AT221128B

AT221128B - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Silizium-Eisen mit Würfeltextur

Info

Publication number: AT221128B
Application number: AT828457A
Authority: AT
Original assignee: Vacuumschmelze Ag
Priority date: 1957-03-27
Filing date: 1957-12-23
Publication date: 1962-05-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Silizium-Eisen mit Würfeltextur
In dem nicht zum Stande der Technik gehörenden Stammpatent Nr. 212862 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Silizium-Eisen-Legierungen mit 2 - 50/0 Silizium, das ganz oder teilweise durch Aluminium ersetzt sein kann, beschrieben. Durch das Verfahren des Stammpatentes soll in den Legierungen WUrfeltextur erzeugt werden. Unter WUrfeltextur ist dabei verstanden, dass eine WUrfelfläche parallel zur Walzebene liegt und in der Walzrichtung sowie senkrecht dazu je eine WUrfelkante.

Damit wird erreicht, dass in dem Werkstoff optimale magnetische Werte, insbesondere optimale Werte der Permeabilität, in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Blechebene sich ausbilden. Im Stammpatent ist angegeben, dass sich zum Zwecke der Erzeugung der WUrfeltextur an eine Warmverformung eine einfache oder mehrfache Kaltverformung anschliessen soll.

Die letzte Kaltverformung soll vorzugsweise 50 - 750/0 betragen, Zwischenglühungen sollen bei 750 - 9500C und die Schlussglühung ober-
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rig gehalten werden, dass die Glühaimosphäre bei Glühtemperatur auf der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd bildet oder das etwa dort vorhandene Siliziumoxyd verschwindet. Glüh- dauer und Glühtemperatur bei der Schlussglühung sollen so aufeinander und auf die Gluhatmosphäre abge-
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ist es, die zu glühenden Gegenstände gegen die Glühatmosphäre abzudecken, wobei vorzugsweise zur Abdeckung Stoffe verwendet werden, die gleichzeitig als Getter wirken.

Im Stammpatent ist weiters dargelegt, dass die Wirksamkeit der angegebenen Verfahrensschritte be-
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weise 0, 1 - 10/0, Mangan enthalten.

Ferner wird gemäss Stammpatent vorgeschlagen, die Schlussglühung in einer Wasserstoff als wesentlichen Bestandteil enthaltenden Atmosphäre vorzunehmen und in die Umgebung der zu gluhenden Gegenstände Stoffe zu bringen, die katalytisch auf die Dissoziation von molekularem in atomaren Wasserstoff wirken. Zum Beispiel sollen die zu glühenden Gegenstände mit katalytisch wirkenden Substanzen bedeckt werden. Als solche kommen z. B. Nickel, Nickellegierungen, Platin, Platinlegierungen in Frage. Die katalytisch wirkenden Substanzen können gemischt mit keramischen Stoffen, z. B. Alto, verwende werden.

Schliesslich ist im Stammpatent angegeben, dass die WUrfeltextur in Silizium-Eisen-Legierungen mit 2 - 50/0 Silizium, das ganz oder teilweise durch Aluminium ersetzt sein kann, noch durch eine zusätzliche

Massnahme besonders gut ausgeprägt erhalten werden kann. Diese Massnahme besteht darin, dass vor der Schlussgluhung eine Wärmebehandlung bei einer solchen Temperatur und für eine solche Zeitdauer vorgenommen wird, dass die primäre Rekristallisation vollständig abläuft, aber noch keine sekundäre Rekri-
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- 8000C furSilizium-Eisen-Legierungen mit 2-5% Silizium, das ganz oder teilweise durch Aluminium ersetzt sein kann, und die 0, 08-3% Mangan enthalten können.

