DE1583349C2 - Verfahren zur Verbesserung der Verlust- und Magnetisierungseigenschaften von einfach oder doppelt orientierten Eisen-Silizium-Blechen - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Verlust- und Magnetisierungseigenschaften von einfach oder doppelt orientierten Eisen-Silizium-BlechenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Verlust- und Magnetisierungseigenschaften
von einfach oder doppelt orientierten Eisen-Silizium-Blechen durch nachträgliche Eindiffusion von Aluminium,
Silizium, Kobalt oder Germanium, bei dem das Blech schließlich in dem Bereich zwischen 600
und 3000C einer Magnetfeldabkühlung in einem Magnetfeld von 50 Oersted parallel zu der im Gebrauch
bevorzugten Magnetisierungsrichtung unterzogen wird.
Die ständig steigenden Forderungen der Konstrukteure von elektrischen Anlagen hinsichtlich der Leistung
der elektrischen Maschinen, wie Transformatoren, Wechselstromerzeuger usw., haben Anlaß gegeben,
die für die magnetischen Kreise solcher Maschinen verwendeten dünnen Stahlbleche, insbesondere
im Sinne möglichst niedriger Wattverluste, ständig veiterzuverbessern.
Dieser Eigenschaft kommt besondere Bedeutung zu, da gerade die Wattverluste von magnetischen Kreisen,
die sich während . der gesamten Verwendungszeit einer elektrischen Maschine durch Umwandlung der
elektrischen Leistung in Wärme auswirken, den Wirkungsgrad der Maschine herabsetzen.
Die Gcsamtwattverluste solcher Bleche weren üblicherweise durch Hysteresis oder durch Wirbelströme
verursacht. Die Richtigkeil einer solchen Aufteilung ist jedoch von einem theoretischen Gesichtspunkt
aus bestreitbar.
Wenn berücksichtigt wird, daß sämtliche ferromagnelischen
Stoffe aus nebeneinanderliegenden elementaren »Weiss'schen Magneten« zusammengesetzt
sind, kann kein Unterschied zwischen der Art der Hysteresisverkiste und der der Verluste durch Wirbelströme
bestehen, weil beide Arien von Verlusten auf der Wirkung von induzierten Strömen beruhen.
Um diese Verluste zu verringern, müssen diese induzierten Ströme so schwach als irgend möglich gehalten
werden. Die hierfür in Betracht zu ziehenden Maßnahmen sind die, daß entweder der spezifische
Widerstand des Metalls erhöht oder die Bildung von Weiss'schen Bezirken in günstigem Sinne modifiziert
wird.
Die erste dieser beiden Möglichkeilen wird in der einschlägigen Technik bereits seit Anfang dieses Jahrhunderts
angewendet, indem dem Eisen Silizium. Kobalt, Germanium und/oder Aluminium, das geeignet
ist, den spezifischen Widerstand des dadurch erhaltenen Werkstoffes zu erhöhen, zugesetzt werden.
Die zweite erst auf eine jüngere Entwicklung zurückgehende Maßnahme besteht darin, daß dem Metall
eine planmäßig orientierte Textur erteilt wird. Im Falle von industriell verwendeten Werkstoffen mit
gut orientierter Textur ist die Ausbildung der elementaren Weiss'schen Magneten bestrebt, sich der in
Monokristallen vorhandenen anzupassen, ohne daß sie jedoch jemals deren Einfachheit und Vollkommenheit
erreicht.
Für einen homogenen Stoff von gegebenem spezifischen Widerstand spielt die möglichst ausgeprägte
Orientierung eine erhebliche Rolle, weil sie sich unmittelbar auf die Gestaltung der Weiss'schen Bezirke
auswirkt. Demzufolge bestimmt diese Orientierung sämtliche magnetischen Eigenschaften des Werkstoffes
und insbesondere die Größe der in ihm auftretenden Wattverluste.
Von den möglichen Orientierungen bieten zwei Typen von diesen, nämlich die sogenannte Goss-Textur
(110 [001], Würfel auf Kante) und die Würfeltextur mit der Orientierung (100 [001], Würfel
auf Fläche) unbestreitbar besondere technische Vorteile. Die vorstehend zur Definition der in Betracht
kommenden Textur benutzten Indices sind die »Miller«-Indices.
Es ist heute in der Metallurgie möglich, planmäßig magnetische Werkstoffe mit der einen oder der anderen
dieser beiden Texturen herzustellen, von denen insbesondere die mit der ersten dieser Texturen, der
Goss-Textur, in den letzten Jahren zu erheblichen Fortschritten für die Konstruktion von elektrischen
Maschinen allgemein geführt hat.
