DE1483516C3 - Process for producing cube texture in iron-silicon sheets - Google Patents

Process for producing cube texture in iron-silicon sheets

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Blechen aus Eisen-Silizium-Legierungen. The invention relates to a method for producing cube texture in sheet metal made of iron-silicon alloys.

In dem nicht zum Stande der Technik gehörenden Hauptpatent 1 256 239 ist ein Verfahren zur Herstellung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechen angegeben; das durch die gemeinsame Anwendung folgender, an sich bekannter Maßnahmen gekennzeichnet ist:In the main patent 1,256,239, which does not belong to the state of the art, there is a method of manufacture specified by cube texture in iron-silicon sheets; through the joint application of the following, known measures are identified:

a) Warmwalzen der Eiscn-Silizium-Lcgierung zu einem Blech von 1,01 bis 3,8 mm Dicke, wobei von einer Bramme ausgegangen wird, die 2 bis 7% Silizium, weniger als 0,015",<> Aluminium, bis 0,5%i Mangan, weniger als 0,01 "^ Stick-a) Hot rolling of the ice-silicon alloy into a sheet of 1.01 to 3.8 mm thick, wherein from a slab is assumed that 2 to 7% silicon, less than 0.015 ", <> aluminum, up to 0.5% i manganese, less than 0.01" ^ stick

stoff, bis 0,05 % Kohlenstoff, Rest F.isen mit geringen Verunreinigungen enthält;material, up to 0.05% carbon, remainder iron with low Contains impurities;

b) Glühen des warmgewalzten Bleches in einer nichtoxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 700 bis 1100° C;b) Annealing the hot-rolled sheet in a non-oxidizing atmosphere at one temperature from 700 to 1100 ° C;

c) ein ein- oder mehrmaliges Kaltwalzen des Bleches auf eine Enddicke von 0,12 bis 0,5 mm;
d) Zwischenglühungen des Bleches zwischen den Kaltwalzschritten bei einer Temperatur, die nicht über 1150'C liegt;
c) a single or multiple cold rolling of the sheet to a final thickness of 0.12 to 0.5 mm;
d) intermediate annealing of the sheet between the cold rolling steps at a temperature not exceeding 1150 ° C;

ao e) Schlußglühen des kaltgewalzten Bleches, dessen Sauerstoffgehalt 0,0035% nicht überschreiten und dessen Schwefelgehalt zu Beginn der Schlußglühung 0,002 bis 0,03 % und während des Verlaufs der Schlußglühung nicht unter ao e) Final annealing of the cold-rolled sheet, the oxygen content of which does not exceed 0.0035% and the sulfur content of which does not fall below 0.002 to 0.03% at the beginning of the final annealing and during the course of the final annealing

0,0005 % betragen soll, wobei das kaltgewalzte Blech bei einer Temperatur von 1100 bis 13500C in stark reduzierender Atmosphäre solcher Art geglüht wird, daß Oxyde an der Oberfläche des Bleches verschwinden, unter Ein-Should be 0.0005%, the cold-rolled sheet is annealed at a temperature of 1100 to 1350 0 C in a strongly reducing atmosphere such that oxides disappear on the surface of the sheet, with a

halten einer solchen Glühdauer, bis eine im wesentlichen vollständige sekundäre Rekristallisation erzielt wird, in dem Sinne, daß wenigstens in 70 % des Blechvolumcns Würfeltextur erhalten wird.hold such an annealing period until a substantially complete secondary recrystallization is achieved, in the sense that at least cube texture is obtained in 70% of the sheet volume.

Derartige Eisen-Silizium-Bleche mit Würfeltextur können in den verschiedensten elektrischen Geräten oder Maschinen verwendet werden.Such iron-silicon sheets with a cube texture can be used in a wide variety of electrical devices or machines are used.

Geräte dieser Art enthalten häufig aus Stanzteilen aufgebaute Magnetkreise, wobei der Magnetfluß in den Stanzteilen sowohl in der Walzrichtung des Bleches als auch senkrecht dazu verläuft. Um möglichst geringe Verluste in diesen Magnetkreisen zu haben, wird gefordert, daß in den beiden genannten Richtungen ein geringer magnetischer Widerstand gegeben sein soll. Eisen-Silizium-Lcgierungen mit Würfeltextur erfüllen die genannte Forderung, da diese Legierungen sowohl in der Walzrichtung des Bleches als auch quer dazu magnetische Vorzugsrichtungen besitzen.Devices of this type often contain magnetic circuits built up from stamped parts, the magnetic flux in the punched parts both in the rolling direction of the sheet and perpendicular to it. To as much as possible To have low losses in these magnetic circuits is required that in the two directions mentioned there should be a low magnetic resistance. Iron-silicon alloys with a cube texture meet the requirement mentioned, as these alloys both in the rolling direction of the sheet as well as have preferred magnetic directions transverse to it.

