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Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur bei der Herstellung von Gegenständen
aus Eisen-Silizium-Legierungen Es ist bekannt, daß bei manchen kubisch kristallisierenden,
weichmagnetischen, metallischen Werkstoffen, insbesondere manchen Nickel-Eisen-
und Eisen-Silizium-Legierungen die Richtung der Würfelkanten eine Richtung leichter
Magnetisierbarkeit ist. Die magnetischen Eigenschaften dieser Werkstoffe sind daher
anisotrop, derart, daß in Richtung der Würfelkanten z. B. die Permeabilitätswerte
höher sind als in allen anderen Richtungen. Man ist deshalb bestrebt; die Werkstoffe
so herzustellen, daß sie ausgeprägte Würfeltextur besitzen, d. h. daß eine Würfelfläche
parallel zur Walzebene liegt und in der Walzrichtung sowie senkrecht dazu je eine
Würfelkante. Während diese Aufgabe für Nickel-Eisen-Legierungen seit langem gelöst
ist, war es bisher nicht gelungen, Eisen-Silizium-Legierungen mit Würfeltextur zu
fertigen. Es ist zwar im Schrifttum schon vorgeschlagen worden, dies dadurch zu
erreichen, daß man die letzte Kaltwalzung unter einem gegen die ursprüngliche Walzrichtung
abweichenden Winkel vornimmt, doch ist dieses Verfahren für eine fabrikationsmäßige
Fertigung nicht geeignet. Man hat sich deshalb bisher damit begnügen müssen, in
Eisen-Silizium-Legierungen in der Walzebene nur eine Vorzugsrichtung in `'Falzrichtung
zu erzeugen, während in der Walzebene senkrecht zu dieser Vorzugsrichtung eine Richtung
schwererer Magnetisierbarkeit lag: Die Textur solcher Eisen-Silizium-Legierungen
ist dadurch gegeben, daß eine Würfelkante in der Walzrichtung und eine Flächendiagonale
senkrecht zur Walzrichtung in der Blechebene liegt, sogenannte Goss-Textur. Bisweilen
wurde eine Drehung der Kristalle um etwa 20° um die Walzrichtung als Achse beobachtet.
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Die Herstellung solcher Texturbleche mit nur einer Vorzugsrichtung
erfolgt in bekannter Weise durch eine sich an die Warmverformung anschließende mehrfache
starke Kaltverformung, die meist in mehreren Stichen mit Zwischenglühungen durchgeführt
wird, und eine anschließende Rekristallisationsglühung bei Temperaturen von 650
bis 1300°C, die z. B. in Wasserstoffatmosphäre erfolgt. Je nach den Arbeitsbedingungen
erhält man dabei die geschilderte Textur mehr oder weniger scharf - ausgeprägt,
z. B. so, daß in etwa 75 % des Blechvolumens die KristaAite in einem Streubereich
bis zu 10° von der ausgezeichneten Richtung liegen. Der Nachteil der so hergestellten
Eisen-Silizium-Bleche und -Bänder besteht darin, daß die in Vorzugsrichtung gegebenen
günstigen magnetischen Eigenschaften nur dann ausgewertet werden können, wenn die
Magnetisierung in eben dieser Vorzugsrichtung erfolgt. Dies ist z. B. dann der Fall,
wenn Bänder zu Bandringkernen gewickelt werden. Will man dagegen Kerne _z. B. für
Transformatoren, Drosseln od. dgl. aus Stanzteilen aufbauen; z. B. aus U-förmigen
Stanzteilen, dann liegen nur entweder die Schenkel der U-Bleche in der Vorzugsrichtung,
aber nicht die quer dazu liegenden Jochteile, oder umgekehrt. Will man daher auch
in diesem Falle die guten Werte der Vorzugsrichtung ausnutzen, dann muß man zu einem
komplizierten Aufbau der" Schichtkerne übergehen oder erheblichen Stanzabfall und
magnetische Verluste an Stoßstellen der Stanzteile -in Kauf nehmen.
