RU2427654C1 - Procedure for production of isotropic electro-technical steel - Google Patents
Procedure for production of isotropic electro-technical steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427654C1 RU2427654C1 RU2010122891/02A RU2010122891A RU2427654C1 RU 2427654 C1 RU2427654 C1 RU 2427654C1 RU 2010122891/02 A RU2010122891/02 A RU 2010122891/02A RU 2010122891 A RU2010122891 A RU 2010122891A RU 2427654 C1 RU2427654 C1 RU 2427654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cold
- rolled
- strips
- annealing
- strip
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству листовой холоднокатаной изотропной электротехнической (динамной) стали для магнитопроводов электрических машин.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of cold-rolled sheet isotropic electrical (dynamo) steel for magnetic circuits of electrical machines.
Известен способ производства листовой изотропной электротехнической стали, включающий выплавку, непрерывную разливку, горячую прокатку, нормализацию горячекатаного подката, холодную прокатку в несколько стадий и рекристаллизационный отжиг холоднокатаных полос, причем предпоследнюю стадию холодной прокатки проводят с обжатием 20-50% в валках с шероховатостью поверхности Ra=1,0-4,0 мкм, а последнюю - с обжатием 12-35% в валках с шероховатостью поверхности Ra=0,16-0,63 мкм (Авт. свид. СССР №1710587, МПК C21D 8/12, 1992 г.).A known method for the production of sheet isotropic electrical steel, including smelting, continuous casting, hot rolling, normalization of hot rolled steel, cold rolling in several stages and recrystallization annealing of cold rolled strips, the penultimate stage of cold rolling is carried out with compression of 20-50% in rolls with a surface roughness Ra = 1.0-4.0 μm, and the latter with a compression of 12-35% in rolls with a surface roughness Ra = 0.16-0.63 μm (Auth. Certificate. USSR No. 1710587, IPC C21D 8/12, 1992 g.).
Недостатки известного способа состоят в том, что холоднокатаная динамная сталь имеет высокие удельные магнитные потери при низком выходе годного.The disadvantages of this method are that the cold-rolled dynamo steel has a high specific magnetic loss with a low yield.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства листовой изотропной электротехнической стали, включающий выплавку стали, горячую прокатку, нормализационный отжиг, травление, холодную прокатку и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг, согласно которому температуру обезуглероживающе-рекристаллизалионного отжига определяют исходя из содержания кремния и алюминия в стали (Патент РФ №2186861, МПК C21D 8/12, 2002 г.).The closest analogue to the present invention is a method for the production of isotropic electrical steel sheet, including steel smelting, hot rolling, normalization annealing, pickling, cold rolling and decarburization-recrystallization annealing, according to which the temperature of decarburization-recrystallization annealing is determined based on the content of silicon and aluminum in the steel (RF patent No. 2186861, IPC C21D 8/12, 2002).
Недостатки известного способа состоят в том, что сформированная в процессе холодной прокатки и отжига текстура готовой листовой стали содержит большую долю неблагоприятного текстурного компонента {222}<UVW>. В результате возрастают удельные магнитные потери, выражаемые значением P1,5/50 [Вт/кг], а также снижается выход годного.The disadvantages of this method are that the texture of the finished sheet steel formed during cold rolling and annealing contains a large proportion of the unfavorable texture component {222} <UVW>. As a result, the specific magnetic losses expressed by the value of P 1.5 / 50 [W / kg] increase, and the yield decreases.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является снижение удельных магнитных потерь и увеличение выхода годного.The technical result achieved by the invention is to reduce specific magnetic losses and increase yield.
Для достижения этого технического результата в известном способе производства изотропной электротехнической стали, включающем выплавку, разливку стали, нагрев слябов, горячую прокатку полос, нормализацию горячекатаных полос или без нее, травление, холодную прокатку, совмещенный обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг или рекристаллизационный отжиг, согласно изобретению, в полосе формируют текстуру с концентрацией кристаллографической ориентировки типа {200} не менее 30%. Кроме того, суммарное обжатие при холодной прокатке устанавливают равным 60-80%, а нагрев холоднокатаной полосы при отжиге осуществляют со скоростью не менее 500°С/мин.To achieve this technical result in a known method for the production of isotropic electrical steel, including smelting, casting steel, heating slabs, hot rolling strips, normalizing hot rolled strips or without it, etching, cold rolling, combined decarburization-recrystallization annealing or recrystallization annealing, according to the invention, a texture is formed in the strip with a concentration of crystallographic orientation of type {200} of at least 30%. In addition, the total reduction during cold rolling is set to 60-80%, and the cold-rolled strip is heated during annealing at a speed of at least 500 ° C / min.
