Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В оюучаях, котла не указала марка сталя, ямсяются а анну олытныс ларюяя 2. Рзоузо — ленные улмоиые лазаря пря мзкслыальаом значения нллукцзз 10 тл н 50 Гпю Рщзо — то жс лря 15 тл; Взз — мзгнатная нллукляя лря яс. лрзжезносюи леля 25 А~см. 0,50 0,35 0,35 0,50 0.35 0,35, Э320 0,52 0,57 ЗЪВсяяа З.Ю, Эамкимость ззмяюмакоюо застала, ЗЬ, траясфорьиторяоа сталя саазкуумлогооткяюз 1921 (с =1300 С; р=10 ю сь10 з Па; т =4ч; скороеюьозззжлияюя — 100 СРю) Сесюаяале мсюзяла С $1 Мо Р $ К 2,37 0,09 0,03 0,004 — 0,007 2,69 0,02 0,01 Слепы О,юд 0,01 До отжата Поаюс оюзеп а 0,01 -О,ЮИ вЂ” — — 0,005-0,008 0,006-0,008 0,005-0,006 — — — 0,003-0,007 0,001-0,ФЗ~ До озжлюз После отжить и в чистом сухом водороде с концентрапией паров воды 3,8 10 з г/мз (с точкой росы — 50 'С), а также в вакууме при различном остаточном ДЗВЛЕННН.
Примеры режимов отжита трансформаторной стали и ее свонства прн. ведены в табл.3.7 и 33, Снижение дваления при высокотемпературном отжиге 1табл. 3.9) улучшает магнитные свойства и повышает выход стали марок высокого качества. ;;!:::,;зп$апча Х 9. Зевпсвмпсгь плчссгвл лплпдвоклглвов грлвг4рсрьмгсрпсв стелл по млрплм пг остагпчвпгп дввлпнпв прв вькопсгсмперптгрвсм пгжпге [31 е- тслпмпв Вывод гедеса продтпплм, % 'пг- лпсге. ,с эззо эззе эз!е $!100 0,35 5,3 10 33,3 66,7 0 ,100 0,35 5,3 10 9,5 66,7 23,8 " ййО 0,5 5,3 10 25 75 0 '"100 0,5 5,3 10з 22,2 75 2,8 ::!гайиявлено, что снижение давления в печи с (3,3 — 4) 10з до (1 — 6) х ', 'Вп Па позволяет несколько улучшить качество стали.
Однако пони- давления до нескольких сот паскалей недостаточно для получения " высших марок, поскольку н прн зтом давлении происходит внут. оксидпровавне стали, возникают области с искаженной магнит'Сгруктурой, что влияет на магнитные свойства [93[. Высокотемпсый отжиг с получением стали высших марок проводят в вакууме ' 10,13 Па. Сравнение отжита при давлении (2,6 — 5) . 10 и 0,65 — 1 Па, го в злектропечи с нагревательной камерой на основе графи"[йсказало, что в более высоком вакууме выше степень обезуглерожи", ниже конечное содержание азота„наблюдается также снижение содержания серы.
зтом структура становится более равномерной. Наиболее совер текстура стали получается при температуре отжита 1120 — 1200'С. ,',~яе [931 отмечено, что в общем случае, чем выше содержание азота в листе, тем выше должна быть температура высоковакуум, 71тжига и ниже остаточное давление для получения листа с высокиыми свойствамн (свойства сталей после вакуумного высокоуягурного отжита приведены в табл. 3.7) [31.
в печах, обеспечивающих получение во время обработки оста- давления 1О г — 1О з Па, повышает выход трансформаторной высших марок. Отжиг при давлении 10 з-1О з Па по сравнению ,,;" ом в газовых печах ускоряет как процессы вторичной рекри, так и процессы рек ристаллизацви обработки. ивными средами при отжиге с целью повышения магнитных и увеличения выхода годной продукции для трансформаторных высших марок является высокий вакуум и сухой водород. о, образцы прошедшие насыщение в водороде при 850-950 'С йнии 2,6 10~; 5,3 . 10з и 8 10з Па, даже после последующего ания в вакууме при 950 С имели на 12 — 15% более высокие потери и на 17% большую козрцитивную силу, чем образцы, ,,11ртанныс только в вакууме.
99 Таблица 3.10. Злектротмюнееаием слойсгаа листа транефорамторной стали толщвюй 0,35 мм, нолуеенного не электростали ~10150 Р15/50 Вылил годной прод Глемп В! Вт1 ВЗЕ,Тл 55 Зээол Э Зло Тлп пе'аг Водороднал 0,5 1,11 1,95 30 70 Пакуумнал 0,48 1,07 1.931 70 30 С этой точки зрения отжиг в вакууме может быль предпочтительнее„ чем в водороде.
Прн отжнге в вакууме наблюдается также достаточ. ная ошгородность зерен и происходит их интенсивный рост. Злектротехнические свойства трансформаторного листа показаны в табл. 3.10. При статистическом анализе процессов термической обработки высокое качество трансформаторной стали с магнезиальным покрьпнем после высокотемпературного отжита в высоком'вакууме отмечается в [93].
А. М. Диковский в [94] подчеркивает также, что хотя водород и является хорошей защитной средой для отжига трансформаторной стали и обладает высокой восстановительной способностью, стоимость и расход его велики. Существенным фактором прн эксплуатации является взрывоопасность водорода. Благоприятно может сказываться на свойствах трансформаторной стали промежуточный отжиг в вакууме вли водороде. Оптимальный размер зерен и наилучшие магнитные свойства получались в листе тол. шиной 1 мм после промежуто нюго отжита при 728 'С в водороде илн в вакууме прн давлении 10"1 Па„последующей прокатке до 0,35 мм и отжиге при 0,1 3 Па в те инне 4 ч при 1000 'С [3] . Изменение содержания углерода и азота (последнее получено в лабораторных условиях) в стали при разных температурах в зависимости от времени выдержки показано на рис.
3.5, 3.6. На рис. 3.7 приведены кривые изменения содержания азота в стали прн нагреве в высоком вакууме при давлении 10"' Па. Скорость обезуглероживанпя и деазотацни зависит от давления остаточных газов в печи. В высоком вакууме удаление углерода и азоте протекает достаточно быстро — эа 15 — 30 мнн. При давлении выше 1 Па наблюдается образование плотных пленок фаллита и диоксида крем. ния, которые блокируют реакционную поверхность металла и заторме. живают процесс рафинирования. Кроме того, в этом случае наблюдается внутреннее окисление металла и, как следствие, ухудшение электр магнитных свойств стали после отжита. Хорошее качество трансформаторной стали обеспечивает отжиг з цнкличном вакуумно-водородном режиме.
В начальный период нагре ва в печи создается вакуум и удаляется влага нз препятствующего сна 100 Ф 2 вьч Ю7 МЮ "р, 3,5. Зависимость содержания (С, %) углерода в металле от времени от:янга Высоком вакууме (МПа) при различных температурах, С: 12 — р(л); 2 — 1000; з — 1200 , 3.6. Зависимость содержания (Х, %) азота в металле от температуры отжита ' различных сред: :)2-в д р Ш г-вакуум(ойп) ию листов покрьпия, при 500 — 600 'С, затем в печь подается во'"чгхзд и осуществляется дальнейший нагрев листов до 1100 'С, выа и охлаждение до 600 'С проходят в атмосфере водорода.
