RU2469104C1 - Способ производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки - Google Patents

Способ производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки Download PDF

Info

Publication number
RU2469104C1
RU2469104C1 RU2011132006/02A RU2011132006A RU2469104C1 RU 2469104 C1 RU2469104 C1 RU 2469104C1 RU 2011132006/02 A RU2011132006/02 A RU 2011132006/02A RU 2011132006 A RU2011132006 A RU 2011132006A RU 2469104 C1 RU2469104 C1 RU 2469104C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
annealing
sheet
steel
silicon steel
Prior art date
Application number
RU2011132006/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Гобао ЛИ
Пицзюнь ЧЖАНГ
Юнцзилэ ЯН
Каньи ШЭНЬ
Чжочао ХУ
Пэйвэнь У
Вэйчжун ЦЗИНЬ
Цюаньли ЦЗЯН
Original Assignee
Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
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 Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2469104C1 publication Critical patent/RU2469104C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1255—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • B21B1/36—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work by cold-rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B9/00—Measures for carrying out rolling operations under special conditions, e.g. in vacuum or inert atmosphere to prevent oxidation of work; Special measures for removing fumes from rolling mills
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C21D1/28—Normalising

Abstract

Изобретение относится к способам производства листа из текстурированной кремнистой стали. Способ включает: 1) плавку, рафинацию и непрерывную разливку с получением отлитой заготовки; 2) горячую прокатку; 3) нормализационный отжиг и охлаждение; 4) однократную холодную прокатку при степени обжатия холодной прокатки 75-92%; 5) декарбюризационный отжиг при 780-880°С в течение 80-350 сек в защитной атмосфере, имеющей точку росы 40-80°С, в которой общий кислород [О] на поверхности декарбюризованного листа: 171/t≤[O]≤313/t, где t - действительная толщина стального листа в мм, а количество поглощенного азота - 2-10 ч./млн; 6) высокотемпературный отжиг, при котором точка росы защитной атмосферы составляет от 0 до 50°С, время температурной выдержки от 6 до 30 час, а количество поглощенного азота во время высокотемпературного отжига составляет 10-40 ч./млн; и 7) отжиг с правкой при нагревании. Технический результат обеспечивает контроль микроструктуры первичной рекристаллизации стального листа и исключение влияния азотирования с использованием аммиака, что способствует образованию хорошего подлежащего слоя. 5 з.п. ф-лы, 5 пр., 10 табл., 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу производства текстурированной кремнистой стали, в частности к способу производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки.
Уровень техники
Традиционно текстурированная кремнистая сталь производится следующим способом, в котором:
Сталь вторично рафинируют и легируют в конвертере (или в электрической печи), после чего непрерывно отливают в сляб, базовый химический состав которого включает Si 2,5-4,5%, С 0,01-0,10%, Mn 0,03-0,1%, S 0,012-0,050%, растворимый Аl 0,01-0,05% и N 0,003-0,012%, и в некоторых случаях один или более элементов из Сu, Мо, Sb, Сr, В, Вi и т.п. и остальное железо и некоторые неизбежные примеси.
Сляб нагревают до примерно 1400°С в специальном высокотемпературном нагревателе, выдерживают при этой температуре в течение еще 30 мин для того, чтобы перевести в твердый раствор нужные включения так, чтобы диспергированные тонкие частицы вторичной фазы, а именно ингибитор, выделялись в матрице кремнистой стали во время последующей горячей прокатки; после нормализации или без проведения нормализации горячекатаный лист промывают кислотой с целью удаления с его поверхности железной окалины; лист прокатывают до толщины конечного продукта при одной холодной прокатке или более двух холодных прокаток с отжигом между ними, покрывают отжиговым сепаратором, содержащим в качестве главного компонента MgO, и после этого подвергают декарбюризационному отжигу с целью снижения содержания С в стальном листе до уровня, который не влияет на магнетизм конечного продукта (как правило, ниже 30 ч./млн); во время операции высокотемпературного отжига в стальном листе происходят физические и химические изменения, такие как вторичная рекристаллизация, образование подлежащего слоя из Mg2SiO4, очистка (для удаления из стали вредных для магнетизма элементов, таких как S, N и т.д.), придающие текстурированной кремнистой стали высокой степени ориентации и низких потерь в железе; наконец, после нанесения изоляционного покрытия получают товарную вытянутую и отожженную текстурированную кремнистую сталь, пригодную для коммерческого применения.
Традиционная текстурированная сталь обладает следующими значимыми характеристиками:
(1) в связи с тем, что ингибитор образуется в самом начале рафинирования стали и проявляет активность в последующих операциях, его необходимо контролировать и регулировать;
(2) температура до 1400°С, до которой нагревается сляб, достигает предела традиционной нагревательной печи и способность контроля падения температуры прокатного стана также достигает предела существующих технологий прокатки;
(3) ключевым моментом производственного процесса является контроль микроструктуры и текстуры стального листа на каждой стадии и поведение ингибитора;
(4) нагрев при высокой температуре приводит к низкой работоспособности практичность нагревательной печи, которая нуждается в частом ремонте, характеризуется большими потерями при горении, высоким потреблением энергии и сильным растрескиванием по краям горячего прокатываемого рулона, что затрудняет операцию холодной прокатки, приводит к низкой производительности и высокой себестоимости.
После полувекового развития технология производства высокотемпературной текстурированной кремнистой стали достигла высокого уровня и позволяет производить высококачественную текстурированную кремнистую товарную сталь, что вносит значительный вклад в развитие электротехнической и электронной промышленности. Однако из-за сложности производственного процесса, высоких требований к технике, серьезных технических барьеров между предприятиями, а также из-за специфически узкого применения технологии и, таким образом, низкой общей потребности в продукции, эту технологию применяют лишь несколько производителей стали. С другой стороны, нагрев при высокой температуре является причиной ряда проблем, например, необходимости специальной высокотемпературной нагревательной печи, низкой технологичности производства, высокой себестоимости и т.п.
В стремлении разрешить эти проблемы на основании длительной практики и исследований были испытаны и успешно разработаны некоторые способы, которые описаны ниже.
(1) Способ с использованием электромагнитного индукционного нагрева
Способ с использованием электромагнитного индукционного нагрева, который используют Nippon Steel Corp. и Kawasaki Steel Corp., является способом, в котором сляб нагревают при высокой температуре за исключением того, что на стадии нагрева сляба при высокой температуре в электромагнитную индукционную нагревательную печь в качестве защитных газов вводят N2 и Н2 для точного контролирования атмосферы с целью ингибирования высокотемпературного окисления сляба. В то же время высокая скорость нагрева в этом способе сокращает время поддерживания в печи высокой температуры. Этот способ в значительной степени решил проблему краевого растрескивания. Более конкретно, краевое растрескивание может быть снижено до менее чем 15 мм, повышая тем самым выход текстурированной кремнистой стали. К сожалению, полностью краевое растрескивание устранено быть не может.