Сущность изобретения состоит в следующем. Для получения высоких электромагнитных и механических свойств, в листовой стали путем оптимизации режимов холодной прокатки и рекристаллизационного отжига необходимо максимально усилить кубическую составляющую текстуры. Это достигается за счет увеличения до не менее 30% доли текстурной компоненты с кристаллографической ориентировкой типа {200} при одновременном уменьшении доли неблагоприятной компоненты {222}.The invention consists in the following. To obtain high electromagnetic and mechanical properties, it is necessary to maximize the cubic component of the texture in sheet steel by optimizing the modes of cold rolling and recrystallization annealing. This is achieved by increasing to at least 30% the fraction of the texture component with a crystallographic orientation of the {200} type while reducing the fraction of the unfavorable component {222}.
Формирование текстуры с концентрацией кристаллографической ориентировки типа {200} не менее 30% при сохранении высоких механических свойств обеспечивается технологически регламентированными режимами деформационно-термической обработки полосы.The formation of a texture with a concentration of crystallographic orientation of the type {200} of at least 30% while maintaining high mechanical properties is ensured by technologically regulated modes of deformation-heat treatment of the strip.
Возникновение зародышей первичной рекристаллизации в холоднокатаной полосе в процессе нагрева при отжиге происходит последовательно в два этапа. На первом этапе нагрева в низкотемпературной области, стартующем в начале процесса рекристаллизации, имеет место образование полигональной структуры. Длительное нахождение полосы в низкотемпературной области рекристаллизации приводит к объединению отдельных полигонов, что нежелательно, т.к. в отожженной стали наследуется компонентный состав текстуры типа {222} холоднокатаной полосы. При этом зародыши, образовавшиеся при более низкой температуре на первом этапе, при нагреве до температуры начала первичной рекристаллизации получают преимущество в росте.The occurrence of primary recrystallization nuclei in the cold-rolled strip during heating during annealing occurs sequentially in two stages. At the first stage of heating in the low-temperature region, starting at the beginning of the recrystallization process, the formation of a polygonal structure takes place. The long-term presence of the strip in the low-temperature region of recrystallization leads to the unification of individual polygons, which is undesirable, because in annealed steel, the component composition of the {222} type of cold-rolled strip is inherited. In this case, nuclei formed at a lower temperature in the first stage, when heated to the temperature of the onset of primary recrystallization, gain an advantage in growth.
На втором этапе нагрева (в высокотемпературной области) рекристаллизация протекает за счет образования и роста зародышей новых зерен в деформированной металлической матрице. Реализация этого механизма рекристаллизации, осуществляемого при более высокой температуре, приводит к изменению компонентного состава текстуры с формированием компоненты {200}.At the second stage of heating (in the high-temperature region), recrystallization proceeds due to the formation and growth of new grain nuclei in a deformed metal matrix. The implementation of this recrystallization mechanism, carried out at a higher temperature, leads to a change in the texture composition component with the formation of the {200} component.
Проведенные исследования показали, что механизм зародышеобразования на первом этапе рекристаллизации зависит как от степени суммарного обжатия при холодной прокатке, так и от скорости нагрева при отжиге. При степени суммарного обжатия полосы в процессе холодной прокатки 60-80% и скорости нагрева не менее 500°С/мин достигаются одновременно высокие механические свойства и полное подавление в процессе рекристаллизации объединения полигонов, уменьшение доли кристаллографической ориентировки {222} и увеличение доли благоприятной кристаллографической ориентировки {200} до не менее 30%.Studies have shown that the nucleation mechanism at the first stage of recrystallization depends both on the degree of total reduction during cold rolling and on the heating rate during annealing. When the degree of total compression of the strip during cold rolling is 60-80% and the heating rate is at least 500 ° C / min, both high mechanical properties and complete suppression of the union of polygons during the recrystallization process, a decrease in the fraction of crystallographic orientation {222} and an increase in the fraction of favorable crystallographic orientation are achieved {200} to at least 30%.
