ITRM950688A1 - Processo di produzione di acciaio magnetico a grano orientato a bassa temperatura - Google Patents

Abstract

Procedimento per la preparazione di nastri di acciaio al silicio a grano orientato, in cui una composizione di acciaio comprendente, in % in peso, meno di 0,040% di C, meno di 0,020% di Al, 2,5 - 4,5% di Si, 0,03 - 0,30% di Sn, 0,1 - 0,35% di Cu, 0,010 - 0,025% di S, 0,030 - 0,08% di Mn. il restante essendo ferro e impurezze minori viene colata in continuo in bramme e ridotta a uno spessore dell'1 - 10%, si laminano le bramme, all'ingresso al treno finitore, a una temperatura di 1050 - 1200°C, entro un intervallo totale di 30°C, mentre in uscita dal treno finitore la temperatura è di 900 - 1050°C, si raffredda il nastro in uscita fino a 500 - 700°C, iniziando il raffreddamento dopo 5 - 10s, si lamina a freddo con almeno due stadi di riduzione e si eseguono noti trattamenti finali in cui durante la ricottura di decarburazione la velocità di riscaldamento è superiore a 10°C/s.

Description

DESCRIZIONE

della domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

Processo di produzione di acciaio magnetico a grano orientato a bassa temperatura"

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un procedimento per la preparazione di nastri di acciaio al silicio a grano orientato e, più precisamente, si riferisce a un procedimento che, mediante una opportuna combinazione in relazione di cooperazione tra l'accurata definizione della composizione chimica dell’acciaio e alcune specifiche di lavorazione opportunamente calibrate, consente di ottenere un prodotto di elevata qualità con costi di produzione ridotti rispetto a quelli ottenibili con i normali processi. Ambito dell’invenzione

Prima di descrivere lo stato della tecnica relativo a questo tipo di prodotti, è opportuno ricordarne le basi scientifiche e tecniche.

L'acciaio al silicio è composto da grani distinti tra loro, ciascuno dei quali possiede un reticolo cubico a corpo centrato, in cui gli assi corrispondenti agli spigoli del cubo, cristallograficamente designati con <100>, costituiscono direzioni di facile magnetizzazione.

Dati la costituzione dei nuclei per esempio dei trasformatori, costituiti da pacchi di strisce di nastro di acciaio al silicio tagliate parallelamente alla lunghezza del nastro laminato e chiusi a forma di toro, e lo schema di funzionamento dei trasformatori, in cui un campo magnetico genera nel nucleo un flusso magnetico prevalentemente diretto secondo le direzioni di facile magnetizzazione del materiale costituente il nucleo stesso, ne risulta che gli assi <100> devono essere paralleli alla direzione di laminazione del nastro, e quindi alla sua lunghezza.

Inoltre è necessario che i reticoli dei grani siano orientati allo stesso modo con il minor grado di disorientamento possibile tra loro.

Ancora, è necessario che il numero e le dimensioni di tali grani siano mantenuti entro certi limiti, ben noti agli esperti.

Solo con l’osservazione di tali condizioni generali si ottiene un materiale provvisto di buone caratteristiche di magnetizzazione, precisamente permeabilità magnetica, espressa come densità di flusso magnetico provocata nel nucleo da un campo magnetico di valore dato, e come dissipazione di energia nel funzionamento, usualmente indicata come perdite nel nucleo a date frequenza e permeabilità ed espressa in W/kg.

Il corretto orientamento dei grani nel prodotto finale viene ottenuto durante un trattamento termico detto ricottura di rieristallizzazione secondaria, in cui si riesce a far sviluppare solo i cristalli originariamente dotati della voluta orientazione. Il numero e le dimensioni dei grani finali sono in gualche modo dipendenti dai corrispondenti valori iniziali.

