PL190832B1 - Sposób wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach i elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach - Google Patents

Sposób wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach i elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach

Info

Publication number
PL190832B1
PL190832B1 PL343193A PL34319399A PL190832B1 PL 190832 B1 PL190832 B1 PL 190832B1 PL 343193 A PL343193 A PL 343193A PL 34319399 A PL34319399 A PL 34319399A PL 190832 B1 PL190832 B1 PL 190832B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
strip
treatment
annealing
temperature
nitriding
Prior art date
Application number
PL343193A
Other languages
English (en)
Other versions
PL343193A1 (en
Inventor
Stefano Fortunati
Stefano Cicale'
Giuseppe Abbruzzese
Original Assignee
Acciai Speciali Terni Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acciai Speciali Terni Spa filed Critical Acciai Speciali Terni Spa
Publication of PL343193A1 publication Critical patent/PL343193A1/xx
Publication of PL190832B1 publication Critical patent/PL190832B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying 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
    • C21D8/1255Modifying 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 with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying 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
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying 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
    • C21D8/1222Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying 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
    • C21D8/1233Cold rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Package Frames And Binding Bands (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania tasm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach, obejmujacy kolejno etapy walcowania na zimno tasmy ze stali krzemowej, zawierajacej, w procentach wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, ciaglego wyzarzania walcowanej na zimno tasmy w celu przeprowadzenia pierwotnej rekry- stalizacji i wzrostu krysztalów ziaren, ciaglego wyzarzania w celu przeprowadzenia azotowania pierwotnie rekrystali- zowanej tasmy, znamienny tym, ze obejmuje kombinacje nastepujacych wspólzaleznych etapów: (i) tasma, która ma byc walcowana na zimno, juz zawiera czastki drugiej fazy, zdolne do hamowania wzrostu ziaren, rozmieszczone równomiernie w matrycy i zawierajace co najmniej jeden pierwiastek wybrany sposród siarki, azotu i selenu, w takiej ilosci i w takim rozkladzie, ze wartosc Iz, wyznaczana z zaleznosci Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczaja odpowiednio udzial objetosciowy i srednie wymiary czastek drugiej fazy, wynosi od 300 do 1400 cm -1 (ii) etap azotowania przeprowadza sie w celu wytworzenia wtracen równomiernie rozmieszczo- nych w grubosci tasmy, przydatnych w kontrolowaniu wtórnej rekrystalizacji i sterowania nia; oraz (iii) po etapie azoto- wania przeprowadza sie ciagle wyzarzanie w celu co najmniej rozpoczecia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji. 12. Elektrotechniczna tasma stalowa o orientowanych ziarnach, do zastosowan elektromagnetycznych, wy- tworzona w procesie obejmujacym kolejno etapy walcowania na zimno tasmy ze stali krzemowej, zawierajacej w procentach wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, ciaglego wyzarzania walcowanej na zimno tasmy w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu krysztalów ziaren, ciaglego wyzarzania w celu przeprowadzenia azotowania pierwotnie rekrystalizowanej tasmy, znamienna tym, ze zawiera, przed walco- waniem na zimno, czastki drugiej fazy rozproszone w matrycy i zawierajace co najmniej jeden pierwiastek wybrany sposród siarki, azotu i selenu, w takiej ilosci i w takim rozkladzie, ze wartosc Iz, wyznaczana z zaleznosci: Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczaja odpowiednio udzial objetosciowy i srednie wymiary czastek drugiej fazy, wynosi od 300 do 1400 cm -1 . PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Dziedzina wynalazku
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach, a w szczególności sposobu, w którym, podczas ciągłej obróbki po rekrystalizacji pierwotnej można doprowadzić do końca lub co najmniej rozpocząć rekrystalizację wtórną. Wynalazek dotyczy także elektrotechnicznej taśmy stalowej o orientowanych ziarnach wytworzonej sposobem według wynalazku.
Stan techniki
Wiadomo, że w taśmach ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach wymaganą końcową charakterystykę magnetyczną osiąga się na drodze złożonej serii wzajemnie uzależnionych przekształceń struktury taśmy, które zachodzą podczas końcowej obróbki, wtórnej rekrystalizacji.
Etap ten, w użytym znaczeniu będący etapem, w którym ziarna o wskaźniku Millera < 0,01 (110) rozwijają się z dużą prędkością, dotychczas osiągano w wyniku wyjątkowo długotrwałego wyżarzania w wysokiej temperaturze w piecach do statycznego wyżarzania (wyżarzanie w piecach komorowych), w których umieszcza się ciasno zwinięte zimne kręgi taśmy o wymaganej końcowej grubości, zazwyczaj o wadze od 6 do 18 ton, po czym kręgi te wyżarza się, chłodzi i wyładowuje. W takim wyżarzaniu statycznym eliminuje się również z taśmy elementy, które mogłyby pogorszyć jej końcową jakość oraz tworzy się na powierzchni taśmy powłoka, określana jako „błona szklista”, przydatna jako izolacja elektryczna taśmy oraz działająca jako podłoże dla dalszych niezbędnych powłok.
Takie wyżarzanie w piecu komorowym ma jednak pewne znaczące wady, do których należy długi czas trwania obróbki, wymagający kilku dni, oraz to, że jeden wsad składa się z szeregu kręgów. Takie kręgi, z uwagi na wysoką temperaturę i czas obróbki, odkształcają się pod własnym ciężarem, co stwarza konieczność likwidacji odkształconych stref w operacji na drodze cięcia wzdłużnego. Powstaje więcej odpadów z uwagi na stykanie się sąsiednich zwojów kręgu, co zachodzi nawet wtedy, gdy podczas wyżarzania zastosuje się separatory z proszku tlenku. Jeszcze więcej odpadów powstaje na skutek problemów związanych z jakością (pochodzących z uszkodzeń przypisywanych manipulowaniu kręgami podczas załadunku i rozładunku pieców komorowych do wyżarzania, oraz z różnych warunków obróbki, w jakich znajdują się najbardziej zewnętrzne i najbardziej wewnętrzne zwoje kręgów podczas powolnego procesu wyżarzania), co stwarza konieczność usuwania początkowych i końcowych zwojów kręgów. Na dodatek proces nadaje taśmom kształt ze względu na zwijanie, tak że taśmy muszą być następnie poddane dalszej obróbce, aby przywrócić im ponownie płaski kształt, wymagany z uwagi na wytwarzanie produktów końcowych, zazwyczaj rdzeni transformatorowych.
Kolejne wady związane z zastosowaniem wyżarzania w piecu komorowym do końcowej obróbki metalurgicznej taśm o zorientowanych ziarnach, dotyczą kontroli procesu.
W rzeczywistości, choć z jednej strony na oczyszczanie taśmy w wysokiej temperaturze, zasadniczo osiągane na drodze ekstrakcji z fazy stałej pierwiastków, takich jak siarka i azot, w wyniku oddziaływania z atmosferą wyżarzania, nie wpływają w znaczący sposób różnice w atmosferze i temperaturze wzdłuż zwiniętej taśmy (gradient wzdłużny i poprzeczny), to z drugiej strony różnice takie znacząco wpływają na wzrost ziarna i zorientowaną wtórną rekrystalizację.
W rzeczywistości z uwagi na mikroskopową skalę takich procesów metalurgicznych i osobliwości zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, na przebieg procesu krytycznie wpływa fizyczne i chemiczne „mikrośrodowisko”, w którym znajdują się różne części taśmy.
Aby lepiej wyjaśnić znaczenie kontrolowania procesu podczas końcowego metalurgicznego wyżarzania, oraz stosowanych problemów związanych ze statyczną obróbką cieplną, poniżej zostaną wyeksponowane pewne szczegóły w nawiązaniu do stanu techniki oraz zjawisk fizycznych i chemicznych zachodzących podczas obróbki.
Końcowym wynikiem zorientowanej wtórnej rekrystalizacji jest polikrystaliczna struktura, izozorientowana wzdłuż krystalograficznego kierunku łatwiejszej magnetyzacji (<100 zgodnie z konwencją wskaźników Millera), z rozproszeniem kątowym, w przypadku dobrego produktu przemysłowego, poniżej 106. Osiąga się to w subtelnym procesie, w którym wybiera się do wzrostu tylko te kryształy, które już mają powyższą orientację, przy czym kryształy takie stanowią przed wyżarzaniem jedynie bardzo małą część wyjściowej mikrostruktury. W takim procesie następuje zmiana wymiarów w strukturze produktu, wahająca się od kilku pm przez wyżarzaniem do kilku mm po wyżarzaniu.
PL 190 832 B1
Pożądany rezultat takiego procesu, trudny do osiągnięcia w skali, przemysłowej, silnie zależy od warunków obróbki poprzedzającej końcowe wyżarzanie i decydującej o geometrii, stanie powierzchni i mikrostrukturze taśmy.
Jak już wspomniano, taki wynik otrzymuje się podczas końcowego wyżarzania metalurgicznego w sposób krytycznie kontrolowany kinetyką rozwoju wymiarów pewnych cząstek, takich jak sulfidy i azotki obecne w metalowej matrycy, oraz dyfuzją odpowiednich pierwiastków składowych pomiędzy samymi cząstkami, a także w kierunku powierzchni taśmy, a poprzez nią zarówno na zewnątrz, jak i do wewnątrz matrycy metalowej. Ostatnie dwa zjawiska są kontrolowane przez oddziaływania z atmosferą wyżarzającą (mikrośrodowiskiem).
Nawet małe zmiany w kinetyce tych procesów (a także temperatur, w których procesy uaktywniają się i rozwijają) w różnych strefach taśmy, w zależności od różnych mikrośrodowisk powstałych podczas wyżarzania w piecu komorowym, doprowadzają do różnic w rozwoju wzrostu ziarna, co w najlepszym przypadku oznacza różnice w ostatecznych wymiarach ziaren i ich orientacji, co z kolei powoduje wahania w charakterystykach magnetycznych wzdłuż taśmy i w kierunku poprzecznym.
