Управление структурой и текстурой электротехнической анизотропной стали с нитридным ингибированием

• Автор: Лобанов, Михаил Львович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 242 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПНАЯ С ГДЛЬ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

1.1 История развития материала для магнитопроводов трансформаторов.

Промышленные способы производства электротехнической анизотропной стали

1.2 Мировое производство электротехнической анизотропной стали.

1.3 Преобразования текстуры па этапах промышленного производства электротехнической анизотропной стали

1.4 Вторичная рекристаллизация в электротехнической анизотропной стали как

основной процесс, ответственный за формирование текстуры

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ АУСТЕНИТА НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ.
2.1 Химический состав уфазы в элекгротехнической анизотропной стали при температурах горячен прокатки

2.2 Влияние аустенита на растворимость нитридных фаз в

электротехнической анизотропной стали
2.3 Формирование структуры электротехнической анизотропной стали
в процессе горячей прокатки.
2.4 Роль аустенита при формировании ингибиторной фазы
в электротехнической анизотропной стали
2.5 Влияние аустенита на морфологию вторичнорекристаллизованных зерен
в электротехнической анизотропной стали
2.6 Оптимальное количество аустенита в электротехнической анизотропной
стали нитридного зарнаита ингибирования
2.7 Влияние легирующих элементов на количество аустенита при ГП и
конечные магнитные свойства электротехнической анизотропной стали
2.8 Использование результатов исследования для повышения
качества электротехнической анизотропной стали в промышленном производстве
2.9 Выводы
ГЛАВА 3. ХИМИКОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ
АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ
3.1 Основные стадии формирования электроизоляционного покрытия
3.2 Обезуглероживающий отжиг.
3.2.1 Собственно обезуглероживание стали
3.2.2 Окисление стали при обезуглероживающем отжиге японская модель
3.2.3 Результаты исследования окисления стали нитридномедного варианта
при обезуглероживающем отжиге
3.2.3.1 Структура зоны внутреннего окисления после обезуглероживающего отжига
3.2.3.2 Модель окисления стали по экспериментальным данным.
3.2.3.3 Влияние различных факторов на процессы, происходящие
при обезуглероживающем отжиге
3.3 Электроизоляционное покрытие электротехнической анизотропной стали.
3.3.1 Влияние величины зоны внутреннего окисления после обезуглероживающего отжига на толщину грунтового слоя после высокотемпературного отжига.
3.3.2 Влияние влажности атмосферы на формирование грунтового слоя в
процессе высокотемпературного отжига.
3.3.3 Механизм формирования грунтового слоя в процессе высокотемпературного
отжига.
3.4 Азотирование электротехнической анизотропной стали.
3.4.1 Методика азотирования
3.4.2 Структура азотированного слоя
3.4.3 Влияние температуры и структурного состояния поверхности
электротехнической анизотропной стали на процесс ее азотирования.
3.4.4 Эволюция азота в электротехнической анизотропной стали
в процессе высокотемпературного отжига.
3.5 Использование результатов исследования при производстве
электротехнической анизотропной стали
3.6 Выводы.
ГЛАВА 4. РОЛЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ РАЗОРИЕНТАЦИЙ В ФОРМИРОВАНИИ ТЕКСТУРЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗО ТРОПНОЙ СТАЛИ
4.1 Кристаллография специальных разориентаций.
4.2 Распределение вторичнорекрнсталлизованных зерен в электротехнической анизотропной стали по углам.
4.3 Особенности холодной деформации и первичной рекристаллизации монокристалла
сплава 3i0.5, связанные с двойникованием.
4.3.1 Текстурная наследственность в монокристалле с ориентировкой .
4.3.2 Переориентация кристаллической решетки при деформации
4.3.3 Эволюция двойников в процессе деформации
4.3.4 Первичная рекристаллизация, связанная с двойниками, в деформированном монокристалле изначальной ориентировки .
4.4 Механизм образования полос сдвига при холодной деформации элекгротехнической анизотропной стали
4.4.1 Модель образования полос сдвига с дискретным набором ориентаций.
4.4.2 Кристаллографическая модель аномального двойникования
по системе .
4.5 Выводы
