SU1096291A1 - Способ изготовлени анизотропной холоднокатаной электротехнической стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий вьшлавку, разливку, гор чую прокатку до промежуточной толщины с одновременным охлаждением при температурах по крайней мере вьше 1150°С, вторую гор чую прокатку, холодную прокатку и термообработку , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  уровн  магнитных свойств путем улучшени  текстурного состо ни , вторую гор чую прокатку провод т с относительным обжатием 76-85% в интервале 1150-750°С. ,

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к способам производства анизотропной холоднокатаной электротехнической стали. Известны способы изготовлени  анизотропной холоднокатаной электротехнической стали, включающие выплав ку, гор чую и холодную прокатки, а также термообработки. Известен способ, заключающийс  в том, что перед гор чей прокаткой сл б нагревают до 1000-1300С, а затем деформируют в черновой группе клетей с обжати ми 10-70% Однако нагрев сл бов в указанном диапазоне температур не обеспечивает растворени  сульфидных частиц, а, следовательно, в процессе гор чей прокатки не формируетс  дисперсна  фаза необходимой плотности, что огра ничивает применение способа только дл  анизотропных сталей, в которых дисперсна  фаза представлена преимущественно A1N. Это обусловливает недостаточно высокие магнитные свойства холоднокатаной стали, i Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  способ про изводства после трансформаторной . анизотропной электротехнической стали , включащий выплавку, разливку, гор чую прокатку слитков на сл б, двустадийный нагрев сл бов до 13701440 С, прокатку до промежуточного раската с относительным обжатием 7590% с одновременньп охлаждением до 1000-1100°С со скоростью 100 150°С/ /мин, нагрев промежуточного раската до 1070-1170°С со скоростью-90-120°С /мин, окончательную прокатку при относительньгх обжати х, 85-95% с одновременным охлаждением до температуры не ниже 900°С со скоростью 200300°С/мин , а также многократную холодную прокатку и термообработки C2L Недостатком указанного способа  вл етс  неудовлетворительное текстурное состо ние гор чекатаного подката , заключающеес  в высоком содержании неблагопри тной компоненты () и относительно малом количестве благопри тной дл  последующего развити  зерен ребровой ориентации октаэдрической составл ющей (). Как следствие этого, холоднокатана  сталь характеризуетс  относительно низким уровнем 2500 магнитных свойств: индукции не более 1,92 Тл, а удельные потери ( ) не менее 1,03 Вт/кг). Целью изобретени   вл етс  повышение уровн  магнитних свойств холоднокатаной тали путем улучшени  текстурного состо ни  гор чекатаного металла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  анизотропной холоднокатаной электротехнической стали, включающему выплавку, разливку, гор чую прокатку до промежуточной толщины с одновременным охлаждением при температурах по крайней мере выше 1150°С, вторую гор чую прокатку, холодную прокатку и термообработку, вторую Гор чую прокатку провод т с относительным обжатием 76-85% в интервале 1150-750С. На фиг. 1 показаны полюсные фигуры (110) с поверхности нормальной направлению прокатки в раскате после 1-го прохода (толщина 13,7 мм); на фиг. 2 - в подкатке после 6-го прохода (толщина 2,5 мм). На фиг. 1 и 2 обозначено: 0{110 001 4 - {110J 111 ; «7 - - {111} 110 1 100} 011 Q - (100 001 О - {112} 1 10. На фиг. 3 - динамика изменени  содержани  основных текстурных компонент в процессе окончательной прокатки и прин ты обозначени : 1 - 111 ; 11 2 2 - 3 - {110} :001 4 - {112| 110. Исследовани , выполненные на железокремнистых сплавах, содержащих 2-4% кремни  и 0,02-0,6% углерода, показывают, что характер зеренной структуры, текстуры и дисперсной фазы, формирующихс  в гор чекатаном металле, в существенной степени определ ет уровень магнитных свойств холоднокатаной стали. В частности по вли нию текстуры гор чекатаной полосы показано, что качество холоднокатаной стали зависит от содержани  двух ориентировок - {111 ; 112 и - в текстуре гор чекатаного металла. Увеличение содержани  компоненты (, котора  при последующих холодной прокатке и термообработке не мен ет своей ориентации , приводит к снижению уровн  магнитньгх свойств стали. Последнее объ сн етс  тем, ч,то растущие при П рекристаллизации ребровые зерна разориентированы по отношению к крис таллитам ( на угол 57°, а границы с углом разориентировки более 45° обладают низкой подвижностью Следовательно, после заключительной высокотемпературной термообработки в структуре металла сохран ютс  зерна с ориентировками , кото рые заметно снижают магнитные характиристики металла. Что касаетс  вли ни  компоненты в текстуре гор чекатаного металла, то такие кристаллиты испытьшают переориентацию при последующей холодной прокатке и термообработ ках, в результате которых формируютс  кристаллиты, имеющие подвижные границы по отношению к растущим при П рекристаллизации ребровым зернам. В результате ребровые зерна интенсивно поглощают эти кристаллиты и после завершени  П рекристаллизации