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Es besteht daher seit langer Zeit der Wunsch, auch Eisen-Silizium-Legierungen
mit Würfeltextur zu erzeugen und damit den Eisen-Silizium-Legierungen ein weiteres
Anwendungsfeld zu eröffnen.
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In den zahlreichen Arbeiten, die sich mit der Herstellung von Eisen-Silizium-Legierungen
für magnetische Zwecke beschäftigen, sind zahllose Hinweise über einzuhaltende Verarbeitungsbedingungen
gegeben, wie Führung des Schmelzvorganges, Walzbedingungen, Art von Zwischenglühungen,
Maßnahmen zur Entkohlung u. ä., sowie über Bedingungen der Schlußglühung einschließlich
Hinweise auf die Notwendigkeit einer geeigneten Glühatmosphäre und Abstimmung von
Glühtemperatur und Glühdauer aufeinander. Alle diese Hinweise führten jedoch nur
zu dem Ziel, entweder ohne Rücksicht auf eine Gefügeausbildung eine Entkohlung zu
bewirken oder die bekannte Ausbildung der Goss-Textur bzw. die anisotropen magnetischen
Eigenschaften zu verbessern, soweit es für diese Goss-Textur möglich war.
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Nach dem Stande der Technik war zu erwarten, daß immer dann, wenn
man Eisen-Silizium-Legierungen mehrfach stark kalt verformte, z. B. in jedem Schritt
über 50 0/,), mit Zwischenglühungen bei 750 bis 950°C und
einer
Schlußglühung bei 650 bis 1300°C, die beschriebenen Gefügeausbildungen erhalten
würden und daß ein derartiges Gefüge um so vollkommener ausgebildet und die magnetischen
Eigenschaften, z. B. die Verlustziffern, um so besser sein würden, unter j e saubererenBedingungen,
insbesondere hinsichtlich der Glühatmosphäre, man arbeitete.
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Überraschenderweise wurde gefunden, daß dies nicht der Fall ist, sondern
daß man bei Anwendung gleicher Verformungsschritte und gleicher Glühtemperaturen
ein vollständig anders geartetes, und zwar das seit langem angestrebte Gefüge mit
Würfellage erhält, wenn man unter Bedingungen arbeitet, wie sie nachstehend näher
erläutert sind.
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Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur
bei der Herstellung von Gegenständen aus Eisen-Silizium-Legierungen mit 2 bis 5
°/o Silizium, das ganz oder teilweise durch Aluminium ersetzt sein kann, unter Anwendung
einer für die Herbeiführung einer anderen, z. B. über eine Sekundärrekristallisation
vor sich gehenden Texturausbildung bekannten, an eine Warmverformung sich anschließenden
einfachen oder mehrfachen Kaltverformung, wobei die letzte Kaltverformung vorzugsweise
50 bis 75 °/o beträgt, mit etwaigen Zwischenglühungen bei 750 bis 950°C und mit
Schlußglühung oberhalb 950°C, vorzugsweise zwischen 1100 und 1350°C, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß bei der Schiußglühung der Sanerstoffpartialdruck der Glühatmosphäre
unmittelbar an der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes mindestens so niedrig
gehalten wird, daß die Glühatmosphäre bei Glühtemperatur auf der Oberfläche des
zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd bildet und etwa dort vorhandenes Siliziumoxyd
verschwindet, sowie daß die Glühdauer und die Glühtemperatur aufeinander und auf
die Glühatmosphäre in der Weise abgestimmt werden, daß bei besonders hoher Glühtemperatur
eine kürzere Glühdauer einzuhalten ist, und umgekehrt, und daß bei einem an der
oberen Grenze liegenden Sauerstoffpartialdruck eine sehr hohe Glühtemperatur in
Verbindung mit entsprechend kurzer Glühdauer zu wählen ist und daß die sekundäre
Rekristallisation praktisch vollständig in die Würfellage vor sich geht.
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Die verschiedenen Kaltverformungen können z. B. je 25 bis
75 °/o betragen.
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Unter sekundärer Rekristallisation wird verstanden, daß beider Primärrekristallisation
entstandene Kristallkeime oder -körner unter Aufzehrung von anders gelagerten Kristallen
stark wachsen.