Es sind bereits Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Legierungen bekannt. Hierzu sei auf die deutschen Auslegeschriften I 009 214, 1 029 845, 1 058 529, 1111225, 1 175 714 und 1 191 399 sowie auf die britische Patentschrift 961041 und die USA.-Patentschrift 3 147 157 hingewiesen.Processes for producing cube texture in iron-silicon alloys are already known. Please refer to the German interpretative documents I 009 214, 1 029 845, 1 058 529, 1111225, 1,175,714 and 1,191,399, and to British Patent 961041 and U.S. Patent 3 147 157 pointed out.

Alle diese Verfahren umfassen ein einmaliges oder mehrmaliges Kaltwalzen von Eisen-Silizium-Blechen, gegebenenfalls mit Zwischenglühungen sowie eine abschließende Schlußglühung. Bei einigen dieser Verfahren werden vor dem Kaltwalzen noch Entkohlungs-, Rekristallisations- oder Reinigungsglühungen vorgenommen. Bei anderen folgen auf die Schlußglühung weitere Behandlungen, wie Abkühlung im Magnetfeld, oder die Schlußglühung wird in zwei Stufen durchgeführt mit zwischengeschaltetem Ätzen oder Polieren. Trotz des zum Teil erheblichen AufwandesAll of these processes include a single or multiple cold rolling of iron-silicon sheets, if necessary with intermediate annealing as well as a final final annealing. With some of these Processes are decarburization, recrystallization or cleaning annealing before cold rolling performed. For others, the final glow is followed by further treatments, such as cooling in a magnetic field, or the final annealing is carried out in two stages with interposed etching or Polishing. Despite the sometimes considerable effort

an Arbcitsschrittcii ist die Reproduzierbarkeit der Höhe des nach den bekannten Verfahren erhaltenen Anteiles an Würfeltextur in den Eisen-Silizium-Blechen nicht voll befriedigend.One of the work steps is the reproducibility of the Amount of the proportion of cube texture in the iron-silicon sheets obtained according to the known method not completely satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reproduzierbarkeit eines hohen Prozentgehaltes an Würfeltextur und damit gegenüber dem Bekannten und dem Hauptpatcnt eine größere Sicherheit und Stetigkeit des Herstellungsverfahrens zu erreichen.The invention is based on the problem of reproducibility of a high percentage Cube texture and thus greater security and security compared to the known and the main patent To achieve consistency of the manufacturing process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Verbesserung des im Hauptpatent 1 256 239 angegebenen Verfahrens zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechcn der Verfornuingsgrad beim Kaltwalzen 501Vo und mehr beträgt, wenn das Kaltwalzen nur aus einer Stufe besteht, daß aber bei einem mehrstufigen Kaltwalzen der Verformungsgrad in jeder Stufe 30 % und mehr beträgt, daß die Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzstufen bei Temperaturen bis zu 13000C durchgeführt werden und daß schließlich der Schwefelgehalt des Bleches zu Beginn der Sekundärrekristallisation, die im Verlaufe der bei 1100 bis 1400° C durchgeführten Schlußglühung eintritt, auf einen Betrag von 0,3 bis 6 ppm eingestellt wird.According to the invention, this object is achieved in that, in an improvement of the method specified in the main patent 1,256,239 for producing cube texture in iron-silicon sheet metal, the degree of deformation during cold rolling is 50 1 Vo and more if the cold rolling consists of only one stage, but in a multi-stage cold rolling the degree of deformation in each stage is 30% and more, that the intermediate anneals between the cold rolling stages are carried out at temperatures up to 1300 0 C and that finally the sulfur content of the sheet at the beginning of the secondary recrystallization, which occurs in the course of 1100 to 1400 The final annealing carried out at ° C occurs, is set to an amount of 0.3 to 6 ppm.

Für die Ausbildung der Würfeltextur hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, daß wenigstens eine der Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzschritten als entkohlende Glühung in feuchter Wasserstoffatmosphäre durchgeführt wird.For the formation of the cube texture, it has also proven to be useful that at least one the intermediate annealing between the cold rolling steps as decarburizing annealing in a moist hydrogen atmosphere is carried out.