W bardziej krytycznych przypadkach, które jednak nie są bardzo rzadkie w praktyce przemysłowej, takie różnice prowadzą do utraty kontroli zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, z całkowicie nieodpowiednimi charakterystykami magnetycznymi w części produktu końcowego, który musi być w związku z tym poddany dalszemu kondycjonowaniu pod koniec cyklu produkcyjnego, uznany za produkt o gorszej jakości lub złomowany.
Z analogicznych względów reakcje chemiczne na powierzchni zależą od mikrośrodowiska: tak np. na rozwój powierzchniowej utlenionej warstwy w czasie i podczas obróbki cieplnej silnej wpływa reakcja wymiany między matrycą metalową i atmosferą wyżarzania, co jeszcze bardziej komplikuje i tak delikatne aspekty kontroli procesu metalurgicznego.
Różnice pomiędzy różnymi reakcjami powierzchniowymi wywołane przez różne mikrośrodowiska, zależne od geometrii kręgu (początek i koniec taśmy, warstwy zewnętrzne i rdzeń kręgu itp.) bezpośrednio prowadzą do różnic w morfologii i składzie warstwy powierzchniowej taśm.
Charakterystyki powierzchniowe stanowią inny ważny aspekt taśm z zorientowanymi ziarnami, gdyż wpływają one bezpośrednio lub pośrednio na ich właściwości magnetyczne i izolacyjne. W związku z tym wahania w jakości powierzchni wzdłuż taśmy stanowią dla przemysłu problem z jakością produktu, a więc i z kontrolą procesu. Obecnie wyraźnie wiadomo, że wyżarzanie w piecu komorowym taśm ze stali elektrotechnicznej o zorientowanych ziarnach, o ostatecznej grubości, stosowane do wywołania i rozwinięcia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, a także do modyfikowania struktury i morfologii powierzchni, oraz do oczyszczania matrycy z pewnych pierwiastków, niepożądanych w produkcie końcowym, stanowi sposób obróbki pod pewnymi względami niedogodny i drogi, gdyż wymaga dużej liczby instalacji do utrzymania odpowiedniej zdolności produkcyjnej, charakteryzuje się niska wydajnością, trudnością kontrolowania właściwości fizycznych, a przede wszystkim nie pozwala na prowadzenie kontroli procesu, absolutnie niezbędnej w takiej skomplikowanej produkcji, stosowanej we wszystkich innych etapach produkcji, od stalowni do pierwotnej rekrystalizacji.
Jak już stwierdzono, proces wtórnej rekrystalizacji, w przypadku tego typu produktów, obejmuje selektywny wzrost pewnych ziaren o określonej orientacji względem kierunku walcowania i powierzchni taśmy. W wyniku złożoności procesu, dobrze znanej specjalistom, można pozwolić na wzrost głównie pożądanych ziaren, przez zastosowanie tak zwanych inhibitorów wzrostu ziarna, czyli nietlenkowych wtrąceń (sulfidów, selenidów, azotków), które oddziaływują z granicami ziarna, hamując ich ruch i/lub zapobiegając mu (a tym samym wzrostu ziarna).
Gdy inhibitory są równomiernie rozmieszczone w matrycy, struktura ziarna staje się nieznacznie wrażliwa na obróbkę cieplną, do temperatury, w której określone inhibitory, z uwagi na ich termodynamiczną stabilność w stopie i skład chemiczny matrycy metalowej, zaczynają modyfikować swe wymiary na skutek procesu rozpuszczania lub rozpuszczania i wzrostu, przy czym w każdym przypadku w efekcie następuje stopniowe zmniejszenie liczby wtrąceń (zjawisko fizycznego wzrostu kryształów jest kontrolowane wielkością powierzchni drugich faz, stykających się z metalową matrycą).
W tym samym czasie w procesie granice ziaren mogą zacząć znacząco przemieszczać się, co umożliwia wzrost ziaren, który może nastąpić wcześniej i szybciej. Gdyby zapewnioną została odpowiednia kontrola procesu podczas całego cyklu oraz podczas końcowego wyżarzania, tylko nieliczne ziarna rosłyby selektywnie, ze względów dobrze znanych specjalistom, z pożądaną orientacją, z osią <100>, zgodnie ze wskaźnikami Millera, równoległą do kierunku walcowania. Im wyższa jest tempera4
PL 190 832 B1 tura, w której zachodzi proces, tym lepsza jest orientacja rosnących ziaren oraz tym lepsza jest magnetyczna charakterystyka produktu końcowego.
Każdy typ inhibitora wykazuje określoną temperaturę rozpuszczania, rosnącą od sulfidów i selenidów do azotków. Z uwagi na powolne ogrzewanie kręgów w końcowym wyżarzaniu w piecu komorowym, rzeczywista temperatura rozpuszczania inhibitorów zasadniczo odpowiada temperaturze termodynamicznej, tak że temperatura wtórnej rekrystalizacji jest zasadniczo uzależniona od typu stosowanego inhibitora, oraz od składu stopu.
Z tego względu możliwość poprawy charakterystyk magnetycznych produktu końcowego jest z grubsza ograniczona zasadniczo temperaturą rozpuszczania wybranego inhibitora.
W tym miejscu przydatne będzie przypomnienie, jak powstają inhibitory przydatne w kontrolowaniu wzrostu ziaren.
Podczas stosunkowo powolnych procesów zestalania ciekłej stali w czasie jej odlewania, a następnie chłodzenia, pierwiastkowe składniki inhibitorów, które w sposób niejednorodny nagromadzają się w pewnych strefach matrycy, z uwagi na segregację nasilającą się na skutek powolności takich procesów, mogą łatwo ulegać agregacji w nierównomiernie rozmieszczone grubsze cząstki, nieprzydatne dla skutecznego hamowania ruchu granic ziaren, a tym samym ich wzrostu, do żądanej temperatury.
Z uwagi na to, że proces przeróbki stali krzemowej w taśmę obejmuje szereg wysokotemperaturowych obróbek, oczywiste jest, że w każdej z tych obróbek może rozpocząć się niekontrolowany wzrost ziaren, z wynikającą z tego, prawdopodobnie znaczną, utratą jakości. Z tego właśnie powodu procesy zazwyczaj stosowane w produkcji taśm stali elektrotechnicznej obejmują wysokotemperaturową obróbkę odlewanego w sposób ciągły wyrobu (zazwyczaj kęsiska płaskiego), w celu rozpuszczenia z grubsza wytrąconych inhibitorów, tak aby ponownie wytrąciły się one w drobniejszej i równomierniej rozmieszczonej postaci.
Po takiej obróbce wszystkie inne obróbki wysokotemperaturowe muszą być dokładnie kontrolowane, tak aby uniknąć lub ograniczyć wahania w rozkładzie wymiarów cząstek drugich faz; taka kontrola jest oczywiście bardzo subtelna i trudna.
Rozwiązanie powyższych problemów zaproponowano np. w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 225 366 i w EP 0 339 474, w celu radykalnego zmodyfikowania procedury, utrzymania praktycznie niezmodyfikowanych grubszych cząstek wytrąconych podczas zestalania stali, przeprowadzenie następnych obróbek w temperaturze niższej niż zazwyczaj, oraz wytworzenie inhibitorów przydatnych do hamowania wzrostu ziaren jedynie w ostatnich etapach procesu, przez wprowadzenie azotu do taśmy, a więc wytworzenie azotków.
Taka technologia, co najmniej częściowo oparta na takich podstawach, zaproponowana w 1966 roku (japońskie zgłoszenie patentowe, pierwszeństwo nr 41-26533) wykazuje jednak w dalszym ciągu pewne wady w warunkach przemysłowych, związane między innymi z tym, że z uwagi na brak inhibitorów wszystkie obróbki cieplne, nawet w stosunkowo niskiej temperaturze, muszą być dokładnie kontrolowane, aby uniknąć niepożądanego wzrostu ziaren, a także z tym, że rozkład inhibitorów, przydatnych w kontrolowaniu wzrostu ziaren i zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, osiąga się podczas powolnego ogrzewania do temperatury wyżarzania podczas końcowego wyżarzania w piecu komorowym, w wyniku przenikania azotu bezpośrednio do tej fazy, a następnie dyfuzji i wytrącania się azotków w całej grubości taśmy, albo ciągłego azotowania (przed wyżarzaniem w piecu komorowym), które jednak musi być ograniczone w takich niezbyt wysokiej temperaturze, na skutek czego na powierzchni taśmy wytrącają się mało stabilne azotki, głównie z krzemem, który z uwagi na obfite występowanie w metalowej matrycy, będzie wiązać się z azotem w pobliżu powierzchni taśmy, blokując jego dalszą dyfuzję. Takie azotki oparte na krzemie są nieprzydatne dla pożądanego hamowania wzrostu ziaren i dopiero podczas prowadzonego następnie powolnego ogrzewania przy wyżarzaniu w piecu komorowym, będą rozkładać się i uwalniać azot, który może wówczas dyfundować do taśmy i tworzyć pożądane trwałe azotki oparte na glinie (Takahashi, Harase: Materials Science Forum, 1966, tom 204-204, 143-154; EP 0 494 730 A2, str. 5, wiersze 3-44).
W związku z trudnościami związanymi ze znanymi sposobami w produkcji taśm stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach, opracowano oryginalną i wysoce nowatorską technologię, zgodnie z którą można, podczas ciągłego odlewania stali, po wysokotemperaturowym wyżarzaniu odlanego elementu, albo po walcowaniu na gorąco, zapewnić powstanie w ograniczonej ilości użytecznego wytrąconego inhibitora, osłabić krytyczne znaczenie temperatur obróbki oraz, w szczególności, prowadzić ciągłe azotowanie w temperaturach na tyle wysokich, aby zapewnić penetrację azotu
PL 190 832 B1 w całej grubości taśmy, z równoczesnym bezpośrednim tworzeniem się azotków opartych na glinie, o morfologii przydatnej w kontrolowaniu hamowania wzrostu ziaren.