Это было подтверждено результатами экспериментальных исследований. Так, увеличение скорости нагрева холоднокатаного металла с 300-450°С/мин до 500-800°С/мин привело к увеличению доли компонента {200} в полосе, прокатанной с суммарным относительным обжатием 60-80%, с 22% до 30-40%. При этом доля компонента {222} уменьшилась с 40% до 20-23%. Размер зерна после отжига с различной скоростью нагрева отличался незначительно.This was confirmed by the results of experimental studies. Thus, an increase in the heating rate of cold-rolled metal from 300-450 ° C / min to 500-800 ° C / min led to an increase in the fraction of the {200} component in the strip rolled with a total relative compression of 60-80%, from 22% to 30- 40% In this case, the fraction of component {222} decreased from 40% to 20-23%. The grain size after annealing at different heating rates differed slightly.
Экспериментально установлено, что снижение концентрации кристаллографической ориентировки типа {200} в холоднокатаной полосе приводило к увеличению роста удельных магнитных потерь, ухудшению механических свойств и снижению выхода годного как для горячекатаных полос, подвергнутых нормализации, так и без нее, а также как для случаев обезуглероживающе-рекристаллизационного отжига, так и рекристаллизационного отжига холоднокатаных полос с изначально пониженным содержанием углерода.It was experimentally established that a decrease in the concentration of crystallographic orientation of the {200} type in the cold-rolled strip led to an increase in the increase in specific magnetic losses, deterioration of mechanical properties and a decrease in the yield for both hot-rolled strips subjected to normalization and without it, as well as for cases of decarburizing recrystallization annealing, and recrystallization annealing of cold-rolled strips with initially low carbon content.
Снижение суммарного относительного обжатия менее 60% замедляло процесс рекристаллизации и приводило к частичной полигонизации микроструктуры, что увеличивало удельные магнитные потери и снижало прочностные свойства и выход годного. В то же время снижение скорости нагрева при отжиге менее 500°С/мин, как и увеличение суммарного относительного обжатия более 80%, увеличивало время нахождения холоднокатаных полос при пониженных температурах в процессе нагрева. Это также увеличивало удельные магнитные потери, снижало прочностные свойства и выход годного.A decrease in the total relative reduction of less than 60% slowed down the recrystallization process and led to a partial polygonization of the microstructure, which increased the specific magnetic losses and reduced the strength properties and yield. At the same time, a decrease in the heating rate during annealing of less than 500 ° C / min, as well as an increase in the total relative compression of more than 80%, increased the residence time of cold-rolled strips at low temperatures during heating. It also increased the specific magnetic loss, reduced the strength properties and yield.
Предложенный способ может быть применен при производстве как полностью готовой (fully-process), так и полуготовой (semi-process) листовой изотропной электротехнической стали независимо от наличия в технологической схеме нормализационного отжига горячекатаных полос, а также как при совмещенном обезуглероживающе-рекристаллизационном отжиге стали с повышенным углеродом, так и при рекристаллизационном отжиге стали с пониженным содержанием углерода.The proposed method can be applied in the production of both a fully finished (fully-process) and semi-finished (isotropic) sheet of isotropic electrical steel, regardless of the presence in the technological scheme of normalized annealing of hot rolled strips, as well as when combined decarburization-recrystallization annealing of steel with increased carbon, and during recrystallization annealing of steel with a low carbon content.
