RU2175985C1 - Method of making electrical-sheet anisotropic steel - Google Patents

Method of making electrical-sheet anisotropic steel Download PDF

Info

Publication number
RU2175985C1
RU2175985C1 RU2001110600A RU2001110600A RU2175985C1 RU 2175985 C1 RU2175985 C1 RU 2175985C1 RU 2001110600 A RU2001110600 A RU 2001110600A RU 2001110600 A RU2001110600 A RU 2001110600A RU 2175985 C1 RU2175985 C1 RU 2175985C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
austenite
concentration
hot rolling
temperature
Prior art date
Application number
RU2001110600A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Б. Цырлин
И.М. Шатохин
Original Assignee
Цырлин Михаил Борисович
Шатохин Игорь Михайлович
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 Цырлин Михаил Борисович, Шатохин Игорь Михайлович filed Critical Цырлин Михаил Борисович
Priority to RU2001110600A priority Critical patent/RU2175985C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2175985C1 publication Critical patent/RU2175985C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; making grain-oriented electrical- sheet steels at high permeability of magnetic flux. SUBSTANCE: method consists in maximum realization of principle of grain- oriented heredity in production line making electrical-sheet anisotropic steel. Method includes heating of steel before hot rolling in temperature range ensuring single-phase (ferrite) structure; time and temperature conditions of hot deformation of metal at which 3 to 8% of austenite appears in temperature range from 1100 to 1150 C; method includes also heating of steel for primary recrystallization after second cold rolling procedure at rather slow rate. EFFECT: high magnetic properties of steel made according to this method. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологии производства холоднокатаной анизотропной стали с высокой магнитной проницаемостью. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to a technology for the production of cold rolled anisotropic steel with high magnetic permeability.

Листовая электротехническая сталь является важнейшим магнитно-мягким материалом, использующимся для изготовления магнитопроводов и магнитоактивных частей разнообразных электротехнических устройств. Свойства электротехнических сталей в значительной степени определяют характеристики, экономичность, габариты устройств и возможность их совершенствования, поэтому улучшению технологии производства и повышению характеристик сталей, особенно магнитных свойств, во всем мире уделяется большое внимание. Sheet electrical steel is the most important soft magnetic material used for the manufacture of magnetic cores and magnetically active parts of various electrical devices. The properties of electrical steel largely determine the characteristics, efficiency, dimensions of devices and the possibility of improving them; therefore, much attention is paid to improving the production technology and improving the characteristics of steels, especially magnetic properties.

Высокие магнитные свойства готовой электротехнической анизотропной стали (ЭАС) обеспечиваются наличием в стали совершенной кристаллографической текстуры (110) [001] (ребровая текстура, текстура Госса), которая формируется в процессе вторичной рекристаллизации (ВР) при высокотемпературном отжиге. Для протекания ВР необходимо, во-первых, создание уже при горячей прокатке стали определенной структурной и текстурной неоднородности и, во-вторых, наличие в металле дисперсных частиц ингибиторной фазы. High magnetic properties of the finished electrical anisotropic steel (EAS) are ensured by the presence of a perfect crystallographic texture (110) [001] in the steel (rib texture, Goss texture), which is formed during secondary recrystallization (HR) during high-temperature annealing. For BP to occur, it is necessary, firstly, to create a certain structural and textural heterogeneity already during hot rolling of steel and, secondly, the presence of dispersed particles of the inhibitor phase in the metal.

Получение необходимой кристаллографической текстуры в ЭАС достигается посредством реализации механизма структурной наследственности. Ингибиторная фаза задерживает нормальный рост зерен, позволяя реализоваться процессу ВР. Obtaining the necessary crystallographic texture in EAS is achieved through the implementation of the structural heredity mechanism. The inhibitory phase delays the normal growth of grains, allowing the BP process to be realized.

Текстурное состояние железокремистых материалов после высокотемпературной деформации относится к числу важнейших элементов структуры, определяющих особенности развития процесса текстурообразования при последующей холодной прокатке и рекристаллизации. В процессе горячей прокатки (ГП) закладываются основные структурные параметры, влияющие на процессы текстурообразования и в итоге на магнитные свойства готовой электротехнической стали. Влияние на структуро- и текстурообразование проявляется в наследовании особенностей исходной структуры горячекатаного подката по технологическим переделам сквозного цикла производства анизотропных сталей. The texture state of iron-silicon materials after high-temperature deformation is one of the most important structural elements that determine the development of the texture formation process during subsequent cold rolling and recrystallization. In the process of hot rolling (GP), the basic structural parameters are laid that affect the texture formation processes and, as a result, the magnetic properties of the finished electrical steel. The effect on structure and texturing is manifested in the inheritance of the features of the initial structure of hot-rolled steel according to the technological redistribution of the end-to-end anisotropic steel production cycle.