(2) Способ производства текстурированной кремнистой стали при средней температуре
Технология производства текстурированной кремнистой стали при средних температурах принята VIZ (Россия) и т.д., где сляб нагревают при 1250-1300°С, содержание Cu в химическом составе стали относительно высоко, а в качестве ингибиторов используют AlN и Сu. Подобно высокотемпературному способу, ингибиторы также изначально входят в состав. Проблему краевого растрескивания, возникающего в результате нагрева при высокой температуре, в данном способе можно полностью исключить. Однако недостатком этого способа является то, что его можно использовать лишь для производства обычной текстурированной кремнистой стали, а не текстурированной кремнистой стали с высокой магнитной индукцией.
(3) Способ нагрева сляба при низкой температуре в Японии
Согласно этому способу, сляб нагревают до температуры ниже 1250°С, в результате чего краевое растрескивание отсутствует и достигается высокий выход горячекатаной стали. Ингибиторами в этом случае являются приобретенные ингибиторы, образующиеся при азотировании после декарбюризационного отжига. Таким образом, данный способ можно использовать для производства как обычной текстурированной кремнистой стали, так и текстурированной кремнистой стали с высокой магнитной индукцией.
(4) Способ компактного производства полосы (CSP-способ) для производства текстурированной кремнистой стали
Этот способ был также нацелен на проблему краевого растрескивания во время холодной прокатки текстурированной кремнистой стали, повышение производительности и снижение себестоимости производства. Ингибиторами в этом случае также являются приобретенные ингибиторы, которые образуются при азотировании.
Способ производства текстурированной кремнистой стали при низкой температуре в Японии описан, например, в публикации японского патента Heisei JP 3-211232. В этом патенте химический состав 1 включает С 0,025-0,075%, Si 2,5-4,5%, S≤0,015%, растворимый Аl 0,010-0,050%, N≤0,0010-0,0120%, Mn 0,05-0,45%, Sn 0,01-0,10% и остальное Fе и неизбежные примеси. После прогрева при температуре ниже 1200°С сляб подвергается горячей прокатке и затем прокатывается до толщины конечного продукта за одну холодную прокатку или за более чем две холодные прокатки с отжигом между ними при степени обжатия при холодной прокатке более 80%. Далее, полученный лист подвергается декарбюризационному отжигу и высокотемпературному отжигу, в процессе которого проводится азотирование сразу после начала вторичной рекристаллизации.
Химический состав 2 включает С 0,025-0,075%, Si 2,5-4,5%, S≤0,015%, растворимый Аl 0,010-0,050%, N≤0,0010-0,0120%, В 0,0005-0,0080%, Mn 0,05-0,45%, Sn 0,01-0,10% и остальное Fe и неизбежные примеси. После прогрева при температуре ниже 1200°С сляб подвергается горячей прокатке и затем прокатывается до толщины конечного продукта за одну холодную прокатку или за более чем две холодные прокатки с отжигом между ними при степени обжатия при холодной прокатке более 80%. Далее, полученный лист подвергается декарбюризационному отжигу и высокотемпературному отжигу, в процессе которого проводится азотирование сразу после начала вторичной рекристаллизации.
После декарбюризационного отжига содержание кислорода в стальном листе может быть доведено до содержания кислорода листа толщиной в 12 милов (тысячных дюйма [O](млн)=55t±50 (t: толщина листа в тысячных дюйма). Этот способ может использоваться для производства текстурированной кремнистой стали с высокой электромагнитной индукцией.
В способе, который описан в публикации японского патента Heisei JP 5-112827, химический состав включает С 0,025-0,075%, Si 2,9-4,5%, S≤0,012%, растворимый Аl (Als) 0,010-0,060%, N≤0,010%, Mn 0,08-0,45%, P 0,015-0,045% и остальное Fe и неизбежные примеси. После прогрева при температуре ниже 1200°С сляб подвергается горячей прокатке и затем прокатывается до толщины конечного продукта за одну холодную прокатку или за более чем две холодные прокатки с отжигом между ними. После декарбюризационного отжига полученный лист непрерывно азотируется, в процессе продолжения отжига. После нанесения сепаратора лист отжигается при высокой температуре, в результате чего получают текстурированную кремнистую сталь, обладающую хорошими магнетизмом и свойством нижележащего слоя. В процессе азотирования, проводимого при температуре 500-900°С, защитной атмосферой является газовая смесь из Н2 и N2 с содержанием NH3 более 1000 ч./млн и кислородным потенциалом рН2O/рН2≤0,04.
В процессе высокотемпературного отжига атмосфера сохраняется слегка окислительной при 600-850°С.
В способе Acciai Speciali Temi Spa для производства текстурированной кремнистой стали при низкой температуре, как описано в китайском патенте CN1228817A, химический состав 2 включает Si 2,5-5%, С 0,002-0,075%, Mn 0,05-0,4%, S (или S+0,503Se) 0,015%, кислоторастворимый Аl 0,010-0,045%, N 0,003-0,013%, Sn≤0,2% и остальное Fе и неизбежные примеси. Сталь этого состава отливается в тонкий сляб, который затем нагревается при 1150-1300°С. После горячей прокатки сляб подвергается нормализационному отжигу и затем заключительной холодной прокатке со степенью обжатия 80%. Когда проводится конечный высокотемпературный отжиг, отжиговая атмосфера регулируется так, чтобы она поддерживала содержание поглощенного сталью азота ниже 50 ч./млн. В этом способе не применяется операция азотирования, подходящая в основном для производства текстурированной кремнистой стали непрерывной отливкой тонкого сляба.
В способе, раскрытом в китайском патенте CN1231703A, химический состав представляет собой низкоуглеродистую систему, содержащую медь. Процесс производства в существенной степени повторяет предыдущий патент за исключением того, что стальной лист после декарбюризационного отжига азотируется при 900-1050°С с количеством азотирующего агента менее 50 ч./млн. Этот способ подходит для производства текстурированной кремнистой стали из тонкого сляба.
В другом способе, раскрытом в китайском патенте CN1242057A, химический состав включает Si 2,5-4,5%; С 150-750 ч./млн, наиболее предпочтительно 250-500 ч./млн; Mn 300-4000 ч./млн, наиболее предпочтительно 500-2000 ч./млн; S<120 ч./млн, наиболее предпочтительно 50-70 ч./млн; кислоторастворимый Аl 100-400 ч./млн, наиболее предпочтительно 200-350 ч./млн; N 30-130 ч./млн, наиболее предпочтительно 60-100 ч./млн; Ti<50 ч./млн, наиболее предпочтительно, менее 30 ч./млн, и остальное Fe и неизбежные примеси. Сляб нагревается при 1200-1320°С и азотируется при 850-1050°С. Остальные операции в существенной степени те же, что и в двух предыдущих патентах.
Еще один способ, раскрытый в китайском патенте CN 124422 ОА, отличается проводимыми одновременно азотированием и декарбюризацией.
Ключевым моментом других патентов является наличие в горячекатаном листе выделенной дисперсной фазы, облегчающей высокотемпературное азотирование при 900-100°С. Можно сделать вывод, что низкотемпературная технология Acciai Speciali Temi Spa ограничена высокотемпературным азотированием и/или производством текстурированной кремнистой стали непрерывной отливкой тонкого сляба. Основная суть заключается в наличии в горячекатаном листе выделенной дисперсной фазы, что является благоприятным фактором для высокотемпературного азотирования, которое осуществляется одновременно с декарбюризацией или после нее.