Примеры реализации способаMethod implementation examples
В кислородном конвертере осуществляли выплавку электротехнической изотропной (динамной) стали 2-й группы легирования с содержанием углерода 0,03-0,06%, кремния 1,3-1,4%, алюминия 0,30-0,60%, марганца 0,2-0,3%, фосфора 0,02%, серы 0,003%. Сталь разливали в слябы, которые подвергали горячей прокатке на непрерывном широкополосном стане 2000 в полосы толщиной H=2,5 мм. Температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне Ткп=990±30°С. Прокатанные полосы ускоренно охлаждали водой до температуры смотки Тсм=650±30°С. Те горячекатаные полосы, для которых фактические значения Ткп и Тсм вышли за указанные пределы, подвергали нормализации в проходной печи при температуре 870°С.In an oxygen converter, smelting of electrical isotropic (dynamo) steel of the 2nd alloying group was carried out with a carbon content of 0.03-0.06%, silicon 1.3-1.4%, aluminum 0.30-0.60%, manganese 0 , 2-0.3%, phosphorus 0.02%, sulfur 0.003%. Steel was poured into slabs, which were subjected to hot rolling on a continuous broadband mill 2000 in strips with a thickness of H = 2.5 mm. The temperature of the end of the rolling support in the range of T KP = 990 ± 30 ° C. The rolled strips were rapidly cooled by water to a winding temperature T cm = 650 ± 30 ° C. Those hot-rolled strips for which the actual values of T cp and T cm were beyond the specified limits were subjected to normalization in a continuous furnace at a temperature of 870 ° C.
Затем горячекатанные полосы подвергали травлению и холодной прокатке на непрерывном 5-клетевом стане 1400 до конечной толщины h=0,6 мм с суммарным относительным обжатием ε, равным:Then the hot rolled strips were subjected to etching and cold rolling on a continuous 5-stand mill 1400 to a final thickness h = 0.6 mm with a total relative compression ε equal to:
Холоднокатаные полосы содержанием углерода более 0,04% подвергали скоростному обезуглероживающе-рекристаллизационному отжигу в проходной печи путем нагрева со скоростью V=600°С/мин до температуры Т=910°С, а холоднокатаные полосы с содержанием углерода 0,04% и менее - рекристаллизационному отжигу в проходной печи также путем нагрева со скоростью V=600°С/мин до температуры Т=910°С.Cold-rolled strips with a carbon content of more than 0.04% were subjected to high-speed decarburization-recrystallization annealing in a continuous furnace by heating at a speed of V = 600 ° C / min to a temperature of T = 910 ° C, and cold-rolled strips with a carbon content of 0.04% or less recrystallization annealing in a continuous furnace also by heating at a speed of V = 600 ° C / min to a temperature of T = 910 ° C.
На образцах готовой электротехнической изотропной стали определяли концентрацию кристаллографических ориентировок (долю компонентов {200} и {222}), удельные магнитные потери P1,5/50. По результатам разбраковки металлопродукции оценивали выход годного.The concentration of crystallographic orientations (the fraction of components {200} and {222}) and the specific magnetic loss P 1.5 / 50 were determined on samples of finished electrical isotropic steel. According to the results of the sorting of metal products, the yield was estimated.
Варианты реализации способа производства листовой изотропной электротехнической стали приведены таблице.Implementation options for the production method of sheet isotropic electrical steel are given in the table.
Из данных, приведенных в таблице, следует, что при использовании предложенного способа (варианты №2-4) обеспечивается снижение удельных магнитных потерь P1,5/50 при максимальном выходе годной листовой изотропной электротехнической (динамной) стали. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5) имеет место увеличение показателя удельных магнитных потерь и снижение выхода годного.From the data given in the table, it follows that when using the proposed method (options No. 2-4), the specific magnetic losses P 1.5 / 50 are reduced with a maximum yield of sheet isotropic electrical (dynamical) steel. In the case of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), there is an increase in the specific magnetic loss and a decrease in the yield.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что формирование в полосе текстуры с концентрацией благоприятной кристаллографической ориентировки {200} не менее 30%, формируемой при холодной прокатке полос с суммарным относительным обжатием не менее 70% и нагреве до температуры рекристаллизационного отжига со скоростью не менее 500°С/мин, позволяет подавить процесс полигонизации и снизить концентрацию неблагоприятной компоненты {222}. За счет этого уменьшаются удельные магнитные потери, увеличивается выход годной металлопродукции.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the formation of a texture strip with a concentration of favorable crystallographic orientation {200} of at least 30%, formed during cold rolling of strips with a total relative compression of at least 70% and heating to a temperature of recrystallization annealing at a rate of less than 500 ° C / min, allows to suppress the polygonization process and reduce the concentration of the unfavorable component {222}. Due to this, the specific magnetic losses are reduced, the yield of metal products increases.
