RU2266340C1 - Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction - Google Patents

Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction Download PDF

Info

Publication number
RU2266340C1
RU2266340C1 RU2004127313/02A RU2004127313A RU2266340C1 RU 2266340 C1 RU2266340 C1 RU 2266340C1 RU 2004127313/02 A RU2004127313/02 A RU 2004127313/02A RU 2004127313 A RU2004127313 A RU 2004127313A RU 2266340 C1 RU2266340 C1 RU 2266340C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
phosphorus
aluminum
content
isotropic electrical
Prior art date
Application number
RU2004127313/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Е. Чеглов (RU)
А.Е. Чеглов
Б.И. Миндлин (RU)
Б.И. Миндлин
В.А. Барыбин (RU)
В.А. Барыбин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК")
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 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") filed Critical Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК")
Priority to RU2004127313/02A priority Critical patent/RU2266340C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2266340C1 publication Critical patent/RU2266340C1/en

Links

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; methods of production of isotropic electrical-sheet steel.
SUBSTANCE: proposed method of production of isotropic electrical-sheet steel includes melting, hot rolling, normalization of hot-rolled strips, pickling, cold rolling and heat treatment of cold-rolled strips; ratio of phosphorus to aluminum satisfies the following relationship: [P,(%)/Al, (%)]≥ 1.0 at the following content of components, mass-%: phosphorus, 0.08-0.30; aluminum, 0.03-0.30; carbon, no more than 0.04; silicon, no more than 2.65; manganese, no more than 1.5; sulfur, no more than 0.012; the remainder being iron and unavoidable admixtures. Strip obtained after hot rolling is subjected to normalization at temperature of 850-1000°C; P is content of phosphorus in steel and Al is content of aluminum in steel, mass-%.
EFFECT: increased level of magnetic induction and relative peak magnetic permeability of cold-rolled isotropic electrical-sheet steel.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электротехнической аппаратуры.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of isotropic electrical steel used for the manufacture of magnetic circuits of electrical equipment.

Одним из основных требований качества такой стали является высокий уровень магнитной индукции и относительной пиковой магнитной проницаемости. Во многом, эти характеристики определяются химическим составом, технологией обработки стали. Одним из способов улучшения магнитных свойств кремнистой изотропной электротехнической стали является легирование ее фосфором и алюминием и проведение нормализации горячекатаной полосы.One of the main quality requirements of such steel is a high level of magnetic induction and relative peak magnetic permeability. In many ways, these characteristics are determined by the chemical composition, steel processing technology. One of the ways to improve the magnetic properties of silicon isotropic electrical steel is to alloy it with phosphorus and aluminum and to normalize the hot-rolled strip.

Известен способ получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали (а.с. СССР 1786134, С 21 Д 8/12, 1993 г.), содержащей 0,02-0,05% С; 0,1-0,4% Mn; 1,5-3,3% Si; 0,3-0,6% Al; 0,02-0,1% Р, включающий выплавку, горячую прокатку, нормализацию, травление, однократную прокатку на конечную толщину и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. При введении в эту сталь фосфора и алюминия нормализацию проводят при температуре 810-830°С.A known method of producing cold-rolled isotropic electrical steel (A.S. USSR 1786134, C 21 D 8/12, 1993), containing 0.02-0.05% C; 0.1-0.4% Mn; 1.5-3.3% Si; 0.3-0.6% Al; 0.02-0.1% P, including smelting, hot rolling, normalization, etching, single rolling to a final thickness and decarburization-recrystallization annealing. When phosphorus and aluminum are introduced into this steel, normalization is carried out at a temperature of 810-830 ° C.