Il processo di crescita dei gremì è attivato dalla temperatura ed è dovuto al fatto che alcuni cristalli, per ragioni cinetiche o energetiche più caricati di altri, cominciano a crescere a spese dei cristalli adiacenti a una temperatura minore di quella alla quale si attivano gli altri cristalli, raggiungendo quindi prima le dimensioni critiche che permettono loro di predominare nella crescita.

Tuttavia, come è noto, il processo di produzione di lamierino di acciaio prevede numerosi riscaldamenti a elevata temperatura, in alcuni dei quali potrebbe iniziare la crescita dei grani che, se avvenisse in modo e in tempi non opportuni, non consentirebbe di ottenere i risultati finali voluti.

La ricristallizzazione secondaria viene controllata da alcuni composti, quali solfuro di manganese, seleniuro di manganese, nitruro di alluminio ecc., che opportunamente precipitati nell'acciaio, inibiscono la crescita dei grani fino a che non vengono solubilizzati, permettendo l'inizio della ricristallizzazione secondaria.

Per quanto riguarda l'aspetto tecnologico, la moderna produzione di lamierini al silìcio a grano orientato prevede la preparazione di un acciaio fuso di composizione controllata, in particolare per quanto riguarda il contenuto di silicio, carbonio, ossigeno, manganese, zolfo, alluminio, azoto, la sua colata in continuo in bramine aventi uno spessore generalmente compreso tra 15 e 25 cm, una larghezza attorno al metro e una lunghezza di alcuni metri. Tali bramine vengono trasportate a caldo, a temperatura non inferiore a 300 °C, e quindi di nuovo riscaldate (eventualmente sottoponendole a prelaminazione intermedia con riduzione minore del 23% a 1100-1200 °C) a elevata temperatura, tradizionalmente attorno a 1300-1400 °C, laminate a caldo, eventualmente ricotte, laminate a freddo allo spessore finale, generalmente compreso tra 0,18 e 0,35 e sottoposte a una serie di trattamenti finali a elevata temperatura tendenti a ridurre drasticamente il contenuto di carbonio (ricottura di decarburazione), zolfo e azoto, a indurre le volute caratteristiche magnetiche (ricottura di rieristalllzzazione), a produrre sulla superficie del lamierino dei rivestimenti isolanti inorganici, per esempio a base di fosfati di magnesio e silice.

Ciascuna delle fasi precedenti è determinante nell’ottenimento delle caratteristiche finali del prodotto, e pertanto deve essere opportunamente seguita e controllata.

Per esempio, la colata continua richiede un veloce raffreddamento iniziale del metallo colato in lingottiera, per consentire una rapida estrazione dalla stessa di una bramma costituita da una pelle solida, da una zona intermedia pastosa e al centro da acciaio liquido residuo, che solidificherà in seguito, più lentamente. Già da questi fatti iniziali derivano conseguenze che richiedono un opportuno, accurato controllo. Infatti, il metallo che ha subito due radicalmente diverse velocità di raffreddamento, dapprima molto rapida in superficie e in seguito più lenta, viene solidificato in due diverse strutture, in superficie a cristalli molto piccoli, detti equiassici, e all'interno con cristalli allungati, detti colonnari, e molto grandi. Questa diversità iniziale porta, se non corretta, a una struttura disomogenea del prodotto finale, a detrimento della qualità.

Inoltre, la velocità di solidificazione relativamente lenta della massa del colato porta sia a una crescita abnorme della frazione dei grani colonnari rispetto alla frazione dei grani equiassici, sia alla segregazione di alcuni elementi e all'addensamento di composti quali il solfuro di manganese in masse concentrate che non si disciolgono facilmente alle temperature di riscaldo e che quindi non possono essere riprecipitati come particelle finemente disperse, per esercitare la loro funzione di inibitori della erescita dei grani.