В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного способа принят способ-прототип. Использование предложенной технологии позволит повысить рентабельность производства листовой динамной стали на 20-26%.As a basic object in determining the technical and economic advantages of the proposed method adopted the prototype method. Using the proposed technology will increase the profitability of the production of dynamo sheet by 20-26%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122891/02A RU2427654C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Procedure for production of isotropic electro-technical steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122891/02A RU2427654C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Procedure for production of isotropic electro-technical steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2427654C1 true RU2427654C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122891/02A RU2427654C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Procedure for production of isotropic electro-technical steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2427654C1 (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 (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB577135A (en) * | 1940-08-21 | 1946-05-07 | Neill James & Co Sheffield Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of permanent magnets |
| RU2164451C2 (en) * | 1999-05-11 | 2001-03-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Strip cold rolling process |
| RU2186861C2 (en) * | 2000-09-04 | 2002-08-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of production of isotropic electrical steel |
| RU2211249C1 (en) * | 2002-10-10 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method for production of cold-rolled isotropic electrical-sheet steel |
| RU2220212C1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-12-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of production of nonoriented electrical-sheet steel |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010122891/02A patent/RU2427654C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB577135A (en) * | 1940-08-21 | 1946-05-07 | Neill James & Co Sheffield Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of permanent magnets |
| RU2164451C2 (en) * | 1999-05-11 | 2001-03-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Strip cold rolling process |
| RU2186861C2 (en) * | 2000-09-04 | 2002-08-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of production of isotropic electrical steel |
| RU2220212C1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-12-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method of production of nonoriented electrical-sheet steel |
| RU2211249C1 (en) * | 2002-10-10 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method for production of cold-rolled isotropic electrical-sheet steel |
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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102925793B (en) | Non-oriented electrical steel with magnetic induction greater than or equal to 1.8 T and production method thereof | |
| JP5907257B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| JP2009185386A (en) | Method for producing non-grain-oriented electrical steel sheet | |
| TWI732507B (en) | Method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet | |
| CN103695620A (en) | Method for producing oriented silicon steel with excellent underlying quality | |
| CN115821003B (en) | Cold rolling method suitable for high-silicon thin-specification low-temperature high-magnetic induction oriented silicon steel | |
| JPWO2016084378A1 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| CN104294022A (en) | Preparation method of high-magnetic-strength thin-gauge non-oriented silicon steel | |
| US6773514B1 (en) | Method for producing non-grain oriented electric sheet steel | |
| CN104136636B (en) | Process for producing grain oriented magnetic sheet with high level of cold rolling shrinkage | |
| CN114427023A (en) | Method for improving performance uniformity of low-grade non-oriented silicon steel in conventional process | |
| CN113385537A (en) | Method for directly cold rolling stainless steel without annealing | |
| RU2427654C1 (en) | Procedure for production of isotropic electro-technical steel | |
| CN106591554B (en) | A kind of once cold rolling method that can improve low temperature high magnetic induction grain-oriented silicon steel magnetic property | |
| RU2516358C2 (en) | Production of cold-rolled strip from low-carbon steel for coil blanking | |
| JP2019099839A (en) | Manufacturing method of oriented electromagnetic steel sheet | |
| CN109182907B (en) | A method for producing semi-process non-oriented electrical steel by endless rolling | |
| JP2005509738A (en) | Method for producing non-directional electrical sheet | |
| RU2442832C1 (en) | Method for production of high-silicone isotropic electrotechnical steel | |
| JP7276501B2 (en) | Manufacturing method and equipment for grain oriented electrical steel sheet | |
| RU2351663C1 (en) | Production method of cold-rolled isotropic electric steel | |
| JP4239456B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| JP2015212403A (en) | Method for manufacturing nonoriented electromagnetic steel sheet | |
| CN116716465A (en) | Preparation method of low-temperature high-magnetic induction oriented silicon steel | |
| CN109877283B (en) | A kind of low-cost iron core material and production method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190608 |