stefano Fortunati; Giuseppe Abbruzzese
Original assignee: Acciai Speciali Terni Spa
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2002-03-29
Also published as: ITRM960904A0; US6471787B2; SK86399A3; AU4202197A; IT1290172B1; ES2154054T3; PL334287A1; SK285282B6; DE69703590T2; JP2001506702A; KR100561142B1; CN1242057A; EP0950119A1; EP0950119B1; CN1077142C; CZ291193B6; GR3035444T3; WO1998028452A1; BR9713624A; KR20000069695A

Abstract

1. Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich wlasciwosciach magnetycz- nych zawierajacej od 2,5 do 4,5% wagowych krzemu, od 150 do 750 ppm, korzystnie od 250 do 500 ppm C, od 300 do 4000 ppm, korzystnie od 500 do 2000 ppm Mn, mniej niz 120 ppm, korzystnie od 50 do 70 ppm S, od 100 do 400 ppm, korzystnie od 200 do 350 ppm Alrozp, od 30 do 130 ppm, korzystnie od 60 do 100 ppm N, mniej niz 50 ppm, korzystnie mniej niz 30 ppm Ti i reszte skladajaca sie z zelaza i mniej waznych zanieczyszczen, w któ- rym odlewa sie stal w sposób ciagly we wlewki, wyzarza wlewki w wysokiej temperaturze, walcuje na goraco, a nastepnie walcuje sie na zimno w pojedynczym etapie lub w wiecej niz jednym etapie i otrzymana tasme walco- wana na zimno wyzarza sie w sposób ciagly w celu przeprowadzenia pierwszej rekrystalizacji i odweglania, po czym powleka sie ja separatorem wyzarzania i poddaje wyzarzaniu w piecu komorowym w celu wtórnej rekry- stalizacji, znamienny tym, ze odlewane w sposób ciagly wlewki wygrzewa sie w temperaturze pomiedzy 1200 i 1320°C, walcuje na goraco i zwija otrzymana tasme w temperaturze nizszej niz 700°C, po czym tasme walco- wana na goraco szybko ogrzewa sie w temperaturze pomiedzy 1000°C i 1150°C i chlodzi do temperatury pomie- dzy 800°C 1 950°C hartujac tasme, a nastepnie tasme walcuje sie na zimno w co najmniej jednym etapie i przeprowadza ciagle wyzarzanie odweglajace tasm walcowanych na zimno w calkowitym czasie pomiedzy 5 0 i 350 sekund i w temperaturze pomiedzy 800°C i 950°C w wilgotnej atmosferze azotowo-wodorowej przy PH2O/PH2 w zakresie pomiedzy 0,3 i 0,7, po czym przeprowadza sie wyzarzanie azotujace w temperaturze po- miedzy 850°C i 1050°C w okresie pomiedzy 15 i 120 sekund, w atmosferze azotu i wodoru wprowadzajac do pie- ca gaz zawierajacy NH3 w ilosciach pomiedzy 1 i 35 standardowych litrów na kilogram tasmy, z zawartoscia pary wodnej pomiedzy 0,5 i 100 g/m3, a nastepnie przeprowadza sie zwykle obróbki finalne, wlaczajac w yzarza- nie w celu wtórnej rekrystalizacji. PL PL PL

