RS57048B1 - Postupak proizvodnje silicijumskog čeličnog lima sa orijentisanim zrnom, čelični lim sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici i njegova primena - Google Patents

Postupak proizvodnje silicijumskog čeličnog lima sa orijentisanim zrnom, čelični lim sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici i njegova primena

Info

Publication number
RS57048B1
RS57048B1 RS20180364A RSP20180364A RS57048B1 RS 57048 B1 RS57048 B1 RS 57048B1 RS 20180364 A RS20180364 A RS 20180364A RS P20180364 A RSP20180364 A RS P20180364A RS 57048 B1 RS57048 B1 RS 57048B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
steel sheet
cold
steel
temperature
annealing
Prior art date
Application number
RS20180364A
Other languages
English (en)
Inventor
Ban Gabor
De Putte Tom Van
Original Assignee
Arcelormittal
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 Arcelormittal filed Critical Arcelormittal
Publication of RS57048B1 publication Critical patent/RS57048B1/sr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving particular fabrication steps or treatments of ingots or slabs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties characterised by the working steps
    • C21D8/1222—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties characterised by the working steps
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties characterised by the heat treatment
    • C21D8/1261—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties characterised by the heat treatment
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05—Grain orientation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004—Dispersions; Precipitations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

Opis
[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na postupak proizvodnje Fe-Si čelika sa orijentisanim zrnom sa magnetnim svojstvima za primenu u elektrotehnici. Takav materijal se, na primer, koristi u proizvodnji transformatora.
[0002] Davanje magnetnih svojstava Fe-Si čeliku sa orijentisanim zrnom je najekonomičniji izvor magnetne indukcije. Sa gledišta hemijskog sastava, dodavanje silicijuma železu je veoma uobičajen način da se poveća električna otpornost, čime se poboljšavaju magnetna svojstva, i istovremeno se smanjuju ukupni gubici snage. Dve familije trenutno koegzistiraju za konstrukciju čelika za električnu opremu: čelici sa orijentisanim zrnom i sa neorijentisanim zrnom.
[0003] Takozvana Goss struktura {110} <001> prenosi izuzetna magnetna svojstva na čelik sa orijentisanim zrnom kada je kristalografska ravan {110}, idealno, paralelna ravni valjanja i kristalografskom pravcu <001>, idealno, paralelan smeru valjanja. Poslednji smer valjanja odgovara smeru lake magnetizacije.
[0004] Feritna zrna koja grade matricu Fe-Si čelika sa orijentisanim zrnom i koja imaju kristalografske orijentacije bliske idealnim {110}<001> obično se nazivaju Goss zrna.
[0005] Koriste se sledeća svojstva da bi se ocenila efikasnost čelika za primenu u elektrotehnici kada su u pitanju magnetna svojstva:
● Magnetna indukcija, izražena u Tesla, koja će se zvati J800 u ovom dokumentu kao referenca za njeno merenje u primenjenom magnetnom polju od 800 A/m. Takva vrednost ukazuje koliko su zrna blizu Goss strukturi, a što je veća to je bolje.
● Gubitak snage jezgra, izražen u W/kg, meren na specifičnoj magnetnoj indukciji izraženoj u Tesla (T) i radnoj brzini u Hercima. Što su niži ukupni gubici, to je bolje.
[0006] Mnogi metalurški parametri mogu da utiču na gore navedena svojstva, a najčešći su: struktura materijala, veličina feritnog zrna, veličina i raspodela taloga, debljina materijala, izolacioni sloj i eventualna površinska termička obrada. Zgog toga, termo-mehanička obrada od izlivanja do eventualne površinske termičke obrade neophodna je da bi se dosegle ciljane specifikacije.
[0007] Sa jedne strane, u vezi sa limovima visoke gustine magnetnog fluksa, EP 2077164 opisuje postupak proizvodnje kvaliteta silicijuma sa orijentisanim zrnom sa B10≥1,90T upotrebom C: 0,010 do 0,075%, Si: 2,95 do 4,0%, u kiselini rastvoran Al: 0,010 do 0,040%, N: 0,0010 do 0,0150% i jednog ili oba od S i Se u 0,005 do 0,1%, a ostatak je Fe i neizbežne nečistoće. Gredica proizvedena nakon livenja ima debljinu koja je u opsegu između 20 i 70 mm. Jedan od sledećih elemenata može da se doda u hemijski sastav dat gore: Sb: 0,005 do 0,2%, Nb: 0,005 do 0,2%, Mo: 0,003 do 0,1, Cu: 0,02 do 0,2%, i Sn: 0,02 do 0,3%. Minimalna temperatura omogućena pre toplog valjanja je 1200°C. Takav put obrade troši prilično više energije budući da se gredica drži iznad 1200°C ili čak 1250°C nakon čega bi za livenje bilo potrebno još više energije čak iako se gredica odmah toplo valja.
[0008] Sa druge strane, US 2009/0301157 odnosi se na postupak i sistem za proizvodnju toplo valjane trake od silicijumom legiranog ćelika za dalju obradu u limove sa orijentisanim zrnom. Slaba koja se lije ima maksimalnu debljinu od 120 mm. Ovaj pronalazak zahteva temperaturu uvođenja livenog proizvoda u liniju za toplo valjanje od najmanje 1200°C, a poželjno veću od 1250°C. Nije opisan nikakav hemijski sastav budući da se ovaj pronalazak odnosi na postupak i sistem čiji je cilj da bude multifunkcionalan. Dogrevanje slaba, kao što je prethodno navedeno važna je faza i ovde je dvostruko: prva faza dogrevanja izvodi se i praćena je intenzivnom fazom zagrevanja. Takav put obrade troši prilično više energije budući da će liveni proizvod biti dogrevan u fazi intenzivnog zagrevanja označenoj sa pozivnom oznakom 6 na grafikonu šeme sistema u tom dokumentu.
[0009] Dalje, WO98/46802 opisuje postupak proizvodnje limova sa orijentisanim zrnom koji koriste tanak slab tanji od 100mm koji ima sastav C 50-350 ppm: Si 2,5-4,0; Mn 0,03-0,10; S 50-220 ppm; Cu 0,1-0,4; P < 0,1; Sn 0,05-0,20; Al 30-100 ppm; N< 60 ppm, a ostatak je železo i manje nečistoće, zatim se tanak slab toplo valja u toplo valjane trake, nakon čega, toplo valjane trake se žare pre hladnog valjanja. Hladno valjanje se izvodi u najmanje dve faze. Zatim se hladno valjani čelični lim podvrgava dekarburacionom žarenju. Takav put obrade troši prilično više energije budući da se toplo valjane trake žare pre hladnog valjanja kao što je navedeno u patentnom zahtevu 1.