Химический состав низкотемпературной текстурированной кремнистой стали, разработанной POSCO (Южная Корея), включает С 0,02-0,045%, Si 2,9-3,30%, Mn 0,05-0,3%, кислоторастворимый Аl 0,005-0,019%, N 0,003-0,008%, S<0,006%, Сu 0,30-0,70%, Ni 0,30-0,70%, Cr 0,30-0,70% и остальное Fe и неизбежные примеси. Кроме того сталь содержит 0,001-0,012% В. Декарбюризация проводится одновременно с азотированием, которое протекает во влажной атмосфере. Основой этого способа является использование BN в качестве главного ингибитора.
Все способы, описанные в китайских патентах, таких как №№85100664 и 88101506.7, основаны на традиционном процессе, в котором ингибиторы во время нагрева переходят в твердый раствор, а выделение регулируется в процессе прокатки. Реальная температура нагрева близка к 1300°С, что существенно отлично от способа настоящего изобретения. Способ, описанный в китайском патенте ZL200410099080,7 (Baosteel), отличается проведением азотирования перед декарбюризацией.
После знакомства и анализа соответствующих патентов, ссылок и т.п., касающихся технологий производства текстурированной кремнистой стали, включающих нагрев сляба при низкой температуре согласно способу азотирования, можно прийти к выводу, что японские технологии делают упор на азотирование стального листа во время периода от окончания декарбюризационного отжига до вторичной рекристаллизации и на образование ингибиторов на ранней стадии высокотемпературного отжига; европейские технологии характеризуются азотированием после или одновременно с декарбюризационным отжигом и высокой температурой азотирования; технология POSCO является подходящей для системы, в составе которой содержится мало углерода и мало Аl и в которой азотирование и декарбюризация проводятся параллельно.
Когда для производства текстурированной кремнистой стали используют японские способы азотирования, нельзя предотвратить рост кристаллических зерен, образующихся во время первичной рекристаллизации, по причине отсутствия в стальном листе ингибиторов. Размер образующихся во время первичной рекристаллизации кристаллических зерен регулируется главным образом с помощью температуры и времени. Таким образом, существует острая потребность в контроле за процессами декарбюризационного отжига и азотирования и при этом выбор процессов является узким. С другой стороны, оксидный слой с SiO2 в качестве главного компонента уже образован на поверхности стального листа до проведения азотирования после декарбюризационного отжига, в результате чего устойчивость и поведение азотирования обусловлены существованием на поверхности оксидного слоя. Для технологии Acciai Speciali Temi Spa характерно высокотемпературное азотирование. Для осуществления этого способа сляб нужно нагревать при относительно высокой температуре, например при примерно 1250°С, в результате чего в горячекатаном листе выделяются, как и планировалось, диспергированные частицы второй фазы. Таким образом, полезные включения в горячекатаном листе необходимо контролировать. При этом азотирование проводится после или одновременно с декарбюризационным отжигом. Для POSCO также принят способ, в котором декарбюризация и отжиг ведутся параллельно. В результате этого оксидный слой на поверхности стального листа не оказывает должного влияния на азотирование. Кроме того в стали содержится мало Аl и главным ингибитором является BN. Нестабильность В делает нестабильной ингибирующую способность ингибитора, что в значительной степени влияет на стабильность магнетизма.
В таблице 1 проводится сравнение химического состава систем текстурированной кремнистой стали, производимой с помощью нескольких технологий для нагрева сляба при низкой температуре.
Таблица 1
Сравнение систем химических составов (единица: вес %)
  С Si Mn P S N Als Сu Sn В Ni Cr
Япония 0,025-0,075 2,5-4,5 0,05-0,45 0,015-0,045 ≤0,015 0,0010-0,0120 0,010-0,050 / 0,01-0,10 0,0005-0,0080 / /
AST 0,002-0,075 2,5-5 0,05-0,4 / ≤0,015 0,003-0,013 0,010-0,045 / ≤0,2 / / /
POSCO 0,02-0,045 2,9-3,30 0,05-0,3 / <0,006 0,003-0,008 0,005-0,019 0,30-0,70 / 0,001-0,012 0,30-0,70 0,30-0,70
Изобретение 0,035-0,065 2,9-4,0 0,08-0,18 0,010-0,030 0,005-0,012 0,005-0,013 0,015-0,035 0,05-0,60 0,001-0,15 / / ≤0,2
Раскрытие изобретения
Как уже описано выше, способы производства текстурированной кремнистой стали, включающие нагрев сляба при высокой температуре, имеют несколько недостатков, таких как высокое потребление энергии, низкая работоспособность нагревательной печи, сильное краевое растрескивание горячекатаного листа, низкая эффективность производства и высокая себестоимость. Технологии для производства текстурированной кремнистой стали нагреванием сляба при низкой температуре могут успешно решить названные проблемы и, таким образом, находятся в активной разработке. Почти все раскрытые в современных патентах технологии производства текстурированной кремнистой стали нагреванием сляба при низкой температуре основаны на процессе азотирования.
Цель настоящего изобретения состоит в создании способа для производства текстурированной кремнистой стали с единственной холодной прокаткой, в котором благодаря контролированию процесса нормализации и охлаждения горячекатаного листа и применения поглощения слябом азота во время декарбюризационного отжига и низкотемпературной выдержке при высокотемпературном отжиге образуется достаточное количество полезных включений (Al, Si)N. Осуществляется эффективный контроль за действием включений по торможению первично рекристаллизованных зерен и, следовательно, микроструктуры стального листа первичной рекристаллизации. Это облегчает генерирование стабильной и совершенной микроструктуры вторичной рекристаллизации конечного продукта. В то же время изобретение исключает неблагоприятное использование аммиака во время азотирования на подлежащем слое и, таким образом, способствует образованию более качественного стеклопленочного подлежащего слоя.
Для достижения указанной выше цели изобретения служит использование способа производства текстурированной кремнистой стали с единственной холодной прокаткой, включающего:
1) плавку
После вторичного рафинирования и непрерывной разливки расплавленной стали в конвертере или электропечи получают отлитую заготовку, имеющую следующий состав (по весу): С 0,035-0,065%, Si 2,9-4,0%, Mn 0,08-0,18%, S 0,005-0,012%, растворимый Al 0,015-0,035%, N 0,0050-0,0130%, Sn 0,001-0,15%, P 0,010-0,030%, Сu 0,05-0,60%, Cr≤0,2% и остальное Fe и неизбежные примеси;
2) горячую прокатку
Отлитую заготовку нагревают до 1090-1200°С в нагревательной печи. Прокатка начинается при температуре ниже 1180°С и заканчивается при температуре выше 860°С. Таким образом получают горячекатаный лист толщиной 1,5-3,5 мм, который затем свертывают в рулон при 500-650°С;
3) нормализацию
Нормализационный отжиг проводят при 1050-1180°С (1-20 сек)+850-950°С (30-200 сек). Охлаждение ведется со скоростью 10-60°С/сек;
4) холодную прокатку
Лист прокатывается до толщины конечного продукта за одну холодную прокатку при степени обжатия при холодной прокатке 75-92%;
5) декарбюризацию
Стальной лист, прокатанный до толщины конечного продукта, подвергается декарбюризационному отжигу при 780-880°С в течение 80-350 сек в защитной смесевой газовой атмосфере H2 и N2, содержащей 15-85% Н2. Точка росы защитной атмосферы равна 40-80°С. Общий кислород [О] на поверхности декарбюризованного листа составляет 171/t≤[O]≤313/t (t обозначает реальную толщину стального листа в мм). Количество поглощенного азота составляет 2-10 ч./млн. После этого лист покрывают высокотемпературным отжиговым сепаратором, содержащим в качестве главного компонента MgO;
6) высокотемпературный отжиг
Защитная отжиговая атмосфера, состоящая из смесевого газа из H2 и N2 или чистого N2 и имеющая точку росы 0-50°С, контролируется при температуре ниже 1000°С. Время выдержки на первой стадии составляет 6-30 час. Оптимальное время низкотемпературной выдержки для стального рулона весом ≥5 т составляет 8-15 час. Проводят высокотемпературный отжиг. Количество поглощенного азота равно 10-40 ч./млн;
7) отжиг с правкой в горячем состоянии
Осуществляется традиционная операция правки в горячем состоянии.
