Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшую роль а увеличении энерговооруженности промышленности играют качественные холоднокатаные электротехнические стали. От характера и степени совершенства развивающееся в них текстуры зависят величина потерь энергии в распределительных трансформаторах, реализуемая мощность электростанций и других энергосиловых установок. В холоднокатаных электротехнических сталях необходимо обеспечить в процессе рекристаллизации формирование текстур разного типа: в анизотропных - ШО}<001>; {100>
Уменьшение потерь энергии на перемагничивание в текстурован-ной электротехнической стали на 0,1 Вт/кг дает возможность снизить потери мощности в трансформаторах на 15%, уменьшить вес и размеры* индукционных преобразователей на 15... 25 7. .
Для изготовления магнитопроводов трансформаторов применяется магнитомягкий сплав Fe-3%Si, имеющий узкую петлю гистерезиса, малую коэрцетнвную силу, высокую магнитную индукцию и проницаемость, а такие низкие потери на гистерезис и вихревые токи. Уровень магнитных свойств определяется степенью совершенства ребровой текстуры (текстуры Госса (110)С001]). При разориентацші между ребровыми зернами в 2... 3 достигаются оптимальные'параметры доменной структуры и обеспечиваются значения магнитной индукции Вюо>1,92 Тл при потерях на перемагничивание Р» 7/so<i,08 Вт/кг. Получение стали с указанными параметрами является сложной задачей, что связано не только с ограниченными возможностями существующего оборудования на отечественных предприятиях, но и с отсутствием критериев контроля качества металла после основных технологических операций, позволяющих регулированием технологических параметров получать в готовом металле текстуру, обеспечивающую высокие служебные свойства.
Как показали исследования, выполненные в ИФМ УЩ, ЦНИИЧМ, НИИМ и ряде других передовых отечественных и зарубежных специализированных предприятиях, важнейшую роль в формировании качественного металла играет структурная и текстурная неоднородность на промежуточных этапах производства холоднокатаной стали, а также параметры распределения дисперсных фаз, тормозящих нормальный рост зерен.
- 4 -Дедью настоящей работы явилось:
1. Изучение трансформации сульфидных дисперсных фаз на всех стадиях производства анизотропной электротехнической стали и уточ некие их роли в формировании текстуры металла.
-
Формирование требований к структуре на промежуточных эта пазе производства анизотропной электротехнической стали и разработка метода прогнозирования свойств холоднокатаной стали.
-
Разработка физических основ технологии производства электротехнической стали нового типа с комбинированной структурой пі длине полосы, а также поиск путей совершенства текстуры в сталях, производящихся по традиционным технологическим вариантам.
Научная новизна работы:
1. Впервые исследована трансформация дисперрных сульфидны;
частиц на различных этапах производства анизотропной холодноката
ной электротехнической стали, включая кинетику выделения сульфидоз
при горячей прокатке в черновой и непрерывной группах клетей.
-
Вскрыта роль неоднородности структуры и распределения дисперсных фаз при формировании текстуры, а также роль частиц в выборе ориентации растущих зерен.
-
Уточнены и сформулированы структурные критерии, предопределяющие качество электротехнических сталей на промежуточных этапах производства, и разработаны методы прогнозирования магнитньи свойств холоднокатаной анизотропной стали по динамике структурньи изменений горячекатаного подката;
-
Разработаны рекомендации по совершенствованию технологии производства электротехнической стали, направленные на увеличение плотности и однородности распределения дисперсных фаз в подкате.
-
Впервые показана возможность улучшения показателей работь шихтованных трансформаторов за счет снижения анизотропии магнитных свойств электротехнической стали в магнитопроводах на участках изменения направления магнитного потока.
-
Систематизированы пути подавления развития вторичной рекристаллизации на регламентированных участках холоднокатаной полось при проведении высокотемпературной обработки.
-
Впервые предложены технологические схемы производства нового типа электротехнической стали с комбинированной текстурой, определенным образом изменяющейся по длине полосы.
Использование результатов работы: Установленные закономерности выделения дисперсных сульфидных частиц при горячей прокатке
анизотропной электротехнической стали использованы при составлении проекта реконструкции стана 2300/1700 ЧМК..
Освоение рекомендаций, направленных на совершенствование горячей прокатки, включающих регламентирование скоростей охлаждения при горячей прокатке в температурной области выделения дисперсных частиц; дифференцирование температурно-деформационных режимов горячей прокатки в зависимости от содержания в стали элементов, образующие ингибиторные фазы; увеличение деформации при холодной прокатке с повышением степени стабилизации матрицы частицами дисперсных фаз, позволило повысить качество анизотропной электротехнической стали, производимой из'металла поставки ЧЖ Эффект от внедрения разработок составил 4 млн. 850 тыс. рублей, доля диссертанта - 420 тыс. рублей (в ценах 1991 года).
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на:
-
Пятом, шестом, седьмом, восьмом и девятом Всесоюзных совещаниях по физике и металловедению электротехнических сталей и сплавов (Челябинск,1978г; Ашз, 1981г; Владимир, 1984т; Липецк, 1988г; МИНСК,199ІГ).
-
На Всесоюзном коллоквиуме по современным методам контроля металлопродукции на предприятиях черной металлургии, Мэсква, 1986, 20-25 мая.
-
Научно-технической конференции "Проблемы повышения качества магнитомягких материалов", Свердловск, 1986, 12-13 июня.
-
Пятой и шестой Всесоюзных конференциях "Текстура и рекристаллизация в металлах и сплавах" (Уфа, 1987г.; Свердловск, 1991г.).
-
48-й Научно-технической конференции ЧГТУ, Челябинск, 1996 г.
-
2-й Международной специализированной . выставке "Шталлур-гия-96", Челябинск, июнь 1996 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 печатных работы, получено 5 авторских свидетельств.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, приложения и библиографического списка из 210 наименований. Содержит 163 страницы машинописного текста, 50 рисунков, 20 таблиц. В качестве приложения представлены копии актов внедрения.
