PL89858B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL89858B1 PL89858B1 PL17005074A PL17005074A PL89858B1 PL 89858 B1 PL89858 B1 PL 89858B1 PL 17005074 A PL17005074 A PL 17005074A PL 17005074 A PL17005074 A PL 17005074A PL 89858 B1 PL89858 B1 PL 89858B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- silicon steel
- temperature
- sulfur
- nitrogen
- Prior art date
Links
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 28
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 16
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 10
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 5
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 claims description 2
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 claims description 2
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000276498 Pollachius virens Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemanganese Chemical compound [Mn]=S CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest stal krzemowa o szesciennych komórkach zorientowanych regularnie wzdluz
krawedzi i sposób jej wytwarzania, a zwlaszcza stal krzemowa o duzej przenikalnosci magnetycznej.
Przeznaczona do zastosowan magnetycznych blacha ze stali krzemowej bedacej przedmiotem wynalazku
odznacza sie struktura, w której przestrzennie centrowane komórki szescienne tworzace ziarna lub krysztaly sa
zorientowane regularnie wzdluz krawedzi, oznaczana wskaznikiem Millera 110(001). Jak powszechnie wiadomo,
materialy charakteryzujace sie taka orientacja wykazuja stosunkowo duza przenikalnosc w kierunku walcowania,
a dosc niska przenikalnosc w kierunku prostopadlym do kierunku walcowania. Stal krzemowa o szesciennych
komórkach zorientowanych regularnie wzdluz krawedzi znajduje wiele zastosowan, a przede wszystkim do
wyrobu rdzeni urzadzen elektromagnetycznych, takich jak transformatory itp.
Stal krzemowa o komórkach szesciennych zorientowanych regularnie wzdluz krawedzi wyprodukowal
jako pierwszy Goss, jak to wynika z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 195559. Z poczatku jednak
trudno bylo wytwarzac w ilosciach handlowych stal krzemowa o takiej orientacji odznaczajaca sie dobrymi
wlasciwosciami magnetycznymi. W konsekwencji poswiecono wiele czasu i wysilków zmierzajacych do opraco¬
wania sposobu wytwarzania takich stali krzemowych.
Od tego czasu poczyniono szybkie postepy w przemyslowej produkcji stali krzemowych o komórkach
szesciennych zorientowanych regularnie krawedziami. Na przyklad w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych
nr 2287467 (V.W.Carpenter i J.M.Jackson) przedstawiono sposób mokrego odweglania wodorem umozliwiajacy
usuniecie wegla bez szkodliwego starzenia magnetycznego.
Od dawna uznano, iz orientowanie komórek szesciennych regularnie krawedziami zwiazane jest ze zmiana
energii na granicy ziaren. Stwierdzono ponadto, ze inhibitor wzrostu ziaren, taki jak na przyklad siarka w postaci
siarczków, jezeli wlasciwie rozproszony na granicach ziaren podczas pierwszego stadium wzrostu krysztalów przy
wyzarzaniu koncowym, zapobieglby takiemu wzrostowi, który zaklócilby nastepujace po tym drugie stadium
wzrostu. Wskutek tego drobnoziarniste podloze stopu utrzymuje sie, dopóki wtórne ziarna o orientacji
krawedziami nie zaczna wchlaniac ziaren o innych orientacjach. Dlatego tez, gdy dalej wzrasta temperatura
podczas wyzarzania koncowego, wtórnemu wzrostowi ziaren towarzysza zmiany energii na granicy ziaren2 89858
i drobnoziarnista osnowa stopu ulega przemianie w dobrze rozwinieta strukture szesciennych komórek regufarnie
zorientowanych krawedziami. Poczatkowo przypuszczano, ze ilosc inhibitora znajdujacego sie na granicy ziaren
podczas pierwszego stadium wzrostu przy wyzarzaniu koncowym zalezy od ilosci inhibitora w pierwotnym
stopie i wielkosci strat inhibitora podczas obróbki przed wyzarzaniem koncowym. Uwazano zatem, ze istotne jest
takie przeprowadzenie obróbki, aby unikac strat inhibitora.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 2599340 (Litfman i Heck) stwierdzono, ze mozna
otrzymac stale krzemowe o wysokiej przenikalnosci magnetycznej, przy walcowaniu na goraco kesisk o wysokiej
temperaturze 1260—1400°C, do blachy o pewnej grubosci posredniej. Stwierdzono, iz podczas walcowania
w wysokiej temperaturze nastepuje co najmniej czesciowe rozpuszczenie, a potem wytracenie inhibitora, takiego
jak siarczek manganu, wstali krzemowej. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 2906645 (Carpenter
i inni) podano, ze zastosowanie tlenku magnezowego jako warstewki zaroodpornej powoduje tworzenie sie
izolujacej szklistej warstewki na wykonczonej stali krzemowej. Taka warstwa powierzchniowa lub szklo jest
bardzo pozadana w przypadku wielu zastosowan, bowiem zapewnia ona dobra opornosc elektryczna i stanowi
zabezpieczenie przed utlenianiem lub naweglaniem.
