DE10243457B3 - Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit Download PDFInfo
- Publication number
- DE10243457B3 DE10243457B3 DE10243457A DE10243457A DE10243457B3 DE 10243457 B3 DE10243457 B3 DE 10243457B3 DE 10243457 A DE10243457 A DE 10243457A DE 10243457 A DE10243457 A DE 10243457A DE 10243457 B3 DE10243457 B3 DE 10243457B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- composite material
- steel
- mother
- coated
- flat steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0035—Means for continuously moving substrate through, into or out of the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/006—Pattern or selective deposits
- C23C2/0064—Pattern or selective deposits using masking layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten (1) mit hoher Magnetisierungsfähigkeit auf der Grundlage des Inversionsverfahrens bei Raumtemperatur eines Mutterbandes (2), das durch eine C-Si-Stahlschmelze (3) gezogen wird, zielt auf den Einsatz an Magnetschwebebahnen, Elektromotoren, Generatoren u. dgl. ab, um die wirtschaftliche Herstellungsweise mit vorteilhaften physikalischen Eigenschaften zu verbinden. Das Verfahren sieht vor, dass das Mutterband (2) durch eine C-Si-Stahlschmelze (3) mit niedrigem C-Gehalt (15) und mit Silizium-Gehalten (5) zwischen 2 bis 6 Gew.-% Si gezogen, beschichtet und anschließend an das Schmelzbad (6) der Verbundwerkstoff (7) unmittelbar und ohne Verzögerung auf eine dem Flachstahl-Produkt (1) entsprechende Enddicke (8) verformt und vollends abgekühlt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit, wie bspw. Magnetstahlblech oder Dynamoblech für eine Magnetschienenbahn und / oder Statoren oder Rotoren von Elektromotoren oder Generatoren, auf der Grundlage des Inversionsverfahrens bei Raumtemperatur eines Mutterbandes, das durch eine Stahlschmelze gezogen wird.
- Das Inversionsverfahren ist bspw. in der
DE 43 19 569 C1 ausführlich beschrieben. Ebenso ist die zur Ausübung des Inversionsverfahrens benötigte Vorrichtung bekannt. Einzelheiten an Inversionsgießgefäßen ergeben sich außerdem bspw. aus derEP 0 814 926 B1 . - Gegenüber dem Stranggießen von Stahlsträngen im Brammenformat von ca. 200 – 300 mm Dicke und dem Stranggießen von Dünnsträngen von ca. 45 bis 75 mm Dicke sind die Abkühlungsvorgänge beim Inversionsverfahren zeitlich deutlich kürzer und führen zu unterschiedlichen Korngrößen im Gefüge. In Anbetracht der höheren Gießgeschwindigkeit beim Dünnstrang-Gießen erhält man schon dort gegenüber dem Brammengießen ein Gefüge mit relativ kleinerem Korn. Das Abkühlen und Wiedererwärmen in mehreren Stufen bedeutet jedoch sowohl beim Brammengießen als auch beim Dünnstranggießen ein Kornwachstum, das nicht für jeden Verwendungszweck des späteren Walzgutes vorteilhaft ist. Die weitere Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit beim Inversionsverfahren erzeugt bei entsprechender Weiterbehandlung des Stranggutes eine anzustrebende Korngröße mit den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes.
- Vom Brammengießen ist es bekannt, um die für ein hochwertiges Magnetstahlblech geforderten Kernverlustwerte zu erreichen, dass bei Stählen, bei denen mehr als 1 Si zugesetzt wird, der Effekt eintritt, dass bei Durchführung eines Warm- oder Kaltwalzvorgangs über der Grenze von 4 Gew.-% Silizium die Wirtschaftlichkeit derart gemindert ist, dass eine Verwendung wegen Sprödigkeit unmöglich ist.
