172218. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilikonacélok előállítására
3 172218 4 acélok előállítása folyamán inkább célszerű a szemcsenövekedést gátló anyag mennyiségének a növelése oldhatóságának határáig, mint bizonyos mennyiségű mangánszulfid vagy más már jelenlevő anyagok helyettesítése az inhibitor oldhatóságának határáig. A találmány alapja tehát az a felismerés, hogy a szemcsenövekedés szelektív módon gátolható akkor, ha egynél több precipitátum van jelen az acélban, és ezeket a pótlólagos precipitátumokat az acélban már jelenlevő szén és/vagy nitrogén segítségével alakítjuk ki oly módon, hogy alkalmas karbidképzőket vagy nitridképzőket adunk az acélhoz. Megfelelő karbid- vagy nitridképzők olyan anyagok lehetnek, amelyeket az eljárás folyamán lényegében eltávolíthatunk a mágneses tulajdonságok romlásának elkerülése érdekében. A találmány szerinti, mágneses célokra használható, rendezett szemcséjű, lemezek vagy szalagok előállítására alkalmas szilikonacél a vason és szennyező anyagain kívül 0,02—0,06 súly% szenet, 0,02—0,035 súly% ként, legfeljebb 0,01 súly% nitrogént, valamint 2,0—4,0 súly% szilíciumot és 0,06—0,10 súly% mangánt, továbbá legalább egyfajta elegendő mennyiségű karbidvagy nitridképzőt tartalmaz az olvadékban levő szénnel vagy a nitrogénnel való egyesülésre. Valamely megfelelő acél az, amelynek a széntartalma 0,02—0,035 súly0 o tartományban van. Abban az esetben, ha a karbidok vagy a nitridek mennyisége nem elegendő ahhoz, hogy az előnyös szemcsenövekedés biztosítva legyen, a koncentrációt az acél szén- és/vagy nitrogénszintjének, a karbid- vagy nitridképzők koncentrációjának egyidejű emelésével növelhetjük. A karbid- vagy nitridképző olyan anyag lehet, amely kedvezően egyesül az acélban levő nitrogénnel és megfelel annak a követelménynek, hogy nitrid formában könnyen eltávolítható az eljárás későbbi lépésében, vagy olyan anyag, amely a később előállítandó elektroacél mágneses tulajdonságait nem rontja. Megfelelő nitridképző elem például a vanádium, amely olyan mennyiségben alkalmazható, hogy legfeljebb 0,1 súly% koncentrációban legyen jelen, de más elemek, így titán vagy titánvegyületek is bevihetők az acélba, amelyet ismert módon lemezekké vagy szalagokká hengerelünk. A találmány szerint a szemcseorientált hengerelt terméket úgy állítjuk elő, hogy a fent megadott összetételű acélolvadékot titán vagy vanádium olyan mennyiségével oltunk be, amely a feldolgozás során az acélban titán- vagy vanádium-karbidként vagy -nitridként kiválva kedvező szemcsenövekedést biztosít, majd az olvadékot tömbbé alakítjuk, 1350 és 1400 °C között hevítjük, 900 és 1395 °C között melegen hengereljük, majd 900 és 950 °C között megeresztjük, hideg hengerlésnek vetjük alá, adott esetben ismét megeresztjük, és hidegen hengereljük, majd a kívánt méretű terméket dekarbonizáljuk és temperáljuk. Például úgy járhatunk el, hogy vanádiumot a rendelkezésre álló nitrogénnel reagálni képes mennyiségben tartalmazó acélöntecset tömbbé alakítjuk, amelyet 1350—1400 °C-os hőmérsékleten hevítünk, és így lehetővé tesszük, hogy a mangánszulfid és vanádiumnitrid oldatba menjen. A tömböket ezután melegen szalagokká hengereljük, amelyeket ezt követően 900—950 °C-on legfeljebb 4 percig megeresztünk az elsődleges hidegredukció előtt, amelynek során a megeresztett forró szalagot körülbelül kétszeres végső méretre hidegen hengereljük. A hagyományos eljárás folyamán az elsődleges hidegredukciónak alávetett anyagnak legfeljebb 4 percig tartó közbenső megeresztése következik körülbelül 900 °C-on, lényegében annak végső méretét megadó utolsó hideghengerlés előtt. Ezután egy széntelenítő megeresztés következik annak érdekében, hogy a széntartalmat 0,005 súly° n alá csökkentsük. Megfelelő dekarbonizáló megeresztést akkor érünk el, ha a szalagot 800—850 °C-on, nedves hidrogéngáz-légkörben hevítjük, de más redukáló légkörben, például nedves nitrogén-hidrogéngáz-elegyben is dolgozhatunk. A dekarbonizált szalagot magnéziumoxiddal bevonjuk, feltekercseljük, és 1150—1200 °C-on 24 óra hosszat feszültségmentesítő temperálásnak vetjük alá annak érdekében, hogy a kívánt kedvező szemcsenövekedést érjük el, és megfelelő mágneses tulajdonságokat biztosítsunk az anyagnak. Azt találtuk, hogy vanádiumnak vagy más megfelelő karbid- vagy nitridképzőnek a jelenléte lehetővé teszi az egyik hidegredukció és az ezt követő közbenső megeresztés elhagyását is, és az így előállított elektroacél vagy szalag mágneses jellemzői változatlanok maradnak. A találmány szerinti eljárás ennek megfelelően rendezett szemcséjű elektroacél vagy szalag olyan előállítását is magában foglalja, amelynek során olyan tömböt készítünk, amely a vason és annak szennyezőin kívül 0,02—0,06 súly% szenet, 0,02—0,035 súly% ként, legfeljebb 0,01 súly% nitrogént, valamint 2,0—4,0 súly% beadagolt szilíciumot és 0,06—0,10 súly% mangánt, továbbá megfelelő mennyiségű karbid- vagy nitridképzőt tartalmaz, amely elegendő az acélban levő szénnel vagy nitrogénnel való egyesülésre, a tömböt 1350—1400 °C-on hevítjük, majd melegen hengereljük 900—1300 °C~on, a forró szalagot 900—950 °C-on megeresztjük, és hidegen lényegében végső méretre hengereljük, majd a hidegen redukált szalagot dekarbonizáló megeresztésnek vetjük alá. A tömböt általában melegen olyan szalaggá hengereljük, amelynek a vastagsága 1,5 mm és 3,0 mm között van. A nitrid-precipitátumok tekintetében a dekarbonizáló megeresztésnél a szén 0,005%-ra vagy kisebb értékre csökkenhet, bár magasabb szénszintek is megengedhetők, és az hasznos lehet ennél a lépésnél, az említett 0,005% feletti mennyiséget azonban az eljárás későbbi fázisában, a temperálás során eltávolítjuk. Karbid-precipitátumok tekintetében a szén eltávolítását a dekarbonizálásnál úgy szabályozhatjuk, hogy elegendő szén maradjon vissza annak érdekében, hogy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