W opisach patentowych Stanów Zjednoczonych nr 3333991, 3333992 i 3333993 (Kohler) stwierdzono, ze
mozna wprowadzic inhibitor do otoczenia stali krzemowej bezposrednio przed lub podczas pierwszego stadium
wzrostu krysztalów przy wyzarzaniu koncowym i spowodowac jego dyfuzje do granic miedzy ziarnami. Okazalo
sie zatem, ze nie jest tak bardzo istotna ilosc inhibitora w pierwotnym stopie, ani tez obróbka stali przed
koncowym wyzarzaniem. Wedlug wymienionych wyzej opisów patentowych siarka i jej zwiazki oraz selen i jego
zwiazki moga byc stosowane jako inhibitory. Inhibitor mozna wprowadzic róznymi sposobami do otoczenia stali
krzemowej podczas pierwszego stadium wzrostu ziaren przy wyzarzaniu koncowym. Na przyklad siarke lub
zwiazki siarki dysocjujace lub rozkladajace sie w temperaturze pierwszego stadium wzrostu krysztalów mozna
dodac do warstewki zaroodpornej. Do atmosfery w piecu do wyzarzania mozna dodac siarkowodór lub inny
gazowy zwiazek siarki. Wedlug jeszcze innej odmiany siarkowodór lub inny odpowiedni gazowy zwiazek siarki
mozna dodac do atmosfery w trakcie odweglania przed koncowym wyzarzaniem. Zwiazek siarki reaguje wówczas
powierzchniowo z zelazem tworzac warstewke siarczku zelaza na powierzchni materialu, bedaca zródlem siarki
podczas pierwotnego stadium wzrostu ziaren przy wyzarzaniu koncowym.
W wyniku poprzednich badan opracowano w koncu sposób wytwarzania, stali krzemowej o komórkach
szesciennych regularnie zorientowanych krawedziami, odznaczajacej sie dobrymi wlasciwosciami magnetycz¬
nymi; przenikalnosc takiej stali wynosila srednio okolo 1820 przy natezeniu pola H = 10 oerstedów. Dlatego tez
uwage zesrodkowano tylko na poprawieniu wlasciwosci magnetycznych. W opisie patentowym Stanów Zjedno¬
czonych nr 3287183 przedstawiono sposób wytwarzania stali krzemowej, o komórkach szesciennych zorientowa¬
nych regularnie wzdluz krawedzi, której przenikalnosc magnetyczna wynosi co najmniej 1800 i do okolo 1910
przy natezeniu pola H = 10 oerstedów. Wedlug tego wynalazku istotny jest sklad stopu, który musi zawierac
0,025-0,085% wegla, 2,5-4% krzemu, 0,05-0,050% siarki, i co jest szczególnie wazne 0,010-0,065% glinu
rozpuszczalnego w kwasach; reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia. Po walcowaniu na goraco i wytrawieniu
grubosc stali krzemowej zmniejsza sie do zadanej wartosci koncowej jedno- lub dwustopniowym walcowaniem na
zimno. Oprócz skladu stopu krytycznym parametrem jest stopien zmniejszenia grubosci blachy podczas
koncowego walcowania na zimno, wynoszacy od 81 do 95%, przed którym to walcowaniem stal krzemowa trzeba
poddac obróbce cieplnej w takiej wysokiej temperaturze, aby w blasze stalowej utworzyl sie azotek glinu w ilosci
odpowiadajacej zawartosci co najmniej 0,0020% azotu w postaci azotku.
