DE1178877B - Process for the production of magnetic sheet with low coercive force and high permeability - Google Patents
Process for the production of magnetic sheet with low coercive force and high permeabilityInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: C21d Boarding school Class: C21d
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Deutsche Kl.: 18 c-1/78 German class: 18 c -1/78
C17545 VI a/18 c
24. September 1958
1. Oktober 1964C17545 VI a / 18 c
September 24, 1958
October 1, 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Magnetblech mit niedriger Koerzitivkraft und hoher Permeabilität unter Verwendung eines gewöhnlichen unberuhigten, weichen Kohlenstoffstahles mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,10%. bei welchem von einem warmgewalzten Band ausgegangen wird und ein erstes Kaltwalzen, ein nachfolgendes erstes Glühen bei einer Temperatur von 650 bis 75O0C, ein zweites Kaltwalzen und schließlich ein zweites Glühen bei einer Temperatur von etwa 7500C erfolgt.The invention relates to a method for producing magnetic sheet with low coercive force and high permeability using an ordinary unkilled, soft carbon steel with a carbon content of 0.05 to 0.10%. is understood in which of a hot-rolled strip is carried out and a first cold rolling, a subsequent first annealing at a temperature of 650 to 75O 0 C, a second cold rolling, and finally a second annealing at a temperature of about 750 0 C.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird beim zweiten Kaltwalzen eine Dickenverminderung innerhalb der Grenzen von 10 bis 25% vorgenommen. Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die durch ein derartiges Verfahren erreichbaren Werte für die Permeabilität und Koerzitivkraft des fertigen Produktes zu verbessern.In a known method of this type, when second cold rolling made a thickness reduction within the limits of 10 to 25%. the The object of the present invention is to determine the values that can be achieved by such a method to improve the permeability and coercive force of the finished product.
Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck beim zweiten Kaltwalzen eine Dickenverminderung von 2 bis 5 °/o durchgeführt. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, daß bei einer derartigen weit geringeren Verminderung der Dicke des Materials sich beim abschließenden Glühen ein erheblich intensiveres Kornwachstum ergibt. Dies ist aber wiederum die Ursache für die erwähnten günstigeren Werte für die Koerzitivkraft und die Permeabilität.According to the invention, for this purpose, in the second cold rolling, a thickness reduction of 2 to 5 ° / o carried out. Extensive research have shown that with such a much smaller reduction in the thickness of the material subsequent annealing results in a considerably more intensive grain growth. But this is again the Reason for the mentioned more favorable values for the coercive force and the permeability.
Soweit man bereits bei anderen bekannten Verfahren vor dem abschließenden Glühen ein geringfügiges
Kaltwalzen unter lO°/o vorgenommen hat, handelt es sich um die Herstellung von Magnetblechen aus
Reineisen als Ausgangsmaterial, wobei dieses Reineisen etwa durch thermische Spaltung von Eisencarbonyl
gewonnen sein kann. Abgesehen davon, daß man hierbei also nicht von gewöhnlichem
unberuhigtem weichem Kohlenstoffstahl ausgeht, ist eine spezielle Behandlung in nichtoxydierender Atmosphäre
vorzugsweise in Wasserstoff erforderlich, wodurch diese bekannten Verfahren nur für das Labora-Verfahren
zur "Herstellung von Magnetblech
mit niedriger Koerzitivkraft und hoher
PermeabilitätInsofar as a slight cold rolling of less than 10% has already been carried out in other known processes before the final annealing, this involves the production of magnetic sheets from pure iron as the starting material, this pure iron being obtained, for example, by thermal cleavage of iron carbonyl. Apart from the fact that one does not start from ordinary, unquenched, soft carbon steel, a special treatment in a non-oxidizing atmosphere, preferably in hydrogen, is required, which means that these known processes are only suitable for the Labora process for the "production of magnetic sheet"