Um den Einfluß des Schwefelgehaltes für das erfindungsgemäße Verfahren deutlich zu machen, wird in der Zeichnung inIn order to make the influence of the sulfur content for the process according to the invention clear, is in the drawing in

A b b. 1 eine Kurve gezeigt, die die Würfeltextur des Bleches in Abhängigkeit von dem in den Blechen enthaltenen Schwefelgehalt angibt. Auf der Abszisse der graphischen Darstellung ist der im Blech enthaltene Schwefel in Gewichtsprozent und auf der Ordinate der Prozentgehalt der erzielten Würfeltextur aufgetragen. Ferner ist inA b b. 1 shows a curve that shows the cube texture of the sheet as a function of that in the sheets contains sulfur content. On the abscissa of the graph is that contained in the sheet Sulfur in percent by weight and, on the ordinate, the percentage of the cube texture achieved applied. Furthermore, in

Abb.2 ein Blockschema der Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.Fig.2 shows a block diagram of the working steps of the method according to the invention.

Nach den Untersuchungen der Anmelderin ist das sekundäre Würfelkornwachstum in den Eisen-Silizium-Blechen während der Schlußglühung in erster Linie von dem Schwefelgehalt abhängig und erst in zweiter Linie vom Sauerstoffgehalt. Je geringer der Sauerstoffgehalt ist, desto schneller wachsen die Würfellagekörner. Im allgemeinen wird bei Blechen über 0,125 mm Dicke das Würfelkornwachstum stark behindert, wenn der Sauerstoffgehalt über 35 ppmAccording to the applicant's investigations, the secondary cube grain growth is in the iron-silicon sheets during the final annealing primarily dependent on the sulfur content and only in second line on the oxygen content. The lower the oxygen content, the faster they grow Dicing grains. In general, the growth of cube grains becomes strong in sheets over 0.125 mm thick hindered when the oxygen level is above 35 ppm

ίο beträgt. Für einzelne Bleche, einzelne Stanzteile oder fortlaufende S'reifen kann die erlaubte obere Grenze des Ο.,-Gehaltes etwas höher sein, jedoch soll der Sauerstoffgehalt zu der Zeit, wenn die Schlußglühung eingeleitet wird, auch beim Glühen von Einzelblechen 50 ppm nicht überschreiten.ίο is. For individual sheets, individual stamped parts or Continuous S'-tires, the permitted upper limit of the Ο., - salary can be a little higher, but the Oxygen content at the time when the final annealing is initiated, including when annealing individual sheets Do not exceed 50 ppm.

Der Kohlenstoffgehalt des Bleches unmittelbar vor der Schlußglühung soll nicht mehr als 0,01% betragen und vorzugsweise unter 0,005 % liegen. Demgegenüber kann die Legierung in Block- oder Platten-The carbon content of the sheet immediately before the final annealing should not be more than 0.01% and preferably below 0.005%. In contrast, the alloy can be in block or plate

ao form einen Kohlenstoffgehalt bis zu 0,05% aufweisen. ao form have a carbon content of up to 0.05%.