Description

57) 1. Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycz- nych zawierającej od 2,5 do 4,5% wagowych krzemu, od 150 do 750 ppm, korzystnie od 250 do 500 ppm C, od 300 do 4000 ppm, korzystnie od 500 do 2000 ppm Mn, mniej niż 120 ppm, korzystnie od 50 do 70 ppm S, od 100 do 400 ppm, korzystnie od 200 do 350 ppm Al_r02p, od 30 do 130 ppm, korzystnie od 60 do 100 ppm N, mniej niz 50 ppm, korzystnie mniej niż 30 ppm Ti 1 resztę składającą się z żelaza i mniej ważnych zanieczyszczeń, w którym odlewa się stal w sposób ciągły we wlewki, wyżarza wlewki w wysokiej temperaturze, walcuje na gorąco, a następnie walcuje się na zimno w pojedynczym etapie lub w więcej niż jednym etapie i otrzymaną taśmę walcowaną na zimno wyzarza się w sposób ciągły w celu przeprowadzenia pierwszej rekrystalizacji 1 odwęglania, po czym powleka się ją separatorem wyżarzania i poddaje wyżarzaniu w piecu komorowym w celu wtórnej rekrystalizacji, znamienny tym, że odlewane w sposób ciągły wlewki wygrzewa się w temperaturze pomiędzy 12001 1320°C, walcuje na gorąco i zwija otrzymana taśmę w temperaturze niższej niż 700°C, po czym taśmę walcowaną na gorąco szybko ogrzewa się w temperaturze pomiędzy 1000°C i 115Ó°C i chłodzi do temperatury pomiędzy 800°C 1 950°C hartując taśmę, a następnie taśmę walcuje się na zimno w co najmniej jednym etapie 1 przeprowadza ciągle wyżarzanie odwęglające taśm walcowanych na zimno w całkowitym czasie pomiędzy 50 1 350 sekund 1 w temperaturze pomiędzy 800°C i 950°C w wilgotnej atmosferze azotowo-wodorowej przy pH₂O/pH2 w zakresie pomiędzy 0,3 i 0,7, po czym przeprowadza się wyżarzanie azotujące w temperaturze pomiędzy 850°C i 1050°C w okresie pomiędzy 151120 sekund, w atmosferze azotu i wodoru wprowadzając do pieca gaz zawierający NH3 w ilościach pomiędzy 1 i 35 standardowych litrów na kilogram taśmy, z zawartością pary wodnej pomiędzy 0,5 1 100 g/m³, a następnie przeprowadza się zwykłe obróbki finalne, włączając wyżarzanie w celu wtórnej rekrystalizacji.

Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycznych

Claims

1 1920 1895

1 1920 1858

2 1928 1540

Przykład 5. Odlano w sposób ciągły stal o następującym składzie: Si 3,2% wagowych, C 500 ppm, Mn 0,14% wagowych, S 75 ppm, Al_rozp 290 ppm, N 850 ppm, Ti 10 ppm i reszta sta

182 830 nowiąca żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia. Wlewki wygrzewano do A) 1150°C i B 1300°C w cyklu wynoszącym 200 minut. Taśmy aż do etapu walcowania na zimno obrabiano według przykładu 1, po czym poddano odwęglaniu w temperaturze 840°C w ciągu 170 sekund i natychmiast azotowano 1) w temperaturze 850°C w ciągu 20 sekund i 2) w temperaturze 1000°C w ciągu 20 sekund. Po zwykłych obróbkach finalnych zmierzono charakterystyki magnetyczne B800 w mT i zestawiono je niżej w tabeli 6.

Tabela 6

Azotowanie Ogrzewanie wlewków

A B

1) przy szybkości ogrzewania 15°Ć/h w atmosferze 25% N₂ i 75% H₂ do temperatury 1200°C, w której pozostawiono taśmę przez okres 20 godzin w atmosferze czystego wodoru;

2) przy szybkości ogrzania 15°C/h w atmosferze 25% N₂ i 75% H₂ do 700°C, szybkości ogrzewania 250°C/h do 1200°C, w której pozostawiono taśmę przez okres 20 godzin w atmosferze czystego wodoru.