Wprawdzie znakomite sa wlasciwosci magnetyczne stali krzemowej o komórkach szesciennych regularnie
zorientowanych krawedziami, wytwarzanej sposobem przedstawionym w opisie patentowym Stanów Zjednoczo¬
nych nr 3287183, jednak sam sposób ma szereg wad. Na przyklad, nie mozna tak latwo wytrawic stali, jak
w innych sposobach, ze wzgledu na obecnosc glinu. Ponadto sposób ten wymaga wysokotemperaturowego
wyzarzania bezposrednio przed ostatnim stadium, tzn. walcowaniem na zimno; po wyzarzeniu konieczne jest
wiec szybkie ochlodzenie materialu lub hartowanie. Wreszcie, trudne jest utworzenie szklistej warstewki
izolacyjnej podczas walcowania ze wzgledu na obecnosc tlenku glinowego na powierzchni stali krzemowej.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 3700506 przedstawiono zastosowanie pewnej szczególnej
warstewki zaroodpornej do sposobu wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3287183. Wedlug
tego wynalazku stosuje sie warstewke z tlenku magnezowego, do którego dodaje sie zwiazek tytanu i zwiazek
magnezu. Ponadto do tlenku magnezowego dodaje sie tez bor lub zwiazek boru wraz z siarka lub zwiazkiem
siarki, badz tez z selenem lub zwiazkiem selenu. Z cytowanego opisu wynika, iz bor lub zwiazki boru, dodawane
z siarka lub selenem powoduja polepszenie stratnosci elektrycznej w produkcie koncowym oraz utworzenie
szklistej warstewki na powierzchni stali krzemowej. Wedlug,tego wynalazku bor lub zwiazek boru stosuje sie do89858 3
regulacji drugiego stadium wzrostu krysztalów podczas koncowego wyzarzania, podczas gdy azotki glinu sluza
do regulowania wzrostu krysztalów podczas pierwszego stadium przy koncowym wyzarzaniu.
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania stali krzemowej o komórkach szesciennych regularnie zoriento¬
wanych krawedziami, odznaczajacej sie doskonalymi wlasciwosciami magnetycznymi; przenikaInosc magnety¬
czna takiej stali jest wieksza niz okolo 1820 i dochodzi do 1900 lub wiecej przy natezeniu pola H = 10
oerstedów. Nie jest w tym przypadku wymagane wyzarzanie wysokotemperaturowe przed wyzarzaniem konco¬
wym. Wytrawianie stali mozna latwo wykonywac znanymi sposobami. Stosuje sie dodatki boru i azotu w celu
regulowania wzrostu ziaren podczas pierwszego stadium wzrostu przy wyzarzaniu koncowym. Stosujac sposób
wedlug wynalazku na powierzchni stali krzemowej mozna utworzyc konwencjonalna szklista warstewke
izolacyjna podczas normalnej obróbki, tzn. walcowania.
Wedlug wynalazku do konwencjonalnego stopu dodaje sie bor i azot w ilosciach niezbednych do
regulowania procesu tworzenia stali krzemowej, o komórkach szesciennych regularnie zorientowanych krawe¬
dziami. Stop moze zawierac takze do 0,008% glinu.