- Auf diese Zusammenhänge bei der Herstellung von nichtorientiertem Magnetstahlblech aus Brammen wird zu den einzelnen Einflussgrößen des C (Kohlenstoff), des Si (Silizium), von Mn (Mangan), von S (Schwefel), Al (Aluminium), P (Phosphor), N (Stickstoff) und B (Bor) in der
DE 40 05 807 C2 hingewiesen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flachstahl-Produkte mit hoher Magnetisierungsfähigkeit für den Einsatz an Magnetschwebebahnen, Elektromotoren, Generatoren u.dgl. vorzuschlagen, deren wirtschaftliche Herstellungsweise mit vorteilhaften physikalischen Eigenschaften verbunden ist.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Mutterband durch eine C-Si-Stahlschmelze mit niedrigen C-Gehalten und mit Siliziumgehalten zwischen 2 bis 6 Gew.-% Si gezogen, beschichtet und anschließend an das Schmelzbad der Verbundwerkstoff unmittelbar und ohne Verzögerung auf eine dem Flachstahl-Produkt entsprechende Enddicke verformt und vollends abgekühlt wird. Dadurch kann wirtschaftlich bei sehr hohen Fertigungsgeschwindigkeiten ein Flachstahl-Produkt mit geringer Verformungsdicke erzeugt werden, das eine hohe Magnetisierungsfähigkeit aufweist und bisher nicht erreichbare Si-Gehalte für die optimalen magnetischen Eigenschaften besitzt. Die auch von Brammen und Dünnbrammen bekannten Nachteile, dass ab höheren Si-Gehalten die Verformbarkeit nicht mehr möglich ist, entfallen völlig. Si-Gehalte von 2 bis 4,5 Gew.-% und höher sind hingegen ohne weiteres erreichbar. Besonders hervorzuheben ist die vorteilhafte geringe Korngöße des Gefüges.
- Eine Ausgestaltung sieht vor, dass als Werkstoff des Mutterbandes der gleiche Werkstoff wie der der C-Si-Stahlschmelze gewählt wird. Dadurch entsteht eine Monostruktur, die die Verwendung von rostfreien oder austenitischen Stählen oder von ferritischen Stählen gestattet.
- Eine andere Ausgestaltung besteht darin, dass das Mutterband einseitig oder doppelseitig beschichtet wird. Auch hier können C-Stähle, Rostfrei-Stähle oder Ferritstähle mit den angegebenen Eigenschaften eingesetzt werden.
- Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, dass beim einseitigen Beschichten zwei aneinanderliegende Mutterbänder jeweils auf ihrer Außenfläche beschichtet werden. Der Vorteil ist eine wirtschaftliche Steigerung der erzeugten Menge an Flachstahl-Produkten mit den angegebenen Eigenschaften.
- Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass zwischen den beiden Mutterbändern eine anorganische Schicht aus ausreichend hitzebeständigem Werkstoff aufgebracht wird. So kann ein Stoff mit einer schlechten Wärmeleitung eingesetzt werden, um ein Zusammenkleben der beiden Mutterbänder für die Zeit von wenigen Sekunden zu verhindern.
- Ein weiteres Beispiel für eine solche kurzzeitige Isolationswirkung wird dadurch geschaffen, dass eine Schicht aus anorganischer Schlichte aufgebracht wird.
- Die geeignete Korngröße des Gefüges wird weiter dadurch erhalten, dass das Verformen des Verbundwerkstoffes nach dem Ausziehen aus dem Schmelzbad durch Walzen vorgenommen wird.
- Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass der gewalzte und abgekühlte Verbund- Werkstoff zu einem Coil aufgewickelt wird.
- Geeignete Stahlschmelzen werden ferner dahingehend ausgewählt, dass eine Stahlschmelze mit einem Kohlenstoff-Gehalt gleich oder größer 0,03 Gew.-% C, mit einem verminderten Kohlenstoffgehalt gleich oder größer 0, 01 Gew.-% C oder mit einem in einem Vakuum anzuwendenden Kohlenstoff-Gehalt gleich oder größer 0,005 Gew.-% C verwendet wird.
- Das Verfahren kann in Verbindung mit dem Inversionsverfahren dahingehend ausgeübt werden, dass die im Verbundwerkstoff entstehenden Alpha-Kristalle als Einkristalle auf der Temperatur-Reise vom Verformen bis zum Abkühlen des Coils aufrechterhalten werden.
- Eine solche Maßnahme besteht darin, dass durch (wiederholtes) Glühen eines Coils die Alpha-Kristalle zum Wachsen und das Gefüge-Korn zum Ausrichten angeregt werden.
- Dabei kann es für den Magnetisierungsvorgang und Entmagnetisierungsvorgang vorteilhaft sein, wenn das Gefüge-Korn einheitlich, mit seiner Kornachse quer zur Oberfläche des Verbundwerkstoffs im Sinn der Weiß'schen Bezirke ausgerichtet wird.