Fin dall'inizio del processo di produzione è, quindi, necessario operare, per esempio con la prelaminazione, allo scopo di controllare accuratamente le diverse variabili, allo scopo di evitare una eccessiva eterogeneità di dimensione dei grani, e per ottenere una distribuzione sufficientemente fine e omogenea dei precipitati inibitori. A questo scopo, le bramine vengono portate a elevata temperatura, tipicamente sopra i 1330 °C, allo scopo di solubilizzare i composti inizialmente precipitati in ammassi di notevoli dimensioni e di farli diffondere più omogeneamente in seno al metallo.

I forni usualmente utilizzati per ottenere tale elevata temperatura di riscaldamento comportano alcuni inconvenienti, tra cui importanti sono le forti differenze di temperatura che si hanno tra superficie e centro delle bramine e il forte surriscaldo della superficie necessario perché al centro si raggiunga in tempi accettabili la temperatura voluta, fattori che comportano crescite indesiderate dei grani, e il fatto che sulla superficie delle bramine si ha formazione di scoria liquida, che comporta l'uso di forni specifici che hanno una delicata gestione con conseguente aggravio dei costo di produzione.

Durante la laminazione a caldo, il metallo subisce una riduzione di spessore in condizioni di temperatura e con tassi di deformazione tali da ottenere grani di dimensioni accettabili e di far precipitare i composti di cui sopra, come per esempio il solfuro di manganese, in forma fine. Per l'ottenimento delle opportune dimensioni dei grani, usualmente si applica la pratica del prerolling, che consiste in una prima passata di laminazione a caldo, prima che si raggiunga la temperatura massima di riscaldo prima indicata; ciò ovviamente impone ulteriori aggravi, essenzialmente per il fatto che le bramme debbono essere sfornate, laminate e quindi reinfornate.

Fin d'ora è quindi possibile comprendere quanto sia complessa e costosa la produzione di un buon lamierino di acciaio al silicio a grano orientato, per la quale si devono applicare in modo particolarmente accorto tutte le tecniche possibili per consentire la riduzione dei costi di produzione.

Un passo in tale direzione è stato il tentativo di eliminare la fase di prelaminazione e di ridurre le temperature di riscaldo delle bramme prima della laminazione a caldo; quest'ultima fase è in particolare molto costosa, essenzialmente a causa delle elevate temperature da raggiungere, del lungo tempo di trattamento necessario, viste le grandi dimensione delle bramme stesse, e della necessità di utilizzare forni particolari, come già accennato.

A questo riguardo, poiché la temperatura di dissoluzione del solfuro di manganese nell'acciaio dipende da numerosi fattori, tra cui il contenuto di ossigeno (e quindi lo stato di ossidazione interna dell'acciaio), di zolfo e di manganese, controllando questi ultimi opportunamente è possibile ridurre di molte decine di gradi la temperatura di riscaldo.

Quanto sopra riportato, sia pure in modo incompleto, dimostra in modo inequivocabile la complessità del processo di produzione di lamierino d'acciaio al silicio per impieghi magnetici, complessità ulteriormente aumentata dal fatto che esistono diversi tipi di tali lamierini essenzialmente distinti nelle categorie a orientazione convenzionale dei grani, che, per spessore di 0,30 mm, hanno permeabilità superiore a 1,78 Tesla (T) e perdite (PI,7) inferiori a 1,55 T a 50 Hz, e con superorientazione dei grani, con permeabilità superiore a 1,88 T e perdite inferiori a 1,11 W/kg, ciascun tipo avendo le sue specifiche caratteristiche di processo, assolutamente indipendenti da quelle degli altri tipi.

Così, per esempio, nei lamierini a grano orientato convenzionale, non si impiega l'alluminio, che anzi è considerato elemento dannoso per le caratteristiche magnetiche perché forma indesiderati precipitati di ossidi, mentre in quelli superorientati l'alluminio è utilizzato, in ridotta quantità, essenzialmente per formare, assieme a quantità specifiche di azoto, nitruro di alluminio, che serve come inibitore della crescita del grano a temperature superiori a quella di solubilizzazione del solfuro di manganese; quindi due composizioni apparentemente simili, i quantitativi di alluminio, di azoto e di ossigeno coinvolti essendo in effetti molto bassi, portano a prodotti di caratteristiche fortemente diverse.