Mozna zastosowac kazdy odpowiedni sposób wytapiania. Mozna stosowac stop w postaci wlewków lub
kesisk wytwarzanych sposobem ciaglym. Przed walcowaniem na goraco stal krzemowa ogrzewa sie do
temperatury 1260—1400°C przez okres czasu wystarczajacy do rozpuszczenia inhibitora, poczym rozwalcowuje
sie do postaci goracej tasmy, tzn. produktu o grubosci blachy. Po walcowaniu na goraco stal krzemowa wyzarza
sie w temperaturze 815-1150°C, przy czym temperatura wyzarzania jest odwrotnie proporcjonalna do koncowej
grubosci blachy ze stali krzemowej. Po wyzarzeniu stal wytrawia sie znanym sposobem i walcuje na zimno, jedno-
lub dwustopniowo, do uzyskania blachy o zadanej grubosci.
Zwalcowany na zimno material odwegla sie znanym sposobem i pokrywa warstewka zaroodporna z tlenku
magnezowego. Choc nie jest to konieczne, to w celu zoptymalizowania wartosci przenika Inosci produktu
koncowego mozna dodac inhibitor do otoczenia stali krzemowej podczas pierwszego stadium wzrostu ziaren przy
koncowym wyzarzaniu. Na przyklad do magnezowej warstewki zaroodpornej mozna dodac siarke w ilosci okolo
1—6% wagowych.
Odweglony i powleczony material poddaje sie nastepnie koncowemu wyzarzaniu w atmosferze suchego
wodoru w temperaturze 1093—1260°C. W celu uzyskania materialu o najkorzystniejszej wartosci przenikalnosci
magnetycznej koncowe stadium wyzarzania mozna prowadzic, choc nie jest to konieczne w atmosferze azotu,
podnoszac temperature z szybkoscia nie wieksza niz okolo 70°C, a korzystnie okolo 28°C na godzine.
Stal krzemowa wedlug wynalazku o komórkach szesciennych regularnie zorientowanych krawedziami
charakteryzuje sie przenikalnoscia magnetyczna powyzej 1820, dochodzaca do 1900 lub wiecej przy natezeniu
pola H = 10 oerstedów.
Stop stosowany w sposobie wedlug wynalazku mozna wytwarzac kazdym odpowiednim i znanym
sposobem, takim jak obróbka w piecu martenowskim — konwertorze, piecu elektrycznym, piecu do wytopu pod
zmniejszonym cisnieniem itp.
Sklad poczatkowego stopu przeznaczonego do wytwarzania stali krzemowej o komórkach szesciennych
regularnie zorientowanych krawedziami nie rózni sie od skladu znanych stopów pod wzgledem zawartosci
krzemu, manganu, wegla i siarki. Do stopu tego dodaje sie jednak bor i azot w odpowiednich ilosciach. Stop
moze zawierac okolo 2—4% krzemu, okolo 0,01—0,15% korzystnie okolo 0,03—0,15% manganu okolo
0,02-0,05% wegla, okolo 0,01-0,03% siarki, okolo 0,002-0,012%, korzystnie okolo 0,003-0,10% boru,
okolo 0,003-0,010%, korzystnie okolo 0,004-0,008% azotu (zawartosc wyrazono w procentach wagowych);
reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia, zalezne od sposobu wytwarzania stopu. Powyzszy stop moze zawierac,
choc nie jest to konieczne, glin jako odtleniacz lub zanieczyszczenie w ilosci do okolo 0,008%. Zklada sie, ze
optymalne stezenie boru wynosi 0,007%, oraz optymalne stezenie azotu 0,007%.
Bor mozna wprowadzac do stopu poczatkowego, kazdym odpowiednim i dobrze znanym sposobem, jak na
przyklad dodatek do stopu zwiazku boru, takiego jak zelazobor. Obecnosc azotu w stopie poczatkowym równiez
mozna osiagnac kazdym odpowiednim i dobrze znanym sposobem. Na przyklad, mozna do stopu dodac zwiazek
azotu taki jak zaazotowany mangan. Azot mozna równiez wprowadzic do stopu droga nadmuchiwania. Zadana
zawartosc azotu mozna wreszcie osiagnac stosujac sposób wytapiania stali, w którym normalnie uzyskuje sie stal
o odpowiednim stezeniu azotu, jak na przyklad wytwarzania niskoweglowej stali w piecu elektrycznym.