Es hat sich gezeigt, dass die Würfeltextur nach der Schlussglühung dann besonders gut ausgeprägt ist, wenn man die beiden letzten, durch eine Zwischenglühung getrennten Kaltverformungsschritte so vornimmt, dass der Kaltverformungsgrad vor der letzten Zwischenglühung kleiner ist als der Kaltverformungsgrad nach der letzten Zwischengluhung. u. zw. derart, dass der erwähnte kleinere Verformungsgrad 8-40%, der Verformungsgrad nach der letzten Zwischenglühung 40-85% beträgt. Vorteilhaft soll der kleinere Verformungsgrad 20 - 35Go, der grössere 55 bis 70% betragen.

Es ist bekannt, zur Erzeugung anderer Texturen als der WUrfeltextur in Silizium-Eisen-Legierungen unter Anwendung mehrerer Kaltverformungen mit Zwischenglühungen und Schlussgluhung in der Regel so zu arbeiten, dass der letzte Kaltverformungsgrad kleiner war als der vorletzte. Man hat aber die oben zahlenmässig angegebenen Verformungsgrade nicht kombiniert angewendet, insbesondere nicht mit Zwischenglühung bei 750-9500C. Damit dürfte es im Zusammenhang stehen, dass nach bekannten Verfahren zwar verschiedenartige Texturen in Silizium-Eisen-Legierungen erzeugt werden konnten, nicht jedoch eine ausgeprägte, weitgehend vollständige Würfeltextur.

Auch bei Anwendung der erfindungsgemässen Verformungsgrade für die beiden letzten Verformungsschritte ist es notwendig, bei der Schlussglühung den Sauerstoffpartialdruck der Glühatmosphäre an der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes so niedrig zu halten, dass die Glühatmosphäre bei Glühtem- peratur auf der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd bildet und dass dort etwa vorhandenes Siliziumoxyd verschwindet. Glühdauer, Glühtemperatur und Glühatmosphäre müssen, wie dies im Stammpatent Nr. 212862 angegeben ist, so. aufeinander abgestimmt werden, dass sekundäre Rekristallisation in der Würfellage praktisch vollständig erfolgt.

Besonders gute Ergebnisse werden dann erhalten, wenn man die im Stammpatent Nr. 212862 beschriebene Wärmebehandlung vor der Schlussglühung auf Werkstoffe anwendet, die. in der oben angegebenen Weise den vorletzten und letzten Kaltwalzschritt erfahren haben.

Praktische Versuche haben folgendes ergeben :
Es wurde Silizium-Eisen mit 3% Silizium von 12000C ausgehend warmgewalzt bis auf 2,6 mm, gebeizt, und dann in mehreren Schritten durchgeführte Kaltverformung angeschlossen. Dabei wurde in einer ersten Serie in folgenden Stufen gearbeitet :
1. Von 2,6 auf l, 6 mm Zwischenglühung 5 Stunden bei 8000C in feuchtem Wasserstoff.

2. Von 1, 6 auf 0,8 mm Zwischenglühung 5 Stunden bei 8000C in feuchtem Wasserstoff.

3. Von 0, 8 auf 0,35 mm Zwischenglühung 5 Stunden bei 9000C in trockenem Wasserstoff.

4. Von 0, 35 auf 0, 17 mm Zwischenglühung 5 Stunden bei 9000C in trockenem Wasserstoff.
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6. Von 0, 12 auf 0, 04 mm Schlussglühung bei 11000C in trockenem Wasserstoff.

Bei der ersten Versuchsserie betrug der vorletzte Kaltwalzschritt 53%, der letzte 50%. Bei der zweiten Serie betrug der vorletzte Kaltwalzschritt 30%, der letzte 66%.

Die vorstehenden Bearbeitungsweisen wurden bei drei verschiedenen Chargen angewendet. Charge Nr. 53/4005 enthielt 0, 4% Mangan, Charge Nr. 53/4006 enthielt 0, 8% Mangan.

