ES2280667T3 - Procedimiento para la fabricacion de un fleje laminado en caliente destinado a la transformacion en un fleje magnetico de grano no orientado y chapa magnetica de grano no orientado fabricada a partir del mismo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un fleje laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje magnético de grano no orientado, en el que se realizan los siguientes pasos: - fundición de una masa de acero que contiene (en % en masa) C: < 0, 010 %, Si: 1, 0 - 1, 5 %, Al: < 0, 4%, con Si + 2Al < 1, 85%, Mn: < 0, 5%, Cu: < 0, 05%, Ti: < 0, 01%, P: < 0, 1%, Sn: < 0, 15%, Sb: < 0, 15%, opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos < 0, 02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables, - colada de la masa fundida formando un desbaste delgado, - tratamiento térmico de compensación, realizado inmediatamente a continuación, del desbaste delgado a una temperatura del horno TE situada entre 1040 ºC y 1160 ºC, calculándose la duración de tratamiento tH cumplida en minutos de la siguiente manera: - tH[min] = -1/0, 01873 * ln(((TE-870, 934 ºC) +deltaT)/528, 83 ºC), - con: -40 ºC = deltaT = 40 ºC, - laminación en caliente realizada inmediatamente después del tratamiento térmico de compensación y - bobinado del fleje laminado en caliente.
Description
Procedimiento para la fabricación de un fleje
laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje
magnético de grano no orientado y chapa magnética de grano no
orientado fabricada a partir del mismo.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de un fleje laminado en caliente destinado a la
transformación en un fleje magnético de grano no orientado. Además,
la invención se refiere a un fleje magnético de grano no
orientado.
Por el término "chapa magnética de grano no
orientado" se entienden aquí los productos que correspondan a DIN
EN 10106 ("chapa magnética sometida a recocido final)" y DIN EN
10165 ("chapa magnética no sometida a recocido final"). Además,
se incluyen también los tipos más anisótropos, siempre que no se
consideren chapas eléctricas de grano orientado. En este sentido, en
lo sucesivo, los términos "fleje de acero para fines
electromagnéticos" y "chapa de acero para fines
electromagnéticos" así como "fleje magnético" y "chapa
magnética" se usan como sinónimos.
"J_{2500}" designa en lo sucesivo la
polarización magnética con una intensidad de campo magnético de 2500
A/m y una frecuencia de 50 Hz. Por "P_{1,5}" se entiende la
pérdida por histéresis magnética con una polarización de 1,5 T y una
frecuencia de 50 Hz.
La industria transformadora exige la puesta a
disposición de chapas eléctricas de grano no orientado, en las que
los valores de polarización magnética no sólo sean más elevados en
comparación con las chapas eléctricas convencionales, sino que
presenten también unos valores de pérdida mejorados. Una reducción
de los valores de las pérdidas magnéticas siempre resulta ventajosa
si se deben reducir las pérdidas totales de máquinas eléctricas,
fabricadas a base de chapas eléctricas del tipo en cuestión, y si
como resultado debe mejorarse el grado de eficacia de dichas
máquinas.
Al incrementar la polarización magnética se
reduce la necesidad de campo para la magnetización equivalente. En
todos los casos de aplicación en los que el establecimiento del
campo magnético se realice sobre la base de una excitación
eléctrica, de esta manera, además de las pérdidas de hierro, se
consigue reducir también las pérdidas de cobre, por lo que como
resultado se consigue también un mejor grado de eficacia.
Habitualmente, la fabricación de chapa magnética
de grano no orientado (chapa magnética NO) comprende los pasos:
- -
- fundición del acero,
- -
- colada del acero formando desbastes planos o desbastes delgados,
- -
- en caso de necesidad, recalentamiento de los desbastes planos o desbastes finos,
- -
- inserción de los desbastes planos o desbastes delgados en un tren de laminación en caliente,
- -
- desbastado de los desbastes planos o desbastes delgados,
- -
- laminación acabadora en caliente de los desbastes planos o desbastes delgados formando un fleje laminado en caliente, cuyo espesor final se sitúa típicamente entre 2 mm y 3 mm,
- -
- en caso de necesidad, recocido y decapado del fleje laminado en caliente, pudiendo realizarse estos tratamientos del fleje laminado en caliente como recocido y decapado combinado,
- -
- laminación en frío del fleje laminado en caliente, realizada en una o varias etapas con recocido intermedio, formando un fleje laminado en frío, y
- -
- recocido final de este tipo de flejes laminados en frío que se han laminado en frío con un grado de conformación total > 65%, o
- -
- recocido y relaminación de este tipo de flejes laminados en frío que se han relaminado en frío con un grado de conformación total del 20% como máximo.