Stato della tecnica

In risposta alla notevole complessità di processo sopra ricordata, complicata dal fatto che alcuni meccanismi non sono ancora completamente chiariti, sono state avanzate numerosissime soluzioni, riguardanti diverse problematiche.

Il brevetto belga 792.173 si riferisce al colaggio in continuo di bramine per acciaio magnetico a grano orientato, in cui viene colato un acciaio comprendente lo 0,025-0,0602 C, Mn > 0,03052. S > 0,0102, Si 2,0-4,02, Al solubile in acido < 0,0052, il resto essendo ferro e impurezze minori, con un rapporto SiO2/Al2O2 inferiore a 1,1.

Il brevetto francese 2.158.458 si riferisce a un acciaio contenente {2 in peso) C 0,02-0,05. Mn 0,04-1,12, S 0,015-0,035. Si 2-4, N < 0,01, Al < 0,04, che dopo colaggio in continuo viene riscaldato a una temperatura superiore a 750 °C ma inferiore a quella di crescita dei grani, laminato a caldo di almeno il 52. riscaldato a 1350-1400 °C, laminato a caldo, laminato a freddo allo spessore finale, decarburato e ricotto per ottenere la crescita finale dei cristalli.

La domanda pubblicata DE 4311151 riguarda un acciaio comprendente, in percento in peso, 0,02-0,10 C, 2,5~5 Si, 0,04-0,15 Mn, 0,010 S, 0,010-0,035 Al, 0,0045-0,0120 N, 0,020-0,300 Cu, il restante essendo essenzialmente ferro; bramine di tale acciaio vengono riscaldate a una temperatura insufficiente per la solubilizzazione del solfuro di manganese, ma sufficiente alla solubilizzazione del solfuro di rame; le bramme vengono quindi laminate a caldo a temperature finali comprese tra 880 e 1000 °C a uno spessore tra 1,5 e 7 mm e il laminato viene ricotto a 880-1150 °C per 100-600 s e quindi raffreddato con una velocità di 15 °K/s. In tal modo, il meccanismo della ricristallizzazione secondaria viene affidato al solfuro di rame, finemente precipitato.

In JP 04301 035-A e 05295 442-A, si controlla la velocità di raffreddamento all'uscita dall'ultima gabbia di laminazione a caldo.

In JP 04289121-A, prima della laminazione a freddo il nastro subisce una riduzione del 0,5-15% in una gabbia i cui cilindri hanno un diametro 50 volte lo spessore del nastro, e quindi viene ricotto a 700-1100 °C.

In EP-3935O8, si descrive un processo di trattamento di un acciaio al Si comprendente, in % in peso, 0,021-0,100 C, 2,5-4,5 Si, uno o più elementi inibitori della crescita del grano, quali Al, N, Mn, S, Se, Sb, B, Cu, Bi, Nb, Cr, Sn e Ti. Il nastro laminato a caldo viene avvolto a una temperatura compresa tra 500 e 700 °C e il coil, del peso di 5-20 t, viene raffreddato in aria o preferibilmente in acqua. Seguono, come consueto, laminazione a freddo e ricotture.

In JP 02133525-A, la laminazione a caldo viene terminata a una temperatura di almeno 900 °C e il nastro viene raffreddato con una velocità di almeno 40 °C/s e avvolto a una temperatura di 300-500 °C.

JP 61 186456 descrive un acciaio comprendente, in % in peso, 0,01-0,06 C, 3.1-4,5 Si, 0,01-0,2 Mn. 0,003-0,1 Mo, 0,005-0,2 Sb, 0,005-0,1 S e/o Se, e almeno uno tra 0,01-0,03 Cr, 0,01-0 , 5 Cu, 0,005-0,2 Sn.