[0010] U drugoj prijavi patenta US2010/300583 opisan je postupak za proizvodnju magnetne trake sa orijentisanim zrnom u kom se kontinuirano liveni čelik direktno toplo valja bez dogrevanja pre toplog valjanja, a toplo valjanje izvodi se u dve faze između kojih je međužarenje radi normalizacije. Nakon toga, toplo valjani čelik podvrgava se opcionom žarenju pre hladnog valjanja. Hladno valjanje izvodi se da bi se dobio hladno valjani čelični lim koji se zatim žari. Žarena hladno valjana traka može da se podvrgne nitriranju. Put proizvodnje pomenut u US2010/300583 je energetski intenzivan jer se izvode dva žarenja samo na toplo valjanom čeliku i takođe obuhvata opciono nitriranje kao što je navedeno u patentnom zahtevu 1.
[0011] U drugoj prijavi patenta EP 0709470A1 proizvodni postupak usmerenog elektromagnetskog čeličnog lima od čeličnog slaba koji ima sastav 0,035 – 0,050% C, 2,9 – 3,3% Si, manje od 0,015% P, 0,011 – 0,017% rastvorljivog Al, 0,0080-0,012% N, manje od 0,007% S, 0,06 – 0,18% Ni i/ili Cr, manje od 0,32% Mn, manje od 0,6% Cu, a ostatak je Fe i druge neizbežne nečistoće i zagrevanje čeličnog slaba do temperature od 1250 - 1320°C, i izvođenje toplog valjanja, a nakon toga izvođenje dvofaznog hladnog valjanja u konačnu debljinu, uključujući dekarburaciono žarenje između te dve faze pomenutog hladnog valjanja. Dalje prevlačenje hladno valjanog čeličnog lima separatorom za žarenje koji sadrži MgO kao njegov glavni sastojak; i izvođenje krajnjeg žarenja. U EP0709470A1 temperatura dogrevanja slaba je visoka i može da se potroši velika količina energije.
[0012] Cilj ovog pronalaska je da obezbedi postupak proizvodnje toplo valjanog Fe-Si čeličnog lima, koji obuhvata uzastopne faze koje obuhvataju:
- topljenje čelične kompozicije koja sadrži u masenim procentima:
i opciono Ti, Nb, V ili B u kumulativnoj količini ispod 0,02,
pri čemu se poštuju sledeći odnosi :
a ostatak je Fe i druge neizbežne nečistoće
- kontinuirano livenje pomenutog čelika da bi se dobio slab čija debljina nije veća od 80 milimetara, tako da se, nakon očvršćavanja, površina pomenutog slaba ne hladi ispod 850°C duže od 5 minuta,
- dogrevanje pomenutog slaba do temperature između 1080°C do 1250°C tokom najmanje 20 minuta,
- zatim, toplo valjanje pomenutog slaba, kod kog se prva redukcija debljine odigrava dok je temperatura pomenutog slaba iznad 1060°C, a poslednja redukcija debljine odigrava se na temperaturi završnog valjanja iznad 950°C da bi se dobila topla traka,
- hlađenje pomenute trake do temperature koja je u opsegu između 500°C i 600°C za manje od 10 sekundi, zatim
- hlađenje tople trake zatim,
- čišćenje njene površine,
- izvođenje prve faze hladnog valjanja tople trake sa odnosom hladnog valjanja od najmanje 60% bez prethodnog žarenja pomenute tople trake, zatim
- izvođenje primarne faze rekristalizacionog žarenja na temperaturi T1između 780°C i 920°C, pri čemu se čelik održava na T1tokom minimalnog vremena t1od 2 minuta u atmosferi koju čini mešavina vodonika, azota i vodene pare, zatim hlađenje do sobne temperature da bi se dobio sadržaj ugljenika u čeliku ispod 0,004% i primarna prosečna veličina zrna manja od 16 mikrometara nakon hlađenja,
- izvođenje druge faze hladnog valjanja sa odnosom hladnog valjanja od najmanje 50% da bi se dobila konačna debljina hladno valjanog čeličnog lima,
- nanošenje sloja izolacionog separatora na površini pomenutog hladno valjanog čeličnog lima, - izolovani hladno valjan čelični lim podvrgava se sekundarnom žarenju u atmosferi koja sadrži vodonik i azot , pri čemu je brzina V1 zagrevanja čelika ispod 15°C po satu, između 600°C i 1150°C, gde se temperatura čelika održava na minimalnoj temperaturi T2od 1150°C tokom minimalnog vremena t2od 600 minuta, pri čemu je ukupno vreme žarenja iznad 120 sati da bi se smanjio sadržaj svakog od sumpora i azota ispod 0,001 % i da se postigne sekundarna prosečna veličina zrna manja od 15 milimetara,
- izvođenje sporog hlađenja do sobne temperature.
[0013] Sadržaj bakra je između 0,4% i 0,6%.
[0014] Poželjno, sadržaj sumpora je niži od 0,010%.
[0015] U poželjnom primeru izvođenja, sadržaj ugljenika u čeliku je između 0,025% i 0,032%.
[0016] Poželjno, pomenuti slab lije se minimalnom brzinom od 4,0 metara po minuti.
[0017] Dogrevanje pomenutog slaba izvodi se u opsegu temperature između 1080°C do 1200°C, a pomenuta temperatura završnog valjanja je najmanje 980°C.
[0018] Struktura taloga formiranog nakon faza toplog valjanja, brzog hlađenja i namotavanja dovodi do taloženja manjeg od 60% Alas(u kiselini rastvorni Al), pomenuta struktura taloga ne sadrži AlN taloge u opsegu veličina između 5nm i 150nm uopšte.
[0019] Poželjno, čelični lim sa orijentisanim zrnom prevlači se izolacionom i zateznom prevlakom na bazi koloidne emulzije silicijum dioksida.
[0020] Poželjno, nakon primarnog žarenja, sadržaj ugljenika čelika je ispod 0,0025%.
[0021] U poželjnom primeru izvođenja, nakon primarnog žarenja, primarna prosečna veličina zrna je manja od 10 mikrometara.