with low coercive force and high
permeability
Anmelder:Applicant:
»CORNIGLIANO« Socäetä per Azioni,"CORNIGLIANO" Socäetä per Azioni,
Genua (Italien)Genoa (Italy)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Leinweber, patent attorney,
München 2, Rosental 7Munich 2, Rosental 7
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr.-Ing. Salvatore Ungaro,Dr.-Ing. Salvatore Ungaro,
Dr. Giovanni Odone, Genua (Italien)Dr. Giovanni Odone, Genoa (Italy)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Italien vom 24. Mai 1958 (143)Italy of May 24, 1958 (143)
gröbere Gefüge der Stahlbleche gestattet es, magnetische Eigenschaften zu erzielen, welche mit denen von industriell reinem Eisen verglichen werden· können, sowie teilweise mit denen, die man mit hochlegierten Siliziumstählen erhält. Die Eigenschaften eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Magnetbleches sind im wesentlichen die folgenden:coarser structure of the steel sheets makes it possible to achieve magnetic properties that match those of industrially pure iron can be compared, as well as in some cases with those that can be compared with high-alloyed iron Receives silicon steels. The properties of a magnetic sheet produced by the method according to the invention are essentially the following:
Niedrige Werte der Koerzitivkraft, wie von 0,70 bis 0,80 Oersted, die besser sind als die an dem industriell reinen Eisen erzielten und die mit denenLow values of coercive force, such as from 0.70 to 0.80 oersted, which are better than those on that industrially pure iron and those with them
bei hochlegierten Siliziumstählen erhaltenen vergleichtorium und weniger für industrielle Massenfertigung 40 bar sind; hohe Permeabilität für alle Induktionswerte, geeignet sind. wie von μ = 550 für 100 Gauß, bis μ = 4400 fürComparatorium obtained in high-alloy silicon steels and less for industrial mass production are 40 bar; high permeability for all induction values, are suitable. as from μ = 550 for 100 Gauss, to μ = 4400 for
Gauß und bis μ = 180 für 19 000 Gauß, wobei die genannte Permeabilität mit der an einem industriell reinen Eisen erhaltenen vergleichbar ist; Verlustzahlen, wie von 3 Watt/kg für eine 0,5-mm-Dicke bis 6,6 Watt/kg für eine Dicke von 1 mm, die mitGauss and up to μ = 180 for 19,000 Gauss, with the permeability mentioned with that of an industrial pure iron obtained is comparable; Loss figures as of 3 watts / kg for a 0.5 mm thickness up to 6.6 watts / kg for a thickness of 1 mm with
Zweckmäßig beträgt die Dickenverminderung beim ersten Kaltwalzen 40 bis 80%· Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung des Verfahrens findet das zweite Glühen bei einer konstant gehaltenen Temperatur von 730 bis 78O0C statt. Das Verfahren ist anwendbar auf die Behandlung eines weichen Kohlenstoffstahles, der einen Mangangehalt von 0,20 bis 0,50% und gegebenenfalls einen Schwefelgehalt von höchstens 0,035% sowie einen Phosphorgehalt von höchstens 0,020% besitzt.Appropriately, the thickness reduction in the first cold rolling from 40 to 80% · According to a further preferred embodiment of the method is the second annealing takes place at a constantly maintained temperature of 730 to 78o C 0. The method is applicable to the treatment of a soft carbon steel which has a manganese content of 0.20 to 0.50% and, if necessary, a sulfur content of at most 0.035% and a phosphorus content of at most 0.020%.
Das erwähnte, durch das Verfahren erzielbare denen vergleichbar sind, die mit schwachlegierten Siliziumstählen erhalten werden; eine Alterung in den üblichen Grenzen von 7%.The mentioned, achievable by the process are comparable to those with weakly alloyed Silicon steels are obtained; aging within the usual limits of 7%.
Nachfolgend sind an Hand eines Ausführungsbeispiels die mit dem Verfahren nach der Erfindung erhaltenen Ergebnisse angegeben.The following are those with the method according to the invention on the basis of an exemplary embodiment results obtained.