структура металла на 100% состоит из ребровых зерен, при этом сталь характеризуетс  высоким уровнем магнитных свойств. Формирование структурных и тексту ных особенностей в гор чекатаном ме талле определ етс  температурно-деформационными параметрами высокотем шературной прокатки. Процесс гор чей прокатки в завис мости от характера формирук цейс  структуры и текстуры, можно разделить на две стадии: при высокотемпературной деформации (температура деформации более при разовых обжати х за проход менее 50%) проис ходит развитие процессов рекристаллизации по всему сечению прокатываемого раската. При этом не образуютс  четкие преимущественные орие тировки и текстура представл ет собой многокомпонентную матрицу. Формирование текстуры в гор чекатаном металле осуществл етс  лишь на второй стадии деформации, не сопровождающейс  развитием сквозной рекристаллизации по сечению прокатываемого металла (температуры деформации менее 1150°С при разовых обжати х за проход 50%). Уменьшение температуры гор чей прокатки ниже 750°С нецелесообразно , так как при этом не обеспечивае с  формирование благопри тного состо ни  ди.пер(иой фазы, вли ющей при заключительной тер-юобработке на качество готового металла. При этом в поверхностных сло х металла (глубиной до 0,2 толщины раската) локализуютс  ориентировки fl10} 001, и , а в центральных сло х преобладают компоненты {100} оп, {111}Л12, и {100} ;001 (фиг. 1). Деформаци  на второй стадии усиливает дифференциацию текстуры по сечению и способствует увеличению степени совершенства формирун цихс  ориентировок (фиг. 2). В процессе деформации на второй стадии гор чей прокатки происходит изменение содержани  отдельных ориентировок в текстуре гор чекатаного раската. Из фиг. 3 видно, что увеличение суммарного обжати  сопровождаетс  повышением содержани  компонент {100} :011 и , в то же врем  дол  благопри тной ориентировки р 1 1} 112 увеличиваетс  лишь до степеней деформации 77-85%, а затем резко уменьшаетс . Увеличение обжати  на второй стадии прокатки свыше 85% нежелательно, так как приводит к уменьшению количества зерен с ориентировкой росту компоненты , неблагопри тной дл  развити  текстуры 110)001. Последнее приводит к снижению уровн  магнитных свойств готового металла, С другой стороны, уменьшение обжати  на второй стадии гор чей прокатки также приводит к снижению количества кристаллитов с ориентировкой и не обеспечивает формирование острой текстуры деформации . В результате, вновь имеет место ухудшение магнитных свойств стали. В качестве исходного материала используют заготовки размерами 80x60x100 мм, вырезанные из промышленного сл ба следующего состава, %: С 0,03; Si 2,9; Мп 0,08; S 0,022; А1 0,002; Р 0,008; Ni 0,05; Си 0,05; Сг 0,05; N 0,008; Fe - остальное. Нагрев заготовок под гор чую прокатку провод т двустадийно: вначале заготовки нагревают до 12000°С со скоростью 10°С/мин с последующим охлаждением на воздухе до 1130°С со скоростью 15°С/мин, затем заготовки 510 нагревают до 1370 С со скоростью 3°С/мин« Врем  томлени  при этой температуре составл ет 40 мин. Обработка по известному способу заключаетс  в прокатке до промежуточ ной толщины 24 мм («76%) с одновременным охлаждением до 1050°С со скоростью ЮО С/мин, нагреве раската до со скоростью 100°С/мин, окончательной прокатке до 2,5 i () с охлаждением до со скоростью 250°С/мин. Обработка стали по предлагаемому способу заклочаетс  в гор чей прокатке до промежуточной толщины при температуре конца деформации 1200°С, охлаждении раската со скоростью бО С/мин до 1150-750°С, прокатки за 4 прохода с обжати ми 76-85% с одновременным охлаждением до 1070 - 60Cf С со скоростью 500 с/мин. 1 В дальнейшем весь гор чекатаный металл подвергают двукратной холодной прокатке (, ) с промежуточным отжигом (t 850°C; Т-7 мин,, t р -70С) , обезуглероживанием (t 820°C; ir-5 мин., tjf 28°C) и окончательным отжигом ( 5 часов, tTp -60°C). В таблице 1 приведены магнитные свойства холоднокатаных образцов после завершени  всего цикла обработки. Из таблицы видно, что обработка стали по предлагаемому способу повышает уровень магнитных свойств: магнитна  индукци  повышена на 0,020 ,04 Тл, магнитные потери снижены на 0,05-0,08 Вт/кг. Изобретение может быть применено при производстве трансформаторной стали, вьтлавл ё мой по сульфидному варианту. При этом выход высших марок увеличитс  на 10%.

Температура начала

прокатки промежуточного

раската, °С

Относительное обжатие при окончательной гор чей прокатке, %

Толщина подката, мм Индукци  (), Тл

Удельные потери

(Р 1,5/30) Вт/кг

1150 1080

1000

808590

2,5 2,52,5

1,95 1,94,92

0,97 1,011,05 ФТ

Фиг2 17/7

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, включающий выплавку, разливку, горячую прокатку до промежуточной толщины с одновременным охлаждением при температурах по крайней мере выше 1150°С, вторую горячую прокатку, холодную прокатку и термообработку, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня магнитных свойств путем улучшения текстурного состояния, вторую горячую прокатку проводят с относительным обжатием 76-85% в интервале 115О-75О°С.

   §