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
	2,2		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
			8,48	2,05	4,58		1,64	1,73	1,84
	17,72	1,97	4,54		1,63	1,72	1,83
	17,28	1,98	4,56		1,63	1,72	1,83
	17,32	1,96	4,43		1,64	1,72	1,84
	17,68	2,02	4,57		1,63	1,72	1,83
	17,64	1,97	4,49		1,64	1,73	1,83
	17,78	2,02	4,44		1,64	1,73	1,84
	17,46	1,98	4,46		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
			8,48			0,65
	17,72			0,63
	17,28			0,63
	17,32			0,63
	17,68			0,63
	17,64			0,65
	17,78			0,63
	17,46			0,65
Требования потребителя:	≥250	≥380	≥0,60	25-35	–

Результаты II этапа разработки технологии производства высокопроницаемой электротехнической изотропной стали (ЭИС)

Как видно из таблиц 2.12-2.14 по разработанной технологии на II этапе получены показатели магнитных потерь P_1,0/50 и предела текучести σ_т, удовлетворяющие требованиям фирмы «Siemens» (среднее значение P_1,0/50 составило 1,99 Вт/кг при требовании фирмы «Siemens» P_1,0/50 ≤2,0Вт/кг; среднее значение σ_т составило 269 Н/мм² при требовании фирмы «Siemens» σ_т ≥ 250 Н/мм²), чего не удалось добиться на I этапе. В то же время показатели остальных магнитных и механических свойств также соответствуютспецификации фирмы «Siemens».

Благодаря более низкой температуре нормализации ~ 850ºС и температуре конечного отжига 950-970 ºС удалось стабилизировать механические свойства и получить требуемый уровень свойств, соответствующий требованиям заказафирмы «Siemens».

Обработка по режимам, предложенным на II этапе позволяет получить 90 % стали, соответствующих по уровню свойств марке М470-65АР по спецификации фирмы «Siemens» (В₂₅₀₀ ≥ 1,62 Тл, В₅₀₀₀ ≥ 1,72 Тл, В₁₀₀₀₀ ≥ 1,82, P_1,0/50 ≤ 2,00 Вт/кг, P_1,5/50 ≤ 4,70 Вт/кг, σ_т≥ 250 Н/мм², σ_в ≥380Н/мм²).

Заключение

1.На ОАО «НЛМК» поступил заказ фирмы «Siemens» на производство электротехнической изотропной стали марки М470-65АР со специфическими свойствами: В₂₅₀₀ ≥ 1,62 Тл, В₅₀₀₀ ≥ 1,72 Тл, В₁₀₀₀₀ ≥ 1,82,P_1,0/50 ≤ 2,0 Вт/кг, σ_т≥ 250 Н/мм², σ_в ≥380 Н/мм².

По существующей технологии производства марки М470-65А получить необходимые потребителю свойства не представляется возможным, т.к. значения магнитной индукциине удовлетворяют требованиям заказа фирмы «Siemens». Значения магнитной индукции по существующей технологии составляют В₂₅₀₀= 1,59Тл, В₅₀₀₀= 1,67 Тл, когда требования потребителя составляют В₂₅₀₀ ≥ 1,62 Тл,В₅₀₀₀ ≥ 1,72 Тл.

2. На I этапе разработана технология производства электротехнической изотропной стали марки М470-65АР из подката 0214, в котором содержание кремния составляет 1,10-1,25%, что значительно ниже в сравнении с содержанием кремния в подкате 0302 (Si=2,0-2,3%), используемый по существующей технологии.

Обработка металла производится с нормализацией горячекатаного подката при температуре полосы Т = 900-930 °С на скорости транспортировки полосы V = 20-25 м/мин.Температура отжига холоднокатаных полос в линии АНО: Т ≈ 1000 °С.

При холодной прокатке изменение суммарного обжатия в диапазоне 70-74

% не оказывает влияния на формирование магнитных свойств.

3. По разработанной технологии на Iэтапе получены показатели удельных 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) не удовлетворяющие требованиям фирмы «Siemens».Разработанная технология на I этапе позволяет получить ~ 50 % стали, соответствующей требованиям фирмы «Siemens».

Результаты исследований на стане холодной прокатки показали, что изменение суммарного обжатия не влияет на уровень магнитных свойств.

4. На IIэтапе была предложена технологияпроизводства электротехнической изотропной стали марки М470-65АР из подката 0213, в котором содержание кремния составляет 1,45-1,55%.

При температуре нормализации ~ 850ºС и температуре конечного отжига 950-970 ºС удалось стабилизировать механические свойства и получить требуемый уровень магнитных и механических свойств.

5. По разработанной технологии на IIэтапе получены показатели магнитных потерьP_1,0/50и предела текучести σ_т, удовлетворяющие требованиям фирмы «Siemens» (среднее значение P_1,0/50 составило 1,99 Вт/кг при требовании фирмы «Siemens» P_1,0/50 ≤ 2,0 Вт/кг; среднее значениеσ_т составило 269 Н/мм²при требовании фирмы «Siemens» σ_т ≥ 250 Н/мм²), чего не удалось добиться на I этапе. В то же время показатели остальных магнитных и механических свойств также соответствуют спецификации фирмы «Siemens».

6. Обработка по режимам, предложенным на II этапе позволяет получить ~ 90 % стали, соответствующих по уровню свойств марке М470-65АР по спецификации фирмы «Siemens» (В₂₅₀₀ ≥ 1,62 Тл, В₅₀₀₀ ≥ 1,72 Тл, В₁₀₀₀₀ ≥ 1,82,P_1,0/50≤ 2,00 Вт/кг,P_1,5/50≤4,70 Вт/кг, σ_т≥ 250 Н/мм², σ_в ≥ 380Н/мм²).

В настоящее время готовится изменение в действующую НД, которое включает в себя разработанную технологию производства электротехнической изотропной стали марки М470-65АР.