409 689/221409 689/221
Es wird von einem warmgewalzten Band aus unberuhigtem weichem Kohlenstoffstahl, der eine Analyse in den vorher erwähnten Grenzen besitzt und welcher eine Dicke von etwa 2 mm hat, ausgegangen. Dieses Band wird gebeizt und nachfolgend mittels Kaltwalzens auf eine Dicke von etwa 0,5 mm gebracht und nach und nach bei einer Temperatur zwischen 650 und 750° C geglüht, wobei es in dem Ofen, nachdem es die gewünschte Temperatur erreicht hat, 15 bis 20 Stunden lang, je nach Art des benutzten Ofens, gehalten wird.It is made from a hot-rolled strip of unkilled soft carbon steel, the one Analysis within the aforementioned limits and which has a thickness of about 2 mm assumed. This strip is pickled and then cold-rolled to a thickness of about 0.5 mm brought and gradually annealed at a temperature between 650 and 750 ° C, with it in the Oven, after it has reached the desired temperature, for 15 to 20 hours depending on the type of use Furnace.
Nach dem Glühen wird die Dicke mittels eines zweiten Kaltwalzens weiter um etwa 5°/0 vermindert, das Band dann in Bleche geschnitten, welche anschließend ein zweites Mal, und zwar bei einer Temperatur von etwa 7500C, geglüht werden, indem sie in dem Ofen, nachdem die gewünschte Temperatur erreicht worden ist, 20 bis 25 Stunden lang, je nach Art des benutzten Ofens, gehalten werden.After annealing, the thickness by means of a secondary cold rolling is further reduced to about 5 ° / 0, the tape is then cut into sheets, which are subsequently and a second time, namely, annealed at a temperature of about 750 0 C by placing them in the Oven, after the desired temperature has been reached, held for 20 to 25 hours, depending on the type of oven used.
Der neue Teil des Verfahrens ist derjenige, der sich auf die zweite Dickenverminderung im kalten Zustand um einen kleinen Prozentsatz, nämlich um 2 bis 5%, bezieht.The new part of the procedure is the one that focuses on the second thinning in the cold Condition by a small percentage, namely by 2 to 5%.
Es ist anzunehmen, daß diese kleine Dickenverminderung im kalten Zustand die Ursache für Deformationen an den Körnern des Stahls ist, die teils elastisch und teils plastisch sind, gemäß der Richtung, die diese Körner mit Bezug auf die Walzrichtung haben, wobei auf diese Weise eine Art Orientierung der in einer gegebenen Richtung angeordneten Körner erleichtert wird.It can be assumed that this small reduction in thickness in the cold state is the cause of Deformations on the grains of the steel, which are partly elastic and partly plastic, according to the Direction which these grains have with respect to the rolling direction, whereby in this way a kind Orientation of the grains arranged in a given direction is facilitated.
Es dürfte sich so ein besonderer energetischer Zustand in einem Teil der Körner ergeben, der für die thermische Energie empfindlich ist, die mit der zweiten Glühung geliefert wird, welche eine Vergrößerung der so vorangeordrreten Körner auf Kosten der benachbarten Körner verursachen wird. Es ist also notwendig, daß das zweite Kaltwalzen auf die vorerwähnten Werte beschränkt ist, um nicht in einer übermäßigen Menge von Körnern den besonderen energetischen Zustand vorzubereiten und dementsprechend nicht zu viele Vergrößerungszentren zu haben, die in der nachfolgenden Glühung zusammenwirken. There should be a special energetic state in a part of the grains that is responsible for the sensitive to thermal energy delivered with the second anneal, which is an enlargement which will cause the grains so advanced at the expense of the neighboring grains. It is so it is necessary that the second cold rolling is limited to the aforementioned values in order not to be in one excessive amount of grains prepare the particular energetic state and accordingly not to have too many enlargement centers working together in the subsequent annealing.
Das Blech zeigt nach der beschriebenen Behandlung ein Gefüge mit vergrößerten Körnern, verbunden mit der dementsprechenden Verbesserung der magnetischen Charakteristiken.After the treatment described, the sheet metal shows a structure with enlarged grains, connected with the corresponding improvement in magnetic characteristics.