Недостатком этого способа является относительно невысокая степень легирования стали по фосфору при высоком содержании алюминия и низкий уровень температур нормализационной обработки горячекатаной полосы, что обуславливает, с одной стороны, повышение содержания в металле мелкодисперсных оксидов, основную долю которых составляет Al2O3, с другой стороны, снижение полюсной плотности кубических ориентировок {200} и {310}. Магнитные свойства готовой изотропной электротехнической стали при этом ухудшаются.The disadvantage of this method is the relatively low degree of alloying of steel with phosphorus at a high aluminum content and low temperature normalization processing of the hot rolled strip, which leads, on the one hand, to an increase in the content of finely dispersed oxides in the metal, the main share of which is Al 2 O 3 , on the other hand , decrease in the pole density of the cubic orientations {200} and {310}. The magnetic properties of the finished isotropic electrical steel are deteriorating.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ изготовления изотропной электротехнической стали, приведенный в патенте Германии, заявка №19918484 от 23.04.1999 г., в котором для улучшения магнитных свойств кремнистой изотропной электротехнической стали также используют фосфор и алюминий.Closest to the described invention in technical essence is the method of manufacturing isotropic electrical steel, described in German patent application No. 19918484 from 04.23.1999, in which phosphorus and aluminum are also used to improve the magnetic properties of silicon isotropic electrical steel.

Способ включает горячую прокатку стального сляба, содержащего, мас.%: углерода 0,06; кремния 0,02-2,5; алюминия не более 0,40; марганца 0,05-1,0; фосфора 0,08-0,25 до толщины не более 3,5 мм, отжиг горячекатаной полосы при температуре 650-850°С, травление и холодную прокатку на толщину 0,2-1,0 мм с общей степенью деформации не более 85%, рекристаллизационный отжиг холоднокатаной стали при температуре 580-780°С и дрессировку металла с обжатием 15%.The method includes hot rolling a steel slab containing, wt.%: Carbon 0.06; silicon 0.02-2.5; aluminum no more than 0.40; manganese 0.05-1.0; phosphorus 0.08-0.25 to a thickness of not more than 3.5 mm, annealing of the hot-rolled strip at a temperature of 650-850 ° C, etching and cold rolling to a thickness of 0.2-1.0 mm with a total degree of deformation of not more than 85% recrystallization annealing of cold rolled steel at a temperature of 580-780 ° C and metal training with a compression of 15%.

Однако в этом способе не учитывается влияние химического состава, соотношение фосфора к алюминию в металле выбирают произвольно, что приводит к увеличению содержания в стали мелкодисперсного оксида Al2O3, горячекатаную полосу отжигают при невысоких температурах, а на заключительной стадии технологического процесса производят дрессировку. Это снижает уровень магнитной индукции и относительной пиковой магнитной проницаемости.However, this method does not take into account the influence of the chemical composition, the ratio of phosphorus to aluminum in the metal is chosen arbitrarily, which leads to an increase in the content of finely dispersed Al 2 O 3 oxide in the steel, the hot-rolled strip is annealed at low temperatures, and at the final stage of the technological process, training is performed. This reduces the level of magnetic induction and relative peak magnetic permeability.

Технической задачей предлагаемого изобретения являются улучшение магнитных свойств, а именно увеличение уровня магнитной индукции и величины относительной пиковой магнитной проницаемости.The technical task of the invention is to improve the magnetic properties, namely increasing the level of magnetic induction and the magnitude of the relative peak magnetic permeability.

Необходимым условием повышения магнитной индукции и относительной пиковой магнитной проницаемости является высокая степень чистоты металла по содержанию оксида Al2O3, формирование оптимального размера микрозерна и увеличение в металле полюсной плотности кубических ориентировок {200} и {310}.A necessary condition for increasing magnetic induction and relative peak magnetic permeability is a high degree of metal purity by the content of Al 2 O 3 oxide, the formation of an optimal micrograin size and an increase in the pole density of {200} and {310} cubic orientations in the metal.

В предлагаемом изобретении снижение в стали доли мелкодисперсного оксида Al2O3 достигается при выплавке металла с соотношением содержания фосфора к алюминию в соответствии с условиемIn the present invention, the reduction in the proportion of finely dispersed Al 2 O 3 oxide in steel is achieved by metal smelting with a ratio of phosphorus to aluminum in accordance with the condition

Figure 00000001
Figure 00000001

при следующем содержании компонентов, мас.%:with the following content of components, wt.%:

фосфор 0,08-0,30; алюминий 0,03-0,30; углерод не более 0,04; кремний не более 2,65; марганец не более 1,5; сера не более 0,012; железо и неизбежные примеси остальное,phosphorus 0.08-0.30; aluminum 0.03-0.30; carbon not more than 0.04; silicon not more than 2.65; manganese not more than 1.5; sulfur not more than 0.012; iron and inevitable impurities rest,

где Р - содержание фосфора в стали, мас.%;where P is the phosphorus content in steel, wt.%;

Al - содержание алюминия в стали, мас.%.Al is the aluminum content in steel, wt.%.