Powyższą technologię opisano w zgłoszeniach PCT, PCT/EP97/04005, PCT/EP97/04007, PCT/EP97/04080 i 30 PCT/EP97/04089.
Jakkolwiek wyżej opisane nowe technologie reprezentują znaczący postęp w produkcji taśm stali elektrotechnicznej, zarówno typu „o zwykłych orientowanych ziarnach” (o przenikalności magnetycznej do około 1890 mT), jak i typu „super zorientowanego” (o przenikalności magnetycznej ponad 1900 mT), w dalszym ciągu istnieje wiele punktów wymagających obszernych badań i dokładnych rozwiązań.
Do takich punktów należy statyczne wyżarzanie w piecu komorowym, które, jak to opisano uprzednio, jest w dalszym ciągu uważane za niezbędne w celu osiągnięcia pożądanych właściwości magnetycznych i jest w całym świecie stosowane przez producentów stali elektrotechnicznej, mimo stwarzania problemów związanych z wydajnością, kosztami i kontrolą procesu.
Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyżej opisanych niedogodności, zaproponowanie sposobu, w którym wtórną rekrystalizację, prowadzoną dotychczas w piecach komorowych do wyżarzania, osiąga się lub co najmniej w znaczącym stopniu rozpoczyna, w procesie szybkiej obróbki ciągłej po rekrystalizacji pierwotnej i azotowaniu z bezpośrednim tworzeniem się azotków opartych na glinie, co umożliwia dokładniejszą kontrolę procesu w fazie zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, a także umożliwia dobór wyjściowej temperatury rekrystalizacji, co ułatwia sterowanie piecem komorowym do wyżarzania i powoduje, że jest ono mniej krytyczne.
Opis wynalazku
Według wynalazku sposób wytwarzania taśmy ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach, obejmuje kolejno etapy walcowania na zimno taśmy ze stali krzemowej zawierającej, w procentach wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, ciągłego wyżarzania walcowanej na zimno taśmy w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu kryształów ziaren, ciągłego wyżarzania w celu przeprowadzenia azotowania pierwotnie rekrystalizowanej taśmy i charakteryzuje się tym, że obejmuje kombinację następujących współzależnych etapów: (i) taśma, która ma być walcowana na zimno, już zawiera cząstki drugiej fazy, zdolne do hamowania wzrostu ziaren, rozmieszczone równomiernie w matrycy i zawierające co najmniej jeden pierwiastek wybrany spośród siarki, azotu i selenu, w takiej ilości i w takim rozkładzie, że wartość Iz, wyznaczana z zależności:
Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczają odpowiednio udział objętościowy i średnie wymiary cząstek drugiej fazy, wynosi od 300 do 1400 cm1, (ii) etap azotowania przeprowadza się w celu wytworzenia wtrąceń równomiernie rozmieszczonych w grubości taśmy, przydatnych w kontrolowaniu wtórnej rekrystalizacji i sterowania nią; oraz (iii) po etapie azotowania przeprowadza się ciągłe wyżarzanie w celu co najmniej rozpoczęcia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji.
Korzystnie podczas walcowania na zimno taśmy ze stali zawierającej krzem, przeprowadza się co najmniej jeden etap deformacji, bez pośredniego wyżarzania, ze stosunkiem zmniejszenia grubości powyżej 70%.
Korzystnie taśmę ze stali krzemowej zawierającą, w % wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, < 0,03 (S + Se), < 0,2 Sn i < 0,40 Cu, poddaje się kombinacji następujących współzależnych etapów:
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 700 do 1000°C;
• cieplnej obróbce azotującej w temperaturze w zakresie od 800 do 1100°C;
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 1000 do 1200°C, pod koniec której co najmniej rozpoczyna się wtórna rekrystalizacja;
• obróbce oczyszczającej, którą można również zastosować do dokończenia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, w temperaturze powyżej 1100°C, przez okres czasu poniżej 15 minut.
Wszystkie powyższe obróbki prowadzi się w sposób ciągły, z tym że co najmniej jedną obróbkę można przeprowadzić jako wyżarzanie statyczne.
Korzystnie taśmę ze stali krzemowej zawierającą, w % wagowych, 0,003-0,08 C, < 0,04 Al, < 0,01 N, < 0,40 Mn, < 0,005 (S + Se), < 0,3 Cu i < 0,20 Sn, poddaje się następującym etapom:
PL 190 832 B1 • obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu ziaren, którą można również zastosować jako etap wyżarzania odwęglającego, w temperaturze od 700 do 1000°C;
• cieplnej obróbce azotującej w temperaturze w zakresie od 800 do 1100°C;
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 1000 do 1200°C, pod koniec której wtórna rekrystalizacja zostaje zakończona; przy czym wszystkie powyższe obróbki prowadzi się w sposób ciągły.
Po rozpoczęciu wtórnej rekrystalizacji można prowadzić dalszą obróbkę azotującą w temperaturze w zakresie od 900 do 1100°C.
Korzystnie co najmniej część obróbek obejmuje fazę ogrzewania z szybkością od 400 do 800°C/s.
Najkorzystniej obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C, cieplną obróbkę azotującą prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C, obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 1050 do 1150°C, a obróbkę cieplną oczyszczającą prowadzi się w temperaturze od 1150 do 1250°C.
Korzystnie co najmniej część obróbek obejmuje fazę ogrzewania z szybkością od 400 do 800°C/s.
Według wynalazku elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach, do zastosowań elektromagnetycznych, wytworzona w procesie zgodnym z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że zawiera, przed walcowaniem na zimno, cząstki drugiej fazy rozproszone w matrycy i zawierające co najmniej jeden pierwiastek wybrany spośród siarki, azotu i selenu, w takiej ilości i w takim rozkładzie, że wartość Iz, wyznaczana z zależności
Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczają odpowiednio udział objętościowy i średnie wymiary cząstek drugiej fazy, wynosi od 300 do 1400 cm-1.
Korzystnie taśma zawiera wtrącenia równomiernie rozmieszczone w grubości taśmy, przydatne w kontrolowaniu wtórnej rekrystalizacji i sterowania nią, wytworzone w etapie azotowania.
Korzystnie taśma stalowa według wynalazku została otrzymana w procesie, w którym po etapie azotowania przeprowadzono ciągłe wyżarzanie w celu co najmniej rozpoczęcia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji.
Korzystnie pod koniec azotowania wszystkie wtrącenia bezpośrednio niezbędne do kontrolowania zorientowanej wtórnej rekrystalizacji i sterowania nią, są równomiernie rozmieszczone w całej grubości taśmy.
Korzystnie taśma stalowa po wyżarzaniu ciągłym zawiera zorientowane, wtórnie rekrystalizowane ziarna o wielkości co najmniej 0,3 mm.
Stal do stosowania zgodnie z wynalazkiem zawiera, w % wagowych, następujące pierwiastki: Si 2,0-5,5; C 0,003-0,08; Als 0,010-0,040; N 0,003-0,010; Cu 0-0,40; Mn 0,03-0,30; S 0,004-0,030; Sn < 0,20; obecne mogą być również inne pierwiastki, takie jak Cr, Mo, Ni, w łącznej ilości poniżej 0,35% wagowych. Mogą być także obecne inne użyteczne pierwiastki tworzące azotki, takie jak Ti, V, Zr, Nb. Resztę stali stanowi zasadniczo żelazo i nie dające się uniknąć zanieczyszczenia. Korzystnie pewne pierwiastki muszą być obecne w następujących ilościach, w % wagowych: C 0,03-0,06; Als 0,025-0,035; N 0,006-0,009; Mn 0,05-0,15; S 0,006-0,025. Miedź może być obecna w ilościach w zakresie od 0,1 do 0,2% wagowych.
Ciekła stal może być odlewana w sposób ciągły dowolnym znanym sposobem, również z wykorzystaniem ciągłego odlewania cienkiego kęsiska płaskiego lub taśmy.
Podczas chłodzenia po ogrzewaniu w wysokiej temperaturze ciągłego odlanego wyrobu, oraz podczas walcowania na gorąco, stosuje się takie warunki obróbki, znane specjalistom, aby otrzymać użyteczny poziom hamowania, w zakresie od 300 do 1400 cm'1 zgodnie z wzorem:
Iz = 1,9 fv/r w którym Iz oznacza poziom hamowania, fv oznacza udział objętościowy użytecznych wytrąconych cząstek, a r oznacza średni wymiar tych wytrąconych cząstek.
Wymiary ziarna otrzymanego podczas pierwotnej rekrystalizacji, a następnie kontrolowanego wzrostu, reguluje się temperaturą i czasem trwania wyżarzania odwęglającego; zależność pomiędzy
PL 190 832 B1 tymi dwoma parametrami i otrzymanymi wymiarami ziaren zależy od składu chemicznego, od cyklu ogrzewania odlanego wyrobu i od grubości taśmy.
Wymiary ziarna otrzymane przed obróbką azotującą zależą również od osiągnięcia przez taśmę temperatury obróbki podczas obróbki ciągłej.
Przykładowo w tabeli 1 przedstawiono zależność pomiędzy wymiarami ziarna i temperaturą obróbki dla taśmy stalowej o grubości 0,30 mm, zawierającej 290 ppm Al, 80 ppm N, 1400 ppm Mn, 1000 ppm Cu, 70 ppm S, walcowanej na gorąco przy temperaturze ogrzanego kęsiska 1300°C; wymiary ziaren ustalono analizując walcowane próbki przerabiane w różnych temperaturze w pierwszej części ciągłej obróbki cieplnej, z przerwaniem obróbki przed etapem wysokotemperaturowego azotowania.