Stop stali krzemowej moze byc w postaci wlewków lub kesisk wytwarzanych w sposób ciagly. Wlewki
mozna bezposrednio walcowac na goraco do goracych tasm lub kesisk o posredniej grubosci. Kesiska te
ponownie ogrzewa sie i walcuje na goraco do goracych tasm. Walcowane na goraco kesiska otrzymane
wz wlewków lub z pracujacego w sposób ciagly zalewacza form powinny byc ogrzane do temperatury
1260—1400°C, korzystnie okolo 1370°C przed walcowaniem na goraco, jak to opisano w opisie patentowym4 89858
Stanów Zjednoczonych nr 2599340. Koncowy produkt w postaci goracej tasmy ma zwykle grubosc
1,25-2,54 mm.
Po rozwalcowaniu materialu do postaci goracej tasmy stal krzemowa wyzarza sie w temperaturze
815-1150°C, korzystnie 927-1093°C wciagu okolo 3,5 minuty w dowolnej, odpowiedniej atmosferze, takiej
jak powietrze, produkty spalania lub gazy obojetne. Stwierdzono, ze do uzyskania materialu o optymalnej
* przenikalnosci magnetycznej nalezy prowadzic wyzarzanie w tym wyzszej temperaturze, im mniejsza jest zadana
grubosc koncowa stali krzemowej. Jezeli ma sie wiec wytwarzac cienka blache stalowa, wówczas wyzarzac
trzeba w temperaturze bliskiej górnej, wyzej podanej granicy. Jezeli natomiast produkuje sie blache grubsza,
wówczas temperatura wyzarzania blizsza jest granicy dolnej. Wyzarzona, zwalcowana na goraco stal krzemowa
mozna nastepnie hartowac natryskiem lub tez ochlodzic powietrzem. Z kolei stal trawi sie znanym sposobem
i jednostopniowo (ew. wielostopniowo, z wyzarzaniem miedzystopniowym) na zimno walcuje sie do zadanej,
koncowej grubosci.
Zwalcowana na zimno stal krzemowa odwegla sie w temperaturze okolo 815° C w atmosferze mokrego
wodoru o temperaturze rosy okolo 57°C, zgodnie ze sposobem przedstawionym w opisie patentowym Stanów
Zjednoczonych nr 2287467.
Po odwegleniu stal krzemowa pokrywa sie odpowiednia warstewka zaroodporna, taka jak tlenek
magnezowy, tlenek glinowy, tlenek wapniowy lub ich mieszanina. W razie potrzeby uformowania szlistej
warstewki na powierzchni zwalcowanego, wykonczonego produktu stosuje sie warstewke zaroodporna z tlenku
ragnezowego, zgodnie ze wspomnianym uprzednio sposobem opisanym w opisie patentowym Stanów Zjedno¬
czonych nr 2906645. Warstewka tlenku magnezowego mozna powlekac stal krzemowa kazdym, dobrze znanym
sposobem.
Stal krzemowa pokryta warstewka zaroodporna poddaje sie koncowemu wyzarzaniu w temperaturze
1093—1260°C, korzystnie okolo 1205°C w ciagu 8—30 godzin. Podczas tego wyzarzania, zwanego dla jasnosci
wyzarzaniem koncowym, nastepuje drugie stadium wzrostu ziaren,kiedy to osiaga sie regularne zorientowanie
krawedziami komórek szesciennych. Wygrzewanie to prowadzi sie w atmosferze suchego wodoru.