JP 6179722-A descrive un acciaio comprendente, in % in peso, meno dello 0,085 C, 2-4 Si, 0,03-0,1 Mn, 0,01-0,05 Al solubile in acido, e in aggiunta 0,03-0,5 Sn e 0,02-0,3 Cu; si specifica che lo Sn contribuisce ad affinare i grani nella ricristallizzazione secondaria mentre Cu migliora l'aderenza dei rivestimenti finali vetrosi ; entrambi questi elementi fungono da inibitori di crescita del grano.

In BE 894039 si descrive un acciaio comprendente Sn e Cu in rapporto tra 0,5:1 e 1:1. Il nastro laminato a caldo subisce una ricottura di precipitazione a 950-1200 °C per 0,5-30 min e quindi è raffreddato rapidamente per precipitare A1N.

BE 894038 descrive un processo di trasformazione di un acciaio al Si comprendente, in % in peso, lo 0,02-0,2 Cu, in cui la temperatura di ingresso del nastro nell'ultima gabbia di laminazione a caldo è di 1100-1250 °C mentre quella di uscita è 900-1050 °C per la parte superiore del nastro, mentre è di 950-1100 °C per le parti centrale e inferiore.

JP 01309924-A descrive un processo di trattamento di acciaio al Si in cui la bramma viene riscaldata a una temperatura al massimo pari a 1270 °C, laminata a caldo con una temperatura di uscita di 700-900 °C e avvolta a meno di 600 °C.

JP 02101120-A descrive un processo che consente di eliminare la ricottura di precipitazione pur consentendo di ottenere eccellenti caratteristiche magnetiche. Il processo comprende terminare la laminazione a caldo a una temperatura superiore a 900 °C, con la temperatura di testa e di coda del nastro, entro il 10% della sua intera lunghezza, più alta di 50-200 °C che quella del resto del nastro che viene avvolto a più di 700 °C , mantenuto in temperatura per 5-60 min e quindi raffreddato in acqua.

Descrizione dell’invenzione

Secondo la presente invenzione, è necessario scegliere accuratamente la composizione dell'acciaio e, in funzione di questa, curare l’opportuno svolgimento di alcuni passi fondamentali del processo di produzione.

Per quanto riguarda la composizione, è necessario mantenere relativamente basso il contenuto iniziale di carbonio e di alluminio solubile in acido, rispettivamente inferiore a 400 e a 200 ppm, preferibilmente tra 200 e 350 ppm per il carbonio e tra 30 e 100 ppm per l'alluminio. Anche il silicio è controllato in percentuali comprese tra 2,5 e 4,5 %, in particolare tra 2,9 e 3.3 % · Alla composizione vengono aggiunti dallo 0,030 allo 0,300 % di stagno e dallo 0,100 allo 0,350 di rame. Come formatori di composti inibitori di crescita del grano possono essere impiegati, assieme a o in sostituzione di, altri elementi come l'alluminio, elementi scelti tra Nb e/o Ti e/o V, in percentuale complessivamente compresa tra 0,01 e 0,3 %·

L'esperienza ha dimostrato che è possibile, secondo la presente invenzione, effettuare una riduzione dello spessore della bramma in uscita dalla lingottiera di colata continua e non ancora completamente solidificata per un valore compreso tra 1 e 10 % ; in particolare, tale riduzione può avvenire quando è già solidificato il 20-40 % dell'acciaio se la somma delle percentuali di stagno e rame è inferiore all' 0,30 %, mentre può avvenire a un livello di solidificazione del 40-80 % se tale somma è superiore allo 0,30 %.

Le bramme d’acciaio così ottenute vengono sottoposte a un riscaldemento a temperatura inferiore a 1300 °C, preferibilmente tra 1200 e 1290 °C, e quindi sottoposte a laminazione a caldo, durante la quale la temperatura di ingresso al treno finitore deve essere compresa tra 1050 e 1200 °C e la temperatura di uscita tra 900 e 1050 °C, preferibilmente tra 950 e 1000 °C. In questa fase si deve anche curare l'omogeneità termica della barra, curando che in questa all'ingresso del treno finitore non ci siano differenze di temperatura superiori a 30 °C. Dopo l'uscita dal finitore, secondo l'invenzione si attendono da 5 a 10 s prima di iniziare il raffreddamento, preferibilmente con acqua, del nastro laminato a caldo, che viene avvolto in bobine, o coil, a una temperatura compresa tra 500 e 800 °C, preferibilmente inferiore a 560 °C.

Il nastro laminato a caldo così ottenuto, subisce i consueti trattamenti prima della laminazione a freddo, che avviene in almeno due stadi dì riduzione; l'ultima passata di laminazione a freddo deve avvenire con una riduzione del 45-70 % se il contenuto di alluminio solubile è inferiore a 80 ppm, mentre il tasso di riduzione è del 60-80 % se il contenuto di alluminio solubile è superiore a 80 ppm.

Il nastro laminato a freddo viene sottoposto ai consueti trattamenti finali di decarburazione, ricristallizzazione secondaria e formazione del rivestimento inorganico isolante, con l'avvertimento che nella ricottura di decarburazione la velocità di riscaldamento deve essere superiore a 10 °C/s, preferibilmente tra 15 e 20 °C/s.

La presente invenzione verrà ora illustrata in alcuni esempi esclusivamente didascalici e che non intendono limitare in alcun modo l’ampiezza dell'invenzione stessa.

ESEMPIO 1

Sono stati preparati acciai con le seguenti composizioni, espresse in % in peso, salvo altra indicazione:

ELEMENTO A B C D E

C 280 ppm 300 ppm 340 ppm 300 ppm 320 ppm Si 3,10 3.30 3.10 3.25 3.19

Al 50 ppm 65 ppm 70 ppm 20 ppm 30 ppm N 62 ppm 51 ppm 57 ppm 30 ppm 30 ppm Mn 570 ppm 600 ppm 580 ppm 750 ppm 720 ppm S 190 ppm 200 ppm 220 ppm 280 ppm 250 ppm Cu 0,10 0,29 0, 18 0, 13 0, 17

Sn 0,020 0,018 0, 152 0,020 0,030 Il rimanente essendo essenzialmente ferro e impurezze minori. Come si vede, la composizione A è secondo l'invenzione, tranne che per quanto riguarda la somma dei contenuti di Cu e Sn; le composizioni B e C sono secondo l'invenzione; le composizioni D ed E sono di tipo noto in letteratura.

Questi acciai hanno subito il seguente ciclo di trasformazione: A- COLAGGIO

Gli acciai A, B, C e D sono stati colati in colata continua, applicando alla bramma durante il raffreddamento secondario fuori dalla lingottiera una prima riduzione di spessore, con il cuore della bramma ancora non solidificato, dell' 8 % (da 222 a 202 mm) quando la percentuale di solidificazione era tra il 50 e il 60 %. Le bramine estratte e tagliate sono state trasportate verso la zona di laminazione a caldo, prima della quale hanno subito un riscaldamento a 1260 °C.

B- LAMINAZIONE A CALDO

La laminazione a caldo è stata eseguita in passate successive, mantenendo la temperatura del laminato all'ingresso del treno finitore nell'intervallo 1090-1100 °C, mentre la temperatura di uscita dal finitore era compresa nell'intervallo 980-1000 °C. Dopo l’uscita dal finitore, il raffreddamento forzato del nastro è stato ritardato di 8 s. Lo spessore del nastro a caldo prodotto era di 2,1 mm.