В текстурированную кремнистую сталь, имеющую указанный выше базовый состав, может быть дополнительно добавлено 0,01-0,10% Мо и/или ≤0,2% Sb в расчете на общую массу.
На 1/4-1/3 и 2/3-3/4 толщины нормализованного листа отношение гауссовой текстуры (110) [001] к кубической текстуре (001)[110] контролируется в пределах 0,2≤I(110)[001]/I(001)[110]≤8, преимущественно 0,5≤I(110)[001]/I(001)[110]≤2, где I(110)[001] и I(001)[110] означают интенсивности гауссовой и кубической текстур соответственно (см. фиг.1).
Слишком большая доля кристаллических зерен с гауссовой текстурой будет неблагоприятна для оптимизированного роста, приводя к ухудшенной ориентации кристаллических зерен после вторичной рекристаллизации и, следовательно, к сильному воздействию на магнетизм. Слишком большая доля кристаллических зерен с кубической текстурой приведет к образованию большого количества тонких кристаллов того же типа в стальном листе после высокотемпературного отжига, что также окажет сильное влияние на магнетизм. При этом размеры ингибиторов можно оптимизировать регулированием скорости охлаждения.
Далее, количество кристаллических зерен с гауссовой текстурой на 1/4-1/3 и 2/3-3/4 толщины нормализованного листа составляет не менее 5% от общего количества кристаллических зерен.
Преимущества способа изобретения включают следующее:
(1) Способ решает проблемы, свойственные способам производства текстурированной кремнистой стали при высокой температуре, и снижает потребление энергии и себестоимость производства. Кроме того, поскольку для нагрева сляба при высокой температуре не требуется специальной печи, значительно повышается гибкость производства и производительность стана горячей прокатки не ограничивается производительностью нагревательной печи. Следовательно, от данного способа можно ожидать значительных преимуществ.
(2) Достигнута четкость в контролируемых пределах содержания S и Cu в химическом составе, что обеспечивает равномерное выделение диспергированных тонких ингибиторов.
(3) Текстура кристаллических зерен и выделение части ингибиторов оптимизируются регулированием операции нормализации.
(4) Благодаря исключению специальной азотирующей обработки стального листа с использованием аммиака или какого-либо другого азотирующего агента снижается себестоимость и облегчается защита окружающей среды.
(5) В связи с тем, что для проведения азотирования не используется аммиак, исключается влияние на азотирование подлежащего слоя, что облегчает образование хорошего стеклопленочного подлежащего слоя.
Согласно традиционным способам производства текстурированной кремнистой стали для того, чтобы перевести в твердый раствор крупные осадки ингибиторов, таких как MnS, AlN и т.д., так, чтобы MnS, AlN и т.п. могли образовываться в тонкой форме и устойчиво во время горячей прокатки или отжига горячекатаного листа, отлитую заготовку необходимо нагревать до 1350-1400°С. Таким образом, традиционные способы относятся к технологии нагрева сляба при высокой температуре. Чтобы устранить возникающие при высокотемпературном нагреве серьезные проблемы окисления, краевого растрескивания и т.п., разработаны технологии производства текстурированной кремнистой стали с нагревом сляба при низкой температуре, в которых в результате азотирования образуются приобретенные ингибиторы. Эти технологии включают в себя следующие типы. Один из типов раскрыт, например, в публикациях японских патентов Heisei JP 1-230721, Heisei 1-283324 и т.д., и включает добавление к высокотемпературному отжиговому сепаратору химических компонентов для азотирования и образование ингибиторов, таких как (Al,Si)N и т.п., в результате азотирования стальной полосы на стадии высокотемпературного отжига. Другой тип включает азотирование с помощью азотирующей атмосферы на стадии подъема температуры при высокотемпературном отжиге. Эти оба типа не дают продуктов со стабильным магнетизмом из-за, в числе прочих причин, неравномерного азотирования. На основе указанных типов появляется еще одна технология, которая включает введение в атмосферу в достаточной степени активного аммиака во время промежуточного отжига после декарбюризационного отжига или одновременно с декарбюризационным отжигом. Аммиак не используется в изобретении в качестве азотирующего средства. В отличие от предыдущих патентов перед стадией подъема температуры при высокотемпературном отжиге повышение содержания азота в стальном листе в основном происходит в результате разложения азота в защитной атмосфере на стадиях декарбюризационного отжига и низкотемпературной выдержки при высокотемпературном отжиге.
В изобретении кроме того используется традиционный процесс непрерывной разливки. Таким образом, изобретение существенным образом отличается от способов производства текстурированной кремнистой стали, включающих непрерывную отливку и прокатку тонкого сляба, как это раскрыто в патентах US 6273964 B1 и US 6296719 B1.
Патент Acciai Speciali Temi Spa относится к технологии азотирования при высокой температуре, в которой азотирование проводится после или одновременно с декарбюризацией, откуда следует, что эта технология отлична от настоящего изобретения. Способы, описанные в китайских патентах №№85100664 и 88101506.7, в обоих случаях основаны на традиционном способе, в котором ингибиторы переходят в твердый раствор при нагревании и выделяются контролируемым образом во время прокатки, в то время как реальная температура нагрева близка к 1300°С. Таким образом, указанные патенты существенно отличны от настоящего изобретения.
Путем регулирования операции нормализации горячекатаного листа в изобретении достигается оптимизация текстуры стального листа и количества полезных включений после нормализации. Чтобы обеспечить образование хорошего подлежащего слоя во время декарбюризационного отжига, декарбюризация и строгий контроль за количеством кислорода на поверхности стального листа достигаются путем контролирования отношения азот/водород в защитной атмосфере, температуры, времени и точки росы. Контроль отношения азот/водород в защитной атмосфере влияет также на поглощение азота стальным листом. Подходящее количество ингибиторов получают путем контролирования отношения азот/водород в защитной атмосфере на низкотемпературной стадии выдержки при высокотемпературном отжиге, что обеспечивает совершенную вторичную рекристаллизацию.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический вид, показывающий положения на 1/4-1/3 и 2/3-3/4 толщин нормализованного листа согласно изобретению.