T a b e l a 1
Temperatura °C Średnia średnica ziarna, mm
830 18
850 20
870 22
890 25
Gdy stosuje się kompozycje stalowe o bardzo małej zawartości węgla, kontrolowanie wyżarzania odwęglającego, zazwyczaj związanego z pierwotną rekrystalizacją, może nie być konieczne.
Azot, który głęboko penetruje w taśmę stalową podczas azotowania wysokotemperaturowego, korzystnie tworzy azotki oparte na glinie. Jednakże według wynalazku można także stosować inne przydatne pierwiastki tworzące azotki, takie jak np. Ti, V, Zr, Nb.
W wysokotemperaturowej obróbce po etapie azotowania rozpoczyna się i ewentualnie zachodzi do końca zorientowania wtórna rekrystalizacja. W rzeczywistości można doprowadzić do końca etap azotowania w czasie krótszym od czasu, w którym taśma przechodzi przez piec do azotowania. Można to dogodnie wykorzystać do co najmniej rozpoczęcia wtórnej rekrystalizacji w piecu do azotowania. Jednakże ciągłą obróbkę zmierzająca do co najmniej rozpoczęcia wtórnej rekrystalizacji można również przeprowadzić w innym piecu, nawet po ochłodzeniu taśmy.
Wyrażenie „początek zorientowanej wtórnej rekrystalizacji” oznacza proces, w którym niewielka część ziaren obecnych w matrycy i mających orientację pożądaną w produkcie końcowym, zaczyna szybko i znacząco rosnąć, osiągając wymiar znacząco różny (większy) niż pozostałe ziarna (o średnim wymiarze). Według wynalazku selektywny wzrost tej części ziaren jest taki, że interesujące ziarna można zaobserwować gołym okiem (ich główny wymiar jest szacowany na około 0,3 mm) pod koniec obróbki, ciągłego wyżarzania, po odpowiednim przygotowaniu próbki.
Co najmniej część różnych etapów ogrzewania wyżej opisanego sposobu można prowadzić z wysoką szybkością, w około 400-800°C/s; w taki sposób wydłużyć można czas, w którym taśmę można utrzymywać w temperaturze obróbki przy takiej samej długości instalacji, w związku z czym zwiększa się zdolność produkcyjna procesu.
Ponadto, jak wiadomo, szybkie ogrzewanie w wysokiej temperaturze w pierwotnej rekrystalizacji powoduje powstanie dużej liczby zarodków krystalizacji biorących udział w procesie, a także kryształów, które mogą następnie rosnąć. W efekcie we wtórnej rekrystalizacji będzie w związku z tym uczestniczyć duża liczba ziaren, co przyspiesza proces wtórnej rekrystalizacji, który rozpoczyna się i kończy wcześniej.
Osiągnięcie temperatury obróbki z tak dużą szybkością, będącą typową szybkością w ciągłych obróbkach wyżarzeniowych, podczas trzeciej fazy cyklu według wynalazku (bezpośrednio po etapie azotowania), umożliwia zdefiniowanie z góry temperatury, w której rozpocznie się wtórna rekrystalizacja, w przeciwieństwie do procesu w piecu komorowym do wyżarzania, w którym, z uwagi na nieuchronnie niską szybkość ogrzewania, temperatura początku wtórnej rekrystalizacji jest powiązana w złożony, nie dający się kontrolować sposób, z rodzajem stosowanego inhibitora i z zestawem warunków i mikrośrodowiska, które ustalają się na powierzchni taśmy podczas długiego cyklu obróbki.
Według wynalazku temperatura początku wtórnej rekrystalizacji, a także temperatura, w której ta rekrystalizacja rozwija się i kończy, są w znacznym stopniu niezależne od granic termodynamicznych i fizykochemicznych, takich jak rozpuszczalność składników inhibitorowych, współczynniki dyfuzji, ruchliwość granicy ziaren itp.
PL 190 832 B1
Realizacja, lub co najmniej rozpoczęcie procesu wtórnej rekrystalizacji podczas obróbki ciągłej po pierwotnej rekrystalizacji i powstaniu żądanego inhibitora w matrycy metalu taśmy umożliwia również bardzo precyzyjne kontrolowanie, w cyklach produkcyjnych w skali przemysłowej, warunków wyżarzania (np. temperatury i składu atmosfer wyżarzania). Zapewnić można utrzymanie takich warunków na stałym poziomie, na całej długości i szerokości taśmy, a ponadto można je nastawiać, zależnie od potrzeb, dla każdego kręgu.
Kolejną ważną cechę wynalazku stanowi możliwość kontrolowania warunków końcowego procesu wyżarzania, przez bezpośredni pomiar na wylocie linii do obróbki ciągłej charakterystyki magnetycznej otrzymanych w wyniku rozwoju wtórnej zorientowanej rekrystalizacji.
Zastosowanie ciągłych pomiarów charakterystyki magnetycznej na końcu obróbki dynamicznego wyżarzania jest znaną techniką, w pewnych przypadkach dobrze ustabilizowaną, pośredniego oceniania innych charakterystyk metalurgicznych taśmy stalowej, takich jak wymiary ziaren.
W takim przypadku można przeprowadzić bezpośredni pomiar funkcjonalnych charakterystyk produktu, z oczywistymi zaletami z punktu widzenia realizacji kontroli procesu.
W odniesieniu do powyższego należy zwrócić uwagę, że we wszystkich znanych cyklach produkcyjnych elektrotechnicznej taśmy stalowej z orientowanymi ziarnami, stosowanych w praktyce, oraz tych, które opisano w literaturze, zorientowana wtórna rekrystalizacja rozpoczyna się i kończy podczas statycznego wyżarzania, tak że po rozpoczęciu wyżarzania, obejmującego zazwyczaj szereg kręgów, nie można zmienić warunków obróbki, tak aby wpływać na jej wyniki. Końcową charakterystykę magnetyczną można w rzeczywistości ocenić dopiero po zakończeniu prowadzonej następnie obróbki termicznego prostowania i powlekania.
W praktyce przemysłowej jest to niebezpieczne ograniczenie, które producenci muszą dotychczas akceptować; jeśli jednak pewne problemy pojawią się w kontroli procesu podczas cyklu produkcyjnego, oznaczać to będzie wyprodukowanie dużych ilości produktu o niskiej lub nawet nie dającej się zaakceptować jakości, zanim ustali się, że wystąpiły pewne problemy.
Według wynalazku po wtórnej rekrystalizacji w cyklu ciągłym taśmę można również poddać ciągłej obróbce w celu usunięcia azotu, który nie jest już więcej przydatny, a także innych pierwiastków niekorzystnie wpływających na ostateczną jakość stali, a także poddać ostatecznej obróbce w celu wytworzenia powłoki ochronnej i izolacyjnej. W odniesieniu do tej ostatniej obróbki, można ją przeprowadzić jako wyżarzanie jasne itp., unikając powstawania powłoki szklistej, w przypadku, gdy przydatne są innego typu powłoki, np. cieńsze, w celu poprawy czynnika przestrzennego w produkcji ostatecznych wyrobów, np. rdzeni transformatorowych.
Stal po wyżarzaniu z wtórną rekrystalizacją można także poddać obróbce w piecach komorowych, np. w celu usunięcia siarki, przy czym obróbka taka nie jest już tak ściśle ograniczona gradientami cieplnymi, szybkością ogrzewania itp., tak że czas jej trwania zdecydowanie skraca się.
Taśma otrzymana na linii do ciągłej obróbki może stanowić produkt końcowy, nie wymagający prowadzenia obróbki w celu wytworzenia powłoki izolacyjnej w innej linii, z tym że obróbkę tę można przeprowadzić jako proces ciągły na tej samej linii, na której prowadzi się rekrystalizację pierwotną, wzrost ziarna i rekrystalizację wtórną.
Techniczne i jakościowe aspekty wynalazku zilustrowano w poniższych przykładach, które należy, traktować jedynie jako wyjaśnienie, a nie ograniczenie istoty i zakresu wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Wykonano w warunkach przemysłowych kilka kręgów stali krzemowej, zawierającej 240-350 ppm aluminium rozpuszczalnego w kwasie, różniących się składem, sposobem odlewania i warunkami walcowania na gorąco. Odpowiednie taśmy walcowane na gorąco, o grubości od 2,1 do 2,3 mm, poddano obróbce otrzymując taśmę walcowaną na zimno o grubości 0,29 mm (w pewnych przypadkach otrzymane w instalacji przemysłowej, w innych w instalacji doświadczalnej). We wszystkich przypadkach przed walcowaniem na zimno pobierano próbki taśm w celu oznaczenia zawartości nie utlenionych wtrąceń. Następnie w każdej próbce poziom inhibitorów określano na podstawie objętościowego udziału drugich faz i średnich wymiarów obserwowanych cząstek, zgodnie z wyżej podaną zależnością
Iz = 1,9 fv/r
W poniższej tabeli 2 podano wartości otrzymane dla 7 kręgów.
PL 190 832 B1
T a b e l a 2
Próbka a b c D e f g
Iz (cm1) 250 660 830 620 1015 2700 2010
Siedem kręgów walcowanych na zimno poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu w następującym cyklu:
• pierwsza strefa: obróbka w temperaturze 850°C przez 210 s, w wilgotnej atmosferze azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,58;
• druga strefa: obróbka w temperaturze 970°C przez 30 s, w wilgotnej atmosferze azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,03, w mieszaninie gazowej zawierającej amoniak, przy szybkości przepływu 50 litrów NH3/m2 taśmy, na minutę obróbki;
• trzecia strefa: obróbka w temperaturze 1120°C w wilgotnej atmosferze azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,01;
• chłodzenie w suchym azocie do 200°C, a następnie chłodzenie w powietrzu do temperatury pokojowej.