Il nastro a caldo è stato quindi ricotto a 1000 °C per 1 minuto. C- LAMINAZIONE A FREDDO

Parte dei nastri così ottenuti sono stati laminati a freddo fino a uno spessore intermedio di 1 mm, mentre il rimanente è stato laminato a 0,76 mm.

Questi nastri intermedi sono stati ricotti a 980 °C per 1 minuto e quindi laminati a freddo allo spessore finale, che per spessore intermedio di 1 mm era pari a 0,30 mm mentre per gli altri era di 0,23 mm.

Tutti i nastri sono stati quindi trattati secondo uno stesso ciclo, che prevede una ricottura di decarburazione, il rivestimento con MgO e ricottura in forni a campana per ottenere il cosiddetto glass-film, la termospianatura e il rivestimento finale con uno strato isolante tensionante.

L'acciaio di composizione E ha subito un trattamento di trasformazione totalmente convenzionale e ben noto agli esperti.

Vengono ora riportate le caratteristiche magnetiche ottenute, espresse come perdite al nucleo, in W/kg a 1,5 e a 1,7 T di induzione (P1,5 e P1,7 W/kg) e a 50 Hz, e come permeabilità per un campo di 800 amperspira/metro (B800) in T.

Come si vede dai risultati, le composizioni B e C, trattate secondo la presente invenzione,esibiscono caratteristiche magnetiche simili a quelle della composizione E, tradizionale e trattata in modo convenzionale, mentre la composizione A, in cui Cu e Sn sono al di fuori dell'invenzione, e la composizione D, convenzionaie, trattate secondo il processo dell'invenzione, non raggiungono risultati soddisfacenti.

ESEMPIO 2

In questo esempio si è voluto verificare l'effetto dell'inizio ritardato del raffreddamento dopo laminazione a caldo.

E' stata preparata la seguente composizione, espressa in % in peso a meno di diversa indicazione: C 290 ppm. Si 3.30%, Al 70 ppm, N 51 PPm. Mn 0,058%, S 210 ppm, Cu 0,28%, Sn 0,030%, il resto essendo essenzialmente ferro e impurezze minori.

Tale composizione è stata colata secondo quanto indicato nell'E-sempio 1, che è stato seguito anche per quanto riguarda il riscaldo bramma e la laminazione a caldo. Dopo l'uscita dal treno finitore, sono stati rispettati i seguenti tempi di attesa, prima di iniziare il raffreddamento:

(i) 0 s; (ii) 5 s; (iii) 7 s; (iv) 13 s.

Il ciclo di trasformazione secondo l'invenzione è stato poi terminato, tranne che per il fatto che parte del nastri laminati a caldo non hanno subito la ricottura dopo il raffreddamento. Le caratteristiche magnetiche ottenute su nastro laminato a freddo con spessore 0,30 mm, sono state le seguenti:

Come si vede, con ritardi secondo l'invenzione, (ii) e (iii), si ottengono caratteristiche magnetiche buone, mentre con ritardi insufficienti, (i), o eccessivi, (iv), le caratteristiche ottenute sono alquanto minori.

Inoltre, anche omettendo la fase di ricottura del nastro laminato a caldo e raffreddato, operando secondo l'invenzione si riesce ancora a ottenere caratteristiche magnetiche accettabili , mentre negli altri casi le caratteristiche ottenute appaiono insufficienti.

ESEMPIO 3

In questo esempio è stato investigato l'effetto del contenuto di alluminio e dei tassi di riduzione a freddo finale sulla qualità del prodotto ottenuto.

E' stato utilizzato un acciaio seconda la composizione B dell'Esempio 1,ma con contenuto di Al di 85 ppm.

Il ciclo di trasformazione è stato secondo l ' invenzione , ma utilizzando i seguenti tassi di riduzione a freddo finale, in per raggiungere uno spessore finale di 0,23 mm:

Come si vede, i tassi di riduzione secondo la presente invenzione, che sono funzione del contenuto di alluminio, consentono di ottenere buoni valori di caratteristiche magnetiche, allineati con quelli dei migliori prodotti presenti sul mercato.