Фиг.2 - диаграмма, показывающая контрольный диапазон процесса декарбюризации для получения хорошего подлежащего слоя согласно изобретению.
Фиг.3 - схематический вид, показывающий регулирование количества поглощенного азота на уровне, превышающем или равном 10 ч./млн, согласно изобретению.
Осуществление изобретения
Пример 1
Сталь выплавляют в 500-кг вакуумной печи. Химические составы и условия горячей прокатки приведены в таблицах 2 и 3. Нормализацию проводят в следующих условиях: 1130°С×5 сек +930°С×70 сек +50°С/сек охлаждения. Полосовую сталь прокатывают до 0,30 мм. После декарбюризации и нанесения MgO-сепаратора сталь подвергают высокотемпературному отжигу с правкой в горячем состоянии, покрывают изолирующим покрытием и проводят измерения на магнетизм. Результаты перекрестных опытов приведены в таблице 4.
Таблица 2
Химические составы экспериментальной стали (%)
  С Si Mn P S Als N Сu Sn
А 0,057 3,85 0,13 0,020 0,0060 0,0275 0,0110 0,006 0,012
В 0,035 2,92 0,15 0,010 0,012 0,0153 0,0054 0,59 0,14
Таблица 3
Условия горячей прокатки экспериментальной стали (°С)
  Температура нагрева Температура в конце прокатки Температура сматывания в рулон Толщина (мм)
С 1160 900 500 2,5
D 1240 930 520 2,5
Таблица 4
Экспериментальные результаты
  B8(T) Pl7/50 (Вт/кг) Описание
AD 1,83 1,39 Сравнительный пример
ВС 1,87 1,15 Пример изобретения
BD 1,72 1,96 Сравнительный пример
AC 1,89 1,07 Пример изобретения
Сталь состава А в таблице 2 подвергают горячей прокатке в условиях С в таблице 3 для проведения опытов по нормализации. Влияние условия операции нормализации 1120°С×6 сек+910°С×Х сек+Y°C/ceк на текстуру показано в таблице 5, а взаимосвязь между условиями операции нормализации и магнетизмом показана в таблице 6.
Таблица 5
Взаимосвязь между условиями операции нормализации и текстурным отношением
Описание Х(Время выдержки) Y (Скорость охлаждения °С/сек) I(110)[001]/I(110)[110]
Сравнительный пример 20 30 0,12
Пример изобретения 40 30 0,25
Пример изобретения 190 30 7
Сравнительный пример 205 30 9
Сравнительный пример 70 9 0,01
Пример изобретения 70 15 6
Пример изобретения 70 58 1
Сравнительный пример 70 65 9,5
* количество кристаллических зерен с гауссовой текстурой не менее 5% от общего числа кристаллических зерен.
Таблица 6
Взаимосвязь между условиями операции нормализации и магнетизмом
Описание В8(Т) P17/50(Вт/кг)
Сравнительный пример 1,50 2,12
Пример изобретения 1,84 1,34
Пример изобретения 1,85 1,25
Сравнительный пример 1,80 1,46
Сравнительный пример 1,77 1,87
Пример изобретения 1,87 1,17
Пример изобретения 1,90 1,06
Сравнительный пример 1,81 1,44
Пример 3
Сталь состава А в таблице 2 подвергают горячей прокатке в условиях С в таблице 3 для проведения опытов по нормализации. Влияние условия операции нормализации 1120°С×5 сек+910°С×70 сек+20°С/сек, времени декарбюризации, температуры и точки росы на магнетизм и подлежащий слой показаны в таблицах 7 и 8.
Таблица 7
Взаимосвязь между температурой и временем декарбюризации, точкой росы и магнетизмом
Описание Время декарбюризации (сек) Температура декарбюризации (°С) Точка росы (°С) Доля N2 в защитной атмосфере B8(T) P 17/50 (Вт/кг)
Сравнительный пример 200 770 +18 10% 1,71 1,88
Пример изобретения 200 790 +40 55% 1,84 1,34
Пример изобретения 150 830 +70 18% 1,89 1,10
Пример изобретения 250 850 +60 50% 1,87 1,18
Пример изобретения 345 850 +50 25% 1,86 1,21
Пример изобретения 90 870 +77 80% 1,85 1,23
Сравнительный пример 370 890 +85 14% 1,63 2,05
Сравнительный пример 150 900 +19 88% 1,51 2,41
Таблица 8
Взаимосвязь между температурой и временем декарбюризации, точкой росы и подлежащим слоем.
Описание Время декарбюризации (сек) Температура декарбюризации (°С) Точка росы (°С) Доля N2 в защитной атмосфере Азотный инкремент (ч./млн) Адгезия * (категория)
Сравнительный пример 200 770 +18 10% 1 F
Пример изобретения 200 790 +40 55% 5 С
Пример изобретения 150 830 +70 18% 3 В
Пример изобретения 250 850 +60 50% 7 А
Пример изобретения 345 850 +50 25% 7 А
Пример изобретения 90 870 +77 80% 8 В
Сравнительный пример 370 890 +85 14% 9 D
Сравнительный пример 150 900 +19 88% 7 F
* Согласно стандарту GB/T2522-2007, категория О>категория А>категория В>категория С>категория D>категория Е>категория F. Категория Е и выше считаются квалификационными.
Температура декарбюризации и способность к окислению (точка росы, доля водорода) для получения высококачественного подлежащего слоя приведены на фиг.2.
Пример 4
Сталь состава А в таблице 2 подвергают горячей прокатке в условиях С в таблице 3 для проведения опытов по нормализации. Влияние условия операции нормализации 1120°С×5 сек +910°С×70 сек +20°С/сек, условия декарбюризации 850°С×200 сек, точки росы +60°С, а также доли азота в защитной атмосфере ниже 1000°С, точки росы и времени на стадии подъема температуры при высокотемпературном отжиге на магнетизм приведено в таблице 9.
Таблица 9
Взаимосвязь между атмосферой, временем, точкой росы и магнетизмом
Описание Время температурной выдержки на первой стадии (час) Доля азота в защитной атмосфере ниже 1000°С Точка росы(°С) Азотный инкремент (ч./млн) B8(T) Pl7/50 (Вт/кг)
Сравнительный пример 5 8% 52 3 1,63 2,24
Пример изобретения 9 100% 40 21 1,85 1,24
Пример изобретения 12 90% 30 27 1,90 1,05
Пример изобретения 17 80% 20 39 1,91 0,98
Пример изобретения 21 40% 10 29 1,87 1,12
Пример изобретения 12 24% -10 34 1,85 1,20
Сравнительный пример 3 10% 40 7 1,81 1,51
На фиг.3 показано влияние доли азота в защитной атмосфере и время низкотемпературной выдержки на количество поглощенного азота в защитной атмосфере. На фигуре приведены также требуемые условия для высокотемпературного отжига, когда количество поглощенного азота больше или равно 1 ч./млн. В этом случае может быть получен хороший магнетизм.