El gran número de pasos de trabajo que han de
realizarse en un procedimiento convencional de este tipo conlleva un
gran aparato técnico y elevados costes. Por esta razón,
recientemente se está aspirando en mayor medida a coordinar la
colada del acero y los procesos de laminación subsiguientes durante
la fabricación de flejes laminados en caliente, de tal forma que sea
posible una ejecución continua del procedimiento de colada y del
procedimiento de laminación suprimiendo el recalentamiento y la
laminación previa y consiguiendo al mismo tiempo un resultado de
trabajo óptimo.
Para este fin, se han creado las llamadas
"instalaciones CSP". En estos dispositivos que se denominan
también "instalaciones de laminado de colada continua", el
acero se cuela formando una barra que es retirada continuamente, de
la que se dividen "en línea" desbastes delgados que entonces se
laminan en caliente, también "en línea", formando flejes
laminados en caliente. Las experiencias adquiridas con el
funcionamiento de instalaciones de laminado de colada continua y las
ventajas del laminado de colada continua realizado "en línea"
se han documentado, por ejemplo, en W. Bald y col. "Innovative
Technologie zur Banderzeugung", Stahl und Eisen 119 (1999) nº 3,
páginas 77 - 85, o C. Hendricks y otros "Inbetriebnahme und erste
Ergebnisse der Giesswalzanlage der Thyssen Krupp Stahl AG", Stahl
und Eisen 120 (2000) nº 2, páginas 61 - 68.
Al contrario, en la producción convencional de
chapas eléctricas a través de la colada de desbastes planos, tal
como se describen en el documento EP0367831A1, un acero con la
composición adecuada se cuela formando desbastes planos, a
continuación se desbasta y, sólo entonces, se somete a la laminación
acabadora en caliente. En el procedimiento descrito en el documento
EP0367831A1, durante el desbastado se cumple una deformación mínima
del 10%, especialmente del 20%, y entre el desbastado y la
laminación acabadora se cumple una pausa de al menos 30 segundos con
una temperatura superficial superior a 950ºC, para formar en el
fleje laminado en caliente, acabado, precipitaciones de AIN, cuyo
tamaño sea superior a 500 nm. Cumpliendo con estas condiciones,
según el documento EP0367831A1 se pueden fabricar flejes laminados
en caliente, adecuados para producir chapas eléctricas laminadas en
frío, con unas propiedades electromagnéticas especialmente buenas.
Sin embargo, el procedimiento conocido por el documento EP0367831A1
no es apropiado para su realización en instalaciones modernas de
laminado de colada continua.
La invención tiene el objetivo de proporcionar
un procedimiento que permita producir de forma económica un producto
de partida para una chapa magnética o un fleje magnético de grano no
orientado, que disponga de propiedades magnéticas mejoradas con
respecto al estado de la técnica. Además, ha de desarrollarse una
chapa magnética de grano no orientado que disponga de propiedades
magnéticas que superen a las de chapas eléctricas habituales,
conocidas por el estado de la técnica.
En cuanto al procedimiento de fabricación, este
objetivo de la invención se consigue porque se produce un fleje
laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje
magnético de grano no orientado, para lo cual se realizan los
siguientes pasos:
- -
- fundición de una masa fundida de acero que contiene (en % en masa) C: < 0,010%, Si: 1,0 - 1,5%, Al: < 0,4%, con Si + 2Al < 1,85%, Mn: < 0,5%, Cu: < 0,05%, Ti: < 0,01%, P: < 0,1%, Sn: < 0,15%, Sb: < 0,15%, opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos < 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables,
- -
- colada de la masa fundida formando un desbaste delgado,
- -
- tratamiento térmico de compensación, realizado inmediatamente a continuación, del desbaste delgado a una temperatura del horno T_{E} situada entre 1040ºC y 1160ºC, calculándose la duración de tratamiento tH cumplida en minutos de la siguiente manera:
- -
- t_{H}[min] = -1/0,01873 * In(((T_{E}-870,934ºC) + \DeltaT)/528,83ºC),
- -
- con: -40ºC \leq \DeltaT \leq 40ºC,
- -
- laminación en caliente realizada inmediatamente después del tratamiento térmico de compensación y
- -
- bobinado del fleje laminado en caliente.
