RU2476606C2 - Method for making isotropic electrical steel - Google Patents
Method for making isotropic electrical steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476606C2 RU2476606C2 RU2010144252/02A RU2010144252A RU2476606C2 RU 2476606 C2 RU2476606 C2 RU 2476606C2 RU 2010144252/02 A RU2010144252/02 A RU 2010144252/02A RU 2010144252 A RU2010144252 A RU 2010144252A RU 2476606 C2 RU2476606 C2 RU 2476606C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- annealing
- hydrogen mixture
- speed
- electrical steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству изотропной электротехнической стали, применяемой для изготовления магнитопроводов электрической аппаратуры, работающей во вращающемся магнитном поле. Данная сталь должна иметь минимальные удельные магнитные потери при перемагничивании и повышенную индукцию в средних и сильных полях при минимальной анизотропии магнитных свойств.The invention relates to metallurgy, specifically to the production of isotropic electrical steel used for the manufacture of magnetic circuits of electrical equipment operating in a rotating magnetic field. This steel should have minimal specific magnetic losses during magnetization reversal and increased induction in medium and strong fields with minimal anisotropy of magnetic properties.
Известен способ (Б.В.Молотилов «Сера в электротехнических сталях», М., Металлургия, 1973, с.139-147) изготовления холоднокатаной изотропной стали, включающий однократную холодную прокатку с обжатием 65-95% и последующий рекристаллизационный отжиг при температуре 800-1200°С. В этом случае за счет применения больших обжатий и протекания α↔λ превращения происходит подавление процесса вторичной рекристаллизации. Сталь, обработанная по этому способу, отличается недостаточной пластичностью и повышенными удельными потерями, что связано с наличием высокого содержания углерода в стали.A known method (B.V. Molotilov "Sulfur in electrical steels", M., Metallurgy, 1973, p.139-147) for the manufacture of cold-rolled isotropic steel, including a single cold rolling with a compression of 65-95% and subsequent recrystallization annealing at a temperature of 800 -1200 ° C. In this case, due to the use of large reductions and the occurrence of the α↔λ transformation, the secondary recrystallization process is suppressed. Steel processed by this method is characterized by insufficient ductility and increased specific losses, which is associated with the presence of a high carbon content in steel.
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения изотропной электротехнической стали (по пат. RU 2085598 C21D 8/12, 1994), включающий выплавку, горячую и однократную холодную прокатку на конечную толщину, после холодной прокатки проводят электронно-лучевой отжиг полосы в интервале температур 600-1200°С, далее обезуглероживающий отжиг при 800-850°С и рекристаллизационный отжиг при 800-1050°С. Однако включение дополнительного электронно-лучевого отжига усложняет технологию производства и существенно повышает себестоимость готовой продукции, а также трудно осуществимо в условиях крупномасштабного производства. Кроме того, хотя при проведении электронно-лучевого отжига возможно достижение скоростей нагрева металла порядка 100-500°С/сек, однако применение луча такой мощности вызовет оплавление поверхности и приведет к получению брака.The closest to the described invention in technical essence and the achieved result is a method for producing isotropic electrical steel (according to US Pat. RU 2085598 C21D 8/12, 1994), including smelting, hot and single cold rolling to a final thickness, after cold rolling, electron beam annealing the strip in the temperature range 600-1200 ° С, then decarburizing annealing at 800-850 ° С and recrystallization annealing at 800-1050 ° С. However, the inclusion of additional electron-beam annealing complicates the production technology and significantly increases the cost of finished products, and is also difficult to achieve in large-scale production. In addition, although when conducting electron beam annealing, it is possible to achieve metal heating rates of the order of 100-500 ° C / s, however, the use of a beam of such power will cause surface melting and lead to marriage.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи по интенсификации процессов термической обработки и улучшению магнитных свойств изотропной электротехнической стали. Это достигается проведением обезуглероживающего или рекристаллизационного отжига с применением скоростного нагрева в продольном и поперечном магнитных полях.The proposed technical solution is aimed at solving the problem of intensifying the heat treatment processes and improving the magnetic properties of isotropic electrical steel. This is achieved by decarburization or recrystallization annealing using high-speed heating in longitudinal and transverse magnetic fields.
Указанный результат достигается при обработке по способу, включающему следующие технологические операции.The specified result is achieved during processing by a method that includes the following technological operations.
Выплавку, необязательно вакуумирование, горячую прокатку, необязательно нормализацию, однократную холодную прокатку полосы на конечную толщину, обезуглероживающий отжиг при 800-850°С во влажной азотоводородной смеси и рекристаллизационный отжиг при 800-1050°С в сухой защитной среде, при этом нагрев до температуры обезуглероживающего отжига осуществляют со скоростью 100-500°С/сек во влажной защитной азотоводородной смеси. Нагрев до температуры рекристаллизационного отжига осуществляют со скоростью 100-500°С/сек в сухой защитной азотоводородной смеси.Smelting, optionally evacuation, hot rolling, optionally normalizing, single cold rolling of a strip to a final thickness, decarburization annealing at 800-850 ° C in a wet nitrogen-hydrogen mixture and recrystallization annealing at 800-1050 ° C in a dry protective environment, while heating to a temperature decarburization annealing is carried out at a speed of 100-500 ° C / sec in a wet protective nitrogen-hydrogen mixture. Heating to a temperature of recrystallization annealing is carried out at a speed of 100-500 ° C / s in a dry protective nitrogen-hydrogen mixture.
Особенность скоростного нагрева в продольном и поперечном магнитных полях заключается в том, что обрабатываемый материал нагревается не с поверхности, как при других способах термообработки, а по всей глубине проникновения магнитного поля и не вызывает оплавления поверхности.The peculiarity of high-speed heating in longitudinal and transverse magnetic fields is that the material being processed is heated not from the surface, as with other heat treatment methods, but throughout the depth of penetration of the magnetic field and does not cause surface melting.
Выплавку изотропной электротехнической стали проводят в электродуговой печи или кислородном конвертере. Далее проводят горячую прокатку с нормализацией или без нее, а затем холодную прокатку на конечную толщину. В дальнейшем нагрев для проведения обезуглероживающего или рекристаллизационного отжигов проводится с помощью индукторов продольного и поперечного магнитных полей па входе печи. Атмосфера нагрева определяется исходя из задач, решаемых последующей выдержкой: для проведения обезуглероживания - увлажненная азотоводородная смесь, для рекристаллизации - сухая азотоводородная смесь.Smelting of isotropic electrical steel is carried out in an electric arc furnace or an oxygen converter. Next, hot rolling is carried out with or without normalization, and then cold rolling to a final thickness. Subsequently, the heating for decarburization or recrystallization annealing is carried out using longitudinal and transverse magnetic fields inductors at the furnace inlet. The heating atmosphere is determined on the basis of the tasks to be solved by subsequent exposure: for decarburization - moistened nitrogen-hydrogen mixture, for recrystallization - dry nitrogen-hydrogen mixture.
Индукторы продольного и поперечного магнитных нолей обеспечивают быстрый сквозной нагрев полосы до требуемой температуры в интервале 800-1150°С со скоростью 100-500°С/сек. Температура нагрева зависит от химического состава и группы легирования стали. Изменение скорости нагрева обеспечивается изменением частоты и мощности индуцируемого поля и зависит от толщины нагреваемого материала.Inductors of longitudinal and transverse magnetic zeros provide fast through heating of the strip to the required temperature in the range of 800-1150 ° C at a speed of 100-500 ° C / s. The heating temperature depends on the chemical composition and alloying group of the steel. A change in the heating rate is provided by a change in the frequency and power of the induced field and depends on the thickness of the heated material.
Индукционный нагрев ускоряет диффузионные процессы в стали, способствует ускорению структурных превращений и обеспечивает быстрое получение рекристаллизованного зерна по всему объему металла. В свою очередь, это способствует в дальнейшем получению большего, чем в обычных условиях, размера зерна после выдержки и развитию текстурных компонент, благоприятных с точки зрения магнитных свойств.Induction heating accelerates diffusion processes in steel, helps to accelerate structural transformations, and ensures the rapid production of recrystallized grain throughout the metal volume. In turn, this further contributes to obtaining a larger grain size than under normal conditions after aging and the development of texture components favorable from the point of view of magnetic properties.