Um ein Urteil über die mit den beiden verschiedenen Arbeitsgängen erreichte Würfeltextur zu erlangen, wurden nach der Schlussgluhung optische Textur-Analysen vorgenommen. Bei der optischen TexturAnalyse wird die Winkelabweichung der Wurfelkantenrichtung von der Walzrichtung der Kristalliten bestimmt, bei denen eine Wurfelfläche in der Walzebene liegt. In der nachstehenden Tabelle ist eingetragen, bei wieviel Prozent der Kristallite die Kantenrichtung um weniger als 50 bzw. weniger als 100 von der Walzrichtung abweicht.

Man sieht aus der Tabelle, dass bei dem Arbeitsgang gemäss der Erfindung, bei dem im vorletzten Kaltverformungsschritt mit einer Dickenabnahme von 30% und beim letzten Kalt-

walzschritt mit einer Dickenabnahme von 66% gearbeitet wurde, ein erheblich grösserer Anteil der Kristallite einen Streubereich der Wurfelkanten von weniger als 5 bzw. 10 von der Walzrichtung hat, als nach einer Verformung, bei der im vorletzten Schritt mit 53% Dickenabnahme und beim letzten Schritt mit 50% Dickenabnahme gearbeitet wurde.
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Chargen-Nummer
<tb> 64/421 <SEP> 53/4005 <SEP> 53/4006
<tb> Abweichung <SEP> 50 <SEP> nach <SEP> 53/50%-Verformung <SEP> 28% <SEP> 35% <SEP> 20%
<tb> nach <SEP> 30/660/0- <SEP> Verformung <SEP> 53% <SEP> 48% <SEP> 40%
<tb> Abweichung <SEP> 100 <SEP> nach <SEP> 53/50%-Verformung <SEP> 59% <SEP> 55% <SEP> 44%
<tb> nach <SEP> 30/66%-Verformung <SEP> 75% <SEP> 74% <SEP> 66%
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Bei einer dritten Versuchsserie werde 3%iges Silizium-Eisen, das 0, 2% Mangan enthielt, bis auf 2,8 mm warmgewalzt, gebeizt und dann in folgenden Schritten kalt weiterverarbeitet.

1. Von 2,8 auf 0, 17 mm Zwischengltthung 15 Minuten bei 900 C in trockenem Wasserstoff.

2. Von 0, 17 auf 0, 15 mm Zwischenglühung 5 Stunden bei 7500C in feuchtem Wasserstoff.

3. Von 1 0, 15 auf 0,05 mm Schlussgluhung 3 Stunden bei 6000C in trockenem Wasserstoff und an- schliessend 5 Stunden bei 1100 C in trockenem Wasserstoff.

Der vorletzte Kaltwalzschritt betrug demnach 120/0, der letzte 66%.

Es wurde Wurfeltextur erreicht.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Silizium-Eisen-Legierungen mit 2 - 5% Silizium, das ganz oder teilweise durch Aluminium ersetzt sein kann, und die 0, 08-3% Mangan enthalten können, mit Würfeltextur unter Anwendung einer an eine Warmverformung sich anschliessenden einfachen oder mehrfachen Kaltverformung, mit etwaigen Zwischengluhungen bei 750-950 C, und Schlussgluhung oberhalb 950 C, vorzugsweise zwischen 1100 und 1350 C, wobei der Sauerstoffpartialdruck der Gluh- atmosphäre an der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes so niedrig gehalten wird, dass die Glühatmosphäre bei Glühtemperatur auf der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd bildet oder etwa dort vorhandenes Siliziumoxyd verschwindet, nach Patent Nr.

212862, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem letzten Kaltverformungsschritt ein grösserer Kaltverformungsgrad angewendet wird als bei dem vorletzten Kaltverformungsschritt, u. zw. derart, dass der Verformungsgrad beim vorletzten Kaltverformungsschritt 8 -40%, insbesondere 20 - 35%, und bei dem letzten Kaltverformungsschritt 40 bis 85loo, insbesondere 55-70%, beträgt.