Otrzymane wartości przenikalności wyrażone w mT przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5

Końcowe wyżarzanie Wyżarzanie azotujące

A B

1 1,00 1930

2 0,95 1940

3 0,95 1935

4 1,01 1937

5 1,15 1880

6 1,05 1920

Przykład 2. Taśmę o składzie 4, odwęgla się według przykładu 1, i poddaje wyżarzaniu azotującemu w temperaturach 770°C, 830°C, 890°C, 950°C, 1000°C i 1050°C w ciągu 30 sekund w atmosferze azotowo-wodorowej, zawierającej 7% obj. NH₃ o temperaturze rosy 10°C W produkcie określono następujące wartości: zaabsorbowany azot (A), zaabsorbowany azot jako azotek glinu (B) i otrzymaną przenikalność (patrz tabela 3).

182 830

Tabela 3

Temperatura azotowania (°C) A N zaabsorbowany ______PPm______ B N związanyz AL ppm C 100 (B/A) B800 (mT)

770 90 10 11 1880

830 120 30 25 1895

890 180 100 55 1910

950 170 127 75 1925

1000 130 106 82 1922

1050 100 90 90 1936

Przykład3. Taśmę walcowaną na gorąco o składzie 4 z przykładu 1 walcuje się na zimno do grubości 0,30, 0,27 i 0,23 mm. Walcowane na zimno taśmy odwęgla się w temperaturze 850°C w ciągu 180 sekund w wilgotnej atmosferze azotowo-wodorowej i poddaje wyżarzeniu azotującemu w temperaturze 1000°C w ciągu 30, 20 i 23 sekund, zgodnie z grubością.

Ilości zaabsorbowanego azotu i otrzymane wartości przenikalności magnetycznej podane są w tabeli 4.

Tabela 4

Grubość (mm) N zaabsorbowany (ppm) B800 (mT)

0,23 140 1929

0,27 135 1935

0,30 142 1932

Przykład 4. Stal 2 z tabeli 1 poddano odwęglaniu według przykładu 1 i następnie wprowadzono ją do pieca w atmosferze azotowo-wodorowej, zawierającej 8% obj. NH₃ o temperaturze rosy 10°C i poddano azotowaniu w dwóch różnych temperaturach: A) 1000°C i B) 770°C.

Każdą taśmę poddano dwom finalnym wyżarzaniem:

1 2,90 410 0,14 70 290 80 14

2 2,90 520 0,14 70 290 80 14

3 3,22 425 0,15 70 280 75 10

4 3,20 515 0,09 70 280 75 10

5 3,10 510 0,15 75 210 70 12

6 3,40 320 0,13 75 320 70 10

Dwa wlewki z każdego składu ogrzewa się do 1300°C w cyklu wynoszącym 200 minut i bezpośrednio walcuje na gorąco do grubości 2,1 mm.

Walcowane na gorąco taśmy poddaj e się dwustopniowemu wygrzewaniu z pierwszą przerwą30 sekund w temperaturze 1100°C i z drugą przerwą 60 sekund w temperaturze 920°C, a następnie chłodzi, począwszy od 750°C, wodą i parą wodną, piaskuje i trawi.

Taśmy poddaje się następnie jednoetapowemu walcowaniu na zimno do grubości 0,30 mm w pięciu przejściach, z których trzecie i czwarte przeprowadza się w temperaturze 210°C.

Walcowane na zimno taśmy poddaje się wyżarzaniu odwęglającemu w temperaturze 870°C w ciągu 180 sekund, a następnie wyżarzaniu azotującemu w temperaturze 1000°C w ciągu 30 sekund we wprowadzanej do pieca atmosferze, składającej się z azotu i wodoru, zawierającej 8% obj. NH₃ o temperaturze rosy 10°C.

Taśmy powleka się następnie separatorem wygrzewania i wyżarza się w piecu komorowym według następującego cyklu ogrzewania: szybkość ogrzewania 15°C/s w atmosferze 25% N₂ i 75% Hz do temperatury 1200°C, po czym taśmy pozostawia się w tej temperaturze w czystym wodorze. Poniższa tabela 2 przedstawia otrzymane podstawowe charakterystyki magnetyczne.