В настоящее время существует три основных варианта производства электротехнической трансформаторной стали: сульфидный, нитридный и сульфанитридный. Эти варианты отличаются химическими составами и режимами обработки. Currently, there are three main options for the production of electrical transformer steel: sulfide, nitride and sulfonitride. These options differ in chemical compositions and processing modes.

Сульфидный вариант известен с конца 40-х годов и в настоящее время является самым распространенным. Ингибиторной фазой в данной стали является сульфид марганца -MnS. Основными технологическими операциями при производстве стали по сульфидному варианту являются ограничение концентрации марганца, высокотемпературный нагрев перед ГП, горячая прокатка, две холодные прокатки, разделенные рекристаллизационным отжигом, обезуглероживающий отжиг и высокотемпературный отжиг (ВТО). Готовая сталь имеет магнитную индукцию в поле 800 А/м - 1,81-1,84 Тл. Принципиально важным при горячей прокатке стали является формирование в подповерхностном слое области вытянутых полигонизованных кристаллов с ярко выраженной текстурой деформации - (110) [001]. Наличие данного слоя обеспечивается за счет двух холодных прокаток с деформациями 40-60%, разделенных рекристаллизационным отжигом, с тем чтобы получить в структуре стали перед ВТО достаточно большое количество зерен с совершенной ориентировкой (110) [001], часть из которых будет являться зародышами вторичной рекристаллизации. The sulfide variant has been known since the late 40s and is currently the most common. The inhibitory phase in this steel is manganese sulfide -MnS. The main technological operations in the production of steel according to the sulfide variant are to limit the concentration of manganese, high-temperature heating in front of the GP, hot rolling, two cold rolling separated by recrystallization annealing, decarburization annealing and high temperature annealing (WTO). Finished steel has a magnetic induction in the field of 800 A / m - 1.81-1.84 T. Of fundamental importance during hot rolling of steel is the formation in the subsurface layer of the region of elongated polygonized crystals with a pronounced deformation texture - (110) [001]. The presence of this layer is ensured by two cold rolling with deformations of 40-60%, separated by recrystallization annealing, in order to obtain a sufficiently large number of grains with perfect orientation (110) [001] in the steel structure before the WTO, some of which will be secondary nuclei recrystallization.

Сталь нитридного варианта имеет повышенное содержание углерода, азота и меди. Ингибиторной фазой является нитрид алюминия (AlN). Основные операции после горячей прокатки - первая холодная прокатка, обезуглероживающий отжиг, вторая холодная прокатка и высокотемпературный отжиг. Магнитная индукция в поле 800 А/м - 1,85-1,89 Тл. Steel nitride variant has a high content of carbon, nitrogen and copper. The inhibitory phase is aluminum nitride (AlN). The main operations after hot rolling are the first cold rolling, decarburization annealing, the second cold rolling and high temperature annealing. Magnetic induction in the field of 800 A / m - 1.85-1.89 T.

Существенным отличием стали нитридного варианта от сульфидного является более низкий нагрев металла перед горячей прокаткой (~ 1250oC, против 1400oC). Следствием этого, а также более высокого содержания углерода в стали, является формирование при горячей прокатке в подповерхностном слое текстуры рекристаллизации (110)[uvw] , в которой совершенная компонента (110)[001] очень слабо выражена. По этой причине принципиально важным оказывается проводить нагрев на первичную рекристаллизацию после второй холодной прокатки с замедленной скоростью. Низкотемпературная, растянутая во времени, первичная рекристаллизация в присутствии сегрегаций примесей и/или дисперсных частиц является своеобразным "фильтром" для зарождения и роста в деформированном металле зерен с ориентировкой (110)[uvw], позволяющая формироваться преимущественно кристаллитам с текстурой (110) [001]. Также следует отметить, что подобная обработка возможна только для стали с более устойчивой ингибиторной фазой, которой является AlN.A significant difference between the steel of the nitride variant and the sulfide one is the lower heating of the metal before hot rolling (~ 1250 o C, versus 1400 o C). The consequence of this, as well as a higher carbon content in steel, is the formation of (110) [uvw] recrystallization texture in hot rolling in the subsurface layer, in which the perfect component (110) [001] is very weakly expressed. For this reason, it is fundamentally important to heat up the primary recrystallization after the second cold rolling at a slower rate. The low-temperature, time-stretched primary recrystallization in the presence of segregation of impurities and / or dispersed particles is a kind of “filter” for nucleation and growth of grains with a (110) [uvw] orientation in the deformed metal, which allows crystallites with a (110) [001] texture to form mainly ]. It should also be noted that such treatment is possible only for steel with a more stable inhibitory phase, which is AlN.