In der USA.-Patentschrift 3 224 909 ist ein Ver-
fahren zum Auftragen und Eindiffundieren von Silizium in ein magnetisches Material beschrieben.
Bei diesem Verfahren wird von einem.magnetischen Material ausgegangen, welches bereits bis zu 3,5°/0
Silizium enthält. Wie dieser Patentschrift zu entnehmen ist, stellt ein Gehalt von 3,5°/0 Silizium die
oberste Grenze dar, da ein Material mit einem größeren Siliziumgehalt nur sehr schwer oder gar nicht mehr
warm und kalt verformt werden kann. Gemäß dem in der USA.-Patentschrift beschriebenen Verfahren
soll nun ein in die endgültige Form gebrachtes Blech aus einem magnetischen Material mit 3,5% Siliziumgehalt
einem Diffusionsverfahren unterzogen werden, mit welchem der Siliziumgehalt bis auf annähernd
7°/0 gebracht werden kann. Hierbei wird das Ausgangsblech
in einem nicht oxydierenden und SiCl4 enthaltendem Schutzgas bei einer Temperatur zwischen
UCO und 1250°C geglüht, so daß das Silizium in das Blech hineindiffundiert und das Blech über den
gesamten Querschnitt siliziert wird. Anschliefend werden die silizierten Bleche durch Glühen bei Temperaturen
zwischen 1150 und 13G0cC homogenisiert. Anschließend können die so homogenisierten Bleche
auf eine Temperatur von 800° C gebracht und danach in einem magnetischen Feld abgekühlt werden. Das
magnetische Feld sollte dabei eine Stärke von 10 Oersted haben.
In der USA.-Patentschrift 2 105 888 ist ein Verfahren
beschrieben, mit welchem Silizium in einen Eisenkörper mit verhältnismäßig'großer Masse hineindiffundiert
werden soll. Das Eisenmaterial weist jedoch keine magnetischen Eigenschaften auf. Dieses
Verfahren hat zweifelsohne nur den Zweck, die Korrosionsgefahr des behandelten Eisenkörpers herabzusetzen.
Bei dem in dieser USA.-Patentschrift beschriebenen Verfahren handelt es sich um eine Diffusion
eines Materials in einen Eisenkörper mit einer verhältnismäßig großen Dicke. In diesem Fall vird
eine von der Zeit und der Temperatur abhängige homogene Verteilung des Siliziums nach dem Ficksehen
Gesetz erzielt.
In der deutschen Patentschrift 896 812 ist ein Verfahren
zum Herstellen von Dauermagnetlegierungen auf der Basis Eisen-Nickel-Aluminium mit eventuellem
Zusatz von Kobalt und/oder Titan beschrieben, bei welchem das Aluminium mindestens teilweise nach
Beendigung der Warm- oder Kaltverformung der Vorlegierung durch Diffusion in den Formkörper eingeführt
wird. Das Aluminium wird nach der Verformung der Vorlegierung durch Diffusion in den Formkörper
eingeführt, um die Koerzitivkraft und die Remanenz-Induktion der Legierung zu vergrößern und die
Magneteigenschaften zu stabilisieren.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die magnetischen Eigenschaften von Stählen zu verbessern
und insbesondere die Wattverluste gegenüber den der bisher für magnetische Zwecke verwendeten
Stähle zu verringern.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Verbesserung der Verlust- und Magnetisierungseigenschäften
von einfach oder doppelt orientierten Eisen-Silizium-Blechen durch nachträgliche Eindiffusion
von Aluminium, Silizium, Kobalt und/oder Germanium, bei dem das Blech schließlich in dem Bereich
zwischen 600 und 3000C einer Magnetfeldabkühlung
in einem Magnetfeld von 50 Oersted parallel zu der im Gebrauch bevorzugten Magnetisierungsrichtung
unterzogen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zuerst beide Seiten des Bleches mit einer dünnen
Schicht des. eindiffundierenden Elementes überzogen werden, diese Schicht durch Glühen bei einer Temperatur
zwischen 750 und 10500C unter trockenem Wasserstoff während einer Dauer von höchstens
100 Stunden eindiffundiert, daß Blech in der Wärme unter Spannung geglättet wird und die Magnetfeldabkühlung
schließlich in trockenem Wasserstoff erfolgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung liegt die Abkühlgeschwindigkeit
des Bleches während der Magnetfeldabkühlung zwischen 5 und 300°Cje Minute.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird nach der im Magnetfeld erfolgten
Abkühlung eine Temperaturbehandlung bei 800°C während 1 bis 3 Minuten ohne Schutzgasatmosphäre
durchgeführt, und an diese Temperaturbehandlung schließt sich eine zweite Abkühlung im
Magnetfeld an, deren Bedingungen denen der ersten Abkühlung im Magnetfeld gleich sind.
