DD153132A5 - Kohlenstoffarmes elektrostahlblech und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kohlenstoffarmes Elektrostahlblech mit einer Duplex-Mikrostruktur, die durch einen Mittelabschnitt aus feinkoernigem Ferrit mit einer darin fest dispergierten Carbidausscheidung und einer Oberflaechenschicht aus grobkoernigem Ferrit ohne signifikante Ausscheidungen gebildet wird. Das Blech wird einer zweistufigen kontinuierlichen Gluehung unterzogen, wobei d. Blech zuerst in einer entkohlenden Atmosphaere auf 735 bis 816 Grad C erhitzt und eine Zeitspanne bei dieser Temperatur gehalten und danach in einer nicht -entkohlenden, nicht -oxydierenden Atmosphaere auf 843 bis 945 Grad C erhitzt wird. An diese Behandlung schliesst sich eine schnelle Abkuehlung an.

Description

QQpQ -4~ Berlin, den 29. 1, 1981. ^ ^* 58 074/17

Kohlenstoffarmes Elektrostahl lech und Verfahren zu seiner Herstellung ·

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft ein kohlenstoffarmes Elektrostahl-' blech und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Elektrostahlbleche bzw. Siliciumstahlbleche werden wegen ihrer überlegenen magnetischen Eigenschaften in großem Umfange für die Herstellung von Magnetkernkomponenten in elektrischen Vorrichtungen, wie z„ B. Motoren, Generatoren, Transformatoren und dgl«, verwendet. Durch diese vorteilhaften magnetischen Eigenschaften, nämlich die hohe magnetische Permeabilität, den hohen elektrischen Widerstand und die geringen Hystereseverluste, wird die unerwünschte Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme minimal gehalten, und daher erlauben sie die Herstellung von elektrischen Vorrichtungen mit- einer größeren Leistung und einem höheren Wirkungsgrad.. Um jedoch die gewünschten magnetischen Eigenschaften zu erzielen und zu optimieren, müssen die Elektrostahlbleche bzw« Siliciumstahlbleche unter sorgfältig kontrollierten und anspruchsvollen Behandlungsparametern hergestellt werden. Elektrostahlbleche bzw. Siliciumstahlbleche sind deshalb wesentlich teurer als andere konventionellere flachgewalzte Stahlerzeugnisse.. ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Massenherstellung von kleinen elektrischen Vorrichtungen für Verbrauchergeräte j Spielzeugs und dgl,,, sind'die Einheitskosten wahrscheinlich der wichtigste Gesichtspunkt, der den"Vorrichtungs-Wirkungsgrad und Leistungserwägungen weit überwiegte. Für diese Anwendungs-

, d-z ö y zd .- 2 - ·

zwecke werden deshalb von den Herstellern elektrischer Vorrichtungen häufig die billigeren, konventionelleren kohlenstoffarmen Stahlbleche für Magnetkernlcomponenten verwendet« Es gibt daher einen beträchtlichen Markt für kohlenstoffarme Stahlbleche mit für Magnetkern-Anwendungszwecke akzeptablen magnetischen Eigenschaften.

Bei der Herstellung von kohlenstoffarmen Stahlblechen für magnetische Anwendungszwecke schreiben wirtschaftliche Erwägungen vor, daß teure Behandlungsstufen vermieden werden müssen und daß auch billige Behandlungsstufen minimal gehalten werden müssen. Obgleich bereits ausgeklügelte (komplizierte) Verfahren zur Herstellung von 'kohlenstoffarmen -Stahlblechen mit außergewöhnlichen magnetischen Eigenschaften entwickelt worden sind, werden diese Verfahren kommerziell nicht angewendet, weil die Anwendung solcher Verfahren die Kosten des Produkts stark erhöhen würde, ohne die magnetischen Eigenschaften des resultierenden Stahlbleches so zu verbessern, daß sie gleich denjenigen von Elektrostahlblechen bzw. Siliciumstahlblechen mit vergleichbaren Herstellungskosten sind.