Choc nie jest to niezbedne dla uzyskania materialu o dobrej przenikalnosci magnetycznej, stwierdzono
jednak, ze w celu otrzymania najkorzystniejszej pod tym wzgledem stali krzemowej winno sie inhibitor
wprowadzac do otoczenia stali krzemowej przed lub podczas pierwszego stadium wzrostu krysztalów przy
wyzarzaniu koncowym. Jako doskonaly inhibitor sluzy siarka, selen i ich zwiazki, a do otoczenia stali krzemowej
wprowadzac je mozna jednym ze sposobów przedstawionym w omawianych wyzej opisach patentowych Stanów
Zjednoczonych nr 3333991, 3333992 i 3333993. Na przyklad mozna osiagnac doskonale rezultaty stosujac
warstewke zaroodporna z tlenku magnezowego zawierajacego okolo 1 —5% wagowych siarki.
Chociaz wynalazek nie wymaga stosowania tego, to jednak powinno sie, chcac otrzymac produkt
o optymalnych wlasciwosciach magnetycznych, wyzarzac material w koncowym stadium podnoszenia tempera¬
tury w atmosferze azotu zastepujac nim suchy wodór stosowany w pozostalych okresach wyzarzania. Tempera¬
ture w koncowym stadium nalezy podnosic powoli, z szybkoscia co najwyzej okolo 70°C, a korzystnie okolo
28°C na godzine.
Ponizej podano przyklady ilustrujace wynalazek.
Przyklad I. W laboratorium przygotowano, w piecu pod zmniejszonym cisnieniem, stop zawierajacy
(w procentach wagowych) 0,033% C, 0,094% Mn, 0,029% S, 3,24% Si, 0,006% B, 0,068% N i 0,002% Al. Odlano
wlewek i ogrzano do temperatury 1260°C. Nastepnie material rozwalcowano na goraco do grubosci 2,54 mm
i wyzarzano w temperaturze 1038°C w ciagu 3,5 minut. Po wyzarzeniu stal krzemowa ochlodzono powietrzem,
wytrawiono i rozwalcowano, jednostopniowo, na zimno do grubosci 0,30 mm.
Rozwalcowana na zimno stal krzemowa odweglono w temperaturze 815°C w mokrym wodorze o tempera¬
turze rosy 57°C. Nastepnie stal pokryto warstewka zaroodporna z tlenku magnezowego zawierajaca 6%
wagowych siarki. Wreszcie pokryta stal krzemowa wyzarzono w garnku w atmosferze wodoru w temperaturze
1205 C wciagu 30 godzin. Stwierdzono, ze przenikalnosc magnetyczna wzdluz osi ziaren wynosi 1921 przy
natezeniu pola H = 10 oerstedów.
Powyzszy przyklad stanowi ilustracje mozliwosci uzyskania materialu o wysokiej przenikalnosci, jezeli do
stopu doda sie bor i azot w wyzej podanych ilosciach i stal krzemowa podda sie obróbce sposobem wedlug
wynalazku.
Przyklad II. W piecu laboratoryjnym otrzymano stop zawierajacy (w procentach wagowych) 0,032%
C, 0,100% Mn, 0,025% S, 3,35% Si, 0,0052% B, 0,0077% N i 0,004% Al.
Material odlano w postaci 25,4 mm grubych wlewków. Wlewki te ogrzano do temperatury 1260°C
i rozwalcowano na goraco do grubosci okolo 2,29 mm. Pierwsze dwie próbki tego materialu wyzarzono89 858 5
w temperaturze -927'C wciagu 3,5 minut, zas trzecia wyzarzono w temperaturze 1 50 C, w ciagu 3,5 minut.
Pierwsza próbke ochlodzono powietrzem i rozwalcowano na zimno do grubosci 0,356 mm. Drugba i trzecia
próbke hartowano natryskiem i rozwalcowano na zimno do grubosci 0,254 mm.
Wszystkie trzy próbki pdweglono w temperaturze 815 C w mokrym wodorze o temperaturze rosy 57°C.
Wszystkie próbki pokryto warstewka zaroodporna z tlenku magnezowego zawierajaca 6% wagowych siarki.
Powleczone próbki wyzarzono w komorze w temperaturze 1205C wciagu 27 godzin podnoszac temperature
z,szybkoscia 28 C na godzine. Ostatnie stadium wyzarzania koncowego prowadzono w atmosferze azotu, zas
pozostale etapy — atmosferze wodoru.
