2.3. Результаты I этапа разработки технологии производства высокопроницаемой электротехнической изотропной стали (эис)

Как видно из таблиц 2.7-2.8 по разработанной технологии на I этапе получены недостаточные показатели магнитных потерь P_1,0/50 (среднее значение P_1,0/50 составило 2,06 Вт/кг при требовании фирмы «Siemens» P_1,0/50 ≤ 2,0 Вт/кг) и предела текучести σ_т(среднее значение σ_т составило 225 Н/мм² при требовании фирмы «Siemens» σ_т ≥ 250 Н/мм²). Также об этом свидетельствует информация от фирмы «Siemens» (приложение 1).

Показатели магнитных потерь P_1,0/50 и предела текучести σ_т , не удовлетворяющие требованиям фирмы «Siemens» получены по следующим причинам: недостаточный уровень кремния в химическом составе стали, высокую температуру отжига ~ 1000ºС, высокую температуру нормализации 900-930 ºС. Для достижения необходимого уровня магнитных потерь температура была повышена, однако это привело к нестабильным механическим свойствам и негативно отразилось на уровне магнитной индукции. Как показала практика, обработка по разработанной технологии позволяет получить ~ 50 % стали, соответствующей требованиям заказа фирмы «Siemens».

Поэтому необходимо усовершенствовать технологию, с учетом полученного опыта.

2.4. II этап разработки технологии производства высокопроницаемой электротехнической изотропной стали (эис)

Для отработки технологии был использован подкат 0213 с более высоким содержанием кремния, по сравнению с подкатом 0214 (табл. 2.9).

Таблица 2.9. Химический состав марки 0213, % по массе

Сталь	Содержание элементов, %
	С	Si	Mn	Al	P	S	Cr	Ni	Cu	Ti	N
0213	≤0,04%	1,45-1,55	0,15-0,30	0,12-0,20	0,11-0,14	≤0,008	≤ 0,25	≤ 0,30	≤ 0,30	≤0,020	≤0,009

Выплавка стали в КЦ-1.

Осуществляется выплавка плавки ЭИС 2 группы легирования химического состава представленного в таблице 2.9.

Выплавка, внепечная обработка и разливка стали производится согласно ТИ 05757665-КЦ1-05-2011 со следующими изменениями и дополнениями: для раскисления и легирования стали кремнием на выпуске из конвертера использовать ферросилиций ФС65 4 сорта из расчета получения содержания кремния в первой пробе на УДМ на нижнем марочном пределе.

Горячая прокатка на стане 2000.

Нагрев слябов производят по позиции №5 подпозиции №501 технологического режима на нагрев (Приложение «Д» ТИ 05757665-ПГП-01-2012).

Согласно этой позиции подкат обрабатывается по режиму приведенному в таблице 2.10:

Таблица 2.10. Технологический режим нагрева металла в методических печах стана 2000

Температура раската за клетью № 5, С	Время нагрева, ч-мин	Температура в зонах печей, С
		1	2	3	4	5, 6
970-1020	не менее 3-00	1200-1220	1200-1220	1280-1300	1170-1220	1200-1250

Горячую прокатку металла в линии стана производят по позиции №21 шифр №21 (Приложение «Г» ТИ 05757665-ПГП-01-2012) на толщину 2,2 мм.

Эта позиция предусматривает обработку сляба по режиму приведенному в таблице 2.11:

Таблица 2.11. Технологический режим прокатки металла на стане 2000

Ширина слябов, мм	Температура, за клетью 5, С	Толщина готовой полосы, мм	Температура, С		Примечание
			конца прокатки	смотки
950-1290	960-1000	2,20	790-860	610-650	Для слябов толщиной 240 мм
	970-1010	2,20	790-860	610-650	Для слябов толщиной 250 мм

Обработка металла в ПДС.

Обработка производится в соответствии с ТИ 05757665-ПДС-01-2010 по технологической схеме № 78 назначением на марки М470-65А, М530-65А, М600-65А, М470-50А, М530-50А, М600-50А, М700-50А по EN10106.

Обработка металла производится с нормализацией горячекатаного подката при температуре полосы Т = (850-1000) ± 10 ºС на скорости транспортировки полосы V = 20-35 м/мин.

Термическая обработка холоднокатаных полос в линии АНО.

Температурный режим:

– Температура в зоне № 1-9 – 830±20 ºС;

– Температура в зоне № 10 –880±20 ºС;

– Температура в зоне № 11-13 – 900±20 ºС;

– Температура в зоне № 14-17 – 950±20 ºС;

Газовый режим:

- расход газа N2H2 (зоны 1-13) = 230-240 м2/ч,

N2H2 (зоны 14-17) = 140-150 м2/ч;

-содержание H2 (зона 3) –(11-14) %;

H2 (зона 14) –(4-9) %.

- температура воды в увлажнителях:

t1 = +50±3 ºС, t2-5 = +55±3 ºС; t6-7 = +40±3 ºС, t8 = +35±3 ºС.

Скорость транспортировки полосы в АНО:

- 0,65 мм - V = 20-28 м/мин;

- 0,50 мм - V = 25-33 м/мин.

В качестве электроизоляционного покрытия при проведении работы используется электроизоляционный лак «Remisol EB5308». Толщина лаковой пленки от 2 до 4 мкм. Технология нанесения электроизоляционного лака «Remisol EB5308» в соответствии с п. 10.15 ТИ 05757665-ПДС-01-2010.

Определение магнитных и механических свойств стали, проведение металлографического анализа металла.

Результаты экспериментальных исследований для плавки 6220040 приведены в таблицах 2.12-2.14.

Таблица 2.12. Химический состав плавки 6220040

Марка выплавки	Толщина	Ширина	Содержание элементов, %
			С	Si	Mn	Al	P	S	Cr	Ni	Cu	Ti	N
0213	2,2	1020	0,032	1,5	0,2	0,172	0,115	0,005	0,03	0,02	0,05	0,009	0,005

Таблица 2.13. Магнитные свойства ЭИС марки М470-65АР

№ п/п	Плавка	Партия	Вес, т		P1,0/50, Вт/кг		P1,5/50, Вт/кг		∆ P1,5/50, %		В2500, Тл		В5000, Тл		В10000, Тл
1	6220040	722560	8,48		2,05		4,58		5		1,64		1,73		1,84
		722561	17,72		1,97		4,54		6		1,63		1,72		1,83
		722562	17,28		1,98		4,56		6		1,63		1,72		1,83
		722563	17,32		1,96		4,43		7		1,64		1,72		1,84
		722564	17,68		2,02		4,57		6		1,63		1,72		1,83
		722565	17,64		1,97		4,49		5		1,64		1,73		1,83
		722566	17,78		2,02		4,44		6		1,64		1,73		1,84
		722567	17,46		1,98		4,46		5		1,59		1,73		1,74
Требования потребителя:				≤2,00		≤4,70		–		≥1,62		≥1,72		≥1,82

Таблица 2.14. Механические свойства ЭИС марки М470-65АР

№ п/п	Плавка	Партия	Вес, т		σт, Н/мм2		σв, Н/мм2		σт / σв		δ4,%		HV5, ед
1	6220040	722560	8,48		279		426		0,65		32		146
		722561	17,72		269		429		0,63		30		149
		722562	17,28		267		424		0,63		30		150
		722563	17,32		265		419		0,63		32		147
		722564	17,68		260		413		0,63		31		154
		722565	17,64		271		418		0,65		33		152
		722566	17,78		265		419		0,63		33		147
		722567	17,46		273		420		0,65		29		148
Требования потребителя:				≥250		≥380		≥0,60		25-35		–