Beim Glühen der Bleche in Bunden oder im Stapel sind die Bleche zweckmäßigerweise durch ein inertes, anorganisches, hitzebeständiges Material voneinander zu trennen. Ein feinverteiltes Pulver aus Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd oder hochreine, wasserstofffreie Magnesia ergeben gute Resultate. Das hitzebeständige Material sollte durch Kalzinieren bei hohen Temperaturen behandelt werden, so daß dieses Material während der Schlußglühung keine Feuchtigkeit, Sauerstoff oder andere schädliche Stoffe wie CO2 od. ä. abgibt.When the sheets are annealed in bundles or in stacks, the sheets are expediently separated from one another by an inert, inorganic, heat-resistant material. A finely divided powder of aluminum oxide, zirconium oxide or high-purity, hydrogen-free magnesia gives good results. The heat-resistant material should be treated by calcining at high temperatures so that this material does not give off any moisture, oxygen or other harmful substances such as CO 2 or the like during the final annealing.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist einmal in der Gleichmäßigkeit des in den behandelten Bändern erzeugten Würfeltexturanteiles zu sehen und zum anderen in dem hohen Prozentgehalt der erzielten Würfeltextur und schließlich noch darin, daß eine gute Würfeltextur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits unter Anwendung nur eines einzigen Kaltwalzschrittes und damit in vereinfachter Weise erreicht wird.The advantage of the method according to the invention is firstly in the uniformity of the treated Ribbons generated cube texture share and on the other hand in the high percentage of the achieved Cube texture and finally that a good cube texture according to the invention Process using only a single cold rolling step and thus in a simplified manner Way is achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechcn, bestehend aus folgenden Mai3nahmen:1. A method for producing cube texture in iron-silicon sheet metal, consisting of the following May take: a) Warmwalzen der Eisen-Silizium-Legierung zu einem Blech von 1,01 bis 3,8 mm Dicke, wobei von einer Bramme ausgegangen wird, die2 bis 70Zu Silizium, weniger als 0,015"» Aluminium, bis 0,5 u/u Mangan, weniger als 0,01% Stickstoff, bis 0,05% Kohlenstoff, Rest Eisen mit geringen "Verunreinigungen enthält;a) Hot rolling of the iron-silicon alloy to form a sheet of 1.01 to 3.8 mm thick, assuming a slab that contains 2 to 7 0 to silicon, less than 0.015 "» aluminum, up to 0.5 u / u contains manganese, less than 0.01% nitrogen, up to 0.05% carbon, the remainder iron with minor impurities; b) Glühen des warmgewalzten Bleches in einer nichtoxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 700 bis 1100° C;b) Annealing the hot-rolled sheet in a non-oxidizing atmosphere at a Temperature from 700 to 1100 ° C; c) ein- oder mehrmaliges Kaltwalzen des Bleches auf eine Enddicke von 0,12 bis 0,5 mm;c) one or more times cold rolling of the sheet to a final thickness of 0.12 to 0.5 mm; d) Zwischenglühungen des Bleches zwischen den Kaltwalzschritten;d) intermediate annealing of the sheet between the cold rolling steps; e) Schlußglühen des kaltgewalzten Bleches, dessen Sauerstoffgehalt 0,0035 % nicht überschreiten und dessen Schwefelgehalt zu Beginn und während des Verlaufes der Schlußglühung in bestimmten Grenzen gehalten wird, wobei das kaltgewalzte Blech in stark reduzierender Atmosphäre einer solchen Zusammensetzung geglüht wird, daß Oxyde an der Oberfläche des Bleches verschwinden, unter Einhalten einer solchen Glühdauer, bis eine im wesentlichen vollständige sekundäre Rekristallisation erzielt wird nach Patent 1256 239, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsgrad beim Kaltwalzen 50 % und mehr beträgt, wenn das Kaltwalzen nur aus einer Stufe besteht, daß aber bei einem mehrstufigen Kaltwalzen der Verformungsgrad in jeder Stufe 30% und mehr beträgt, daß die Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzstufen bei Temperaturen bis zu 13000C durchgeführt werden und daß schließlich der Schwcfelgehalt des Bleches zu Beginn der Sekundärrekristallisation, die im Verlaufe der bei 1100 bis 14000C durchgeführten Schlußglühung eintritt, auf einen Betrag von 0,3 bis 6 ppm eingestellt wird.e) Final annealing of the cold-rolled sheet, the oxygen content of which does not exceed 0.0035% and whose sulfur content is kept within certain limits at the beginning and during the course of the final annealing, the cold-rolled sheet being annealed in a strongly reducing atmosphere of such a composition that oxides on the Surface of the sheet disappear, while maintaining such an annealing time, until an essentially complete secondary recrystallization is achieved according to Patent 1256 239, characterized in that the degree of deformation in cold rolling is 50% and more if the cold rolling consists of only one stage, but that in a multi-stage cold rolling the degree of deformation in each stage is 30% and more, that the intermediate anneals between the cold rolling stages are carried out at temperatures up to 1300 0 C and that finally the sulfur content of the sheet at the beginning of the secondary recrystallization, which occurs in the course of 1100 to 1400 0 C through led final annealing occurs, is set to an amount of 0.3 to 6 ppm. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Schlußglühung einzelner Bleche, einzelner Stanzteile oder fortlaufender Streifen der Sauerstoffgehalt bis zu 0,005 % betragen kann.2. The method according to claim 1, characterized in that in the final annealing individual Sheets, individual stamped parts or continuous strips of oxygen content up to 0.005% can be. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzschritten als entkohlende Glühung in feuchter Wasserstoffatmosphäre durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the intermediate anneals between the cold rolling steps as decarburizing annealing in a moist hydrogen atmosphere is carried out.
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