Um kommerziell interessant zu sein, muß deshalb jedes neue Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von kohlenstoffarmen Stahlblechen ein solches sein, das zu keiner wesentlichen Erhöhung der Stahlblechherstellungskosten führt. Kommerziell werden deshalb kohlenstoffarme Stahlbleche für magnetische Anwendungszwecke aus konventionellen kohlenstoffarmen Stahlschmelzen mit weniger als 0,1 % Kohlenstoff und normalen Gehalten an üblichen Restelementen (Spurenelementen) für kaltgewalzte ' Erzeugnisse hergestellt. Die Walzverfahren sind ähnlich denjenigen, wie sie für andere kaltgewalzte Erzeugnisse angewendet werden. Insbesondere sind die Herstellungsstufen in der Regel beschränkt auf das warme Auswalzen eines kohlenstoffarmeη Blockes zu einer Bramme♦ das

. 2 2 3 9 2 3 - - 3 - .

warme Auswalzen der Bramme zu einem Blech; das Beizen des warmgewalzten Bleches j das Kaltwalzen des gebeizten Bleches zur Erzielung einer Reduktion von 4-0 bis 80 % und das Kistenglühen des Bleches zur Erzielung einer Rekristallisation. Zur Verbesserung der Kernverluste und/oder zur Glättung des resultierenden Bleches, um es für die Endverwendung, das Spalten (Schlitzen) und das Blechstanzen besser geeignet zu machen, wird manchmal ein Schlußdressierwalzen oder Eichten (Reckplanieren) von 0,5 bis 8 % angewendet.

Die großtechnisch hergestellten kohlenstoffarmen Stahlbleche für magnetische Anwendungszwecke einer Dicke von 0,4-7 mm mit einer Walz- bzw. Blechglühung weisen in der-Regel Permeabilitäten in der Walzrichtung von 5000 bis 6000 bei 10 Kilogauß mit Kernverlusten von 2,9 bis 3»5 Watt/kg auf. Bei der gleichen Dicke liegen die Permeabilitäten in der Walzrichtung bei .15 Kilogauß in der Regel innerhalb des Bereiches von 2000 bis 4000 bei Kernverlusten von 6,6 bis 8,0 Watt/kg. Auf 0,64- mm ausgewalzte Bleche weisen in der Regel Permeabilitäten in der Walzrichtung von 4-200 bis 4800 bei Kernverlusten von 4,0 bis 4,Λ Watt/kg bei 10 Kilogauß sowie Permeabilitäten in der Walzrichtung von 2000 bis 3000 bei Kernverlusten von 9,3 bis 10,6 Watt/kg bei 15 Kilcgauß auf.

Diese verhältnismäßig breiten Bereiche der magnetischen . Eigenschaften spiegeln die Tendenz der Indus.trie widder, bei kohlenstoffarmem Stahlblech weniger Wert auf die magnetischen Eigenschaften als auf die geringen Produktionskosten zu legen. Dennoch sind von Seiten des Verbrauchers neuerdings bessere magnetische Eigenschaften gefragt, insbesondere bei 15 Kilogauß, ohne merklich erhöhte Kosten. Wie oben angegeben, sind die Hersteller daher gezwungen, die magnetischen Eigenschaften dieser Stahlbleche zu verbessern, ohne·die Produktionskosten wesentlich zu erhöhen«

Eine der kostspieligeren "Stufen bei der. Herstellung von kohlenstoffarmen Elektrostahlblechen ist das Kistenglühen, bei dem es sich um einen ziemlich langwierigen Arbeitsgang handelt. Außerdem tritt bei kistengeglühten Bunden in der Regel eine Bundfixierung auf, die nachfolgende Eicht-Arbeitsgänge (Planierungsarbeitsgänge) erforderlich macht. Man hat sich daher bemüht, anstelle der konventionelleren Kistenglühung die kontinuierliche Glühung anzuwenden. Diese ist natürlich viel billiger als die Kistenglühungs-Dressierwalz- und/oder Eicht-(Eecknivellier)-Behandlung, und dadurch kann eine Eivellierungsstufe (Richtstufe) weggelassen werden. Die kontinuierliche Glühbehandlung führt jedoch nicht zu ebenso guten magnetischen Eigenschaften wie die Kistenglühungs/Dr.essierwalz/Sichtbehandlung, und daher werden bisher nur wenige dieser Methoden zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften ohne Durchführung zusätzlicher Bearbeitungsstufen kommerziell angewendet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die aufwendigen Verfahrensschritte bei der Herstellung von kohlenstoffarmen Blechen zu vermeiden.