Tabela 2

Nr P(1,7T [W/kg] B(800 ampero-zwoi/m) [mT]

1. Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycznych zawierającej od 2,5 do 4,5% wagowych krzemu, od 150 do 750 ppm, korzystnie od 250 do 500 ppm C, od 300 do 4000 ppm, korzystnie od 500 do 2000 ppm Mn, mniej niż 120 ppm, korzystnie od 50 do 70 ppm S, od 100 do 400 ppm, korzystnie od 200 do 350 ppm Al_rozp, od 30 do 130 ppm, korzystnie od 60 do 100 ppmN, mniej niż 50 ppm, korzystnie mniej niż 30 ppm Ti i resztę składającą się z żelaza i mniej ważnych zanieczyszczeń, w którym odlewa się stal w sposób ciągły we wlewki, wyżarza wlewki w wysokiej temperaturze, walcuje na gorąco, a następnie walcuje się na zimno w pojedynczym etapie lub w więcej niż jednym etapie i otrzymaną taśmę walcowaną na zimno wyżarza się w sposób ciągły w celu przeprowadzenia pierwszej rekrystalizacji i odwęglania, po czym powleka się ją separatorem wyżarzania i poddaje wyżarzaniu w piecu komorowym w celu wtórnej rekrystalizacji, znamienny tym, że odlewane w sposób ciągły wlewki wygrzewa się w temperaturze pomiędzy 1200 i 1320°C, walcuje na gorąco i zwija otrzymana taśmę w temperaturze niższej niż 700°C, po czym taśmę walcowaną na gorąco szybko ogrzewa się w temperaturze pomiędzy 1000°C i 1150°C i chłodzi do temperatury pomiędzy 800°C 1950°C hartując taśmę, a następnie taśmę walcuje się na zimno w co najmniej jednym etapie i przeprowadza ciągle wyżarzanie odwęglające taśm walcowanych na zimno w całkowitym czasie pomiędzy 50 i 350 sekund i w temperaturze pomiędzy 800°C i 950°C w wilgotnej atmosferze azotowo-wodorowej przy pH₂O/pH₂ w zakresie pomiędzy 0,3 i 0,7, po czym przeprowadza się wyżarzanie azotujące w temperaturze pomiędzy 850°C i 1050°C w okresie pomiędzy 151120 sekund, w atmosferze azotu i wodoru wprowadzając do pieca gaz zawierający NH₃ w ilościach pomiędzy 1 i 35 standardowych litrów na kilogram taśmy, z zawartością pary wodnej pomiędzy 0,5 i 100 g/m³, a następnie przeprowadza się zwykłe obróbki finalne, włączając wyżarzanie w celu wtórnej rekrystalizacji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odlewane w sposób ciągły wlewki mają następujący skład: Si od 2,5% do 3,5% wagowych, C pomiędzy 250 i 550 ppm, Mn pomiędzy 800 1 1500 ppm, rozpuszczony Al pomiędzy 250 i 350 ppm, N pomiędzy 60 i 100 ppm, S pomiędzy 60 i 80 ppm, Ti mniej niż 40 ppm i reszta składająca się z żelaza i mniej istotnych zanieczyszczeń.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wygrzewanie wlewków prowadzi się w temperaturze pomiędzy 1270°C i 1310°C.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szybkie ogrzewanie taśm walcowanych na gorąco prowadzi się w temperaturze pomiędzy 1060°C i 1130°C.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po szybkim ogrzewaniu taśmy walcowanej na gorąco chłodzi się ją do temperatury pomiędzy 900°C i 950°C.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że taśmę walcowaną na gorąco utrzymywaną w temperaturze 900-950°C, chłodzi się następnie wodą i parą wodną, począwszy od temperatury pomiędzy 700°C i 800°C.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperaturę walcowania na zimno w dwóch pośrednich przejściach walcowania utrzymuje się przy wartościach pomiędzy 180°C i 250°C.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że walcowanie na zimno prowadzi się w pojedynczym etapie przy temperaturze walcowania w pewnych przejściach walcowania co najmniej 180°C.

