Наиболее распространенные анизотропные стали с ребровой текстурой (110)[001], в которых преимущественное направление намагничивания совпадает с направлением прокатки. Основным процессом, обуславливающим получение указанной текстуры, является вторичная рекристаллизация. В холоднокатаной анизотропной стали, вторичная рекристаллизация протекает при соответствующей термообработке – высокотемпературном отжиге (ВТО). В результате ВТО получают кристаллографическую магнитную текстуру высокой степени совершенства и оптимальный размер зерна. Кроме того, ВТО обеспечивает рафинирование металла от примесей и исключение возможности образования дисперсных частиц, снижающих магнитные свойства [2].
Таким образом, наличие отделения ВТО в прокатных цехах по производству анизотропной электротехнической стали, обосновывается необходимостью получения требуемых магнитных характеристик в стали.
Анизотропная электротехническая сталь, как и другие электротехнические стали, относится к классу ферромагнитных магнитно-мягких сплавов, которые характеризуются узкой петлей гистерезиса, малой коэрцитивной силой, высокой магнитной индукцией и проницаемостью, низкими потерями на гистерезис и вихревые токи. Она применяется в различных машинах и приборах, которые работают в переменных магнитных полях. Это говорит о том, что работа, затрачиваемая на перемагничивание, должна быть минимальной, так как она обуславливает потерю мощности и снижает коэффициент полезного действия машины [3]. Развитие электротехнической промышленности и радиотехники обусловило весьма широкое, и разнообразное использование анизотропной электротехнической стали, в связи, с чем в каждом отдельном случае к металлу предъявляют различные дополнительные требования [3]. Свойства анизотропной электротехнической стали, в значительной степени определяются чистотой по неметаллическим включениям, величиной и формой зерен, кристаллографической текстурой листа, которые, в свою очередь зависят, от особенностей химического состава стали и термообработки. С увеличением размеров зерен удельные потери снижаются. Границы зерен всегда имеют искаженную структуру (кристаллографическую решетку) и в промежутках между зернами распределяется магнитотвердая прослойка цементита и неметаллических включений, поэтому границы являются препятствием для прохождения магнитного поля [3]. Химический состав анизотропной электротехнической стали (заводской) после выплавки и после проведения высокотемпературного отжига приведен в таблице 11.
Таблица 11. Химический состав стали после выплавки и после проведения ВТО
Марки сталей | Массовая доля элементов, % | |||||||||
C | Si | N2 | P | S | Cr | Ni | Mn | Cu | Al | |
3311 | 0,042 | 1,8 – 2,8 | 0,010 | 0,020 | 0,012 | 0,10 | 0,05 | 0,20 | 0,15 | 0,010 |
готового проката 3404 – 3414 | 0,006 | 2,8 – 3,8 | не более | 0,15 – 0,10 | 0,10 | 0,010 | ||||
0,010 | 0,012 | 0,005 | 0,005 | 0,05 |
Удельное электрическое сопротивление марок готового проката 3404 – 3414 составляет: 0,45 – 0,50 Ом × мм2/м; для марки 3311 составляет: 0,40 Ом × мм2/м.