Altri esperimenti, effettuati esplorando le forcelle sopra indicate per i parametri compositivi e di processo secondo l'invenzione, hanno dato risultati analoghi a quelli già riportati.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la preparazione di nastri di acciaio al silicio a grano orientato, in cui un acciaio di composizione voluta viene prodotto allo stato fuso, colato in continuo in forma di bramine, queste vengono inviate alla stazione di laminazione a caldo, dopo un riscaldamento intermedio a temperatura elevata, laminate quindi a caldo fino a un nastro di spessore voluto, il nastro viene avvolto in bobine che in seguito vengono svolte e laminate a freddo allo spessore finale voluto, il nastro a freddo così prodotto subendo infine i trattamenti finali, tra cui la ricottura di decarburazione e quella di ricristallizzazione, caratterizzato dal fatto di prevedere la combinazione in relazione di cooperazione delle operazioni di: a) scegliere una composizione di acciaio comprendente, in % in peso, meno di 0,040% di C, meno di 0,020% di Al, dal 2,5 al 4,5 %di Si, dallo 0,03 allo 0,30 % di Sn, dallo 0,1 allo 0,35 % di Cu, dallo 0,010 allo 0,025 % di S, dallo 0,030 allo 0,080 % di Mn, il restante essendo ferro e impurezze minori ; b) colare in continuo in bramme detto acciaio, assoggettando la bramma, durante il raffreddamento secondario , e non ancora completamente solidificata a una riduzione di spessore compresa tra Γ 1 e il 10 % ; c) portare tali bramme a una temperatura inferiore a 1300 °C; d) laminare a caldo le bramme cosi riscaldate , mantenendo all'ingresso al treno finitore una temperatura compresa tra 1050 e 1200 °C, entro un intervallo totale di 30 °C per tutta la lunghezza dello sbozzato, mentre in uscita dal treno finitore la temperatura è mantenuta tra 900 e 1050 °C; e) raffreddare il nastro in uscita dal finitore fino a una temperatura di avvolgimento compresa tra 500 e 700 °C, curando di iniziare il raffreddamento dopo un tempo, dall'uscita dal finitore, compreso tra 5 e 10 s; f) laminare a freddo fino allo spessore finale in almeno due stadi di riduzione; g) eseguire i consueti trattamenti finali, curando che la temperatura di riscaldamento del nastro a freddo durante la ricottura di decarburazione sia superiore a 10 °C/s.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1. caratterizzato dal fatto che l'acciaio contiene dallo 0,0200 allo 0,0350 % di C.
3. 3· Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'acciaio contiene dallo 0,0030 allo 0,0100 % di Al solubile in acido.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la riduzione di spessore della bramma in uscita dalla macchina di colata continua viene effettuata quando si è solidificato dal 20 al 40 % in peso dell'acciaio, se la somma delle percentuali di Cu e Sn è inferiore a 0,30 % , mentre viene effettuata quando si è solidificato dal 40 all' 80 % dell'acciaio se tale somma è superiore allo 0,30 %.
5. 5· Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il riscaldo delle bramme viene effettuato a una temperatura compresa tra 1200 e 1290 °C.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il nastro in uscita dal treno finitore a caldo ha una temperatura compresa tra 950 e 1000 °C.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la temperatura di avvolgimento del nastro laminato a caldo è compresa tra 500 e 560 °C.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nell’ultimo stadio di laminazione a fredda si ha una riduzione di spessore compresa tra 45 e 70 % se il contenuto di Al è inferiore a 80 ppm e tra il 60 e l'80 % se il contenuto di Al è superiore a 80 ppm. 9· Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la velocità di riscaldamento durante la ricottura di decarburazione è compresa tra 15 e 20 °C/s.