Przenikalnosc magnetyczna kolejnych próbek wynosila 1889, 1864 i 1896 przy natezeniu pola H = 10
oerstedów. Druga i trzecia próbka stanowia ilustracje odwrotnej proporcjonalnosci miedzy temperatura wyzarza¬
nia, po którym nastepuje walcowanie na goraco, oraz koncowa gruboscia blachy.
Przyklad III. W piecu laboratoryjnym otrzymano stop zawierajacy (w procentach wagowych) 0,030%
C, 0,100% Mn, 0,025% S, 3,29% Si, 0,0072% B, 0,0078% N i 0,007% Al.
Material odlano w postaci 25,4 mm grubych wlewków ogrzano do temperatury 1260°C i walcowano na
goraco do grubosci okolo 2,29 mm. Nastepnie material wyzarzono w temperaturze 927°C wciagu 3,5 minut,
ochlodzono powietrzem, wytrawiono i rozwalcowano na zimno do grubosci 0,356 mm. Rozwalcowana na zimno
stal krzemowa odweglono w temperaturze 815'C w wilgotnym wodorze o temperaturze rosy 57'C i pokryto
warstewka tlenku magnezowego zawierajaca 6% wagowych siarki. Powleczona stal krzemowa poddano konco¬
wemu wyzarzaniu w temperaturze 1205* C wciagu 27 godzin podnoszac temperature z szybkoscia 28° C na
godzine. Ostatnie stadium koncowego wyzarzania prowadzono w atmosferze azotu, zas pozostale etapy — w at¬
mosferze wodoru. Przenikalnosc magnetyczna koncowego produktu wynosila 1889 przy natezeniu pola H = 10
oerstedów.
Claims (9)
1. Stal krzemowa o komórkach szesciennych, regularnie zorientowanych krawedziami odznaczajaca sie przenikalnoscia magnetyczna co najmniej 1820 przy natezeniu pola H = 10 oerstedów, znamienna tym, ze zawiera 2—4% wagowych krzemu, 0,01—0,15% wagowych manganu, 0,02—0,05% wagowych siarki, 0,002—0,012% wagowych boru, 0,003—0,010% wagowych azotu, a reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia, zalezne od sposobu wytapiania.
2. Sposób wytwarzania stali krzemowej o komórkach szesciennych regularnie zorientowanych krawe¬ dziami, odznaczajacej sie przenikalnoscia magnetyczna co najmniej 1820 przy natezeniu pola H = 10 oerstedów, znamienny tym, ze stop stali krzemowej, zawierajacy 2—4% wagowych krzemu, 0,01—0,15% wagowych manganu, 0,02-0,05% wagowych siarki, 0,002-0,012% wagowych boru, 0,003-0,010% wagowych azotu, którego reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia, zalezne od sposobu przygotowania stopu, po wytopie ponownie podgrzewa sie do temperatury 1260—1400* C walcuje sie na goraco do posredniej grubosci 1,25—2,54 mm, wyzarza sie rozwalcowana na goraco stal krzemowa w temperaturze 815—1150C, wytrawia sie i walcuje na zimno do zadanej grubosci koncowej, odwegla sie rozwalcowana na zimno stal krzemowa, powleka ja warstewka zaroodporna, a nastepnie poddaje wyzarzaniu koncowemu, którego co najmniej czesc prowadzi sie w obecnosci suchego wodoru w temperaturze 1093-1260°C w ciagu 8-30 godzin.
3. Sposób wedlug zastrz. 2, z n a ni i e n n y tym, ze jako stop stosuje sie material zawierajacy 2—4% wagowych krzemu, 0,03-0,15% wagowych manganu, 0,02-0,05 wagowych wegla, 0,01-0,03% wagowych sia¬ rki, 0,003-0,010% wagowych boru, 0,004-0,008% wagowych azotu, i którego reszte stanowi zelazo i zanieczysz¬ czenia zalezne od sposobu wytwarzania stopu.
4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze podczas wyzarzania koncowego, kiedy ma miejsce pierwszy i drugi okres wzrostu ziaren, podczas pierwszego okresu wzrostu ziaren dodaje sie do otoczenia stali krzemowej inhibitor wzrostu ziaren, przy czym jako inhibitor stosuje sie siarke, zwiazki siarki, selen lub zwiazki selenu.
5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako warstewke zaroodporna stosuje sie tlenek magnezowy zawierajacy 1—6% wagowych siarki.
6. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze najbardziej intensywne ogrzewanie w okresie koncowego wyzarzania prowadzi sie w atmosferze azotu, zas pozostala czesc prowadzi sie w atmosferze suchego wodoru.
7. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze wyzarzanie po walcowaniu na goraco prowadzi sie6 89 8 58 w temperaturze 927—1093 C, przy czym temperatura ta jest odwrotnie proporcjonalna do koncowej grubosci stali krzemowej.
8. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako stop stosuje sie material zawierajacy okolo 0,007% wagowych boru i okolo 0,007% wagowych azotu.
9. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze temperature w okresie intensywnego ogrzewania podczas wyzarzania koncowego podnosi sie z szybkoscia, nie przekraczajaca 70°C na godzine. Prac. Poligraf. UPPRL naklad 120+18 Cena 10 zl
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL17005074A PL89858B1 (pl) | 1974-04-03 | 1974-04-03 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL17005074A PL89858B1 (pl) | 1974-04-03 | 1974-04-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL89858B1 true PL89858B1 (pl) | 1976-12-31 |
Family
ID=19966742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL17005074A PL89858B1 (pl) | 1974-04-03 | 1974-04-03 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL89858B1 (pl) |
-
1974
- 1974-04-03 PL PL17005074A patent/PL89858B1/pl unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970008162B1 (ko) | 입자 방향성 전기강의 초고속 열처리 | |
| EP1062371B1 (en) | Process for the production of grain oriented electrical steel strips | |
| KR100441234B1 (ko) | 높은체적저항률을갖는결정립방향성전기강및그제조방법 | |
| CA1333988C (en) | Ultra-rapid annealing of nonoriented electrical steel | |
| US3873381A (en) | High permeability cube-on-edge oriented silicon steel and method of making it | |
| KR950005793B1 (ko) | 자속밀도가 높은 일방향성 전기 강스트립의 제조방법 | |
| JPH03211232A (ja) | 磁束密度の高い一方向性珪素鋼板の製造方法 | |
| JP2000503726A (ja) | 低温スラブ加熱法に基づく高磁束密度の結晶粒配向電気鋼板の製造方法 | |
| US4824493A (en) | Process for producing a grain-oriented electrical steel sheet having improved magnetic properties | |
| US3287184A (en) | Method of producing low carbon electrical sheet steel | |
| US4123298A (en) | Post decarburization anneal for cube-on-edge oriented silicon steel | |
| JPH0717953B2 (ja) | 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造法 | |
| US4416707A (en) | Secondary recrystallized oriented low-alloy iron | |
| KR100544610B1 (ko) | 철손이 낮은 무방향성 전기강판의 제조방법 | |
| KR100256336B1 (ko) | 자기적특성이 우수한 방향성 규소강의 제조방법 | |
| PL89858B1 (pl) | ||
| US3333993A (en) | Production of thin, oriented siliconiron wherein grain growth inhibitor is added to primary recrystallization heat treatment atmosphere as function of mn content and final thickness | |
| KR100359752B1 (ko) | 철손이 낮은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
| JPH02294428A (ja) | 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造法 | |
| KR950003293B1 (ko) | 자기특성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 | |
| JPH02228425A (ja) | 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| CN114829657A (zh) | 取向电工钢板及其制造方法 | |
| JPS5915966B2 (ja) | 磁気特性の優れた無方向性珪素鋼板の製造方法 | |
| JPS6253571B2 (pl) | ||
| US4878959A (en) | Method of producing grain-oriented silicon steel with small boron additions |