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ЗЕРНА И ДОМЕННУЮ СТРУКТУРУ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Формирование ребровой текстуры в ЭАС происходит при высокотемпературном отжиге в процессе вторичной рекристаллизации ВР, аномальный рост зерен, которой предшествует достаточно сложная последовательность технологических операций, определяющая изменения как структуры, так и текстуры стали. Необходимым условием развития процесса ВР является предотвращение нормального роста зерен за счет стабилизации структуры первичной рекристаллизации дисперсными включениями второй фазы, называемой также ингибиторной. В качестве ингибиторных фаз при производстве ЭАС в настоящее время используются сульфиды и селениды марганца , и нитриды алюминия 1. В русскоязычной литературе технологию производства ЭАС зачастую называют по типу используемой ингибиторной фазы сульфидная, сульфонитридная, нитридная и т. Патент Госса лег в основу промышленного метода производства электротехнической анизотропной стали, разработанного американской фирмой Аппсо i в русскоязычной технической литературе так называемый сульфидный вариант в сороковые годы двадцатого века. В патенте Госса предусматривался конечный отжиг в проходных печах, поэтому получаемый по этому способу материал имел сравнительно высокие удельные потери. Агтсо i , в настоящес время АК , далее по тексту Агтсо разработала технологию обезуглероживающего отжига в среде увлажненного водорода для проходных агрегатов, а высокотемпературную термообработку для реализации ВР и рафинирования материала осуществляла в колиаковых печах при длительных выдержках. Высокотемпературный отжиг ВТО потребовал мер, защищающих металл от сваривания во время термической обработки. Фактически методом Аписо текстурованная кремнистая сталь производилась как композитный материал, имеющий керамическое покрытие грунтовый слой, на который был нанесен слой солей ортофосфорноЙ кислоты фосфатов, характеризующееся наличием электроизолирующего эффекта 7. Технология производства ЭАС , ставшая в настоящее время классической, после выплавки и горячей прокатки включает следующую последовательность операций рис. С, первая холодная прокатка со степенью деформации . Нг 2, увлажненной до температур точки росы . С Н0 Н 0. Типичный химический состав после выплавки ЭАС сульфидного варианта ингибирования в англоязычной литературе вариант представлен в таблице 1. ЭАС, производимая по варианту , в номинальной толщине 0, мм характеризуется магнитной индукцией в поле 0 Ам Вш 1,. Тл, магнитными потерями Р 1,7 1,. Вткг. В англоязычной технической литературе ЭАС с подобным уровнем электромагнитных свойств обычно обозначается или обычная текстурованная сталь. Макроструктура материала, произведенного по сульфидной технологии, является сравнительно мелкозернистой 2. Фирма продала лицензии на производство ЭАС по сульфидной технологии фирмам Ii США в году и США в году. Начиная с года продавала лицензии на производсгво как горячекатаной, так и холоднокатаных сталей в другие страны 7. До начала семидесятых годов двадцатого века ЭАС производилось по лицензиям фирмы . Остальные стали также изготовлялись методами, по параметрам и последовательности технологических операций близкими к сульфидной технологии 7. Рисунок 1. Таблица 1. Вариант ингибиторная фаза Концентрации элементов, масс. Д 0,5. I 0,5. I нитридномедный I 0,5. Всо1. Тл Р . Вткг ЧМКВИЗ. Россия бсульфидная технология Ваоо1, Тл Р 1, 1. Вткг, Лгшео. США в сульфидная технология Воо1. Тл Р,1. Вткг 1. Китай г сульфонитридная технология Во 1, Тл Р. Вткг, . Япония д сульфонитридная технология Во1. Тл i. Вткг Агшео, США с технология i Воо 1, Тл . I, Вткг i, Япония ж нтридномедная технолоия ВС1. Тл Р. Вткг ММКВИЗ. Россия з нитридномедная технология Вос. Тл Р. Вткг ММКВИЗ. Россия и нитридная технология Вко1. Тл Вткг Vv . Чехия к технология приобретенного ингибитора 1. Тл Р 1,. Рисунок 1. Макроструктура ЭАС различных вариантов производства толщина всех образцов 0. Рисунок 1. С1Жм1 . О.Лго. Т4 КмЬ,Якм. Ий. ЯЧ. АПа Лтс4. Има. Ч.,
МаЛ. ТГ армамаа. Ма Мгб АЖ
1 А
Рокс. США. США. ВЮСтма. Тки. Итым . ЫША1ЧоЧИЬияиД 1 М6. КМС. Ро. Мроа Лмс Софсааооо 1. С. Японца. ДОМяБеБЬ. Ас. Бразилиа. ГксЬАЧ. Ыргсч4с1 Поаш. ТкузмпКпфр. Германца. Мп1. ШТБСО. Кита1. Мзб. Роасо. Южш Кореа. АК Б1. США. Мгб. Соря. Везжгобритамив. ВИМлтаи. Ч.Ы. Мг6А1 НЛМК. Росси а. А1К0 . А4Си
г. Рисунок 1.