Дипломная работа: Проект термического отделения высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Годовая программа 150 тысяч тонн
Таким образом, правильный выбор состава сплавов и
технологических режимов обработки, обеспечивающих оптимальную стабилизацию
структуры – важнейшее условие получение ребровой текстуры.
Формирование ребровой текстуры в электротехнической стали – результат протекания вторичной
рекристаллизации [7].
Одним из условий для протекания вторичной рекристаллизации с
образованием ребровой текстуры является торможение нормального роста зерен (так
называемая "стабилизация матрицы"), которое в принципе может осуществляться:
а) при наличии дисперсной неметаллической фазы;
б) в условиях сегрегации примесных атомов на границах зерен;
в) под воздействием канавок термического травления (эффект
толщины);
г) в условиях текстурного торможения.
В промышленной анизотропной электротехнической стали,
стабилизация матрицы осуществляется включениями второй фазы.
Другим условием является исключение α↔γ –
превращений при окончательном отжиге листов. Для развития процесса
текстурообразования необходим определенный режим холодной прокатки, причем
наиболее важное значение имеет степень деформации (ε) при последней
прокатке. Оптимум ε приходится на 40 – 70% обжатия (при больших и особенно
при малых обжатиях текстура ослабляется почти до полного подавления при
деформациях, близких к кристаллическим).
Вторичная рекристаллизация в электротехнической стали
сопровождается резким изменением преимущественной ориентировки от рассеянной
многокомпонентной с главными составляющими типа {111} <112> и {112}
<110> ± 15° к однокомпонентной {110} <001>. В случае когда условия
отжига неблагоприятны для развития вторичной рекристаллизации, например при
высокой температуре, или большой скорости нагрева, в образующейся текстуре все
равно усиливается составляющая {110} <001>. Повышение термической
устойчивости дисперсной фазы, которая обеспечивает протекание вторичной
рекристаллизации, приводит к получению текстуры {110} <001> с уменьшенным
рассеянием.
В ходе первичной рекристаллизации зерна {110} <001>
возникают позже зёрна других ориентировок. Образование ребровой текстуры в
анизотропной электротехнической стали, объясняется ориентационной зависимостью
скорости роста кристаллитов. Т.е. в текстуре, которая создается после
завершения первичной рекристаллизации листа, зерна {110} <001> обладают
более высокой эффективной подвижностью границ, что позволяет наиболее крупным
из этих зерен в ходе нормального роста перед началом вторичной рекристаллизации
превзойти по размеру зерна других ориентировок.
Ребровая текстура образуется при вторичной рекристаллизации
вследствие того, что при окончательном отжиге на стадии первичной
рекристаллизации и нормального роста зерен в ней формируется такая
преимущественная ориентировка, при которой зерна {110} <001> имеют
границы с наиболее высокой эффективной подвижностью. Текстура матрицы,
обеспечивающая развитие вторичной рекристаллизации с формированием текстуры
{110} <001>, должна состоять из 35 – 38% зерен с ориентировкой {111}
<uvw> , 48 – 50% {112} <uvw>, 5 – 7% {110} <001> и 7 – 10%
{110} <001> [10].
Следует обратить внимание на роль дисперсной фазы и
сегрегации примесей на границах в обеспечении отбора ориентировок зерен,
превращающихся в зародыши вторичной рекристаллизации. Частицы дисперсной фазы
не только задерживают нормальный рост зерен, вызывая развитие вторичной
рекристаллизации, их тормозящее действие обеспечивает сохранение текстуры,
способствующей ускоренному росту крупных зерен с точной ориентировкой {110}
<001> и, следовательно, превращению в зародыши вторичной рекристаллизации
именно этих зерен. Для получения ребровой текстуры существенно сохранение
текстуры матрицы и во время вторичной рекристаллизации. Если ослабление
тормозящей силы, связанное с растворением дисперсных частиц, окажется слишком
значительным, в участках еще сохранившейся матрицы будет интенсивно развиваться
нормальный рост зерен, что уменьшит скорость роста центров вторичной
рекристаллизации с точной ориентировкой {110} <001> вследствие изменения
текстуры в этих участках. Кроме того, это приведет к возникновению зародышей
вторичной рекристаллизации с ориентировкой, отклоняющейся от {110} <001>.
Таким образом, отбор ориентировок крупных кристаллитов,
происходящий на стадии их превращения в зародыши вторичной рекристаллизации во
время нормального роста зерен, обеспечивает возможность образования ребровой
текстуры при вторичной рекристаллизации в электротехнической стали.
Формирование ребровой текстуры при вторичной рекристаллизации определяется не
только избирательным ростом, но и ориентированным зарождением [7].
Зародыши вторичной рекристаллизации с ориентировкой {110}
<001> возникают, в листах холоднокатаной стали в подповерхностных слоях
на глубине около 1/6 от толщины листа. На этих горизонтах поперечного сечения
оказываются усиленной составляющая {111} <uvw> текстуры матрицы вторичной
рекристаллизации и уменьшенным средний размер зерна. В средних слоях листа
условия менее благоприятны для формирования зародышей вторичной
рекристаллизации. Благодаря этому в листе с удаленным поверхностным слоем
вторичная рекристаллизация замедляется, а рассеяние ребровой текстуры
возрастает. Крупные зерна {110} <001>, находившиеся в подповерхностном
слое горячекатаной полосы, при холодной прокатке и первичной рекристаллизации вновь дают
зерна с точной ориентировкой {110} <001>, которые в ходе высокотемпературного отжига и
становятся зародышами вторичной рекристаллизации.
Образование ребровой текстуры при вторичной рекристаллизации
в анизотропной электротехнической стали, обусловлено тем, что при нормальном
росте, предшествующем вторичной рекристаллизации, кристаллиты с точной
ориентировкой {110} <001> растут быстрее зерен с другими ориентировками.
Благодаря этому большинство зародышей вторичной рекристаллизации имеет точную
ориентировку {110} <001>. Кроме того, и в ходе вторичной рекристаллизации
центры с точной ориентировкой {110} <001> растут быстрее центров с
отклоняющейся ориентировкой. Основная причина ускоренного роста зерен {110}
<001> как на инкубационном периоде, так и в ходе развития вторичной
рекристаллизации – благоприятная текстура матрицы вторичной рекристаллизации,
главная составляющая которой {112} <112> обеспечивает границам зерен
{110} <001> повышенную эффективную подвижность [7].
Технология производства
анизотропной электротехнической стали – сложный процесс в черной металлургии, в
котором сочетаются процессы выплавки, пластической деформации (горячей и
холодной) и термической обработки. Рассмотрим, основные этапы технологического
процесса производства анизотропной электротехнической стали.
Электротехническая
анизотропная сталь по сортаменту, магнитным свойствам, типу и коэффициенту
сопротивления покрытия должна соответствовать требованиям контрактов и заказов.
Технические требования,
правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и
хранение должны соответствовать отечественным и зарубежным стандартам (ГОСТ
21427.1-83, GB/T 2521-1996, ТУ 14-106-612-2001, ТУ 14-106-700-2003, ТУ
14-106-618-2001, ТУ 14-106-553-2001, EN 10107, ASТМ А876М, JIS 2553, DIN 46400/3 и др.).
Для производства
электротехнической анизотропной стали используются: горячекатаный подкат из
ЛПЦ-3 выплавки ККЦ-1, холоднокатаный или обезуглероженный подкат толщиной 0,70
мм обработанный по схеме ККЦ-1 - ЛПЦ-3 - ЛПЦ-2.
Холоднокатаный подкат
должен удовлетворять следующим требованиям:
- неплоскостность полосы
после прокатки должна быть не более 6 мм на 1 м;
- в поперечном сечении
толщина в середине и в точке, отстоящей от кромки на расстоянии 15 мм, не
должна иметь разницу более 0,02 мм;
на прокатанной полосе не
допускаются отпечатки валков глубиной (высотой) более 0,02 мм, сквозные дыры;
- толщина на концевых
участках полос должна быть не более 0,75 мм для подката толщиной 0,70 мм. Длина
утолщенных участков должна составлять не более 30 м (контролируются по
диаграммам толщины).
- прокатанный рулон
должен быть обвязан по периметру обручной лентой и замаркирован с сохранением
исходного номера перед прокаткой. Подмотка в исходный рулон участков из других
рулонов запрещается.
- телескопичность рулона
должна быть не более 10 мм, отдельные витки не должны выступать более, чем на 5
мм.
Каждый рулон, поступающий
в травильно-прокатный участок из ЛПЦ-3, взвешивается на весах вальцовщиком по
сборке и перевалке валков. Масса рулонов записывается в паспорт плавки и журнал
учета массы рулонов вальцовщиком по сборке и перевалке валков
1. Выплавка в
кислородно-конверторных печах ККЦ-1.
Выплавка анизотропной стали, производится в конверторных
печах кислородно-конверторного цеха
2. Горячая
прокатка слябов в ЛПЦ-3 на полосу толщиной 2,5 мм.
Нагрев под горячую прокатку в ЛПЦ – 3 производится в
методических печах строго поплавочно. Слябы прокатываются на стане "1320".
В черновой клети семь проходов. Обжатие с 150 до 15 мм. Температура начала
прокатки 1100 °С, температура конца прокатки 910 °С. Чистовая клеть с печными
моталками в 3 прохода, обжатие с 15 до 2,5 мм. Скорость прокатки 3,6 – 7,2 м/с.
Температура конца прокатки полосы должна быть в пределах 890 ºС – 920 °С.
После прокатки лента подвергается душированию для предотвращения образования
цементита третичного, который охрупчивает сталь. Готовые рулоны передаются по
подземному цепному транспортеру в цех холодной прокатки
ЛПЦ – 2. Готовая горячекатаная полоса должна отвечать
следующим требованиям:
·
Номинальные
размеры (толщина 2,5 ± 0,1 мм, ширина 870 + 15 мм);
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 |