[0022] U drugom poželjnom primeru izvođenja, nakon sekundarnog žarenja, sekundarna prosečna veličina zrna je manja od 10 milimetara.
[0023] U poželjnom primeru izvođenja, čelični lim sa orijentisanim zrnom dobijen postupkom prema ovom pronalasku pokazuje vrednost indukcije pri 800A/m iznad 1,870 Tesla i gubitak snage jezgra manji od 1,3 W/kg pri specifičnoj magnetnoj indukciji od 1,7 Tesla (T).
[0024] Deo izrađen od čeličnog lima sa orijentisanim zrnom prema ovom pronalasku može da se koristi da bi se dobio transformator snage.
[0025] Da bi se postigla željena svojstva, čelik prema ovom pronalasku uključuje sledeće elemente.
[0026] Pre svega, sadrži silicijum između 2,8 i 4% tako da se dobije Goss struktura i da bi se povećala električna otpornost čelika. Ako je sadržaj manji od 2,8%, neće se postići visoka magnetna svojstva čelika sa orijentisanim zrnom i niska vrednost gubitka snage jezgra. Sa druge strane, ako dodavanje silicijuma ide ispod 4%, osetljivost na nastajanje prskotina tokom hladnog valjanja dostiže neprihvatljivi nivo.
[0027] Sadržaj sumpora je strogo niži od 0,015% (150ppm) tako da se izbegnu segregacije blizu centralne linije livenog slaba. Ove segregacije oštećuju homogenost proizvedene toplo valjane mikrostrukture i raspodelu taloga. Da bi se homogenizovala koncentracija sumpora po debljini slaba, temperatura dogrevanja slaba mora da se podigne i slab mora da se drži na visokoj temperaturi tokom dužeg vremenskog perioda, što pogoršava produktivnost i povećava troškove proizvodnje. Dodatno, ako je sadržaj sumpora iznad 150 ppm, faza prečišćavanja tokom žarenja na visokoj temperaturi (HTA), u kojoj se uklanjaju štetni elementi, kao što su S, N i slični, uzajamnim delovanjem sa suvom atmosferom koja sadrži više od 75% vodonika, postaće predugačka, pogoršavajući kvalitet, produktivnost i povećaće troškove. Zaista, ova duga faza prečišćavanja je skupa i degradira kvalitet staklenog filma. Da bi se smanjili rizici pojave svih ovih defekata, poželjno je da je sadržaj sumpora manji od 100 ppm. Ustvari, tokom držanja, koncentracija vodonika u atmosferi treba da bude iznad 75% da bi se osiguralo potrebno prečišćavanje metala uklanjanjem azota i sumpora koji su rastvoreni u čeliku. Ovo se dešava uzajamnim dejstvom sa atmosferom vodonika, do nivoa na kom je ukupna koncentracija azota i ukupna koncentracija sumpora u čeliku poželjno ispod 100 ppm.
[0028] Sadržaj bakra je između 0,4 do 0,6%. Tokom žarenja, bakar se taloži da bi se proizveli nanometrijski talozi koji mogu da deluju kao jezgro za dalje taloženje AlN. Za bakar je poznato da smanjuje polarizaciju zasićenja metala i kao rezultat J800 cilj od 1,870T postaje nedostižan za sadržaje bakra iznad 0,6%.
[0029] Koncentracija mangana treba da bude veća od 0,05% da bi se izbeglo nastajanje prskotina tokom faze toplog valjanja. Dalje, Mn se dodaje da bi se kontrolisala rekristalizacija. Mn koncentracije koje prelaze 0,4% nepotrebno povećavaju troškove legiranja i smanjuju magnetizaciju zasićenja, što dovodi do J800 vrednosti ispod ciljane. Mangan se dodaje čeliku u sadržaju između 0,05 i 0,4%. Ovaj element taloži se sa sumporom da bi se proizveli talozi MnS koji takođe mogu da deluju kao jezgro za dalje taloženje AlN. Minimalna količina Mn, prema tome, je 0,05%.
[0030] Kalaj (Sn) je element koji segregira granicu zrna, a koji se može dodati radi kontrole veličine zrna primarne i sekundarne rekristalisane strukture. Sn koncentracija treba da bude najmanje 0,005% da bi bila efikasna u izbegavanju prekomernog rasta zrna tokom žarenja na visokoj temperaturi a, prema tome, smanjuje gubitke magnetnih osobina. Kada Sn koncentracija prelazi 0,03%, rekristalizacija postaje neregularna. Sn sadržaj treba, prema tome, da bude ograničen na maksimalnu vrednost od 0,03%.
Sadržaj kalaja je između 0,010 % i 0,022 % u poželjnom primeru izvođenja tako da služi kao elementi segregacije granica zrna koji smanjuju pokretljivost granice zrna. Rast zrna bi, prema tome, bio sprečen. Kalaj se može zameniti molibdenom ili antimonom.
[0031] Odnos mangana prema kalaju (Mn/Sn) biće ispod ili jednak 40 tako da se kontroliše raspodela veličine zrna tokom rekristalizacije, u poželjnom primeru izvođenja: Mn/Sn ≤20.
Ciljana primarna prosečna veličina zrna je manja od 16 mikrometara, poželjno manja od 10 mikrometara.
[0032] Aluminijum se dodaje u čelik u opsegu od 0,001 do 0,04% tako da se taloži sa azotom, formirajući AlN kao inhibitor rasta zrna tokom sekundarne rekristalizacije. Količina Al odnosi se na u kiselini rastvoran aluminijum, koja je količina aluminijuma nevezanog za kiseonik. Da bi se imala pogodna količina AlN, aluminijum mora da bude ispod 0,04% jer iznad toga kontrola kinetike taloženja postaje sve više otežana. Al sadržaj mora da bude iznad 0,001% da bi se imalo dovoljno AlN.
[0033] Azot mora da bude u opsegu od 0,005 do 0,02% tako da se formira dovoljno taloga AlN. Sadržaj azota ne može da ide iznad 0,02% zbog neželjenog formiranja fero-nitrida ili karbo- nitrida, ispod 0,005% količina AlN je suviše niska.
Maseni odnos aluminijuma prema azotu biće iznad ili jednak 1,20 (Al/N≥1,20), da bi se postigao povoljan atomski odnos Al i N za kinetiku taloženja i količinu AlN. Mala količina azota u odnosu na aluminijum dovodi do formiranja finijih taloga koji su korisni za njihovu inhibitornu ulogu. Poželjno, odnos Al/N je kako sledi: Al/N ≥1,5.