Пример 5
Сталь выплавляют в 500-кг вакуумной печи. Химические составы приведены в таблице 10. Сталь подвергают горячей прокатке в условиях С в таблице 3. После этого горячекатаные листы нормализуют согласно 1150°С×5 сек +930°С×70 сек +35°С/сек охлаждения. Полосовую сталь прокатывают до 0,30 мм, подвергают декарбюризации согласно 850°С×200 сек, наносят MgO-сепаратор, подвергают высокотемпературному отжигу и отжигу с правкой в горячем состоянии, наносят изоляционное покрытие и измеряют магнетизм. Результаты приведены в той же таблице 10.
Таблица 10
Химические составы и результаты примеров изобретения и сравнительных примеров (вес %)
  С Si Mn P S Als N Cu Sn B8 (T) P 17/50 (Вт/кг)
1 0,045 3.25 0,16 0,023 0,0063 0,027 0,0070 0,05 0,08 1,85 1,21
2 0,035 3.20 0,15 0,018 0,0054 0,028 0,0074 0,06 0,09 1,87 1,17
3 0,057 3.15 0,13 0,015 0,0070 0,020 0,0085 0,17 0,05 1,90 0,98
4 0,036 3.48 0,09 0,012 0,0066 0,018 0,0077 0,08 0,13 1,87 1,06
5 0,041 3.84 0,10 0,027 0,0075 0,021 0,0065 0,29 0,09 1,85 1,23
6 0,044 3.31 0,11 0,032 0,0094 0,022 0,0055 0,40 0,01 1,86 1,12
7 0,061 3.76 0,12 0.012 0,0053 0,034 0,0072 0,30 0,10 1,86 1,21
8 0,053 3.12 0,13 0,024 0,0082 0,026 0,0092 0,10 0,08 1,88 1,04
9 0,046 2,94 0,16 0,011 0,0075 0,018 0,0085 0,11 0,09 1,87 1,15
10 0,044 3.10 0,20 0,023 0,0035 0,018 0,0067 0,13 0,16 1,63 2,00
11 0,048 3.11 0,19 0,022 0,0043 0,019 0,0072 0,11 0,008 1,77 1,55
12 0,051 3.32 0,18 0,008 0,0190 0,022 0,0077 0,61 0,12 1,75 1,64
13 0,043 3.09 0,09 0,024 0,0140 0,018 0,0047 0,28 0,008 1,78 1,62
14 0,046 3.05 0,15 0,021 0,004 0,020 0,0070 0,66 0,13 1,70 2,03
15 0,033 4.11 0,19 0,025 0,0150 0,022 0,0081 0,45 0,13 1,74 1,65
16 0,045 2,87 0,19 0,021 0,0290 0,020 0.0086 0,48 0,14 1,67 1,88
* Примеры изобретения 1-9, Сравнительные примеры 10-16.
В течение длительного времени текстурированную кремнистую сталь производят путем нагрева сляба при высокой температуре, нагревая при этом сляб при температуре до 1400°С с целью перевода в твердый раствор полезных включений, и подвергают высокотемпературной прокатке после нагрева для получения требуемого распределения и размеров полезных включений. Первично рекристаллизованные зерна рафинируют во время высокотемпературного отжига с целью получения хорошей микроструктуры вторичной рекристаллизации. В число недостатков такого способа производства входят:
(1) Необходима специальная высокотемпературная нагревательная печь.
(2) Необходимость нагрева при высокой температуре.
(3) Сляб с основной толщиной в пределах 200-250 мм должен нагреваться в течение длительного времени перед тем, как он станет прогрет равномерно, что требует больших энергозатрат.
(4) В слябе находится большое количество цилиндрических кристаллов, а окисление происходит на границе кристаллов. По этой причине имеет место значительное краевое растрескивание, приводящее к низкой эффективности производства в последующих операциях, низкому выходу и высокой себестоимости производства.
Названные проблемы успешно решаются с помощью способа изобретения. По сравнению со способами Японии, POSCO Южной Кореи, Acciai Speciali Temi Spa и т.д. способ изобретения способен эффективно контролировать микроструктуру первичной рекристаллизации стального листа путем оптимизации размеров ингибитора и текстуры кристалла с помощью нормализации и образования дополнительных полезных (Аl,Si)N-включений из азота, поглощенного стальным листом, облегчающих образование устойчивой совершенной микроструктуры конечных продуктов. Кроме того, в способе не применяется какая-либо специальная азотирующая обработка. Благодаря этому отсутствует необходимость в каком-либо азотирующем аппарате, что благоприятствует образованию хорошего подлежащего слоя.
Технология производства текстурированной кремнистой стали путем нагрева сляба при низкой температуре находится на экспериментальной границе текстурированной кремнистой стали. Используемые в способе изобретения устройства являются традиционными устройствами для производства текстурированной кремнистой стали. Способ изобретения прост и практичен и может найти широкое применение.

Claims (6)

1. Способ производства листа из текстурированной кремнистой стали с однократной холодной прокаткой, включающий плавку путем вторичного рафинирования и непрерывной разливки расплавленной стали в конвертере или электропечи с получением отлитой заготовки, имеющей следующий состав, мас.%: С 0,035-0,065%, Si 2,9-4,0%, Mn 0,08-0,18%, S 0,005-0,012%, Als 0,015-0,035%, N 0,0050-0,0130%, Sn 0,001-0,15%, Р 0,010-0,030%, Cu 0,05-0,60%, Сr≤0,2% и остальное Fe и неизбежные примеси, нагрев отлитой заготовки до 1090-1200°С в нагревательной печи и ее горячую прокатку при температуре ниже 1180°С и температурой окончания прокатки выше 860°С с получением горячекатаного листа толщиной 1,5-3,5 мм, который затем сматывают в рулон при 500-650°С, нормализационный отжиг при 1050-1180°С в течение 1-20 с, а затем при 850-950°С в течение 30-200 с и охлаждение со скоростью 10-60°С/с, однократную холодную прокатку до толщины конечного стального листа при степени обжатия 75-92%, декарбюризационный отжиг прокатанного стального листа при температуре 780-880°С в течение 80-350 с в защитной газовой атмосфере смеси N2 и Н2, содержащей 15-85% Н2, и имеющей точку росы, равную 40-80°С, с получением декарбюризованного листа, у которого содержание общего кислорода [О] на поверхности составляет 171/t≤[О]≤313/t, где t обозначает реальную толщину стального листа в мм, и количество поглощенного азота составляет 2-10 ч/млн, с последующим нанесением на указанный лист высокотемпературного сепаратора, содержащего в качестве основного компонента MgO, высокотемпературный отжиг декарбюризованного листа при температуре ниже 1000°С в защитной атмосфере, состоящей из смеси Н2 и N2 или чистого N2 и имеющей точку росы 0-50°С, причем время выдержки на первой стадии составляет 6-30 ч и количество поглощенного азота равно 10-40 ч/млн, отжиг с правкой в горячем состоянии.
2. Способ по п.1, в котором текстурированная кремнистая сталь дополнительно содержит 0,01-0,10 мас.% Мо и/или не более 0,2 мас.% Sb.