Сталь сульфо-нитридного варианта имеет повышенное содержание (по сравнению с сульфидными) углерода и алюминия. Основные операции после горячей прокатки - нормализация, однократная холодная прокатка, обезуглероживающий отжиг и высокотемпературный отжиг. Магнитные индукции в поле 800 А/м -1,89-1,94 Тл - являются самыми высокими для готовой стали, что обеспечивается за счет формирования сверхплотной дисперсной ингибиторной фазы в процессе термообработок (а не при горячей прокатке) и мощного силового воздействия на текстуру стали, каковой является однократная прокатка. Принципиально важным в данной технологии является наличие высокотемпературного нормализующего отжига (1120-1150oC) с жестко регламентированным законом охлаждения. Следует отметить, что производство данного типа стали в России и ряде других стран в настоящее время невозможно в связи с отсутствием необходимого состава оборудования.Steel sulfonitride variant has a high content (compared with sulfide) of carbon and aluminum. The main operations after hot rolling are normalization, single cold rolling, decarburization annealing and high temperature annealing. Magnetic inductions in the field of 800 A / m -1.89-1.94 T are the highest for finished steel, which is ensured by the formation of a superdense dispersed inhibitory phase during heat treatment (and not during hot rolling) and a powerful force effect on the texture steel, which is a single rolling. Fundamentally important in this technology is the presence of high-temperature normalizing annealing (1120-1150 o C) with a strictly regulated cooling law. It should be noted that the production of this type of steel in Russia and a number of other countries is currently impossible due to the lack of the necessary equipment.

Настоящее изобретение обеспечит получение высокопроницаемого состояния в электротехнической анизотропной стали в процессе технологии с двукратной прокаткой (без применения нормализации) за счет максимальной реализации механизма текстурной наследственности в сочетании с замедлением скорости нагрева металла в интервале температур полигонизации и первичной рекристаллизации. Другими словами, речь идет об использовании преимуществ сульфидного и нитридного вариантов. The present invention will provide a highly permeable state in electrical anisotropic steel in the process of double rolling (without the use of normalization) due to the maximum implementation of the texture heredity mechanism in combination with a decrease in the heating rate of the metal in the range of polygonization and primary recrystallization temperatures. In other words, it is about taking advantage of the sulfide and nitride variants.

В исследованиях по структуре горячекатаной полосы подчеркивается наличие значительной неоднородности в морфологии зерен и текстуре по толщине подката. Согласно приводимым данным, формирование особенностей структуры подката ЭАС происходит на стадии чистовой прокатки, где основную роль играют температурно-деформационные режимы обработки. Общим в структуре подката является, во-первых, наличие ясно выраженных зон подповерхностных равноосных рекристаллизованных зерен с преобладающей текстурой (110)[uvw] и центральной области вытянутых полигонизованных кристаллитов с преимущественной ориентировкой (110)[001] , и во-вторых, присутствие областей продуктов распада аустенита. Studies on the structure of the hot-rolled strip emphasize the presence of significant heterogeneity in the morphology of the grains and texture along the thickness of the tack. According to the data presented, the formation of the structural features of the EAS tackle occurs at the stage of finish rolling, where the main role is played by the temperature-deformation processing regimes. First, the presence of distinct zones of subsurface equiaxial recrystallized grains with a predominant texture of (110) [uvw] and the central region of elongated polygonized crystallites with a predominant orientation of (110) [001], and secondly, the presence of regions decomposition products of austenite.

Формирующаяся в процессе ГП текстурная неоднородность обусловлена различиями в траектории течения металла в поверхностных и центральных слоях при его прохождении через очаг деформации. Очевидно, наиболее совершенной текстурой деформации (в поверхностном слое - (110)[001], (100)[011] - в центральной области), которую необходимо получать для изготовления наиболее качественной ЭАС, будут обладать деформированные, но не рекристаллизованные зерна. Процессы рекристаллизации, протекающие при ГП, должны способствовать рассеянию текстуры деформации. Чем выше степень рекристаллизации структуры, тем слабее в ней будут выражены деформационные ориентировки. В сульфидном варианте это достигается ограничением концентрации углерода 0,028 мас.%. The texture inhomogeneity formed during the HH process is due to differences in the path of metal flow in the surface and central layers as it passes through the deformation zone. Obviously, the most perfect deformation texture (in the surface layer is (110) [001], (100) [011] in the central region), which must be obtained to produce the highest quality EAS, deformed but not recrystallized grains will possess. The recrystallization processes occurring during HP should contribute to the scattering of the deformation texture. The higher the degree of recrystallization of the structure, the weaker the deformation orientations will be expressed in it. In the sulfide variant, this is achieved by limiting the carbon concentration to 0.028 wt.%.