Bei der Verwendung von Aluminium oder Kobalt als Überzugsmaterial liegt die Gesamtmenge des auf
das Blech aufgetragenen Materials höchstens bei 3 Gewichtsprozent und vorzugsweise bei etwa 0,5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des Bleches.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Behandlung von Blechen
mit einer Dicke von 0,35 mm die Diffusionsbehandlung nach der Gleichung D ■ t = 10"4 bis 10~e cm2
durchgeführt, wobei D der Diffusionskoeffizient in cm2/sec des zu diffundierenden Materials bei der Behandlungstemperatur
und t die Dauer der Behandlung in Sekunden ist.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird beispielsweise von Siliziumstahlblechen ausgegangen, die
bereits Goss- oder Würfeltextur aufweisen. Um zu verhindern, daß dieses Kristallgefüge zerstört wird, müssen
die oben abgegebenen charakteristischen Temperaturbereiche der Glühbehandlung genau eingehalten
werden.
Das Verfahren nach der Erfindung führt zu einer Verbesserung der magnetischen Eigenschaften der an
sich bereits magnetischen Bleche. Das orientierte Kristallgefüge der Bleche wird nicht zerstört, und
über den Querschnitt des Bleches wird eine Verteilung des eindiffundierenden Elementes erreicht, die von der
Oberfläche zur Mitte des Bleches abnimmt. Eine zweckentsprechende Verteilung des in den Blechkörper
hineindiffundierten Elementes kann auch unter Berücksichtigung der Beschaffenheit und der Art dieses
Elementes sowie der Dicke des Blechkörpers erreicht werden.
Das Verfahren nach der Erfindung wird in der Weise durchgeführt, daß in einer ersten Stufe jede
Fläche des zu behandelnden Bleches bzw. Bandes aus magnetischem Werkstoff nach bekannten auf das im
Einzelfall aufzubringende Element zugeschnittenen Verfahren mit einer dünnen Schicht des oder der zusätzlichen
Elemente überzogen wird. Das erfolgt z. B. durch Niederschlagen einer flüchtigen Verbindung des
aufzubringenden Elementes oder durch Aufdampfen desselben im Vakuum.
In einer anschließenden Arbeitsstufe erfolgt die Diffusion des dem Blechstreifen aus magnetischem
Werkstoff einzuverleibenden auf dessen Flächen aufgebrachten Elemente in diesem dadurch, daß das
Blech in reduzierender Atmosphäre einer Erhitzung auf eine Temperatur und während einer Zeitdauer
unterworfen wird, die Funktion der Art des auf das Band aufgetragenen Elements, der beabsichtigten
Eindringtiefe beim Diffusionsvorgang sowie der Bestandteile der reduzierenden Atmosphäre sind.
Die Erhitzung des Blechbandes erfolgt auf eine Temperatur von 750 bis 10500C während einer Zeitdauer
von höchstens 100 Stunden.
Während dieser Erhitzung erfolgt die Diffusion des aufgetragenen Elementes in den Blechkörper und
demgemäß eine Anreicherung des magnetischen Ausgangsmaterials —· des Bleches — an diesem vorteilhaft
wirkenden Element, wobei die in dieser Phase erfolgende Anreicherung einerseits den spezifischen
Widerstand erhöht und andererseits die Wirksamkeit einer folgenden Behandlung mit dem Ziele der Richtungsänderung
innerhalb der Textur steigert und im Ergebnis zu einer Verringerung der Wattverluste gegenüber
denen des Ausgangsmaterials unter Aufrechterhaltung der während des normalen Herstellungsvorganges
des magnetischen Werkstoffes erhaltenen Rekristallisationscharakteristika
führt.
Die Goss-Textur wird bekanntlich durch sekundäre Rekristallisation bei einer oberhalb von 11000C liegenden
Temperatur erhalten und ergibt ein Gitter mit sehr wenig Fehlern, das demzufolge völlig stabil ist,
so daß die Diffusion des Aluminiums oder jedes anderen günstig wirkenden Elementes im Sinne der Erfindung
unter Erhaltung dieser orientierten Textur erfolgen kann.