3. Способ по п.1, в котором на 1/4-1/3 и 2/3-3/4 толщины нормализованного листа отношение гауссовой текстуры (110)[001] к кубической текстуре (001)[110] регулируют в пределах 0,2≤I(110)[001]/I(001)[110]≤8, где I(110)[001] и I(001)[110] означают интенсивности гауссовой и кубической текстур, соответственно.
4. Способ по п.1, в котором отношение гауссовой текстуры (110)[001] к кубической текстуре (110)[110] регулируют преимущественно в пределах 0,5≥I(110)[001]/I(001)[110]≤2.
5. Способ по п.1, в котором количество кристаллических зерен с гауссовой текстурой на 1/4-1/3 и 2/3-3/4 толщины нормализованного листа составляет не менее 5% от общего количества кристаллических зерен.
6. Способ по п.1, в котором время выдержки на первой стадии высокотемпературного отжига для стального рулона весом не менее 5 т составляет 8-15 ч.
RU2011132006/02A 2008-12-31 2009-12-31 Способ производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки RU2469104C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810205181A CN101768697B (zh) 2008-12-31 2008-12-31 用一次冷轧法生产取向硅钢的方法
CN200810205181.6 2008-12-31
PCT/CN2009/076317 WO2010075797A1 (zh) 2008-12-31 2009-12-31 用一次冷轧法生产取向硅钢的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469104C1 true RU2469104C1 (ru) 2012-12-10

Family

ID=42309829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132006/02A RU2469104C1 (ru) 2008-12-31 2009-12-31 Способ производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9038429B2 (ru)
EP (1) EP2390373B1 (ru)
JP (1) JP5939797B2 (ru)
KR (1) KR101462044B1 (ru)
CN (1) CN101768697B (ru)
RU (1) RU2469104C1 (ru)
WO (1) WO2010075797A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692136C1 (ru) * 2016-02-22 2019-06-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали
RU2697115C1 (ru) * 2016-03-09 2019-08-12 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ производства текстурированного стального листа из электротехнической стали

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102443736B (zh) * 2010-09-30 2013-09-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁通密度取向硅钢产品的生产方法
CN102041368A (zh) * 2011-01-16 2011-05-04 首钢总公司 一种表面质量优异的取向电工钢生产方法
CN102127709A (zh) * 2011-01-16 2011-07-20 首钢总公司 一种低温板坯加热高磁感取向硅钢及制造方法
CN102618783B (zh) * 2011-01-30 2014-08-20 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感取向硅钢的生产方法
CN102758127B (zh) * 2011-04-28 2014-10-01 宝山钢铁股份有限公司 具有优异磁性能和良好底层的高磁感取向硅钢生产方法
CN103031420B (zh) * 2011-09-30 2014-12-03 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性能优良的取向硅钢生产方法
EP2876173B9 (en) * 2012-07-20 2019-06-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet
WO2014020369A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
CN103255274B (zh) * 2012-08-10 2015-06-03 新万鑫（福建）精密薄板有限公司 一般取向硅钢由两次冷轧改为一次冷轧的生产方法
CN103695619B (zh) * 2012-09-27 2016-02-24 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感普通取向硅钢的制造方法
CN102899467A (zh) * 2012-10-23 2013-01-30 鞍钢股份有限公司 促进电工钢薄带有利织构生成的方法
CN103834856B (zh) * 2012-11-26 2016-06-29 宝山钢铁股份有限公司 取向硅钢及其制造方法
CN103074476B (zh) * 2012-12-07 2014-02-26 武汉钢铁(集团)公司 一种分三段常化生产高磁感取向硅钢带的方法
KR101480498B1 (ko) * 2012-12-28 2015-01-08 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN103667874A (zh) * 2013-05-20 2014-03-26 新万鑫（福建）精密薄板有限公司 取向硅钢在高温退火期间缩短在炉时间的生产方法
CN103952629B (zh) * 2014-05-13 2016-01-20 北京科技大学 一种中硅冷轧无取向硅钢及制造方法
CN104120233A (zh) * 2014-07-02 2014-10-29 东北大学 一次轧制制备取向高硅钢板的方法
KR101642281B1 (ko) 2014-11-27 2016-07-25 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 이의 제조방법
CN104928567A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 宝山钢铁股份有限公司 具有良好加工性能的晶粒取向硅钢及其制造方法
CN104962816B (zh) * 2015-07-15 2017-10-24 东北大学 一种极薄取向硅钢板及其短流程制造方法
DE102016100648B4 (de) * 2015-12-23 2018-04-12 Benteler Automobiltechnik Gmbh Wärmebehandlungsofen sowie Verfahren zur Wärmebehandlung einer vorbeschichteten Stahlblechplatine und Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils
CN106282779B (zh) * 2016-09-29 2018-03-13 武汉科技大学 一种取向高硅钢薄带及其制备方法
DE102017220721A1 (de) * 2017-11-20 2019-05-23 Thyssenkrupp Ag Optimierung des Stickstofflevels während der Haubenglühung III
DE102017220714B3 (de) * 2017-11-20 2019-01-24 Thyssenkrupp Ag Optimierung des Stickstofflevels während der Haubenglühung
CN108480587B (zh) * 2018-02-13 2020-02-18 鞍钢股份有限公司 一种低夹杂缺陷率高磁感取向硅钢的生产方法
CN109112395B (zh) * 2018-08-10 2020-02-07 全球能源互联网研究院有限公司 一种无底层取向超薄带母材及其制备方法
CN110257700A (zh) * 2019-06-02 2019-09-20 郭慧敏 一种取向硅钢钢带或钢板的制造方法
CN113308647B (zh) * 2020-02-27 2022-06-28 宝山钢铁股份有限公司 一种搪瓷用冷轧钢板及其制造方法
CN112593053A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 海安华诚新材料有限公司 一种气耗优化成本较低的取向硅钢高温退火工艺
CN113211325B (zh) * 2021-05-07 2022-07-12 包头市威丰稀土电磁材料股份有限公司 一种物理喷砂方式制备取向硅钢薄带无底层原料的方法
CN113198866B (zh) * 2021-05-07 2023-03-17 新余钢铁股份有限公司 一种薄规格中高牌号无取向硅钢酸轧生产工艺
CN116463545A (zh) * 2022-01-12 2023-07-21 宝山钢铁股份有限公司 一种含铜低温取向硅钢及其制造方法
CN114622070A (zh) * 2022-03-11 2022-06-14 安阳钢铁股份有限公司 一种改善取向硅钢涂层附着性的生产方法
CN114622076A (zh) * 2022-03-11 2022-06-14 安阳钢铁股份有限公司 一种低温高磁感取向硅钢的制备方法
CN114645202B (zh) * 2022-03-14 2023-05-05 安阳钢铁集团有限责任公司 一种高取向度GOSS织构Fe-3%Si材料的获得方法
CN115161453B (zh) * 2022-07-08 2023-11-03 江苏沙钢集团有限公司 一种防止冷轧高牌号硅钢边损边裂的制备方法
WO2024043063A1 (ja) * 2022-08-22 2024-02-29 Ｊｆｅスチール株式会社 焼鈍設備および方向性電磁鋼板の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0420238A2 (en) * 1989-09-28 1991-04-03 Nippon Steel Corporation Process for preparing unidirectional silicon steel sheet having high magnetic flux density
CN1228817A (zh) * 1996-08-30 1999-09-15 阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司 用薄钢坯生产具有高的磁性能的晶粒取向电工钢带的工艺
RU2194774C2 (ru) * 1996-09-05 2002-12-20 Аччаи Спечьяли Терни С.п.А. Способ изготовления ленты из электротехнической стали с ориентированными зернами из тонких плоских заготовок
RU2223334C2 (ru) * 2002-03-26 2004-02-10 Открытое акционерное общество "Щелковский металлургический завод" Способ производства стальных полос для магнитных экранов
RU2341566C2 (ru) * 2003-02-05 2008-12-20 Юзинор Способ изготовления холоднокатаной полосы из двухфазной стали с ферритно-мартенситной структурой и полученная полоса

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3287183A (en) * 1964-06-22 1966-11-22 Yawata Iron & Steel Co Process for producing single-oriented silicon steel sheets having a high magnetic induction
JPS53129116A (en) * 1977-04-18 1978-11-10 Nippon Steel Corp Oriented electromagnetic steel sheet with excellent magnetic characteristic s
US4115161A (en) * 1977-10-12 1978-09-19 Allegheny Ludlum Industries, Inc. Processing for cube-on-edge oriented silicon steel
JPS60145318A (ja) * 1984-01-09 1985-07-31 Kawasaki Steel Corp 方向性けい素鋼スラブの加熱方法
CN85100664B (zh) 1985-04-01 1987-03-11 冶金部钢铁研究总院 降低普通取向硅钢板坯加热温度的方法
JPH0686631B2 (ja) 1988-05-11 1994-11-02 新日本製鐵株式会社 磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0686630B2 (ja) 1987-11-20 1994-11-02 新日本製鐵株式会社 磁束密度の高い一方向性珪素鋼板の製造方法
DE3853871T2 (de) * 1987-11-27 1995-09-21 Nippon Steel Corp Verfahren zur Herstellung doppeltorientierter Elektrobleche mit hoher Flussdichte.