- Wesentliche Vorgänge sind in der Zeichnung dargestellt, anhand deren die einzelnen Verfahrensschritte nachstehend erläutert werden.
- Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht zum Prinzip des Inversionsbeschichtens (Stand der Technik), -
2 die Seitenansicht für mehrere alternative Verfahren, -
2A eine Einzelheit „X" aus2 für doppelseitiges Beschichten, -
2B eine Einzelheit „X" aus2 für einseitiges Beschichten, -
3 ein Eisen-Silizium-Diagramm mit den Gebieten der Alpha-Kristalle und der Arbeitsfläche des Verfahrens, -
4 eine Darstellung der Lage und Richtung der Alpha-Kristalle und -
5 eine Hysterese-Kurve bei niedrigem und hohen Silizium-Gehalt des verformten Flachstahl-Produkts. - Das Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten
1 , nämlich Stahlbleche mit hoher Magnetisierungsfähigkeit, wie z. B. Magnetstahlblech für Magnetantriebe oder Elektromotoren (Dynamobleche) beruht auf dem erwähnten Inversionsverfahren, bei dem eine Abkühlung von innen nach außen stattfindet. Dabei wird ein Mutterband2 durch eine C-Si-Stahlschmelze3 mit niedrigen C-Gehalten und mit sehr hohen Siliziumgehalten5 (zwischen 2 bis 6 Gew.-% Si) in einem Schmelzenbehälter4 gezogen, dabei beschichtet und anschließend an das Schmelzbad6 der gebildete Verbundwerkstoff7 unmittelbar und ohne Verzögerung auf eine dem flachen Stahlprodukt1 entsprechende Enddicke8 verformt und vollends abgekühlt (1 ). Das Mutterband2 kann sowohl die chemische Zusammensetzung der Stahlschmelze3 mit hohem Silizium-Gehalt als auch eine normale chemische Zusammensetzung mit bspw. 0,03 Gew.-% C (St 37) aufweisen. - Grundsätzlich kann als Werkstoff des Mutterbandes
2 der gleiche Werkstoff der C-Si-Stahlschmelze3 gewählt werden (wie in2 vorgesehen ist), was eine Monostruktur darstellt. - Das Mutterband
2 kann ferner einseitig oder doppelseitig beschichtet werden. Gemäß2A ist ein Mutterband2 mit einer doppelseitigen Beschichtung9 versehen. In2B erfolgt eine einseitige Beschichtung9 durch zwei aneinanderliegende Mutterbänder2 , die jeweils auf ihrer Außenfläche10 mit der Beschichtung9 einseitig versehen werden. Nach Trennen der beiden Mutterbänder2 , die durch ihre niedrige Anfangstemperatur entweder überhaupt nicht oder nur wenig zusammenkleben, liegen zwei einseitig beschichtete Mutterbänder2 vor, die demnach einzeln verformt werden können. - Um eine sichere Trennung durchzuführen, wird zwischen den beiden Mutterbändern eine anorganische Schicht
11 aus ausreichend hitzebeständigem Werkstoff11a aufgebracht. So kann z.B. vor dem Prozess eine Schicht11 aus anorganischer Schlichte12 aufgetragen werden. Vorteilhaft kann z.B. ein Metallstaub hochschmelzender Metalle eingesetzt werden. Als anorganische Schlichte können Calziumsilikate, Metalloxide, Keramikstoffe u. dgl. verwendet werden. - Wie in
1 gezeigt ist, kann das Verfahren zum Verformen des Verbundwerkstoffs7 unmittelbar nach dem Ausziehen aus dem Schmelzbad6 durch Walzen in einem (oder mehreren) Walzenpaar13 vorgenommen werden. - Währenddem das Mutterband
2 von einer Mutterband-Abwickelrolle2a kontinuierlich abgewickelt und kontinuierlich durch das Schmelzbad6 gezogen wird, wird der gewalzte und abgekühlte Verbundwerkstoff7 zu einem Coil14 aufgewickelt und am Ende geschnitten. - Die C-Si-Stahlschmelze
3 weist Kohlenstoff mit einem Kohlenstoff-Gehalt15 gleich oder größer 0,03 Gew.-% C, mit einem verminderten Kohlenstoffgehalt15 gleich oder größer 0,0.1 Gew.-% oder einem in einem Vakuum anzuwendenden Kohlenstoffgehalt15 gleich oder größer 0,005 Gew.-% C auf. - Dadurch wird ersichtlich im Eisen-Silizium-Diagramm der