Durch die Diffusion können außerdem die folgenden zwei sehr wesentlichen Vorteile erzielt werden:
a) Für jede Gesamtkonzentration an Legierungselementen besteht ein optimaler Verteilungszustand
des durch das Niederschlagen und die folgende Diffusion zugesetzten Elements, der
nicht einer gleichmäßigen Konzentration desselben in der Gesamtdicke des Blechstreifens entspricht,
obwohl auch eine solche bereits zu einer ersten Verbesserung führt. Eine höhere Konzentration
an diesem Element im flächennahen Bereich des Blechstreifens, die nach dem Inneren
des Blechkörpers hin abnimmt, ist vorteilhafter, weil die wesentlichsten der induzierten Ströme in
den Oberflächenbereichen fließen und sich außerdem dort die Weiss'schen Bezirke von komplexer
Form finden, die durch sämtliche Unvollkommenheiten der Orientierung und der Beschaffenheit
der kristallinen Flächen hervorgerufen werden und unter dem Namen »geschlossene Bezirke« bekannt
sind. Vorzugsweise werden durch die Diffusionsbehandlung von Blechstreifen von 0,35 mm Dicke die günstigsten Ergebnisse dann
erzielt, wenn ein Erzeugnis »Dt«, in CGS-Einheiten ausgedrückt, einen Wert von zwischen
10~4 und 10-" cm2 besitzt, wobei D den Diffusionskoeffizienten
in cm2/Sek. des diffundierenden Elements bei der Behandlungstemperatur und
t die in Sekunden ausgedrückte Dauer der Diffusionsbehandlung bezeichnet.
b) Die Anreicherung in den oberflächennahen Bereichen ermöglicht eine Modifikation der Oberflächenkräfte,
die derart mit Vorteil ausgenutzt werden können, um in neuartiger Weise orientierte
Kristallisation zu erzeugen.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
im einzelnen erläutert.
Das Ausgangsmaterial ist im Falle dieses Beispiels ein Metall, und zwar ein in üblicher Weise hergestelltes j
Blech entweder mit Goss-Textur (110) [001] oder Würfeltextur (100) [001] von einer Dicke von zwischen
0,25 und 0,4 mm, welches nacheinander den j folgenden Behandlungen unterworfen wird: \
Zunächst erfolgt ein Beizen des Metalls, um hier- ; durch die Schicht aus Magnesiumsilikat zu entfernen,
ίο die sich bei dem vorhergehenden abschließenden Rekristallisationsglühen
gebildet hat. Für diesen Zweck kann ein aus einem Gemisch von Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure, das z. B. 15°/0 Salpetersäure
und 4°/„ Fluorwasserstoffsäure enthält, bestehendes Bad von 60° C verwendet werden. Nach dem Beizen
wird das Metall gewaschen und getrocknet.
Der folgende Arbeitsvorgang besteht darin, daß auf die derart gereinigte Oberfläche des Metalls der
gewählte Stoff, im Falle des Ausführungsbeispiels Aluminium, aufgebracht wird. Zu diesem Zwecke
wird das Metall in einem unter Vakuum stehenden Gehäuse nach dem bekannten Verfahren durch Aufdampfen
so behandelt, daß auf jede der Flächen des Bleches eine gleiche Menge an Aluminium aufgetragen
wird. Die Gesamtmenge an Aluminium, die auf die beiden Flächen des Bleches aufgebracht wird, beträgt
zweckmäßig höchstens 3 Gewichtsprozent des zu behandelndes Bleches. Vorzugsweise liegt sie in der Nähe
von 0,5 Gewichtsprozent.
Nach erfolgtem Auftragen dieser Aluminiumschicht erfolgt die oben bereits im einzelnen beschriebene
Diffusionsbehandlung durch Glühen des Bleches im statischen Zustand in einer Atmosphäre von trockenem
Wasserstoff bei einer Temperatur von 9000C
während einer Zeitdauer von größenordnungsmäßig 3 Stunden.
