Поверхность электротехнической анизотропной стали

на криволинейной машине в слябы.

Тема 4

3.5…4 часов. Горячая прокатка слябов на непрерывном широкополосном стане в полосу толщиной ~ 2.5 мм. Толщина раската после черновой горячей прокатки 40…50 мм. Температура конца чистовой прокатки 920…960°С. Температура смотки полосы в рулон 540…580°С.

Тема 4

в процессе обезуглероживающего отжига, являющегося одной из обязательных промежуточных операций в технологическом цикле производства любого варианта ЭАС, поскольку уже перед завершающим этапом обработки (высокотемпературный отжиг - ВТО) концентрация углерода в стали должна быть сведена к минимуму и составлять величину не более 0,003 мас. %.

сульфо-нитридного вариантов, ОО осуществляют после прокатки полосы на конечную толщину (0,23…0,35 мм) в азото-водородной газовой смеси (обычно 75 % H2 + 25 % N2), увлажненной до состояния точки росы 69°С. Применяемые для обезуглероживающего отжига ЭАС нитридно-медного варианта газовые смеси отличаются пониженным содержанием водорода (5 % H2 + 95 % N2), и сравнительно низкой точкой росы ~ 20°С. ОО для этого варианта обработки осуществляют в промежуточной толщине (0,65…0,75 мм).

• Обезуглероживание проводят на непрерывных протяжных агрегатах вертикального или горизонтального типов (на «ВИЗе» соответственно АРО и АОО) в условиях прямого доступа увлажнённой азотоводородной газовой смеси к обеим поверхностям полосы, нагретой до температур ~ 790…860°С. Основными технологическими параметрами ОО являются: температура, время и окислительный потенциал PH2O/PH2 печной атмосферы, определяемый соотношением в ней водяных паров и водорода. Температура и содержание H2O и H2 в атмосфере печи контролируется штатными приборами печей, а время отжига определяется скоростью транспортировки полосы и длиной камер нагрева (КН) и выдержки (КВ).

• Основным процессом, реализующимся при ОО электротехнической стали, является удаление атомов углерода из металла в атмосферу, состоящее из нескольких стадий. В процессе ОО средняя концентрация углерода в стали снижается по закону, близкому к экспоненциальному, одновременно с этим в металле возрастает количество кислорода.

толщина полосы, которая рассматривается как удвоенный эффективный диффузионный путь, проходимый атомами элемента за время τ

H2O + Fe ↔ FeO + H2;
2H2O + Si ↔ SiO2 + 2H2;
H2O + Fe + Si ↔ Fe2SiO4 + H2

• Удаление углерода происходит из-за низкой его растворимости в кремнистом феррите. Процесс обезуглероживания заключается в диссоциации (растворении) углеродосодержащих фаз при высокой температуре, транспортировке (диффузии) углерода к поверхности полосы стали, переходе атомов из твердого раствора на поверхность и окисление углерода кислородом атмосферы отжига, с последующим уходом образующихся соединений в газовую фазу. Наиболее медленной стадией процесса обезуглероживания является диффузия (как протекающая в твердом теле).

H2O(в атмосфере) + C (в Fe-3%Si) → CO↑ + H2↑

of O2 (H2O/H2)

Тема 4

exposure
/ peel-off glass film

Тема 4

покрытия и последующем высокотемпературном отжиге

Тема 4

4

4

водного раствора смеси Al(OH)3, H3PO4 и SiO2 и взаимодействие образовавшейся соли с грунтовым слоем при температурах 790…850°С в течение короткого времени (нескольких десятков секунд). В процессе нанесения раствор AlPO4 пропитывает пористый грунтовый слой, после чего элементы соли внедряются и диффундируют в поверхность стали. Образуется беспористый конгломерат сложного химического состава.

• Влияние покрытий на маг­нитные свойства стали объясняется действием упругих напряжений, воз­никающих при формировании покрытий. Коэффициент термического расширения стали зна­чительно выше, чем у покрытия. Поэтому при остывании покрытие препятствует уменьшению размеров стали и в поверхностном слое ста­ли создаются растягивающие, а в покрытии сжимающие упругие напря­жения.

• Нанесение электроизоляционного покрытия производится гуммированными роликами. Полоса с нанесенным раствором, поступает в печь агрегата выпрямляющего отжига, где в первых четырех зонах осуществляется сушка покрытия. Затем полоса попадает в зону выпрямляющего отжига, где вместе с формированием покрытия осуществляется отжиг металла с целью снятия рулонной кривизны. Скорость транспортировки полосы на АВО регламентируется в соответствии с типом покрытия и толщиной стали в пределах (28-60 м/мин).

и культуры производства на рулонах ЭАС возникают дефекты, которые негативно сказываются на эксплуатационных свойствах сердечников трансформаторов или даже делают сталь непригодной для использования.

• Дефекты возникают на всех переделах производства, однако большинство из них окончательно формируется в процессе высокотемпературного отжига ЭАС - либо в виде дефектов поверхности, либо в виде дефектов плоскостности. Дефекты становятся видимыми в процессе окончательной обработки ЭАС при проведении выпрямляющего отжига с нанесением электроизоляционного покрытия на АВО (АЭИП).

Данный материал служит для:
- облегчения распознавания дефектов ЭАС;
- однозначной и правильной идентификации дефектов ЭАС;
- правильного описания выраженности и расположения дефектов ЭАС по длине и ширине полос стали.

Правильное выполнение описанных выше операций необходимо для:
1) рациональной порезки рулонов на участке отделки с целью получения максимальных количества и качества готовой продукции;
2) отслеживания и устранения технологических проблем, возникающих на АВО и предшествующих ему переделах.

Тема 4

выкрошка (010), дыры, заломы (603), разрывы по границе зерен (522), рванины, царапины (14), заусенцы. Сварка при ВТО, связанная с дефектами сплошности (29)

Тема 4

по газовому пузырю»

В любом месте по длине и ширине рулона

В любом месте по длине и ширине рулона

009 Степень выраженности: тяжелая

009 Степень выраженности: тяжелая

029 Степень выраженности: тяжелая

029 Степень выраженности: тяжелая

кромкам в конце рулона

Внутренние витки рулона, на расстоянии 1/8-1/9 длины рулона (1-1,5 т), на некотором расстоянии от кромки полосы

Изображения увеличены

Причина образования:
603 - повреждение натянутой кромки на обводных роликах до входа в печь;
522 - термомеханические напряжения на витках внутренней части рулона из-за градиента температур при охлаждении рулонов в процессе ВТО

603 Степень выраженности: тяжелая

603 Степень выраженности: тяжелая

522 Степень выраженности: тяжелая

наддав (604), вытяжка (607), термический наддав (13), наддав по плоскости (531)), рулонная кривизна, разнотолщинность (32), серповидность.

Тема 4

образования: деформация кромки полосы со стороны посада в результате -
1) нарушения технологии установки рулонов на литье; 2) использования дефектного литья.

расстоянии от кромки

внутренние витки рулона в средней части по ширине полосы

604 Степень выраженности: тяжелая

604 Степень выраженности: тяжелая

607 Степень выраженности: тяжелая

607 Степень выраженности: тяжелая

(500), окисление (305, 405, 505), пятна без грунта (406, 506), МgO (508), крапчатость (437, 537), зерно (442).

Тема 4

стороне противоположной посаду на ВТО.

Причина образования: окисление в начале подъема температуры при ВТО разогретой кромки полосы (преимущественно верхней) атмосферой с повышенным содержанием влаги (в том числе за счет повышенных ППП термостойкого покрытия - MgO).

500 Степень выраженности: легкая

500 Степень выраженности: средняя

выраженности: средняя

305 Степень выраженности: тяжелая

405 – на расстоянии от кромки, 505 – кромка внутренних витков рулонов

305 – в любом месте полосы, пятнами или по всей ширине

Степень выраженности: легкая

Степень выраженности: средняя

выраженности: средняя

406 Степень выраженности: средняя

406 Степень выраженности: тяжелая

506 Степень выраженности: легкая

506 Степень выраженности: средняя

выраженности: легкая

542 Степень выраженности: легкая

542 Степень выраженности: средняя

на наружных витках рулона в средней части по ширине полосы

по всей ширине полосы на внешних витках

всей длине полосы на любом расстоянии от кромки

Причина образования: нарушение грунтообразования при нагреве металла в процессе ВТО в местах неполного удаления с полосы перед обезуглероживающим отжигом полуорганических загрязнений.

Причина образования: нарушение грунтообразования при нагреве в процессе ВТО в следствие интенсивного удаления влаги из-за резкого падения давления в атмосфере.

437 Степень выраженности: средняя

537 Степень выраженности: средняя

(425), рябизна (423), точки МgO (411), шероховатое покрытие (417), продольная шероховатость (421), темные точки (441), сдиры покрытия (426), сварка (429).

Тема 4

Степень выраженности: легкая

425 Степень выраженности: средняя

в любом месте по всей длине и ширине полосы

выраженности: легкая

421 Степень выраженности: средняя

по всей длине и ширине полосы, хаотично

по всей длине и ширине полосы, преимущественно строчками

Причина образования 411 и 421: избыток крупных частиц оксида магния в суспензии термостойкого покрытия

легкая

Наиболее вероятное месторасположение: по всей длине и ширине полосы, строчками или хаотично

Причина образования: избыток крупных частиц оксида магния в суспензии термостойкого покрытия

“S-2» (633), пятна без ЭИП (606), следы, капли раствора (627, 628). Низкое КЭСИ – «R» (618). Мажущий налет (635), плохая адгезия (035). Определение категорийности ЭАС в зависимости от степени выраженности дефектов.

Тема 4

средняя

606 Степень выраженности: средняя

627 Степень выраженности: средняя

Наиболее вероятное месторасположение:
606 - в любом месте по ширине и длине полосы;
627 - в любом месте полосы ближе к кромкам