De la misma manera, el objetivo mencionado
anteriormente en cuanto al procedimiento de fabricación se consigue
también mediante un procedimiento para la fabricación de un fleje
laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje
magnético de grano no orientado, en el que se realizan los
siguientes pasos:
- -
- fundición de una masa fundida de acero que contiene (en % en masa) C: < 0,010%, Si: 1,0 - 1,5%, Al: < 0,4%, con Si + 2Al < 1,85%, Mn: < 0,5%, Cu: < 0,05%, Ti: < 0,01%, P: < 0,1%, Sn: < 0,15%, Sb: < 0,15%, opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos < 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables,
- -
- colada de la masa fundida formando un desbaste delgado,
- -
- tratamiento térmico de compensación, realizado inmediatamente a continuación, del desbaste delgado con una duración de tratamiento T_{H} comprendida entre 25 y 70 minutos, calculándose la temperatura del horno t_{E}, de la siguiente manera:
- -
- T_{E}[ºC] = 528,82 * exp(-0,01873*t_{H}) + 870,934 - \DeltaT,
- -
- con: -40ºC \leq \DeltaT \leq 40ºC,
- -
- laminación en caliente realizada inmediatamente después del tratamiento térmico de compensación y
- -
- bobinado del fleje laminado en caliente.
Las dos formas de realización del procedimiento
según la invención se corresponden una a otra. Pero, mientras que en
el primer caso se determina la duración de tratamiento en función de
la temperatura del horno, en el segundo caso, la fórmula de cálculo
se ha modificado de tal forma que la temperatura de horno T_{E}
necesaria pueda determinarse sobre la base de una duración de
tratamiento predefinida. De esta manera, por una parte, se tiene en
cuenta el procedimiento práctico en el que habitualmente se conoce
una temperatura de horno por la que se rige la duración de
tratamiento. Por otra parte, la segunda fórmula ofrece la
posibilidad de optimizar la ejecución total del procedimiento según
la invención en cuanto al tiempo, de tal forma que se predefine una
duración de tratamiento adecuada para el flujo de proceso, por la
que ha de regirse la temperatura del horno.
Un fleje laminado en caliente producido de la
manera según la invención está hecho de un acero con (en % en masa)
C: \leq 0,010%, Si: 1,0 - 1,5%, Al: < 0,4%, con Si + 2Al \leq
1,85%, Mn: \leq 0,5%, Cu: < 0,05%, Ti: < 0,01%,
P: < 0,1%, Sn: < 0,15%, Sb: < 0,15%, opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos \leq 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables. En el fleje laminado en caliente se ha producido una amplia precipitación, teniendo las precipitaciones existentes un tamaño medio de partículas de 300 nm, como mínimo. El tamaño de las partículas debería estar distribuido, preferentemente, de tal forma que entre las precipitaciones existentes, la parte de las precipitaciones con tamaños de partículas de 50 a 190 nm quede reducido a pocas trazas. Para ello, el tamaño de partículas de las precipitaciones debería ser, en su mayor parte, superior a 300 nm.
P: < 0,1%, Sn: < 0,15%, Sb: < 0,15%, opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos \leq 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables. En el fleje laminado en caliente se ha producido una amplia precipitación, teniendo las precipitaciones existentes un tamaño medio de partículas de 300 nm, como mínimo. El tamaño de las partículas debería estar distribuido, preferentemente, de tal forma que entre las precipitaciones existentes, la parte de las precipitaciones con tamaños de partículas de 50 a 190 nm quede reducido a pocas trazas. Para ello, el tamaño de partículas de las precipitaciones debería ser, en su mayor parte, superior a 300 nm.
La invención parte del conocimiento de que se
pueden ajustar unas propiedades magnéticas sensiblemente mejores en
chapas eléctricas con contenidos de silicio y de aluminio de la
magnitud seleccionada según la invención, si la formación de
precipitaciones se controla de tal forma que el número de
precipitaciones finas se reduce a un mínimo. De manera sorprendente,
se ha mostrado que con un seguimiento de procedimiento orientado a
la formación del menor número posible de precipitaciones que al
mismo tiempo sean lo más grandes posibles, con unos tamaños de
partículas superiores a 300 nm, el estado de estructura y de
precipitación del fleje laminado en caliente según la invención
queda configurado de tal forma que esta característica de
precipitación favorable del fleje laminado en caliente se mantenga
hasta el acabado del producto, a través de los pasos siguientes que
se realizan habitualmente para la fabricación de la chapa magnética
acabada, obteniendo como resultado un producto final con excelentes
propiedades
magnéticas.
magnéticas.