Schließlich wird das Blech in einem magnetischen Feld bei einer zwischen 600 und 3000C liegenden
Temperatur, vorzugsweise in einem Durchlaufofen, unter einer Atmosphäre von trockenem Wasserstoff;
behandelt, wobei die Feldstärke des magnetischen Feldes größenordnungsmäßig 50 Oersted beträgt und
das Feld parallel zu der vorzugsweisen Orientierung der Magnetisierung des zu behandelnden Bleches gerichtet
ist. Im Falle beispielsweise von Blechen mit Goss-Tex- j
tür muß die Richtung des magnetischen Feldes parallel j
oder im wesentlichen parallel zu der Walzrichtung des ι
Bleches sein. |
Diese Behandlung im magnetischen Feld kann ent- j
weder während der der Diffusionsbehandlung folgen-1
den Kühlung oder für sich durchgeführt werden. Die Abkühlgeschwindigkeit während dieser Behandlung
soll zwischen 5 und 300°C je Minute, je nach den angestrebten Ergebnissen und der Art des behandelten
Metalls liegen.
Diese Behandlung im magnetischen Feld kann in sehr günstiger Weise mit der in der Wärme unter
Spannung durchgeführten Glättungsbehandlung, die der statischen Diffusionsglühung unbedingt folgen
muß, kombiniert werden. Eine solche Glättungsbehandlung in der Wärme ist in der französischen Patentschrift
1 426 093 beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsfom des neuen Verfahrens wird eine optimale Verbesserung der mechanischen
Eigenschaften des Bleches nach seiner Formung unmittelbar vor seiner Verwendung dadurch erzielt';
daß in diesem Zeitpunkt eine weitere thermische Behandlung in einem Durchlaufofen bei einer Tempera-
tür von 800° C, während einer Zeitdauer von zwischen
1 und 3 Minuten, die nicht in einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt wird, erfolgt, der sich eine Kühlung in einem magnetischen Feld von etwa 50 Oersted
Feldstärke von 600 bis auf 300° C herunter anschließt, wobei die Richtung dieses magnetischen Feldes parallel
oder im wesentlichen parallel zu der vorzugsweisen Richtung der Magnetisierung des zu behandelnden
Bleches ist.
Durch Behandlung des Bleches nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden dessen Wattverluste um
0,10 bis 0,20 Watt je Kilogramm bei einer Induktion von .1,5 Tesla im Falle eines Wechselstroms mit einer
Frequenz von 50 Hertz verringert.
Im folgenden Vergleichsbeispiel wird der gegenüber dem Stand der Technik erzielte technische Fortschritt
dargelegt.
Vergleichsbeispiel
a) Der nach der USA.-Patentschrift 3 224 909 durchgeführte Versuch ergab folgende Ergebnisse
Metall: Eisen-Silizium (% Si = 3,18),
Goss-Textur (110) [001].
Goss-Textur (110) [001].
Es wurde zum Entfernen das Glasfilms gebeizt.
Die Ausscheidung des Siliziums erfolgte mit folgendem
Gasgemisch:
H2 -j- SiHCl3
Es wurde SiHCl3 verwendet, da diese Verbindung
flüchtiger ist und sich leichter reduziert als SiCl bei 8000C; Temperatur des Bleches 770° C.
IO Gasmenge H2 + SiHCl3 = 250 l/h.
SiHCl3 _ 1
H2 10 '
SiHCl3 _ 1
H2 10 '
Der mittlere Siliziumgehait des Metalls betrug 3,72°/0.
Diffusionserwärmung
Es wurden mehrere Diffusionserwärmungen durchgeführt, und zwar stufenweise zwischen 1000 und
122O0C sowie zwischen 30 und 4 Stunden.
Ergebnisse
Metallblech | H, 1000° C 6 bis 24 h + HOO0C 6h |
Erwärmung H2 1000° C 30 h + HOO0C 30 h + 11700C 2 h |
H2 HOO0C 30 h ■ +11000C 30 h + 11700C 2 h + 1220° C 4 h |
|
Si Gesamt (im Mittel) Wattverluste (50 Hz) 1 Tesla |
3,12 0,45 1,02 67,5 |
3,72 0,45 1,02 74 |
3,72 0,46 1,01 72 |
3,72 0,45 1,02 71 |
1,5 Tesla | ||||
Coercitif-Feld Hc in mOe für B m = 1 T |
Diese Ergebnisse sind gleich, wenn nicht besser als die, welche in Spalte 3, Zeile 35 bis 43 der USA.-Patentschrift
angegeben sind.
Trotz einer Erhöhung von 0,6% Silizium konnte keine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften
festgestellt werden.
b) Versuch nach der vorliegenden Anmeldung
Metall: Eisen-Silizium mit 3% Silizium,
Goss-Textur (110) [001].
Goss-Textur (110) [001].
Es wurde zur Entfernung des Glasfilms gebeizt.
Ausscheidung des Aluminiums
Ausscheidung des Aluminiums
Diese wurde durch Einschieben einer Aluminiumfolie
von 10 μ Dicke zwischen die Bleche aus Eisen-Silizium erreicht.
Diffusionserwärmung
Die Diffusionserwärmung auf 1050° C erfolgte während 24 Stunden unter Wasserstoff.
60 Magnetisierungsbehandlung
Die Magnetisierungsbehandlung erfolgte durch Abkühlen der Bleche von 600 bis 300°C in einem Feld
von 100 Oersted.
Ergebnisse
Blech | Nach der vorliegenden | Erwärmung | |
Anmeldung behandeltes | 1050° C 24 h | ||
Metall | + Magneti | ||
sierungs- | |||
Erwärmung | behandlung | ||
3,0 | 1050°C | 3,0 | |
0 | 24 h H2 | 11 | |
4-5 1. | |||
o/„Si | 30 | ||
o/„ Al | 11 | ||
Wattverluste | 0,91 | 0,81 | |
(W/kg) bis | |||
1,5 Tesla | |||
(50 Hz) | 0,83 | ||
409 617/245
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß, gleichgültig, in welcher der beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindungsgedanke Anwendung findet, immer eine erhebliche Verbesserung der magnetischen
Eigenschaften von für magnetische Ver-Wendungsbereiche bestimmten Stählen und überhaupt
der Erzeugnisse, welche durch das neue Verfahren hergestellt werden, erzielt wird, die verglichen mit den
durch dem gleichen Zweck dienenden bekannten Verfahren herstellbaren Erzeugnisse mit magnetischen
Eigenschaften vor allem darauf beruht, daß das neue Verfahren es ermöglicht, Stahlbleche für magnetische
Verwendungszwecke herzustellen, die einen höheren Gesamtgehalt an Aluminium und/oder Silizium und/
oder Kobalt und/oder Germanium aufweisen, als er bisher erreichbar war, wodurch der spezifische Widerstand
der nach der Erfindung hergestellten Bleche sehr erheblich erhöht und dementsprechend deren Wattverluste
verringert werden und gleichzeitig die Wirksamkeit einer richtenden bzw. orientierenden Behandlung
gesteigert wird, ohne daß hierdurch die anderen Eigenschaften der Bleche, wie deren mechanische
Festigkeit und Bruchfestigkeit im Fertigerzeugnis, geändert werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Verbesserung der Verlust- und Magnetisierungseigenschaften von einfach oder
doppelt orientierten Eisen-Silizium-Blechen durch nachträgliche Eindiffusion von Aluminium, Silizium,
Kobalt und/oder Germanium, bei dem das Blech schließlich in dem Bereich zwischen 600 und
30O0C einer Magnetfeldabkühlung in einem Magnetfeld
von 50 Oersted parallel zu der im Gebrauch bevorzugten Magnetisierungsrichtung unterzogen
wird, dadurch gekennzeich-
n e t, daß zuerst beide Seiten des Bleches mil einer dünnen Schicht des einzudiffundierenden
Elementes überzogen werden, diese Schicht durch Glühen bei einer Temperatur zwischen 750 und
1050° C unter trockenem Wasserstoff während einer Dauer von höchstens 100 Stunden eindiifundiert,
das Blech in der Wärme unter Spannung geglättet wird und die Magnetfcldabkühlung
schließlich in trockenem Wasserstoff erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit des
Bleches während der Magnctfeldabkühlung zwisehen 5 und 3000C je Minute liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der im Magnetfeld erfolgten
Abkühlung eine Temperaturbehandlung bei 8000C während 1 bis 3 Minuten ohne Schulzgasatmosphäre
durchgeführt wird und daß sich an diese Temperaturbehandlung eine zweite Abkühlung
im Magnetfeld anschließt, deren Bedingungen denen der ersten Abkühlung im Magnetfeld
gleich sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Aluminium
oder Kobalt als Überzugsmaterial die Gesamtmenge des auf das Blech aufgetragenen Materials
höchstens 3%, vorzugsweise 0,5%, bezogen auf 4" das Gewicht des Bleches, ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Behandlung von Blechen mit einer Dicke von 0,35 mm die Diffusionsbehandlung
nach der Gleichung D ■ t = IO-4 bis 10"e cm2 erfolgt,
wobei D der Diffusionskoeffizient in cm2/sec des zu diffundierenden Materials bei der Behandlungstemperatur
und t die Dauer der Behandlung in Sekunden ist.
50
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