9. Sposób według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że temperatura walcowania na zimno w dwóch pośrednich przejściach wynosi pomiędzy 200°C i 220°C.

182 830

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura odwęglania wynosi pomiędzy 830°C i 880°C, podczas gdy wyżarzanie azotujące prowadzi się w temperaturze 950°C lub wyższej.

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyżarzanie azotujące prowadzi się w przedziale czasu pomiędzy 5 i 120 sekund.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość amoniaku w gazie azotującym wprowadzanym do pieca wynosi pomiędzy 1 i 9 standardowych litrów na kilogram obrabianej taśmy.

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas wygrzewania wtórnej rekrystalizacji czas wygrzewania w temperaturze pomiędzy 700°C i 1200°Ćzawartyjestpomiędzy 2 110 godzinami.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że czas wygrzewania w temperaturze pomiędzy 700°C i 1200°C jest krótszy niż 4 godziny.

♦ * *

Przedstawiony wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowej o wysokich właściwościach magnetycznych polegający na ciągłym odlewaniu wlewek, wygrzewaniu ich w temperaturze, w której możliwe jest rozpuszczenie części obecnych siarczków i azotków, które powinny ponownie strącić się w postaci odpowiedniej do ograniczania wzrostu ziarna podczas wyżarzania odwęglającego i które umożliwiają następną ciągłą wysokotemperaturową obróbkę cieplną, podczas której dzięki dyfuzji azotu w taśmie, bezpośrednio wytrąca się glin jako azotek, uzupełniając frakcją drugiej fazy, niezbędną do regulowania orientacji ziarna w końcowym produkcie.

Teksturowana stal krzemowa do zastosowań elektrycznych generalnie klasyfikowana jest w dwóch kategoriach, różniących się wartościąindukcji magnetycznej, mierzonej pod wpływem działania pola magnetycznego 800 ampero-zwoi/m, określanej jako „B800”. Konwencjonalna krzemowa stal teksturowa B800 ma przenikalność niższą niż 1890 mT i stal B800 o wysokiej przenikalności mającej przenikalność wyższą niż 1900 mT. Dalszych podziałów dokonywano zgodnie z tak zwanymi stratami rdzenia, wyrażanymi w W/kg.

Konwencjonalna stal teksturowana, wprowadzona w latach trzydziestych i superteksturowana stal, mająca lepsząprzenikalność, przemysłowo wprowadzona w drugiej połowie lat sześćdziesiątych, są głównie stosowane do wytwarzania transformatorów elektrycznych, przy czym zaletą superteksturowego produktu jest jego wyższa przenikalność, umożliwiająca mniejsze wymiary rdzenia i mniejsze straty, dające oszczędność energii. Przenikalność w taśmach elektrycznej stali jest funkcją orientacji sześciennych kryształów żelaza (ziaren) o budowie przestrzennie centrowanej, przy czym teoretycznie najlepszą orientacją jest wykazująca jeden róg sześcianu równoległy do kierunku walcowania.

Przez zastosowanie pewnych odpowiednio strącanych osadów (inhibitorów), zwanych drugą fazą, które zmniejszają ruchliwość obszarów granicznych ziaren, otrzymuje się selektywny wzrost ziaren mających pożądaną orientację. Im wyższa jest temperatura rozpuszczania w stali tych osadów, tym większa jednorodność orientacji, lepsze właściwości magnetyczne końcowego produktu. W teksturowej stali o zorientowanym ziarnie inhibitor składa się głównie z siarczków i/lub selenków manganu, podczas gdy w superteksturowanej stali inhibitor stanowi głównie azotek zawierający glin.