La estructura del fleje magnético de grano no
orientado acabado es especialmente homogénea por todo el espesor del
fleje, a consecuencia del estado de precipitación ajustado según la
invención en el fleje laminado en caliente, porque ya no existen
precipitaciones pequeñas que puedan perturbar la formación de una
estructura tan homogénea durante el procesamiento subsiguiente del
fleje laminado en caliente según la invención. Por consiguiente, los
buenos valores de la polarización y de las pérdidas magnéticas de
las chapas eléctricas según la invención existen también en una
distribución especialmente uniforme.
En cuanto a la chapa magnética de grano no
orientado, el objetivo antes mencionado se consigue de manera
correspondiente mediante un fleje magnético o chapa magnética de
grano no orientado, laminado en frío y sometido a un recocido final,
que se compone de un acero que contiene (en % en masa)
- C:
- \leq 0,010%,
- Si:
- 1,0 - 1,5%,
- Al:
- < 0,4%, con Si + 2Al \leq 1,85%,
- Mn:
- \leq 0,5%,
- Cu:
- < 0,05%,
- Ti:
- < 0,01%,
- P:
- < 0,1%,
- Sn:
- < 0,15%,
- Sb:
- < 0,15%,
opcionalmente S, O y N, siendo la
suma de los contenidos de los elementos \leq 0,02%, y conteniendo
como resto hierro e impurezas
inevitables,
- -
- con un espesor final < 0,75 mm,
- -
- y con valores de polarización J_{2500} que para un fleje magnético con un espesor de 0,5 mm a 50 Hz y con pérdidas por histéresis magnética P_{1,5} de 4,4 W/kg a 5 W/kg ascienden a 1,65 T, como mínimo, y a 50 Hz y pérdidas por histéresis magnética P_{1,5} inferiores a 4,4 W/kg ascienden a 1,67 T, como mínimo.
Estas características de un fleje laminado en
frío según la invención se obtienen por el estado de precipitación
heredado de un fleje laminado en caliente, producido según la
invención, a partir del cual se ha fabricado el fleje laminado en
frío, y por la distribución de tamaños de grano resultante de la
estructura. Éste conduce a diámetros medios de grano D_{K} del
fleje magnético acabado de 50 \mum a 80 \mum con un valor
mediano de 35 \mum a 65 \mum. Al mismo tiempo, observando su
distribución porcentual de frecuencia acumulada (DFA), el 90% de
los granos de la estructura cumplen con la condición:
1,3 * D_{K} -
30 \ \mu m < DFA < 1,3 * D_{K} + 15 \ \mu
m.
La chapa magnética según la invención, con estas
características de estructura, presenta unas características
electromagnéticas sensiblemente mejoradas en comparación con una
chapa magnética de grano no orientado, producida de forma
convencional, con la misma composición.
El espesor del desbaste delgado producido en el
marco de la realización de la variante de procedimiento según la
invención se sitúa, típicamente, entre 35 y 100 mm.
Un fleje laminado en caliente, producido
siguiendo los pasos de trabajo definidos por la invención, se
caracteriza según la invención porque en el fleje laminado en
caliente, acabado, se ha producido una amplia precipitación, de tal
forma que las precipitaciones existentes en el fleje laminado en
caliente, acabado, posean en promedio un tamaño de partículas de 300
nm, como mínimo. Los tamaños de partícula deberían estar
distribuidos de tal forma que entre las precipitaciones existentes,
la parte de las precipitaciones con tamaños de partícula superiores
a entre 50 y 190 nm quede reducida a pequeñas trazas. Para ello, el
tamaño de partículas de las precipitaciones debería ser, en su mayor
parte, superior a 300 nm.