[0034] U ovom pronalasku manje od 60% u kiselini rastvornog aluminijuma u toploj traci je u obliku taloga kao AlN, a ta istaložena struktura ne sadrži AlN taloge u opsegu veličine od 5nm i 150nm uopšte.
[0035] Što se tiče sadržaja ugljenika, potvrđeno je da, u fazi toplog valjanja, C koncentracija značajno deluje na mikrostrukturu tople trake i kristalografsku strukturu kroz kontrolu nad austenitnom količinom tokom toplog valjanja. Koncentracija ugljenika takođe deluje na formiranje inhibitora jer sprečava prevremeno i grubo taloženje AlN tokom toplog valjanja. C sadržaj treba da bude iznad 0,025% da bi se formiralo dovoljno austenita da zadrži taloge u rastvoru i da kontroliše mikrostrukturu i strukturu tople trake. Granica od 0,05 postoji da ne bi bila preduga faza dekarburacije, što bi bio ekonomski nedostatak budući da se time usporava produktivnost. Poželjno, sadržaj ugljenika je između 0,025 % i 0,032%, čiji opseg koncentracije je pokazao da daje najviše J800 vrednosti u krajnjem proizvodu.
[0036] Odnos ugljenika prema azotu biće između 2 i 5 (2 ≤ C/N ≤ 5) da bi se zagarantovalo da je J800 vrednost iznad 1,870 T. Ako je C/N odnos ispod 2, austenitni sadržaj tokom toplog valjanja neće biti dovoljan. Azot koji je rastvorljiviji u austenitu nego u feritu raširiće se u austenitu i neće biti konačno ravnomerno raspoređen u toplo valjanoj mikrostrukturi, što pogoršava efikasno taloženje sa aluminijumom. Sa druge strane, ako C/N odnos ide ispod 5, dekarburacija može da bude duga i otežana u slučaju visokog C ili AlN formiranja nedovoljnog ako je sadržaj azota suviše nizak. Poželjno, odnos C/N je: 3 ≤ C/N ≤ 5.
[0037] Mikro legirani elementi kao što su titanijum, niobijum, vanadijum i bor ograničeni su i zbir ovih mikro legiranih elemenata ne prelazi 0,02%. Zapravo, ovi elementi grade nitride koji troše azot potreban za formiranje inhibitora aluminijum nitrida kao što je navedeno gore, stoga, njihov sadržaj biće u skladu sa nivoima nečistoća.
[0038] Druge nečistoće su: As, Pb, Zn, Zr, Ca, O, P, Cr, Ni, Co, Sb, B i Zn.
[0039] Postupak prema ovom pronalasku skraćuje tok proizvodnje od čelika u tečnoj fazi do gotovog hladno valjanog čeličnog lima. Da bi se završio, postupak proizvodnje se izvodi kontinuirano i postignuta debljina slaba je u opsegu između 1 mm do 80 mm.
[0040] Postupak prema ovom pronalasku obezbeđuje toplu traku odličnog kvaliteta kao primarni materijal, u pogledu stabilnosti mikrostrukture, strukture i taloga po dužini i širini toplo valjanog kalema. Štaviše, obrada žarenjem tople trake izbegnuta je zbog odličnog kvaliteta tople trake.
[0041] Zaista, postupak prema ovom pronalasku rezultuje debljinama slaba do pet puta manjim od konvencionalnih slabova. Maksimalna debljina slaba je 80 mm.
[0042] Od suštinskog je značaja da se izbegne da temperatura površine slaba ode ispod 850°C duže od 5 minuta kako bi se izbeglo preuranjeno AlN taloženje. Takvo taloženje ometalo bi kapacitet AlN uloge u inhibiciji jer će postati krupniji uprkos ovom postupku i biće beskorisni tokom daljeg metalurškog puta proizvodnje. U takvom slučaju bila bi neophodna druga termička obrada da bi se rastvorili talozi i ponovo doveli elementi iz taloženja kao što je azot, na primer, u rastvor. Ova operacija zahtevala bi visoku temperaturu i dugo vreme držanja za homogenizaciju, što pogoršava produktivnost i povećava troškove proizvodnje. Da bi se ovo postiglo, jedno rešenje je da se odabere minimalna brzina livenja od 4 metara po minuti. Takođe, jedna važna karakteristika ovog pronalaska je da se omogući dogrevanje slaba -ispod 1200°C, što je jaka osobina uštede troškova za ovaj pronalazak.
[0043] Nakon toga, slab se dogreva na minimalnoj temperaturi od 1080°C tokom 20 minuta. Ispod 1080°C, faza toplog valjanja može da dovede do FRT ispod 950°C gde će taloženje AlN početi da se javlja. Takvo rano taloženje generisaće smanjenje povoljne strukture za Goss orijentaciju zrna i smanjenje inhibitornih sila. Inhibitorna sila koja je ukupna Zener-ova sila spajanja vrši se finom raspodelom taloga po granicama zrna da bi se sprečilo njihovo narastanje.
Dogrevanje se koristi radi homogenizovanja temperature u slabu tako da temperatura bude ista u svakoj tački slaba i radi rastvaranja potencijalno postojećih taloga.
[0044] U postrojenju za toplo valjanje, ulazna temperatura prve redukcije valjanja biće iznad 1060°C kako bi se sprečilo da FRT padne ispod 950°C budući da nema ulaza toplotne energije tokom faze toplog valjanja od ulaska do poslednjeg stava. Ako je FRT ispod 950°C, struktura neće biti značajno pogođena ali će sila inhibicije taloga biti suviše slaba i J800 cilj od 1,870 T neće se dostići sa hemijskim sastavom i putem postupka ovog pronalaska. Nakon završne faze valjanja, maksimalni vremenski okvir od 10 sekundi dat je pre početka hlađenja tople trake. Cilj ovog hlađenja je izbegavanje taloženja krupnih čestica aluminijum nitrida, a ti talozi treba da se formiraju na niskim temperaturama.
[0045] Idealno, FRT je iznad 980°C da bi se maksimizovala sila inhibicije koja će se čuvati u matrici i koristiti tokom proizvodnog puta da izazove rekristalizaciju i inhibiciona taloženja.
