[go: up one dir, main page]

RU2422929C1 - Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel - Google Patents

Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel Download PDF

Info

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
Application number
RU2009145118/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Соломоновна Каренина (RU)
Лариса Соломоновна Каренина
Михаил Борисович Цырлин (RU)
Михаил Борисович Цырлин
Original Assignee
Лариса Соломоновна Каренина
Михаил Борисович Цырлин
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 Лариса Соломоновна Каренина, Михаил Борисович Цырлин filed Critical Лариса Соломоновна Каренина
Priority to RU2009145118/07A priority Critical patent/RU2422929C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2422929C1 publication Critical patent/RU2422929C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: coating includes following components, wt %: dispersed silica 75-89; magnesium oxide 10-20; colloid silica 1-3.
EFFECT: high electric resistance and maintaining magnetic properties of steel at acceptable level due to elimination of zone enriched with non-metallic inclusions in under-surface layers.
2 dwg, 2 tbl

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).

Таблица 1Table 1 Вариант покрытияCover option Содержание компонентов, мас.%The content of components, wt.% оксид магния,
MgO
magnesium oxide
MgO
дисперсный порошкообразный кремнеземdispersed silica powder коллоидный кремнезем в пересчете на SiCO2 colloidal silica in terms of SiCO 2
1one 100one hundred -- -- 22 30thirty 7070 -- 33 20twenty 8080 -- 4 (соответствует заявленному составу)4 (corresponds to the claimed composition) 20twenty 7777 33 5 (соответствует заявленному составу)5 (corresponds to the claimed composition) 15fifteen 8383 22 6 (соответствует заявленному составу)6 (corresponds to the claimed composition) 1010 8989 1one 77 55 9393 22

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.

Таблица 2table 2 Качественные показатели стали при использовании термостойкого покрытия различного состава.Qualitative indicators of steel when using heat-resistant coatings of various compositions. Вариант состава покрытия (таблица 1)Variant of coating composition (table 1) Магнитные свойстваMagnetic properties Характеристика качества грунтового слояSubstrate quality characteristic B800, ТлB 800 , T P1,7/50, Вт/кгP 1.7 / 50 , W / kg 1one 1,871.87 1,111,11 грунтовый слой высокого качестваhigh quality soil layer 22 1,871.87 1,091.09 грунтовый слой неравномерныйuneven soil 33 1,871.87 1,081,08 суспензия расслаивается, грунтовый слой неудовлетворительныйthe suspension is stratified, the soil layer is unsatisfactory 4four 1,881.88 1,041,04 грунтовый слой высокого качестваhigh quality soil layer 55 1,881.88 1,031,03 грунтовый слой удовлетворительного качестваsatisfactory soil layer 66 1,891.89 1,021,02 -,,-- ,, - 77 1,871.87 1,021,02 грунтовый слой неравномерныйuneven soil

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)

Термостойкое покрытие для анизотропной электротехнической стали, содержащее оксид магния, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит дисперсный порошкообразный кремнезем и коллоидный кремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%:
дисперсный порошкообразный кремнезем 75÷89 оксид магния 10÷20 коллоидный кремнезем 1÷3
Heat-resistant coating for anisotropic electrical steel containing magnesium oxide, characterized in that it further comprises dispersed powdered silica and colloidal silica in the following ratio, wt.%:
dispersed silica powder 75 ÷ 89 magnesium oxide 10 ÷ 20 colloidal silica 1 ÷ 3
RU2009145118/07A 2009-12-07 2009-12-07 Heat-resistant coating for anisotropic electro-technical steel RU2422929C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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