La invención parte del conocimiento de que se
pueden ajustar unas propiedades magnéticas sensiblemente mejores en
chapas eléctricas con contenidos de silicio y de aluminio de la
magnitud seleccionada según la invención, si estas chapas eléctricas
se producen en una instalación de laminado de colada continua,
realizándose en el marco del procesamiento un tratamiento térmico de
compensación adecuado. Este tratamiento térmico ha de realizarse
dentro de unos estrechos márgenes de una temperatura o de un
seguimiento de tiempo predefinidos con precisión. De esta manera, la
formación de precipitaciones en el fleje laminado en caliente,
producido según la invención, es controlada de tal forma que la
cantidad de precipitaciones finas se reduzca al mínimo.
De manera sorprendente, se ha mostrado que con
un seguimiento de procedimiento según la invención, orientado a la
formación del menor número posible de precipitaciones que al mismo
tiempo sean lo más grandes posibles, con unos tamaños de partículas
superiores a 300 nm, el estado de estructura y de precipitación del
fleje laminado en caliente según la invención queda configurado de
tal forma que esta característica de precipitación favorable del
fleje laminado en caliente se mantenga hasta el acabado del
producto, a través de los pasos siguientes que se realizan
habitualmente para la fabricación de la chapa magnética acabada,
obteniendo como resultado un producto final con excelentes
propiedades magnéticas.
La estructura del fleje magnético de grano no
orientado acabado es especialmente homogénea por todo el espesor del
fleje, a consecuencia del estado de precipitación ajustado según la
invención en el fleje laminado en caliente, porque ya no existen
precipitaciones menores que puedan perturbar la formación de una
estructura tan homogénea durante el procesamiento subsiguiente del
fleje laminado en caliente según la invención. Por consiguiente, los
buenos valores de la polarización y de las pérdidas magnéticas de
las chapas eléctricas según la invención existen también en una
distribución especialmente uniforme.
De esta manera, la invención aprovecha las
posibilidades de un procedimiento optimizado en cuanto al trabajo
necesario y de los costes, que se consiguen mediante el uso
consecuente de una instalación de laminado de colada continua, de
tal forma que, empezando por la colada del desbaste delgado, los
pasos individuales de la fabricación de flejes laminados en caliente
según la invención se realicen "en línea", directamente
seguidos. Es esencial el tratamiento térmico de compensación de los
desbastes delgados que debe realizarse con una duración predefinida
dentro de un margen de temperatura determinado y a una temperatura
predefinida dentro de un margen de tiempo definido. El corredor,
dentro del cual se producen los efectos aprovechados según la
invención se limita a un pequeño intervalo de temperaturas o de
tiempo, expresado por las desviaciones \DeltaT de la temperatura
deseada del horno, contenidas en las fórmulas definidas según la
invención para determinar la temperatura o la duración del
tratamiento térmico.
Sólo cumpliendo los parámetros de procedimiento
definidos por la invención durante el tratamiento térmico del
desbaste delgado, se consigue de manera segura la formación deseada
según la invención del menor número posible de precipitaciones
gruesas y, si existen, de tamaño pequeño, acompañada de una amplia
supresión de precipitaciones con tamaños de partículas situados
entre 50 nm y 190 nm, que resultan especialmente indeseables debido
a su influencia negativa en las propiedades magnéticas.
El número, el tamaño y la distribución de las
precipitaciones existentes en el fleje laminado en caliente según la
invención pueden detectarse de manera conocida, por microscopio
electrónico o mediante otros procedimientos adecuados de
reconocimiento y de evaluación. Así, el estado de precipitación se
puede determinar, por ejemplo, con un microscopio electrónico por
transmisión (MET) a través de huellas de extractos de carbono con un
límite inferior de detección de 5 nm y con precipitaciones a partir
de un diámetro de 30 nm con un Personal Scanning Electron Microscope
(PSEM) por análisis de imágenes a través del contraste de masas.
Para determinar la composición química de las precipitaciones está
disponible, por ejemplo, el análisis EDX.
Si el fleje laminado en caliente producido según
la invención se acaba procesando formando una chapa magnética de
grano no orientado, el fleje laminado en caliente, en primer lugar,
puede someterse a un recocido de fleje laminado en caliente. Este
recocido adicional del fleje laminado en caliente causa una mejora
de la textura. No obstante, se debe realizar siempre de tal forma
que no se produzca ningún cambio de las precipitaciones, indeseable
con vistas a la mejora deseada de las propiedades magnéticas.