[0046] Temperatura namotavanja je između 500°C i 600°C jer izvan tog opsega, ciljni talozi ovog ponalaska koji sadrže AlN neće imati odgovarajuću raspodelu i veličinu.
[0047] Toplo valjana traka dobija se u ovoj fazi. Izbegavanje primene klasičnog postupka žarenja tople trake za proizvodnju čelika sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici pre faze hladnog valjanja je dodatna karakteristika ovog pronalaska, sa koristima u potrošnji energije. Faza toplog valjanja dovodi do tople trake sa sledećim mikrostrukturnim karakteristikama:
[0048] Bilo koji poprečni presek po debljini tople trake koji sadrži smer valjanja pokazuje tri jednaka dela: dve spoljašnje simetrične oblasti koje obuhvataju jednaka feritna zrna i jednu unutrašnju koja prekriva jednu trećinu debljine koja sadrži mešavinu malih jednakih i većih zrna okruglastog oblika.
[0049] Druga posebna karakteristika tople trake je ta da u dve spoljašnje oblasti smiču strukture
1
deformisanja kao što su zeta vlakna (110)[x,y,z] kao i Cu (112)[-1,-1,1] diminantni, dok su u unutrašnjoj trećoj zoni, Θ (001) [x,y,z] i α (u,v,w)[1,-1,0] vlakna najdominantnije komponente.
[0050] Dalja posebnost kvaliteta tople trake leži u prisustvu AlN taloga formiranih tokom faza toplog valjanja, hlađenja i namotavanja. Delimično taloženje u kiselini rastvornog aluminijuma u gore navedenom AlN predstavlja specijalnu karakteristiku: u poželjnom primeru izvođenja, istaložena struktura ne sadrži taloge aluminijum nitrida (AlN) sa veličinama između 5 nanometara i 150 nanometara. Talozi u ovom opsegu narasli su previše u sledećem putu obrade, a kada su talozi narasli oni imaju veoma mali kapacitet inhibicije, pri čemu će se J800 vrednost smanjiti i može da padne ispod 1,870 T.
[0051] Površina tople trake čisti se upotrebom postupka luženja ili bilo koje alternative tako da se ukloni bilo koji oksidni sloj ili bilo koja vrsta drugih ostataka sekundarne skale.
[0052] Posle toga, izvodi se prvo hladno valjanje; primenjuje se sa najmanje 2 faze prolaza i dovodi do središnje debljine ispod 1 mm upotrebom minimalnog odnosa hladnog valjanja 60%. Niži stepeni deformacije neće garantovati dovoljno uskladištene energije da bi se aktivirala i dostigla predstojeća željena rekristalizacija i nivoi taloženja za rast zrna.
[0053] Prva faza hladnog valjanja praćena je međužarenjem koje se takođe naziva primarno žarenje ili dekarburaciono žarenje u ovom pronalasku kao jednofazni ili višefazni postupak, obezbeđujući primarnu rekristalizaciju i dekarburaciju materijala. Nakon dekarburacije, sadržaj ugljenika poželjno je ispod 0,0025 %. Elementi kao što su ugljenik i karbidi su mesta spajanja zidova magnetnih domena. Dodatno, prosečna veličina zrna nakon primarnog žarenja, mora da bude manja od 16 mikrometara jer ako su zrna narasla u ovoj fazi, što znači da su veća od 16 µm, nasledni fenomen dovešće do još krupnijih zrna sa značajno heterogenom mikrostrukturom građenom od malih i velikih zrna. Gubitak jezgra takođe će porasti značajno sa veličinama zrna većim od 16 µm za primarnu rekristalisanu strukturu.
[0054] Ovo međužarenje T1, koje se takođe naziva primarno žarenje, izvodi se između 780°C i 920°C tokom minimalnog vremena t1potrebnog za progrevanje od 2 minuta. Blago oksidirajuća atmosfera žarenja je mešavina vodonika, azota i vodene pare kombinovana tako da se smanji sadržaj ugljenika u čeliku ispod 0,004% u masenom procentu i da se primarna veličina zrna održi manjom od 16 mikrometara. U poželjnoj praksi ovog pronalaska, sadržaj ugljenika je, u ovoj fazi, održavan ispod 0,0025% i veličina feritnog zrna se održava manjom od 10 mikrometara. Takva kombinacija poboljšava primarnu strukturu koja će dalje biti hladno valjana kako bi imala najbolju Goss strukturu da bi se dostiglo J800 iznad 1,870 Tesla sa hemijskim sastavom i putem obrade prema ovom pronalasku.
[0055] Nakon toga, materijal podleže drugoj fazi hladnog valjanja sa minimalnim odnosom hladnog valjanja 50% primenjen sa najmanje dve faze prolaza. Uopšteno, debljina nakon drugog hladnog valjanja je između 0,21 i 0,35mm.
[0056] Sledeća faza sastoji se od nanošenja izolacione separatorske prevlake, na primer prevlake na bazi MgO. Takav separator nanosi se na površinu drugog hladno valjanog čelika za primenu u elektrotehnici, nakon čega se traka namotava.
[0057] Posle toga, žarenje na visokoj temperaturi (HTA), koje se takođe naziva sekundarno žarenje, izvodi se i vrši u atmosferi koju čini mešavina vodonika i azota. Brzina zagrevanja od 400°C do 1150°C je ispod 15°C/s. Jednom kada se dostigne minimalna temperatura T2progrevanja od 1150°C, vreme t2zadržavanja traje minimalno 10 sati. Nakon zadržavanja, izvodi se sporo hlađenje tako da je ukupno vreme sekundarnog žarenja veće od 120 sati. Jednom kad se izvede sekundarno žarenje, sadržaj sumpora i azota u matrici je ispod 0,001% svaki, a prosečna veličina zrna čelika je ispod 15 mm. U poželjnom primeru izvođenja, nakon sekundarnog žarenja, prosečna veličina zrna je ispod 10 milimetara. Takva srednja veličina zrna minimizira gubitke jezgra budući da ovaj parametar koji zavisi od debljine raste oštro sa veličinom zrna.
[0058] Nakon sekundarnog žarenja, izolaciona i zatezna prevlaka se nanosi na površinu čelika. Ona je na bazi koloidne emulzije silicijum dioksida i garantuje optimalno naprezanje kao i što poboljšava električnu otpornost čelika.
[0059] Takozvani čelični lim sa skoro visoko orijentisanim zrnom prema ovom pronalasku predstavlja čelik čiji je nivo indukcije pri 800A/m iznad 1,870 Tesla i gubitak snage jezgra ispod 1,3 W/kg.