Jednak w produkcji superteksturowanych taśm elektrycznych, podczas zestalania ciekłej stali i chłodzenia zestalonego staliwa, siarczki i azotek glinu wytrącają się w postaci ziarnistej, nieodpowiedniej do pożądanych celów; stąd muszą być one ponownie rozpuszczone i strącone ponownie w prawidłowej postaci i utrzymywane w tym stanie aż do otrzymania ziama mającego pożądane wymiary i orientację w etapie końcowego wygrzewania, po walcowaniu na zimno do pożądanej grubości i wygrzewania odwęglającego, to znaczy na końcu złożonego i kosztownego procesu transformacji.

182 830

Wyraźne problemy produkcji, głównie spowodowane trudnościami w uzyskiwaniu dobrych wydajności i stałej jakości, są wynikiem głównie niezbędnych środków dla utrzymania azotku glinu w pożądanej postaci i rozproszeniu podczas całego procesu transformacji stali. W celu obejścia tych problemów, opracowano technologię, w której azotek glinu odpowiedni do ograniczania wzrostu ziarna wytwarza się przez azotowanie taśmy, korzystnie po walcowaniu na zimno jak opisano w patencie Stanów Zjednoczonych nr4 225 366 i Europejskim patencie nr EP 339 474.

W ostatnim patencie azotek glinu, wytrącony w postaci ziarnistej podczas wolnego zestalania stali, utrzymuje się w tym stanie przez zastosowanie niskiej temperatury wygrzewania wlewków (to znaczy niższej niż 1280°C, korzystnie niższej niż 1250°C) przed walcowaniem na gorąco, po wyżarzeniu odwęglającym wprowadza się azot, który reaguje natychmiast, wytwarzając, głównie w warstwie powierzchniowej taśmy azotki krzemu i azotki manganowo-krzemowe, mające stosunkowo niską temperaturę rozpuszczania, które rozpuszczają się podczas wygrzewania w końcowym wyżarzaniu piecowym. Uwolniony w ten sposób azot dyfunduje w głąb taśmy i reaguje z glinem, ponownie wytrącając się w miałkiej i homogenicznej postaci wzdłuż całej grubości taśmy, jako mieszany azotek glinu i krzemu. Proces ten stwarza potrzebę utrzymywania materiału w temperaturze 700-800°C co najmniej w ciągu czterech godzin. W powyższym patencie stwierdzono, że temperatura wprowadzania azotu musi być bliska temperatury odwęglania (około 850°) i w żadnym przypadku nie wyższa niż 900°C w celu uniknięcia niekontrolowanego wzrostu ziarna, występującego przy nieobecności odpowiednich inhibitorów. W rzeczywistości wydaje się, że optymalna temperatura azotowania wynosi 750°C, podczas gdy 850°C stanowi górną granicę, pozwalającą na uniknięcie takiego niekontrolowanego wzrostu.

Wydaje się, że proces ten zawiera pewne zalety takie jak stosunkowo niska temperatura wygrzewania wlewków przed etapem walcowania na gorąco lub stosunkowo niska temperatura odwęglania i azotowania; jak również fakt, że potrzeba utrzymywania taśmy w piecu do wyżarzania w temperaturze 700-800°C w ciągu co najmniej czterech godzin (w celu otrzymania mieszanych azotków glinu i krzemu niezbędnych do ograniczenia wzrostu ziarna) nie zwiększa kosztów produkcji, ponieważ wygrzewanie w piecu komorowym w każdym przypadku wymaga podobnie długiego czasu.