Для стали нитридного варианта, содержащей 0,03-0,05 мас.% углерода, до 0,2 мас.% марганца и до 0,6 мас.% меди, строчки продуктов распада гамма-фазы наблюдаются уже после черновой прокатки стали. Это позволяет говорить о наличии в стали аустенита при ее нагреве перед ГП в температурном интервале 1250-1300oC. По данным металлографического анализа (длине строчек и их количестве на единицу площади в металле на разных стадиях ГП) среднее количество гамма-фазы в сталях нитридного варианта ингибирования с типичным химическим составом составляет 10-20%. По этой причине выраженность и совершенство текстуры (110)[001] в этой стали уступает стали сульфидного варианта.For steel nitride variant containing 0.03-0.05 wt.% Carbon, up to 0.2 wt.% Manganese and up to 0.6 wt.% Copper, the lines of the decay products of the gamma phase are observed after rough rolling of steel. This allows us to talk about the presence of austenite in steel when it is heated before HF in the temperature range 1250-1300 o C. According to metallographic analysis (length of lines and their number per unit area in the metal at different stages of HF), the average amount of gamma phase in nitride steels the inhibition variant with a typical chemical composition is 10-20%. For this reason, the severity and perfection of the texture (110) [001] in this steel is inferior to the steel of the sulfide variant.

Кроме того, в ЭАС нитридного варианта ингибирования важное значение для формирования конечной структуры и свойств стали имеют вторичные нитриды алюминия, которые выделяются в ходе операции обезуглероживания за счет азота, высвобождающегося из областей с продуктами распада аустенита. In addition, in the EAS of the nitride variant of inhibition, secondary aluminum nitrides, which are released during the decarburization operation due to nitrogen released from areas with austenite decomposition products, are important for the formation of the final structure and properties of steel.

Исследования, проведенные на Верх-Исетском металлургическом заводе на сталях различных химических составов (0,01-0,05 мас.% С, 2,90-3,50 мас.% Si) после нагрева слябов до температур 1250-1400oC и горячей прокатки по режиму на непрерывном стане, отличающимся температурно-временными параметрами, позволили установить ряд закономерностей текстуры и структуры горячекатаного подката, а также готового металла, которые легли в основу изобретения.Studies conducted at the Verkh-Isetsk Metallurgical Plant on steels of various chemical compositions (0.01-0.05 wt.% C, 2.90-3.50 wt.% Si) after heating the slabs to temperatures of 1250-1400 o C and hot rolling mode on a continuous mill, characterized by temperature and time parameters, allowed to establish a number of patterns of texture and structure of hot rolled steel, as well as finished metal, which formed the basis of the invention.

Известен способ производства холоднокатаной ЭАС, включающий выплавку стали, разливку, нагрев сляба до 1320oC, горячую прокатку, двукратную холодную прокатку с промежуточным отжигом, высокотемпературный отжиг, окончательный отжиг (см. SU 1664854 A, С 21 D 8/12, 1991).A known method of producing cold-rolled EAS, including steel smelting, casting, heating a slab to 1320 o C, hot rolling, double cold rolling with intermediate annealing, high temperature annealing, final annealing (see SU 1664854 A, C 21 D 8/12, 1991) .

Известен способ производства холоднокатаной ЭАС, включающий выплавку и разливку металла, горячую прокатку слитков на слябы, нагрев сляба, горячую прокатку, травление, холодную прокатку с промежуточным и окончательным отжигами (см. SU 996474, С 21 D 8/12, 1983). A known method of producing cold-rolled EAS, including the smelting and casting of metal, hot rolling of ingots into slabs, heating the slab, hot rolling, etching, cold rolling with intermediate and final annealing (see SU 996474, C 21 D 8/12, 1983).

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является известный способ производства ЭАС, включающий внепечную обработку, непрерывную разливку стали, нагрев сляба до температуры образования ферритной структуры, горячую прокатку, травление, двукратную холодную прокатку и термическую обработку (см. RU 2142020 C1, С 21 D 8/12, 1999). The closest analogue to the claimed invention is a known method for the production of EAS, including after-furnace treatment, continuous casting of steel, heating the slab to the temperature of formation of the ferrite structure, hot rolling, etching, double cold rolling and heat treatment (see RU 2142020 C1, C 21 D 8 / 12, 1999).

Техническим результатом изобретения является получение стали с высокими магнитными свойствами. The technical result of the invention is the production of steel with high magnetic properties.