[0060] Sledeći primeri su za svrhe ilustracije i ne treba da se tumače da ograničavaju obim ovog pronalaska ovde:
[0061] Hemijski sastavi legure dati su u tabeli 1. Livenje je izvedeno upotrebom postupka prema ovom pronalasku da bi se proizveli slabovi čija je debljina manja od 80 mm. Toplotni broj (Toplotni br.) identifikuje različite hemijske sastave od 1 do 10. Hemijski elementi sastava podebljani i podvučeni nisu prema ovom pronalasku.
Tabela 1: Hemijski sastavi (u masenom procentu) različitih legura, a podebljani i podvučeni nisu prema ovom pronalasku
[0062] U tabeli 2 dole, pripadajući odnosi hemijskih elemenata sastava prikazani su za toplotne brojeve 1 do 10:
Tabela 2: Odnosi hemijskih elemenata (podebljani i podvučeni nisu prema ovom pronalasku)
1
[0063] Nakon očvršćavanja, svaka površina livenog slaba ne hladi se ispod 850°C.
Procesni parametri podvrgnuti svakom toplotnom broju (1 do 10) prikazani su u tabeli 3 ovde dole gde: ● SRT (°C): je temperatura dogrevanja slaba. Ova temperatura održava se za neko vreme iznad 20 minuta a ispod 1 sata.
● F1 je temperatura prve redukcije debljine.
● FRT (°C): je temperatura završnog valjanja slaba na kojoj se izvodi poslednja redukcija debljine.
● Namotavanje T (°C): je temperatura namotavanja.
Tabela 3: Parametri toplog valjanja (podebljani i podvučeni nisu prema ovom pronalasku)
[0064] Nakon namotavanja, površina tople trake se čisti, a zatim se izvodi prvo hladno valjanje (iznad 60%). Primarna faza rekristalizacionog žarenja izvodi se na svakoj leguri (toplotni brojevi 1 do 10) sa T1između 780 i 920°C za više od 2 minuta (t1) u atmosferi koju čini mešavina vodonika, azota i vodene pare, praćeno hlađenjem do sobne temperature. Sadržaj ugljenika legura je ispod 0,004%.
Zatim se drugo hladno valjanje izvodi (>50%) tako da se dobije konačna debljina od 0,3 mm za svaku leguru čelika 1 do 10.
Konačno, izolacioni separator na bazi koloidne emulzije silicijum dioksida taloži se na čeličnoj površini, zatim se čelik podvrgava ciklusu žarenja na visokoj temperaturi (HTA) koji je poznat sam po sebi: on se zagreva pri brzini ispod 15°C po satu do temperature obuhvaćene između 600 i 1150°C za više od 10 sati.
Sadržaji sumpora i ugljenika su ispod 0,001% za sve legure.
Izmerene veličine zrna nakon faze primarnog rekristalizacionog žarenja i sekundarnog žarenja prikazane su u tabeli 4 kao i J800 i P1.7:
● DCA G veličina: je veličina zrna nakon dekarburacionog žarenja, odnosno primarne faze rekristalizacionog žarenja. Izražena je u mikrometrima.
● Konačna G veličina: je konačna veličina zrna nakon sekundarnog žarenja. Izražena je u milimetrima.
● J800: je magnetna indukcija, izražena u Tesla, i izmerena u magnetnom polju od 800 A/m. ● P 1,7: je gubitak snage jezgra, izražen u W/kg, i izmeren pri specifičnoj magnetnoj indukciji od 1,7 Tesla (T). Gubitak jezgra se meri prema standardu UNI EN 10107 i IEC 404-2.
Tabela 4: veličine zrna primarnog i sekundarnog žarenja i osobine legure toplotnih brojeva od 1 do 10
(podebljani i podvučeni nisu prema ovom pronalasku)
[0065] Kako je prikazano u tabeli 4, toplotni br.1 do 6 su prema ovom pronalasku: ti toplotni brojevi predstavljaju kompozicije legirajućih elemenata prema ovom pronalasku. Dodatno, one su podvrgnute procesnim parametrima prema ovom pronalasku i dale su vrednost indukcije pri 800A/m iznad 1,870 Tesla i gubitak snage jezgra ispod 1,3 W/kg pri 1,7 Tesla. One su proizvedene upotrebom postupka prema ovom pronalasku. Toplotni broj 1 predstavlja najbolji rezultat u pogledu magnetne indukcije budući da predstavlja poželjne odnose legirajućih elemenata.
1
[0066] Reference 7 do 10 nisu prema ovom pronalasku:
● Referenca br.7 predstavlja odnos Al/N ispod 1,20. Kao posledica, J800 vrednost je ispod 1,870 Tesla.
● Referenca br.8 predstavlja sadržaje ugljenika i kalaja izvan opsega prema ovom pronalasku.
Dodatno, odnosi Mn/Sn i C/N nisu prema ovom pronalasku a, konačno F1 je ispod 1060. Kao rezultat, J800 vrednost je najgora, ispod 1,870 Tesla, a gubitak jezgra je značajno iznad prihvaćenog maksimuma od 1,3 W/kg.
● Referenca br.9 predstavlja sadržaj kalaja koji nije prema ovom pronalasku, a odnos Mn/Sn je iznad 40. Kao rezultat, J800 vrednost je ispod 1,870 Tesla.
● Referenca br.10 predstavlja hemijski sastav prema ovom pronalasku ali odnos Mn/Sn je iznad maksimalne granice od 40 i FRT je ispod granice, kao posledica, vrednost indukcije J800 je ispod 1,870 Tesla.
[0067] FeSi čelični limovi sa orijentisanim zrnom prema ovom pronalasku mogu se profitabilno koristiti za proizvodnju transformatora sa, na primer, J800 zahtevima između 1,870T i 1,90T.