Según una forma de realización especialmente
adecuada de la invención, el fleje laminado en caliente se bobina
después del laminado en el escalón de acabado a una temperatura de
bobinado inferior a 600ºC, en el caso ideal, especialmente inferior
a 530ºC. El bobinado a estas temperaturas conduce en las aleaciones
en cuestión a un estado solidificado del fleje laminado en caliente,
de modo que, como resultado, se consiguen mejores propiedades
magnéticas.
Alternativamente, puede resultar ventajoso que
la temperatura de bobinado ascienda a 720ºC, como mínimo, en el caso
ideal, a 750ºC, como mínimo. Cumpliendo una temperatura de bobinado
tan elevada, se puede suprimir totalmente o al menos en mayor parte
un recocido del fleje laminado en caliente. El fleje laminado en
caliente se ablanda ya en el rollo, siendo influenciadas
positivamente sus características que definen sus propiedades tales
como el tamaño de granos, la textura y las precipitaciones. Así, se
consigue fabricar unos flejes laminados en caliente, recocidos, con
unas propiedades magnéticas y tecnológicas especialmente buenas.
Antes o después del recocido del fleje laminado
en caliente, que puede realizarse eventualmente, el fleje laminado
en caliente habitualmente se decapa. A continuación del decapado o
del recocido del fleje laminado en caliente, éste se lamina en frío,
pudiendo realizarse este laminado en frío de la manera conocida, en
dos o varias etapas, con un recocido intermedio. Después del
laminado en frío, generalmente, se lleva a cabo un tratamiento
térmico final que se realiza de tal forma que no se produzca
austenita.
Para demostrar las mejoras que se producen con
el procedimiento según la invención, se fundieron dos masas de acero
con la composición indicada en la tabla I (contenidos en % en
masa):
A partir del acero I se produjeron entonces de
la manera conocida, en una instalación de laminado de colada
continua, tres muestras de desbastes delgados I-P1,
I-P2 y I-P3, mientras el acero II se
coló formando muestras de desbastes delgados II-P1 y
II-P2. A continuación, las muestras de desbastes
delgados I-P1, I-P2,
I-P3, II-P1 y IIP2 entraron "en
línea", a una temperatura T_{VO}, en un horno de compensación
en el que se calentaron durante un tiempo de espera t_{H} a una
temperatura de horno T_{E}.
Una vez finalizado el tratamiento térmico de
compensación realizado de esta forma, las muestras de desbastes
delgados I-P1, I-P2,
I-P3, II-P1 y II-P2,
a su vez, entraron inmediatamente después en un escalón de laminado
en caliente, en el que, partiendo de una temperatura inicial de
laminado en caliente W_{AT} y a una temperatura de laminado final
en caliente W_{ET}, se acabaron laminando en frío al espesor de
fleje laminado en caliente.
Los flejes laminados en caliente, acabados,
fabricados a partir de las muestras de desgastes delgados
I-P1, I-P2,
I-P3, II-P1 y II-P2 se partieron en el estado laminado en caliente. La primera mitad así obtenida de los flejes laminados en caliente se sometieron a una precipitación en caliente a una temperatura T_{H} para simular un bobinado a temperaturas T_{H} más elevadas.
I-P3, II-P1 y II-P2 se partieron en el estado laminado en caliente. La primera mitad así obtenida de los flejes laminados en caliente se sometieron a una precipitación en caliente a una temperatura T_{H} para simular un bobinado a temperaturas T_{H} más elevadas.
La segunda mitad de los flejes laminados en
caliente, en cambio, se enfrió directamente al aire a la temperatura
ambiente RT para simular una variante de bobinado en la que se
bobina a temperaturas inferiores a 500ºC. Después de la
precipitación en caliente, las mitades de fleje laminado en
caliente, sometidas a la precipitación en caliente, se decaparon y
se laminaron en frío de manera convencional formando un fleje
magnético El-1, El-1 y
El-3 así como
Ell-1 y Ell-2, con un espesor de 0,50 mm.
Ell-1 y Ell-2, con un espesor de 0,50 mm.
Finalmente, los flejes eléctricos
El-1, El-1 y El-3
así como Ell-1 y Ell-2 laminados en
frío de esta forma se sometieron en un horno de paso continuo,
también de manera conocida, a un recocido final.
En la tabla II figuran los parámetros de
servicio ajustados respectivamente para la transformación de las
muestras de desbastes delgados I-P1,
I-P2, I-P3, II-P1 y
II-P2 en los flejes eléctricos El-1,
El-1 y El-3 así como
Ell-1 y Ell-2.