Darlegung des 7/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kohlenstoffarmes Elektrostahlblech, insbesondere mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften und verbesserter. Stanzbarkeit zu.schaffen. Gegenstand der Erfindung ist ein kohlenstoffarmes Elektrostahlblech mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften und einer verbesserten Stanzbarkeit, das gekennzeichnet ist durch eine Duplex-Mikrostruktur (ein Duplex-Peingefüge) mit einem' Mittelabschnitt aus feinkörnigem Ferrit mit einer .fein darin dispergierten. Carbidausscheidung und einer Oberflächenschicht aus

2 2 3 9 2 3 .. - 5 -

grobkörnigem Ferrit ohne signifikante Ausscheidungen. • Die Oberflächenschicht enthält weniger als 0,005 % Kohlen-, stoff und ist mindestens 0,051 ium, vorzugsweise 0,089 mm dick. Es kann auch zweckmäßig sein, daß sie beim vollständig bearbeiteten Blech mindestens 0,089 mm dick ist.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines kohlenstoffarmen Elektrostahlbleches, · bei dem eine kohlenstoffarme Stahlbramme warm ausgewalzt und kalt ausgewalzt wird zur Herstellung eines kaltgewalzten, 0,41 bis 0,91 mm dicken Bleches, und danach das kaltgewalzte Blech unter Anwendung einer zweistufigen kontinuierlichen Glühung geglüht wird, wobei das Blech zuerst in einer entkohlenden Atmosphäre auf 732 bis 816 C erhitzt und bei dieser Temperatur eine Zeitspanne gehalten wird, die ausreicht, um die Oberfläche des Stahlbleches zu entkohlen,' die jedoch nicht ausreicht, um den Mittelabschnitt des Stahlbleches zu entkohlen, und danach in einer nicht-entkohlenden, nicht-oxydierenden Atmosphäre auf 843 bis 954 ⁰C erhitzt wird, um die MikroStruktur (das Feingefüge) des Stahlbleches in Austenit zu über-. . führen, woran sich eine schnelle Abkühlung anschließt zur Erzielung von feinkörnigem Ferrit mit fein dispergierten Carbiden in dem Mittelabschnitt des Stahlbleches und von grobkörnigem Ferrit ohne irgendwelche signifikanten Ausscheidungen an der Oberfläche des Stahlbleches,

Die beiliegende Zeichnung zeigt in Form einer Mikrophotographie einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß hergestelltes kohlenstoffarmes Elektrostahlblech mit einer Duplex-Mikrostruktur in 100-facher Vergrößerung. Das · . Band (der Streifen) ist 0,46 mm dick.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform'des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Stahl unter Anwendung konventioneller Praktiken kalt ausgewalzt, Dies führt in der' Regel zur Bildung eines kohlenstoffarmeη Stahls, der \