Otrzymane w ten sposób taśmy powleczono separatorem wyżarzania opartym na MgO, i poddano zwykłemu wyżarzaniu w następującym cyklu termicznym:
(i) ogrzewanie od 30 do 1200°C w ciągu 3 godzin, w atmosferze z 50% azotu/wodoru;
(ii) wygrzewanie w 1200°C przez 3 godziny w atmosferze czystego wodoru;
(iii) ochłodzenie w atmosferze wodoru do 800°C i w atmosferze azotu do temperatury pokojowej.
Z każdej taśmy wyżarzanej w sposób ciągły pobrano próbki, po czym próbki strawiono kwasem i przygotowano przekroje poprzeczne do obserwacji mikrostruktury metalograficzej. W tych samych próbkach oznaczono zawartość azotu i dla każdej próbki wyliczono ilość azotu wprowadzonego podczas azotowania. W tabeli 3 przedstawiono wyniki, ilość wprowadzonego azotu, udział procentowy frakcji ziaren z wtórnej rekrystalizacji i właściwości magnetyczne, po wyżarzaniu w piecu komorowym.
T a b e l a 3
a b C d e f g
Wprowadzony [ N], ppm 126 133 152 180 112 156 122
B800 (mT) 1540 1940 1925 1930 1880 1590 1670
P 17 (W/kg) 2,58 0,95 0,98 0,92 1,17 2,37 1,68
Ziarna z wtórnej rekrystalizacji (% frakcji) 0 7 5 3 10 0 0
P r z y k ł a d 2
Wykonano 160 tonowy wytop o następującym składzie, w % wagowych lub ppm: Si 3,2%, C 430 ppm, Mn 1500 ppm, S 70 ppm, Als 280 ppm, N 80 ppm, Sn 800 ppm, Cu 1000 ppm, resztę stanowi żelazo i nie dające się uniknąć zanieczyszczenia.
Kęsiska ogrzewano w 1300°C przez 3 godziny, po czym rozwalcowano na gorąco do grubości 2,1 mm. Taśmy walcowane na gorąco poddano wyżarzaniu normalizującemu (1050°C przez 40 s) i rozwalcowano na zimno, do grubości 0,30 mm.
Część taśm walcowanych na zimno (5 kręgów) poddano rekrystalizacji, azotowaniu i obróbce powodującej wzrost ziaren, w sposób podobny do opisanego w przykładzie 1, a 5 kręgów poddano obróbce w tej samej linii i w takich samych warunkach temperatury i wilgotności, ale bez dodawania amoniaku w strefie azotowania.
Wszystkie kręgi poddano oczyszczaniu w sposób podany w poprzednim przykładzie.
W poniższej tabeli 4 podano ilość amoniaku dodawaną w strefie azotowania, ilość wprowadzonego azotu i charakterystyki magnetyczne otrzymane w przypadku każdego kręgu.
PL 190 832 B1
T a b e l a 4
Krąg nr NH3 (litry/m3 min) Wprowadzony N (ppm) B800 (mT)
1 50 120 1930
2 50 130 1920
3 50 115 1935
4 50 125 1915
5 50 140 1900
6 0 0 1540
7 0 0 1530
8 0 0 1550
9 0 0 1543
10 0 0 1520
P r z y k ł a d 3
Odlewane w sposób ciągły wyroby ze stali, zawierającej, w % wagowych lub ppm Si 3,2%, C 500 ppm, Als 280 ppm, Mn 1500 ppm, S 35 ppm, N 40 ppm, Cu 3000 ppm, Sn 900 ppm, ogrzewano w 1280°C, po czym rozwalcowano na gorąco do grubości 2,1 mm; taśmy walcowane na gorąco poddano wyżarzaniu w 1050°C przez 60 s, po czym rozwalcowano na zimno do grubości 0,30 mm; otrzymane taśmy poddano wyżarzaniu odwęglającemu w wilgotnej azocie/wodorze w 850°C przez 200 s i azotowano w 900°C w mieszaninie azotu, wodoru i amoniaku, w wyniku czego do taśm wprowadzono 100 ppm azotu. Taśmy ogrzano do 1100°C w ciągu 3 minut i utrzymywano w tej temperaturze przez 15 minut, w atmosferze azotu/wodoru, po czym ochłodzono. Średnia B800 otrzymanych taśm wynosiła 1910 mT.
P r z y k ł a d 4
Ze stali o składzie, w % wagowych lub ppm: Si 3,1%, C 500 ppm, Mn 1350 ppm, S 60 ppm, Als 270 ppm, N 60 ppm, Sn 700 ppm, Cu 2300 ppm, resztę stanowi żelazo i nie dające się uniknąć zanieczyszczenia, odlano taśmę o grubości 3 mm.
Taśmę wyżarzano następnie w 1100°C przez 60 s, po czym rozwalcowano na zimno do grubości 0,30 mm.
Taśmę walcowaną na zimno poddano następnie wyżarzaniu odwęglającemu w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru o stosunku wody/wodoru 0,49. Część taśm poddano azotowaniu w 950°C przez 40 s w atmosferze azotu/wodoru zawierającej 10% amoniaku. Otrzymane w ten sposób próbki poddano wtórnej rekrystalizacji w 1150°C przez 20 minut.
Próbki poddano następnie oczyszczaniu w następującym cyklu: (i) ogrzewanie z szybkością 350°C/minutę w atmosferze H2/N2 (50%-50%) do 1200°C; (ii) utrzymywanie w tej temperaturze przez 3 minuty w czystym wodorze; oraz (iii) ochłodzenie w czystym wodorze.
Próbki wykazywały średnią wartość B800 1920 ml.
P r z y k ł a d 5
Otrzymano ciekłą partię stopu Fe-3,3% Si, zawierającego również 250 ppm C, 280 ppm Als, 40 ppm N, 1000 ppm Cu, 800 ppm Mn, 50 ppm S, 1400 ppm (Cr + Ni + Mo) i 600 ppm Sn.
Stop odlano w sposób ciągły w płaskie kęsiska o grubości 20 60 mm.
Kęsiska te szybko przeniesiono do ogrzewanego pieca do homogenizacji o temperaturze 1180°C na 15 minut, po czym rozwalcowano do grubości 1,8-1,9 mm.
Cztery taśmy poddano obróbce strumieniowo-ściernej i trawieniu, po czym rozwalcowano na zimno do grubości 0,23 mm. Taśmy walcowane na zimno poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu, w następującym cyklu:
• wyżarzanie odwęglające w 870°C przez 150 s w atmosferze wilgotnego wodoru/azotu (50%) o temperaturze punktu rosy 62°C;
• azotowanie przez 50 s w 930°C w (N2 - H2) + 25% NH3 o stosunku pH2O/pH2 0,1;
• uaktywnienie wtórnej rekrystalizacji w 1120°C przez 100 s w atmosferze azotu/wodoru (2 kręgi, NH) lub w atmosferze wodoru (dwa zwoje, H2);
PL 190 832 B1 • powlekanie separatorem wyżarzania, opartym na MgO.
Z taśm pobrano próbki, po czym wyżarzano parami (jedna taśma NH i jedna taśma H) w piecu komorowym do wyżarzania, w dwóch różnych cyklach obróbki w 1200°C przez 20 godzin, charakteryzującym się:
A) ogrzewaniem od 700 do 1200°C, 33 godziny;
B) ogrzewaniem od 700 do 1200°C, 10 godzin.
Charakterystyki magnetyczne otrzymanych w ten sposób produktów końcowych podano w tabeli 5.
T a b e l a 5
B800 (mT) P17 (W/kg)
Cykl A, krąg NH 1940 0,90
Cykl A, krąg H 1900 0,95
Cykl B, krąg NH 1930 0,88
Cykl B, krąg H 1820 1,45
Z obydwu rodzaje taśm (NH i H) pobrano próbki na wylocie z ciągłego wyżarzania, które poddano wyżarzaniu w piecach laboratoryjnych, oczyszczaniu powierzchni, ponownemu powlekaniu separatorem wyżarzania opartym na MgO, oraz wyżarzano w następujących cyklach końcowych:
1. oo600 0d 1 220°Cw ciągu 3 3 5 godin, w atmosferze Ν22 (1:3); wysyycnie w 1 220°C p izee z 5 gdzin w H2;
2. oo600 0do 120^ w iągir 1 1 0 godin, w ctrτlosfeιze N2-H2 21:3); wcsysanie w w 12003 p prze z 5 gdzin w H2;
3. oo 600 d d 112003 w cciąg 3 g g0din, w anmosferzz N2-H2 CIU); wcsysąnie w w 120^ pizze 5 g g dzin w H2.
Otrzymane charakterystyki magnetyczne podano w tabeli 0.
T a b e l a 0
Cykl 1, NH Cykl 1, H Cykl 2, NH Cykl 2, H Cykl 3, NH Cykl 3, H
B800 (mT) 1930 1900 1930 1830 1920 1500
P17 (W/kg) 0,92 0,90 0,89 1,42 0,93 1,58
P r z y k ł a d 0
Otrzymano kąpiel stalowniczą w piecu z łukiem elektrycznym, zawierającej 3,2% wagowe Si, 280 ppm C, 350 ppm Al, 70 ppm N, 30 ppm S, 750 ppm Mn, 750 ppm Mn i 2100 ppm Cu, oraz jako resztę żelazo i nie dające się uniknąć zanieczyszczenia, obecne w taśmie.
Z ciekłej kąpieli odlewano w sposób ciągły płaskie kęsiska, które ogrzewano w piecach z trzonem kroczącym o maksymalnej temperaturze 1250°C, utrzymywano przez 15 minut, poddano obróbce w walcarce wstępnej, a następnie rozwalcowano na gorąco do ostatecznej grubości 2,1-2,2 mm.