1

Claims (11)

  1. Patentni zahtevi 1. Postupak proizvodnje hladno valjanog Fe-Si čeličnog lima, koji obuhvata uzastopne faze koje se sastoje od: - topljenja čelične kompozicije koja sadrži u masenim procentima:
    i opciono Ti, Nb, V ili B u kumulativnoj količini ispod 0,02, pri čemu se poštuju sledeći odnosi :
    a ostatak je Fe i druge neizbežne nečistoće - i proizvodnje slaba debljine ne veće od 80 milimetara, tako da se, nakon očvršćavanja, površina pomenutog slaba ne hladi ispod 850°C duže od 5 minuta, - dogrevanja pomenutog slaba do temperature između 1080°C do 1200°C tokom najmanje 20 minuta, - zatim, toplo valjanje pomenutog slaba gde se prva redukcija debljine odigrava dok je temperatura pomenutog slaba iznad 1060°C, a poslednja redukcija debljine odigrava se na temperature završnog valjanja iznad 950°C da bi se dobila topla traka, - hlađenja pomenute tople trake do temperature koja je u opsegu između 500°C i 600°C za manje od 10 sekundi, zatim - namotavanja tople trake pri čemu Fe-Si topla traka sadrži manje od 60% u kiselini rastvornog Al u istaloženom obliku, a pomenuti talog ne sadrži AlN taloge u opsegu veličine između 5nm i 150nm uopšte, zatim, - čišćenja njene površine, zatim - izvođenja prve faze hladnog valjanja tople trake sa odnosom hladnog valjanja od najmanje 60% bez prethodnog žarenja pomenute tople trake, zatim - izvođenja primarne faze rekristalizacionog žarenja na temperaturi T1između 780°C i 920°C, pri čemu se čelik održava na T1tokom minimalnog vrema t1od 2 minuta u atmosferi koju čini mešavina vodonika, azota i vodene pare, zatim hlađenje do sobne temperature tako da se dobije sadržaj ugljenika u čeliku ispod 0,004% i primarna prosečna veličina zrna manja od 16 mikrometara nakon hlađenja, zatim - izvođenja druge faze hladnog valjanja sa odnosom hladnog valjanja od najmanje 50% da bi se dobila konačna debljina hladno valjanog čeličnog lima, zatim - nanošenja sloja izolacionog separatora na površini pomenutog hladno valjanog čeličnog lima, zatim - izolovani hladno valjan čelični lim prolazi kroz sekundarno žarenje u atmosferi koja sadrži vodonik i azot, pri čemu je brzina V1 zagrevanja čelika ispod 15°C po satu, između 600°C i 1150°C, gde se temperatura lima održava na minimalnoj temperaturi T2od 1150°C tokom minimalnog vrema t2od 600 minuta, pri čemu je ukupno vreme žarenja iznad 120 sati da bi se smanjio sadržaj svakog od sumpora i azota ispod 0,001 % i da se postigne sekundarna prosečna veličina zrna manja od 15 milimetara, zatim - izvođenja sporog hlađenja do sobne temperature.
  2. 2. Postupak proizvodnje hladno valjanog Fe-Si čeličnog lima prema zahtevu 1, kod kog je sadržaj sumpora manji od 0,010%.
  3. 3. Postupak proizvodnje hladno valjanog Fe-Si čeličnog lima prema zahtevu 1 ili 2, kod kog je sadržaj ugljenika između 0,025% i 0,032%.
  4. 4. Postupak proizvodnje hladno valjanog Fe-Si čeličnog lima prema bilo kom od zahteva 1 do 3, kod kog se pomenuti slab lije minimalnom brzinom od 4,0 metara po minuti.
  5. 5. Postupak proizvodnje hladno valjanog Fe-Si čeličnog lima prema bilo kom od zahteva 1 do 4, kod kog je pomenuta temperatura završnog valjanja najmanje 980°C.
  6. 6. Postupak proizvodnje prema bilo kom od zahteva 1 do 5, kod kog se čelični lim sa orijentisanim zrnom prevlači izolacionom i zateznom prevlakom na bazi koloidne emulzije silicijum dioksida. 1
  7. 7. Postupak proizvodnje prema bilo kom od zahteva 1 do 6, kod kog, nakon primarnog rekristalizacionog žarenja, sadržaj ugljenika u čeliku je ispod 0,0025%.
  8. 8. Postupak proizvodnje prema bilo kom od zahteva 1 do 7, kod kog, nakon primarnog žarenja, primarna prosečna veličina zrna je manja od 10 mikrometara.
  9. 9. Postupak proizvodnje prema bilo kom od zahteva 1 do 8, kod kog, nakon sekundarnog žarenja, sekundarna prosečna veličina zrna je manja od 10 milimetara.
  10. 10. Čelični lim sa orijentisanim zrnom dobijen postupkom prema bilo kom od zahteva 1 do 9, koji pokazuje vrednost indukcije pri 800A/m iznad 1,870 Tesla i gubitak snage jezgra manji od 1,3 W/kg pri specifičnoj magnetnoj indukciji od 1,7 Tesla (T).