Для достижения технического результата в известном способе производства электротехнической анизотропной стали, включающем выплавку стали, внепечную обработку, непрерывную разливку или разливку в слитки, нагрев сляба до температуры образования однофазной ферритной структуры, черновую и чистовую горячую прокатку, двукратную холодную прокатку и термообработку, новым является то, что соотношение между ферритообразующими и аустенитообразующими элементами выбирают из условия достижения концентрации аустенита в структуре 3-8% при горячей прокатке в диапазоне температур 1150-1100oC. Кроме того, количество аустенита в стали определяют, исходя из следующей математической зависимости:
Vγ = 694 • [С] - 23 • [Si] + 64,8
где Vγ - доля аустенита, %;
C - концентрация углерода, мас.%;
Si - концентрация кремния, мас.%,
а концентрацию углерода в пределах 0,018-0,028 мас.% корректируют в зависимости от концентрации кремния, при этом при увеличении содержания кремния на каждые 0,05 мас.% сверх 3 мас.%, содержание углерода увеличивают на 0,005 мас.%, начиная от 0,020 мас.%.
To achieve a technical result in a known method for the production of electrical anisotropic steel, including steel smelting, after-furnace treatment, continuous casting or casting into ingots, heating the slab to the temperature of formation of a single-phase ferritic structure, rough and finish hot rolling, double cold rolling and heat treatment, new is that the ratio between ferrite-forming and austenite-forming elements is chosen from the condition of achieving an austenite concentration in the structure of 3-8% with hot rolling in the temperature range 1150-1100 o C. In addition, the amount of austenite in steel is determined based on the following mathematical dependence:
V γ = 694 • [C] - 23 • [Si] + 64.8
where V γ is the fraction of austenite,%;
C is the concentration of carbon, wt.%;
Si is the concentration of silicon, wt.%,
and the carbon concentration in the range of 0.018-0.028 wt.% is adjusted depending on the silicon concentration, while with an increase in silicon content for every 0.05 wt.% in excess of 3 wt.%, the carbon content is increased by 0.005 wt.%, starting from 0.020 wt.%.

Максимально высокие магнитные свойства имеет готовая анизотропная электротехническая сталь, которая в горячекатаном состоянии характеризовалась наличием в подповерхностной области вытянутых полигонизованных кристаллитов с совершенной ориентировкой (110)[001], а в дальнейшем обрабатывалась по технологической схеме, включающей две холодные прокатки, разделение рекристаллизационно-обезуглероживающим отжигом, и медленный нагрев на первичную рекристаллизацию после второй холодной деформации. Finished anisotropic electrical steel has the highest magnetic properties, which in the hot-rolled state was characterized by the presence of elongated polygonized crystallites in the subsurface region with a perfect orientation of (110) [001], and then processed according to the technological scheme, including two cold rolling, separation by recrystallization-decarburizing annealing , and slow heating for primary recrystallization after the second cold deformation.

Наличие ограниченного количества аустенита в стали (3-8%) при горячей прокатке необходимо для формирования при дальнейшей обработке металла в процессе его термических обработок дисперсной нитридной ингибиторной фазы, обеспечивающей полное прохождение вторичной рекристаллизации в стали, ранее проходившей нагрев на первичную рекристаллизацию. The presence of a limited amount of austenite in steel (3-8%) during hot rolling is necessary for the formation of a dispersed nitride inhibitor phase during further processing of the metal during its heat treatment, which ensures the complete passage of secondary recrystallization in steel that has previously undergone primary recrystallization.

При образовании большого количества аустенита и его распада, до или в процессе ГП, значительно развиваются процессы рекристаллизации, интенсифицированные фазовой перекристаллизацией (фазовым наклепом). Процесс рекристаллизации деформированного металла приводит к замене совершенной текстуры (110)[001] в подповерхностных слоях на текстуру с преобладанием ориентировок (110)[112]-[113]. With the formation of a large amount of austenite and its decomposition, before or during the GP process, the processes of recrystallization, intensified by phase recrystallization (phase hardening), develop significantly. The process of recrystallization of a deformed metal leads to the replacement of the perfect texture (110) [001] in the subsurface layers with a texture with a predominance of orientations (110) [112] - [113].