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Im Falle der Erfindung hat sich nunüberraschenderweise gezeigt, daß
die nach der Primärrekristallisation unter anderem vorhandenen Würfellagenkörner
stark wachstumsfähig sind und zu einer nahezu vollständigen Aufzehrung der übrigen
Kristalle unter Bildung von großen Kristallnen mit Durchmessern bis zu 5 mm oder
größer wachsen. Die so rekristallisierten Bleche haben auch äußerlich ein anderes
Aussehen als die bisher bekannten Bleche, z. B. solche, die in Goss-Lage rekristallisiert
sind.
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Abb.l zeigt schematisch das Primärgefüge einer 3°/Qigen Eisen-Silizium-Legierung,
wie es bei Beginn der Rekristallisationsglühung gebildet wird. Dieses Gefüge enthält
eine Vielzahl von Kristallitlagen, darunter auch Goss-Lagen und einzelne Kristallne
in Würfellage.
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Bei der weiteren Glühung finden Aufzehrvorgänge statt, die unter den
bisher in der Technik bekanntenBedingungen zu dem relativ grobkörnigen Gefüge der
Goss-Bleche führen.
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Abb. 2 zeigt schematisch das Gefüge eines in Goss-Lage rekristallisierten
Eisen-Silizium-Bleches.
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Abb.3 zeigt schematisch aus dem primären Rekristallisationsgefüge
heraus vergrößert ein Bild eines Würfellagenkornes mit konkaven Korngrenzen, die
auf eine Wachstumsfähigkeit dieses Kornes hinweisen.
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Unter den der Erfindung zugrunde liegenden Bedingungen gelingt es
nun, ein Auswachsen dieser Körner auf Kosten aller anders gelagerten Körner, auch
derjenigen in Goss-Lage, zu erreichen.
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Abb. 4 zeigt schematisch das Eisen-Silizium-Blech nach sekundärer
Rekristallisation mit Würfellagengefüge.
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Die zum Bewirken der sekundären Rekristallisation in die Würfellage
notwendige Länge der Glühdauer, Höhe derGlühtemperaturundAnwendungeinerGlühatmosphäre,
die bei Glühtemperatur auf der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd
bildet und etwa dort vorhandenes Siliziumoxyd verschwinden läßt, sind eng miteinander
verknüpft, wie nachstehend näher erläutert wird. Die Festlegung der Glühbedingungen
muß im einzelnen von Fall zu Fall durch Ausprobieren erfolgen. Wichtig ist, daß
durch die Erfindung die Möglichkeit, durch mehrfaches Kaltwalzen mit Schlußglühung
Würfeltextur in. Eisen-Silizium-Legierungen zu erzeugen und das Grundprinzip der
Abstimmung von Glühdauer, Glühtemperatur und Glühatmosphäre aufeinander dem Fachmann
nahegebracht sind.
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Zum Beispiel soll bei gegebener Glühtemperatur und Glühatmosphäre
die Glühdauer so gewählt werden, daß sie ausreicht, nach erfolgter Primärrekristallisation
der in Würfellage auftretenden Körner eine solche sekundäre Rekristallisation dieser
Körner zu ermöglichen, daß von den in Würfellage wachsenden Kristallen das übrige
Gefüge praktisch aufgezehrt wird.
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In manchen Fällen wird es notwendig sein, im Hinblick auf die Entwicklung
gewünschter Werte bestimmter magnetischer Eigenschaften, z. B. der Permeabilität,
die Dauer der Schlußglühung nicht zu groß zu wählen. In diesen Fällen muß
man dann die Temperatur der Schlußglühung so hoch wählen, daß die Glühdauer trotzdem
ausreicht, nach erfolgter Primärrekristallisation der in Würfellage auftretenden
Körner eine solche sekundäre Rekristallisation dieser Körner zu ermöglichen, daß
von den in Würfellage wachsenden Kristallen das übrige Gefüge aufgezehrt wird. Außerdem
muß noch darauf geachtet werden, daß die Glühtemperatur entsprechend dem Sauerstoffpartialdruck
der Glühatmosphäre an der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes eingestellt werden
muß und um so höher zu wählen ist, je höher der Sauerstoffpartialdruck ist.