JPH0717961B2 (ja) 1988-04-25 1995-03-01 新日本製鐵株式会社 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
US5082509A (en) * 1989-04-14 1992-01-21 Nippon Steel Corporation Method of producing oriented electrical steel sheet having superior magnetic properties
JPH04341518A (ja) * 1991-01-29 1992-11-27 Nippon Steel Corp 極薄手高磁束密度低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
RU2000341C1 (ru) * 1992-02-07 1993-09-07 Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.В.Андропова Способ производства изотропной электротехнической стали
IT1290171B1 (it) 1996-12-24 1998-10-19 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per il trattamento di acciaio al silicio, a grano orientato.
IT1290172B1 (it) 1996-12-24 1998-10-19 Acciai Speciali Terni Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato, con elevate caratteristiche magnetiche.
JP2000119817A (ja) * 1998-10-14 2000-04-25 Sumitomo Metal Ind Ltd マルテンサイト系ステンレス鋼管
JP3659041B2 (ja) * 1998-12-25 2005-06-15 Ｊｆｅスチール株式会社 強度変動の極めて小さい高強度冷延鋼板の製造方法
JP4747564B2 (ja) * 2004-11-30 2011-08-17 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板
CN100381598C (zh) 2004-12-27 2008-04-16 宝山钢铁股份有限公司 一种取向硅钢及其生产方法和装置
CN1743127A (zh) * 2005-09-29 2006-03-08 东北大学 薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法
CN1743128A (zh) * 2005-09-29 2006-03-08 东北大学 连铸板坯直接轧制生产取向硅钢带的方法
JP5320690B2 (ja) * 2006-05-24 2013-10-23 新日鐵住金株式会社 磁束密度の高い方向性電磁鋼板の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0420238A2 (en) * 1989-09-28 1991-04-03 Nippon Steel Corporation Process for preparing unidirectional silicon steel sheet having high magnetic flux density
CN1228817A (zh) * 1996-08-30 1999-09-15 阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司 用薄钢坯生产具有高的磁性能的晶粒取向电工钢带的工艺
RU2194774C2 (ru) * 1996-09-05 2002-12-20 Аччаи Спечьяли Терни С.п.А. Способ изготовления ленты из электротехнической стали с ориентированными зернами из тонких плоских заготовок
RU2223334C2 (ru) * 2002-03-26 2004-02-10 Открытое акционерное общество "Щелковский металлургический завод" Способ производства стальных полос для магнитных экранов
RU2341566C2 (ru) * 2003-02-05 2008-12-20 Юзинор Способ изготовления холоднокатаной полосы из двухфазной стали с ферритно-мартенситной структурой и полученная полоса

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692136C1 (ru) * 2016-02-22 2019-06-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ изготовления листа из текстурированной электротехнической стали
RU2697115C1 (ru) * 2016-03-09 2019-08-12 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Способ производства текстурированного стального листа из электротехнической стали

Also Published As

Publication number Publication date
US9038429B2 (en) 2015-05-26
WO2010075797A1 (zh) 2010-07-08
EP2390373A4 (en) 2016-12-21
EP2390373B1 (en) 2020-11-25
US20120000262A1 (en) 2012-01-05
CN101768697B (zh) 2012-09-19
EP2390373A1 (en) 2011-11-30
KR101462044B1 (ko) 2014-11-14
KR20110093883A (ko) 2011-08-18
JP2011518947A (ja) 2011-06-30
CN101768697A (zh) 2010-07-07
JP5939797B2 (ja) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2469104C1 (ru) Способ производства текстурированной кремнистой стали с использованием единственной холодной прокатки
EP2272995B1 (en) A manufacturing method of oriented si steel with high electric-magnetic property
EP2880190B1 (en) Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
RU2609605C2 (ru) Способ получения обычной текстурированной кремнистой стали с высокой магнитной индукцией
RU2552792C2 (ru) Способ производства текстурированной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами
SK285282B6 (sk) Spôsob výroby oceľových plechov s vysokými feromagnetickými charakteristikami
CN116240348A (zh) 一种通过二次轧制制取超薄型高磁感取向硅钢的方法和产品
JP2883226B2 (ja) 磁気特性の極めて優れた薄方向性けい素鋼板の製造方法
JP5287615B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP7160926B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP4239456B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP3390109B2 (ja) 低鉄損高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
JP3928275B2 (ja) 電磁鋼板
JP2521585B2 (ja) 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
KR102438480B1 (ko) 방향성 전기강판의 제조방법
EP4353849A1 (en) Method for manufacturing grain-oriented electromagnetic steel sheet
JPH10251754A (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
EP4265349A1 (en) Method for manufacturing oriented electromagnetic steel sheet and rolling equipment for manufacturing electromagnetic steel sheet
JP2002129236A (ja) 一方向性電磁鋼板の安定製造方法
JPH0762437A (ja) 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2784661B2 (ja) 高磁束密度薄手一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH07110974B2 (ja) 方向性珪素鉄合金薄帯の製造法
KR100431608B1 (ko) 고자속 밀도 일방향성 전기강판의 제조 방법
JPH0798976B2 (ja) 鉄損の低い薄手高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法
EP4317471A1 (en) Production method for grain-oriented electrical steel sheet