2 23923

normalerweise höchstens 0,06 % Kohlenstoff, 0,20 bis 0,80 % Mangan, höchstens 0,015 % SiIieium,'höchstens 0,025 % Schwefel und übliche Verunreinigungen enthält. Zur Erzielung optimaler magnetischer Eigenschaften wird der Stahl vorzugsweise rückphosphoriert zur Erzielung von 0,12 bis 0,18 % Phosphor und 0,30 bis 0,50 % Mangan. Die Stahlschmelze mit oder ohne die Phosphor- und Mangaheinstelluhgen wird entweder kontinuierlich zu einer Bramme vergossen oder sie wird zu Blöcken vergossen, und die Blöcke werden anschließend zu Brammen warm ausgewalzt. Die Brammen werden dan bis zu.einer !armbanddicke, d. h. von 1,78 bis 3>3O mm, warm ausgewalzt bei einer Fertigbearbeitungstemperatur, die in der Regel innerhalb des Bereiches von 843 bis 871 ⁰C liegt, und dann bei einer Temperatur unterhalb 621 ⁰C aufgehaspelt. Dazu ist natürlich eine Wassersprühkühlung der nach dem letzten Gerüst vor dem Aufhaspeln des Stahl herauskommenden Platte erforderlich. Der aufgehaspelte Stahl (Stahlblech) wird dann in konventionellen Beizlösungen, wie z. B. Chlorwasserstoff säure oder Schwefelsäure, gebeizt, um den Walzzunder zu entfernen, und dann auf das gewünschte nominelle Endkaliber kalt ausgewalzt, in der Regel innerhalb des Bereiches von 0,41 bis 0,91 mm. Nach diesem kalten Auswalzen wird der Stahl in der Regel bei einer Temperatur zwischen 593 und 704 ⁰G eine bestimmte Zeitspanne kistengeglüht, um sicherzustellen, daß alle Teile des Bundes eine Stunde lang bei der angegebenen Temperatur gehalten werden, um eine vollständige Rekristailisierung des Stahls zu gewährleisten, und danach wird er dressiert " und/oder gerichtet (durch Recken geglättet), um die gewünschte ebene Oberfläche und/oder kritische Reckung (Dehnung) zu erzielen.

Erfindungsgemäß werden die vorstehend beschriebenen Kistenglühungs-Dressierund /oder Richtstufen eliminiert, und statt dessen wird das kaltgewalzte Stahlblech kontinuierlich geglüht unter ICinhaltung sorgfältig kontrollierter

2O Q Q O Q ' ο «!& *3 W <£. <«^ ~/~ .

Parameter, v/i θ sie nachfolgend beschrieben werden.

.>

Zur Durchführung der kontinuierlichen Glühung ist es er- · forderlich, einen Walzenherdofen oder irgendeinen Ofen zu .verwenden, in dem drei kontrollierte Atmosphären aufrechterhalten werden können. Sin Ofen, der in der Praxis verwendet worden ist, ist ein handelsüblicher Walzenherdofen, der Bund-Abrollhaspeln, eine Bandschweißeinrichtung, eine horizontale Umsteckeinrichtung und elektrolytische Reinigungs-, Skrubber- und Trocknungseinheiten umfaßt. Der Eintrittsabschnitt ist mit einem daran angrenzenden horizontalen Wärmebehandlungsabschnitt verbunden, der aus einer 23 m. langen, gasbefeuerten Srhitzungszone, einer 183 m langen, elektrisch beheizten Haltezone, einer 61 in langen, kontrollierten Kühlzone und einer 27 m langen Strahlkühlungszone besteht. Der Austrittsabschnitt besteht aus einer horizontalen Ums te ckeinlie.it und einer Reckungshaspel. Das Band (der Streifen) liegt beim Passieren der Wärmebehandlungsabschnitte des Ofens in Form einer Kette auf einzelnen motorgetriebenen Walzen auf. Ss sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs auf die Verwendung des vorstehend detailliert . beschriebenen Ofens beschränkt ist, sondern daß diese detaillierte Beschreibung lediglich dazu dient, einen Ofen zu erläutern, der sich bei der praktischen Durchführung der Erfindung als brauchbar erwiesen hat, selbstverständlich können aber auch andere Dimensionen und Aufbauten mit Erfolg angewendet werden. .

Das kaltgewalzte Stahlblech wird einer zweistufigen kontinuierlichen Glühung unterworfen, wobei das Band (der Streifen) zuerst in dem ersten Warmebehandlungsabsehnitt· auf. eine niedrigere Glühtemperatur, d. h. auf eine Temperatur innerhalb des Bereiches von 732 bis -816 ⁰C in einer- entkohlenden Atmosphäre' erhitzt wird, woran sich das Erhitzen auf eine höhere Temperatur, d. h. von 843 bis 954 G in einer neutralen Atmosphäre in einem zweiten

Erhitzungsabschnitt, um die MikroStruktur in Austenit zu überführen, anschließt, und schließlich·wird schnell abgekühlt. Die in dem ersten Erhitzungsabschnitt angewendete entkohlende Atmosphäre entspricht vorzugsweise derjenigen, wie sie in der ÜS-Patentschrift 3 958 918 'beschrieben ist, d. h. einer Atmosphäre mit einem Wasserstoffgehalt von.mindestens 20 % bei einem Wasserstoff : Wasserdampf-Verhältnis von 5 i Λ bis 8:1. Die Bandtransportgeschwindigkeit und die Länge der entkohlenden Zone werden so eingestellt, daß das Band (der Streifen) nicht bis zu dem in der Praxis größtmöglichsten Ausmaß entkohlt wird, wie es bei bekannten Verfahren üblich ist. Ziel der anfänglichen Wärmebehandlung ist es, die Oberfläche des Stahlbandes zu entkohlen, ohne den Kern zu entkohlen. Deshalb sollte das gewünschte Produkt einen Kern, der etwa den ursprünglichen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,02 bis etwa 0,04- % hat, und eine Oberflächenschicht mit weniger als 0,005 % Kohlenstoff auf?«/eisen. Um dies zu bewirken, hat es sich als notwendig erwiesen, das Band (den Streifen) ausreichend zu entkohlen zur Erzielung einer grobkörnigen entkohlten Oberflächenschicht einer Tiefe von mindestens 0,051 mm für konventionelle W-alzqualitäten, d. h. solche, die nach dem Stanzen walz-.geglüht werden, und einer minimalen Tiefe von 0,089 mm für vollständig bearbeitete Qualitäten, d«, h. solche, die ohne Walzglühung ^x' verwendet werden. Außerdem kann die Entkohlung natürlich erzielt -werden unter einer gewissen Verbesserung der Kernverluste, jedoch mit einer entsprechenden Abifahme der Dicke des feinkörnigen Kerns mit höherem Kohlenstoffgehalt und dementsprechend einer Abnahme der Gesamthärte und Stanzbarkeit. Der Gesamtgrad der Entkohlung, der erzielt werden soll, muß deshalb ein Kompromiß zwischen den gewünschten magnetischen Eigenschaften und der Stanzbarkeit und den Bedürfnissen des Verbrauchers sein. .

(lamination annealing) ^:

2 2 3 8 23 -.9 -

Die Tiefe der Entkohlung ist natürlich, eine Funktion der veraendeten Entkohlungsa-tmosphäre, der Temperatur des Stahls, der Transportgeschwindigkeit und der verwendeten Vorrichtung, d, h. der Länge der Entkohlungszone. Eine Erhöhung oder Verminderung der Tiefe der Entkohlung kann leicht bewirkt werden durch Änderung der' Transportgeschwindigkeit ohne Änderung der übrigen Parameter«. ,

Nachdem die vorstehend beschriebene partielle Entkohlungsstufe in der ersten Wärmebehandlungszone durchgeführt worden ist, wird der Stahl in der zweiten Wärmebehandlungszone auf eine etwas höhere Temperatur, d. h. auf 84-3 bis 954- ⁰C, erhitzt. Diese Wärmebehandlung dient dazu, das Band (den Streifen) weiter in Austenit zu überführen, so daß bei der nachfolgenden kontrollierten Abkühlungsbehandlung der nicht-entkohlte Mittelabschnitt des Bandes (Streifens) in Ferrit umgewandelt wird mit einer fein dispergierten Carbidausscheidung $ die dem Produkt einen hohen Steifheitsgrad verleiht. Diese sekundäre (zweite) Wärmebehandlung, eine Wärmebehandlung bei 843 bis 954- ⁰C₃ wird in einer nicht-entkohlenden/nicht-oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise in einer solchen mit 50 % Wasserstoff mit einem Taupunkt von höchstens 1,7 ⁰G, Rest Stickstoff, durchgeführt und etwa 30 Sekunden lang beibehalten.

Nach der Wärmebehandlung in der zweiten Wärmebehandlungszone zur Überführung in Austenit wird der Stahl in einer trockenen Wasserstoff /Stickstoff -Atmosphäre in der .. dritten und letzten Zone schnell abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit wird so hoch wie möglich gemacht, um die Kohlenstoffdiffusion aus dem Stahlkern an die entkohlte Oberfläche minimal, zu halten. Wie bei typischen. kontinuierlichenGlüharbeitsgängen tritt der Stahl bei Temperaturen unterhalb etwa 93 ^UC aus dem Ofen aus«

223923 -¹°-

Danach kann das Stahlband (der Stahlstreifen) seitlich getrimmt, gespalten (geschlitzt) und/oder beschichtet werden unter Anwendung konventioneller Methoden, um den Anforderungen des Verbrauchers zu genügen»

Das gemäß der vorstehenden Beschreibung hergestellte Produkt ist charakterisiert durch eine ungewöhnliche Duplex-Mikrostruktur (ein Duplex-Feingefüge), deren Mittelabschnitt aus feinkörnigem Ferrit mit fein dispergierten OarbidausScheidungen besteht, während die Oberflächenschichten aus grobkörnigem Ferrit bestehen, der im wesentlichen frei von irgendwelchen Ausscheidungen ist.

Die beiliegende Mikrophotographie erläutert diese Duplex-Mikrostruktur.Wenn ein Magnetfeld an dieses Blechprodukt angelegt wird, wird ein großer Teil des Magnetflusses von der entkohlten Haut aufgenommen, wo sich bei hohen Induktionen von 15 Kilogauß der Magnetfluß normalerweise konzentriert. Der feinkörnige Mittelabschnitt mit den ausgeschiedenen Carbiden hat nur einen begrenzten Effekt auf die Fähigkeit des Bleches, den Magnetfluß aufzunehmen. Andererseits führt die Art des Mittelabschnittes zu einem signifikanten Vorteil, der die Steifheit erhöht zur Verbesserung der Stanzbarkeit und dadurch den Prägestempelverschleiß bei den Stanzarbeitsgängen des Verbrauchers herabsetzt. Ferner führt das Zugrecken während der kontinuierlichen Glühung zu einem Produkt mit einer außergewöhnlich ebenen Oberfläche, ohne daß irgendwelche nachfolgenden Hichtarbeitsgänge, wie z, B. ein Temperwalzen (Dressieren), erforderlich sind. Neben diesen Vorteilen-behält das Produkt auf Grund seiner verbesserten Stanzbarkeit ein gutes Niveau der Karnverluste im geschnittenen (gescherten) Zustand bei_s so daß es besser geeignet ist für Anwendungszweckein Motor1aminierungen(-biechen)_s ohne daß eine Walzglühung erforderlich ist. Dennoch weist das Produkt ein verbessertes Ansprech--

9'2

vermögen auf die -Walzglühung auf unter Bildung von Körnchen aus Primärferrit an den" Blechgrenzflächen, die während der Walzglühung nach innen zu wachsen unter Bildung einer Gesamt-Bndstruktur, die der Magnetfluß an den Grenzflächen leichter passieren kann, was seinerseits zur Verbesserung der Kernverluste und der Permeabilitätswerte ⁱ führt. ·

Ausführung sb ei spi el

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Zeichnung zeigt eine Mikrophotographie der Duplex-Mikrostruktur.

Zur Erläuterung der durch die vorliegende Erfindung erzielbaren Vorteile .sind in den nachfolgenden Tabellen die Eigenschaften aufgezählt, die mit einer erfindungsgemäß behandelten Betriebsschmelze erzielt wurden. Zur Durchführung dieses Versuchs wurde eine Stahlschmelze, die 0,02 % Kohlenstoff, 0,54 % Mangan, 0,017 % Schwefel, 0,07 % Silicium enthielt und auf 0,13 % Phosphor rückphosphoriert worden war, hergestellt 'und unter Anwendung konventioneller Methoden zu einem Blech kalt ausgewalzt. Bünde aus dieser Charge wurden bis auf 0,46 mm, 0,58 mm und 0,64 mm kalt ausgewalzt und wie oben angegeben kontinuierlich geglüht, wobei sie in einer Atmosphäre aus Wasserstoff, Stickstoff und Wasserdampf mit einem Wasserstoff : Wasser-Verhältnis von 6:1 bei 788 ⁰C entkohlt wurden« Die sekundäre Wärmebehandlung wurde bei 871 ⁰C durchgeführt. Es wurden keine Dressier- oder Eicht-Arbeitsgänge durchgeführt. Alle Bünde wurden im geschnittenen (gescherten) Zustand und nach dem Walzglühen bei 788 ⁰C zur weiteren Entwicklung der magnetischen Eigenschaften getestet. Nach dem Walzglühen erfüllten alle Testergebnisse die Garantie für ein Produkt vom'2-S-Typ, gemäß der ASTM-Spezifikation A-726. Die Tiefe der ent-

kohlten grobkörnigen Hautschicht betrug duuchschnittlich· 0,089 mm. ' ' .

Tabelle I .

Magnetische Eigenschaften bei 15 Kilogauß, 60 Hz

Bund Dicke (nun) 2STr.

im geschnitten (gescherten) Zustand

Kernverluste (Watt/kg)

Permeabilität 1-stündige -simulierte WaIz-

glühung bei -788 0 (lamination anneal)_J

Kernverluste Permeabilität

(Watt/kg) ._

to ω to

0.46 0-4-6

0.46 0,46 0.56 0.56 Ο.-56 0.58 0*58 0.58 0.64 * 0.64 0.64 0.64 0.64

9*28

9.33

9-35

.9-19

10.91

10.96.

10.08

12.28

11.84

11.90

13.36

12.52

12.79

12.83

13.51

1645 1616 1640 1648 1452 1421 1532 1366 1366 1399

1259 1295 1300

1313

1261 7.54 7.54 7.32 7.58 8.73 8.69 8.27 9.52 9.22 9.13

10.76 9-92

10.23 10.25 10..80

2160 2363 2162 2405 2427

2165 2410 2268 2358 2045 2123 2088

2287 2389

Tabelle II Mechanische Eigenschaften

Bund Rockwell B-Nr. Härte

Testrichtung longitudinal (L transversal (T 0,2 %-Dehngrenze (kg/mm)

Zugfestig- Vn-! +	Dehnung (%)
(kg/mm)
43.6 44.2	29.0 28.5
42.5 42.9	27.0 33.0
43.5 · 44.4	29.5 31.5
43.5 43.4	26.0 30.0
43.0 43.7	28.0 31.0
43.7 44.4	29.0 29.0
43.4 44.2	29.0 29.0
43.3 43.7	30.5 32.0
44.2 44.8	29.0 30.5

64

2	59-64
3	58-61
4	63-64
VJl	58-64
6	63-64
7	58-69
8 ·	65-67
9	64-68

L T

L T

L T

L T

L T

L T 33.1 33.8

31.6 32.1

33.1 33.6

32.9 32.5

32.1 32.6

33.2 34.4

33.2 33.0

33.3 32.6

33.3 33.9

Tabelle II - Fortsetzung

Bund- Rockwell B- Testrichtung 0₉2 %-Dehngrenze Zugfestig-· Dehnung (%)

Hot+-β longitudinal (L) ^Ma:ct;e transversal (T)

10 64-66 L _v 33.9 44.2 30.0

11 67-70 ' L 34.O 44.9 32.O

T 34.9 . 45.3 . 33.5

0j2 %-Dehngrenze (kg/mm)	Zugfestig keit (kg/mm)
.33.9 34.2	44.2 44.6
34.O 34.9	44.9 45.3
34.4 34,2	43.9 • 44.4
33.5 34.4	44.6 44.8
34.3 33.8	44.3 44.7
34.2 34.2	43.9 45.I

12 67-70 L 34.4 43.9 30.5 CO

. 33.0 J₀

13 68-69 L 33.5 44.6 ' 31.0 ^ω

T 3M-A 44.8 32.0

4 67-68 L 3^.3 4-4.3 " 31.0 \

T- 33.8 44.7 32.5 ^

15 66-72 L 3^.2 " 43.9 30.0 '

. ϊ · 3^.2 . 45.1 31.0

Claims (8)

1. Erfindungsanspruch . ' ...

   durch eine Duplex-Mikrostruktur mit einem Mittelabschnitt aus feinkörnigem Ferrit mit einer darin fein dispergierten Carbidausscheidung und einer. Oberflächenschicht aus grobkörnigem Ferrit ohne signifikante Ausscheidungen,
2. 2. Kohlenstoffarmes Elektrostahlblech nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberflächenschicht aus grobkörnigem Ferrit weniger als 0,005 % Kohlenstoff enthält. ..·;..
3. 3. Kohlenstoffarmes Elektrostahlblech nach Punkt 1 und/oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberflächenschicht mindestens 0,051 2Bm, vorzugsweise 0,089 mm dick ist»
4. 4, Vollständig bearbeitetes, kohlenstoffarmes Elektrostahlblech, insbesondere mit einer ausgezeichneten Stanz barkeit und ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften ohne Walzenschlußglühung, gekennzeichnet durch eine Duplex-Mikrostruktur mit einem Mittel.abschnitt aus

   feinkörnigem Ferrit mit einer darin fein dispergierten Carbidausscheidung und einer mindestens 0,089 mm (0,0035 inch) dicken Oberflächenschicht aus grobkörnigem Ferrit ohne signifikante Ausscheidungen.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines kohlenstoffarmen Elektro stahlbleches, insbesondere eines solchen nach mindestens einem der Punkte 1 bis 4, bei dem ein kohlenstoffarmer Stahl durch Warmwalzen und Kaltwalzen bearbeitet wird zur Herstellung eines 0,4-1 bis. 0,91' mm dicken kaltgewalzten Bleches und anschließendes Glühen des kaltgewalzten Bleches, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Glühung um eine zweistufige kontinuierliche Glühung handelt, wobei"das Blech zuerst in einer ent-

   . · kohlenden Atmosphäre auf 732 bis 816 ⁰C erhitzt und

   -M-

   bei dieser Temperatur für eine Zeitspanne gehalten wird, die ausreicht, um die Oberfläche des Stahls zu.entkohlen, die jedoch nicht ausreicht, um den Mittelabschnitt des Stahls zu entkohlen, und danach in einer nichtentkohlenden, nichtoxydierenden Atmosphäre auf 843 bis 9 54 ⁰C erhitzt wird, um die Stahl-Mikrostruktur in Austenit umzuv/andeln, woran sich ein, schnelles Abkühlen anschließt zur Erzielung eines feinkörnigen Ferrits mit fein dispergierten Carbiden in dem Mittelabschnitt des Stahlbleches und eines grobkörnigen Ferrits ohne irgendwelche signifikanten Ausscheidungen an der Oberfläche des Stahlbleches.
6. 6. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der -entkohlenden Atmosphäre, um .Luft handelt, die mindestens 20% Wasserstoff enthält bei einem Wasserstoff : Wasserdampf-Verhältnis von 5 : 1 bis 8:1.
7. 7. Verfahren nach Punkt 5 und/oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Stahlblechoberflächenentkohlung bis zu einer Tiefe von mindestens 0,051 mm, vorzugsweise mindestens 0,089 mm bewirkt wird.
8. 8. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 5 bis 7, gekennzeichnet dadurch,

   daß der kohlenstoffarme Stahl einen anfänglichen Kohlenstoffgehalt von 0,0 2 bis 0,04% ausweist und daß die Oberfläche auf einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,005% entkohlt wird.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen