RU2422929C1 - Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel - Google Patents
Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422929C1 RU2422929C1 RU2009145118/07A RU2009145118A RU2422929C1 RU 2422929 C1 RU2422929 C1 RU 2422929C1 RU 2009145118/07 A RU2009145118/07 A RU 2009145118/07A RU 2009145118 A RU2009145118 A RU 2009145118A RU 2422929 C1 RU2422929 C1 RU 2422929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- resistant coating
- steel
- silica
- composition
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству электротехнической стали, точнее к трансформаторной стали и к термостойкому покрытию на ней.The invention relates to the production of electrical steel, more specifically to transformer steel and a heat-resistant coating on it.
Потери электроэнергии при перемагничивании определяются степенью совершенства кристаллической текстуры, дисперсностью доменной структуры и, далеко не в последнюю очередь, - структурой подповерхностной зоны (1-3).The loss of electricity during magnetization reversal is determined by the degree of perfection of the crystal texture, the dispersion of the domain structure, and, not least, by the structure of the subsurface zone (1-3).
В случае, если подповерхностная зона насыщена неметаллическими включениями (типа показанных на фиг.1), перемагничивание затруднено. Магнитные потери возрастают пропорционально глубине деградированной зоны и развитости поверхностности раздела между металлом и поверхностным керамическим слоем (грунтовый слой). Основной причиной деградации подповерхностного слоя является неуправляемое взаимодействие термостойкого магнезиального покрытия с металлом, о чем свидетельствует состав включений, представленный главным образом фостеритом (Mg2SO4). Следовательно, совершенствование структуры подповерхностной зоны определяется возможностью управления процессом взаимодействия металла и магнезиального покрытия.If the subsurface zone is saturated with non-metallic inclusions (such as shown in figure 1), magnetization reversal is difficult. Magnetic losses increase in proportion to the depth of the degraded zone and the development of the interface between the metal and the surface of the ceramic layer (soil layer). The main reason for the degradation of the subsurface layer is the uncontrolled interaction of the heat-resistant magnesia coating with metal, as evidenced by the composition of inclusions, represented mainly by fosterite (Mg 2 SO 4 ). Therefore, improving the structure of the subsurface zone is determined by the ability to control the interaction of metal and magnesia coating.
Частично эта задача решалась введением в сталь компонентов, пассивирующих поверхность металла (Sb, Cu). Более эффективно удаление с поверхности стали фаялита (Fe2SiO4), образующегося при обезуглероживающем отжиге и выполняющего функции катализатора при взаимодействии металла с термостойким покрытием. Вместе с тем удаление фаялита реализуется за счет травления поверхности, что увеличивает затраты.This problem was partially solved by introducing components passivating the metal surface (Sb, Cu) into steel. It is more efficient to remove fayalite (Fe 2 SiO 4 ) from the surface of steel formed during decarburization annealing and acting as a catalyst during the interaction of metal with a heat-resistant coating. However, the removal of fayalite is realized due to etching of the surface, which increases costs.
Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали, полученное из состава, содержащего следующие компоненты, мас.%: ортофосфорная кислота 45,3-48,5, оксид магния 3,9-4,4, гидроксид алюминия 2,0-2,6, борная кислота 0,3-0,4, жидкие комплексные удобрения 5-10, вода - остальное (4).The closest analogue of the proposed invention is a heat-resistant coating for anisotropic electrical steel, obtained from a composition containing the following components, wt.%: Phosphoric acid 45.3-48.5, magnesium oxide 3.9-4.4, aluminum hydroxide 2.0 -2.6, boric acid 0.3-0.4, liquid complex fertilizers 5-10, water - the rest (4).
Основной задачей предлагаемого изобретения является выбор состава термостойкого покрытия, при котором процесс грунтообразования реализуется только на поверхности металла, что исключает деградацию подповерхностного слоя. Поставленная задача достигается тем, что термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали содержит следующие компоненты, мас.%: порошкообразный кремнезем 75-89, оксид магния 10-20, коллоидный кремнезем 1-3 в пересчете на SiO2.The main objective of the invention is the selection of a heat-resistant coating, in which the process of soil formation is realized only on the metal surface, which eliminates the degradation of the subsurface layer. The problem is achieved in that the heat-resistant coating for anisotropic electrical steel contains the following components, wt.%: Powdered silica 75-89, magnesium oxide 10-20, colloidal silica 1-3 in terms of SiO 2 .
Обеспечиваемый изобретением технический результат заключается в повышении качества термостойкого покрытия за счет устранения зоны, обогащенной неметаллическими включениями в подповерхностных слоях, что позволяет получить покрытие, обладающее высоким электрическим сопротивлением, позволяющим сохранить магнитные свойства стали на приемлемом уровне.The technical result provided by the invention is to improve the quality of the heat-resistant coating by eliminating the zone enriched in non-metallic inclusions in the subsurface layers, which makes it possible to obtain a coating having high electrical resistance, which allows maintaining the magnetic properties of steel at an acceptable level.
Основная составляющая предлагаемого состава покрытия - порошкообразный кремнезем, который инертен по отношению к металлу, коллоидный кремнезем (золь кремнезема) добавляется для стабилизации суспензии, т.е. предотвращения ее расслоения, а оксид магния - для формирования тонкого грунтового слоя, не внедряющегося в металл.The main component of the proposed coating composition is powdered silica, which is inert with respect to the metal, colloidal silica (silica sol) is added to stabilize the suspension, i.e. prevent its stratification, and magnesium oxide - to form a thin soil layer that does not penetrate into the metal.
Описанные ниже результаты экспериментов подтверждают эффективность использования термостойкого покрытия предлагаемого состава.The experimental results described below confirm the effectiveness of using the heat-resistant coating of the proposed composition.
Металл для проведения экспериментов выплавляли в кислородных конвертерах (состав, мас.%: Si 3,10-3,30; C 0,03-0,004; Mn 0,28-0,33; S 0,003-0,004; Cu 0,5-0,55; Al 0,015-0,018; N2 0,01-0,012; остальное - железо и неизбежные примеси) и разливали в слябы на машинах непрерывного литья. Литые слябы нагревали в методических печах до температуры 1240-1260°C, прокатывали на широкополосном стане на полосы толщиной 2,5 мм. Горячекатаные полосы обрабатывали по следующей схеме: травление, первая холодная прокатка на толщину 0,7 мм, обезуглероживающий отжиг, вторая холодная прокатка на толщину 0,27 мм, обезжиривание, нанесение термостойкого покрытия, высокотемпературный отжиг, выпрямляющий отжиг с нанесением магнитоактивного электроизоляционного покрытия.For experiments, the metal was smelted in oxygen converters (composition, wt.%: Si 3.10-3.30; C 0.03-0.004; Mn 0.28-0.33; S 0.003-0.004; Cu 0.5- 0.55; Al 0.015-0.018; N 2 0.01-0.012; the rest is iron and inevitable impurities) and poured into slabs on continuous casting machines. Cast slabs were heated in methodological furnaces to a temperature of 1240-1260 ° C, rolled on a broadband mill into strips 2.5 mm thick. Hot rolled strips were processed according to the following scheme: etching, the first cold rolling to a thickness of 0.7 mm, decarburizing annealing, the second cold rolling to a thickness of 0.27 mm, degreasing, applying a heat-resistant coating, high-temperature annealing, straightening annealing with the application of a magnetically active insulating coating.
В качестве термостойкого покрытия использовали композиции следующего состава (таблица 1).As a heat-resistant coating, compositions of the following composition were used (table 1).
MgOmagnesium oxide
MgO
Таблица 2 иллюстрирует различия в уровне магнитных свойств и качестве покрытия при использовании различных композиций термостойкого покрытия.Table 2 illustrates the differences in the level of magnetic properties and the quality of the coating when using various compositions of heat-resistant coatings.
Из данных (таблица 2) следует, что использование термостойкого покрытия рекомендуемого состава (варианты 4-6) позволяет уменьшить удельные магнитные потери P1,7/50 на 5-7% при сохранении качества грунтового слоя на приемлемом уровне, вполне достаточном для получения высокого уровня электрического сопротивления в готовом металле. Положительный эффект в улучшении магнитных свойств достигнут за счет устранения деградированного слоя в подповерхностной зоне полос (фиг.2).From the data (table 2) it follows that the use of a heat-resistant coating of the recommended composition (options 4-6) can reduce the specific magnetic loss P 1.7 / 50 by 5-7% while maintaining the quality of the soil layer at an acceptable level, quite sufficient to obtain a high level of electrical resistance in the finished metal. A positive effect in improving the magnetic properties is achieved by eliminating the degraded layer in the subsurface zone of the strips (figure 2).
Таким образом, введение в состав термостойкого покрытия кремнезема в виде дисперсного порошка и коллоида (золи) кремнезема позволяет улучшить качество готового металла при минимальных затратах.Thus, the introduction into the composition of the heat-resistant coating of silica in the form of a dispersed powder and colloid (sol) of silica allows to improve the quality of the finished metal at minimal cost.
Источники информацииInformation sources
1. JP 2000-038615, МПК C21D 8/12, 08.02.2000.1. JP 2000-038615, IPC C21D 8/12, 08.02.2000.
2. US 6733599 В2, МПК C21D/70, 09.10.2003.2. US 6733599 B2, IPC C21D / 70, 10/09/2003.
3. JP 11-302731 A, 02.11.1999.3.JP 11-302731 A, 11/02/1999.
4. RU 2108634 C1, МПК H01B 3/02, 10.04.1998 (прототип).4. RU 2108634 C1, IPC H01B 3/02, 04/10/1998 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145118/07A RU2422929C1 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145118/07A RU2422929C1 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2422929C1 true RU2422929C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009145118/07A RU2422929C1 (en) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422929C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2155400C1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-08-27 | Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов | Dielectric paste |
| JP2003146697A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Sanwa Denzai:Kk | Dielectric composition |
| RU2210825C2 (en) * | 2001-09-21 | 2003-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОТЕКС" | Dielectric paste |
| US6733599B2 (en) * | 2001-04-23 | 2004-05-11 | Nippon Steel Corporation | Method for producing grain-oriented silicon steel sheet not having inorganic mineral film |
| CN1783357A (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 财团法人工业技术研究院 | Modified mesoporous silica powder, precursor solution for producing low dielectric epoxy resin and low dielectric polyimide resin, low dielectric constant substrate and forming method thereof |
| WO2007074606A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for production of forsterite powder, forsterite powder, sintered forsterite, ceramic insulator composition, and laminated ceramic electronic element |
| RU2304318C1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Method for preparation of paste |
-
2009
- 2009-12-07 RU RU2009145118/07A patent/RU2422929C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2155400C1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-08-27 | Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов | Dielectric paste |
| US6733599B2 (en) * | 2001-04-23 | 2004-05-11 | Nippon Steel Corporation | Method for producing grain-oriented silicon steel sheet not having inorganic mineral film |
| RU2210825C2 (en) * | 2001-09-21 | 2003-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОТЕКС" | Dielectric paste |
| JP2003146697A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Sanwa Denzai:Kk | Dielectric composition |
| CN1783357A (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 财团法人工业技术研究院 | Modified mesoporous silica powder, precursor solution for producing low dielectric epoxy resin and low dielectric polyimide resin, low dielectric constant substrate and forming method thereof |
| RU2304318C1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Method for preparation of paste |
| WO2007074606A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for production of forsterite powder, forsterite powder, sintered forsterite, ceramic insulator composition, and laminated ceramic electronic element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101421388B1 (en) | Grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
| KR100635848B1 (en) | Method of making grain-oriented magnetic steel sheet having low iron loss | |
| JP6463458B2 (en) | Preliminary coating composition for grain-oriented electrical steel sheet, grain-oriented electrical steel sheet containing the same, and method for producing the same | |
| JP2011174138A (en) | Method for manufacturing grain-oriented electromagnetic steel sheet | |
| JP2013545885A (en) | Method for producing directional silicon steel products with high magnetic flux density | |
| KR20110051240A (en) | Method for producing grain oriented silicon steel comprising copper | |
| JPS6256225B2 (en) | ||
| JP2010236013A (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| KR100900662B1 (en) | Powder coating agent for immersion diffusion and manufacturing method of high silicon oriented electrical steel sheet using same | |
| JP5696404B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| JP5790953B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and its hot-rolled steel sheet | |
| JPS633022B2 (en) | ||
| JP4484710B2 (en) | Silica diffusion coating composition and method for producing high silicon electrical steel sheet using the same | |
| JP3846064B2 (en) | Oriented electrical steel sheet | |
| JP5040131B2 (en) | Manufacturing method of unidirectional electrical steel sheet | |
| RU2422929C1 (en) | Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel | |
| JP4224957B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet having no undercoat | |
| JP2001158919A (en) | Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic and coating properties | |
| JP2002212687A (en) | Grain-oriented electrical steel sheet with good iron loss and good punching workability and its manufacturing method | |
| JP2014208895A (en) | Method of producing grain oriented electrical steel | |
| JP2014208907A (en) | Method of producing grain oriented electrical steel | |
| US2618843A (en) | Preventing cracking of silicon steel during hot rolling | |
| JP2599069B2 (en) | Method for manufacturing high magnetic flux density grain-oriented electrical steel sheet with excellent glass coating properties and good magnetic properties | |
| JP5353234B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| RU2830773C1 (en) | Composition of heat-resistant coating for formation of ground layer on electrotechnical anisotropic steel and method of its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111208 |