Пример 1 с обезуглероживающим отжигом во влажной атмосфереExample 1 with decarburization annealing in a humid atmosphere
Изотропную электротехническую сталь с содержанием 0,65% Si, 0,18% Al, 0,155% Р, 0,034% С, остальное - Fe и примеси выплавляли в конвертере, слябы получали путем непрерывной разливки. После горячей прокатки на толщину 2,2 мм металл подвергался травлению и холодной прокатке на толщину 0,5 мм. Холоднокатаный металл разрезался на образцы с размерами 0,5×30×305 мм. Образцы подвергались скоростному нагреву со скоростью 250°С/сек до температуры 830°С в увлажненной защитной атмосфере, время нагрева 3,3 сек. После нагрева образцы выдерживали в течение 2 мин в увлажненной атмосфере для обезуглероживания металла. Далее следовала выдержка в течение 1 мин сухой защитной азотоводородной смеси для прохождения рекристаллизации. Для сравнения образцы той же партии стали после холодной прокатки подвергали нагреву до 830°С в течение 5 мин и выдержке в течение 2 мин в увлажненной защитной атмосфере для обезуглероживания и выдержке в течение 1 мин сухой защитной азотоводородной смеси для прохождения рекристаллизации. По результатам обработки выявлено, что в образцах, проходивших скоростной нагрев, обнаружено прохождение собирательной рекристаллизации до 50%, тогда, как в структуре стали обработанной без скоростного нагрева наблюдаются только первично-рекристаллизованные зерна. Магнитные свойства по результатам отжига приведены в табл.1.Isotropic electrical steel with a content of 0.65% Si, 0.18% Al, 0.155% P, 0.034% C, the rest - Fe and impurities were smelted in the converter, slabs were obtained by continuous casting. After hot rolling to a thickness of 2.2 mm, the metal was etched and cold rolled to a thickness of 0.5 mm. The cold-rolled metal was cut into samples with dimensions of 0.5 × 30 × 305 mm. The samples were subjected to high-speed heating at a rate of 250 ° C / s to a temperature of 830 ° C in a humidified protective atmosphere, the heating time of 3.3 seconds. After heating, the samples were kept for 2 min in a humidified atmosphere for decarburization of the metal. This was followed by exposure for 1 min to a dry protective nitrogen-hydrogen mixture to undergo recrystallization. For comparison, samples of the same batch of steel after cold rolling were heated to 830 ° C for 5 min and held for 2 min in a humidified protective atmosphere for decarburization and held for 1 min in a dry protective nitrogen-hydrogen mixture to undergo recrystallization. According to the results of processing, it was found that in the samples that underwent rapid heating, the passage of collective recrystallization up to 50% was found, whereas in the structure of the steel treated without high-speed heating only primary recrystallized grains were observed. The magnetic properties according to the annealing results are given in table 1.
Пример 2 с рекристаллизационным отжигом в сухой атмосфереExample 2 with recrystallization annealing in a dry atmosphere
Изотропную электротехническую сталь с содержанием 0,64% Si, 0,15% Al, 0,133% Р, 0,005% С, остальное - Fe и примеси выплавляли в конвертере, проводили вакуумирование, слябы получали путем непрерывной разливки. После горячей прокатки на толщину 2,2 мм металл подвергался травлению и холодной прокатке на толщину 0,65 мм. Холоднокатаный металл разрезался на образцы с размерами 0,65×30×305 мм. Образцы подвергались скоростному нагреву со скоростью 220°С/сек до температуры 830°С в сухой защитной азотоводородной смеси, время нагрева 3,7 сек. Далее образцы выдерживали в течение 3 мин для прохождения рекристаллизации. Обезуглероживание не требовалось, т.к. металл проходил предварительное внепечное вакуумирование. Для сравнения образцы той же партии стали после холодной прокатки подвергали нагреву до 830°С в течение 5 мин и выдержке в течение 3 мин в сухой защитной азотоводородной смеси для прохождения рекристаллизации. По результатам обработки выявлено, что в образцах, проходивших скоростной нагрев, обнаружено прохождение собирательной рекристаллизации до 50%, тогда как в структуре стали, обработанной без скоростного нагрева, наблюдаются только первично-рекристаллизованные зерна. Предварительное вакуумирование и проведение отжига в сухой защитной азотоводородной смеси позволили избавиться от зоны внутреннего окисления. Магнитные свойства по результатам отжига приведены в табл.2.Isotropic electrical steel with a content of 0.64% Si, 0.15% Al, 0.133% P, 0.005% C, the rest - Fe and impurities were smelted in the converter, evacuated, slabs were obtained by continuous casting. After hot rolling to a thickness of 2.2 mm, the metal was etched and cold rolled to a thickness of 0.65 mm. The cold-rolled metal was cut into samples with dimensions of 0.65 × 30 × 305 mm. The samples were subjected to high-speed heating at a rate of 220 ° C / sec to a temperature of 830 ° C in a dry protective nitrogen-hydrogen mixture, the heating time was 3.7 sec. Next, the samples were kept for 3 min to undergo recrystallization. Decarburization was not required, as the metal underwent preliminary non-furnace evacuation. For comparison, samples of the same batch of steel after cold rolling were subjected to heating to 830 ° C for 5 min and holding for 3 min in a dry protective nitrogen-hydrogen mixture to undergo recrystallization. According to the results of processing, it was revealed that in the samples that underwent high-speed heating, the passage of collective recrystallization to 50% was detected, while in the structure of steel treated without high-speed heating, only primary recrystallized grains are observed. Preliminary evacuation and annealing in a dry protective nitrogen-hydrogen mixture allowed us to get rid of the zone of internal oxidation. The magnetic properties according to the annealing are given in table 2.