Jednak wraz z wymienionymi wyżej zaletami związane są pewne niedogodności, a wśród nich:

(i) ze względu na niską temperaturę ogrzewania wlewków arkusz zawiera bardzo mało osadów przydatnych jako inhibitory wzrostu ziarna, a w konsekwencji cały cykl wygrzewania taśmy, w szczególności procesy odwęglania i azotowania, muszą być przeprowadzane w stosunkowo niskich i krytycznie kontrolowanych temperaturach, a ponieważ w takich warunkach powierzchnie ziaren są bardzo ruchliwe, co wywołuje ryzyko niekontrolowanego wzrostu ziarna;

(ii) niemożliwość wprowadzania w końcowym wygrzewaniu jakichkolwiek ulepszeń, mogących przyśpieszyć czasy ogrzewania, na przykład, przez zastąpienie pieców komorowych do wygrzewania innymi o działaniu ciągłym.

Przedstawiony wynalazek ma na celu eliminację wad znanych procesów produkcji. W procesie według wynalazku wlewek stali krzemowej do zastosowań elektrycznych, ogrzewa się równomiernie w temperaturze, która jest zdecydowanie wyższa niż stosowana w cytowanych znanych procesach, łącznie z azotowaniem taśmy, ale niższej niż temperatura w klasycznych procesach wytwarzania arkuszowej stali o wysokiej przenikalności i następnie wlewek walcuje się na gorąco. Tak otrzymana taśma poddawana jest dwuetapowemu szybkiemu wygrzewaniu z następnym chłodzeniem i walcowaniem na zimno, w miarę potrzeby w szeregu etapach walcowania w temperaturach pomiędzy 180°C i 250°C. Walcowany na zimno arkusz poddawany jest najpierw wygrzewaniu odwęglającemu i wygrzewaniu azotkującemu w wysokiej temperaturze w atmosferze zawierającej amoniak.

Następują po tym zwykle końcowe obróbki, wśród których osadza się separator wygrzewania i przeprowadza wtórną rekrystalizację w finalnym wygrzewaniu.

Przedstawiony wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania arkuszy stali o wysokich właściwościach magnetycznych, w których stal krzemową, zawierającą od 2,5% do 4,5% krzemu, od

182 830

150 do 750 ppm, korzystnie od 250 do 500 ppm C, od 300 do 4000 ppm, korzystnie od 500 do 2000 ppm Mn, mniej niż 120 ppm, korzystnie od 50 do 70 ppm S, od 100 do 400 ppm, korzystnie od 200 do 350 ppm Al_rozp, od 30 do 130 ppm, korzystnie od 60 do 100 ppm N i mniej niż 50 ppm, korzystnie mniej niż 30 ppm Ti i pozostałość stanowiącą żelazo i mniej ważne zanieczyszczenia, w sposób ciągły odlewa się w postaci wlewek, które poddaje się wysokotemperaturowemu wyżarzaniu, walcowaniu na gorąco, walcowaniu na zimno w pojedynczym etapie lub w więcej niż jednym etapie, a otrzymane, walcowane na zimno taśmy poddaje się ciągłemu wyżarzeniu w celu przeprowadzenia pierwszej rekrystalizacji i odwęglaniu, powleka się separatorem wygrzewania i wyżarza się w piecu komorowym w celu finalnej obróbki wtórnej rekiystalizacji, który charakteryzuje się tym, że wlewki wygrzewa się w temperaturze pomiędzy 1200°C 11350°C, korzystnie pomiędzy 1270°C i 1310°C, walcuje na gorąco i zwija otrzymaną taśmę w temperaturze niższej niż 700°C, korzystnie niższej niż 600°C, po czym przeprowadza się szybkie ogrzewanie taśmy walcowanej na gorąco w temperaturze pomiędzy 1000°C i 1150°C, korzystnie pomiędzy 1060°C i 1130°C z następnym ochłodzeniem do temperatury pomiędzy 800°C i 950°C, korzystnie pomiędzy 900°C i 950°C i z następnym chłodzeniem, korzystnie woda i parą wodną począwszy od temperatury pomiędzy 700°C i 800°C, po czym przeprowadza się walcowanie na zimno w co najmniej w jednym etapie, po czym przeprowadza się ciągle wyżarzanie odwęglające taśmy walcowanej na zimno w całkowitym czasie pomiędzy 50 i 350 sekund, w temperaturze pomiędzy 800°C i 950°C w wilgotnej atmosferze azotowo-wodorowej przy pH₂O/pH₂ w zakresie pomiędzy 0,3 i 0,7, a następnie w sposób ciągły prowadzi się wyżarzanie azotujące w temperaturze pomiędzy 850°C i 1050°C w okresie pomiędzy 15 i 120 sekund, w atmosferze azot-wodór wprowadzając do pieca gaz zawierający NH₃ w ilościach pomiędzy 1 i 35, korzystnie pomiędzy 1 19 standardowych litrów na kilogram taśmy, z zawartościąpary wodnej pomiędzy 0,5 i 100 g/m³, po czym przeprowadza się zwykłą obróbkę finalną obejmującą wyżarzanie w celu wtórnej rekrystalizacji podczas którego taśmę ogrzewa się w temperaturze pomiędzy 700°C i 1200°C w okresie pomiędzy 2 i 10 godzin, korzystnie mniej niż 4 godziny.