Taśmy poddano następnie ciągłemu wyżarzaniu w maksymalnej temperaturze 1100°C; sześć taśm rozwalcowano na zimno w jednym etapie, do grubości 0,22 mm.
Taśmy walcowane na zimno poddano następnie na wielostrefowej linii do obróbki ciągłej, zgodnie z następującym cyklem:
• pierwsza strefa, obróbka w 850°C przez 180 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku p^O/pH 0,0;
• druga strefa, obróbka w 950°C przez 25 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku p^O/pH 0,05, w mieszaninie z amoniakiem o zmiennej szybkości przepływu;
• trzecia strefa, obróbka w 1100°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku p^O/pH 0,01;
• czwarta strefa, obróbka w 970°C przez 25 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku p^O/pH 0,05;
• chłodzenie w suchym azocie do 200°C, a następnie chłodzenie do temperatury pokojowej.
PL 190 832 B1
W przypadku dwóch poddawanych obróbce taśm (DN) w strefie drugiej i czwartej do gazu wyżarzającego wprowadzano strumień azotu w ilości 40 litrów/m2 taśmy na minutę; w przypadku pozostałych czterech taśm w czwartej strefie nie dodawano amoniaku, a w drugiej strefie utrzymywano przepływ amoniaku w przypadku dwóch taśm (SN1) w ilości 40 litrów/rm'' taśmy na minutę obróbki, a w przypadku pozostałych (SN2) 60 litrów/m' taśmy na minutę obróbki.
Z taśm pobrano próbki, które poddano analizie w celu oznaczenia zawartości azotu i strukturę ziarna, a następnie poddano oczyszczaniu i końcowemu wyżarzaniu z wtórną rekrystalizacją, w maksymalnej temperaturze 1200°C w atmosferze wodoru przez okres 3 godzin, obejmujący ogrzewanie od 200°C i chłodzenie z szybkością 100°C/minutę do 600°C. Wyniki dotyczące analizy chemicznej i struktury (po ciągłym wyżarzaniu), oraz charakterystyki magnetyczne, podano w tabeli 7.
Tabel a 7
Wyżarzanie ciągłe Wyżarzanie końcowe
Azot (ppm) Al jako AlN Rekrystalizacja wtórna, udział (%) B800 (mT) P17 (W/kg)
SN1 200 230 5-10 1920 0,87
SN1 190 220 5-10 1930 0,89
DN 250 300 5-10 1950 0,93
DN 260 290 5-10 1960 0,90
SN2 240 270 1-3 1910 0,90
SN2 250 280 1-3 1930 0,92
P r zykła d 7
Inne kręgi walcowane na gorąco, z wytopu opisanego w przykładzie 6 podzielono po wyżarzaniu na dwie grupy, w celu określenia wpływu zmniejszonego stopnia rozwalcowania na zimno na ostateczną charakterystykę taśm według wynalazku. Wykonano 6 kręgów, zgodnie z następującymi programami walcowania na zimno:
• jednostopniowe z 2,1 do 0,35 mm (zmniejszenie o 83%) (S83);
• jednostopniowe z 2,1 do 0,29 mm (zmniejszenie o 86%) (S86);
• jednostopniowe z 2,2 do 0,26 mm (zmniejszenie o 88%) (S88);
• jednostopniowe z 2,2 do 0,21 mm (zmniejszenie o 90%) (S90);
• dwustopniowe z 2,2 mm, z pośrednią grubością 0,70 mm, do 0,22 mm, z pośrednim wyżarzaniem w 900°C przez 40 s, przy stopniu zmniejszenia grubości w drugim etapie walcowania o 69% (D69);
• dwustopniowe z 2,2 mm, z pośrednią grubością 0,70 mm, do 0,22 mm, z pośrednim wyżarzaniem w 900°C przez 40 s, przy stopniu zmniejszenia grubości w drugim etapie walcowania o 75% (D75);
• dwustopniowe z 2,2 mm, z pośrednią grubością 0,70 mm, do 0,22 mm, z pośrednim wyżarzaniem w 900°C przez 40 s, przy stopniu zmniejszenia grubości w drugim etapie walcowania o 83% (D83);
• dwustopniowe z 2,2 mm, z pośrednią grubością 1,5 mm, do 0,22 mm, z pośrednim wyżarzaniem w 900°C przez 40 s, przy stopniu zmniejszenia grubości w drugim etapie walcowania o 85% (D85).
Taśmy walcowane na zimno poddano następnie obróbce zgodnie z następującym cyklem ciągłego wyżarzania:
• pierwsza strefa, obróbka w 870°C przez 180 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,58;
• druga strefa, obróbka w 970°C przez 25 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,05, w mieszaninie z amoniakiem wstrzykiwanym ze zmienną szybkością przepływu;
• trzecia strefa, obróbka w 1100°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,01;
• chłodzenie w suchym azocie do 200°C, a następnie chłodzenie do temperatury pokojowej.
Szybkość przepływu amoniaku w drugiej strefie regulowano w zależności od grubości taśmy, tak aby osiągnąć całkowitą zawartość azotu pod koniec obróbki w zakresie od 180 do 210 ppm.
PL 190 832 B1
Pod koniec obróbki pobierano próbki taśm do analizy, po czym prowadzono wyżarzanie w 1200°C przez 4 godziny (w tym ogrzewanie od 250°C) w celu dokończenia wtórnej rekrystalizacji i przeprowadzenia oczyszczania.
W tabeli 8 podano dla każdej taśmy ilość glinu wytrąconego w postaci azotku, średni wymiar ziaren, które osiągnęły wtórnie rekrystalizowane ziarna po ciągłym wyżarzaniu, oraz wartości B800 otrzymane po oczyszczaniu. We wszystkich przypadkach udział wtórnych ziaren widocznych gołym okiem po trawieniu kwasem wynosił 1-3%.
T a b e l a 8
Wyżarzanie ciągłe Wyżarzanie końcowe
Al jako AlN (ppm) Średni wymiar ziarna (mm) B800 (mT)
S83 190 24 1910
S86 200 22 1920
S88 180 23 1930
S90 210 19 1920
D69 200 27 1640
D75 200 28 1840
D83 190 25 1910
D87 190 23 1920
Należy podkreślić, że w testach jednostopniowego walcowania na zimno, z uwagi na określoną instalację i warunki procesu, nie można było stosunków zmniejszenia grubości znacznie poniżej 80%. Jednakże można stwierdzić silną zależność ostatecznej jakości od stopnia zmniejszenia grubości w dwustopniowym walcowaniu na zimno.
P r z y k ł a d 8
Walcowaną na gorąco taśmę z przykładu 6 poddano ciągłemu wyżarzaniu w 1100°C, a następnie walcowaniu na zimno do grubości 0,26 mm.
Różne części taśmy poddano ciągłemu wyżarzaniu, zgodnie z następującymi cyklami:
A) • pierwsza strefa, obróbka w 870°C przez 180 s (w tym ogrzewanie do temperatury obróbki w ciągu 50 s), w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,58;
• druga strefa, obróbka w 1000°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,1, w mieszaninie z amoniakiem;
• trzecia strefa, obróbka w 1100°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,01;
albo B) • pierwsza strefa, obróbka w 870°C przez 180 s (w tym ogrzewanie do temperatury obróbki w ciągu 2 s), w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,58;
• druga strefa, obróbka w 1000°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,1, w mieszaninie z amoniakiem;
• trzecia strefa, obróbka w 1100°C przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,01.
Szybkie ogrzewanie w przypadku B osiągnięto przez zastosowanie ogrzewania indukcyjnego w pierwszej fazie wyżarzania. Próbki powyższych wyżarzanych taśm poddano następnie obróbce zgodnie z następującymi cyklami końcowego wyżarzania:
1. oo 660d d 1 220°C w ciągu33ggodzi w N2/H2 (1:3), z wyynzzwaniem w 1 220°C przze5 g godzi w atmosferze wodoru;
2. d 660 dd P2(0°C w ciągu Wggodinw N2/H2 ((:3), z wyyuzzwyniem w 112000 ppzze5 ggo dzin w atmosferze wodoru.
Wyniki podano w tabeli 9.
PL 190 832 B1
T a b e l a 9
B800 (mT) P 17 (W/kg)
Cykl A - cykl 1 1920 0,96
Cykl A -cykl 2 1910 G,98
Cykl B - cykl 1 1920 0,92
Cykl B - cykl 2 1930 0,90
P r z y k ł a d 9
Walcowaną na gorąco taśmę z przykładu 5 rozwalcowano na zimno do grubości 0,29 mm. Różne części taśmy poddano ciągłemu wyżarzaniu, zgodnie z następującym cyklem:
• pierwsza strefa, obróbka w 870°C przez 180 s (w tym ogrzewanie do temperatury obróbki w ciągu 50 s), w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,58;
• druga strefa, obróbka w różnej temperaturze przez 50 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,1, w mieszaninie z amoniakiem o zmiennej szybkości przepływu, w celu wprowadzenia we wszystkich próbkach określonej ilości azotu, około 150 ppm;
• trzecia strefa, obróbka w 1100°C przez 100 s, w atmosferze wilgotnego azotu/wodoru, przy stosunku pH2O/pH2 0,01.
Azotowanie prowadzono w temperaturze 750, 850 i 950°C.
Końcowe wyżarzanie po powleczeniu opartym na MgO separatorem wyżarzania przeprowadzono w następującym cyklu:
• ogrzewanie od 100 do 1150°C w ciągu 5 godzin, w atmosferze azotu/wodoru;
• wygrzewanie w 1050°C przez 10 godzin w atmosferze suchego wodoru;
• chłodzenie.
Wyniki, całkowitą zawartość azotu po wyżarzaniu ciągłym oraz charakterystyki magnetyczne po końcowym wyżarzaniu, podano w tabeli 10.
