Структуро- и текстурообразование в электротехнической анизотропной стали, изготовляемой с использованием процесса азотирования

• Автор: Гомзиков, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.16.01, 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

1. Аналитический обзор.

1.1. Требования, предъявляемые к химическому составу электротехнической анизотропной стали.

1.2. Основные технологии производства электротехнической

анизотропной стали

1.3. Горячая прокатка. .

1.4. Отжиг после горячей прокатки.

1.5. Преобразование текстуры электротехнической анизотропной стали при

холодных деформациях и рекристаллизационных отжигах.

1.6. Гипотеза Харасе о протекании вторичной рекристаллизации при производстве электротехнической анизотропной стали методом приобретенного ингибитора

1.7. Постановка задачи исследования.

2. Материалы и методики исследований

2.1. Материалы для исследований.
2.2. Методики исследований
3. Формирование структуры электротехнической анизотропной стали при использовании процесса азотирования
3.1. Структура азотированного слоя технического сплава Ре
и идентификация находящихся в нем нитридных фаз.
3.2. Влияние типа окисной пленки на кинетику процесса азотирования технического сплава Ре3.
3.3. Поведение азота в техническом сплаве Ре3
в процессе высокотемпературного отжига
3.4. Выводы к главе 3.
4. Формирование структуры и магнитных свойств электротехнической анизотропной стали, производимой по методу приобретенного ингибитора
4.1. Влияние исходной обработки на конечные магнитные свойства
готовой электротехнической анизотропной стали, производимой
по методу приобретенного ингибитора.
4.2. Влияние обработки деформационным старением между проходами
во время однократной холодной деформации на конечные магнитные свойства
готовой электротехнической анизотропной стали, производимой
по методу приобретенного ингибитора.
4.3. Влияние нормального роста зерна перед азотированием на конечные магнитные свойства готовой электротехнической анизотропной стали, производимой по методу приобретенного ингибитора
4.4. Выводы к главе 4.
5. Применение азотирования в производстве электротехнической анизотропной стали
ннтрндномедного варианта ингибирования
5.1. Эволюция ингибиторной фазы 1 в техническом сплаве 3i
в течение технологического цикла его обработки.
5.2. Исследование влияния азотирования электротехнической анизотропной стали, проводимого после обезуглероживающего отжига на ее макроструктуру и конечные магнитные свойства
5.3. Влияние процесса азотирования на формирование текстуры и структуры электротехнической анизотропной стали нитридномедного варианта ингибирования на этапах протекания в ней первичной и вторичной рекристаллизаций.
5.4. Исследование влияния азотирования электротехнической анизотропной стали, проводимого во время высокотемпературного отжига, на ее макроструктуру и конечные магнитные свойства
5.5. Гипотеза о механизме протекания вторичной рекристаллизации в техническом сплаве 3 i, приводящей к возникновению совершенной однокомпонентной текстуры в готовой электротехнической анизотропной стали
5.6. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


Алюминий является обязательным элементом в исходном химическом составе ЭАС, производимой методом приобретенного ингибитора, т. А1Ы при азотировании стали. Из опыта производства стали класса Н1В известно, что концентрация А1 в твердом растворе, т. А1, которое необходимо непосредственно для образования ингибиторной фазы, должна составлять 0,5. Однако при получении общего количества А1 в стали необходимо учитывать наличие в ней кислорода, азота и титана. Обычно после выплавки в ЭАС содержится 0,2. А1 нерастворимое соединение АЬОз, частицы которого сохраняются в стали при любой дальнейшей обработке, что отрицательно сказывается на магнитных свойствах ЭАС. Таким образом, исходя из того, что Ад1 гмоль, а Ао гмоль можно сделать вывод, что 0,2. А1. Концентрация после выплавки стали составляет обычно 0,4. ММК, характерно также содержание Тл в количестве примерно 0,7 мас Титан, взаимодействуя с 1, образует трудно растворимые нитриды ТО. Т1 связывают примерно 0,2 . Ы концентрация в стали после выплавки, мас. Т концентрация И в стали, мас. Ап атомный вес Т, гмоль. Таким образом при содержании в стали после выплавки 0,4. А1Ы уйдет . А1 Ам гмоль, Ап гмоль. Наиболее вредной примесью в готовой ЭАС является углерод. Углерод стабилизирует уфазу. Наличие ау превращения на последних стадиях обработки стали может приводить к возникновению фазового наклепа, измельчению зерна и нарушению кристаллографической текстуры, а следовательно, к росту коэрцитивной силы и снижению магнитной проницаемости. Образуя твердый раствор с железом при малых количествах, углерод увеличивает удельное сопротивление сплавов, снижая тем самым потери на вихревые токи. Однако, при этом возрастает коэрцитивная сила и потери на гистерезис. В итоге общие потери возрастают. А1аог Ы ААтОТ1АаАы,
А1общ А1тр. А
только его содержанием в материале, но и формой, в которой он находится в сплаве, а также дисперсностью карбидной фазы. При содержании углерода в готовой стали до 0. Таким образом, в готовой ЭАС и перед завершающим этапом обработки стали высокотемпературный отжиг содержание углерода в ходе обезуглероживающего отжига необходимо по возможности минимизировать до 0. Однако с точки зрения формирования структуры и текстуры в ходе обработки стали присутствие углерода в стали после выплавки необходимо в значительно больших количествах. В сульфидном варианте ингибирования ЭАС углерод затрудняет растворение , при нагреве перед горячей прокаткой ГП. По этой причине его концентрация должна быть ограничена сверху 0. Полное отсутствие углерода в стали приводит к разрастанию укрупнению зерна при ГП, особенно в центральных слоях металла, что весьма отрицательно сказывается на дальнейших текстурных преобразованиях и ухудшает магнитные свойства готовой ЭАС, а также приводит к охрупчиванию металла при холодной прокатке. Нижний, экспериментально установленный, предел содержания углерода для стали сульфидного варианта составляет 0. Роль углерода в стали нитридномедного варианта ингибирования, вероятно, более важна. Являясь сильным аустенитообразующим элементом, углерод при нагреве перед высокотемпературной деформацией и в процессе самой ГП способствует образованию фазы. Растворимость азота в аустените, по сравнению с ферритом, в несколько раз выше . По этой причине фаза служит аккумулятором азота при температурах ГП. В процессе охлаждения после высокотемпературной деформации значительная часть азота фиксируется в продуктах распада аустенита феррите и карбидах. При дальнейшей обработке за счет наличия областей с избыточным содержанием азота в стали выделяются дисперсные вторичные 1, являющиеся более лучшими ингибиторами нормального роста зерна по сравнению с нитридами выделившимися в процессе ГП . Таким образом, обобщая все вышеизложенное, а также опираясь на приводимые в литературе данные, можно констатировать, что количество углерода в стали после выплавки зависит от варианта ингибирования стали и составляет 0. ЭАС. Роль углерода в ЭАС, производимой методом приобретенного ингибитора, на сегодняшний день не до конца ясна и остается открытой темой для исследований.