  11. 11. Transformator snage koji uključuje deo izrađen od čeličnog lima sa orijentisanim zrnom prema zahtevu 10. Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5 1
RS20180364A 2012-07-31 2013-07-30 Postupak proizvodnje silicijumskog čeličnog lima sa orijentisanim zrnom, čelični lim sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici i njegova primena RS57048B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2012/001475 WO2014020369A1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
PCT/IB2013/001657 WO2014020406A1 (en) 2012-07-31 2013-07-30 Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
EP13773324.2A EP2880190B1 (en) 2012-07-31 2013-07-30 Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS57048B1 true RS57048B1 (sr) 2018-05-31

Family

ID=46934623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20180364A RS57048B1 (sr) 2012-07-31 2013-07-30 Postupak proizvodnje silicijumskog čeličnog lima sa orijentisanim zrnom, čelični lim sa orijentisanim zrnom za primenu u elektrotehnici i njegova primena

Country Status (20)

Country Link
US (1) US9831020B2 (sr)
EP (1) EP2880190B1 (sr)
JP (3) JP6294319B2 (sr)
KR (1) KR101575633B1 (sr)
CN (1) CN104884642B (sr)
BR (1) BR112015002254B1 (sr)
CA (1) CA2880724C (sr)
DK (1) DK2880190T3 (sr)
EA (1) EA028436B1 (sr)
ES (1) ES2664326T3 (sr)
HR (1) HRP20180388T1 (sr)
HU (1) HUE038725T2 (sr)
IN (1) IN2015DN00804A (sr)
LT (1) LT2880190T (sr)
NO (1) NO2880190T3 (sr)
PL (1) PL2880190T3 (sr)
PT (1) PT2880190T (sr)
RS (1) RS57048B1 (sr)
SI (1) SI2880190T1 (sr)
WO (2) WO2014020369A1 (sr)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014020369A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
KR101505873B1 (ko) 2014-04-15 2015-03-25 (주)테라에너지시스템 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법
US11239012B2 (en) * 2014-10-15 2022-02-01 Sms Group Gmbh Process for producing grain-oriented electrical steel strip
JP6572864B2 (ja) * 2016-10-18 2019-09-11 Ｊｆｅスチール株式会社 電磁鋼板製造用の熱延鋼板およびその製造方法
JP6631724B2 (ja) * 2016-11-01 2020-01-15 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
KR101903008B1 (ko) * 2016-12-20 2018-10-01 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101919521B1 (ko) 2016-12-22 2018-11-16 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 이의 제조방법
JP6738047B2 (ja) * 2017-05-31 2020-08-12 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法
EP3733902A1 (en) 2017-12-28 2020-11-04 JFE Steel Corporation Oriented electromagnetic steel sheet
KR102164329B1 (ko) * 2018-12-19 2020-10-12 주식회사 포스코 방향성의 전기강판 및 그 제조 방법
PL3913100T3 (pl) 2019-01-16 2024-01-29 Nippon Steel Corporation Blacha cienka ze stali elektrotechnicznej o ziarnach zorientowanych
CN113302321A (zh) * 2019-01-16 2021-08-24 日本制铁株式会社 单向性电磁钢板的制造方法
RU2701599C1 (ru) * 2019-04-29 2019-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "ВИЗ-Сталь" Способ производства высокопроницаемой анизотропной электротехнической стали
CN110348172B (zh) * 2019-07-31 2020-08-04 武汉理工大学 一种高碳铬轴承钢尺寸稳定性预测方法
CN112430778A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 宝山钢铁股份有限公司 一种薄规格无取向电工钢板及其制造方法
KR102325004B1 (ko) 2019-12-20 2021-11-10 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그의 제조방법
JP2021169646A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板用スラブ、および方向性電磁鋼板の製造方法
TWI817398B (zh) * 2022-03-18 2023-10-01 中國鋼鐵股份有限公司 電磁鋼片與其製作方法
CN116024419B (zh) * 2022-12-19 2025-06-06 安阳钢铁股份有限公司 一种低温高磁感取向硅钢的高温退火方法
CN118256818B (zh) * 2024-05-31 2024-09-03 内蒙古科技大学 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311151C1 (de) * 1993-04-05 1994-07-28 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit verbesserten Ummagnetisierungsverlusten
EP0709470B1 (en) * 1993-11-09 2001-10-04 Pohang Iron & Steel Co., Ltd. Production method of directional electromagnetic steel sheet of low temperature slab heating system
AU2698897A (en) * 1997-04-16 1998-11-11 Acciai Speciali Terni S.P.A. New process for the production of grain oriented electrical steel from thin slabs
DE102007005015A1 (de) 2006-06-26 2008-01-03 Sms Demag Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Warmband-Walzgut aus Siliziumstahl auf der Basis von Dünnbrammen
JP5001611B2 (ja) 2006-09-13 2012-08-15 新日本製鐵株式会社 高磁束密度方向性珪素鋼板の製造方法
ITRM20070218A1 (it) * 2007-04-18 2008-10-19 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato
CN101545072B (zh) * 2008-03-25 2012-07-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高电磁性能取向硅钢的生产方法
CN101768697B (zh) * 2008-12-31 2012-09-19 宝山钢铁股份有限公司 用一次冷轧法生产取向硅钢的方法
JP4840518B2 (ja) 2010-02-24 2011-12-21 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
JP5741308B2 (ja) 2010-12-15 2015-07-01 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法およびその素材鋼板
CN102605267B (zh) 2012-03-02 2013-10-09 咸宁泉都带钢科技有限责任公司 一种低温加热工艺优化的高磁感取向电工钢板及生产方法
WO2014020369A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EA201500183A1 (ru) 2015-06-30
CA2880724C (en) 2018-01-02
KR101575633B1 (ko) 2015-12-08
JP2015526597A (ja) 2015-09-10
IN2015DN00804A (sr) 2015-07-03
PT2880190T (pt) 2018-04-05
CN104884642A (zh) 2015-09-02
ES2664326T3 (es) 2018-04-19
BR112015002254B1 (pt) 2020-03-31
WO2014020369A1 (en) 2014-02-06
CA2880724A1 (en) 2014-02-06
KR20150033740A (ko) 2015-04-01
NO2880190T3 (sr) 2018-06-02
BR112015002254A2 (pt) 2017-07-04
JP7059012B2 (ja) 2022-04-25
JP7171636B2 (ja) 2022-11-15
LT2880190T (lt) 2018-03-26
PL2880190T3 (pl) 2018-06-29
DK2880190T3 (en) 2018-03-19
JP6294319B2 (ja) 2018-03-14
JP2020117808A (ja) 2020-08-06
HUE038725T2 (hu) 2018-11-28
HRP20180388T1 (hr) 2018-05-04
JP2018109234A (ja) 2018-07-12
EP2880190B1 (en) 2018-01-03
SI2880190T1 (en) 2018-04-30
WO2014020406A1 (en) 2014-02-06
CN104884642B (zh) 2016-12-07
EA028436B1 (ru) 2017-11-30
US20150155085A1 (en) 2015-06-04
EP2880190A1 (en) 2015-06-10
US9831020B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7171636B2 (ja) 方向性ケイ素鋼板を製造する方法、方向性電磁鋼板およびこれらの使用
JP5423909B1 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
RU2572919C2 (ru) Способ получения текстурированных стальных лент или листов для применения в электротехнике
WO2010057913A1 (en) Process for the production of grain-oriented magnetic sheet starting from thin slab
JP7507157B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR20090057010A (ko) 고자속 밀도 방향성 규소 강판의 제조 방법
US20210130937A1 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor
JP7164069B1 (ja) 無方向性電磁鋼板
CN109906277B (zh) 取向性电磁钢板的制造方法
US20190256938A1 (en) Method for producing grain-oriented electrical steel sheet
JP7197068B1 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
KR20120130172A (ko) 방향성 자기 강판의 제조 방법
JP7260799B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
KR102960095B1 (ko) 방향성 전자 강판의 제조 방법
WO2025187797A1 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2025136013A (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JPH02282422A (ja) 高磁束密度薄手一方向性電磁鋼板の製造方法
SK912012A3 (sk) Zrnovo orientovaná elektrotechnická oceľ mikrolegovaná vanádom a spôsob jej výroby