T a b ela 10
Temperatura azotowania, °C Azot całkowity (ppm) B800 (mT) P17 (W/kg)
750 200 1540 2,25
850 210 1850 1,26
950 190 1910 0,98
Zastrzeżenia patentowe

Claims (16)

1. Sppsóó wytwarzznia taśm zz stali elektroteehniccnej o orientowanyyh ziarnaah, oobjmującc kolejno etapy walcowania na zimno taśmy ze stali krzemowej, zawierającej, w procentach wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, ciągłego wyżarzania walcowanej na zimno taśmy w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu kryształów ziaren, ciągłego wyżarzania w celu przeprowadzenia azotowania pierwotnie rekrystalizowanej taśmy, znamienny tym, że obejmuje kombinację następujących współzależnych etapów: (i) taśma, która ma być walcowana na zimno, już zawiera cząstki drugiej fazy, zdolne do hamowania wzrostu ziaren, rozmieszczone równomiernie w matrycy i zawierające co najmniej jeden pierwiastek wybrany spośród siarki, azotu i selenu, w takiej ilości i w takim rozkładzie, że wartość Iz, wyznaczana z zależności
Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczają odpowiednio udział objętościowy i średnie wymiary cząstek drugiej fazy, wynosi od 300 do 1400 cm1 (ii) etap azotowania przeprowadza się w celu wytworzenia wtrąceń równomiernie rozmieszczonych w grubości taśmy, przydatnych w kontrolowaniu wtórnej rekrystalizacji
PL 190 832 B1 i sterowania nią; oraz (iii) po etapie azotowania przeprowadza się ciągłe wyżarzanie w celu co najmniej rozpoczęcia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji.
2. Sppsśóweełuuzastrz. 1, znamiennytym, żż ppodczswalccwaniana zimno taśmyzz stali zawierającej krzem, przeprowadza się co najmniej jeden etap deformacji, bez pośredniego wyżarzania, ze stosunkiem zmniejszenia grubości powyżej 70%.
3. Sppsóówaeługzzstrz. 1albb2,znnmiennn tym, żż taSmy zastali krzzmywajzzwierającą, w % wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, < 0,03 (P + Pe), < 0,2 Pn i < 0,40 Cu, poddaje się kombinacji następujących współzależnych etapów:
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 700 do 1000°C;
• cieplnej obróbce azotującej w temperaturze w zakresie od 800 do 1100°C;
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 1000 do 1200°C, pod koniec której co najmniej rozpoczyna się wtórna rekrystalizacja;
• obróbce oczyszczającej, którą można również zastosować do dokończenia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji, w temperaturze powyżej 1100°C, przez okres czasu poniżej 15 minut, przy czym wszystkie powyższe obróbki prowadzi się w sposób ciągły, z tym że co najmniej jedną obróbkę można przeprowadzić jako wyżarzanie statyczne.
4. Sppsóówaeługzastrz. 3,w którym pp roozpoczęiuwtórnaj rekrystalizzaji prowaadisięddlszą obróbkę azotującą w temperaturze w zakresie od 900 do 1100°C.
5. Sppoóó wweług zzstry. 3, znamienay tym, że co n^jr^r^^^j cczśś oorrióbk oobjmuje 3aaz ogrzewania z szybkością od 400 do 800°C/s.
6. Pposób według zastrz. 3, znamienny tym, że • obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C;
• cieplną obróbkę azotującą prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C;
• obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 1050 do 1150°C;
• obróbkę cieplną oczyszczającą prowadzi się w temperaturze od 1150 do 1250°C.
7. Sppsóówaeługzzstrz. laKe^znamienaa tym, żż jaSmy zastali ktzzmywajzzwieιajeco, w % wagowych, 0,003-0,08 C, < 0,04 Al, < 0,01 N, < 0,40 Mn, < 0,005 (P + Pe) , < 0,3 Cu i < 0,20 Pn, poddaje się następującym etapom:
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu ziaren, którą można również zastosować jako etap wyżarzania odwęgląjącego, w temperaturze od 700 do 1000°C;
• cieplnej obróbce azotującej w temperaturze w zakresie od 800 do 1100°C;
• obróbce cieplnej w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji w temperaturze w zakresie od 1000 do 1200°C, pod koniec której wtórna rekrystalizacja zostaje zakończona;
przy czym wszystkie powyższe obróbki prowadzi się w sposób ciągły.
8. Sppsóówaeługzastrz. 3,w fkó^nn pp 3yozpoczęiuwtómaj 3yktystalizzaji 3rywaadi3ięddlszą obróbkę azotującą w temperaturze w zakresie od 900 do 1100°C.
9. Sposóó waeług zzstry. 7, ζ^ΐ'πιει^ν tym, że cc ηοΙπΊηί^ cczśś oOryóbk oobjmuje faaę ogrzewania z szybkością od 400 do 800°C/s.
10. Pposób według zastrz. 7, naaminaay ty,, że • obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C;
• cieplną obróbkę azotującą prowadzi się w temperaturze w zakresie od 900 do 1000°C;
• obróbkę cieplną w celu przeprowadzenia wtórnej rekrystalizacji prowadzi się w temperaturze w zakresie od 1050 do 1150°C;
• obróbkę cieplną oczyszczającą prowadzi się w temperaturze od 1150 do 1250°C.
11. Pposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 6, albo 10, naaminaay ty,, że co najmniej część obróbek obejmuje fazę ogrzewania z szybkością od 400 do 800°C/s.
12. Elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach, do zastosowań elektromagnetycznych, wytworzona w procesie obejmującym kolejno etapy walcowania na zimno taśmy ze stali krzemowej, zawierającej w procentach wagowych, 0,003-0,08 C, 0,01-0,04 Al, < 0,01 N, 0,03-0,40 Mn, ciągłego wyżarzania walcowanej na zimno taśmy w celu przeprowadzenia pierwotnej rekrystalizacji i wzrostu kryształów ziaren, ciągłego wyżarzania w celu przeprowadzenia azotowania pierwotnie rekrystalizowanej taśmy, naaminaaa ty,, że zawiera, przed walcowaniem na zimno, cząstki drugiej
PL 190 832 B1 fazy rozproszone w matrycy i zawierające co najmniej jeden pierwiastek wybrany spośród siarki, azotu i selenu, w takiej ilości i w takim rozkładzie, że wartość Iz, wyznaczana z zależności:
Iz = 1,9 fv/r w której fv i r oznaczają odpowiednio udział objętościowy i średnie wymiary cząstek drugiej fazy, wynosi od 300 do Ί400 cm-1.
13. Elektroteehniccna taśma stalowa weeług zzstrz. 12, znamienna tym, żż zzwiera wtrąccnia równomiernie rozmieszczone w grubości taśmy, przydatne w kontrolowaniu wtórnej rekrystalizacji i sterowania nią, wytworzone w etapie azotowania.
14. Elektrotechniccna taśma stalowa wedłuu z^^sr^. 12 albo 13, znamienna tym, że zootała otrzymana w procesie, w którym po etapie azotowania przeprowadzono ciągłe wyżarzanie w celu co najmniej rozpoczęcia zorientowanej wtórnej rekrystalizacji.
15. Elektrotaehniccna taśma stalowawaeług zziSz. S2, znamienna tym, żż zpo Sosiee zaztawania wszystkie wtrącenia bezpośrednio niezbędne do kontrolowania zorientowanej wtórnej rekrystalizacji i sterowania nią, są równomiernie rozmieszczone w całej grubości taśmy.
16. Elektrzteehniccnałaśma stalowawaeługzzśtrz. z 1, znamienna tym, żż zp wayżłzzśiuciągłym zawiera zorientowane, wtórnie rekrystalizowane ziarna o wielkości co najmniej 0,3 mm.
PL343193A 1998-03-10 1999-03-08 Sposób wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach i elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach PL190832B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT98RM000149A IT1299137B1 (it) 1998-03-10 1998-03-10 Processo per il controllo e la regolazione della ricristallizzazione secondaria nella produzione di lamierini magnetici a grano orientato
PCT/EP1999/001466 WO1999046413A1 (en) 1998-03-10 1999-03-08 Process for the production of grain oriented electrical steel strips

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL343193A1 PL343193A1 (en) 2001-07-30
PL190832B1 true PL190832B1 (pl) 2006-02-28

Family

ID=11405662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL343193A PL190832B1 (pl) 1998-03-10 1999-03-08 Sposób wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach i elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6488784B1 (pl)
EP (1) EP1062371B1 (pl)
JP (1) JP2002506125A (pl)
KR (1) KR100636072B1 (pl)
CN (1) CN1105785C (pl)
AT (1) ATE218624T1 (pl)
AU (1) AU3328899A (pl)
BR (1) BR9908590A (pl)
CZ (1) CZ299028B6 (pl)
DE (1) DE69901692T2 (pl)
ES (1) ES2179635T3 (pl)
IT (1) IT1299137B1 (pl)
PL (1) PL190832B1 (pl)
RU (1) RU2218429C2 (pl)
SK (1) SK285279B6 (pl)
WO (1) WO1999046413A1 (pl)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1317894B1 (it) * 2000-08-09 2003-07-15 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per la regolazione della distribuzione degli inibitorinella produzione di lamierini magnetici a grano orientato.
IT1316029B1 (it) * 2000-12-18 2003-03-26 Acciai Speciali Terni Spa Processo per la produzione di acciaio magnetico a grano orientato.
DE10311215B4 (de) * 2003-03-14 2005-09-15 Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh Verfahren zum Herstellen von kornorientiertem, kaltgewalztem Elektroblech oder -band
CN1252304C (zh) * 2003-11-27 2006-04-19 林栋樑 高硅钢及其制备方法
JP4559865B2 (ja) * 2005-01-14 2010-10-13 新日本製鐵株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
CN100552055C (zh) * 2005-06-10 2009-10-21 新日本制铁株式会社 磁特性极优异的取向电磁钢板及其制造方法
SI1752549T1 (sl) * 2005-08-03 2016-09-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Postopek za proizvodnjo zrnato usmerjene magnetne jeklene vzmeti
PL1752548T3 (pl) * 2005-08-03 2017-08-31 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Sposób wytwarzania taśmy elektrotechnicznej o zorientowanych ziarnach
JP4823719B2 (ja) * 2006-03-07 2011-11-24 新日本製鐵株式会社 磁気特性が極めて優れた方向性電磁鋼板の製造方法
BRPI0711794B1 (pt) * 2006-05-24 2015-12-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp método para produzir chapa de aço magnético de grão orientado tendo uma alta densidade de fluxo magnético
EP3018221B1 (en) * 2006-05-24 2020-02-05 Nippon Steel Corporation Method of production of grain-oriented electrical steel sheet with high magnetic flux density
ITRM20070218A1 (it) * 2007-04-18 2008-10-19 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato
CN101545072B (zh) * 2008-03-25 2012-07-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高电磁性能取向硅钢的生产方法
US8303730B2 (en) * 2008-09-10 2012-11-06 Nippon Steel Corporation Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet
IT1396714B1 (it) * 2008-11-18 2012-12-14 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato a partire da bramma sottile.
EP2460902B1 (en) * 2009-07-31 2016-05-04 JFE Steel Corporation Grain-oriented magnetic steel sheet
KR20120096036A (ko) * 2009-11-25 2012-08-29 타타 스틸 이즈무이덴 베.뷔. 결정립 배향 전기 강 스트립의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 결정립 배향 전기 강
BR112012029861B1 (pt) * 2010-05-25 2021-06-29 Nippon Steel Corporation Processo de fabricação de folha de aço elétrico de grão orientado.
DE102011107304A1 (de) * 2011-07-06 2013-01-10 Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische Anwendungen bestimmten Elektrostahlflachprodukts
CN102517592A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 武汉钢铁(集团)公司 一种高磁感取向硅钢带渗氮处理方法
KR101353549B1 (ko) * 2011-12-21 2014-01-27 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN103695619B (zh) * 2012-09-27 2016-02-24 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感普通取向硅钢的制造方法
CN103834856B (zh) * 2012-11-26 2016-06-29 宝山钢铁股份有限公司 取向硅钢及其制造方法
JP6191780B2 (ja) 2014-09-04 2017-09-06 Jfeスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法および窒化処理設備
US11239012B2 (en) 2014-10-15 2022-02-01 Sms Group Gmbh Process for producing grain-oriented electrical steel strip
KR101642281B1 (ko) * 2014-11-27 2016-07-25 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 이의 제조방법
CN104805353A (zh) * 2015-05-07 2015-07-29 马钢(集团)控股有限公司 一种纵向磁性能优异电工钢及其生产方法
CN104928567A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 宝山钢铁股份有限公司 具有良好加工性能的晶粒取向硅钢及其制造方法
WO2020149327A1 (ja) * 2019-01-16 2020-07-23 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
US12325891B2 (en) * 2019-01-16 2025-06-10 Nippon Steel Corporation Method for producing grain oriented electrical steel sheet
JP7235058B2 (ja) * 2019-01-16 2023-03-08 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
EP3715479A1 (en) * 2019-03-26 2020-09-30 Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh Lean method for secondary recrystallization of grain oriented electrical steel in a continuous processing line
EP3715480A1 (en) * 2019-03-26 2020-09-30 Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh Iron-silicon material suitable for medium frequency applications
WO2023157959A1 (ja) * 2022-02-17 2023-08-24 Jfeスチール株式会社 方向性電磁鋼板

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5933170B2 (ja) 1978-10-02 1984-08-14 新日本製鐵株式会社 磁束密度の極めて高い、含Al一方向性珪素鋼板の製造法
JPS585969B2 (ja) * 1979-03-05 1983-02-02 新日本製鐵株式会社 低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法
JPS5920745B2 (ja) * 1980-08-27 1984-05-15 川崎製鉄株式会社 鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板とその製造方法
DE3853871T2 (de) 1987-11-27 1995-09-21 Nippon Steel Corp Verfahren zur Herstellung doppeltorientierter Elektrobleche mit hoher Flussdichte.
EP0326912B1 (en) * 1988-02-03 1994-07-27 Nippon Steel Corporation Process for production of grain oriented electrical steel sheet having high flux density
JPH0717961B2 (ja) 1988-04-25 1995-03-01 新日本製鐵株式会社 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0733548B2 (ja) * 1990-04-20 1995-04-12 新日本製鐵株式会社 磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法
JPH083125B2 (ja) 1991-01-08 1996-01-17 新日本製鐵株式会社 磁束密度の高い方向性電磁鋼板の製造方法
JPH05119125A (ja) 1991-07-08 1993-05-18 Nkk Corp 論理集積回路およびその試験方法
JP2620438B2 (ja) * 1991-10-28 1997-06-11 新日本製鐵株式会社 磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の製造方法
KR960010811B1 (ko) * 1992-04-16 1996-08-09 신니뽄세이데스 가부시끼가이샤 자성이 우수한 입자배향 전기 강 시트의 제조방법
US5858126A (en) * 1992-09-17 1999-01-12 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet and material having very high magnetic flux density and method of manufacturing same
DE4311151C1 (de) * 1993-04-05 1994-07-28 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit verbesserten Ummagnetisierungsverlusten
JPH06306743A (ja) 1993-04-20 1994-11-01 Toyota Autom Loom Works Ltd ジェットルームにおける給糸処理装置
JPH06306473A (ja) * 1993-04-26 1994-11-01 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JP3598590B2 (ja) * 1994-12-05 2004-12-08 Jfeスチール株式会社 磁束密度が高くかつ鉄損の低い一方向性電磁鋼板
US5643370A (en) * 1995-05-16 1997-07-01 Armco Inc. Grain oriented electrical steel having high volume resistivity and method for producing same
JP3470475B2 (ja) * 1995-11-27 2003-11-25 Jfeスチール株式会社 極めて鉄損の低い方向性電磁鋼板とその製造方法
IT1290172B1 (it) 1996-12-24 1998-10-19 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato, con elevate caratteristiche magnetiche.
IT1290173B1 (it) 1996-12-24 1998-10-19 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per la produzione di lamierino di acciaio al silicio a grano orientato
IT1290978B1 (it) 1997-03-14 1998-12-14 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per il controllo dell'inibizione nella produzione di lamierino magnetico a grano orientato
IT1290977B1 (it) 1997-03-14 1998-12-14 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per il controllo dell'inibizione nella produzione di lamierino magnetico a grano orientato

Also Published As

Publication number Publication date
PL343193A1 (en) 2001-07-30
DE69901692T2 (de) 2002-11-28
BR9908590A (pt) 2000-11-14
RU2218429C2 (ru) 2003-12-10
IT1299137B1 (it) 2000-02-29
CN1292832A (zh) 2001-04-25
AU3328899A (en) 1999-09-27
CZ20003023A3 (cs) 2001-07-11
WO1999046413A1 (en) 1999-09-16
KR20010034591A (ko) 2001-04-25
JP2002506125A (ja) 2002-02-26
EP1062371B1 (en) 2002-06-05
EP1062371A1 (en) 2000-12-27
SK285279B6 (sk) 2006-10-05
DE69901692D1 (de) 2002-07-11
ITRM980149A0 (it) 1998-03-10
KR100636072B1 (ko) 2006-10-18
CN1105785C (zh) 2003-04-16
ES2179635T3 (es) 2003-01-16
CZ299028B6 (cs) 2008-04-09
SK13342000A3 (sk) 2001-04-09
US6488784B1 (en) 2002-12-03
ATE218624T1 (de) 2002-06-15
ITRM980149A1 (it) 1999-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL190832B1 (pl) Sposób wytwarzania taśm ze stali elektrotechnicznej o orientowanych ziarnach i elektrotechniczna taśma stalowa o orientowanych ziarnach
JP4653261B2 (ja) 薄いスラブからの高磁気特性を備えた粒配向性電気鋼ストリップの製造方法
KR100441234B1 (ko) 높은체적저항률을갖는결정립방향성전기강및그제조방법
US4979996A (en) Process for preparation of grain-oriented electrical steel sheet comprising a nitriding treatment
CN107002157B (zh) 用于制造晶粒取向电工钢带的工艺以及根据所述工艺获得的晶粒取向电工钢带
RU2515978C2 (ru) Способ производства текстурованного трасформаторного листа из тонкого сляба
PL182830B1 (pl) Sposób wytwarzania arkuszy elektrycznej stali teksturowanej o wysokich właściwościach magnetycznych
JP2001520311A5 (pl)
PL182835B1 (pl) Sposób wytwarzania z cienkich wlewków elektrotechnicznych, teksturowanych taśm stalowych
RS57048B1 (sr) Postupak proizvodnje silicijumskog čeličnog lima sa orijentisanim zrnom, čelični lim sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici i njegova primena
EP1356127B9 (en) Process for the production of grain oriented electrical steel strips
KR950005793B1 (ko) 자속밀도가 높은 일방향성 전기 강스트립의 제조방법
PL182803B1 (pl) Proces obróbki teksturowanej stali krzemowej
CZ291194B6 (cs) Způsob výroby pásů z křemíkové oceli
RU2279488C2 (ru) Способ регулирования распределения ингибиторов при производстве полосовой текстурованной электротехнической стали
WO2024204818A1 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法、方向性電磁鋼板の製造設備列、及び方向性電磁鋼板用熱延板
JPH02159319A (ja) 表面性状および磁気特性に優れた方向性けい素鋼板の製造方法