\vskip1.000000\baselineskip
Las propiedades electromagnéticas de los flejes
eléctricos acabados El-1, El-1 y
El-3 así como Ell-1 y
Ell-2 en el sentido longitudinal están registrados
en la tabla III. Por P_{1,0} está designada la pérdida por
histéresis magnética con una polarización de 1,0 T, por P_{1,5}
está designada la pérdida por histéresis magnética con una
polarización de 1,5 T y por P_{1,7} está designada la pérdida por
histéresis magnética con una polarización de 1,7 T a una frecuencia
de 50 Hz, respectivamente. Además, en la tabla III, por J_{800}
está designada la polarización magnética con una intensidad de campo
magnético de 800 A/m, por J_{1000} está designada la polarización
magnética con una intensidad de campo magnético de 1000 A/m, por
J_{2500} está designada la polarización magnética con una
intensidad de campo de 2500 A/m, por J_{5000} está designada la
polarización magnética con una intensidad de campo magnético de 5000
A/m y por J_{10000} está designada la polarización magnética con
una intensidad de campo magnético de 10000 A/m.
En el diagrama 1 adjunto, aplicados sobre la
pérdida por histéresis magnética P_{1,5}, los valores de la
polarización magnética J_{2500} determinados para los flejes
eléctricos El-1, El-2 y
El-3 así como Ell-1 y
Ell-2 en el sentido longitudinal se oponen al valor
mixto AM y al valor A_{t} de la polarización magnética J_{2500},
determinado en el sentido longitudinal, que se pudieron determinar
para chapas de composición comparable, de grano no orientado,
producidos de manera convencional sin recocido de fleje laminado en
caliente.
En el diagrama 2 adjunto, está representada la
distribución del tamaño de granos para los flejes eléctricos
El-1 y El-3. Por la recta G1, G2 de
extensión perpendicular se delimita el intervalo de los valores
medianos, fijado como óptimo según la invención.
En el diagrama 3 está representada para los
flejes eléctricos El-1 y El-3 la
distribución de frecuencia acumulada DFA que resulta
consiguientemente. La distribución de frecuencia acumulada también
está delimitada por rectas G.
En el diagrama 4 está representada la zona
dentro de la cual se realiza el tratamiento térmico de compensación
según la invención. A través de la recta G_{o} superior de
extensión horizontal está fijada la temperatura máxima admisible de
1160ºC y por la recta G_{u} inferior de extensión horizontal está
fijada la temperatura mínima necesaria de 1040ºC. Las dos líneas L
que se extienden desde arriba a la izquierda hacia abajo a la
derecha delimitan el intervalo de tiempo dentro del cual, a la
temperatura dada, se puede realizar el tratamiento térmico según la
invención. La duración de tratamiento óptima está visualizada
respectivamente por la línea L_{opt} continua que se extiende
centralmente entre las líneas L.
Finalmente, en el diagrama 5 que en cuanto a las
rectas G_{o}, G_{u} y las líneas L, L_{opt} coincide con el
diagrama 4 se indica para un intervalo de tiempo t1 dado la
temperatura óptima T_{opt} que resulta al respetar las
indicaciones según la invención, así como las temperaturas límite
T_{\text{mín}} y T_{máx} admisibles dentro de la tolerancia.
Asimismo, en el diagrama 5 figura para una temperatura dada T1 la
duración óptima t_{opt} que resulta al respetar las prescripciones
según la invención y la duración mínima t_{\text{mín}} y la
duración máxima t_{máx} admisibles dentro de la tolerancia.
En la práctica, generalmente, se predefinirá la
temperatura del horno y se determinará un intervalo determinado de
la duración necesaria del tratamiento térmico de compensación
teniendo en consideración el tiempo de ciclo correspondiente de la
instalación de laminado de colada continua empleada.