Odlewane w sposób ciągły wlewki korzystnie mająnastępujący, kontrolowany skład: Si od 2,5% do 3,5% wagowych, C pomiędzy 250 i 550 ppm, Mn pomiędzy 800 i 1500 ppm, N pomiędzy 60 i 100 ppm, S pomiędzy 60 i 80 ppm, Ti mniej niż 40 ppm i pozostałość składająca się z żelaza i mniej istotnych zanieczyszczeń.

Walcowanie na zimno korzystnie ma miejsce w pojedynczym etapie, przy utrzymywaniu wartości temperatury walcowania na zimno niższej niż 180°Ć w co najmniej w jednej części walcowania, zwłaszcza w dwóch pośrednich przejściach walcowania temperatura powinna wynosić pomiędzy 200°C i 220°C.

Temperatura odwęglania korzystnie wynosi pomiędzy 830°C 1880°C, podczas gdy wyżarzanie azotując korzystnie prowadzi się w temperaturze 950°C lub wyższej.

Podstawę przedstawionego wynalazku można wyjaśnić w ten sposób, że ważne jest utrzymywanie pewnej ilości, inhibitora nadającego się do ograniczania wzrostu ziarna w stali w jej etapach produkcji aż do wyżarzania azotującego. Takie inhibitory pozwalająna pracę w stosunkowo niskich temperaturach z jednoczesnym pominięciem ryzyka niekontrolowanego wzrostu ziama, który mógłby być powodem dużych strat jeśli chodzi o wydajność i jakość magnetyczną. Teoretycznie jest to możliwe do przeprowadzenia kilkoma różnymi sposobami, ale dla celów wynalazku wybrano sposób, w którym utrzymuje się temperaturę ogrzewania wlewków przy wartości wystarczająco wysokiej aby rozpuścić znaczącą ilość inhibitorów, ale jeszcze na tyle niską aby zapobiec tworzeniu się ciekłego żużla, a w konsekwencji stosowania kosztownych specjalnych pieców.

Następne strącenie tych inhibitorów, pozwala, między innymi, na zwiększenie temperatury azotowania do wartości, przy której otrzymuje się bezpośrednie strącanie glinujako azotek i na zwiększenie szybkości penetracji i dyfuzji azotu w taśmie. Obecna w matrycy druga faza służy jako zarodki tego strącania, które jest wywołane przez dyfuzję azotu, umożliwiającą również bardziej jednorodne rozmieszczenie zaabsorbowanego azotu na grubości taśmy.

182 830

Sposób według przedstawionego wynalazku przedstawiony został w przykładach jego wykonania.

Przykład 1. Odlano wlewki szeregu stali, których skład podano w tabeli 1.

Tabela 1

Nr Si % C Ppm Mn % s ppm Al ^nOZp ppm N ppm Ti Ppm

2 1580 1940

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.