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Geglüht werden kann z. B. in Wasserstoff oder Edelgasen bei normalem
oder vermindertem Druck oder im Vakuum.
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Es ist dabei weder ausreichend noch erforderlich, daß der Sauerstoffpartialdruck
etwa nur im Durchschnitt des gesamten Ofenraumes einen solchen Wert besitzt, daß
sich bei Glühtemperatur auf der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes kein Siliziumoxyd
bildet und dort etwa vorhandenes Siliziumoxyd verschwindet, sondern es ist notwendig,
daß diese letzte Bedingung unmittelbar an der Oberfläche des zu glühenden Bleches
oder Bandes erfüllt ist. Das erstrebte Gefüge wird z. B. dann nicht erreicht, wenn
zwar das zur Füllung des Glühofens verwendete Gas einen ausreichend niedrigen Sauerstoffgehalt
besitzt, aber in der Nähe des zu glühenden Gegenstandes oder in Berührung mit diesem
Stoffe vorhanden sind, die gerade an dieser Stelle den Sauerstoffpartiaidruck heraufsetzen;
z. B. Sauerstoff abgebende Substanzen, die zur Vermeidung des K,lebens oder zum
Entkohlen zwischen einzelne Lagen von Blechen oder Bändern gebracht sind.
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In der Literatur finden sich zwar vielfach Hinweise darauf, daß man
Eisen-Silizium-Legierungen in besonders zusammengesetzten Atmosphären glühen soll,
z. B. in feuchtem Wasserstoff oder auch in trockenem Wasserstoff,
Es
sind auch verschiedene Arten der Schlußglühung erwähnt, nämlich diejenigen, bei
der die Glühatmosphäre ungehinderten Zutritt zur Bandoberfläche hat, z, B. Durchlaufverfahren,
oder auch Glühverfahren, bei denen die Bleche im Stapel geglüht werden und die Glühatmosphäre
keinen ungehinderten Zutritt zur Blechoberfläche hat. Aus keiner dieser Vorveröffentlichungen
ist aber zu entnehmen, daß es besonders auf die Zusammensetzung der Glühatmosphäre
in unmittelbarer Nachbarschaft des zu glühenden Gegenstandes ankommt und daß die
Zusammensetzung der Glühatmosphäre in der Nähe der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes
entscheidend für die Möglichkeit der sekundären Rekristallisation in die Würfellage
sein kann.
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Die Bedingung, daß der Sauerstoffpartialdruck an der Oberfläche des
zu glühenden Gegenstandes so niedrig gehalten wird, wie vorstehend beschrieben,
läßt sich auf verschiedene Weise erfüllen.
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Zunächst einmal ist es möglich, daß das Gas, mit dem der Glühofen
gefüllt ist, nur einen extrem niedrigen Gehalt an Sauerstoff besitzt. Hierbei ist
jedoch zu beachten, daß die Höhe des zulässigen Sauerstoffgehaltes abhängig von
der Glühtemperatur ist, derart, daß er bei niedrigen Glühtemperaturen niedriger
sein muß als bei höheren. Dies ergibt sich unter anderem daraus, daß der Sauerstoffpartialdruck
des Siliziumdioxydes mit steigender Temperatur stark ansteigt.
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Weiterhin ist es z. B. möglich, in der Nähe des zu glühenden Gegenstandes
Gettersubstanzen anzubringen, Vorzugsweise wird man solche Stoffe wählen, die Sauerstoff
zu binden geeignet sind, Es kann aber zweckmäßig sein, auch Gettersubstanzen für
andere in der Glühatmosphäre vorhandene Stoffe, z. B. Stickstoff, zu wählen. Als
Gettersubstanzen dienen vorzugsweise solche, deren Oxyde bei Glühtemperatur einen
geringeren Sauerstoffpartialdruck besitzen als Si 02. Geeignet sind z. B. Titan
oder Aluminium oder als Gettersubstanzen bekannte Legierungen auf Basis Titan oder
Aluminium, z. B. Cer-Aluminium-, Cer-Alurninium-Zirkonium-, Cer-Aluminium-Titan-Legierungen.
