THE IMPACT OF THE STRIP GEOMETRY ON THE MAGNETIC PROPERTIES OF ANISOTROPIC ELECTRICAL SHEET STEEL

The impact of the geometry (mainly the surface roughness) of cold rolled strips of anisotropic electrical (transformer) steel of domestic production (technical soft magnetic bcc alloy Fe - 3 wt.% Si with an edge crystallographic texture (110)[001]) on the magnetic properties (particularly on electromagnetic induction B₈₀₀ and specific magnetic losses P₁7/₅₀) is studied. It is shown that corrugations are formed on the surface of steel strips during cold rolling to a final thickness of 0.23 - 0.30 mm with a reduction of 50 - 70%. As a rule, their ridges and valleys are perpendicular to the direction of rolling and have a wavy form. Formation of the relief is attributed to the gradient of the stress-strain state along the cross section of the strip and to the tightness of the flow of the surface layers at the end of the deformation region and inevitably accompanies the rolling process. The presence of corrugations like any other roughness on the strip surface reduces B₈₀₀ and increases P_1,7/₅₀. We propose a method for elimination of the surface defects (including corrugations) of cold rolled steel strips after cold rolling, i.e., ironing, which can be carried out by drawing of strips with a small draft (~3%) in cold rolling mills with a disconnected work roll drive using coilers. Introduction of drawing into the transformer steel manufacture technology improves the magnetic properties of steel due to increased perfection of the crystallites (grains), increased sharpness of the edge(110)[001] texture and free movement of the boundaries of magnetic domains upon magnetic reversal. Ironing of the steel strips of nitride-copper melt (inhibitors - dispersed particles of AlN and CuMn₂O₄) with a thickness of 0.30 mm increased B₈₀₀ up to 1.93 T and decreased P_1,7/₅₀ to 1.07 W/kg (thus improving the magnetic properties by 5.7 and 10%, respectively). The resulted properties of domestic steel production are not inferior to those of foreign steel.

анизотропная электротехническая (трансформаторная) сталь, прокатка, волочение, гофрирование поверхности, магнитные свойства, anisotropic electrical (transformer) steel, rolling, drawing, surface corrugation, magnetic properties

1. Редикульцев А.А., Цырлин М.Б. Производство электротехнических сталей: вчера, сегодня, завтра / Черная металлургия. 2013. № 1. С. 44-63.

2. Лобанов М.Л., Русаков Г.М., Редикульцев А.А. Электротехническая анизотропная сталь. Ч. 1. История развития / МиТОМ. 2011. № 7. С. 18-25.

3. Лифанов В. Ф. Прокатка трансформаторной стали. - М.: Металлургия, 1975. - 200 с.

4. Губернаторов В.В., Сычева Т.С., Ольков С.А. К вопросу изменения ориентировки и образования субструктуры в металлических кристаллах (зернах) при миграции их границ / Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 2. С. 85 - 91.

5. Дружинин В.В. Магнитные свойства электротехнической стали. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 320 с.

6. Шур Я.С., Абельс В.Р. Исследование магнитной структуры кристаллов кремнистого железа методом порошковых фигур / ФММ. 1955. Т. 1. № 1. С. 11-17.

7. Губернаторов В.В., Соколов Б.К., Гервасьева И.В., Владимиров Л.Р. О формировании полосовых структур в структурно-однородных материалах при деформации / Физическая мезомеханика. 1999. Т. 2. № 1-2. С. 157- 162.

8. Губернаторов В.В., Владимиров Л.Р., Сычева Т.С., Долгих Д.В. Явление гофрирования и формирование структуры и текстуры в металлических материалах при деформации и рекристаллизации: 1. Геометрическая модель пластического течения структурно-однородных сред при прокатке / Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4. № 5. С. 97-101.

9. Пат. № 2621205 РФ, МПКС2Ш 8/12, В21В 1/28. Способ производства электротехнической стали / Губернаторов В.В., Сычева Т.С., Ольков С.А.; заявитель и патентообладатель ФГБУН Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН (ИФМ УрО РАН). № 2015150157; заявл. 23.11.2015; опубл. 01.06.2017. Бюл. № 16.

10. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения. - М., 1975. - 6 с.