Опьп'" '.отжиги по такому режиму дали выход стали: марки ЭЗЗОА — 4%, — 91%, Э320 — 5% 1941. Возможно также совмещение процессов лероживающего и высокотемпературного отжита в вакууме и роде. ~0(к уже было сказано выше, при вакуумном отжв е с целью предотния сваривания листов на их поверхность наносят слой талька ":;гидрокснда магния. Наиболее низкие активные потери и высокая ая индукции получаются в листе с магнезиальным покрытием. , рытне наносится в виде суспензии из технМ466ки (нгстого гндрокси- З)(агния. ;,:йз табл.
ЗЛ 1 показано влияние рода 'рытия и средьг прн отжнге на ~ЙМ стали высших арок. При С(0% ... рмтии тальком для верхней стро:табпицы брак составлял 2,3%. Х 2 .„,~ ЗЛ. Измаияие содержания азота в о .~(йзале пря отжиге в вакууме (0,1 па) „.„аязпжнх интервалах температур, С: '::!")(-'.— ' 720-900; 2 — 1000-1100; У— 1300 101 7 г о рт, Таблица Х11. Влнлние роне покрмтип а ередм при вмозкотвмиеретурпом отию е пе еортиоеть пнете [95] Вмнод тодиоа продукинв, % ЭЗЗОЛ ЭЗЗО ЭЗЭО ЭЗ!О давление (вреде) 174 425 1В 66.5 11.2 3,5 52,1 34,4 Тальк 10 Пе (воздтн) 10з Пе (95% Хз+ + 5% Нз) Гндрок- 10 Пз (воздУн) вид мзг- 10 Пе (возлУн ) нни 10 Пе (95% Мз+ + 5% Нз) 7,6 В5,9 5,4 1,1 50 50 0,6 62,6 36,4 В,7 173 Пока нет о)шозначных рекомендаций по выбору оптимальной среди для термообработки трансформшорной стали.
Вместе с тем можно считать бесспорным, что отжиг трансформаторной стали в вакууме обеспечивает высокие электротехнические свойства, причем снижение давления при отжнге приводит к более глубокому рафинированию металла и повышеняю его магнитных свойств. 3.2.
Спакпние 102 Указанные ранее премм)лцества спекания в вакууме будут рассмотрены применительно к железу и его сплавам, хотя в настояшм время в большинстве случаев лля этого процесса используют эндогазовую и водородную среды. Влияние качества водорода на твой ства стали представлено н табл. 3,1 2. В брикетах вз стали ПХ18Н9Т наблюдалось окисление при спеканнн в водороде с концентрацией паров воды 0,067 — 0,198 г/мз. Только при осушке водорода до концентрации паров воды 1,5 10"э г(мз (до точки росы — 73 С) удалось получить брикеты без окисления 1961.
Как было показано в табл. 1.1, в вакууме достичь требуемого значения точки росы можно в серийно выпускаемых печах. В качестве ллистификагора при спекании сталей и сплавов на основе железа обычно используют стеарат цинка массовым содерлпшием 0,7- 1,2%. В печах с эндогазовой и водородной атмосферами его удаление не встречает особых трудностей, хотя выпадение на более холодных деталях печей твердых остатков требует осгановкя методических печей и проведении, как правило, ручной очиспси. В садочных печах очистка может производиться после выгрузки садки.
Обычно удаление пластифнкатора совмещают с предварительным спеканием при температурах 650 — 850'С. ' . Я~блока 3.12. Свойства образцов стали, скечевимх в техиичеаком водором и водороде„полученном прн днссоциавав свирида ппава Относктеланое удевкенве, % Водород после Техклчесаий Водород после да с социалки водород днссоцвацаи Т х сила водород 7 2В 22,9 15,1 й;: 9 34 20,4 11 "сй;:Удаление стеарата цинка нагревом в вакууме не принесло положи' " ных результатов, поскольку прн нагреве до температуры плавле- (122 С) теплоотдача весьма низка и удлиняет процесс, а при " ее высоких температурах (400 — 500 'С) происходит деструкция ':;:.,выделением ионов цинка, отрицательно влияющих на термопары и ометрические датчики.