Введение в сталь фосфора обеспечивает рафинирование металла, так как он, обладая большим сродством с кислородом (О2), забирает его на себя и способствует очистке стали от этой вредной примеси, действие которой проявляется в образовании мелкодисперсного оксида Al2O3.The introduction of phosphorus into steel ensures the refinement of the metal, since it, having a high affinity for oxygen (O 2 ), takes it away and helps to clean the steel from this harmful impurity, the effect of which is manifested in the formation of fine oxide Al 2 O 3 .

Проведенные исследования позволяют утверждать, что степень легирования стали по фосфору должна быть не менее степени легирования по алюминию. В этом случае достигается существенное снижение в стали доли оксида Al2O3. При уменьшении содержания в стали фосфора относительно содержания алюминия соотношение

Figure 00000002
The conducted studies suggest that the degree of alloying of steel with phosphorus should be no less than the degree of alloying with aluminum. In this case, a significant reduction in the proportion of Al 2 O 3 oxide in the steel is achieved. With a decrease in the phosphorus content in the steel relative to the aluminum content, the ratio
Figure 00000002

количество растворенного кислорода в металле возрастает, что приводит к повышению доли оксида Al2O3 и ухудшению магнитных свойств.the amount of dissolved oxygen in the metal increases, which leads to an increase in the proportion of Al 2 O 3 oxide and a deterioration in magnetic properties.

Нормализационную обработку горячекатаной полосы из такой стали необходимо проводить при температуре 850-1000°С. При этом обеспечивается получение однородной структуры по сечению полосы и увеличение в металле полюсной плотности кубических ориентировок, которые наследуются при последующих технологических операциях.Normalization processing of a hot-rolled strip of such steel must be carried out at a temperature of 850-1000 ° C. This ensures a homogeneous structure along the cross section of the strip and an increase in the pole density in the metal of cubic orientations, which are inherited during subsequent technological operations.

Проведение нормализации горячекатаной полосы при температуре менее 850°С обуславливает неполную рекристаллизацию горячекатаного металла. В структуре горячекатаной полосы имеет место наличие полигонизованных зон, что предопределяет разнозеренность микроструктуры готовой стали. Относительная пиковая магнитная проницаемость готовой стали при этом понижается.The normalization of the hot rolled strip at a temperature of less than 850 ° C causes incomplete recrystallization of the hot rolled metal. In the structure of the hot-rolled strip, there are polygonized zones, which determines the different grain size of the finished steel microstructure. The relative peak magnetic permeability of the finished steel is reduced.

А проведение нормализации горячекатаной полосы при температуре более 1000°С в азотосодержащих атмосферах приводит к диффузии азота (N2) в металл с образованием нитридов алюминия, что снижает полюсную плотность кубических ориентировок и уровень магнитной индукции готовой изотропной электротехнической стали.And the normalization of the hot-rolled strip at a temperature of more than 1000 ° C in nitrogen-containing atmospheres leads to the diffusion of nitrogen (N 2 ) into the metal with the formation of aluminum nitrides, which reduces the pole density of cubic orientations and the level of magnetic induction of the finished isotropic electrical steel.

Предлагаемый способ распространяется на изотропные электротехнические стали с содержанием кремния до 2,65%. Результаты исследований показали, что при выполнении условия

Figure 00000001
обработка стали со степенью легирования металла по кремнию более 2,65% затруднена из-за повышения ее жесткости.The proposed method extends to isotropic electrical steel with a silicon content of up to 2.65%. The research results showed that under the condition
Figure 00000001
the processing of steel with a degree of alloying a metal with silicon of more than 2.65% is difficult due to the increase in its rigidity.

Анализ патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".The analysis of the patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Применение изобретения позволяет улучшить магнитные свойства изотропной электротехнической стали, в том числе повысить магнитную индукцию В2500 на 0,02-0,03 тл и относительную пиковую магнитную проницаемость μ1,5/50 на 300-500 единиц.The application of the invention allows to improve the magnetic properties of isotropic electrical steel, including increasing the magnetic induction B 2500 by 0.02-0.03 T and the relative peak magnetic permeability μ 1.5 / 50 by 300-500 units.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.

Способ производства изотропной электротехнической стали с повышенной магнитной индукцией осуществляют следующим образом.A method for the production of isotropic electrical steel with increased magnetic induction is as follows.

Пример.Example.

Выплавляли изотропную электротехническую сталь с соотношением содержания фосфора к алюминию, равнымIsotropic electrical steel was smelted with a phosphorus to aluminum ratio of

Figure 00000003
Figure 00000003

при содержании фосфора 0,15%; алюминия 0,12%; углерода 0,03%; кремния 1,24%; марганца 0,35%; серы 0,005%; железо остальное.with a phosphorus content of 0.15%; aluminum 0.12%; carbon 0.03%; silicon 1.24%; manganese 0.35%; sulfur 0.005%; iron the rest.

Сталь разливали в слябы и производили горячую прокатку на толщину 2,2 мм.Steel was poured into slabs and hot rolled to a thickness of 2.2 mm.

Горячекатаную полосу подвергали нормализации при температуре 930°С, затем производили травление, холодную прокатку на толщину 0,5 мм и термообработку холоднокатаной полосы.The hot-rolled strip was subjected to normalization at a temperature of 930 ° C, then etching, cold rolling to a thickness of 0.5 mm and heat treatment of the cold-rolled strip were performed.

В таблице 1 приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.Table 1 shows examples of the method with various technological parameters.

Таблица 1.
Магнитные свойства изотропной электротехнической стали.
Table 1.
Magnetic properties of isotropic electrical steel.
№ п/пNo. p / p Содержание элементов, %The content of elements,% Соотношение

Figure 00000004
Ratio
Figure 00000004
Температура нормализации горячекатаной полосы, °СNormalization temperature of the hot-rolled strip, ° С Магнитные свойстваMagnetic properties РR А1A1 SiSi В2500, тлB 2500 , t μl,5/50 μ l, 5/50 11 0,300.30 0,050.05 0,090.09 6,006.00 850850 1,701.70 28502850 22 0,280.28 0,060.06 0,120.12 4,664.66 10001000 1,691,69 27602760 33 0,240.24 0,080.08 0,200.20 3,003.00 950950 1,681.68 27052705 44 0,200.20 0,200.20 0,500.50 1,001.00 880880 1,671,67 26402640 55 0,150.15 0,120.12 1,241.24 1,251.25 930930 1,661,66 23002300 66 0,140.14 0,100.10 2,072.07 1,401.40 990990 1,641,64 21202120 77 0,080.08 0,080.08 2,652.65 1,001.00 850850 1,631,63 19501950 8*8* 0,280.28 0,300.30 0,120.12 0,930.93 10101010 1,661,66 22702270 9*9* 0,200.20 0,270.27 0,500.50 0,740.74 880880 1,651.65 22202220 10*10* 0,080.08 0,090.09 2,642.64 0,890.89 840840 1,611,61 16401640 11**eleven** 0,080.08 0,080.08 2,802.80 1,001.00 -- --

* - обработка без учета режимных параметров производства стали;* - processing without taking into account the operational parameters of steel production;

** - хрупкий металл обработке не подвергался.** - brittle metal has not been processed.

Claims (1)

Способ производства изотропной электротехнической стали с повышенной магнитной индукцией, включающий выплавку, горячую прокатку, нормализацию горячекатаной полосы, травление, холодную прокатку и термообработку холоднокатаной полосы, отличающийся тем, что выплавляют сталь с соотношением содержания фосфора к алюминию в соответствии с условиемMethod for the production of isotropic electrical steel with increased magnetic induction, including smelting, hot rolling, normalization of the hot rolled strip, etching, cold rolling and heat treatment of the cold rolled strip, characterized in that the steel is melted with a phosphorus to aluminum ratio in accordance with the condition
Figure 00000005
Figure 00000005
при следующем содержании компонентов, мас.%:with the following content of components, wt.%: фосфора 0,08-0,30; алюминия 0,03-0,30; углерода не более 0,04; кремния не более 2,65; марганца не более 1,5; серы не более 0,012; железо и неизбежные примеси остальное, а полученную после горячей прокатки полосу подвергают нормализации при температуре 850-1000°С,phosphorus 0.08-0.30; aluminum 0.03-0.30; carbon not more than 0.04; silicon not more than 2.65; manganese no more than 1.5; sulfur not more than 0.012; the rest and inevitable impurities, and the strip obtained after hot rolling is normalized at a temperature of 850-1000 ° С, где Р - содержание фосфора в стали, мас.%;where P is the phosphorus content in steel, wt.%; Al - содержание алюминия в стали, мас.%.Al is the aluminum content in steel, wt.%.
RU2004127313/02A 2004-09-13 2004-09-13 Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction RU2266340C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127313/02A RU2266340C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127313/02A RU2266340C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2266340C1 true RU2266340C1 (en) 2005-12-20

Family

ID=35869691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127313/02A RU2266340C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2266340C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605730C2 (en) * 2012-01-05 2016-12-27 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Strip or sheet of electric steel with unoriented grain structure, structural element made thereof and method of strip or sheet production from electric steel with unoriented grain structure
RU2712795C1 (en) * 2016-11-25 2020-01-31 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Electrotechnical steel with non-oriented structure and method of its production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605730C2 (en) * 2012-01-05 2016-12-27 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Strip or sheet of electric steel with unoriented grain structure, structural element made thereof and method of strip or sheet production from electric steel with unoriented grain structure
RU2712795C1 (en) * 2016-11-25 2020-01-31 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Electrotechnical steel with non-oriented structure and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5675950B2 (en) Method for producing highly efficient non-oriented silicon steel with excellent magnetic properties
EP3719160B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetism and manufacturing method therefor
US20220056548A1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for producing same
EP4001450A1 (en) 600mpa grade non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
CN101798655A (en) Micro-carbon aluminum-killed steel with low yield ratio and good deep drawing property and preparation method thereof
JP2007051338A (en) Method for manufacturing electromagnetic steel sheet having superior magnetic property in 45 degrees direction with respect to rolling direction
JPWO2016080344A1 (en) Steel plate for squeezed can and method for manufacturing the same
CN114514332B (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet and method for producing same
JP2015532684A (en) Ferritic stainless steel with excellent oxidation resistance, good high-temperature strength, and good workability
RU2266340C1 (en) Method of production of isotropic electrical-sheet steel at increased magnetic induction
CN113621774B (en) High-silicon non-oriented electrical steel and production method thereof
JPWO2005100627A1 (en) Nondirectional electromagnetic copper plate with excellent punching workability and magnetic properties after strain relief annealing and its manufacturing method
JP6123234B2 (en) Electrical steel sheet
JP3398050B2 (en) Method for producing hot rolled sheet of high Ni alloy
JP4235132B2 (en) Method for producing non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties
CN114901850A (en) Hot-rolled steel sheet for non-oriented electromagnetic steel sheet
JP4267439B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties, manufacturing method thereof and strain relief annealing method
JP3993689B2 (en) Strain relief annealing method for laminated core
JP2776203B2 (en) Manufacturing method of cold rolled steel sheet excellent in non-aging at normal temperature
RU2540243C2 (en) Production method of high-permeability electrical isotropic steel
RU2789644C1 (en) SHEET OF NON-TEXTURED ELECTRICAL STEEL GRADE 600 MPa AND THE METHOD FOR ITS MANUFACTURE
RU2262540C1 (en) Method of production of isotropic electrical steel with phosphorus
RU2228374C2 (en) Method of production of cold-rolled electrical isotropic steel
JP3294367B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density and low iron loss and method of manufacturing the same
RU2211249C1 (en) Method for production of cold-rolled isotropic electrical-sheet steel