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Eine andere '.Möglichkeit, den Sauerstoffpartialdruck auf die notwendige
Höhe einzuregulieren, besteht darin, daß man die zu glühenden Gegenstände gegen
die Glühatmosphäre abdeckt, wobei für die Abdeckung Stoffe verwendet werden können,
die gleichzeitig eine Getterwirkung, insbesondere auf Sauerstoff, ausüben. So hat
sich bei Versuchen gezeigt, daß es durch Abdeckung von Eisen-Silizium-Bändern mit
Titanblechen gelingt, in den Eisen-Silizium-Bändern die gewünschte Würfeltextur
selbst in einer Glühatmosphäre und bei einer Glühtemperatur zu erzeugen, die ohne
Abdeckung der zu glühenden Gegenstände mit Titan nicht zur Ausbildung der Würfeltextur
geeignet sind.
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Abb, 5 zeigt schematisch wie die Ausbildung der Würfeltextur beim
Glühen eines Streifens aus einer 3°/oigen Eisen-Silizium-Legierung im Vakuum durch
Abdecken mit einem Titanstreifen beeinflußt wird. Die linke Hälfte der Abbildung
zeigt das ohne Abdeckung erhaltene feinkörnige Gefüge ohne Würfeltextur, die rechte
Hälfte das reit Abdeckung erhaltene grobe Gefüge mit Würfeltextur, Zur Abdeckung
können allgemein metallische Werkstoffe verwendet werden, gegebenenfalls gemischt
mit nichtmetallischen Werkstoffen. Die Abdeckungswerkstoffe können in massiver Form
oder als Pulver verwendet werden.
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Zur Abdeckung können auch Oxyde verwendet werden, jedoch muß in diesem
Falle darauf geachtet werden, daß die Oxyde nicht ihrerseits bei der Glühternperatur
Sauerstoff oder andere schädigende, insbesondere oxydierende Bestandteile abgeben.
Die Oxyde sollen daher z. B, wasserfrei und auch frei von Karbonaten sein.
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Auch hier haben Versuche erwiesen, daß die Auswahl der zur Abdeckung
verwendeten Oxyde mit großer Sorgfalt getroffen werden muß. Es hat sich z. B. gezeigt,
daß in Fällen, in denen Blechstreifen mit nicht besonders sorgfältig ausgewähltem
Magnesiumoxyd bedeckt waren, sich bei der Schlußglühung Goss-Textur entwickelte.
Wurden Streifen aus der gleichen Legierung, die dieselbe Verformung und dieselben
Zwischenglühungen erfahren hatten, in dem gleichen Gas und bei gleicher Temperatur,
aber mit Abdeckung mit besonders ausgewähltem Magnesiumoxyd, das wasser- und karbonatfrei
war, geglüht, dann entwickelte sich bei gleicher Glühdauer Würfeltextur. Gerade
dieses Beispiel lehrt besonders deutlich, daß es auf den Sauerstoffpartialdruck
in unmittelbarer Nachbarschaft der Oberfläche des zu glühenden Gegenstandes ankommt.
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Die Bedingung hinsichtlich des Sauersto£fpartialdruckes kann beispielsweise
auch dadurch erfüllt werden, daß die Gegenstände in einem Metallbad, beispielsweise
in einem Bleibad, geglüht werden.
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Die Glühdauer richtet sich unter anderem nach der Glühtemperatur derart,
daß im allgemeinen bei besonders hoher Glühtemperatur die Glühdauer kürzer und bei
verhältnismäßig niedriger Glühtemperatur die Glühdauer länger gewählt werden muß,
Als Beispiel sei angegeben, daß in Streifen aus einer 3°/4igen Eisen-Silizium-Legierung
sowohl nach einer Schlußglühung bei 1050°C für l OStunden in Wasserstoff als bei
einer Schlußglühung bei 1.150°C für i/. Stunde in Wasserstoff Würfeltextur erhalten
wurde. Dabei kann bei hoher Glühtemperatur die Wachstumsgeschwindigkeit der Würfellagenkristalle
so groß werden, daß die Einflüsse der umgebenden Glühatmosphäre zurücktreten. Infolgedessen
kann man, wenn die Glühatmosphäre noch Bestandteile enthält, die bei langer Einwirkung
schädigend auf das Kristallwachstum in Würfellage wirken, bei sehr hoher Temperatur
infolge der dann kurzen Glühdauer doch erreichen, daß sich WÜifeltextur ausbildet.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist allgemein auf Bänder oder Bleche
mit Endstärken zwischen 0,35 und 0,003 mm anwendbar, vorzugsweise jedoch mit Endstärken
unter 0,1 mm, z. B. zwischen 0,1. und 0,01 mm, In diesem Zusammenhang sei erwähnt,
daß eine gut ausgeprägte Goss-Textur bisher nur bei verhältnismäßig dicken Blechen,
nämlich solchen von etwa 0,30 bis 0,35 rnm, großtechnisch erreicht wurde, daß dagegen
mit abnehmender Blechdicke die Vollkommenheit der Textur und damit die magnetische
Qualität abnahm.
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Da gefunden wurde, daß die Würfeltextur sich besonders leicht dann
ausbildet, wenn die zu glühenden Gegenstände in Form von planen oder nahezu planen
Bändern, Streifen oder Blechen vorliegen, kann es empfehlenswert sein, die Legierungen
in. dieser Form der erfindungsgemäßen Schlußglühung zu unterwerfen und sie erst
dann in eine gewünschte Endform, z. B. Ringkerne, Zylinder od. dgl., zu bringen
und sie anschließend noch einer Glühung bei 600 bis 1000°C, vorzugsweise in Wasserstoffatmosphäre,
zu unterwerfen.
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Man kann z. B. Ringbarndkerne aber auch in gewickelter Form glühen,
wobei dann die einzelnen Lagen gegenseitig als Abdeckung dienen können.
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Zum Nachweis dafür, daß durch die erfindungsgemäße Abstimmung von
Glühatmosphäre, Glühtemperatur und Glühdauer tatsächlich Würfellage erreicht wird,
sei nachstehend ein Beispiel angegeben, wie Streifen aus einer etwa 3o/oigen Eisen-Silizium-Legierung
behandelt worden sind, welche magnetischen Werte dabei erreicht und welche Texturausbildungen
gemessen wurden.
Die Legierung wurde im Vakuum erschmolzen, bei
etwa 1250°C bis auf 2,5 mm heiß gewalzt, gebeizt und dann kalt gewalzt. Das Kaltwalzen
erfolgte in folgenden Stufen: 1. von 2,5 auf 1,8 mm, Zwischenglühung 5 Stunden bei
800°C in feuchtem Wasserstoff; 2. von 1,8 auf 0,8 mm, Zwischenglühung 5 Stunden
bei 800°C in feuchtem Wasserstoff; 3. von 0,8 auf 0,35 mm, Zwischenglühung 5 Stunden
bei 900°C in trockenem Wasserstoff; 4. von 0,35 auf 0,17 mm, Zwischenglühung 5 Stunden
bei 900°C in trockenem Wasserstoff; 5. von 0,17 auf 0,08 mm, Zwischenglühung 5 Stunden
bei 900°C in trockenem Wasserstoff; 6, von 0,08 auf 0,04 mm.
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Die Schlußglühung erfolgte bei 1300°C 5 Stunden in reinem Wasserstoff,
d. h. Wasserstoff mit einem Taupunkt von -40'C. Die Eisen-Silizium-Bleche waren
dabei mit Nickelplatten abgedeckt: Es waren mehrere Eisen-Silizium-Bleche aufeinandergelegt
und zwischen diese Aluminiumoxydpulver gestreut, das vorher bei 1350°C ausgeglüht
worden war und eine Körnung von 15 bis 50 #t aufwies.
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Um die an diesen Streifen erhaltenen magnetischen Eigenschaften mit
denjenigen von Streifen mit Goss-Textur vergleichen zu können, sind in Abb. 6 Induktionskurven
in Abhängigkeit von der Feldstärke- von Eisen-Silizium-Legierungen mit etwa 311/,
Silizium wiedergegeben; so wie sie dem Stande der Technik entsprechen. Die Bleche
besaßen Goss-Textur.
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Kurve a ist der deutschen Patentschrift 763 989 entnommen und bezieht
sich auf eineBlechstärke von 0,35 mm. Die Kurven b und c entstammen einem Firmenprospekt
und geben die Induktionskurve einmal parallel und einmal senkrecht zur Walzrichtung,
ebenfalls für Blech von 0,35 mm Dicke. Man sieht, daß sich die beiden Kurven b und
c erheblich voneinander unterscheiden. Die Kurve b läßt zugleich erkennen, welcher
Fortschritt hinsichtlich der Induktion in Blechen mit Goss-Textur gegenüber dem
zur Zeit der Anmeldung des Patentes 763 989 gegebenen Stande der Technik
erreicht worden ist.
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Kurve f entstammt ebenfalls einem Firmenprospekt und bezieht sich
auf Blech von 0,05 mm Stärke, parallel zur Walzrichtung. Bei dieser Stärke gelingt
es nicht, gleiche magnetische Qualität zu erreichen wie mit Blech von 0,35 mm Stärke.
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Abb. 7 gibt Induktionskurven in Abhängigkeit von der Feldstärke für
eine 3°/@ge Eisen-Silizium-Legierung wieder, die gemäß der Erfindung, wie vorstehend
angegeben, behandelt worden ist. Das Blech hatte eine Stärke von 0,04 mm. Die Kurve
g zeigt die Induktionswerte parallel zur Walzrichtung, die Kurve h die Induktionswerte
senkrecht zur Walzrichtung. Beide Kurven liegen wesentlich näher beieinander als
diejenigen des Materials mit Goss-Textur, (Abb. 6, Kurven b und c). Die Abb. 7 läßt
ferner erkennen, daß bei dem erfindungsgemäß mit Würfeltextur erzeugten Material
die Induktion bei einer Blechstärke von 0,04 mm noch etwa dieselben Werte aufweist
wie Material mit Goss-Textur bei 0,35 mm Stärke, letztere allerdings nur in Walzrichtung.
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Die typischen Eigenschaften der nach der Erfindung hergestellten Bleche
im Vergleich mit Goss-Blechen werden durch die nachstehende Tabelle veranschaulicht.
Die Tabelle zeigt für verschiedene in der Starkstromtechnik interessierende Arbeitspunkte
bei hohen Induktionen (kG) die erforderlichen Feldstärkenwerte (0e).
| Parallel -zur Walzrichtung Senkrecht zur Walzrichtung |
| 14 kG ' 16 kG @ 18 kG 14 kG @ 16 kG 18 kG |
| Würfellageblech . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 Oe |
| 0,8 Oe 5,0 Oe 0,6 Oe 2,0 Oe 12 Oe |
| Goss-Blech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 Oe , 1,0
Oe 10,0 Oe 10,0 0e , etwa 50 0e etwa 200 0e |
Man entnimmt der Tabelle, daß besonders in der Querrichtung die Bleche in Würfellage
den Goss-Blechen erheblich überlegen sind.
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Ein weiterer Beweis für das Vorliegen von Würfeltextur wurde durch
die Aufnahme von Drehmomentkurven in Abhängigkeit vom Winkel zwischen Walzrichtung
und Magnetfeldrichtung erbracht. Während bei Goss-Textur sich zur Nullinie unsymmetrische
Kurven ergeben, zeigten die nach der Erfindung behandelten Bleche Symmetrie mit
Nulldurchgang bei 45 und 90°.
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Schließlich ergab die kristallographische Texturanalyse erfindungsgemäß
hergestellter Bleche z. B., daß ein Volumanteilvon etwa 95 % eine Abweichung der
Würfelflächennormalen von der Walzebenennormalen von 0 bis 5°, ein Anteil von
750/0 eine Abweichung der Würfelkantenrichtung von der Walzrichtung von 0
bis 10° hat.