При образовании малого количества аустенита (~3-8%), причем только при ГП, а не до нее, процесс рекристаллизации не получает столь сильного развития. Это позволяет сохранить структуру деформации с совершенной ребровой текстурой. Причем наиболее совершенной ребровой текстурой подповерхностного слоя обладает металл, нагретый перед горячей прокаткой до температур, обеспечивающих однофазное состояние, а режим прокатки обеспечивает возникновение аустенита в интервале 1100-1150oC
Однофазное (ферритное) состояние при нагреве до начала горячей прокатки должно обеспечиваться не только температурой (1350-1400oC), но и оптимальным сочетанием аустенито- и ферритообразующих элементов (в основном, соответственно, углеродом и кремнием). Оптимум химического состава соответствует 0,020-0,028 мас. % углерода и 3,05-3,15 мас.% кремния, и может быть скорректирован: при увеличении кремния на 0,05% необходимо увеличить углерод на 0,005%.
With the formation of a small amount of austenite (~ 3-8%), and only with GP, and not before it, the recrystallization process does not receive such a strong development. This allows you to save the structure of the deformation with a perfect rib texture. Moreover, the most perfect rib texture of the subsurface layer has a metal heated before hot rolling to temperatures that provide a single-phase state, and the rolling mode provides the occurrence of austenite in the range of 1100-1150 o C
The single-phase (ferritic) state when heated before the start of hot rolling should be ensured not only by temperature (1350-1400 o C), but also by the optimal combination of austenitic and ferrite-forming elements (mainly, respectively, carbon and silicon). The optimum chemical composition corresponds to 0.020-0.028 wt. % carbon and 3.05-3.15 wt.% silicon, and can be adjusted: with an increase in silicon by 0.05%, it is necessary to increase carbon by 0.005%.

В случае отсутствия аустенита в стали при ГП процесс рекристаллизации характеризуется малым числом зародышей, но при этом высокой подвижностью их границ. Итогом является получение в подповерхностном слое рекристаллизованной структуры с относительно крупным зерном, характеризующимся совершенством ребровой текстуры. Кроме того, формирующиеся в процессе горячей прокатки частицы нитрида алюминия характеризуются сравнительно большими размерами и, соответственно, низкой плотностью, т.е. обладают низкой способностью к торможению нормального роста зерна (по существу не являются ингибиторной фазой). In the absence of austenite in steel during HP, the recrystallization process is characterized by a small number of nuclei, but at the same time, their boundaries are highly mobile. The result is to obtain in the subsurface layer a recrystallized structure with a relatively large grain, characterized by perfect rib texture. In addition, aluminum nitride particles formed during hot rolling are characterized by relatively large sizes and, accordingly, low density, i.e. have a low ability to inhibit normal grain growth (essentially not an inhibitory phase).

Указанные закономерности поясняются подтвержденными примерами реализации предлагаемого изобретения в промышленных условиях. These patterns are illustrated by confirmed examples of the implementation of the invention in an industrial environment.

Пример 1. Example 1

В дуговых электропечах емкостью 170 тн выплавляют низкоуглеродистый полупродукт, который затем подвергают вакуумированию в нераскисленном состоянии, дополнительному нагреву, легированию и модифицированию на агрегате AISA-SKF. In electric arc furnaces with a capacity of 170 tons, a low-carbon semi-product is smelted, which is then subjected to evacuation in an unsweetened state, additional heating, alloying, and modification on an AISA-SKF unit.

Всего выплавлены две плавки, состав которых приведен в таблице 1. In total, two melts were melted, the composition of which is given in table 1.

Разливку производили на вертикальных машинах непрерывного литья. Слябы перед горячей прокаткой нагревали до температуры 1400oC и затем прокатывали на толщину 2,2 мм. В процессе прокатки температуру завершения черновой деформации поддерживали в пределах 1230-1250oC; температуру начала чистовой деформации - 1140-1160oC; температуру конца чистовой деформации - 1150-1100oC; смотки полос - 580-610oC. Часть металла (отдельные слябы) нагревали перед горячей прокаткой по низкотемпературному режиму (Тн - 1250oC). В дальнейшем металл обрабатывался по следующей технологии: травление, первая холодная прокатка на толщину 0,6 мм, рекристаллизационно-обезуглероживающий отжиг, вторая холодная прокатка на толщину 0,30 мм, нанесение на полосу магнезиального покрытия, высокотемпературный отжиг, со скоростью нагрева металла в интервале температур 400-700oC в пределах 15-20oC/час, выпрямляющий отжиг, испытание металла.Casting was performed on vertical continuous casting machines. Before hot rolling, the slabs were heated to a temperature of 1400 ° C. and then rolled to a thickness of 2.2 mm. During the rolling process, the temperature of completion of the rough deformation was maintained within the range of 1230-1250 o C; the temperature of the beginning of the final deformation - 1140-1160 o C; the temperature of the end of the final deformation - 1150-1100 o C; winding of strips - 580-610 o C. Part of the metal (individual slabs) was heated before hot rolling in low temperature conditions (T - 1250 o C). Subsequently, the metal was processed using the following technology: etching, the first cold rolling to a thickness of 0.6 mm, recrystallization-decarburizing annealing, the second cold rolling to a thickness of 0.30 mm, application to a magnesia coating strip, high-temperature annealing, with a metal heating rate in the range temperatures of 400-700 o C in the range of 15-20 o C / hour, rectifying annealing, metal testing.

Важно подчеркнуть, что при стыковке плавок в процессе смешения металла в промежуточном ковше был получен усредненный в разной степени металл (главным образом по концентрации углерода). Последующее его испытание показало чрезвычайную чувствительность магнитных свойств от концентрации углерода и, следовательно, от количества аустенита, образующего и затем распадающегося в ходе горячей прокатки в интервале температур 1150-1000oC (см. чертеж). Важно подчеркнуть: этот интервал температур инициирует образование большого числа центров как при -α→γ, так и при обратном γ→ -α превращении. В объеме концентраций углерода 0,018-0,028%, что эквивалентно 3-8% аустенита при 1100-1150oC.It is important to emphasize that when the melts were docked during the mixing of the metal in the intermediate ladle, a metal averaged to various degrees was obtained (mainly by carbon concentration). His subsequent test showed the extreme sensitivity of the magnetic properties on the carbon concentration and, consequently, on the amount of austenite forming and then decomposing during hot rolling in the temperature range 1150-1000 o C (see drawing). It is important to emphasize: this temperature range initiates the formation of a large number of centers both at -α → γ and the reverse γ → -α transformation. In the volume of carbon concentrations of 0.018-0.028%, which is equivalent to 3-8% of austenite at 1100-1150 o C.

При отклонении концентрации основного ферритообразующего элемента-кремния потребуется корректировка концентрации углерода в соответствии с эмпирическим уравнением:
Vγ = 694 • [С] - 23 • [Si] + 64,8, (1)
где Vγ - доля аустенита, %;
C - концентрация углерода, мас.%;
Si - концентрация кремния, мас.%.
If the concentration of the main ferrite-forming element-silicon is deviated, an adjustment of the carbon concentration will be required in accordance with the empirical equation:
V γ = 694 • [C] - 23 • [Si] + 64.8, (1)
where V γ is the fraction of austenite,%;
C is the concentration of carbon, wt.%;
Si is the concentration of silicon, wt.%.

Пример 2. Example 2

Сталь выплавляли в кислородных конверторах, корректировку химического состава в соответствии с уравнением (1) производили после легирования металла. Горячекатаный подкат содержал 0,021 мас.% С, 3,10 мас.% Si, 0,19 мас. % Mn, 0,015 мас.% S, 0,020 мас.% Al, 0,009 мас.% N2 и 0,45 мас.% Cu. Температурные параметры нагрева слябов и горячей прокатки, равно как и схема передела горячекатаных рулонов, были аналогичны приведенным в примере 1.Steel was smelted in oxygen converters, the chemical composition was adjusted in accordance with equation (1) after alloying the metal. The hot rolled tackle contained 0.021 wt.% C, 3.10 wt.% Si, 0.19 wt. % Mn, 0.015 wt.% S, 0.020 wt.% Al, 0.009 wt.% N 2 and 0.45 wt.% Cu. The temperature parameters of the heating of slabs and hot rolling, as well as the redistribution of hot rolled coils, were similar to those shown in example 1.

Готовый металл характеризовался следующим уровнем магнитных свойств: P1.7/50 - 1,03-1,10 Вт/кг, B800 - 1,90-1,92 Тл, B2500 - 1,98 Тл.The finished metal was characterized by the following level of magnetic properties: P 1.7 / 50 - 1.03-1.10 W / kg, B 800 - 1.90-1.92 T, B 2500 - 1.98 T.

Таким образом, при соблюдении полученных закономерностей (нагрев слябов в ферритную область, прокатка в двухфазной области с ограничением количества аустенита в пределах 3-8% при температурах 1100-1150oC) металл характеризуется уровнем свойств, типичных для высокопроницаемого состояния.Thus, subject to the obtained laws (heating slabs into a ferrite region, rolling in a two-phase region with a limitation of the amount of austenite in the range of 3-8% at temperatures of 1100-1150 o C), the metal is characterized by the level of properties typical of a highly permeable state.

Claims (3)

1. Способ производства электротехнической анизотропной стали, включающий выплавку стали, внепечную обработку, непрерывную разливку или разливку в слитки, нагрев сляба до температуры образования однофазной ферритной структуры, черновую и чистовую горячую прокатку, двукратную холодную прокатку и термообработку, отличающийся тем, что соотношение между ферритообразующими и аустенитообразующими элементами выбирают из условия достижения концентрации аустенита в структуре 3-8% при горячей прокатке в диапазоне температур 1150-1100oС.1. A method of manufacturing electrical anisotropic steel, including steel smelting, after-furnace treatment, continuous casting or casting into ingots, heating the slab to the temperature of formation of a single-phase ferrite structure, rough and finish hot rolling, double cold rolling and heat treatment, characterized in that the ratio between the ferritic and austenite-forming elements are selected from the condition of achieving an austenite concentration in the structure of 3-8% during hot rolling in the temperature range 1150-1100 o C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество аустенита в стали определяют из следующей математической зависимости:
Vγ=694•[C]-23•[Si]+64,8;
где Vγ - доля аустенита, %;
С - концентрация углерода, мас.%;
Si - концентрация кремния, мас.%.
2. The method according to p. 1, characterized in that the amount of austenite in steel is determined from the following mathematical dependence:
V γ = 694 • [C] -23 • [Si] +64.8;
where V γ is the fraction of austenite,%;
C is the carbon concentration, wt.%;
Si is the concentration of silicon, wt.%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию углерода в пределах 0,018-0,028 мас. % корректируют в зависимости от концентрации кремния, при этом при увеличении содержания кремния на каждые 0,05 мас.% сверх 3 мас.% содержание углерода увеличивают на 0,005 мас.%, начиная от 0,020 мас.%. 3. The method according to claim 1, characterized in that the carbon concentration in the range of 0.018-0.028 wt. % correct depending on the concentration of silicon, while with an increase in silicon content for every 0.05 wt.% in excess of 3 wt.%, the carbon content is increased by 0.005 wt.%, starting from 0.020 wt.%.
RU2001110600A 2001-04-19 2001-04-19 Method of making electrical-sheet anisotropic steel RU2175985C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001110600A RU2175985C1 (en) 2001-04-19 2001-04-19 Method of making electrical-sheet anisotropic steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001110600A RU2175985C1 (en) 2001-04-19 2001-04-19 Method of making electrical-sheet anisotropic steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2175985C1 true RU2175985C1 (en) 2001-11-20

Family

ID=20248662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001110600A RU2175985C1 (en) 2001-04-19 2001-04-19 Method of making electrical-sheet anisotropic steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2175985C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001075A1 (en) * 2002-06-25 2003-12-31 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novolipetsky Metallurgichesky Kombinat' Method for producing electric steel
WO2004040025A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-13 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novolipetsky Metallurgichesky Kombinat' Method for producing electrical steel exhibiting a high magnetic induction
RU2516323C1 (en) * 2012-11-14 2014-05-20 Михаил Борисович Цырлин Method to produce highly permeable anisotropic electric steel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001075A1 (en) * 2002-06-25 2003-12-31 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novolipetsky Metallurgichesky Kombinat' Method for producing electric steel
WO2004040025A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-13 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novolipetsky Metallurgichesky Kombinat' Method for producing electrical steel exhibiting a high magnetic induction
RU2516323C1 (en) * 2012-11-14 2014-05-20 Михаил Борисович Цырлин Method to produce highly permeable anisotropic electric steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101963990B1 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing same
KR100441234B1 (en) Grain-oriented electrical steel having high volume resistivity and method for manufacturing the same
US8303730B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet
RU2552562C2 (en) Method of production of texturised electrical steel sheet with high magnetic flux density
JP3485188B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet with high magnetic flux density based on low-temperature slab heating method
JP7068312B2 (en) Directional electrical steel sheet and its manufacturing method
KR950005793B1 (en) Process for producing grain-oriented electrical steel strip having high magnetic flux density
JP2022514794A (en) Directional electrical steel sheet and its manufacturing method
JP6798474B2 (en) Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet
JP3885432B2 (en) Manufacturing method of unidirectional electrical steel sheet
RU2175985C1 (en) Method of making electrical-sheet anisotropic steel
JP4258185B2 (en) Oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
JP3948284B2 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
RU2216601C1 (en) Method for producing electrical steel with high magnetic density
JP4239456B2 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
KR960006026B1 (en) Process for production of oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties
KR100479996B1 (en) The high permeability grain-oriented electrical steel sheet with low core loss and method for manufacturing the same
JPH0733548B2 (en) Method of manufacturing bidirectional electrical steel sheet with high magnetic flux density
JP2003213335A (en) Method of producing grain oriented silicon steel sheet having excellent magnetic property in longitudinal direction and cross direction
JPH06346147A (en) Production of grain-oriented silicon steel sheet
RU2142020C1 (en) Method of production of antisotropic electrical steel
KR100345696B1 (en) A method for manufacturing grain oriented electrical steel sheets by heating its slab at low tempreatures
KR100237158B1 (en) The manufacturing method for oriented electric steel sheet with excellent magnetic property
JPH0726328A (en) Production of grain oriented silicon steel sheet
KR970007162B1 (en) Making method of oriented electrical steel sheet having excellent from loss properties