Claims (8)
1. Procedimiento para la fabricación de un
fleje laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje
magnético de grano no orientado, en el que se realizan los
siguientes pasos:
- -
- fundición de una masa de acero que contiene (en % en masa)
- C:
- < 0,010%,
- Si:
- 1,0 - 1,5%,
- Al:
- < 0,4%, con Si + 2Al \leq 1,85%,
- Mn:
- \leq 0,5%,
- Cu:
- < 0,05%,
- Ti:
- < 0,01%,
- P:
- < 0,1%,
- Sn:
- < 0,15%,
- Sb:
- < 0,15%,
- opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos \leq 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables,
- -
- colada de la masa fundida formando un desbaste delgado,
- -
- tratamiento térmico de compensación, realizado inmediatamente a continuación, del desbaste delgado a una temperatura del horno T_{E} situada entre 1040ºC y 1160ºC, calculándose la duración de tratamiento t_{H} cumplida en minutos de la siguiente manera:
- -
- t_{H}[min] = -1/0,01873 * In(((TE-870,934ºC) + \DeltaT)/528,83ºC),
- -
- con: -40ºC \leq \DeltaT \leq 40ºC,
- -
- laminación en caliente realizada inmediatamente después del tratamiento térmico de compensación y
- -
- bobinado del fleje laminado en caliente.
2. Procedimiento para la fabricación de un fleje
laminado en caliente destinado a la transformación en un fleje
magnético de grano no orientado, en el que se realizan los
siguientes pasos:
- -
- fundición de una masa de acero que contiene (en % en masa)
- C:
- \leq 0,010%,
- Si:
- 1,0 - 1,5%,
- Al:
- < 0,4%, con Si + 2Al \leq 1,85%,
- Mn:
- \leq 0,5%,
- Cu:
- < 0,05%,
- Ti:
- < 0,01%,
- P:
- < 0,1%,
- Sn:
- < 0,15%,
- Sb:
- < 0,15%,
- opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos \leq 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables,
- -
- colada de la masa fundida formando un desbaste delgado,
- -
- tratamiento térmico de compensación, realizado inmediatamente a continuación, del desbaste delgado con una duración de tratamiento t_{H} comprendida entre 25 y 70 minutos, calculándose la temperatura del horno T_{E} mantenida, de la siguiente manera:
- -
- T_{E}[ºC] = 528,82 * exp(-0,01873*TH) + 870,934 - \DeltaT,
- -
- con: -40ºC \leq \DeltaT \leq 40ºC,
- -
- laminación en caliente realizada inmediatamente después del tratamiento térmico de compensación y
- -
- bobinado del fleje laminado en caliente.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el espesor del
desbaste delgado asciende a entre 35 y 100 mm.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
temperatura de bobinado es inferior a 600ºC.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la temperatura de bobinado es inferior a
530ºC.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
temperatura de bobinado es superior a 720ºC.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la temperatura de bobinado es superior a
750ºC.
8. Fleje magnético o chapa magnética de grano no
orientado, laminado en frío y sometido a un recocido final,
- -
- a partir de un acero que contiene (en % en masa)
- C:
- \leq 0,010%,
- Si:
- 1,0 - 1,5%,
- Al:
- < 0,4%, con Si + 2Al \leq 1,85%,
- Mn:
- \leq 0,5%,
- Cu:
- < 0,05%,
- Ti:
- < 0,01%,
- P:
- < 0,1%,
- Sn:
- < 0,15%,
- Sb:
- < 0,15%,
- opcionalmente S, O y N, siendo la suma de los contenidos de estos elementos \leq 0,02%, y conteniendo como resto hierro e impurezas inevitables,
- -
- con un espesor final \leq 0,75 mm,
- -
- y con valores de polarización J_{2500} que para un fleje magnético con un espesor de 0,5 mm a 50 Hz y con pérdidas por histéresis magnética P_{1,5} de 4,4 W/kg a 5 W/kg ascienden a 1,65 T, como mínimo, y a 50 Hz y pérdidas por histéresis magnética P_{1,5} inferiores a 4,4 W/kg ascienden a 1,67 T, como mínimo,
- -
- ascendiendo el diámetro medio de grano D_{K} del fleje magnético acabado a entre 50 \mum y 80 \mum con un valor mediano de 35 \mum a 65 \mum, y
- -
- en la distribución porcentual de frecuencia acumulada (DFA), el 90% de los granos cumplen con la siguiente condición:
1,3 * D_{K} -
30 \ \mu m < DFA < 1,3 * D_{K} + 15 \ \mu
m.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| DE2002153339 DE10253339B3 (de) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Verfahren zum Herstellen eines für die Verarbeitung zu nicht kornorientiertem Elektroband bestimmten Warmbands, Warmband und daraus hergestelltes nicht kornorientiertes Elektroblech |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| ES2280667T3 true ES2280667T3 (es) | 2007-09-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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