Магнитные свойства в табл.2 указаны для толщины 0,65 мм (Пример 2). При пересчете на толщину 0,5 мм они оказываются выше, чем в табл.1.The magnetic properties in table 2 are indicated for a thickness of 0.65 mm (Example 2). When converted to a thickness of 0.5 mm, they turn out to be higher than in table 1.
Таким образом проведение скоростного нагрева в указанных параметрах, при прочих равных условиях, обеспечивает более быстрое прохождение процессов рекристаллизации и обеспечивает повышение магнитных свойств изотропной электротехнической стали.Thus, carrying out high-speed heating in the indicated parameters, ceteris paribus, provides a faster passage of recrystallization processes and provides an increase in the magnetic properties of isotropic electrical steel.
Исследование научно-технической литературы показало отсутствие аналогичных технических решений, т.е. изобретение соответствует критерию - «Новизна».A study of scientific and technical literature showed the absence of similar technical solutions, i.e. the invention meets the criterion of "Novelty."
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010144252/02A RU2476606C2 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Method for making isotropic electrical steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010144252/02A RU2476606C2 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Method for making isotropic electrical steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010144252A RU2010144252A (en) | 2012-05-10 |
RU2476606C2 true RU2476606C2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=46311831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010144252/02A RU2476606C2 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Method for making isotropic electrical steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476606C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2692146C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-06-21 | Олег Михайлович Губанов | Method of producing isotropic electrical steel |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1788760A1 (en) * | 1991-01-11 | 1995-09-27 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method of making cold rolled electrical steel |
RU2085598C1 (en) * | 1994-01-31 | 1997-07-27 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of manufacturing isotropic electrical steel |
RU2278171C2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Method for heat treatment of isotropic electrical steel cold-rolled strip |
RU2363739C1 (en) * | 2005-06-10 | 2009-08-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Textured electric sheet metals with extremely high magnetic properties and method of its manufacturing |
-
2010
- 2010-10-28 RU RU2010144252/02A patent/RU2476606C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1788760A1 (en) * | 1991-01-11 | 1995-09-27 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method of making cold rolled electrical steel |
RU2085598C1 (en) * | 1994-01-31 | 1997-07-27 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of manufacturing isotropic electrical steel |
RU2278171C2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Method for heat treatment of isotropic electrical steel cold-rolled strip |
RU2363739C1 (en) * | 2005-06-10 | 2009-08-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Textured electric sheet metals with extremely high magnetic properties and method of its manufacturing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2692146C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-06-21 | Олег Михайлович Губанов | Method of producing isotropic electrical steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010144252A (en) | 2012-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101404101B1 (en) | Method for manufacturing non-oriented silicon steel with high-magnetic induction | |
TWI589707B (en) | Non-directional electromagnetic steel plate and its manufacturing method and motor core | |
RU2537628C1 (en) | Production of texture sheets from electrical steel | |
CN104018068B (en) | Method for preparing high-magnetic-induction oriented silicon steel with thickness of 0.18mm | |
RU2686424C1 (en) | Method for production of sheets of non-oriented electrical steel having excellent magnetic properties | |
JP2013545885A (en) | Method for producing directional silicon steel products with high magnetic flux density | |
CN103695620A (en) | Method for producing oriented silicon steel with excellent underlying quality | |
WO2022030193A1 (en) | Heat treatment method and heat treatment furnace | |
JPH0651889B2 (en) | Method for producing non-oriented silicon steel by ultra-high speed annealing | |
CN104294022A (en) | Preparation method of high-magnetic-strength thin-gauge non-oriented silicon steel | |
RU2476606C2 (en) | Method for making isotropic electrical steel | |
CN102492816B (en) | Method for producing high magnetic induction oriented silicon steel strip through batch nitriding | |
RU2692146C1 (en) | Method of producing isotropic electrical steel | |
RU2693277C1 (en) | Method for production of semi-process electrical isotropic steel with low specific magnetic losses | |
JP6623795B2 (en) | Electrical steel sheet and method for manufacturing electrical steel sheet | |
RU2085598C1 (en) | Method of manufacturing isotropic electrical steel | |
CN109182907B (en) | Method for producing semi-process non-oriented electrical steel by endless rolling | |
CN113621774B (en) | High-silicon non-oriented electrical steel and production method thereof | |
RU2540243C2 (en) | Production method of high-permeability electrical isotropic steel | |
RU2762195C1 (en) | Method for producing isotropic electrical steel | |
JP5194927B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
RU2459876C1 (en) | Method of producing cold-rolled isotropic electric steel | |
RU2180925C2 (en) | Process of production of cold-rolled semi-processed electrical-sheet steel | |
RU2775241C1 (en) | Method for the production of electrical isotropic steel | |
US3870574A (en) | Two stage heat treatment process for the production of unalloyed, cold-rolled electrical steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121029 |