Die an dem so behandelten Blech erhaltenen Charakteristiken können wie folgt zusammengefaßt werden:The characteristics obtained on the sheet thus treated can be summarized as follows will:
1. Niedrige Werte der Koerzitivkraft, wie: He von 0,70 bis 0,80 Oersted, ausgehend von der Sättigung.1. Low values of the coercive force, such as: H e from 0.70 to 0.80 oersteds, based on saturation.
5555
Diese Werte sind besser als die an industriell reinem Eisen erhaltenen und können mit denen bei hochlegierten Siliziumstählen erhaltenen verglichen werden.These values are better than those obtained for industrially pure iron and can match those of high-alloy silicon steels obtained can be compared.
2. Erhöhte Permeabilität für alle Induktionswerte, die mit der an industriell reinem Eisen erhaltenen verglichen werden kann.2. Increased permeability for all induction values comparable to that obtained on industrially pure iron can be compared.
In der folgenden Aufstellung sind die Minimalwerte der Permeabilitäten μ = -= zusammen mit denIn the following list the minimum values of the permeabilities are μ = - = together with the
Größen der Induktionswerte und der magnetisierenden Felder angegeben, auf welche sie sich beziehen.Sizes of the induction values and the magnetizing fields indicated to which they refer.
μ=μ =
ΗΗ
3. Verlustzahlen, d. h. in Wärme umgesetzter Energieverbrauch, die mit den bei schwachlegiertem Siliziumstahl erhaltenen vergleichbar sind. Die Verlustzahlen variieren in Abhängigkeit von der Dicke, und es sind als Beispiel die maximalen angegeben, die sich auf die beiden gebräuchlichsten Dicken von 0,5 mm und 1,0 mm beziehen.3. Loss numbers, d. H. Energy consumption converted into heat, which corresponds to that of weakly alloyed Silicon steel obtained are comparable. The loss numbers vary depending on the Thickness, and there are given as an example the maximums that relate to the two most common Refer to thicknesses of 0.5 mm and 1.0 mm.
Dicke VerlustzahlThick loss figure
0,5 mm 3,00 Watt/kg0.5 mm 3.00 watts / kg
1,0 mm' 6,60 Watt/kg1.0 mm '6.60 watts / kg
4. Der Alterungskoeffizient ist geringer als 7%, also von der üblichen Größe. Der genannte Alterungskoeffizient, der dem Vergrößerungsprozentsatz der Verlustzahlen der Bleche gemäß der festgesetzten Benutzung, d. h. der Alterung der Bleche selbst entspricht, ist gemessen worden, indem man die Bleche einer Wiedererwärmung auf die Temperatur von 1000C für die Dauer von 600 Stunden unterwarf.4. The aging coefficient is less than 7%, ie of the usual size. The aging coefficient mentioned, which corresponds to the percentage increase in the loss figures of the sheets according to the stipulated use, ie the aging of the sheets themselves, has been measured by subjecting the sheets to reheating to the temperature of 100 ° C. for a period of 600 hours.
Mit dem angegebenen einfachen und billigen Verfahrensablauf kann man Bleche mit den vorerwähnten magnetischen Charakteristiken erhalten, indem man unberuhigten weichen Kohlenstoffstahl laufender Produktion verwendet, wobei diese Bleche in all den Verwendungen die Bleche aus industriell reinem Eisen und aus niedrig legiertem Siliziumstahl ersetzen können. Bei manchen Verwendungszwecken können sie auch die Bleche aus hochlegiertem Siliziumstahl ersetzen.With the specified simple and cheap process flow, you can sheet metal with the aforementioned Magnetic characteristics are obtained by using unkilled soft carbon steel used in ongoing production, these sheets being used in all the uses of the sheets from industrial can replace pure iron and low-alloy silicon steel. For some uses you can also replace the high-alloy silicon steel sheets.
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