3 nur ein ganz links liegender Schacht16a beginnend bei den y – Kristallen nach unten reichend ausgenutzt, in dem Alpha-Kristalle16 auftreten. Die Ausbildung solcher Alpha-Kristalle16 ist abhängig von einer Funktion der Temperatur (K), der Konzentration, der Zeit , der Diffusion und von dem Potential an Silizium. Bei Silizium-Gehalten von bis zu 6 Gew.-% Si wachsen ständig Einkristalle17 , die aus Alpha-Kristallen16 bestehen und auf der Temperatur-Reise vom Verformen bis zum Abkühlen auf Normaltemperatur des Coils14 aufrechterhalten werden. Die mit einem Pfeil im γ-Bereich angedeutete Richtung wird als γ-Nase bezeichnet und steht in Funktion mit dem Kohlenstoff-Gehalt. Dabei entspricht eine kleine Nase einem geringen C-Gehalt und eine größere Nase einem höheren Kohlenstoffgehalt. - Die Coils
14 können in verschiedenen Temperatur-Stufen geglüht werden, so dass die Alpha-Kristalle16 zum Wachsen (4 ) und das Gefüge-Korn18 mit der Korn-Achse18a zum Ausrichten veranlasst werden. Sofern das Gefüge-Korn18 einheitlich, mit seiner Kornachse18a quer zur Oberfläche7a des Verbundwerkstoffs7 im Sinn der Weiß'schen Bezirke19 ausgerichtet sind, ist die Magnetisierung besonders hoch. Als Beispiel sind in4 die Weiß'schen Bezirke19 eines Nickel-Einkristalls17 gezeigt. Im Zustand der hohen Magnetisierung (Sättigungsinduktion) treten zwischen den Weiß'schen Bezirken19 sog. Bloch-Wände20 auf. - In
5 ist der Verlauf der Permeabilitätszahl μ (= magnetische Flussdichte B / magnetische Feldstärke H) gezeigt. Bei völlig unmagnetischem Werkstoff (Punkt Null) wird zunächst die Neukurve21 bis zur Sättigungsinduktion22 durchlaufen. Nach Ausschalten des magnetischen Feldes (H = 0) bleibt eine Restinduktion übrig (sog. Remanenz). Zur Erreichung eines erneut unmagnetischen Materialzustandes wird eine Gegenfeldstärke bis zur Koerzitiv-Feldstärke23 eingestellt. Bei weiter zunehmendem Gegenfeld wird der Werkstoff bis zur Sättigung in Gegenrichtung (Punkt24 ) aufmagnetisiert. Beim Ausschalten des Magnetfeldes (H = 0) fällt die magnetische Induktion wieder bis zur Remanenzflussdichte25 . Erst ein positives Magnetfeld mit der Koerzitiv-Feldstärke23 erzeugt wieder ein unmagnetisches Material. Bei er neuter Erhöhung des magnetischen Feldes wird wieder die Sättigungsinduktion22 erreicht. Diese als Hysterese-Kurve bekannte Kurve von22 über24 ,25 ,23 zurück zu22 umschließt mit ihrer Hysterese-Fläche26 ein weiß gelassenes Feld, dessen Größe bei ca. 1,5 Gew.-% Silizium auftritt. - Die schraffierte Fläche
27 entspricht einem Silizium-Gehalt von ca. 4 – 6 Gew.-% Si. Dadurch ergeben sich die erfindungsgemäßen Vorteile. Die Flächen der Hysterese-Kurven sind ein Maß für die Energie, die zur Ummagnetisierung notwendig ist. Für die weichmagnetischen Materialien muss sie möglichst gering gehalten werden. -
- 1
- Flachstahl-Produkt
- 2
- Mutterband
- 2a
- Mutterband-Abwickelrolle
- 3
- C-Si-Stahlschmelze
- 4
- Schmelzenbehälter
- 5
- Silizium-Gehalt
- 6
- Schmelzbad
- 7
- Verbundwerkstoff
- 7a
- Oberfläche
- 8
- Enddicke
- 9
- Beschichtung
- 10
- Außenfläche
- 11
- anorganische Schicht
- 11a
- hitzebeständiger Werkstoff
- 12
- anorganische Schlichte
- 13
- Walzenpaar
- 14
- Coil
- 15
- Kohlenstoff-Gehalt
- 16
- Alpha-Kristalle
- 16a
- Schacht
- 17
- Einkristall
- 18
- Gefüge-Korn
- 19
- Weiß'sche Bezirke
- 20
- Bloch-Wände
- 21
- Neukurve
- 22
- Sättigungs-Induktion
- 23
- Koerzitiv-Feldstärke
- 24
- Gegenrichtung
- 25
- Remanenz-Flussdichte
- 26
- Hysterese-Fläche
- 27
- schraffierte Hysterese-Fläche
Claims (12)
- Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten (
1 ) mit hoher Magnetisierungsfähigkeit, wie bspw. Magnetstahlblech oder Dynamoblech für eine Magnetschienenbahn und / oder Statoren oder Rotoren von Elektromotoren oder Generatoren, auf der Grundlage des Inversionsverfahrens bei Raumtemperatur eines Mutterbandes (2 ), das durch eine Stahlschmelze (3 ) gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterband (2 ) durch eine C-Si-Stahlschmelze (3 ) mit niedrigem C-Gehalt (15 ) und mit Siliziumgehalten (5 ) zwischen 2 bis 6 Gew.-% Si gezogen, beschichtet und anschließend an das Schmelzbad (6 ) der Verbundwerkstoff (7 ) unmittelbar und ohne Verzögerung auf eine dem Flachstahl-Produkt (1 ) entsprechende Enddicke (8 ) verformt und vollends abgekühlt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff des Mutterbandes (
2 ) der gleiche Werkstoff der C-Si-Stahlschmelze (3 ) gewählt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterband (
2 ) einseitig oder doppelseitig beschichtet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim einseitigen Beschichten zwei aneinander anliegende Mutterbänder (
2 ) jeweils auf ihrer Außenfläche (10 ) beschichtet werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Mutterbändern (
2 ) eine anorganische Schicht (11 ) aus ausreichend hitzebeständigem Werkstoff (11a ) aufgebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht (
11 ) aus anorganischer Schlichte (12 ) aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformen des Verbundwerkstoffs (
7 ) nach dem Ausziehen aus dem Schmelzbad (6 ) durch Walzen vorgenommen wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gewalzte und abgekühlte Verbundwerkstoff (
7 ) zu einem Coil (14 ) aufgewickelt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stahlschmelze (
3 ) mit einem Kohlenstoffgehalt (15 ) gleich oder größer 0,03 Gew.-% C, mit einem verminderten Kohlenstoffgehalt (15 ) gleich oder größer 0,01 Gew.-% C oder mit einem in einem Vakuum anzuwendenden Kohlenstoffgehalt (15 ) gleich oder größer 0,005 Gew.-% C verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verbundwerkstoff (
7 ) entstehenden Alpha-Kristalle (16 ) als Einkristalle (17 ) auf der Temperatur-Reise vom Verformen bis zum Abkühlen des Coils (14 ) aufrechterhalten werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch Glühen eines Coils (
14 ) die Alpha-Kristalle (16 ) zum Wachsen und das Gefüge-Korn (18 ) zum Ausrichten angeregt werden. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefüge-Korn (
18 ) einheitlich, mit seiner Kornachse (18a ) quer zur Oberfläche (7a ) des Verbundwerkstoffs (7 ) im Sinn der Weiß'schen Bezirke (19 ) ausgerichtet wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243457A DE10243457B3 (de) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit |
AU2003260449A AU2003260449A1 (en) | 2002-09-19 | 2003-08-22 | Method for the production of flat steel products having a high magnetization property |
PCT/EP2003/009320 WO2004029318A1 (de) | 2002-09-19 | 2003-08-22 | Verfahren zum herstellen von flachstahl-produkten mit hoher magnetisierungsfähigkeit |
EP03798120A EP1540028A1 (de) | 2002-09-19 | 2003-08-22 | Verfahren zum herstellen von flachstahl-produkten mit hoher magnetisierungsfähigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243457A DE10243457B3 (de) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10243457B3 true DE10243457B3 (de) | 2004-04-29 |
Family
ID=32038163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10243457A Expired - Fee Related DE10243457B3 (de) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1540028A1 (de) |
AU (1) | AU2003260449A1 (de) |
DE (1) | DE10243457B3 (de) |
WO (1) | WO2004029318A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015218439A1 (de) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Robert Bosch Gmbh | In seinen Ummagnetisierungsverlusten reduziertes Teil und Verfahren zu seiner Herstellung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005050221B4 (de) * | 2004-11-23 | 2009-10-08 | Wieland-Werke Ag | Verfahren zum einseitigen Beschichten von Metallbändern und deren Verwendung |
DE102005004037B3 (de) * | 2005-01-27 | 2006-06-14 | Thyssenkrupp Steel Ag | Verfahren zum Herstellen von magnetischem Band oder Tafeln |
CN104785741B (zh) * | 2015-03-27 | 2016-08-24 | 燕山大学 | 一种基于Gleeble热模拟机的复合板材连铸连轧工艺实验装置及其使用方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4319569C1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-06-16 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2560580B2 (ja) * | 1991-09-10 | 1996-12-04 | 日本鋼管株式会社 | 高い透磁率を有する高珪素鋼板の製造方法 |
JPH08165520A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-25 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた高珪素無方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
DE19545259A1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-05-28 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von dünnen Metallsträngen |
-
2002
- 2002-09-19 DE DE10243457A patent/DE10243457B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-08-22 EP EP03798120A patent/EP1540028A1/de not_active Withdrawn
- 2003-08-22 WO PCT/EP2003/009320 patent/WO2004029318A1/de not_active Application Discontinuation
- 2003-08-22 AU AU2003260449A patent/AU2003260449A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4319569C1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-06-16 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015218439A1 (de) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Robert Bosch Gmbh | In seinen Ummagnetisierungsverlusten reduziertes Teil und Verfahren zu seiner Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1540028A1 (de) | 2005-06-15 |
AU2003260449A1 (en) | 2004-04-19 |
WO2004029318A1 (de) | 2004-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2819514C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten elektromagnetischen Stahlbleches | |
DE60306365T3 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen giessen von nichtorientiertem elektrostahlband | |
DE3909747C2 (de) | ||
EP2759614B1 (de) | Verfahren zum Erzeugen eines Stahlflachprodukts mit einem amorphen, teilamorphen oder feinkristallinen Gefüge und derart beschaffenes Stahlflachprodukt | |
DE602004008909T2 (de) | Verbessertes verfahren zur herstellung von nicht orientiertem elektrostahlband | |
DE2856794C2 (de) | Durch Stranggießen mit überschnellem Abkühlen hergestelltes, dünnes Band aus hochsiliziertem Stahl | |
DE1920968A1 (de) | Verfahren zur Waermebehandlung von Magnetblechen fuer hohe magnetische Induktionen | |
DE60315129T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines eisenhüttenprodukts aus unlegiertem stahl mit hohem kupfergehalt und danach erhaltenes eisenhüttenprodukt | |
DE69923102T3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten Elektrobleches mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften | |
DE2816880C2 (de) | Kornorientiertes Magnetstahlblech | |
DE102019110872A1 (de) | Blechpaket und Verfahren zum Herstellen einer hochpermeablen weichmagnetischen Legierung | |
EP3019292B1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines flachproduktes aus einer eisenbasierten formgedächtnislegierung | |
DE2627532A1 (de) | Verfahren zur herstellung von nichtorientierten si-stahlblechen | |
DD299102A7 (de) | Verfahren zur herstellung von nichtorientiertem elektroblech | |
DE10243457B3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit | |
DE60205647T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von (100)[001]kornorientiertem Elektrostahl unter Verwendung des Bandgießens | |
EP4027358B1 (de) | Weichmagnetische legierung und verfahren zum herstellen einer weichmagnetischen legierung | |
DE1433821B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von doppelt orientierten Elektrostahllechen | |
EP2942417B1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochpermeablem kornorientiertem elektroband | |
DE2334739C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Magnetblechen mit Goss-Textur | |
DE102021121345A1 (de) | Legierung und Verfahren zum Herstellen eines nanokristallinen Metallbandes | |
DE19816158A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von korn-orientierten anisotropen, elektrotechnischen Stahlblechen | |
DE3438377A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum stranggiessen eines metallfadens und dabei gewonnener metallfaden | |
DE4337605C2 (de) | Verfahren zur Erzeugung von kornorientiertem Elektroband und daraus hergestellte Magnetkerne | |
DE1422821C (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |